El óxido de zinc es un compuesto inorgánico con la fórmula ZnO. El ZnO es un polvo blanco que es insoluble en agua y es ampliamente utilizado como aditivo en numerosos materiales y productos, incluyendo gomas, plásticos, cerámicas, vidrio, cemento, lubricantes, alimentos y como protector solar.
Para aplicaciones en la ciencia de los materiales, el óxido de zinc tiene un alto índice de refracción , alta conductividad térmica , propiedades aglutinantes, antibacterianas y de protección UV.
El óxido de zinc puede ser usado en ungüentos, cremas y lociones para proteger contra quemaduras de sol y otros daños en la piel causados por la luz UV. Es el absorbedor de UVA y UVB de más amplio espectro que está aprobado para su uso por la FDA y es completamente fotoestable . Como se indica en un artículo titulado Óxido de zinc microfino (Z-Cote) como agente fotoprotector UVA/UVB fotoestable ’ la idoneidad del óxido de zinc microfino como agente fotoprotector de amplio espectro se evaluó examinando las propiedades consideradas importantes en los protectores solares: espectro de atenuación , contribución del factor de protección solar (FPS), fotoestabilidad y fotorreactividad .
Resultados: El óxido de zinc microfino se atenúa en todo el espectro de la RUV, incluyendo la UVA I. Es fotoestable y no reacciona con los protectores solares orgánicos bajo irradiación. Conclusión: El óxido de zinc microfino es un bloqueador solar eficaz y seguro que proporciona protección UV de amplio espectro, incluida la protección contra los rayos UVA de larga longitud de onda.
En 1999, la FDA emitió un aviso de propuesta de norma que modificaba la monografía final provisional (propuesta de norma) para los productos farmacéuticos de protección solar de venta libre. La agencia discutió un estudio presentado al Panel usando sólo óxido de zinc y en combinación con salicilato de fenilo, otro ingrediente de la protección solar (58 FR 28194 en 28213). El estudio fue diseñado para medir la capacidad del óxido de zinc (15 a 33,3 por ciento) para absorber la radiación ultravioleta (UV) en un amplio rango de longitudes de onda.
En la regla propuesta, la agencia también discutió la importancia para la salud pública de la radiación ultravioleta A (UVA) y las características y el etiquetado propuesto de los productos farmacéuticos de protección solar de venta libre que afirman proporcionar protección contra la radiación UVA. Un comentario medía la absorbencia espectral de tres formulaciones: (1) 4 por ciento de óxido de zinc, (2) 25 por ciento de óxido de zinc, y (3) 2 por ciento de oxibenzona.
Se prepararon muestras de córneo/epidermis del estrato sin pelo de ratones albinos mediante la eliminación mecánica de la dermis con una hoja de afeitar desafilada. Las muestras fueron cortadas en círculos de 1 pulgada y mantenidas en estado hidratado haciendo flotar las muestras (lado dérmico hacia abajo) en un baño de agua. Se midió y registró la absorbencia de cada muestra de piel. Se aplicaron diez microlitros (L) de protector solar al sustrato de la piel, se dejaron secar durante 15 minutos y se midió la absorbencia. Se restó la absorbencia de cada muestra tratada de pantalla solar de la absorbencia de la piel (sin pantalla solar) para obtener la absorbencia de la pantalla solar. Se promediaron cinco repeticiones de las mediciones de cada fórmula de filtro solar y se trazaron con desviaciones estándar a cada 10 nm.
Los gráficos de absorbancia espectral establecieron que
…el óxido de zinc tiene una curva de absorbancia relativamente plana y amplia desde 250 nm hasta 370 nm con una fuerte caída en la absorbancia más allá de 370 nm y extendiéndose hacia el espectro visible. La comparación de las mediciones del 4 por ciento de óxido de zinc con el 25 por ciento de óxido de zinc mostró que la magnitud de la absorbancia está relacionada con la cantidad de óxido de zinc en la formulación.
Estas mediciones demostraron adecuadamente que el óxido de zinc
…absorbe la radiación entre 290 y 380 nm y, por lo tanto, apoya la eficacia.
Otro comentario incluyó los resultados de las pruebas in vitro de una formulación que contiene 15 por ciento de óxido de zinc en una emulsión estable. Los datos de transmitancia apoyaron la premisa de que
…el óxido de zinc puede proteger contra la radiación UV, incluyendo tanto la UVB como la UVA.
Un comentario incluyó un perfil espectral de atenuación para el óxido de zinc solo en una formulación cosmética y de combinaciones 1:1 y 3:1 de óxido de zinc y dióxido de titanio. Estos perfiles espectrales de óxido de zinc en varias formulaciones demostraron que
…el óxido de zinc como único ingrediente puede proporcionar protección en las regiones espectrales UVB y UVA.
Los recientes avances científicos en la comprensión de la fotoquímica y la fotobiología de los productos farmacéuticos de protección solar han planteado muchos problemas en relación con los ingredientes activos de los protectores solares, incluidos el óxido de zinc y el dióxido de titanio. Dado que el óxido de zinc y el dióxido de titanio tienen muchas características físicas similares y pueden utilizarse en combinación en productos de fármacos de protección solar de venta libre, en el siguiente análisis se abordan ambos ingredientes.
Ha habido un renovado interés en el uso de filtros solares físicos, es decir, el zinc óxido y dióxido de titanio, en las formulaciones de los protectores solares porque estos ingredientes pueden conferir protección para una amplia gama del espectro de radiación UV. Algunos fabricantes han desarrollado formas ultrafinas de estos ingredientes en el rango de 0,02 a 0,10 micras que son transparentes en la piel, pueden ofrecer protección tanto UVA como UVB, y son estéticamente agradables…
El óxido de zinc y el dióxido de titanio se han descrito como ingredientes físicos de los protectores solares que proporcionan protección contra la radiación UV mediante la reflexión y la dispersión. Sin embargo, nuevos datos e información indican que también absorben la radiación UV y dispersan la luz visible.
Varios autores han demostrado que estos ingredientes presentan una brecha de absorción óptica de semiconductores, lo que significa que absorben la mayor parte de la radiación a longitudes de onda más cortas que la brecha (aprox. 380nm) y dispersan la radiación a longitudes de onda más largas que la brecha.
Cuando el óxido de zinc y el dióxido de titanio son irradiados con una luz que contiene una energía mayor que la brecha de la banda (aproximadamente 3 voltios de electrones), un electrón de la banda de valencia puede ser excitado a la banda de conducción, creando así un par de orificios de electrones.
Hay muchas variables de formulación que pueden afectar la capacidad fotocatalítica del óxido de zinc y el dióxido de titanio.
Tales variables incluyen los componentes minerales, el tamaño de las partículas, el área de la superficie, la estructura cristalina, los recubrimientos de las partículas, el pH del medio, las diferencias en el índice de refracción del medio y otros componentes de la formulación.
Aunque la FDA sigue evaluando los datos y la información con el fin de proponer un método monográfico para determinar la protección contra la radiación UVA, no obstante, encuentra
que hay amplios datos que demuestran que el óxido de zinc proporciona protección contra la radiación UVA.
En lo que respecta a la frecuencia con la que se debe aplicar el protector solar, una recomendación común de muchos organismos de salud pública es volver a aplicar el protector solar cada dos o tres horas. ¿Es esta recomendación efectiva para minimizar la exposición ultravioleta de la piel durante el tiempo en el sol? ¿Cuándo se debe aplicar el filtro solar? ’ estudió cómo el tiempo de reaplicación del filtro solar afecta a la exposición de la piel a los rayos ultravioleta.
Se derivó un modelo matemático que tuvo en cuenta las cantidades típicas de aplicación de filtro solar y la sustantividad del mismo para determinar cómo estos factores, cuando se combinan con el tiempo de reaplicación del filtro solar, influyen en la fotoprotección que proporciona el filtro solar durante la exposición durante varias horas alrededor del mediodía en condiciones de sol intenso.
Los resultados del estudio fueron los siguientes:
El uso de un protector solar que se retira fácilmente de la piel logra poco en cuanto a protección solar, sin importar cuándo se vuelva a aplicar. En el caso de los protectores solares que se adhieren bien o moderadamente a la piel, típicos de los productos modernos impermeables o resistentes al agua, la menor exposición de la piel se produce al volver a aplicarlos en el período de exposición al sol, y no a las 2 ó 3 horas, después de la aplicación inicial. Normalmente, la reaplicación de la pantalla solar a los 20 minutos da como resultado un 60% a 85% de la exposición a los rayos ultravioleta que se recibiría si se reaplicara la pantalla solar a las 2 horas.
En la declaración final se aconseja a los usuarios de la pantalla solar
…aplicar abundantemente la pantalla solar en los lugares expuestos 15 a 30 minutos antes de salir al sol, seguido de una reaplicación de la pantalla solar en los lugares expuestos 15 a 30 minutos después de que comience la exposición al sol. Es necesario volver a aplicarla después de una actividad vigorosa que pueda eliminar la pantalla solar, como nadar, secarse con una toalla o sudar y frotarse excesivamente.
Otro resumen, Una medida objetiva no invasiva del uso y la reaplicación de la pantalla solar ’, estudió si una técnica de hisopado no invasiva puede detectar el uso de la pantalla solar durante un máximo de 6 horas, y si la técnica puede detectar la reaplicación de la pantalla solar.
Se asignó al azar a 30 oficinistas voluntarios para que se les aplicara uno de los diversos tipos de protector solar utilizando las técnicas de aplicación recomendadas, y a la mitad se les asignó al azar para que se les volviera a aplicar el protector solar después de 3 horas. Se utilizaron hisopos con alcohol para obtener una muestra del brazo de los participantes a los 20 minutos, y cada hora de 1 a 6 horas después de la aplicación. Las lecturas de absorción se analizaron utilizando un espectrofotómetro UV-visible… La “técnica de los hisopos” pudo distinguir sistemáticamente el protector solar de los hisopos de control hasta 6 horas. Las lecturas de absorción entre 20 minutos y 6 horas fueron significativamente más altas que las de los hisopos de control. No hubo diferencias entre el grupo al que se le volvió a aplicar la pantalla solar y el grupo al que no se le aplicó. La técnica del hisopo permitió distinguir sistemáticamente la pantalla solar de los hisopos de control durante un período de hasta 6 horas. Las lecturas de absorción entre 20 minutos y 6 horas fueron significativamente más altas que las de los hisopos de control. No hubo diferencias entre el grupo que se volvió a aplicar el protector solar y el grupo que no lo hizo.
El estudio concluyó con pruebas que indicaban que la técnica de hisopado con protector solar es
un método no invasivo eficaz para detectar una variedad de productos de protección solar en adultos durante un período de 6 horas. No se encontraron diferencias en las lecturas de absorción con la reaplicación del protector solar. Este procedimiento será un complemento útil a otras medidas objetivas de protección solar y exposición a la radiación UV, lo que dará como resultado una imagen más precisa de los hábitos de protección solar de los individuos.
Además, la Fundación para el Cáncer de Piel responde a varias preguntas relevantes en un artículo titulado Explicación de los protectores solares ’.
¿Cuánta protección solar debo usar y con qué frecuencia debo ponérmela? Para asegurarte de que obtienes el FPS completo de un protector solar, necesitas aplicarte 1 onza - aproximadamente un vaso lleno. Los estudios muestran que la mayoría de la gente se aplica sólo entre la mitad y un cuarto de esa cantidad, lo que significa que el FPS real que tienen en su cuerpo es menor que el anunciado. Durante un largo día en la playa, una persona debe usar alrededor de medio a un cuarto de una botella de 8 oz. Los protectores solares deben aplicarse 30 minutos antes de la exposición al sol para permitir que los ingredientes se adhieran completamente a la piel. La reaplicación del protector solar es tan importante como ponérselo en primer lugar, por lo que se debe volver a aplicar la misma cantidad cada dos horas. Los protectores solares también deben ser reaplicados inmediatamente después de nadar, secarse con una toalla o sudar mucho.
Por último, para responder a su pregunta: “¿Por qué necesito volver a aplicar un bloqueador solar de zinc si no se ha expuesto al sol o al sudor? ”; El Centro Internacional de Investigación sobre el Cáncer Manual de la IARC sobre la prevención del cáncer, volumen 5 ,‘ explica en el capítulo 6: Otros efectos beneficiosos de los protectores solares , que hay otros posibles efectos beneficiosos de los protectores solares que no están relacionados con la prevención del cáncer de piel incluyen la prevención de las quemaduras solares dolorosas, el fotodaño y la provocación inducida por la radiación UVR del fotoenvejecimiento de ciertas enfermedades cutáneas, y la supresión fotoinmune.
El uso de los protectores solares puede evitar que las enfermedades de la piel progresen de forma aguda tras la exposición al sol; estas enfermedades incluyen el lupus eritematoso cutáneo… y la reactivación del herpes labial… Los otros beneficios potenciales de los protectores solares están relacionados con el tipo y la duración de la exposición a los rayos UVR. La prevención de los fotodaños y del fotoenvejecimiento, que están relacionados con la exposición acumulativa a la RUV, en los países en los que la irradiación solar es intensa durante todo el año requiere una protección solar diaria y a largo plazo… La prevención de los brotes agudos de enfermedades cutáneas, que pueden estar relacionados con la exposición episódica a la RUV, requiere el uso anticipado de protección solar.
En determinadas circunstancias, enfermedades de diversas etiologías pueden verse agravadas por la luz solar en personas que en otras ocasiones pueden reaccionar con normalidad.
Estas enfermedades incluyen el lupus eritematoso, el liquen plano y el herpes simple. La enfermedad que se reconoce con más frecuencia como la que requiere una fotoprotección cuidadosa tanto de los rayos UVB como de los UVA es el lupus eritematoso en sus formas discoide, sistémica y subaguda… La evidencia disponible sugiere que el uso regular de protectores solares reduce la morbilidad del lupus eritematoso tanto cutáneo como sistémico.
Por lo tanto, si no está seguro de si es necesario usar protector solar en el interior, puede considerar su historial médico y la posible predisposición a desarrollar una enfermedad que puede aumentar la necesidad de medidas de protección más intensivas de “bloqueo solar”. Sin embargo, siempre es aconsejable consultar con su médico de cabecera y/o dermatólogo cualquier pregunta o preocupación personal relacionada con la salud.