White Sapphire®: L'incremento di SPF che ogni formulatore dovrebbe conoscere

Se si formula con ossido di zinco, White Sapphire può aumentare l'SPF senza dover aumentare la concentrazione di zinco. Ecco come funziona.

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Il meccanismo di incremento dell'SPF

White Sapphire aumenta la trasmittanza di luce diffusa attraverso la formulazione. La trasmittanza diffusa disperde la luce in più direzioni anziché lasciarla passare in linea retta. In una formulazione solare, questo aumenta la lunghezza del percorso dei fotoni UV attraverso il prodotto, dando all'attivo di ossido di zinco maggiori possibilità di intercettarli e assorbirli o disperderli prima che raggiungano la pelle.

White Sapphire non assorbe direttamente la radiazione UV. Il suo ruolo consiste nell'aumentare la densità ottica della matrice di formulazione in un modo che sostiene l'attivo di ossido di zinco. Questo effetto è supportato da un brevetto provvisorio che copre la combinazione di White Sapphire con l'ossido di zinco ZinClear XP in formulazioni solari e cosmetiche.

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Prestazioni in un solare finito

La capacità di incremento dell'SPF è stata dimostrata in un solare SPF 50+ contenente White Sapphire insieme a ossido di zinco. Quella formulazione dimostra inoltre una resistenza al sudore, risultato della capacità di White Sapphire di assorbire olio e sebo, che riduce l'appiccicosità superficiale e il degrado nei sistemi ad alto contenuto di ossido di zinco sottoposti a calore e attività fisica.

White Sapphire contribuisce quindi alla formulazione in due modi simultanei: sostiene il rendimento dell'SPF e migliora il profilo sensoriale e di tenuta del prodotto finito. Si tratta in genere di requisiti contrastanti nella formulazione di solari minerali.

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Cosa significa per i formulatori

Includere White Sapphire in una formulazione solare minerale può fornire prestazioni SPF superiori a quelle ottenibili con la sola concentrazione di ossido di zinco, migliorando al contempo finish, sensorialità e tenuta. Nei sistemi in cui il carico di ossido di zinco è già al limite estetico superiore o vicino ad esso, si tratta di una capacità rilevante.

Entrambe le varianti, Matte e Glow, possiedono la capacità di incremento dell'SPF. Matte è la scelta più efficace nei sistemi solari a tatto asciutto, dove il controllo dell'olio e la resistenza al sudore sono requisiti primari. Glow è adatto a solari colorati e agli ibridi incarnato-solare, dove la qualità del finish ottico fa parte della proposta di prodotto. I livelli di inclusione tipici si collocano tra il 2% e il 10%. Entrambe le varianti sono certificate ECOCERT COSMOS Versione 4.

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Riepilogo tecnico

White Sapphire è un ingrediente minerale inorganico (INCI: Alumina o Synthetic Sapphire, CAS 1344-28-1) composto da ossido di alluminio con una purezza superiore al 99,5% e una struttura cristallina esagonale. Entrambe le varianti, Matte e Glow, sono certificate ECOCERT COSMOS Versione 4 (COSMOS-standard AISBL, 2023) e sono elencate dalla FDA statunitense come additivo colorante esente da certificazione ai sensi del 21 CFR 73.1010 (U.S. Food and Drug Administration, 2024).

L'attività di incremento dell'SPF in combinazione con l'ossido di zinco ZinClear XP è coperta da un brevetto provvisorio detenuto da Advance ZincTek. Il meccanismo opera attraverso un'aumentata trasmittanza di luce diffusa nella matrice di formulazione, estendendo la lunghezza effettiva del percorso dei fotoni UV e sostenendo il comportamento di assorbimento e dispersione dell'attivo di ossido di zinco. È stata documentata l'applicazione in una formulazione dimostrata SPF 50+ con resistenza al sudore. L'influenza dei materiali di dispersione secondari sul rendimento dell'SPF nei sistemi solari minerali è coerente con i principi fotofisici consolidati che regolano l'interazione della luce nei sistemi particellari (Diffey & Robson, 1989).

L'ossido di zinco è riconosciuto come filtro UV di Categoria I dalla FDA statunitense nell'ambito della monografia dei solari da banco (OTC) ed è approvato come filtro UV in Australia nell'ambito del sistema dei medicinali registrati della TGA (U.S. Food and Drug Administration, 2021; Therapeutic Goods Administration, 2023).

Parametri fisici chiave: superficie BET da 4 a 7,5 m²/g; assorbimento di olio da 50 a 100 g/100 g; dimensione media delle particelle da 6,0 a 11,0 µm (Matte) e da 4,0 a 12,0 µm (Glow); coefficiente di attrito da 0,25 a 0,35. Nessuna delle due varianti è classificata come cancerogena, mutagena o tossica per organi bersaglio specifici. L'ossido di alluminio non nano non è considerato assorbito per via dermica attraverso la pelle intatta (Scientific Committee on Consumer Safety, 2014).

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Bibliografia

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