沒有任何防護措施暴露于紫外輻射是誘發(fā)皮膚癌的主要因素。大多數(shù)情況下,長期日光暴露會誘發(fā)非黑素瘤皮膚癌,動物模型試驗很容易證明這一點。UVB是地球上非?;钴S的紫外線波段,它可以直接造成DNA光化學(xué)損傷,引起基因突變。與UVB的作用機制不同,UVA主要是作用于皮膚產(chǎn)生活性氧間接地影響DNA。皮膚癌中最致命的當(dāng)屬皮膚惡性黑素瘤,它與偶爾日光灼曬有著更多的聯(lián)系,特別是低年齡時的這種經(jīng)歷影響更甚。但是,誘發(fā)皮膚癌的確切紫外線波長尚未確定。
紫外輻射還會引發(fā)皮膚衰老,不同的紫外線波長會引發(fā)不同的光照性皮膚病。但是,紫外線誘發(fā)的曬黑和紅斑的波長幾乎是一樣的。間接證據(jù)提示,UVA在長期日光照射引發(fā)的損傷中比在日光照射的急性作用如曬傷或維生素D缺乏等方面發(fā)揮了更為重要的作用,而后者絕對是UVB對皮膚的主要作用。
全世界范圍內(nèi)使用的防曬劑品種繁多,甚至各國立法機構(gòu)規(guī)定的最大允許使用濃度也千差萬別。歐盟在過去的20多年里定期更新化妝品中允許使用紫外線過濾劑名錄。目前,該目錄中列有27種防曬劑。澳大利亞允許使用的防曬劑有28種,另有4種防曬劑正在評價中。與之相反,只有16種防曬劑被美國FDA公布收載。從1978年開始就已經(jīng)允許阿伏苯宗(avobenzone,即Parsol 1789,丁基甲氧基二苯甲?;淄椋┖脱趸\作為防曬劑使用了。到2006年,又新增了依莰舒(ecamsule,即對苯二亞甲基二樟腦磺酸)。歐盟和其它國家都將防曬劑作為化妝品管理,審批過程相對較快。在美國,防曬劑被視為藥物接受審評。

從防曬劑發(fā)展歷史看,20世紀(jì)初最成功的防曬劑當(dāng)屬Garnier公司出品的Ambre Solaire,其中含有水楊酸芐酯,這種化合物是Eugene Schueller于1935年合成出的。隨后,含有芐基咪唑磺酸的Delial防曬劑上市?,F(xiàn)在,皮膚局部使用的防曬劑分為兩大類:有機防曬劑(即以前所說的化學(xué)防曬劑)和無機防曬劑(即以前所說的物理防曬劑)。
無機防曬劑
無機防曬劑如二氧化鈦和氧化鋅等惰性金屬粒子反射、散射紫外和可見光,它們構(gòu)成了一道皮膚屏障。根據(jù)金屬粒子大小,這些無機防曬劑通過反射和吸收紫外光兩種作用保護皮膚。而且,它們還是耐光的,不會同有機防曬劑發(fā)生反應(yīng)且相對穩(wěn)定。不透明的無機防曬劑可預(yù)防可見光誘發(fā)的光過敏疾病,目前也無任何過敏反應(yīng)的文獻報道。
然而,由于無機防曬劑不透明并具有粘聚性質(zhì),因此幾乎不用作配制化妝品的原料。二氧化鈦的折光率比氧化鋅高(2.6:1.9),因此外觀更白,導(dǎo)致在化妝品中更難應(yīng)用。最近,利用微粉化和包裹等現(xiàn)代制藥技術(shù)開發(fā)出了高質(zhì)量的無機防曬劑。通過微粒化工藝將粒度降到10- 50nm,對可見光的散射減少,于是成為化妝品可用原料。微粉化工藝改變了光防護范圍,可以防護波長較短的光線。人體試驗中已經(jīng)證明,二氧化鈦和氧化鋅微粒對人體有害的紫外線具有極高的防護作用,并對UVB誘發(fā)的暫時免疫調(diào)解紊亂具有良好的保護作用。
無論是二氧化鈦還是氧化鋅都不會誘發(fā)人體皮膚刺激反應(yīng),也不具有人體致敏的可能性。對無機防曬劑滲透進人體皮膚的擔(dān)憂一直是科學(xué)研究的熱點。但是,無論體內(nèi)試驗還是體外試驗都沒有任何證據(jù)證明二氧化鈦能夠滲透進皮膚或者是氧化鋅可以有限的滲透進皮膚,氧化鋅只是微溶于皮膚。全身涂敷氧化鋅后檢測發(fā)現(xiàn),氧化鋅的人體血清濃度沒有變化。同時,體內(nèi)研究還證明了滲透進皮膚的氧化鋅根本沒有透過角質(zhì)層。簡單的清洗工作即能將皮膚上的二氧化鈦微粒清除掉。二氧化鈦微粒對UVB的吸收段要大于氧化鋅微粒,相反,氧化鋅對UVA(最高達380nm)的防護優(yōu)于二氧化鈦微粒。這兩種無機防曬劑對紫外線的防護作用取決于微粒的大小。由于靜電作用,微粒易于成團和凝聚,導(dǎo)致防護功效降低。因此,色素微粒必須要做表面包裹或保持在分散狀態(tài)才能保證其正常發(fā)揮防護功效,直到目前這仍然是化妝品工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

一般建議兒童使用僅含有無機防曬物質(zhì)的防曬劑,因為這類防曬劑不會滲透進人體皮膚,更不會在體內(nèi)降解。此外,無機防曬劑沒有光變應(yīng)性,而且體內(nèi)試驗證明沒有光遺傳毒性。
有機防曬劑
有機防曬劑通過吸收紫外輻射發(fā)揮防護紫外線的功效。紫外輻射將有機防曬劑的電子從鈍態(tài)激活到激發(fā)態(tài),當(dāng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)時,釋放出來的能量有兩種形式,即微量的熱量和熒光輻射。
有機防曬劑分為UVB吸收劑、UVA吸收劑和廣譜吸收劑。一種有效的防曬劑要在日光照射下保持光化學(xué)穩(wěn)定、易溶于或易分散于化妝品載體中并保持穩(wěn)定不變,出汗還是游泳后仍然保留在被涂敷皮膚表面。此外,有機防曬劑還要無毒、不刺激皮膚或不誘發(fā)接觸性變態(tài)反應(yīng)。UVB吸收劑已在全球應(yīng)用好幾十年了,大部分UVA吸收劑和廣譜吸收劑是最近幾年才被開發(fā)的。由于使用的防曬劑必須防護全部紫外線光譜,因此需要多種紫外線過濾劑混合使用才能達到全面保護的效果。肉桂酸酯類化合物,其中大多數(shù)是指對甲氧基肉桂酸2-乙基己酯(EMC)是迄今為止在美國和歐洲應(yīng)用最廣泛的UVB吸收劑,它同其它UVB吸收劑配合使用能達到高SPF效果。樟腦衍生物是歐洲在過去若干年里應(yīng)用僅次于肉桂酸酯類化合物的紫外線過濾劑。水楊酸酯類以及對氨基苯甲酸(PABA)及其衍生物是全球商業(yè)化運用最早的UVB吸收劑,而且至今依然在全球應(yīng)用。

由于對廣譜紫外線過濾劑的需求越來越強烈以及對光穩(wěn)定性的要求越來越高,于是新一代的紫外線過濾劑相繼上市,其中包括瑞士Ciba Specialty Chemicals公司生