2025-12-29 · 阅读约 6 分钟

Bemotrizinol 与 Iscotrizinol 的光稳定性带来持久的防晒效果

光稳定性对一支紫外线滤光剂意味着什么、如何测定,以及 bemotrizinol、iscotrizinol 和 ethylhexyl triazone 的吸光度保留数据。

防晒 · 配方

Petri dish of white powder on a laboratory balance, with green, red and yellow liquids behind

一支防晒产品的 SPF 是在新涂上的薄膜上测定的。这层薄膜在随后几个小时的阳光下会发生什么,是另一个问题,而回答它的正是光稳定性。

它比标签上的多数信息都更要紧。在辐照下降解的滤光剂会把防护一并带走——没有冲刷,没有出汗,只是分子在它本该吸收的那种辐射下解体。两支滤光剂可以有完全相同的初始吸光度,到了下午中段却提供大不相同的实际防护。

目前在用的有机滤光剂中,光稳定性最好的两支是 bemotrizinol 和 iscotrizinol。以下是数据实际显示的内容。

Bemotrizinol 与 Iscotrizinol 简介

两者都是油溶性的三嗪类有机滤光剂,分子量都很高——这一点很重要,因为大分子难以透皮,会留在它们发挥作用的地方。

Bemotrizinol(INCI Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine,CAS 187393-00-6)是广谱滤光剂,在两个波段均有吸收:吸收峰在 UV-B 区位于 310 nm,在 UV-A 区又出现在 343 nm。分子量 627.8 g/mol。常规添加量最高 5%。

Iscotrizinol(INCI Diethylhexyl Butamido Triazone,CAS 154702-15-5)主要是 UV-B 滤光剂,峰值位于 310 nm,并延伸至 320–340 nm 的 UV-A II 区间。它的分子量为 765.98 g/mol,是化妆品在用滤光剂中最重的之一,摩尔消光系数很高——低添加量下即有很强的吸收。单独使用 10% 时,它大致提供 SPF 12.5。常规添加量为 5–10%。

光稳定性对防晒成分的重要性

光稳定性是指在规定的辐照剂量之后,滤光剂的紫外吸光度仍保留的比例。反面的例子很能说明问题:avobenzone 是优秀的 UV-A 吸收剂,峰值在 360 nm,但它明显对光敏感,若无外力协助会有可观的降解。这正是它几乎从不单独使用的原因。

光稳定性差表现为防护在暴露过程中悄然流失。使用者什么也没做错——没有游泳,也没有用毛巾擦拭——但下午两点时受到的防护,已经不如瓶子在上午十点所承诺的那样。

吸光度保留:具体数字

以下是 Sunbest 系列中各三嗪类滤光剂在 Helioscience(法国)测试下的实测保留率:

  • Iscotrizinol:24 小时后约保留 90%。整整一天下来只损失约十分之一的防护,这使它跻身现有光稳定性最好的有机滤光剂之列。
  • Ethylhexyl triazone(Sunbest-EHT):保留 76–81%。一支很强的 UV-B 吸收剂,峰值 314 nm,抗冲刷性良好。
  • Bemotrizinol:在同一 Helioscience 测试中保留 57–58%。低于另外两支,这一点值得知晓,而不是被一笔带过。另一套方案下的制造商数据报告,经 HPLC 测定,在 50 个最小红斑剂量照射后,98.4% 的母体化合物保持完好。这两个数字测量的是不同的东西(吸光度保留与存活分子),不可比较。

Bemotrizinol 的这个数字需要的是背景,而不是辩解。选用它,是因为另外两支做不到的事:单一分子对 UV-A 和 UV-B 两个波段的真实覆盖,加上有充分文献记载的稳定 avobenzone 的能力。二者配在一起时,bemotrizinol 会显著延长 avobenzone 的有效寿命——因此它对一个配方整体光稳定性的贡献,大于它自身的保留数字所显示的。

影响光稳定性的因素

化学结构

仅凭三嗪环并不能解释这一点。在 bemotrizinol 中,每个邻羟基苯基都与三嗪环的一个氮原子形成分子内氢键。吸收紫外线后,分子在激发态下转移该质子(激发态分子内质子转移,ESIPT),并以热的形式回到基态,而不是走上断裂化学键的光化学途径。Iscotrizinol 和 ethylhexyl triazone 虽同有三嗪环,但不带邻羟基苯基,因此这条途径不适用于它们。高分子量也有帮助,无论是对光稳定性,还是对把滤光剂留在皮肤表面。

紫外线暴露

降解取决于剂量、波长,以及分子所处的局部环境。因此测试必须写明辐照度和总剂量,否则不同来源的数字之间无从比较。

与其他成分的相互作用

光稳定性是配方的属性,而不只是滤光剂的属性。溶剂极性、油相、乳化剂的选择、抗氧化剂和其他滤光剂都会使它发生变化——有时向好,如 bemotrizinol 与 avobenzone 的搭配,有时向坏。这就是为什么一支滤光剂的单独数据,永远不能取代对成品的测试。

光稳定性如何测定

将规定厚度的薄膜涂布在粗糙化的基材上,在日光模拟器中以标明的剂量辐照。用紫外-可见分光光度法记录辐照前后 290–400 nm 范围的吸光度,并计算保留比例。随后用 HPLC 定量还剩下多少母体化合物,并鉴定降解产物。

关键细节在于必须写明测试方案。只有在辐照剂量、薄膜厚度和基材一致时,保留数字之间才具有可比性。

光稳定性决定 SPF 能否持续一整天

光稳定性(不是光敏性,那是完全不同的现象,描述的是皮肤对光的异常反应)决定了一支防晒产品所测得的 SPF 能否经受住真实户外一天的考验。

就数字而言,iscotrizinol 以约 90% 的保留率格外突出,ethylhexyl triazone 紧随其后。Bemotrizinol 则以自身部分保留率,换来了覆盖的广度以及这组滤光剂中无人替代的稳定作用。配合使用时,它们构建出的配方在第四个小时的防护,接近其在第零个小时的防护,而这正是全部意义所在。

常见问题

光稳定性对一支防晒产品意味着什么?

它指的是紫外线滤光剂的吸光度在辐照后还剩下多少。SPF 是在新涂上的薄膜上测定的,因此会光降解的滤光剂在日晒一两个小时后,即便没有任何冲刷流失,所提供的防护也会低于标签所示。

Bemotrizinol 和 iscotrizinol 哪个光稳定性更好?

就吸光度保留而言是 iscotrizinol,且差距明显——在 Helioscience 的测试中,24 小时后约保留 90%,而 bemotrizinol 为 57–58%。Bemotrizinol 之所以有其位置,理由不同:它对两个波段的广谱覆盖,加上它稳定 avobenzone 的能力。

光稳定性是如何测试的?

在日光模拟器中以规定的紫外剂量辐照一层已知厚度的薄膜,并用分光光度法测定辐照前后 290–400 nm 范围的吸光度。再用 HPLC 定量剩余的母体化合物,并鉴定降解产物。

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