فیلترهای فرابنفش در محصولات مراقبت از پوست و مو

در حال حاضر ۵۳ ماده در لیست INCI است که به عنوان جاذب UV شناخته شده، از این تعداد فقط ۲۴ مورد به عنوان فیلتر UV برای به کار بردن در محصولات آرایشی تحت آیین‌نامه 76/768/EEC ذکر شده و تقریباً کار برد همه آنها محدودیت غلظت دارد.

طبقه بندی فیلترهای ضدآفتاب

فیلترهای ضدآفتاب در دو قالب کلی فیلترهای فیزیکی و فیلترهای شیمیایی طبقه بندی می شوند.

فیلترهای فیزیکی

پودر اکسیدهای فلزی مانند تیتانیوم دی اکساید و زینک اکساید، از دیرباز همراه با ضدآفتاب های شیمیایی برای افزایش محافظت در برابر UVA استفاده می شده اند. مکانیسم عمل این مواد پراکنده کردن یا انعکاس نور، اشعه ماورای بنفش، نور مرئی و اشعه مادون قرمز، در سطح پوست و ممانعت از رسیدن آن به پوست می باشد. با افزایش اندازه ذره این مواد، محدوده های مرئی نور خورشید را بیشتر منعکس می کنند و همین امر سبب می گردد تا سطح پوست سفید به نظر برسد. بی تردید این امر از دیدگاه ظاهری برای مصرف کننده مطلوب نمی باشد، لذا باید اندازه ذرات تا حد زیاد کاهش داده شود (micronization) تا این انعکاس نور مرئی کاهش یابد. باید دقت داشت که کاهش بیش از حد اندازه ذره سبب می گردد تا این مواد به جای اشعه UVA بیشتر به انعکاس اشعه UVB بپردازند. یکی از ویژگی های این مواد عدم حساسیت زایی است، به همین علت فرآورده های آن ها انتخابی مناسب برای افرادی که پوست حساس دارند، می باشد.
زینک اکساید در مقایسه به تیتانیم دی اکساید، جذب بهتری برای طول موج های محدوده UVA دارد، ولی کارایی آن خیلی بالا نیست. به علت تأثیر تخریبی نور (photocatalytic) بر این مواد، روی آن ها را با موادی مانند دایمتیکون یا سیلیکا روکش می دهند تا کارایی آن ها در برابر تابش نور خورشید حفظ شود. کاربرد توام تیتانیوم دی اکساید در ابعاد نانو (کمتر از 100 نانومتر) با عوامل شیمیایی، فرآورده ضدآفتاب مناسبی را به همراه دارد، که وابستگی کمتری به عوامل شیمیایی دارد. در این فرآورده ها تیتانیم دی اکساید اثر هم افزایی بر عملکرد ضدآفتاب عامل شیمیایی دارد.
منیزیم اکساید، اکسیدهای آهن، پودر تالک، کائولن، ایکتیول، کلرید آهن III و موارد دیگر به عنوان عوامل فیزیکی مطرح می باشند. به طور معمول عوامل فیزیکی با مقادیر بالای 10% در فرآورده ها مصرف می شوند. در کشورهای مختلف مواد ضدآفتاب مختلفی به طور رسمی پذیرفته شده اند و در بازار مصرف وجود دارند. جدول 1-5 لیست مواد ضدآفتاب رسمی ایالات متحده را نشان می دهد.

اکسیدهای میکرونیزه یکی از پرطرفدارترین انواع فیلترهای ضدآفتاب هستند.
از مواردی که باعث موفقیت تجاری این محصولات از زمانی که صورت‌های سفید رنگ شده مد بوده تا اکنون که مردم به محصولات غیر قابل تشخیص روی آورده‌اند عبارتند از:

دی تیتانیوم دی اکساید

این اکسید میکرونیزه به فرمهای روتیل ، آناتاسی لوزالوجهی موجود است که مرغوب ترین نوع آن فرم روتیل در حالت سوزنی است. حضور فرم آناتاسی باعث خاکستری شدن TiO2 در حضور UV خواهد شد در ضمن پایداری شیمیایی فرم روتیل بالاتر است. در عوض ضریب شکست فرم روتیل بالاتر است و به کارگیری آن در فرمولاسیون مشکل تر است.

اکسید روی

این ماده در فرم میکرونیزه ، گسترده ترین طیف محافظت را در زمینه تضعیف نور فرابنفش دارد و از ایمنی غیر قابل رقابتی برخوردار است . تنها عاملی که بر روی کارایی آن اثر می گذارد میزان مهارت ما در فرمول بندی آن است.
یکی از روشهای تولید آن که به روش فرانسوی موسوم است به این صورت است که روی فلزی را بخار کرده و بخارات آن را اکسید می کنند در این روش ZnO با اندازه ذره بالاتر از ۵۰۰nm
بدست می آید. روش دیگری موسوم به روش «خیس» که از تکلیس استفاده می کند ZnO با اندازه کوچکتر ولی ناخالصی بیشتری تولید می کند.

مزایای اکسیدهای میکرونیزه

برای دسترسی به محصولی با SPF بالا و محافظت وسیع الطیف می توان ترکیبی از TiO2 و ZnO را استفاده کرد. اکسید روی (ZnO ) یک نگهدارنده (preservative) مؤثر در برابر باکتری های باگرام مثبت و منفی و همچنین قارچها و مخمرها است.

نکته مهم :
بسیاری از اکسیدهای میکرونیزه موجود در بازار دارای سطوح پرداخت شده (surface treated) و سیستم های از پیش پراکنده (pre-dispersed) هستند، این اقدام به جهت سهولت به کارگیری آنها در فرمولاسیون برای دست یافتن به محصولی با فرمولاسیون موفق توسط سازنده ماده انجام می شود.

فیلترهای شیمیایی

ضدآفتاب های شیمیایی معمولاً ترکیبات آروماتیک کنژوگه ای هستند که دارای گروه های الکترون دهنده در موقعیت ارتو و پارا، به یکسری گروه های الکترون کشنده می باشند. این امر یک انتقال الکترونی بین گروه های الکترون دهنده و الکترون کشنده را فراهم می سازد. این مواد با دریافت انرژی از تابش های محدوده UVA و UVB به سطح بالاتری از انرژی انتقال می یابند و سپس به تدریج انرژی دریافتی را از دست می دهند و به وضعیت پایه خود برمی گردند. برخی موارد تخریب نوری ممکن است حادث شود که بدین لحاظ از مواد افزایش دهنده توان ماده ضدآفتاب استفاده می شود.
هر چند قدرت اثر فیلترهای آلی در مقایسه با فیلترهای غیر آلی (اکسیدهای میکرونیزه روی و تیتانیم) در صورتیکه به تنهایی به کار گرفته شود پایین است ولی در صورتیکه به طور مناسبی با اکسیدهای میکرونیزه ترکیب شود می تواند SPF بالایی را حاصل کند بدون آنکه باعث بالا رفتن غیر معقول قیمت محصول تمام شده و یا ایجاد حساسیتهای پوستی شود یا پایداری نوری فراورده را مختل کند. دسترسی به محافظت وسیع الطیف (Broad spectrum protection) نیز از دلایل استفاده از این مواد در ترکیب با اکسیدهای میکرونیزه است لذا در صورتی که در ترکیب با یکدیگر به کار روند می توانند دسترسی به محافظت وسیع الطیف را حاصل کنند.

برخی از مهم ترین گروه های مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآوره های ضدآفتاب به شرح زیر می باشد

بنزوفنون ها (Benzophenone)

بنزوفنون ها با پسوند ۱ تا ۱۲ شماره گذاری شده اند توسط شرکتهای سازنده مختلف با نامهای تجاری گوناگونی در دسترسند و هر یک خواص ویژه ای دارند.

بنزوفنون-1

بنزوفنون-2

Benzophenone-2 برای محافظت اسانسهای روغنی موجود در کرم ضدآفتاب در برابر UV به کار می رود.نام تجاری و نام INCI ماده یکسان است ، محدودیت غلظتی برایش گزارش نشده و شرکت A&E connock یکی از تولید کنندگان آن است. فرمول گسترده آن و منحنی تضعیف پیک آن بر حسب طول موج به صورت زیرمی باشد:

بنزوفنون-3

بنزوفنون 3 (oxybenzone) علاوه بر جذب اشعه UVB توان جذب اشعه UVA را نیز دارد؛ ولی این ماده بیشتر جهت حفظ کارایی عملکرد ضدآفتابی سایر عوامل جاذب UVB در فرمولاسیون ها به کار می رود. اکسی بنزون یکی از پرکاربردترین مواد محافظ در برابر UVA است و بررسی ها نشان می دهد بین 20 تا 30 درصد از فرآورده های ضدآفتاب موجود در بازار دارای این ماده می باشند. اکسی بنزون به صورت پودر است و حلالیت اندکی دارد. این ماده ممکن است سبب بروز درماتیت های آلرژیک شود، همچنین احتمال بروز سمیت های مزمن سبب شده است تا در فرآورده های کودکان م ورد استفاده قرار نگیرد.
Benzophenone-3 ،که این ماده برای تضعیف UVA مناسب است، غلظت زیر 5% آن مجاز است توسط شرکت Jan Dekker international می توان این ماده را تهیه کرد اوکسی بنزون یا بنزوفنون 3 یکی از رایج ترین فیلترهای شیمیایی است که در ضد آفتاب ها استفاده می شود. تحقیقات نشان داده که اوکسی بنزون توسط پوست جذب می شود و برای مدت نامحدودی در داخل بدن باقی می ماند. اوکسی بنزون همچنین در لاک ناخن، عطرها و محصولات آرایشی به عنوان پایدارکننده نوری استفاده می شود.
طبق گزارش EWG، اوکسی بنزون در 80 درصد ضد آفتاب های شیمیایی وجود دارد. منبع
اوکسی بنزون پرمخاطره ترین و پرریسک ترین فیلتر شیمیایی است به طوری EWG سمیّت آن را حداکثر توصیف کرده است. برخی، از این ترکیب به عنوان یکی از سمی ترین مواد موجود در محصولات آرایشی یاد می کنند. اوکسی بنزون باعث اختلالات هورمونی hormone disruption شده و و ممکن است موجب سرطان پوست شود. منبع
اوکسی بنزون از مواد شیمیایی است که عملکرد غدد اندوکرین را مختل می کند (Endocrine-disrupting) و با تقلید از هورمون ها خاصیت endometriosis دارد و ممکن است به سیستم تناسلی آسیب بزند و موجب بلوغ زودرس در خانمها و کاهش تعداد اسپرم در آقایان شود. انجمن درماتیت تماسی آمریکا اوکسی بنزون را به عنوان آلرژن سال 2014 نام برده است. منبع

بنزوفنون-4

بنزوفنون 4 (sulisobenzone) مشتق دیگری است که محلول در آب است، ولی به جهت ناپایداری، کمتر در فرآورده ها استفاده می شود.

بنزوفنون-6

بنزوفنون-9

بنزوفنون-11

اکتوکریلن:( octocrylene)

حداکثر غلظت برای به کار گیری در فراورده ۱۰% as acid است و فرمول گسترده آن به صورت زیر است. اکتوکریلن یکی از مواد شیمیایی وابسته به سینامات ها می باشد. این ماده جهت حفظ کارایی عملکرد ضدآفتابی به فرمولاسیون اضافه می شود. این ماده سبب افزایش پایداری در برابر نور می گردد و برای افزایش پایداری در برابر نور به فرمولاسیون اضافه می شود. این ماده گرانقیمت است و البته ناپایداری هایی را نیز در فرمولاسیون فرآورده ها نشان می دهد.

پابا(پارا آمینو بنزوئیک اسید)

یکی ازاعضاء خانواده بنزوئیک اسیدهااست. فرمول شیمیایی آن عبارت است از: این ماده یکی از مواد اولیه ساخت دارو محسوب می گردد.جزء آبدوست ویتامین B-Complex است.
بدن مقادیر مشخص از این ماده را توسط باکتری های روده ای جذب می کند.این ماده در شکستن پروتئین وقابل استفاده کردن آن در ساختن سلول های خونی نقش بازی می کند.در سالم نگاه داشتن پوست ومو مؤثر است .همچنین خاصیت محافظت در برابر آفتاب دارد و می تواند مو را به رنگ طبیعی اش برگرداند.

PABA از نخستین موادی است که به عنوان ضدآفتاب مورد استفاده قرار می گرفته است. برخی مشکلات سبب محدود شدن کاربرد این ماده شده است. این ماده به راحتی در آب حل نمی شود؛ و به همین علت محلول الکلی این ماده به عنوان ضدآفتاب استفاده می شود. از جمله ویژگی های استفاده از محلول پابا، ایجاد حس گزش در فرد است؛ همچنین این محلول لباس را لک می کند و در برخی افراد بر اثر تابش نور ایجاد درماتوز می کند. همین امر سبب شده است تا فرآورده های ضدآفتاب با عبارت فاقد پابا، نگرانی مصرف کننده را برطرف سازند.
با توجه به این ویژگی های نامناسب، مشتقات پابا طراحی و سنتز گردید. این مشتقات، حلالیت بهتری در آب دارند و کمتر به داخل لایه شاخی نفوذ می یابند.
استرهای PABA از جمله اکتیل دی متیل پابا (padimate o)، یکی از پرکاربردترین مشتقات از این گروه می باشند که در مقایسه با پابا اثر لک زایی و تحریک کنندگی کمتر دارد. از دیگر مشتقات در این دسته، آمیل دی متیل پابا و گلیسریل پابا (گلیسریل آمینوبنزوات) می باشد که کاربرد کمتری دارند.

اکتیل متوکسی سینامات

سینامات ها دسته دوم از عوامل شیمیایی ضد UVB می باشند که از نظر FDA، پس از مشتقات PABA بیشترین کاربرد را دارند. اکتیل متوکسی سینامات (octinoxate) قدرت اثر کمتری نسبت به padimate o دارد و در صورت استفاده از فرآورده گاه نیاز است تا برای افزایش کارایی در برابر اشعه UVB از عامل دیگری نیز سود جست. اتوکسی-اتیل پارا – متوکسی سینامات (cinoxate) کاربرد کمتری دارد. ایزوآمیل-پارا-متوکسی سینامات از جمله مشتقاتی است که در اروپا به عنوان ضدآفتاب رسمی شناخته شده است. این مشتقات حلالیت در آب کمی دارند و به راحتی از سطح پوست شسته نمی شوند، به همین منظور کاندیدای مناسبی برای ضدآفتاب های مقاوم به آب و خیلی مقاوم به آب می باشند. حساسیت زایی این مواد زیاد نیست، با این وجود مواردی از حساسیت زایی نوری از کاربرد این فرآورده ها نیز گزارش شده است.

سالیسیلات ها (salicylates)

سالیسیلات ها جاذب های UVB ضعیف تری هستند و معمولاً همراه با سایر عوامل ضدآفتاب فرموله می شوند. از دیدگاه تاریخی این مواد از دیرباز مورد استفاده قرار می گرفته اند ولی با مشتقات کاراتر پابا و سینامات ها جایگزین شدند. از جمله پرکاربردترین مشتقات از این گروه، اتیل هگزیل سالیسیلات (اکتیل سالیسیلات octisalate) و هومومنتیل سالیسیلات (homosalate) می باشند. هر دو ماده فوق توان حل نمودن و همراهی با اکسی بنزون (oxybenzone) و آووبنزون (avobenzone) را دارند. تری اتانول آمین سالیسیلات (trolamine salicylate) از مشتقاتی است که حلالیت آبی بهتری دارد.

مشتقات کامفر

این مشتقات در ایالات متحده به تصویب نرسیده اند، ولی در اروپا شش مشتق کامفر به صورت رسمی در فرآورده ها مصرف می شوند: 4- متیل بنزیلیدن کامفر پرکاربردترین مشتق از این دسته می باشد.

تری آزون ها (triazones)

اکتیل یا اتیل هگزیل تری آزون (EHT) یک جاذب اشعه UVB است که در اروپا پذیرفته شده است (EU no. 15). دی اتیل هگزیل بوتامیدو تری آزون (DBT, Tinosorb M) مشتق جدیدتری است که کارایی بیشتری در جذب اشعه های محدود UVB دارد. بیس – اتیل هگزیل اکسی فنل متوکسی فنیل تری آزون (BEMT, Tinosorb S) مشتق دیگری است که بر طیف وسیعی از اشعه ماورای بنفش و از جمله UVA مؤثر است. بیس اکتیل تری آزول (MBBT) از دیگر مشتقات این گروه با طیف ضدآفتابی وسیع می باشد.

آووبنزون Avobenzone

آووبنزون در سال 1990 معرفی شد و یک فیلتر ضد آفتاب شیمیایی است برخلاف دیگر فیلترهای شیمیایی که فقط از پوست در برابر UVB ایجاد کننده آفتاب سوختگی جلوگیری می کند، آووبنزون از پوست در برابر پرتوهای UVA نیز محافظت می کند. این ماده شیمیایی به نظر ایمن می آید اما مشکلی در استفاده از آن وجود دارد و آن این است که به سرعت در اثر مواجهه با نور آفتاب شکسته می شود. 30 دقیقه پس از مواجهه با آفتاب، آووبنزون تجزیه می شود و پرتوهای موذی UVA آثار تخریبی خود را در پوست به جای می گذارند به طوری که شما تا چند سال متوجه نمی شوید.
موذی = sneaky
برای آنکه آووبنزون بیشتر از 30 دقیقه دوام بیاورد از فیلترهای نه چندان ایمنی به نام اوکتوکریلن استفاده می شود تا آووبنزون پایدارسازی شوند. اما می دانیم که اوکتوکریلن عملکرد غدد اندوکرین را دچار اختلال می کند و خودش ایجاد رادیکال آزاد می کند.
بوتیل متوکسی دی بنزوئیل متان (buthylmethoxydibenzoylmethane) تحت عنوان آووبنزون (avobenzone, Parsol 1789) تنها ماده ای است که منحصراً به عنوان یک جاذب UVA توسط FDA پذیرفته شده است. این ماده مدت زمان بیشتری است که در اروپا مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین طول موج جذبی این ماده در 360 نانومتر است. مواردی از درماتیت ناشی از حساسیت نوری از این ماده گزارش شده است.

تترافتالیدین دی کامفور سولفونیک اسید (tetraphthalydine dicamphor sulfonic acid)

این ماده با نام تجاری مکسوریل اس - ایکس (Mexoryl SX) یک جاذب UVA است که در اروپا (EU no. 7) با اثرات مشابه آووبنزون مورد استفاده قرار می گیرد. در ایالات متحده نیز برخی فرمولاسیون-های patent با این ماده به بازار ارائه شده است. مکسوریل توسط شرکت اورال (L’Oreal) به بازار ارائه شد و در بسیاری از محصولات این شرکت و توسط برندهای این شرکت مانند لانکوم (Lancome)، ویشی (Vichy) و لاروش پوسی (La Roche-Posay) استفاده می گردد. مکسوریل SX محلول در آب است و در پروسه ساخت وارد فاز آبی می گردد. در مقابل مکسوریل XL محلول در چربی است و برای کاربرد در فرآورده های مقاوم به آب مناسب می باشد.

1- اکتیل متوکسی سینامات = Octinoxate

2- آووبنزون = Avobenzone

3- درماتیت تماسی = Contact Dermatitis

4- پایدارکننده = Stabilizers

5- حساسیت زایی = Allergenic

6- افزایش دهنده = Enhancer

7- درماتوز = Dermatose

8- زینک اکساید = Zinc Oxide

9- رادیکال آزاد = Free Radical

10- هم افزایی = Synergy

11- دایمتیکون = Dimethicone

12- وسیع الطیف = Broad Spectrum

13- مقاوم به آب = Water Resistant

14- سرطان پوست = Skin Cancer

15- طول موج = Wavelength

16- ویتامین B = Vitamin B

17- تری اتانول آمین = Triethanolamine

18- کارایی = Efficacy

19- ناخالصی = Impurity

20- آفتاب سوختگی = Sun Burn