Защита от солнца: виды и преимущества солнцезащитных средств.

Введение

Средство для ухода за кожей, помогающее защитить от солнечных ожогов.

Солнцезащитный крем, также известный как санблок (следует отметить, что термин "санблок" является спорным и запрещен в ЕС и США), выпускается в виде стиков, пудр и других средств для наружного применения. Солнцезащитные кремы обычно используются в дополнение к одежде, особенно к солнцезащитным очкам, шляпам и специальной защитной одежде от солнца, а также другим средствам фотозащиты (например, зонтикам). Солнцезащитные кремы могут классифицироваться в зависимости от типа активных ингредиентов, входящих в состав (неорганические соединения или органические молекулы):

Минеральные солнцезащитные кремы (также называемые физическими), в которых в качестве активных ингредиентов используются только неорганические соединения (оксид цинка и/или диоксид титана). Эти ингредиенты действуют главным образом путем поглощения УФ-лучей, а также посредством отражения и преломления. Химические солнцезащитные кремы, в которых в качестве активных ингредиентов используются органические молекулы. Эти продукты иногда называют нефтехимическими солнцезащитными кремами, поскольку активные органические молекулы синтезируются из строительных блоков, обычно получаемых из нефти. Химические солнцезащитные ингредиенты также в основном работают путем поглощения УФ-лучей. За прошедшие годы некоторые органические УФ-поглотители подвергались тщательной проверке на токсичность, и некоторые из них были запрещены в таких местах, как Гавайи и Таиланд, из-за их воздействия на водную жизнь и окружающую среду. Гибридные солнцезащитные кремы, которые содержат комбинацию органических и неорганических УФ-фильтров. Медицинские организации, такие как Американское онкологическое общество, рекомендуют использовать солнцезащитный крем, поскольку он способствует профилактике плоскоклеточного рака кожи. Регулярное использование солнцезащитных кремов также может снизить риск развития меланомы. Для эффективной защиты от всех потенциальных повреждений, вызванных УФ-излучением, рекомендуется использовать солнцезащитные кремы широкого спектра действия (покрывающие как UVA, так и UVB-излучение), поскольку в настоящее время недостаточно данных, чтобы признать нефтехимические УФ-фильтры безопасными.

Преимущества

Использование солнцезащитного крема может помочь предотвратить меланому и плоскоклеточный рак кожи – два типа рака кожи. Доказательств его эффективности в профилактике базальноклеточного рака немного. Исследование 2013 года показало, что регулярное ежедневное применение солнцезащитного крема может замедлить или временно предотвратить развитие морщин и потерю упругости кожи. В исследовании приняли участие 900 белых австралийцев, которых попросили в течение четырех с половиной лет ежедневно наносить солнцезащитный крем широкого спектра действия. Было обнаружено, что у тех, кто это делал, кожа была заметно более упругой и гладкой, чем у тех, кто придерживался своих обычных привычек. Солнцезащитный крем обладает антивозрастным эффектом, поскольку солнце – главная причина преждевременного старения, и поэтому он может замедлить или временно предотвратить появление морщин, пигментных пятен и дряблости кожи. Минимизация воздействия ультрафиолета особенно важна для детей, людей со светлой кожей, а также для тех, кто по медицинским показаниям чувствителен к солнечному свету.

Риски

В феврале 2019 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) начало классифицировать уже одобренные молекулы ультрафиолетовых фильтров на три категории: те, которые общепризнанно безопасны и эффективны (GRASE), те, которые не соответствуют критериям GRASE из-за проблем безопасности, и те, которые требуют дополнительной оценки. По состоянию на 2021 год только оксид цинка и диоксид титана признаны GRASE. Два ранее одобренных УФ-фильтра, пара-аминобензойная кислота (PABA) и троламиновый салицилат, были запрещены в 2021 году в связи с опасениями по поводу безопасности. Остальные активные ингредиенты, одобренные FDA, были отнесены к третьей категории, поскольку их производители еще не предоставили достаточных данных о безопасности, несмотря на то, что некоторые из этих химических веществ продаются в солнцезащитных средствах более 40 лет. При этом экологи утверждают, что это игнорирует "достаточное количество более безопасных альтернатив, доступных на рынке, содержащих минеральные активные ингредиенты – оксид цинка или диоксид титана", которые также безопаснее для окружающей среды. Регулирующие органы могут проводить расследования и запрещать УФ-фильтры из-за проблем безопасности (например, PABA), что может привести к изъятию продукции с потребительского рынка. Регулирующие органы, такие как TGA и FDA, также выразили обеспокоенность по поводу недавних сообщений о загрязнении солнцезащитных средств известными потенциальными канцерогенами для человека, такими как бензол и бензофенон. Независимые лабораторные исследования, проведенные Valisure, выявили загрязнение бензолом в 27% протестированных солнцезащитных кремов, при этом в некоторых партиях содержание бензола превышало в три раза условно допустимый предел FDA в 2 части на миллион (ppm). Это привело к добровольному отзыву продукции некоторыми крупными брендами солнцезащитных средств, фигурировавшими в результатах тестирования, и регулирующие органы также оказывают содействие в публикации информации и координации этих добровольных отзывов. Летучие органические соединения (ЛОС), такие как бензол, особенно опасны в составе солнцезащитных средств, поскольку многие активные и неактивные ингредиенты могут усиливать проникновение веществ через кожу. Бутан, используемый в качестве пропеллента в спрей-солнцезащитных средствах, содержит примеси бензола, образующиеся в процессе переработки. Недавние исследования FDA шести распространенных нефтехимических УФ-фильтров (авобензон, оксибензон, октокрилен, гомосалат, октисалат и октиноксат) показали, что они могут быть обнаружены на коже, в крови, грудном молоке и образцах мочи спустя недели после однократного применения. Существует риск аллергической реакции на солнцезащитные средства у некоторых людей, поскольку "типичный аллергический контактный дерматит может возникать у людей с аллергией на любой из ингредиентов, содержащихся в солнцезащитных средствах или косметических препаратах с солнцезащитным компонентом. Сыпь может появляться в любом месте тела, куда нанесено вещество, и иногда распространяться на неожиданные участки".

In February 2019, the US Food and Drug Administration (FDA) started classifying already approved UV filter molecules into three categories: those which are generally recognized as safe and effective (GRASE), those which are non GRASE due to safety issues, and those requiring further evaluation. As of 2021, only zinc oxide and titanium dioxide are recognized as GRASE. Two previously approved UV filters, para aminobenzoic acid (PABA) and trolamine salicylate, were banned in 2021 due to safety concerns. The remaining FDA approved active ingredients were put in the third category as their manufacturers have yet to produce sufficient safety data — despite the fact that some of the chemicals have sold in sunscreen products for more than 40 years. although environmentalists say this ignores "ample safer alternatives available on the market containing the active ingredient minerals zinc oxide or titanium dioxide" which are also safer for the environment. Regulators can investigate and ban UV filters over safety concerns (such as PABA), which can result in withdrawal of products from the consumer market. Regulators, such as the TGA and the FDA, have also been concerned with recent reports of contamination in sunscreen products with known possible human carcinogens such as benzene and benzophenone. Independent laboratory testing carried out by Valisure found benzene contamination in 27% of the sunscreens they tested, with some batches having up to triple the FDA's conditionally restricted limit of 2 parts per million (ppm). This resulted in a voluntary recall by some major sunscreen brands that were implicated in the testing, as such, regulators also help publicise and coordinate these voluntary recalls. VOC's (Volatile Organic Compounds) such as benzene, are particularly harmful in sunscreen formulations as many active and inactive ingredients can increase permeation across the skin. Butane, which is used as a propellant in spray sunscreens, has been found to have benzene impurities from the refinement process. Recent research by the FDA on six common petrochemical UV filters (avobenzone, oxybenzone, octocrylene, homosalate, octisalate, and octinoxate) found that they could be detected on the skin, in blood, in breast milk and in urine samples weeks after a single use. There is a risk of an allergic reaction to sunscreen for some individuals, as "Typical allergic contact dermatitis may occur in individuals allergic to any of the ingredients that are found in sunscreen products or cosmetic preparations that have a sunscreen component. The rash can occur anywhere on the body where the substance has been applied and sometimes may spread to unexpected sites."

Производство витамина D

Есть некоторые опасения по поводу возможного дефицита витамина D, вызванного продолжительным использованием солнцезащитных средств. Обычно обычное использование солнцезащитного крема не приводит к дефициту витамина D, однако его чрезмерное использование может. Солнцезащитный крем блокирует проникновение ультрафиолетового излучения в кожу, и даже умеренная степень защиты может существенно снизить синтез витамина D. Тем не менее, достаточное количество витамина D можно получить с пищей или добавками. Передозировка витамином D невозможна при воздействии УФ-лучей, поскольку кожа достигает равновесия, при котором витамин D распадается с той же скоростью, с какой он синтезируется. Исследования показали, что солнцезащитный крем с высоким фактором защиты от UVA позволял значительно более высокий синтез витамина D, чем солнцезащитный крем с низким фактором защиты от UVA, вероятно, потому, что он пропускает больше UVB-излучения.

Эквивалентность SPF

В рамках пересмотренных руководящих принципов для солнцезащитных средств в ЕС предусмотрено требование обеспечивать потребителю минимальный уровень защиты от UVA-лучей в соотношении с SPF. Для получения права на маркировку UVA, фактор защиты от UVA должен составлять не менее 1/3 от SPF. Этот порог в 1/3 основан на рекомендации Европейской комиссии 2006/647/EC. В данной рекомендации Комиссии указано, что фактор защиты от UVA следует измерять методом PPD, модифицированным французским агентством здравоохранения AFSSAPS (ныне ANSM), "или обеспечивать эквивалентную степень защиты с помощью любого метода in vitro". Окончательный набор правил, вступивших в силу летом 2012 года в США, определяет понятие "широкий спектр" как обеспечение защиты от UVA пропорционально защите от UVB, используя стандартизированный метод тестирования.

Неактивные ингредиенты

Известно, что на SPF влияет не только выбор активных ингредиентов и процентное содержание активных ингредиентов, но и состав основы/носителя. На конечный SPF также влияет распределение активных ингредиентов в солнцезащитном средстве, равномерность нанесения на кожу, способность к впитыванию и значение pH продукта, среди прочих факторов. Изменение любого неактивного ингредиента потенциально может изменить SPF солнцезащитного средства. В сочетании с УФ-фильтрами добавленные антиоксиданты могут действовать синергически, положительно влияя на общий показатель SPF. Кроме того, добавление антиоксидантов в солнцезащитное средство может усилить его способность снижать маркеры внешнего фотостарения, обеспечивать лучшую защиту от УФ-индуцированной пигментации, смягчать пероксидацию липидов кожи, улучшать фотостабильность активных ингредиентов, нейтрализовать реактивные формы кислорода, образующиеся при облучении фотокатализаторами (например, необработанного TiO₂), и способствовать восстановлению ДНК после УФ-повреждений, тем самым повышая эффективность и безопасность солнцезащитных средств. По сравнению с использованием только солнцезащитного средства, было показано, что добавление антиоксидантов может подавлять образование ROS в 1,7 раза для солнцезащитных средств с SPF 4 и в 2,4 раза для средств с SPF 15–50, но эффективность зависит от качества формулы. Примерами служат осмолит таурин, который продемонстрировал способность защищать от иммуносупрессии, вызванной УФ-В-излучением, и осмолит эктоин, который помогает противодействовать ускоренному клеточному старению и преждевременному фотостарению, вызванному УФ-А-излучением. Другие неактивные ингредиенты также могут способствовать фотостабилизации нестабильных УФ-фильтров. Циклодекстрины продемонстрировали способность уменьшать фоторазложение, защищать антиоксиданты и ограничивать проникновение в кожу, позволяя им дольше поддерживать защитный фактор солнцезащитных средств с нестабильными УФ-фильтрами, которые легко проникают в глубокие слои кожи. В 2010-х и 2020-х годах возрос интерес к солнцезащитным средствам, которые защищают от высокоэнергетического видимого света и инфракрасного излучения, а также от ультрафиолетового излучения. Это связано с новыми исследованиями, показывающими, что синий и фиолетовый видимый свет, а также определенные длины волн инфракрасного излучения (например, NIR, IR A) синергически взаимодействуют с УФ-излучением, способствуя окислительному стрессу, образованию свободных радикалов, повреждению клеток кожи, подавлению заживления кожи, снижению иммунитета, эритеме, воспалению, сухости и ряду эстетических проблем, таких как образование морщин, потеря эластичности кожи и диспигментация. Все чаще на рынке появляются солнцезащитные средства, производители которых заявляют о защите кожи от синего света, инфракрасного излучения и даже загрязнения воздуха. Исторически, американское FDA признавало только защиту от солнечных ожогов (за счет защиты от УФ-В) и защиту от рака кожи (за счет SPF 15+ с некоторой защитой от УФ-А) в качестве лекарственных показаний для солнцезащитных средств, поэтому у них нет полномочий регулировать заявления о защите кожи от других факторов стресса окружающей среды. Поскольку заявления о солнцезащитных средствах, не связанные с защитой от ультрафиолетового излучения, рассматриваются как космецевтические, а не лекарственные, инновационные технологии и добавки, используемые для уменьшения вреда от этих факторов стресса, могут значительно различаться в зависимости от бренда. Некоторые исследования показывают, что минеральные солнцезащитные средства, в основном состоящие из достаточно крупных частиц (то есть не нано- и не микронизированных), могут в определенной степени защищать от видимого и инфракрасного света, но эти средства часто неприемлемы для потребителей из-за обязательного образования непрозрачного белого налета на коже. Дальнейшие исследования показали, что солнцезащитные средства с добавлением пигментов оксида железа и/или пигментного диоксида титана могут обеспечить значительную защиту от высокоэнергетического видимого света (HEVL). Косметические химики обнаружили, что другие косметические пигменты могут служить функциональными наполнителями. Было обнаружено, что слюда оказывает значительное синергетическое действие с УФ-фильтрами при использовании в солнцезащитных средствах, заметно повышая способность формулы защищать от HEVL. Доза, используемая при тестировании солнцезащитных средств FDA, составляет 2 мг/см² наносимой на кожу. Если предположить "среднее" телосложение взрослого человека ростом 5 футов 4 дюйма (163 см) и весом 150 фунтов (68 кг) с обхватом талии 32 дюйма (82 см), то такому взрослому человеку, носящему купальник, закрывающий область паха, следует равномерно нанести примерно 30 г (или 30 мл, примерно 1 унцию) на открытые участки тела. Это можно представить как количество средства размером с мяч для гольфа на все тело или, по крайней мере, шесть чайных ложек. Людям крупнее или меньше следует соответственно корректировать эти объемы. Только для лица это соответствует примерно 1/4–1/3 чайной ложки для среднего взрослого лица. Некоторые исследования показали, что люди обычно наносят только 1/4–1/2 от рекомендованного количества для достижения заявленного фактора защиты от солнца (SPF), и, следовательно, эффективный SPF следует снизить до четвертого корня или квадратного корня от заявленного значения, соответственно. Более позднее исследование выявило значительную экспоненциальную зависимость между SPF и количеством нанесенного солнцезащитного средства, и результаты оказались ближе к линейности, чем ожидалось теоретически. Заявления о том, что вещества в форме таблеток могут действовать как солнцезащитное средство, ложны и запрещены в Соединенных Штатах.

It is known that SPF is affected by not only the choice of active ingredients and the percentage of active ingredients but also the formulation of the vehicle/base. Final SPF is also impacted by the distribution of active ingredients in the sunscreen, how evenly the sunscreen applies on the skin, how well it dries down on the skin and the pH value of the product among other factors. Changing any inactive ingredient may potentially alter a sunscreen's SPF. When combined with UV filters, added antioxidants can work synergistically to affect the overall SPF value positively. Furthermore, adding antioxidants to sunscreen can amplify its ability to reduce markers of extrinsic photoaging, grant better protection from UV induced pigment formation, mitigate skin lipid peroxidation, improve the photostability of the active ingredients, neutralize reactive oxygen species formed by irradiated photocatalysts (e. g., uncoated TiO₂) and aid in DNA repair post UVB damage, thus enhancing the efficiency and safety of sunscreens. Compared with sunscreen alone, it has been shown that the addition of antioxidants has the potential to suppress ROS formation by an additional 1.7 fold for SPF 4 sunscreens and 2.4 fold for SPF 15 to SPF 50 sunscreens, but the efficacy depends on how well the sunscreen in question has been formulated. Examples include the osmolyte taurine, which has demonstrated the ability to protects against UVB radiation induced immunosuppression and the osmolyte ectoine, which aids in counteracting cellular accelerated aging & UVA radiation induced premature photoaging. Other inactive ingredients can also assist in photostabilizing unstable UV filters. Cyclodextrins have demonstrated the ability to reduce photodecomposition, protect antioxidants and limit skin penetration past the uppermost skin layers, allowing them to longer maintain the protection factor of sunscreens with UV filters that are highly unstable and/or easily permeate to the lower layers of the skin. In the 2010s & 2020s, there has been increasing interest in sunscreens that protect the wearer from the sun's high energy visible light & iinfrared light as well as ultraviolet light. This is due to newer research revealing blue & violet visible light and certain wavelengths of infrared light (e. g., NIR, IR A) work synergistically with UV light in contributing to oxidative stress, free radical generation, dermal cellular damage, suppressed skin healing, decreased immunity, erythema, inflammation, dryness, and several aesthetic concerns, such as: wrinkle formation, loss of skin elasticity and dyspigmentation. Increasingly, a number of commercial sunscreens are being produced that have manufacturer claims regarding skin protection from blue light, infrared light and even air pollution. Historically, the American FDA has only recognized protection from sunburn (via UVB protection) and protection from skin cancer (via SPF 15+ with some UVA protection) as drug/medicinal sunscreen claims, so they do not have regulatory authority over sunscreen claims regarding protecting the skin from damage from these other environmental stressors. Since sunscreen claims not related to protection from ultraviolet light are treated as cosmeceutical claims rather than drug/medicinal claims, the innovative technologies and additive ingredients used to allegedly reduce the damage from these other environmental stressors may vary widely from brand to brand. Some studies show that mineral sunscreens primarily made with substantially large particles (i. e., neither nano nor micronized) may help protect from visible and infrared light to some degree, but these sunscreens are often unacceptable to consumers due to leaving an obligatory opaque white cast on the skin. Further research has shown that sunscreens with added iron oxide pigments and/or pigmentary titanium dioxide can provide the wearer with a substantial amount of HEVL protection. Cosmetic chemists have found that other cosmetic grade pigments can be functional filler ingredients. Mica was discovered to have significant synergistic effects with UVR filters when formulated in sunscreens, in that it can notably increase the formula's ability to protect the wearer from HEVL. The dose used in FDA sunscreen testing is 2 mg/cm2 of exposed skin. If one assumes an "average" adult build of height 5 ft 4 in (163 cm) and weight 150 lb (68 kg) with a 32 inch (82 cm) waist, that adult wearing a bathing suit covering the groin area should apply approximately 30 g (or 30 ml, approximately 1 oz) evenly to the uncovered body area. This can be more easily thought of as a "golf ball" size amount of product per body, or at least six teaspoonfuls. Larger or smaller individuals should scale these quantities accordingly. Considering only the face, this translates to about 1/4 to 1/3 of a teaspoon for the average adult face. Some studies have shown that people commonly apply only 1/4 to 1/2 of the amount recommended for achieving the rated sun protection factor (SPF), and in consequence the effective SPF should be downgraded to a 4th root or a square root of the advertised value, respectively. A later study found a significant exponential relation between SPF and the amount of sunscreen applied, and the results are closer to linearity than expected by theory. Claims that substances in pill form can act as sunscreen are false and disallowed in the United States.

Исследования и разработка

Разрабатываются новые продукты, такие как солнцезащитные средства на основе биоадгезивных наночастиц. Они действуют, заключая в капсулу коммерчески используемые УФ-фильтры, при этом не только прилипая к коже, но и не проникая в нее. Эта стратегия подавляет как первичное УФ-повреждение, так и вторичные свободные радикалы. Также изучаются УФ-фильтры на основе синаповых эфиров. В связи с растущей обеспокоенностью состоянием окружающей среды все чаще разрабатываются солнцезащитные средства с натуральным и экологичным составом.