Kem chống nắng là gì? Các thành phần và kỹ thuật bào chế

0
28
Kem chống nắng
Kem chống nắng

Định nghĩa

Chế phẩm chống nắng là mỹ phẩm dùng cho da có khả năng hấp thụ hoặc phản xạ các bức xạ UV từ mặt trời. Nhờ đó, chúng có khả năng chống lại các tác dụng có hại của tia UV lên da. Sử dụng kem chống nắng thường xuyên cũng có thể làm chậm hoặc ngăn ngừa các nếp nhăn, nốt ruồi phát triển.

Phân loại các sản phẩm chống nắng

  • Nhũ tương: dạng lotion hoặc dạng kem.
  • Thỏi: chế phẩm này thường dùng cho những vùng có diện tích bề mặt nhở như môi, mặt hoặc dùng ở trẻ nhỏ.
  • Aerosol: thường sử dụng các dung môi là alcol. Trong thành phần có chứa các chất tạo màng mỏng.
  • Dầu, mỡ.
  • Gel.

Tác dụng của tia tử ngoại lên da

Tia UV từ mặt trời gồm có 3 loại (theo độ dài bước sóng) là UVA, UVB và UVC. Trong đó UVC có năng lượng và bước sóng nhỏ nhất và được ngăn lại bởi tầng ozon. Còn tia UVB và UVA có khả năng đi qua tầng này với các tỉ lệ lần lượt là 5% và 95%.

Tia UVB: làm da bị bỏng nắng như đỏ da, rát và tăng nguy cơ gây ung thư ở da. Hậu quả của của tia UVB thường xuất hiện ngay.

Tia UVA: hậu quả thường xuất hiện từ từ, sau một thời gian mới thấy biểu hiện trên da. Các tia này làm sạm da, lão hóa da và làm tổn thương tế bào keratinocyte ở lớp nền và tăng nguy cơ gây ung thư da. Các tia này cũng có khả năng xuyên qua giác mạc ở mặt và gây đục nhân mắt, thoái hóa hoàng điểm.

Tác động của tia tử ngoại lên da
Tác động của tia tử ngoại lên da

Thành phần

Các chất chống nắng: có 3 loại chất chống nắng được sử dụng là chất hữu cơ, chất vô cơ và các thành phần có nguồn gốc dược liệu.

Các chất chống nắng hữu cơ: thường là các chất trong công thức có các vòng thơm liên hợp với các nhóm carbonyl. Do có công thức như vậy nên chúng có khả năng hấp thụ tia UV. Ngoài ra, một số ít có khả năng phản xạ tia UV (những chất này có các nhóm màu như caroten). Các chất này thường là các thành phần tan được trong chế phẩm nên có khả năng dàn đều trên da, tạo một lớp liên tục do đó bảo vệ toàn bộ bề mặt da. Tuy nhiên, một chất chống nắng hữu cơ chỉ bảo vệ được da khỏi một số tia UV nhất định và dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng. Một số chất chống nắng hữu cơ hay được sử dụng là Aminobenzoic acid, Avobenzone, Cinoxate, Dioxybenzone, Ensulizole, Meradimate,…

Các chất chống nắng vô cơ: các chất này không bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng và tia UV như các chất chống nắng hữu cơ. Chúng chống nắng nhờ khả năng phản xạ, tán xạ và một phần hấp thụ của của tia UV. Các chất này thường là các thành phần không tan trong chế phẩm, nên khả năng dàn đều và bao phủ kín bề mặt da kém hơn các chất chống nắng hữu cơ do đó một số vị trí trên da sẽ không được bảo vệ. Ngoài ra các thành phần này cũng ảnh hưởng đến thể chất của chế phẩm. Các chất chống nắng vô cơ hay được sử dụng nhất là TiO2 và ZnO.

Các thành phần có nguồn gốc từ dược liệu: các thành phần này có ưu điểm là ít gây kích ứng, dịu với da (do là thành phần tự nhiên). Các dược liệu hay được sử dụng là chè đen (Camellia sinensis), lô hội (Aloe vera), dịch chiết nho, trà xanh…

Kem chống nắng có nguồn gốc từ dược liệu
Kem chống nắng có nguồn gốc từ dược liệu

Bảng dưới đầy minh họa một số chất chống nắng hay được sử dụng (trong các chuyên khảo của FDA về kem chống chống nắng), nồng độ sử dụng và cơ chế chống nắng của chúng.

Tên thành phần Nồng độ sử dụng Cơ chế
Aminobenzoic acid Nên đến 15% Hấp thụ UVA
Avobenzone 2-3 % Hấp thụ UVAI
Cinoxate Đến 3% Hấp thụ UVB
Dioxybenzone Đến 3 % Hấp thụ UVAII và UVB
Ensulizole Đến 4 % Hấp thụ UVB
Homesalate Đến 15 % Hấp thụ UVB
Meradimate Đến 5% Hấp thụ UVAII
Octocrylene Đến 10 % Hấp thụ UVB
Octisalte Đến 5 % Hấp thụ UVB
Oxybenzone Đến 6 % Hấp thụ UVB, UVAII
Padimate O Đến 8 % Hấp thụ UVB
Sulissobenzone Đến 10 % Hấp thụ UVAII và UVB
TiO2 2 đến 15 % Cơ chế vật lý
Trolamine salicylate Đến 12 % Hấp thụ UVB
ZnO 2- 20 % Cơ chế vật lý

Các thành phần khác trong kem chống nắng:

  • Các chất chống thấm nước: dầu silicon (dimethicone 350, cyclomethicon, trimethylsiloxysilicat), polyme (alkylat polyvinylpyrrolidon). Các thành phần này ngăn cho chế phẩm không bị rửa trôi khỏi da khi tác động bởi nước và hơi ẩm do đi tắm biển hoặc chảy mồ hôi. Chế phẩm được bám giữ tốt hơn và hiệu quả chống nắng được kéo dài hơn.
  • Các chất chống quang hóa: octocrylen, polyester-8. Do các chất chống nắng hữu cơ không bền và bị quang hóa dưới tác dụng của ánh sáng. Các chất này có khả năng bảo vệ các chất chống nắng hữu cơ và như vậy tăng hiệu quả và thời gian chống nắng.
  • Các chất làm mềm: các chất làm mềm hay được sử dụng như dầu khoáng, dầu thầu dầu, bơ cacao, IPM, silicon… Các chất này vừa là các thành phần pha dầu trong công thức vừa là môi trường hòa tan cho các thành phần chống nắng hữu cơ. Các chất này thân dầu nên có khả năng giữ ẩm cho da tốt, làm da căng mịn không bị khô da, nứt nẻ.
  • Các chất nhũ hóa: giảm sức căng bề mặt của 2 pha và hình thành nhũ tương. Ngoài ra, các chất nhũ hóa còn làm tăng tính thân với môi trường phân tán của các thành phần không tan (như TiO2 và ZnO), giúp chúng dễ dàng phân tán vào môi trường.
  • Các chất làm đặc: thường sử dụng các polyme và sáp. Giúp tạo thể chất và đặc tính lưu biến thích hợp cho chế phẩm. Giúp dễ dàng lấy chế phẩm và cùng đồng thời dễ thoa mỏng lên da. Ngoài ra thể chất đặc nhớt cao còn hạn chế sự sa lắng của các tiểu phân không tan đặc biệt là các chất chống nắng vô cơ.
  • Các chất tạo màng film mỏng: thường hay sử dụng là protein lúa mạch thủy phân, crospovidon, MC, polyester-7… các chất này giúp tạo lớp màng mỏng chế phẩm trên da, phân tán đều và giữ chế phẩm lâu trên da.
  • Chất chống oxy hóa: vitamin E và C. Trong công thức có các thành phần dễ bị oxy hóa nên cần thêm các chất chống oxy hóa (các thành phần có chứa nhân thơm). Ngoài ra các vitamin này còn là các chất chống già hóa cho da, giảm oxy và các gốc tự do trong da, tăng tái tạo và sản sinh tế bào.
Kem chống nắng có chứa Vitamin C
Kem chống nắng có chứa Vitamin C
  • Các chất tạo phức chelat: như EDTA, acid citric. Vừa hiệp đồng chống oxy hóa vừa làm mềm nước cứng ngăn hình thành các kết tủa các ion trong thành phần nước cứng trên da. Giúp da không bị khó chịu kích ứng.
  • Các chất giữ ẩm: như sorbitol, glycerin và PG là các chất hút ẩm, giữ ẩm cho da, nhờ đó da căng mịn và ít nứt nẻ, thô ráp. Ngoài ra chúng còn giữ ẩm cho chế phẩm đặc biệt với các chế phẩm dạng gel- rất dễ bị mất nước.
  • Chất đẩy: sử dụng ở dạng aerosol.
  • Các chất bảo quản: hạn chế sự phát triển của các vi nấm và vi khuẩn (đặc biệt trong các sản phẩm có các cao dược liệu và gel. Các chất bảo quản hay được sử dụng là paraben (nipagin, nipasol), benzyl alcohol, methyl isothiazilinon, methyl ichloro isothiazilinon, phenoxyethanol.
  • Một số chất khác: như chất điều chỉnh pH (acid citric, TEA) tạo pH thích hợp cho chế phẩm tương thích với pH của da và hạn chế kích ứng; các chất có nguồn gốc từ tự nhiên.

Các biện pháp làm tăng hiệu quả chống nắng liên quan đến xây dựng công thức

Phối hợp các thành phần chống nắng:

Tăng hiệu quả: với các chất chống nắng hữu cơ, mỗi chất chỉ có khả năng bảo vệ da dưới tác dụng của một số bước sóng nhất định, do đó cần phối hợp để mở rộng phổ bảo vệ. Với các chất chống nắng vô cơ, khả năng bao phủ trên da sẽ kém hơn, một số vị trí trên da sẽ không được bảo vệ, nên thường kết hợp với các nhóm chất khác để tăng bao phủ trên da và nghiền mịn để tăng diện tích che phủ.

Tăng an toàn: phối hợp các thành phần nên giảm được lượng sử dụng, giảm độc tính nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả. Ngoài ra, việc phối hợp với các thành phần có nguồn gốc tự nhiên cũng giúp cho chế phẩm tương thích với da hơn, ít gây kích ứng.

Sử dụng các chất có khả năng bảo vệ các thành phần có khả năng chống nắng như các chất chống quang hóa.

Tạo các màng mỏng và giữ cho các thành phần không bị rửa trôi: giúp cho chế phẩm bám giữ lâu hơn trên da và tăng hiệu quả bảo vệ.

Kem chống nắng hữu cơ
Kem chống nắng hữu cơ

Yêu cầu chất lượng kem chống nắng

  • Có khả năng chống nắng: bảo vệ da khỏi cả các tia UVA, UVB và có khả năng kháng nước
  • Dịu với da và có khả năng giữ ẩm, tạo cảm giác mát dễ chịu cho da khi bị bỏng nắng.
  • Có khả năng bám dính và trải rộng trên da.
  • Các thành phần phải không độc và không gây kích ứng hay dị ứng cho da
  • Có khả năng ổn định trong thời gian dài, ổn định dưới các tác động của nhiệt độ và tia tử ngoại
  • Cần có thể chất đẹp và đồng nhất
  • An toàn cho da

Một số chỉ số chống nắng

Chỉ số SPF:

Là bội số giữa thời gian bảo vệ da khi sử dụng kem chống nắng với không sử dụng trong cùng điều kiện tác động của tia UV.

Chỉ số SPF chỉ phản ánh khả năng chống lại tia UVB mà không thể hiện khả năng chống tia UVA cho da.

Vì các chế phẩm chống nắng thường không lưu giữ được lâu trên da nên dù chế phẩm có SPF cao cũng vẫn cần sau 2 h thoa lại chế phẩm khi ra ngoài nắng.

Chỉ số PPD (Nhật Bản): chỉ số này có phản ánh được khả năng chống lại các tia UVA của chế phẩm. Do đó phản ánh khả năng chống sạm da.

Chỉ số UVAPF (chỉ số của EU): yêu cầu UVAPF >= 1/3 SPF.

PA (Nhật Bản): chỉ số này phân chia thành 3 cấp độ chống tia UVA: PA+ (2-4), PA ++ từ 4-8 và PA+++ lớn hơn 8.

Một số nghiên cứu về kem chống nắng

Tên nghiên cứu: kem chống nắng có SPF 100+ có tác dụng bảo vệ da khỏi uv cao hơn SPF 50+: kết quả từ thử nghiệm lâm sàng tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên, mù đôi ngẫu nhiên.

Kem chống nắng có SPF 100+ và SPF 50+
Kem chống nắng có SPF 100+ và SPF 50+

Các tác giả: Joshua D Williams 1Prithwiraj Maitra 1Evren Atillasoy 1Mei-Miau Wu 1Aaron S Farberg 2Darrell S Rigel 3

Đặt vấn đề: giá trị chống nắng tăng cường được tạo ra bằng việc sử dụng các kem chống nắng có SPF cao còn nhiều tranh cãi và thiếu các bằng chứng lâm sàng.

Mục tiêu nghiên cứu: nghiên cứu để so sánh khả năng bảo vệ da khỏi ánh nắng mặt trời khi sử dụng kem chống nắng có SPF 100+ và 50+ trong điều kiện sử dụng thực tế.

Phương pháp nghiên cứu: có tổng cộng 199 người nam và nữ khỏe mạnh (độ tuổi lớn hơn 18) tham gia trong nghiên cứu này- nghiên cứu mù đôi, ngẫu nhiên tiếp xúc một lần với ánh sáng tự nhiên ở Vail, Colorado. Mỗi người tham gia được bôi kem chống nắng đồng thời với hoạt động ngoài trời của họ và không sử dụng các biện pháp chống nắng khác ngoài vùng da được xử lý. Ban đỏ được đánh giá lâm sàng vào ngày hôm sau khi tiếp xúc với nắng. Hiệu quả so sánh được đánh giá thông qua việc so sánh song song các điểm cháy nắng giữa các vùng được xử lý và điểm ban đỏ được đánh giá riêng biệt cho từng vùng được bôi kem.

Kết quả: sau trung bình 6.1 +/- 1.3 giờ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, có khoảng 55.3 % người tham gia (110 trên tổng số 199) có nhiều ban đỏ hơn trên các vị trí được bảo vệ bởi kem chống nắng có SPF 50+ và 5 % (10 trên tổng số 199) trên các vị trí được bảo vệ bởi kem chống nắng có chỉ số SPF 100+. Sau khi tiếp xúc với ánh nắng, 40.7% người tham gia (81 trên tổng số 199) xuất hiện tăng số điểm ban đỏ (hơn 1) trên các vị trí được dùng kem chống nắng spf 50+ khi so sánh với 13.7% (27 trên tổng số 199) trên các vị trí được bảo vệ bằng kem spf 100+.

Giới hạn của nghiên cứu: việc tiếp xúc với ánh nắng trong một ngày đơn độc không thể ngoại suy đến các tác dụng có lợi của khả năng bảo vệ kéo dài.

Kết luận: kem chống nắng có chỉ số SPF 100+ là hiệu quả hơn đáng kể trong việc bảo vệ da chống lại nguy cơ cháy nắng hơn các kem có chỉ số SPF 50+ trong các điều kiện thực tế.

Một số công thức của kem chống nắng

Công thức

  • Alcol cetylic
  • Acid stearic
  • Glycerin monosterat
  • Dầu parafin
  • Vaselin
  • Dầu silicon
  • Glycerin
  • Propylenglycol
  • Ethanol 96%
  • Carbopol 940
  • Triethanolamin
  • Tween 80
  • TiO2 bột mịn
  • Cao khô lô hội
  • Nipagin
  • Nipasol
  • Tinh dầu
  • Nước tinh khiết vừa đủ
Kem chống nắng vô cơ
Kem chống nắng vô cơ

Vai trò các thành phần

Pha dầu gồm 5 thành phần: phần Alcol cetylic, Acid stearic, Glycerin monosterat, Dầu parafin, Vaselin. Tạo pha dầu cho chế phẩm, có khả năng làm mềm và bít giữ do đó giữ ẩm cho da, giúp da căng mịn, tạo cảm giác dễ chịu và không bị thô ráp. Ngoài ra, acid stearic còn kết hợp với triethanolamin để tạo chất diện hoạt khi phối hợp 2 pha giúp tăng phân tán của pha dầu vào pha nước, chế phẩm đồng nhất hơn.

  • Dầu silicon: có khả năng chống thấm nước, hạn chế rửa trôi của chế phẩm dưới tác dụng của mồ hôi và nước. Tăng thời gian bảo vệ cho chế phẩm.
  • Glycerin, Propylenglycol, Ethanol 96%: tạo hỗn hợp đồng dung môi để hòa tan các thành phần khó tan và chậm tan như Nipagin, nipasol, cao khô lô hội. Ngoài ra, glycerin và PG còn có khả năng giữ ẩm cho da và giữ ẩm cho gel.
  • TiO2: chất chống nắng vô cơ
  • Cao khô lô hội: chất chống nắng có nguồn gốc tự nhiên, trong thành phần có aloin, ngoài ra còn có các polyphenol. Vì là thành phần tự nhiên nên dịu với da và ít kích ứng. Chúng còn có khả năng chống oxy hóa và chống viêm rất tốt (đặc biệt khi da chịu tác dụng của tia UVB). Tuy nhiên, vì là cao nên chúng cũng có các nhược điểm là khó hòa tan, dễ nhiễm khuẩn và thủy phân, có màu không đẹp.
Kem chống nắng làm từ cao khô lô hội
Kem chống nắng làm từ cao khô lô hội
  • Carbopol 940: là chất làm đặc điều chỉnh thể chất và giúp chế phẩm có đặc tính lưu biến thích hợp, dễ dàng lấy chế phẩm và thoa đều lên da. Đồng thời gel này cũng giúp phân tán đều các chất bột mịn vô cơ của TiO2, giảm kết tập các tiểu phân này. Tuy nhiên, chúng có nhược điểm là dễ nhiễm khuẩn và mất nước (trở nên khô cứng).
  • Glycerin monosterat, tween 80: giảm sức căng bề mặt 2 pha và dễ phân tán vào nhau, dễ hình thành nhũ tương và tạo thể chất đồng nhất.
  • Triethanolamin: trung hòa carbopol tăng khả năng tạo gel của carbopol và tăng độ nhớt cho chế phẩm.
  • Nipagin, nipasol: chất bảo quản, đặc biệt trong chế phẩm này có cả gel và cao.
  • Nước: là môi trường để trương nở carbopol tạo gel, môi trường phân tán cho TiO2 và pha dầu. Đồng thời, nó cũng cung cấp nước cho da, duy trì độ ẩm thích hợp cho dưới tác dụng của ánh nắng.

Kỹ thuật bào chế

Trước tiên cần ngâm trương nở hoàn toàn carbopol trong nước và trung hòa bằng triethanolamin để khả năng tạo gel. Sau đó thêm nước tinh khiết từ từ để trộn đều thành gel đồng nhất. (1)

Hòa tan tween 80, nipagin và nipasol trong hỗn hợp đồng dung môi PG, glycerol và ethanol 96%. Sau đó thêm cao lô hội và khuấy cho phân tán đều. (2)

Phối hợp từ từ (2) vào (1), khuấy trộn đều đến đồng nhất. Ta thu được pha nước. Đun nóng pha nước đến nhiệt độ từ 60 đến 70 độ C.

Chuẩn bị pha dầu: cân lần lượt các thành phần Alcol cetylic, Acid stearic, Glycerin monosterat, Dầu parafin, Vaselin và đun nóng chảy chúng. Trong quá trình đun đồng thời khuấy đến khi nhiệt độ đạt 60- 70 độ C.

Phối hợp đồng thời pha nước, pha dầu và silicon. Tiến hành đánh nhanh, liên tục và một chiều đến khi đồng nhất (thường từ 2 đến 3 phút) (chú ý tránh đánh ngược lại vì sẽ lồng bọt khí).

Tiền hành trộn đồng lượng kem thu được với bột TiO2 (bột mịn) để thu được bột nhão đồng nhất.

Cuối cùng phối hợp với tinh dầu và trộn đều. Đóng hộp và dán nhãn.

Tài liệu tham khảo

  1. Slide bài giảng học phần “mỹ phẩm”-  PGS.TS Vũ Thị Thu Giang
  2. “sách thực tập bào chế”- Bộ môn bào chế- Trường Đại học Dược Hà Nội- bài 2 “kem chống nắng”
  3. Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29291958/

 

 

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here