Kosmetyki fotoprotekcyjne – filtry w składzie, a optymalna ochrona

Stosowane w kosmetykach filtry UV mogą chronić skórę zarówno przed działaniem promieniowania UVA lub UVB, a także – tak jak powinno to mieć miejsce w przypadku dobrych filtrów szerokozakresowych – obydwu rodzajów promieniowania jednocześnie, aby zapewnić skórze ochronę najskuteczniejszą. Filtry zasadniczo dzieli się – w zależności od mechanizmu działania – na dwie podstawowe grupy: fizyczne (nieorganiczne, zwane czasem mineralnymi), które odbijają i rozpraszają promieniowanie oraz chemiczne (związki organiczne), które to promieniowanie absorbują. Preparaty, zawierające wyłącznie filtry fizyczne przeznaczone są głównie do ochrony skóry wrażliwej, podatnej na reakcje alergiczne, czy nadwrażliwej na promienie słoneczne. Polecane są one również do ochrony delikatnej skóry dzieci oraz po zabiegach dermatologii estetycznej. Nowoczesne filtry chemiczne są całkowicie nierozpuszczalne w wodzie (nie są łatwozmywalne) i mają dużą masę cząsteczkową (nie przenikają przez warstwę rogową skóry).

Jednym z ważniejszym elementów procesu pielęgnacji kosmetycznej jest zapobieganie chemia. starzeniu się skóry, a wśród licznych preparatów kosmetycznych ważną rolę pełnią kosmetyki stosowane do ochrony przed promieniowaniem słonecznym. Tzw. fotoprotekcja jest szczególnie ważna w kontekście powodowanych przez promieniowanie UV wielu negatywnych skutków dla zdrowia, z chorobami nowotworowymi skóry włącznie. Dlatego też warto pamiętać, że kosmetyki fotoprotekcyjne oprócz zapobiegania poparzeniom słonecznym, stanowią także istotny element profilaktyki stanów przednowotworowych skóry i co bardzo ważne niwelują lub opóźniają procesy związane z tzw. fotostarzeniem skóry.

Filtry UV to substancje promieniochronne, których zadaniem jest pochłanianie, rozpraszanie lub odbijanie promieniowania ultrafioletowego. Zgodnie z klasyfikacją kosmetyków, za preparat fotoprotekcyjny można uznać każdy produkt kosmetyczny, który w swoim składzie zawiera filtry UV, stosowane w celu ochrony skóry przed działaniem promieni UV emitowanych przez słońce. Aby więc być pewnym, czy dany kosmetyk rzeczywiście będzie skuteczny, należy przeanalizować jego skład i odszukać w nim konkretne, niezbędne do właściwego działania substancje fotoprotekcyjne. Należy też pamiętać, że filtry UV mogą, a nawet powinny być obecne nie tylko w typowych preparatach ochrony przeciwsłonecznej jak: różnego typu emulsje (kremy, balsamy, mleczka), olejki, żele, aerozole (pianki), roztwory z atomizerem (mgiełki), sztyfty, ale także w wielu innych, popularnych wyrobach kosmetycznych czyli kremach ochronnych, w tym na dzień, pomadkach, balsamach, lakierach do włosów, szamponach oraz produktach do makijażu.

Szkodliwe promieniowanie i mechanizm działania filtrów UV

Negatywne skutki wpływu niebezpiecznego dla naszej skóry promieniowania ultrafioletowego związane są przede wszystkim z bezpośrednią, nadmierną, częstą, długotrwałą i niekontrolowaną ekspozycją poszczególnych części ciała na słońce, które emituje trzy rodzaje promieniowania: ultrafioletowe (UV), widzialne (VIS) i podczerwone (IR). Szczególnie aktywne biologicznie jest promieniowanie UV, które dzieli się, zgodnie z długością fali i wielkością niesionej energii na:

1. UVA1 (340-400 nm) oraz UVA2 (320-340 nm) które przenika do skóry właściwej i powoduje: fotostarzenie się skóry, degradację włókien kolagenu i elastyny, fotodermatozy i alergie posłoneczne, zaburzenia pigmentacji (przebarwienia i plamy), rozwój nowotworów skóry.

2. UV-B (290-320 nm) które działa powierzchownie, dociera do zewnętrznej warstwy naskórka i odpowiada za oparzenia słoneczne, rumień, wytwarzanie melaniny, barwnika wywołującego opaleniznę.

3. UV-C zabójcze dla życia, całkowicie pochłaniane przez górne warstwy atmosfery.

Zgodnie więc z powyższa klasyfikacją i podstawowymi właściwościami fizykochemicznymi filtrów UV, jakimi są: odbijanie, rozpraszanie lub absorpcja promieniowania odpowiedniego zakresu długości fali, dobry filtr przeciwsłoneczny powinien skutecznie to promieniowanie odbijać, rozpraszać lub absorbować, tworząc na skórze warstwę ochronną. I tak, najważniejszą cechą substancji fotoprotekcyjnych jest zdolność do absorpcji promieniowania określonego zakresu. Stosowane w kosmetykach filtry UV mogą chronić skórę zarówno przed działaniem promieniowania UVA lub UVB, a także – tak jak powinno to mieć miejsce w przypadku dobrych filtrów szerokozakresowych – obydwu rodzajów promieniowania jednocześnie, aby zapewnić skórze ochronę najskuteczniejszą.

Podział i klasyfikacja filtrów UV

Do stosowania w kosmetykach zarejestrowanych i dopuszczonych jest ok. 30 związków promieniochronnych. Filtry stosowane w kosmetykach fotoprotekcyjnych zasadniczo dzieli się – w zależności od mechanizmu działania – na dwie podstawowe grupy: fizyczne (nieorganiczne, zwane czasem mineralnymi), które odbijają i rozpraszają promieniowanie oraz chemiczne (organiczne), które to promieniowanie absorbują. W recepturze i formulacjach produktów kosmetycznych często stosuje się kombinację obu typów filtrów, co pozwala na uzyskanie szerszego zakresu ochrony przeciwsłonecznej, chroniąc skórę zarówno przed promieniowaniem UVA, jak i UVB, co jest pożądane i najbezpieczniejsze dla pełnej ochrony skóry konsumentów.

Podana poniżej szczegółowa nomenklatura i klasyfikacja, w tym uwzględniająca trudne, złożone nazewnictwo związków chemicznych, ma ułatwić czytelnikowi jednoznaczną identyfikację zarówno samych filtrów jak też i preparatów kosmetycznych, które zawierają (lub nie) różnorodne filtry w swoim składzie i pozwolić precyzyjnie zorientować się w jakim dokładnie zakresie dany kosmetyk chroni nas przed promieniowaniem.

Filtry fizyczne

Filtry fizyczne to barwne pigmenty o średniej wielkości cząstek rzędu 200-300 μm, odbijające także światło widzialne i z tej racji pozostawiające na skórze białą warstwę lub mikronizowane, poniżej 100 nm, o zwiększonym działaniu ochronnym, ale o potencjalnie większej przenikliwości do głębszych warstw skóry. Do filtrów tego typu zaliczamy dwutlenek tytanu (TiO2, INCI – Titanium Dioxide, CI 77891), który odbija i rozprasza promieniowanie UVB oraz UVA. Jest bezpieczny dla skóry, nie powoduje powstawania podrażnień, nie przenika w głąb skóry, zatrzymuje się na poziomie warstwy rogowej. Jest on obecny w ok. połowie wszystkich kosmetyków fotoprotekcyjnych, dodawany jest jednak w niewielkiej ilości. Można go stosować w stężeniu maksymalnym do 25% wagowych.

Drugim nieorganicznym filtrem jest tlenek cynku (ZnO, INCI – Zinc Oxide, CI 77947) który chroni przed niemal całym zakresem promieniowania UV i dlatego jest szczególnie odpowiedni dla dzieci i osób o cerze wrażliwej, u których stosowanie filtrów chemicznych może powodować podrażnienia. Jest białym bezpostaciowym proszkiem nierozpuszczalnym w wodzie i tłuszczach i dlatego wprowadzany do kosmetyków (zmikronizowany) tworzy układy dyspersyjne (zawiesiny). Oba filtry występują często jako substancje dodatkowo zmodyfikowane – np. pokryte silikonami lub tlenkiem glinu czy krzemu lub kwasami tłuszczowymi, aby zmniejszyć ich fotoreaktywność, uniemożliwić tworzenia aglomeratów i ułatwić rozprowadzanie.

Warto też dodać, że dopuszczone do stosowania w produktach kosmetycznych filtry, zestawione w Załączniku VI do Rozporządzenia 1223 (Wykaz substancji promieniochronnych dozwolonych w produktach kosmetycznych) są także (wprawdzie z ograniczeniami, ale jednak) substancje w postaci nanocząstek. Dane dotyczące toksyczności sugerują, że nanocząstki TiO2 i ZnO wykazują niską toksyczność, są dobrze tolerowane przez skórę, a ich stosowanie nie stwarza zagrożenia dla zdrowia. Jednak zarówno TiO2 jak i ZnO to związki nieorganiczne, które mogą być katalizatorami niektórych reakcji fotochemicznych i przyczyniać się do powstawania reaktywnych, cytotoksycznych produktów rozpadu (często typu wolnych rodników) oraz być przyczyną destabilizacji i rozkładu filtrów chemicznych, dlatego też, z chemicznego punktu widzenia, filtry fizyczne nie powinny być zasadniczo łączone z filtrami z grupy filtrów chemicznych. Preparaty, zawierające wyłącznie filtry fizyczne przeznaczone są głównie do ochrony skóry wrażliwej, podatnej na reakcje alergiczne, czy nadwrażliwej na promienie słoneczne. Polecane są one również do ochrony delikatnej skóry dzieci oraz po zabiegach dermatologii estetycznej. Konsumenci niechętnie wybierają kosmetyki o dużej zawartości filtrów mineralnych, co jest związane z pozostawianiem białych plam na skórze i trudnością do rozsmarowywania.

Filtry chemiczne, absorbujące promieniowanie UV

Większą, główną grupę filtrów stanowią filtry chemiczne. Dodaje się też je w większych ilościach. W zależności od występujących w ich strukturze ugrupowań chemicznych (pierścień aromatyczny, grupa karbonylowa, wiązania nienasycone) warunkujących występowanie określonych maksimów absorpcji, pochłaniają one promieniowanie UV określonego zakresu (długości fali) i tak też są klasyfikowane. Pod wpływem pochłanianego przez nie promieniowania ulegają przemianom chemicznym, powodując niwelowanie jego negatywnych dla skóry skutków działania. Warto też w tym miejscu zaznaczyć, że niektóre filtry pochłaniają promieniowanie w wąskim zakresie, ale za to z dużą intensywnością. Nowoczesne filtry chemiczne są całkowicie nierozpuszczalne w wodzie (nie są łatwozmywalne) i mają dużą masę cząsteczkową (nie przenikają przez warstwę rogową skóry). Jednak w związku a tym, że niektóre reakcje chemiczne mogą być inicjowane światłem i przebiegać według mechanizmu wolnorodnikowego, powodując powstawanie niestabilnych, wysoce reaktywnych rodników, najważniejszą cechą filtrów chemicznych jest ich fotostabilność (trwałość fotochemiczna).

Filtry UVB

Większość filtrów chemicznych chroni jedynie prze promieniowaniem UVB, a typowe filtry wąskozakresowe to:

1. Pochodne kwasu p-metoksycynamonowego będące dobrymi selektywnymi filtrami przeciwsłonecznymi, które są dobrze tolerowane, nie wywołują podrażnień skóry, są bardzo popularne wśród filtrów UVB, np.

• INCI: Octyl Methoxycinnamate lub ethylhexyl methoxycinnamate, nazywany handlowo Parsol MCX, Octinoxate, Cinoxate, Uvinul MC, Octoksyksat, EMC, OMC, Escalol 557,

• INCI: Isoamyl p-methoxycinnamateI, handl. Amiloxate.

2. Pochodne kamfory, które są bardzo stabilne w obecności światła, rzadko wywołują reakcje alergiczne, np.:

• INCI: 4-Methylbenzylidene Camphor, znany pod nazwami handlowymi: Eusolex 6300, Parsol 5000, MBC,

• INCI: Benzylidene Camphor Sulfonic Acid,

• INCI: Camphor Benzalkonium Methosulfate,

• INCI: Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid.

3. Pochodne kwasu salicylowego, charakteryzujące się niewysokim współczynnikiem absorpcji i występujące łącznie z innymi filtrami chemicznymi, np.:

• INCI: Octyl Salicylate, Ethylhexyl Salicylate handl. Escalol 587,

• INCI: Homosalate, HMS.

4. Pochodne kwasu p-aminobenzoesowego, które są wprawdzie stabilne i wśród których występują związki dość dobrze absorbujące UVB, ale mogą powodować alergie czy przenikać w głąb skóry, i których stosowanie powinno być ograniczone, np.:

• INCI: PABA,

• PEG-25 PABA,

• Octyl Dimethyl PABA.

5. Pochodna benzimidazolu – kwas fenylobenzoimidazolosulfonowy (Eusolex 232, Ensulizole, PBSA, Parsol HS)

Na wyróżnienie z powyższej grupy zasługuje Ethylhexyl Methoxycinnamate (o nazwach handlowych Parsol MCX, Octinoxate, Uvinul MC), który jest jednym z najczęściej stosowanych filtrów, często obecnym też w kremach pielęgnacyjnych i produktach do makijażu.

Filtry UVA

Do filtrów selektywnych, pochłaniających tylko promieniowanie UVA należą:

1. Pochodna dibenzoilometanu INCI: Butyl Methoxydibenzoylomethane, handlowo Parsol 1789, Avobenzon, BMDBM, Eusolex 9020, który jest mało stabilny i może powodować fotoalergie, dlatego stosowany jest w połączeniu z Oktokrylenem lub 4-Methylbenzilidene Camphor, co zapobiega fotodegradacji i wzmacnia jego zdolności ochronne.

2. Pochodne benzylidenokamfory, które są bardzo stabilne i szczególnie skutecznie chronią przed krótszymi falami UVA (320-340 nm), są fotostabilne i wodoodporne, np.:

• INCI: 3-Benzylidene Camphor,

• INCI: 4-Methylbenzylidene Camphor,

• INCI: Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid, Mexoryl SX, Ecamsule.

Filtry szerokozakresowe, UVB-UVA

Najlepsze filtry chemiczne powinny chronić zarówno przed promieniowaniem UVA jak i UVB. Do tej grupy zaliczyć możemy filtry szerokozakresowe:

1. Pochodne benzofenonu, które są dobrze tolerowane w preparatach kosmetycznych, wprawdzie oksybenzon, może być alergizujący, co zostało potwierdzone przez testy skórne, ale już kolejne pochodne, w postaci kwasu i soli sodowej – nie, np.

• INCI: benzophenone-3, oksybenzon, Eusolex 4360, Escalol 567, Uvinul M40,

• INCI: benzophenone-4 (w postaci kwasu), Sulisobenzon, Escalol 577, Uvinul MS40,

• INCI: benzophenone-5 (w postaci soli sodowej).

2. Fenylobenzotriazole – nowoczesne filtry w postaci zmikronizowanej filtra, co pozwala łączyć w sobie cechy filtrów mineralnych oraz filtrów chemicznych (rozpraszają, odbijają i pochłaniają promienie UV, nie podrażniają skóry oraz nie wywołują reakcji alergicznych, nie penetrują w głąb skóry, niektóre dobrze utrzymują się na powierzchni skóry, gdyż zawierają w swojej cząsteczce fragment siloksanu, są fotostabilne, np.:

• INCI: Methylylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol, Parsol Max, Tinosorb M, Bisoctrizole, MBBT,

• INCI: Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine, Tinosorb S, Parsol Shield, Bemotrizinol, BEMT, anizotriazyna,

• INCI: Drometrizole Trisiloxane i jego pochodna metylenowa, Mexoryl XL.

3. Fenylobenzimidazole

• INCI disodium phenyl dibenzimidazole tetrasulfonate, Neo Heliopan AP, bisimidazylat, DPDT

4. Oktokrylen, jeden z najczęściej i w stosunkowo dużej ilości stosowanych filtrów, jego wadą jest utrata skuteczności w kontakcie z wodą (podczas kąpieli) oraz na skutek pocenia, INCI: Octocrylene, Eusolex OCR, Parsol 340, Neo Heliopan 303.

Warto też zaznaczyć, że kosmetyki przeciwsłoneczne powinny zawierać w swoim składzie również związki o aktywności antyoksydacyjnej, których celem jest neutralizacja powstających pod wpływem UV wolnych rodników, co powoduje ograniczenie uszkodzeń skóry (np. witamina E i jej estry, INCI – Tocopherol, Tocopheryl Acetate). Ważną grupę takich dodatków do preparatów fotoprotekcyjnych, oprócz syntetycznych filtrów UV, stanowią również składniki pochodzenia naturalnego, które zawierają wiele absorbujących promieniowanie substancji i także posiadają zdolność pochłaniania promieniowania UV.

Przy doborze odpowiedniego kosmetyku fotoprotekcyjnego należy też zwracać uwagę na rodzaj cery i fototyp skóry, gdyż zarówno same filtry jak też inne, licznie obecne składniki preparatów ochronnych mogą powodować drażnienie, nasilać rumień (cera wrażliwa, naczynkowa). Warto wśród składników tego typu preparatów szukać substancji, które, poza ochroną przed UV będą także zabezpieczać skórę np. przed nadmierną utratą wody, co jest szczególnie istotne w przypadku cery suchej.

Zobacz również: Sterylizatory w chmurze: integracja, rynek i przyszłość cyfrowej sterylizacji

Przejdź do artykułu