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TWI504879B - An evaluation method of an ultraviolet ray defense effect, an evaluation device, and a recording medium - Google Patents

An evaluation method of an ultraviolet ray defense effect, an evaluation device, and a recording medium Download PDF

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TWI504879B
TWI504879B TW100129845A TW100129845A TWI504879B TW I504879 B TWI504879 B TW I504879B TW 100129845 A TW100129845 A TW 100129845A TW 100129845 A TW100129845 A TW 100129845A TW I504879 B TWI504879 B TW I504879B
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TW100129845A
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TW201219771A (en
Inventor
Yoshimasa Miura
Masato Hatao
Original Assignee
Shiseido Co Ltd
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Publication date
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Description

紫外線防禦效果之評估方法、評估裝置、及記錄媒體
本發明係關於一種用以實現對於在實際生活之利用條件或利用環境下所照射之紫外線之防禦效果之高精度的評估之紫外線防禦效果之評估方法、評估裝置、及記錄媒體。
先前，使用SPF(Sun Protection Factor，防曬係數)值作為表示用以防止由紫外線引起之曬黑之化妝品(所謂防曬產品等)的紫外線防禦效果之標準。而且，先前，例如根據全球所使用之「International Sun Protection Factor Test Method(國際防曬係數測試方法)，(C.O.L.I.P.A.-J.C.I.A.-C.T.F.A.S.A.-C.T.F.A.)，May 2006.」等之in vivo(活體內)SPF法，由人的皮膚之紅斑反應而求出SPF值。該SPF值係表示防護肌膚由紫外線引起之曬黑、預防曬黑之效果的指數，其藉由如下值而定義，該值係由使用防曬產品時引起輕微泛紅所需之紫外線量除以未使用防曬產品時引起輕微泛紅所需之紫外線量後所得。例如，係指若使用SPF值為10的防曬化品，則於使用完全相同條件之紫外線時，曝曬於素顏時引起曬黑之量之10倍量的紫外線下時，會引起與素顏時相同之曬黑(紅斑)。
於SPF值之測定中，並不採用強度等因季節或地點而有可能不同之太陽光，而是採用人工太陽光(太陽光模擬器)。又，該測定法係藉由對未塗抹產品之肌膚與已塗抹產品之肌膚分別照射固定量之紫外線，次日檢查是否引起紅斑。
若採用依上述方法所測定之SPF值，則可客觀地評估防曬產品之紫外線防禦效果。然而，上述方法中不可或缺的是多個特定膚質之被測試者之協助，故而需耗用大量之費用與時間。因此，例如為評估處於開發階段之產品之紫外線防禦效果等，近年來加速開發一種in vitro(活體外)SPF預測值之計算方法，其係以自邏輯觀點考慮不使用人進行測定之in vitro之方法，簡便地原理且原則性地再現上述in vivo SPF法，且與由上述方法所得之in vivo(活體內)SPF值之相關性高，用於該方法之技術已被揭示(例如，參照專利文獻1及2)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第4365452號公報
專利文獻2：日本專利第4454695號公報
此前所利用之in vivo SPF之測定條件係為了減輕作為被測試者之人的負載而設想了各種辦法。
例如，為縮短測定時間，以實際之太陽光之數十倍的強度進行照射以便於短時間內產生紅斑反應，又，為由目測而容易地判定僅皮膚之紅斑反應，進行自太陽光模擬器之照射光譜截止可見光線及紅外線等之各種設定以免因熱效應而導致皮膚泛紅。然而，該等測定條件與實際生活中太陽光所照射之利用環境大不相同。
又，in vivo SPF之測定條件中，將樣本之塗佈量一律統一為2.00 mg/cm2 ，但於使用者之實際利用條件下，不均之程度非常大，已公知的論文中平均約為0.5~1.5 mg/cm2 (例如，非專利文獻：Sunscreen isn't enough. Journal of Photochemistry and Photobiology B:Biology 64(2001)105-108)。
因此，關於以此前利用之in vivo SPF測定法所得之SPF之數值，即便可將不同產品之紫外線防禦效果並排地進行「相對地」比較，亦並非以「絕對的」標準而定量地預測各人之「實際之利用環境或利用條件下之紫外線防禦效果」。
因此，根據消費者利用之場景而使用標示出適當數值之SPF之產品時，有時亦會引起曬黑，但認為其主要由於消費者利用時之樣本塗佈量少於in vivo SPF測定法之條件、或塗佈時產生不均(不均勻性)等消費者之利用條件而大不相同。
當然，自保護消費者之觀點而言，亦認為提供預測實際之利用環境或利用條件下之紫外線防禦效果所得之資訊反而更為重要，但根據使用者之實際生活場景中的利用環境或利用條件而預測紫外線防禦效果(以下，稱為「real-life SPF」或「rSPF」)之in vitro SPF評估法此前並不存在。
作為其理由，第一，可舉出存在以下方面：將以此前之in vivo SPF測定法所得之數值直接作為「絕對值」的紫外線防禦效果之標準而解釋。
然而，近年來，關於作為使用者之利用條件、特別是樣本之塗佈量對in vivo SPF值造成之影響，隨著如上所述之論文等公知化，對於利用條件對「絕對值」的紫外線防禦效果之標準造成之影響正在被逐步認識。
另一方面，並無先例研討作為使用者之利用環境之太陽光光譜之形狀或強度對「絕對值」的紫外線防禦效果之標準造成之影響。
進而，第二，認為其原因在於，用以於in vitro之測試中評估「real-life SPF」之高感度的紫外線檢測評估裝置、及對皮膚經時曝曬於紫外線中之量進行累積且具有根據所檢測之紫外線而解析評估結果之運算法的評估程式亦不存在。
又，對於該「real-life SPF」，難以使用被測試者以in vivo進行評估，且難以對因被測試者之長時間限制之負載或太陽光中所含之紅外線導致之熱效應而引起的泛紅與由紫外線而引起之紅斑反應進行分離評估，因此現實中為不可能。
根據上述情形可知，為預測「real-life SPF」，既不會產生因熱效應而引起之泛紅、亦無對於被測試者之負載的in vitro之測試最為適合。
且說，此前之in vitro SPF評估法例如為將全球所使用之「International Sun Protection Factor Test Method,(C.O.L.I.P.A.-J.C.I.A.-C.T.F.A.S.A.-C.T.F.A.)，May 2006.」等之in vivo SPF法原理且原則性地再現，主要著眼於精度良好地預測設施內再現性及設施間再現性之高度，進而，最終精度良好地預測以in vivo SPF評估法獲得之SPF值，故而根據與in vivo SPF值之相關性之高度來討論該in vitro SPF評估法之可靠性。
即，先前之in vitro SPF評估法進而亦包含in vivo SPF評估法，先前並未根據使用者之實際之利用環境或利用條件反映對紫外線之防禦效果，故而自保護消費者之觀點及作為產品隨附之資訊之面而言，絕不能說充分。因此，例如，在與以此前之in vitro SPF評估法及in vivo SPF評估法評估所得之紫外線防禦效果之數值的獲得條件不同之條件或環境下利用防曬產品等之使用者亦有可能引起曬黑。
根據上述情形，期待定量地以in vitro來預測各人之「實際之利用環境或利用條件下之紫外線防禦效果」的技術。
本發明係鑒於上述情形而完成者，其目的在於提供一種用以實現對於在實際生活之利用條件或利用環境下所照射之紫外線之防禦效果之高精度的評估之紫外線防禦效果之評估方法、評估裝置、及記錄媒體。
為解決上述問題，本發明之評估方法係進行塗佈於塗佈對象構件之測定試樣之紫外線防禦效果之評估者，其特徵在於包括：第1步驟，藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之上述測定試樣之分光透射光譜的經時變化；第2步驟，根據由上述第1步驟獲得之上述分光透射光譜之經時變化，設定光照射時間與由上述測定試樣之紅斑效應量除以每1 MED之紅斑效應量所得的特定時間單位之紅斑效應量之相關關係；及第3步驟，根據基於由上述第2步驟獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1 MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
又，為解決上述課題，本發明之評估裝置係進行塗佈於塗佈對象構件之測定試樣之紫外線防禦效果之評估者，其特徵在於包含：經時變化測定機構，其藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之上述測定試樣之分光透射光譜的經時變化；相關關係設定機構，其根據由上述經時變化測定機構獲得之上述分光透射光譜之經時變化，設定光照射時間與由上述測定試樣之紅斑效應量除以每1 MED之紅斑效應量所得的特定時間單位之紅斑效應量之相關關係；及SPF預測值計算機構，其根據基於上述相關關係設定機構獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1 MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
根據本發明，可實現對於實際生活場景中照射之紫外線環境或利用條件之紫外線防禦效果之高精度的評估。
<關於本發明>
本發明之基本之觀點為，使「光照射光譜」近似於實際之太陽光光譜，並且將「光照射強度」亦同樣地設定為實際之太陽光強度附近，以數值來預測實際之太陽光下之紫外線防禦效果。本發明中，作為「與皮膚近似之塗佈膜」，使用的是與皮膚之平均粗糙度資料(例如Sa=約17微米左右)近似、且具有基於皮膚仿製品之形狀而簡化之表面分佈的板，採用「實際塗佈之樣本量」作為評估時之塗佈量，依「使用者實際進行之樣本塗佈方法」來塗佈樣本。
即，本發明中，將「光源光譜」、「光源強度」、「樣本塗佈量」、「塗佈板之算術平均粗糙度(Sa值)」中之至少1者設定為與日常生活條件對應之適當值。具體而言，於光源光譜中，以與自然太陽光成為相同之光之方式，將不僅包含紫外線、亦包含可見光線及紅外線之光源光譜波形的光照射至樣本。又，光源強度必需設定為實際之太陽光強度附近，但如下所述，為於一定範圍內不影響「real-life SPF」之預測值，光源強度較佳設為約0.001~20.0 MED/min左右。又，樣本塗佈量較佳設為約0.01~10.0 mg/cm2 左右。又，塗佈板之算術平均粗糙度(Sa值)較佳設為約0.01~400 μm左右。
以下使用圖式，對本發明之紫外線防禦效果之評估方法、評估裝置、及記錄媒體之較佳實施形態進行說明。
<評估裝置：裝置構成例>
圖1係表示本實施形態之紫外線防禦效果之評估裝置之概略構成之一例的圖。圖1所示之評估裝置10為用以測定試樣(樣本(Sample))1(參照試樣或測定試樣(測試試樣))之裝置，其構成為包含光源11、電源供給機構12、濾光器13、光纖14、積分球15、平台16、平台驅動機構17、光截斷器18、作為分光機構之單色光鏡19、作為光檢測機構之UV-PMT(Photo Multiplier Tube；光電倍增管)20、PMT電壓控制器21、信號放大機構(Amp)22、及作為主控制機構之PC(Personal Computer，個人電腦)23。
光源11適合使用作為包含紫外線、可見光線、及紅外線之白色光源的氙氣燈，但並不限定於此。又，作為白色光源之氙氣燈可作為模擬太陽光線而使用。
即，本實施形態中所使用之光源光譜可包含紫外線區域、可見光線區域、及紅外線區域，具體而言，如下所述，例如使用約200~1000 nm左右之波長形狀之光源。
電源供給機構12根據來自PC23之控制信號，對光源11以特定之時序供給特定強度之電源，適當調整光源並進行光源強度之設定。即，於電源供給機構12進行之光源強度之設定中，具體而言，使用市售之輻射計(Solar Light公司製，型號3D-600或PMA-2100等)來調整太陽光模擬器(模擬太陽光源)之光量。
濾光器13為位於來自光源11之光之前進方向附近、且修正自光源11發出之光線之紫外線光譜之濾光器。再者，關於濾光器13，對於自光源11照射之光照射光譜，藉由短波長截止濾光器、長波長截止濾光器、帶通濾光器、ND濾光器等光學濾光器之1個或組合複數個之濾光器13而近似於實際之太陽光光譜波形之形狀。
其結果為，所獲得之光譜形狀(Simulated natural sun light(模擬自然太陽光))可近似於Natural sunlight(自然太陽光，文獻值)，與in vivo SPF測定法中使用之Artificial solar simulator(人工太陽光模擬器)之光譜形狀大不相同。再者，關於上述光譜形狀，將於以下進行敍述。
又，濾光器13可根據光源11之種類或照射之試樣1之種類等而進行變更。再者，為了可自動變更，濾光器13中亦可設置有進行左右移動或圓周旋轉移動等之滑動機構。
光纖14位於來自濾光器13之光之前進方向附近，將已透射濾光器13之光線向試樣1附近、進而向積分球15導引。
積分球15接收已透射試樣1之光線，使光線聚光，且進行空間積分而使其均勻。即，積分球15將自光纖14照射並通過試樣1之光導入至球體內，於球內壁面反覆進行擴散反射而可獲得均勻之強度分佈。再者，均勻強度分佈成為與光源之強度成比例之分佈。再者，本實施形態中，亦可省略積分球15。
平台16藉由平台驅動機構17之驅動控制而可以特定之時序使積分球15沿上下或左右進行水平或垂直地移動，進而，亦可使其傾斜特定之角度而移動。藉此，可使來自光纖14之光線將要通過之試樣1之位置移動，從而可使已通過試樣1之特定之位置之光線進入至積分球15內。
再者，平台16亦可包含載置試樣1之試樣台，例如較佳為具有對試樣1之外周或一部分加以固定並保持之構造。藉此，可使試樣1上之照射有光之部位任意地移動。
平台驅動機構17根據來自PC23之控制信號而以特定之時序使平台移動至特定之位置。
光截斷器18對於來自積分球15之光線，將紫外線、可見光線、紅外線之連續光轉換為任意頻率之脈衝光。再者，例如光截斷器18可將上述光轉換為例如5 Hz~2萬Hz之頻率，且可根據各種條件等設定所輸入之光源11、濾光器12、積分球15之性能。
單色光鏡19為可使廣範圍之波長之光空間性地分散，且對所分散之光使用狹縫等而僅提取窄範圍之波長之分光機構。單色光鏡19可將來自光截斷器18之光線於不僅包含紫外線區域而且包含可見光線區域及紅外線之至少約200至1000 nm左右之範圍內，以特定的波長間隔而分光。
再者，作為特定之波長間隔，例如有每0.5 nm、每1 nm、或每5 nm等，但本發明中並無特別限定。因此，於以下說明中，以每1 nm進行測定作為一例。經分光機構18分光後之光被輸出至UV-PMT20。
再者，作為本實施形態之單色光鏡19，例如為減少雜散光，較佳為使用雙層單色光鏡，但本發明中並不限定於此，例如可使用單層單色光鏡或三層單色光鏡等。
再者，作為單色光鏡19之分光機構例如可對紫外線調整感度特性，例如藉由使用於200至400 nm之紫外線區域感度特性優異之繞射光柵而實現高感度之分光性能。具體而言，可使用島津製作所製造之凹面繞射光柵(型號10-015)等，但本發明並不限定於此。
作為光檢測機構之UV-PMT20藉由光感測器檢測經作為分光機構之單色光鏡19而分光之紫外線區域(UV區域)的光線，且將各波長之光線之強度轉換為電流或電壓之信號。再者，該等信號藉由PMT電壓控制器21控制而生成特定之信號。即，UV-PMT20為於利用光電效應將光能量轉換為電能量時可附加電流放大功能之高感度光檢測機構。
PMT電壓控制器21根據來自PC23之控制信號，對UV-PMT20進行特定之電壓控制，並轉換為相對於波長強度之電流或電壓之信號。
又，自UV-PMT20輸出之信號藉由信號放大機構(Amp)22而放大，並輸出至PC23。再者，對於上述UV-PMT20，不僅可使用光電倍增管，而且包含In、Ga、N、Al、及O等之半導體光檢測機構亦同樣地可用作UV-PMT20。
PC23係控制評估裝置10之所有各構成之主控制機構。具體而言，PC23為了對電源供給機構12、平台驅動機構17、PMT電壓控制器21以特定之時序進行特定條件之動作，而生成控制信號並輸出至各構成。
例如，PC23控制光源11之接通/斷開。又，PC23根據UV-PMT20而設定每一特定之波長間隔(例如1 nm等)之分光強度等，並計算測定試樣之最終之in vitro rSPF預測值。又，PC23可接收來自UV-PMT20之資料，將資料處理成使用者易於理解之形式，生成顯示其結果之畫面並顯示，或將其結果打印至記錄紙上，或將其結果保存於記憶媒體中。又，PC23根據已取得之結果而可實現對於在實際生活之利用條件或利用環境等下所照射之紫外線之防禦效果之高精度的評估。
再者，PC23例如可使用通用之個人電腦等，可藉由輸入機構等輸入之來自使用者之指示等而執行上述評估裝置10之各功能。
<評估裝置：功能構成例>
其次，利用圖式對評估裝置10之機構構成例進行說明。圖2係表示本實施形態之紫外線防禦效果之評估裝置之功能構成之一例的圖。
圖2所示之評估裝置10構成為包含輸入機構31、輸出機構32、累積機構33、經時變化測定機構34、相關關係設定機構35、SPF預測值計算機構36、評估機構37、畫面生成機構38、及控制機構39。
輸入機構31例如設置於PC23中，接受來自使用者等之評估開始指示、及使測定結果藉由輸出機構32輸出等之各種資料的輸入。再者，輸入機構31例如包含鍵盤及滑鼠等之指向裝置等。
又，輸出機構32例如設置於PC23中，執行藉由輸入機構31所輸入之內容、及根據輸入內容而執行之內容等的顯示、輸出。再者，輸出機構32包含顯示器及揚聲器等。進而，作為輸出機構32亦可具有列印機等之功能，該情形時，亦可將簡單的測定結果及計算結果、評估結果等印刷於紙張等之印刷媒體上，並提供給使用者等。
又，累積機構33例如設置於PC23中，且累積經時變化測定機構34之測定結果、相關關係設定機構35之設定內容、SPF預測值計算機構36之計算結果、評估機構37之評估結果、及於畫面生成機構38中生成之畫面等各種資料。又，累積機構33可視需要讀出已累積之上述各種資料及預先設定之用以執行各構成之各種設定資訊(參數)等。
又，經時變化測定機構34藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源(例如，波長為約200至1000 nm左右)的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之試樣1(參照試樣或測定試樣(測試試樣))之分光透射光譜的經時變化。具體而言，經時變化測定機構34例如藉由光檢測機構20等，例如藉由包含290至400 nm之紫外線之光源，於每一特定之波長間隔(例如，1 nm)內測定試樣1(參照試樣或測定試樣(測試試樣))之分光透射光譜。又，經時變化測定機構34藉由預先設定之光照射時間之光照射而測定試樣1之分光透射光譜之經時變化。
再者，經時變化測定機構34以任意之時間間隔測定經時變化之分光透射光譜，藉此可容易地進行處理時間等之調整。因此，可視需要而縮短評估處理時間等。又，經時變化測定機構34測定試樣1之分光透射光譜之光劣化所引起之經時變化。藉此，可計算出反映了由照射光引起之試樣之光劣化現象的in vitro rSPF預測值。
又，相關關係設定機構35根據藉由作為PC23之功能之經時變化測定機構34所獲得之試樣1的分光透射光譜之經時變化，而設定光照射時間與特定時間單位之紅斑效應量之相關關係。
即，相關關係設定機構35根據經時變化測定結果，設定基於分光透射光譜之時間變化之紅斑效應量(經時紅斑效應量)的相關關係。具體而言，相關關係設定機構35根據藉由經時變化測定機構34所獲得之分光透射光譜之經時變化，而設定光照射時間與由試樣1之紅斑效應量除以每1 MED之紅斑效應量所得的特定時間單位之紅斑效應量之相關關係。
又，相關關係設定機構35之紅斑效應量係對各波長之透射光強度乘以預先設定之紅斑係數(泛紅之難易度)而計算出。藉此，可高精度地計算紅斑效應量。再者，作為紅斑係數，例如可採用非專利文獻「CIE Journal(1987) 6:1,17-22」中記載之CIE之文獻值，但本發明中並不限定於此，可採用類似之文獻值等。又，上述相關關係之設定方法揭示於例如專利文獻1等中，但對於本發明之設定方法並不限定於此。
SPF預測值計算機構36根據基於由作為PC23之功能之相關關係設定機構35所設定之相關關係進行時間積分所得的累積紅斑效應量達到1 MED為止的時間，計算試樣1之in vitro rSPF預測值。此處，所謂1 MED，係指於in vivo SPF值之測定現場，引起被測試者之被測試部位之最小紅斑量所需的紫外線光量。
又，SPF預測值計算機構36可使用由預先設定之試樣獲得之in vitro rSPF預測值、光源強度、及塗佈於皮膚代替膜上之試樣塗佈量中的至少1個資料，修正試樣之in vitro rSPF預測值。
具體而言，SPF預測值計算機構36首先使用預先設定之參照試樣，進行上述經時變化測定機構34及相關關係設定機構35之處理，根據基於由相關關係設定機構35設定之相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1 MED為止的時間，計算參照試樣之in vitro rSPF預測值。再者，所計算之in vitro rSPF預測值亦可與所使用之光源強度、塗佈於皮膚代替膜上之參照試樣之塗佈量等之資料一併累積於累積機構33中。
其次，SPF預測值計算機構36使用測定試樣，藉由上述處理而計算測定試樣之in vitro rSPF預測值，且對所計算之預測值，使用上述參照試樣之in vitro rSPF預測值、光源強度、及試樣塗佈量等中之至少1個來進行測定試樣之in vitro rSPF預測值之修正。
藉此，可計算與in vivo SPF之數值對應之高精度的in vitro rSPF預測值。再者，當使用參照試樣之in vitro rSPF預測值、光源強度、及試樣塗佈量等而獲得其他參照試樣之in vitro rSPF預測值時，亦可使用上述資料來修正預測值。
又，評估機構37根據上述經時變化測定機構34之測定結果及SPF預測值計算機構36之計算結果等，實現例如對於在實際生活之利用條件或利用環境等下所照射之紫外線之防禦效果之高精度的評估。
又，畫面生成機構38生成藉由上述各構成而獲得之結果、及進行條件設定等之設定畫面等，且使所生成之畫面輸出至輸出機構32。再者，關於畫面生成機構38中生成之畫面例將於以下進行敍述。
進而，控制機構39執行作為PC23之功能之對評估裝置10之所有各構成部的控制。具體而言，例如根據使用者等之來自輸入機構31之指示等，控制分光透射光譜之經時變化之測定及相關關係之設定、in vitro rSPF預測值之計算、修正等。又，控制機構39進行PC23之對於光源11之接通/斷開之控制等。
<評估裝置10：硬體構成>
此處，於上述紫外線防禦效果之評估裝置10中，生成可使電腦執行各功能之執行程式(評估程式)，且對作為PC23之例如通用之個人電腦、伺服器等安裝該執行程式，藉此可實現本發明之評估處理等。
此處，使用圖式對可實現本發明之評估處理之電腦之硬體構成例進行說明。圖3係表示可實現本發明之評估處理之硬體構成之一例的圖。
圖3之電腦本體之構成包含輸入裝置41、輸出裝置42、驅動裝置43、輔助記憶裝置44、儲存裝置45、進行各種控制之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)46、及網路連接裝置47，該等係經系統匯流排B而相互連接。
輸入裝置41包含由使用者等操作之鍵盤及滑鼠等之指向裝置，輸入來自使用者等之程式之執行等各種操作信號。輸出裝置42包含對用以進行本發明之處理之電腦本體操作時所需之各種窗口及資料等進行顯示的顯示器，可藉由CPU46所具有之控制程式顯示程式之執行過程或結果等。
此處，本發明中安裝於電腦本體上之執行程式係藉由例如USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排)記憶體或CD-ROM(compact disk read only memory，緊密光碟-唯讀記憶體)等之可攜式記錄媒體48等而提供。記錄有程式之記錄媒體48可裝設於驅動裝置43中，記錄媒體48中所含之執行程式自記錄媒體48經驅動裝置43而安裝於輔助記憶裝置44中。
輔助記憶裝置44為硬碟等之儲存機構，可累積本發明之執行程式及設置於電腦中之控制程式等，並視需要進行輸入輸出。
儲存裝置45儲存藉由CPU46而自輔助記憶裝置44讀出之執行程式等。再者，儲存裝置45包含ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)及RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等。
CPU46可根據OS(Operating System，操作系統)等之控制程式、及儲存於儲存裝置45中之執行程式，控制各種運算及與各硬體構成部之資料之輸入輸出等整個電腦之處理，實現紫外線防禦效果之評估等之各處理。程式之執行中所需之各種資訊等可自輔助記憶裝置44取得，而且亦可儲存執行結果等。
網路連接裝置47藉由與通信網路等連接而可自與通信網路連接之其他終端等取得執行程式，或可將由執行程式所得之執行結果或本發明之執行程式自身提供給其他終端等。
藉由如上所述之硬體構成而可執行本發明之紫外線防禦效果之評估處理。又，藉由安裝程式而可由通用之個人電腦等容易地實現本發明之紫外線防禦效果之評估處理。
<紫外線防禦效果之評估處理步驟>
其次，對本實施形態之紫外線防禦效果之評估處理步驟進行具體地說明。圖4係表示本發明之紫外線防禦效果之評估處理步驟之一例的圖。圖4所示之評估處理中，首先進行光源強度之設定(S01)。再者，於光源強度之設定中，具體而言，使用市售之輻射計(Solar Light公司製，型號3D-600或PMA-2100等)來調整太陽光模擬器(模擬太陽光源)之光量。又，作為光源強度，為了於如下所述之固定範圍內不影響「real-life SPF」之預測值，例如以in vivo SPF測定之現場為準，較佳為約0.5~15 MED/min之範圍，更佳為1~5 MED/min之範圍。
其次，進行參照樣本(參照試樣)之透射光測量(S02)。再者，作為測量時之具體構成，可舉出例如僅皮膚代替膜等之空白部之情形；將甘油等無紫外線吸收之素材塗佈於皮膚代替膜等上之情形；塗佈有任意之參照樣本之情形等。此處，作為皮膚代替膜，可使用市售之PMMA(Polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)板(例如，50 mm×50 mm)等，但本發明中並不限定於此。進而，較佳為對PMMA板之表面實施噴砂等之加工，以使算術平均表面粗糙度(Sa值)成為0.01~400 μm左右，又，作成模仿皮膚之形狀等而模具成形。
使用上述PMMA板，例如以0.75 mg/cm2 之方式稱量參照樣本(甘油)，其後，例如用手指或戴有護指套之手指塗佈1分鐘左右，以使PMMA板之面內均勻。再者，關於具體的塗佈方法，可使用例如本案申請人提出申請之日本專利特願2009-081400號等，但本發明中並不限定於此。
再者，亦可不使用手指等而使用用以對皮膚代替膜塗佈樣本之塗佈裝置。再者，本實施形態之參照樣本之塗佈量並無特別限定。
又，塗佈之參照樣本不僅限於皮膚代替膜，亦可作為測定試樣之情形時之空白部而處理，因此較佳為於皮膚代替膜之上塗佈至少290~400 nm之波長區域之透射率為50%以上的液狀物等。
又，於塗佈後，在進行測定之前宜設置特定之乾燥時間(例如約15分鐘左右)。
再者，作為參照樣本，為了預測皮膚代替膜之紫外線防禦效果作為所謂的空白部測定，有時亦塗佈甘油等之液狀物等而使用，但亦可以in vivo SPF測定為準，使用SPF4或SPF15之樣本作為標準樣本(數值已定，每次均獲得相同值之標準樣本)。即，當進行特定之波長區域之透射光測量時，亦可將預先已知in vivo SPF值之任意樣本用作參照樣本。藉此，可提高評估之精度。
再者，關於上述構成之S02之樣本之透射光測量之具體例，將於以下進行敍述。
其次，根據藉由S02之處理所得之透射光測量結果，針對每一所獲得之經時變化之各分光透射光譜(經時光譜)，進行其時間內之向紅斑效應量之轉換，且進行紅斑效應量與經過時間之相關關係之設定(S03)。具體而言，例如根據由複數個經時光譜所獲得之紅斑效應量與經過時間之關係而設定相關式等之相關關係。
其次，根據S03之處理中設定之相關式等之相關關係，計算每一特定時間之紅斑效應量，且根據計算結果而進行累積紅斑效應量與經過時間之相關關係之設定(S04)。再者，關於S03、S04之相關關係之設定內容，將於以下進行敍述。
又，根據上述S04中獲得之累積紅斑效應量與經過時間之相關關係而進行參照樣本之rSPF預測值之計算(S05)。再者，於S05之處理中，對所計算之參照樣本之rSPF預測值，亦可使用先前測定之in vitro rSPF預測值、光源強度、及塗佈於皮膚代替膜上之試樣塗佈量中的至少1個而進行修正。再者，關於S05之處理，可使用例如專利文獻1中揭示之設定內容，但本發明中並不限定於此。
其次，對皮膚代替膜塗佈測試樣本(測定樣本)，進行測試樣本之透射光測量(S06)。再者，具體而言，與上述參照樣本同樣地對皮膚代替膜塗佈測試樣本。
使用上述PMMA板，例如以與上述參照樣本等同之0.75 mg/cm2 之方式稱量測試樣本，其後，例如用手指或戴有護指套之手指塗佈1分鐘左右，以使PMMA板之面內均勻。再者，亦可不使用手指等而使用用以對皮膚代替膜塗佈樣本之塗佈裝置。又，於塗佈後，在進行測定之前宜設置特定之乾燥時間(例如約15分鐘左右)。再者，關於S06中之樣本之透射光測量之具體例，將於以下進行敍述。又，測試樣本之塗佈量並不限於0.75 mg/cm2 ，根據實際生活場景中之利用條件之塗佈量而於測定裝置之檢測感度之範圍內增減亦無妨。
其次，根據藉由S06之處理所得之透射光測量結果，針對所獲得之經時變化之各分光透射光譜(經時光譜)，進行其時間內之向紅斑效應量之轉換，且進行紅斑效應量與經過時間之相關關係之設定(S07)。具體而言，例如與上述S03之處理同樣地根據由複數個經時光譜所獲得之紅斑效應量與經過時間之關係而設定相關式等之相關關係。
其次，根據S07之處理中所設定之相關式等之相關關係，計算每一特定時間之紅斑效應量，且根據計算結果而進行累積紅斑效應量與經過時間之相關關係之設定(S08)。再者，關於S07、S08中之相關關係之設定內容，可使用例如專利文獻1中揭示之設定內容，但本發明中並不限定於此。
又，根據上述S08中獲得之累積紅斑效應量與經過時間之相關關係而進行測試樣本之rSPF預測值之計算(S09)。再者，於S09之處理中，根據基於相關關係進行時間積分所得之紅斑效應量達到1 MED為止的時間而計算in vitro rSPF預測值。
又，於S09之處理中，亦可使用藉由S05之處理所獲得之in vitro rSPF預測值、光源強度、及塗佈於皮膚代替膜上之試樣塗佈量中的至少1個，進行測試樣本之rSPF預測值之修正。再者，關於S09之處理，可使用例如專利文獻1中揭示之設定內容，但本發明中並不限定於此。
又，於S09之處理結束後，根據所計算之結果及所修正之結果等進行評估(S10)，生成用以將該評估結果等輸出至輸出機構32之畫面(S11)，且將所生成之畫面藉由輸出機構32而輸出(S12)。
<關於本實施形態中使用之光源>
此處，使用圖式對本實施形態中使用之光源進行說明。圖5係表示光源光譜之一例之圖。再者，圖5係表示自然太陽光(Natural sunlight)、與SPF測試用人工太陽光模擬器(Artificial solar simulator)之光譜分佈之差異的圖。再者，於圖5中，橫軸表示波長，縱軸表示相對強度。
如圖5所示，自然太陽光與SPF測試用人工太陽光模擬器之光譜實際上存在較大之差異，故先前並未根據實際之使用者之實際生活之利用環境之條件而反映出對紫外線之防禦效果，因此自保護消費者之觀點及作為產品隨附之資訊之面而言，絕不能說充分。因此，例如，在不同條件下利用由此前之in vitro SPF評估法及in vivo SPF評估法評估所得之紫外線防禦效果之數值的使用者亦有可能曬黑。
因此，本發明中，使用圖5所示之如自然太陽光般包含紫外線、可見光線、及紅外線之各區域之光源光譜進行評估。
其次，對上述構成及評估順序之本實施形態之具體評估內容進行說明。
<關於試樣1之材料及方法>
此處，對本實施形態之評估中所使用之試樣1進行說明。圖6係表示試樣之例之圖。於圖6所示之例中，使用針對防曬劑(防止曬黑)之樣本A、B之2種試樣進行評估。再者，進行如下所述之光穩定性之評估，樣本A為光不穩定之試樣，樣本B為光穩定性之試樣。
又，圖7A~圖7C係將本實施形態之評估中使用之塗佈基板之一部分放大後的三維影像圖(其1~其3)。再者，圖7A為Pllxiglas(有機玻璃)，圖7B為太陽板(HELIOPLATE)HD6，圖7C為Skin-Mimicking Substrate(SMS)(模仿皮膚之塗佈基板)。又，圖7A~圖7C中各名稱之下部之[]內表示各塗佈基板之推薦樣本塗佈量。具體而言，圖7A之情形時為0.75 mg/cm2 ，圖7B之情形為1.30 mg/cm2 ，圖7C之情形時為2.00 mg/cm2 。
又，本實施形態之防曬劑之塗佈係於上述圖7A~圖7C中PMMA(polymethylmethacrylate)板之經粗糙處理之側進行。此處，市售品Plexiglas之算術平均表面粗糙度為2 μm，大小為約50 mm×50 mm×2 mm左右。又，HELIOPLATE HD6之算術平均表面粗糙度為6 μm，大小為約47 mm×47 mm×3 mm左右。進而模仿皮膚表面形狀之塗佈基板(SMS)係藉由模具成型而獲得，其算術平均表面粗糙度為17 μm，大小為約50 mm×50 mm×0.8 mm左右。再者，SMS係作為使皮膚之表面形態簡化之模型並為再現皮膚表面分佈而開發者。
又，表面之分佈測定係使用三維共焦顯微鏡(HD100D，LASER TECH股份有限公司製)進行。又，樣本之塗佈量藉由於約0.75 mg/cm2 至約2.00 mg/cm2 左右之範圍內測定樣本A之吸光度光譜之變化而確認。
再者，對樣本之防曬劑塗佈係用手指推開，以使圖7A~圖7C所示之各板表面均勻。又，對每一件防曬樣本分別使用3塊板進行評估。
<in vivo SPF評估>
in vivo SPF評估例如係根據上述「International Sun Protection Factor Test Method,(C.O.L.I.P.A.-J.C.I.A.-C.T.F.A.S.A.-C.T.F.A.)，May 2006.」而測定。評估均係於2 MED/min附近之強度下使用Multiport之601-300W之太陽光模擬器(Solar Light公司(美國))進行。
<光穩定性評估>
板上之防曬樣本之透射光光譜之評估係使用U-4100分光光度計(島津製作所股份有限公司製)進行。具備適當之濾光器組合之LC8 L9566光源(Hamamatsu Photonics股份有限公司製)係作為人工太陽模擬器而使用，且用於光穩定性評估。
又，板上之防曬樣本被光源連續地照射，為評估光穩定性，透射光譜受到連續地監控。
UV光源之強度使用PMA-2100輻射計(Solar Light公司(美國))，且於0.05 MED/min(0.105 SED/min)至4 MED/min(8.4 SED/min)為止之範圍內變化。再者，光照射係連續地進行，照射及透射光譜之測定全部於相同部位進行，此處，將接收光之照射後光度急速降低之情形評估為光不穩定之樣本，將吸光度固定之情形評估為光穩定之樣本。
<使用評估裝置10之透射光譜測定>
在使用上述圖1所示之評估裝置10進行評估時，於模擬in vivo SPF測定法中使用之人工太陽模擬器之情形時，配備有適當之濾光器之氙氣燈被用作可變光源。
UV光源之強度係由PMA-2100輻射計調節為2 MED/min(4.2 SED/min)(其與in vivo SPF測試中使用之強度為相同)。該系統係為了進行real-life SPF(rSPF)之in vitro評估而使用。
<in vitro SPF運算法>
其次，使用評估裝置10，對以各種塗佈量塗佈於上述PMMA基板上之防曬劑測定290 nm至400 nm之波長區域之透射光光譜。再者，於輻射過程中，自透射光譜獲得之量之UV光係與光劣化現象藉由透射測定而連續地監控為相同之地點受到監控。
相對紅斑效應量係藉由CIE-1987紅斑作用光譜之使用並根據透射光光譜而決定。又，CREE(累積相對紅斑效應量(即，藉由紅斑作用光譜而加權之紅斑效應之累積值))係作為基於各透射光譜之相對紅斑效應量之總計而決定。
為評估rSPF，運算法之終點係於CREE達到與1 MED(2.1 SED)等價之時間點設定。再者，該值與以in vivo SPF測定法評估紅斑反應時為相同。
<關於評估結果>
其次，使用圖式對本實施形態之評估結果進行說明。再者，以下所示之評估結果之圖式為藉由上述評估機構37而評估、藉由畫面生成機構38而生成、且藉由輸出機構32而輸出之畫面。
圖8係表示波長與光源光譜之關係的圖。即，圖8中，表示人工太陽模擬器、模擬自然太陽光、自然太陽光(均以360 nm而標準化)之光譜比較。
如圖8所示，模擬自然太陽光光譜藉由適當地調節濾光器組合而再現。又，人工太陽模擬器之光譜係以與用於UV區域之太陽光之%RCEE(累積相對紅斑效應量)之容許範圍一致的方式進行調節。再者，與in vivo SPF測試中一般使用之人工太陽模擬器之光譜相比較，模擬自然太陽光光譜於約370 nm(此為自然太陽光光譜之重要特性)以上之部分存在差異，由此可知重要的是將約370 nm以上之波長用於評估而不去除。
<關於吸光度光譜>
此處，圖9係表示說明評估結果之光劣化之吸光度光譜之一例的圖。再者，圖9中，表示以2 MED/min之光源強度照射模擬自然太陽光時的光不穩定之樣本A之光譜之變化的例。
如圖9所示，例如於波長308 nm與波長360 nm之任一者均可見吸光度之降低，但比較後發現，360 nm時吸光度之降低較大。即，根據該評估結果，表示樣本A中所含之UVB及UVA吸收劑於光照射之下會產生光劣化。
<光劣化之其他例>
圖9中表示作為光劣化之紫外線吸收劑包含「Ethylhexyl methoxycinnamate，甲氧基桂皮酸乙基己酯」與「Butyl methoxydibenzoyl methane，丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷」之情形之例，此處，對其他例亦進行具體地說明。圖10A、圖10B係表示用以說明本實施形態之光劣化之其他例的圖(其1、其2)。此處，圖10A中，表示作為光劣化之紫外線吸收劑包含「Ethylhexyl methoxycinnamate」之情形，圖10B中，表示光劣化之紫外線吸收劑包含「Butyl methoxydibenzoyl methane」之情形。如圖9、圖10A、圖10B所示，對於各吸收劑，光劣化之特性不同。
即，在調配於防曬化妝品等中之有機系紫外線吸收劑中，有於照射紫外線後會引起光劣化之現象者。關於光劣化，於紫外線吸收劑接收紫外線後，既有單純地遭破壞之情形，亦有異性化之情形等，基本上為原本之紫外線防禦能力降低之現象。
作為引起光劣化現象之代表性之紫外線吸收劑(括弧內表示吸收極大波長)，可舉出(1)Ethylhexyl methoxycinnamate(308 nm)、(2)Butyl methoxydibenzoyl methane(360 nm)。再者，於接收紫外線之照射後光劣化之圖案中，將上述(1)與(2)分別示於圖10A與圖10B，將包含上述(1)與(2)雙方者示於圖9。
如各例所見，若接收紫外線照射，則可見以各紫外線吸收劑之吸收極大波長附近為中心，吸光度(Absorbance)之降低，即紫外線防禦效果之降低。又，當包含上述(1)及(2)以外之引起光劣化現象之紫外線吸收劑之情形時，進而可見不同之劣化圖案。
其次，圖11係表示藉由人工太陽模擬器與模擬自然太陽光照射之情形時的光不穩定之樣本A於360 nm下之吸光度降低比例之差異的圖。
圖11表示於2 MED/min之光源強度下，光不穩定之樣本A藉由人工太陽模擬器與模擬自然太陽光照射之情形時的吸光度之降低存在差異。雙方之情形時可見顯著之光劣化現象，但與人工太陽模擬器相比較，模擬自然太陽光顯示出更顯著之光劣化。該結果表示樣本之光劣化現象依存於光源光譜之形狀。
進而，使用不同之3種塗佈基板，確認防曬之光穩定性。該等測試係以各塗佈基板之推薦之樣本塗佈量進行。因此，SMS、HD6及Plexiglas上之樣本塗佈量分別為約2.00 mg/cm2 、約1.30 mg/cm2 及約0.75 mg/cm2 。如上述圖9所示，光不穩定之樣本A於約308 nm及360 nm處具有2個主要的吸收極大波長(其等為所含之UV吸收劑之特性)。
此處，圖12A~圖12C係表示藉由模擬自然太陽光而使光不穩定之樣本A於3種試樣塗佈基板上引起光劣化之結果的圖(其1~其3)。再者，圖12A~圖12C中，表示照射強度對3塊板基板(圖12A為SMS，圖12B為HD6，圖12C為Plexiglas)上之樣本A之光劣化現象之影響。再者，圖12A~圖12C中之誤差杠表示標準偏差。
又，圖12A中之板粗糙度為約17 μm，樣本塗佈量為約2.00 mg/cm2 ，圖12B中之板粗糙度為約6 μm，樣本塗佈量為約1.30 mg/cm2 ，圖12C中之板粗糙度為約2 μm，樣本塗佈量為約0.75 mg/cm2 。
樣本之光劣化現象依存於所使用之基板之種類及防曬塗佈量，於樣本塗佈量最少之Plexiglas之情形時，吸光度變化之比率(光劣化後/光劣化前)最為顯著。
即，於圖12A~圖12C中，可知光劣化現象亦依存於板(塗佈量亦不同)而不同。
進而，於任一塗佈基板之情形時，光劣化現象均於1 MED/min至4 MED/min之強度範圍內類似。由此可知，該強度範圍內作為樣本A，光可逆性成立。
又，圖13係表示SMS上之於0.05 MED/min(盛夏之日本之實際太陽光之強度左右)至4 MED/min之強度下樣本A之光劣化動作之一例的圖。
如圖13所示，於盛夏之日本之實際太陽光之強度程度0.05 MED/min的強度下亦確認樣本A之光劣化之動作後，顯示與1~4 MED/min時相同之動作。此係指於該強度範圍內樣本A之光可逆性得到確認。
即，本實施形態中，關於評估in vitro rSPF時之光源強度，使用0.05~4 MED/min中之任一者，預測值均不會改變，因此例如藉由提高強度而可縮短測定時間。根據圖13，即便使用較強之光強度來預測實際之太陽光之強度(0.05 MED/min)的in vitro rSPF值，亦可正確地預測。
其次，圖14係表示對SMS使用不同之樣本塗佈量時之光不穩定的樣本A於360 nm下之吸光度之降低之差異的圖。再者，圖14中，誤差杠表示標準偏差。圖14中，使用上述樣本塗佈基板、SMS研究塗佈量對光劣化現象之光照射前後於360 nm下之吸光度之變化率造成的影響。
如圖14所示，光劣化現象依存於樣本塗佈量。即，認為對光劣化現象造成影響之評估主要因素為光源光譜、樣本塗佈基板及樣本塗佈量，可知於進行in vitro rSPF評估時，重要的是考慮該等因素。
<使用了各樣本塗佈基板之塗佈再現性之評估>
其次，對使用有各樣本塗佈基板之塗佈再現性之比較實驗進行說明。此處，圖15A、圖15B係表示以308 nm之吸光度來評估以各種塗佈量對3塊塗佈基板塗佈樣本A時之再現性之一例的圖(其1、其2)。再者，圖15A、圖15B中所示之誤差杠表示標準偏差。
此處，實驗係為了選定最適於防曬樣本之rSPF之評估用的塗佈基板而進行。又，為實現上述目的，吸光度使用3塊不同之塗佈基板分別測定3次。
如圖15A、圖15B所示，SMS之塗佈之再現性較高，作為使用者實際之塗佈量，亦可設為假定的0.75 mg/cm2 至2.00 mg/cm2 之較廣範圍之樣本塗佈量，因此顯示最佳的特性，並選定作為塗佈基板。又，以針對每一塗佈基板而不同之推薦塗佈量進行測定時之樣本之吸光度(SMS：2.00 mg/cm2 ，HD6：1.30 mg/cm2 ，Plexiglas：0.75 mg/cm2 )大致為相同。
<in vitro SPF評估>
圖16A、圖16B係用以說明光源對針對光不穩定之樣本A及光穩定之樣本B而不同之塗佈量之in vitro SPF值造成的影響之圖(其1、其2)。
再者，圖16A所示之樣本A之in vivo SPF值顯示8.5±1.2，圖16B所示之樣本B之in vivo SPF值顯示31.5±3.7。又，圖16A、圖16B中之誤差杠表示標準偏差。
使用樣本A、B評估塗佈量及光源對光穩定之樣本之in vitro SPF值的影響後可知，藉由使用SMS作為塗佈基板，於再現實際使用中之塗佈量之0.50 mg/cm2 至2.00 mg/cm2 之條件下，可預測in vitro SPF值。如圖16A、圖16B中所示，該in vitro SPF值依存於樣本之塗佈量。
又，將人工太陽模擬器用作光源(為評估in vivo SPF而使用者)時，對SMS使用2.00 mg/cm2 之塗佈量，藉此，對於樣本A及B之任一者，顯示與其等之in vivo SPF值等價的值。另一方面，使用不同之光源光譜可獲得不同之結果。
即，在對光不穩定之樣本A探求in vitro SPF值時，若使用模擬自然太陽光作為光源，則較之使用人工太陽模擬器所獲得之結果更低。再者，該等結果顯示與圖11中所見為相同傾向。即，係指使用模擬自然太陽光後會加速光劣化。另一方面，光穩定之樣本B不受光源之影響，故而即便使用不同之光源(圖16B)亦顯示相同之in vitro SPF值。
<關於使用不同之樣本基劑之結果>
此處，對使用上述不同之樣本基劑之結果進行說明。圖17係用以說明使用3種樣本基劑在3個不同部位探求in vitro rSPF值之結果的圖。再者，圖17中，表示將塗佈部位設為面頰、前臂、背後而對A、B、C此3塊面板進行測量之結果。再者，圖17所示之「實際之平均塗佈量」係取分別對約5 cm×5 cm之塗佈部位實際塗佈5次樣本時之塗佈量之平均。
如圖17所示，對於本實施形態中使用之樣本(X、Y、Z)，為接近於實際之利用條件，例如亦可根據皮膚之平均粗糙度資料而設定作為近似於皮膚之塗佈膜。
又，本實施形態中，使用具有基於皮膚仿製品之形狀簡化之表面分佈的板，將「實際塗佈之樣本量」作為評估時之塗佈量，依使用者於日常生活中實際執行之「樣本塗佈方法」來塗佈樣本，藉此可用數值預測實際之太陽光下之紫外線防禦效果。
即，於上述本實施形態中，例如可使用基於設計有SMS之背後部位等特定之部位的皮膚之表面粗糙度，但本發明中並不限定於此，例如皮膚之表面粗糙度因應於成為對象之測定部位(例如面頰、前臂、背後等)而不同，故而亦可根據成為對象之測定部位而適當設定表面粗糙度值。
例如，人類之皮膚之粗糙度中，除設計有SMS之背後部位(粗糙度約17 μm左右)以外，塗佈防曬劑之部位中，有面頰(粗糙度約9微米左右)及頸部(粗糙度約25微米左右)，故而可根據塗佈之皮膚部位之粗糙度而選擇並利用各種塗佈板。藉此，可更高精度地預測該部位之rSPF值。
即，對哪一粗糙度部位塗佈多少塗佈量之樣本係預測值計算中之重要因素之一，本實施形態中，根據該資訊進行物理測量，藉此可對各部位精度良好地預測紫外線防禦效果。
<評估結果之概括>
此前，作為in vivo SPF測定法而標準化之SPF協議如上述當前國際性的SPF測試方法所示既已存在，且該in vivo SPF測試法係以其為基準而長期實施。然而，上述之標準化之方法中，例如，光源並非包含可見光線及紅外線之自然太陽光，而是截止可見光線及紅外線後與自然太陽光大不相同的太陽光模擬器。
基於使用者實際之利用環境或利用條件之評估若使用被測試者人(人類)，則需耗費相當長的時間照射太陽光而不現實，故而此前並無充分的實驗事實或報告例。因此，藉由應用本實施形態而可提出一種可靠的in vitro評估方法，其不使用被測試者，可藉由物性測量而預測rSPF。
即，根據本實施形態，光不穩定之樣本A之光譜之變化會因光源之光譜形狀而受到影響，認為其係370 nm以上之波長對光不穩定之樣本之光劣化現象造成影響。又，考慮光穩定性之評估而使用連續測定透射光譜之運算法，藉此可與防曬樣本之光穩定性無關，而可由in vitro正確地預測rSPF。
又，如上所述根據本實施形態，如圖12A~圖12C及圖14中所示，光不穩定性依存於塗佈量，而且塗佈量越少則樣本B之光劣化現象越會更加速。此係指光劣化現象會對樣本之紫外線防禦效果之評估造成較大影響。又，可知為了正確地評估紫外線防禦效果而需要考慮樣本之光穩定性。又，本實施形態中，自塗佈量之容許範圍及塗佈再現性之高度之觀點而言，可知具備與皮膚之粗糙度等價之較高粗糙度的SMS(PMMA)係為決定in vitro rSPF(圖15A、圖15B、圖16A、圖16B)而使用之最佳基板。
進而，應注意以1.00 mg/cm2 之塗佈量使用太陽光模擬器所獲得之光不穩定之樣本A的in vitro rSPF為未滿in vivo SPF值之一半。如上所述，存在防曬之典型之塗佈量，一般認為是0.50~1.50 mg/cm2 。因此，若認為防曬劑等所標記之SPF值係基於使用2.00 mg/cm2 之塗佈量所獲得之值，則可理解該SPF值並非實際生活之利用條件或利用環境中之紫外線防禦之絕對值的標準，且必需加以注意。因此，若根據上述本實施形態等中所示之見解，則暗示需使用「rSPF」作為紫外線防禦之實際的手段。如此，自保護消費者之觀點而言，不可缺少的是於反映消費者實際受到照射之太陽光或樣本塗佈量之條件下預測rSPF值。再者，用於由上述評估結果獲得之rSPF之評估條件如下所述。
1.進行使用者所塗佈之通常之樣本塗佈量之評估。
2.對模仿皮膚之塗佈基板(SMS)使用上述1中所決定之樣本塗佈量。
3.根據以下之測定條件，測定in vitro rSPF值。
(1)光源光譜使用模擬自然太陽光。
(2)光源強度為1~4 MED/min。
(3)運算法之結束點係以累積紅斑效應量達到與1 MED(最小紅斑量)(即，與in vivo SPF評估法之紅斑反應之判定一致)等價之量的時間點而設定。
又，較佳為，如上所述本實施形態之光源強度設為約0.001~20.0 MED/min左右，樣本塗佈量設為約0.01~10.0 mg/cm2 左右，塗佈板之算術平均粗糙度(Sa值)設為約0.01~400 μm左右。
如上所述，根據本發明，可實現對於實際生活場景中照射之紫外線環境或利用條件之紫外線防禦效果的高精度評估。又，藉由使用高感度評估裝置而可使光劣化現象亦反映於in vitro rSPF值之預測中。進而，in vitro rSPF評估法可於具有模仿皮膚表面形狀之模擬皮膚代替膜(SMS)之上真實地再現以實際之塗佈量塗佈防曬劑等時之皮膚上的紫外線曝露。
以上對本發明之較佳實施例進行了詳細敍述，但本發明並不限定於上述特定之實施形態，於申請專利範圍所記載之本發明之要旨之範圍內，可進行各種變形、變更。
本國際申請係主張基於2010年9月17日提出申請之日本專利申請第2010-209818號之優先權者，本國際申請中引用日本專利申請第2010-209818號之全部內容。
1．．．試樣
10．．．評估裝置
11．．．光源
12．．．電源供給機構
13．．．濾光器
14．．．光纖
15．．．積分球
16．．．平台
17．．．平台驅動機構
18．．．光截斷器
19．．．單色光鏡(分光機構)
20．．．UV-PMT(光檢測機構)
21．．．PMT電壓控制器
22．．．信號放大機構(Amp)
23．．．PC
31．．．輸入機構
32．．．輸出機構
33．．．累積機構
34．．．經時變化測定機構
35．．．相關關係設定機構
36．．．SPF預測值計算機構
37．．．評估機構
38．．．畫面生成機構
39．．．控制機構
41．．．輸入裝置
42．．．輸出裝置
43．．．驅動裝置
44．．．輔助記憶裝置
45．．．儲存裝置
46．．．CPU
47．．．網路連接裝置
48．．．記錄媒體
S01~S12．．．步驟
圖1係表示本實施形態之紫外線防禦效果之評估裝置之概略構成之一例的圖。
圖2係表示本實施形態之紫外線防禦效果之評估裝置之功能構成之一例的圖。
圖3係表示可實現本發明之評估處理之硬體構成之一例的圖。
圖4係表示本發明之紫外線防禦效果之評估處理順序之一例的圖。
圖5係表示光源光譜之一例的圖。
圖6係表示試樣之例的圖。
圖7A係將本實施形態之評估中所使用之塗佈基板之一部分放大後的三維影像圖(其1)。
圖7B係將本實施形態之評估中所使用之塗佈基板之一部分放大後的三維影像圖(其2)。
圖7C係將實施形態之評估中所使用之塗佈基板之一部分放大後的三維影像圖(其3)。
圖8係表示波長與光源光譜之關係的圖。
圖9係表示說明評估結果之光劣化之吸光度光譜之一例的圖。
圖10A係表示用以說明本實施形態之光劣化之其他例的圖(其1)。
圖10B係用以說明本實施形態之光劣化之其他例的圖(其2)。
圖11係表示藉由人工太陽模擬器與模擬自然太陽光而照射之情形時的光不穩定之樣本A於360 nm下之吸光度之降低比例之差異的圖。
圖12A係表示藉由模擬自然太陽光而使光不穩定之樣本A於3種試樣塗佈基板上引起光劣化之結果的圖(其1)。
圖12B係表示藉由模擬自然太陽光而使光不穩定之樣本A於3種試樣塗佈基板上引起光劣化之結果的圖(其2)。
圖12C係表示藉由模擬自然太陽光而使光不穩定之樣本A於3種試樣塗佈基板上引起光劣化之結果的圖(其3)。
圖13係表示SMS上之於0.05 MED/min(盛夏之日本之實際的太陽光之強度左右)至4 MED/min之強度下樣本A之光劣化動作之一例的圖。
圖14係表示對SMS使用不同之樣本塗佈量時的光不穩定之樣本A於360 nm下之吸光度之降低之差異的圖。
圖15A係表示以308 nm下之吸光度評估將樣本A以各種塗佈量塗佈於3塊塗佈基板時之再現性之一例的圖(其1)。
圖15B係表示以308 nm下之吸光度評估將樣本A以各種塗佈量塗佈於3塊塗佈基板時之再現性之一例的圖(其2)。
圖16A係用以說明光源對光不穩定之樣本A及光穩定之樣本B為不同塗佈量時之in vitro SPF值之影響的圖(其1)。
圖16B係用以說明光源對光不穩定之樣本A及光穩定之樣本B為不同塗佈量時之in vitro SPF值之影響的圖(其2)。
圖17係用以說明使用3種樣本基劑在3個不同部位求出in vitro rSPF值之結果的圖。
(無元件符號說明)

Claims (12)

  1. 一種評估方法，其係進行測定試樣之紫外線防禦效果之評估者，該測定試樣係塗佈於塗佈對象構件，其特徵在於包括：第1步驟，其藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之上述測定試樣之分光透射光譜之經時變化；第2步驟，其根據由上述第1步驟獲得之上述分光透射光譜之經時變化，設定光照射時間與特定時間單位之紅斑效應量之相關關係，該特定時間係由上述測定試樣之紅斑效應量除以每1MED之紅斑效應量所得者；及第3步驟，其根據基於由上述第2步驟獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
  2. 如請求項1之評估方法，其中上述光照射之光源之強度範圍為0.001~20.0MED/min。
  3. 如請求項1之評估方法，其中上述測定試樣之塗佈量之範圍為0.01~10.0mg/cm2 。
  4. 如請求項1之評估方法，其中上述塗佈對象構件之算術平均粗糙度(Sa值)之範圍為0.01~400μm。
  5. 一種評估裝置，其係進行測定試樣之紫外線防禦效果之評估者，該測定試樣係塗佈於塗佈對象構件，其特徵在於包含： 經時變化測定機構，其藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之上述測定試樣之分光透射光譜之經時變化；相關關係設定機構，其根據由上述經時變化測定機構獲得之上述分光透射光譜之經時變化，設定光照射時間與特定時間單位之紅斑效應量之相關關係，該特定時間係由上述測定試樣之紅斑效應量除以每1MED之紅斑效應量所得者；及SPF預測值計算機構，其根據基於上述相關關係設定機構獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
  6. 如請求項5之評估裝置，其中上述經時變化測定機構係以任意之時間間隔測定經時變化之分光透射光譜。
  7. 如請求項5之評估裝置，其中上述經時變化測定機構係測定上述測定試樣之分光透射光譜之由光劣化所引起之經時變化。
  8. 如請求項5之評估裝置，其中上述SPF預測值計算機構係根據基於由上述相關關係設定機構獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值，進而使用由預先設定之參照試樣獲得之上述參照試樣之in vitro rSPF預測值、光源強度、及塗佈於皮膚代替膜之試樣塗 佈量中的至少1個資料，修正上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
  9. 如請求項5之評估裝置，其中上述光照射之光源之強度範圍為0.001~20.0MED/min。
  10. 如請求項5之評估裝置，其中上述測定試樣之塗佈量之範圍為0.01~10.0mg/cm2 。
  11. 如請求項5之評估裝置，其中上述塗佈對象構件之算術平均粗糙度(Sa值)之範圍為0.01~400μm。
  12. 一種記錄媒體，其係記錄有評估程式且電腦可讀取，該評估程式進行測定試樣之紫外線防禦效果之評估，該測定試樣係塗佈於塗佈對象構件，上述評估程式係用以使電腦執行下述步驟：第1步驟，其藉由預先設定之光照射條件下之包含紫外線、可見光線、及紅外線之光源的光照射，以特定之波長間隔測定特定之波長區域之上述測定試樣之分光透射光譜之經時變化；第2步驟，其根據由上述第1步驟獲得之上述分光透射光譜之經時變化，設定光照射時間與特定時間單位之紅斑效應量之相關關係，該特定時間係由上述測定試樣之紅斑效應量除以每1MED之紅斑效應量所得者；及第3步驟，其根據基於由上述第2步驟獲得之上述相關關係進行時間積分所得之累積紅斑效應量達到1MED為止的時間，計算上述測定試樣之in vitro rSPF預測值。
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