Objective: The resistance of sunscreens to the loss of ultraviolet (UV) protection upon perspiration is important for their practical efficacy. However, this topic is largely overlooked in evaluations of sunscreen substantivity due to the relatively few well-established protocols compared to those for water resistance and mechanical wear.
Methods: In an attempt to achieve a better fundamental understanding of sunscreen behaviour in response to sweat exposure, we have developed a perspiring skin simulator, containing a substrate surface that mimics sweating human skin. Using this perspiring skin simulator, we evaluated sunscreen performance upon perspiration by in vitro sun protection factor (SPF) measurements, optical microscopy, ultraviolet (UV) reflectance imaging and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy.
Results and conclusion: Results indicated that perspiration reduced sunscreen efficiency through two mechanisms, namely sunscreen wash-off (impairing the film thickness) and sunscreen redistribution (impairing the film uniformity). Further, we investigated how the sweat rate affected these mechanisms and how sunscreen application dose influenced UV protection upon perspiration. As expected, higher sweat rates led to a large loss of UV protection, while a larger application dose led to larger amounts of sunscreen being washed-off and redistributed but also provided higher UV protection before and after sweating.
La résistance des écrans solaires à la perte de protection contre les ultraviolets (UV) à cause de la transpiration est importante quant à leur efficacité pratique. Cependant, ce point est généralement négligé dans les évaluations de la substantivité des écrans solaires en raison du nombre relativement faible de protocoles bien établis, en comparaison avec ceux pour la résistance à l’eau et l’usure mécanique. MÉTHODES: Dans le but de parvenir à une meilleure compréhension fondamentale du comportement des écrans solaires en cas d’exposition à la sueur, nous avons développé un simulateur de peau transpirante, dont la surface de substrat imite la transpiration de la peau humaine. À l’aide de ce simulateur, nous avons évalué les performances des écrans solaires lors de la transpiration par des mesures in vitro du facteur de protection solaire (FPS), par microscopie optique, par imagerie de la réflectance ultraviolette (UV) et par microscopie cohérente de diffusion Raman anti-Stokes (coherent anti-Stokes Raman scattering, CARS). RÉSULTATS ET CONCLUSION: Les résultats ont montré que la transpiration réduisait l’efficacité de l’écran solaire en raison de deux mécanismes, à savoir le lavage de l’écran solaire (altération de l’épaisseur du film) et la redistribution de l’écran solaire (altération de l’uniformité du film). De plus, nous avons étudié comment le taux de transpiration affectait ces mécanismes et comment la dose d’application d’écran solaire influençait la protection UV en cas de transpiration. Comme l’on pouvait s’y attendre, des taux de sueur plus élevés ont entraîné une perte importante de protection contre les UV, tandis qu’une dose d’application plus importante a conduit à des quantités plus importantes d’écran solaire lavé et redistribué, mais a également fourni une protection contre les UV plus élevée avant et après la transpiration.
Keywords: SPF; gelatin; perspiring skin simulator; substantivity; sunscreen; sweat resistance.
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