DE3233258A1

DE3233258A1 - Method for determining the efficacy of a composition on the skin of a person, in particular for determining the sunscreen factor of a sunscreen composition

Info

Publication number: DE3233258A1
Application number: DE19823233258
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Chem.-Ing.(grad) 2000 Hamburg Düsing; Udo Dipl.-Chem. Dr. Hoppe; Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 2351 Wiemersdorf Sauermann
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1984-03-08

Abstract

Method and apparatus for determining the efficacy of a composition applied to the skin of a person, in particular for determining the sunscreen factor of a sunscreen composition in vivo, in which a fluorescent substance and the composition to be investigated are applied to an area of the skin, the relevant area is irradiated from a radiation source of known characteristics, and the resulting reaction radiation is collected and its intensity and wavelength are recorded so that the sunscreen factor can be calculated from the intensities as a function of, for example, the wavelength or the length of time a person stays in water.

Description

Verfahren zur Bestimmung der Wirksamkeit Procedure for determining effectiveness

eines Mittels auf der Haut einer Person, insbesondere zur Bestimmung des Nicht schutzfaktors eines Sonnenschutzmittels. of an agent on a person's skin, in particular for determination the non-protection factor of a sunscreen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Wirksamkeit eines auf die Haut einer Person aufgebrachten Mittels, insbesondere zur Bestimmung des Lichtschutzfaktors eines Sonnenschutzmittels in vivo, bei. welchem eine fluoreszierende Substanz und das zu untersuchende Mittel auf ein Areal der Haut aufgebracht werden. The invention relates to a method for determining the effectiveness an agent applied to the skin of a person, in particular for determination the sun protection factor of a sunscreen in vivo. which one is fluorescent Substance and the agent to be examined are applied to an area of the skin.

Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Bestimmung der Abhängigkeit des Lichtschutzfaktors eines Sonnenschutzmittels von weiteren rinflußgrößen, z.B. von der Zeit oder dem Einfluß des Wassers. Auch sollen unterschiedlich aufgebaute Sonnenschutz mittel in ihrer Einwirkung auf Personen unterschiedlichen Hauttyps untersucht werden können. The invention also relates to methods for determining dependency the sun protection factor of a sunscreen agent of other factors, e.g. of the time or the influence of the water. Also should be differently structured Sunscreen agents in their effect on people of different skin types can be examined.

Bei dem bisher üblichen Verfahren zur Bestimmung des Lichtschutzfaktors eines Sonnenschutzmittels wurde so vorgegangen, daß die Erythemschwellendosis für die geschützte Haut sowie die Erythemschwellendosis für die ungeschützte Haut ermittelt wurden und daraus das Verhältnis zueinander gebildet wurde. Hierbei wur de so vorgegangen, daß ein Areal der Haut einer Versuchsperson in mehreren Stufen bestrahlt wurde und dabei diejenige Zeit ermittelt wurde, bis sich ein Erythem gebildet hatte. Auf diese Art und Weise konnten unterschiedliche Sonnenschutzmittel miteinander verglichen werden, indem dne Zeit bis zur Erythem-bildung herangezogen wurde und ins Verhltnis zur nicht geschützten bzw. unbehandelt gelassenen Haut gesetzt wurde. With the previously common method for determining the sun protection factor a sunscreen was used so that the erythema threshold dose for the protected skin and the erythema threshold dose for the unprotected skin are determined and from this the relationship to one another was formed. The procedure here is as follows: that an area of the skin of a test person was irradiated in several stages and the time was determined until an erythema had formed. To this Different sunscreens could be compared with one another by taking the time to erythema formation into account and in relation to it was placed on the unprotected or untreated skin.

Das bisherige Bestimmungsverfahren ist verhSltnismäßig langwierig, es hat darüber hinaus den bedeutsamen Nachteil, daß es mit einer mehr oder weniger lang wirkenden Schädigung der Versuchsperson verbunden ist. Da bei Durchführung des Verfahrens einzelne Hautbereiche durch ]ichtundurchlässige Pflaster abgedeckt waren, bildete sich ein schachbrettartiges Muster auf der Haut der Versuchsperson, wobei dieses Muster über eine längere Zeitspanne vorhanden war. Abgesehen von der damit verbundenen Belästigung der Versuchsperson, schied die Versuchsperson selbst für weitere Versuche für einen längeren Zeitraum aus, was insbesondere bei der Entwicklung von Sonnenschutzmitteln selbst nachteilig war, da bei dieser Entwicklung immer zu berücksichtigen ist, daß es verhältnismäßig viele unterschiedlich empfindsame Hauttypen gibt. The previous determination procedure is relatively lengthy, It also has the significant disadvantage that it involves a greater or lesser degree long-acting harm to the test subject is associated. As in implementation During the procedure, individual areas of the skin are covered with non-permeable plasters a checkered pattern formed on the subject's skin, this pattern was present for an extended period of time. Apart from the associated annoyance of the test subject, the test subject divorced himself for further attempts for a longer period of time, which is particularly important in the development of sunscreens itself was detrimental, as with this development always increasing What must be taken into account is that there are relatively many different sensitive skin types gives.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher insbesondere der Lihtschutzfaktor bestimmt werden kann, ohne daß es dabei zu Schädigungen der Versuchsperson selbst kommt. Darüber hinaus soll ein Verfahren geschaffen werden, das die Be-Stimmungen des Lichtschutzfaktors in vivo ermöglicht und zudem relativ schnelle Ergebnisse liefern kann. The aim of the invention is to provide a method of the type mentioned at the beginning to create in which the light protection factor in particular can be determined, without harming the test person himself. Furthermore a process is to be created that determines the sun protection factor in vivo and can also deliver relatively quick results.

Erreicht wird die durch ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Patentansprüchen. This is achieved by a method and a device according to the Claims.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine fluoreszierende Substanz verwendet, und es ist aus einem anderen Zusammenhang heraus bekannt, derartige Fluoreszenzfarbstoffe zum Studium des chemischen und morphologischen Charakters der Epidermis einzusetzen (Seifen - Ole - Fette -Wachse - 108, Jg. Nr. 4/1982, S. 99, linke Spalte unten ). In the method according to the invention, a fluorescent substance is used used, and it is known from another context, such fluorescent dyes to be used to study the chemical and morphological character of the epidermis (Seifen - Ole - Fette --Wachse - 108, Vol. No. 4/1982, p. 99, left column below).

Bei der bekannten Methode geht es darum, epidermale Proteine sichtbar zu machen, und zu diesem Zweck wird ein Fluoreszenz- farbstoff auf die Haut aufgetragen und dort getrocknet.The known method is about making epidermal proteins visible to make, and for this purpose a fluorescent dye on applied to the skin and dried there.

Mit Hilfe eines speziellen Leims, der auf ein Xikroskopierglas gebracht wird, wird ein Teil der gefärbten lSqutstelle von der Haut entfernt und abgezogen und kann mit Hilfe eines Fluoreszenzmikroskops beobachtet werden.With the help of a special glue, which is placed on a x microscope glass is, a portion of the colored oil spot is removed from the skin and peeled off and can be observed using a fluorescence microscope.

Bei der Erfindung wird ein derartiger Fuoreszenzfarbstoff eingesetzt, beispielsweise Dansylchlorid. Andere Fluoreszenzfarbstoffe kommen in Frage, beispielsweise ist es auch möglich, natürliche, in der Haut vorkommende fluoreszierende Stoffe zu verwenden oder solche Stoffe einzusetzen, die sich in der Haut befinden und unter dem Einfluß von UV-Strahlung fluoreszierend werden. In the invention, such a fluorescent dye is used, for example dansyl chloride. Other fluorescent dyes can be used, for example it is also possible to use natural fluorescent substances found in the skin to use or to use substances that are in and under the skin become fluorescent under the influence of UV radiation.

Die fluoreszierende Substanz kann gleichzeitig mit dem zu untersuchenden Mittel auf die Haut aufgetragen werden, denkbar ist auch, daß die fluoreszierende Substanz vor dem Auftragen des zu untersuchenden Mittels in die Haut eingerieben wird. The fluorescent substance can be used at the same time as the one to be examined Agents are applied to the skin, it is also conceivable that the fluorescent The substance is rubbed into the skin before the agent to be examined is applied will.

Bei der Auswahl der fluoreszierenden Substanz ist im Zusammenhang mit der Bestimmung des Lichtschutzfaktors eines Sonnenschutzmittels folgendes zu bedenken.-Es ist bekannt, daß die Strahlung um 310 nm zur Erythembildung führt, während eine Strahlung um 360 nm zur Bräunung der Haut führt, die vielfach besonders gewünscht wird. Mit anderen Worten soll ein Sonnenschutzmittel die Strahlung um 310 nm möglichst von der Haut fernhalten, hingegen die Strahlung im Bereich von 360 nm möglichst ohne Beeinträchtigung hindurchlassen. Dies bedeutet für die fluoreszierende Substanz, daß sie eine entsprechende Charakteristik haben sollte, wenn sie eingesetzt werden soll, um den Lichtschutzfaktor eines Sonnenschutzmittels zu bestimmen. Es ist selbstverständlich, daß neben dieser Eigenschaft auch noch weitere Eigenschaften hinzukommen, so soll die fluoreszierende Substanz nicht toxisch sein und auch nicht zu sonstigen Schädigungen bei der Versuchsperson führen. Das bereits erwähnte Dansylchlorid erfüllt die oben angegebenen Anforderungen nicht voll, insofern als ie maximale Erregung nicht im Bereich von 310 nn liegt. Wersuche haben jedoch gezeigt, daß dennoch mit dieser .-stanz der Lichtschutzfaktor eines Sonnens cfutzni ttel: lt hohen Genauigkeit und verhältnismäßig schnell bestimmt werden kann. When choosing the fluorescent substance is related with the determination of the sun protection factor of a sunscreen agent the following Remember - It is known that radiation around 310 nm leads to erythema, while radiation around 360 nm leads to tanning of the skin, which in many cases especially it is asked for. In other words, a sunscreen is supposed to reduce the radiation Keep 310 nm away from the skin as far as possible, while the radiation in the range of Let 360 nm pass without impairment if possible. This means for the fluorescent Substance that it should have an appropriate characteristic when used should be used to determine the sun protection factor of a sunscreen. It It goes without saying that in addition to this property there are also other properties added, the fluorescent substance should and should not be toxic lead to other damage to the test subject. The already mentioned dansyl chloride meets the requirements specified above are not full, in so far when the maximum excitation is not in the range of 310 nm. However, they have temptation showed that with this. -stanz the sun protection factor of a sun cfutzni ttel: lt has a high level of accuracy and can be determined relatively quickly.

Bei Einsatz fluoreszierender Substanzen im Zusammenhang mit zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung hat sich hernusgestellt, daß die meßbare Fluoreszenz des untersuchten Bereichs relativ schnell auf denjenigen Wert absinkt, den eine nicht behandelte llaut infolge des Vorhandenseins fluoreszierender Stoffe bzw. infolge der Erzeugung fluoreszierender Stoffe durch Strahlung normalerweise aufweist. When using fluorescent substances in connection with to carry out of the method according to the present invention it has been found that the measurable fluorescence of the examined area to that value relatively quickly drops that an untreated llaut as a result of the presence of fluorescent Substances or as a result of the generation of fluorescent substances by radiation normally having.

Im Prinzip wird beim Verfahren gemäß der Erfindung so vorgegangen, daß ein besimmter Bereich der IIaut mit der fluoreszierenden Substanz und dem zu untersuchenden Mittel versehen wird. Auf das vorbereitete Hautareal wird sodann eine bestimmte Strahlung ausgeübt und die Reaktionsstrahlung ermittelt. Anschließend wird die liaut mit dem Lichtschutzmittel versehen und die Fluoreszenzveränderung erneut gemessen. In principle, the procedure according to the invention is as follows: that a certain area of the IIaut with the fluorescent substance and the to investigative means is provided. The prepared skin area is then applied exerted a certain radiation and determined the reaction radiation. Afterward the liaut is provided with the light stabilizer and the fluorescence change measured again.

Dieser Idee liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine relativ hohe Intensität der Beaktionsstrahlung darauf schließen läßt, daß die Haut selbst relativ schlecht gegenüber der Sonneneinstrahlung geschützt ist, wohingegen eine geringe Intensität der Reaktionsstrahlung auf eine "geschützte" Haut schließen läßt. Vergleicht man nun derartige Messungen mit Stellen der Haut, die nicht mit Hilfe eines Sonnenschutzmittels geschützt sind, so kann aus den gewonnenen Meßwerten auf die Qualität des Sonnenschutzmittels geschlossen werden. Aus dem Verhältnis der gemessenen Intensitätsmeßwerte kann der Lichtschutzfaktor berechnet werden.This idea is based on the knowledge that a relatively high intensity the reaction radiation suggests that the skin itself is relatively bad is protected from solar radiation, whereas a low intensity the reaction radiation suggests a "protected" skin. If you compare Now such measurements with areas of the skin that have not been made with the help of a sunscreen are protected, the measured values obtained can indicate the quality of the sunscreen getting closed. From the ratio of the measured intensity values, the Sun protection factor can be calculated.

Die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von zwei ausgewählten Beispielen erläutert. The possible uses of the method according to the present invention are explained below using two selected examples.

Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Schutzwirkung eines Sonnenschutzmittels, indem die Intensität der Reaktionsstrahlung als Funktion der Zeit nach dem Auftragen des Sonnenschutzmittels für zwei unterschiedliche Wellenlängen wiedergegeben wird. Fig. 1 shows the dependence of the protective effect of a sunscreen, by the intensity of the reaction radiation as a function of the time after application of the sunscreen is reproduced for two different wavelengths.

Fig. 2 zeigt die Wasserfestigkeit zweier unterschiedlicher Sonnenschutzmittel, indem die Intensität der Reaktionsstrahlung aus Funktion der Zeitdauer der Einwirkung von Wasser wiedergegeben wird. Fig. 2 shows the water resistance of two different sunscreens, by the intensity of the reaction radiation as a function of the duration of the action is reproduced by water.

In den Figuren zeigt die Ordinate die Intensitqt der Reaktionsstrahlung,so wie sie mit Hilfe von bekannten Fluoreszenzmeßeinrichtungen in bestimmten Einheiten ermittelt werden kann. In the figures, the ordinate shows the intensity of the reaction radiation, see above as they are with the help of known fluorescence measuring devices in certain units can be determined.

Als Ordinaten zeigen die Figuren die Zeit und an bestimmten Steilen ist der Zeitpunkt der ersten, der zweiten und der dritten Bestrahlung wiedergegeben worden. Dies bedeutet, daß zu den angegebenen Zeitpunkten das behandelte Areal der Haut strahl wird und zugleich die Intensität der Reaktionsstahlung gemessen wird. Zwischen den einzelnen Bestrahlungen muß das behandelte Areal abgedeckt werden, so daß keine störenden Strahlungen auftreffen können. Vor der ersten Bestrahlung ist der Zeitpunkt angegeben, wo das Sonnenschutzmittel und die fluoreszierende Substanz auf das Areal der Haut der Versuchsperson aufgebracht worden ist. As ordinates, the figures show the time and at certain points the time of the first, the second and the third irradiation is shown been. This means that the treated area of the Skin becomes radiant and the intensity of the reaction radiation is measured at the same time. The treated area must be covered between the individual irradiations, so that no disturbing radiation can hit. Before the first irradiation the time is indicated where the sunscreen and the fluorescent substance has been applied to the area of the subject's skin.

Die Messungen nach Fig. 1 sind mit Hilfe eines einzigen Sonnenschutzmittels durchgeführt worden, allerdings ist das behandelte Areal mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen bestrahlt worden. Bei der Wellenlänge von 360 nm zeigt sich im Laufe der Zeit eine stark abnehmende Intensität der Reaktionsstrahlung. Im Gegensatz hierzu ist bei der WellenlMnge von 310 nm eine langsam aber stetig zunehmende Intensitzt der Reaktrionsstrahlung zu erkennen. The measurements of Fig. 1 are with the aid of a single sunscreen has been carried out, but the treated area is with two different Wavelengths have been irradiated. At a wavelength of 360 nm it shows up in the course the intensity of the reaction radiation decreases sharply over time. In contrast to this is a slowly but steadily increasing intensity at the wavelength of 310 nm to recognize the reaction radiation.

Bei dc Wellenlange von 310 nm können sich Erytheme bilden und der gezeigte Verlauf läßt erkennen, daß einige Zeit nach dem Auftragen des Sonnenschutzmittels die Versuchsperson relativ gut geschützt ist, allerdings nimmt diese Schutzwirkung im Laufe der Zeit ab, was durch das Ansteigen der Intensität der Reaktionsstrahlung zu erkennen ist. Andererseits hat das untersuchte Sonnenschutzmittel die erwÜnschte Eigenschaft, die Strahlung im Bereich der Weellenlänge von 360 nm relativ gut durchzulassen. Mit anderen Worten ist die Intensität im Bereich der Zeit nach dem Auftragen des Sonnenschutzmittels relativ hoch, so daß diese "erwinschte Strahlung" durch das Sonnenschutzmittel zur aut hindurchgelangt. At dc wavelength of 310 nm, erythema can form and the The course shown shows that some time after the application of the sunscreen the test person is relatively well protected, but this protective effect decreases in the course of time, which is due to the increase in the intensity of the reaction radiation can be seen. On the other hand, the examined sunscreen has the desired Property of allowing radiation in the wavelength range of 360 nm to pass relatively well. In other words, the intensity is in the range of time after application of the Sunscreen is relatively high, so this "desired radiation" by the Sunscreen got through to the aut.

In Fig. 2 ist die Abhängigkeit unterschiedlicher Sonnenschutzmittel von der Einwirkunrr des Wassers zu erkennen. Es wurden zwei unterschiedlich zusammengesetzte Sonnenschutzmittel A und B bei den Versuchen verwendet, die allerdings den gleichen Lichtschutzfaktor unmittelbar nach dem Auftragen auf die Haut hatten. Allerdings zeigten die beiden Sonnenschutzmittel einen unterschiedlichen Verlauf der Intensität, und zwar je länger Wasser auf die Haut einwirken konnte. In Fig. 2 is the dependency of different sunscreens recognizable from the influence of the water. There were two different combinations Sunscreens A and B used in the experiments, albeit the same Sun protection factor immediately after application to the skin. However the two sunscreens showed a different intensity curve, namely the longer water could act on the skin.

Während bei dem Sonnenschutzmittel A der Anstieg der Intensitzt im Laufe der Einwirkung von Wasser gering war, war dieser bei dem Sonnenschutzmittel B deutlicher ausgeprägt. Mit anderen Worten ist das Sonnenschutzmittel A wasserfest, während das Sonnenschutzmittel B schon nach verhältnism.ißig kurzer I\ufenthaltszeit im Wasser bei der Versuchsperson die Schutzwirkung verliert.While with the sunscreen A the increase in intensity in During the course of the exposure to water was slight, this was the case with the sunscreen B more pronounced. With other words is the sunscreen A waterproof, while sunscreen B is relatively short Time spent in the water with the test person loses the protective effect.

Die in den Figuren wiedergegebenen Kurven sind Mittelwertkurven, es versteht sich, daß um diese Kurven mehr oder weniger breite Streubereiche liegen, die vor allem auf die stark unterschiedlichen Hauttypen der Menschen zurückzuführen sind. The curves shown in the figures are mean value curves, it goes without saying that there are more or less broad scatter areas around these curves, which can mainly be attributed to the vastly different skin types of people are.

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Claims

Claims method for determining the effectiveness of a Agent applied to the skin of a person, in particular to determine the sun protection factor an in vivo sunscreen in which a fluorescent substance and the agent to be examined is applied to an area of the skin, characterized in that that the area in question is known by means of one with regard to its characteristics Radiation source is irradiated and the reaction radiation that occurs is captured and recorded with regard to their intensity and wavelength.

2, method according to claim 1, characterized in that the area is exposed to erythema-producing radiation.

3. Device for performing the method according to one of the claims 1 or 2, having a radiation source with known characteristics for exposure an area of the subject's skin and an area aligned with the reflected radiation Fluorometer or - graph.