بررسي اثرهاي نانوذره هاي تيتانيم دي‌اكسيد بر مقدار حفاظت در برابر پرتوهاي فرابنفش در كرم هاي ضدآفتاب

Investigation of Titanium Dioxide Nanoparticles Effects in Sunscreens Formulations

سه نمونه تيتانيم دياكسيد تجاري موجود در بازار در اندازه نانو، به منظور استفاده در فرمولاسيون كر مهاي ضدآفتاب و بررسي نقش آن در ويژگي هاي مرتبط با عملكرد ضدآفتاب، يعني SPF، UVAPF و طول موج بحراني(λc) انتخاب شد. سپس اندازه ذرههاي اين نمونه ها با روش اسپكتروسكوپي همبستگي فوتون تعيين و مشخص شد كه با اندازه ي ذره هاي اعلام شده در برچسب آنها تفاوت زيادي دارد. درنتيجه با استفاده از روشهاي آسياب كردن و يكنواخت كردن در زمان هاي گوناگون، اندازه ذره هاي اوليه كوچك تر شد و از اين ذره ها در فرمولاسيون مرجع استفاده شد. سپس ويژگي هاي عملكردي هر فرمولاسيون با روش هاي استاندارد تعيين شد. براي هر فرمولاسيون، دو پارامتر مهم شامل pH و غلظت تيتانيم دي اكسيد در حالت هاي گوناگون و اثر اين پارامترها بر عملكرد فرمولاسيون هاي كرم هاي ضدآفتاب مورد بررسي قرار گرفت. نتيجهها نشان مي دهد كه در بين روش هاي آماده سازي، استفاده از يكنواخت كنندهي فراصوت بهترين عملكرد (رساندن اندازه ي ذرهها به 6/142، 8/254 و 8/362 نانومتر براي هر نمونه در 15 دقيقه) و كم ترين زمان يكنواخت كردن (15 دقيقه) را براي تمام نمونه هاي تيتانيم دي اكسيد دارد و از سه نمونه تيتانيم دي اكسيد، نمونه اي كه بدون اصلاح و يا پوشش است، ك مترين ميزان تجمع ها را داشته و راحت تر از ساير نمونه ها كوچك تر شده است. به طور كلي فرمولاسيون هاي با كمترين مقدارهاي اندازه ذره ها، بيشترين مقدار حفاظت در برابر آفتاب (SPF ) را فراهم كرد و مشخص است كه ميتوان با كمك تيتانيم دي اكسيد به مقدارهاي بالاي SPF دست يافت.

The effect of three commercial types of titanium dioxide (TiO2) with primary particle sizes of 20 to 50 nm have been used for different sunscreens formulations. The efficiency of these sunscreens formulations, such as Sun Protection Factor (SPF), UVAPF and critical wavelength (λc) were tested. Oil/water creams with 5%, 10%, and 20% concentrations of each type of TiO2 were prepared, and SPF, UVAPF and λc were measured using both in vitro and in vivo methods. Because the samples have been aggregate and made the agglomerations, the milling and hemogenation methods have been used for decrease size of particles. In vitro analysis demonstrated that submicronsized TiO2 cream had a lower SPF value than nanosized TiO2 formulations of the same concentration. In vivo experiments confirmed this result, and a strong correlation between in vitro and in vivo measurements was observed. Furthermore, the SPF values of nanosized TiO2 sunscreen were concentrationdependent in the range of 5% to 20%. Scanning electron microscopy results indicate that the higher SPF of nanosized TiO2 formulations may be due to the formation of multilayer agglomerates by small particles at nanoscales, leading to a reduced void space between particles and a more efficient barrier to protect skin from sunlight.