从“太空防晒” 到SPF测试差异

2个话题：
● 来自太空和深海的最新防晒成分们。
● 为什么我们说：许多防晒霜实际上与其
    宣称的SPF不吻合？（非质量原因）

 我最近的大部分专栏都在讨论防晒法规以及防晒法规的欠缺。由于政府部门换届以及COVID-19的原因，我们这的防晒监管目前处于停滞状态.....

因此本期我们将目光转向一些有意思的防晒进展和潜力成分。

此外，我还想与诸位一起探讨防晒霜的SPF测试问题。现阶段，许多防晒霜的实际功效与其标注的SPF系数并不吻合。

来自太空的新菌：“全谱”防护
生物科技公司Liberty Biosecurity最近宣布了一项源于空间研究的太阳辐射防护新进展：从一个国家空间探索机构获得了一种独特的生物分离物，该生物分离物具有惊人的UV屏蔽性能。¹

这一新成分于2020年注册为“芽孢杆菌裂解物”（Bacillus lysate），能够吸收UVA、UVB、UVC、HEV和近红外范围的广谱光线。作为一种安全、环保、天然的生物技术，可以防护整个太阳光谱的辐射，为工业和临床医生提供了突破性能力。

该芽孢杆菌裂解物目前在一家欧洲制药工厂生产，并将于今年首次亮相，将作为防晒增强剂，用于保护皮肤免受有害的太阳辐射（UV，HEV，IR）。

这个新成分发现得恰是时候。当前不断扩大的研究证实了太阳辐射对人类健康的影响。慢性暴露在这些波长下会引起色素沉着、红斑、炎症、刺激活性氧产生.....并且会诱发各类疾病和皮肤癌症。

现有的紫外线吸收剂一直承受着来自消费者、环保人士、监管机构以及医学界越来越大的压力和争议。这项研究有潜力创造出候选药物来作为当前紫外线吸收剂的补充（或者替代）。
该研究另一个惊人的地方是—观察到这种细菌能够抵抗住长期的紫外线辐射，在绕地卫星的外表面生存，尤其是短波紫外线UVC。

小 编 标 注
抵抗UVC（短波紫外线）这一特性对防晒界暂时参考不大，但对医学和工业界有价值。目前所知的各种常见的水、空气、衣物上的微生物，如细菌、病菌、真菌，采用UVC都能高效杀死，效率可达99%~99.9%。UVC的主要功效就是灭菌杀毒（波长200-280nm，峰值在253.7nm）。从这个层面来看，该太空细菌能够抵抗住UVC，是一个吸引人的发现。

Liberty Biosecurity公司正在研究这个在自然界“极端边界”（高温、高压、高辐射以及其他对大多数生命体不利的恶劣环境）发现的生物体，并准备将这一创新落地带给消费者。

潜力成分：海洋MAA
这一领域的另一项生物学研究也值得关注—类菌孢素氨基酸(MAA)。2
MAA自然存在于广泛的海洋物种中，该大类以环已烯酮为基本骨架，与不同类型氨基酸通过缩合作用，形成的水溶性物质。它们保护人类的潜力还有待研究，尚未被作为紫外线保护剂使用。但从目前的进展来看，该类成分中大概率会产生能显著抵抗紫外线和其他太阳辐射的潜力成分。

已经发现一些珊瑚礁和鱼类晶状体都含有较高的MAA，可以有效抵挡UVA与UVB。进一步的实验结果则表明，这部分化合物能够有效地被皮肤细胞吸收。这意味着使用MAA后不会被轻易地擦掉，从而导致保护效果的降低。（很多防晒霜的缺点在于其使用方式为涂抹在皮肤表面，任何动作或肢体接触都会损失部分防晒成分。）
这是令人兴奋的！我们期待在未来，这些来自太空和深海的研究，能生产出安全、天然且真正有效的防晒产品。

防晒系数测试差异
目前在行的SPF测试提供的是一个“相对”数字，而不是一个“绝对”数字。个体之间可能有很大的差异。然而，在防晒产品的整个保质期内，相同配方的防晒霜标签上的SPF值应该是一致的。

多年来，SPF测试的效果相当好，并提供了足够的防晒指导。那为什么SPF测试结果有差异，而且不像我们所希望的那样可靠？答案是—这个测试没有使用精确的科学仪器，也没有通过实际的阳光照射来测试；更重要的是，测试依赖于人类受试者，并由人类技术人员进行评估；最重要的是，它依赖于人工太阳模拟器，不能完全复制太阳实际的每日波动，以及季节性变化的太阳辐射。

测试通过在皮肤类型为I、II和III(由Fitzpatrick定义)的志愿者后背上涂抹防晒霜进行体内测试。志愿者通常会接受皮肤或系统疾病的筛查，没有急性/慢性疾病，没有不均匀的色调、色素沉着、疤痕、毛发或其他干扰SPF研究的不规则现象。然而现实情况是，即使在健康的人群里，也存在着各种各样的变体。

技术人员会“视觉上”给红斑打分，从0到5，因此，不同的技术人员，甚至不同的实验室之间，都会产生差异。此外，技术人员在志愿者背上涂抹的量和均匀程度可能不一致，不同的涂膜厚度，无疑会影响SPF值的确定。

人造光源是150W氙弧太阳模拟器，发射光谱从290到400nm。这就需要滤光片来确保不会发出290nm以下和400nm以上的辐射。显然，机器之间也略有不同；事实上，在美国以外的其他国家的SPF协议中使用了其他光源。这里可以参考澳大利亚/新西兰标准对防晒产品的评价。3 在第19页，附录D，他们令人钦佩地解决了实验和统计考虑，处理内在的不确定性来确定SPF值。大多数测试机构都知道这些不确定因素，并有自己的内部程序来充分解决。

另一个导致不同实验室SPF测试结果不一致的主要因素显然是防晒霜配方本身。我在这里不是针对产品生产中的问题或使用过期产品的原因，而是针对产品中的配方类型和成分。它是一种由无机微粒（矿物防晒剂）制成的产品？还是由吸收紫外线的有机分子制成的产品? 一般来说，矿物防晒霜的SPF值比那些传统的吸收紫外线的有机过滤器有更多的变化。配方的流变性和它在志愿者身上的“涂敷舒适度”是否不同于其他产品？防晒霜化妆品中是否含有会影响SPF值的抗炎成分？有什么光稳定（photostable）成分吗？这些成分感光后是否足够稳定呢？.... ...

以上这些讨论并不是要抨击我们目前的SPF测定协议不可靠，而是要意识到、理解这些差异，并告知消费者在这个“相对”测试中可能有变化。

消费者应该意识到这一事实，不能仅仅依靠防晒霜来防止晒伤或皮肤损伤：在炎热的太阳下“烘烤”几个小时，没有足够的衣服、雨伞、帽子、眼镜，或毫不避讳地在上午10点到下午3点的高峰时间强烈暴露，涂抹任何防晒产品都没用。物理预防措施必须遵守。

我们也应该始终如一地、强烈地把“防晒霜的不完美”这一信息传递给消费者，而不能总是在吹嘘。

参考文献:
1. https://www.spacefoundation.org/space_certification_/lj-321-active-ingredient-in-commercial-uv-protection/; https://www.libertybiosecurity.com/media/june-03rd-2020
2. Karl Lawrence, Paul Long and Antony Young, Curr.Med.Chem., 25(40), 5512-5527 (2018). See also: Carole Llewellyn et al, Scientific Reports (2020). DOJ:10.1038/5 41598-020-77402-6
3. Australian/New Zealand Standardtm Sunscreen products-Evaluation and classification, AS/NZS 2604:1998.

关于作者:
Nadim Shaath博士是纽约阿尔法研发公司（Alpha Research & Development, Ltd.）的总裁。阿尔法研发公司主研各类精油、树脂类材料和治疗成分，以及开发新型精油和新的纯化提取工艺。Nadim Shaath博士在行业内超过30年的经验，担任纽约州立大学帕切斯分校（State University of New York）化学系主任，以及Kato Worldwide首席执行官。最近刚出版了自己的新书《治愈文明:寻找治疗性精油和营养素》。