-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft künstliche
Haut und ein Verfahren zur Bewertung von UV (Ultraviolettstrahlung)-Schutzmitteln durch
Verwendung der künstlichen
Haut.
-
Stand der Technik
-
Heutzutage
werden UV-Schutzmittel in einen breiten Bereich von äußerlich
auf die Haut anzuwendenden Zusammensetzungen, wie Kosmetika, eingearbeitet,
Es ist unnötig,
festzustellen, dass, wenn ein UV-Schutzmittel in eine äußerlich
auf die Haut anzuwendende Zusammensetzung eingearbeitet wird, das
Mittel zunächst
getestet werden muss, um dessen UV-Abschirmwirkungen zu verifizieren.
-
Bei
einem derartigen Test sind, wenn tatsächliche humane Haut oder Tierhaut
verwendet wird, die Ergebnisse sicherlich zuverlässig. Jedoch sollten im Hinblick
auf die Sicherheit des Tests und die Verhinderung von Grausamkeit
gegenüber
Tieren Tests unter Verwendung lebender Körper möglichst vermieden werden.
-
Auf
der Basis des obigen Standpunkts wurden Versuche zum Testen und
Beurteilen von UV-Schutzmitteln durch Verwendung künstlicher
Haut, die die humane Haut nachahmt, durchgeführt.
-
Beispielsweise
wird bei einem Beurteilungsverfahren ein poröses Band (TRANSPORETM Surgical Tape, Produkt von 3M Healthcare)
als Hautersatzmembran verwendet (J. Soc. Cosmet. Chem., 40, 127–133, 1989,
Diffy & Robson)
und bei einem anderen Verfahren eine aus Harz bestehende Hautkopie
als Hautersatzmembran verwendet (Int. J. Cos. Sci., 9, 85–98, 1987,
Stockdale; offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 5-248944).
Jedoch ist das erstere Verfahren, das ein poröses Band verwendet, von dem
Risiko begleitet, dass UV-Schutzwirkungen überschätzt werden
können,
da das UV-Schutzmittel in das Band eindringt und im Inneren des
Bands absorbiert wird. Indessen umfassen im Hinblick auf den letzteren
Fall Siliconharze, die als das Material zum Herstellen der aus Harz
bestehenden Hautkopie verwendet werden, ein Problem in Bezug auf
die UV-Durchlässigkeit,
und Urethanharze, die ebenfalls für den gleichen Zweck verwendet
werden, umfassen ein Problem im Hinblick auf die Sorption des UV-Schutzmittels.
-
Daher
besteht zur Beurteilung von UV-Schutzmitteln immer noch Bedarf an
einem wirksamen In-vitro-Beurteilungsverfahren unter Verwendung
von künstlicher
Haut mit zu denen tatsächlicher
Haut möglichst ähnlichen
Eigenschaften im Hinblick auf UV-Schutzmittel.
-
In
der US-A-5 500 533 werden Vorschriften derart angegeben, dass ein
SPF-Wert mit hoher Korrelation mit einem In-vivo-SPF-Wert in vitro unter Verwendung einer
universellen Berechnungsgleichung ungeachtet der verwendeten Materialart
berechnet werden kann. Durchgelassene UV-Intensitäten I(λ) werden
um jeweilige Erythemwirksamkeitskoeffizienten EE(λ) korrigiert,
wobei eine erytheminduzierende UV-Intensität EUI berechnet wird, und die
Elemente von I(λ)
von λ =
320 bis 400 nm werden aufsummiert, um die Intensität von durchgelassenem
UV-A zu berechnen; dann wird aus dem Verhältnis UV-A/EUI ein theoretischer
Wert αTH für die
Basis α einer
lichtverstärkenden
Wirksamkeit αUVA berechnet und unter Verwendung von EUI × αTH UVA ein letztendlicher theoretischer Wert
EUIUL für
EUI berechnet. Wenn EUIUL größer als
75 ist, wird der SPF-Wert aus 1350/EUIUL berechnet;
ansonsten wird der SPF-Wert
unter Verwendung einer empirischen Gleichung berechnet.
-
Die
offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 11-169390 offenbart
eine künstliche
Haut, die zur Bewertung kosmetischer Wirkungen, wie kosmetische
Anwendungseigenschaften, von Makeup verwendet werden kann. Die künstliche
Haut umfasst zusammenlaminiert eine Membran mit einem Polymer auf Urethanbasis
als Hauptkomponente derselben, die eine Oberfläche der künstlichen Haut bildet, und
einen nachgeahmten Muskelgewebebereich mit einem Polymer auf Urethanbasis
als Hauptkomponente desselben, der die Innenseite der künstlichen
Haut bildet, wobei die künstliche
Haut eine Oberflächenform
aufweist, die die Ungleichmäßigkeit
der Hautoberfläche
eines lebenden Wesens nachahmt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Durch
sorgfältige
Untersuchungen stellten die Erfinder der vorliegenden Erfindung
fest, dass, wenn ein UV-Schutzmittel auf die Haut appliziert wird,
das Mittel hauptsächlich
auf der Haut verbleibt und die Menge der transdermalen Absorption
des Mittels so gering ist, dass die UV-Schutz- oder Abschirmwirkung
nicht beeinflusst wird. Entsprechend ermittelten sie, dass eine
künstliche
Haut, die die Verhaltensweisen von auf tatsächliche Haut applizierten UV-Absorptionsmitteln
simulieren kann,
- 1) aus einem Material, das
eine der Epidermis ähnliche
UV-Strahlungsdurchlässigkeit
aufweist und eine minimale Menge von UV-Schutzmitteln absorbiert,
und
- 2) durch Behandeln des Materials derart, dass die Oberfläche tatsächlicher
Haut nachgeahmt wird, erzeugt werden kann. Die Erfinder führten ihre
Forschung weiter und gelangten nun zur vorliegenden Erfindung.
-
Daher
erfolgt durch die vorliegende Erfindung die Bereitstellung von künstlicher
Haut, die eine Dicke von 100 bis 1000 μm aufweist, die aus Nylon hergestellt
wurde und die, wenn sie zu einem dünnen Film mit einer Dicke von
100–1000 μm geformt
wurde, eine prozentuale Durchlässigkeit
für Licht
mit einer Wellenlänge von
450–280
nm von mindestens 10 % zeigt, wobei Furchen nachahmende Rillen auf
der Oberfläche
der künstlichen
Haut angebracht sind.
-
Durch
die vorliegende Erfindung erfolgt ferner die Bereitstellung eines
Verfahrens zur Beurteilung von UV-Schutzmitteln (im folgenden als
das Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung bezeichnet)
auf der Basis der Beziehung zwischen dem UV-Abschirmvermögen eines
UV-Schutzmittels und dem Grad der UV-Durchlässigkeit durch die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung, auf die das UV-Schutzmittel auf
der Seite, die Furchen nachahmende Rillen aufweist, appliziert wurde.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Diese
und andere Aufgaben, Merkmale und viele damit zusammenhängende Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres klar, wenn diese
unter Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
bei Betrachtung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich wird,
wobei:
-
1 die
Ergebnisse einer Untersuchung an Ausgangsmaterialien, die für die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung geeignet sind, mittels des UV-Durchlässigkeitsverfahrens
zeigt;
-
2 die
Ergebnisse einer Untersuchung an Ausgangsmaterialien, die für die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung geeignet sind, in Bezug auf die
Sorption von UV-Schutzmitteln zeigt;
-
3A und 3B die
Oberflächenkonfigurationen
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung und ein repräsentatives Vergleichsprodukt
zeigen;
-
4 die
Korrelation zwischen SPF-Werten, die aufgrund der Ergebnisse des
In-vivo-Tests berechnet wurden, und denjenigen, die aus den Ergebnissen
des Tests unter Verwendung der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung berechnet wurden, zeigt; und
-
5 die
Ergebnisse einer Untersuchung der UV-Abschirmwirkung über die
Zeit im Hinblick auf die Applikation eines Sonnenschutzmittels auf
der künstlichen
Haut zeigt.
-
BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
vorliegende Erfindung wird als nächstes
detailliert beschrieben.
-
A. Material und Struktur
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung
-
Das
Material der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung ist Nylon, das, wenn es zu einem
dünnen
Film einer Dicke von 100–1000 μm geformt
wurde, eine prozentuale Durchlässigkeit
für Licht
mit einer Wellenlänge
von 450–280
nm von mindestens 10 % zeigt.
-
Der
Grund für
die Festlegung der Dicke auf 100–1000 μm besteht darin, dass die Dicke
der Epidermis etwa in diesen Bereich fällt. Wenn das künstliche
Hautprodukt eine Dicke aufwiese, die außerhalb des Bereichs liegt,
könnte
ein derartiges Produkt nicht passend als Hautmodell dienen. Das
Material der künstlichen Haut
der vorliegenden Erfindung kann daher aus Nylonarten gewählt werden,
die, wenn sie zu einem dünnen Film
mit einer Dicke, die in den im Vorhergehenden genannten Bereich
fällt,
geformt wurden, eine prozentuale Durchlässigkeit für Licht mit einer Wellenlänge von
450–280
nm von mindestens 10 % zeigen. Die Bedingungen in Bezug auf Wellenlänge und
Lichtdurchlässigkeit
werden durch die folgenden a) und b) bestimmt.
- a)
Der Wellenlängenbereich
von 450–280
nm umfasst den größten Teil
der UV-Strahlung mittlerer Wellenlänge (UV-B) und UV-Strahlung
langer Wellenlänge
(UV-A).
- b) Die UV-Durchlässigkeit
der Epidermis im Hinblick auf UV-Strahlung
mit einer in diesen Bereich fallenden Wellenlänge beträgt etwa 10 % oder mehr.
-
Beispiele
für Polymere,
die die obigen Anforderungen erfüllen,
umfassen allgemein Nylonarten (spezielle Beispiele umfassen Nylon-6
und Nylon-66). Nylonarten werden verwendet, da sie im wesentlichen
kein UV-Schutzmittel sorbieren und ihre Verwendung daher eine Überschätzung der
UV-Abschirmwirkung von UV-Schutzmitteln verhindern kann.
-
Ein
dünner
Film des im Vorhergehenden genannten Nylons mit einer Dicke von
100–1000 μm kann aus
dem Nylon gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren oder einem in Handel erhältlichen hergestellt werden.
-
Die
künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung muss auf einer Oberfläche derselben
Furchen imitierende Rillen aufweisen. Diese Anforderung ist notwendig,
um eine Reproduktion der Furchenstruktur der Epidermis zu ermöglichen.
Der Verweis auf "eine
Oberfläche" erfolgt, da die
in der Epidermis realer Haut gefundenen Furchen nur auf der Hautoberfläche (d.h.
auf nur einer Oberfläche)
existieren.
-
Die
die Furchen nachahmenden Rillen erfüllen vorzugsweise die folgenden
Anforderungen derart, dass sie die durchschnittliche Furchenstruktur
in der tatsächlichen
Epidermis nachahmen:
- 1) Der Querschnitt jeder
Rille, längs
der kurzen Seite geschnitten, weist eine V-Form auf.
- 2) Der Scheitelwinkel der V-Form beträgt 60–150°.
- 3) Die Tiefe jeder Rille beträgt 30–100 μm.
- 4) Die Breite jeder Rille beträgt 50–300 μm.
- 5) Die Häufigkeit
von Rillen, die eine Längeneinheit
längs oder
senkrecht zur Länge
durchlaufen, beträgt 0,5–2,0 Rillen/mm.
- 6) Die Häufigkeit
von Rillen, die eine Längeneinheit
schräg
durchlaufen, beträgt
0,5–2,0
Rillen/mm.
-
Das
Verfahren zur Bildung einer derartigen Oberflächenstruktur der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt und
Schneiden unter Verwendung einer Schneidvorrichtung oder Formen
unter Verwendung einer Form kann verwendet werden, um eine gewünschte Oberflächenstruktur
zu bilden.
-
Im
Hinblick auf die Struktur der tatsächlichen Epidermis weisen bei
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung die anderen Bereiche als die Furchen
nachahmenden Rillenbereiche in der Oberfläche vorzugsweise Mikrounregelmäßigkeiten
oder eine raue Oberfläche
auf. Derartige Mikrounregelmäßigkeiten
können, ohne
hierauf beschränkt
zu sein, durch eine chemische Behandlung, Feilen oder ähnliche
Mittel oder Blasstrahlen gebildet werden. Blasstrahlen ist insofern
bevorzugt, als es die Bereitstellung von Produkten gleichförmiger Qualität in Bezug
auf Mikrounregelmäßigkeit
ermöglicht.
-
Die
künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung kann durch Ausbilden einer Furchen
imitierenden Rillenstruktur auf einer Oberfläche eines dünnen Films des im Vorhergehenden
genannten Nylons und von Mikrounregelmäßigkeiten vorzugsweise auf
anderen Bereichen als den Rillen aufweisenden Bereichen auf der Oberfläche hergestellt
werden, um die oben beschriebenen Anforderungen zu erfüllen.
-
B. Beurteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung
-
Bei
dem Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden UV-Schutzmittel
auf der Basis der Beziehung zwischen dem UV-Abschirmvermögen eines
UV-Schutzmittels und dem Grad der UV-Durchlässigkeit durch die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung, auf die das UV-Schutzmittel auf
der Seite, die Furchen nachahmende Rillen aufweist, appliziert wurde,
beurteilt. Bei diesem Verfahren können die Leistung oder die
charakteristischen Merkmale der künstlichen Haut der vorliegenden
Erfindung sehr genau gezeigt werden.
-
Das
heißt,
die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass sie die Verhaltensweisen
von UV-Schutzmitteln oder UV-Strahlung auf tatsächlicher Epidermis widerspiegelt,
und sie kann daher passend bei der Beurteilung von UV- Schutzmitteln verwendet
werden.
-
Die
UV-Schutzmittel, die bei dem Beurteilungsverfahren der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
sind nicht speziell beschränkt,
und es kann ein breiter Bereich von UV-Schutzmitteln verwendet werden, der
diejenigen, die allgemein als UV-Absorptionsmittel kategorisiert
werden, und diejenigen, die allgemein als UV-Blocker kategorisiert
werden, umfasst.
-
Beispiele
für UV-Absorptionsmittel,
für die
das Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann, umfassen UV-Absorptionsmittel auf p-Aminobenzoesäurebasis,
wie p-Aminobenzoesäure,
Monoglyceryl-p-aminobenzoat, Ethyl-p-N,N-dipropoxyaminobenzoat, Ethyl-p-N,N-diethoxyaminobenzoat,
Ethyl-p-N,N-dimethylaminobenzoat, Butyl-p-N,N-dimethylaminobenzoat
und Methyl-p-N,N-dimethylaminobenzoat; UV-Absorptionsmittel auf
Anthranilsäurebasis,
wie Homomenthyl-N-acetylanthranilat;
UV-Absorptionsmittel auf Salicylsäurebasis, wie Amylsalicylat,
Menthylsalicylat, Homomenthylsalicylat, Octylsalicylat, Phenylsalicylat,
Benzylsalicylat, p-Isopropanolphenylsalicylat; UV-Absorptionsmittel
auf Zimtsäurebasis,
wie Octylcinnamat, Ethyl-4-isopropylcinnamat, Methyl-2,5-diisopropylcinnamat,
Ethyl-2,4-diisopropylcinnamat, Methyl-2,4-diisopropylcinnamat, Propyl-p-methoxycinnamat,
Isopropyl-p-methoxycinnamat, Isoamyl-p-methoxycinnamat, Octylmethoxycinnamat-(2-ethylhexyl-4-methoxycinnamat),
2-Ethoxyethyl-p-methoxycinnamat, Cyclohexyl-p-methoxycinnamat,
Ethyl-α-cyano-β-phenylcinnamat,
2-Ethylhexyl-α-cyano-β-phenylcinnamat, Glyceryloctanoat-di-p-methoxycinnamat
und 3-Methyl-4-[methylbis(trimethylsiloxy)silyl]butyl-3,4,5-trimethoxycinnamat;
UV-Absorptionsmittel auf Benzophenonbasis, wie 2,4-Dihydroxybenzophenon,
2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon,
2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon,
2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzo phenon,
2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon,
ein Salz von 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure, 4-Phenylbenzophenon,
2-Ethylhexyl-4'-phenylbenzophenon-2-carboxylat,
2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon und 4-Hydroxy-3-carboxybenzophenon;
und andere UV-Absorptionsmittel, wie 3-(4-Methylbenzyliden)-d,l-campher,
3-Benzyliden-d,l-campher, Urocansäure, Ethylurocanat, 2-Phenyl-5-methylbenzoxazol,
2-(2-Hydroxy-5-tert.-octylphenyl)benzotriazol,
2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazol,
Dibenzalazin, Dianisoylmethan, 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 5-(3,3-Dimethyl-2-norbornyliden)-3-pentan-2-on
und 2,4,6-Tris[4-(2-ethylhexyloxycarbonyl)anilino]-1,3,5-triazin.
-
Beispiele
für UV-Blocker,
für die
das Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann, umfassen Metalloxide, wie Titandioxid und Zinkoxid.
-
Gemäß dem Beurteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung besteht eine wesentliche Anforderung darin,
dass der Grad der UV-Durchlässigkeit
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung (auf die ein UV-Schutzmittel auf
einer Oberfläche,
die Furchen nachahmende Rillen trägt, appliziert wurde) mit dem UV-Abschirmvermögen eines
UV-Schutzmittels in Zusammenhang steht. Daher besteht die erste
Stufe in der Messung der UV-Durchlässigkeit durch die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung, auf die das UV-Schutzmittel wie
oben angegeben appliziert wurde.
-
Typischerweise
kann durch Detektion eines Transmissionsspektrums von UV-Strahlung
mit gewünschten
Wellenlängen,
die in dem Vorhergehenden genannten Bereich fallen, die prozentuale
UV-Durchlässigkeit
von interessierender UV-Strahlung gemessen werden. Diese Messung
kann sich bekannter Mittel, wie eines Spektrophotometers (das vorzugsweise
mit einem Integrationsbereich ausgestattet ist) oder eines Multiphotometerdetektors unter
Verwendung eines Xe-Bogensonnensimulators als Lichtquelle bedienen.
-
Auf
der Basis der auf diese Weise erhaltenen UV-Transmissionsspektren,
die durch die im Vorhergehenden genannten Messmittel gemessen wurden,
können
UV-Schutzmittel in Bezug auf das Abschirmvermögen gegenüber UV-Strahlung miteinander
verglichen werden oder auf der Basis von Ergebnissen eines derartigen
Vergleichs SPF-Werte berechnet werden (beispielsweise gemäß dem SPF-Berechungsverfahren
gemäß der Offenbarung
in US-A-5500533 ≡ offengelegte
japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 7-167781), um dadurch die
UV-Durchlässigkeit
mit dem UV-Abschirmvermögen
in Beziehung zu setzen.
-
Das
Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine
passende Beurteilung der UV-Abschirmwirkung von UV-Schutzmitteln
ohne die Verwendung von tatsächlicher
Epidermis, wodurch die Zahl von an Menschen oder Tieren durchzuführenden
Tests signifikant verringert wird.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird als nächstes
detailliert mittels Beispielen beschrieben, die nicht als die Erfindung
hierauf beschränkend
betrachtet werden sollten. In den folgenden Beispielen werden, falls
nicht anders angegeben, Mengen der Substanzen in Masseprozent (Masse-%)
in Bezug auf die Zusammensetzung, zu der die Substanzen gegeben
werden, ausgedrückt.
-
A. Untersuchung an Materialien
zur Herstellung der künstlichen
Haut
-
Ein
Vortest wurde durchgeführt,
um geeignete Ausgangsmaterialien zur Herstellung der künstlichen Haut
der vorliegenden Erfindung auszuwählen (im folgenden werden die
Ausgangsmaterialien einfach als die Materialien künstlicher
Haut bezeichnet).
-
Untersuchung an Materialien
auf der Basis der Durchlässigkeit
-
Innerhalb
des UV-Bereichs wurde die prozentuale Durchlässigkeit der im folgenden angegebenen dünnen Filme
erhalten, um für
das Material künstlicher
Haut gemäß der vorliegenden
Erfindung Materialien zu bestimmen, die die Anforderung erfüllen, dass
sie "wenn sie zu
einem dünnen
Film mit einer Dicke von 100–1000 μm geformt
wurden, eine prozentuale Durchlässigkeit
für Licht
mit einer Wellenlänge
von 450–280 nm
von mindestens 10 %" aufweisen.
- 1) Polycarbonat (Dicke: 180 μm)
- 2) Nylon-6 (Dicke: 500 μm)
- 3) Polypropylen (Dicke: 1000 μm,
750 μm)
- 4) Polyethylen (Dicke: 1000 μm)
-
Bei
der Messung der prozentualen Durchlässigkeit für UV-Strahlung wurde ein mit einem Integrationsbereich
ausgestattetes Spektrophotometer (U3410, ein Produkt von Hitachi)
verwendet.
-
1 zeigt
die Ergebnisse des Tests [in dem Diagramm x-Achse: Wellenlänge (nm)
des Bestrahlungslichts, y-Achse: prozentuale Durchlässigkeit
(%)].
-
Wie
in 1 gezeigt ist, erfüllen Nylon-6 und Polypropylen
die obige Anforderung, dass sie "wenn
sie zu einem dünnen
Film mit einer Dicke von 100–1000 μm geformt
wurden, eine prozentuale Durchlässigkeit
für Licht
mit einer Wellenlänge
von 450–280
nm von mindestens 10 %" aufweisen,
und sind daher als das Material künstlicher Haut gemäß der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf die UV-Durchlässigkeit bevorzugt.
-
Untersuchung an Materialien
auf der Basis der Sorption
-
Zusätzlich zur
UV-Durchlässigkeit
dient die Sorption von UV-Schutzmitteln
ebenfalls als Kriterium für das
Material künstlicher
Haut gemäß der vorliegenden
Erfindung. Haut sorbiert im wesentlichen keine UV-Schutzmittel und
daher werden Materialien mit einer derartigen Sorptionseigenschaft
vorzugsweise für
das Material künstlicher
Haut gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgewählt.
Ferner besteht, wenn ein UV-Schutzmittel in künstlicher Haut sorbiert wird,
eine stärkere
Neigung zur Überschätzung der
UV-Abschirmwirkung des UV-Schutzmittels.
-
Ein
Test wurde auf die folgende Weise durchgeführt. Eine UV-Schutzmittellösung, die
Octylmethoxycinnamat (UV-Schutzmittel), Decamethylcyclopentaisloxan
(flüssiges
Siliconöl)
und Pentaerythrit-tetra-2-ethylhexanoat (Esteröl) in den Masseverhältnissen
20:30:30 enthielt, wurde hergestellt. Dünne Filmproben (Dicke jeweils
500 μm)
aus Nylon-6 und Polypropylen wurden über einen Zeitraum von einem
halben Tag in die Lösung
eingetaucht. Anschließend
wurden die Proben aus der Lösung
entfernt und sorgfältig
mit Ethanol gewaschen. Vor und nach der UV-Schutzmittelbehandlung
wurde die UV-Durchlässigkeit
für jede
Probe der dünnen Polymerfilme
unter Verwendung des oben beschriebenen, mit einem Integrationsbereich
ausgestatteten Spektrophotometers gemessen.
-
2 zeigt
die Ergebnisse des obigen Tests (x-Achse: Wellenlänge (nm)
des Bestrahlungslichts, y-Achse- Extinktion).
-
Wie
in 2 gezeigt ist, variierte die Extinktion des Polypropylens,
insbesondere im UV-B-Bereich, vor und nach der obigen Behandlung
(d.h. die Extinktion nahm nach der Behandlung zu). Dies zeigt klar,
dass infolge obiger Tauchbehandlung Octylmethoxycinnamat, ein UV-B-Absorptionsmittel,
auf den Polypropylenfilm sorbiert wurde und verblieb. Im Gegensatz
dazu zeigt der Nylon-6-Film keinen Unterschied im Hinblick auf die Extinktion
vor und nach der Behandlung über
den gesamten gemessenen Bereich. Dies zeigt, dass Octylmethoxycinnamat
in dem Nylon-6-Film nicht wesentlich sorbiert wurde.
-
Die
Ergebnisse des obigen Tests zeigen, dass Nylonarten, insbesondere
Nylon-6, als Material der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind.
-
B. Herstellung der künstlichen
Haut
-
Gemäß den Ergebnissen
des obigen Tests wurde Nylon-6 (dünner Film (Dicke: 500 μm)) als das
Material für
die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung verwendet. Auf einer Oberfläche des
dünnen
Films wurde eine Rillenstruktur, die die im folgenden beschriebenen
Bedingungen (1) bis (7) erfüllte,
durch Schneiden unter Verwendung einer Schneidvorrichtung bereitgestellt
und ferner Mikrounregelmäßigkeiten
auf anderen Bereichen als den Rillenbereichen in der Oberfläche durch
eine Blasstrahlbehandlung (Behandlung des Schlagens mit kleinen
Glasperlen mit hoher Geschwindigkeit) zur Ausbildung einer rauen
Oberfläche
unter Berücksichtigung
der Konfiguration der Oberfläche
von Furchen aufweisender humaner Haut (Furchentiefe: 50–100 μm, Furchenbreite:
etwa 100 μm,
Zahl der Furchen: 1–2
Furchen/mm) und der Tatsache, dass sich die Furchen erweitern, wenn
eine äußerlich
auf Haut anzuwendende Zusammensetzung auf diese appliziert wird, bereitgestellt.
- (1) Der Querschnitt jeder Rille, längs der
kurzen Seite geschnitten, weist V-Form auf.
- (2) Der Scheitelwinkel der V-Form beträgt 105°.
- (3) Die Tiefe jeder Rille beträgt 76 μm.
- (4) Die Breite jeder Rille beträgt 200 μm.
- (5) Die Häufigkeit
von Rillen, die eine Längeneinheit
längs zur
Länge durchlaufen,
beträgt
1 Rille/mm.
- (6) Die Häufigkeit
von Rillen, die eine Längeneinheit
senkrecht zur Länge
durchlaufen, beträgt
0,5 Rille/mm.
- (7) Die Häufigkeit
von Rillen, die eine Längeneinheit
schräg
durchlaufen, beträgt
0,5 Rillen/mm.
-
3A zeigt
die Oberflächenkonfiguration
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Struktur,
und 3B zeigt die Oberflächenkonfiguration eines im
Handel erhältlichen
porösen
Bandes (TRANSPORETM Surgical Tape, Produkt
von 3M Healthcare) zum Vergleich. Wie in 3A gezeigt
ist, ist die Oberflächenkonfiguration
der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung ähnlich
der von humaner Haut. Im Gegensatz dazu ist die Oberflächenkonfiguration
des in 3 gezeigten porösen Bandes
der von humaner Haut weniger ähnlich,
was erwartete Probleme in Bezug auf die Reproduktion oder Simulation des
Verhaltens von UV-Schutzmitteln auf reale Haut ergibt. Darüber hinaus
wird das Austreten von Testmitteln, die ein UV-Schutzmittel enthalten,
durch Poren in dem porösen
Band und die Permeation von UV-Schutzmitteln in eine Klebeschicht
ebenfalls erwartet und diese Faktoren tragen zusammen zu Problemen
in Verbindung mit der im Vorhergehenden genannten Reproduktion bei.
-
C. Beurteilungsverfahren
der vorliegenden Erfindung
-
Die
künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung in 3A und
ein in 3B gezeigtes poröses Band (TRANSPORETM Surgical Tape, Produkt von 3M Healthcare,
das als Vergleichsprodukt dient) wurden zur Feststellung der Verwendbarkeit
des Beurteilungsverfahrens gemäß der Erfindung
verglichen. W/O-Sonnenschutzmittel der im folgenden beschriebenen
Zusammensetzungen (Tabelle 1, A-F) wurden als die Proben für die Untersuchung
der UV-Abschirmwirkung verwendet.
-
-
Auf
eine der für
den obigen Abschnitt A in den Beispielen beschriebenen Weise wurde
die als Testsubjekt dienende künstliche
Haut auf deren rauer Oberfläche
mit einem der obigen Sonnenschutzmittel A–F in einer Menge von 2 mg/cm2 beschichtet und einer Analyse des UV-Transmissionsspektrums
unterzogen. Die Messungen wurden in In-vitro-SPF-Werte gemäß den bekannten
SPF-Berechnungsverfahren (offengelegte japanische Patentanmeldung
(Kokai) Nr. 7-167781, Beispiel 1 oder in US-5500533, Ausführungsform 1) umgewandelt.
-
Die
Ergebnisse und die In-vivo-SPF-Werte – die durch ein Testinstitut
auf der Basis des allgemeinen Verfahrens zur Bestimmung von SPF-Werten
unter Verwendung von Menschen ermittelt wurden (siehe die unterste
Zeile in Tabelle 1) – wurden
verglichen, um dadurch die Verwendbarkeit des Beurteilungs verfahrens
der vorliegenden Erfindung zu untersuchen.
-
4 zeigt
die Ergebnisse des obigen Vergleichs (x-Achse: SPF-Werte, die durch
das allgemeine Verfahren berechnet wurden, y-Achse: SPF-Werte, die
durch das Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung berechnet
wurden).
-
Wenn
die künstliche
Haut verwendet wurde, korrelierten die SPF-Werte der y-Achse und
die SPF-Werte der x-Achse ziemlich; daher erwies sich das Beurteilungsverfahren
unter Verwendung der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung als hoch zuverlässig. Im Gegensatz dazu variierten
die Ergebnisse breit, wenn poröses
Band verwendet wurde; daher erwies es sich als schwierig, zuverlässige Daten
zu erhalten, wenn das Band verwendet wurde.
-
(2) Untersuchung der Abschirmwirkung
gegenüber
UV-Strahlung von mit einem Sonnenschutzmittel beschichteter künstlicher
Haut über
die Zeit
-
Während die
Wellenlängen
von UV-Strahlung so festgelegt wurden, dass sie in den Bereich von
UV-B fielen, wurde die UV-Extinktion
der mit einem Sonnenschutzmittel beschichteten künstlichen Haut über die
Zeit gemessen und auf diese Weise durch die Sorption des Sonnenschutzmittels
ausgeübte
tatsächliche
Wirkungen untersucht.
-
Das
im folgenden beschriebene W/O-Emulsionssonnenschutzmittel wurde
als für
Abschirmwirkungen gegenüber
UV-Strahlung zu testende Probe hergestellt.
Bestandteil | Menge
(Masse-%) |
(Bestandteil
A) | |
Octylmethoxycinnamat | 2,0 |
Decamethylcyclopentasiloxan | 30,5 |
Trimethylsiloxysilicat | 2,5 |
Dimethylpolysiloxan | 5,0 |
POE-Methylpolysiloxan-Copolymer | 1,0 |
Dimethyldistearylammoniumhectorit | 0,7 |
(Bestandteil
B) | |
1,3-Butandiol | 5,0 |
Gereinigtes
Wasser | Rest |
-
<Herstellungsverfahren>
-
Die
Bestandteile A wurden mit einem Homomischer gerührt und die Bestandteile B
wurden unter Rühren
allmählich
zugegeben, wodurch ein W/O-Sonnenschutzmittel hergestellt wurde.
-
Das
Sonnenschutzmittel wurde auf jedem der Testprüflinge (die künstliche
Haut in 3A und das poröse Band
in 3B) appliziert. Das Sonnenschutzmittel wurde auf
die raue Oberfläche
der Prüflinge
in einer Menge von 2 mg/cm2 appliziert.
Die Extinktion wurde bei 310 nm über
die Zeit gemäß dem in
dem obigen Abschnitt A in den Beispielen beschriebenen Verfahren
gemessen.
-
5 zeigt
die Ergebnisse des obigen Tests (in dem Diagramm x-Achse: nach der
Applikation verstrichene Zeit, y-Achse: Extinktion bei 310 nm).
-
Wie
in 5 gezeigt ist, war die UV-Abschirmwirkung des
Sonnenschutzmittels auf der künstlichen Haut
der vorliegenden Erfindung stabil. Im Gegensatz dazu nahm die UV-Abschirm wirkung
des Sonnenschutzmittels an dem porösen Band über die Zeit zu. Im Hinblick
darauf, dass das Sonnenschutzmittel oder das UV-Schutzmittel als
solches die UV-Abschirmwirkung über
die Zeit nicht erhöhen
kann, wird angenommen, dass die wie im Falle des porösen Bandes
beobachtete Zunahme der UV-Abschirmwirkung der Sorption des Sonnenschutzmittels
oder UV-Schutzmittels in die Bandoberfläche zuzuschreiben ist. Daher
wird die UV-Abschirmwirkung des Sonnenschutzmittels oder UV-Schutzmittels auf
dem porösen
Band überschätzt und
daher umfasst die Verwendung des porösen Bandes bei einem In-vitro-UV-Abschirmwirkungstests
ein hohes Risiko. Im Falle der künstlichen
Haut der vorliegenden Erfindung wurde im wesentlichen keine Sorption
des Sonnenschutzmittels oder UV-Schutzmittels
beobachtet und daher ist die künstliche
Haut der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem In-vitro-Test zur Verifizierung
der UV-Abschirmwirkung eines Sonnenschutzmittels oder UV-Schutzmittels
besonders bevorzugt. Daher ist das Bewertungsverfahren der vorliegenden
Erfindung klar verwendbar.
-
Offensichtlich
sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden
Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es ist daher verständlich,
dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche anders
als hier speziell beschrieben durchgeführt werden kann.