Sonnenschutzprodukte: Eine äußerst anspruchsvolle Herausforderung bei der Formulierung

Obwohl sich ein Teil der Verbraucher immer noch nicht wirksam gegen die schädlichen Auswirkungen der Sonne schützt, stellt die Nachfrage nach Produkten mit hohem SPF zunehmend eine Herausforderung für die Formulierung von Sonnenschutzmitteln dar. Sonnenschutzprodukte sind nicht mehr nur für den Strandgebrauch im Sommer reserviert; tägliche Sonnencremes, inspiriert von asiatischen Hautpflegeroutinen, gewinnen stark an Fahrt. Dieser Trend treibt eine wachsende Zahl von Sonnenschutz-Entwicklungen voran. Sonnencremes sind jedoch keine kosmetischen Produkte wie andere, und ihre Formulierung erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und Kontrolle.

In Sonnenschutzprodukten und laut regulatorischen Rahmenbedingungen bieten UV-Filter UV-Filter, auch Sonnenschutzfilter genannt. Die Auswahl dieser Filter ist entscheidend, um die Gesamtwirksamkeit der Formel sicherzustellen, die einen breitbandigen Schutz bieten muss, was eine ausreichende Abdeckung sowohl im UVB- als auch im UVA-Bereich bedeutet. In Europa muss der UVA-Schutzfaktor mindestens ein Drittel des UVB-Schutzfaktors ausmachen, und die kritische Wellenlänge muss mindestens 370 nm betragen.

Nach französischen Regulierungsbehörden muss ein Sonnenschutzprodukt im Rahmen der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 einen oder mehrere UV-Filter enthalten, die in Anhang VI (der positiven Liste) aufgeführt sind, um Sonnenschutz geltend zu machen. Wenn solche Filter nicht vorhanden sind, kann das Produkt keine Sonnenschutzversprechen machen. Nur die in diesem Anhang aufgeführten Inhaltsstoffe sind in Europa als UV-Filter zugelassen.

Ob organisch/chemisch oder anorganisch/mineralisch, alle UV-Filter funktionieren, indem sie einen Teil der UV-Energie absorbieren und in unmerkliche Wärme umwandeln. Obwohl Mineralfilter einen kleinen Teil der UV-Strahlung reflektieren und streuen, sollten sie nicht als rein „physischer Schutz“ betrachtet werden, wie sie oft dargestellt werden.

Die Wahl der UV-Filter hängt von mehreren Faktoren ab, wie zum Beispiel:

• Das Formulierungsformat: Einige Filter sollten bei Einatmungsgefahr vermieden werden (Sprays, Pulver). Nicht alle Filter sind mit leichten Texturen (Flüssigkeiten, täglichen Sonnencremes) kompatibel, besonders wenn man auf hohe SPF-Werte abzielt;
• Die Zielgruppe: Mineralfilter werden oft für empfindliche Haut empfohlen, obwohl neuere organische Filter gute Toleranzprofile zeigen. Für Kinder sind die Anforderungen an Sicherheit, Toleranz und breitbandige Abdeckung besonders streng;
• Die Produktpalette: organische oder natürliche Produktlinien basieren zwangsläufig auf Mineralfiltern. Produkte, die für dunklere Hauttöne positioniert sind, bevorzugen tendenziell organische Filter, um Weißgläubchen zu vermeiden und den UVA-Schutz zu verbessern;
• Der Markt(e) der Kommerzialisierung: In einigen Ländern haben Sonnencremes einen spezifischen regulatorischen Status, und genehmigte UV-Filter variieren je nach lokalen Vorschriften;
• Formulierungsauftrag der Marke;
• Und so weiter.

Selbst mit einem gut ausgewählten Filtersystem basiert die Sonnenschutzleistung nicht ausschließlich auf UV-Filtern. Um wirksam zu sein, muss eine Sonnencreme eine durchgehende und stabile Schicht auf der Hautoberfläche bilden, in der UV-Filter gleichmäßig verteilt sind.

Die erste zentrale Herausforderung besteht daher darin, eine stabile Dispersion von UV-Filtern zu erreichen. Mit organischen Filtern ist das relativ einfach zu erreichen. Mineralfilter sind jedoch bekannt für ihre Tendenz zum Agglomerieren und für die Schwierigkeit, eine angemessene Dispersion zu erreichen. Genau deshalb sind DIY-Rezepte, die auf Zinkoxid basieren, gefährlich: Es ist unmöglich, Partikel ohne Industrieausrüstung richtig zu dispergen. Die Beschichtung von Mineralfiltern, insbesondere Titandioxid, zur Reduzierung der Partikelreaktivität trägt ebenso zur Verbesserung der Dispersionshomogenität und -stabilität bei, ebenso wie die Einkapselung. In einigen Ländern ermutigen saubere Schönheitstrends Lieferanten, Partikel (insbesondere Zinkoxid) zu entwickeln, um die Dispergierbarkeit ohne Beschichtungen zu verbessern.

Die Wahl der funktionellen Inhaltsstoffe ist dann entscheidend, um einen einheitlichen, haftenden Film auf der Haut zu erhalten. Mit immer strengeren Vorschriften zu Mikrokunststoffen und anhaltenden Missverständnissen über synthetische Inhaltsstoffe ist die Auswahl von Filmform- und Texturierungsmitteln komplexer und eingeschränkter geworden. Die Wirkung des Endprodukts auf der Haut ist jedoch untrennbar mit seiner Wirksamkeit und dem Erreichen der erwarteten SPF-Werte verbunden. Obwohl Natürlichkeit weiterhin eine starke Verbrauchernachfrage ist und Lieferanten die Zutatenprofile kontinuierlich verbessern, darf dies nicht auf Kosten der Produktleistung gehen. Zum Beispiel ist Wasserbeständigkeit bei Produkten für den Strandgebrauch nicht verhandelbar, da sie die Verbrauchersicherheit direkt beeinträchtigt.

SPF-Booster sind unerlässlich geworden, um der Nachfrage nach hohen Schutzfaktoren gerecht zu werden und gleichzeitig elegante Texturen zu erhalten. Einige wirken als UV-Absorber (die von den Regulierungsbehörden als nicht gelistete UV-Filter betrachtet werden können, was problematische Probleme mit sich bringen kann), während andere die Filterverteilung verbessern oder andere Parameter des Produktfilms auf der Haut beeinflussen.

Laut einer aktuellen FEBEA-Studie nennen 59 % der französischen Verbraucher Bedenken hinsichtlich der gesundheitlichen Auswirkungen von Sonnencreme-Inhaltsstoffen als Hindernis bei der Anwendung. Diese Bedenken rühren oft von vorgefassten Meinungen über UV-Filter her, insbesondere chemische/organische. Die inzwischen etablierte Clean-Beauty-Bewegung beeinflusst daher maßgeblich die Entwicklung von Formeln und führt zu einer verstärkten Verwendung von Mineralfiltern, insbesondere Zinkoxid.

Die Minimierung der Umweltbelastung ist ebenfalls eine wichtige Erwartung der Verbraucher (kein Produkt kann legitim behaupten, keine Umweltbelastung zu haben, Vorsicht vor Greenwashing und irreführenden Behauptungen). Es reicht jedoch nicht aus, Nachhaltigkeitsansprüche nur auf die Auswahl der UV-Filter zu beschränken. Zinkoxid, das oft als „umweltfreundlich“ dargestellt wird, wird nach der europäischen CLP-Verordnung als giftig für aquatisches Leben eingestuft. Darüber hinaus beeinflusst die Beschichtung, falls vorhanden, die Ökotoxizität und muss berücksichtigt werden.

Ebenso ist es eine Vereinfachung, organische Filter als umweltschädlich und mineralische Filter als grundsätzlich sicherer abzulehnen. Das Verbot bestimmter organischer Filter in bestimmten Regionen hat zu einer allgemeinen Stigmatisierung der gesamten Kategorie geführt, obwohl neuere Filter deutlich verbesserte ökotoxikologische Profile aufweisen. Umgekehrt zeigen einige Studien auch negative Auswirkungen von Mineralfiltern auf aquatische Organismen, einschließlich Korallenriffe. Daher ist es unerlässlich, das ökotoxikologische Profil der verwendeten Filter zu erstellen, aber nicht nur das. Die gesamte Formel muss bewertet werden, da sie das Endprodukt ist, dessen Gesamtumweltauswirkung bewertet und getestet werden muss.

Abgesehen von einer begrenzten Anzahl von ISO-standardisierten Tests gibt es derzeit kein harmonisiertes Protokoll zur Bewertung des ökotoxikologischen Profils einer kosmetischen Formel, insbesondere in marinen Umgebungen. In diesem Zusammenhang ist die Rücksicht auf toxikologische Expertise und fallweise angepasste Teststrategien von höchster Bedeutung.

Auch hier ist der Wasserwiderstand ein zentrales Kriterium, um die Freisetzung von Filtern in aquatische Umgebungen zu begrenzen, und muss sorgfältig für Bereiche optimiert werden, die für Schwimmen oder Wassereinflüsse bestimmt sind. Sie wird nach den Normen ISO 16217 und ISO 18861 bewertet.

Ob bei der Wahl von UV-Filtersystemen oder funktionellen Inhaltsstoffen – Sonnenschutzprodukte unterliegen oft widersprüchlichen Verbrauchererwartungen. Doch mit ihrem einzigartigen Status an der Schnittstelle von Kosmetik und öffentlicher Gesundheit gibt es keinen Spielraum für Fehler in ihrer Formulierung. Sonnencremes gehören aufgrund der vielfältigen Einschränkungen zu den komplexesten kosmetischen Produkten, die entwickelt werden. Dieses Komplexitätsniveau macht einen strukturierten PLM-Ansatz unverzichtbar: Lösungen wie Coptis bieten eine einzige Wahrheitsquelle, die es F&E-Teams ermöglicht, Formulierung, regulatorische und Leistungsanforderungen mit Konsistenz, Geschwindigkeit und Vertrauen zu verwalten. Dennoch bleiben sie ein äußerst stimulierendes Feld für Erkundung und Innovation, angetrieben durch eine starke Nachfrage nach immer bequemeren galenischen Formen und gezieltere Positionierung.