Design and in vivo evaluation of ultrafine inorganic‐oxide‐containing‐sunscreen formulations

Abstract

Ultrafine titanium dioxide, zinc oxide, and a 1:1 mixture of ZnO/TiO2 were used as 5% dispersions in sunscreen formulae. Three different carrier bases were evaluated for their accelerated stability and rheological properties with and without metal oxides based on sodium lauryl sulphate/polysorbate 80, triethanolamine stearate, and cetyl trimethyl ammonium chloride. All three bases showed thixotropic behaviour. Addition of metal oxides only affected the magnitude of viscosity not the viscoelastic behaviour. The cationic emulsion base was found to be the most stable to incorporate the microfine metal oxides, the others' viscosity values showing a significant drop in storage. The in vivo sun protection factors were determined on the cationic based emulsions in four human subjects using an UV source covering both UVA‐UVB regions. The mean sun protection factors were found to be 5.03, 4.03, and 4.8 for TiO2, ZnO, and 1:1 ZnO/TiO2 respectively for 4 mg.cm‐2 applications, the differences not being significant. Dans cette etude pour preparer les formules d'ecrans solaires fournissant la protection contre les regions UVA et UVB, on a utilise au taux de 5 pourcent du dioxyde de titane ultrafin, oxyde de zinc ultrafin et une mixture 1:1 de ZnO/TiO2. La stabilite acceleree et les proprietes rheologiques de trois emulsions de base ont ete evaluees avec ou sans les oxydes de metaux. Toutes les trois des emulsions de base ont montre un comportement thixotropique. L'addition des oxydes de metal a seulement affecte le degre de viscosite et non le comportement de viscoelastique. L'emulsion cationique de base a ete determinee comme etant le plus stable pour l'incorporation de l'oxyde de metal microfin. Les autres valeurs de viscosite ont presente une baisse significative a la temperature et a la duree de stockage. Les facteurs de protection solaire ont ete determines des emulsions utilisant le tansio actif cationique in vivo sur quatre sujets utilisant une source UV couvrant a la fois les regions UVA et UVB. En moyenne on a trouve que les facteurs de protection solaire etaient respectivement de 5.03, 4.03 et 4.8 pour TiO2, ZnO, et ZnO/TiO2.