防曬劑的分類、作用機理與評價

祁峰（上海滇虹藥業有限公司，上海 200000）

防曬劑的分類、作用機理與評價

祁峰（上海滇虹藥業有限公司，上海 200000）

隨著我國社會經濟的發展，人們生活水平有了質的提高，對健康越來越重視。尤其是對紫外線的防范越來越重視，近年來我國工業產業不斷發展，使得臭氧層破壞非常嚴重，尤其使得在炎熱的夏季，人們使用大量的防曬劑來保住自己不被紫外線傷害。怎樣選擇安全、有效的防曬劑是困擾消費者多年的問題之一，本文通過在上海某某藥業有限公司多年的工作經驗和相關文獻的參考，著重闡述了防曬劑的分類、作用機理與評價，希望對研究者和消費者選出安全、有效的防曬劑有一定幫助。

防曬劑的分類；作用機理；評價分析

近幾年來人們追求更好的生活，對臭氧層的破壞越來越嚴重，紫外線根據波長的不同，可以分為長波紫外線、中波紫外線、短波紫外線。其中，短波紫外線擁有的能量最高，但是由于其波長比較短，幾乎被大氣層和臭氧層全部過濾掉。中波紫外線能夠穿透人體表皮的角質層和表皮，從而對皮膚造成損傷，所以大多數皮膚傷害都是由中波紫外線引起的，長波紫外線具有很強的穿透力，而且對皮膚的傷害是不可逆的，可以加快皮膚的老化、褶皺。所以選擇出安全有效的防曬劑有至關重要的作用。

1 防曬劑的分類

1.1 天然防曬劑

所謂的天然防曬劑是從天然植物中提取出來的，能夠很好的吸收紫外線從而起到保護皮膚的作用。到目前為止，我國已經成功把蘆薈、黃瓜的提取液應用到防曬產品中，能很大程度上降低紫外線對人體的傷害。除此之外，我國中藥聞名世界，在很早的時候就已經認識到黃連、紅花具有很強的防曬性，應用到防曬劑中，不但能防止紫外線的傷害，而且還能起到美白、護膚的效果，具有很強的應用價值，所以天然防曬劑具有安全系數高、過敏低、區間大的特點，被廣泛應用在防曬劑中。

1.2 屏蔽紫外線防曬劑

屏蔽紫外線防曬劑在市場上有很大的消費人群，主要的成分是無機粒子，也就是一種物理防曬劑，把這些細小的粒子均勻的涂抹在人體表面能很好的阻擋反射和散射紫外線，從而起到保護皮膚的效果，其主要優點是價格比較低廉，安全性非常高，而且非常穩定，使用量不會有任何限制。其缺點是容易在皮膚表面沉積成白色層而脫落，需要經常涂抹，從而會造成皮膚的毛孔堵塞，嚴重者可能會造成皮膚病[1]。

1.3 主動吸收紫外線的防曬劑

這類防曬劑是通過吸收紫外線而達到保護皮膚的效果，把吸收的紫外線轉化成其他形式的能力，比如：熱能、可見光的形式釋放出來，從而起到防曬的目的。主動吸收紫外線的防曬劑的優點是效果非常明顯，而且透明度極高，價格也比較低。缺點也比較明顯，對皮膚有一定的刺激性，容易引起皮膚癢、過敏等癥狀出現，其添加的種類受到國家嚴格限制。此類防曬劑也稱之為化學防曬劑，市場上很多防曬劑都屬于此類，經常需要和其他防曬劑共同使用才能達到理想的效果。

1.4 高科技防曬劑

高科技防曬劑包括兩類，一類是物理防曬劑，研究者把二氧化鈦以及氧化鋅制成納米粉體，然后把這些粉體加入到防曬劑當中，通過高新技術研制的防曬劑具有很強的透明性，和化學惰性，對紫外線的散射有明顯的效果。從而起到防曬的效果。但是到目前為止科學技術還沒有弄清楚，這些二氧化鈦以及氧化鋅制成納米粉體在怎樣和皮膚達到高度的親和性，相信隨著我國科學技術的發展，一定會在不久的將來解開這個問題。另一類是仿生防曬劑，通過高科技合成技術，模擬仿生和人體皮膚相同的物質，這類防曬劑具有很強防紫外線效果，所以在不久的將來一定會成為主要的防曬劑[2]。

2 防曬劑的作用機理

2.1 物理防曬劑的作用機理

所謂物理防曬劑也就是把紫外線屏蔽在人體皮膚外面，從而防止對皮膚造成傷害，其主要的作用機理可以通過以下兩種方式來解釋：首先，當紫外線照射到無機粒子上時，通過無機粒子表面特性進行分散紫外線，從而起到保護皮膚的作用，當無機粒子的直徑小于紫外線的波長時，能夠向各個方向散射紫外線，從而提高阻擋紫外線的能力。其次，這些無機粒子都屬于半導體，當收到高能量紫外線的照射時，就會產生空穴電子對，從而吸收紫外線照射過來的能量，進而降低紫外線對皮膚的傷害。

2.2 化學防曬劑的作用機理

化學防曬劑中都會含有苯環以及給電子基團，比如：羥基、氨基、甲氧基等等，二苯酮類的化何物防曬劑作用機理如圖1所示：

圖1 二苯酮類的化何物防曬劑作用機理

從圖1中可以看出，二苯酮類在苯環上含有羥基氫以及羰基氧，從而形成穩定的內氫鍵，當紫外線照射到此類防曬劑上時會產生大量的熱量，從而有引起分子=熱振動，破壞氫鍵，打開螯合環。這樣二苯酮類非常不穩定，當需要恢復到原來狀態時需要把多余的熱量釋放出去，從而把高能量有害的紫外線轉化成低能量無害的熱能，在這一過程中，羰基氧也會被激發，發生互變異構現象，也需要消耗大量的熱能，從而降低紫外線對人體皮膚的傷害。

3 防曬劑的評價

到2016年上半年為止，國際上對防曬劑的評價一共有兩種防曬系數，也就是中波紫外線防曬系數評價SPF和長波紫外線的防曬系數評價PFA[4]。

3.1 中波紫外線防曬的評價

中波紫外線防曬評價系數SPF主要針對的是紫外線波長在280～320nm之間的紫外線。其防曬評價系數SPF等于：防曬劑涂抹后皮膚的MED和沒有涂抹防曬劑皮膚MED之間的比值（MED指的是最小紅斑劑量）。SPF值和保護范圍以及防曬劑種類之間的關系如表1所示：

表1 SPF值和保護范圍以及防曬劑種類之間的關系

從表1中可以看出防曬評價系數SPF的比值越大防曬的效果就越好，但是從實際的過程中，防曬評價系數SPF越大,加入的化學物質就越多，會皮膚的造成的損傷也越大，從而引發過敏問題。所以通常情況下，防曬評價系數SPF值不能超過30.

3.2 長波紫外線防曬評價

長波紫外線防曬評價系數為PFA主要針對的是波長在350～420nm之間的紫外線，數值是由最小持續色素變量MPPD計算出來的，所以長波紫外線防曬評價系數PFA的值等于：防曬劑涂抹在皮膚表面的MPPD和未涂抹防曬劑皮膚的MPPD所組成。長波紫外線防曬等級由PA決定，當PA的數值在2～4之間時，就可以斷定此防曬劑的防護長波紫外線的性能一般，當PA的數值在5～8時，就可以斷定此防曬劑的防護長波紫外線的性能良好，當PA的數值超過8時就可以斷定此防曬劑的防護長波紫外線的性能非常好，但是在實際過程中長波紫外線防曬系數具有很強的不確定性因素，比如：在生活中經常用到的燈光就含有一定的長波紫外線，在這樣的基礎上，就會影響PFA數值的準確性。所以在評定長波紫外線防曬系數過程中要根據實際情況進行確定。我國防曬劑的防曬評價起步比較晚，目前還屬于發展的初級階段，到目前為止還沒有一整套科學合理的評價標準。所以在評價長波紫外線防曬系數過程中，要根據實際的情況進行確定，才能是科學合理的評價標準。

4 結語

本文通過在上海某某藥業有限公司多年的工作經驗和相關文獻的參考，詳細闡述了防曬劑的分類，防曬劑的作用機理，防曬劑的評價三個方面,分析了防曬劑相關事項，希望對我國防曬劑的評級體系的完善有一定幫助，隨著我國科學技術的發展，在防曬劑中融入高新技術元素，將會成為未來防曬劑研制過程中的主要話題。

[1]王玉林.漢麻植物成分防曬性能研究及其在軍用防曬護膚品中的應用[D].廣東海洋大學,2013.

[2]趙慧敏.二苯甲酮類紫外防曬劑的毒性效應及QSAR研究[D].五邑大學,2013.