The task of the first sunscreens was to prevent the development of sunburn and, following the spirit of the 1950/1960s, to not impair the tanning of the skin. The need to quantify the protective performance soon arose. Originally with the help of natural-nowadays artificial-sunlight, a method was developed to determine a sun protection factor (SPF). It is formally defined as a ratio between minimum erythema-effective UV dose on sunscreen-protected skin and minimum erythema-effective UV dose on unprotected skin (ISO 24444:2019). Three observations question the suitability of the method. (1) Interlaboratory variability: Despite strict standardization, results of SPF determinations from different laboratories are subject to large variations. (2) Natural vs. artificial sunlight: The radiation spectrum of artificial sunlight differs from that of natural sunlight. SPFs determined with artificial sunlight (as depicted on all sunscreens currently on the market) are significantly too high compared to SPF determination with natural sunlight. (3) Erythema burden: When determining SPF, subjects are exposed to potentially harmful radiation. Against this background alternative methods-in vitro SPF, hybrid diffuse reflectance spectroscopy (HDRS) and in silico calculations-are presented. These have the potential to replace the current method. As an immediate measure, it is recommended to return to the comprehensible description of low, medium, high, and very high protection and in the future to take into account the spectrum of natural sunlight.
Die Aufgabe der ersten Sonnenschutzmittel war es, die Entstehung von Sonnenbrand zu verhindern und, dem Zeitgeist der 1950/60er-Jahre folgend, die Bräunung der Haut nicht zu beeinträchtigen. Schnell entstand die Notwendigkeit, die Schutzleistung zu quantifizieren. Ursprünglich unter Zuhilfenahme des natürlichen – heute eines künstlichen – Sonnenlichts wurde eine Methode zur Bestimmung eines Sonnenschutzfaktor (SPF) entwickelt. Dieser ist heute formal als das Verhältnis zwischen minimaler erythemwirksamer UV-Dosis auf mit Sonnenschutzmittel geschützter und minimaler erythemwirksamer UV-Dosis auf ungeschützter Haut definiert (ISO 24444:2019). Drei Beobachtungen stellen die Eignung der Methode infrage: 1) Zwischen-Labor-Variabilität: Trotz strenger Normierung sind Resultate von SPF-Bestimmungen aus verschiedenen Labors und Regionen sehr großen Schwankungen unterworfen. 2) Natürliches vs. künstliches Sonnenlicht: Das Strahlungsspektrum des künstlichen Sonnenlichts unterscheidet sich von dem des natürlichen Sonnenlichts. Die mit künstlichem Sonnenlicht bestimmten SPFs (wie auf allen derzeit im Handel befindlichen Sonnenschutzmitteln abgebildet) sind im Vergleich zur SPF-Bestimmung mit natürlichem Sonnenlicht deutlich zu hoch. 3) Erythembelastung: Bei der Bestimmung des SPF werden die Probanden potenziell schädlicher Strahlung ausgesetzt. Vor diesem Hintergrund werden alternative Methoden – In-vitro-SPF, hybride diffuse Reflexionsspektroskopie (HDRS) und In-silico-Berechnungen – vorgestellt. Diese haben das Potenzial, die heutige mit erheblichen Einschränkungen verbundene Methode abzulösen. Als Sofortmaßnahme wird die Rückbesinnung auf die für alle verständliche Beschreibung niedriger, mittlerer, hoher und sehr hoher Schutz empfohlen, in Zukunft unter Berücksichtigung des Spektrums des natürlichen Sonnenlichtes.
Keywords: Hybrid diffuse reflectance spectroscopy; Radiation spectrum; Spectral homeostasis; Sun protection factor; Sunscreening agents.
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