La photostabilité du bémotrizinol et de l'iscotrizinol assure une protection solaire durable

Le SPF d'une protection solaire est mesuré sur un film fraîchement appliqué. Ce qu'il advient de ce film dans les heures suivantes au soleil est une autre question, et c'est celle à laquelle répond la photostabilité.

Elle compte davantage que la plupart des informations d'étiquette. Un filtre qui se dégrade sous irradiation emporte sa protection avec lui : sans rinçage, sans transpiration, simplement la molécule qui se décompose sous le rayonnement même qu'elle est là pour absorber. Deux filtres peuvent afficher une absorbance initiale identique et délivrer une protection réelle très différente en milieu d'après-midi.

Deux des filtres organiques les plus photostables en usage aujourd'hui sont le bémotrizinol et l'iscotrizinol. Voici ce que montrent les données.

Présentation du bémotrizinol et de l'iscotrizinol

Tous deux sont des filtres organiques de la classe des triazines, liposolubles et de masse moléculaire élevée, ce qui compte, car les grosses molécules pénètrent mal la peau et restent là où elles sont utiles.

Le bémotrizinol (INCI Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine, CAS 187393-00-6) est à large spectre, absorbant dans les deux bandes : maximum à 310 nm dans l'UV-B et de nouveau à 343 nm dans l'UV-A. Masse moléculaire de 627,8 g/mol. Emploi habituel jusqu'à 5 %.

L'iscotrizinol (INCI Diethylhexyl Butamido Triazone, CAS 154702-15-5) est principalement un filtre UV-B avec un maximum à 310 nm, qui s'étend à l'UV-A II entre 320 et 340 nm. Avec 765,98 g/mol, c'est l'un des filtres les plus lourds en usage cosmétique, et son coefficient d'extinction molaire est très élevé (forte absorption à faible dosage). Seul à 10 %, il délivre environ SPF 12,5. Emploi habituel de 5 à 10 %.

L'importance de la photostabilité dans les filtres solaires

La photostabilité est la proportion de l'absorbance UV d'un filtre encore présente après une dose d'irradiation définie. Le cas contraire est instructif : l'avobenzone est un excellent absorbeur UV-A avec un maximum à 360 nm, mais elle est notablement sensible à la lumière et se dégrade sensiblement sans aide. C'est pourquoi elle n'est presque jamais employée seule.

Une photostabilité médiocre se manifeste par une protection qui s'efface discrètement pendant l'exposition. L'utilisateur n'a rien fait de mal (pas de baignade, pas de serviette) et se retrouve pourtant moins protégé à 14 h que ne le promettait le flacon à 10 h.

Absorbance conservée : les chiffres

Rétention mesurée dans les essais Helioscience (France), pour les filtres triaziniques de la gamme Sunbest :

• Iscotrizinol : environ 90 % conservés après 24 heures. Seul un dixième environ de sa protection se perd sur une journée entière, ce qui le place parmi les filtres organiques les plus photostables disponibles.
• Ethylhexyl triazone (Sunbest-EHT) : 76 à 81 % conservés. Un absorbeur UV-B très puissant, maximum à 314 nm, doté d'une bonne résistance au rinçage.
• Bémotrizinol : 57 à 58 % conservés dans les mêmes essais Helioscience. Moins que les deux autres, et il vaut mieux le savoir que de le passer sous silence. Les données du fabricant, issues d'un protocole différent, font état de 98,4 % du composé parent intact après 50 doses érythémales minimales, mesurés par HPLC. Les deux chiffres mesurent des choses différentes (absorbance conservée contre molécule subsistante) et ne sont pas comparables.

Le chiffre du bémotrizinol mérite d'être replacé dans son contexte plutôt qu'excusé. On le choisit pour ce que les deux autres ne peuvent pas faire : une couverture réelle des UV-A et des UV-B à partir d'une seule molécule, et une capacité bien documentée à stabiliser l'avobenzone. Formulés ensemble, le bémotrizinol prolonge sensiblement la durée utile de l'avobenzone, de sorte que sa contribution à la photostabilité globale d'une formule dépasse ce que suggère son propre chiffre de rétention.

Les facteurs qui affectent la photostabilité

La structure chimique

Le cycle triazine ne l'explique pas à lui seul. Dans le bémotrizinol, chaque groupe o-hydroxyphényle forme une liaison hydrogène intramoléculaire avec un azote du cycle triazine. Après absorption des UV, la molécule transfère ce proton à l'état excité (transfert de proton intramoléculaire à l'état excité, ESIPT) et revient à l'état fondamental en libérant de la chaleur, plutôt que de suivre une voie photochimique qui romprait des liaisons. L'iscotrizinol et l'ethylhexyl triazone partagent le cycle triazine mais ne portent aucun groupe o-hydroxyphényle ; cette voie ne s'applique donc pas à eux. Une masse moléculaire élevée aide aussi, à la fois pour la photostabilité et pour maintenir le filtre à la surface de la peau.

L'exposition aux UV

La dégradation dépend de la dose, de la longueur d'onde et de l'environnement local de la molécule. Les essais doivent donc préciser l'irradiance et la dose totale, sans quoi les chiffres ne sont pas comparables d'une source à l'autre.

L'interaction avec les autres ingrédients

La photostabilité est une propriété de la formule, non du seul filtre. La polarité du solvant, la phase huileuse, le choix de l'émulsifiant, les antioxydants et les autres filtres la déplacent tous : parfois en mieux, comme avec le couple bémotrizinol–avobenzone, parfois en pire. C'est pourquoi le chiffre isolé d'un filtre ne remplace jamais l'essai du produit fini.

Comment la photostabilité se mesure

Un film d'épaisseur définie est appliqué sur un substrat rugueux et irradié dans un simulateur solaire à une dose déclarée. L'absorbance de 290 à 400 nm est relevée avant et après par spectrophotométrie UV-visible, et la fraction conservée est calculée. La HPLC quantifie ensuite la quantité de composé parent qui subsiste et identifie les produits de dégradation.

Le détail décisif est que le protocole doit être précisé. Les chiffres de rétention ne sont comparables que lorsque la dose d'irradiation, l'épaisseur du film et le substrat concordent.

La photostabilité décide si le SPF tient toute la journée

La photostabilité (et non la photosensibilité, phénomène tout autre qui décrit une réaction cutanée anormale à la lumière) est ce qui détermine si le SPF mesuré d'une protection solaire survit au contact d'une véritable journée en extérieur.

Sur les chiffres, l'iscotrizinol se distingue avec environ 90 % de rétention, l'ethylhexyl triazone juste derrière. Le bémotrizinol échange une part de sa propre rétention contre l'étendue de sa couverture et le rôle stabilisant qu'aucun autre filtre de l'ensemble ne remplit. Employés ensemble, ils bâtissent des formules dont la protection à la quatrième heure ressemble à leur protection à l'heure zéro, ce qui est tout l'objectif.