防晒全攻略（一）

太阳光谱

太阳光透过大气层时，γ射线、Χ射线和紫外线短波部分由于臭氧层的吸收及散射不能到达地面，到达地面的是波长稍长的紫外线、可见光和红外线。可见光波长按赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫递减，波长范围为400nm-760nm。紫外线分为UVA、UVB，UVA波长范围为320nm-400nm，UVB波长范围为280nm-320nm。波长和能量有关系，波长越短，能量越大；波长越长，能量越小。

在到达地面的光线中，能量比例如下：

红外线：42.1%

可见光：51.8%

紫外线UVA：5.6%

紫外线UVB：0.5%

随着大气臭氧层的破坏，臭氧层的吸收及散射作用减弱，到达地面的紫外线量将增加。

紫外线四波段

紫外线波段划分不统一，但大体上都分成四个部分。常见的有：

　　400～320nm为长波紫外线(UVA波段)

　　320～280nm为中波紫外线(UVB波段)

　　280～200nm为短波紫外线(UVC波段)

　　200～100nm为真空紫外线(UVD波段)

皮肤对各波段紫外线的吸收如下图所示:

皮肤经UVA、UVB照射后，皮肤浅表部位释放出种种物质进入血液循环，产生组胺、5-羟色胺、内皮素等，xx黑色素细胞促进黑色素的生成。

UVA波段紫外线

　　UVA照射后出现即刻色素沉着，色素沉着在照射后l-2h到达高峰，3-4h逐渐消退。皮肤受照后主要反映是色素沉着，UVA 使皮肤新陈代谢加快。

UVB波段紫外线

　　UVB对人体的生理作用较强，引起迟发黑色素沉着，黑色素沉着开始于晒后48-72h。UVB能使皮肤产生许多源性物质，有重要保健功能。皮肤内的7-脱氢胆固醇经UVB（波长280nm）照射后转化为维生素D3 ，维生素D3 是体内钙代谢的重要物质。

UVC波段紫外线

　　UVC波长短，生物细胞的核蛋白和核糖核酸强烈吸收该波段的能量，核酸（DNA）对于波长250-260nm的紫外线有强吸收, 使微生物核酸等物质变性，对生物体及微生物具破坏性。因此，UVC常用于xx处理，多以253.7nm作为紫外线xx的波长，化妆品生产中常用的紫外线xx灯即基于此原理。

UVD波段紫外线

　　UVD波段紫外线的波长极短，高能量的真空紫外线会产生大量臭氧，臭氧的氧化性非常强，有很好的xx和除臭作用。

防晒指数（SPF）

防晒指数（SPF）用来评价防晒产品保护皮肤免受紫外线损伤的能力。SPF是Sun Proteetion Factor的缩写，其值根据皮肤的最小红斑剂量确定。最小红斑剂量用MED表示，MED为Minimum Erythema Dose的缩写，意为引起皮肤最小红斑的紫外线能量。

SPF人体皮肤测定方法为：

在人体皮肤按2毫克/平方厘米的剂量涂敷防晒产品，用一定能量的紫外线照射，测得产生最小可察觉红斑的时间。涂敷防晒剂的皮肤与未涂敷防晒剂皮肤产生最小红斑的紫外线剂量的比值即为SPF值。

SPF=涂敷MED/未涂敷MED

目前把典型最小红斑剂量或标准最小红斑剂量定为250焦耳/平方米。也即在通常情况下，未保护的皮肤在累计接受250焦耳/平方米的紫外线照射情况下产生最小可察觉红斑。

假设涂敷防晒产品的情况下，皮肤累计接受5000焦耳/平方米的紫外线照射后产生最小可察觉红斑，那么此防晒产品的SPF值为：

SPF=5000/250=20

防晒全攻略（四）

UVA防晒指数

目前，产品UVA的防护效果评价标准不一致，各国关于UVA 防晒能力的标示也有差别。

1.APF

UVA Protection Factor 的缩写，用数字表示产品防御UVA的能力。

此法的测试原则与SPF人体测定方法相同,只是测试使用的紫外线波段为UVA（波长范围为320 - 400nm）。涂敷防晒剂的皮肤与未涂敷防晒剂皮肤产生最小红斑的紫外线剂量的比值即为APF值。

APF=涂敷MED/未涂敷MED

2.PFA

Protection Factor of UVA的缩写，UVA的防御指数，用数字表示产品防御UVA的能力。 

3.PA

Protection Grade of UVA的缩写，以“+”表示产品防御UVA能力。

PA＋：有效

PA++：相当有效

PA+++：非常有效。

4.IPD

Immediate Pigment Darkening的缩写, 表示2小时内皮肤对UVA的立即晒黑反应, 用数字标示产品防御UVA的能力。此法基本原则与APF法相同,观察终点为UVA辐射后皮肤的快速色素加深。

IPD5表示涂敷产品后可使立即性的晒黑时间延长为原来的5倍。 

5.PPD

Persistent Pigment Darkening的缩写，持续性色素沉淀指数，在紫外线照射下二小时后所测出的色素稳定指数，用数字标示防晒效果。PPD10表示涂敷产品后可以使持续性的晒黑延长为原来的10倍。 

6.PPF

Phototoxic Protection Factor的缩写, 光毒防护系数。以迟发性红斑作为观察终点, 评价防晒化妆品对迟发性红斑发生的抑制效果。通过涂敷MED和未涂敷的比值计算而得。

防晒全攻略（五）

天气预报中的紫外线指数

紫外线指数（UVI）是气象台测报值，是度量地表紫外线强度的数据。目前天气预报中都提供此数值，非常有用。

紫外线指数强度如下划分：

0-2    微弱

3-5    弱 

6-7    中等

8-10   强

10以上 极强 

上述指数表示太阳紫外线辐射能量的相对强弱，太阳紫外线辐射愈强，紫外线指数的数字也愈大。紫外线指数数字越大，对皮肤造成伤害越大。

紫外线指数（UVI）是根据当天紫外线辐射能量实测数据推算而来。

计算紫外线指数标准方法

在中午（约11:30-12:30）太阳光最强的一个小时中，量度400nm 以下不同波长的紫外线辐射强度，将不同波长的紫外线强度乘以“红斑作用光谱曲线”内对应的加权数值,以反映人类皮肤对紫外线的反应。将以上相乘的结果相加得出加权后的总紫外线强度，总紫外线强度乘0.04得出紫外线指数，紫外线指数单位为25毫瓦/平方米。

“红斑作用光谱曲线”已被“国际光照委员会”采纳，是代表人类皮肤对不同波长紫外线的平均反应曲线。

紫外线指数的应用

利用天气预报提供紫外线指数，我们很方便可以知道当天当地紫外线的辐射最强度。为防晒品的使用提供实时的参考。

例如：当天天气预报提供紫外线指数为8，那么我们立刻可以知道，当天中午太阳光最强的时候，紫外线到达地面的平均辐射能量为：

8（紫外线指数）×25（毫瓦/平方米）=200（毫瓦/平方米）。

这数据结合前面讲到的SPF值计算方法，可以立刻知道我们应该使用什么SPF值的防晒化妆品了。

防晒全攻略（六）

物理防晒和化学防晒

防晒制品目的在于防止UVA、UVB对皮肤的伤害，配方设计师在产品中添加防晒剂来达到此目的。从光防护机理上讲，防晒剂可分为物理防晒剂和化学防晒剂。虽然作用机理不同，但都能阻止紫外线直接到达皮肤，从而减少对皮肤的损害。配方设计时通常会联用物理防晒剂和化学防晒剂。

物理防晒剂

也称物理阻挡剂（Physical blocker）,其机理是物理光学上的反射理论。物理防晒剂是指能够反射紫外线的添加剂，通常是无机化合物。使用物理防晒剂的防晒制品，在皮肤上形成了紫外线反射层，减少了紫外线直接接触皮肤的机会。目前用得最多的是二氧化钛、氧化锌等。比较新的是氧化铈等。

二氧化钛是常用的白色无机颜料，遮盖力很好，涂抹添加二氧化钛的防晒制品后肤色不自然。超微粒二氧化钛的出现解决了添加量多而导致涂抹后皮肤发白的问题，因此，超微粒二氧化钛成为物理防晒剂的{sx}。

    化学防晒剂

也称化学吸收剂(Chemical Absorber), 其机理是电子能轨跃迁。化学防晒剂吸收紫外线能量后，化学防晒剂分子中的电子从低能轨道跃迁到高能轨道。此机理xx了紫外线能量对皮肤的伤害，分子中高能轨道电子不稳定，回归低能轨道，释放所吸收的能量，所释放能量以可见光、很小的热量等形式发射。化学吸收剂简单的机理就是吸收紫外线，发射可见光。本质是紫外能量的吸收和转移。

目前用得最多的化学防晒剂是含有羰基和共轭结构的芳香化合物，属于有机化合物。主要有：

肉桂酸酯类、二苯甲酮类、水杨酸酯类、对氨基苯甲酸类、邻氨基苯甲酸酯类、樟脑类等。肉桂酸酯类化学防晒剂较常用。