Kremy promieniochronne

Ekspozycja na promieniowanie słoneczne ma zalety, ale i wady. Słońce działa m.in. przeciwdepresyjnie, poprawia krążenie. Niestety jego promienie wywołują też szereg reakcji niekorzystnych dla organizmu, dlatego należy chronić skórę, stosując kremy promnieniochronne.

W początkach cywilizacji ludzie najczęściej spędzali czas na świeżym powietrzu. Ich skóra była przyzwyczajona do częstej i długiej ekspozycji na promieniowanie słoneczne. W dzisiejszych czasach większość osób siedzi całymi dniami w zamkniętych pomieszczeniach. Gdy wyjeżdżają na wymarzone wakacje do ciepłych krajów, ich skóra doznaje szoku i nie jest w stanie poradzić sobie z tak dużą dawką promieniowania słonecznego.

Promieniowanie słoneczne
Promieniowanie UV docierające do powierzchni Ziemi przechodzi przez warstwę ozonową w stratosferze. Droga ta może być różnej długości, w zależności od pory dnia i kąta nachylenia padania promieni słonecznych. Wpływ promieniowania może być wzmacniany przez odbicie od różnych powierzchni (piasek, woda, śnieg) lub osłabiany przez pochłanianie (ubrania, szyby okienne, woda).

Skład promieniowania docierającego do Ziemi przedstawia się następująco: około 45 proc. stanowi promieniowanie podczerwone (IR), 51 proc. promieniowanie z zakresu widzialnego (Vis), a tylko około 4 proc. to promieniowanie ultrafioletowe (UV). Na promieniowanie UV składa się: 3,9 proc. UV-A, 0,1 proc. UVB. UV-C praktycznie nie ma.

Promieniowanie UV-A dociera do głębszych warstw skóry właściwej, powodując uszkodzenia komórek, naczyń krwionośnych i włókien kolagenowych. Przyczynia się to do nasilenia procesów fotostarzenia skóry i kumulacji ich skutków. Ekspozycja na promieniowanie UV-A sprzyja reakcjom fotoalergicznym i fitotoksycznym, które następują pod wpływem substancji fotouczulających. Takie związki (np. kumaryny) są dostarczane do organizmu z pożywieniem, mogą też być składnikami leków.

Działanie promieni UV
Promieniowanie UV-A jest odpowiedzialne za efekt opalenizny i działa rumieniotwórczo. Natomiast promieniowanie UV-B odpowiada głównie za efekt rumieniotwórczy. Jest on najintensywniejszy przy naświetlaniu promieniowaniem o długości fali 297 nm. Objawy skórne pojawiają się najczęściej po 2-7 godzinach. Towarzyszy temu uczucie ciepła i bólu, a następnie swędzenia.

Efekty biologiczne promieniowania UV są bardzo złożone. Jego korzystnym działaniem jest z pewnością synteza witaminy D3. Promieniowanie działa także przeciwdepresyjnie, poprawia krążenie, jest stosowane w leczeniu chorób skóry (np. łuszczycy) czy w terapii przeciwgruźliczej.

Niestety dłuższa ekspozycja nieosłoniętej skóry na promienie słoneczne powoduje także szereg reakcji niekorzystnych dla organizmu, takich jak oparzenia słoneczne, przyspieszenie procesów starzenia się oraz osłabienie układu odpornościowego organizmu. Niewątpliwie jednym z najgroźniejszych efektów ubocznych jest działanie rakotwórcze. Dlatego też konieczna jest ochrona skóry przed nadmiarem promieniowania słonecznego.

Badania promieniochronności
Badaniem wpływu promieniowania słonecznego na skórę i rozwijaniem metod ochrony przed nim zajmuje się wiele ośrodków naukowych. Badania promieniochronności różnych preparatów wykonują też laboratoria firm kosmetycznych.

Preparaty kosmetyczne przeznaczone do ochrony przed promieniowaniem słonecznym zawierają w swoim składzie substancje, które pochłaniają lub rozpraszają promieniowanie UV. Zdolności promieniochronne pojedynczych substancji i złożonych preparatów określane są w testach polegających na naświetlaniu określonego obszaru skóry promieniowaniem o znanej długości fali i intensywności. Często wystawia się fragment skóry na słońce, dozując czas trwania ekspozycji.

Przegląd piśmiennictwa pozwala stwierdzić, że istnieje dość dobra korelacja między wynikami badania in vivo oraz in vitro, np. wykonanych metodami spektrofotometrycznymi. W celu określenia właściwości promieniochronnych preparatów kosmetycznych można wykorzystywać wartości absorbancji warstwy filtrów ochronnych zmierzone przy pomocy spektrofotometru UV-Vis.

Promieniochronne kremy
Celem mojej pracy było opracowanie metodyki badania właściwości promieniochronnych kremów kosmetycznych. Badane kremy sporządzałem we własnym zakresie. Oprócz substancji stanowiących podstawę kremu zawierały: dwutlenek tytanu, tlenek cynku oraz salicylan fenylu. Badania określające właściwości ochronne tych kremów prowadziłem w warunkach in vitro przy użyciu metody spektrofotometrycznej. Badaną próbkę kremu bądź żelu umieszczałem bezpośrednio w kuwecie o grubości 0,5 mm i mierzyłem widma w zakresie 280-530 nm.

Wstępnie uzyskane widma UV-Vis dla badanych próbek wykazały, że charakteryzowały się one wysoką wartością absorbancji, ale pomiary zakłócał wpływ detektora. W związku z powyższym wykonałem rozcieńczenia próbek żelem otrzymanym na bazie soli sodowej karboksymetylocelulozy. Żel ten mógł być zastosowany jako rozcieńczalnik, ponieważ jego widmo nie pokrywało się z widmami badanych kremów. Pozytywne wyniki uzyskałem dla 100-krotnych rozcieńczeń kremów. Otrzymane widma pozwalały na wyznaczenie wartości absorbancji przy długości fali 307 nm i wyznaczenie współczynnika promieniochronności Kumlera (KS).

Przebadałem także kilka kremów ochronnych produkowanych przez krajowe firmy kosmetyczne oraz serię balsamów do opalania firmy Dax Cosmetics. W tabeli zamieściłem wybrane wyniki uzyskane dla kremów z dodatkiem dwutlenku tytanu, tlenku cynku i salicylanu fenylu.

Wyniki badań
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzam, że:

• metoda spektrofotometryczna jest skuteczna w określaniu protekcji UV w kremach ochronnych;
• najlepszą protekcję przed promieniowaniem UV zapewnia dwutlenek tytanu – jest to filtr fizyczny, mineralny;
• samo podłoże do kremów też stanowi barierę ochronną przed słońcem;
• badania balsamów do opalania o współczynniku protekcji 15 i 30 UVA/UVB określonej metodą in vivo potwierdzają, że wartość SPF (Sun Protection Factor) jest wprost proporcjonalna do wartości transmitancji zmierzonej spektrofotometrem.

Opracowana metoda pomiarów mogłaby mieć zastosowanie w przemyśle kosmetycznym po uzyskaniu pozytywnych wyników na większej serii preparatów kosmetycznych i odpowiedniej statystycznej analizie danych.

#Absorbancja (A), transmitancja (T), mierzone przy długości fali α= 307 nm i współczynnik promieniochronności Kumlera (KS) dla kremów