Bemotrizinol과 iscotrizinol의 광안정성이 오래가는 자외선 차단을 뒷받침합니다

자외선 차단제의 SPF는 갓 도포한 막에서 측정합니다. 그 막이 이후 몇 시간 동안 햇빛 아래에서 어떻게 되는지는 별개의 문제이며, 그 질문에 답하는 것이 광안정성입니다.

이는 표시 정보 대부분보다 중요합니다. 조사를 받으면 분해되는 필터는 자신의 차단력까지 함께 가져갑니다. 씻겨 나간 것도, 땀에 지워진 것도 아니고, 흡수하라고 넣어 둔 바로 그 복사 아래에서 분자가 부서지는 것입니다. 초기 흡광도가 동일한 두 필터가 오후 중반에 이르면 실제 차단력에서 크게 갈릴 수 있습니다.

현재 쓰이는 유기 필터 가운데 광안정성이 가장 높은 축에 드는 것이 bemotrizinol과 iscotrizinol입니다. 데이터가 실제로 무엇을 보여 주는지 살펴보겠습니다.

Bemotrizinol과 iscotrizinol 소개

둘 다 분자량이 큰 유용성 트리아진 계열 유기 필터입니다. 이 점이 중요한 이유는 큰 분자일수록 피부 침투가 잘 되지 않아 필요한 자리에 그대로 머무르기 때문입니다.

Bemotrizinol(INCI Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine, CAS 187393-00-6)은 광범위 필터로, 두 대역 모두에서 흡수합니다. UV-B에서는 310 nm에서, UV-A에서는 343 nm에서 다시 최대 흡수를 보입니다. 분자량은 627.8 g/mol이며, 일반적인 사용 농도는 최대 5%입니다.

Iscotrizinol(INCI Diethylhexyl Butamido Triazone, CAS 154702-15-5)은 주로 UV-B 필터로 310 nm에서 최대치를 보이며, 320–340 nm의 UV-A II 영역까지 이어집니다. 765.98 g/mol로 화장품에 쓰이는 필터 가운데 가장 무거운 축에 들고, 몰흡광계수가 매우 높아 낮은 사용 농도에서도 흡수가 강합니다. 단독으로 10%를 쓰면 대략 SPF 12.5가 나옵니다. 일반적인 사용 농도는 5–10%입니다.

자외선 차단 원료에서 광안정성이 중요한 이유

광안정성은 정해진 조사량을 받은 뒤에도 남아 있는 필터의 UV 흡광도 비율입니다. 대비되는 사례가 시사적입니다. Avobenzone은 360 nm에서 최대치를 보이는 훌륭한 UV-A 흡수제이지만, 빛에 민감한 편이어서 도움이 없으면 상당한 정도로 분해됩니다. 단독으로는 거의 쓰이지 않는 이유입니다.

광안정성이 낮으면 노출이 이어지는 동안 차단력이 조용히 떨어지는 형태로 나타납니다. 사용자는 잘못한 것이 없습니다. 수영도, 수건으로 닦아 낸 일도 없는데, 오전 10시에 제품이 약속한 것보다 오후 2시에 덜 보호받고 있는 것입니다.

잔존 흡광도: 수치로 보기

Helioscience(프랑스) 시험에서 측정된 Sunbest 라인 트리아진계 필터의 잔존율은 다음과 같습니다.

• Iscotrizinol: 24시간 후 약 90% 유지. 하루를 온전히 보내는 동안 차단력의 10분의 1 남짓만 잃으며, 이는 구할 수 있는 유기 필터 가운데 광안정성이 가장 높은 축에 놓입니다.
• Ethylhexyl triazone(Sunbest-EHT): 76–81% 유지. 최대 흡수 314 nm의 매우 강력한 UV-B 흡수제로, 씻김에 대한 저항성도 좋습니다.
• Bemotrizinol: 57–58% 유지. 동일한 Helioscience 시험에서의 수치입니다. 다른 둘보다 낮으며, 얼버무리기보다 알고 있어야 할 수치입니다. 다른 프로토콜에 따른 제조사 데이터는 최소홍반량 50회 조사 후 원물질의 98.4%가 미분해 상태로 남았다고 보고하며, 이는 HPLC로 측정한 값입니다. 두 수치는 서로 다른 것(잔존 흡광도 대 살아남은 분자)을 측정하므로 비교할 수 없습니다.

Bemotrizinol의 수치는 변명이 아니라 맥락이 필요합니다. 다른 두 필터가 하지 못하는 일 때문에 선택되기 때문입니다. 단일 분자로 UV-A와 UV-B를 진짜로 아우르는 커버리지, 그리고 잘 문서화된 avobenzone 안정화 능력입니다. 함께 배합하면 bemotrizinol은 avobenzone의 유효 수명을 상당히 늘려 줍니다. 따라서 배합 전체의 광안정성에 대한 기여는 자체 잔존율이 시사하는 것보다 큽니다.

광안정성에 영향을 주는 요인

화학 구조

트리아진 고리만으로는 설명되지 않습니다. Bemotrizinol에서는 각 o-hydroxyphenyl기가 트리아진 고리의 질소와 분자 내 수소 결합을 이룹니다. UV를 흡수한 뒤 분자는 들뜬 상태에서 그 양성자를 옮기고(들뜬 상태 분자 내 양성자 이동, ESIPT), 결합을 끊는 광화학 경로를 따르는 대신 열의 형태로 바닥상태로 돌아갑니다. Iscotrizinol과 ethylhexyl triazone은 트리아진 고리를 공유하지만 o-hydroxyphenyl기가 없으므로 이 경로가 적용되지 않습니다. 높은 분자량도 도움이 되는데, 광안정성 측면에서도 그렇고 필터를 피부 표면에 붙들어 두는 측면에서도 그렇습니다.

자외선 노출

분해는 조사량, 파장, 그리고 분자가 놓인 국소 환경에 좌우됩니다. 따라서 시험에서는 조도와 총 조사량을 명시해야 하며, 그렇지 않으면 출처가 다른 수치끼리 비교할 수 없습니다.

다른 원료와의 상호작용

광안정성은 필터만의 성질이 아니라 배합의 성질입니다. 용매 극성, 유상, 유화제 선택, 항산화제, 다른 필터가 모두 광안정성을 움직입니다. bemotrizinol–avobenzone 조합처럼 좋은 쪽으로 움직이기도 하고, 나쁜 쪽으로 움직이기도 합니다. 필터 하나만의 수치가 완제품 시험을 결코 대신하지 못하는 이유입니다.

광안정성을 측정하는 방법

정해진 두께의 막을 거칠게 처리한 기재에 도포하고 솔라 시뮬레이터에서 명시된 조사량으로 조사합니다. 290–400 nm 구간의 흡광도를 UV-가시광 분광광도법으로 전후 기록해 잔존 비율을 계산합니다. 이어서 HPLC로 원물질이 얼마나 남았는지 정량하고 분해 산물을 확인합니다.

결정적인 세부는 프로토콜을 반드시 명시해야 한다는 점입니다. 조사량, 막 두께, 기재가 일치할 때만 잔존율 수치를 비교할 수 있습니다.

광안정성이 SPF가 하루 종일 이어지는지를 좌우합니다

광안정성(광과민성이 아닙니다. 광과민성은 빛에 대한 비정상적인 피부 반응을 가리키는 전혀 다른 현상입니다)이 자외선 차단제의 측정된 SPF가 실제 야외의 하루를 견뎌 내는지를 결정합니다.

수치로 보면 잔존율 약 90%의 iscotrizinol이 두드러지고, ethylhexyl triazone이 그 뒤를 바짝 따릅니다. Bemotrizinol은 자체 잔존율의 일부를 내주는 대신, 이 조합에서 다른 어떤 필터도 채우지 못하는 커버리지의 폭과 안정화 역할을 맡습니다. 함께 쓰면 네 시간째의 차단력이 0시간째의 차단력과 닮은 배합을 만들 수 있으며, 그것이 바로 요점입니다.