防曬產(chǎn)品功效評(píng)價(jià)體外方法探討

龍秋儀 冉亞妮 邱獻(xiàn)玲 李成 林錦雄

摘 要：伴隨著中國(guó)消費(fèi)者對(duì)紫外線照射后對(duì)皮膚危害的了解，具有防曬效果的產(chǎn)品越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞，其功效性評(píng)價(jià)也成為各生產(chǎn)企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)。功效評(píng)價(jià)方法有很多，常見(jiàn)的有人體試驗(yàn)法、動(dòng)物試驗(yàn)法、體外評(píng)價(jià)法等，但人體試驗(yàn)法、動(dòng)物試驗(yàn)法存在測(cè)試周期長(zhǎng)，測(cè)試成本高，測(cè)試過(guò)程不確定因素多等短處，反觀體外評(píng)價(jià)法測(cè)試周期短，測(cè)試效率高，同時(shí)避免了倫理學(xué)的問(wèn)題，所以很多研究人員更傾向于體外評(píng)價(jià)法。未來(lái)研究的方向是探索研究更廣泛且適用的防曬功效評(píng)價(jià)方法。本文主要介紹了體外儀器法、成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試、3D皮膚模型三種體外方法對(duì)防曬產(chǎn)品功效的評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：防曬產(chǎn)品;體外方法;功效評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ658 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）12-0089-02

0引言

伴隨著中國(guó)消費(fèi)者對(duì)紫外線照射后對(duì)皮膚危害的了解，具有防曬效果的產(chǎn)品越來(lái)越受到我國(guó)廣大消費(fèi)者的青睞。得益于此，中國(guó)防曬化妝品的市場(chǎng)規(guī)模逐年上升，2012年，防曬化妝品的營(yíng)銷(xiāo)額為48.71億元人民幣，到2016年，防曬化妝品的營(yíng)銷(xiāo)額達(dá)到78.29億元，5年復(fù)合增長(zhǎng)率為12.15%[1]。由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，我國(guó)的防曬化妝品的市場(chǎng)前景非常廣闊。

由于國(guó)外化妝品起步早，擁有一定的優(yōu)勢(shì)以及消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣，導(dǎo)致很多消費(fèi)者更傾向購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口的防曬產(chǎn)品，但是防曬產(chǎn)品是使用在人體皮膚上，進(jìn)口防曬產(chǎn)品的防曬效果評(píng)價(jià)研究始終是建立在其自己國(guó)人皮膚的基礎(chǔ)上，各國(guó)國(guó)人的皮膚存在皮膚內(nèi)的黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素顆粒的含量不同和對(duì)日光反A不同等差異，因此，進(jìn)口的防曬產(chǎn)品，不一定適用于我國(guó)的消費(fèi)者?，F(xiàn)隨著消費(fèi)者對(duì)防曬化妝品需求的增加，我國(guó)對(duì)防曬化妝品安全性和功效性相關(guān)評(píng)價(jià)也逐漸完善。2019年9月3日，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布了《化妝品注冊(cè)和備案檢驗(yàn)工作規(guī)范》中規(guī)定了宣稱(chēng)防曬的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)在有資質(zhì)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)申報(bào)配方中所含化學(xué)防曬劑以及SPF值;標(biāo)注PFA值或PA+～PA++++的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)檢測(cè)長(zhǎng)波紫外線防護(hù)指數(shù)（PFA值）;宣稱(chēng)UVA防護(hù)效果或宣稱(chēng)廣譜防曬的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)檢測(cè)化妝品抗UVA能力參數(shù)-臨界波長(zhǎng) 或測(cè)定PFA值;防曬產(chǎn)品宣稱(chēng)“防水”“防汗”或“適合游泳等戶(hù)外活動(dòng)”等內(nèi)容的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其所宣稱(chēng)防水程度或時(shí)間按規(guī)定的方法檢測(cè)防水性能[2]。

研究人員開(kāi)發(fā)適用于我國(guó)消費(fèi)者的防曬化妝品不斷增加，防曬產(chǎn)品功效評(píng)價(jià)也成為研究人員關(guān)注的一個(gè)方向。功效評(píng)價(jià)方法有很多，常見(jiàn)的有人體試驗(yàn)法、動(dòng)物試驗(yàn)法、體外評(píng)價(jià)法等，但人體試驗(yàn)法、動(dòng)物試驗(yàn)法存在測(cè)試周期長(zhǎng)，測(cè)試成本高，測(cè)試過(guò)程不確定因素多等短處，反觀體外評(píng)價(jià)法測(cè)試周期短，測(cè)試效率高，同時(shí)避免了倫理學(xué)問(wèn)題，所以各研究人員更傾向于體外評(píng)價(jià)法。本文主要介紹防曬產(chǎn)品功效評(píng)價(jià)的體外方法（in vitro）。

1功效評(píng)價(jià)體外方法

1.1 體外SPF值/PFA值儀器法

現(xiàn)在市場(chǎng)上防曬化妝品的防曬指數(shù)（SPF）宣稱(chēng)必需要用臨床人體測(cè)試的結(jié)果，臨床測(cè)試時(shí)需要用紫外日光模擬器對(duì)人體皮膚進(jìn)行照射，通過(guò)皮膚的紅斑效應(yīng)來(lái)計(jì)算防曬指數(shù)。這種方法雖然可以更直觀準(zhǔn)確地得到防曬化妝品對(duì)人體的防護(hù)指數(shù)，但是，這種方法對(duì)人體存在一定的損傷且可能有致癌的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)測(cè)試成本高、耗時(shí)長(zhǎng)。所以很多研究人員為了降低測(cè)試成本、提高測(cè)試效率、減少對(duì)受試者皮膚造成的危害，而選擇體外方法評(píng)價(jià)防曬化妝品的功效性。體外儀器法測(cè)試成本低，操作方便快捷，對(duì)配方開(kāi)發(fā)過(guò)程中的配方篩選或者初產(chǎn)品的功效評(píng)價(jià)方法尤為重要，是廣大研究人員的首選。

體外儀器法的原理是將防曬化妝品以同樣的方式涂抹于粗糙的基板上（如粗糙的PMMA板），將基板置于室溫避光條件下形成薄膜試樣，在一定劑量紫外線下照射，SPF值/PFA值儀器會(huì)繪制一個(gè)圖譜，通過(guò)其軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算，可以直接計(jì)算出SPF值/PFA值。但是這個(gè)方法比較考驗(yàn)操作人的操作手法，因?yàn)樾枰诨迳贤磕ㄉ倭康臉悠?，在涂抹的過(guò)程中，要控制好手法才能做出相對(duì)比較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

汪秀平等[3]利用防曬指數(shù)SPF值儀器對(duì)11款市售防曬產(chǎn)品的防曬能力進(jìn)行測(cè)試，研究?jī)x器測(cè)試值與產(chǎn)品標(biāo)定防曬指數(shù)值的相關(guān)性。

1.2 成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試

細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物活體體內(nèi)取出組織，于模擬體內(nèi)生理環(huán)境等特定的體內(nèi)條件下，進(jìn)行孵育培養(yǎng)，使之生存并生長(zhǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)工作現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，成為最重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一。

光老化主要由于皮膚中的各種成分在吸收了紫外線的能量后，可誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧物質(zhì)（ROS）直接攻擊細(xì)胞膜，引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化，并且耗竭細(xì)胞內(nèi)的抗氧化酶，加速皮膚老化過(guò)程。同時(shí)，ROS還可以激發(fā)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)，誘導(dǎo)皮膚成纖維細(xì)胞合成基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP），降解包括膠原蛋白，彈性蛋白在內(nèi)的多種基質(zhì)成分。因此，成纖維細(xì)胞在皮膚老化的過(guò)程中扮演著重要的角色。由于皮膚成纖維細(xì)胞容易獲取，并且也易于在體外生長(zhǎng)，故目前皮膚成纖維細(xì)胞培養(yǎng)已在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和化妝品研究中的到較廣泛的運(yùn)用[4]。

成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試分別有幾種測(cè)試方法。一種是保護(hù)型的抗老化的測(cè)試方法，是在用紫外線輻照成纖維細(xì)胞前先用樣品處理一定時(shí)間，再用一定照射劑量輻照已用樣品預(yù)處理的成纖維細(xì)胞和未用樣品預(yù)處理的成纖維細(xì)胞，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。任潤(rùn)健等[5]研究PDGF-BB對(duì)UVB誘導(dǎo)的光老化成纖維細(xì)胞中ROS的影響，得出PDGF-BB可降低UVB介導(dǎo)的光老化成纖維細(xì)胞中ROS的表達(dá)，減少氧化應(yīng)激反應(yīng)的結(jié)論，可在一定程度上緩解光老化進(jìn)程;另一種成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試方法是紫外線輻照成纖維細(xì)胞的同時(shí)加樣品進(jìn)行測(cè)試，紫外線跟樣品時(shí)同時(shí)存在的。陳振輝等[6]研究雷帕霉素對(duì)人皮膚成纖維細(xì)胞光老化模型自噬及氧化應(yīng)激的影響，得出雷帕霉素能夠增加UVB誘導(dǎo)的人皮膚成纖維細(xì)胞光老化的自噬水平，減少細(xì)胞衰老，同時(shí)降低ROS水平，改善氧化應(yīng)激水平的結(jié)論;還有一種成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試方法是損傷修復(fù)型的抗老化測(cè)試方法，是將成纖維細(xì)胞先用紫外線輻射處理，再使用樣品，一定時(shí)間后，對(duì)比這個(gè)成纖維細(xì)胞的修復(fù)程度。成纖維細(xì)胞光老化測(cè)試方法在不同的情況和不同的研究方向，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一定的差異。

1.3 3D皮膚模型

3D皮膚模型構(gòu)建技術(shù)的基本原理是從機(jī)體獲取少量的活體皮膚組織，將細(xì)胞從組織中分離，并在體外進(jìn)行培養(yǎng)擴(kuò)增，然后將擴(kuò)增的細(xì)胞與生物材料按照一定的比例混合，使細(xì)胞粘附、生長(zhǎng)于生物材料上形成3D皮膚模型[7]。因此，3D皮膚模型具有與真人皮膚高度相似的皮膚屏障。3D皮膚模型的主要類(lèi)型包括3D表皮模型，EpiKutis采用中國(guó)人角質(zhì)形成細(xì)胞，經(jīng)組織工程專(zhuān)利技術(shù)而成，是國(guó)內(nèi)首款實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的皮膚測(cè)試模型;3D黑素皮膚模型，法國(guó)的SkinEthic RHPE、美國(guó)的MelanoDerm以及中國(guó)的MelaKutis等;3D全層皮膚模型，中國(guó)的FulKutis、美國(guó)的EpiDrm FT以及法國(guó)的T-Skin等。

3D皮膚模型由于具有試驗(yàn)周期短、且具有與真人皮膚高度相似的皮膚屏障和相對(duì)于人體試驗(yàn)來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)成本減少等優(yōu)點(diǎn)而日益受到各個(gè)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的重視。Duval C等人曾構(gòu)建了多種皮膚模型用于評(píng)估皮膚光損傷及防曬劑的光防護(hù)效應(yīng)。其中含有角質(zhì)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的全皮模型可用于研究UVA或UVB在表皮和真皮層的光損傷機(jī)制;含有黑素細(xì)胞和郎格漢氏細(xì)胞的皮膚模型可評(píng)估包括免疫應(yīng)答在內(nèi)的光防護(hù)效應(yīng)[8]。陳旭等[9]研究了UVA輻射對(duì)皮膚模型和人體皮膚中相關(guān)基因的影響，發(fā)現(xiàn)了廣譜防曬劑可阻斷UVA誘導(dǎo)的真表皮層中發(fā)生的基因表達(dá)變化。

2結(jié)語(yǔ)

防曬產(chǎn)品功效評(píng)價(jià)具有多種體外方法，各體外評(píng)價(jià)方法的選用上存在差異，故各生產(chǎn)企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)在防曬產(chǎn)品功效評(píng)價(jià)方法選用上應(yīng)根據(jù)企業(yè)機(jī)構(gòu)自身情況和樣品的功效定位考慮。防曬產(chǎn)品在提高人們的生活質(zhì)量方面起著不可忽視的作用，其市場(chǎng)前景非常廣闊，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)仍將是開(kāi)發(fā)新型高效且適用于國(guó)人皮膚的防曬產(chǎn)品以及研究更廣泛適用的防曬功效評(píng)價(jià)方法。

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