Filtry przeciwsłoneczne – systematyka i charakterystyka

Rynek produktów kosmetycznych zawierających filtry chroniące przed szkodliwym działaniem promieniowania UV wciąż się rozwija zasypując konsumentów mnogością drogeryjnych i aptecznych kosmetyków promieniochronnych. Co powinniśmy wiedzieć o filtrach UV, żeby móc dokonać właściwego wyboru?

Co to są filtry UV i do czego służą?

Promieniowanie słoneczne docierające na Ziemię jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu – wpływa korzystnie na samopoczucie, pobudza wydzielanie wielu hormonów, umożliwia syntezę witaminy D. Niestety, jeszcze więcej można wymienić negatywnych skutków korzystania z kąpieli słonecznych.

W ostatnich latach bardzo mocno podkreśla się niekorzystny wpływ promieniowania słonecznego na ludzki organizm, związany głównie z promieniowaniem elektromagnetycznym w zakresie długości fali 290-400nm, czyli w zakresie promieniowania ultrafioletowego. Promieniowanie UV dzielimy na dwa podstawowe zakresy: krótszy zakres to tzw. promieniowanie rumieniotwórcze – UVB (290-320nm), dłuższy zakres to promieniowanie UVA (320-400nm). Ponadto, w zakresie promieniowania UVA wyróżnić można promienie UVA1 (340 - 400 nm) i promienie UVA2 (320 - 340 nm). Promieniowanie UV jest niebezpieczne dla zdrowia ludzi, ponieważ przyczynia się do pojawiania reakcji fotoalergicznych i fototoksycznych, jest także szkodliwe dla oczu, gdyż może powodować zaćmę fotochemiczną. Jednak głównie prowadzi do fotostarzenia się skóry (photoaging), którego efektem są zmarszczki, zaburzenia pigmentacji skóry, rozszerzone naczynia, zmiany jakości skóry oraz zmiany przed- i nowotworowe.

Organizm ludzki broni się przed działaniem promieni słonecznych w zakresie ultrafioletu poprzez wytwarzanie ochronnego barwnika – melaniny a także poprzez pogrubienie warstwy rogowej naskórka. Niestety są to mechanizmy niewystarczające do kompletnej ochrony. Z tego powodu należy używać preparatów kosmetycznych zawierających filtry UV. Filtry UV (substancje promieniochronne), zwane też filtrami przeciwsłonecznymi (sunscreens), to związki chemiczne wykorzystywane w kosmetykach, których podstawowym zadaniem jest ochrona skóry przed szkodliwym działaniem słonecznego promieniowania UV.

Jakie filtry UV stosuje się w kosmetykach do opalania?

We współczesnych kosmetykach promieniochronnych stosuje się dwie grupy filtrów. Pierwszą grupę stanowią związki absorbujące (pochłaniające) energię niesioną przez promieniowanie UV. Ze względu na zakres pochłanianego promieniowania można je podzielić na filtry absorbujące cały zakres promieniowania (UVA i UVB) oraz absorbujące je w sposób selektywny (najczęściej w zakresie UVB). Drugą grupę tworzą związki chemiczne odbijające fizycznie promieniowanie UV.

Główny podział filtrów przeciwsłonecznych opiera się właśnie na ich mechanizmie działania:

1. Fizyczne (mineralne) – Działają na zasadzie odbicia lub rozproszenia oraz jako półprzewodniki pochłaniające promieniowanie UV i uwalniające je w postaci ciepła. Ich cząsteczki są na tyle duże, że nie posiadają zdolności wnikania do warstw naskórka, tylko tworzą na powierzchni skóry film ochronny – powłokę będącą zaporą dla promieniowania UV. Do tej grupy należą tlenek cynku (INCI: Zinc oxide, CI 77947) oraz dwutlenek tytanu – (INCI: Titanium dioxide, CI 77891). W kosmetykach występują w postaci mikropigmentów wielkości 1–30 nm, chroniąc przed promieniowaniem UVB oraz przed częścią widma UVA. Dwutlenek tytanu stanowi ochronę przed promieniowaniem UVB i UVA2. Natomiast tlenek cynku, jako jedyny wśród filtrów organicznych i nieorganicznych, chroni zarówno przed promieniowaniem UVB, jak i UVA1 oraz UVA2. Filtry fizyczne są bardzo dobrze tolerowane przez skórę i rzadko powodują reakcje nadwrażliwości, dlatego polecane są szczególnie dla dzieci oraz dla osób ze skórą wrażliwą lub alergiczną – wówczas są stosowane jako samodzielna bariera. Są też bardziej fotostabilne, tzn. mają zdolność do utrzymania swych właściwości ochronnych w stanie niezmienionym przez określony przedział czasu, podczas którego są one poddane działaniu promieni słonecznych. Najczęściej występują w połączeniu z silikonami, krzemionką oraz z filtrami chemicznymi, gdyż pojedynczo nie wykazują wysokiej ochrony przed szkodliwym działaniem słońca i wymagają częstej aplikacji kosmetyku na skórę (stosując np. 10% stężenie tlenku cynku, można uzyskać współczynnik ochronny wynoszący 7–9). Aby samodzielnie zapewniły skuteczną ochronę wymagałyby stosowania w wyższych stężeniach, co powodowałoby aglomerację filtrów, wybielenie skóry i w konsekwencji hamowanie opalania.
    
2. Filtry chemiczne – Ich działanie opiera się na absorbowaniu energii niesionej przez promieniowanie słoneczne. Posiadają zdolność wnikania w głąb naskórka, poza tym wykazują działanie przeciwutleniające i neutralizują wolne rodniki. Najczęściej są to benzofenony, pochodne kwasu cynamonowego, salicylowego, kamfory, triazyn i benzotriazoli. Wśród filtrów chemicznych największą grupę stanowią filtry chroniące przed promieniowaniem w paśmie UVB. Najczęściej stosowane są Ethylhexyl Methoxycinnamate i Octyl Methoxycinnamate (nazwy handlowe to Parsol MCX, Octinoxate), Octyl Salicylate, 4-Methylbenzylidene Camphor, Octisalate (Ethylhexyl Salicylate).

Poza opisanymi wcześniej filtrami również niektóre substancje naturalne i ekstrakty roślinne mają właściwości promieniochronne. Należą do nich np. masło shea, masło kakaowe, oleje: makadamiowy, sezamowy czy z awokado, wyciągi z aloesu, kocanki włoskiej, rumianku lekarskiego czy ratanii.
 

Współczynniki ochrony skóry przed UV, czyli jak wybrać odpowiedni faktor?

Efektywność ochronna danego kosmetyku przed promieniowaniem UVB określana jest za pomocą współczynnika ochrony przeciwsłonecznej SPF (sun protection factor) i obliczana na podstawie równania:

SPF = MED skóry chronionej / MED niechronionej

W równaniu tym MED (minimal erythema dose) oznacza minimalną dawkę rumieniową, tzn. minimalną dawkę wywołującą zaczerwienienie skóry. Współczynnik protekcji SPF oznacza, ile razy dłużej można skórę chronioną badanym preparatem poddać działaniu słońca w porównaniu ze skórą niechronioną bez ryzyka wywołania reakcji rumieniowej. Im wyższa jest wartość SPF, tym lepsza ochrona. Wartość SPF rośnie wraz ze wzrostem stężenia filtru w preparacie kosmetycznym. W większości krajów na świecie przyjęto współczynnik SPF, jednak czasem zamiast oznaczenia SPF na opakowaniach kosmetyków można spotkać inne skróty oznaczające faktor ochrony przed promieniowaniem UVB. Są to odpowiedniki skrótu SPF pochodzące z innych języków niż angielski i wszystkie są sobie równoznaczne. Są to zwykle:

• LSF – niemiecki Licht Schutz Factor
• IP francuski Indice de Protection
• FPS – hiszpański Factor de protección solar
• można także spotkać się z symbolami: FP, SF lub BF

Nierzadko też można spotkać się z samym tylko skrótem UVB wraz z liczbą, która oznacza wówczas wartość ochrony SPF przeciw promieniowaniu UVB. Między wartością ochrony wyrażoną w SPF, a ilością blokowanego (pochłanianego lub odbijanego) promieniowania UVB nie ma zależności liniowej. Różne źródła podają nieznacznie różne dane, mniej więcej przedstawia się to tak:

• SPF 2 – chroni skórę przed ok. 25–30% promieniowania
• SPF 4 – chroni skórę przed ok. 50% promieniowania
• SPF 10 – chroni skórę przed ok. 85% promieniowania
• SPF 15 – chroni skórę przed ok. 93–96% promieniowania
• SPF 25 – chroni skórę przed ok. 96% promieniowania
• SPF 30-50 – chroni skórę przed ok. 98% promieniowania
• SPF 50+ – chroni skórę przed ok. 98,5–99,5% promieniowania

Metoda stosowana do wyznaczania wskaźnika ochrony przed promieniowaniem UVB nie sprawdza się dla UVA, ponieważ do wywołania rumienia pod wpływem UVA konieczne byłoby zastosowanie 1000-krotnie wyższej dawki MED niż dla UVB. Najczęściej spotykanymi wskaźnikami ochrony przed promieniowaniem UVA są faktory PPD, IPD lub procentowy stopień pochłanianego przez preparat z filtrem promieniowania UVA. Jednak wskaźniki te nie są równoznaczne, jak to jest w przypadku faktorów ochrony przed UVB. Komisja Europejska w dyrektywie z 22 września 2006 roku opublikowała zalecenia dotyczące preparatów chroniących UV. Wg zaleceń KE produkty kosmetyczne, których głównym przeznaczeniem jest ochrona przeciwsłoneczna powinny chronić zarówno przed promieniowaniem UVA jak i UVB, a stopień ochrony przed UVA ma wynosić co najmniej 1/3 ochrony przed UVB. Preparaty promieniochronne powinny być oznakowane za pomocą jednej z czterech kategorii: „niska ochrona” (SPF 6 – 10), „średnia ochrona” (SPF 15 – 25), „wysoka ochrona” (SPF 30 – 50) lub „bardzo wysoka ochrona” (SPF 50+).

Aby poprawne dobrać krem z filtrem UV należy uwzględnić fototyp skóry:

• Fototyp celtycki (bardzo jasna karnacja) – SPF 50+
• Fototyp północnoeuropejski (jasna karnacja) – SPF 30-50
• Fototyp środkowoeuropejski (śniada karnacja) – SPF 15-30
• Fototyp południowoeuropejski (śniada/oliwkowa karnacja) – SPF 8-12

Przy wyborze kosmetyków należy kierować się wysokością faktora SPF (dopasowanego do fototypu skóry), którego obecność na etykiecie świadczy o zawartości filtra UVB, oraz skontrolować na liście składników INCI filtry chroniące przed UVA, do których należą m.in.: Oxybenzone (Benzophenone-3) i Buthyl Methoxydibenzoylmethane (Parsol 1789, Avobenzone). Filtrami działającymi w zakresie UVA i UVB są filtry najnowszej generacji: Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid (Mexoryl SX) i Drometrizole Trisiloxane (Mexoryl XL), a także Tinsorb M.
 

O czym jeszcze należy pamiętać?

O właściwym przechowywaniu preparatów tego typu, gdyż ich nadmierna ekspozycja na słońce może powodować zmiany w składzie chemicznym. Produkt taki traci właściwości ochronne, a powstające substancje mogą uczulać i powodować podrażnienia. Preparat ochronny należy nakładać obficie, tylko wtedy bowiem uzyskamy ochronę przeciwsłoneczną deklarowaną na opakowaniu. Zaleca się aplikację 2,5 ml na twarz i szyję lub 30 ml (6 łyżeczek) emulsji na całe ciało przeciętnego dorosłego. Kosmetyk należy nanieść na skórę przed wyjściem na słońce oraz nakładać ponownie dla utrzymania ochrony, zwłaszcza po spoceniu się, pływaniu lub wycieraniu ręcznikiem zgodnie z zaleceniem producenta, znajdującym się na opakowaniu. Na zakończenie warto podkreślić, że nawet niezwykle skuteczne produkty ochrony przeciwsłonecznej przeciwdziałające zarówno promieniowaniu UVB, jak i UVA, nie zagwarantują całkowitej ochrony przed zagrożeniami zdrowia związanymi z promieniowaniem UV. Żaden produkt ochrony przeciwsłonecznej nie pochłania całości promieniowania UV. Dlatego w bardzo słoneczne dni lepiej unikać słońca, szczególnie w godzinach południowych.


Joanna Klonowska
Wydział Nauk o Zdrowiu
Wyższa Szkoła Inżynierii i Zdrowia w Warszawie