防晒护理配方开发中常见10种错误

1. 紫外线防晒剂选择不当

通常情况下，配方设计师会使用自己熟悉的防晒剂和组合，却忽略了解决新任务需要不同方法这一事实。因此，他们选出的紫外线防晒剂可能不是最优的，这样就很难达到预期效果。防晒配方开发首先应确保选择正确的紫外线防晒剂。

紫外线防晒剂可以是化学（有机）防晒剂或物理（矿物，通常是二氧化钛（TiO2）和氧化锌(ZnO))防晒剂。为达到所需的防晒指数，并满足地区或全球的法规要求，配方中可以使用单一的广谱紫外线防晒剂或多种紫外线防晒剂的组合。防晒剂组合可以是有机的、矿物的或混合的，有时也称为混合体系。

化学防晒剂在皮肤上不易泛白，但通常光谱防护较窄，因此需要混合使用不同的防晒剂 ，才能达到防护方面的法规要求。值得注意的是，一些有机紫外线防晒剂 （如阿伏苯宗）还具有光不稳定性，会在光照下降解，因此，建议每两小时重新涂抹一次防晒霜。可以通过与其他紫外线防晒剂 （如奥克立林或双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪）或三重态淬灭剂结合使用，来改善光稳定性。

传统上，二氧化钛主要衰减UVB，但现在市场上有许多二氧化钛产品，如 Solaveil™SpeXtra 系列，使用较大粒径的二氧化钛，能提高UVA衰减强度，因此可作为单一活性成分使用，满足广谱 SPF 和 UVA 的要求。但由于这类产品粒径较大，涂于皮肤上易泛白。较小纳米级粒径的二氧化钛（如 Solaveil Clarus 系列）在皮肤上的透明度要高得多，但是光谱保护更窄，主要在UVB区域。Solaveil Harmony，是中等粒径的产品，既具有UVA防护效果，在皮肤上又不易泛白。

欲了解这两个产品系列以及 Solaveil 系列中的其他产品，请查看右侧 Solaveil 系列信息图。

为了满足UVAPF的法规要求，可将纳米二氧化钛与氧化锌或有机防晒剂结合使用。欧洲规定，UVA防护值至少为标注SPF值的1/3。我们都知道，防晒剂所需的 SPF 值远高于所需的 UVAPF 值，并且二氧化钛在防御UVB方面比氧化锌更有效（对SPF的贡献要大于对UVAPF的贡献），而氧化锌在防御UVA 方面更有效，如果您因此认为所需二氧化钛的量多于氧化锌多，这也是可以理解的。不过，氧化锌有效阻挡 UVA 的同时，也阻挡 UVB，因此很少出现二氧化钛的需要量多于氧化锌的情况。禾大 Solaveil Clarus 系列 TiO2 和 Clarus 系列 ZnO， 可按 9:1 的比例（ZnO:TiO2）组合使用，并能够满足 UVA 防护要求。

虽然产品性能始终取决于基础配方，但要确定达到SPF 值所需的紫外线防晒剂含量，首先应进行理论计算。我们的Solaveil计算器有助于避免配方开发中的一些常见错误，并确定达到指定SPF所需的Solavel产品的含量(%w/w)，或通过组合Solaveil紫外线防晒剂可以达到的SPF值。防晒指数可以加成，因此可以很容易地计算出防晒剂组合的防晒指数。但是，目前尚无法利用该工具计算组合的临界波长和 UVAPF，只能计算单一防晒剂的临界波长和 UVAPF。

2. 将无机物与阿伏苯宗结合使用

结合使用无机和有机防晒剂是实现高防晒指数配方的一种经济有效的好方法，但也可能导致一些问题，这也是配方开发中的一个常见错误。二氧化钛通常用作广谱光稳定防晒剂 ，并可在此基础上添加有机防晒剂 。结合使用各种类型的紫外线防晒剂，通常比纯矿物体系轻质，光稳定性更高，而且与纯有机体系相比，不油腻，同时可提高紫外线防晒剂的总体添加量，而无需挑战单一防晒剂的添加极限。矿物和有机紫外线防晒剂的组合的协同效应，优于两种单一性能的总和。禾大的配方科学家 Bethan Spruce 曾撰文介绍这种成功的组合，您可以点击此处了解详情。不过，某些有机紫外线防晒剂 （如阿伏苯宗）会与二氧化钛形成有色复合物，随着时间的推移，配方会变黄，但这并不影响其性能。

为了尽量减少这种相互作用，可将有机和无机防晒剂分别加入配方的不同相，并将螯合剂（如EDTA 四钠）与有机防晒剂 一起加入油相中。与单独在油相或水相中使用活性成分相比，活性成分的双相分布也能提高防晒配方的性能和稳定性。

一些研究表明，氧化锌会降解阿伏苯宗，从而降低产品功效，因此，为了防止发生这种相互作用，禾大建议，如果配方中使用阿伏苯宗，可使用包覆的氧化锌产品，如 Solaveil MZP7、Solaveil MZP8 或 Solaveil MZ7-100。

注意：在美国，TiO2 和 ZnO 与阿伏苯宗结合使用受法规限制。

3. 在水包油型体系中配制氧化锌

氧化锌的特性天然、温和和透明，正成为越来越受欢迎的活性成分。禾大最新推出的 Solaveil MicNo，其优点是具有微米尺寸，因此也获得了 COSMOS 认证。不过，氧化锌配方的配制可能比较棘手。由于氧化锌部分溶于水，当氧化锌用于油包水型乳液的油相时，往往会迁移到水相，导致 pH 值升高、氧化锌结块（导致功效降低）和乳液不稳定。

最好在油包水型配方的油相中配制氧化锌，但在用氧化锌配制水包油型乳剂时，可以利用一些技术来提高稳定性：

• 选择氧化锌：
  - 包覆的氧化锌可将 ZN2+ 迁移减至最低
  - 使用 ZnO 分散浆，其中的分散剂系统起到 "原位 "包覆的作用

• 选择乳化剂：
  - 添加 0.5-1.5%的疏水性（W/O）液体乳化剂作为共乳化剂，以加强界面并防止迁移
  -加入 0.2%的阴离子表面活性剂，在电解质存在的情况下稳定液晶结构

•   选择润肤剂：
  - 未包覆的氧化锌粉末使用高极性油,包覆的氧化锌粉末和氧化锌分散浆使用低极性油
  - 在油相中添加丙二醇（3-5%）。

• 选择增稠剂：
  - 添加黄原胶（0.1%-B45-1.25%），以重新分散迁移的氧化锌，稳定体系并提高功效（水相中的乙二醇也有助于实现这一点）
  - 如果使用卡波姆,则在添加前进行部分预中和

• 配制建议：
  - 将配方的 pH 值缓冲至 6.5-7.5 - 建议在乳化前向水相添加酸性物质
  - 添加螯合剂有助于螯合ZN2+离子，并减少其相互作用
  - 在其他成分溶解和/或融化后,最后在热油相中添加氧化锌--在水包油配方中不能后添加氧化锌
  - 混合油和水后，保持 pH 值大于 6.0。可使用柠檬酸降低最终 pH 值，但只能降低一次（应避免重复调整）。

4. 乳化剂的选择和兼容性

乳液（无论是乳液、膏霜还是喷雾剂）是最常见的防晒剂形式，原因是多方面的。尽管乳液中含有浓稠的油性成分，但它仍能提供多种优雅的感官效果，而且其流变性能有助于在皮肤上形成薄膜，从而提高功效。乳液具有多相性，可在同一配方中添加不相容的成分，高含水量可降低成本。

与油包水型体系相比，水包油型乳液的感官效果更轻盈，不易泛白，更受消费者青睐。另外，油包水型体系的功效更高和防水性更好，但通常感觉较厚重。乳化剂体系的选择会对感官感受和功效产生重大影响。需要注意的是，阳离子和阴离子型乳化剂很难与无机分散浆配制，因此建议使用非离子体系，或至少使用离子和非离子组合体系。

禾大可提供多种乳化剂，我们的乳化剂选型指南是帮助您开发配方的便捷工具 - 请在页面右侧查找。

5. 用于润湿粉末和乳化的油分不足

如果使用粉末状矿物紫外线防晒剂 ，则必须考虑用油量，以避免又一常见的配方开发问题。为了获得稳定的配方，需要足够的油来润湿和悬浮亲脂性紫外线防晒剂粉末，并进行乳化(如需)，还应满足其他要求，比如在组合系统中溶解有机防晒剂。 

值得注意的是，不同的二氧化钛粉末的吸油率存在很大差异。吸油率主要与粒径有关：粒径越大，吸油率越低。不过，涂层也是影响因素。因此，有些二氧化钛粉末比其他粉末需要更多的油来润湿。您可以将油滴加在已知量的金属氧化物粉末上，可以快速测试吸油率和润湿所需的油量。有关吸油率的更多信息，请在本页右侧查阅禾大粉末润肤剂兼容性介绍。

6. 固体有机物溶解不足

固体有机紫外线防晒剂很难溶解。选择合适的润肤剂可确保最大程度地发挥防晒功效，同时防止结晶。请务必注意相关数据表中紫外线防晒剂的熔点--阿伏苯宗等防晒剂需要加热到 83°C 以上，才能确保在配方中充分溶解并发挥理想功效。

不同的润肤剂对每种固体有机紫外线防晒剂的增溶程度也不同。但一般来说，增加配方中极性油的浓度可以提高固体有机紫外线防晒剂的溶解度，从而提高功效。

7. 紫外线防晒剂的分散性不足

矿物防晒剂分为粉末和分散浆两种形式。分散浆可使金属氧化物颗粒均匀地分散在整个制剂中，因此与粉末相比，分散浆可提高防晒性能和稳定性。不过，在实现美观和天然等宣称方面，粉末有助于配制出多种多样的配方。矿物紫外线防晒剂分散不充分会导致 SPF 值降低、制剂不稳定、流变性差，涂于皮肤上会泛白。

使用时，边在上方搅拌，边将分散浆添加到相关相中，确保防晒剂均匀分布和配方的均匀性。添加之前，摇动或混合分散浆有助于分散均匀（如需）；添加（用于单相配方）或乳化（用于乳液）后进行均质处理，以改善防晒剂的分散性和乳液的液滴大小，从而提高稳定性和 SPF 性能。

您可在下方视频中观看禾大配方设计师使用 Solaveil 分散浆制作防晒护理乳液的过程。

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。