La protezione solare, e in particolare la protezione solare, è una dellesegmenti in più rapida crescita del mercato della cura della persona.Inoltre, la protezione UV è ormai integrata in molti prodotti cosmetici di uso quotidiano (ad esempio, prodotti per la cura della pelle del viso e cosmetici decorativi), poiché i consumatori sono sempre più consapevoli che la necessità di proteggersi dal sole non riguarda solo una vacanza al mare.
Il formulatore di prodotti solari di oggideve raggiungere elevati standard di protezione SPF e protezione UVA, realizzando al contempo prodotti sufficientemente eleganti da incoraggiare il rispetto delle norme da parte dei consumatori e sufficientemente convenienti da essere accessibili in tempi di difficoltà economiche.

Efficacia ed eleganza dipendono infatti l'una dall'altra; massimizzare l'efficacia dei principi attivi utilizzati consente di creare prodotti con SPF elevato con livelli minimi di filtri UV. Questo consente al formulatore una maggiore libertà nell'ottimizzare la sensazione sulla pelle. Al contrario, un'estetica gradevole del prodotto incoraggia i consumatori ad applicare più prodotti e quindi ad avvicinarsi al livello di SPF indicato sull'etichetta.
Attributi prestazionali da considerare nella selezione dei filtri UV per le formulazioni cosmetiche
• Sicurezza per il gruppo di utenti finali previsto- Tutti i filtri UV sono stati ampiamente testati per garantirne la sicurezza per l'applicazione topica; tuttavia, alcuni individui sensibili potrebbero avere reazioni allergiche a particolari tipi di filtri UV.
• Efficacia SPF- Dipende dalla lunghezza d'onda del massimo di assorbanza, dall'entità dell'assorbanza e dall'ampiezza dello spettro di assorbanza.
• Efficacia di protezione ad ampio spettro/UVA- Le moderne formulazioni di filtri solari devono soddisfare determinati standard di protezione UVA, ma ciò che spesso non è ben compreso è che la protezione UVA contribuisce anche al fattore di protezione solare (SPF).
• Influenza sulla sensazione della pelle- Diversi filtri UV hanno effetti diversi sulla sensazione della pelle; ad esempio, alcuni filtri UV liquidi possono risultare "appiccicosi" o "pesanti" sulla pelle, mentre i filtri idrosolubili contribuiscono a farla risultare più secca.
• Aspetto sulla pelle- I filtri inorganici e le particelle organiche possono causare sbiancamento della pelle se utilizzati ad alte concentrazioni; questo è solitamente indesiderato, ma in alcune applicazioni (ad esempio, la protezione solare per neonati) può essere percepito come un vantaggio.
• Fotostabilità- Molti filtri UV organici decadono se esposti ai raggi UV, riducendo così la loro efficacia; altri filtri possono invece aiutare a stabilizzare questi filtri "fotolabili" e a ridurre o prevenire il decadimento.
• Resistenza all'acqua- L'aggiunta di filtri UV a base d'acqua insieme a quelli a base di olio spesso aumenta significativamente l'SPF, ma può rendere più difficile ottenere la resistenza all'acqua.
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Chimica dei filtri UV
I principi attivi dei filtri solari sono generalmente classificati come filtri solari organici o inorganici. I filtri solari organici assorbono fortemente a specifiche lunghezze d'onda e sono trasparenti alla luce visibile. I filtri solari inorganici agiscono riflettendo o diffondendo i raggi UV.
Impariamo a conoscerli più a fondo:
Creme solari biologiche

Le protezioni solari organiche sono anche conosciute comefiltri solari chimiciSono costituiti da molecole organiche (a base di carbonio) che funzionano come filtri solari assorbendo le radiazioni UV e convertendole in energia termica.
Punti di forza e di debolezza delle protezioni solari biologiche
Punti di forza | Punti deboli |
Eleganza cosmetica: la maggior parte dei filtri organici, siano essi liquidi o solidi solubili, non lasciano residui visibili sulla superficie della pelle dopo l'applicazione di una formulazione | Spettro ristretto: molti proteggono solo su una gamma ristretta di lunghezze d'onda |
I prodotti biologici tradizionali sono ben compresi dai formulatori | “Cocktail” richiesti per SPF elevato |
Buona efficacia a basse concentrazioni | Alcuni tipi solidi possono essere difficili da sciogliere e mantenere in soluzione |
Domande sulla sicurezza, l'irritazione e l'impatto ambientale | |
Alcuni filtri organici sono fotoinstabili |
Applicazioni di filtri solari biologici
In linea di principio, i filtri organici possono essere utilizzati in tutti i prodotti solari/protezione UV, ma potrebbero non essere ideali nei prodotti per neonati o per pelli sensibili, a causa della possibilità di reazioni allergiche in soggetti sensibili. Non sono inoltre adatti ai prodotti che riportano dichiarazioni di "naturale" o "biologico", poiché sono tutti composti da sostanze chimiche di sintesi.
Filtri UV organici: tipi chimici
Derivati del PABA (acido para-amminobenzoico)
• Esempio: Etilesil Dimetil PABA
• Filtri UVB
• Raramente utilizzato al giorno d'oggi a causa di problemi di sicurezza
Salicilati
• Esempi: salicilato di etilesile, omosalato
• Filtri UVB
• Basso costo
• Bassa efficacia rispetto alla maggior parte degli altri filtri
Cinnamati
• Esempi: Etilesil Metossicinnamato, Iso-amil Metossicinnamato, Octocrylene
• Filtri UVB altamente efficaci
• L'octocrilene è fotostabile e aiuta a fotostabilizzare altri filtri UV, ma altri cinnamati tendono ad avere una scarsa fotostabilità
Benzofenoni
• Esempi: Benzofenone-3, Benzofenone-4
• Fornisce assorbimento sia UVB che UVA
• Efficacia relativamente bassa ma aiuta ad aumentare l'SPF in combinazione con altri filtri
• Il benzofenone-3 è raramente utilizzato in Europa al giorno d'oggi a causa di problemi di sicurezza
Derivati della triazina e del triazolo
• Esempi: Etilesil triazone, bis-Etilesilossifenolo Metossifenil Triazina
• Altamente efficace
• Alcuni sono filtri UVB, altri offrono una protezione UVA/UVB ad ampio spettro
• Ottima fotostabilità
• Costoso
Derivati del dibenzoile
• Esempi: butil metossibenzoilmetano (BMDM), dietilammino idrossibenzoil esil benzoato (DHHB)
• Assorbitori UVA altamente efficaci
• Il BMDM ha una scarsa fotostabilità, ma il DHHB è molto più fotostabile
Derivati dell'acido benzimidazolo solfonico
• Esempi: acido fenilbenzimidazolo solfonico (PBSA), tetrasolfonato disodico di fenil dibenzimidazolo (DPDT)
• Solubile in acqua (se neutralizzato con una base adatta)
• Il PBSA è un filtro UVB; il DPDT è un filtro UVA
• Spesso mostrano sinergie con i filtri solubili in olio quando usati in combinazione
Derivati della canfora
• Esempio: 4-metilbenzilidene canfora
• Filtro UVB
• Raramente utilizzato al giorno d'oggi a causa di problemi di sicurezza
Antranilati
• Esempio: Antranilato di mentile
• Filtri UVA
• Efficacia relativamente bassa
• Non approvato in Europa
Polisilicone-15
• Polimero siliconico con cromofori nelle catene laterali
• Filtro UVB
Filtri solari inorganici
Questi filtri solari sono anche noti come filtri solari fisici. Sono costituiti da particelle inorganiche che agiscono come filtri solari assorbendo e diffondendo i raggi UV. I filtri solari inorganici sono disponibili sia in polvere secca che in pre-dispersione.

Protezioni solari inorganiche: punti di forza e di debolezza
Punti di forza | Punti deboli |
Sicuro/non irritante | Percezione di scarsa estetica (sensazione cutanea e sbiancamento della pelle) |
Ampio spettro | Le polveri possono essere difficili da formulare con |
È possibile ottenere un SPF elevato (30+) con un singolo principio attivo (TiO2) | Gli inorganici sono stati coinvolti nel dibattito sulla nanotecnologia |
Le dispersioni sono facili da incorporare | |
Fotostabile |
Applicazioni di filtri solari inorganici
I filtri solari inorganici sono adatti a qualsiasi applicazione di protezione UV, ad eccezione delle formulazioni trasparenti o degli spray aerosol. Sono particolarmente indicati per la protezione solare dei bambini, i prodotti per pelli sensibili, i prodotti che dichiarano di essere "naturali" e i cosmetici decorativi.
Filtri UV inorganici Tipi chimici
biossido di titanio
• Principalmente un filtro UVB, ma alcuni gradi forniscono anche una buona protezione UVA
• Sono disponibili vari gradi con diverse dimensioni delle particelle, rivestimenti, ecc.
• La maggior parte dei gradi rientra nel regno delle nanoparticelle
• Le particelle più piccole sono molto trasparenti sulla pelle ma offrono poca protezione dai raggi UVA; le particelle più grandi offrono una maggiore protezione dai raggi UVA ma sono più sbiancanti sulla pelle
ossido di zinco
• Principalmente un filtro UVA; efficacia SPF inferiore rispetto a TiO2, ma offre una protezione migliore rispetto a TiO2 nella regione “UVA-I” a lunghezza d'onda lunga
• Sono disponibili vari gradi con diverse dimensioni delle particelle, rivestimenti, ecc.
• La maggior parte dei gradi rientra nel regno delle nanoparticelle
Matrice delle prestazioni/chimica
Tasso da -5 a +5:
-5: effetto negativo significativo | 0: nessun effetto | +5: effetto positivo significativo
(Nota: per quanto riguarda i costi e lo sbiancamento, "effetto negativo" significa che i costi o lo sbiancamento aumentano.)
Costo | Protezione solare | UVA | Sensazione sulla pelle | Sbiancamento | Foto-stabilità | Acqua | |
Benzofenone-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Benzofenone-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Bis-etilesilossifenolo metossifenil triazina | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Butil metossi-dibenzoilmetano | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
Dietilammino idrossi benzoil esil benzoato | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Dietilesil butammido triazone | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Tetrasolfonato di dibenzimiazolo disodico fenil | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Etilesil dimetil PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Etilesil metossicinnamato | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
Salicilato di etilesile | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Etilesil triazone | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Omosalato | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Isoamil p-metossicinnamato | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
Antranilato di mentile | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-metilbenzilidene canfora | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
Metilene Bis-Benzotriazolil Tetrametilbutilfenolo | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
Octocrylene | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
Acido fenilbenzimidazolo solfonico | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Polisilicone-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
Tris-bifenil triazina | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
Biossido di titanio – grado trasparente | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
Biossido di titanio – grado ad ampio spettro | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
ossido di zinco | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Fattori che influenzano le prestazioni dei filtri UV
Le caratteristiche prestazionali del biossido di titanio e dell'ossido di zinco variano notevolmente a seconda delle singole proprietà del grado specifico utilizzato, ad esempio rivestimento, forma fisica (polvere, dispersione a base di olio, dispersione a base di acqua).Gli utenti devono consultare i fornitori prima di selezionare il grado più appropriato per soddisfare i loro obiettivi prestazionali nel loro sistema di formulazione.
L'efficacia dei filtri UV organici liposolubili è influenzata dalla loro solubilità negli emollienti utilizzati nella formulazione. Generalmente, gli emollienti polari sono i solventi migliori per i filtri organici.
Le prestazioni di tutti i filtri UV sono influenzate in modo critico dal comportamento reologico della formulazione e dalla sua capacità di formare un film uniforme e coerente sulla pelle. L'uso di filmogeni e additivi reologici adeguati contribuisce spesso a migliorare l'efficacia dei filtri.
Interessante combinazione di filtri UV (sinergie)
Esistono molte combinazioni di filtri UV che mostrano sinergie. I migliori effetti sinergici si ottengono solitamente combinando filtri che si completano a vicenda in qualche modo, ad esempio:
• Combinazione di filtri solubili in olio (o dispersi in olio) con filtri solubili in acqua (o dispersi in acqua)
• Combinazione di filtri UVA con filtri UVB
• Combinazione di filtri inorganici con filtri organici
Esistono anche alcune combinazioni che possono produrre altri benefici, ad esempio è noto che l'octocrilene aiuta a fotostabilizzare alcuni filtri fotolabili come il butilmetossidibenzoilmetano.
Tuttavia, è sempre necessario prestare attenzione alla proprietà intellettuale in questo settore. Esistono numerosi brevetti che coprono particolari combinazioni di filtri UV e si consiglia ai formulatori di verificare sempre che la combinazione che intendono utilizzare non violi brevetti di terze parti.
Seleziona il filtro UV giusto per la tua formulazione cosmetica
I seguenti passaggi ti aiuteranno a selezionare il/i filtro/i UV più adatto/i alla tua formulazione cosmetica:
1. Definire obiettivi chiari per le prestazioni, le proprietà estetiche e le dichiarazioni previste per la formulazione.
2. Verificare quali filtri sono consentiti per il mercato di destinazione.
3. Se si desidera utilizzare un telaio con una formulazione specifica, valutare quali filtri siano compatibili con tale telaio. Tuttavia, se possibile, è consigliabile scegliere prima i filtri e progettare la formulazione in base a essi. Questo è particolarmente vero per i filtri inorganici o organici particolati.
4. Utilizzare i consigli dei fornitori e/o strumenti di previsione come il simulatore di protezione solare BASF per identificare le combinazioni che dovrebberoraggiungere l'SPF desideratoe obiettivi UVA.
Queste combinazioni possono quindi essere sperimentate nelle formulazioni. I test in vitro SPF e UVA sono utili in questa fase per indicare quali combinazioni offrono i migliori risultati in termini di prestazioni. Ulteriori informazioni sull'applicazione, l'interpretazione e i limiti di questi test sono disponibili nel corso di formazione online SpecialChem:UVA/SPF: ottimizzazione dei protocolli di prova
I risultati dei test, insieme ai risultati di altri test e valutazioni (ad esempio stabilità, efficacia dei conservanti, sensazione sulla pelle), consentono al formulatore di selezionare le opzioni migliori e di orientare l'ulteriore sviluppo delle formulazioni.
Data di pubblicazione: 03-01-2021