2025-12-29 · 閱讀約 6 分鐘
bemotrizinol 與 iscotrizinol 的光穩定性確保長效防曬
光穩定性對一支紫外線濾光劑意味著什麼、如何量測,以及 bemotrizinol、iscotrizinol 與 ethylhexyl triazone 的殘餘吸光度數值。

一款防曬品的 SPF 是在剛塗上的膜上量測的。那層膜在接下來幾小時的日光下發生什麼事,是另一個問題,而回答這個問題的正是光穩定性。
它比標示上的多數資訊都更重要。在照射下會降解的濾光劑,會把它的防護一併帶走:沒有沖洗,沒有流汗,就只是分子在它本來要吸收的那道輻射底下解體。兩支濾光劑可以有完全相同的初始吸光度,到了下午卻提供相當不同的實際防護。
目前使用中光穩定性最高的兩支有機濾光劑,是 bemotrizinol 與 iscotrizinol。以下是資料實際呈現的內容。
bemotrizinol 與 iscotrizinol 簡介
兩者都是油溶性的三嗪類有機濾光劑,分子量都很高,這一點很重要,因為大分子不易穿透皮膚,會停留在能發揮作用的地方。
Bemotrizinol(INCI Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine,CAS 187393-00-6)是廣譜濾光劑,在兩個波段都有吸收:UV-B 段的吸收峰位於 310 nm,UV-A 段則在 343 nm 另有一個。分子量 627.8 g/mol。常規添加量最高 5%。
Iscotrizinol(INCI Diethylhexyl Butamido Triazone,CAS 154702-15-5)主要是一支 UV-B 濾光劑,吸收峰位於 310 nm,並自 320–340 nm 延伸進入 UV-A II。以 765.98 g/mol 而言,它是化妝品所用濾光劑中最重的幾支之一,且莫耳消光係數非常高(在低添加量下即有強吸收)。單獨以 10% 使用時,它可提供約 SPF 12.5。常規添加量 5–10%。
光穩定性在防曬成分中的重要性
光穩定性是一支濾光劑在經過既定照射劑量後,仍然存在的紫外線吸光度比例。對照的例子很能說明問題:avobenzone 是一支優秀的 UV-A 吸收劑,吸收峰位於 360 nm,但它明顯對光敏感,在沒有協助的情況下會顯著降解。這正是它幾乎從不單獨使用的原因。
光穩定性不佳,表現出來就是防護在曝曬過程中悄悄流失。使用者什麼都沒做錯(沒有游泳,沒有用毛巾擦拭),但他在下午兩點所受到的防護,已經不如瓶身在早上十點所承諾的了。
殘餘吸光度:數字本身
以下是 Sunbest 系列中的三嗪類濾光劑,在 Helioscience(法國)試驗下實測的保留率:
- Iscotrizinol:24 小時後約保留 90%。整整一天下來只損失約十分之一的防護,這讓它躋身現有光穩定性最高的有機濾光劑之列。
- Ethylhexyl triazone(Sunbest-EHT):保留 76–81%。一支非常強的 UV-B 吸收劑,吸收峰 314 nm,抗沖洗性良好。
- Bemotrizinol:在同一項 Helioscience 試驗中保留 57–58%。低於另外兩支,而這一點值得知道,而不是輕輕帶過。另一套試驗方案下的製造商資料,以 HPLC 量測,報告在 50 個最小紅斑劑量照射後,仍有 98.4% 的母體化合物保持完好。這兩個數字量測的是不同的東西(殘餘吸光度與存留分子),因此不可相比。
bemotrizinol 的這個數字需要的是脈絡,而不是辯解。選用它,是為了另外兩支做不到的事:以單一分子在 UV-A 與 UV-B 兩個波段提供真正的涵蓋,加上文獻紀錄充分的穩定 avobenzone 的能力。兩者配在一起時,bemotrizinol 能大幅延長 avobenzone 的有效壽命,因此它對整支配方光穩定性的貢獻,大於它自身的保留率數字所顯示的程度。
影響光穩定性的因素
化學結構
光靠三嗪環並不足以解釋。在 bemotrizinol 中,每個鄰羥基苯基(o-hydroxyphenyl)都會與三嗪環的一個氮形成分子內氫鍵。吸收紫外線之後,分子會在激發態轉移該質子(激發態分子內質子轉移,ESIPT),並以熱的形式回到基態,而不是走上會使鍵斷裂的光化學途徑。Iscotrizinol 與 ethylhexyl triazone 同樣具有三嗪環,但不帶鄰羥基苯基,因此這條途徑並不適用於它們。高分子量也有幫助,對光穩定性以及把濾光劑留在皮膚表面這兩件事都是如此。
紫外線的曝露
降解取決於劑量、波長,以及分子所處的局部環境。因此試驗必須載明輻照度與總劑量,否則不同來源的數字之間並不可比。
與其他成分的交互作用
光穩定性是配方的性質,而不只是濾光劑的性質。溶劑極性、油相、乳化劑的選擇、抗氧化劑與其他濾光劑都會使它偏移:有時是往好的方向,例如 bemotrizinol 與 avobenzone 的搭配,有時則相反。這正是為什麼一支濾光劑單獨的數字,永遠無法取代對成品的試驗。
光穩定性如何量測
將既定厚度的膜塗布在粗糙化的基質上,置於日光模擬器中以載明的劑量照射。以 UV-可見光分光光度法記錄照射前後 290–400 nm 範圍內的吸光度,並計算保留的比例。接著以 HPLC 定量有多少母體化合物存留下來,並鑑別降解產物。
關鍵的細節在於試驗方案必須載明。只有在照射劑量、膜厚與基質一致時,保留率數值才具有可比性。
光穩定性決定 SPF 能否撐過一整天
光穩定性(不是光敏感性,那是完全不同的現象,描述的是皮膚對光的異常反應)決定了一款防曬品所量測到的 SPF,能不能撐過真實在戶外的一天。
就數字而言,iscotrizinol 以約 90% 的保留率明顯領先,ethylhexyl triazone 緊追在後。Bemotrizinol 則以自身的一部分保留率,換取涵蓋的廣度,以及這組濾光劑中沒有其他成員能扮演的穩定角色。搭配使用時,它們能建構出在第四小時的防護仍近似於第零小時的配方,而這正是整件事的重點。
常見問題
光穩定性對一款防曬品意味著什麼?
它指的是一支紫外線濾光劑的吸光度在照射之後還剩下多少。SPF 是在剛塗上的膜上量測的,因此會光降解的濾光劑,在日光下待上一兩個小時之後,即使完全沒有被沖掉,所提供的防護也會低於標示所暗示的程度。
bemotrizinol 與 iscotrizinol 哪一個光穩定性較高?
Iscotrizinol,而且在殘餘吸光度上差距明顯——在 Helioscience 的試驗中,24 小時後保留約 90%,bemotrizinol 則為 57–58%。Bemotrizinol 之所以佔有一席之地,理由並不相同:它以單一分子橫跨兩個波段提供廣譜涵蓋,並且能穩定 avobenzone。
光穩定性如何試驗?
將已知厚度的膜置於日光模擬器中,以既定的紫外線劑量照射,並以分光光度法量測照射前後 290–400 nm 範圍內的吸光度。HPLC 則定量殘留的母體化合物,並鑑別降解產物。