技术解析:ISO 23698 防晒测试标准全流程、核心参数、设备与工程师指南

2026-03-31 10:14:53 北京爱蛙科技有限公司


在防晒产品研发与质量控制的领域中,传统的体内(in vivo)SPF测试(ISO 24444)因其固有的伦理、成本、可重复性挑战,一直推动着替代方法的探索。 在此背景下,ISO 23698: 《化妆品——防晒试验方法——体内UVA-PF测定与体外SPF测定的结合使用》于2024年发布,其意义在于将体内测试的“金标准”关联性与体外测试的高效、可重复性相结合,为研发和质控提供了一个强大的“工具箱”。它并非要完全取代体内测试,而是作为其重要补充,尤其在配方筛选、稳定性评估和常规质控中发挥关键作用。


一、测试的准备


任何可靠的测试都始于严谨的准备。ISO 23698测试的准备工作,直接决定了后续数据的有效性与可比性。 

受试产品与批次:需明确测试样品的配方、批次及储存条件。对于高SPF值(如>50)或含有特殊剂型(如高浓度物理防晒剂如氧化锌ZnO)的产品,体外方法(ISO 23675)可能存在局限性,而ISO 23698的混合方法更具优势。 

测试基底标准化: 

基底选择:核心是使用标准化的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板。标准中特别强调了“皮肤和塑料板”的差异性,因此PMMA板需具备模拟人体皮肤纹理的表面粗糙度。 

基底处理:PMMA板在使用前需进行严格的清洁和干燥,确保无划痕、无污染,以保证防晒产品能均匀成膜。 

涂抹标准化:标准规定涂抹量为2 mg/cm²,这是模拟人体实际使用量的核心参数。需使用经过校准的精密分析天平称量样品,并使用移液器或注射器精确加样至PMMA板上。随后,必须通过标准化的人工“手指涂抹”程序(使用特制乳胶指套)或自动涂布机,在指定时间内将样品均匀涂布成规定面积的薄膜。标准中“质量保证三角”强调了制造商、测试机构与监管方对统一方法的共同需求,而涂抹标准化正是统一的关键。

二、测试步骤


ISO 23698的测试流程是一个精心设计的序列,分为四个主要阶段:

1)体外预扫描与基础数据获取

在产品未经光照前,获取其初始的光谱透射特性。将涂抹、干燥后的PMMA板置于紫外-可见分光光度计中,进行全波长(通常为290nm至400nm)透射率扫描。由此可初步计算出体外SPF值和UVA-PF值,并绘制初始透射光谱曲线。

2)光稳定性(预照射)评估

模拟日光照射对产品防护性能的影响,评估其光稳定性。这是该标准的一大特点,能够筛选出光照后容易衰减的配方。使用符合标准的日光模拟器,以规定的辐照剂量(标准中提到1.2 J/cm²的UVA剂量,具体根据产品UVA-PF调整)对样品进行照射。照射后,样品进入下一阶段。

3)体内关键测定点的UVA防护测定

这是ISO 23698“体内/体外”混合特性的体现。在受试者背部(非照射部位)划定测试区域,将经过第二阶段照射处理的防晒产品样品,以标准用量涂抹于测试区域。使用符合标准的多端口紫外光源(太阳模拟器)对测试点进行一系列递增剂量的UVA照射。随后,由经过培训的评估员在照射后一定时间(如16-24小时)内,目测或借助仪器(如皮肤颜色测量仪)判定每个测试点的持续性色素黑化反应终点,从而计算出体内UVA保护系数

4)体外最终测量与SPF计算

利用体内测试阶段获得的数据,校准并最终计算出产品的SPF值。此阶段需使用高性能的高动态范围光谱仪。在完成体内测试的相同PMMA板(或平行处理的相同样品板)上,精确测量其在关键波长下的紫外透射率。结合第三阶段获得的体内UVA-PF数据,通过特定的算法模型,最终计算出产品的SPF值、UVA-PF值及临界波长等关键参数。

三、测试所需的设备


一套符合ISO 23698标准的实验室,需要以下核心设备,其精度和校准状态直接决定测试结果的权威性。
1)日光模拟器 
提供模拟太阳光谱的稳定紫外光源。光谱需符合标准,UVA与UVB能量比需严格控制,辐照度需稳定可调。用于光稳定性照射和体内测试激发。标准中强调了其光谱准确性。比如 Solar Light LS1000/16S系列日光模拟器
2)混合漫反射(HDRS)光谱
HDRSplus™软件基于ISO 23698:2024国际标准研发,确保了测试结果的准确性和可靠性。这使得测试结果具有国际认可度,适用于各种防晒产品的测试和评估。比如Solar Light Poly602
3)紫外-可见分光光度计 
用于对PMMA板进行全波段透射率扫描,获取初步光谱数据。 用于第一阶段的基础数据获取和日常质控。 比如Solar Light SPF290-AS。
4)标准PMMA板 
作为防晒产品的涂抹基底。需使用标准规格,表面粗糙度有明确规定,以确保成膜特性与人体皮肤相似。 基底的一致性直接影响测试结果的可比性。
5)分析天平 
精确称量防晒产品样品,确保单位面积涂抹量(2 mg/cm²)的准确性。精度需达到0.01 mg或更高。 控制涂抹量的基础,减少人为误差。 
6)自动涂抹机/标准化涂抹工具 
将样品均匀涂布在PMMA板上。可选择高精度的自动涂抹机,或严格规范的人工涂抹程序(使用指套和计时器)。 确保膜厚均匀的关键,直接影响透光率测量。 
7)皮肤颜色测量仪
辅助评估体内测试中的持续性色素黑化终点,提供客观的颜色参数(如ITA°值),减少评估员的主观差异。 提高体内测试部分的客观性和可重复性。

四、总  结


ISO 23698 不仅仅是一份测试标准,更是一套从研发到质控的系统性工程思维框架。对于工程师而言,理解和应用此标准意味着:

研发前移,降本增效在配方开发初期,即可利用其体外部分(第一阶段和第二阶段)快速、低成本地筛选配方基理、评估不同防晒剂组合的光谱覆盖和光稳定性,大幅减少后期昂贵的体内测试失败风险。

问题诊断的清晰路径当产品宣称SPF值与实测值出现偏差时,可沿此标准流程进行逐步排查:是基底模拟不真实?涂抹量不精准?还是配方在光照后发生了显著衰减?

构建统一的质量语言面对监管机构、测试实验室和消费者可能存在的分歧,采用国际公认的ISO 23698方法,能为产品质量提供坚实、可辩护的数据支撑,推动行业测试方法的统一,最终惠及消费者。

总的来讲,ISO 23698是掌握在防晒产品“功效声称”与“科学实证”之间搭建可靠桥梁的核心工程能力。 它要求我们不仅关注“测试结果”,更深刻理解并控制从“样品准备”到“数据生成”全链条中的每一个变量,这正是工程价值的体现。

内容来源:爱蛙科技编辑整理


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