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2018, 35(8):721-724.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2018.18230

低剂量使用防晒化妆品防护效果的现场研究


上海市疾病预防控制中心公共服务与健康安全评价所, 上海 200336

收稿日期: 2018-03-20;  发布日期: 2018-11-05

基金项目: 上海市卫生和计划生育委员会科研课题(编号:20134234)

通信作者: 李竹, Email: lizhu@scdc.sh.cn  

作者简介: 崔文广(1981-), 男, 硕士, 主管医师; 研究方向:环境与健康; E-mail:

[目的] 研究低剂量使用防晒化妆品和不同涂布方式的日光防护效果,为指导消费者合理使用防晒化妆品提供科学依据。

[方法] 选择60名受试者,随机分为涂布组和对照组。涂布组在手背低剂量(0.5 mg/cm2)使用防晒化妆品,对照组不使用防晒化妆品。另外涂布组的左右手背分别采用双次涂布和多次涂布两种不同的使用方式。受试者在连续9 d的军训期间每天接受阳光紫外线照射6 h(上午8:00—11:00、下午14:00—17:00)。通过观察日光暴露前后手背皮肤颜色的变化,评价防晒化妆品的防晒效果。肤色的测量采用色差分析仪。

[结果] 与各自日光暴露前相比,两组受试者暴露后的手背皮肤颜色指标亮度L值均降低(53.95~54.86 vs 56.75~58.64),绿红色饱和度a(10.86~11.59 vs 9.44~10.20)和蓝黄色饱和度b(20.31~21.09 vs 19.16~19.74)值均升高(P < 0.05);日光暴露前后,涂布组受试者左右手背肤色的立体变化指标色差△E均小于对照组[(3.31±1.91),(3.17±1.82)vs(5.63±2.37),(5.74±2.56)](均P < 0.05),多次涂布手背肤色的立体变化指标色差△E与双次涂布的没有差异(P>0.05)。

[结论] 与不使用防晒化妆品相比,低剂量使用防晒化妆品仅能减缓但无法避免肤色向黑红黄方向变化。在低剂量使用防晒化妆品的情况下,增加涂布次数没有增强防晒化妆品的防护效果。

关键词: 防晒化妆品;  使用量;  涂布方式;  防护效果;  Lab色度系统 

紫外辐射是引起皮肤晒伤、晒黑、晒斑、老化等皮肤急慢性反应发生发展的重要因素[1],防晒在预防紫外辐射所致皮肤损伤特别是各种与光照相关疾病中起着极为重要的作用。近年来,随着人们防晒意识的增强以及生活水平的提高,人们越来越注意防晒化妆品的使用,但人们对防晒化妆品的使用还普遍处于盲从阶段,对于防晒化妆品的使用剂量、各项指标的意义还不是十分清楚[2]。另外,有调查研究显示消费者补涂防晒化妆品意识欠缺,即使长时间日晒也很少有人补涂防晒化妆品[3]。日光防晒指数(sun protection factor,SPF)是目前评价防晒化妆品防护效果的主要指标之一,实验室中检测SPF时使用的防晒化妆品剂量为2.0 mg/cm2[4],有研究报道消费者在实际生活中的使用量远低于此剂量,一般在0.5~1 mg/cm2之间[5]。因此本研究结合中国人防晒化妆品使用低剂量防晒的习惯,采用国际照明委员会(Commission Internationale de L'Eclairage,CIE)规定的Lab色度系统测量受试者皮肤颜色的变化,研究防晒化妆品低剂量和不同补涂方式使用的防护效果,为指导消费者合理使用防晒化妆品提供科学依据。

1   材料与方法

1.1   紫外辐射监测

1.1.1   测试仪器

UVB紫外辐照计(北京师范大学光电仪器,中国),UV297探头,波长范围250~350 nm,峰值波长297 nm。

1.1.2   测试方法

2014年9月3—11日军训期间每天上午8—11时、下午14—17时在空旷的操场测量297 nm紫外波长的峰值辐射强度,每小时测量1次,每天测量6次,每次连续读5个数据取均数,时间不超过2 min;连续9 d。测试点周围无强烈反射物体和遮蔽物。

1.2   皮肤颜色测试

1.2.1   受试对象及分组

选择即将参加军训的大学生志愿者60名,18~20岁,其中男22人,女38人,均无皮肤疾患,无光敏史,无化妆品过敏史。实验前每位受试者被告知整个实验过程及可能的皮肤反应,并签署知情同意书。受试对象被随机分为涂布组和对照组,每组各30人,两组在年龄、性别等方面具有均衡可比性。

1.2.2   测试仪器

采用Lab色度系统色差分析仪(KONICA MINOLTA,日本)测量受试者皮肤颜色的变化。仪器不会对身体产生伤害,不会造成皮肤破损。

1.2.3   测试指标

亮度LL=116(Y/Yn1/3-16,L 值越大,颜色越偏向白色;反之,偏向黑色。绿红轴上颜色的饱和度aa=500[(X/Xn1/3-(Y/Yn1/3],负值表示绿色,正值表示红色,a 值越大肤色越红。蓝黄轴上颜色的饱和度bb=200[(Y/Yn1/3-(Z/Zn1/3],负值表示蓝色,正值表示黄色,b 值越大肤色越黄。

上式中:Lab 为三维直角坐标系统的坐标值;XYZ 为XYZ表色系统的三刺激值;XnYnZn为完全漫反射面的三刺激值。

色差△E:△Eab=[(△L2+(△a2+(△b2]1/2,△是指比较的两点间颜色指标(Lab)的差值,△ E 表示在色空间两颜色点之间的距离,是Lab 的综合指数,代表了色度的立体变化,其数值越大,表示色度变化越大(即更偏向于黑红黄)。

1.2.4   涂布方法

涂布组左手手背涂抹剂量为0.5 mg/cm2的防晒化妆品,清晨、中午各涂抹一次;右手手背涂抹剂量为0.5 mg/cm2,除清晨、中午各涂抹1次之外,军训出操期间每小时补涂1次,每天涂抹6次。每次涂布防晒化妆品均由经过培训的调查者完成,以确保防晒化妆品涂布均匀以及剂量准确和统一。对照组双手背在军训期间均不使用任何防晒化妆品。本研究提供的防晒化妆品的防晒指数为SPF30PA+++。

1.2.5   测试方法

受试者在连续9 d的军训期间每天接受阳光紫外线照射6 h(上午8:00—11:00、下午14:00—17:00)。在其军训开始前一天和军训第9天,使用色差分析仪测试手背皮肤的肤色指标值(Lab 值)。测量时间1 s,间隔时间3 s,测量3次取平均值。

1.3   统计学分析

采用SPSS 16.0录入数据并统计分析,经正态性检验,所有指标测定值呈正态分布。同组内日光暴露前后数据以及左右手间数据采用配对t 检验,两组间数据采用两样本t 检验。以上所有检验均采用双侧检验,检验水准α=0.05。

2   结果

2.1   军训期间户外紫外辐射强度

受试者军训出操时间段日均接受的UVB(波长峰值297 nm)辐照度均值为16.40~65.13 μW/cm2,见表 1

表1

受试者军训出操时间段日均UVB辐照度(μW/cm2

2.2   手背皮肤颜色的组内比较

肉眼观察两组受试者军训前后双手的颜色变化,发现军训后与各自军训前相比,手部皮肤光泽度变暗沉,颜色变深。

两组受试者军训前后手背皮肤颜色指标的测量值见表 2。结果显示,两组受试者军训后左右手背皮肤颜色指标与各自军训前同侧手背比较,L 值降低,ab 值升高,差异均有统计学意义(P < 0.05)。

表2

两组受试者军训日晒前后手背皮肤颜色指标(x±sn=30)

2.3   手背皮肤颜色的组间比较

军训前涂布组与对照组受试者同侧手背各肤色指标之间未见差异(P > 0.05)。与对照组相比,涂布组军训后同侧手背的皮肤颜色指标L 值和a 值之间的差异均没有统计学意义(P > 0.05);而b 值低于对照组同侧手背(P < 0.05)。另外,涂布组ΔE 值小于对照组(P < 0.05)。见表 2

2.4   不同涂布方式手背皮肤颜色的比较

无论军训前、后,涂布组受试者左手L 值均低于右手(配对t 检验,P < 0.05)。为研究组间对象均衡可比,剔除涂布组中在军训前左右手之间L值差异较大的4名对象,再对其余26名涂布组对象在军训前后左右手背之间皮肤颜色指标Lab 值的差异,以及军训前后左右手背颜色的立体变化指标色差ΔE值进行比较,结果见表 3

表3

涂布组左右手背肤色指标(x±sn=26)

军训前左右手的Lab 值差异均无统计学意义(P > 0.05);军训后的左右手ab 值以及左右手军训前后的色差△E 值的差异,也均无统计学意义(P > 0.05)。仅军训后左右手L 值有差异(P < 0.05)。

3   讨论

研究结果显示,军训后对照组受试者左右手背的皮肤颜色指标与军训前相比L 值降低,a 值和b 值升高,表明没有涂抹化妆品的对照组受试者皮肤变得黑红黄。紫外辐射可以引起皮肤颜色的改变,短期内出现红斑和即时性黑化反应,此后产生延迟性黑化并在1周后达到最大值[6]。本研究对连续9 d军训出操期间的中波紫外辐射强度进行了测量,结果显示有7 d的UVB(297 nm峰值)日均辐照度超出40.0×10-6 W/cm2。有研究报道,健康人群的皮肤产生最小红斑量的UVB照射量均值为70.2×10-3 W·s/cm2[7]。通过计算,在这样的日均紫外辐照强度条件下,大约暴露30 min就能达到产生最小红斑量的紫外照射量。因此,受试者每天因军训而日光暴露6 h,皮肤颜色会有如此明显的反应。

本研究发现,涂布组受试者军训后与其军训前比较,皮肤颜色也向着黑红黄的方向发展;另外还发现,涂布组军训前后左右手背肤色的立体变化较对照组小,说明低剂量使用防晒化妆品没能阻止皮肤颜色的改变,但对这种改变起到一定的减缓作用。究其原因,没有阻止颜色的改变是因为使用的剂量远远没有达到检测SPF值时的标准剂量(2.0 mg/cm2)。SPF值与使用剂量之间存在着指数关系[8-10],即当防晒剂的使用剂量减少50%时,SPF值仅为原有SPF值的平方根。本研究使用的剂量是标准剂量的1/4,推算实际的SPF值约为2.3,远远低于本次提供的防晒化妆品标识的SPF值30,经过长时间的日光暴露,皮肤颜色的改变在所难免。但与不使用防晒化妆品相比,这种改变的幅度还是有所降低,这是因为防晒化妆品主要是通过防晒成分吸收、反射或散射,减少到达皮肤表面的紫外辐射量,从而发挥防晒的功能。

本研究对防晒化妆品不同涂布方式的防晒效果分析结果显示,在低剂量使用防晒化妆品的情况下,增加补涂次数仅使皮肤亮度变暗速度减缓,但起不到全面的防护作用,皮肤颜色仍然向着黑红黄的方向发展。可能是因为在低剂量使用的情况下,增加涂布次数虽然增加了皮肤上防晒化妆品的剂量,但是这种剂量的水平仍然低于测量SPF值的标准剂量[11]。防晒化妆品的防护效果主要取决于施用在人体皮肤上的总剂量,只有剂量足够,防护效果才能显现。

本研究的不足之处在于没有考虑受试者的日光反应性皮肤分型对防晒效果的影响。没有设置标准剂量组来对比研究低剂量使用的防护效果。另外,将来可以在本研究基础上开展不同年龄组、不同季节使用防晒化妆品防护效果的研究。

表1

受试者军训出操时间段日均UVB辐照度(μW/cm2

Table 1
表2

两组受试者军训日晒前后手背皮肤颜色指标(x±sn=30)

Table 2
表3

涂布组左右手背肤色指标(x±sn=26)

Table 3

参考文献

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[基金项目] 上海市卫生和计划生育委员会科研课题(编号:20134234)

[作者简介] 崔文广(1981-), 男, 硕士, 主管医师; 研究方向:环境与健康; E-mail: cuiwenguang@scdc.sh.cn

[收稿日期] 2018-03-20 00:00:00.0

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