日焼け止め市場におけるUVフィルター

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日焼け対策、特に日焼け防止は、パーソナルケア市場の中で最も急速に成長している分野。また、紫外線対策は、ビーチでの休暇だけでなく、日常生活においても紫外線から身を守る必要性を消費者がより認識するようになったため、多くの日常的な化粧品(例えば、フェイシャルスキンケア製品や化粧用化粧品など)にも取り入れられるようになっている。

今日の日焼け止め処方開発者高いSPF値と厳しいUVA防御基準を満たす必要がある同時に、消費者の購買意欲を高めるほど洗練された製品を作り、経済的に困難な時期でも手頃な価格で購入できるほどコスト効率の良い製品を作ることも重要だ。

日焼け止め市場におけるUVフィルター

有効性と美しさは実際には相互に依存しています。有効成分の効能を最大限に引き出すことで、紫外線吸収剤の使用量を最小限に抑えつつ、高いSPF値を持つ製品を開発することが可能になります。これにより、開発者は肌触りを最適化するための自由度を高めることができます。逆に、製品の美しい外観は、消費者がより多くの製品を使用するように促し、結果としてラベルに表示されたSPF値に近づくことにつながります。

化粧品製剤用UVフィルターを選定する際に考慮すべき性能特性
・対象となるエンドユーザーグループに対する安全性- すべてのUVフィルターは、局所塗布において本質的に安全であることを確認するために広範なテストを受けていますが、敏感な体質の方は、特定の種類のUVフィルターに対してアレルギー反応を起こす可能性があります。

• SPF効果これは、吸光度最大値の波長、吸光度の大きさ、および吸光スペクトルの幅に依存します。

・広範囲のUVA防御効果現代の日焼け止め製品は、特定のUVA防御基準を満たすことが求められていますが、UVA防御もSPFに貢献しているということが、しばしば十分に理解されていません。

・肌触りへの影響- 紫外線フィルターの種類によって、肌触りへの影響は異なります。例えば、液体タイプの紫外線フィルターは肌に「ベタつき」や「重さ」を感じることがありますが、水溶性タイプのフィルターは肌をサラサラとした感触にします。

・肌への外観無機フィルターや有機微粒子は、高濃度で使用すると皮膚の白化を引き起こす可能性があります。これは通常望ましくありませんが、一部の用途(例:ベビー用日焼け止め)では利点とみなされる場合もあります。

・光安定性- いくつかの有機系紫外線吸収剤は紫外線にさらされると劣化し、その効果が低下しますが、他の吸収剤はこれらの「光に弱い」吸収剤を安定化させ、劣化を軽減または防止するのに役立ちます。

・防水性水性UVフィルターを油性UVフィルターと併用すると、SPF値が大幅に向上することが多いが、耐水性を確保するのが難しくなる場合がある。
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UVフィルターの化学組成

日焼け止めの有効成分は、一般的に有機系日焼け止めと無機系日焼け止めに分類されます。有機系日焼け止めは特定の波長の光を強く吸収し、可視光線に対しては透明です。一方、無機系日焼け止めは紫外線を反射または散乱させることで効果を発揮します。

それらについて深く学んでみましょう。

オーガニック日焼け止め

日焼け止め市場におけるUVフィルター1

オーガニック日焼け止めは、化学日焼け止めこれらは有機(炭素系)分子で構成されており、紫外線を吸収して熱エネルギーに変換することで日焼け止めとして機能します。

オーガニック日焼け止めの長所と短所

強み

弱点

化粧品としての優美さ – ほとんどの有機フィルターは液体または可溶性固体であるため、製剤を塗布した後、皮膚表面に目に見える残留物を残しません。

狭いスペクトル – 多くは狭い波長範囲でのみ保護する

従来の有機農法は、配合担当者によって十分に理解されている。

高いSPF値を得るには「カクテル」が必要

低濃度でも良好な有効性を示す

固体の中には溶解しにくく、溶液中に維持しにくいものもある。

安全性、刺激性、環境への影響に関する疑問

有機フィルターの中には光安定性に劣るものもある

オーガニック日焼け止めの用途
有機フィルターは原則としてあらゆる日焼け止め/紫外線対策製品に使用できますが、敏感肌の方や乳幼児向けの製品には、アレルギー反応を起こす可能性があるため、必ずしも最適とは言えません。また、有機フィルターはすべて合成化学物質であるため、「天然」や「オーガニック」を謳う製品にも適していません。
有機UVフィルター:化学の種類

PABA(パラアミノ安息香酸)誘導体
• 例:エチルヘキシルジメチルPABA
• UVBフィルター
・安全上の懸念から、現在ではほとんど使用されていない

サリチル酸塩
• 例:サリチル酸エチルヘキシル、ホモサレート
• UVBフィルター
• 低コスト
・他のほとんどのフィルターと比較して効果が低い

ケイ皮酸
• 例: メトキシケイ皮酸エチルヘキシル、メトキシケイ皮酸イソアミル、オクトクリレン
・非常に効果的なUVBフィルター
・オクトクリレンは光安定性があり、他の紫外線吸収剤の光安定化にも役立ちますが、他のケイ皮酸エステル類は光安定性が低い傾向があります。

ベンゾフェノン類
• 例: ベンゾフェノン-3、ベンゾフェノン-4
・UVBとUVAの両方を吸収します
・効果は比較的低いが、他のフィルターと組み合わせることでSPF値を高めるのに役立つ。
・ベンゾフェノン-3は、安全性の懸念から、現在ヨーロッパではほとんど使用されていない。

トリアジンおよびトリアゾール誘導体
• 例:エチルヘキシルトリアゾン、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン
・非常に効果的
・一部はUVBフィルターであり、その他は広範囲のUVA/UVB保護を提供する。
・非常に優れた光安定性
• 高い

ジベンゾイル誘導体
• 例:ブチルメトキシジベンゾイルメタン(BMDM)、ジエチルアミノヒドロキシベンゾイルヘキシルベンゾエート(DHHB)
・非常に効果的なUVA吸収剤
・BMDMは光安定性が低いが、DHHBははるかに光安定性が高い

ベンズイミダゾールスルホン酸誘導体
• 例:フェニルベンズイミダゾールスルホン酸(PBSA)、フェニルジベンズイミダゾールテトラスルホン酸二ナトリウム(DPDT)
・水溶性(適切な塩基で中和した場合)
・PBSAはUVBフィルター、DPDTはUVAフィルターです。
・油溶性フィルターと併用すると、相乗効果を発揮することが多い。

カンファー誘導体
・例:4-メチルベンジリデンカンファー
• UVBフィルター
・安全上の懸念から、現在ではほとんど使用されていない

アントラニル酸塩
・例:メンチルアントラニル酸
• UVAフィルター
・比較的低い有効性
・ヨーロッパでは承認されていません

ポリシリコーン-15
・側鎖に発色団を有するシリコーンポリマー
• UVBフィルター

無機系日焼け止め

これらの日焼け止めは、物理的日焼け止めとも呼ばれます。これらは、紫外線を吸収・散乱することで日焼け止め効果を発揮する無機粒子で構成されています。無機日焼け止めは、乾燥粉末またはプレディスパージョンの形で入手可能です。

日焼け止め市場におけるUVフィルター2

無機系日焼け止め:長所と短所

強み

弱点

安全/非刺激性

見た目の悪さ(肌触りや肌の白さ)に対する認識

広範囲

粉末は配合が難しい場合がある

単一の有効成分(二酸化チタン)で高いSPF値(30以上)を実現できる。

無機物もナノテクノロジー論争に巻き込まれている

分散液は簡単に組み込むことができます

光安定性

無機系日焼け止め剤の用途
無機系日焼け止めは、透明な製剤やエアゾールスプレーを除くあらゆる紫外線防御用途に適しています。特に、ベビー用日焼け止め、敏感肌用製品、「天然成分配合」を謳う製品、および化粧用化粧品に最適です。
無機UVフィルターの化学タイプ

二酸化チタン
・主にUVBフィルターだが、グレードによってはUVA保護効果も高い。
・粒度やコーティングなどが異なる様々なグレードをご用意しています。
・ほとんどのグレードはナノ粒子の領域に属する
・粒子サイズが小さいほど肌上では透明になりますが、UVA防御効果はほとんどありません。粒子サイズが大きいほどUVA防御効果は高くなりますが、肌が白くなります。

酸化亜鉛
・主にUVAフィルターとして機能します。TiO2よりもSPF効果は低いものの、長波長の「UVA-I」領域ではTiO2よりも優れた保護効果を発揮します。
・粒度やコーティングなどが異なる様々なグレードをご用意しています。
・ほとんどのグレードはナノ粒子の領域に属する

性能/化学マトリックス

評価(-5~+5):
-5:著しい負の効果|0:効果なし|+5:著しい正の効果
(注:費用とホワイトニングに関して、「マイナスの影響」とは、費用またはホワイトニング効果が増加することを意味します。)

 

料金

SPF

バージニア大学
保護

肌触り

ホワイトニング

光安定性


抵抗

ベンゾフェノン-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

ベンゾフェノン-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン

-4

+5

+5

0

0

+4

0

ブチルメトキシジベンゾイルメタン

-2

+2

+5

0

0

-5

0

ジエチルアミノヒドロキシベンゾイルヘキシルベンゾエート

-4

+1

+5

0

0

+4

0

ジエチルヘキシルブタミドトリアゾン

-4

+4

0

0

0

+4

0

フェニルジベンズイミダゾールテトラスルホン酸二ナトリウム

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

エチルヘキシルジメチルPABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

メトキシケイヒ酸エチルヘキシル

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

サリチル酸エチルヘキシル

-1

+1

0

0

0

+2

0

エチルヘキシルトリアゾン

-3

+4

0

0

0

+4

0

ホモサレート

-1

+1

0

0

0

+2

0

イソアミルp-メトキシシンナメート

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

アントラニル酸メンチル

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-メチルベンジリデンカンファー

-3

+3

0

0

0

-1

0

メチレンビスベンゾトリアゾリルテトラメチルブチルフェノール

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

オクトクリレン

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

フェニルベンズイミダゾールスルホン酸

-2

+4

0

0

0

+3

-2

ポリシリコーン-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

トリスビフェニルトリアジン

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

二酸化チタン – 透明グレード

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

二酸化チタン – 広範囲スペクトルグレード

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

酸化亜鉛

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

UVフィルターの性能に影響を与える要因

二酸化チタンと酸化亜鉛の性能特性は、使用される特定のグレードの個々の特性(例えば、コーティング、物理的形態(粉末、油性分散液、水性分散液))によって大きく異なります。ユーザーは、配合システムにおける性能目標を満たす最適なグレードを選択する前に、供給業者に相談する必要があります。

油溶性有機紫外線吸収剤の有効性は、製剤に使用される保湿剤への溶解度によって左右される。一般的に、極性保湿剤は有機吸収剤にとって最適な溶媒である。

すべての紫外線吸収剤の性能は、製剤のレオロジー特性と、皮膚上に均一で密着性の高い膜を形成する能力に大きく左右されます。適切な皮膜形成剤やレオロジー調整剤を使用することで、吸収剤の有効性を向上させることができます。
興味深いUVフィルターの組み合わせ(相乗効果)

相乗効果を示す紫外線フィルターの組み合わせは数多く存在する。最も優れた相乗効果は、通常、何らかの形で互いに補完し合うフィルターを組み合わせることによって得られる。例えば、以下のような組み合わせである。
・油溶性(または油分散性)フィルターと水溶性(または水分散性)フィルターを組み合わせる
・UVAフィルターとUVBフィルターを組み合わせる
・無機フィルターと有機フィルターを組み合わせる

また、特定の組み合わせによって他の利点が得られる場合もある。例えば、オクトクリレンはブチルメトキシジベンゾイルメタンなどの光に不安定なフィルターの光安定化に役立つことがよく知られている。

しかしながら、この分野においては常に知的財産権に留意する必要があります。特定の紫外線フィルターの組み合わせに関する特許は多数存在するため、配合者は、使用しようとしている組み合わせが第三者の特許を侵害していないことを常に確認することが推奨されます。

化粧品処方に最適なUVフィルターを選択してください

以下の手順に従うことで、化粧品処方に適したUVフィルターを選択できます。
1. 製剤の性能、美的特性、および意図する効能について明確な目標を設定する。
2. 対象市場で許可されているフィルターを確認してください。
3. 特定の配合シャーシを使用する場合は、そのシャーシに適合するフィルターを検討してください。ただし、可能であれば、まずフィルターを選択し、それに合わせて配合を設計するのが最善です。これは、無機フィルターや粒子状有機フィルターの場合に特に当てはまります。
4. サプライヤーからのアドバイスやBASFサンスクリーンシミュレーターなどの予測ツールを使用して、意図したSPF値を達成するそしてUVAの標的。

これらの組み合わせは、製剤化の際に試すことができます。この段階では、どの組み合わせが性能面で最良の結果をもたらすかを示すために、試験管内SPFおよびUVA試験法が役立ちます。これらの試験の適用、解釈、および限界に関する詳細については、SpecialChemのeラーニングコースで学ぶことができます。UVA/SPF:テストプロトコルの最適化

試験結果は、他の試験や評価(例:安定性、防腐効果、肌触り)の結果と併せて、処方開発者が最適な選択肢を選び、処方のさらなる開発を導くのに役立ちます。


投稿日時:2021年1月3日