DE60118650T2

DE60118650T2 - Kunsthaut und Verfahren zur Beurteilung eines Sonnenschutzmittels

Info

Publication number: DE60118650T2
Application number: DE60118650T
Authority: DE
Inventors: Shiseido Research Center Akira Yokohama-shi Ishikubo; Shiseido Research Center Tohru Yokohama-shi Okamoto; Shiseido Research Center Hideo Yokohama-shi Nakajima
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2021-05-19
Also published as: ATE323124T1; US7004969B2; EP1156074A1; US20030109927A1; EP1156074B1; DE60118650D1; US20020045941A1

Description

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 (TRANSPORE^TM 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 α_TH für die Basis α einer lichtverstärkenden Wirksamkeit α^UVA berechnet und unter Verwendung von EUI × α_TH ^UVA ein letztendlicher theoretischer Wert EUI_UL für EUI berechnet. Wenn EUI_UL größer als 75 ist, wird der SPF-Wert aus 1350/EUI_UL 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 (TRANSPORE^TM 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 (TRANSPORE^TM 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.
TABELLE 1
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.

Claims

Künstliche 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.
Künstliche Haut nach Anspruch 1, wobei das Nylon Nylon-6 ist.
Künstliche Haut nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Furchen nachahmenden Rillen die folgenden Merkmale aufweisen: 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; und 6) die Häufigkeit von Rillen, die eine Längeneinheit schräg durchlaufen, beträgt 0,5–2,0 Rillen/mm.
Künstliche Haut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die Mikrounregelmäßigkeiten in anderen Bereichen als den Furchen nachahmenden Rillenbereichen auf der Oberfläche aufweist.
Künstliche Haut nach Anspruch 4, wobei die Mikrounregelmäßigkeiten solche sind, die durch Blasstrahlen gebildet wurden.
Künstliche Haut, die einen dünnen Nylonfilm, wobei der dünne Film eine Dicke von 100–1000 μm aufweist und eine prozentuale Durchlässigkeit für Licht mit einer Wellenlänge von 450–280 nm von mindestens 10 % zeigt, und Furchen nachahmende Rillen auf einer Oberfläche des Films umfasst.
Verfahren zur Beurteilung eines UV-Schutzmittels auf der Basis der Beziehung zwischen dem UV-Abschirmvermögen des UV-Schutzmittels und der UV-Durchlässigkeit durch die künstliche Haut gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, nachdem die künstliche Haut mit dem UV-Schutzmittel auf der Seite, die Furchen nachahmende Rillen aufweist, beschichtet wurde.