Como aumentar o FPS do fotoprotetor com uma simples troca de matéria-prima

Como aumentar o FPS: saiba como melhorar a performance do seu fotoprotetor de uma maneira simples e fácil de implementar

Uma das principais etapas de desenvolvimento de uma formulação fotoprotetora é determinar a quantidade de filtros UV necessários para se ter o fator de proteção solar (FPS) desejado. Assim, se faz necessário estimar qual será o valor de proteção solar frente às radiações UVA e UVB antes de definir quais serão os demais componentes da formulação.

É claro que a eficácia fotoprotetora deve ser determinada por metodologias in vivo, mas é possível fazer uma previsão de qual será o FPS e o PPD (medida anti-UVA) de uma combinação de filtros UV em uma formulação utilizando o BASF Sunscreen Simulator, uma ferramenta in silico muito prática de se usar.

Esta ferramenta permite ao formulador analisar diferentes composições de ingredientes ativos (filtros UV) em uma formulação, inclusive com análise gráfica. Basta acessar o site BASF Sunscreen Simulator e criar um cadastro com login e senha. É possível selecionar a opção Mercosul, onde aparecem os filtros aprovados para uso e suas respectivas concentrações máximas disponíveis. Porém, o BASF Sunscreen Simulator é uma ferramenta in silico e esses cálculos não substituem as metodologias in vivo.

Embora seja possível prever o FPS de uma combinação de filtros solares, na prática, muitas vezes, o valor de proteção solar obtido pode diferir bastante do desejado. Muitas combinações de filtros podem necessitar de altas concentrações para se ter um valor alto de FPS, o que acarreta em problemas de sensorial e mesmo de estabilidade ao iniciar os testes da formulação final.  

A manipulação de fotoprotetores não é tão simples quanto de outras emulsões. É preciso garantir a dispersão dos filtros UV na formulação, a eficácia in vivo da fotoproteção, a estabilidade e o sensorial adequado de uma formulação que geralmente possui alta carga oleosa, entre outros requisitos de mercado.

Além do conhecimento das estruturas dos filtros UV disponíveis (capacidade de absorver e/ou dispersar a radiação solar), o grau de proteção atingido pelas formulações de fotoprotetores pode estar diretamente associado às possíveis interações com os diferentes veículos. [1]

Assim, para se garantir a eficácia da formulação do fotoprotetor, além dos filtros para a proteção contra a radiação ultravioleta UVA e UVB, deve-se avaliar os demais compostos da emulsão. Existem alguns componentes que possuem a capacidade de aumentar o FPS de uma formulação sem o aumento da quantidade dos filtros UV. Isso resulta em economia de custo, visto que você irá precisar de uma menor quantidade de ativos com ação anti-UV, e ainda melhora do sensorial e estabilidade da formulação.

Por isso, se você não conseguir o FPS desejado em sua formulação saiba que uma simples adição ou troca de matéria-prima pode contribuir para a resolução desse problema. Um exemplo é a adição de vitaminas antioxidantes. A presença de vitamina E ou de uma associação de vitaminas C e E, além de garantir uma melhor proteção contra a oxidação da formulação, pode agir como booster de FPS e redutor dos danos oxidativos causados pela radiação UV. Estudos mostram que a vitamina E ou a combinação vitamina E + vitamina C pode contribuir na fotoproteção cutânea e ainda aumentar o FPS de fotoprotetores (maximiza a fotoproteção). [2,3]

Um outro bom exemplo é a substituição do seu emulsionante O/A por um não-iônico baseado em ésteres. Em fotoprotetores é preferível o uso de emulsionantes não-iônicos, pois eles não possuem carga específica (carga ionizável), não interferindo na eficácia do filtro UV (principalmente os orgânicos), além de apresentam menor sensibilidade às alterações de pH. O pH final é importante na estabilidade dos filtros solares (para fotoprotetores deve estar entre 6,0 e 7,0). Um pH muito ácido pode ainda modificar a deslocalização dos elétrons na molécula dos filtros solares, e o produto passa a absorver radiação solar em um comprimento de onda fora do desejado, o que prejudica a sua eficácia. [4,5]

Um exemplo de como aumentar o FPS é utilizando como emulsionante o Emulium® 22 (INCI Name: Tribehenin PEG-20 Esters). Esta matéria-prima é uma base emulsionante O/A não-iônica derivada de ésteres de ácido behênico (C22) indicado para uso de 2% a 6% (estável em pH 3 a 8), com EHL de 10,5.

O uso de Emulium® 22 como emulsionante permite o preparo de emulsões ricas e cremosas e de rápida absorção, pois possui alta espalhabilidade e compatibilidade com óleos. A simples troca do sistema emulsionante pelo Emulium® 22 contribui para a estabilidade de formulações de fotoprotetores (pois elas geralmente possuem uma fase oleosa significativa) e ainda se consegue aumentar o FPS final sem a necessidade de substituir ou aumentar a concentração de filtros UV (ele é compatível com filtros orgânicos e inorgânicos). O Emulium® 22 é um FPS booster, conforme comprovado por testes in vivo. [6]

Veja o comparativo entre o valor obtido de FPS [6] em uma mesma combinação de filtros solares para diferentes emulsionantes:

Resumindo, você pode aumentar o FPS das suas formulações de fotoprotetores adicionando substâncias antioxidantes, como a vitamina E, ou ainda substituindo o sistema emulsionante por um com propriedade FPS booster, como o Emulium® 22, um derivado de ésteres de ácido behênico, que permite a formulação de emulsões O/A não-iônicas.

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Referências:
[1] Flor J, Davolos MR, Correa MA. [Protetores solares.] Quim. Nova, Vol. 30, No. 1, 153-158, 2007.
[2] Hanson KM, Clegg RM. [Bioconvertible vitamin antioxidants improve sunscreen photoprotection against UV-induced reactive oxygen species.] J Cosmet Sci. 2003 Nov-Dec;54(6):589-98.
[3] Darr D, Dunston S, Faust H, Pinnell S. [Effectiveness of antioxidants (vitamin C and E) with and without sunscreens as topical photoprotectants.] Acta Derm Venereol. 1996 Jul;76(4):264-8.
[4] Forestier S. [Rationale for sunscreen development.] J Am Acad Dermatol. 2008 May;58(5 Suppl 2):S133-8.
[5] Cabral LDS et al. [Filtros solares e fotoprotetores mais utilizados nas formulações no Brasil.] Revista Científica do ITPAC, Araguaína, v.4, n.3, Pub.4, julho 2011.
[6] Informe técnico Gattefossé. Disponível em: http://www.gattefosse.com/en/products/emulium-22.html