防曬劑防護(hù)值的測定方法

廣　豐

隨著更多的證據(jù)證明了長期暴露于UVA可能誘發(fā)光致癌和光老化,人們越來越偏愛使用既能防護(hù)UVB也能防護(hù)UVA的廣譜防曬劑。較早的紫外線過濾劑并不能有效地防護(hù)UVA中較長波段的射線。最近開發(fā)出的幾種化學(xué)過濾劑提供防護(hù)UVA波段射線。防曬因子僅表明的是防護(hù)UVB而不是防護(hù)UVA的程度。至今尚未有廣泛可接受的測量UVA防護(hù)的方法。

防曬因子(Sun Protection Factor, SPF)廣泛用于評(píng)價(jià)防曬劑的防護(hù)能力。但是,SPF僅反映了防曬劑預(yù)防主要由UVB引起的急性曬傷的作用。UVB的有害作用有目共睹,而且過去人們一直相信UVB是造成紫外輻射損傷的波長段?，F(xiàn)在,有越來越多的證據(jù)表明UVA輻射是引發(fā)光致癌和光老化的波長段,甚至在低于引起紅斑量的情況下也有此種作用。因此,人們更期望使用能覆蓋UVA和UVB的廣譜防曬劑,而且僅憑SPF值挑選防曬劑的做法不恰當(dāng)。

過去開發(fā)出的紫外線過濾劑主要用于有效地防護(hù)UVB波長,還有一些延伸到防護(hù)較短的UVA波長。這些防曬劑對(duì)較長的UVA波長幾乎沒有防護(hù)作用。以前,只能依靠使用不透明的無機(jī)防曬劑才能達(dá)到廣譜防曬效果,但是,這些無機(jī)防曬劑并不被化妝品配制者接受。

理想的防曬劑不僅具有良好的紫外線全波段防護(hù)效果,甚至在日光暴露之后仍能保持光穩(wěn)定性以及出汗和游泳后依然保留在皮膚表面。此外,這類防曬劑還要無毒以及不引發(fā)皮膚刺激或接觸性變態(tài)反應(yīng)。根據(jù)這種觀點(diǎn),每種紫外線過濾劑通常要有建議最大使用濃度。防曬劑的使用濃度非常重要,因?yàn)樗罱K決定了防曬劑終產(chǎn)品對(duì)紫外線的防護(hù)程度。提高防曬劑防紫外線程度的途徑有兩條,即提高過濾劑的使用濃度(最高達(dá)到某種濃度)或者不同過濾劑聯(lián)合應(yīng)用配制防曬劑。

防護(hù)UVA

研發(fā)一種能夠指示UVA的防護(hù)值確實(shí)存在諸多困難,甚至美國FDA至今也沒有發(fā)布相關(guān)指南文件。歸根結(jié)底,理想的UVA光防護(hù)試驗(yàn)應(yīng)使用由這些波長介導(dǎo)的某些生物學(xué)過程作為一種指示性終點(diǎn)。但是迄今為止,有關(guān)各方尚未就指示試驗(yàn)終點(diǎn)的UVA生物學(xué)過程代表性實(shí)體達(dá)成一致。下面將討論測試UVA防護(hù)值的幾種方法。

最小紅斑量

(Minimal Erythema Dose, MED)

由于UVA只能引發(fā)輕度紅斑,使用最低紅斑量作為指示終點(diǎn)是不切實(shí)際的。在與自然日光照射相近的紫外線強(qiáng)度下,UVA照射皮膚直至出現(xiàn)紅斑的時(shí)間將會(huì)無法想象的長。為了測定防曬劑的防護(hù)因子,一些研究使用了夸大劑量的UVA,輻射度最高達(dá)100 mW/cm。另外一些研究使用了8-甲氧基補(bǔ)骨脂素(8-MOP)配合UVA輻射(PUVA),這種方法要求較低的輻射能即能產(chǎn)生可辨認(rèn)出的紅斑。使用PUVA方法獲得的防護(hù)因子總是高于UVA輻射方法的測定值。這是因?yàn)?-甲氧基補(bǔ)骨脂素由320-340 nm紫外線誘導(dǎo)的光毒性最高,于是防曬劑很容易過濾掉UVA。但是由全波段日光模擬器發(fā)出的較長波長的UVA不會(huì)過濾掉。當(dāng)防曬劑的吸收譜與致敏劑的作用光譜一致時(shí)得到的防護(hù)因子是一種超出實(shí)際情況的數(shù)值。

即刻色素變黑 (Immediate Pigment Darkening,IPD)

即刻色素變黑(IPD)是一種經(jīng)常用于評(píng)估UVA防護(hù)值的終點(diǎn)。IPD是指人的皮膚暴露于紫外線照射后立即引起的短暫性灰褐色變色過程,這一過程主要由UVA波長引發(fā)。這種色素反應(yīng)被認(rèn)為是黑色素前體光氧化造成的。與紫外線誘發(fā)色素沉著的緩慢過程相反,這種變色過程非常短暫。前者是由UVB輻射引發(fā)黑色素重新合成的緩慢過程。應(yīng)用IPD方法的一種現(xiàn)實(shí)難題是IPD變色非常迅速,這樣很難精確地讀取結(jié)果數(shù)值。

永久性色素變黑(Persistent Pigment Darkening, PPD)

持續(xù)性黑化是指皮膚暴露于UVA照射2-4小時(shí)繼讀取IPD響應(yīng)值后皮膚變?yōu)橐环N穩(wěn)定的灰褐色的光化學(xué)反應(yīng)。該變色反應(yīng)被認(rèn)為是基底角質(zhì)化細(xì)胞轉(zhuǎn)換業(yè)已存在的黑色素/前體和/或黑素體重新形成所生成的色素引起的。使用物理過濾劑進(jìn)行的體外試驗(yàn)與PPD方法具有良好的一致性,顯示出PPD方法是一種有效的UVA輻射測定法。對(duì)應(yīng)于PPD方法,色素沉著穩(wěn)定而持久。UVA劑量超過10 J/cm2時(shí)PPD方法才能出現(xiàn)應(yīng)答。防曬劑的穩(wěn)定性同樣是對(duì)PPD測定方法的挑戰(zhàn)。PPD方法具有可逆性,IPD方法不會(huì)出現(xiàn)這種情況。UVA系統(tǒng)的防護(hù)等級(jí)是根據(jù)PPD反應(yīng)計(jì)算出來的,目前被廣泛用于標(biāo)示防曬劑的標(biāo)簽。日本化妝品工業(yè)協(xié)會(huì)規(guī)定PA+對(duì)應(yīng)于UVA防護(hù)因子為2-4,PA++對(duì)應(yīng)于UVA防護(hù)因子為4-8,PA+++對(duì)應(yīng)于UVA防護(hù)因子超過了8。

臨界波長(Critical Wavelength)

除了使用某些生物終點(diǎn)測定防曬劑防護(hù)UVA的能力外,一些研究人員提倡使用基于分光光度計(jì)的測量方法進(jìn)行測量UVA防護(hù)能力的體外試驗(yàn),于是提出了臨界波長方法。無論是使用還是不使用防曬劑,對(duì)傳送至皮膚基底的紫外線波長分步測定,然后測定出防曬劑衰減的光譜。臨界波長就是指衰減譜為290nm - 400 nm時(shí)得到曲線總面積的90%處的波長。

楊炳蔚 編譯

編輯/胡迎春