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Mineral filters in sunscreen products, Comparison of the efficacy of zinc oxide and titanium dioxide by in vitro method

> COUTEAU C., ALAMI-EL-BOURRY S., GUITTON M., PAPARIS E., COIFFARD L.J.M.

Pharmazie, 63 (1) 58 (2008)

Tout comme pour les filtres organiques, l’efficacité des filtres inorganiques a été testée.

Le dioxyde de titane est autorisé à concurrence de 25% dans les produits solaires. L’oxyde de zinc en revanche ne figure pas sur la liste des filtres autorisés. Ce statut un peu particulier rend son emploi délicat dans les PPS d’autant que son innocuité ne fait pas l’unanimité.

Les fournisseurs d’ingrédients anti-solaires sont nombreux et l’on note une grande variété de produits commerciaux renfermant l’un ou l’autre des écrans précités. Selon le produit considéré, on pourra constater que le pourcentage de matière active et que la nature de l’enrobage varient.

Devant cette grande diversité de matières premières à disposition, il nous a paru intéressant de dresser un état des lieux en comparant l’efficacité des principaux écrans disponibles sur le marché. Au total 57 écrans ont été étudiés. Parmi ceux-ci, nous avons choisi de ne présenter que les résultats obtenus pour 16 d’entre eux (pour plus d’informations se reporter à la publication).

Les différentes formes commerciales de dioxyde de titane testé :

Nom commercial

Nom INCI % de matière active Fournisseur
Oxyde de titane standard Titanium dioxide 99-100% LCW, St Ouen l’Aumône, France
Eusolex T-Oleo® Titanium dioxide, Butylene glycol dicaprylate/dicaprate, Silica, Polyglyceryl-2 dipolyhydroxystearate 30% Merck, Fontenay sous Bois, France
Eusolex T-Aqua® Titanium dioxide, Aqua, Alumina, Sodium metaphosphate, Phenoxyethanol, Sodium methylparaben 25,8% Merck, Fontenay sous Bois, France
Eusolex T-Avo® Titanium dioxide, Silica 79,6%  Merck, Fontenay sous Bois, France
Eusolex T-2000® Titanium dioxide, Alumina, Simethicone 80,3% Merck, Fontenay sous Bois, France
Eusolex T-Eco® Titanium dioxide, Alumina, simethicone 79,6%  Merck, Fontenay sous Bois, France 
Eusolex T® Titanium dioxide, Simethicone  77,5%  Merck, Fontenay sous Bois, France 
Eusolex T-S® Titanium dioxide, Alumina, Stearic acid 73-79%  Merck, Fontenay sous Bois, France 

Les différentes formes commerciales d’oxyde de zinc testé :

Noms commerciaux Noms INCI % de matière active Fournisseurs
Zinc oxide Neutral® Zinc oxide Min 95% Symrise, Neuilly sur Seine, France
Zinc oxide NDM® Zinc oxide, Dimethicone Min 92% Symrise, Neuilly sur Seine, France
Z-Cote® Zinc oxide 99-100% BASF, Levallois Perret, France
Z-Cote Max® Zinc oxide, Diphenyl Capryl methicone 96-99% BASF, Levallois Perret, France
Tego-Sun Z500® Zinc oxide >99,5% Goldschmidt, Montigny le Bretonneux, France
Tego-Sun Z800® Zinc oxide, Trimetoxycaprylylsilane >94% Goldschmidt, Montigny le Bretonneux, France
Nanox 200® Zinc oxide 99% SACI-CFPA , Paris, France
Nanox gel 200 TN® C12-15 alkyl benzoate, Zinc oxide, Polyhydroxystearic acid 55% SACI-CFPA , Paris, France

Par ailleurs, le talc (Cooper, Melun, France), réputé photoprotecteur, en particulier dans les fonds de teint, a également été étudié.

Les écrans ont été introduits à des doses allant de 5 à 25% (m/m) dans la crème L/H précédemment décrite. Le dioxyde de titane s’avère de manipulation plus simple que l’oxyde de zinc qui est assez difficile à incorporer. Les formes hydrophiles ont été dispersées en phase aqueuse, les formes lipophiles dans la phase grasse. Les formes non enrobées ont, quant à elles, été incorporées en fin de préparation. Le protocole de détermination du SPF est toujours le même.

Résultats :

Les courbes de tendance SPF = f(c) correspondent à des polynômes d’ordre 2 pour le dioxyde de titane (Eusolex TS®) et l’oxyde de zinc (Z-Cote Max®).

Efficacité du Z-Cote Max® dans le domaine UVB :

Pour le talc, on obtient une droite.

Efficacité du talc dans le domaine UVB

On a ainsi pu établir un classement des écrans par ordre d’efficacité croissante. Les valeurs indiquées entre parenthèses correspondent au SPF obtenu pour une dose d’emploi de 25% :

Talc (1,22) < Nanox gel 200 TN® (5,00) < Oxyde de titane standard (5,01) < Eusolex T-Aqua® (5,84) < Z-Cote® (6,17) < Zinc oxide NDM® (6,35) < Tegosun Z500® (6,55) < Eusolex T-Oleo® (7,20) < Tegosun Z800® (8,10) < Zinc oxide neutral® (8,33) < Z-Cote Max® (10,13) < Eusolex T® (11,02) < Eusolex T2000® (25,00) < Eusolex T-Avo® (28,12) < Eusolex T-Eco® (36,63) < Eusolex TS® (38,60)

Nous en déduisons une totale inefficacité du talc en tant qu’agent photoprotecteur. Nous avons par ailleurs démontré la supériorité de l’oxyde de titane sur l’oxyde de zinc en termes d’efficacité. Par exemple, l’Eusolex TS® est 4 fois plus performant que le Z-Cote Max®. Par ailleurs, le processus de micronisation, outre le confort d’application procuré (disparition de ce que l’on avait coutume d’appeler le « masque de Pierrot »), permet de démultiplier les performances du dioxyde de titane. En comparant les résultats obtenus avec le dioxyde de titane d’une granulométrie de 200 nanomètres utilisable comme pigment fourni par la société LCW et ceux obtenus avec l’Eusolex TS® présentant une granulométrie de l’ordre d’une dizaine de nanomètres destiné spécifiquement à la formulation des produits anti-solaires, on constate un facteur 8.

Il en découle que les PPS exclusivement minéraux ne peuvent prétendre à l’affichage de valeur de SPF élevé. Rappelons que d’un point de vue galénique, l’adjonction de 25% de dioxyde de titane ou d’oxyde de zinc conduit à l’obtention d’une pâte dont la texture n’a plus rien à voir avec un cosmétique. Une valeur de SPF supérieure à 30 ne peut donc en aucun cas être obtenue (dans le cas du dioxyde de titane).







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