Как оценить эффективность солнцезащитного средства?
Сегодня УФ-фильтры можно встретить не только в специальной солнцезащитной косметике, но и в дневных кремах, декоративной косметике, средствах по уходу за волосами. Косметические формы также отличаются большим разнообразием — это и эмульсии, и гели, и лосьоны, и спреи.
В косметической индустрии разработка и тестирование солнцезащитных средств — отдельное направление, которому уделяется повышенное внимание. Каждый год появляются инновационные ингредиенты и технологии, позволяющие усовершенствовать рецептуры и улучшить внешний вид препаратов. Мы расскажем об общих принципах, на которых строится разработка рецептур, и о том, на что следует обращать внимание при выборе солнцезащитного средства.
Как оценить эффективность солнцезащитного средства?
Солнцезащитные средства — это средства, в которых есть вещества, поглощающие или отражающие УФ-излучение. Эти вещества получили название УФ-фильтров.
В одних странах солнцезащитные препараты относят к косметическим средствам, в других (например, в США) — причисляют к медицинским препаратам безрецептурного отпуска.
Основные параметры, определяющие эффективность солнцезащитных средств, были разработаны в то время, когда, отправляясь на пляж, люди опасались только солнечных ожогов.
Эритема, или покраснение кожи, с которым хорошо знаком каждый из нас, имеет удобную количественную характеристику, которая называется минимальная эритемная доза (МЭД).
Минимальная эритемная доза (биодоза) — это доза облучения, вызывающая минимальное видимое глазом покраснение, которое развивается через определенный промежуток времени после облучения (обычно через 24 часа). МЭД можно также определить как время облучения, достаточное для индукции минимальной эритемы.
Для того чтобы выяснить, насколько эффективно данное средство защищает от солнечного ожога, принято измерять МЭД незащищенной кожи и сравнивать ее с МЭД кожи, на которую нанесено исследуемое вещество. Величина SPF (sun protection factor) показывает, вo сколько МЭД защищенной кожи превышает МЭД незащищенной кожи.
Солнечные ожоги, как известно, вызываются УФВ-излучением. Поэтому SPF указывает лишь на эффективность защиты от УФВ-излучения. Показатель SPF в значительной степени условен. Так, если на этикетке указан SPF10, это не означает, что, нанеся данное средство, можно загорать в 10 раз дольше, чем обычно. Дело в том, что время появления эритемы разное у людей с разным фототипом, а кроме того, фактическая степень защиты зависит от того, каким слоем нанесено средство, быстро ли оно смывается, насколько разбавляется потом и т.д. Поэтому фактор дает лишь некий ориентир для оценки эффективности препарата, но не гарантирует ее полностью.
С 80-х годов прошлого столетия внимание дерматологов обратилось к УФА-излучению. К этому времени уже были известны такие нежелательные последствия УФ-радиации, как фотостарение, иммуносупрессия и канцерогенез, которые могут быть вызваны как УФВ-, так и УФА-лучами. Конечно, УФА-излучение действует не так сильно, как УФВ, но зато оно проникает в более глубокие слои кожи. В это время стали появляться УФА-фильтры и фильтры широкого спектра действия. Понятно, что для определения эффективности УФА-фильтра уже не удастся воспользоваться минимальной эритемной дозой, так как никакой эритемы УФА-лучи не вызывают.
В существующих методиках in vivo обычно определяется минимальная фототоксическая доза. Для этого используют безволосых крыс, предварительно сенсибилизированных к УФА-излучению. При УФА-облучении у таких крыс развивается воспалительная реакция, напоминающая УФВ-индуцированную эритему. Чем лучше УФА-фильтр справляется со своей задачей, тем дольше нужно облучать крысу для того, чтобы вызвать воспаление. Показатель LPF (light protection factor), определяемый таким способом, вычисляется как отношение минимальной фототоксической дозы для защищенной кожи к этому же показателю для незащищенной кожи. Несмотря на аналогию с SPF, показатель LPF не получил широкого распространения.
Как показывают клинические исследования, многие УФ-фильтры, используемые в настоящее время, являются аллергенами и фотосенсибилизаторами. Фотосенсибилизатор — это вещество, которое становится аллергеном под действием УФ-излучения. Шаудер (Schauder) и Иппен (Ippen) из университета Геттингена (Германия) опубликовали результаты 15-летнего эксперимента, в ходе которого были обследованы 402 пациента с подозрением на аллергию при использовании коммерческих солнцезащитных средств. Целью эксперимента было выяснить, какой из компонентов косметического препарата (УФ-фильтры, отдушки, консерванты, эмоленты) вызвал аллергическую реакцию. Оказалось, что 20 % (80 человек) испытуемых реагировали на УФ-фильтры, 12 % (49 человек) — на отдушки, 3 % (12 человек) — на консерванты и всего 2 человека на ланолиновый спирт. Аллергия остальных пациентов объяснялась другими причинами.
С 1989 по 1996 год проводилось тестирование 10 различных УФ-фильтров для выяснения частоты и характера аллергических реакций. Наиболее часто нежелательные кожные реакции возникали на УФА-фильтры, такие, как Eusolex 8020 и Parsol 1789. Действительно, производство Eusolex 8020 в США было приостановлено с 1993 года, a Parsol 1789 был запрещен к применению в США с 1973 по 1997 (в апреле 1997 года под давлением общественности FDA снова разрешила включать в рецептуры Parsol 1789}. Интересно, что пара-аминобензойная кислота (РАВА) и ее производные, которые пользуются самой дурной репутацией у потребителя, вызвали сравнительно небольшое число аллергических реакций.
УФ-фильтры: общая информация
Чаще всего в специальных солнцезащитных препаратах УФ-фильтры перечисляются отдельно от остальных компонентов. В современных солнцезащитных средствах редко бывает один УФ-фильтр, обычно их как минимум три, а то и больше. Объясняется это необходимостью обеспечить достаточно широкий спектр защиты с достаточно высокой эффективностью при минимальной концентрации каждого из УФ-фильтров. Так как УФ-фильтры могут стать причиной раздражения кожи, выбор нужной комбинации УФ-фильтров в значительной степени определяет коммерческий успех препарата.
В УФ-фильтрах ориентироваться не просто, так как одно и то же вещество может называться по-разному в зависимости от фирмы-производителя. Все УФ-фильтры делятся на органические фильтры, которые поглощают часть излучения, и на барьерные вещества, или физические фильтры, которые рассеивают и отражают излучение.
Наиболее «сильными» органическими фильтрами являются вещества синтетического происхождения (бензофеноны, циннаматы, салицилаты, производные камфоры и пара-аминобензойной кислоты (РАВА) и др.). Менее эффективную защиту от УФ оказывают природные фильтры — это вещества (пигменты), которые содержатся в растениях и обладают способностью поглощать УФ-лучи (например, кофейная кислота). Природные УФ-фильтры вводят в рецептуру обычно как вспомогательные компоненты и для повышения коммерческого успеха продукта (потребители любят натуральную косметику).
К физическим фильтрам относятся микронизированные нерастворимые частицы, такие, как диоксид титана или оксид цинка. Их также вводят в декоративную косметику, чтобы придать ей солнцезащитные свойства. Физические УФ-фильтры не вызывают аллергию и не раздражают кожу, однако они могут окрашивать ее в белый цвет. Для того чтобы физические Уф-фильтры не были видны на коже, частицы диоксида титана или цинка стараются сделать более мелкими (микронизированными). Однако здесь есть свой предел — очень мелкие частицы диоксида титана могут играть роль фотокатализатора, то есть вещества, усиливающего повреждающее действие УФ-излучения.
Некоторые особенности солнцезащитных средств:
Высокий фактор защиты возможно достичь несколькими путями. Самый очевидный — это увеличение концентрации УФ-фильтров в рецептуре. Его недостатком является, во-первых, повышение риска возникновения побочных реакций, а во-вторых, технологические ограничения (ухудшение стабильности препарата, его органолептических свойств и проч.). Поэтому усилия разработчиков направлены на то, чтобы минимизировать концентрацию УФ-фильтров в рецептуре без ущерба для ее эффективности. Для этого применяют несколько приемов:
комбинация нескольких УФ-фильтров с разными спектрами поглощения (чтобы расширить диапазон защитного действия);
улучшение растворения УФ-фильтров в рецептуре (чтобы обеспечить более равномерное распределение УФ-фильтров на поверхности кожи и, соответственно, более равномерную защиту);
улучшение водоотталкивающих свойств препарата и его адгезии на поверхности кожи.
Для повышения эффективности защиты от повреждающего действия УФ-излучения в солнцезащитные средства добавляют: антиоксиданты (чаще всего витамин Е), которые действуют как «ликвидаторы» последствий УФ-облучения, а именно противостоят окислительным процессам, активизированным УФ, а также иммуномодуляторы (например, полисахариды — (бета-глюканы, гель алоэ, хитозан), нормализующие работу иммунной системы кожи, угнетенной УФ-излучением. Эффективность солнцезащитного средства зависит также от состава основы, в которой растворен УФ-фильтр. Основа подбирается таким образом, чтобы УФ-фильтры были равномерно распределены по объему препарата и не выпадали в осадок, и чтобы средство легко и ровно распределялось по коже (а в случае водоустойчивых средств еще и связывалось с роговым слоем). Кроме того, основа не должна содержать веществ, легко окисляющихся или разлагающихся на солнце (например, ненасыщенных масел). В этом отношении силиконы превосходят органические аналоги — не случайно современные солнцезащитные препараты с хорошими потребительскими качествами и высокой эффективностью в основном «сделаны» на силиконах.
Таким образом, создание хорошего и безопасного солнцезащитного средства — задача далеко не простая, а значит, она по силам только крупным компаниям с хорошей научно-технической и сырьевой базой. Солнцезащитные средства традиционно выпускают в виде кремов, но в последнее время все большую популярность приобретают лосьоны и спреи, которые легче наносить на кожу и распределять по ней.
Что могут солнцезащитные средства?
Сначала солнцезащитные средства были предназначены для защиты кожи от солнечных ожогов и для предотвращения неравномерной пигментации кожи (веснушки, пигментные пятна во время беременности). Сейчас их рекламируют как средства для ежедневного применения с целью снижения риска развития рака кожи и профилактики фотостарения. Однако здесь есть некоторые моменты, которые нужно рассмотреть.
Начнем с того, что способность солнцезащитных средств защищать кожу от УФ-излучения (по крайней мере, определенной его части) не подлежит сомнению. Хорошо доказан также тот факт, что защита от повреждающего действия солнечного излучения необходима. Не только человеческая кожа, но и искусственные материалы, такие, как пластик, резина, ткани и т.д., постепенно разрушаются под лучами солнца (например, садоводам хорошо известно, что садовый шланг, который оставляют лежать на солнце, в конце концов обесцветится, станет хрупким и прохудится). Ученым также удалось раскрыть механизм повреждающего действия солнца (в основном это образование свободных радикалов) и определить повреждения, возникающие в коже под действием УФ-излучения.
Но не стоит забывать о том, что кожа тоже способна защищаться от солнца. Клетки кожи, получившие определенную дозу УФ, дают команду пигментным клеткам вырабатывать черный и коричневый пигмент меланин, защищающий кожу от чрезмерного повреждения. При хроническом воздействии УФ-излучения увеличивается толщина кожи, что тоже снижает риск повреждения. Так как эти изменения происходят только при попадании на кожу значительного количества УФ-излучения, то, если кожа постоянно защищена от солнца, этих изменений не будет. Казалось бы, ничего страшного в этом нет, однако представьте, что будет, если после длительного периода ежедневного применения солнцезащитных средств, человек вдруг выйдет на улицу без защиты. Его кожа, привыкшая к отсутствию УФ- излучения и, соответственно, не выработавшая дополнительное количество меланина, внезапно получит слишком большую дозу облучения, которая неизбежно вызовет повреждение клеток. Таким образом, человек, который применяет солнцезащитные средства ежедневно и при этом проводит много времени на солнце, возможно, подвергает свою кожу большему риску, чем тот, кто не применяет их вообще, но при этом разумно избегает солнца.
Стоит ли постоянно применять солнцезащитные средства жителям северных стран, где большую часть года лишь лицо открыто бледным солнечным лучам? Напомним, что под действием солнечного света в коже вырабатывается витамин D, необходимый как для формирования костей, так и для развития клеток кожи. Так как у жителей холодных стран большую часть года солнцу открыты лишь лицо и руки, применение солнцезащитных средств с высоким SPF может вызвать авитаминоз D. Однако если житель северной страны решает поехать отдохнуть на солнечный пляж у теплого моря, то без солнцезащитных средств ему не обойтись. Современные скоростные путешествия, позволяющие в считанные часы из тумана и снега перенестись в солнечные края, оставляют коже слишком мало времени на адаптацию.
Какое солнцезащитное средство выбрать?
Если средство выбирается для похода на пляж, то опять-таки — на какой пляж. Если это пляж, где солнечное излучение не очень интенсивное, то нет смысла выбирать большой фактор защиты, достаточно выбрать SPF 5-10. Для пляжа на черноморском побережье, в Турции, Египте, на Кипре и т.д. уже нужно выбирать фактор выше — от 15 до 30 (и конечно, даже с солнцезащитным средством не надо лежать на пляже часами).
Важно, чтобы солнцезащитное средство было широкого спектра действия (УФА, УФВ),так как уже доказано, что за фотостарение и канцерогенез ответственно именно УФА-излучение. Можно сказать, что солнечный ожог — это защитная реакция кожи, заставляющая человека уйти с пляжа и не подвергать себя более вредному воздействию УФ-излучения. Те солнцезащитные средства, которые защищают кожу только от УФВ-лучей, «отключают» этот механизм, освобождая человека от расплаты за неумеренное наслаждение солнцем. В итоге люди могут проводить под палящим солнцем хоть весь день, не обгорая, но получая огромные дозы УФА. Хотя УФА не вызывает видимого солнечного ожога, оно может проникать в кожу глубже, чем УФВ-излучение, и повредить дермальный слой. Напомним, что фактор защиты, указанный на упаковках солнцезащитных средств, показывает лишь эффективность защиты от УФВ-излучения, так как система тестирования эффективности защиты от УФА-излучения еще не стандартизирована.
Отдельно надо сказать о тех случаях, когда возникает необходимость полностью преградить доступ УФ-лучей к коже. Например, если человек принимает лекарства, обладающие фотосенсибилизирующим действием, или если кожа недавно подверглась интенсивным косметическим процедурам (пилинги, пластические операции, лазерная эпиляция и т.д.). В этом случае необходимо применять средства категории «sunblock» с физическими УФ-фильтрами (оксид цинка, диоксид титана и др).
Так как именно УФ-фильтры являются частой причиной аллергических реакций при пользовании солнцезащитными средствами, лучше не гнаться за самыми высокими степенями защиты и выбирать между факторами защиты от 5 до 30. Реально после 30 ничего уже существенным образом не меняется — не так уж и важно, увеличивает ли средство время до появления солнечного ожога в 30 или в 50 раз, все равно никто не проводит на пляже столько времени.
Иногда на баночке написано «sunblock», что означает, что средство полностью закрывает доступ УФ-лучам к коже. С таким средством уже не загоришь, поэтому «sunblock» обычно выбирают те, кому УФ-лучи по какой-либо причине вообще противопоказаны.
Следующее, на что нужно обращать внимание, — это спектр защиты, то есть какую часть УФ-излучения «отрезает» данное средство.
Чаще это средство, ослабляющее УФВ-лучи, то есть лучи, которые вызывают как загар, так и ожог кожи. Средства широкого спектра действия задерживают как УФВ, так и УФА.
Солнце, как и кислород, является одновременно источником жизни на Земле и постоянной угрозой для живых клеток. Поэтому нужно помнить, что для кожи вредно не УФ-излучение само по себе, а его избыток. В странах с долгими зимами и низкой интенсивностью УФ-излучения ежедневное применение солнцезащитных средств необходимо только тем, кому по какой-то причине УФ-излучение противопоказано.
В солнечных странах защита от солнца не должна ограничиваться применением солнцезащитных средств — необходимо также ограничивать пребывание на солнце. Хотя неизвестно, можно ли полностью предотвратить фотостарение, применяя солнцезащитные средства, нет сомнений, что, намеренно подвергая свою кожу длительному УФ-облучению, можно его существенно ускорить.
По материалам книги Е. Эрнандес "Новая косметология". Обсудить статью на форуме
