はじめに
地上に届く太陽光には、UVC（200～290nm）、UVB（290～320nm）、UVA（320～400nm）という3つのセクションからなる紫外線スペクトルが含まれています。） UVCは地球の大気によって完全に吸収されます。 地上に到達するUVAの量はUVBの20倍以上です。1 UVAは早期老化と光発がんに大きな役割を果たします。 UVAは、ケラチノサイトの細胞からIL10などの炎症性因子の放出を増加させます。 さらに、TNFα、IL1α、IL6、IL8などの炎症性タンパク質の発現を増加させる2,3。UVAは、ROS（活性酸素スパイス）の助けを借りて、人間の皮膚のミトコンドリアDNAに変異を生じさせるのに大きな役割を果たす。 8-ヒドロキシ-2′-デオキシグアニン（8-oxoG）は、UVAによるDNA酸化損傷を追跡するための貴重な指標であり、G →T転化につながる可能性があります6。
そのため、UVBとともにUVAに対する保護が非常に重要です。
UVA保護因子（UVA-PF）は、UVA光線に対する日焼け止め製品の効果を評価するために使用されます。
材料と方法
この研究では、UVA-PF測定の分野における世界標準を見直し、比較検討しました。 4つの規格、すなわちISO 24443（2013年5月に欧州連合が提供）、CEN2006（2006年7月12日にブリュッセルで欧州連合、南アフリカ、日本が提供）、FDA 2007（2007年8月27日に米国が提供）、FDA 2011（2011年6月17日に米国が提供）はUVA保護因子の分野で異なるプロトコルを設定しました。 7-11
Results
皮膚損傷の発生におけるUVAの役割のために、UVAとUVBの両方から皮膚を保護する日焼け止めを使用することが重要である。 UVA-PFのin vitro測定法は、基材の違い、塗布量のばらつき、照射紫外線量などの試験条件の違いにより、信頼性や再現性に欠けることがあります12。 in vivo PPD法を導入しているFDA 2007とCEN規格のうち、どちらにも利点と欠点があり、それぞれのケースでより良いアプローチを用いることで、より良い結果が得られます。
考察
In vivo UVA-PF Determination Test Assessment
まず、即時着色（IPD）、持続着色（PPD）と保護因子A（PFA）によるin vivo UVA-PF Determination法を見ていきます。 しかし、CENおよびFDA2007規格では、in vivo UVA-PF測定法においてPPD法のみが認められています（表1）。
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Table 1 In vivo UVA-PF Determination Protocol Comparison |
PPD 法では SPF (Sun Protection Factor) 測定方法と同様に試験の基準に合った人が規定数選ばれ参加することになります。 SPF法では紅斑反応がエンドポイントであるのに対し、PPD法では試験部位の持続的な色素沈着がエンドポイントになります。 テスト部位とサブ部位は、参加者の身体に盲目的に特定の寸法でデザインされる。 試験用と参照用のサンスクリーン製品を決められた量だけ秤量し、被験者の皮膚に塗布する。 その後、特定の方法で製品を肌に広げ、製品が乾くまで待ちます。 所定の方法に基づいて、被験者が腹部の上に座るか寝た状態でUVA放射線を照射します。 最後の紫外線照射から一定時間後、試験の最終地点として色素の永久的な暗さのレベルを評価し、一連の公式（「統計と計算」セクションで説明します）によりUVA-PFを計算します。
対象となる健康な男女の基準は以下の通りです：
- スキンタイプII、III、IV13
- 過去2ヶ月以内に日焼けテストに参加していない（背中に跡が残っていない）こと。
- 試験前2ヶ月以上、背中部分に日焼けをしていないこと
- バックテストした部分に瘢痕、または活動性の皮膚病変がないこと
- 試験前2ヶ月以上、背中部分に日焼けをしていないこと。
- 試験部位は色が均一で、母斑、シミ、または過剰な毛のない日光黒子でなければならない。
CENはまた、一連の除外試験基準を設定しています；
- 以前の包括基準に適合しない対象者。
- 妊娠中または授乳中の女性,
- 過去にアレルギー、光アレルギー、光毒性、または日光に対するその他の異常反応、または化粧品、トイレタリー、日焼け止め、ラテックスおよび/または外用薬に対する過敏症の既往歴がある人。
- 試験部位に皮膚科学的な問題がある被験者
- 前月に背中にセルフタンニング製品を使用した被験者
その結果、CENは、より一貫性があるので、基準を選ぶ個人にとってより適しているようです
参加者の数
FDA 2007とCENではそれぞれ20人から25人と10人から20人が採用されています。 他の臨床試験と同様、被験者の数が多ければ多いほど、試験の精度は高くなります。
Reference Sunscreen Formulations
各試験サンプルの結果を検証するために、標準サンプルを使用することが推奨されます。 表1によると、UVA-PFの結果は互いに近く、その有効成分は承認されているので、両方の参照日焼け止めは良い選択です。
試験サイトとサブサイトのサイズ
サイトとサブサイトのサイズの選択で重要なことは、多源ソーラーシミュレータを使用できることである。 つまり、サイトやサブサイトのサイズを小さく選択すると、複数のサブサイトが同時に紫外線にさらされることになります。 したがって、CEN標準機能（サイトサイズ30cm2、サブサイトサークル直径8mm）がこの分野ではより適切であると言えます。 CENではサブサイト間の間隔を規定していないため、サブサイト間の距離についてはFDA 2007の特徴が大きく影響しています。
Loading Dose Amount
被験物質と基準物質の負荷量はほぼ同じ量で決定されます。 CENでは2mg/cm2±2.5%、FDA2007では2mg/cm2が提案されており、フィンガーコットで均一に担持・拡散させる必要があります。
散布時間は20～50秒とし、製品搭載エリアはランダムに選択する必要があります。
日焼け止めの塗布と紫外線照射の間の待機時間
製品の装填と紫外線照射の間の待機時間は、FDA 2007とCENでそれぞれ少なくとも15分と15〜30分を提案しています。
放射線装置とそのランプの定期検査
表1に2つの規格それぞれの放射線装置の仕様の一覧を示しました。 装置の定期点検について、FDA 2007は6ヶ月ごと、CEN規格は12ヶ月ごとの点検を提案しています。
FDA 2011によると、ソーラシミュレータとその紫外線ランプの校正データは1年以上安定しているので、装置の定期評価は年1回と考えた方がよいようです。
暴露傾向
表1の暴露傾向のように、どちらの方法も考え方は同じです。
MPD評価の時期と条件
MPDとは、境界が見える有形色素を作り出す最小のUVA放射量のことを言います。 色素の濃さが一定であれば、MPDは目視で評価されます。 MPDの評価については、CENおよびFDA 2007は、それぞれ最後の部位曝露から2～4時間後および3～24時間後を推奨しています。 目視評価は、十分かつ均一な光条件下で、経験豊富な観察者が盲検で行う必要があります。 FDAは、照射後約3時間以上経過した時点で色素の黒化が最も安定していると思われることに留意し、照射後3～24時間で観察することを提案している。 この時間範囲により、精度を犠牲にすることなく、試験方法の柔軟性を高めることができます。
In vitro UVA-PF Determination Test Assessment
All in vitro methods are based on the evaluation of UV passing through the thin layer of sunscreen spreading over the rough plate so which the UV level is calculated before and after exposure to the controlled dose from the radiation source.すべてのin vitroメソッドは、粗いプレートの上に広がる薄いサンスクリーンの層を通過する紫外線の評価に基づき、放射線源からの制御された線量への曝露の前後に紫外線レベルを算出するようになっています。 しかし、UVA防御レベル算出の段階では、各規格で異なる基準値が設定されています（表2）。
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Table 2 In vitro UVA-> (表2)PF測定プロトコルの比較 |
FDA2007年基準では、UVA1吸収曲線下面積（340nm～400nm）をUVAとUVBの合計吸収領域（290nm～400nm）に分割する修正ディフィー分率を使用しています。14,15 それにもかかわらず、FDA 2011は以下の理由で修正Diffey分率を廃止しました：
- この分率はUVA1領域にかなりの注意を払うが、この領域は有害な皮膚効果を生み出す上で大きな役割を果たさない。
- 製品の1つ以上の成分が、短波長のUVA2領域で高い吸収を、UVA1領域では低いか全く吸着しない場合、大きな比率が生じるが、この製品は広い範囲の吸収を生じない。
- この比率案はUVAに対する信頼できる保護度を示さず、世界のどこにも当てはまらない。
- この割合を増やす方法の1つは、UVA2およびUVB領域の高吸収化合物を減らすことですが、これはスペクトルのこれらの領域における保護レベルを低下させます（言い換えれば、Diffey割合を増やすために、SPFは減少すべき）
ISO24443規格はPPDテスト結果に沿ってUVA保護因子を計算しています。 CENとFDA 2011の2つの規格では、臨界波長法が適切とされています。
A（λ）は各波長での平均吸収率、d（λ）は各計算間の波長間隔。
臨界波長は吸収曲線下の領域が紫外線吸収曲線下の総面の90%を構成している波長とされています。
FDAは、付随する臨界波長試験（UVBおよびUVA保護の程度を測定する）とSPF試験（UVBおよびUVA保護の大きさを測定する）が、広域スペクトル能力の完全な測定を提供すると結論づけました。 5390>
試験板
試験板は、載せる場所として、試験で重要な役割を果たします。 石英のプレートには、PMMA（ポリメチルメタクリレート）、水和コラーゲン、表皮、トランスポアテープなどがありますが、新しさではPMMAのプレートが選ばれています。 以下の理由が、他のプレートタイプに対する好みの決定要因です：
- 石英よりも安価です。
- すぐに使えるので、洗浄や再粗面化する必要がありません。
- 10年以上使用している。
プレートのサイズについては、16cm2の寸法のプレートで許容できる結果が得られる場合、より大きな寸法（10.2cm
）のプレートを使用する必要はない。 このプレートの粗さについては、FDA2011の規格では2～7μg、ISO24443では6μmの粗さのページが提案されている。 これらすべてのテストと同一の一定の粗さ6μmを選択することは妥当であると思われる。
Reference Sunscreen Formulation
表2によると、ISO 24443のみが参照用日焼け止め製品を有している。 リファレンスサンスクリーンS2は12.7のUVA-PFをもたらす。
Radiation Source
製品で覆われたプレートを通過する放射線を測定する前に、これらの製品の照射段階は、光学安定性を考慮し実行されています。 FDA 2011は、ソーラーシミュレーター（FDA 2007提案装置）の放射線は、プレートに日焼け止めを載せていなくても、300nm以下の波長のエネルギーが分光光度計の感度より小さくなるようにフィルタリングされていると考えています（つまり、通過率は100%）
そこで、FDA 2011は290から400ナノメートルの紫外線の連続スペクトル分布を作り出す放射源を提案しています。
Wavelength Intervals Between Measurement Operations
各波長における放射紫外線の通過率を測定するには、放射間隔を断続的にする必要があります。 この間隔は、表2により1nmと5nmの間隔に設定されています。 FDA2011で言及されています。 The submissions stated that specifying a smaller interval would produce more accurate results and noted that current spectrometers are capable to make measurements at 1 nm intervals.
The Dynamic Range of the Spectrometer
Dynamic Range is one of the indicators to calibrate the UV spectrophotometer.分光光度計を校正する際の指標の一つです。 分光器のダイナミックレンジは、すべての紫外線波長（290nm～400nm）で高吸収日焼け止めの透過率を正確に測定するのに十分でなければなりません。
製品搭載量
プレートの粗部分に製品を搭載する量とプロセスは、各規格で指定されています。 製品搭載量の精度を確保するために、搭載前後のピペット重量測定法や密度係数の補助を利用する方法があります。 製品は等しい体積の液滴でローディングされる。 FDA 2007、CEN、ISO 24443ではそれぞれ2、2mg/cm2、1.3mg/cm2という値が用いられています。 FDAは、2mg/cm2の厚い層からの紫外線の通過は少なく、一貫性のない反応につながると考えています。 そこでFDAは、紫外線透過レベルがUV検出器のダイナミックレンジ内に収まるように、荷重量を0.75mg/cm2に設定しました。
製品の分配方法
プレート上の日焼け止め製品の滑らかな広がりは、試験の精度にかなり影響します。 表2が示すように、展延工程は、フィンガーコットの使用または不使用による一相または二相のいずれかとなります。 FDA 2011は、二相流延は強固で厚い層を実現するためのより効果的な方法であるとみなしている。 これは、10秒ソフトディストリビューション法よりも幅広い剤形に対してより良い分配に寄与し、また消費者の実際の使用に近いものである。 したがって、FDA2011とISO24443の意見を製品に広める方法で、最良の選択肢と思われます。
Pre-Irradiation Dose
この操作は、光学的安定性の低下を確認するために行われます。 サンスクリーンはプレートに装填された後、放射線源に照射されます。 FDA 2011によると、地表のある時間、ある場所において、太陽の放射は、SPFやUVA-PFが高い製品も低い製品も等しいので、SPFやUVA-PFの分数の形で照射前線量を設定することは論理的ではないと述べています。 そこで、FDA2011では、照射前線量は一定値であることを提案しています。 FDAは、アボベンゾンを含む製品が、2～3MED（Minimal Erythemal Dose）に相当する線量にさらされると完全に破壊されることを示す情報を得ました。
アボベンゾンは日焼け止めのモノグラフの中で光に対して最も不安定な日焼け止めなので、これは光劣化に対する最悪のシナリオです。 スキンタイプ2の1MEDは、250J/m2に相当します。 したがって、FDA 2011では、プレ照射量を800J/m2に相当する4MEDとしました。
放射線通過数測定
製品にプレ照射量を照射した後、製品を覆ったプレートを分光光度計に入れ、通過数を測定しています。 FDA2011年見解（3ページより5回測定）によると、より少ない計算で満足のいく結果が得られるのであれば、それ以上の時間やコストは必要ないとのことです。
統計と計算
CENによると、臨界波長は以下の式から求められます：
ここでλCは臨界波長、MPFは単色保護因子で、与えられた波長での透過率の逆数です。
ISO24443によると、当初、各塩基（少なくとも4塩基）の個別UVA保護係数（UVA-PFI）は、以下の式に従って計算されます：
ここでP（λ）はPPD作用スペクトルを表します。
I(λ) はUVAソースから受け取った分光放射照度。
Ae(λ) はUV照射後のテスト製品層の平均単色吸光度。
d(λ) は波長ステップ（1nm）、
C は調整係数。 吸光度曲線の初期値は、in vitroで計算されたSPF値がin vivoで測定されたSPFと等しくなるまで、スカラー値「C」が掛けられる。 これは、反復計算プロセスで達成される。 この「C」値を乗じた初期吸光度値が、UVA-PF0初期値および暴露量の決定に使用される調整済みサンスクリーン吸光度曲線となります。 C “値は、通常0.8から1.6の間にあることが有効な解釈となります。 この範囲外の場合は、元の観測値を検証するために新しいサンプルを準備する必要があります。
したがって、以下の式に従って、平均UVA-PF計算が計算されます：
この条件信頼できる間隔（CI）n
が満たされれば、試験は有効です；さもなければ、条件が満たされている限り、基数増加させる必要があります。
10塩基を使用しても前述の条件が満たされない場合、テストは無効とされます。
FDA2011およびFDA2007規格によれば、UV通過レベルは以下の式から算出される：
グリセリン15μlで被覆した対照PMMAプレートを通して各波長について透過した分光放射照度の測定。
日焼け止め製品で被覆したPMMAプレートを通して各波長λについて透過した分光放射照度の測定。 各波長における平均吸収率（
は、平均紫外線通過量の負の対数から以下のように計算される：
FDA2011によると、限界波長はこの式から計算される；
FDA2007によると、ディフィー率比は以下の通り計算される。
単位λあたりのUVA I面積は次のように与えられる：
単位λあたりのUV面積は次のように与えられる：
結論
皮膚の損傷の発生にUVAが関与しているので、皮膚をUVAとUVBから守る日焼け止め製品の使用は不可欠に思われます。 UVA-PFの評価には、ヒトの使用状況を再現し、正確で再現性の高いin vivo法が推奨されています。 in vivo PPD法を導入しているFDA2007とCEN規格には、それぞれ長所と短所があり、より良い方法を用いることで、より良い結果を得ることができます
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