防晒类化妆品的日光防晒系数和长波紫外线防护指数与使用浓度及时间的相关性研究

李福民，朱世幸，廖金凤，段西凌(四川省医学科学院·四川省人民医院皮肤科，四川 成都 610072)

防晒类化妆品的日光防晒系数和长波紫外线防护指数与使用浓度及时间的相关性研究

李福民，朱世幸，廖金凤，段西凌
(四川省医学科学院·四川省人民医院皮肤科，四川 成都 610072)

目的 研究防晒化妆品日光防晒系数(SPF)和长波紫外线防护指数(PFA)与使用浓度及时间的关系，并探讨正确使用防晒类化妆品的方法。方法 将几种的防晒化妆品分别按不同的浓度涂抹于受试者皮肤表面，隔15分钟后给予以出现最小红斑量(MED)为度的中波紫外线和最小持续黑化量(MPPD)为度的长波紫外线照射，进而分别算出SPF值和PFA值。将几种的防晒化妆品分别按标识浓度涂抹于受试者皮肤表面，间隔不同时间后给予以出现MED为度的中波紫外线和最小持续黑化量为度的长波紫外线照射，分别算出不同时间所对应的SPF值和PFA值。结果 防晒化妆品的使用浓度和SPF以及PFA都具有相关性。防晒化妆品的SPF值在使用时间70～100分钟下降最为明显。PFA值在时间为80～110分钟下降最为明显。结论 使用防晒化妆品的标识浓度才可起到合适的防晒效果。在日常使用防晒化妆品时应每80分钟左右涂抹一次，以保证防晒化妆品的防晒效果。

日光防晒系数；长波紫外线防护指数；MED；最小持续性黑化量；防晒化妆品

随着人们生活水平的提高，防晒化妆品已经被越来越多的人所使用，目前市售的防晒化妆品能吸收各种不同波长的紫外线。近年来日光防晒系数(SPF)对防晒化妆品防护效果的评价在实验室中检测时推荐使用浓度为2.0 mg/cm2[1]，但是长波紫外线防护指数(PFA)防晒化妆品使用浓度及使用时间对防护效果的影响并没有明确的定义。本实验分别拟通过长波紫外线(UVA)、中波紫外线(UVB)照射正常受试者皮肤，在不同辐照剂量、不同的时间及不同防晒化妆品浓度条件下，观察所出现的最小红斑量(MED)及最小持续黑化量(MPPD)，从而探讨防晒化妆品SPF和PFA值与浓度及使用时间的关系。并且为人们日常生活能正确使用防晒化妆品提供一定的理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择18～60岁的健康志愿者60例，其中男42例，女18例，平均年龄(28±4.41)岁，受试部位皮肤应色泽均一，均没有光敏性皮肤病史、试验前未曾服用影响光感性的药物(如皮质类固醇等药物)及光敏性食物(如香菜、芹菜等)。本研究经过伦理委员会批准，患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 标准品的样品检测 配制SPF15标准品和PFA4标准品，采用SUV-1000日光紫外线模拟器(上海SIGMA高技术有限公司)分别检测SPF值和PFA值，由此校准仪器。样品1(标识SPF30 PFA8)和样品2(标识SPF60 PFA28)为上海理肤泉公司的市售防晒化妆品。用日光模拟器检测样品1及样品2的 SPF和PEA值，检测浓度为2 mg/ml。

1.2.2 UVB照射组 在所有受试者腹部皮肤选择一照射区域，用日光紫外线模拟器UVB照射40秒，经20小时后观察，以皮肤出现红斑的最低照射剂量为该受试者正常皮肤的MED值。将受试者随机分为4组，每组10人，分别是样品1时间组、样品2时间组、样品1浓度组、样品2浓度组。①将样本1和样本2分别按 0.5、1、1.5、2及3 mg/cm2的浓度涂抹于受试者双上肢皮肤表面，15 min后采用日光模拟器给予以出现MED为度的中波紫外线照射，进而分别算出不同浓度所对应的SPF值，SPF=防晒防护的MED/未防护的MED。根据化妆品卫生规范(2007版)指南要求。②将样本1、样本2分别按标识浓度(2.0 mg/cm2)涂抹于受试者皮肤表面，分别于20、40、70、100及130 min后，给予以出现MED为度的中波紫外线照射，分别计算各时间点的SPF值。

1.2.3 UVA照射组 ①在受试者腹部皮肤选择一照射区域，用日光紫外线模拟器UVA照射35分钟，经2小时后观察皮肤，以皮肤出现黑化的最低照射剂量为该受试者正常皮肤的MPPD值。将受试者随机分为2组，每组10人，分别是PFA时间组、PFA浓度组。因为在本实验的紫外线模拟器的辐照度已经固定，测定PFA28需要的时间已超出受试者的限度，因此未检测样品2的PFA28值。②将样本1按0.5、1、1.5、2及3 mg/cm2的浓度涂抹于受试者双上肢皮肤表面，隔15 min后给予以出现MPPD为度的长波紫外线照射，进而分别算出不同浓度所对应的PFA值，PFA=防晒防护的MPPD/未防护的MPPD。③将样本1按标识浓度2.0 mg/cm2涂抹于受试者皮肤表面，相隔分别于20、40、80、110及150 min后给予以出现MPPD为度的长波紫外线照射，计算不同时间的PFA值。

1.3 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件作统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 标准品测得值与理论值之间的关系 标准品SPF测得值与相应理论值分别为(14.1±1.96)和(15.25±2.14)，PFA测得值与相应理论值分别为(3.86±0.92)与(3.75±0.61)，测得值与理论值比较，差异无统计学意义(P> 0.05)，表明此日光模拟器能准确的检测SPF和PFA值。

2.2 防晒化妆品SPF值与使用浓度的关系 当使用浓度为2 mg/cm2时，所测得的SPF值于产品所标识的SPF值相近，差异无统计学意义(P> 0.05)。用SPF防晒化妆品不同的使用浓度经过出现MED为度的中波紫外线照射后，SPF值与使用浓度呈线性增加关系。在使用浓度为2 mg/cm2时SPF值明显高于使用浓度1.5 mg/cm2时，但与使用浓度3 mg/cm2差异无统计学意义(P> 0.05)。另外随着使用浓度的降低，SPF值高的化妆品样本2的SPF值下降越明显。见图1。

图1 不同使用浓度(mg/ cm2)防晒化妆品的SPF值

2.3 防晒化妆品PFA值与使用浓度的关系 在使用浓度为1～2 mg/cm2之间，样本1的PFA值上升的最为明显，随后继续增大使用浓度PFA值有所升高，但升高并不明显。并且当使用浓度为2 mg/cm2时，所测得的SPF值于略低于产品所标识的SPF值。见图2。

图2 PFA值随防晒化妆品使用浓度(mg/ cm2)的变化

2.4 防晒化妆品的SPF值与使用时间的关系 在涂抹防晒化妆品间隔20、40及70 min时，测得的SPF值与样品所标识的SPF值相近，差异无统计学意义(P> 0.05)。在间隔100 、130 min测得的SPF值明显低于样品所标识的SPF值。在间隔130 min后测得的SPF值更低。由此可见随着时间的推移SPF值逐渐下降。在时间为70～100 min，SPF值下降最为明显。随着使用时间的推移，SPF值高的化妆品样本2的SPF值下降越明显。见图3。

图3 不同使用时间防晒化妆品的SPF值

2.4 防晒化妆品的PFA值与使用时间的关系 样品1的PFA值。在时间为80 min至110 min之间，PFA值下降最为明显，见图4。

图4 PFA值随防晒化妆品使用时间的关系

3 讨论

目前国际上对于SPF值的测定使用浓度均为2 mg/cm2，而研究报道[2，3]消费者在实际生活中的使用量远低于此浓度，一般在0.5～1 mg/cm2。Farr等[4]计算理论上涂抹防晒化妆品的厚度与SPF值之间的关系，推测两者之间遵循BeerLambert原理，即当防晒化妆品的厚度减少50%时，SPF值仅为原有SPF值的平方根，也就是说SPF值与浓度之间存在着指数关系。本研究结果显示，无论是低倍还是高倍SPF化妆品，在2～1.5 mg/cm2使用浓度范围内，SPF百分比下降幅度最大，与Bimczok等[5]报道的结果一致。随着防晒化妆品使用浓度的降低，SPF值呈线性下降而非指数下降。SPF值的下降程度低于Farr等按照理论推算的结果。另外SPF值越高的化妆品，其SPF值随着使用浓度的降低下降越明显。但是由于其原有的SPF值较高，仍比同等情况下低倍SPF化妆品提供较高的保护作用，因此也建议消费者准备户外活动选购防晒类化妆品时应选购防晒倍数较高的化妆品。

本次实验及以往实验都已证实，对防晒化妆品SPF的使用浓度为2 mg/cm2时能达到化妆品标识的防晒值。但是目前并没有系统的报道指出，在此使用浓度的前提下，防晒化妆品能维持多长时间。本研究结果显示，理论上低倍、高倍SPF防晒化妆品应在间隔70 min时再次涂抹，以确保产品标识上的SPF值，从而达到有效的防晒效果。

目前对UVA防晒效果的评价各国有不同的标准，还没有形成统一的认识[6]。在日本化妆品工业协会(JCIA)1995年颁布的PPD法检测标准最具代表性。已明确规定曝光后2 h为读取MPPD的开始时间。中国卫生部在2007年颁布的《化妆品卫生规范》中也采用了此法[7]。

本研究采用MPPD来对PFA值进行评价，结果发现，在1.5～2 mg/cm2使用浓度范围内，PFA百分比下降幅度最大，随着防晒化妆品使用浓度的降低，PFA值呈线性下降而非指数下降。使用浓度从2 mg/cm2增加至3 mg/cm2时，PFA化妆品百分比上升不明显，可见当使用浓度达到2 mg/cm2时，如果再继续增加使用浓度，防晒效果确实有所增加，但并不明显。因为在本实验中没有进行高倍PFA防晒化妆品与使用浓度关系的研究。从而对低倍和高倍PFA防晒化妆品之间的比较也未能完成，故今后此方面需要进一步研究。

本研究显示，PFA值与使用浓度之间存在着线性关系，且在80～110 min下降的幅度较快。PFA值下降明显，因此人们在日常生活中使用防UVA化妆品时，应当在使用产品标识浓度2 mg/cm2前提下，重复使用防晒化妆品可增加防晒化妆品的保护作用，还应当根据情况给予适当补充防晒化妆品。本项实验所得的结果防晒化妆品于80 min下降，如能在80～110 min再缩短间隔时间，并且分别给予测定，可能出现防晒维持时间大于80 min。此方面需要进一步研究。

[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，Hönigsmann 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] 中华人民共和国卫生部.化妆品卫生规范[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)