多功能持久防晒乳的制备与性能研究

许 亮，吴超锐，邹佛山

（谢志辉生物医药研究院（广州）有限公司，广东 广州 511431）

引言

随着环境污染日益严重，到达地面的紫外线不断增加，紫外线对皮肤的伤害越来越受到人们的关注。紫外线不仅能够通过其热辐射效应使皮肤温度升高，毛细血管扩张充血，增加表皮水分蒸发等，直接对皮肤造成不良影响，加速皮肤衰老，还会导致皮肤色素沉着，形成雀斑、黄褐斑等各种色斑，进而影响人的外貌。因此，防晒是白天皮肤护理必不可少的一步，尤其对于追求皮肤亮白的人群来说，防晒产品非常重要[1-3]。

防晒乳是利用防晒原理制成的保护皮肤免受紫外线照射，从而避免黑色素的产生与积累的护肤品。人们心中理想防晒产品是对皮肤温和不刺激，不致敏，能有效阻隔日光中紫外线对皮肤的伤害，且持续防晒时间满足一定要求，同时肤感清爽不黏腻，气味怡人，价格适中等。但是市面上的防晒产品存在防晒效果不稳定，容易对皮肤造成一定的刺激作用，晒后修复效果差等问题[4-6]。对此，本文研究开发一种多功能持久防晒乳，其防晒效果持久稳定，肤感不黏腻，温和不致敏，无刺激，同时又具有晒后修复功能。

1 实验部分

1.1 主要原材料

本实验主要原料见表1。

表1 实验主要原料

1.2 多功能持久防晒乳的制备

按照下页表2 配方制备防晒乳，其制备工艺步骤如下：

表2 防晒乳的配方

1）将纳米氧化锌和氯氧化铋进行硅烷基处理，得到烷基硅处理纳米氧化锌以及烷基硅处理氯氧化铋；将纳米二氧化钛和二氧化硅使用硅油分散处理，得到油分散纳米二氧化钛以及油分散二氧化硅。

2）将烷基硅处理纳米氧化锌、油分散纳米二氧化钛、油分散二氧化硅、烷基硅处理-氯氧化铋、环五聚二甲基硅氧烷、聚羟基硬脂酸、二硬脂二甲铵锂蒙脱石、铁红及羟基硬脂酸乙基己酯混合均匀，然后加入辛基硅油，于25 ℃、200 r/min 条件下搅拌并分散均匀，打均质，得混合液A；

3）将甲氧基肉桂酸乙基己酯、聚硅氧烷-15、二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯、山梨坦异硬脂酸酯及乳化剂加热至70 ℃，至完全溶解，然后冷却至40 ℃，加入到步骤2）所得混合液A 中，继续打均质，得混合液B；

4）在均质的前提下，将水、丁二醇、1，2-己二醇、氯化钠，檀香提取物，荷叶提取物及野大豆籽提取物混合均匀，然后缓慢加入到步骤3）所得混合液B 中，继续打均质，将成膜剂及洋甘菊香精加入体系，于20 ℃、250 r/min 的条件下搅拌，混合均匀，制备得到防晒乳。

5）乳化剂由鲸蜡基聚乙二醇及月桂基PEG-9 聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅按质量比3∶1 混合组成；成膜剂由三甲基硅烷氧基硅酸酯和环五聚二甲基硅氧烷按重量比0.8∶1 混合组成。

2 测试与结果讨论

2.1 测试表征

对所制备的多功能持久防晒乳进行性能测试，测试项目包括美白性能、晒后修改功能、肤感评价以及防晒系数测试，美白性能、晒后修改功能、肤感评价选择的实验对象为70 名年龄在18 岁～35 岁之间的女性志愿者，每10 人一组，随机分成7 组。要求：身体健康，无明显皮肤病史，同时加入市售防晒乳进行对照。

2.1.1 美白性能测试

志愿者清洗脸部后，将多功能持久防晒乳及市售防晒乳涂抹在脸上，每天使用一次，连续使用30 d，测试期间不使用其他任何产品。在环境温度25 ℃±1 ℃，湿度50%±5%条件下，采用MEXAMETER MX 16 皮肤色素分析仪，在使用产品的前1 天和连续使用30 d后，测定其脸部皮肤的黑色素含量（取平均值），计算黑色素抑制率，对上述产品的美白功效进行评价。黑色素抑制率越高，说明美白效果越好。

2.1.2 晒后修复试验

最小红斑量MED 测定指是指在一定的光源、距离下，特定的个体、部位接受光照后24 h 产生肉眼刚可观察到的红斑所需的剂量，MED 越大说明防日晒红斑效果越好[7]。

本实验中，采用国际通用的人体功效检验评价法及体外机测法进行测试，参照化妆品安全技术规范2015 版，测量仪器为Solar Light 公司的SPF-290AS防晒系数测量系统；用日光模拟器氙弧灯作为光源进行测试最小红斑量MED，连续产生波长为280 nm～400 nm 的紫外线。首先照射24 h 后测定实验部位的最小红斑量MED，然后分为实验组和对照组，试验组在晒后皮肤部位涂抹多功能持久防晒乳液，对照组涂抹市售防晒乳液，按2 mg/cm2的用量称取样品，涂抹24 h、48 h 后再一次测定志愿者皮肤部位的最小红斑量MED。

2.1.3 肤感评价测试

本实验中，志愿者用清水洗手，然后烘干，分别涂抹多功能持久防晒乳及市售防晒乳，涂于左手3 cm×5 cm 区域，以1 圈/s 的速度均匀涂抹，10 s 后感受水润肤感，进行综合肤感评分，分值为1～10，统计分析得到评分平均值。得分越高，说明防晒乳与皮肤具有更好的相容性，具有肤感清爽不黏腻，使用感很好，皮肤干爽、爽滑、耐水耐汗良好等特点。

2.1.4 防晒系数（SPF）测定

防晒系数（SPF）是以具体数值表示产品防御中波紫外线的能力，SPF 值的大小代表着防晒化妆品防晒能力的强弱，SPF 值越大，说明防日晒红斑/晒伤效果越好[7]。

本实验中，首先，将一黑布垫于被测试样品和白板的下面，减少由于桌面反射带来的系统误差；其次，将便携式光谱仪SPF-290S 至于器皿的上方，距离器皿上面120 mm，探头视场20°的方向；第三：将防晒乳样品置于一直径为75 mm，高度为14 mm 的培养皿中，并用直尺将样品表面刮平以消除表面对其光谱特征的影响。

2.2 测试结果

多功能持久防晒乳性能测试结果见表3。

表3 多功能持久防晒乳性能测试

从表3 的数据可以看出，所制备的多功能持久防晒乳其黑色素抑制率、最小红斑量、SPF 值以及肤感评价均高于市售防晒乳，说明多功能持久防晒乳具有良好的美白性能、晒后皮肤修复、防晒效果，使用者肤感良好。

本文制备的防晒乳含有物理防晒剂纳米氧化锌、纳米二氧化钛；化学防晒剂聚硅氧烷-15、甲氧基肉桂酸乙基己酯、二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯，天然植物防晒剂野大豆籽提取物，三者搭配，采用组成防晒体系，将可防护的紫外线波段范围拉长至290 nm～400 nm，不仅可以防护长波段，还可以防护中波段，使防晒效果增强。本文所用纳米氧化锌、纳米氧化钛均为硅氧烷处理，对油脂亲和性高，可稳定分散于油相中，且添加了二硬脂二甲铵锂蒙脱石为乳化稳定剂，使产品乳化稳定性提高，效果持久稳定。

物理防晒剂是通过反射及散射紫外线而对皮肤起到保护作用，它主要为无机粒子，其典型代表为二氧化钛和氧化锌。它们有很强的散射紫外线能力，紫外线照射时，由于它们的粒径小于紫外线的波长，氧化锌和二氧化钛粒子中的电子被迫振动，成为二次波源，向各个方向发射电磁波，从而达到散射紫外光的效果。它们对UVA 和UVB 的防护作用都很好，且具化学惰性[8-9]。

氧化锌，作为紫外线吸收剂，利用反射、散射的方式抵抗UVA、UVB，几乎涵盖所有波段，为物理性粉体防晒成分。目前纳米化颗粒技术保留了氧化锌全波段防晒，也避免了高浓度氧化锌造成的厚白感，一般健康肌肤使用安全。除此外，具有收敛性、吸油、吸水性，针对面疱具有部份抑菌、干燥功效，并具有中度遮盖力。氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射。

纳米二氧化钛具有无毒、性能稳定、效果好等特点。纳米二氧化钛由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力。与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比，纳米二氧化钛在紫外区的吸收峰更高，更可贵的是它还是广谱屏蔽剂，不像有机紫外线防护剂那样只单一对UVA 或UVB 有吸收。

聚硅氧烷-15：防晒波段在290 nm～340 nm，可以吸收UVB。聚硅氧烷-15 是一种化学防晒剂，是将发色基团吸附在硅链骨架上所构成的首款聚合物UVB 滤光剂，同时也是有效的光稳定剂。由于其独特的聚合型结构，聚硅氧烷-15 结合其他UV 滤光剂使用时能产生协同效应，提升SPF 值，既能带来高效防晒效果，又能提供干爽，丝滑的肤感。

甲氧基肉桂酸乙基己酯在护肤品行业中是最广泛使用的UVB 阻隔剂,可以吸收290 nm～320 nm波长范围的紫外线，在311 nm处产生最大吸收，因此其使用十分广泛，对皮肤刺激相对较低。它是一种渗透促进剂，很容易被皮肤吸收。甲氧基肉桂酸辛酯的分子中有一个共轭的大π 键。这个共轭结构可以看作是以苯环为核心，一边延伸到包括取代基甲氧基中的氧原子，另一边延伸到另一个取代基中的双键和酯基。这种共轭结构决定了该物质具有吸收紫外线的性质。甲氧基肉桂酸辛酯二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯，是一种紫外线UVA 防晒剂防晒波段在320 nm～400 nm，是一种较新的油溶性化学性防晒剂，光稳性佳[10-11]。

天然植物防晒剂有一定的防晒效果，加入产品后可通过抗氧化或抗自由基作用，减轻紫外线对皮肤或头发造成的辐射损伤，从而间接或直接增强产品的防晒性能，尽管其紫外线吸收效果不及化学防晒剂，但其安全性好。天然植物防晒剂具有安全性好，稳定性好，刺激性小，防晒效果好和晒后修复的特点。因为一方面，一些植物中含有吸收紫外线的化学成分，其提取液也具有防晒性；另一方面，一些植物提取物能够清除或减少紫外线辐射造成的活性氧自由基，从而阻止或减少皮肤组织损伤，促进日晒后修复，对皮肤安全性好，不会引起肌肤不良反应。脆弱肌肤也是能使用的[10]。

3 结论

本文制备的多功能持久防晒乳，加入了化学防晒剂、物理防晒剂以及天然植物防晒剂，三者搭配，具有更好的安全性及稳定性，且刺激性小，能显著增强皮肤的防晒性能。天然植物防晒剂的添加减少了化学防晒剂的用量，还具有晒后修复作用，与皮肤具有更好的相容性，温和性好。测试结果表明，制备得到的多功能持久防晒乳其防晒功能明显优于市售防晒乳，具有良好的美白性能、晒后皮肤修复、防晒效果，使用者肤感良好等功效。