第五节 防晒用化妆品
一、紫外线的危害和作用
阳光中的紫外线能杀死或抑制皮肤表面的细菌，能促进皮肤中的脱氢胆固醇转化为维生素D，还能增强人体的抗病能力，促进人体的新陈代谢，对人体的生长发育具有重要作用。
但并不是说日晒时间越长对身体越有好处，相反过度的日晒对人体是有害的。因为阳光中的一部分紫外线（波长290～320nrn）可使皮肤真皮逐渐变硬、皮肤干燥、失去弹性、加快衰老和出现皱纹，还能使皮肤表面出现鲜红色斑，有灼痛感或肿胀，甚至起泡、脱皮、以至成为皮肤癌的致病因素之一。另外面部的雀斑、黄褐斑等也会因日晒过度而加重。患粉刺的人在阳光的照射下会加快粉刺顶端的氧化作用，变成黑头留下疤痕。故保护皮肤、防止皮肤衰老、预防皮肤癌的关键是防止阳光中紫外线对皮肤的损伤。
所谓紫外线（Ultraviolet ray），是指波长为200～400nrn的射线，属太阳光线中波长最短的一种，约占太阳光线中总能量的6％。紫外线分为三个区段：200～280nrn范围称为UVC段，又称杀菌段，透射能力只到皮肤的角质层，且绝大部分被大气层阻留，不会对人体皮肤产生危害，不会引起晒黑（Tanning）作用，但会引起红斑；290～320nm范围为UVB段，又称晒红段，UVB可穿透臭氧层进入地球表面，透射能力可达表皮层，对皮肤的作用能力最强，能使皮肤表皮细胞内的核酸或蛋白质变性，发生急性皮肤炎症（红斑或灼伤），是人们防止晒伤的主要波段；320～400nm范围为UVA段，又称晒黑段，这一区段紫外线一般不会晒红，但可晒黑，是喜欢晒黑的人们主要利用的波段，UVA的穿透能力强，可到达真皮，作用缓慢、持久，并具有累积性，日久会引起皮肤光老化。
研究表明：
①UVB是导致皮肤晒伤的根源，轻者可使皮肤红肿，产生痛感，严重的则会产生红斑及水泡，并有脱皮现象。红斑反应是迅速的，一般在阳光直晒几个小时内即可出现，在12～24h内发展到高潮，数天后逐渐消退，皮肤反应的剧烈程度视皮肤对日光的敏感性及其吸收能量的高低而有所不同。
②UVA引起皮肤红斑的可能性仅为UVB的干分之一，从表面看，一般它不引起皮肤急性炎症。但由于其对玻璃、衣物、水及人体表皮具有很强的穿透能力，其到达人体皮肤的能量高达紫外线总能量的98％，直接作用深达真皮。虽然UVA对人体皮肤的作用较UVB缓慢，但其作用具有累积性，且这种累积性可能是不可逆的，它可以引起难以控制的损伤，增加UVB对皮肤的损害作用，甚至引起癌变。因此UVA对人体的危害已引起人们广泛关注。
③人体除皮肤外，其他组织（如头发、唇部）也会受到紫外线辐射的影响，头发表现为褪色或变黄，毛发脱水失去弹性及发质变硬、变粗、干枯易分叉断裂；嘴唇由黏膜组成，比表皮角质层薄得多，本身不会产生黑色素自我保护，所以极易晒伤。
二、常用防晒剂
理想的防晒剂应具备如下性能：①颜色浅，气味小，安全性高，对皮肤无刺激，无毒性，无过敏性和光敏性；②在阳光下不分解，本身稳定性好；③防晒效果好，成本较低；④配伍性好，与化妆品中的其他组分不起化学反应；⑤不与生物成分结合。常用的防晒剂主要有以下几类。
1．粉类防晒剂
如钛白粉、氧化锌、高岭土、碳酸钙、滑石粉等，这类防晒剂主要是通过散射作用减少紫外线与皮肤的接触，从而防止紫外线对皮肤的侵害，一般采用超细钛白粉等。使用时将超细钛白粉用C12~15烷基苯甲酸酯先分散。
2．化学防晒剂
对紫外线有吸收作用的物质，一般由具有羰基共轭的芳香族有机化合物组成，如水杨酸薄荷酯、苯甲酸薄荷酯、水杨酸苄酯、对氨基苯甲酸乙酯等（见下表）。这些紫外线吸收剂的分子能够吸收紫外线的能量，然后再以热能或无害的可见光效应释放出来，从而保护人体皮肤免受紫外线的伤害，现代防晒化妆品所加防晒剂主要以此类物质为主。
表11-16 常用化学防晒剂名称、性能和用途
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化学名称（英文名称）
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性能和用途
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二苯甲酮-3（Benzophenone-3）
二苯甲酮-4（Benzophenone-3）
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常用的UVA和UVB吸收剂，耐光和热，但易氧化，应与抗氧剂一起使用。二苯甲酮-3为油溶性，二苯甲酮-4为水溶性。
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甲氧基肉桂酸辛酯
（Octyl Methoxycinnamate）
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油溶性UVB吸收剂，是目前使用最普遍的防晒剂之一。
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水杨酸辛酯（Octyl Salicylate）
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用语高SPF值防晒产品的辅助油溶UVB吸收剂，并对其他防晒活性物有良好的增效作用和耦合作用。
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4-甲基亚苄基樟脑
（4-Methylbenzylidene Camphor）
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油溶性UVB吸收剂，与其他防晒剂匹配使用可增加SPF值，可稳定UBA吸收剂丁基甲氧基二苯甲酰甲烷。
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丁基甲氧基二苯甲酰甲烷
（Butyl Methoxydibenzoyl Methane）
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油溶性UVA吸收剂，与甲氧基肉桂酸酯类复配使用效果更好。
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邻氨基苯甲酸薄荷酯
（Menthyl Anthranilate）
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油溶性UVA吸收剂，与其他UVB防晒剂配伍，可增强产品的SPF值，可提供较宽谱的保护。
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苯基苯并咪唑磺酸
（Phenylbenzimidazole Sulfonic）
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水溶性UVB吸收剂，与油性防晒剂复配可加强产品的防晒性能
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3．动植物提取液
我国许多防晒化妆品采用天然动植物提取液配制而成，具有无刺激性、无毒副作用，防晒效果良好等特点，深受消费者欢迎。可作为防晒剂的动植物很多，如沙棘、芦荟、薏苡仁、胎盘提取液、貂油等。
4．粉类防晒剂和化学防晒剂复配
为扩大紫外线的吸收范围，防晒化妆品趋向两种以上紫外线吸收剂复合使用，包括紫外线吸收剂之间的混合和紫外线吸收剂和紫外线散射剂之间混合。有机紫外线吸收剂和无机紫外线散射剂相比，紫外线吸收效果好，透明性、使用感也良好，但稳定性和对皮肤的刺激性不如无机物。因此近年来对无机紫外线散射剂高功能化的研究日趋活跃，如超微粒化、将云母与具有抗紫外线能力的金属氧化物混合、加热、熔融，获得透明性、耐湿性良好的新型复合抗紫外线粉体等。
三、防晒化妆品的种类
目前市售的防晒化妆品（Sunscreens）中，按形态主要有防晒油（Sunscreening oil）、防晒水（Sunscreening water）、防晒乳液（Sunscreening lotion）和防晒霜（Sunscreening cream）等。
（一）防晒油
许多植物油对皮肤有保护作用，而有些防晒剂又是油溶性的，将防晒剂溶解于植物油中制成防晒油，一般来说效果不错，且由于含油分多，不易被水冲掉，但缺点是会使皮肤有油腻感，易粘灰，不透气。
表11-17 防晒油配方实例
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组成 质量分数
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组成 质量分数
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橄榄油 23
液体石蜡 20.5
水杨酸薄荷酯 6
香精
适量
椰子油 余量
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羊毛脂 2
维生素E乙酸酯
1
椰子油 5
对二甲基氨基苯甲酸辛酯 5
橄榄油 10
香精 适量
重质矿物油
余量
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（二）防晒水
为了避免防晒油在皮肤上的油腻感觉，可以用酒精溶解防晒剂制成防晒水。这类产品中加有甘油、山梨醇等滋润剂，可形成保护膜以帮助防晒剂粘附于皮肤上。防晒水搽在身上感觉爽快，但在水中易被冲掉。
表11-18 防晒水配方实例
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组成 质量分数
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组成 质量分数
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氨基苯甲酸薄荷酯
1
乙二醇单水杨酸酯
6
山梨醇 5
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酒精 60
去离子水
28
香精 适量
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制作方法：将液体混合后加入固体，搅拌使其均匀，酒精液制成后，应陈贮7～10天，然后再冷冻至0℃，24h，产品经过滤后包装。
（三）防晒乳液、防晒霜和防晒喷剂
防晒乳液和防晒霜既能保持一定油润性，又不至于过分油腻，使用方便，是比较受欢迎的防晒制品，可制成O／W型，也可制成W／O型。其配方结构可在奶液、雪花膏、冷霜的基础上加入防晒剂即可，为了取得显着效果，可采用两种或两种以上的防晒剂复配使用。其制法同一般乳液类化妆品。在防晒乳液配方的基础上加入推进剂就可制得气雾型防晒剂。
表11-19 防晒乳液、防晒霜和防晒喷剂配方实例
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组成
1 2 3
4
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组成
1 2 3
4
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十八醇
3 2 4
2
羊毛脂
15 8
液体石蜡
25 10 40
硬脂酸
2 5 4
蜂蜡
10
地蜡
1
凡士林
12
单甘酯
5 2
IPP
3 3
Span 60 2.5
Tween 60 5
K12 1.2
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水杨酸苄酯 4
邻氨基苯甲酸乙酯 3
氨基苯甲酸薄荷酯 3 4
芦荟提取液 5
三乙醇胺 1
硼砂 1
分散在C12~15烷基 2 2
苯甲酸酯中的TiO2
甘油
3 4 4
3
DME推进剂 15
香精防腐剂 适量 适量 适量 适量
去离子水 余量 余量 余量 余量
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注：配方1为乳液型，配方2为冷霜型，配方3为膏霜型，配方4为气雾型。
四、防晒效果的评价
防晒化妆品的防晒效果用防晒因子（Sun protection factor，SPF）来评价。所谓防晒产品的防晒因子是指在涂有防晒剂防护的皮肤上产生最小红斑所需能量与未加防护的皮肤上产生相同程度红斑所需能量之比。
在美国，FDA对防晒产品的SPF值测定有较为明确的规定。它以人体为测试对象，采用疝弧日光模拟器模拟太阳光或用日光对20名以上的被测试者的背部进行照射。先不涂防晒产品，以确定其固有的最小红斑量（MED），然后在测试部位涂上一定量的防晒产品，再进行紫外线照射，得已防护部位的MED，对每个受试者的每个测试部位，由下式计算各个SPF值：
防护皮肤的MED
SPF=
未防护皮肤的MED
然后取平均值作为样品的SPF值。
防晒因子SPF值的高低从客观上反映了防晒产品紫外线防护能力的大小。美国FDA在1993年的终审规定：最低防晒品的SPF值为2～6，中等防晒品的SPF值为6～8，高度防晒产品的SPF值在8～12之间，SPF值在12～20之间的产品为高强防晒产品，超高强防晒产品的SPF值为20～30。皮肤病专家认为，一般情况下，使用SPF值为15的防晒制品已经够了，最高不要超过30。
以上SPF值的测定方法主要是针对UVB防护的评价，因UVB可迅速使人晒伤，而UVA能量较低，以往未受到人们的重视。近几年来，UVA对人体皮肤的伤害十分引人注意，国外已开始研究有关UVA防护能力的评价方法。
五、皮肤类型和适用SPF值范围
由于遗传和后天的原因，每个健康人的皮肤对外界的刺激的敏感性常有较大的差别。在活体法评估防晒制品时选用试验对象也有一些规定。按照对阳光晒伤和晒黑响应历史，健康人的皮肤有如下五种类型，其适用SPF范围如表11-20所示。
表11-20 皮肤类型和适用SPF值范围
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皮肤类型 不裸露臀部皮肤 对太阳敏感性和色素的响应 适用SPF
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Ⅰ 白色 总是容易晒伤，晒黑淡或不晒黑 8或8以上
Ⅱ 白色 总是容易晒伤，轻度晒黑 6～7
Ⅲ 白色 通常中等程度晒伤，中等程度晒黑 4～5
Ⅳ 浅棕色 轻度晒伤，易晒黑
2～3
Ⅴ 棕色 难晒伤或很少晒伤，深晒黑 2
Ⅵ 深棕色或黑色 不敏感，绝不会晒伤，深晒黑 —
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