White Sapphire®:すべてのフォーミュレーターが知っておくべきSPF向上効果

酸化亜鉛を使用して処方している場合、White Sapphireは酸化亜鉛の配合濃度を増やさずにSPFを高めることができます。そのメカニズムを解説します。

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SPF向上のメカニズム

White Sapphireは処方中の拡散光透過率を高めます。拡散透過とは、光がそのまま直進するのではなく、複数の方向に散乱することを指します。サンスクリーン処方においては、これによりUV光子が製品内を通過する実効的な経路長が長くなり、酸化亜鉛が肌に到達する前にUV光を捕捉し、吸収または散乱させる機会が増加します。

White Sapphire自体はUV放射線を直接吸収しません。その役割は、酸化亜鉛の働きを補助する形で処方マトリックスの光学的密度を高めることにあります。この効果は、White SapphireとZinClear XP酸化亜鉛をサンスクリーンおよび化粧品処方に組み合わせて使用することに関する仮特許によって裏付けられています。

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完成サンスクリーンにおける性能

SPF向上効果は、酸化亜鉛とともにWhite Sapphireを配合したSPF50+サンスクリーンにおいて実証されています。同処方は抗汗性能も示しており、これはWhite Sapphireの皮脂吸収能力によるもので、酸化亜鉛の配合量が高い処方系において、熱や活動時に生じる表面のベタつきや崩れを抑えます。

このようにWhite Sapphireは、SPF性能の向上と、完成品の使用感・持続性の改善という2つの効果を同時に処方にもたらします。これらは通常、ミネラルサンスクリーン処方において両立が難しい要件です。

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フォーミュレーターにとっての意味

ミネラルサンスクリーン処方にWhite Sapphireを配合することで、酸化亜鉛の配合濃度のみでは達成できないSPF性能を実現しながら、仕上がり、使用感、持続性を向上させることができます。酸化亜鉛の配合量がすでに使用感の上限に近い、あるいは達している処方系においては、これは重要な機能となります。

MatteとGlowのいずれのバリエーションもSPF向上効果を有しています。Matteは、皮脂コントロールと抗汗性能が主要な要件となるドライタッチのサンスクリーン処方において、より適した選択肢です。Glowは、光学的な仕上がりの質が製品提案の一部となるティンテッドSPFやコンプレクションサンスクリーンハイブリッド製品に適しています。一般的な配合濃度は2%から10%の範囲です。両バリエーションともECOCERT COSMOS Version 4の認証を取得しています。

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技術概要

White Sapphireは、純度99.5%以上の六方晶構造を持つ酸化アルミニウムから構成される無機ミネラル原料です(INCI:アルミナまたはシンセティックサファイア、CAS番号1344-28-1)。MatteとGlowの両バリエーションともECOCERT COSMOS Version 4の認証を取得しており、米国FDAにより21 CFR 73.1010に基づき証明免除の色素添加物として認可されています。

ZinClear XP酸化亜鉛と組み合わせた場合のSPF向上効果は、Advance ZincTek社が保有する仮特許の対象となっています。このメカニズムは処方マトリックス中の拡散光透過率の増加によって機能し、UV光子の実効的な経路長を延長することで、酸化亜鉛の吸収・散乱挙動を補助します。抗汗性能を示すSPF50+処方への応用は実証済みで、文書化されています。微粒子系における光の相互作用を支配する確立された光物理学的原理に基づくと、ミネラルサンスクリーン処方における二次散乱材料がSPF出力に及ぼす影響は、これと整合しています。

酸化亜鉛は、米国FDAのOTCサンスクリーンモノグラフにおいてカテゴリーIのUVフィルターとして認められており、オーストラリアではTGAのリステッド医薬品制度のもとでUVフィルターとして承認されています。

主要な物理特性は以下の通りです。BET比表面積は4〜7.5m²/g、吸油量は50〜100g/100g、平均粒子径はMatteが6.0〜11.0µm、Glowが4.0〜12.0µm、摩擦係数は0.25〜0.35です。いずれのバリエーションも発がん性、変異原性、特定標的臓器毒性のいずれにも分類されていません。ノンナノの酸化アルミニウムは、健常な皮膚を通じて経皮吸収されるとは考えられていません。

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参考文献

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