Средства искусственного загара: альтернатива солнечному воздействию

Многие дерматологи выступают за использование средств искусственного загара в качестве альтернативы пребыванию на солнце. Хотя данные средства могут симулировать красивый загар, имеются некоторые важные детали, которые должен знать дерматолог. Эта статья предназначена дерматологам и позволит лучше консультировать пациентов по вопросам действия средств искусственного загара.

История применения дигидроксиацетона

Солнцезащитные средства для загара выпускаются на основе известного химического элемента дигидроксиацетона (ДГА) [1]. Дигидроксиацетон  был впервые применен в 1920 г. в качестве заменителя глюкозы. Он был заново открыт в 1957 году, когда д-р Ева Витгенштейн, врач детской больницы, открыла тонирующие свойства ДГА. Д-р Витгенштейн изучала влияние перорального приема ДГА на детскую болезнь накопления гликогена, когда заметила, что у детей после сплевывания сиропа развивается коричневый цвет кожи в местах его попадания на кожу. Впоследствии она начала наносить жидкость на собственную кожу и заметила появление загорелого цвета кожных покровов [2]. Таким образом, с 1959 года ДГА стал использоваться в коммерческих целях в качестве лосьона для бритья под названием "Мужской загар". Это было огромным успехом в дерматологии, однако сырье для производства ДГА было довольно дорогим - $2000/кг.

Химические свойства ДГА

Дигидроксиацетон - это основа всех ныне продаваемых средств искусственного загара, который является 3-углеродным сахаром и производится в виде белого кристаллического, гигроскопичного порошка. Дигидроксиацетон образуется при ферментации глицерина бактерией Gluconobacteroxydans. Он взаимодействует с аминокислотами, пептидами и белками и формирует специальные хромофоры, называемые меланоидины [2]. Меланоидины структурно имеют определенное сходство с меланином кожи, но не обладают фотозащитными свойствами [3]. Дигидроксиацетон взаимодействует только с роговым слоем. При этом коричневый цвет может быть полностью удален при помощи специальной стрип-ленты. Таким образом, чем толще роговой слой, тем глубже пигмент проникает в кожу. По этой причине, загорелый цвет кожи является менее интенсивным на коже лица, где роговой слой тонкий, и более интенсивным на локтях, где роговой слой толще. Уровень pHкожи и состав средства могут изменить цвет ДГА-индуцированного окрашивания кожи. Если кожа или состав средства для искусственного загара обладают щелочной реакцией, ДГА-индуцированное окрашивание кожи будет приобретать более оранжевый оттенок. И наоборот, если кожа или состав средства для искусственного загара обладают кислой реакцией, ДГА-индуцированное окрашивание кожи будет более естественным по внешнему виду. Оптимальное значение рН для лучшего проявления цвета кожи находится в пределах от 5 до 6.

Количество воды в составе ДГА-содержащего средства также может влиять на получившийся цвет кожи. Если присутствует слишком много воды, ДГА-индуцированное окрашивание кожи будет иметь более светлый оттенок. По этой причине средства с ДГА не имеют в своем составе глицерина, который ингибирует реакции потемнения. Было отмечено, что пропиленгликоль и сорбит увеличивают интенсивность загара.

Реакция Майара

Реакция потемнения, происходящая, когда ДГА подвергается воздействию белка кератина, известна как реакция Майяра [4]. По технической классификации дигидроксиацетон относится к группе колорантов или бесцветных красителей. Он вступает в реакцию с аминами, пептидами и свободными аминокислотами рогового слоя. На первом этапе происходит преобразование ДГА в пирувальдегид путем элиминации воды. Затем кето- или альдегид взаимодействует с кератином кожи с образованием имина [5]. Остальные особенности реакции до сих пор неизвестны, однако ее конечные продукты представляют собой циклические и/или линейные полимеры желтого или коричневого цвета.

Результаты химической реакции обычно становятся видны в течение 1 часа после нанесения ДГА, но максимальное ДГА-индуцированное потемнение кожи наступает в промежутке от 8 до 24 часов [6]. Многие средства для автозагара содержат временный краситель, который позволяет пользователю отметить области нанесения средства с целью равномерного нанесения на кожу, но этот быстро проявляющийся цвет не следует путать с реакцией Майяра.

Средства для автозагара и фотозащиты

Загорелый цвет кожи, который возникает под действием средств для автозагара, не обеспечивает такую же фотозащиту, как меланин. Тем не менее, ДГА-содержащие полимеры поглощают длинноволновое УФ-излучение с длиной волны от 300 до 380 нм [7]. Дигидроксиацетон формально числился в перечне солнцезащитных кремов, но был исключен оттуда, поскольку ДГА обеспечивает фактор солнечной защиты (SPF) только в диапазоне от 3 до 4,8. Важно напомнить пациентам, что они будут по-прежнему получать естественный солнечный загар, а также искусственный загар при использовании средств для автозагара; таким образом, они все равно должны наносить солнцезащитный крем на открытые участки кожи, подвергающиеся солнечному воздействию.

Дигидроксиацетон можно использовать совместно с органическими солнцезащитными средствами, не содержащими аминогруппы, такими как октилметоксициннамат, гомосалат, октокрилен и бензофенон. Также его можно применять совместно с неорганическими солнцезащитными средствами, содержащими оксид цинка и двуокись титана. Проблема неорганических солнцезащитных соединений заключается в том, что оксид цинка и диоксид титана могут изменить цвет в емкости, где они хранятся, если 5% ДГА комбинировать с 5% неорганическим солнцезащитным кремом в течение нескольких дней.

Состав средств для автозагара.

Дигидроксиацетон обычно добавляют к кремовой основе в концентрации от 3% до 5% [9]. Применение более низких концентраций ДГА приводит к появлению слабого загара, тогда как более высокие концентрации приводят к появлению слишком выраженного загара [10]. Это позволяет создавать кремы для достижения легкого, умеренного и выраженного оттенков автозагара. Глубина цвета, полученного путем применения кремов для автозагара, может быть повышена за счет увеличения содержания белка в роговом слое, что осуществляется путем нанесения серосодержащей аминокислоты, такой как метионин сульфоксид, на кожу перед нанесением ДГА.

Безопасность

Дигидроацетон - это нетоксичный ингредиент как для приема внутрь, так и для местного применения. Он имеет доказанную безопасность с несколькими зарегистрированными случаями аллергического контактного дерматита [11]. В 1920 году было установлено, что ДГА при пероральном введении в больших количествах не обладает токсичностью, а средняя летальная доза для крыс составляет более 16 г/кг. Интересно отметить, что фосфат ДГА является одним из промежуточных продуктов в цикле Кребса, известном как ДГА монофосфат. При местном нанесении ДГА сразу реагирует с аминами рогового слоя и по этой причине не всасывается. Дигидроацетон после местного нанесения не обнаруживался в моче или сыворотке добровольцев [9].

Реакция окрашивания, появляющаяся при нанесении ДГА, строго ограничена роговым слоем и легко удаляется при помощи стрип-ленты и в результате эксфолиации. Таким образом, для поддержания оптимального загара продукт следует повторно наносить на кожу ежедневно. При частом применении не было зафиксировано каких-либо побочных эффектов, кроме возможного раздражения. ДГА имеет особый запах, который трудно маскировать другими ароматами.

Выводы

Американская академия дерматологии в ряде последних сообщений, касающихся проблем солнечной защиты, начала поощрять использование средств для автозагара [12]. Когда потребители слышат эту социальную рекламу, у них может возникать много вопросов, касающихся местного применения ДГА. В данной статье мы обсудили некоторые из наиболее важных деталей, касающихся применения ДГА и его состав в препаратах для автозагара. Средства для автозагара на основе ДГА можно безопасно использовать, однако они не обеспечивают достаточную фотозащиту, если не комбинировать их с солнцезащитным кремом. Таким образом, нанесение крема для автозагара позволяет получить загар, который выглядит как естественный. Следует проявлять осторожность с легко окрашиваемыми участками тела, такими как лодыжки, колени, локти и пальцы, где требуется наносить меньшее количество крема. Сразу после нанесения крема следует тщательно вымыть руки, чтобы предотвратить неестественное окрашивание поверхности кожи. Не следует наносить продукт на волосы или ногти. Данные простые инструкции могут имитировать загорелый вид без воздействия солнечного света.

Литература

1. Maibach HI, Kligman AM. Dihydroxyacetone: a sun-tan-simulating agent. Arch Dermatol. 1960;82:505-507.
2. Wittgenstein E, Berry HK. Reaction of dihydroxyacetone (DHA) with human skin callus and amino compounds. J Invest Dermatol. 1961;36:283-286.
3. Meybeck A. A spectroscopic study of the reaction products of dihydroxyacetone with amino acids. J Soc Cosmet Chem. 1977;28:25-35.
4. Wittgenstein E, Berry HK. Staining of skin with dihydroxyacetone. Science. 1960;132:894-895.
5. Chaudhuri RK, Hwang C. Self-tanners: formulating with dihydroxyacetone. Cosmet Toiletries. 2001;116:87-96.
6. Goldman L, Barkoff J, Blaney D, et al. Investigative studies with skin coloring agents dihydroxyacetone and glyoxal. preliminary report. J Invest Dermatol. 1960;35:161-164.
7. Johnson JA, Fusaro RM. Protection against long ultraviolet radiation: topical browning agents and a new outlook. Dermatologica. 1987;175:53-57.
8. Muizzuddin N, Marenus KD, Maes DH. UVA and UVB protective effect of melanoids formed with dihydroxyacetone and skin. Poster presented at: 55th Annual Meeting of the American Academy of Dermatology; March 1997; San Francisco, CA.
9. Kurz T. Formulating effective self-tanners with DHA. Cosmet Toiletriesx. 1994;109:55-61.
10. Baran R, Maibach HI, eds. Cosmetic Dermatology. London, England: Murtin Dunitz; 1994.
11. Morren M, Dooms-Goossens A, Heidbuchel M, et al. Contact allergy to dihydroxyacetone. Contact Dermatitis. 1991;25:326-327.
12. How to apply self-tanner. American Academy of Dermatology Web site, http://www.aad.org/skin-conditions/skin-health-tips/how-to-apply-self-tanner. Accessed April 2, 2013.