酸化亜鉛は、式ZnOの無機化合物です。ZnOは水に溶けない白色の粉末で、ゴム、プラスチック、セラミック、ガラス、セメント、潤滑剤、食品、日焼け止めなど多くの材料や製品に添加剤として広く使用されています。
材料科学の用途では、酸化亜鉛は高い屈折率、高い熱伝導率、結合性、抗菌性、UV保護性を持っています。
酸化亜鉛は、軟膏、クリーム、ローションに使用することで、日焼けやその他の紫外線による皮膚へのダメージから保護することができます。これは、FDAによって使用が承認されている最も広いスペクトルのUVAとUVB吸収剤であり、完全に光安定性です。Microfine zinc oxide (Z-Cote) as a photostyable UVA/UVB sunblock agent ](http://www.jaad.org/article/S0190-9622(99)70532-3/fulltext)‘と題された記事に記載されているように、マイクロファイン酸化亜鉛の幅広いスペクトルの光保護剤としての適合性は、日焼け止めで重要と考えられる特性を調べることによって評価されました。減衰スペクトル](https://www.britannica.com/science/attenuation-spectrum)、太陽保護因子(SPF)寄与度、光安定性、光反応性[(https://en.oxforddictionaries.com/definition/photoreaction)](https://www.fda.gov/ohrms/dockets/98fr/102298b.txt)を調べた。
結果: マイクロファイン酸化亜鉛は、UVA Iを含むUVRスペクトル全体を減衰させます。
1999年にFDAは、店頭用(OTC)日焼け止め医薬品の暫定最終モノグラフ(規則案)を修正した規則案作成通知を発行しました。 サンスクリーン医薬品の市販用医薬品 ’には以下のように記載されています。
同庁は、パネルに提出された酸化亜鉛を単独で、また別の日焼け止め成分であるサリチル酸フェニルと組み合わせて使用した研究について議論した(58 FR 28194 at 28213)。この研究は、酸化亜鉛(15~33.3%)の幅広い波長範囲の紫外線(UV)を吸収する能力を測定することを目的としていた。
規則案では、紫外線A(UVA)放射の公衆衛生上の重要性と、UVA放射からの保護を謳うOTC日焼け止め医薬品の特性と表示案についても議論されている。あるコメントでは、3つの処方の分光吸光度を測定した。(1) 4%の酸化亜鉛、(2) 25%の酸化亜鉛、(3) 2%のオキシベンゾンである。
>アルビノ無毛マウス角質層/表皮サンプルを、鈍化した剃刀を用いて真皮を機械的に除去することにより調製した。試料を1インチの円に切り取り、真皮側を下にしてウォーターバスに浮かべて水和状態を維持した。各皮膚サンプルの吸光度を測定し、記録した。10マイクロリットル(L)の日焼け止めを皮膚基材に塗布し、15分間乾燥させ、吸光度を測定した。日焼け止め処理した各皮膚サンプルの吸光度を、皮膚(日焼け止めなし)の吸光度から差し引いて、日焼け止めの吸光度を得た。各サンスクリーン処方のための5つの複製測定を平均化し、各10 nmでの標準偏差でプロットした。
スペクトル吸光度プロットは、
…酸化亜鉛は、250 nmから370 nmを介して370 nmを超えて吸光度が急激に低下し、可視スペクトルに伸びると、250 nmから比較的平坦で広い吸光度曲線を持っていることを確立しました。4%の酸化亜鉛と25%の酸化亜鉛の測定値を比較すると、吸光度の大きさが製剤中の酸化亜鉛の量に関係していることがわかりました。
…酸化亜鉛が290~380nmの間の放射線を吸収することが、これらの測定により十分に証明された。
別のコメントには、安定したエマルジョン中に酸化亜鉛を15%含有する製剤のin vitro試験の結果が含まれている。
…酸化亜鉛はUVBとUVAの両方を含む紫外線から保護することができるという前提を透過率データが裏付けている。
1つのコメントには、化粧品製剤中の酸化亜鉛単独と、酸化亜鉛と酸化チタンの1:1と3:1の組み合わせによる減衰のスペクトルプロファイルが含まれていました。
…単一成分としての酸化亜鉛は、UVBとUVAの両方のスペクトル領域で保護を提供することができることが、様々な処方における酸化亜鉛のこれらのスペクトルプロファイルによって実証された。
日焼け止め医薬品の光化学と光生物学の理解における最近の科学的進歩は、酸化亜鉛と酸化チタンを含む日焼け止め有効成分に関する多くの問題を提起しています。酸化亜鉛と二酸化チタンは多くの類似した物理的特性を有しており、OTC日焼け止め医薬品に配合される可能性があるため、以下の議論では両方の成分を取り上げます。
物理的な日焼け止め剤、すなわち亜鉛を使用することに新たな関心が寄せられている。これらの成分は、紫外線放射スペクトルの広い範囲の保護を与える可能性があるため、日焼け止めの処方で酸化物と二酸化チタン。
日焼け止めは、特定の紫外線波長を吸収するか、紫外線を反射・散乱するかによって、一般的に化学的(有機的)または物理的(無機的)に分類されてきた。
酸化亜鉛と二酸化チタンは、反射と散乱によって紫外線からの保護を提供する物理的な日焼け止め成分として記述されてきました。しかし、新しいデータや情報によると、これらは可視光を散乱するだけでなく、紫外線も吸収することがわかっています。
様々な著者は、これらの成分が半導体の光吸収ギャップを示すことを示していますが、これはギャップよりも短い波長(約380nm)の放射線をほとんど吸収し、ギャップよりも長い波長の放射線を散乱することを意味します。
酸化亜鉛と酸化チタンにバンドギャップ(約3電子ボルト)以上のエネルギーを含む光を照射すると、価電子帯の電子が伝導帯に励起され、電子と正孔のペアができます。
酸化亜鉛と酸化チタンの光触媒能力に影響を与える可能性のある多くの処方変数があります。
そのような変数には、鉱物成分、粒子径、表面積、結晶構造、粒子コーティング、媒体のpH、媒体の屈折率の違い、および製剤中の他の成分が含まれる。
FDAは、UVA放射線の保護を判定するためのモノグラフ法を提案する目的で、データや情報の評価を続けているが、
酸化亜鉛がUVA放射線からの保護を提供することを示す十分なデータがあることを認めている。
日焼け止めを塗る頻度に関連して、多くの公衆衛生機関が一般的に推奨しているのは、_2~3時間ごとに日焼け止めを塗り直すことである。この推奨は、太陽の下で過ごす時間中の皮膚の紫外線曝露を最小限に抑えるのに有効でしょうか? (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15767357)'は、日焼け止めを塗り直す時間が皮膚の太陽紫外線曝露にどのように影響するかを調査しました。
一般的な日焼け止めの塗布量と日焼け止めの実質量を考慮した数理モデルを導出し、これらの要因と日焼け止めの塗り直しの時間を組み合わせた場合に、強い日差しの下で昼間の数時間の間に日焼け止めが提供する光保護にどのような影響を与えるかを調べました。
調査結果は以下の通り。
皮膚からすぐにはがれてしまう日焼け止めを使用しても、いつ塗り直しても日焼け止めの効果はほとんど得られない。最近の防水製品や耐水製品に代表されるような、皮膚に適度にまたはよく結合する日焼け止め剤の場合、最初に塗布してから2~3時間後ではなく、太陽に曝される時間帯に早めに再塗布することで、皮膚への曝露が最も少なくなる。一般的に、20分後に日焼け止めを塗り直すと、2時間後に塗り直した場合に受けられる紫外線暴露の60%から85%を受けることになります。
結びには、日焼け止め使用者へのアドバイスとして、
…日光浴に出る15~30分前に日焼け止めを露出部位にたっぷりと塗り、その後、日光浴を開始してから15~30分後に日焼け止めを露出部位に再塗布することが挙げられている。水泳、タオル、過度の発汗や摩擦など、日焼け止めを落とす可能性のある激しい運動をした後は、さらに塗り直す必要があります。
別の抄録「A noninvasive objective measure of sunscreen use and reapplication ](http://www.skincancer.org/prevention/sun-protection/sunscreen/sunscreens-explained)」では、非侵襲的な綿棒による技術で最大6時間の日焼け止め使用を検出できるかどうか、また、その技術で日焼け止めの再塗布を検出できるかどうかが研究されました。
30名のボランティアオフィスワーカーを無作為に割り付け、推奨されている塗布方法を用いて様々な日焼け止めを塗布してもらい、半数は3時間後に日焼け止めを再塗布するように割り付けた。アルコールベースの綿棒を使用して、20分後に参加者の腕からサンプルを採取し、塗布後1時間から6時間まで1時間ごとにサンプルを採取した。吸収測定値は、紫外可視分光光度計を用いて分析された…「スワブ法」は、最大6時間まで一貫して対照のスワブと日焼け止めを区別することができた。20分から6時間の間の吸収測定値は、対照スワブよりも有意に高かった。日焼け止めを塗り直したグループと塗り直していないグループの間に差はありませんでした。20 分間の吸収測定値 と6時間は対照の綿棒よりも有意に高かった。日焼け止めを塗り直した群と塗り直していない群の間には差はなかった。
本研究は、日焼け止め綿棒法が、成人の様々な日焼け止め製品を6時間にわたって検出するための効果的な非侵襲的な方法であることを示す証拠を示して結論づけている。日焼け止めを再塗布しても吸収率の測定値に差は見られませんでした。この方法は、日焼け止めと紫外線照射量の他の客観的な測定方法の補助として有用であり、その結果、個人の日焼け止め習慣をより正確に把握することができます。
さらに、Skin Cancer Foundationは、「日焼け止めの説明」(http://www.iarc.fr/en/publications/pdfs-online/prev/handbook5/index.php)と題した記事の中で、いくつかの関連する質問に答えています。
どのくらいの日焼け止めを使い、どのくらいの頻度で塗るべきですか?あなたが日焼け止めのSPFを完全に得るためには、1オンス - ショットグラス一杯分の量を塗る必要があります。研究では、ほとんどの人が半分だけを適用することを示しています、彼らは彼らの体に持っている実際のSPFは、広告よりも低いことを意味し、その量の4分の1。ビーチでの長い一日の間に、一人は8オンスの1/4に約1/2を使用する必要があります。日焼け止めは、成分が皮膚に完全に結合するように、太陽の露出の30分前に適用する必要があります。日焼け止めの塗り直しは、最初に塗ったのと同じくらい重要なので、2時間ごとに同じ量を塗り直しましょう。日焼け止めの塗り直しは、水泳をした後やタオルで体を拭いた後、大量の汗をかいた後などにもすぐに行うようにしましょう。
最後に、ご質問にお答えします。"亜鉛系のサンブロッカーは、太陽や汗にさらされていないのに、なぜ塗り直す必要があるのでしょうか? “国際がん研究機関の IARC Handbook of Cancer Prevention Volume 5 ,では、第6章: [ Other beneficial effects of sunscreens ]0x3&,で、皮膚がんの予防とは関係のない日焼け止めの潜在的な有益な効果として、痛みを伴う日焼け止めの予防、光損傷や特定の皮膚疾患のUVR誘発性挑発、光免疫抑制などが挙げられていると説明しています。
>日焼け止めの使用は、太陽への曝露後に皮膚疾患が急性に進行するのを防ぐことができる;これらの疾患には、皮膚エリテマトーデス…や口唇ヘルペスの再活性化などが含まれる;日焼け止めの他の潜在的な利点は、UVRへの曝露の種類と期間に関連している。1年を通して太陽放射照度が高い国では、UVRへの累積的な暴露に関連する光損傷や光老化の防止には、毎日の長期的な日焼け止めが必要である…UVRへのエピソード的な暴露に関連する可能性のある皮膚疾患の急性発作の防止には、先取りした日焼け止めの使用が必要である。
特定の状況下では、他の場面では正常に反応する可能性のある人でも、日光によって様々な病因の疾患が悪化することがある。
これらの疾患には、エリテマトーデス、扁平苔癬、単純ヘルペスが含まれます。UVBとUVAの両方からの注意深い光保護を必要とする疾患として最も頻繁に認識されているのは、円板状、全身性、亜急性型のエリテマトーデスです…利用可能な証拠は、日焼け止めを定期的に使用することで、皮膚および全身性エリテマトーデスの両方からの罹患率が減少することを示唆しています。
したがって、屋内で日焼け止めを着用する必要があるかどうかわからない場合は、より集中的な「日焼け止め」保護手段の必要性を高める可能性のある病歴と疾患の発症の可能性のある素因を考慮した方がよいでしょう。しかし、個人的な健康関連の質問や懸念がある場合は、プライマリケア医や皮膚科医に相談することを常にお勧めします。