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前言
紫外线会伤害皮肤，这个知识已日益普及，并获得普遍认同，人们对防晒产品越来越重视，其SPF标识成为消费者在选购防晒化妆品时的首要考虑因素。
防晒指数(Sunprotectionfactor,SPF)，其定义是引起被防晒化妆品防护的皮肤产生红斑所需的MED（Minimalerythemadose，即最小红斑量）与未被防护的皮肤产生红斑所需的MED之比，表征产品保护皮肤免受日光中UVB(波长～nm)对皮肤晒伤的能力。
其实，白种人和黄种人对日光反应性（敏感程度）存在差异，如SPF人体法一般采用Fitzpatrick皮肤分类表中的I型类~III型类，即对日光或紫外线照射反应敏感，照射后易出现晒伤而不易出现色素沉着者，主要为欧美人和肤色较浅的黄种人。
在受到阳光中的紫外线照射后，大部分欧美白种人的皮肤会产生急性的红斑反应甚至是灼伤，严重的还会诱发皮肤癌。但对于肤色较深的黄种人，皮肤暴露在阳光下所产生的主要效应大多不是红斑。对于黑人而言，即使是长时间曝晒可能也不产生红斑。
此外，中国人和欧美人所处纬度及生活习惯等也存在差异，中国人真正需要的合适SPF范围是多少，其实缺乏相关研究。即使是我国本土，其幅员辽阔，陕西的人群和广东的人群是否具有一致性，其实也缺乏对比。
此外，《化妆品防晒效果测试方法分析与比较》一文指出，从测试方法上看，《化妆品安全技术规范》版规定的防晒化妆品防晒指数（SPF值）测定方法，即SPF值人体测定法存在较多影响因素：如SPF人体法受试者个体差异和实验者MED主观判断影响较大。由于受试者的个体差异很大，所得结果与实验者肤色、皮肤表面情况、出汗情况以及汗液中尿苷酸含量等有关，受辐射源的光谱组成、辐射时间长短、红斑的观察方法和时间及化妆品的用量等因素影响。而且，实验人员判断MED往往带有较大的主观性，受多种因素的影响，如观察的角度、周围环境光线的强度和颜色、照射部位周围皮肤的颜色、观察者的经验及其视力等。而影响MED的因素也有很多，如结构性皮肤颜色、皮肤日光反应类型、营养状况、角质层水分、年龄、性别和药物等。且每次测试，I,II,III型人群分布是不一致的，其数据取舍，以及因为样本量较小，得出结论也可能会导致偏差。参考文献：化妆品防晒效果测试方法分析与比较；日用化学品科学第31卷第7期，年7月；中国检验检疫科学研究院北京中德联合化妆品研究所.
除却以上这些不确定因素，笔者将从其他方面对防晒化妆品SPF值人体测定法进行分析，并针对存在的问题提出相关建议。
人体法SPF值测试影响因素
样品涂抹均匀度
人体法测试SPF值时，样品涂抹标准为2.00±0.05mg/cm2，样品涂布面积不小于30cm2，在实际测试过程中，当操作者涂抹样品不熟练时，或者样品本身粘度较高或较粘，很容易出现样品涂抹厚度不均，防晒剂在皮肤表面分布也会不均匀，图1为防晒剂在皮肤表面不均匀分布的扫描电镜图片，从图中可以看出，防晒剂在皮肤表面的厚度跨度为0.5-5.0μm，厚薄差异较大。
图1防晒剂在皮肤表面不均匀分布的扫描电镜图片
当样品厚度出现不同时，透过样品的紫外线通量就会改变，如图2，当防晒产品厚度均一时，紫外线强度等量减少，当厚度不均时，透过的紫外线强度有差异，防护效果变差。而且SPF值越高的防晒产品，单位厚度防晒霜对紫外线的遮挡作用越强，在涂抹不够均匀的情况下，透过样品的紫外线通量将会成几何级数的减少（按Lambert公式是几何级数的减少，实际测试结果是线性减少），由此产生的结果就是5个测量点之间的测量数据差异变大，测量不确定性加大。
图2样品厚度不同紫外线透过强度改变示意图
综上，防晒产品在皮肤表面的涂抹均匀度会极大地影响测试结果，是重要的影响因素。因此，实验过程中操作人员对样品的涂抹，可能对SPF测试值，会带来很大影响。而且，SPF值越高的产品，其涂抹厚度的减少对其SPF值的影响越大。
样品成膜的完整性与防晒膜厚度均匀性
防晒产品涂抹在皮肤表面时，会形成一层完整光滑而连续的耐水防晒剂层，即防晒膜，从而发挥其抵抗紫外线的作用。防晒样品涂抹于受试者皮肤上15～30min后，在皮肤上破乳及成膜，之后样品成膜的完整与否，厚度一致性与否，会因为取样点的不同而波动，会极大的影响SPF值的测试结果。亚洲人喜欢具有轻薄不油腻肤感的防晒品，也就是偏好防晒膜较薄且停留感不强，实际上是对高SPF值产品的配方构成了巨大的挑战。
如图3用PMMA板进行体外测试，列出了不同厚度均匀性的防晒膜对紫外线的吸收情况，可以看出，厚度均一且连续的防晒膜对紫外线吸收最强，SPF值最高，连续但厚度均匀性一般的防晒膜对紫外线吸收度居中，而成膜最不均匀的膜对紫外线吸收最差，SPF值最低，差异可达7倍。本图来自于荷兰帝斯曼公司的相关测试报告。
图3不同粗糙度的防晒膜对紫外线的吸收情况
固体化学防晒剂的溶解性
固体化学防晒剂的溶解性也会影响SPF值的测定。当防晒剂在溶剂中没有完全溶解时，或者配方设计缺陷，防晒剂结晶析出时，会造成防晒剂浓度不均，对紫外线的吸收强度不均匀，效能大大降低，从而降低防晒产品的SPF值。因此，将配方中所有油相混合溶解，观察其高低温条件下是否析出，是考察混合溶剂对固体防晒剂溶解度的良好方法。对于水溶防晒剂，通常考虑其适合的pH范围，以期获得较高溶解度。
物理防晒剂的分散性
无机物理防晒剂二氧化钛与氧化锌，由于其粒径在纳米级别，很容易发生聚集，如果在防晒化妆品配方中没有均匀分散，那么对紫外线的阻隔也会不均匀，SPF测试测试就会出现偏差，只有将这些无机粉体稳定分散才能达到均匀的防晒效果。因此，预先将纳米粉处理成分散良好的纳米分散浆后再使用，是个较好的选择。
值得一提的是，很多日系防晒品是摇匀后使用，防晒效果势必会受摇匀程度所影响。
防晒样品的稳定性
化妆品是热力学不稳定体系。防晒化妆品一直处于不断乳化和破乳的动态平衡过程中，长时间的放置会造成测试样品SPF值的波动。随着时间的推移，SPF值通常呈下降趋势，防护紫外线的效果逐渐减弱。这可能是由于防晒化妆品中含有大量防晒剂，本身较难乳化，配方稳定性欠佳，油滴逐渐聚集增大，造成成膜后防晒剂不均匀现象的发生，还有可能是部分紫外线防晒剂本身光稳定性差，在紫外线作用下发生光诱导分解，不仅降低所期望的UV防护功效，而且有可能产生有害的光解产物。如果配方中存在防晒剂复配不合理，相互反应，也会导致防晒产品随时间变化，而出现产品SPF值变化。例如，若配方中含丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷，就要小心考虑其配伍性，稳定性等。
防晒剂原料的质量
物理防晒剂的粒径分布情况，表面处理方式，分散均一性，批次间的质量差异等也会给样品的SPF值带来差异。
对于化学防晒剂来说，原料的纯度，杂质的种类、含量，以及稳定性等指标也会存在差异，全世界有许多防晒剂供应商，无法保证品质一致，即使使用HPLC测试含量一致的样品，也难以确保其UV波段下吸收曲线完全一致。
降低SPF值测试不确定性解决方案
针对以上影响因素，可以从以下几个方面进行改善：
从检测机构方面来说：因为法定SPF测试方法为人体法，因此样品涂抹重复性，一致性是个技术活，需要有经验的娴熟操作人员。针对红斑的判读，人群的选择，则需要进行大量的实验室间比对工作，才能达成一致性。而且这种比对，不能仅仅就是防晒化妆品防晒指数（SPF值）测定方法规定的低SPF标准品（P7）和高SPF标准品(P2)或(P3)，这些样品可以作为SPF标尺，但是不具有代表性。应由化妆品企业提供同一批次的实际样品，并广泛进行多种剂型（水包油，油包水），物理防晒或化学防晒或兼具的防晒霜的双盲随机对照测试，从而对各测试机构的数据进行联合研究。医院皮肤科，医院，医院皮肤科曾进行过实验室比对，并联合发表过一篇文章《防晒化妆品日光防护系数与使用剂量的关系》（全文已贴附在最后），发表在中华皮肤科杂志年2月第43卷第二期上，其测试结果具有一定代表性，希望这样的实验室比对，应该常态化，积累比对数据，不断减少实验室测试结果差异，是非常有意义的。
样品成膜的完整性方面：在防晒产品中加入成膜剂，如乙烯吡咯烷酮/二十碳烯共聚物、三甲基硅烷氧基硅酸酯，糊精异硬脂酸酯，聚酯等，促进防晒产品成膜，提高成膜的完整性与光滑度。一些防晒剂本身也能成膜，例如，聚硅氧烷-15（见图4），它具有一定的粘度，可以在皮肤表面形成一层吸附膜。如资生堂遇水则强，据报道也是因为有机膨润土和乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交联聚合物，以及有机硅成膜剂在配方中的联合作用，本质也是遇少量水后反而可以使膜更均匀。
图4聚硅氧烷-15在皮肤表面成膜示意图
在固体化学防晒剂溶解性方面：UVB固体化学防晒剂主要有苯基苯并咪唑磺酸、乙基己基三嗪酮、4-甲基苄亚基樟脑、双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪等。其中苯基苯并咪唑磺酸为水溶性防晒剂，使用时需中和至pH值7.0以上，才可以在防晒产品中稳定分散。其余3种为油溶性防晒剂，可使用C12-15醇苯甲酸酯，月桂酰肌氨酸异丙酯等溶剂助溶。选择的溶剂不仅应具有较好的溶解力，也应具有一定的皮肤渗透性，这样能够使防晒剂更均匀的分布于皮肤表面，并固定在角质层，示意图见图5。
图5防晒剂在皮肤表面均匀分布示意图
物理防晒剂的分散性方面：现在一般会选用表面处理的粉体，表面处理剂通常为三乙氧基辛基硅烷等，或者搭配分散剂，如聚羟基硬脂酸等，及极性强，相容性好的油脂等，进行润湿和研磨，确保分散均匀。也可以使用市售无机物理防晒剂的预分散液。物理防晒剂分散很重要，但通常化学防晒剂的预处理分散液，在单体含量一致情况下，并不能明显提高SPF值。
配方设计：可以优先考虑油包水剂型，如果要用水包油体系，也应选择提高耐水性、乳化力强、与防晒剂配伍性强的乳化剂，例如烷基磷酸酯类、聚甘油类乳化剂等。在防晒剂一样情况下，通常，油包水配方，油包水shakewell配方，水包油配方，Pickering配方，防晒喷雾，其防晒能力是递减的。另外，含有较多无机防晒剂的配方，油包水也比较容易。
配方SPF值预估：配方SPF值的预判，可以参考使用巴斯夫，帝斯曼的SPF模拟器测算，或者使用如SPF-，LabsphereUV-S之类仪器,使用模拟皮肤或PMMA板，进行体外评价，以此获得一定程度的参考。按笔者经验，仪器法测试在不含物理防晒剂或无机色素时，测算可以参考；巴斯夫，帝斯曼的SPF模拟器在低SPF值估算时较为准确，高SPF值估算则较实测为低；另外，使用SPF模拟器可以看到在整个紫外吸收波段的图谱，方便考虑防晒剂的搭配。
防晒测试的法规问题及建议
新增检验检测机构间对比与能力验证问题及建议
年9月前，化妆品行政许可SPF测试机构是国家认定的，包括中国人民医院、医院、医院、医院、中国医院、中国医院这6家单位，作为化妆品行政许可人体安全性检验机构，承担《化妆品行政许可检验规范》规定的人体安全性检验项目和防晒效果人体试验项目。但实际开展SPF测试工作的主要为前4家机构。年9月10日，国家药监局关于发布实施化妆品注册和备案检验工作规范的公告（年第72号）明确规定，符合《化妆品注册和备案检验工作规范》（以下称《规范》）要求的检验检测机构可通过检验信息系统提交检验检测机构相关信息，经确认并公布后即可承担化妆品注册和备案检验工作。至此，化妆品注册和备案检验检测机构检验向社会资源开放，因为要求检测机构有CMA资质，原有的中国人民医院、医院、医院、医院4家只剩下医院、医院符合资质要求。截止年底，可承担人体SPF测试的机构，新增加了广州质量监督检测研究院，广州莱德璞检测技术有限公司；通标标准技术服务（上海）有限公司等几家检测机构。
目前新增的检验检测机构，是通过国家药监局化妆品注册和备案检验信息管理系统审核后获得资质。如上文所述，版《化妆品安全技术规范》中人体法测定SPF值，其实是个极精细的方法，测试过程受受试者个体差异性影响，且由于样本量并不大（有效例范围为10-20例），人工操作步骤较多，也可能对测试结果具有较大影响，因此SPF值人体测定法的测试结果并非完全取决于仪器，同一实验室多次测试结果或不同实验室间对比，均可能存在不确定性。因此人体法SPF测试，在获得资质后，其后续的实验室间比对和能力验证尤为重要。
SPF值标签标注问题及建议
按总局关于发布防晒化妆品防晒效果标识管理要求的公告（年第号）和《总局办公厅关于进一步明确化妆品标签标识标注要求有关问题的复函》食药监办药化管函〔〕号要求，应当标识该实测SPF值；更准确的说法是，防晒化妆品标注的SPF值，来自化妆品行政许可检验机构出具的检测报告，且根据以上法规要求只能在其要求的范围内进行标注（95%置信区间下限和低于检测值的5的倍数值之间的较小值）。就是在中国，防晒产品是不能被企业预估降低而被低标的，而实际生产过程和防晒产品的稳定性总是有波动，这中间会出现矛盾。
从技术角度上，虽然原料，配方和工艺都是确定的，但产品实际生产，不同批次间可能存在细微差异；化妆品本质上是热力学不稳定体系，因此在保质期内仍可能存在细微变化；企业也认识到SPF测试中，实验室的实验条件，操作人员的操作，志愿者的差异，都可能会造成SPF值的随机差异，化妆品行政许可检验机构仅一次检测而确定产品全生命周期的SPF值，会存在一些偏离。
且从实际操作来看，SPF测试方法规定，均数的抽样误差可计算该组数据的标准差和标准误，要求均数的95%可信区间（95%CI）不超过均数的17%（如：如果均数为10，95%CI应在8.3和11.7之间），否则应增加受试者人数（不超过25）直至符合上述要求。实际操作时，因为每种防晒化妆品的测试人数有效例数至少为10，最大有效例数为20；每组数据的淘汰例数最多不能超过5例，实际操作时，往往采用测试15-16人，剔除不超过5例的偏离数据，使达到SPF测试数据偏差要求。
如果可以适度的低标SPF值，企业更有把握满足产品整个保质期内防晒指数的合规性。但目前企业限于法规，无法标注较保守的SPF值。
因此，建议能否由企业自主决定标注SPF值，而不是一定需要标注实测值，同时企业对自己标注的SPF值负责，将责任还归于企业本身。
特证产品SPF值监管问题及建议
SPF值是产品的属性，当防晒产品的原料，配方和工艺都确定后，企业其实并无调整防晒产品SPF值的能力。但防晒特证是一直延续的，很难想象5年10年前的老配方，配方是没变，但原料生产企业在变化，配方里面每个成分的变化累积，可能就会造成较大影响。由于SPF值的标示值来源于多年前的检测报告，以产品上市前的单批产品检测结果作为标示标准，不同批次的产品、不同阶段的检验可能也会对SPF值的实际检测结果产生一定程度的差异。
从企业执行角度上看，企业需要确保的是依法按申报配方和工艺生产。而SPF值检测方法为人体检测法，检测周期长，检测成本高，且检测机构少，不适用于企业出厂检验，企业作为常规监测项目日常自查并不现实。目前SPF50+,PA++++的产品，新申报合计费用在10-12万；即使做复核性检查，SPF值（SPF50-55)复核费用在1.5-2万左右，PA值如果是+++，复核费用也要2万左右，PA++++则更贵。即使每年做一次型式检验，其成本都很难承担，从监管角度出发，通过测试防晒剂种类和含量，及生产过程中配方和工艺的核查结果，用于判定产品的质量符合性，会更合理一些。
考虑到SPF值与配方成分及生产工艺的关联性，因此，更建议将防晒产品中的防晒剂种类和含量作为常规监测指标，以实现快速低成本的监控。更可以参照台湾地区法规，将防晒剂种类及含量在产品标签上标识，更方便于管理监督。
人体法SPF测试所扮演的被监管角色问题及建议
（1）SPF值是在实验室内的一定条件下，检测产品防晒能力的一个尺度，而实际使用过程中的防晒效果会因使用者个人的皮肤类型、使用方法以及使用量的不同而产生差异，同时，水、汗及毛巾擦拭等也都会对其效果产生影响。因此，SPF值仅仅是了解某个产品UVB防护效果的一个参考值。
（2）SPF值除了受使用者、使用方法、使用量等的影响，也受检测方法的影响。年12月《化妆品安全技术规范》颁布，当中SPF值的检测方法进行了升级。不同版本的检测方法对SPF标注值和实际检测结果也会产生一定的影响。（特殊用途化妆品行政许可批件是一直被沿袭的，防晒产品的SPF值来源于首批产品的检测，在产品续证时，不需要重新委托SPF值的检测，随着年12月检测方法的升级，延续的老的特证产品的SPF值和新规定的检测方法测定的SPF值，可能存在一定的差异）。
版本和版本差异如下：
A、受试部位：版，受试者取前倾位；版，受试者取背部俯卧位；
B、样品用量：版，取2mg/cm2；版，取（2.00±0.05）mg/cm2；
C、标准对照品：版标准对照品：8%胡莫柳酯（水杨酸三甲环己酯，Homosalate）,SPF值4.47±1.；版标准对照品：对于SPF＜20的产品，可选择低SPF值标准品（P7），SPF值4.4±0.4，也可选择高SPF值标准品（P2或P3）；对于SPF≥20的产品，推荐选择高SPF标准品（P2或P3），P2的SPF值16.1±2.4，P3的SPF值15.7±2.0.
D、光源：版要求光源的总输出（包括紫外线、可见光和红外线等）应＜W/m2。版未做要求。
E、照射剂量：版在选择5点试验部位的照射剂量增幅时，可参考防晒产品配方设计的SPF值范围：对于SPF值≤25的产品，五个照射点的剂量递增为25%；对于SPF值25的产品，五个照射点的剂量递增不超过12%。
版在选择5点试验部位的照射剂量增幅时，可参考防晒产品配方设计的SPF值范围：对于SPF值≤15的产品，五个照射点的剂量递增为25%；对于SPF值15的产品，五个照射点的剂量递增至少为12%。
另外，《防晒化妆品日光防护系数与使用剂量的关系》一文中的实验结论也反映出，SPF4，SPF15，SPF30这些较低SPF值的防晒品，其实验室比对数据一致性较高，而SPF50+的防晒品，实验室比对数据一致性较差，三家测试结果中，两家测试机构对该样品测试结果仅有SPF40左右，而另一家测试机构为SPF55左右，前文已经提及到，涂抹误差会在高SPF产品中体现更为明显。因此，对高SPF值的产品用人体法测试SPF值，可能重复性会较差，即使是三家国家认定的实验室，其不确定性也较大。
现行SPF值人体测定法所得到的结果反映的是人体受紫外线照射后的生物反应，只测试防晒剂含量，确实不足以完整代表产品的实际防晒功效。因为很多文献报道，添加如维生素C，维生素E，阿魏酸，根皮素等，虽然这些成分并无强烈紫外吸收，但可以减少皮肤的因紫外线照射而导致的炎症反应，从而减少红斑，也就是增加SPF值。
考虑到SPF的定义以及防晒品对皮肤的现实防护水平，将人体SPF检测值用于评价防晒产品功效水平的风险监测指标是必要的。但鉴于SPF人体测试法测量结果的不确性，特别是对高SPF值产品测试结果的不确定性，SPF人体法并不宜作为监督检查指标。
以上是笔者作为化妆品从业者的几点粗浅的思考，限于知识，经验，视野有限，抛砖引玉，期待不吝指教。
以下为《防晒化妆品日光防护系数与使用剂量的关系》全文贴图：
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