Das Thema kurz und kompakt
Der ausgelobte Lichtschutzfaktor muss am fertigen Produkt geprueft werden und laesst sich nicht aus der Filterkonzentration ableiten.
Fuer Breitbandschutz verlangt die EU einen UVA-Schutz von mindestens einem Drittel des ausgelobten LSF und eine kritische Wellenlaenge von 370 nm.
Die Pruefung nach ISO 24444 erfolgt mit 2,0 mg/cm2, deutlich mehr als Verbraucher im Alltag auftragen.
Der Anspruch an taegliche Sonnenschutzpflege ist widerspruechlich: hoher Schutz bei einer Textur, die sich wie eine leichte Tagespflege anfuehlt. Hoher Schutz bedeutet aber eine hohe Filtermenge, und Filter sind entweder Feststoffe, die dispergiert werden muessen, oder oelloesliche Substanzen, die eine grosse Oelphase erfordern.
Beides belastet die Emulsion. Oelphasenanteile jenseits von etwa einem Drittel erhoehen die Neigung zu Aufrahmung und Phasentrennung deutlich. Gleichzeitig soll das Produkt nicht fetten, nicht weisseln und sich unter Make-up tragen lassen. Diese Kombination ist der eigentliche Entwicklungsaufwand.
Hoher Schutz erfordert hohe Filtermengen und damit eine belastete Emulsion.
Mineralische Filter neigen zu Weisseln und Agglomeration.
Organische Filter brauchen eine grosse, sorgfaeltig abgestimmte Oelphase.
Warum taegliche SPF-Pflege technisch schwierig ist
Der Anspruch an taegliche Sonnenschutzpflege ist widerspruechlich: hoher Schutz bei einer Textur, die sich wie eine leichte Tagespflege anfuehlt. Hoher Schutz bedeutet aber eine hohe Filtermenge, und Filter sind entweder Feststoffe, die dispergiert werden muessen, oder oelloesliche Substanzen, die eine grosse Oelphase erfordern.
Beides belastet die Emulsion. Oelphasenanteile jenseits von etwa einem Drittel erhoehen die Neigung zu Aufrahmung und Phasentrennung deutlich. Gleichzeitig soll das Produkt nicht fetten, nicht weisseln und sich unter Make-up tragen lassen. Diese Kombination ist der eigentliche Entwicklungsaufwand.
Hoher Schutz erfordert hohe Filtermengen und damit eine belastete Emulsion.
Mineralische Filter neigen zu Weisseln und Agglomeration.
Organische Filter brauchen eine grosse, sorgfaeltig abgestimmte Oelphase.
Mineralisch, organisch oder kombiniert
Mineralische Filter wie Zinkoxid und Titandioxid wirken vorwiegend physikalisch und eignen sich fuer eine Positionierung auf empfindliche Haut. Ihr Nachteil ist der Weisseleffekt, der auf dunkleren Hauttypen deutlich sichtbar wird, sowie die Neigung zur Agglomeration, die sowohl die Textur als auch den tatsaechlichen Schutz verschlechtert.
Organische Filter absorbieren UV-Strahlung und erlauben deutlich leichtere, transparente Texturen. Sie erfordern jedoch eine sorgfaeltige Auswahl innerhalb der zugelassenen Liste und koennen auf vorgeschaedigter Haut weniger gut vertragen werden. In der Praxis sind kombinierte Systeme der ueblichste Weg, weil sie Schutzleistung und Sensorik ausbalancieren.
Zinkoxid: breites Spektrum, photostabil, geeignet fuer Sensitiv-Positionierung.
Titandioxid: vorwiegend UVB, erfordert sehr gute Dispersion gegen Weisseln.
Organische Filter: leichte Texturen, dafuer engere regulatorische Auswahl.
Dispersion entscheidet ueber Schutz und Textur
Bei mineralischen Systemen ist die Dispersion der wichtigste einzelne Faktor. Agglomerierte Partikel streuen Licht anders als einzeln verteilte, wodurch der gemessene Schutz sinkt und gleichzeitig ein grieseliges Hautgefuehl entsteht. Beide Probleme haben dieselbe Ursache.
Oberflaechenbehandelte Pigmente und vordispergierte Konzentrate loesen das deutlich zuverlaessiger als eine Pulverzugabe im Ansatz. Der Zusammenhang zwischen Dispersion und Ergebnis ist derselbe wie in der Farbkosmetik, beschrieben in Nuancenentwicklung fuer Make-up.
Vordispergierte Konzentrate statt Pulverzugabe im Ansatz.
Oberflaechenbehandelte Partikel zur besseren Benetzung.
Dispergierzeit als verbindlichen Prozessparameter dokumentieren.
Was die EU verlangt
Sonnenschutzmittel sind in der EU kosmetische Mittel und unterliegen der Verordnung (EG) 1223/2009. Eingesetzt werden duerfen ausschliesslich Filter aus der zugelassenen Liste in Anhang VI, jeweils innerhalb der dort genannten Hoechstkonzentrationen.
Fuer die Auslobung gelten zusaetzliche Anforderungen: ein Mindestschutz, ein UVA-Schutz von mindestens einem Drittel des ausgelobten Lichtschutzfaktors und eine kritische Wellenlaenge von mindestens 370 nm fuer die Auslobung eines Breitbandschutzes. Der Rahmen dazu ist in EU-Kosmetikverordnung in der Praxis beschrieben.
Nur zugelassene Filter aus Anhang VI, innerhalb der Hoechstmengen.
UVA-Schutz mindestens ein Drittel des ausgelobten LSF.
Kritische Wellenlaenge mindestens 370 nm fuer Breitbandschutz.
Der Lichtschutzfaktor wird geprueft, nicht gerechnet
Der wichtigste Punkt fuer die Planung: Der Lichtschutzfaktor laesst sich nicht aus der Filterkonzentration ableiten. Er haengt von der gesamten Rezepturmatrix ab, von der Filmbildung auf der Haut, der Tropfengroesse der Emulsion und der Verteilung der Filter. Zwei Rezepturen mit identischer Filtermenge koennen deutlich unterschiedliche Werte erreichen.
Der Nachweis erfolgt am fertigen Produkt, ueblicherweise in vivo nach ISO 24444 mit einer definierten Auftragsmenge von 2,0 mg/cm2. Diese Menge liegt deutlich ueber dem, was Verbraucher im Alltag auftragen, weshalb eine angenehme Textur nicht nur ein Verkaufsargument ist, sondern die Wahrscheinlichkeit erhoeht, dass ausreichend aufgetragen wird.
In-vitro-Vorscreening zur Abschaetzung, bevor teuer in vivo geprueft wird.
In-vivo-Pruefung nach ISO 24444 am fertigen Produkt in finaler Verpackung.
Zeit- und Kostenpuffer fuer eine moegliche Nachjustierung einplanen.
Verpackung und Scale-up
Die Verpackung ist bei dieser Kategorie funktional. Organische Filter sind teils oxidations- und lichtempfindlich, weshalb luftarme Systeme und lichtundurchlaessige Materialien den Schutz ueber die Haltbarkeit erhalten. Bei mineralischen Suspensionen bestimmt zusaetzlich die Oeffnungsgeometrie, ob sich das Produkt gleichmaessig entnehmen laesst.
Beim Scale-up ist der Energieeintrag kritisch. Die im Labor erreichte Dispersion muss im Produktionsmassstab reproduzierbar sein, sonst faellt der geprueft Schutz in der Serie niedriger aus als im Muster. Ebenso muss die Temperaturfuehrung eng gefuehrt werden, damit organische Filter nicht rekristallisieren. Die Systematik dazu in Kosmetikproduktion skalieren.
Luftarme und lichtundurchlaessige Systeme fuer empfindliche Filter.
Materialvertraeglichkeit pruefen, Filter koennen vom Packmittel aufgenommen werden.
Dispergier- und Temperaturparameter in der Pilotcharge festschreiben.
Schutzwirkung an Serienmustern gegenpruefen, nicht nur am Labormuster.
Weitere nützliche Links
FAQ
Kann man den Lichtschutzfaktor aus der Filtermenge berechnen?
Nein. Der Lichtschutzfaktor haengt von der gesamten Rezepturmatrix ab, unter anderem von Filmbildung, Tropfengroesse und Filterverteilung. Zwei Rezepturen mit identischer Filterkonzentration koennen deutlich unterschiedliche Werte erreichen. Der Nachweis erfolgt am fertigen Produkt, ueblicherweise in vivo nach ISO 24444.
Welchen UVA-Schutz verlangt die EU?
Der UVA-Schutzfaktor muss mindestens ein Drittel des ausgelobten Lichtschutzfaktors betragen. Fuer die Auslobung eines Breitbandschutzes ist zusaetzlich eine kritische Wellenlaenge von mindestens 370 nm erforderlich. Beides wird am fertigen Produkt nachgewiesen.
Warum wird mit 2,0 mg/cm2 geprueft, wenn niemand so viel auftraegt?
Weil die Pruefung reproduzierbar sein muss. ISO 24444 legt diese Auftragsmenge fest, damit Ergebnisse zwischen Laboren und Produkten vergleichbar sind. Im Alltag wird deutlich weniger aufgetragen, weshalb eine angenehme Textur die Wahrscheinlichkeit erhoeht, dass ausreichend Produkt verwendet wird.
Warum weisseln mineralische Filter und was hilft dagegen?
Weisseln entsteht durch Lichtstreuung an den Partikeln und verstaerkt sich, wenn diese agglomerieren. Oberflaechenbehandelte Pigmente, vordispergierte Konzentrate und eine ausreichende Dispergierzeit reduzieren den Effekt deutlich. Dieselbe Massnahme verbessert gleichzeitig den gemessenen Schutz.
Welche Verpackung eignet sich fuer SPF-Produkte?
Luftarme Systeme wie Airless-Spender und lichtundurchlaessige Materialien, weil viele organische Filter oxidations- und lichtempfindlich sind. Bei mineralischen Suspensionen ist zusaetzlich die Oeffnungsgeometrie relevant, damit sich das Produkt gleichmaessig entnehmen laesst. Die Materialvertraeglichkeit ist zu pruefen.
Was ist beim Scale-up am kritischsten?
Der Energieeintrag beim Dispergieren und die Temperaturfuehrung. Ist die Dispersion im Produktionsmassstab unvollstaendig, faellt der geprueft Schutz niedriger aus als im Labormuster. Zu hohe oder zu lange Waermebelastung kann organische Filter rekristallisieren lassen. Beide Parameter gehoeren in der Pilotcharge festgeschrieben.
