探究防晒化妆品的配方设计

探究防晒化妆品的配方设计

张云丰

上海市天乐日化厂

摘要：众多外界原因都能够引起人类肌肤老化，其中紫外线占八成以上。随着人类对太阳光中紫外线的不利影响认识提高以后，防晒技术日益受到人们重视，而防晒化妆品也成为了工程师们研究的焦点。因此，本文先是对紫外线对人类健康的影响与损害做出了详尽的剖析，然后又系统阐述了防晒化妆品的基本配方设计，最后又对防晒化妆品的功效评估进行了全面阐述。

关键词：防晒化妆品；配方设计；效果评价

引言：防晒是现代社会大众所关注的重点话题，目前人们对防晒化妆品的研究也越来越重视。现阶段市面上最常出现的防晒产品主要有防晒乳、防晒霜、防晒喷雾以及防晒油等等，其中比较常用的防晒乳和防晒霜配方中会添加各种各样的防晒作用物质，从而使其拥有更多的SPF值，而且拥有不错的防晒功效，且具备良好的防水性、铺展性、安全性，皮肤感觉清爽而不油腻，还能提亮肤色，具有多种功能。

1. 紫外线对人体的作用和危害

阳光可以增加身体细胞中的含氧量，降低血糖和胆固醇水平，在一定程度上增加人体活力。但是皮肤长期暴露在太阳下，很容易引发或者加重晒伤、雀斑、粉刺等各种皮肤病，严重时还会对身体的内脏器官造成危害。大量研究文献表明，紫外线辐射可以增强人体皮肤老化的速度。紫外线的波长通常为 200-400 nm，能量为占据太阳光总量的 6.1%，大体可分为三范畴：即0.5% 长波紫外线（UVA）：320-400nm，能量为 5.6% UVC 可被臭氧层，对人体无害，UVB能量较高。它被皮肤真皮层所吸收，长期暴露会导致红斑、发炎、皮肤老化，而皮肤需要得UV-A能量水平约为相同剂量UV-B的千分之一，但人体吸收的能量占所有紫外线能量的98%以上，UV-A对皮肤的影响并不明显，虽然没有突发的急性炎症，但长期暴露会导致皮肤老化或严重损伤^[1]。

2. 防晒化妆品配方设计分析

1. 物理防晒剂

物理防晒剂能够分散紫外光，并尽可能的减少紫外光和肌肤直接接触，以避免肌肤遭受伤害，最常见的物理防晒剂为nm类二氧化物和ZnO。这种防晒剂带有化学惰，因此使用起来更加安全。在防晒产品中加入一些，便能够保证产品质量大幅度提升，也能降低对产品刺激性，并且还能够增加对产品的SPF值和有效性。

（二）化学防晒剂

化学防晒品能够吸收大部分的紫外光，根据吸收带的化学特性不同又分为紫外光吸收剂(如二苯甲酮、邻氨基苯甲酸酯等)和紫外线吸收剂(如对氨基酸、羟基苯甲酸酯、水杨酸盐、樟脑衍生物等)，其中的紫外光吸收剂分子可以将所有紫外光能全部吸收，并使之转变为热能或散发出对无害的可见光效果，从而保护皮肤免受紫外线的损害。

（三）高SPF值系列配方

高SPF防晒霜一般需要同时采用二款或二款以上的防晒霜，才能达到高SPF要求。二苯甲酮防晒霜同时具有水溶性和油溶性，所以选用了甲氧基肉桂酸辛酯与二苯甲酮三油溶性防晒霜，甲氧基肉桂酸辛酯也同时处在同一环节，调节了这二个化合物的浓度之后，结果得到配方为3-001制备，即甲氧基肉桂酸辛酯为百分之七，二苯甲酮三为百分之三，测得的SPF平均值为十四点四。对于公式3-001，20个数据集比较理想，不确定度小于1.5，所以公式3-001可以作为标准的高SPF的标准配方。

（四）物理性紫外线屏蔽剂

这种物料大多是由无机粉末所组成的，具体包含了iTO2、滑石粉、粘土粉末等。最常见的是nm级ITOZ和ZnO(粒径约-150nm)，必须经过美国FDA的审批后才可以使用。通过物理紫外线保护剂，能够降低对产品敏感性和增加对产品的稳定性和效果,尤其是针对敏感皮肤和小孩来说。但近年来证实在不少自然界绿色植物中就具有着吸收紫外光的功能，如藻饰、甲壳素、芦荟、银杏等，另外还有人发水解物质、维他命A、维生素E等，均具备着较好的吸收紫外线功能，如藻饰、甲壳素、芦荟、银杏等，此外还有人发水解物、维他命A、维生素E等，都具有较好的吸收紫外光功效。但目前，单纯的防晒霜已很难获得最佳的产品成本与使用效益，而防晒功能的配合，则包括与UV-B吸收剂的配合、UV-B与UV-A吸收剂的配合、利用化学键时应考虑与吸收剂间的复配等。

（五）发挥自身溶解能力

应尽量的提高防晒剂本身的溶解能力，同时降低其他化妆品的应用数量。但由于部分固体防晒带有独特功效，所以我们应为这种独特功效加以适当运用^[2]。因此，UvinulT150既具有良好的光稳定性和高吸光度，还可用来平衡OMC光的稳定性。虽然UvinulAPlus、Parsol1789、TinosorbS都是目前最广泛使用的UVA防晒溶剂，但这些都是固态产品，在使用前必须用溶液进行充分溶解。而此时，若选择了其他极性油加以溶解，不但会提高产品的油性，而且还会提高配制的生产成本。所以目前，如果充分发挥了液体防晒的溶剂力量,不但能够大幅度降低生产成本，而且还可以使防晒产品变得更加清爽宜人。当然，人们也需要格外谨慎小心，避免固体防晒霜发生结晶的不良现象，这种现象在高温、低温、高低温循环试验中通常不会出现，而且大部分只有在样品常温保存时才能检测到，所以需要特别小心。此外，还需要选择一些溶解力强、肤感清爽的油类产品。

（六）乳化剂

乳化剂的选择直接影响防晒霜的稳定性、安全性、成膜均匀性、防水性以及渗透性。如果选用了稳定性较高的非离子型乳化剂，将能够增加整个防晒产品对肌肤的稳定性，同时利用高乳化能力，以更大的乳化物数量能够产生大量小液滴流动，因此可以达到更高的SPF值；但是因为聚氧丙烯乳化物在日光和空气的存在下产生了大量自氧化从而导致形成了对皮肤效果不好的自由基。所以最大限度地使用了高脂肪乳化剂数量，并降低高HBL乳化剂数量，以提高产品的耐水性。

（七）润肤剂

润肤剂也会影响防晒霜的分散性，以及防晒产品渗入肌肤的程度。作为抗晒载体，选用铺展性好、渗透性强的润肤剂，有助于将防晒产品均匀涂布于肌肤上，从而增加产品的SPF值；还有必须关注的是，有些塑性物与防晒霜相容，但在强光线下很容易与防晒霜产生化学反应，从而促使其降解，并造成吸收峰的转移，进而减弱了防晒霜的紫色效应。而邻氨基苯甲酸、对甲氧基水杨酸辛酯则有外线的吸收能力。

（八）其他添加剂

防晒产品配方中还应当添加一些增味剂来提高产品性能，比如提高产品对皮肤的敏感程度，整合剂能够和金属正离子络合使产品着色，还能够有效增加抗氧化剂，以此来提高产品的稳定性。一些成膜物质剂可确保将防晒霜均匀涂布于肌肤表层，从而产生具有超高SPF值的厚实防水防晒霜。而耐炎剂则能够避免在紫外光照射时对肌肤的影响，防晒霜自身就具有这种效果。

3. 防晒化妆品效果评价

防晒化妆品的防晒效果是通过防晒系数（简称：SPF值）和UVA防护（简称：PA值）来衡量的。

1. SPF 值

SPF值是在已受到防晒保护的肌肤上生成小红斑所需要的能量，和在尚未受到防护的肌肤上生成同等水平的小红斑所需要的能量之比，因此SPF值的多少在客观上也体现着防晒产品对UVB紫外线防御能力的高低。一九九三年，国家食品药品监督管理局颁布了有关防晒产品的SPF值和防晒级别标准，如表3所示。

表3 防晒产品的等级及对皮肤的作用

一般来说，使用SPF 15的高性能防晒霜已经可以保护皮肤免受紫外线伤害。防晒系数低于10的产品在市场上几乎找不到，还有SPF值的产品。超过 30，有些甚至 SPF值为 80。

2. PA值

由于SPF主要是针对UVB紫外线，它可以遮蔽地球上全部紫外线的百分之一以上，而它却无法遮蔽真正的UVA紫外线，所以专门针对UVA的防晒霜也将发挥一定作用。日本化妆品协会针对UVA的SPF值是指使受抗晒产品保护的肌肤黯化所需要的最小永久褐变和使未受保护的肌肤黯化所需要的最小永久褐变的比值。PA的强度通常以下面三种强度数值代表，分别为“+、++、+++”，“+”号越多，则证明了UVA防护作用就越强，有效防护的时间也就越长。PDD是指UV-A皮肤上晒黑时间所增加的倍数，这也是在欧盟中统一代表UVA辐射的方式，和PA有着同样的意义，它们之间的换算方式如表四所给出。

表4 防晒产品的 PA 值与 PDD 值的换算

随着中国经济社会的持续发展，消费者对化妆品的需求量也日益增大，尤其是防晒化妆产品的需求也愈来愈高，近年来化妆品防晒产业发展较为迅猛，超高防晒系数的产品也开始进入了人们的日常生活。通过纳米二氧化钛、氧化锌等最新科技所生产的防晒霜，以及微胶囊化技术的运用，极大地提高了产品的功能，并提高了产品的建筑防水、耐汗特性，可以在提高防晒性能的同时，使产品更具广大消费者的青睐^[3]。此外，使用天然提取物这一做法也存在一定风险，会加大对化学紫外线吸收剂的依赖性，但同时也会使产品的防晒效果更强，而市面上流行的防晒霜通常会与保湿、滋养、抗衰老等功能产品相结合使用，以更好的突出其功效。而随着生态环境的日益恶化，紫外线对人体造成的伤害越来越明显，因此，必须要重视对皮肤的防晒，使其免受环境恶化的困扰，时刻保持良好状态。

结论：通过文章分析得知，防晒产品作为一种特殊的化妆品，市场前景十分广阔，但是因为各方面因素，目前中国对于高防晒指数化妆品的研发速度还远滞后于日本、韩国等先进国家对于防晒化妆品的迅速成长。因此，中国应加强对现代防晒产品的研究力量，在中国总体研究水平上，为现代人的科学复兴作出了相应的努力。

参考文献：

1. 鲍方,安冬,鲍熹珺,郭芳.儿童防晒化妆品开发要点[J].日用化学品科学.2018(06)：45-48.

2. 高夏南.防晒化妆品的制备研究[J].化工管理.2018(27):90-93.

3. 周晶,张溢.纳米技术在防晒化妆品中的应用[J].广东化工.2017(15):145-147.