3 防晒 论预测值。如图1所示，包含水性TiO2 人体SPF ■ 体外UVAPF ■ 的所有
体系的体外试验结果都大大高于预测的体外 SPF值，说明这两类紫外隔离剂之间产生了 协同增效作用。
人体SPF和体外UVAPF评价
图2：三种配方、含有不同紫外隔离剂时的人体SPF值和体外UVAPF 值。（仅有机紫外隔离剂；仅水性TiO2
性TiO2
这是由于二氧化硅与BMDM发生相互作用的 能力最弱7
。另外，使用水性TiO2 分散体意味
着与有机紫外隔离剂没有干扰作用，因此可 以更好地优化油相，从而真正利用配方里的 协同增效作用。不过应该注意的是，按照美 国FDA当前针对防晒产品的规定提案，不允 许使用BMDM/TiO2
讨论
一项内部研究工作指出，当TiO2 BMDM一起使用时，如果使用水性TiO2
通过我们开展的体外和人体试验，得 到两组结果显示，当水性TiO2
组合6 。
分散体。这项测试是在一天、 一周和一个月后通过色度计进行的。图4显 示了发黄评价结果。（b值越大，发黄程度 越大）。 如图3所示，当水性TiO2
体，其发黄程度要远远小于颗粒尺寸相同 的油性TiO2
一起使用时，配方的发黄程度与油性TiO2 散体相比明显减小。这再次说明，当不同的
。该理论如图3所示。 如上所述，建议使用水性TiO2
分散体与BMDM 分
紫外隔离剂组合使用时，其SPF和UVAPF值 明显高于没有采用紫外隔离剂组合的相同体 系。这背后的原因可能是协同增效作用，即 存在于乳液两相中的紫外隔离剂使SPF值提 高，因为隔离剂在两相中充分分布。另外一 些研究工作采用Monte Carlo计算法来证明这 一理论，利用典型的皮肤光学参数来表征同 时使用有机和无机紫外隔离剂时的协同增效 作用。这证明协同增效作用是由无机紫外隔 离剂与有机紫外隔离剂组合时的光散射导致 的1
分散 分散体是
表5：使用乳化剂E的配方 相 成分 A 水
甘油 黄原胶
在设计配方时必须牢记的是，有机和无 机紫外隔离剂的某些组合并不合适，例如丁 基甲氧基二苯甲酰基甲烷（BMDM）与TiO2 这是因为BMDM与金属成分（即TiO2
硅酸铝镁 水性TiO2
分散体 B C12-15醇苯甲酸酯
异硬脂酸癸酯（和）异硬脂醇 异硬脂酸酯
使用时会形成黄色的络合物。这种黄色络合 物并不削弱隔离剂的保护效果，但会破坏防 晒产品的美感。
甘油硬脂酸酯（和）PEG-100 硬脂酸酯
山梨坦硬脂酸酯 聚山梨醇酯60
丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 奥克立林
因为它与有机紫外隔离剂之间缺乏干扰作 用。水性TiO2
分散体有许多种，其颗粒尺寸
或大或小，这最终会影响配方在皮肤上的透 明度以及UVA和UVB保护范围。使用这些水性 分散体的好处是获得出色的协同增效作用以 及配方灵活性。
。 仅有机
加至100 3.00 0.20 0.80 –
10.00 5.00
）一起
3.00 3.00
0.40
不过如果必须同时使用这两种紫外隔 离剂，那也有一些弥补措施。一个好办法是 在配方中使用螯合剂来避免络合作用。此外 还建议采用与有机紫外隔离剂相容性好的 TiO2
D 防腐剂 个人护理 2021 年 3 月
，例如具有致密二氧化硅包覆层的TiO2
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。
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 2.00 水杨酸乙基己酯
5.00 2.00 8.00 0.80
B
分散体与有机 与
方，进行人体SPF和体外UVAPF测试，如表 8所示。除了紫外隔离剂的组合方式，这三 个配方的其他组分都相同。第一个仅包含有 机紫外隔离剂，第二个仅包含无机紫外隔离 剂，而第三个包含有机和无机紫外隔离剂的 组合。制备好后，这些配方被送往外部机构 进行人体SPF测试，并在公司内部完成体外 UVAPF测试，结果如图2所示。 如图2所示，采用有机和无机紫外隔离 剂的组合时，人体SPF和体外UVAPF值比单独 使用有机或无机紫外隔离剂时明显增加，再 次说明这两类紫外隔离剂之间产生了协同增 效作用。
52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
仅有机 仅水性TiO2 分散体 分散体的组合）。 黄原胶
隔离剂处于乳液的不同相时，其协同效果 更好。
硅酸铝镁 水性TiO2
B 结论 分散体
鲸蜡醇磷酸酯钾 C12-15醇苯甲酸酯
异硬脂酸癸酯（和）异硬脂醇异硬脂酸酯
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 水杨酸乙基己酯
D 防腐剂
和无机紫外隔离剂组合时，它们会提供两 种不同的保护机制，而各自单独使用时只有 一种保护机制。无机物理紫外隔离剂（例如 TiO2
）的保护效果来自反射、散射和隔离紫 外光这三种作用5
多优点，例如广谱保护、光稳定性和温和 性。有机紫外隔离剂的保护机制是通过紫 外光照射紫外隔离剂时发生的化学反应。 此时分子构象会改变，然后释放出热能和 长波辐射5
表3：使用乳化剂C的配方 相 成分 A 水
甘油 黄原胶
硅酸铝镁 水性TiO2
B C12-15醇苯甲酸酯
例如保护光谱较窄，光稳定性较差，因此 与无机紫外隔离剂组合使用可能会更好。
聚甘油-4月桂酸酯/琥珀酸酯（和）水 山梨坦硬脂酸酯
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 水杨酸乙基己酯
表4：使用乳化剂D的配方 相 成分 A 水 –
D 防腐剂 3.00 0.20 0.80
甘油10.00 黄原胶
硅酸铝镁 水性TiO2
5.00
异硬脂酸癸酯（和）异硬脂醇异硬脂酸酯 0.40
C12-15醇苯甲酸酯 3.00
3.00 2.00
聚甘油-4月桂酸酯/琥珀酸酯（和）水 山梨坦硬脂酸酯
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪5.00 水杨酸乙基己酯
丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 奥克立林
2.00 8.00 0.80
D 防腐剂 D 防腐剂 分散体 B
有机 + 水性TIO2 加至100
丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 奥克立林
分散体
表6：使用乳化剂F的配方 相 成分 A 水
甘油 黄原胶
硅酸铝镁 水性TiO2
分散体 C12-15醇苯甲酸酯
异硬脂酸癸酯（和）异硬脂醇 异硬脂酸酯
硬脂醇聚醚-2 硬脂醇聚醚-21
水杨酸乙基己酯
丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 奥克立林
。有机紫外隔离剂有某些缺点， 异硬脂酸癸酯（和）异硬脂醇异硬脂酸酯
分散体 。这些无机隔离剂具有许
协同增效作用的理论解释是：当有机 丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 奥克立林
在另一项研究工作中，制备了三种配
80 70 60 50 40 30 20 10 0
乳化剂 A 乳化剂 B 乳化剂 C
分散体；有机紫外隔离剂与水 甘油
表2：使用乳化剂B的配方 相 成分 A 水
分散体）的配方的体外SPF值。 分散体
乳化剂 D 乳化剂 E 乳化剂 F
图1：含有各种水包油乳化剂和两种紫外隔离剂体系（仅有机紫外隔离剂；有机紫外隔离剂 与水性TiO2 有机 + 水性TiO2
仅有机
图3：在隔离介质中发生散射时，光子的光路径增加1 0.20 0.80 –
加至100 3.00
3.50
保护效果。然后用有机紫外隔离剂提高SPF 值，满足各地区针对UVA的不同要求。无机 与有机紫外隔离剂的协同增效作用有助于 实现更大的SPF值和UVA保护效果，同时降 低每单位防护效果的成本。所以这也是一 种配制高SPF防晒产品的经济型方法。不仅 如此，借助有机与无机紫外隔离剂的协同 增效作用，如果在各相中分别使用这两类 紫外隔离剂，可以提高配方的无机防晒剂 的添加量。在配方中组合这两类紫外隔离
。
隔离剂（例如TiO2 0.80
总之，通过组合使用有机和无机紫外 8.00），可以获得基础的广谱
10.00 5.00 2.00 5.00 2.00
10.00 5.00 2.00 5.00 2.00 8.00 0.80
仅有机
加至100 3.00 0.20 0.80 –
10.00 5.00 2.67 3.40 2.00 5.00 2.00
有机 + 水性TIO2 加至100
由于无机紫外隔离剂保护 它们常被称为物理紫外隔离剂 机紫外隔离剂是二氧化钛（Ti （ZnO），它们性质温和，不 来自天然矿物，对珊瑚安全， 欢迎。配方师们常常把TiO2
3.00 0.20 0.80 7.00
8.00仅有机 0.80
仅有机0.80 加至100–
3.0010.00 0.20 0.80
– 2.00
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 2.00 2.465.00 3.042.00 2.008.00 5.000.80 2.00 8.00 0.80
10.003.00 5.00
5.00 B
加至100 3.00 0.20
表1：使用乳化剂A的配方 相 成分 A 水
10.00 5.00 2.67 3.40 2.00 5.00 2.00
有机 + 水性TIO2 0.80
甘油3.00 0.20
有机 + 水性TIO2 加至100
黄原胶 硅酸铝镁 水性TiO2
异硬脂酸癸酯（和）异硬 酸酯
鲸蜡醇磷酸酯钾 C12-15醇苯甲酸酯0.20
3.0010.00 5.00 2.00
0.80 –
甘油硬脂酸酯（和）PEG 山梨坦硬脂酸酯
C 双-乙基己氧苯酚甲氧苯 水杨酸乙基己酯
丁基甲氧基二苯甲酰基甲 奥克立林
D 防腐剂
10.003.00 5.002.00 2.465.00 3.042.00 2.008.00 5.000.80 2.00 8.00 0.80
www.personalcaremagazine.com 2021 年 3 月 个人护理个人护理 2021 年 3 月
8.00 分散体 加至100
0.80分散体 –分散体
和Z
分散体 。
有机 + 水性TIO2 加至100
不过，当两类紫外隔离剂一起使用时，两种 保护机制都会启动，无机紫外隔离剂的物理 保护机制与有机紫外隔离剂的隔离机制产生 协同增效作用，从而比单独使用时隔离和反 射更多的紫外线1
。 3.00 0.20 0.80 7.00 3.50
分散体 Bethan Spruce – Croda Eur
人们日益认识到紫外线的 因此需要有效的防晒产品。 国，每年（2015-2017）都新 个黑色素瘤皮肤癌病例，说明 产品的需求比以往任何时候都 人们日渐意识到SPF和UVA指 所以防晒产品必须紧跟当前趋 对高SPF值UVA保护作用的严 达到人们对于肤感的要求。配 虑的因素很多。他们不仅需要 而异的各种严格法规，而且产 苛刻又昂贵的人体SPF和UVAP 考虑到每种产品涉及的伦理和 同时保持产品理想的肤感体验 本。为此，我们可以在配方中 无机紫外隔离剂的组合，产生 用协助配方工作3
1 防晒 防晒 仅有机 ■ 理论预测值 ■ 组合体系 ■
75 2
有
体外SPF值
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