JP4365452B2

JP4365452B2 - 紫外線防御効果の評価方法、評価装置、評価プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体

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Publication number: JP4365452B2
Application number: JP2009514285A
Authority: JP
Inventors: 由将三浦; 正人畑尾
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: TWI335985B; WO2009051222A1; EP2204646B1; CN101821604A; EP2204646A4; JPWO2009051222A1; TW200925580A; EP2204646A1; AU2008312804B2; CN101821604B; US20100256924A1; KR20100057676A; AU2008312804A1; US7937227B2; HK1146599A1; KR101010174B1

Description

本発明は、紫外線防御効果の評価方法、評価装置、評価プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体に係り、特に照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても紫外線防御効果の高精度な評価を実現するための紫外線防御効果の評価方法、評価装置、評価プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体に関する。

従来、紫外線による日焼けを防止するための化粧品（いわゆるサンケア商品）の紫外線防御効果を表わす尺度としてＳＰＦ（ＳｕｎＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＦａｃｔｏｒ）値が用いられている。このＳＰＦ値は、紫外線による日焼けから肌を守り、日焼けを防ぐ効果を示す指数であり、サンケア商品を使用した場合に、かすかに赤みを起こさせるために必要な紫外線量を、サンケア商品を使用しない場合に、かすかに赤みを起こさせるために必要な紫外線量で除した値により定義される。例えば、ＳＰＦ値が１０のサンケア化粧品を使用すると、素肌で日焼けする場合の１０倍の紫外線を浴びる時に、素肌と同じような日焼け（紅斑）をするという意味である。

ＳＰＦ値の測定には、季節や場所によって値が異なる可能性がある太陽光ではなく、太陽光線に非常に近い人工光（ソーラシミュレーター）を採用している。測定法は、製品を塗らない肌と塗った肌にそれぞれ一定量の紫外線を照射し、翌日、紅斑を起こしたかどうかを調べることによる。

上述の方法に準拠して測定したＳＰＦ値を用いれば、サンケア商品の紫外線防御効果の容観的な評価が可能となる。しかし、上述の方法は多数の特定の肌タイプの被験者の協力が不可欠であるので、多大な費用と日数とを必要とする。したがって、例えば開発段階にある製品の紫外線防御効果の評価のため等に、ｉｎｖｉｔｒｏで、簡便に、上述の方法で得られたｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値との相関が高いｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値の算出方法の関発が望まれてきた。

従来、ｉｎｖｉｔｒｏ測定による紫外線防御効果の評価方法としては、有機溶媒で希釈した試料を石英セルに入れ、その紫外線の吸光度又は透過率を測定する希釈溶液法、並びに、試料を石英板上で均一な厚さのフィルム膜として形成し、その紫外線の吸光度又は透過率を測定する薄膜法等が知られていた。このような従来方法は、紫外線吸収剤の吸収極大波長及び防御波長領域等の特性を把握するには有意義であるが、ＳＰＦ値を予想することはできなかった。それは、これらの紫外線防御効果の評価方法が、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値を測定する方法と大きく乖離しているためであった。また、ＳＰＦ値が示す生体反応には、紫外線の波長依存性があり、紅斑反応を起こしやすい紫外線波長から紅斑反応を起こしづらい紫外線波長までがあるために、生体に対する影響について波長毎に考慮する必要があると考えられた。

上述の２つの問題点について、非特許文献１では、皮膚代替膜としての医療用テープ上に試料を塗布し、試料の分光透過スペクトルを測定して、この測定結果をＤｉｆｆｅｙ＆Ｒｏｂｓｏｎ式によりＳＰＦ値を演算した。このＤｉｆｆｅｙ＆Ｒｏｂｓｏｎ式は、人間の生体反応としての紅斑反応の波長依存性について、非特許文献２で開示された紅斑係数（赤くなり易さ）を用いることで対応をとったために、上述の課題を解決することに成功していた。

しかしながら、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値には、個体差、部位差、年齢差、性差、及び皮膚タイプの差等のあらゆる要因があるために、紅斑係数の一例のみによって、正確にＳＰＦ値を予測することは実際には非常に困難であることが問題とされていた。

そのため、紅斑係数のみを採用するのではなく、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知である多数の試料と分光透過スペクトルとの関係から、統計的に高い相関が得られる演算式を導き出し、未知の試料においても、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値を予測できる評価方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この評価方法により、高精度でｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値が得られ、個体差、部位差、年齢差、性差、及び皮膚タイプの差等から生じるバラツキの要因も解決した。
ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＣｏｓｍｅｔｉｃＣｈｅｍｉｓｔｓ（１９８９）４０：３３，１２７−１３３ＣＩＥＪｏｕｒｎａｌ（１９８７）６：１，１７−２２特許第３３３７８３２号公報

しかしながら、上記特許文献１で開示された紫外線防御効果の評価方法は、ＳＰＦ値３０程度までは、精度の良い予測が可能であるものの、ＳＰＦ値３０以上の試料に対しては正確な予測を行うことができないという問題があった。近年では、ＳＰＦ値５０以上の製品が主流であり、今後さらなる高ＳＰＦ値を有する製品（高ＳＰＦ品）が投入されることが予想されるため、それらの高ＳＰＦ品を評価するための手法が必要となる。

また、昨今においては、紫外線吸収剤の紫外光による光劣化現象について多くの知見が明らかになってきた。したがって、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値の算出方法においても、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値の測定条件と同様な光照射条件を再現することによる、ＳＰＦ値の低下相当分を正しく見積もることが、正確なＳＰＦ値の予測には不可欠であると考えられる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値と高い相関を示す、ｉｎｖｉｔｒｏ測定による紫外線防御効果の高精度な評価を実現することを目的とする。

上記の課題を達成するために本発明では、次に述べる各ステップ及び各手段を講じたことを特徴とする。

本発明は、測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価方法において、予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップと、前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップと、前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップとを有することを特徴とする。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても紫外線防御効果の高精度な評価を実現することができる。

また、前記第１のステップは、任意の時間間隔で経時変化における分光透過スペクトルを測定することが好ましい。これにより、時間間隔を任意に設定することで、処理時間等の調整を容易に行うことができる。したがって、必要に応じて評価処理時間等を短縮することができる。

また、前記第１のステップは、前記測定試料における分光透過スペクトルの光劣化による経時変化を測定することが好ましい。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映し高精度なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。

また、前記第３のステップは、前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出し、更に予め設定された参照試料から得られる前記参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つのデータを用いて、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を補正することが好ましい。これにより、参照試料を用いて得られたｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び試料塗布量のうち、少なくとも１つを用いて補正することで、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦの数値に見合う高精度なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。

また、前記第３のステップは、前記参照試料として、少なくとも前記第１のステップで用いられる波長領域において、透過率が５０％以上の液状物を前記皮膚代替膜の上に用いることが好ましい。これにより、参照試料を皮膚代替膜のみでなく測定試料の場合のブランクとして扱うことで、評価の精度を向上させることができる。

また、前記第３のステップは、前記参照試料として、少なくとも前記第１のステップで用いられる波長領域において、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを用いることが好ましい。これにより、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを参照試料として用いることで、評価の精度を向上させることができる。

また、前記第３のステップは、光源単独条件で光照射した際の光源強度に基づいて１ＭＥＤを算出することが好ましい。これにより、紫外光による光劣化現象を反映した高精度な紫外線防御効果の評価を行うことができる。

また、本発明は、測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価装置において、予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する経時変化測定手段と、前記経時変化測定手段により得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する相関関係設定手段と、前記相関関係設定手段により得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出するＳＰＦ予測値算出手段とを有することを特徴とする。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても紫外線防御効果の高精度な評価を実現することができる。

また、前記経時変化測定手段は、任意の時間間隔で経時変化における分光透過スペクトルを測定することが好ましい。これにより、時間間隔を任意に設定することで、処理時間等の調整を容易に行うことができる。したがって、必要に応じて評価処理時間等を短縮することができる。

また、前記経時変化測定手段は、前記測定試料における分光透過スペクトルの光劣化による経時変化を測定することが好ましい。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映し高精度なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。

また、前記ＳＰＦ予測値算出手段は、前記相関関係設定手段により得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出し、更に予め設定された参照試料から得られる前記参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つのデータを用いて、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を補正することが好ましい。これにより、参照試料を用いて得られたｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び試料塗布量のうち、少なくとも１つを用いて補正することで、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦの数値に見合う高精度なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。

また、前記ＳＰＦ予測値算出手段は、前記参照試料として、少なくとも前記経時変化測定手段で用いられる波長領域において、透過率が５０％以上の液状物を前記皮膚代替膜の上に用いることが好ましい。これにより、参照試料を皮膚代替膜のみでなく測定試料の場合のブランクとして扱うことで、評価の精度を向上させることができる。

また、前記ＳＰＦ予測値算出手段は、前記参照試料として、少なくとも前記経時変化測定手段で用いられる波長領域において、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを用いることが好ましい。これにより、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを参照試料として用いることで、評価の精度を向上させることができる。

また、前記ＳＰＦ予測値算出手段は、光源単独条件で光照射した際の光源強度に基づいて１ＭＥＤを算出することを特徴とする。これにより、紫外光による光劣化現象を反映した高精度な紫外線防御効果の評価を行うことができる。

また、本発明は、測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価プログラムにおいて、コンピュータに、予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップ、前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップ、及び、前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップを実行させる評価プログラムを提供する。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても紫外線防御効果の高精度な評価を実現することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における紫外線防御効果の評価を容易に実現することができる。

また、本発明は、測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、コンピュータに、予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップ、前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップ、及び、前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップを実行させるための評価プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。これにより、記録媒体により他の複数のコンピュータに容易に紫外線防御効果の評価プログラムをインストールすることができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における紫外線防御効果の評価を容易に実現することができる。

本発明によれば、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値と高い相関を示す、ｉｎｖｉｔｒｏ測定による紫外線防御効果の高精度な評価を実現することができる。

本実施形態における紫外線防御効果の評価装置の概略構成の一例を示す図である。本実施形態における紫外線防御効果の評価装置の機能構成の一例を示す図である。本発明における評価処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。本発明における紫外線防御効果の評価処理手順の一例を示す図である。参照サンプルの透過光計測の測定結果（参照サンプルの経時スペクトル）を示す図である。参照サンプルにおける測定結果（参照サンプルの経時紅斑効果量）を示す図である。参照サンプルにおける１分毎のデータに換算した場合の紅斑効果量及び累積紅斑効果量を示す図である。参照サンプルにおける経時累積紅斑効果量を示す図である。試験サンプルＡにおける測定結果（試験サンプルＡの経時スペクトル）を示す図である。試験サンプルＡにおける測定結果（試験サンプルＡの経時紅斑効果量）を示す図である。試験サンプルＡにおける１分毎のデータに換算した場合の紅斑効果量及び累積紅斑効果量を示す図である。試験サンプルＡにおける経時累積紅斑効果量を示す図である。試験サンプルＢにおける測定結果（試験サンプルＢの経時スペクトル）を示す図である。試験サンプルＢにおける測定結果（試験サンプルＢの経時紅斑効果量）を示す図である。試験サンプルＢにおける１分毎のデータに換算した場合の紅斑効果量及び累積紅斑効果量を示す図である。試験サンプルＢにおける経時累積紅斑効果量を示す図である。ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値及びｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値の相関の一例を示す図である。

符号の説明

１試料
１０評価装置
１１光源
１２フィルタ
１３第１光ファイバ
１４照射ポート
１５試料設置用基板
１６積分球
１７検出ポート
１８第２光ファイバ
１９分光器
２０光検出器
２１電算機
３１入力手段
３２出力手段
３３蓄積手段
３４経時変化測定手段
３５相関関係設定手段
３６ＳＰＦ予測値算出手段
３７制御手段
４１入力装置
４２出力装置
４３ドライブ装置
４４補助記憶装置
４５メモリ装置
４６ＣＰＵ
４７ネットワーク接続装置
４８記録媒体

以下に、本発明における紫外線防御効果の評価方法、評価装置、評価プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体を好適に実施した形態について、図面を用いて説明する。
＜評価装置：装置構成例＞
図１は、本実施形態における紫外線防御効果の評価装置の概略構成の一例を示す図である。

図１に示す評価装置１０は、試料（サンプル）１（参照試料又は測定試料（試験試料））を測定するための装置であり、光源１１と、フィルタ１２と、第１光ファイバ１３と、照射ポート１４と、試料設置用基板１５と、積分球１６と、検出ポート１７と、第２光ファイバ１８と、分光器１９と、光検出器２０と、電算機２１とを有するよう構成されている。

光源１１は、紫外線、可視光線、及び赤外線を含む白色光源であるキセノンランプが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。また、白色光源であるキセノンランプは、擬似的な太陽光線として用いることができる。

フィルタ１２は、光源１１からの光の進行方向近傍にあり、光源１１から発せられた光線の紫外線スペクトルを補正するフィルタである。

第1光ファイバ１３は、フィルタ１２からの光の進行方向近傍にあり、フィルタ１２を透過した光線を照射ポート１４へ導く。

照射ポート１４から上述の光線が照射され、照射ポート１４と検出ポート１７は所定の間隔で固定され、試料１が載せられた試料設置用基板１５が、照射ポート１４から一定の距離の位置に固定される。つまり、光の進行する順序で示すと、照射ポート１４、測定試料１、試料設置用基板１５、及び積分球１６の順に配置されている。

試料設置用基板１５は、試料１が載せられる試料台であり、例えば試料１の外周や一部を固定し保持する構造を有することが好ましい。

積分球１６は、試料１を透過した光線を受光し、光線を集光し、空間的に積分して均一にする。なお、積分球１６は、省略することが可能である。

検出ポート１７は、積分球１６により均一にされた光線を受光し、第２光ファイバ１８に光線を導く。

第２光ファイバ１８は、検出ポート１７からの光の進行方向近傍にあり、検出ポート１７により受光された光線を分光器１９に導く。

分光器１９は、第２光ファイバ１８からの光線を、紫外線領域である少なくとも２００乃至４００ｎｍの範囲において所定の波長間隔で分光することができる分光手段である。なお、所定の波長間隔としては、例えば０．５ｎｍ毎や１ｎｍ毎、５ｎｍ毎等があるが、本発明においては特に限定されるものではない。したがって、以下の説明では、一例として１ｎｍ毎に測定するものとする。分光器１９によって分光された紫外線は、光検出器２０に照射される。

分光器１９は、紫外線に感度特性が調整されており、例えば２００乃至４００ｎｍの紫外線領域に感度特性のすぐれた回折格子を用いることにより高感度な分光性能を実現している。具体的には、島津製作所製凹面回折格子（型番１０−０１５）等を用いることができるが、これに限定されるものではない。なお、分光器１９は１台でも２台でもよいが、好ましくは２台である。

光検出器２０は、分光器１９により分光された紫外線を、光センサーにより検出し、それぞれの波長の光線の強度を電流又は電圧による信号に変換する。この電流又は電圧による信号は、電気的な配線により接続されている電算機２１に送信される。

近年の微弱光検出技術の進展により、検出感度を高めた光電子増倍管が利用されることが多くなっている。従来のフォトダイオードアレー及びＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）に比べて、検出感度が高いことは理論上からも明らかであるが、検出する光の波長領域によって、光電子増倍管の光電面の素材を選定する必要がある。

光検出手段としての光検出器２０は、例えば２００乃至４００ｎｍの紫外線領域に感度特性のすぐれた光電子増倍管を用いることにより、高感度な紫外線検出装置を実現している。具体的には、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎ、Ａｌ、Ｏ、及びＣｓ等の元素から選ばれる素材による光電面を持つ、光電子増倍管を用いることができる。

なお、上述の光検出器２０については、光電子増倍管を用いるだけでなく、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎ、Ａｌ、及びＯ等からなる半導体光検出器も同様に光検出器２０として用いることができる。

電算機２１は、光検出器２０から所定の波長間隔（例えば、１ｎｍ等）毎の分光強度等を設定し、測定試料における最終的なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する。また、電算機２１は、光源１１のオン／オフを制御する。また、電算機２１は、光検出器２０からのデータを受信し、ユーザにわかりやすい形にデータを処理し、結果を画面に表示したり、結果を記録紙に打ち出したり、結果を記憶媒体に保存したりできるようにする。また、電算機２１は、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等を用いることができ、入力手段等によるユーザからの指示等により上述した評価装置１０における各機能を実行させることができる。

＜評価装置：機能構成例＞
次に、評価装置１０の機構構成例について図を用いて説明する。図２は、本実施形態における紫外線防御効果の評価装置の機能構成の一例を示す図である。

図２に示す評価装置１０は、入力手段３１と、出力手段３２と、蓄積手段３３と、経時変化測定手段３４と、相関関係設定手段３５と、ＳＰＦ予測値算出手段３６と、制御手段３７とを有するよう構成されている。

入力手段３１は、例えば電算機２１に設けられ、ユーザ等からの評価開始指示や、測定結果を出力手段３２により出力させる等の各種データの入力を受け付ける。なお、入力手段３１は、例えばキーボードや、マウス等のポインティングデバイス等からなる。

また、出力手段３２は、例えば電算機２１に設けられ、入力手段３１により入力された内容や、入力内容に基づいて実行された内容等の表示・出力を行う。なお、出力手段３２は、ディスプレイやスピーカ等からなる。更に、出力手段３２としてプリンタ等の機能を有していてもよく、その場合には、簡単な測定結果や算出結果等を紙等の印刷媒体に印刷して、ユーザ等に提供することもできる。

また、蓄積手段３３は、例えば電算機２１に設けられ、経時変化測定手段３４による測定結果、相関関係設定手段３５による設定内容、及びＳＰＦ予測値算出手段３６による算出結果等の各種データを蓄積する。また、蓄積手段３３は、必要に応じて蓄積されている各種データを読み出すことができる。

また、経時変化測定手段３４は、例えば光検出器２０等により、例えば２９０乃至４００ｎｍの紫外線を含む光源により、試料１（参照試料又は測定試料（試験試料））の分光透過スペクトルを所定の波長間隔（例えば、１ｎｍ）毎に測定する。また、経時変化測定手段３４は、予め設定された光照射時間による光照射により試料１の分光透過スペクトルの経時変化を測定する。

なお、経時変化測定手段３４は、任意の時間間隔で経時変化における分光透過スペクトルを測定することで、処理時間等の調整を容易に行うことができる。したがって、必要に応じて評価処理時間等を短縮することができる。また、経時変化測定手段３４は、試料１における分光透過スペクトルの光劣化による経時変化を測定する。これにより、照射光による試料の光劣化現象を反映したｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。

また、相関関係設定手段３５は、電算機２１の機能として経時変化測定手段３４により得られる試料１における分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する。具体的には、相関関係設定手段３５は、経時変化測定結果に基づいて、分光透過スペクトルの時間変化に基づく紅斑効果量（経時紅斑効果量）の相関関係を設定する。なお、相関関係は、後述する相関式等により設定することができる。

また、相関関係設定手段３５における紅斑効果量は、波長毎の透過光強度に予め設定される紅斑係数（赤くなり易さ）を乗じて算出する。これにより、高精度に紅斑効果量を算出することができる。なお、紅斑係数としては、例えば非特許文献２に記載したＣＩＥの文献値を採用することができるが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、類似の文献値等を採用することができる。

ＳＰＦ予測値算出手段３６は、電算機２１の機能として相関関係設定手段３５により設定された相関関係に基づいて時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって試料１におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する。ここで、１ＭＥＤとは、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値の測定現場において、被験者の被験部位における最小紅斑量を惹起するのに要する紫外線光量のことである。

また、ＳＰＦ予測値算出手段３６は、予め設定された試料から得られるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つのデータを用いて、試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を補正することができる。

具体的には、ＳＰＦ予測値算出手段３６は、まず予め設定される参照試料を用いて、上述の経時変化測定手段３４及び相関関係設定手段３５における処理を行い、相関関係設定手段３５により設定された相関関係に基づいて時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する。なお、算出されたｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値は、使用した光源強度、皮膚代替膜に塗布された参照試料の塗布量等のデータと共に蓄積手段３３に蓄積しておいてもよい。

次に、ＳＰＦ予測値算出手段３６は、測定試料を用いて、上述した処理により測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出し、算出した予測値に対して、上述した参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び試料塗布量等のうち少なくとも１つを用いて測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値の補正を行う。

これにより、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦの数値に見合う高精度なｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出することができる。なお、参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び試料塗布量等を用いて、他の参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を取得する際にも上述のデータを用いて予測値を補正してもよい。

更に、制御手段３７は、電算機２１の機能として評価装置１０の各構成部全体の制御を行う。具体的には、例えばユーザ等による入力手段３１からの指示等に基づいて、分光透過スペクトルの経時変化の測定や、相関関係の設定、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値の算出、補正等の制御を行う。また、制御手段３７は、電算機２１による光源１１のオン／オフの制御を行う。

＜評価装置１０：ハードウェア構成＞
ここで、上述した紫外線防御効果の評価装置１０においては、各機能をコンピュータに実行させることができる実行プログラム（評価プログラム）を生成し、電算機２１として、例えば汎用のパーソナルコンピュータ、サーバ等にその実行プログラムをインストールすることにより、本発明における評価処理等を実現することができる。

ここで、本発明における評価処理が実現可能なコンピュータのハードウェア構成例について図を用いて説明する。図３は、本発明における評価処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。

図３におけるコンピュータ本体には、入力装置４１と、出力装置４２と、ドライブ装置４３と、補助記憶装置４４と、メモリ装置４５と、各種制御を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）４６と、ネットワーク接続装置４７とを有するよう構成されており、これらはシステムバスＢで相互に接続されている。

入力装置４１は、ユーザ等が操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、ユーザ等からのプログラムの実行等、各種操作信号を入力する。出力装置４２は、本発明における処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイを有し、ＣＰＵ４６が有する制御プログラムによりプログラムの実行経過や結果等を表示することができる。

ここで、本発明においてコンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えばＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）メモリやＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体４８等により提供される。プログラムを記録した記録媒体４８は、ドライブ装置４３にセット可能であり、記録媒体４８に含まれる実行プログラムが、記録媒体４８からドライブ装置４３を介して補助記憶装置４４にインストールされる。

補助記憶装置４４は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムや、コンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し必要に応じて入出力を行うことができる。

メモリ装置４５は、ＣＰＵ４６により補助記憶装置４４から読み出された実行プログラム等を格納する。なお、メモリ装置４５は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等からなる。

ＣＰＵ４６は、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等の制御プログラム、及びメモリ装置４５に格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して、紫外線防御効果の評価等における各処理を実現することができる。プログラムの実行中に必要な各種情報等は、補助記憶装置４４から取得することができ、また実行結果等を格納することもできる。

ネットワーク接続装置４７は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。

上述したようなハードウェア構成により、本発明における紫外線防御効果の評価処理を実行することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における紫外線防御効果の評価処理を容易に実現することができる。

＜紫外線防御効果の評価処理手順＞
次に、本実施形態における紫外線防御効果の評価処理手順について具体的に説明する。

図４は、本発明における紫外線防御効果の評価処理手順の一例を示す図である。図４に示す評価処理では、まず光源強度の設定を行う（Ｓ０１）。なお、光源強度の設定では、具体的には、ソーラーシミュレーター（擬似太陽光源）の光量を市販のラジオメーター（ＳｏｌａｒＬｉｇｈｔ社製型番３Ｄ−６００やＰＭＡ−２１００等）を用いて調整する。また、光量としては、例えばｉｎｖｉｖｏＳＰＦ測定の現場に準じて、約０．５〜１５ＭＥＤ／Ｍｉｎの範囲が好ましく、更に好ましくは１〜５ＭＥＤ／Ｍｉｎの範囲がよい。

次に、参照サンプル（参照試料）の透過光計測を行う（Ｓ０２）。なお、計測時の具体的な構成としては、例えば皮膚代替膜等に参照サンプルが塗布されている。ここで、皮膚代替膜としては、市販のＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）板（例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍ）等を用いることができるが、本発明においてはこれに限定されるものではない。更に、ＰＭＭＡ板の表面には表面粗さ（Ｓａ値）が１〜１０μｍ程度になるようなサンドブラスト等の加工が施されていることが好ましい。

これを用いて、参照サンプル（グリセリン）を例えば０．７５ｍｇ／ｃｍ^２となるように秤量し、その後、例えば指もしくは指サックをした指でＰＭＭＡ板の面内が均一になるように１分程度をかけて塗布する（塗布の参考文献：非特許文献「ＭＥＴＨＯＤＦＯＲＴＨＥＩＮＶＩＴＲＯＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮＯＦＵＶＡＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＰＲＯＶＩＤＥＤＢＹＳＵＮＳＣＲＥＥＮＰＲＯＤＵＣＴＳ（ＣＯＬＩＰＡｉｎｖｉｔｒｏＵＶＡ測定方法）」等参照）。なお、指等を使用せずに皮膚代替膜にサンプルを塗布するための塗布装置を用いてもよい。なお、本実施形態におけるサンプルの塗布量は特に限定されるものではない。

また、塗布する参照サンプルは、皮膚代替膜のみでなく測定試料の場合のブランクとして扱うために、少なくとも２９０〜４００ｎｍの波長領域における透過率が５０％以上の液状物を皮膚代替膜の上に塗布することが好ましい。また塗布後は、測定を行うまでには所定の乾燥時間（例えば、約１５分程度）を設けることが好ましい。

なお、参照サンプルとしては、いわゆるブランク測定として皮膚代替膜の紫外線防御効果を予測するため、グリセリン等の液状物等を塗布して用いる場合もあるが、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ測定に準じて、標準サンプル（数値が決められており、毎回同じ値が得られる標準サンプル）としてＳＰＦ４やＳＰＦ１５のサンプルを用いてもよい。つまり、少なくとも透過光計測を行う所定の波長領域において、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知の任意のサンプルを参照サンプルとして用いてもよい。これにより、評価の精度を向上させることができる。

なお、上述の構成によるＳ０２におけるサンプルの透過光計測の具体例については後述する。

次に、Ｓ０２の処理により得られた透過光計測結果に基づいて、得られた経時変化における分光透過スペクトル（経時スペクトル）毎に、その時間における紅斑効果量への変換を行い、紅斑効果量と経過時間との相関関係の設定を行う（Ｓ０３）。具体的には、例えば複数の経時スペクトルから得られる紅斑効果量と経過時間の関係から相関式等の相関関係を設定する。

次に、Ｓ０３の処理にて設定された相関式等の相関関係に基づいて、所定時間毎の紅斑効果量を算出し、算出結果から累積紅斑効果量と経過時間との相関関係の設定を行う（Ｓ０４）。なお、Ｓ０３，Ｓ０４における相関関係の設定内容については後述する。

また、上述したＳ０４にて得られた累積紅斑効果量と経過時間との相関関係から参照サンプルにおけるＳＰＦ予測値の算出を行う（Ｓ０５）。なお、Ｓ０５の処理では、算出された参照サンプルにおけるＳＰＦ予測値に対して、以前に測定したｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つを用いて補正を行ってもよい。Ｓ０５における具体例については後述する。

次に、皮膚代替膜に試験サンプル（測定サンプル）を塗布し、試験サンプルの透過光計測を行う（Ｓ０６）。なお、具体的には、上述した参照サンプルと同様に皮膚代替膜に試験サンプルが塗布されている。

これを用いて、例えば上述した参照サンプルと同等の０．７５ｍｇ／ｃｍ^２となるように試験サンプルを秤量し、その後、例えば指もしくは指サックをした指でＰＭＭＡ板の面内が均一になるように１分程度をかけて塗布する。なお、指等を使用せずに皮膚代替膜にサンプルを塗布するための塗布装置を用いてもよい。また塗布後は、測定を行うまでには所定の乾燥時間（例えば、約１５分程度）を設けることが好ましい。なお、Ｓ０６におけるサンプルの透過光計測の具体例については後述する。また、試験サンプルの塗布量は０．７５ｍｇ／ｃｍ^２に限らず、例えば測定装置の検出感度の範囲内において増量しても構わない。

次に、Ｓ０６の処理により得られた透過光計測結果に基づいて、得られた経時変化における分光透過スペクトル（経時スペクトル）毎に、その時間における紅斑効果量への変換を行い、紅斑効果量と経過時間との相関関係の設定を行う（Ｓ０７）。具体的には、例えば上述したＳ０３の処理と同様に複数の経時スペクトルから得られる紅斑効果量と経過時間の関係から相関式等の相関関係を設定する。

次に、Ｓ０７の処理にて設定された相関式等の相関関係に基づいて、所定時間毎の紅斑効果量を算出し、算出結果から累積紅斑効果量と経過時間との相関関係の設定を行う（Ｓ０８）。なお、Ｓ０７，Ｓ０８における相関関係の設定内容については後述する。

また、上述したＳ０８にて得られた累積紅斑効果量と経過時間との相関関係から試験サンプルにおけるＳＰＦ予測値の算出を行う（Ｓ０９）。なお、Ｓ０９の処理では、相関関係から時間積分した紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によってｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する。

また、Ｓ０９の処理では、Ｓ０５の処理により得られるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つを用いて試験サンプルにおけるＳＰＦ予測値の補正を行ってもよい。Ｓ０９における具体例については後述する。

次に、上述したＳ０２〜Ｓ０９までの処理について具体的に説明する。図５Ａ〜図５Ｄは、Ｓ０２〜Ｓ０５の処理における参照サンプルの各測定結果の一例を示す図である。また、図６Ａ〜図６Ｄは、Ｓ０６〜Ｓ０９における第１の試験サンプル（試験サンプルＡ）の測定結果の各測定結果の一例を示す図である。また、図７Ａ〜図７Ｄは、Ｓ０６〜Ｓ０９における第２の試験サンプル（試験サンプルＢ）の測定結果の各測定結果の一例を示す図である。つまり、図５Ａ〜図５Ｄに示す参照サンプルと、図６Ａ〜図６Ｄ及び図７Ａ〜図７Ｄに示す２つの試験サンプル（Ａ，Ｂ）とにおける測定結果を示している。

また、図５Ａ〜図７Ｄに示す測定においては、光源強度を１ＭＥＤ／Ｍｉｎとし、皮膚代替膜をＰＭＭＡ板とし、一例として、サンプル塗布量を０．７５ｍｇ／ｃｍ^２とし、測定時間間隔を１．５分としている。更に参照サンプルは、一例としてグリセリンを用いている。

＜サンプルの透過光計測の具体例（Ｓ０２，Ｓ０６）＞
次に、上述したＳ０２、Ｓ０６における各サンプルの透過光計測の具体例について説明する。本実施形態では、参照サンプル、試験サンプル共に２９０〜４００ｎｍの間を波長間隔１ｎｍで行い、継続光照射の条件で同一サンプル、同一部分の任意の時間間隔におけるスペクトルの時間変化を任意の回数で測定する。

なお、Ｓ０２における参照サンプルの透過光計測の測定結果（参照サンプルの経時スペクトル）は、図５Ａに示すようになる。また、Ｓ０６における試験サンプルＡにおける測定結果（試験サンプルＡの経時スペクトル）は、図６Ａに示すようになり、試験サンプルＢにおける測定結果（試験サンプルＢの経時スペクトル）は、図７Ａに示すようになる。なお、図５Ａ、図６Ａ、及び、図７Ａにおいて、縦軸には透過光量（相対値）を示し、横軸には波長（ｎｍ）を示している。

＜相関関係の設定内容（Ｓ０３，Ｓ０４，Ｓ０７，Ｓ０８）＞
次に、Ｓ０３、Ｓ０４、Ｓ０７、及び、Ｓ０８の各処理における相関関係の設定内容について具体的に説明する。

まず、Ｓ０３及びＳ０７における紅斑効果量と経過時間との相関関係においては、例えば以下に示す式（１）等の相関式に基づいて紅斑効果量を算出する。

なお、上述した式（１）において、Ｅ（λ）は紅斑反応のアクションスペクトル（Ｅｒｙｔｈｅｍａａｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＣＩＥ−１９８７））を示し、Ｉ_Ｓ（λ）はサンプル試料の光源強度（Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｒｒａｄｉａｎｃｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｌａｙｅｒ）を示し、Ｉ（λ）は各波長における透過光量（ＳｐｅｃｔｒａｌｉｒｒａｄｉａｎｃｅｏｆｔｈｅＵＶｓｏｕｒｃｅ）を示し、ｄλは、波長間隔（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｔｅｐ）（本実施形態では、１ｎｍ）を示している。

つまり、上述した式（１）において、分母は１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を示し、分子はサンプルの紅斑効果量を示している。複数の経時スペクトルから得られる紅斑効果量と経過時間の関係から相関式Ｙ_１（一次式：Ｙ_１＝ａＸ＋ｂ）を導き出す。この相関式を求める理由は、サンプルの時間変化挙動を把握するためであり、この式における傾きａの値が大きいほど光劣化しやすく、小さいほど光劣化しにくいことを意味する。なお、ここでの処理では、任意の時間間隔で測定したスペクトルからサンプルの光劣化挙動をみることが重要である。

ここで、参照サンプルにおける測定結果（参照サンプルの経時紅斑効果量）は、図５Ｂに示すようになり、試験サンプルＡにおける測定結果（試験サンプルＡの経時紅斑効果量）は、図６Ｂに示すようになり、試験サンプルＢにおける測定結果（試験サンプルＢの経時紅斑効果量）は、図７Ｂに示すようになる。なお、図５Ｂ、図６Ｂ、及び、図７Ｂにおいて、縦軸には紅斑効果量（ＭＥＤ）を示し、横軸には経過時間（分）を示している。

上述の処理により、図５Ｂの場合には、相関式Ｙ_１＝−０．００４５Ｘ＋０．７４８１が導出され、図６Ｂの場合には、相関式Ｙ_１＝０．００３９Ｘ＋０．０８０１が導出され、図７Ｂの場合には、相関式Ｙ_１＝−９．７０Ｅ−０６Ｘ＋０．０２４４が導出され、この結果から相関関係が設定される。

次に、Ｓ０４，Ｓ０８における累積紅斑効果量と経過時間との相関関係においては、具体的には、Ｓ０３やＳ０７の処理により得られた相関式Ｙ_１から、所定時間（例えば、１分）毎の紅斑効果量の数値を算出する。また、この結果を用いて、１分毎の時間積分による累積紅斑効果量を算出し、相関式Ｙ_２（累乗関数：Ｙ_２＝ｃ（ｔ_ｎ）^ｄ）を導き出す。

なお、Ｓ０３、Ｓ０７で得られるスペクトルの時間変化は、任意の時間間隔であったことから、例えば１分毎の時間積分をするために１分毎の紅斑効果量へ変換する。光源強度の設定でも用いたように、例えば１ＭＥＤ／Ｍｉｎの強度の光源を照射した場合、１分照射時に１ＭＥＤとなるため経時での累積紅斑効果量を算出するための時間間隔の単位は１分毎が好ましいと考える。

ここで、参照サンプル、試験サンプルＡ，Ｂのそれぞれにおける１分毎のデータに換算した場合の紅斑効果量及び累積紅斑効果量を、それぞれ図５Ｃ、図６Ｃ、及び図７Ｃに示す。

また、参照サンプル、試験サンプルＡ，Ｂのそれぞれにおける経時累積紅斑効果量を、縦軸に累積紅斑効果量（ＭＥＤ）とし、横軸に経過時間（分）として表すと、それぞれ図５Ｄ、図６Ｄ、及び図７Ｄに示すようになる。したがって、図５Ｄの場合には、相関式Ｙ_２＝０．７５０６（ｔ_ｎ）^{０．９８３４}が導出され、図６Ｄの場合には、相関式Ｙ_２＝０．０７９４（ｔ_ｎ）^{１．１０９２}が導出され、図７Ｄの場合には、相関式Ｙ_２＝０．０２４４（ｔ_ｎ）^{０．９９８９}が導出され、この結果から相関関係が設定される。

なお、相関式Ｙ_１及びＹ_２は一例であり、本発明においてはこれに限定されるものではなく、使用するサンプルによってそれに適した関数を適用して相関関係を設定することができる。

＜ＳＰＦ予測値の算出（及び補正）処理の具体例（Ｓ０５，Ｓ０９）＞
次に、ＳＰＦ予測値の算出及び補正処理の具体例について説明する。そもそもＳＰＦとは、無塗布の部分と比較してサンプルによって何倍の紅斑防止効果があるかを示す相対値である。そのため、無塗布部位が１ＭＥＤの紅斑効果量に到達するまでに、サンプル塗布部位が何倍多くの光量を照射されたかで表すことができる。

したがって、先にサンプル塗布部位の累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間として、上述したＳ０４及びＳ０８で得た相関式Ｙ_２から、Ｙ_２＝１、すなわち、透過光量の１分単位での時間積分値を累積紅斑効果量として、この値が１ＭＥＤになるまでにサンプルに照射された時間（ｔ_ｎ）を求める。なお、利用光源強度が１ＭＥＤ／Ｍｉｎの場合、この時間（ｔ_ｎ）はｔ_ｎＭＥＤに相当する。

なお、サンプルのＳＰＦ予測値としては、上記の手順における作業を好ましくは３回以上行った際の平均値を採用する。その際、同一のＰＭＭＡ板における部位差として３箇所とるのではなく、改めてＰＭＭＡ板に同じサンプルを塗布して同様な手順で測定を行った方が好ましい。

また、上述までの処理を以下に示す式（２）のように１つの式として表すことができる。

なお、上述した式（２）において、Ｅ（λ）は紅斑反応のアクションスペクトル（Ｅｒｙｔｈｅｍａａｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＣＩＥ−１９８７））を示し、Ｉ_Ｓ（λ）はサンプル試料の光源強度（Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｒｒａｄｉａｎｃｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｌａｙｅｒ）を示し、Ｉ（λ）は各波長における透過光量（ＳｐｅｃｔｒａｌｉｒｒａｄｉａｎｃｅｏｆｔｈｅＵＶｓｏｕｒｃｅ）を示し、ｄλは波長間隔（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｔｅｐ）（本実施形態では、１ｎｍ）を示し、ｄｔは時間間隔（Ｔｉｍｅｓｔｅｐ）（本実施形態では、１ｍｉｎ）を示し、ｔ_ｎは経過時間（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｔｉｍｅ）を示し、Ｄは利用光源強度（ＩｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅＵＶｓｏｕｒｃｅ（ＭＥＤ／Ｍｉｎ））を示している。なお、利用光源強度Ｄとは、参照サンプルや試験サンプルを用いることなく、光源単独条件で光照射した際の光源強度である。

つまり、上述した式（２）の左辺は、サンプル塗布部位の紅斑効果量の時間積分値（サンプルのスペクトルのみに時間の関数を設定したもの）を示し、右辺は、無塗布部位の１ＭＥＤの紅斑効果量を示している。なお、上述した数式は一例であり、本発明における相関関係の設定内容については、これに限定されるものではない。

次に、必要に応じて、算出された試験サンプルＳＰＦ予測値について補正を行う場合、本実施形態においては、光源強度、参照サンプルのＳＰＦ予測値、及びサンプル塗布量の少なくとも１つを用いて補正を行う。具体的に説明すると、光源強度を用いた補正については、利用光源強度（ＤＭＥＤ／Ｍｉｎ）を用いて、以下に示す式（３）に代入し、サンプルのＳＰＦ予測値を算出する。

なお、ＳＰＦ_ｓは、試験サンプルのＳＰＦ予測値（ＳＰＦｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ）を示し、ｔ_ｎは経過時間（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｔｉｍｅ）を示し、Ｄは利用光源強度（ＩｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅＵＶｓｏｕｒｃｅ）（ＭＥＤ／Ｍｉｎ）を示している。

ここで、光源強度を用いた補正では、光源強度が強いほどサンプルの累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間を短縮できる。そのため、サンプルの光劣化挙動が光相反則に従う（つまり、光強度と照射時間の積が一定であれば同様な挙動を示すことを意味するものであり、強い光を短時間照射した場合と、弱い光を長時間照射した場合でも同一の結果が得られる）と仮定した場合には、経過時間（ｔ_ｎ）に光源強度（ＤＭＥＤ／Ｍｉｎ）を乗じる必要がある。つまり、光相反則が成立する前提で光源強度が強いと短時間で１ＭＥＤに到達するため、光源強度に対する補正を行う。

また、参照サンプルにおけるＳＰＦ予測値を用いた補正については、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値として参照サンプル（すなわち、皮膚代替膜及びグリセリン）に対する補正を以下に示す式（４）にしたがって算出する。

なお、ＳＰＦ_ｓは試験サンプルのＳＰＦ予測値（ＳＰＦｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ）を示し、ＳＰＦ_ｒは参照サンプルのＳＰＦ予測値（ＳＰＦｏｆｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ＰＭＭＡ−ＤＧ：グリセリン）を示す。

つまり、上述の式（４）では、最終的な予測ＳＰＦ値を求めるにあたり、「サンプルのＳＰＦ値」から、「参照サンプルのＳＰＦ値から１を引いた値」を引くようにしている。これは、ＳＰＦは１が最低となる基準であるため、参照サンプルとして１を上回る分を補正すべき分と考え、紅斑効果について、その分だけの時間を遅らせるという観点から引き算を行うようにする。

なお、参照サンプルにおけるＳＰＦ予測値を用いた補正は、式（４）に限定されるものではなく、例えば以下に示す式（５）のように最終的な予測ＳＰＦ値を求めるにあたり、サンプルのＳＰＦ（ＳＰＦ_ｓ）を参照サンプルのＳＰＦ（ＳＰＦ_ｒ）で除算してもよい。

これにより、皮膚代替膜に対する補正、つまり、サンプルのＳＰＦ予測値に乗じられている分の補正を行うことができる。

例えば、図５Ｄによれば、参照サンプルのＳＰＦ予測値（ＳＰＦ_ｒ）は、相関式Ｙ_２＝１となる時のｔ_ｎとして１．３４が得られる。また、光源強度は、１ＭＥＤ／Ｍｉｎを用いていることから、ＳＰＦ_ｒ＝１．３４となる。同様に計３回測定すると、ＳＰＦ_ｒ＝１．３４，１．３８，１．２９が得られたため、平均値としてＳＰＦ_ｒ＝１．３４が算出される。

また、図６Ｄによれば、試験サンプルＡのＳＰＦ予測値（ＳＰＦ_ｓ）は、相関式Ｙ_２＝１となる時のｔ_ｎとして９．８１が得られる。また、光源強度は、１ＭＥＤ／Ｍｉｎを用いていることから、ＳＰＦ_ｓ＝９．８１となる。同様に計３回測定すると、ＳＰＦ_ｓ＝９．８１，１０．１２，９．５５が得られたため、平均値としてＳＰＦ_ｓ＝９．８３が算出される。したがって、試験サンプルＡにおけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦは、例えば上述した式（４）を用いると９．８３−（１．３４−１）＝９．４９となる。

更に、図７Ｄによれば、試験サンプルＢのＳＰＦ予測値（ＳＰＦ_ｓ）は、相関式Ｙ_２＝１となる時のｔ_ｎとして４１．１５が得られる。また、光源強度は、１ＭＥＤ／Ｍｉｎを用いていることから、ＳＰＦ_ｓ＝４１．１５となる。同様に計３回測定すると、ＳＰＦ_ｓ＝４１．１５，３９．２９，３８．２１が得られたため、平均値としてＳＰＦ_ｓ＝３９．５５が算出される。したがって、試験サンプルＢにおけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦは、例えば上述した式（４）を用いると３９．５５−（１．３４−１）＝３９．２１となる。

また、塗布量に対する補正については、本評価法における実施例としては、サンプル塗布量として、０．７５ｍｇ／ｃｍ^２を用いているがその限りではない。ｉｎｖｉｖｏＳＰＦの測定が２．０ｍｇ／ｃｍ^２で行われていることからｉｎｖｉｖｏＳＰＦの数値に見合うようなｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測をするためには塗布量の補正をする必要がある。

ここに示す補正の方法も一例であり、これに限られるものではない。例えば、既知の文献（非特許文献「ＳｋｉｎＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙａｎｄＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ２００７；２０：５７−６４」）によると、塗布量とｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値には直線的な関係があることが示されていることから、これを参考にすると単純に（２．０ｍｇ／ｃｍ^２）／（０．７５ｍｇ／ｃｍ^２）≒２．６７であることから、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ測定の予測値に対して、２．６７を乗ずることにより数値補正ができるが、塗布量の補正値も本発明においてはこれに限定されるものではない。

なお、上述したＳ０２からＳ０５において、参照サンプルにおけるＳＰＦ予測値の算出及び補正処理においては、事前に処理を行い、その処理結果を予め蓄積しておき、その後、各試験サンプルにおける紫外線防御効果の評価を行う際に、蓄積された結果を用いてＳ０６〜Ｓ０９の処理を行うようにしてもよい。

＜相関性評価＞
ここで、上述した評価処理を行った後のｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値と、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値との相関性について図を用いて説明する。

図８は、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値及びｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値の相関の一例を示す図である。なお、図８において、縦軸はｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値（予測値）を示し、横軸はｉｎ、ｖｉｖｏＳＰＦ値（実測値）を示している。

図８に示すような相関性の高さは、物理計測であるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ測定によっても、実際の皮膚における紫外線暴露をリアルに再現していることを示している。

ここで、上述した本実施形態において、光源強度やスペクトル測定の時間間隔は任意に設定できるが、最終スペクトル測定までの累積紅斑効果量が１ＭＥＤを超えていることが好ましい。また、その反対に、最初の１〜２スペクトル測定までの累積紅斑効果量で既に１ＭＥＤを超えてしまうことは好ましくなく、得られたスペクトルから紅斑効果量に変換して演算式を導きだして予測値を算出するため、紅斑効果積算量が１ＭＥＤに到達するまでの有効スペクトル数は多い方が統計的観点からも好ましい。具体的には、５回以上のスペクトル測定が行われることが好ましい。このことから、実際の測定上は、これに適合するように、光源強度、測定時間間隔、測定回数をサンプルに応じて調整することが好ましい。

上述したように、本発明によれば、照射光による試料の光劣化現象を反映し、且つ、ＳＰＦ値の高い試料においても、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値と高い相関を示す、ｉｎｖｉｔｒｏ測定による紫外線防御効果の高精度な評価を実現することができる。

具体的には、実際の皮膚の場合と同様に累積紅斑効果量が１ＭＥＤになるまでの紫外線の継続照射時間により、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦを評価することができる。また、従来では、正確に測定することができなかった高ＳＰＦ品（例えば、ＳＰＦ値５０以上の製品等）にも適用することができ、紫外線照射により光劣化する場合にも経時変化を追跡できる高感度な評価装置を提供することができる。

また、高感度評価装置を用いることにより、光劣化現象をｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ値の予測にも反映することができる。更に、ｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ評価法は、ｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値との相関に優れ、皮膚上における紫外線暴露をリアルに再現することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本国際出願は２００７年１０月１８日に出願した日本国特許出願２００７−２７１７４３号に基づく優先権を主張するものであり、２００７−２７１７４３号の全内容をここに本国際出願に援用する。

Claims

測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価方法において、
予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップと、
前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップと、
前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップとを有することを特徴とする評価方法。
前記第１のステップは、
任意の時間間隔で経時変化における分光透過スペクトルを測定することを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
前記第１のステップは、
前記測定試料における分光透過スペクトルの光劣化による経時変化を測定することを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
前記第３のステップは、
前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出し、更に予め設定された参照試料から得られる前記参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つのデータを用いて、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を補正することを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
前記第３のステップは、
前記参照試料として、少なくとも前記第１のステップで用いられる波長領域において、透過率が５０％以上の液状物を前記皮膚代替膜の上に用いることを特徴とする請求項４に記載の評価方法。
前記第３のステップは、
前記参照試料として、少なくとも前記第１のステップで用いられる波長領域において、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを用いることを特徴とする請求項４に記載の評価方法。
前記第３のステップは、
光源単独条件で光照射した際の光源強度に基づいて１ＭＥＤを算出することを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価装置において、
予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する経時変化測定手段と、
前記経時変化測定手段により得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する相関関係設定手段と、
前記相関関係設定手段により得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出するＳＰＦ予測値算出手段とを有することを特徴とする評価装置。
前記経時変化測定手段は、
任意の時間間隔で経時変化における分光透過スペクトルを測定することを特徴とする請求項８に記載の評価装置。
前記経時変化測定手段は、
前記測定試料における分光透過スペクトルの光劣化による経時変化を測定することを特徴とする請求項８に記載の評価装置。
前記ＳＰＦ予測値算出手段は、
前記相関関係設定手段により得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出し、更に予め設定された参照試料から得られる前記参照試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値、光源強度、及び皮膚代替膜に塗布された試料塗布量のうち、少なくとも１つのデータを用いて、前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を補正することを特徴とする請求項８に記載の評価装置。
前記ＳＰＦ予測値算出手段は、
前記参照試料として、少なくとも前記経時変化測定手段で用いられる波長領域において、透過率が５０％以上の液状物を前記皮膚代替膜の上に用いることを特徴とする請求項１１に記載の評価装置。
前記ＳＰＦ予測値算出手段は、
前記参照試料として、少なくとも前記経時変化測定手段で用いられる波長領域において、予めｉｎｖｉｖｏＳＰＦ値が既知のサンプルを用いることを特徴とする請求項１１に記載の評価装置。
前記ＳＰＦ予測値算出手段は、
光源単独条件で光照射した際の光源強度に基づいて１ＭＥＤを算出することを特徴とする請求項８に記載の評価装置。
測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価プログラムにおいて、
コンピュータに、
予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップ、
前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップ、及び、
前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップを実行させるための評価プログラム。
測定試料における紫外線防御効果の評価を行う評価プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
コンピュータに、
予め設定された光照射条件による紫外線を含む光源の光照射により、所定の波長領域における前記測定試料の分光透過スペクトルの経時変化を所定の波長間隔で測定する第１のステップ、
前記第１のステップにより得られる前記分光透過スペクトルの経時変化に基づき、光照射時間と、前記測定試料の紅斑効果量から１ＭＥＤあたりの紅斑効果量を除算することで得られる所定時間単位の紅斑効果量との相関関係を設定する第２のステップ、及び、
前記第２のステップにより得られる前記相関関係から時間積分した累積紅斑効果量が１ＭＥＤに到達するまでの時間によって前記測定試料におけるｉｎｖｉｔｒｏＳＰＦ予測値を算出する第３のステップを実行させるための評価プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。