化妆品防晒技术的创新和新规范

2020-07-30张泽华

中国化妆品 2020年5期

文/张泽华

“从根本上说，地球上的一切物质均源自对太阳能的储存。”自然，这其中也包括着太阳把人类晒伤后的黯黑与瘢痕。人类对太阳的爱恨交织，大约正是从这里起源，而相应的“防晒”之术也便应运而生。

防晒与防噪相仿，可从源头、中间环节与终端三个层面进行。常见的打伞、罩纱等物理防晒措施属于中间环节，不过略嫌累赘，也有碍“美的展现”。而直接从源头上采取措施似乎尚不可行，那么在终端——皮肤层面，就尤其值得大作一番文章了。其成果便是人们通常所称的防晒霜，有时也称之为膏、乳、油、液、露等。当然防晒霜已是整合了功效成分与基质的成品，其核心功效成分则是防晒剂。

多年来，防晒市场需求旺盛、防晒剂技术更新迅速，产品迭代也相当频繁。太阳永恒，而最新的防晒产品岁岁不同，同样值得人们永恒的期待。

扫描二维码观看本文电子版

化妆品防晒剂种类与原理

一切新技术与新产品均基于既有的技术与产品。在介绍创新之前，有必要对传统防晒技术做一下简要回顾。防晒剂在《化妆品安全技术规范》中被定义为：利用光的反射、吸收和散射作用，以保护皮肤免受特定紫外线所带来的伤害而加入化妆品中的物质。在此定义之下，一般把防晒剂分为物理防晒剂、化学防晒剂和天然防晒剂。

物理防晒剂，多为无机物，典型如氧化锌（抗UVA和UVB）、二氧化钛（抗UVB），多以100nm左右直径的微粒物施用。原理在于对紫外线的反射、散射，即在皮肤表面形成均匀阻挡层而保护皮肤不受日光灼伤。这类防晒剂的稳定性较好，但大量使用会在皮肤表面留有固体粘稠物影响感官和视觉效果，且微粒可渗入皮肤堵塞毛孔，影响表皮正常呼吸，易引发皮肤问题，导致皮肤新疾病出现的不良后果。

化学防晒剂，多为有机物，典型如胡莫柳酯（HMS，抗UVB）、阿伏苯宗（AVB，抗UVA）、奥克立林（OCT，抗UVA和UVB）等。原理在于对紫外线的吸收，利用结合羰基的芳香族化合物中共轭体系的特征跃迁吸收紫外线，通过分子共振产生共振量子，将紫外线的光能转变成无害可见光而起到防护作用。这类防晒剂有紫外线吸收谱广、吸收强度大、防晒效果显著的优点，但其在光照下会分解产生对人体有害的自由基或中间产物，易发生氧化变质，导致皮肤过敏，长期使用会对皮肤甚至身体造成伤害。

天然防晒剂，顾名思义多为天然物质提取物，如胡萝卜素、黄酮类等。此类剂型具有抗氧化性质，不仅能预防紫外线，而且还能清除氧自由基，从而达到修复皮肤和延缓老化的作用。这些突出优势使天然防晒剂越来越受到人们的青睐，其它防晒剂无可比拟。但这些天然提取物成分复杂，利用其复配防晒产品影响因素多。

三类防晒剂各有优缺点，而新的技术或进一步展现优点，或针对缺点进行改良，通常以后者为主。在改良的过程中，往往又拓宽了技术方向与产品门类。

化妆品防晒剂新技术与新产品

1.基于传统防晒剂的复配技术

复配技术实际上已不是最新技术，但却是永不过时的新技术。为了同时实现高防晒力、稳定性和温和性，很多防晒化妆品将物理防晒和化学防晒不同品类相结合，或品类内部自相复配，以兼顾使用感、安全性、稳定性、抗水抗汗等多方面的技术问题。

以欧莱雅为首的欧式防晒，多使用化学防晒，利用多种化学防晒剂协同组合的技术，在提高防晒指数、化学防晒剂的光稳定性、新防晒物质的开发方面投入了大量的研发力量。已有品类如Mexoryl SX，Mexoryl XL等。

以资生堂为首的日式防晒，在化学防晒、物理防晒两方面均有涉猎，技术思路较多维，更加关注良好的使用感、安全性和产品的稳定性。典型产品如艳阳夏、安耐晒Anessa系列防晒产品。

另外，某些天然植物如黄芩、槐米、黄连等具有一定的防晒效果，与化学防晒剂复配能够实现全波段防晒，同时通过其抗氧化和抗自由基的作用，减轻紫外线对皮肤的损伤，这也正逐渐受到研发人员和消费者的认可。

2.新型光控智能防晒技术

此类光控防晒剂产品的核心技术，是在高分子生物材料制备的载体中添加有光敏效应的响应剂，使其随紫外线照射产生迅速响应，智能性释放内部防晒剂而达到有效防晒目的。丁克祥教授及其项目小组在此领域的研究处于领先水平。

西南交通大学郭婷等报道了另一种光控防晒技术。该技术原理基于纳米二氧化钛防晒剂，同时借助纳米二氧化硅复合改性，增进稳定性与铺展性，且防水耐水。然而，与市售大多数防晒霜一样，存在使用完卸妆时不易清洗，导致防晒霜残留皮肤引起不适甚至病变后果，或因过度清洗造成皮肤二次伤害。因此，又引入三甲基氯硅烷（CTMS）表面改性，以增强其油溶性和疏水性，使其不易被汗水、海水冲掉。而在太阳光下活动一段时间后，经紫外线照射使得颗粒表面从疏水向亲水转换，从而便于使用完后的清洗卸妆。如图1。

从安全环保和科技发展角度分析，开发新型防晒剂，应注重产品安全性并保障产品功能性，因此光控智能防晒剂等高科技防晒剂将是未来发展趋势和研究热点。

3.抗水抗汗型防晒剂

这是外围角度的创新，目的是增强防晒剂的有效使用。防晒剂成品的防护能力不仅取决于产品本身的防晒性能和施加量，也取决于出汗、水浸、磨擦等因素造成防晒成分的损失。户外活动、露天游泳等场景下，出汗、触水无可避免，而假若防晒剂毫无抗水抗汗能力，则几乎转眼之间失却涂抹之功。因此，防晒化妆品的抗水（water resistant）性能非常重要。该性能的典型实现途径有如下几种：

图1 光控亲/疏水转换SiO2-TiO2复合颗粒用作清洗防晒霜机理图，其中的CTMS是光控分子

脂质体防晒剂包覆技术。脂质体防晒制剂是一个新的类别，掺入脂质体中的防晒剂分子能被人体皮肤的角质层吸附，从而可以实现一定的抗水性能；另一面，脂质体仅渗入角质层而未进入血液，也降低了防晒剂透皮吸收的风险。

类胶原多肽（Collagen Mimetic Peptide）结合。这是一种赋予防晒化妆品抗水性能的新方法。具有高阶三螺旋结构的胶原蛋白是皮肤的重要组成部分，其结构中含有大量可与类胶原多肽（CMPs）结合的靶点，而CMPs又可以作为防晒剂分子的锚点。通过CMPs锚定防晒剂在富有胶原蛋白的皮肤表面，不仅可以赋予产品抗水性能，还可以降低化学防晒剂的细胞毒性，这种技术可能特别有益于光敏性皮肤病的患者。

二硬脂二甲铵锂蒙脱石协同作用。当二硬脂二甲铵锂蒙脱石遇水后会发生膨胀，协同表面活性剂，形成更加致密的膜，来增强防晒产品的抗水性。市场著名的案例是资生堂。2018年该公司称其成功研发“防水防汗薄膜技术”，能够在遇汗遇水后形成阻隔紫外线的均匀防晒膜，从而实现对紫外线的防护。也就是说遇水遇汗后防晒效果反而会更强。同时，另有“板状粉末技术”，能在皮肤上形成润滑的薄膜，即使磨擦也不易脱落。如图2。

图2 资生堂防水防汗防晒剂耐磨效果示意图

中国伽蓝旗下自然堂也有推出一种“烈日防水防汗防晒乳”。该产品拥有全光谱防晒的功能，不仅能防紫外线，还能防各种光。此防晒乳采用了新型防晒剂Tinosorb S（天来施S）和Tinosorb M（天来施M），比传统防晒剂分子量更大、光稳定性更强。

不过，也应看到，抗水性是一把双刃剑。抗水型防晒化妆品能耐水流冲洗，然而，这也使得防晒膜难以去除且可能需要特殊的清洁产品。因此防晒化妆品的卸除也要有良好的设计，实现完整创新。有报道理想的抗水型防晒产品，结合了两个相互矛盾的因素：在中性和弱酸性环境中的强抗水性和在弱碱性溶液中的易清洁性，专注于这种差异的防晒产品的开发，已获得消费者的青睐。

4.新型天然防晒剂

大自然永远值得人类学习。天然物质是一切功能制剂的首选来源，防晒剂也不例外。最近发现，红藻类海藻含丰富的类菌孢素氨基酸（MAAs）活性成分，是一种天然高效的紫外线吸收剂，其分子中含有氨基环己烯酮或氨基环己烯胺结构，最大吸收波长在310～360nm，具有极高的摩尔吸光系数，它们在UVB和UVA紫外光段有较好的吸收作用。

伊尔瑞生物科技2020年专利，提出一种基于中药天然提取物、有利于避免堵塞毛孔的防晒霜，含有香蜂草提取物、仙人掌提取物、油菜花辣木肽和多种天然中草药活性护肤成分，且渗透能力强，能有效软化毛孔内的皮脂、细胞屑及顽固污垢，有效避免毛孔堵塞带来的肌肤问题，同时调理皮肤油脂分泌，还具有祛除黑头、收缩毛孔的功效。

化妆品防晒新规范

既有产品的不足，会激发技术的创新。与之平行，新的规范也相应建立，且是一个内在的必须。可以预见，未来防晒技术的良好发展，越来越有赖相关规范的及时更新。

关于化学防晒剂。2019年《美国医学会杂志》发表文章称：常见防晒霜的有效成分需要进一步检测，还不能确保安全。研究称在一定试验标准下，受试人体施用防晒霜后会发现母乳、羊水、尿液中都能发现有防晒剂成分存在，这证明某些成分被人体吸收的水平过高，而这些成分目前还不能确保安全。此消息乍一报道，颇引起一场轩然大波。难道防晒霜不能用了？

当然更进一步信息已澄清，数据只是显示阿伏苯宗、二苯甲酮衍生物、奥克立林、亚苄基樟脑衍生物这四个成分吸收程度高，且只是有可能（但不一定）会引起健康问题。同时奥克立林和二苯甲酮会被吸收导致过敏，敏感肌、孕妇和儿童慎选，但角质层比较厚的成年人仍可以用。

这一话题的关键点还在于：参加实验的人是在75%体表面积上，每天涂4次，连续4天。这是一个非常极端的情况。离开剂量和使用环境谈伤害，都是无意义之举。因此，理论上所称的伤害在日常用量中基本不会出现。

关于二氧化钛。2020年2月18日，经过将近十年的讨论，欧盟委员会最终通过决议将二氧化钛列为2类可疑致癌物，即最新修订的关于物质和混合物的分类、标签和包装(CLP)的欧盟(EC)第1272/2008号法规。新规要求：18个月以后，任何含有二氧化钛的粉末型产品，只要二氧化钛含量大于或等于1%、气动粒径小于或等于10微米，都必须在标签上注明“使用时可能形成可吸入性有害物”。液态和其它固体形态的产品也应标注警示用语以降低使用者的吸入风险。

其实在二氧化钛的使用上，国内一些前瞻性的企业也早有预见。上海黛兰娜品牌新推出的防晒产品“蓝色妖姬阳光BB水”就是其中典型的例子，不添加二氧化钛防晒成分。在防晒产品“蓝色妖姬阳光BB水”的研发初期，黛兰娜研发工程师通过测试发现：如果添加二氧化钛，产品无论是防晒指数还是防晒效果上确实会有所提升。但同时，二氧化钛的不安全因素同样也客观存在。面对“健康和市场”的两难选择，黛兰娜选择了健康防晒，不添加二氧化钛成分，科学防晒，安全防晒。

二氧化钛在化妆品行业是物理防晒剂，一直占市场主流。因此，欧盟的决定无疑会对二氧化钛原料商、相关防晒品带来巨大影响。

不过也已有质疑声音。欧洲二氧化钛生产联盟TDMA对欧盟的这一举措于2月18当日即发表公开说明，认为对于这种潜在危害并没有提出任何新的科学证据或解读，试图强制将二氧化钛粉尘的过量吸入与危害联系在一起，而理论上这种粉尘危害并不特定于二氧化钛，而是遍及到了超过300种物质。同时，欧洲涂料行业则对此法规提出了批评。CEPE（欧洲油漆、印刷油墨和美术颜料制造商理事会）认为欧盟委员会做出此决定的原因与钛白粉的化学物质无关，而是由于肺中仅存在过量的尘埃颗粒而引起的大鼠肺细胞慢性炎症。

当然，也有观点认为从广大消费者和从业人员的健康角度来看，明确提示过量吸入粉末可能带来的健康风险，是一种负责任的行为，值得高度认可。未来发展会有何变化，让我们拭目以待。