2023-12-11 14:59:56, 研发服务部崔静 1有限公司
前言
现在市售防晒产品的防晒指数(SPF)宣称需用人体测试的结果,测试时需要用日光模拟器对人体皮肤进行辐照,通过红斑效应来计算防晒指数。这种方法可以更直观准确地得到防晒产品对人体的防护指数,但是,这种方法对人体存在一定的损伤且可能有致癌的风险,同时成本高,耗时长。相比之下,体外仪器法成本低,操作方便快捷,对配方开发过程中的配方筛选尤为重要。因此,如何准确有效地使用体外仪器法测定各种防晒产品的防晒指数是十分关键的研究课题。
电磁波波谱图
研究背景
电磁波的波长越短,频率越高,能量越高,对皮肤的伤害越大,紫外线波长短,红外线波长长,紫外线对皮肤的危害更大;紫外线中的长波紫外线UVA(98%到达地面)能够使皮肤晒黑,中波紫外线UVB(2%到达地面)让皮肤晒伤、晒红、脱皮。一款合格的防晒霜需要同时抵御UVA、UVB射线。因此就有了SPF、PA值(或UVA)两个指标来衡量防晒效果。
防晒评价指标
防晒化妆品的防晒系数SPF(Sun Protection Factor),是该产品保护皮肤免受日光中紫外线B段(波长为290-320nm,UVB)对皮肤晒伤的能力。
长波紫外线防护指数PFA(Protection Factor of UVA)是评价产品抵抗UVA的能力。PFA值确定PA等级。PFA值 小于 2 : 无防护UVA的效果,PFA值 2~3 : PA+,PFA值 4~7 : PA++,PFA值 8~15 : PA+++,PFA值 ≥16 : PA++++。
体外仪器法原理
体外仪器法其原理基于漫透射光谱学,在紫外吸收很低的载体上涂抹一定厚度的防晒产品,然后使用仪器进行测定。最近越来越多的文献报道用PMMA板用作体外测试法的基材,而且 Colipa 在“关于UVA防护的体外测试方法”中 (2007版),推荐使 用 Schoberg 公 司 的 粗 糙 度 为 2 µm 的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 板。这种材料均匀性高,粗糙程度接近人体的皮肤,且本身对紫外线的吸收很低。参照《化妆品安全技术规范》中1.9节的方法对防晒产品开发了体外仪器测试法。
SPF-290AS体外仪器测试法
目前我们微谱使用的是从Solar Light公司采购的SPF-290AS防晒系数分析仪,可对多种类型遮光剂以及化妆品SPF值进行测量,测试成本与人体功效评价相比大大降低,测试速度快,周期短;实验测试准确率高,结果可溯源,执行标准全面且对产品开发阶段的配方筛选SPF值的比较可以提供快速有效的支持。
防晒化妆品中紫外线吸收剂和屏蔽剂可以阻挡紫外线,将防晒化妆品涂在PMMA 板上,用特定波长的紫外线进行照射,测定样品的吸光度和透射率值,依据测定值大小直接评价防晒效果,SPF-290AS仪器法可通过特殊的软件程序将测试结果转换成SPF值直接展示。
除SPF值测量外,我们还开发出防晒化妆品防水性能体外测试、防紫外布料UPF值测量方法以及各种产品的紫外线透过率测量。
研究结果
SPF-290AS体外法验证
针对该方法我们使用两个防晒标准品进行方法验证,测试结果均符合SPF标准品要求泛围。
SPF为30的标准防晒品(23.7-37.4)
SPF为16的标准防晒品(13.7-18.5)
人体实测SPF和体外机测SPF一致性评价
有机型、无机型、混合型防晒产品人体实测和体外机测符合率较好。
不同防晒类型体外机测
不同类型防晒产品(乳液型、乳霜型、喷雾型、摇摇乐型)体外机测的平行性均很OK。
防晒产品防水性能体外评价方法
SPF-290AS防晒系数分析仪也可对防晒产品的防水防汗性能进行测试。
产品1:WRF=151.38%
产品2:WRF=46.57%
防紫外线面料体外机测
SPF-290AS同时也可以测量各种不同防紫外线面料(防晒衣、防晒手套等)UPF值,适用于多个纺织品抗紫外线性能标准,测试速度快,重现性高。
小结
SPF-290AS体外仪器测试法能对大部分测试样品提供可靠的测试结果,易用的测试方法结合可重复的测试结果,使得配方优化实验设计高效廉价,由此可以减少大量的人体测试,从而缩短开发时间,降低开发成本。体外法对于化妆品企业在防晒剂的选择、防晒产品配方设计以及产品的质量控制等方面都具有较大的优势。
微谱防晒产品体外仪器测试方案
【参考文献】
[1] 瞿欣. 不同剂型市售防晒产品 SPF 值的体外仪器法测定[J]. 日用化学品科学, 2012.
[2] 丁立. 防晒化妆品抗水性能的仪器测定法[J]. 环境与职业医学, 2006.
[3] 曹小华. 防晒霜紫外线透光率的测定及防晒效果分析[J]. 光谱学和光谱分析, 2013.
[4] 汪秀平. 防晒化妆品抗 UVA 能力仪器测定法述评[A].第十届化妆品学术研讨会论文集,2004.
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