Kvalitativ undersökning av solkrämer http://www.dollmyface.com/tanning/self-tanning-spray-on-tan-tips.html Projekt i Farmaceutisk fysikalisk kemi och Galenisk farmaci 2011-03-21 Student x, student y
Innehållsförteckning Sammanfattning... 3 Inledning... 4 Utförande... 5 Resultat och diskussion... 7 Slutsatser... 9 Referenser... 10 2
Sammanfattning I takt med att antalet fall av hudcancer ökar, ökar även kraven på oss att ha en solbränd hud året om. På senare tid har dock medvetenheten kring UV-strålningens skadliga effekter blivit större. Men hur väl skyddar solkrämer oss egentligen från solens UV-strålning? Hur förhåller sig skyddet till s.k. solskyddsfaktor (spf)? Laborationen bestod av två försök: Försök 1: Mätning av olika solkrämers absorbans m.h.a. spektrofotometer. Försök 2: Mätning av jodids omvandling till trijod efter påverkan av UV-ljus, med skydd av olika krämer och tyger. Från försöken kan man konstatera att det är av stor vikt att använda solskyddskräm som ej har passerat utgångsdatum. Utifrån våra försök tycks det också bättre med krämform än spray, men det som skyddar bäst mot UV-strålning är trots allt kläder. 3
Inledning I takt med att fallen av hudcancer ökar, ökar även kraven på oss att ha en solbränd hud året om. Bara i USA ökar malignt melanom mer än någon annan cancerform. [1] På senare tid har dock medvetenheten kring UV-strålningens skadliga effekter blivit större, bland annat sedan hålet i ozonlagret blivit ett faktum. År 2009 klassade WHO ultraviolett strålning som en grupp 1 carcinogen, vilket innebär att det definitivt är carcinogent för människor. [2] Trots detta är faktiskt solens strålar livsnödvändiga för oss, för att vi ska kunna producera D-vitamin.[3] Det gäller bara att vi inte utsätter oss för strålning mer än nödvändigt. Alltfler anläggningar väljer att ta bort sina solarier och vikten av att skydda sin hud med solkräm är allmänt känd. Men hur väl skyddar dessa solkrämer oss egentligen? Hur förhåller sig egentligen skyddet till s.k. solskyddsfaktor (spf)? 4
Utförande Laborationen bestod av två försök: Försök 1: Mätning av olika solkrämers absorbans m.h.a. spektrofotometer. Försök 2: Mätning av jodids omvandling till trijodid efter påverkan av UV-ljus, med skydd av olika krämer och tyger. Dessa försök är baserade på försök i artiklarna: - Esteves da Silva, C.G., Tavares, S.C.A., Experimental Determination of Ultraviolet Radiation Protection of Common Materials, Journal of Chemical Education, 2007, vol. 84, s.1963 [5] - Fujishige, S., Takizawa, S., Tsuzuki, K., A Simple Method to Evaluate Total UV Protection by Commercial Sunscreens, Journal of Chemical Education, 2001, vol. 78, s. 1678 [6] Försök 1: Tubulära membran i ett plastmaterial fylldes med krämprov med olika spf: Nivea, Moisturising Body Lotion (spf 0) ACO, Sollotion (spf 8) Malibu, High Protection Sun Lotion Spray (spf 15) ACO, Sollotion (spf 20) Membranen kavlades m.h.a. glasstav så att krämen fördelades jämnt i membranets hålrum. Dessa klipptes sedan till smala remsor för att passa in i spektrofotometerns strålgång. I referensstrålgång placerades ett tomt tubulärt membran. Absorbans mättes mellan 200-600 nm. Membranet testades innan mätningen och det fanns att det absorberade obetydligt inom det observerade området. UVA-strålning ligger mellan 315-400 nm och UVB ligger mellan 290-315 nm. 5
Försök 2: En 1 M jodidlösning tillverkades genom att lösa 33,202 g Kaliumjodid i 200 ml avjonat vatten. Lösningen fördelades i sex olika 150 ml-bägare med 25 ml lösning i varje. Bägarnas sidor och botten täcktes med aluminiumfolie för att skydda mot ofiltrerad UV-strålning. Bägarnas öppningar täcktes med: Urglas täckt med tunt lager Nivea Body Lotion (spf 0) Urglas täckt med tunt lager ACO Sollotion (spf 8) Urglas täckt med tunt lager Malibu Sun Lotion Spray (spf 15) Urglas täckt med tunt lager ACO Sollotion (spf 20) Svart tyg Vitt tyg Bägarna placerades under en Osram Ultra-Vitalux 300W kvicksilverlampa där de fick stå i sammanlagt två timmar. Efter den första timmen byttes urglasen ut mot plastfilm då inga resultat tycktes kunna ses. Efter bestrålning mättes absorbansen hos jodidlösningarna i spektrofotometer för att kunna utläsa hur mycket jodid som omvandlats till trijodid av UV-strålningen, enligt: 2 I - I 2 + 2 e - I 2 + I - I 3 - [4] Till denna mätning användes kvartskyvetter. I referensstrålgång placerades en kyvett med avjonat vatten. Mätningen gjordes mellan 300-400 nm. Trijodid har en absorbanstopp vid ca 350 nm. 6
Resultat och Diskussion De tre krämerna med spf får en kraftig absorbanshöjning vid 400 nm, det är ju också där som UVA-området börjar. Absorabanshöjningen hos de tre solkrämerna sträcker sig sedan över hela UVA- och UVB-området. Malibus absorbans sjunker ner igen vid 290 nm, alltså där UVBområdet slutar, medan ACO-krämerna håller en hög absorbansnivå långt utöver UV-ljusets våglängder. Alltså ser dessa tre solkrämer ut att vara utvecklade just för detta våglängdsområde. Lotion har förvisso också en absorbans i området men man kan inte se en absorbansökning på samma sätt som för solkrämerna. Det tycks konstigt att Malibu, med spf 15, har en lägre absorbans än ACO spf 8. Detta tror vi kan bero på dels att det är en spray, som ger en mycket tunt utstryk, men även att den kan ha varit äldre än ACO spf 8 (utgångsdatum saknades på förpackning). Vi tycker också det är konstigt att ACOs krämer håller en förvånansvärt lik absorbans, trots den stora skillnaden i spf. Detta skulle också kunna bero på olika utgångsdatum på de två. Resultatet skulle också kunna påverkas av hur tjockt lagret i membranet blev. 7
Trijodidspektra A b s 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 300 320 340 360 380 400 Våglängd (nm) Nivea Lotion ACO spf 8 Malibu spf 15 ACO spf 20 Svart tyg Vitt tyg Detta diagram följer i stort sett våra ursprungliga teorier. Ju lägre UV-skyddande egenskaper, desto högre absorbans vid 340-360 nm (där trijodid absorberar). Alltså, ju mer jodid som omvandlats till trijodid, desto sämre UV-skyddande effekt har vårt material haft. Det är ju allmänt känt att kläder skyddar mer än solskyddskrämer, och resultatet i denna labb stärker den teorin. Även i detta försök visar Malibu sämre egenskaper än utlovat, då dess jodidlösning innehåller mer trijodid än ACOs spf 8. Även här tror vi det kan bero på Malibus tunna utstryk och potentiellt passerade utgångsdatum. 8
Slutsats Det är av stor vikt att använda solskyddskräm som ej har passerat utgångsdatum. Utifrån våra försök tycks det också bättre med krämform än spray, men det som skyddar bäst mot UVstrålning är trots allt tyvärr kläder. 9
Referenser [1] Fischer, D.E., James, W.D., Indoor Tanning Science, Behavior, and Policy, The New England Journal of Medicine, 2010, vol. 363, s. 901 [2] Jemec, G.B.E., Mogensen, M., The potential carcinogenic risk of tanning beds: clinical guidelines and patient safety advice, Cancer management and Research, 2010, vol. 2, s. 277 [3] Tsiaras, W.G., Weinstock, M.A., Factors Influencing Vitamin D Status, Acta Derm Venereol, 2011, vol. 91, issue 2, s. 115 [4] Rahn, R.O., Potassium Iodide as a Chemical Actinometer for 254 nm Radiation: Use of Iodate as an Electron Scavenger, Photochemistry and Photobiology, 1997, vol. 66, s. 450 [5] Esteves da Silva, C.G., Tavares, S.C.A., Experimental Determination of Ultraviolet Radiation Protection of Common Materials, Journal of Chemical Education, 2007, vol. 84, s.1963 [6] Fujishige, S., Takizawa, S., Tsuzuki, K., A Simple Method to Evaluate Total UV Protection by Commercial Sunscreens, Journal of Chemical Education, 2001, vol. 78, s. 1678 10