防曬類化妝品的日光防曬系數和長波紫外線防護指數與使用濃度及時間的相關性研究

李福民，朱世幸，廖金鳳，段西凌(四川省醫學科學院·四川省人民醫院皮膚科，四川 成都 610072)

防曬類化妝品的日光防曬系數和長波紫外線防護指數與使用濃度及時間的相關性研究

李福民，朱世幸，廖金鳳，段西凌
(四川省醫學科學院·四川省人民醫院皮膚科，四川 成都 610072)

目的 研究防曬化妝品日光防曬系數(SPF)和長波紫外線防護指數(PFA)與使用濃度及時間的關系，并探討正確使用防曬類化妝品的方法。方法 將幾種的防曬化妝品分別按不同的濃度涂抹于受試者皮膚表面，隔15分鐘后給予以出現最小紅斑量(MED)為度的中波紫外線和最小持續黑化量(MPPD)為度的長波紫外線照射，進而分別算出SPF值和PFA值。將幾種的防曬化妝品分別按標識濃度涂抹于受試者皮膚表面，間隔不同時間后給予以出現MED為度的中波紫外線和最小持續黑化量為度的長波紫外線照射，分別算出不同時間所對應的SPF值和PFA值。結果 防曬化妝品的使用濃度和SPF以及PFA都具有相關性。防曬化妝品的SPF值在使用時間70～100分鐘下降最為明顯。PFA值在時間為80～110分鐘下降最為明顯。結論 使用防曬化妝品的標識濃度才可起到合適的防曬效果。在日常使用防曬化妝品時應每80分鐘左右涂抹一次，以保證防曬化妝品的防曬效果。

日光防曬系數；長波紫外線防護指數；MED；最小持續性黑化量；防曬化妝品

隨著人們生活水平的提高，防曬化妝品已經被越來越多的人所使用，目前市售的防曬化妝品能吸收各種不同波長的紫外線。近年來日光防曬系數(SPF)對防曬化妝品防護效果的評價在實驗室中檢測時推薦使用濃度為2.0 mg/cm2[1]，但是長波紫外線防護指數(PFA)防曬化妝品使用濃度及使用時間對防護效果的影響并沒有明確的定義。本實驗分別擬通過長波紫外線(UVA)、中波紫外線(UVB)照射正常受試者皮膚，在不同輻照劑量、不同的時間及不同防曬化妝品濃度條件下，觀察所出現的最小紅斑量(MED)及最小持續黑化量(MPPD)，從而探討防曬化妝品SPF和PFA值與濃度及使用時間的關系。并且為人們日常生活能正確使用防曬化妝品提供一定的理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇18～60歲的健康志愿者60例，其中男42例，女18例，平均年齡(28±4.41)歲，受試部位皮膚應色澤均一，均沒有光敏性皮膚病史、試驗前未曾服用影響光感性的藥物(如皮質類固醇等藥物)及光敏性食物(如香菜、芹菜等)。本研究經過倫理委員會批準，患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 標準品的樣品檢測 配制SPF15標準品和PFA4標準品，采用SUV-1000日光紫外線模擬器(上海SIGMA高技術有限公司)分別檢測SPF值和PFA值，由此校準儀器。樣品1(標識SPF30 PFA8)和樣品2(標識SPF60 PFA28)為上海理膚泉公司的市售防曬化妝品。用日光模擬器檢測樣品1及樣品2的 SPF和PEA值，檢測濃度為2 mg/ml。

1.2.2 UVB照射組 在所有受試者腹部皮膚選擇一照射區域，用日光紫外線模擬器UVB照射40秒，經20小時后觀察，以皮膚出現紅斑的最低照射劑量為該受試者正常皮膚的MED值。將受試者隨機分為4組，每組10人，分別是樣品1時間組、樣品2時間組、樣品1濃度組、樣品2濃度組。①將樣本1和樣本2分別按 0.5、1、1.5、2及3 mg/cm2的濃度涂抹于受試者雙上肢皮膚表面，15 min后采用日光模擬器給予以出現MED為度的中波紫外線照射，進而分別算出不同濃度所對應的SPF值，SPF=防曬防護的MED/未防護的MED。根據化妝品衛生規范(2007版)指南要求。②將樣本1、樣本2分別按標識濃度(2.0 mg/cm2)涂抹于受試者皮膚表面，分別于20、40、70、100及130 min后，給予以出現MED為度的中波紫外線照射，分別計算各時間點的SPF值。

1.2.3 UVA照射組 ①在受試者腹部皮膚選擇一照射區域，用日光紫外線模擬器UVA照射35分鐘，經2小時后觀察皮膚，以皮膚出現黑化的最低照射劑量為該受試者正常皮膚的MPPD值。將受試者隨機分為2組，每組10人，分別是PFA時間組、PFA濃度組。因為在本實驗的紫外線模擬器的輻照度已經固定，測定PFA28需要的時間已超出受試者的限度，因此未檢測樣品2的PFA28值。②將樣本1按0.5、1、1.5、2及3 mg/cm2的濃度涂抹于受試者雙上肢皮膚表面，隔15 min后給予以出現MPPD為度的長波紫外線照射，進而分別算出不同濃度所對應的PFA值，PFA=防曬防護的MPPD/未防護的MPPD。③將樣本1按標識濃度2.0 mg/cm2涂抹于受試者皮膚表面，相隔分別于20、40、80、110及150 min后給予以出現MPPD為度的長波紫外線照射，計算不同時間的PFA值。

1.3 統計學方法 應用SPSS 13.0統計軟件作統計學分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 標準品測得值與理論值之間的關系 標準品SPF測得值與相應理論值分別為(14.1±1.96)和(15.25±2.14)，PFA測得值與相應理論值分別為(3.86±0.92)與(3.75±0.61)，測得值與理論值比較，差異無統計學意義(P> 0.05)，表明此日光模擬器能準確的檢測SPF和PFA值。

2.2 防曬化妝品SPF值與使用濃度的關系 當使用濃度為2 mg/cm2時，所測得的SPF值于產品所標識的SPF值相近，差異無統計學意義(P> 0.05)。用SPF防曬化妝品不同的使用濃度經過出現MED為度的中波紫外線照射后，SPF值與使用濃度呈線性增加關系。在使用濃度為2 mg/cm2時SPF值明顯高于使用濃度1.5 mg/cm2時，但與使用濃度3 mg/cm2差異無統計學意義(P> 0.05)。另外隨著使用濃度的降低，SPF值高的化妝品樣本2的SPF值下降越明顯。見圖1。

圖1 不同使用濃度(mg/ cm2)防曬化妝品的SPF值

2.3 防曬化妝品PFA值與使用濃度的關系 在使用濃度為1～2 mg/cm2之間，樣本1的PFA值上升的最為明顯，隨后繼續增大使用濃度PFA值有所升高，但升高并不明顯。并且當使用濃度為2 mg/cm2時，所測得的SPF值于略低于產品所標識的SPF值。見圖2。

圖2 PFA值隨防曬化妝品使用濃度(mg/ cm2)的變化

2.4 防曬化妝品的SPF值與使用時間的關系 在涂抹防曬化妝品間隔20、40及70 min時，測得的SPF值與樣品所標識的SPF值相近，差異無統計學意義(P> 0.05)。在間隔100 、130 min測得的SPF值明顯低于樣品所標識的SPF值。在間隔130 min后測得的SPF值更低。由此可見隨著時間的推移SPF值逐漸下降。在時間為70～100 min，SPF值下降最為明顯。隨著使用時間的推移，SPF值高的化妝品樣本2的SPF值下降越明顯。見圖3。

圖3 不同使用時間防曬化妝品的SPF值

2.4 防曬化妝品的PFA值與使用時間的關系 樣品1的PFA值。在時間為80 min至110 min之間，PFA值下降最為明顯，見圖4。

圖4 PFA值隨防曬化妝品使用時間的關系

3 討論

目前國際上對于SPF值的測定使用濃度均為2 mg/cm2，而研究報道[2，3]消費者在實際生活中的使用量遠低于此濃度，一般在0.5～1 mg/cm2。Farr等[4]計算理論上涂抹防曬化妝品的厚度與SPF值之間的關系，推測兩者之間遵循BeerLambert原理，即當防曬化妝品的厚度減少50%時，SPF值僅為原有SPF值的平方根，也就是說SPF值與濃度之間存在著指數關系。本研究結果顯示，無論是低倍還是高倍SPF化妝品，在2～1.5 mg/cm2使用濃度范圍內，SPF百分比下降幅度最大，與Bimczok等[5]報道的結果一致。隨著防曬化妝品使用濃度的降低，SPF值呈線性下降而非指數下降。SPF值的下降程度低于Farr等按照理論推算的結果。另外SPF值越高的化妝品，其SPF值隨著使用濃度的降低下降越明顯。但是由于其原有的SPF值較高，仍比同等情況下低倍SPF化妝品提供較高的保護作用，因此也建議消費者準備戶外活動選購防曬類化妝品時應選購防曬倍數較高的化妝品。

本次實驗及以往實驗都已證實，對防曬化妝品SPF的使用濃度為2 mg/cm2時能達到化妝品標識的防曬值。但是目前并沒有系統的報道指出，在此使用濃度的前提下，防曬化妝品能維持多長時間。本研究結果顯示，理論上低倍、高倍SPF防曬化妝品應在間隔70 min時再次涂抹，以確保產品標識上的SPF值，從而達到有效的防曬效果。

目前對UVA防曬效果的評價各國有不同的標準，還沒有形成統一的認識[6]。在日本化妝品工業協會(JCIA)1995年頒布的PPD法檢測標準最具代表性。已明確規定曝光后2 h為讀取MPPD的開始時間。中國衛生部在2007年頒布的《化妝品衛生規范》中也采用了此法[7]。

本研究采用MPPD來對PFA值進行評價，結果發現，在1.5～2 mg/cm2使用濃度范圍內，PFA百分比下降幅度最大，隨著防曬化妝品使用濃度的降低，PFA值呈線性下降而非指數下降。使用濃度從2 mg/cm2增加至3 mg/cm2時，PFA化妝品百分比上升不明顯，可見當使用濃度達到2 mg/cm2時，如果再繼續增加使用濃度，防曬效果確實有所增加，但并不明顯。因為在本實驗中沒有進行高倍PFA防曬化妝品與使用濃度關系的研究。從而對低倍和高倍PFA防曬化妝品之間的比較也未能完成，故今后此方面需要進一步研究。

本研究顯示，PFA值與使用濃度之間存在著線性關系，且在80～110 min下降的幅度較快。PFA值下降明顯，因此人們在日常生活中使用防UVA化妝品時，應當在使用產品標識濃度2 mg/cm2前提下，重復使用防曬化妝品可增加防曬化妝品的保護作用，還應當根據情況給予適當補充防曬化妝品。本項實驗所得的結果防曬化妝品于80 min下降，如能在80～110 min再縮短間隔時間，并且分別給予測定，可能出現防曬維持時間大于80 min。此方面需要進一步研究。

[1] Kim SM，Oh BH，et al.The relation between the amount of sunscreen applied and the sun protection factor in Asian skin[J].J Am Acad Dermatol，2010，62(2)：218-222.

[2] Nieol I，Gaudy C，Gouvernet J，et al.Skin protection by sunscreens is improved by explicit labeling and providing free sunscreen[J].J Invest Dermatol.2007，127(1)：4l-48.

[3] Wulf HC，Stender IM，Lock-Andersen J.Sunscreens used at the beach do not protect against erythema：a new definition of SPF is proposed[J].Photodermatol Photoimmunol Photomed，1997，13(4)：129-132

[4] Farr PM，Diffey BL.How reliable are sunscreenprotection factors？[J].Br J Dermatol，1985，112(1)：113-118.

[5] Bimczok R，Gers-Barlag H，Mundt C，et al.Influence of applied quantity of sunsereen products on the sun protection factor a multicenter study organized by the DGK Task Force Sun Protection[J].Skin Pharmacol Physiol，2007，20(1)：57-64.

[6] Lim H W，Naylor M，H?nigsmann H，et al.American academy of dermatology consensus conference on UVA protection of sunscreens：Summary and recommendations[J].Journal of the American Academy of Dermatology，2001，44(3)：505-808.

[7] 中華人民共和國衛生部.化妝品衛生規范[S].北京，2007.

The sun protection factor and protection factor of ultraviolet A of the sunscreen and relationship between doses and duration of the use

LIFu-ming，ZHUShi-xing，LIAOJin-feng，DUANXi-ling
(DepartmentofDermatology，SichuanAcademyofMedicalScience&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China)

Objective To investigate the sun protection factor (SPF) values and protection factor of ultraviolet A (PFA) values of the sun screen and the relationship between doses and duration of use in order to explore the proper use approach of sunscreen cosmetics.Methods Different concentrations of several brands of sunscreen were applied to the skin surface of the subjects.After 15 minutes，minimal erythema dose (MED) and minimal persistent pigment darkening (MPPD) were used to calculate the SPF and PFA，respectively.At the same time，the sunscreens were applied to the skin for different durations and MED and MPPD were used to calculate the SPF and PFA of different times.Results Concentration and sunscreen cosmetics SPF and PFA were relevant.The SPF and PFA of sunscreen were decreased after 70～100 min of the use and after 80～110 min of the use，respectively.Conclusion The proper use of instructed concentration of sunscreen may have a suitable sunscreen effect.Commercial sunscreens should be used once per 80 minutes in daily life to ensure its effectiveness.

Sun protection factor；Protection factor of ultraviolet A；Minimal erythema dose；Minimal persistent pigment darkening dose；Sunscreen

R758.1

A

1672-6170(2016)06-0039-03

2016-02-15；

2016-07-29)