White Sapphire®: L'amélioration du SPF que tout formulateur devrait connaître

Si vous formulez avec de l'oxyde de zinc, White Sapphire peut augmenter votre SPF sans augmenter votre concentration en zinc. Voici comment cela fonctionne.

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Le mécanisme d'amélioration du SPF

White Sapphire augmente la transmittance de lumière diffuse à travers la formulation. La transmittance diffuse disperse la lumière dans plusieurs directions plutôt que de la laisser passer en ligne droite. Dans une formulation solaire, cela augmente la longueur de trajet des photons UV à travers le produit, donnant à l'actif d'oxyde de zinc davantage d'occasions de les intercepter et de les absorber ou de les disperser avant qu'ils n'atteignent la peau.

White Sapphire n'absorbe pas directement le rayonnement UV. Son rôle consiste à augmenter la densité optique de la matrice de formulation de manière à soutenir l'actif d'oxyde de zinc. Cet effet est étayé par un brevet provisoire couvrant l'association de White Sapphire avec l'oxyde de zinc ZinClear XP dans des formulations solaires et cosmétiques.

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Performance dans un produit solaire fini

La capacité d'amélioration du SPF a été démontrée dans un produit solaire SPF 50+ intégrant White Sapphire aux côtés de l'oxyde de zinc. Cette formulation démontre également une résistance à la transpiration, résultat de la capacité de White Sapphire à absorber l'huile et le sébum, ce qui réduit le collant en surface et la dégradation dans les systèmes à forte teneur en oxyde de zinc soumis à la chaleur et à l'activité physique.

White Sapphire contribue ainsi à la formulation de deux manières simultanées : il soutient le rendement du SPF et améliore le profil sensoriel et de tenue du produit fini. Il s'agit généralement d'exigences contradictoires dans la formulation de produits solaires minéraux.

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Ce que cela signifie pour les formulateurs

Intégrer White Sapphire dans une formulation solaire minérale peut apporter un rendement SPF supérieur à celui que la concentration d'oxyde de zinc atteindrait seule, tout en améliorant le fini, le toucher et la tenue. Dans les systèmes où la charge d'oxyde de zinc est déjà à la limite esthétique supérieure ou proche de celle-ci, il s'agit d'une capacité significative.

Les variantes Matte et Glow possèdent toutes deux la capacité d'amélioration du SPF. Matte est le choix le plus performant dans les systèmes solaires au toucher sec, où le contrôle de l'huile et la résistance à la transpiration sont des exigences prioritaires. Glow convient aux produits solaires teintés et aux hybrides soin-teint où la qualité du fini optique fait partie de la proposition du produit. Les taux d'incorporation habituels se situent entre 2 % et 10 %. Les deux variantes sont certifiées ECOCERT COSMOS version 4.

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Résumé technique

White Sapphire est un ingrédient minéral inorganique (INCI : Alumina ou Synthetic Sapphire, CAS 1344-28-1) composé d'oxyde d'aluminium à une pureté supérieure à 99,5 % avec une structure cristalline hexagonale. Les deux variantes, Matte et Glow, sont certifiées ECOCERT COSMOS version 4 (COSMOS-standard AISBL, 2023) et répertoriées par la FDA américaine comme additif colorant exempté de certification en vertu du 21 CFR 73.1010 (U.S. Food and Drug Administration, 2024).

L'activité d'amélioration du SPF en combinaison avec l'oxyde de zinc ZinClear XP est couverte par un brevet provisoire détenu par Advance ZincTek. Le mécanisme opère par une transmittance de lumière diffuse accrue dans la matrice de formulation, prolongeant la longueur de trajet effective des photons UV et soutenant le comportement d'absorption et de diffusion de l'actif d'oxyde de zinc. L'application dans une formulation démontrée SPF 50+ avec résistance à la transpiration a été documentée. L'influence des matériaux de diffusion secondaires sur le rendement SPF dans les systèmes solaires minéraux est cohérente avec les principes photophysiques établis régissant l'interaction de la lumière dans les systèmes particulaires (Diffey & Robson, 1989).

L'oxyde de zinc est reconnu comme filtre UV de catégorie I par la FDA américaine dans le cadre de la monographie des produits solaires en vente libre (OTC), et est approuvé comme filtre UV en Australie dans le cadre du dispositif des médicaments inscrits de la TGA (U.S. Food and Drug Administration, 2021 ; Therapeutic Goods Administration, 2023).

Paramètres physiques clés : surface BET de 4 à 7,5 m²/g ; absorption d'huile de 50 à 100 g/100 g ; taille moyenne des particules de 6,0 à 11,0 µm (Matte) et de 4,0 à 12,0 µm (Glow) ; coefficient de frottement de 0,25 à 0,35. Aucune des deux variantes n'est classée comme cancérogène, mutagène ou toxique pour un organe cible spécifique. L'oxyde d'aluminium non nanométrique n'est pas considéré comme étant absorbé par voie dermique à travers une peau intacte (Scientific Committee on Consumer Safety, 2014).

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Références

COSMOS-standard AISBL. (2023). COSMOS standard Version 4: Technical guide for cosmetic products. https://cosmos-standard.org/the-cosmos-standard/

Diffey, B.L., & Robson, J. (1989). A new substrate to measure sunscreen protection factors throughout the ultraviolet spectrum. Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 40(2), 127–133.

Scientific Committee on Consumer Safety. (2014). Opinion on the safety of aluminium in cosmetic products (SCCS/1525/14). European Commission. https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/consumer_safety/docs/sccs_o_153.pdf

Therapeutic Goods Administration. (2023). Safe use of sunscreens. Australian Government Department of Health. https://www.tga.gov.au/resources/explore-topic/sunscreens/safe-use-sunscreens

U.S. Food and Drug Administration. (2021). Sunscreen drug products for over-the-counter human use: Proposed administrative order. https://www.federalregister.gov/documents/2021/09/27/2021-20780/amending-over-the-counter-monograph-m020-sunscreen-drug-products-for-over-the-counter-use-over

U.S. Food and Drug Administration. (2024). Code of Federal Regulations, Title 21, §73.1010: Alumina. https://www.ecfr.gov/current/title-21/chapter-I/subchapter-A/part-73/subpart-A/section-73.1010