日焼け止め

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背景

今日の健康な人のイメージには、必ずしも深く暗い日焼けが含まれているとは限りません。研究は、太陽の紫外線への曝露を皮膚ガン、早期のしわ、および他の皮膚の問題に関連付けました。帽子、ズボン、長袖シャツなどの保護服は、これらの有害な光線に対する最も効果的なブロックですが、日焼け止めローションは、肌を著しく保護します。

太陽から放出される光は、赤外線、可視光線、紫外線の3つの周波数帯の放射線で構成されています。 3つのうち、紫外線だけがほとんどの人に有害です。紫外線（UV）放射は、さらに3つのカテゴリに分類されます：UVA、UVB、およびUVC。 UVA放射線は、表面層を燃やすことなく皮膚に浸透します。これらの光線は0.04インチ（1.0 mm）の深さまで浸透し、細胞膜と免疫系に損傷を与える可能性があります。 UVA放射線は、皮膚がんや皮膚の早期老化やしわに関連しています。 UVB放射線は、太陽に長時間さらされた後に人々が受ける痛みを伴う赤い火傷の原因です。 UVB光線はまた、皮膚がんを引き起こし、目の角膜と水晶体に損傷を与える可能性があります。 3番目のカテゴリーであるUVC放射線は、一般に地球の大気に吸収され、有害であるとは見なされていません。 UVAとUVBの両方の放射線に対する保護を提供する日焼け止めローションは、幅広い保護範囲を持つものとして知られています。

市場に出回っている日焼け止めローションには、基本的に2種類あります。皮膚の最外層に浸透して紫外線を吸収する製品と、皮膚の表面をコーティングして紫外線を物理的に遮断する製品です。これらのタイプは両方とも、製品が提供するUVB光線に対する保護の程度を消費者に知らせる日焼け防止係数（SPF）で評価されます。製品のSPFは、同じ人の保護されていない肌が赤くなるのに必要な時間と比較した、日光にさらされた後に人の保護された肌が赤くなるのに必要な時間の比率です。たとえば、SPF15を使用した製品は、保護されていない肌が10分で赤くなる人が、製品を適用して、日焼けする前に15倍、つまり150分太陽の下にとどまることができることを意味します。

研究者たちは長い間、UVB光線（実際に日焼けを引き起こす光線）がすべての形態の皮膚がんの原因であると信じていました。しかし、最近の研究では、UVA光線も原因であることが証明されています。現在、多くの日焼け止めにはUVAプロテクターが含まれていますが、現在、食品医薬品局（FDA）がUVA光線から保護するための基準を設定していません。製品のSPF定格は、UVB光線に対する保護にのみ適用されます。 FDAは、新しい日焼け止めローションを製造する前に、厳格な規制とテストを要求しています。日焼け止めの生産者は、FDAの承認を得るために費用と時間がかかるプロセスを経ます。この承認は、製造業者が申請された正確な配合を製造することを許可し、1つのSPF評価と1つの特定の使用法のみに制限されています。

開発とテスト

今日の日焼け止めのターゲット市場は高度に専門化されています。日焼け止め製品は、特定の消費者の変化するニーズを満たすために継続的に再開発されています。たとえば、アスリート向けの配合には、最大8時間の保護を提供するために、より防水性と防汗性のある成分が含まれている場合があります。アスリートはまた、グリップに影響を与えないように、乾いた感じのローションを望むかもしれません。最外層が薄いため、子供の肌は大人よりも敏感です。これは、皮膚へのほとんどの日光による損傷が小児期および10代前半に発生するという観察を裏付けています。子供向けに開発されたサンスクリーンには、アロエベラやビタミンEなどの天然成分が含まれている傾向があります。

新しい日焼け止めの開発段階では、化学者とラボ技術者のチームが合成および天然成分から日焼け止め配合物を開発します。最初の配合は10ガロン（38 1）の量で行われ、ステンレス鋼の大桶に保管されます。これらの初期製剤は、FDAへの承認申請が行われる前にテストおよび最終決定されます。 FDAの承認には、社内または外部の研究所によって行われる可能性のあるさらなるテストが必要です。 FDAの承認に必要な種類のテストの例には、FDAガイドラインに従って有効な日焼け止め係数を測定するテスト、製品が皮膚にどれだけ安全に使用できるかを判断するテスト、ローションの耐水性を測定するテストが含まれます。

原材料

合成成分と天然成分の多くの組み合わせが、単一の日焼け止めの処方に含まれる可能性があります。処方は通常、特定のSPF評価または特定の消費者グループのニーズに合わせて調整されます。おそらく、UVA光線からの保護に使用される最もよく知られている合成材料は、世界中の製品で使用されているアボベンゾン、またはParsol1789です。広範囲の保護は、紫外線を吸収することによって保護するベンゾフェノンやオキシベンゾンなどの他の合成成分によって提供されます。 PABA（パラアミノ安息香酸）はかつて人気のある紫外線吸収日焼け止め成分でしたが、一部の人々に皮膚の炎症を引き起こす可能性があり、現在はPABAの誘導体であるパディメートOに置き換えられています。他の広域スペクトル合成成分は、メトキシケイ皮酸オクチルとアントラニレートメンチルです。

二酸化チタンは天然ミネラルであり、広域スペクトル保護のための人気のある成分です。二酸化チタンは、紫外線を吸収するのではなく、散乱させることで機能します。酸化亜鉛ほど不透明ではありませんが、より高いSPF定格でも同様の美白効果があります。酸化防止剤はしばしば二酸化チタンと組み合わされて油の酸化を遅らせ、それによってローションの劣化を遅らせます。天然の抗酸化物質の例としては、ビタミンEとC、米ぬか油、ごま油があります。ナチュラルカテゴリーで人気のあるもう1つの抗酸化物質は緑茶です。多くの新しい日焼け止め製品には、アロエやカモミールなどの肌を落ち着かせ、保湿する添加剤も含まれています。

製造
プロセス

日焼け止め製品は、単一の施設から製造、瓶詰め、出荷される場合があります。または、この作業の一部が社外で処理される場合があります。ここで説明する完全に自動化された製造プロセスでは、両方のアプローチのいくつかを使用します。

ローションの処方

• 1水は逆浸透と呼ばれる方法を使用して精製されます。逆浸透は、塩や他の不純物から純水分子を分離する半透膜を通して圧力下で水を強制することにより、純粋な真水を抽出します。

• 2成分は外部から購入し、最終配合のレシピに従って精製水と混合します。レシピは、各成分の正確な測定値をリストしたバットシートに記録されています。測定値は、開発段階で使用された最初の10ガロン（38 1）のレシ​​ピから、商用利用のために大量に変換されます。

コンテナの作成

• 3ブロー成形施設は、日焼け止め用のプラスチック容器を製造しています。場合によっては、これは社外で行われます。ブロー成形は、熱可塑性プラスチック（加熱すると軟化し、冷却すると硬化するプラスチック）をパリソンと呼ばれるチューブに押し出し、開いた型に入れる方法です。加熱されたパリソンの周りで型を閉じ、パリソンの底をつまんでシールを形成します。圧縮空気がパリソンの上部から吹き込まれ、軟化したプラスチックが金型の内壁まで膨張し、容器の形状が作成されます。
• 4コンテナは印刷施設に移動され、そこでロゴと製品情報が印刷され、場合によってはコンテナにスタンプされます。容器の表面に薄い金属箔を希望の形（通常はロゴ）で型押しします。印刷またはスタンプされたコンテナは、必要なときに使用できるように保管されます。

コンテナの充填

• 最大1,000ガロン（3784 1）の容量を持つ5つのステンレス鋼タンクが充填プロセスで使用されます。充填は、多くの流入トラックのコンベヤーシステムを備えた独立した無菌ルームで行われます。機械のオペレーターは自動化されたプロセスを監視します。コンテナとキャップは、コンベヤトラックの充填室に入ります。日焼け止めローションは、バットからステンレス鋼の配管を通って圧力充填機に流れ、各容器に格納式ノズルを挿入し、測定された量の日焼け止めローションを充填します。

コンテナのキャップ

• 6ほとんどのコンテナは、生産ラインに沿って自動的にキャップされます。一部の容器には、日焼け止めを簡単に分配できるようにポンプ付きのキャップが含まれています。これらのポンプキャップは、容器が充填段階を離れるときに、オペレーターが手動で組み立てる必要があります。

配送

• 7充填され、蓋がされた容器は、12個の箱に入れられ、ペレット化され、流通業者に輸送するためにシュリンクラッピングによってスキッドに固定されます。

副産物/廃棄物

容器成形工程で発生した消毒済みのプラスチックスクラップは、再粉砕されて成形に再利用されます。持っているコンテナ 印刷プロセスを経て、欠陥が他社に伝わり、パティオ家具などの製品になりました。

未来

研究者たちは、日焼け止めの開発における次の波を求めて自然に目を向けています。いくつかの植物は、太陽の有害な光線に対して自然な防御を持っています。たとえば、 Dunaliella Bardawil と呼ばれる単細胞藻類 それは死海で繁栄し、シナイ砂漠は独自の日焼け止めを作ります。イスラエルのレホヴォトにあるワイツマン科学研究所の科学者たちは、日光が強くなりすぎるとこの植物が生成するタンパク質を分離しました。このタンパク質は、光合成が行われる場所に光を集めることにより、太陽偏向器として機能します。光合成を妨げる可能性のある過剰な光は、藻類によって生成される黄橙色の色素によって避けられます。

人体にはメラニンと呼ばれる自然の防御もあります。メラニンは、皮膚や髪に見られる茶色がかった黒色の色素です。紫外線を反射・吸収し、幅広い保護を提供します。肌の色が濃い人はメラニンの濃度が高く、その結果、皮膚がんの発生率が低くなり、皮膚の老化の身体的および医学的兆候が少なくなります。メラニンはかつてイカなどのエキゾチックなソースから抽出することによって入念に収集され、オンスあたり約3,000ドル（mlあたり101ドル）の費用がかかりました。しかし、今では発酵ジャーを使用して安価な手順で作ることができます。日焼け止めローションにメラニンを組み込む方法として使用されている1つの技術は、メラニンを最も効果的な皮膚の表面に保持するマイクロスポンジにカプセル化することです。マイクロスポンジは目には見えず、顕微鏡でしか見ることができません。研究者は、日焼け止め製剤の成分としての天然および合成メラニンの多くの使用について承認を得続けています。