DE4434495A1

DE4434495A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Wirksamkeit von Ultraviolettschutz

Info

Publication number: DE4434495A1
Application number: DE4434495A
Authority: DE
Inventors: Katsuki Ogawa; Shigenori Kumagai; Harumi Odagiri
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1995-03-30
Also published as: AU7425694A; US5500533A; AU675347B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Wirksamkeit von Ultraviolett schutz und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhalt von in vitro SPF-Werten mit einem hohen Grad an Übereinstimmung mit auf der menschlichen Haut gemessenen SPF-Werten (SPF - Sun Protection Factor - Sonnenschutzfak tor: durch Kosmetika bereitgestellter Schutzgrad gegen Son nenbrand, hervorgerufen durch die Einwirkung ultravioletter Strahlung).

SPF-Werte werden zur Angabe der Wirksamkeit von Sonnenab schirmungspräparaten, welche allgemein als Sonnenschutz produkte bekannt sind, als Hautschutz gegen durch die Ein wirkung von Ultraviolettstrahlung hervorgerufenen Sonnen brand herangezogen. Der SPF ist ein Index zur Angabe der Wirksamkeit zum Schutz der Haut gegen Sonnenbrand aufgrund von Ultraviolett-B-Strahlung (die in kurzer Zeit Rötung, Glühen oder Brennen der Haut hervorruft) und ist wie folgt definiert.

SPF = BEI AUFGETRAGENEM SONNENSCHUTZPRODUKT DOSIS DER ERFOR DERLICHEN UV-STRAHLUNG, UM LEICHTE RÖTUNG ZU VERURSACHEN (MED: MINDEST-ERYTHEMADOSIS)/BEI NICHT AUFGETRAGENEM SONNEN SCHUTZPRODUKT, DOSIS DER ERFORDERLICHEN UV-STRAHLUNG UM LEICHTE RÖTE ZU VERURSACHEN (MED: MINDEST-ERYTHEMADOSIS) (1)

Ein Sonnenschutzprodukt mit beispielsweise SPF 8 bedeutet, daß mit auf der Haut aufgetragenem Sonnenschutzprodukt ein gleich starker Sonnenbrand verursacht werden würde wie auf der ungeschützten Haut, wenn die geschützte Haut der acht fachen Ultraviolett-B-Strahlung ausgesetzt wäre wie die un geschützte Haut.

Zur Messung von SPF-Werten verwendet man dem Sonnenlicht sehr ähnliches künstliches Licht (Solarsimulator), da der Wert bei tatsächlichem Sonnenlicht jahreszeitlichen und örtlichen Schwankungen unterliegt. Bei einem allgemein praktizierten Meßverfahren wird mit einem Sonnenschutzpro dukt geschützte und ungeschützte Haut den gleichen Dosen an Ultraviolettstrahlung ausgesetzt und am nächsten Tag darauf untersucht, ob Sonnenbrand (Erythema) auf der Haut hervor gerufen worden ist.

In den USA sind die SPF-Meßverfahren durch die Federal Register OTC-Monographie (1987) der FDA wie folgt vorge schrieben.

1. Männliche und weibliche Testpersonen, Alter mindestens 18 Jahre mit Hauttyp I bis III (US-Klassifizierung der Hauttypen).
2. Anzahl der Testpersonen 20 oder mehr.
3. Als Standard-Proben werden vorgeschriebene Sonnenab schirmungspräparate mit SPF 4 verwendet.
4. Die aufgetragene Menge der Probe beträgt 2 mg(µg)/cm².
5. Die Fläche des Probenauftrags beträgt 20 cm² oder mehr.
6. Die Zeitdauer zwischen dem Auftrag der Probe und der UV-Bestrahlung beträgt 15 Minuten oder mehr.
7. Als Lichtquelle wird solares UV-B-Licht, Wellenlänge von 290 bis 320 nm, oder ein dem Sonnenlicht ähnlicher Solarsimulator verwendet.
8. Die Bestrahlungsfläche beträgt 0,5 cm² oder mehr.
9. Die Strahlungsdosis wird gleichmäßig erhöht, wobei jeder Schritt nicht mehr als 25% betragen darf.
10. Die MED-Auswertung erfolgt durch eine qualifizierte Person unter Licht 16 bis 24 Stunden nach dem Ende der Bestrahlung.
11. Der SPF wird nach einer Formel unter Verwendung der vom Teil mit Probenauftrag und vom Teil ohne Probenauftrag erhaltenen MED′s berechnet.

Typ I: Sehr anfällig für Sonnenbrand (Rötung), wird nicht braun.

Typ II: Anfällig für Sonnenbrand (Rötung), wird etwas braun.

Typ III: Wird nach Sonnenbrand (Rötung) immer braun.

Typ IV: Kaum anfällig für Sonnenbrand (Rötung), bräunt leicht.

Typ V: Kein Sonnenbrand (Rötung), wird sehr braun.

Typ VI: Erleidet niemals Sonnenbrand (Rötung), wird jedoch sehr braun.

Mittels des entsprechend dem obigen Verfahren gemessenen SPF kann die Wirksamkeit eines Produktes zum Schutz der Haut gegen Ultraviolettstrahlung objektiv bewertet werden. Da jedoch die Beteiligung vieler Testpersonen mit bestimm ten Hauttypen von wesentlicher Bedeutung ist, beinhaltet das obige Verfahren hohe Kosten und ist sehr zeitaufwendig. Um deshalb die Wirksamkeit des Ultraviolettschutzes eines Produktes beispielsweise im Entwicklungsstadium bewerten zu können, ist die Entwicklung eines Meßverfahrens wünschens wert, welches auf einfache Weise in vitro SPF-Werte mit hoher Übereinstimmung mit in vivo SPF-Werten, die durch das obige Verfahren erhalten werden könnten, ergibt.

Verfahren, wie in der Tabelle 1 aufgeführt, werden als in vitro SPF-Meßverfahren vorgeschlagen. Die Ergebnisse der Bewertung dieser Verfahren sind in der Tabelle 2 zusammen gestellt.

Meßverfahren
Beschreibung
Verfahren mit verdünnter Lösung
Mit Äthanol oder einem anderen organischen Lösungsmittel verdünnte Probe wird in eine Quarzzelle gelegt und im Bereich von 290 bis 400 nm auf Durchlässigkeit oder Absorption gemessen.
Dünnfilmverfahren	Die Probe wird mit einem Applikator auf eine Quarzplatte zur Bildung eines Films gleichmäßiger Dicke aufgetragen und im Bereich von 280 bis 400 nm auf Durchlässigkeit oder Absorption gemessen.
Verfahren bei gepeelter Epidermis	Unter Verwendung eines Solarsimulators wird die auf die gepeelte Epidermis einer haarlosen Maus aufgetragene Probe mit eine Erythema-UV-Meter auf den UV-B- und den UV-A-Transmissionsgrad gemessen.
Solar Tex-Verfahren	Die Probe wird auf einen Kulturträger aus Keratin und Kollagen aufgetragen und das Ausmaß der farbabhängigen Filterung und Modifizierung der internen photoreaktiven Biomatrix gemessen.
Diffey & Robson-Verfahren	Unter Verwendung einer Xenon-Lichtbogenlampe wird das durch die auf ein medizinisches Band aufgetragene Probe durchgelassene UV-Licht gemessen und der SPF nach der Diffey & Robson-Gleichung berechnet.

Tabelle 2

Diese Verfahren sind in erster Linie zur Bewertung von Son nenabschirmpräparaten (Sonnenschutz-Lotionen und -Cremes) entwickelt worden. Ist die Meßaufgabe auf Sonnenschutzprä parate begrenzt, so können einige der Verfahren eine rela tiv hohe Übereinstimmung mit in vivo SPF-Werten (in der Tabelle 2 in der Spalte "Sonnenschutz" mit A und o mar kiert) erzielen. Für andere Materialtypen als Sonnenschutz jedoch sind Messungen mit vielen der Verfahren nicht mög lich (in der Tabelle 2 mit x markiert), da meßbare Proben nicht hergestellt werden können, selbst wenn solche Proben hergestellt werden können, ist die Übereinstimmung mit in vivo SPF-Werte in keiner Weise zufriedenstellend (in der Tabelle 2 mit Δ markiert). Da außerdem, wie später detail liert beschrieben wird, die Beziehung zwischen dem Meßwert und dem in vivo SPF-Wert von einem Materialtyp zum anderen geringfügig schwankt, muß für jeden Materialtyp aus vielen Proben gleichartiger Typen ein Umrechnungskoeffizient be rechnet werden, und im Ergebnis kann die Messung nicht durchgeführt werden, wenn der Materialtyp der Probe unbe kannt ist (Tabelle 2). Des weiteren wird angestrebt, daß der maximale meßbare SPF-Wert möglichst hoch ist; bei vie len der Verfahren ist jedoch der höchste meßbare SPF-Wert niedrig (Tabelle 2). Selbst wenn SPF-Werte, die höher als 20 sind, meßbar wären, hätten sie keine Übereinstimmung mit in vivo SPF-Werten.

Da man annahm, daß das Potential von UV-A (320-400 nm), Erythema zu verursachen, im Vergleich zu demjenigen von UV-B (290-320 nm) extrem klein ist (1/1000-1/15 000) und außerdem, daß die erstgenannten Strahlung einen additiven Effekt auf die zweitgenannte hat, wurde bei den früheren Verfahren das Potential, Erythema zu verursachen, für jede Wellenlänge zur Berechnung einer Erythema-Wirksamkeit be stimmt, und die durchgelassene UV-Dosis wurde mit der für jede Wellenlänge berechneten Erythema-Wirksamkeit zur Kor rektur der erythema-induzierenden UV-Intensität (erythemale UV-Intensität: EUI), aus der der SPF-Wert unmittelbar be rechnet wurde, multipliziert. So lang eine solche Technik angewendet wird, geht man davon aus, daß es für die Über einstimmung mit in vivo SPF-Werten eine Grenze gibt und auch, daß es notwendig ist, verschiedene Koeffizienten für Materialtypen mit unterschiedlichen durchgelassenen UV-A- Dosen zu verwenden.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Meßverfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage sind, unabhängig vom Materialtyp der Probe in vitro SPF-Werte mit einer hohen Übereinstimmung mit in vivo SPF-Werten zu erzielen, indem eine Berechnung mit einem ge meinsamen materialunabhängigen Koeffizienten durchgeführt wird, wobei der maximal meßbare SPF-Wert hoch ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bzw. 7 bereit.

Wie später detailliert beschrieben wird, hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung quantitativ verifiziert, daß der Photoüberhöhungseffekt der UV-A auf die UV-B nicht additiv, sondern synergistisch ist. Entsprechend der Erfindung wird die durchgelassene UV-A-Intensität berechnet, aus welcher der Photoüberhöhungseffekt berechnet wird, und dann wird die mit der erythemalen Effektivität korrigierte erythema induzierende UV-Intensität zur Berechnung des SPF-Wertes mit dem Photoüberhöhungseffekt multipliziert. Auf diese Weise kann man unter Verwendung einer gemeinsamen vom Materialtyp unabhängigen Umrechnungsgleichung den SPF mit einer hohen Übereinstimmung mit dem in vivo SPF erhalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gesamtan sicht eines Solarsimulators als eine Licht quelle;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Gesamt ansicht eines Spektroradiometers am Detektor ende;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der relativen Lage einer Bestrahlungsdüse, einem Photorezeptor und einer Probe;

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Spektrums des vom Solarsimulator abgestrahlten Lichtes, zusam men mit dem Spektrum des durchgelassenen Lichtes als ein Beispiel;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für Pulver grundlage;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für W/O- (Wachs/Öl)-Grundlage;

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für O/W- (Öl-/Wachs)-Sonnenschutz;

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für Öl grundlage;

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für Öl grundlage, die UV-A nicht durchläßt;

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der UV-A-Dosis und dem Photoüberhöhungs effekt;

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und der Basis α des Photoüber höhungseffektes;

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI gemäß der Erfindung und in vivo SPF-Werten;

Fig. 13 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines in vitro SPF-Meßverfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF-Werten für Sonnen schutzpräparate aus verschiedenen Materialtypen;

Fig. 15 eine graphische Darstellung der durchgelassenen UV-Spektra zweier typischer Sonnenschutzpräpara te desselben Materialtyps mit ähnlichen SPF-Wer ten;

Fig. 16 eine graphische Darstellung der entsprechend der Höhe der UV-A-Intensität klassifizierten Meß punkte;

Fig. 17 eine Tabelle der Meßergebnisse der zur Verifi zierung des Photoüberhöhungseffektes hergestell ten Proben;

Fig. 18 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der EUI und in vivo SPF für die in der Fig. 17 aufgeführten Proben;

Fig. 19 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen der UV-A-Intensität und dem Photoüber höhungseffekt;

Fig. 20 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen EUI_TH mit einbezogenem Photoüberhöhungs effekt und in vivo SPF-Werten;

Fig. 21 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen EUI_TH und in vivo SPF-Werten für Sonnen schutzpräparate verschiedener Materialtypen;

Fig. 22 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen EUI und in vivo SPF-Werten für Sonnen schutzpräparate verschiedener Materialtypen;

Fig. 23 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen UVA/EUI und α_TH;

Fig. 24 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen EUI_UL und in vivo SPF-Werten für Sonnen schutzpräparate verschiedener Materialtypen;

Fig. 25 ein Flußdiagramm eines in vitro SPF-Meßver fahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 26 eine Tabelle der Meßergebnisse entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Solarsimulators 10, welcher in der vorliegenden Erfindung als die Licht quelle dient. Licht von einer in einem Gehäuse 12 unter gebrachten Lampe wird über eine Vielzahl optischer Fasern 14 geleitet und durch eine Vielzahl von Bestrahlungsdüsen 16 emittiert. Die dargestellte Vorrichtung ist vom gleichen Typ wie diejenige, die in dem zuvor beschriebenen in vivo SPF-Meßverfahren verwendet wird, welches von der FDA in den USA vorgeschrieben ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Gesamtansicht eines Spektroradiome ters 18. Das von einem Photorezeptor 20 empfangene Licht wird über eine optische Faser 22 in einen Detektor 24 ge leitet. Der Detektor 24 prüft das Licht im Bereich von 250 bis 420 nm in Intervallen von 2 nm und wandelt die Intensi tät jeder Wellenlänge in eine Spannung, welche zur Ausgabe von analog nach digital gewandelt wird. Ein Personal Com puter 26 empfängt Informationen über die in Intervallen von 2 nm erhaltene Intensität vom Detektor 24 und wickelt die nachfolgend beschriebenen Operationen zur Berechnung des betreffenden SPF-Wertes ab.

Die Fig. 3 zeigt die relative Lage zwischen der Bestrah lungsdüse 16 und dem Photorezeptor 20 während der Messung. Die Bestrahlungsdüse 16 und der Photorezeptor 20 sind in ihrer Lage fixiert, in einem vorgeschriebenen Abstand zu einander angeordnet, und ein Bandelement 30 mit einer darauf aufgebrachten Menge einer Probe 28 ist in einem vorgeschriebenen Abstand von der Bestrahlungsdüse 16 fi xiert. Es kann jedes für Ultraviolettstrahlung durchlässige Material als das Bandelement 30 verwendet werden, jedoch wird das von 3M hergestellte Transpore^TM-Band bevorzugt, da dieses für medizinische Zwecke entwickelte Band zahlreiche darin ausgeformte Poren aufweist, die den Mikrostrukturen der Hautoberfläche ähnlich sind. Um zu verhindern, daß die aufgetragene Lotion in die Bandporen läuft und zur Rück seite des Bandes gelangt, sind zwei Bandstücke mit aufein anderliegenden Haftflächen zusammengeklebt.

Ausführungsbeispiel 1

Die Fig. 4 zeigt ein Spektrum 32 des vom Solarsimulator 10 abgestrahlten Lichtes zusammen mit einem Spektrum 34 des durch eine bestimmte Probe durchgelassenen Lichtes. Das Spektrum 34 des durchgelassenen Lichtes wird durch einen Balkengraphen dargestellt, wobei jeder Balken die in Inter vallen von 2 nm gemessene Intensität darstellt. Die Meßbe dingungen sind wie folgt:

(1) UV-B-Intensität 2,0 MED/min
(2) Strahlungsabstand 10 mm
(3) Meßdauer 500-3000 ms (entsprechend den durch gelassenen UV-Intensitäten geeignet eingestellt)
(4) Auftragsmenge 1,0 mg/cm²
(5) Die Probe wird gleichmäßig mit dem Finger auf das Band aufgebracht, und die Messung erfolgt nach mindestens 15 Minuten.

Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Auf tragsmenge der Probe mit 1,0 mg/cm² gegenüber 2,0 mg/cm², die in den USA vorgeschrieben sind, vorgegeben, um die Mes sung bis zu einem höheren SPF-Wert zu ermöglichen.

Zuerst wird entsprechend den früheren Verfahren die durch gelassene UV-Intensität I(λ) bei jeder Wellenlänge λ im Be reich von 290 bis 400 nm mit der zugehörigen in der Tabelle 3 aufgeführten erythemalen Wirksamkeit (ein dem Erythema verursachenden Potential zugeordneter relativer Koeffi zient) EE(λ) multipliziert. Danach wird zur Berechnung der erythemalen UV-Intensität (EUI) die Summe ΣEE(λ)I(λ) ermit telt und log(1/EUI) über den in vivo gemessenen SPF-Werten aufgetragen.

ERYTHEMALE WIRKSAMKEIT EE(λ)
λ (nm)
EE(λ)
290-292
5,2
292-294	5,1
294-296	5,0
296-298	4,9
298-300	4,7
300-302	4,4
302-304	4,0
304-306	3,8
306-308	2,7
308-310	1,0
310-312	5,0×10^-1
312-314	3,5×10^-1
314-316	2,5×10^-1
316-318	2,0×10^-1
318-320	1,5×10^-1
320-322	5,0×10^-2
322-324	2,5×10^-2
324-326	1,5×10^-2
326-328	8,0×10^-3
328-330	5,0×10^-3
330-400	2,0×10^-3

Die Fig. 5 bis 8 sind graphische Darstellungen, in welchen der aus der erythemalen UV-Intensität ΣEE(λ)I(λ) berechnete log(1/EUI) über den in vivo gemessenen SPF-Werten für ver schiedene Materialtypen aufgetragen ist. Aus den nach Mate rialtyp klassifizierten Graphiken ist ersichtlich, daß mit Ausnahme der Ölgrundlage ein bestimmter Grad an Überein stimmung zwischen den beiden Größen besteht. Die Gerade, die sich durch die Methode der kleinsten Quadrate für jeden Materialtyp ergibt, unterscheidet sich jedoch von einem Typ zum anderen erheblich. Dies bedeutet, daß die früheren Ver fahren zur Berechnung der SPF-Werte verschiedene Berech nungsgleichungen benötigen, sowie daß in Fällen, in denen der Materialtyp nicht bekannt ist oder bei Unsicherheit, wie der Materialtyp zu klassifizieren ist, eine Messung mit den früheren Verfahren nicht möglich ist. Außerdem wird gezeigt, daß selbst bei bekanntem Materialtyp eine Messung mit hinreichender Genauigkeit nicht möglich ist, wie im Fall der Ölgrundlage (Fig. 8).

Bei näherer Betrachtung der Ölgrundlage, bei der die Über einstimmung niedrig ist, stellt man fest, daß die Ölgrund lage je nach Verwendungszweck als durchsichtiger, durch scheinender und undurchsichtiger Typ klassifiziert werden kann. Die Ölgrundlage besteht aus Wachs, Öl und Pulver und wird entsprechend ihrer Zusammensetzung je nach der Menge des im Pulver enthaltenen Titanoxid klassifiziert. Das be deutet, daß je nach der Menge des Titanoxid manche Typen UV-A (320-400 nm) und manche Typen sehr wenig UV-A durch lassen. Bei Wahl des sehr wenig UV-A durchlassenden Typs und Erstellung des Graphen in der gleichen Weise wie oben beschrieben, stellte man eine hohe Übereinstimmung zwischen der EUI und den in vivo SPF-Werten fest, wie aus der Fig. 9 ersichtlich ist.

Anhand der obigen Resultate läßt sich zeigen, daß der Ein fluß der UV-A-Strahlung in den früheren Verfahren, welche den SPF direkt aus der EUI berechnen, nicht korrekt bewer tet wird.

Nunmehr sei unter der Annahme, daß der Effekt der UV-A synergistisch ist, die "Wirksamkeit der Photoüberhöhung" als Funktion der UV-A-Dosis betrachtet. Weiterhin sei angenommen, daß der Wert

(Wirsamkeit der Photoüberhöhung)×(EUI) (2)

unabhängig vom Materialtyp eine gegebene Beziehung zu den in vivo SPF-Werten hat. Beträgt die Wirksamkeit der Photo überhöhung für eine Probe, die UV-A nicht durchläßt, 1, so kann die Wirksamkeit der Photoüberhöhung für jede beliebige Probe näherungsweise aus der folgenden Gleichung unter Ver wendung der tatsächlichen EUI und des vom UV-A-Effekt un abhängigen, aus dem in vivo SPF-Wert für die betreffende Probe erhaltenen EUI-Wertes (theoretischer EUI-Wert), unter Verwendung der Geraden in der Fig. 9 berechnet werden.

(Wirksamkeit der Photoüberhöhung) = (theoretische EUI)/(EUI) (3)

Die Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, in der die Wirksamkeit der Photoüberhöhung über der UV-A-Intensität für die Ölgrundlage aufgetragen ist. Die UV-A-Intensität ist die Summe der durchgelassenen Lichtintensitäten im Bereich von 320 bis 400 nm bei einer Auftragsmenge von 2,0 mg/cm². Aus der Fig. 10 ist ersichtlich, daß die Be ziehung zwischen der UV-A-Intensität und der Wirksamkeit der Photoüberhöhung durch eine Exponentialfunktion mit α (= 3,3) als Basis angenähert werden kann.

Bei Multiplikation der EUI mit dieser Wirksamkeit der Photoüberhöhung (= 3,3 ^UV-A) und der Neubewertung der in den Fig. 5 bis 8 beschriebenen Übereinstimmungen, erhält man die in der Tabelle 4 zusammengestellten Ergebnisse. Wie daraus zu ersehen ist, ergibt sich für jeden Materialtyp sowie für den Typ aus allen Materialien ein hoher Grad an Übereinstimmung.

Tabelle 4

Vergleich der Übereinstimmungskoeffizienten (γ)

Wenn die Beziehung zwischen der UV-A-Intensität und der Wirksamkeit der Photoüberhöhung eine Exponentialfunktion ist, so kann außerdem aus der nachstehenden Gleichung die Basis α für jede Probe berechnet werden.

logα = {log theoretische EUI)/(EUI)}/UV-A-Intensität) (4)

Wird dieser Wert α über der EUI aufgetragen, so ergibt sich eine nach rechts unten verlaufende Beziehung, wie in der Fig. 11 dargestellt. Dies erklärt, daß der Photoüberhö hungseffekt der UV-A stark ausgeprägt ist, wenn die durch gelassene UV-B-Intensität relativ klein ist, und mit zu nehmender UV-B-Intensität abnimmt. Diese Beziehung kann angenähert werden durch

logα = -9,94×10^-4×ΣEE(λ)I(λ)+0,678 (5)

Deshalb ergibt sich eine eine genauere Wirksamkeit der Photoüberhöhung durch

10**{(-9,94×10^-4×ΣEE(λ)I(λ)+0,678)×(UV-A-Intensität)} (6)
(** bedeutet Potenzierung)

Bei Auswertung der Übereinstimmung zwischen der mit dieser Wirksamkeit der Photoüberhöhung multiplizierten EUI und den in vivo SPF-Werten erhält man die in der Tabelle 5 zusam mengestellten Ergebnisse. Wie daraus zu ersehen ist, ergibt sich für jeden Materialtyp eine höhere Übereinstimmung, und außerdem ist die die Übereinstimmung ausdrückende Gleichung für jeden Materialtyp mehr oder weniger gleich.

Tabelle 5

Des weiteren erhält man eine hohe Übereinstimmung für den aus allen Materialien bestehenden Typ, wobei die Gerade eine Neigung von 0,041 und einen Schnittpunkt bei -3,2 auf weist, wie aus der Fig. 12 ersichtlich ist. Deshalb kann der in vitro SPF-Wert entsprechend der vorliegenden Erfin dung mit derselben nachstehend aufgeführten Umrechnungs gleichung berechnet werden.

Die Fig. 13 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der von dem in der Meßvorrichtung entsprechend dem ersten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung verwendeten Personal Computer 26 (Fig. 2) durchgeführten Verarbeitung.

Zuerst werden die Meßergebnisse I(λ) bei einer Auftrags menge von 1,0 mg/cm² vom Detektor 24 eingegeben (Schritt a), und ΣEE(λ)I(λ), d. h. EIU, wird berechnet, indem das Er gebnis für jeden Wellenlängenabschnitt mit der erythemalen Wirksamkeit EE(λ) multipliziert und die Summe der Elemente von λ = 290 bis 400 nm gebildet wird Schritt (b). Danach werden die Meßergebnisse I(λ) bei einer Auftragsmenge von 2,0 mg/cm² eingegeben (Schritt c) und die UV-A-Intensität ΣI(λ) berechnet, indem die Summe der Elemente von λ = 320 bis 400 nm gebildet wird (Schritt d). Danach wird der in vitro SPF-Wert unter Verwendung der Gleichung (7) berechnet (Schritt e).

Beträgt die Auftragsmenge entsprechend der in FDA der USA vor geschriebenen Meßmethode 2,0 mg/cm², wird die Auftragsmenge zur Berechnung von EUI = ΣEE(λ)I(λ) im obigen Verfahren auf 1,0 mg/cm² eingestellt, so daß ein sogar höherer SPF-Wert in vitro gemessen werden kann. Somit werden Messungen bis zu SPF 50 oder darüber möglich. Ist die Probenauftragsmenge für die Berechnung von ΣI(λ) identisch mit derjenigen für ΣEE(λ)I(λ), so kann der SPF-Wert in einem Einzelmeßprozeß berechnet werden.

Ausführungsbeispiel 2

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Probenauftragsmenge zur Messung der EUI und der UV-A-Intensität jeweils auf 2,0 mg/cm² zur Anpassung an die in vivo Messung einge stellt, und der in vitro SPF-Wert wird entsprechend einer Berechnungsgleichung berechnet, welche in einer mehr theo retischen Vorgehensweise auf die erythemale Empfindlichkeit ermittelt wird, wie nachstehend beschrieben.

Der SPF-Wert ist das Verhältnis der Zeit (t), die zum Er reichen der minimalen erythemalen Dosis (MED) bei aufgetra genem Sonnenschutz benötigt wird, zu der Zeit ohne aufge tragenen Sonnenschutz und wird wie folgt ausgedrückt:

SPF = t/t₀ (8)

wobei t₀ diejenige Zeit ist, die benötigt werden würde, um die MED ohne Sonnenschutz zu erreichen.

Das effektive UV-Licht, welches auf der menschlichen Haut unmittelbar Erythema verursacht, ergibt sich, wenn man das von der Sonnenabschirmung durchgelassene UV-Spektrum mit der in der Tabelle 3 aufgeführten relativen erythemalen Wirksamkeit multipliziert. Die effektive erythemale UV- Intensität (EUI) kann deshalb ausgedrückt werden als

EUI = ΣEE(λ)I(λ) (9)

wobei I(λ) die durchgelassene UV-Intensität bei jeder vom Spektroradiometer erkannten Wellenlänge bei aufgetragenem Sonnenschutz und EE(λ) die relative Wirksamkeit bedeutet, die derjenigen Wellenlänge zugeordnet ist, die die erythe male Empfindlichkeit verursacht.

Andererseits ist die minimale erythemale Dosis das Produkt aus der zum Erreichen der MED erforderlichen Zeit (t) und der UV-Intensität (Gleichung (9)), der die Haut ausgesetzt war. Für ein und dieselbe Person dürfte die minimale ery themale Dosis im wesentlichen konstant sein. Demzufolge gilt die nachstehende Gleichung.

t₀ΣEE(λ)I₀(λ) = tΣEE(λ)I(λ) (10)

wobei I₀(λ) die durchgelassene UV-Intensität darstellt, wenn kein Sonnenschutz aufgetragen ist.

Aus den Gleichungen (8) und (10) ergibt sich die nachste hende Gleichung.

SPF = ΣEE(λ)I₀(λ)/ΣEE(λ)I(λ) (11)

Das bedeutet, daß ΣEE(λ)I₀(λ) als konstant betrachtet wer den kann, da sein Wert konstant bleibt, so lange die Licht stärke der Lichtquelle konstant bleibt. Demnach untersuch ten wir die biologischen Phänomene und Effekte hinsicht lich der erythemalen Empfindlichkeit, indem wir die Bezie hung zwischen dem SPF und 1/ΣEE(λ)I(λ) aus der Gleichung (11) untersuchten und analysierten.

Sonnenabschirmungen (N = 80) aller Materialtypen (Wachs-/Öl- und Öl-/Wachs-Emulsionstypen, Pulvertyp und Öl-/Wachs typ) wurden bewertet.

Die Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, in welcher log(1/ΣEE(λ)I(λ)) über dem SPF aufgetragen ist. In der Figur markiert ein "X" die Ergebnisse ohne Sonnenschutz auftrag. Aus der Fig. 14 ergab sich, daß für alle Proben ein bestimmter Grad an Übereinstimmung zwischen log(1/ΣEE(λ)I(λ)) und dem in vivo SPF bestand. Dies bedeu tet, daß der SPF-Wert bis zu einem gewissen Grad aus der wirksamen erythemalen UV-Intensität (EUI) berechnet werden kann, indem man die den erythema-induzierenden Wellenlängen zugeordneten relativen Wirksamkeitskoeffizienten heran zieht.

Des weiteren ergab die sorgfältige Auswertung der durchge lassenen über den Graphen gestreuten UV-Spektra für sämt liche Proben, daß sich die durchgelassenen UV-Spektra zwi schen den im oberen Teil des Graphen von denjenigen im un teren Teil erheblich unterschieden. Die Fig. 15 zeigt die durchgelassenen UV-Spektra typischer Sonnenschutzpräparate desselben Wachs-/Öl-Emulsionstyps mit ähnlichen SPF-Werten. Die Probe A (SPF = 4,9) in der Fig. 15 befindet sich im oberen Teil des Graphen, während sich die Probe B (SPF = 5,5) im unteren Teil befindet. Wir vermuteten deshalb, daß es eine bestimmte Beziehung zwischen der durchgelassenen UV-Intensität der Sonnenabschirmung und ihrer Position innerhalb des Graphen gibt.

Dementsprechend teilten wir die in der Fig. 14 gezeigten Proben in zwei Gruppen ein, wobei eine aus Proben mit durchgelassenen UV-Intensitäten größer als 3,5 mW/cm² und die andere aus Proben mit durchgelassenen UV-Intensitäten kleiner als 3,5 mW/cm² bestand. Das Ergebnis der Klassifi zierung ist in der Fig. 16 dargestellt. Als Ergebnis be stätigte sich, daß im Bereich unter SPF 20 die Proben der Gruppe mit höherer durchgelassener UV-Intensität im oberen Teil des Graphen zu liegen kommen, während diejenigen der Gruppe mit niedrigerer durchgelassener UV-Intensität im un teren Teil des Graphen konzentriert liegen. Dies legt die Vermutung nahe, daß die vom Sonnenschutz durchgelassene UV-A auf irgendeine Weise mit dem SPF-Wert zusammenhängt, oder - präziser ausgedrückt - mit der erythemalen Empfind lichkeit, die vor allem durch UV-B auf der Haut verursacht wird. Kligman et al. gingen vom Photoüberhöhungseffekt der UV-A-Strahlung aus (Willis, I., Kligman, A.M. und Epstein, J., "Effects of long ultraviolet rays on human skin: Photo protective or photoaugmentative?" - Einflüsse langwelliger UV-Strahlung auf die menschliche Haut: Photoschutz oder Photoüberhöhung? J. Invest. Dermatol., 59, 416-420 (1972); Kaidbey, K.H. und Kligman, A.M., "Further studies of photo augmentation in humans: Phototoxic reactions." (Weiter gehende Untersuchungen der Photoüberhöhung bei Menschen: Phototoxische Reaktionen) J. Invest. Dermatol., 65, 472-475 (1975)). Dies bedeutet, daß die Strahlungsdosis (minimale erythemale Dosis: MED) der UV-B- durch die UV-A-Strahlung verringert wird. Wir konzentrierten unsere Untersuchungen auf den Photoüberhöhungseffekt der UV-A-Strahlung. Zur ge nauen Bewertung des UV-A-Photoüberhöhungseffektes ist es erforderlich, die durch Unterschiede der UV-Schutzfähigkeit der verschiedenen Sonnenschutz-Materialtypen und durch die Verschiedenheit zwischen der menschlichen Haut und dem Träger hervorgerufenen Effekte auf ein Minimum zu senken. Demzufolge wurden Sonnenschutzpräparate des Öl-/Wachstyps, welche auf den Träger relativ unempfindlich reagieren, als UV-Filter verwendet. Verschieden hohe Anteile verschiedener Ultraviolett-Absorber und Dispersantien wurden mit diesen Sonnenschutzpräparaten des Öl-/Wachstyps gemischt, um ver schiedene durchgelassene UV-Spektra zu erhalten. Der Son nenschutz des Öl-/Wachstyps stellt ein hervorragendes UV- Filter bereit, da dieser Typ ein homogenes und stabiles Ge misch aus verschiedenen Ultraviolett-Absorbern und Disper santien zuläßt und aufgrund seiner Öl- und Wachszusammen setzung relativ unempfindlich gegenüber dem Oberflächen zustand des Trägers ist (z. B. Ausmaß der Oberflächenunre gelmäßigkeit, Affinität gegenüber Wasser, Lipiden etc.). Die Fig. 17 zeigt die Ergebnisse der Messung der SPF-, EUI- Werte (ΣEE(λ)I(λ)) - und der durchgelassenen UV-A-Intensitä ten für diese Sonnenschutzproben. Die Fig. 18 ist ein Graph, in welchem die EUI über dem SPF aufgetragen ist. Als Resultat wurde der Effekt der durchgelassenen UV-A beobach tet, wie in dem in der Fig. 14 dargestellten Beispiel.

Unter Berücksichtigung des von Kligman angenommenen Photo überhöhungseffektes der UV-A-Strahlung weist die obige Er läuterung auf eine Abnahme der minimalen erythemalen Dosis (MED) vor allem für die UV-B-Strahlung hin. Das bedeutet, daß der Einfluß der UV-A auf die Haut deren Empfindlichkeit gegenüber UV-B erhöht. Da die auf der Haut verursachte ery themale Empfindlichkeit hinsichtlich der Art des Phänomens stets gleich ist, läßt sich die obige Aussage auch so for mulieren, daß - bezogen auf die Haut - die UV-B- durch die UV-A-Strahlung verstärkt wird. Zur Bewertung des Photoüber höhungseffektes muß deshalb untersucht werden, wie stark die UV-B- durch die UV-A-Strahlung verstärkt wird. Wenn das Prinzip der "Reziprozität" gilt, so kann Gleichung (12) aus der Umformung der Gleichung (11) abgeleitet werden.

ΣEE(λ)I(λ) = ΣEE(λ)I₀(λ)/SPF (12)

Nun kann, wenn kein Sonnenschutz aufgetragen ist, der zur Verursachung einer erythemalen Empfindlichkeit erforder liche theoretische EUI-Wert berechnet werden, da der EUI- Wert (ΣEE(λ)I₀(λ)) konstant ist, indem der Wert der Kon stanten ΣEE(λ)I₀(λ) (= 1350) und jeder in vivo SPF-Wert in die Gleichung (12) eingesetzt wird. (In den Fig. 16 und 18 geben die X-Markierungen den EUI-Wert an (den Wert von log(1/ΣEE(λ)I₀(λ)), wenn kein Sonnenschutz aufgetragen ist (SPF = 1), und die durchgezogenen und gestrichelten Linien entsprechen dem aus der Gleichung (12) für jeden in vivo SPF-Wert berechneten theoretischen EUI-Wert (den Wert von log(1/EUI_TH) und werden im folgenden als Reziprozitätskurve bezeichnet). Deshalb kann durch Auswertung der Beziehung zwischen dem Verhältnis des tatsächlich gemessenen EUI- Wertes einer Probe zu dem theoretischen, für den Effekt der durchgelassenen UV-A-Strahlung nahezu unempfindlichen Wert, und der durchgelassenen UV-A-Strahlung der Photoüber höhungseffekt für die Probe verifiziert werden. Die Fig. 19 zeigt den Photoüberhöhungseffekt der Sonnenschutzpräparate des Öl-/Wachstyps. Aus der Fig. 19 ist ersichtlich, daß der Photoüberhöhungseffekt eine Exponentialfunktion der durch gelassenen UV-A-Intensität ist. Aus dem Graphen wird die Basis α der Exponentialfunktion mit der durch die nachste hende Gleichung (13) definierten Beziehung abgeleitet.

Theoretischer EUI-Wert/tatsächlich gemessener EUI-Wert = α^UVA (13)

Im folgenden wird α^UVA als die Wirksamkeit der Photoüber höhung bezeichnet und α als deren Basis.

Aus der Gleichung (13) wird der theoretische EUI-Wert (EUI_TH) berechnet, welcher als verantwortlich dafür gilt, die erythemale Empfindlichkeit durch den UV-A-Photoüber höhungseffekt zu verursachen. Folglich untersuchten wir die Beziehung zwischen den den UV-A-Photoüberhöhungseffekt ent haltenden EUI_TH-Werten und den SPF-Werten für die Sonnen schutzpräparate des Öl-/Wachstyps (Fig. 20). Die gestri chelte Linie in der Fig. 20 stellt die Reziprozitätskurve dar. Im Vergleich zu dem in der Fig. 18 dargestellten Bei spiel zeigt der Übereinstimmungskoeffizient einen höheren Wert (R² = 0,98), was das Vorliegen des Photoüberhöhungs effektes der UV-A-Strahlung nahelegt. Es wird außerdem gezeigt, daß die Reziprozitätsregel zwar für SPF unter 20, jedoch nicht für SPF über 20 gilt. Dies läßt auf das Vor handensein einen unterschiedlichen biologischen Effektes hinsichtlich der erythemalen Empfindlichkeit im Bereich über SPF 20 schließen. Wir führten danach das gleiche Experiment mit allen Typen von Sonnenschutzpräparaten durch, indem wir den Photoüberhöhungseffekt einbezogen (Fig. 21). Bei Betrachtung der Beziehung mit der Rezipro zitätskurve, ergab sich aus der Fig. 21 eine größere Über einstimmung als aus der Fig. 22, in welcher der Photoüber höhungseffekt nicht einbezogen war. Es war somit klar, daß insbesondere im Bereich bis zu SPF 20 der Photoüberhöhungs effekt der UV-A vorhanden ist, so daß die Reziprozitäts regel gilt. Wir wiesen damit nach, daß die UV-A-Strahlung auf die erythemale Empfindlichkeit den Photoüberhöhungs effekt ausübt.

Bisher ist die Bewertung des UV-A-Photoüberhöhungseffektes erörtert worden. Andererseits kann dieses Phänomen als das Resultat eines synergistischen Effektes zwischen UV-A- und UV-B-Strahlung betrachtet werden, und die Vermutung ist zu lässig, daß das Verhältnis zwischen UV-A und UV-B im durch gelassenen UV-Spektrum einen gewissen Einfluß auf dieses Phänomen hat. Um dies zu verifizieren, ermittelt man zuerst das Verhältnis zwischen der durchgelassenen UV-A-Intensität und den EUI-Wert (ΣEE(λ)I(λ)) im 320 bis 400 nm-Bereich und dann berechnet man den theoretischen Wert (α_Th) der Basis der Wirksamkeit der Photoüberhöhung für jedes der Sonnen schutzpräparate mit einem gemessenen SPF von 20 oder darun ter. Der EUI-Wert wird deshalb anstelle der durchgelassenen UV-Intensität verwendet, weil EUI-Wert und durchgelassene UV-Intensität nahezu gleich sind. Jedes α_Th wird unter Ver wendung der Gleichung (13) aus dem Verhältnis zwischen dem theoretischen und dem tatsächlich gemessenen Wert der ery themalen UV-Intensität sowie der tatsächlich gemessenen UV- A-Intensität berechnet. In der Fig. 23 ist der theoretische Wert (α_Th) der Basis der Wirksamkeit der Photoüberhöhung über dem Verhältnis zwischen der durchgelassenen UV-A- Intensität und den EUI-Wert (ΣEE(λ)I(λ)) aufgetragen. Wie daraus ersichtlich ist, nimmt der Wert von α mit zunehmen dem Anteil der durchgelassenen UV-A-Strahlung zu. Das be deutet, daß der Photoüberhöhungseffekt der UV-A durch das Verhältnis von UV-A zu UV-B beeinflußt wird. Ist der Anteil der biologisch aktiven UV-B-Strahlung hoch, so ist die UV-B die dominante Ursache der erythemalen Empfindlichkeit; wenn umgekehrt der Anteil der UV-B niedrig ist, wird der Photo überhöhungseffekt der UV-A-Strahlung beobachtet. Aus der in der Fig. 23 dargestellten Beziehung werden die folgenden Gleichungen abgeleitet.

α_Th = 1 (x 23)
α_Th = (x - 23)^0,032 (23 < x 175)
α_Th = 1,175 (1,175 < x) (14)
Dabei x = UV-A/EUI

Unter Verwendung der Gleichungen (13) und (14) berechneten wir einen theoretischen EUI-Endwert (EUI_UL), welcher den Einfluß des Verhältnisses UV-A/UV-B auf den UV-A-Photo überhöhungseffekt beinhaltet, um die Beziehung zu dem SPF- Wert jedes Sonnenschutzpräparates neu zu bewerten (Fig. 24). Die Ergebnisse zeigten, daß die theoretischen EUI-End werte (EUI_UL) für sämtliche der Sonnenschutzpräparate so wohl mit der Reziprozitätskurve als auch den SPF-Werten eine hohe Übereinstimmung aufwiesen. Wir konnten somit das Vorhandensein des UV-A-Photoüberhöhungseffektes hinsicht lich der erythemalen Empfindlichkeit auf eine noch deut lichere Weise verifizieren.

Der Bereich der Kurve, für den das Reziprozitätsgesetz gilt, ist in der Fig. 24 durch eine gestrichelte Linie mar kiert. Wie daraus ersichtlich ist, gilt das Reziprozitäts gesetz im Bereich von SPF 20 und darunter, jedoch nicht im Bereich von SPF über 20. Im einzelnen stellte man fest, daß bezüglich der erythemalen Empfindlichkeit der menschlichen Haut das Reziprozitätsgesetz, das Grundprinzip der opti schen Empfindlichkeit, innerhalb einer bestimmten Zeit, jedoch nicht außerhalb dieser Zeit gilt. Man vermutete statt dessen, daß es eventuell eine andere Regel mit bio logischem Effekt geben könnte. Dementsprechend können nur Rechenprogramme, in denen "Reziprozität" und "Nichtrezi prozität" berücksichtigt werden, den SPF-Wert mit hoher Genauigkeit vorhersagen.

Die Fig. 25 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der von dem in der Meßvorrichtung entsprechend dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung verwendeten Personal Computer 26 (Fig. 2) durchgeführten Verarbeitung. Die Meßdaten I(λ), welche mit einer Probe bei einer Auftragsmenge von 2,0 mg/cm² erhalten werden, werden vom Detektor 24 einge geben (Schritt a). Dann wird unter Verwendung der Gleichung (9) die EIU berechnet, und durch Bildung der Summe I(λ) von λ = 290 bis 400 nm wird die UV-A-Intensität berechnet Schritt (b). Unter Verwendung der Gleichung (14) wird α_TH aus dem Wert von UV-A/EUI (Schritt c) und unter Verwendung der Gleichung

EUI_UL = EUI×α_TH ^UVA

wird der theoretische EUI-Endwert EUI_UL aus den Werten von α_TH, UV-A und EUI berechnet (Schritt d). Danach wird be stimmt, ob der Wert von EUI_UL größer als 75 (entsprechend SPF < 18) ist (Schritt e) und dies ist der Fall, so wird der SPF-Wert entsprechend der nachstehenden Gleichung

SPF = 1350/EUI_UL

berechnet, welche aus der die Reziprozitätsregel aus drückenden Gleichung (11) abgeleitet wird (Schritt f). Ist EUI_UL nicht größer als 75, wird der SPF-Wert anhand der nachstehenden empirischen Gleichung berechnet (Schritt g):

SPF = (log(1/EUI_UL) + 2,9227)/0,0581.

Die Fig. 26 zeigt einen Teil der Meßergebnisse. Es sollte beachtet werden, daß die mit der Vorrichtung der vorlie genden Erfindung gemessenen in vitro SPF-Werte insbesondere im höheren SPF-Bereich den in vivo SPF-Werten sehr nahe kommen.

Claims

1. Verfahren zur Messung der Wirksamkeit des Ultravio lettschutzes einer Probe, welches folgende Schritte umfaßt:

a) Messen der Intensitäten der Ultraviolettstrahlung in einer Vielzahl von Wellenlängenabschnitten der von der Probe durchgelassenen Ultraviolettstrahlung;
b) Berechnen einer erythema-induzierenden UV-Intensität, indem die in einer Vielzahl von Wellenlängenabschnit ten gemessenen Intensitäten mit den den jeweiligen Wellenlängenabschnitten zugeordneten erythemalen Wirk samkeitskoeffizienten multipliziert werden und die Summe der resultierenden Produkte gebildet wird;
c) Berechnen einer durchgelassenen UV-A-Intensität, indem die Intensitäten in den jeweiligen innerhalb des Wel lenlängenbereichs der UV-A-Strahlung liegenden Ab schnitten summiert werden;
d) Berechnen einer Wirksamkeit der Photoüberhöhung aus der durchgelassenen UV-A-Intensität;
f) Berechnen einer erythema-induzierenden End-UV-Inten sität, indem die erythema-induzierende UV-Intensität mit der Wirksamkeit der Photoüberhöhung multipliziert wird; und
g) Berechnen eines SPF-Wertes aus der erythema-induzie renden End-UV-Intensität.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem in Schritt d) die Wirksamkeit der Photoüberhöhung eine Exponential funktion der durchgelassenen UV-A-Intensität ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei welchem die Basis der Exponentialfunktion durch den Wert der erythema induzierenden UV-Intensität bestimmt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei welchem die Basis der Exponentialfunktion durch das Verhältnis der durch gelassenen UV-A-Intensität zu der erythema-induzieren den UV-Intensität bestimmt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei welchem, sofern die erythema-induzierende End-UV-Intensität größer als ein vorgeschriebener Wert ist, der SPF-Wert in Schritt g) berechnet wird, indem eine Konstante durch die ery thema-induzierende End-UV-Intensität dividiert wird und bei welchem der SPF-Wert entsprechend einer vorge schriebenen empirischen Gleichung berechnet wird, wenn die erythema-induzierende End-UV-Intensität nicht größer als ein vorgeschriebener Wert ist.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei wel chem der Schritt a) folgendes enthält:
Auftragen der Probe auf ein für Ultraviolettstrahlung durchlässiges Bandelement,
Bestrahlen des mit der Probe versehenen Bandelementes mit Ultraviolettstrahlung einer vorgeschriebenen In tensitätsverteilung, und
Messen der Intensität der vom Bandelement durchgelas senen Intensität der Ultraviolettstrahlung.

7. Vorrichtung zur Messung der Wirksamkeit des Ultra violettschutzes einer Probe, welche folgendes umfaßt:
eine Einrichtung zur Messung der Intensitäten der Ultraviolettstrahlung in einer Vielzahl von Wellen längenabschnitten der von der Probe durchgelassenen Ultraviolettstrahlung;
eine Einrichtung zur Berechnung einer erythema-indu zierenden UV-Intensität, indem die in der Vielzahl von Wellenlängenabschnitten gemessenen Intensitäten mit den den jeweiligen Wellenlängenabschnitten zugeordne ten erythemalen Wirksamkeitskoeffizienten multipli ziert werden und die Summe der resultierenden Produkte gebildet wird;
eine Einrichtung zur Berechnung einer durchgelassenen UV-A-Intensität, indem die Intensitäten in den jewei ligen innerhalb des Wellenlängenbereichs der UV-A- Strahlung liegenden Abschnitten summiert werden;
eine Einrichtung zur Berechnung einer Wirksamkeit der Photoüberhöhung aus der durchgelassenen UV-A-Intensi tät;
eine Einrichtung zur Berechnung einer erythema-indu zierenden End-UV-Intensität, indem die erythema-indu zierende UV-Intensität mit der Wirksamkeit der Photo überhöhung multipliziert wird; und
eine Einrichtung zur Berechnung eines SPF-Wertes aus der erythema-induzierenden End-UV-Intensität.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei welcher die Einrich tung zur Berechnung der Wirksamkeit der Photoüber höhung diese als eine Exponentialfunktion der durch gelassenen UV-A-Intensität berechnet.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei welcher die Basis der Exponentialfunktion durch den Wert der erythema induzierenden UV-Intensität bestimmt wird.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei welcher die Basis der Exponentialfunktion durch das Verhältnis der durchgelassenen UV-A-Intensität zu der erythema induzierenden UV-Intensität bestimmt wird.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei welcher, sofern die erythema-induzierende End-UV-Intensität größer als ein vorgeschriebener Wert ist, die Einrichtung zur Berech nung des SPF-Wertes diesen berechnet, indem sie eine Konstante durch die erythema-induzierende End-UV- Intensität dividiert und bei welcher der SPF-Wert ent sprechend einer vorgeschriebenen empirischen Gleichung berechnet wird, wenn die erythema-induzierende End-UV- Intensität nicht größer als ein vorgeschriebener Wert ist.