Zinkoxid ist eine anorganische Verbindung mit der Formel ZnO. ZnO ist ein weißes Pulver, das in Wasser unlöslich ist und als Zusatzstoff in zahlreichen Materialien und Produkten, einschließlich Gummi, Kunststoffen, Keramik, Glas, Zement, Schmiermitteln, Lebensmitteln und als Sonnenschutzmittel verwendet wird.
Für materialwissenschaftliche Anwendungen hat Zinkoxid einen hohen Brechungsindex , eine hohe Wärmeleitfähigkeit , bindende, antibakterielle und UV-Schutzeigenschaften.
Zinkoxid kann in Salben, Cremes und Lotionen verwendet werden, um vor Sonnenbrand und anderen durch UV-Licht verursachten Hautschäden zu schützen. Es ist der UVA- und UVB-Absorber mit dem breitesten Spektrum, der von der FDA zur Verwendung zugelassen ist und vollständig photostabil ist. Wie in einem Artikel mit dem Titel Microfine zinc oxide (Z-Cote) as a photostable UVA/UVB sunblock agent ’ (mikrofeines Zinkoxid (Z-Cote) als photostabiles UVA/UVB-Sonnenschutzmittel](https://www.britannica.com/science/attenuation-spectrum)70532-3/fulltext)’ angegeben, wurde die Eignung von mikrofeinem Zinkoxid als Breitband-Photoschutzmittel durch Untersuchung der Eigenschaften bewertet, die in Sonnenschutzmitteln als wichtig erachtet werden: Dämpfungsspektrum , Beitrag des Lichtschutzfaktors (SPF), Photostabilität und Photoreaktivität .
Ergebnisse: Mikrofeines Zinkoxid dämpft über das gesamte UVR-Spektrum, einschließlich UVA I. Es ist photostabil und reagiert unter Bestrahlung nicht mit organischen Sonnenschutzmitteln. Schlussfolgerung: Mikrofeines Zinkoxid ist ein wirksames und sicheres Sonnenschutzmittel, das einen Breitband-UV-Schutz einschließlich Schutz vor langwelligem UVA bietet.
1999 veröffentlichte die FDA eine Mitteilung über einen Regelungsvorschlag, mit dem die vorläufige endgültige Monografie (Regelungsvorschlag) für rezeptfreie Sonnenschutzmittel geändert wurde. In Sunscreen Drug Products for Over-the-Counter Human Use “ heißt es:
Die Behörde erörterte eine dem Gremium vorgelegte Studie, in der Zinkoxid allein und in Kombination mit Phenylsalicylat, einem weiteren Sonnenschutzbestandteil, verwendet wurde (58 FR 28194 at 28213). Die Studie sollte die Fähigkeit von Zinkoxid (15 bis 33,3 Prozent) messen, ultraviolette (UV) Strahlung über einen breiten Wellenlängenbereich zu absorbieren.
In der vorgeschlagenen Regel erörterte die Agentur auch die Bedeutung der ultravioletten A-Strahlung (UVA) für die öffentliche Gesundheit sowie die Eigenschaften und die vorgeschlagene Kennzeichnung von OTC-Sonnenschutzmitteln, die angeblich Schutz vor UVA-Strahlung bieten. In einem Kommentar wurde die spektrale Absorption von drei Formulierungen gemessen: (1) 4 Prozent Zinkoxid, (2) 25 Prozent Zinkoxid und (3) 2 Prozent Oxybenzon.
Proben von haarlosen Albino-Mäusen aus der Horn-/Epidermisschicht wurden durch mechanische Entfernung der Dermis mit einer abgestumpften Rasierklinge präpariert. Die Proben wurden in 1-Zoll-Kreise geschnitten und in einem hydratisierten Zustand gehalten, indem die Proben (dermale Seite nach unten) auf einem Wasserbad schwimmend gelagert wurden. Die Absorption jeder Hautprobe wurde gemessen und aufgezeichnet. Zehn Mikroliter (L) Sonnenschutzmittel wurden auf das Hautsubstrat aufgetragen, 15 Minuten lang trocknen gelassen und die Absorption gemessen. Die Absorption jeder mit Sonnenschutzmittel behandelten Probe wurde von der Absorption der Haut (ohne Sonnenschutzmittel) subtrahiert, um die Absorption des Sonnenschutzmittels zu erhalten. Fünf Wiederholungsmessungen für jede Sonnenschutzmittelformel wurden gemittelt und mit Standardabweichungen bei jeweils 10 nm aufgetragen.
Die spektralen Absorptionskurven ergaben, dass
…Zinkoxid eine relativ flache und breite Absorptionskurve von 250 nm bis 370 nm mit einem starken Absorptionsabfall jenseits von 370 nm und bis in das sichtbare Spektrum hinein aufweist. Ein Vergleich der Messungen der 4 Prozent Zinkoxid mit 25 Prozent Zinkoxid zeigte, dass die Höhe der Absorption mit der Menge an Zinkoxid in der Formulierung zusammenhängt.
Diese Messungen zeigten adäquat, dass Zinkoxid
…Strahlung zwischen 290 und 380 nm absorbiert und somit die Wirksamkeit unterstützt.
Ein weiterer Kommentar beinhaltete die Ergebnisse der In-vitro-Tests einer Formulierung, die 15 Prozent Zinkoxid in einer stabilen Emulsion enthält. Die Durchlässigkeitsdaten untermauerten die Prämisse, dass
…Zinkoxid vor UV-Strahlung, einschließlich UVB und UVA, schützen kann.
Ein Kommentar beinhaltete ein spektrales Dämpfungsprofil für Zinkoxid allein in einer kosmetischen Formulierung und von 1:1 und 3:1-Kombinationen aus Zinkoxid und Titandioxid. Diese Spektralprofile von Zinkoxid in verschiedenen Formulierungen zeigten, dass
…Zinkoxid als einzelner Inhaltsstoff sowohl im UVB- als auch im UVA-Spektralbereich Schutz bieten kann.
Jüngste wissenschaftliche Fortschritte im Verständnis der Photochemie und Photobiologie von Sonnenschutzmitteln haben viele Fragen zu Sonnenschutzwirkstoffen, einschließlich Zinkoxid und Titandioxid, aufgeworfen. Da Zinkoxid und Titandioxid viele ähnliche physikalische Eigenschaften haben und in Kombination in OTC-Sonnenschutzmitteln verwendet werden können, befasst sich die folgende Diskussion mit beiden Inhaltsstoffen.
Es ist ein erneutes Interesse an der Verwendung von physikalischen Sonnenschutzmitteln, d.h. Zink Oxid und Titandioxid in Sonnenschutzformulierungen, da diese Inhaltsstoffe Schutz für einen breiten Bereich des UV-Strahlungsspektrums bieten können. Einige Hersteller haben ultrafeine Formen dieser Inhaltsstoffe im Bereich von 0,02 bis 0,10 Mikrometer entwickelt, die auf der Haut transparent sind, sowohl UVA- als auch UVB-Schutz bieten können und ästhetisch ansprechend sind…
Sonnenschutzmittel wurden allgemein als chemisch (organisch) oder physikalisch (anorganisch) klassifiziert, je nachdem, ob sie bestimmte Wellenlängen der UV-Strahlung absorbieren oder UV-Strahlung reflektieren und streuen.
Zinkoxid und Titandioxid wurden als physikalische Sonnenschutzbestandteile beschrieben, die Schutz vor UV-Strahlung durch Reflexion und Streuung bieten. Neue Daten und Informationen deuten jedoch darauf hin, dass sie sowohl UV-Strahlung absorbieren als auch sichtbares Licht streuen.
Verschiedene Autoren haben gezeigt, dass diese Inhaltsstoffe eine optische Absorptionslücke im Halbleiterbereich aufweisen, d.h. sie absorbieren die meiste Strahlung bei Wellenlängen, die kürzer als die Lücke sind (ca. 380 nm), und streuen Strahlung bei Wellenlängen, die länger als die Lücke sind.
Wenn Zinkoxid und Titandioxid mit Licht bestrahlt werden, das eine Energie enthält, die größer ist als die Bandlücke (ca. 3 Elektronenvolt), kann ein Elektron aus dem Valenzband zum Leitungsband angeregt werden, wodurch ein Elektron-Loch-Paar entsteht.
Es gibt viele Formulierungsvariablen, die die photokatalytische Fähigkeit von Zinkoxid und Titandioxid beeinflussen können.
Zu diesen Variablen gehören mineralische Komponenten, Partikelgröße, Oberfläche, Kristallstruktur, Partikelbeschichtungen, pH-Wert des Mediums, Unterschiede im Brechungsindex des Mediums und andere Komponenten in der Formulierung.
Obwohl die FDA weiterhin Daten und Informationen auswertet, um eine monographische Methode zur Bestimmung des Schutzes vor UVA-Strahlung vorzuschlagen, ist sie dennoch der Ansicht, dass
es zahlreiche Daten gibt, die belegen, dass Zinkoxid Schutz vor UVA-Strahlung bietet.
Da es um die Häufigkeit geht, mit der man Sonnenschutzmittel auftragen sollte, lautet eine allgemeine Empfehlung vieler Gesundheitsbehörden, Sonnenschutzmittel alle _zwei bis drei Stunden erneut aufzutragen. Ist diese Empfehlung wirksam, um die Ultraviolett-Belastung der Haut während des Aufenthalts in der Sonne zu minimieren? Wann sollte Sonnenschutz aufgetragen werden? ’ untersuchte, wie der Zeitpunkt des erneuten Auftragens des Sonnenschutzmittels die UV-Sonnenexposition der Haut beeinflusst.
Es wurde ein mathematisches Modell abgeleitet, das typische Mengen der Sonnenschutzmittelauftragung und die Substantivität des Sonnenschutzmittels berücksichtigte, um zu bestimmen, wie diese Faktoren in Kombination mit dem Zeitpunkt des erneuten Auftragens des Sonnenschutzmittels den Lichtschutz beeinflussen, den das Sonnenschutzmittel während einer mehrstündigen Exposition um die Tagesmitte bei starker Sonneneinstrahlung bietet.
Die Ergebnisse der Studie waren wie folgt:
Die Verwendung eines Sonnenschutzmittels, das leicht von der Haut entfernt werden kann, bringt nur wenig Sonnenschutz, unabhängig davon, wann es erneut aufgetragen wird. Bei Sonnenschutzmitteln, die mäßig oder gut auf der Haut binden, was typisch für moderne wasserfeste oder wasserabweisende Produkte ist, ergibt sich die geringste Hautexposition bei frühzeitiger Wiederauftragung während der Sonnenexpositionsperiode und nicht erst 2 bis 3 Stunden nach der ersten Anwendung. Typischerweise führt das erneute Auftragen des Sonnenschutzmittels nach 20 Minuten zu 60% bis 85% der Ultraviolett-Exposition, die bei einem erneuten Auftragen des Sonnenschutzmittels nach 2 Stunden auftreten würde.
In der Schlusserklärung wird den Anwendern von Sonnenschutzmitteln empfohlen,
…15 bis 30 Minuten vor dem Sonnenbad großzügig Sonnenschutz auf die exponierten Stellen aufzutragen und 15 bis 30 Minuten nach Beginn der Sonnenexposition erneut Sonnenschutz auf die exponierten Stellen aufzutragen. Eine weitere Wiederholung des Auftragens ist nach intensiven Aktivitäten erforderlich, durch die das Sonnenschutzmittel entfernt werden könnte, wie Schwimmen, Handtücher oder übermäßiges Schwitzen und Reiben.
Ein weiterer Abstract, A noninvasive objective measure of sunscreen use and reapplication ’, untersuchte, ob eine nichtinvasive Abstrichtechnik die Verwendung von Sonnenschutzmitteln über einen Zeitraum von bis zu 6 Stunden nachweisen kann und ob die Technik das erneute Auftragen von Sonnenschutzmitteln nachweisen kann.
Dreißig freiwillige Büroangestellte wurden nach dem Zufallsprinzip für die Anwendung eines Sonnenschutzmittels aus einer Vielzahl von Sonnenschutzmitteln mit den empfohlenen Applikationstechniken eingeteilt, und die Hälfte wurde nach dem Zufallsprinzip für die erneute Anwendung von Sonnenschutzmitteln nach 3 Stunden eingeteilt. Abstriche auf Alkoholbasis wurden verwendet, um nach 20 Minuten und stündlich 1 bis 6 Stunden nach dem Auftragen eine Probe aus dem Arm der Teilnehmer zu entnehmen. Die Absorptionsmesswerte wurden mit einem UV-sichtbaren Spektrophotometer analysiert… Die "Abstrichtechnik” war bis zu 6 Stunden lang durchgehend in der Lage, das Sonnenschutzmittel von den Kontrollabstrichen zu unterscheiden. Die Absorptionsmesswerte zwischen 20 Minuten und 6 Stunden waren signifikant höher als die der Kontrollabstriche. Es gab keine Unterschiede zwischen der Gruppe, die erneut Sonnenschutzcreme aufgetragen hatte, und der Gruppe, bei der dies nicht der Fall war. Die “Abstrichtechnik” war bis zu 6 Stunden lang durchgehend in der Lage, Sonnenschutzcreme von Kontrollabstrichen zu unterscheiden. Die Absorptionswerte zwischen 20 Minuten und 6 Stunden waren signifikant höher als bei den Kontrollabstrichen. Es gab keine Unterschiede zwischen der Gruppe, die erneut Sonnenschutzmittel aufgetragen hatte, und der Gruppe, die kein Sonnenschutzmittel hatte.
Die Studie schloss mit Hinweisen darauf, dass die Technik des Sonnenschutzabstrichs
eine wirksame nicht-invasive Methode zum Nachweis einer Vielzahl von Sonnenschutzmitteln bei Erwachsenen über einen Zeitraum von 6 Stunden ist. Bei der erneuten Anwendung von Sonnenschutzmitteln wurden keine Unterschiede in den Absorptionsmesswerten festgestellt. Dieses Verfahren ist eine nützliche Ergänzung zu anderen objektiven Messungen des Sonnenschutzes und der UV-Strahlungsexposition, die zu einem genaueren Bild der Sonnenschutzgewohnheiten von Einzelpersonen führt.
Darüber hinaus beantwortet die Skin Cancer Foundation in einem Artikel mit dem Titel Sunscreens Explained ’ mehrere relevante Fragen.
Wie viel Sonnenschutz sollte ich verwenden und wie oft sollte ich ihn auftragen? Um sicherzustellen, dass Sie den vollen Lichtschutzfaktor eines Sonnenschutzmittels erhalten, müssen Sie 1 Unze - etwa ein Schnapsglas voll - auftragen. Studien zeigen, dass die meisten Menschen nur die Hälfte bis zu einem Viertel dieser Menge auftragen, was bedeutet, dass der tatsächliche Lichtschutzfaktor, den sie auf ihrem Körper haben, niedriger ist als angegeben. Während eines langen Tages am Strand sollte eine Person etwa die Hälfte bis ein Viertel einer 8-Unzen-Flasche auftragen. Sonnenschutzmittel sollten 30 Minuten vor der Sonnenexposition aufgetragen werden, damit sich die Inhaltsstoffe vollständig an die Haut binden können. Das erneute Auftragen von Sonnenschutzmitteln ist genauso wichtig wie das Auftragen von Sonnenschutzmitteln, also tragen Sie die gleiche Menge alle zwei Stunden erneut auf. Sonnenschutzmittel sollten auch unmittelbar nach dem Schwimmen, Abtrocknen oder starkem Schwitzen erneut aufgetragen werden.
Abschließend möchte ich auf Ihre Frage eingehen: “Warum muss ich einen Zink-Sonnenschutz erneut auftragen, wenn er nicht der Sonne oder dem Schweiß ausgesetzt war? "Das International Agency for Research on Cancer’s IARC Handbook of Cancer Prevention Volume 5 ,‘ erklärt in Kapitel 6: [ Other beneficial effects of sunscreens ]&003, dass es weitere potenzielle positive Wirkungen von Sonnenschutzmitteln gibt, die nicht mit der Vorbeugung von Hautkrebs in Zusammenhang stehen, darunter die Vorbeugung von schmerzhaften Sonnenbränden, Lichtschäden und UVR-induzierter Provokation bestimmter Hautkrankheiten durch Lichtbestrahlung sowie die Unterdrückung von Photoimmunerkrankungen.
Die Verwendung von Sonnenschutzmitteln kann das akute Fortschreiten von Hautkrankheiten nach Sonnenexposition verhindern; zu diesen Krankheiten gehören der kutane Lupus erythematodes… und die Reaktivierung von Herpes labialis… Die anderen potenziellen Vorteile von Sonnenschutzmitteln hängen mit der Art und Dauer der UV-Strahlen-Exposition zusammen. Die Prävention von Lichtschäden und Lichtalterung, die mit der kumulativen Exposition gegenüber UV-Strahlung zusammenhängen, in Ländern, in denen die Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über intensiv ist, erfordert einen täglichen, langfristigen Sonnenschutz… Die Prävention akuter Hautkrankheitsschübe, die mit einer episodischen UV-Strahlen-Exposition zusammenhängen können, erfordert die vorausschauende Anwendung von Sonnenschutzmitteln.
Unter bestimmten Umständen können Krankheiten verschiedener Ätiologie bei Menschen, die bei anderen Gelegenheiten normal reagieren, durch Sonnenlicht verschlimmert werden.
Zu diesen Krankheiten gehören Lupus erythematodes, Lichen planus und Herpes simplex. Die am häufigsten erkannte Krankheit, die einen sorgfältigen Lichtschutz sowohl vor UVB- als auch vor UVA-Strahlen erfordert, ist der Lupus erythematodes in der diskoiden, systemischen und subakuten Form… Die vorliegenden Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die regelmäßige Anwendung von Sonnenschutzmitteln die Morbidität sowohl beim kutanen als auch beim systemischen Lupus erythematodes reduziert.
Wenn Sie sich also nicht sicher sind, ob das Tragen von Sonnenschutzmitteln in geschlossenen Räumen notwendig ist, sollten Sie Ihre Anamnese und Ihre potenzielle Veranlagung für die Entwicklung einer Krankheit berücksichtigen, die den Bedarf an intensiveren "Sonnenschutz”-Maßnahmen erhöhen kann. Es ist jedoch immer ratsam, sich bei persönlichen gesundheitsbezogenen Fragen oder Bedenken an Ihren Hausarzt und/oder Dermatologen zu wenden.