防晒护理配方开发中常见10种错误

1. 紫外线滤光片选择不优

通常，制定者会继续使用他们熟悉的过滤器和组合，而不是解决新简报可能需要不同方法的问题。因此，他们的紫外线滤光片选择可能不够理想，这将使满足期望要求变得困难。太阳能配方的第一步应是审查紫外线滤镜，确保你做出了正确的选择。

紫外线滤镜可以是化学的（有机）或物理的（矿物，通常是二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO））。每种配方可以使用单一宽谱紫外线滤镜，或多种紫外线滤镜的组合，以实现所需的SPF并满足区域或全球的监管要求。组合可以是纯有机、仅矿物或混合系统，有时称为混合系统。

化学滤芯可以提供较少漂白的配方，但通常光谱较窄，因此需要多种滤芯组合才能满足保护方面的监管要求。需要注意的是，一些有机紫外线滤镜，如阿伏苯酮，也可能存在光不稳定性，即在光线下会降解，这也是建议每两小时重新涂抹防晒霜的原因之一。光稳定性可以通过与其他紫外滤光片（如八烯或双乙基己氧苯甲氧基三亚酮）或三联态灭光剂结合来提升。

TiO2传统上主要提供UVB衰减，但现在市场上有许多TiO2产品，如Solaveil™ SpeXtra系列，使用更大颗粒以增强UVA衰减，因此可作为单一活性剂满足广谱SPF和UVA要求，但由于颗粒尺寸较大，通常更多是美白。较小的纳米级TiO2颗粒，如Solaveil Clarus系列，在皮肤上提供更高的透明度，但主要在UVB区域的保护范围更窄。有中等颗粒，比如Solaveil Harmony，提供额外的UVA和更低的美白效果。

想了解更多关于这两个产品系列以及Solaveil系列其他产品系列的信息，请查看我们右侧的Solaveil系列信息图。

为了满足UVAPF的监管要求，纳米TiO2可以与ZnO或有机滤纸结合使用。在欧洲，UVA防护要求至少为标注SPF的三分之一。你可能会认为，由于所需的SPF远高于所需的UVAPF，而TiO2比ZnO更具UVB保护力（因此SPF含量也高于UVAPF），而ZnO对UVA衰减贡献很大，因此所需的TiO2比ZnO多。然而，由于ZnO在UVB区域和UVA区域也会衰减，这种情况很少发生。我们的Solaveil Clarus系列TiO2和Clarus系列ZnO可以按9：1比例（ZnO：TiO2）组合使用，以满足UVA防护要求。

虽然性能始终取决于机箱，但要确定达到理想SPF所需的紫外线滤光层水平，理论计算是最佳起点。我们的Solaveil计算器可以帮助避免常见的配方开发错误，并计算Solaveil产品达到指定SPF所需的w/w百分比，或通过多种Solaveil紫外线滤镜组合可实现的SPF。SPF是可加的，因此可以很容易计算多种滤波器的SPF。然而，目前该工具无法计算组合的临界波长和UVAPF，只能计算单一成分。通过右侧链接访问我们的Solaveil计算器。

2. 将无机物与阿伏苯酮结合

将无机和有机滤纸结合使用是实现高SPF配方的好方法，但也可能出现问题，这也是配方开发的一个常见错误。二氧化钛常用作宽谱光稳定性滤光片，可通过添加有机滤光片进行扩展。结合多种紫外线滤光片通常比纯矿物系统更轻量化配方，但其光稳定性更高，感光温度较少，且比纯有机系统更少油腻，并且允许紫外线滤光片整体负载更高，而不会达到单个包容极限。矿物和有机紫外线滤镜的结合也能带来协同效应，其效果超过了这些成分的加成效果。Croda的配方科学家Bethan Spruce写了一篇关于这款获胜组合的文章，你可以在这里阅读。然而，一些有机紫外线滤镜，如阿伏苯酮，可以与TiO2形成有色复合物。这不会影响性能，但会导致配方随时间变黄。

为减少这种相互作用，可以在配方的不同相中添加有机和无机滤剂，有机滤器中还可以加入螯合剂（如四钠EDTA）。与单纯油相或水相活性成分相比，双相分布也被证明能提升防晒配方的性能和稳定性。

注意：在美国，TiO2和ZnO与阿伏苯酮的联合使用有监管限制。

3. 在O/W系统中用ZnO的配方

由于ZnO的天然性、温和性和透明性，正变得越来越受欢迎。然而，ZnO的配方可能较为复杂。由于ZnO部分溶于水，当ZnO被用于O/W乳剂的油相时，它有迁移到水相的趋势。这可能导致pH值升高、ZnO聚集（导致效用降低）以及乳液不稳定。

最好在W/O配方的油相中制备ZnO，但有多种技术可以提升用ZnO配方的O/W乳剂的稳定性：

ZnO选择：
- 涂层ZnO格式将Zn2+迁移降至最低
- 使用ZnO色散剂，分散剂系统作为“原位”涂层
乳化剂选择：
- 以0.5-1.5%的浓度添加液体疏水（W/O）乳化剂作为共乳化剂，以加强界面并防止迁移
- 加入0.2%的阴离子界面活性剂，以稳定液晶结构，在有电解质的情况下

溶性油选择：
- 对于未涂层的ZnO粉末使用高极性油，涂覆的ZnO粉末和ZnO分散剂使用低极性油
- 在油相中添加丙二醇（3-5%）
浓缩剂选择：
- 添加黄原胶（0.1-0.4%）和硅酸镁铝（0.5-1.25%），帮助重新分散迁移的锌，稳定系统并提高效率（水中乙二醇也能帮助）
- 如果使用碳聚体，加入前部分预先中和
配方建议：
- 将配方缓冲至pH 6.5-7.5 – 建议在乳化前向水相加入酸性
- 加入螯合剂有助于复杂化锌2+离子并减少其相互作用
- 在其他成分溶解和/或熔化后，最后在热油相中添加ZnO – O/W格式
中不可后添加- 混合油水后保持pH>6.0。最终pH可以用柠檬酸降低，但应仅做一次（避免反复调整）。

4. 乳化剂的选择与兼容性

乳液，无论是乳液、乳霜还是喷雾，都是防晒霜中最常见的形式，原因多样。尽管含有重油成分，乳液仍能带来丰富的感官体验，其流变特性允许皮肤形成良好的膜，提升效果。乳剂的多相允许不兼容成分在同一配方中使用，且高含水量可降低成本。

O/W乳剂形式提供更轻的感官，通常受消费者青睐，且比W/O系统更少美白。另外，W/O系统可能提供更高的效能和防水性，但通常感官更重。所选乳化剂系统对感官和效果都有巨大影响。需要注意的是，阳离子和阴离子乳化剂在无机色散后可能难以制备，因此推荐使用非离子性或至少结合离子和非离子的系统。

Croda提供多种乳化剂，我们的乳化剂选择指南是帮助你开发配方的实用工具——详见页面右侧。

5. 润滑粉和乳化油脂不足

使用粉末矿物紫外线滤镜时，需考虑油量，以避免常见的配方开发问题。为实现稳定配方，需有足够的油脂用于润湿和悬浮脂，以及乳化（如适用）及其他要求，如在复合系统中溶解有机滤器。

需要注意的是，不同TiO2粉末在油吸附率上存在较大差异。吸油性主要与颗粒大小相关：颗粒越大，吸油越低。不过，涂层也起着作用。因此，有些TiO2粉末需要比其他的更多的油润湿。你可以快速测试油的吸收率和润湿所需的油量，方法是将所需的油滴和已知量的金属氧化物粉末混合。关于油脂吸收的更多信息，请参阅我们关于油渍润肤兼容性的介绍，您可以在本页右侧访问。

6. 固体有机物溶解度不足

固体有机紫外线滤镜可能难以溶解。选择合适的润肤剂可以确保最大程度的防晒效果，同时防止结晶。请务必在相关数据手册中注明UV滤镜的熔点——像Avobenzone这样的滤纸需要加热至超过83°C，以确保完全溶解并获得配方内的最大效用。

不同的润湿剂对每种固体有机紫外线滤镜的溶解度不同。但一般来说，提高配方中极性油的浓度可以提高固体有机紫外线滤镜的溶解度，从而提高效果。

7. 紫外滤光片色散不足

矿物过滤器有粉末和分散两种形式。分散剂设计用于保持金属氧化物颗粒在整个配方中均匀分散，因此相较于粉末，能够提升SPF的性能和稳定性。然而，使用粉末在实现美观和天然功效等方面提供了更多的配方灵活性。矿物紫外线滤镜的扩散不足可能导致SPF性能下降、不稳定、流变性差以及皮肤美白增加。

如果使用色散剂，在上方搅拌下将色散剂加入相关相，有助于确保滤器均匀分布和均匀配方。虽然不是必须的，但在添加前摇晃或混合分散液有助于，添加后（单相配方）或乳化（乳化）后均质化可以改善滤纸的分散性和乳液液滴大小，有助于稳定性和防晒性能。

你可以在下面的视频中看到我们的配方师使用Solaveil分散液制作防晒乳液的视频。

在使用粉末时，除了需要第 6 点提到的润湿外，粉末还必须分散在整个油相中。机械能(如高剪切力混合或均质化)，可以打破团块，有助于粉末均匀分布。可在油中加入粉末后、乳化前以及乳化过程中/后（如适用）进行，这种能量输入是产生稳定高效体系的关键。为了稳定粉末的分散状态，应添加分散剂，静电排斥和空间位阻共同作用，可防止结块，乳液更具有长期稳定性。

8. 流变修饰剂的水合作用不足

优化防晒配方的流变性对于成膜和实现活性成分在皮肤上的均匀分布至关重要。产品必须易于涂抹，并在涂抹并干燥后，形成均匀的薄膜。

在水相中使用黄原胶和硅酸铝镁等亲水胶体可有效稳定乳液，并有助于紫外线防晒剂的分散和提高SPF值。不过，水胶体的水合时间相当长，否则如果增稠剂未完全水合，会出现 "鱼眼 "效应。先将增稠剂分散在甘油中，然后再慢慢将水加到预混料中，确保达到水合效果。最后，必须确保在搅拌过程中水相充分水合后，再继续添加增稠剂。

9. 没有进行显微镜检查

不稳定性问题会导致防晒配方的功效出现巨大差异，没有进行显微镜检查是常见的配方开发错误。显微镜检查是重要的工具，帮助设计师识别不稳定性、找到可能影响配方性能的原因，尤其是肉眼无法识别的问题。

配制矿物配方时，二氧化钛和氧化锌在光学显微镜下呈现黑色颗粒或膨胀的透明颗粒。无机防晒剂颗粒越小、分散越均匀，就越有可能实现稳定性，达到优异功效。防晒剂结块说明成分不兼容，需要重新配制，或者是分散不充分所致，在均质过程中增加能量输入或增加润肤剂来润湿粉末，都可以轻松解决这个问题。

配制有机或复合体系时，要获得最大功效，固体有机紫外线防晒剂应充分溶解在油相中，并且在保质期内都不应出现结晶，还必须用显微镜对配方进行检测。固体紫外线防晒剂若出现结晶（由于溶解或结晶不良），在偏振光下可以看到 "尖尖的 "彩色晶体。可改变配方中的润肤剂，确保在生产过程中达到固体有机紫外线防晒剂的熔点温度来改善溶解性。

10. 不按法规要求添加成分

全球各地对防晒产品的监管要求各不相同，因此，应根据产品销售地区的监管要求来配制产品。大多数地区通过严格的获准成分清单进行监管，不在清单范围内的成分不得使用。所有地区都限制紫外线防晒剂的最大含量，有些地区还对某些紫外线防晒剂组合做出限制规定（例如，在美国，TiO2 不能与阿伏苯宗同时使用）。研究相关地区在防晒剂审批、SPF 测试要求和宣称方面的监管要求也十分重要。

出于环保原因，有机防晒剂面临越来越大的监管压力，有些防晒剂已被禁用，特别是在保护珊瑚礁的地区。此外，有机防晒品在皮肤渗透方面也受到审查监管，美国食品及药物管理局（FDA）表示，虽然他们尚未发现有机物的安全问题，但现有证据表明，这些有机物会或可能会被皮肤吸收，目前尚无有关吸收后果的数据。因此，二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）是安全的，并已在全球范围内获得批准，不受任何禁令的限制，基本上不会穿透皮肤，被公认为是安全有效（GRASE 类别 1）的成分。

以上就是我们总结的防晒护理产品配方开发中的十大错误。如果您能避免所有这些错误，就能开发出高效、安全、稳定、且肤感和外观俱佳的配方。欲了解本博客主题相关的更多信息，或希望在防晒护理产品的研发过程中得到更多支持，请随时联系我们，禾大销售代表将有请您所在地区的配方专家与您商谈。