Protezione solare: cosa è l’effetto Booster.

Protezione solare: cosa è l’effetto Booster.

La parola BOOSTER ha un fascino particolare per il marketing cosmetico.

Letteralmente nell’uso comune  significa AMPLIFICATORE-POTENZIATORE , ma nei vaccini sarebbe il RICHIAMO.

Ai markettari il termine piace perchè evoca l’aumento dell’efficacia e può riunire aggettivazione e nome prodotto. Chiamare BOOSTER un cosmetico è un po’ come chiamarlo CONCENTRATO , significando al consumatore un valore implicito nel prodotto.

Con una ricerca su internet  penso si troveranno molti riferimenti prestazionali o prodotti con BOOSTER dentro.

Non volevo parlare dell’effetto BOOSTER nella protezione solare per non annoiare i non esperti con storielle un po’ troppo tecniche, un breve accenno allo scattering era sufficiente.

Poi vedendo che comincia a comparire il termine nella pubblicità dei solari, ho cambiato idea.

Fnac mi  segnala la presentazione di un solare IDI che merita qualche commento.

http://lavostrasalute.it/1/tintarella_ecco_cosa_sono_i_solari_intelligenti_898630.html

Solare IDI: presentazione e commenti (in rosso)

Premetto che mi sono piaciute in passato molte formulazioni dei cosmetici IDI e che spesso ho sfruttato paper e materiali on line del prof Manfredini o dei suoi collaboratori  per informarmi,  pertanto mi risulta difficile “fare le pulci” a questa pubblicità. Ma qualche critica mi permetto di farla.

Tintarella: ecco cosa sono i solari intelligenti

Tintarella: ecco cosa sono i solari intelligenti - LA VOSTRA SALUTE.itArriva una nuova generazione di solari. Sono intelligenti, proteggono di più e con meno chimica. E l’eccellenza è l’immunoprotezione. Intervista a Stefano Manfredini

Protezione solare, si volta pagina. Oggi la parola d’ordine è ‘high tech’, ovvero, solari frutto della Ricerca che, progettati con la stessa cura di un medicinale, siano gradevoli da usare ma anche efficaci, sicuri, affidabili e tollerabili. Perché non è vero che i solari sono tutti uguali, perché non è vero che si tratta ‘”semplicemente” di una crema. Non possiamo – e non dobbiamo – farne a meno quando stiamo in spiaggia o facciamo attività all’aria aperta. Sono dei ‘salva pelle’ fondamentali e giocano un ruolo nella prevenzione del melanoma. Allora, è importante sceglierli con intelligenza. I solari IDI, premiati come miglior risultato di collaborazione tra Università ed Industria, sono proprio solari “intelligenti”, perché grazie alla Tecnologia Reflex mantengono la loro efficacia riducendo i filtri. Ma non solo, con il solare IDISOLE ImmunoProtection, si innova anche l’approccio alla protezione aprendo una nuova strada. Di tutto questo ne parliamo con Stefano Manfredini – è in collaborazione con lui ed il suo gruppo di Ricerca che è stato sviluppato questo approccio – Professore ordinario di Chimica Farmaceutica e Tossicologica e Direttore del Master in Scienza e Tecnologia Cosmetiche dell’Università di Ferrara.

Partiamo dall’inizio. Perché è fondamentale utilizzare un filtro solare quando si sta in spiaggia o comunque quando si fa un’attività all’aria aperta?

Per riuscire a difendersi efficacemente da un ‘potenziale danno’ è importante conoscerlo bene. E, quindi, iniziamo proprio dal Sole ma con una premessa: i raggi solari sono fondamentali alla vita e offrono grandi benefici, l’importante è adottare alcune precauzioni altrimenti da ‘amici’ diventano ‘nemici’. Gli ultravioletti sono radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti; sono i fotoni più ricchi di energia e sono pertanto anche i più attivi biologicamente. Gli ultravioletti che mostrano una maggiore fotoattività sono divisi in tre categorie: UVC-UVB-UVA. In passato, già dagli anni ’30, l’attenzione era focalizzata soprattutto sugli UVB in quanto responsabili di eritema di ustioni solari e imputati nella genesi del melanoma. Più recentemente, con il progredire delle conoscenze, l’attenzione si è spostata anche sugli UVA che, pur essendo meno energetici, sono più penetranti, in grado di raggiungere il derma e, anch’essi, correlabili alla fotocarcinogenesi, oltre che al fotoinvecchiamento, alla fotoimmunosoppressione e ai fenomeni di fototossicità e fotoallergia. Il ruolo dell’UVA è assai rilevante poiché oltre il 90% dell’ energia della radiazione solare che raggiunge la Terra è costituita da UVA, mentre solo il 5-10% è rappresentata da UVB.

Questa spiegazione, molto più accurata di quelle che normalmente si trovano, continua a

Quindi un solare serve a fermare queste radiazioni ultraviolette. Ma come fa?

I filtri fisici oppongono un vero e proprio schermo alle radiazioni UV e visibili, attraverso processi di assorbimento, riflessione e diffusione. Sono delle polveri minerali che non sono assorbite ma creano sulla pelle una barriera schermante alle radiazioni. Si tratta in genere di ossidi di zinco – titanio, carbonato di magnesio, talco, caolino. Una dose elevata di questi filtri rende il solare poco piacevole perché difficile da spalmare e soprattutto, talvolta, con un effetto bianco poco gradevole.

I filtri chimici sono molecole organiche che, per le loro caratteristiche strutturali, possono assorbire (modificando temporaneamente la loro struttura chimica) le radiazioni UV nocive. Una volta assorbita l’energia della radiazione solare viene poi riemessa dai filtri sotto forma di energia a diversa lunghezza d’onda (es. calore). Trattandosi di filtri chimici è meglio limitare la quantità al necessario, soprattutto nel caso dei bambini e pelli sensibili.

Dunque, tanto maggiore è la quantità di filtro solare, tanto più alta sarà il fattore protettivo?

Non è così semplice. Ricordiamoci che non è possibile utilizzare una concentrazione di molecole di filtro oltre una certa percentuale sia per limiti di legge che di tecnica formulativa. E qui entra in gioco la ricerca che con la Tecnologia Reflex ad effetto Booster ha introdotto una vera e propria innovazione nei solari perché è riuscita a coniugare la protezione con la sicurezza.

Non basta scegliere un solare con un alto fattore di protezione per sentirsi ‘al sicuro’?

Un buon filtro solare deve possedere numerosi requisiti, tra cui l’efficacia, la stabilità e la tollerabilità. In realtà alcuni filtri possono presentare problemi di fotoinstabilità e intolleranze. La forte energia di attivazione prodotta dalla radiazione ultravioletta sul filtro solare può comportare modificazioni nella struttura del filtro, modificazioni reversibili o irreversibili e, quindi, in quest’ultimo caso si verifica una riduzione o perdita del potere filtrante e protettivo e la formazione di specie potenzialmente dannose.

Una riduzione della capacità filtrante UVB porta ad una riduzione del Sun Protection Factor (SPF) e, quindi, ad un maggior rischio di eritema, mentre una riduzione della capacità filtrante UVA porta a danni di tipo cronico e può passare inosservata essendo riscontrabili solo a lungo termine. In questo senso l’utilizzo di materie prime inerti ad effetto boosting (potenziamento) ha rappresentato un approccio importante nello sviluppo di solari innovativi dal punto di vista di  sicurezza ed efficacia.

Che cosa è la Tecnologia Reflex effetto Booster presente in tutti i solari della IDI, che li rende, appunto, ‘high tech’ e diversi da tutti gli altri?

La Tecnologia Reflex si avvale di componenti che agiscono in modo sinergico e che caratterizzano in modo unico la formula. L’approccio, progettato a tavolino ed in seguito dimostrato clinicamente, si compone di diverse strategie. Ad esempio utilizzando un polimero, inerte ed innocuo, che agisce incrementando il fattore di protezione di un prodotto solare, grazie ad un’azione di diffusione delle radiazioni ultraviolette.

Dobbiamo immaginare i filtri solari come delle microscopiche “palline” immerse nella crema, quando il prodotto viene steso, formando un film sulla pelle, le ‘palline’ si distribuiscono lasciando inevitabilmente dello spazio tra una e l’altra. Per poter essere assorbiti i raggi UV devono “colpire” i filtri ma una parte dei raggi, che sono molto sottili, riescono a raggiungere comunque le cellule proprio attraverso i varchi tra una “pallina” di filtro e l’altra.

La Tecnologia “Reflex” con effetto Booster agisce su questo aspetto mediante diversi meccanismi. Oltre ad utilizzare un veicolo appositamente studiato che consente di ottimizzare la distribuzione del filtro, vengono utilizzate strategie ad effetto SPF Booster in grado di potenziare la capacità di assorbimento e di riflessione dei filtri.

In sostanza, oltre al veicolo, ai filtri fisici e chimici vengono aggiunte delle microsfere inerti che non hanno alcuna azione sulla pelle. Tuttavia, queste microsfere si posizionano tra una pallina di filtro e l’altra e agiscono come degli specchietti riflettenti grazie all’aria contenuta all’interno della loro struttura. E così, i raggi UV che non colpiscono le palline di filtro ma colpiscono le miscrofere, vengono riflessi aumentando le probabilità di colpire le palline di filtro e, quindi, di venire assorbiti. In pratica, senza “appesantire” la formula con ulteriori filtri si ottiene un effetto paragonabile. L’effetto Booster, ovvero di ‘amplificazione’, consente potenziamenti sorprendenti».

Quindi, meno filtro chimico ma maggiore protezione. Un vantaggio non di poco conto.

E’ importantissimo. Soprattutto nel caso dei bambini e di chi ha la pelle particolarmente sensibile. Infatti, questa Ricerca aveva queste due categorie come obiettivo. Poi, davanti all’efficacia di questa strategia, essa è stata estesa a tutti i solari IDI. D’altra parte chi non vorrebbe un solare che ha il 30% di filtro chimico in meno ma una protezione anche maggiore? Non bisogna cadere nell’errore di pensare che questi solari abbiano una minore concentrazione di prodotto attivo, al contrario, bisogna sottolineare che si è trovato il modo per usare al massimo il filtro presente, potenziandolo e, quindi, senza doverne alzare la concentrazione.

Massima efficacia per la massima sicurezza e tollerabilità. Sembra una ‘lezione’ mutuata dal mondo dei farmaci.

Un dermocosmetico, frutto di una ricerca rigorosa, ha molte similitudini con un medicamento. La differenza, in questo caso, è negli ingredienti ma non nella filosofia: c’è un principio attivo attorno al quale ruotano tutte le altre sostanze. Quindi, ci deve sempre essere al primo posto la sicurezza coniugata all’efficacia.

IDI, insieme ad MSD Italia, hanno aperto anche un’innovativa strada nei solari con ImmunoProtection, un prodotto che agisce sull’immunoprotezione. Di cosa si tratta?

Ritorniamo al Sole e agli ultravioletti. I raggi UVB e UVA sono in grado di agire sul sistema immunitario, con un’azione depressiva, che facilita il degenerare e proliferare delle cellule che, aggredite proprio dagli ultravioletti, possono mutare in cancerogene. La fotoimmunosoppressione è sistemica, antigene specifica e cellulo-mediata: recitano un ruolo, sinergicamente, sia gli UVB che gli UVA ed è determinata da una serie di effetti sulle cellule cutanee e, in particolare, su cheratinociti, cellule di Langerhans, mastociti e linfociti. I raggi ultravioletti, quindi, agiscono su due fronti: aggrediscono le cellule e ‘spianano’ la strada a quelle malate abbassando le difese immunitarie deputate proprio a fermare la corsa delle cellule danneggiate. Di conseguenza, è fondamentale bloccare la maggior quantità possibile di raggi UVB e UVA e, allo stesso tempo, aiutare il sistema immunitario in modo che sia in grado di fronteggiare al meglio questa aggressione. In particolare, i raggi UVA agendo più profondamente producono dei danni a lungo termine, meno immediatamente visibili di quelli provocati dai raggi UVB ma altrettanto pericolosi. Ad oggi le direttive europee impongono che un solare fornisca una protezione UVA pari ad almeno un terzo di UVB, con un rapporto dunque di 1:3. Con ImmunoProtection, l’IDI ha inteso cambiare approccio rivolgendo attenzione alla protezione UVA, portando il rapporto 1:1 combinandolo con una strategia di potenziamento. E’ una vera e propria innovazione nei solari. Ovviamente, il tutto sempre supportato dalla Tecnologia Reflex ad effetto Booster che amplifica l’efficacia dei filtri. Ma non solo: questo solare è stato arricchito con delle sostanze naturali che aiutano a contrastare l’effetto immunosoppressivo degli UV. Quindi, fotoprotezione e chemoprevenzione.

Quali sono i fotoimmunoprotettori presenti nel primo solare che oltre a proteggere immunoprotegge, e cioè ImmunoProtection?

Estratto di Tè verde, Ectoina, Nicotinamide, Vitamina E, Magnesio ascorbil fosfato che incrementano la protezione, riducendo il rischio di eritema; hanno un’azione antiossidante, inibiscono la genesi dei radicali liberi, prevengono l’immunosoppressione, conferiscono protezione sul fotoaging, contrastando la formazione di macchie e la degradazione di collagene ed elastina e proteggono il DNA delle cellule cutanee danneggiate dai raggi UV.

Efficace, sicuro, tollerabile. Cosa altro deve avere il solare “ideale”?

Deve essere testato per la presenza dei metalli, perché possono essere fonte di allergie. Non a caso tutti i solari IDI danno una garanzia certificata. E poi un solare deve, soprattutto essere piacevole quando si utilizza. Perché se non è un prodotto gradevole e di facile applicazione che tiene presente anche la sua ‘anima’ cosmetica finirà inevitabilmente che non verrà usato in maniera adeguata. E allora, poco importa quanto sia efficace o tecnologico, se resta nella borsa da mare e non viene spalmato più volte al giorno sulla pelle.

Nel complesso una spiegazione chiara e semplice di cose complesse, a volte molto complesse.

Dovendosi far capire dal grande pubblico non stupisce che venga evocata la vulgata dei filtri chimici “cattivi” ed altre semplificazioni potenzialmente fuorvianti. Nel complesso , mi sembra una presentazione ben fatta e con argomenti tecnici inoppugnabili.

Ma se il prodotto non è registrato come farmaco o presidio non mi piacciono per nulla i riferimenti ai medicamenti ed alla immunoprotezione. 

O è un cosmetico o è un farmaco. Il consumatore non deve essere confuso.

Il termine BOOSTER nella protezione solare è utilizzato da anni per evidenziare una capacità di protezione del cosmetico finito, superiore a quella delle sue parti.

In sostanza il semplice assioma della SINERGIA , 1+1=3, applicato alla protezione solare.

Esempi:Il filtro A  applicato a 2% produce un SPF=4 , Il filtro B applicato al 2% produce un SPF = 3 ma se li applico assieme ottengo un SPF di 8.

Altrimenti la miscela A+B produce un SPF=15 , ma se la applico assieme a C (un  emolliente un polimero,un coordinatore ecc..  che da soli non hanno alcun effetto filtrante gli UV) ottengo un SPF=20

I primi booster sono stati proposti 10 15 anni fa quando si è notato che alcuni polimeri  e emollienti se inseriti in un cosmetico con un determinato mix di filtri solari, ne AMPLIFICAVANO  L’SPF.

Visto che la parola piaceva, alcuni hanno parlato di effetto  BOOSTER anche quando si inserivano nel prodotto oli vegetali ricchi di cromofori o attivi in grado di assorbire gli UV.

Da anni poi si era notato che combinando alcuni filtri solari, solubili e/o insolubili, si otteneva un SPF superiore a quello dei singoli filtri.

In alcuni casi si è scoperto anche una azione antagonista tra filtri che una volta combinati davano un SPF inferiore alla somma delle parti.

Oltre alle interazioni fotochimiche tra diverse sostanze grande importanza hanno assunto gli  effetti ottici dipendenti dalla distribuzione molecolare dei filtri solubili e dalla forma e dimensione dei filtri insolubili .

Assorbimenti, rifrazione, riflessione dei raggi UV in un sistema complesso come una miscela di più sostanze diverse sono regolati da molteplici fattori e le interazioni tra i diversi filtri non sono facilmente prevedibili.

Prendendo a prestito alcune equazioni dall’ottica ( in particolare Fresnel )  dall’elettromagnetismo ( vedi Lorenz-Mie ) dalla fotochimica è possibile concepire sistemi che schermano selettivamente i raggi UV.

Le tecniche utilizzate  per un effetto BOOSTER nella protezione solare del cosmetico sono:

1-emollienti e polimeri ( ottimi alcuni elastomeri siliconici ) che offrono una distribuzione ottimale delle sostanze filtranti. Si può ottenere un effetto filtro multilayer con strati di sostanze con diverso indice di rifrazione ed un effetto scattering per filtri insolubili .Possibile BOOSTER ottico

2- coating di sostanze filtranti. Il rivestimento di alcuni filtri, in particolare di quelli metallici , oltre a ridurre la loro photoreattività e le proprietà photocatalitiche può aumentare il numero di passaggi attraverso film con indice di rifrazione diversa ( effetto filtro multilayer ) ma anche disperdere adeguatamente particelle per un effetto scattering e riflessione UV massimo ( funziona particolarmente bene  con una particle size primaria nano <100nm ).Possibile BOOSTER ottico e photochimico.

3- bead ( grani , gocce, sferette) “trasparenti ma anche con filtri metalli nano all’interno. In genere di vetro-SiO2 ma anche di altri materiali. Uniscono il vantaggio di avere dimensioni non nano e rinchiudere eventuali filtri insolubili nano riducendo i rischi di photoreattività dovuti alle dimensioni nano. Anche senza filtri UV al loro  all’interno possono funzionare per il diverso indice di rifrazione e per la  spaziatura e distribuzione dei film molecolari ( filtri solubili ). Sono possibili anche bead trasparenti con coating metallici filtranti.Possibile BOOSTER ottico e photochimico se il coating metallico è sulla superficie dei beads.

4- hollow- bolle, sfere cave. Funzionano come i bead senza filtri all’interno , ma hanno in più un doppio passaggio attraverso indici di rifrazione diversi . Da quello che capisco è la soluzione adottata nel prodotto IDI con sfere cave di styrene/acrylates copolymeri di 200 e più nm di diametro.

5- quencer, cioè sostanze non filtranti che abbattono i diversi stati eccitati dei filtri solari indispensabili per stabilizzare nel tempo il sistema filtrante possono , opportunamente formulati amplificare l’SPF e l’assorbimento UVA.

Altre tecniche e fenomeni photochimici, al momento non molto pratici per realizzare un prodotto industriale, sono allo studio nei laboratori delle aziende chimiche che forniscono materie prime per la cosmesi.

CONCLUDENDO:

L’effetto BOOSTER se correttamente realizzato ha notevoli vantaggi in quanto permette di elevare il fattore di protezione UVA e UVB senza dover alzare la concentrazione delle sostanze filtranti. In condizioni particolari e con tecniche molto elaborate si può ottenere un assorbimento+riflessione UV pari al doppio della somma ottenuta dai singoli filtri.

Molte delle materie prime attualmente offerte per realizzare l’effetto BOOSTER spesso non considerano i limiti legati alla applicazione di cosmetici , che è spesso molto inferiore a quella definita dalle norme . Infatti l’effetto BOOSTER ottico ( scattering, rifrazione multilayer ecc.. ) potrebbe ridursi in modo non proporzionale, riducendo lo spessore del film applicato.

 

Rodolfo Baraldini

pubblicato il 22 giugno 2013

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Riferimenti:

https://ecenter.rohmhaas.com/webrvr/Doc/0/ILPFMDO5QOU4R9SJPPIURASS09/SUN_BOOSTERS_Final.pdf

 

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3 Commenti

  1. Buona recensione, ben spiegata, grazie. Purtroppo non e’ sempre facile con la Stampa farsi comprendere, se fai una affermazione del tipo “meno filtri chimici” viene meglio veicolata con l’affermazione “meno chimica”. Ovviamente cosi non e’ ma fa piu “colpo” sul lettore.

  2. Quando leggo frasi come “proteggono di più e con meno chimica” mi viene un brivido lungo la schiena, è come se avessero sostituito i filtri solari con il vuoto..comunque articolo molto interessante, ma mi è tornato in mente quello che mi diceva una ricercatrice assistente di un mio professore all’università: ci parlava di biossido di titanio (che lei studiava con la tecnica EPR) e ha fatto presente la possibilità di interazione fra l’ossido e i filtri chimici contenuti in un solare e che la presenza di entrambi in un cosmetico potesse portare a rendere un solare meno efficace perchè a lungo andare si andavano a degradare i filtri chimici non per colpa della radiazione solare ma per colpa della forma radicalica dell’ossido, è un giusto ragionamento?

    • Grazie Helena,
      io invece se mi dicono quante molecole del loro cosmetico, fossero anche solo l’1%, non sono chimiche li propongo per il Nobel…

      ZnO e TiO2 sono dei photocatalizzatori d’eccellenza.
      Le reazioni photochimiche possibili sono tante e complesse. Per questo si è privilegiato l’utilizzo di filtri metallici coated, cioè rivestiti.
      Poi non sempre i rivestimenti delle particelle metalliche sono sufficienti o non portano a loro volta qualche problema..
      Ad esempio l’alluminio utilizzato in alcuni coating, anche come disaggregante, lega l’avobenzone inattivandolo parzialmente.
      Quindi c’è filtro e filtro, come c’è coating e coating.
      Gli attuali filtri metallici sono forniti, da qualche tempo e dai fornitori seri, con tutte le informazioni di compatibilità e incompatibilità, oltre che sinergia (booster) o eventuale antagonismo con altri filtri.
      Chi formula cosmetici solari utilizzando ZnO o TiO2 nati per altre funzioni temo non sappia quello che fa.

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