引言到達(dá)地面的太陽(yáng)光中含有50%紅外光、40%可見光與10%紫外光。紫外光中中有9.5%的UVA與0.5%的UVB。應(yīng) 用 文 章研究表明，陽(yáng)光暴曬可能對(duì)皮膚造成急性和慢性的影響。紫外輻射中的95%是UVA輻射（320-400 nm），此類輻射可以穿透皮膚的表皮層，產(chǎn)生活性氧化物（ROS）而直接造成DNA的損傷，也會(huì)導(dǎo)致DNA和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的單鏈斷裂、真皮層損傷以及膠原蛋白的降解。雖然絕大部分的UVB輻射（290-320 nm）能夠被表皮層所吸收，但是此類輻射的細(xì)胞毒性和誘變能力更強(qiáng)，直接導(dǎo)致DNA的損傷。UVA輻射的光老化作用是非常顯著的。由于其穿透能力較強(qiáng)，UVA輻射是導(dǎo)致表皮和真皮損傷的主要原因。

防曬指數(shù)（SPF）讓消費(fèi)者可以直觀比較防曬產(chǎn)品所能提供的保護(hù)水平。防曬產(chǎn)品可以大致分為4種防護(hù)等級(jí)。

防曬指數(shù)低于6的產(chǎn)品已經(jīng)不再被看做是防曬產(chǎn)品，因?yàn)檫@些產(chǎn)品的保護(hù)效果太弱，無(wú)法實(shí)現(xiàn)防曬的主要目的。之前的“遮光（sun-block）”一詞也基本不再使用，以免對(duì)消費(fèi)者造成誤導(dǎo)。單純使用SPF值評(píng)價(jià)防曬效果是不完善的。SPF值描述的主要是對(duì)UVB輻射的保護(hù)效果，不能充分表明產(chǎn)品對(duì)于UVA輻射的防護(hù)能力。UVA輻射對(duì)皮膚的損害已經(jīng)得到證明，因此亟需建立一些可以評(píng)價(jià)產(chǎn)品對(duì)UVA防護(hù)水平（UVA防護(hù)指數(shù)，UVA-PF）的測(cè)試方法。對(duì)于UVA輻射影響的關(guān)注日益增長(zhǎng)，因此需要建立可以正確評(píng)價(jià)防曬產(chǎn)品保護(hù)水平的標(biāo)準(zhǔn)方法。歐洲、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等已經(jīng)建立了一些體內(nèi)和體外測(cè)試方法（ISO、AS/NZS、DIN、UK、FDA），用不同方式評(píng)價(jià)防曬產(chǎn)品對(duì)UVA輻射的防護(hù)水平。但是，不同國(guó)家建立的方法相互之間難以同步，尚不能用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)注明產(chǎn)品對(duì)UVA輻射的防護(hù)效果。目前主要的體外測(cè)試規(guī)定方法如右側(cè)所列。

COLIPA 2011/ FDA最終條例2011本文所要討論的測(cè)試方法是COLIPA 2011與FDA最終條例2011。為了測(cè)定防曬產(chǎn)品的UVA防護(hù)指數(shù)，COLIPA（歐洲化妝品、盥洗用品及香水協(xié)會(huì)）在2011年發(fā)布了對(duì)于體外測(cè)試方法的指導(dǎo)原則。FDA最終條例2011規(guī)定的測(cè)試方法參數(shù)與COLIPA 2011基本一致，因此通過(guò)一次測(cè)試即可同時(shí)得到符合兩種規(guī)定的結(jié)果。根據(jù)FDA和歐盟的指導(dǎo)原則，防曬產(chǎn)品不僅要提供UVB防護(hù)能力，還要能夠抵抗UVA輻射。根據(jù)PPD方法（持久性色素沉淀法）得到的體內(nèi)測(cè)試結(jié)果或者其他等效的防護(hù)能力評(píng)價(jià)方法得到的體外測(cè)試結(jié)果，UVA防護(hù)指數(shù)（UVA-PF）不應(yīng)低于SPF值的1/3。此外，為了滿足UVB/UVA廣譜防護(hù)能力與相關(guān)標(biāo)識(shí)的要求，體外測(cè)試結(jié)果的臨界波長(zhǎng)應(yīng)該高于370 nm。

SPF測(cè)試——目前的體外測(cè)試規(guī)定方法AS/NZS 2604廣譜測(cè)試法(2012) 該方法的新版本以ISO 24443 “防曬產(chǎn)品UVA防護(hù)水平體外測(cè)定（Determination of Sunscreen UVA Protection invitro）”為基礎(chǔ)。為了獲得防護(hù)光譜的寬度性質(zhì)，需要計(jì)算UVAPF比例值與臨界波長(zhǎng)。ISO-24443 (2012) “防曬產(chǎn)品UVA防護(hù)水平體外測(cè)定”。與AS/NZS 2604規(guī)定的方法一致，該方法也需要測(cè)定UVAPF比例值與防護(hù)光譜寬度。ISO-24442 (2011)該方法是澳大利亞、歐洲、東盟等地區(qū)使用的UVAPF體外測(cè)試方法的折中。UVA-UVB比例法(2010)該方法需要測(cè)試1.3mg/cm2的樣品薄膜在290 nm到400 nm之間的吸收光譜，然后計(jì)算290-320 nm之間的吸收光譜面積（UVB區(qū)域）與320-400nm之間的吸收光譜面積（UVA區(qū)域）的比例。待測(cè)樣品需要進(jìn)行預(yù)輻照處理。UVA防護(hù)水平計(jì)算方法為：總防曬指數(shù)(TPF) UVA/UVB?？梢允褂貌煌幕撞牧线M(jìn)行測(cè)試。Boots星級(jí)評(píng)定法(2011) 該方法為英國(guó)的Boots公司所使用（非強(qiáng)制方法）。該方法需要測(cè)試1 mg/cm2的樣品薄膜在290 nm到400 nm之間的吸收光譜。待測(cè)樣品需要進(jìn)行預(yù)輻照處理。產(chǎn)品對(duì)UVA防護(hù)能力的等級(jí)范圍為3星級(jí)到5星級(jí)。星級(jí)越高，對(duì)UVA的相對(duì)防護(hù)能力越強(qiáng)。FDA最終條例2011 該方法是目前在美國(guó)使用的測(cè)試方法。該方法需要測(cè)試0.75 mg/cm2的樣品薄膜在290 nm到400 nm之間的吸收光譜。從光譜曲線的UVB一端開始計(jì)算，吸收光譜面積達(dá)到總光譜面積的90%時(shí)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為臨界波長(zhǎng)。待測(cè)樣品需要進(jìn)行預(yù)輻照處理。DIN 67502 (UVA平衡法) 該方法的基礎(chǔ)如德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 67502所規(guī)定。該方法使用CIE提供的數(shù)值計(jì)算SPF值，對(duì)體外測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校正。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的PPD作用光譜得到待測(cè)防曬產(chǎn)品的PPD值。COLIPA (UVAPF) (2011) 該方法需要計(jì)算UVAPF與SPF的比例值以及臨界波長(zhǎng)。該方法也說(shuō)明了符合歐盟規(guī)定的一致性要求

COLIPA名詞定義體外UVA防護(hù)指數(shù)（UVAPF）：防曬產(chǎn)品所提供的UVA絕對(duì)防護(hù)能力，根據(jù)輻照處理后樣品的體外透過(guò)率、PPD作用光譜的權(quán)重、具有UVA濾光片的陽(yáng)光模擬器的標(biāo)準(zhǔn)輸出光譜等參數(shù)計(jì)算得到。紫外輻照前的體外UVA防護(hù)指數(shù)（UVAPF(0)）：沒有經(jīng)過(guò)紫外輻照處理的防曬產(chǎn)品體外UVA防護(hù)指數(shù)。根據(jù)沒有經(jīng)過(guò)輻照處理的樣品的體外透射光譜、PPD作用光譜的權(quán)重、具有UVA濾光片的太陽(yáng)模擬器的標(biāo)準(zhǔn)輸出光譜等參數(shù)計(jì)算得到，根據(jù)標(biāo)明的SPF值進(jìn)行調(diào)整。體外防曬指數(shù)（體外SPF值）：防曬產(chǎn)品對(duì)于能夠引發(fā)皮膚紅斑的紫外輻射的絕對(duì)防護(hù)性能，根據(jù)樣品的體外透過(guò)率、紅斑作用光譜的權(quán)重、用于SPF測(cè)試的紫外陽(yáng)光模擬器的標(biāo)準(zhǔn)輸出光譜等參數(shù)計(jì)算得到。臨界波長(zhǎng)（λc）：待測(cè)防曬產(chǎn)品的臨界波長(zhǎng)λc定義為輻照處理后樣品的吸收光譜面積（從290nm到λc）達(dá)到總吸收光譜面積（從290 nm到400 nm）的90%時(shí)對(duì)應(yīng)的光譜波長(zhǎng)。樣品吸收光譜的測(cè)試方法如前所述

根據(jù)FDA最終條例2011的規(guī)定，防曬產(chǎn)品的SPF值不低于15而且臨界波長(zhǎng)達(dá)到370 nm時(shí)，才可以稱之為具有“廣譜防護(hù)”的能力。需要注意的是，F(xiàn)DA的規(guī)定方法已經(jīng)與COLIPA 2009的UVA測(cè)試方法同步，但是前者還沒有參照COLIPA2011的測(cè)試方法進(jìn)行升級(jí)。根據(jù)FDA最終條例2011的規(guī)定，沒有通過(guò)廣譜測(cè)試的要求（臨界波長(zhǎng)低于370 nm）、或者具有廣譜防護(hù)能力但是SPF值僅在2到14之間時(shí)，防曬產(chǎn)品只能宣稱有助于避免曬傷，在標(biāo)簽上必需具有“皮膚癌/皮膚老化”之類的警示語(yǔ)。本文以COLIPA 2011規(guī)定的測(cè)試程序作為實(shí)例。COLIPA已經(jīng)對(duì)其測(cè)試程序中出現(xiàn)的一些名詞做了規(guī)定，包括UVAPF、UVAPF(0)、體外SPF、臨界波長(zhǎng)等，具體規(guī)定如下文所述。

基底材料的選擇SPF體外測(cè)試的理想基底材料需要對(duì)紫外光有相當(dāng)?shù)耐该鞫?，而且可以模擬人類皮膚的孔隙和紋理。在以往，推薦使用的基底材料包括3M TransporeTM膠帶、Vitro-SkinTM和聚氯乙烯薄膜（莎綸保鮮膜）。雖然這些基底材料都能夠給出可用的結(jié)果，但是難以保證制樣過(guò)程的一致性是這些材料的共同缺點(diǎn)。根據(jù)FDA和歐盟新的指導(dǎo)原則，鑄造的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄板是現(xiàn)在推薦使用的基底材料。這種薄板由HelioScreen Laboratories生產(chǎn)（http://helioscreen.fr/en/substrats/Helioplate_HD）。推薦使用的粗糙度約為6微米的HELIOPLATE HD 6 (50 mmx50 mm)符合ISO-24443、COLIPA2011與FDA最終條例2011的要求。圖2所示為放置在一小支市售防曬霜前的PMMA薄板，可以看到該薄板粗糙表面的漫反射性質(zhì)

COLIPA 2011對(duì)于光譜儀器的要求COLIPA 2011操作規(guī)程明確提出了對(duì)防曬產(chǎn)品測(cè)試中所用光譜儀器的要求：分光光度計(jì)的測(cè)量波長(zhǎng)范圍必需覆蓋感興趣的主要波段，也就是290 nm到400 nm，數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔可以達(dá)到1 nm。分光光度計(jì)的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度必需優(yōu)于1 nm。分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)必需能夠在各個(gè)方向上收集穿過(guò)粗糙的PMMA基底的透射光線，無(wú)論基底上是否覆蓋了防曬產(chǎn)品涂層。推薦使用積分球進(jìn)行測(cè)量，而且積分球的窗口面積占球壁總面積的比例越小，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。線性范圍要求為2.2吸光度單位。測(cè)得的最高吸光度不能超過(guò)儀器所用線性范圍的90%。因此，紫外/可見分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)必需能夠有效拒絕雜散光（例如，使用兩個(gè)單色器）。

……

結(jié)論：明確標(biāo)注防曬效果的市售防曬產(chǎn)品都需要按照*的程序進(jìn)行檢測(cè)。本文選擇COLIPA 2011（歐洲）與略有不同的FDA最終條例2011（美國(guó)）作為測(cè)試程序的指導(dǎo)原則。防曬產(chǎn)品測(cè)試使用的紫外/可見分光光度計(jì)需要配備符合相關(guān)規(guī)定要求的積分球附件，而且系統(tǒng)的光度線性度需要符合COLIPA規(guī)定的范圍。PerkinElmer提供的配備了150 mm積分球附件的LAMBDA650分光光度計(jì)是防曬產(chǎn)品測(cè)試的推薦儀器之一。該雙單色器儀器的光度線性度遠(yuǎn)優(yōu)于相關(guān)規(guī)定的要求，而且較小的積分球窗口面積比也符合COLIPA的推薦要求。UVWinLabv6軟件可以將COLIPA規(guī)定的SPF-UVAPF計(jì)算過(guò)程設(shè)定為測(cè)試方法文件的一部分。使用Communiqué建立的報(bào)告模板可以訂制測(cè)試結(jié)果的最終打印報(bào)告格式