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Magazine X115 X115 Filtri Solari | Cosa Sono | Fisici e Chimici | Come Sceglierli

Filtri Solari | Cosa Sono | Fisici e Chimici | Come Sceglierli

  • 14 minuti

Cosa Sono

Un filtro solare è un prodotto capace di riflettere o trasformare i raggi solari, proteggendo le strutture cutanee dai potenziali danni indotti dalle radiazioni ultraviolette UVA e/o UVB.

In sintonia con questa definizione, i filtri solari sono sostanze che, applicate sulla pelle attraverso formulazioni cosmetiche, interferiscono con i raggi ultravioletti riducendone l’effetto deleterio per la salute della pelle.

Storia

Da sempre l’uomo ha cercato di proteggere la propria cute dai raggi solari, dapprima con pelli e indumenti, successivamente con accessori di differente natura arrivati fino ai giorni nostri.

L’utilizzo dei primi filtri solari risale alla fine del diciannovesimo secolo, quando Friedrich Hammer, per la prima volta, pubblicò una monografia sull’efficacia di differenti prodotti chimici nella protezione dalle scottature solari.

Da qui grandi passi furono fatti in poco tempo, facilitando l’immissione in commercio del primo filtro solare negli Stati Uniti nel 1928.

Questi eventi aprirono le porte alla sperimentazione in ambito cosmetologico e dermatologico, promuovendo  nei successivi anni l’identificazione di numerosissimi composti in grado di garantire un efficace azione schermante nei confronti degli UV.

Tuttavia, solamente nei primi anni ’90, con l’introduzione di particelle inorganiche, la protezione dai raggi UV ha raggiunto elevati livelli di efficacia, offrendo una protezione cutanea attiva anche per le pelli più sensibili.

Nei prossimi anni, i ricercatori si concentreranno sullo sviluppo di filtri solari rispettosi dell’ambiente e privi di potenziali pericoli per la salute umana.

Tipi di Filtri Solari

Nell’eterogenea categoria dei filtri solari rientrano composti chimici in grado di interagire con i raggi UV incidenti, determinando fenomeni di riflessione, dispersione o assorbimento.

In base alla natura chimica e al meccanismo d’azione, i filtri solari vengono classicamente suddivisi in:

  • filtri fisici o inorganici: sono costituiti per lo più da particelle di origine minerale, come ad esempio il biossido di titanio; sono efficaci nel costituire una superficie che riflette i raggi UV sulla pelle;
  • filtri chimici od organici: sono costituiti da molecole in grado di permeare il superficiale strato cutaneo, assorbendo parte degli UV e dissipandone l’energia sottoforma di lunghezze d’onda non dannose per la cute.

Semplificando:

  • I filtri fisici riflettono la radiazione UV
  • I filtri chimici assorbono e convertono la radiazione UV in una forma meno dannosa.

Queste molecole possono essere ulteriormente suddivise in filtri per UVA, UVB o completi, a seconda del loro spettro di protezione.

La differenza maggiore tra filtri fisici e filtri chimici consiste nel fatto che i primi permettono un’attenuazione dell’irraggiamento su tutto lo spettro UV, mentre i secondi devono essere combinati tra loro per ottenere una protezione completa.

I filtri chimici offrono una maggiore selezione nella qualità delle radiazioni che raggiungono la cute, permettendo di proteggere pur consentendo (almeno parzialmente) l’abbronzatura.

Al fine di ottenere una capacità protettiva completa (a largo spettro) è necessario utilizzare più filtri solari. La sinergia d’azione, se ben calibrata, permette di ottenere prodotti con migliore performance.

Filtri Chimici

I filtri chimici sono un gruppo eterogeneo di molecole organiche, la cui struttura chimica è in grado di assorbire e neutralizzare le radiazioni UV, convertendole in una forma energicamente meno dannosa.

La conseguente eccitazione fotochimica può danneggiare la struttura del filtro stesso, con perdita dell’attività e formazione di prodotti di degradazione che in alcuni casi hanno dimostrato una potenziale tossicità locale e sistemica, fino al coinvolgimento del sistema immunitario ed endocrino.

Ogni filtro chimico è in grado di assorbire in un range piuttosto ristretto, quindi per un’effettiva protezione è sempre necessario utilizzare più molecole in associazione.

I filtri chimici maggiormente utilizzati sono l’Ethylhexyl Methoxycinnamate (UVB) e il Butyl methoxydibenzoylmethane (UVA).

Alcuni di questi filtri, come il PABA e alcuni suoi derivati sono stati vietati nell’Unione Europea e in altri Paesi del mondo.

Famiglia INCI Picco d’assorbimento* Nomi commerciali
Benzoimidazolici Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid 308 nm Eusolex 232®
Parsol HS®
Benzofenoni (BZP) Benzophenone-4 (Oxybenzone)
288 – 330 nm

Eusolex 4360®

Benzophenone-4 (Sulisobenzone) Escalol 567®
Escalol 577®
Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate Univol A Plus ®
Canfore 4-Methylbenzylidene camphor 290-300 nm Unisol S22®
Ultren BK®
Cinnamati Ethylhexyl Methoxycinnamate (ottilmetossicinnamato) 310 nm Escalol 557®
Eusolex 2292®
Parsol MCX®
Isoamyl-p-methoxycinnamate Neo heliopan
E1000®
Dibenzoilmetano Butyl methoxydibenzoylmethane 356 nm Parsol 1789®
Avobenzone®
PABA e derivati PABA
310 nm


Ethylhexyl Dimethyl PABA Escalol 507®
Eusolex 6007®
Padimato O®
Pentyl dimethyl PABA
Padimate A®
Glyceryl PABA Escalol 106®
Fenil Benzotriazoli Terephthalylidene dicamphor sulfonic acid

345 nm

Mexoryl SX®
Drometrizole trisiloxane (silatrizole) 303 e 344 nm Mexoryl XL®
Dibenzotriazolo (Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol) 306, 348, 378 nm Tinosorb M®
Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine (Anisotriazine / bemotrizinolo) 310 e 340 nm Tinosorb S®
Salicilati Homomenthyl salicylate (omosalato)
Octyl salicylate (2 etilesilsalicilato)
300 nm Eusolex HMS®
Escalol 587®
Triazolati Ethylhexyl Triazone (Octyl triazone) 303 nm Uvinul T150®
Acrilato Octocrylene 310 nm Uvinul M 35®

* Le radiazioni UV coprono quella porzione dello spettro elettromagnetico con una lunghezza d’onda compresa tra 100 e 400 nanometri (nm). Tralasciando le UVC:

  • I raggi UVA hanno una lunghezza d’onda di 315-400 nm
  • I raggi UVB hanno una lunghezza d’onda di 280-315 nm

Filtri solari ammessi dal Regolamento sui cosmetici, maggio 2017

INCI Massime concentrazioni
CAMPHOR BENZALKONIUM METHOSULFATE 6,00%
HOMOSALATE 10,00%
BENZOPHENONE-3 6,00%
PHENYLBENZIMIDAZOLE SULFONIC ACID 8% (acido)
TEREPHTHALYLIDENE DICAMPHOR SULFONIC ACID 10% (acido)
BUTYL METHOXYDIBENZOYLMETHANE 5,00%
BENZYLIDENE CAMPHOR SULFONIC ACID 6% (acido)
OCTOCRYLENE 10% (acido)
POLYACRYLAMIDOMETHYL BENZYLIDENE CAMPHOR 6,00%
ETHYLHEXYL METHOXYCINNAMATE 10,00%
PEG-25 PABA 10,00%
ISOAMYL P-METHOXYCINNAMATE 10,00%
ETHYLHEXYL TRIAZONE 5,00%
DROMETRIZOLE TRISILOXANE 15,00%
DIETHYLHEXYL BUTAMIDO TRIAZONE 10,00%
4-METHYLBENZYLIDENE CAMPHOR 4,00%
ETHYLHEXYL SALICYLATE 5,00%
ETHYLHEXYL DIMETHYL PABA 8,00%
BENZOPHENONE-4; BENZOPHENONE-5 5% (acido)
DISODIUM PHENYL DIBENZIMIDAZOLE TETRASULFONATE 10% (acido)
BIS-ETHYLHEXYLOXYPHENOL METHOXYPHENYL TRIAZINE 10,00%
POLYSILICONE-15 10,00%
DIETHYLAMINO HYDROXYBENZOYL HEXYL BENZOATE 10,00%
TRIS-BIPHENYL TRIAZINE / TRIS-BIPHENYL TRIAZINE (NANO) 10,00%
METHYLENE BIS-BENZOTRIAZOLYL TETRAMETHYLBUTYLPHENOL 10,00%
TITANIUM DIOXIDE (NANO) 25,00%
TITANIUM DIOXIDE 25,00%
ZINC OXIDE (NANO) 25,00%
ZINC OXIDE 25,00%

Filtri Fisici

I filtri fisici sono caratterizzati da un elevato potere coprente, riflettente e disperdente delle radiazioni solari.

Attualmente nell’Unione Europea è autorizzato soltanto l’uso di due filtri fisici, che sono l’ossido di Zinco (ZnO) e il Biossido di Titanio (TiO2).

L’ossido di zinco ha uno spettro d’azione ampio, ma con superiorità di efficacia sulle radiazioni UVA a maggiore lunghezza d’onda (340-380nm), mentre è un filtro UVB molto scarso.

Riguardo a quest’ultimo aspetto, risulta molto efficace rispetto al biossido di titanio che è invece più protettivo contro i raggi UVB.

L’ossido di zinco è anche molto più “trasparente” rispetto al biossido di titanio.

Opportunamente micronizzati (ridotti in particelle piccolissime), i filtri fisici aumentano la loro capacità schermante.

In generale, i filtri fisici sono considerati meno tossici e più sicuri, da prediligere soprattutto nel caso di protezione per bambini e neonati.

Tuttavia, anch’essi hanno sollevato delle criticità, soprattutto il biossido di titanio in forma di nanoparticelle (attenzione all’inalazione degli spray, che non vanno applicati controvento).

Filtri UVA e UVB

I raggi ultravioletti (UV) sono classificati come UVA, UVB e UVC.

I raggi UVC sono assorbiti dall’atmosfera e non raggiungono la superficie della Terra.

Le radiazioni UVA e UVB sono la causa sia dell’abbronzatura che delle scottature. Semplificando i loro effetti, possiamo affermare che

  • i raggi UVA sono detti anche raggi dell’invecchiamento, perché causano rughe e macchie della pelle;
  • i raggi UVB sono detti anche raggi delle scottature, perché ne sono la causa primaria.

Tipo di radiazione solare Proprietà Benefici Rischi da Eccesso
Raggi ultravioletti A (UVA) Penetra negli strati profondi della pelle. Attraversa il vetro delle finestre.
Raggi ultravioletti B (UVB) Penetra nell’epidermide. Attraversa parzialmente il vetro delle finestre.
Luce visibile
  • Sostiene l’Umore
Raggi infrarossi
  • Sensazione di calore e benessere
  • Disidratazione
  • Dilatazione dei vasi sanguigni (gonfiore)
  • Insolazioni
  • Colpi di calore
Lunghezza d’Onda Capacità Eritematogena Capacità di Abbronzatura
297 (UV-B) 100% 100%
302 (UV-B) 55% 50%
313 (UV-B) 3% 2%
334 (UV-A) 0% 0,40%
366 (UV-A) 0% 0,12%

I filtri solari hanno a lungo protetto solo dalla frazione di ultravioletto B (UVB).

Tuttavia, l’evidenziazione del ruolo degli ultravioletti A (UVA) nei danni foto-indotti, come tumori cutanei, elastosi e altri segni del photoaging, ha portato allo sviluppo di prodotti solari a largo spettro, che assicurano una protezione contro l’insieme dello spettro UV.

Il prodotto solare ideale deve, quindi, avere uno spettro di assorbimento esteso dagli UVB agli UVA, ed eventualmente anche al visibile e all’infrarosso (IR).

Dovrebbe inoltre resistere all’acqua e al sudore, risultare fotostabile per proteggere a lungo, e non da ultimo accettabile dal punto di vista cosmetico.

SPF

L’SPF è il cosiddetto fattore di protezione solare, un parametro numerico che esprime l’efficacia di un prodotto o di un filtro solare nel proteggere la pelle dalle radiazioni solari

All’aumentare del valore di SPF aumenta anche la protezione.

In caso di SPF di 20, nella pelle penetra solamente 1/20 della radiazione incidente. In caso di SPF di 50, nella pelle penetra solamente 1/50 della radiazione incidente.

Il fattore di protezione solare (SPF) si riferisce unicamente alla protezione dai raggi UVB.

Grado di Protezione SPF
Basso 2-6
Medio 8-15
Alto 15-30
Molto Alto 30-50
Ultra 50+
SPF

Per quanto riguarda gli UVA, si utilizzano metodi concettualmente simili per misurare la forza protettiva di un solare (ad es. metodo PPD e metodo IPD). Tali metodi sono approvati dalla Comunità Europea, che ne richiede l’esecuzione prima di autorizzare l’immissione in commercio di un prodotto solare.

In presenza di una reale capacità protettiva anti UVA, l’etichetta del cosmetico dovrebbe indicare l’entità dell’indice di protezione UVA (IPD o PPD) o quantomeno dovrebbe riportare la dicitura "Broad Spectrum".

La tabella sottostante è puramente indicativa e ha lo scopo di fornire indicazioni di massima sui diversi fattori di protezione consigliati in base al tipo di pelle.

Fototipo Livello di Protezione Indice di Protezione
  UVB UVA
SPF PPD IPD
1 (Intollerante al Sole) Massimo > 40 > 15 > 50
2 (Chiaro) Alto > 20 > 8 > 25
3 (Medio) Medio > 15 > 5 > 12
4 (Scuro) Medio/Basso >10 > 5 > 12
5 (Molto Scuro) Basso > 5 > 5 > 12

Coadiuvanti e Filtri Naturali

Le criticità ambientali e salutistiche legate all’uso dei tradizionali filtri solari di natura chimica, sta intensificando la ricerca di alternative naturali efficaci, sicure ed eco-compatibili.

Aggiungendo antiossidanti alla formulazione è possibile aumentare sia l’SPF che la fotostabilità del sistema filtrante.

Estratti vegetali e vitamine sono infatti in grado di lenire eventuali irritazioni e controbattere gli effetti nocivi dell’esposizione alle radiazioni solari, neutralizzando i radicali liberi generati dai raggi UV.

  • I ricercatori hanno sviluppato una crema solare a basso costo, combinando olio di mandorle (75%), cera d’api (9%) e ossido di zinco (16%). Test clinici su 5 volontari hanno mostrato che la crema solare all’olio di mandorle aveva un SPF di 15 ed era paragonabile ai filtri solari SPF 15 commerciali 1.
  • I flavonoidi, in generale, possono proteggere dai raggi UV. Ma la rutina e la quercitina in particolare potrebbero essere utilizzate nella protezione solare, raggiungendo un SPF di 30 se combinate con biossido di titanio 2.
  • Una formula contenente estratti di sambuco, biancospino comune ed elicriso presentava un fattore di protezione solare (SPF) di quasi 10, il che significa che questi estratti naturali possono naturalmente proteggere dai raggi UV 3.

Va rammentato che le vitamine A, C, E sono estremamente sensibili alle condizioni ambientali e di conservazione, per cui il loro titolo diminuisce drasticamente durante il periodo di conservazione del cosmetico.

Siero Viso

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Altri attivi vegetali ad uso topico, come il gel di aloe, il burro di karité, l’alllantoina, l’acido ialuronico, gli estratti di frumento, il pantenolo e gli estratti di camomilla, calendula, malva e liquirizia, hanno principalmente un’azione lenitiva, antinfiammatoria e disarrossante.

Integratori Solari

Molte sostanze naturali sono in grado di fornire protezione dai danni dal sole anche e soprattutto quando assunte per via orale.

Per questo motivo sono nati i cosiddetti integratori solari, che possono contenere sostanze come beta-carotene, licopene, vitamine A, C, E, coenzima Q10, Astaxantina ed estratti antiossidanti di vario tipo (sambuco, tè verde, zafferano, cacao, melograno, olivo ecc.).

Importanza dei Filtri Solari

Ogni anno, nei soli Stati Uniti vengono diagnosticati oltre 4 milioni di casi di carcinoma delle cellule basali e quasi 200.000 casi di melanoma. Ogni mese, più di 5400 persone al mondo muoiono di cancro alla pelle di tipo non melanoma.

Sicuramente maggiore è l’incidenza di altre patologie cutanee, fortunatamente meno gravi della suddetta, ma sempre attribuibili all’eccessiva esposizione ai raggi UV.

Innumerevoli sono oggi gli studi che associano alle radiazioni UV e al successivo danno ossidativo, danni cutanei di particolare rilevanza clinica, nonché un precoce invecchiamento cutaneo.

Per questo, l’adeguato utilizzo dei filtri solari rappresenta oggi un cavallo di battaglia anche della cosmetologia e della medicina antiaging, considerata appunto l’azione invecchiante dei raggi UV.

Differenti studi hanno dimostrato come l’adeguato uso dei filtri solari possa:

  • ridurre i danni in acuto dei raggi UV, come eritema, edema, fotosensibilizzazione;
  • controllare insorgenza e diffusione della cheratosi attinica e delle successive macchie solari;
  • contribuire a preservare l’integrità fisica della matrice extracellulare;
  • preservare il corretto stato di idratazione e lucentezza cutanea;
  • controllare la formazione di sostanze tossiche per la cute come i dimeri di ciclobutano-piramidina;
  • contribuire a preservare l’immunità di barriera;
  • prevenire l’insorgenza di carcinomi cutanei e del melanoma.

E’ stato stimato che l’uso regolare quotidiano di un filtro solare con SPF 15 o superiore riduce il rischio di sviluppare i tumori della pelle di almeno il 40% 4, 5.

Caratteristiche di un filtro solare ideale

Tralasciando la formulazione cosmetica, che dipenderà fortemente dagli ingredienti presenti nel prodotto solare, un filtro solare ideale dovrebbe presentare:
  • un’efficacia di protezione nei confronti sia dei raggi UVA che degli UVB;
  • una stabilità al calore e possibilmente all’acqua;
  • un’elevata stabilità chimica;
  • un’elevata compatibilità per la cute;
  • una bassa tossicità per l’uomo e l’ambiente.

Dovrebbe inoltre risultare inodore e di facile applicazione.

La perfezione, purtroppo, non esiste e il buon senso gioca un ruolo fondamentale:

  • non esporsi al sole nelle ore più calde (dalle 10 alle 15),
  • esporsi al sole con gradualità,
  • scegliere una protezione solare adatta al proprio fototipo, applicandola in quantità adeguata nelle aree del corpo (circa 6-9 cucchiaini per il totale delle aree non coperte dal costume di un adulto di medie dimensioni),
  • riapplicare il solare almeno ogni due ore e sempre dopo una doccia o un bagno in mare (anche se è resistente all’acqua)
  • non esporre al sole i bambini fino a 2 anni di età
  • curare anche l’alimentazione aumentando l’apporto di antiossidanti da frutta e verdura,

Bibliografia

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