光防護 (Photoprotection)
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重點一覽 (AT-A-GLANCE)
■ 光防護措施包括：在紫外線 (ultraviolet, UV) B 最強的尖峰時段（上午 10:00 至下午 2:00）尋求遮蔭，以及使用高防曬係數 (sun protection factor, SPF) 的廣譜防曬乳、衣物、寬邊帽與太陽眼鏡。
■ 紫外線會誘發皮膚老化與皮膚癌，但使用防曬乳可能減緩皮膚老化並降低罹患皮膚癌的風險。
■ 兒童的光防護至關重要，且其重要性應自幼教導。
■ 雖然口服光防護無法取代外用防曬乳，但可作為預防太陽輻射所致皮膚損傷的次要措施。
■ 紫外線防護係數 (UV protection factor) 是針對布料的紫外線防護評級。數種化學處理可提高布料天然的紫外線防護係數。
■ 許多類型的玻璃對 UVA2 與 UVA1 具有非常良好的防護（可達 380 nm）。
■ 太陽眼鏡標準（在澳洲為強制性、在美國為自願性）規範了容許穿透的最大光線百分比，以及太陽眼鏡的最小垂直尺寸。
前言
地球持續曝露於來自太陽的輻射，此輻射為生命不可或缺。輻射包括紫外線、可見光與紅外線。紫外線 (UV) B 佔抵達地表紫外線的 5% 至約 10%，能量高，會誘發紅斑。UVA 由 UVA2（320 nm 至約 340 nm）與 UVA1（340 nm 至約 400 nm）組成。UVA1 能量低，佔抵達地表紫外線的 95%，因為它能穿透雲層與玻璃窗，且不受臭氧層阻擋。因此，無論雲量或其他遮蔽如何，UVA1 始終存在。雖然 UVA1 可能不會造成紅斑，但它比任何其他波長更可能造成色素沉著。此外，它會誘發活性氧物種 (reactive oxygen species, ROS)，對位於皮膚深層的血管、膠原纖維與彈性纖維造成損傷，並參與皮膚老化。紅外線也會影響皮膚，藉由提高皮膚溫度而觸發皮膚老化。¹
隨著人們對體適能與戶外休閒活動的關注增加，每日曝露於陽光下已相當普遍。此外，壽命延長也增加了一生中曝曬於陽光的累積量。雖然曝曬陽光可能有益處，如提振情緒與維生素 D3 光合成，但其不良影響亦廣為人知。曝曬陽光的急性效應包括曬傷與延遲性曬黑。對陽光的急性反應源於對 DNA 等生物發色團 (chromophores) 的直接影響。這些反應會釋放促發炎細胞激素、酵素與免疫抑制因子。這些效應由 ROS 媒介，而 ROS 是由 UVB、UVA、可見光以及紅外線所產生。對陽光的慢性反應則是損傷累積與修復能力下降的結果。慢性曝曬陽光與光老化 (photoaging)、光化性角化症 (actinic keratoses) 及皮膚癌密切相關。完全避免曝曬陽光既非必要、也不實際，一般大眾也通常無法接受。因此，行為調整（如在 UVB 最強的上午 10:00 至下午 2:00 尋求遮蔭）、使用光防護措施（如防曬乳、衣物、寬邊帽與太陽眼鏡），以及在適當時補充維生素 D，已成為應傳達的公共衛生訊息。本章討論目前（截至撰寫時）可取得且常用的光防護措施，以及日益受到關注的口服光防護。
避免曝曬陽光 (AVOIDANCE OF SUN EXPOSURE)
理想的光防護方法是避免陽光。因此，建議在紫外線強烈時待在室內。抵達人類皮膚的紫外線量受環境變化影響。陽光進入大氣層時會被吸收。臭氧 (O3) 層為地表上方 10 至 50 km 處的平流層，吸收所有 UVC、大部分 UVB，幾乎不吸收 UVA。當太陽位於地平線最高處時，紫外線穿透大氣層的距離相對較短，因此在大氣中被吸收的較少，抵達地表的較多。所以，在紫外線最強的上午 10:00 至下午 2:00 之間，最好避免陽光。此外，緯度每增加 1°，紫外線減少 3%。由於海拔升高時大氣變薄，自地平線起每升高 300 公尺，紫外線增加 4%。雪、沙與金屬可反射高達 90% 的紫外線。在遮蔭下紫外線可減少 50% 至約 95%；因此，若可能應盡量待在陰影處。
防曬乳 (SUNSCREEN)
防曬乳用於預防紫外線的有害效應，不應僅為了在陽光下停留更久而用來預防曬傷。人們塗抹防曬乳的量通常少於建議量，且不會每 2 小時重新塗抹一次。此外，造成 DNA 損傷所需的紫外線量遠低於誘發紅斑所需的紫外線量。因此，塗抹防曬乳並不能排除紫外線所致的損傷，應持續採取一切措施來預防紫外線照射。
歷史 (HISTORY)
第一個 UVB 濾光劑 PABA（para-aminobenzoic acid，對胺基苯甲酸）於 1943 年取得專利，第一個 UVA 濾光劑——一種二苯甲酮 (benzophenone)——於 1962 年問世。1972 年，美國食品藥物管理局 (FDA) 將防曬乳由化妝品重新分類為非處方藥，使法規更為嚴格。1979 年，長波 UVA 濾光劑——二苯甲醯甲烷衍生物 (dibenzoylmethane derivatives)——問世。1990 年代，人們認識到不僅需防護 UVB，亦需防護 UVA，促成 UVA 濾光劑的進一步發展。2001 年，FDA 訂定了 16 種防曬活性成分及其最高濃度；2011 年，建立了廣譜防護與抗水性的標示與效能測試。²
防曬係數 (SUN PROTECTION FACTOR)
防曬係數 (sun protection factor, SPF) 最早由奧地利人 Franz Greiter 於 1962 年發展，並於 1978 年為 FDA 採用。³ 現行 FDA 指引明確要求產品須使用發射光譜涵蓋 290 nm 至 400 nm 波長範圍的太陽模擬器進行測試，且防曬產品須以 2 mg/cm² 的濃度塗抹。依定義，SPF 是受試者塗抹防曬乳保護皮膚的最低紅斑劑量 (minimal erythema dose, MED) 與未保護皮膚的 MED 之比值：
SPF = 防曬乳保護皮膚的 MED ÷ 未保護皮膚的 MED
由於終點為紅斑，SPF 反映的是對 UVB（290 nm 至 320 nm）生物效應的防護，以及在較小程度上對 UVA2（320 nm 至 340 nm）的防護。換言之，SPF15 並非指曝曬於太陽輻射的時間延長 15 倍，而是指使用防曬乳後，造成紅斑所需的輻射量增加 15 倍。圖 197-1 顯示不同 SPF 的防曬乳對致紅斑射線穿透的影響。⁴ 若某人在曝曬陽光 10 分鐘後出現輕微紅斑，則 30 分鐘未防護的曝曬會造成 3 MED 的曬傷。相對地，當塗抹 SPF15 或 SPF30 防曬乳時，同樣 30 分鐘的曝曬分別只會造成 20% 或 10% 的 MED。在慢性曝曬下，SPF30 防曬乳所增加的防護可將累積的紫外線損傷減半，較 SPF15 防曬乳少一半，即使兩種產品都能預防曬傷。
圖 197-1：防曬係數 (SPF) 15 與 SPF30 防曬乳對某位在未防護曝曬陽光 10 分鐘後會出現最低紅斑者的影響。經過 30 分鐘曝曬後，塗抹 SPF15 防曬乳達到曬傷劑量的 20%；塗抹 SPF30 防曬乳後，僅有曬傷劑量的 10% 抵達皮膚。
SPF 測試所規定的防曬乳濃度（2 mg/cm²）相當於以 1 oz（30 mL）防曬乳塗覆整個體表。針對個人實際防曬乳使用量的研究一致顯示，實際塗抹的防曬乳量較接近 0.5 至 0.8 mg/cm²，因此實際使用中的 SPF 顯著低於標示的 SPF。⁵
此關係並非線性，SPF30 產品（於 2 mg/cm²）若以 0.5 mg/cm² 塗抹，其 SPF 僅為 3（圖 197-2）。⁶
圖 197-2：防曬乳塗抹劑量與實際使用中防曬係數 (SPF) 之間的關係。（經許可使用，JF Nash, Procter & Gamble, Cincinnati, OH。）
SPF2 產品於 2 mg/cm² 塗抹時吸收 50% 的 UVB，另外 50% 被皮膚吸收。SPF15 阻擋 93.3% 的 UVB，6.7% 被皮膚吸收。SPF30 阻擋 96.7% 的 UVB，3.3% 被皮膚吸收。表面上看來，由於 SPF15 阻擋 93.3%、SPF30 阻擋 96.7% 的 UVB，兩者差異似乎不大；然而並非如此。事實上，光防護的重要因素不在於防曬乳阻擋了多少，而在於阻止了多少被皮膚吸收。對 SPF15 而言，6.7% 被皮膚吸收；而對 SPF30 而言，3.3% 被吸收，僅為前者的一半。此外，造成皮膚癌的 DNA 損傷所需的 UVB 量，少於造成紅斑所需的量。再者，人們使用的防曬乳量總是少於 2 mg/cm²。因此，選擇可取得的最高 SPF 防曬乳會更有幫助。
紫外線 A 防護的評估 (ASSESSMENT OF ULTRAVIOLET A PROTECTION)
SPF 被公認為評估對 UVB 與 UVA2 致紅斑效應防護的全球標準。在評估 UVA 防護的數種方法中，持久性色素變黑法 (persistent pigment darkening, PPD) 在過去數年已成為最廣泛使用者。⁶,⁷ 在 PPD 法中，將塗抹防曬乳保護皮膚誘發 PPD（於曝曬後 2 至 24 小時觀察）所需的 UVA 劑量，與未保護皮膚相比，其比值即表示為 UVA 防護係數。在包括日本與韓國在內的許多國家，防曬產品的 UVA 防護隨後被分級為 PA+、PA++ 或 PA+++（其中 PA 表示對 UVA 的防護）。歐盟要求 UVA 防護係數至少須為標示 SPF 的三分之一，並以 PPD 法作為 UVA 防護的評估。例如，一款 SPF30 防曬乳的 UVA 防護係數必須至少為 10。⁸
2011 年 6 月，FDA 決定採用體外臨界波長測試 (in vitro critical wavelength test，即廣譜測試) 來評估在美國銷售的防曬乳之 UVA 防護。⁹ 廣譜測試測量防曬產品在光譜中 UVA 與 UVB 兩個區域對紫外線輻射的吸光度。要將防曬產品標示為「廣譜 (broad spectrum)」，其臨界波長應至少為 370 nm。臨界波長是指吸光度曲線下面積代表紫外線區域總曲線下面積 90% 時的波長。對於屬於廣譜的 SPF15 或更高的防曬產品，可選擇性使用下列聲明：「若依指示使用並配合其他防曬措施，可降低由太陽引起的皮膚癌與早期皮膚老化的風險。」此外，根據此規則，在美國已不再要求進行體內 PPD 測試。
免疫防護係數 (IMMUNE PROTECTION FACTOR)
防曬產品的 SPF 與其防護免疫抑制的能力相關性甚差。這促成了免疫防護係數 (immune protection factor) 概念的發展，以量化防曬產品預防免疫抑制的能力。¹⁰ 已使用過數種不同方法，包括接觸致敏 (contact sensitization) 與皮內注射，但這些方法執行起來都相當費力且耗時。在開發出可在大量受試者身上輕易執行的簡單而可靠方法之前，免疫防護係數不太可能用於評定商業產品。
紫外線濾光劑 (ULTRAVIOLET FILTERS)
全球防曬產業與監管機構使用 3 種不同的命名系統：(a) 國際化妝品成分命名 (International Nomenclature of Cosmetic Ingredients, INCI)、(b) 美國採用名稱 (United States Adopted Name, USAN)，以及 (c) 商品名 (trade name)。USAN 是 FDA 防曬乳專論 (Sunscreen Monograph) 所使用的命名。例如，對於一種廣泛使用的 UVA1 濾光劑，其 INCI 名稱為 butyl methoxydibenzoylmethane，USAN 為 avobenzone，商品名之一為 Parsol 1789。本章在可取得時採用 USAN 命名。「sunblock（防曬隔離霜）」一詞常被用來指防曬乳及其活性成分，但這是一個誤稱，FDA 防曬乳專論並不認可此用語。所有防曬活性成分都是吸收部分入射紫外線輻射的濾光劑，但總有一部分輻射會被透射。微細無機濾光劑 (microfine inorganic filters) 另外還會反射與散射紫外線輻射。在美國，所有防曬活性成分都由 FDA 作為非處方藥管理。⁹
只有列於 FDA 所發布之防曬乳專論中的紫外線濾光劑才可在美國上市（16 種活性成分；表 197-1）。此外，透過新藥申請 (New Drug Application, NDA) 程序由 FDA 核准為最終產品活性成分的濾光劑，也可在美國上市，最新在美國市場可取得的 UVA 濾光劑 ecamsule (Mexoryl SX) 即是如此。2002 年，FDA 設立了「Time and Extend Application」程序，作為提交 NDA 的替代方案。¹¹ 透過 Time and Extend Application 程序，在美國境外產生的資料首次可用於申請，前提是該防曬產品在進行測試的國家已以非處方形式銷售至少 5 年。在歐盟、南美洲、許多亞洲國家與非洲，防曬乳被當作化妝品管理，與美國相比審核程序較簡單且更迅速，通常在提交申請後 1 至 2 年內即可核准。
表 197-1：列於美國食品藥物管理局防曬乳專論中的紫外線 (UV) 濾光劑
| 美國採用名稱ᵃ | 國際化妝品成分命名 (INCI) | λmax (nm) 或吸收範圍 | 註解 |
|---|---|---|---|
| 有機濾光劑：UVB | |||
| ■ PABA 衍生物 | |||
| PABA | PABA | 283 | 會染汙衣物；未廣泛使用 |
| Padimate O | Ethylhexyl dimethyl PABA | 311 | 最常用的 PABA 衍生物；光不穩定 |
| ■ 肉桂酸酯類 (Cinnamates) | |||
| Octinoxate | Ethylhexyl methoxycinnamate | 311 | 最廣泛使用的 UVB 濾光劑；光不穩定 |
| Cinoxate | Cinoxate | 289 | — |
| ■ 水楊酸酯類 (Salicylates) | |||
| Octisalate | Ethylhexyl salicylate | 307 | 弱 UVB 吸收劑；可改善其他濾光劑的光穩定性 |
| Homosalate | Homosalate | 306 | |
| Trolamine salicylate | Triethanolamine salicylate | 260 至 355 | 弱 UVB 吸收劑；附著性佳——用於抗水防曬乳與護髮產品 |
| ■ 其他 | |||
| Octocrylene | Octocrylene | 303 | 光穩定；可改善光不穩定濾光劑的光穩定性 |
| Ensulizole | Phenylbenzimidazole sulfonic acid | 310 | 水溶性；增強最終產品的防曬係數 |
| 有機濾光劑：UVA | |||
| ■ 二苯甲酮類 (Benzophenones) | |||
| Oxybenzone | Benzophenone-3 | 288, 325 | 最常用的 UVA 濾光劑；對紫外線濾光劑光過敏性接觸皮膚炎最常見的原因 |
| Sulisobenzone | Benzophenone-4 | 366 | — |
| Dioxybenzone | Benzophenone-8 | 352 | — |
| ■ 其他 | |||
| Avobenzone | Butyl methoxydibenzoylmethane | 360 | 光不穩定；會增強 octinoxate 的光降解 |
| Meradimate | Menthyl anthranilate | 340 | 弱 UVA 濾光劑；無致敏反應報告 |
| 無機濾光劑 | |||
| Titanium dioxide（二氧化鈦） | Titanium dioxide | 見下文ᵇ | 無致敏反應報告；光穩定；用於增強最終產品的光穩定性 |
| Zinc oxide（氧化鋅） | Zinc oxide | 見下文ᵇ | 無致敏反應報告；光穩定；微粒化氧化鋅較微細二氧化鈦有更佳的 UVA1 防護；微粒化氧化鋅的折射率較微細二氧化鈦低，故外觀較不顯白；常以 dimethicone 或 silica 包覆以維持防曬效力 |
ᵃ此為美國食品藥物管理局在列表中使用的名稱。
ᵇλmax 範圍視粒徑而定，從可見光到 UVA 再到 UVB 範圍不等。當二氧化鈦被微粒化（直徑 10 nm 至 50 nm）時，λmax 偏向 UVB；微細氧化鋅維持從 UVB 到 UVA 的平坦吸收曲線。PABA，para-aminobenzoic acid（對胺基苯甲酸）。資料來源：Kullavanijaya P, Lim HW. Photoprotection. J Am Acad Dermatol. 2005;52:937；以及 Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration. Sunscreen drug products for nonprescription human use; final monograph. Fed Regist. 1999;64:27666。
目前澳洲至少有 34 種、歐盟有 26 種核准的活性成分。紫外線濾光劑可分為 2 類：有機與無機。FDA 建議以這兩個術語分別取代「化學 (chemical)」與「物理 (physical)」濾光劑。有機濾光劑可進一步細分為 UVB 濾光劑與 UVA 濾光劑。全球最廣泛使用的 UVB 濾光劑是 octinoxate (ethylhexyl methoxycinnamate)，而最廣泛使用的 UVA 濾光劑是 oxybenzone (benzophenone-3)。二氧化鈦 (titanium dioxide, TiO2) 與氧化鋅 (zinc oxide, ZnO) 是無機濾光劑，呈雪白色且不溶於水。它們具光穩定性，且不與有機濾光劑反應。當其粒徑大於 200 nm 時，無機濾光劑可保護皮膚免受所有波長紫外線的傷害。此外，可見光與紅外線也可能被反射與散射。視粒徑大小而定，反射或吸收的特性會改變。無機濾光劑不致敏、不與皮膚反應，故推薦用於兒童與過敏的成人。然而，由於無機濾光劑會留下白色塗層，故不受偏好且使用受限。若塗抹過於頻繁，可能造成粉刺 (comedogenic)。另一方面，微粒化二氧化鈦的粒徑為 10 nm 至 100 nm。由於二氧化鈦散射的可見光較少，因此不會留下白色塗層。然而其阻擋紫外線輻射的能力下降，導致光防護效果降低。此外，二氧化鈦若被皮膚吸收可能對健康有負面影響。因此，需要更多研究來釐清無機濾光劑是否真的會滲透進皮膚，尤其是當其用於發炎皮膚或嬰兒時。防曬產品以各種組合方式結合成分，以製造出兼具穩定性與最佳紫外線防護的產品。目前，除非產品透過 NDA 程序核准為新藥，否則 FDA 指引不允許 avobenzone 與 PABA、padimate O 或無機濾光劑（二氧化鈦、氧化鋅）結合使用。
紫外線濾光劑與光穩定性 (ULTRAVIOLET FILTERS AND PHOTOSTABILITY)
Avobenzone (butyl methoxydibenzoylmethane; Parsol 1789) 是極佳的 UVA1 濾光劑，但具光不穩定性，會在紫外線曝曬期間降解。還有數種其他紫外線濾光劑具此特性，包括 UVB 濾光劑 padimate O (ethylhexyl dimethyl PABA) 與 octinoxate (ethylhexyl methoxycinnamate)。¹² 可加入其他試劑以提高最終產品的光穩定性（圖 197-3）。這些試劑大多為光穩定的紫外線濾光劑（如 octocrylene、水楊酸酯類、oxybenzone），藉由吸收光子來最小化對光不穩定紫外線濾光劑的影響；它們也作為受體分子，接受來自激發態光不穩定濾光劑的能量轉移，從而最小化後者的光降解（圖 197-3）。⁵,¹³
在體外，含光穩定化 avobenzone 的防曬乳已被證實在經過 25 MED（50 J/cm²）的太陽模擬輻射（相當於約 5 小時曝曬陽光）後，仍可保留高達 90% 的活性濾光劑。¹³ 在理想情況下，這將使使用者每日只需塗抹一次防曬乳。然而應注意，防曬乳會在皮膚表面向毛囊開口處遷移，導致紫外線濾光劑分布不均；此外，防曬乳會因摩擦以及接觸水或汗水而被去除。這正是 FDA 在最終規則中建議防曬乳應每 2 小時重新塗抹的原因。⁹
圖 197-3：光不穩定濾光劑的光穩定化。光穩定的紫外線 (UV) 濾光劑吸收部分入射光子，從而減少被光不穩定濾光劑吸收的光子數量。光穩定紫外線濾光劑也作為受體，接受來自激發態光不穩定濾光劑的能量轉移，最小化後者的光降解。
紫外線濾光劑與光過敏 (ULTRAVIOLET FILTERS AND PHOTOALLERGY)
Octocrylene、oxybenzone (benzophenone-3) 與 avobenzone (butyl methoxydibenzoylmethane) 是紫外線濾光劑光過敏最常見的原因。¹⁴ 應注意，雖然在美國與英國的許多研究中，紫外線濾光劑是光過敏最常見的原因，但考量到使用防曬乳的人數，對紫外線濾光劑光過敏的盛行率非常低（遠低於 1%）。無機紫外線濾光劑（二氧化鈦與氧化鋅）尚無光過敏的報告。
兒童的防曬乳使用 (SUNSCREEN USE IN CHILDREN)
由於對防曬乳經皮吸收的顧慮，1999 年 FDA 防曬乳專論建議，對於 6 個月以下兒童使用防曬乳一事，應諮詢醫師。⁹ 對於這群病人，使用其他光防護方式（如衣物）較為審慎。¹⁵
2 歲以下的兒童應使用無機防曬乳，而非有機防曬乳。
懷孕期的防曬乳使用 (SUNSCREEN USE IN PREGNANCY)
在懷孕期間，也建議使用防曬乳以預防紫外線輻射所致的皮膚損傷，如色素異常，尤其是黃褐斑 (melasma)。防曬乳已通過毒理學測試（包括致畸胎測試）證實安全；然而，關於懷孕期間使用奈米微粒無機成分安全性的研究尚付之闕如。¹⁶
爭議 (CONTROVERSIES)
潛在的全身性吸收
有機紫外線濾光劑： 已有報告指出某些有機紫外線濾光劑在外用於皮膚後會發生全身性吸收。¹⁷ 在人類，外用市售產品後，所塗抹劑量中高達 2% 的 benzophenone-3 及其代謝物經尿液排出。有機紫外線濾光劑的化學特性（如分子量與在體液中的溶解度），以及防曬產品的賦形劑與黏度，都會影響皮膚滲透。
無機奈米微粒： 金屬氧化物無機紫外線濾光劑（二氧化鈦與氧化鋅）已廣泛以奈米微粒形式使用。此舉是為了最小化可見光的反射，從而提升最終產品的美觀外觀。奈米微粒被定義為小於 100 nm 的微粒。在體外，這些微粒在紫外線輻射存在下可誘發自由基生成，導致細胞損傷。多項研究顯示，無論是奈米結構的二氧化鈦或氧化鋅，都不會穿透至皮膚角質層 (stratum corneum) 以下。¹⁸ 人類使用含奈米結構二氧化鈦或氧化鋅防曬乳的風險被認為可忽略不計。
非黑色素瘤皮膚癌與黑色素瘤
雖然過去曾有疑問，但防曬乳在預防皮膚癌發生中的保護作用現已確立。在澳洲一項對逾 1600 人進行、為期 4.5 年並追蹤 8 年的研究中顯示，被指派使用 SPF16 廣譜防曬乳的組別，鱗狀細胞癌與基底細胞癌的發生率分別降低了 38% 與 25%。¹⁹ 在一項 10 年追蹤中，防曬乳組有 11 例黑色素瘤發生，相較之下對照組有 22 例。²⁰
維生素 D
另一個爭議領域是擔憂光防護可能藉由降低個人血清維生素 D 濃度而損害健康，特別是高度變異的「儲存形式」（25-OH 維生素 D，即受嚴密調控的活性形式 [1,25-(OH)2-維生素 D] 之前驅物）的濃度。維生素 D 僅有 3 種來源。曝曬於陽光的 UVB 光譜會藉由光異構化將皮膚中的 7-去氫膽固醇 (7-dehydrocholesterol) 轉變為前維生素 D。此外，前維生素 D 藉由熱異構化轉變為維生素 D。隨後，維生素 D 在肝臟與腎臟中被羥化為其活性形式。前維生素 D 合成的尖峰作用光譜為 300 ± 5 nm。然而，前維生素 D3 與維生素 D3 對紫外線輻射敏感。若它們在皮膚中持續曝曬於陽光，將被光降解而失去活性。因此，持續曝曬陽光並不會按比例產生維生素 D。這正是過度曝曬陽光不會發生維生素 D 中毒的原因。人類產生每日所需維生素 D 所需的 UVB 量並不多；每週 2 或 3 次以 0.33 或 0.5 MED 曝曬手臂、手與臉部即已足夠。換言之，居住在波士頓的第 II 型皮膚者，在 7 月正午只需 5 分鐘即可。²¹ 根據另一項研究，手臂與腿部曝曬於 0.5 MED 的 UVB 可生成 3000 IU。因此，淺膚色者每週 2 次在正午陽光下待 5 至約 30 分鐘，即可產生足量的維生素 D。²²
另一個來源是飲食攝取，雖然只有少數天然存在的食物含有顯著量的維生素 D（如油性鹹水魚 [鯡魚、鮭魚與沙丁魚]、魚肝油與蛋黃）。在美國，牛奶、柳橙汁、人造奶油、奶油、穀片與巧克力沖泡飲品都添加了維生素 D。最後，維生素 D 補充劑可輕易取得，有維生素 D3（cholecalciferol，皮膚所產生的形式）或維生素 D2（ergocalciferol）；截至撰寫時，維生素 D3 較維生素 D2 更常使用，因為維生素 D3 被認為更穩定。²²
塗抹防曬乳對維生素 D 濃度的影響已被評估。一篇相對較新、回顧所有已發表證據的綜述總結認為，正常使用防曬乳通常不會導致維生素 D 不足。²³ 這主要是因為防曬乳塗抹不充分——塗抹的防曬乳量不足，或未每 2 小時重新塗抹——且防曬乳使用者可能比非使用者讓自己曝曬於更多陽光。因此，在這些情況下，即使塗抹了防曬乳，仍能達到產生維生素 D 所需的每日 UVB 量。然而，在嚴格執行光防護的病人中（如紅斑性狼瘡 [lupus erythematosus] 或紅血球生成性原紫質症 [erythropoietic protoporphyria] 患者），有很大比例被發現血清維生素 D 濃度不足。²⁴,²⁵ 美國醫學研究院 (U.S. Institute of Medicine) 於 2010 年 11 月發布的一篇全面性綜述總結認為，維生素 D 對健康有益的最強證據是在骨骼健康方面；相對地，對於骨骼外的結果，醫學研究院的綜述指出，目前證據不一致且無定論，因此不足以提出公共衛生建議。²⁶ 由於皮膚維生素 D 合成的作用光譜（即 UVB）與造成 DNA 損傷及光致癌作用的光譜相同，因此不建議以曝曬陽光作為獲取維生素 D 的方法。對於那些擔憂或有維生素 D 不足風險的個人，建議採取均衡飲食並每日補充 600 IU 維生素 D3，並搭配 1 g 鈣。²⁶ 此建議尤其適用於足不出戶的長者、曝曬陽光不多的深膚色個人，以及嚴格執行光防護者。
口服光防護 (ORAL PHOTOPROTECTION)
口服光防護是指攝取一種或多種活性成分，以最小化太陽輻射所造成的皮膚損傷。然而，依定義，口服物質無法取代外用防曬乳，因為攝取該物質無法在物理上阻擋紫外線輻射穿透進皮膚。相反地，它可作為一種輔助，以預防或減少太陽輻射吸收所造成的皮膚損傷。假設口服光防護有效，它便方便而實用。它不受外在環境（如游泳與流汗）影響，也不受需穿透皮膚角質層之限制。然而，可能會出現全身性不良反應。口服光防護活性成分預防紫外線輻射所致皮膚損傷的作用機制是多樣的。這些物質與紫外線誘發訊息傳遞路徑中的各種標的反應，發揮抗氧化、抗發炎與免疫調節作用。口服光防護最常用的物質是一種抗氧化劑，它應穩定且高度能夠清除 ROS。其作為抗氧化劑反應後的最終產物不應轉變為自由基。單獨使用口服光防護而不搭配外用防曬乳，不足以充分保護皮膚免受太陽輻射傷害。儘管如此，其效用是明確的。維生素（如維生素 C 與維生素 E），以及某些植物的萃取物或純化物質（植物化學物 phytochemicals），可預防太陽輻射所致的皮膚損傷。因此，它們可外用或作為口服補充劑使用，以維持健康的皮膚。此類活性植物化學物包括多酚 (polyphenols)（為類黃酮 flavonoids 或非類黃酮 nonflavonoids），以及非多酚類，如類胡蘿蔔素 (carotenoids) 與咖啡因 (caffeine)（表 197-2）。
表 197-2：口服光防護的活性成分
| 類別 | 成分 |
|---|---|
| 維生素 (Vitamins) | L-Ascorbic acid（維生素 C）；Tocopherol（維生素 E）；Nicotinamide |
| 多酚 (Polyphenol) | |
| ■ 類黃酮 (Flavonoids) | Catechins；Isoflavones（genistein, silymarin）；Proanthocyanidins |
| ■ 非類黃酮 (Nonflavonoids) | Phenolic acid（benzoic, gallic, 與 cinnamic [caffeic, ferulic, 與 p-coumaric] acids）；Resveratrol |
| 非多酚類 (Nonpolyphenols) | Carotenoids（Beta-carotene；Lycopene；Astaxanthin）；Caffeine |
維生素 (VITAMINS)
L-抗壞血酸（維生素 C）(L-ASCORBIC ACID, VITAMIN C)
由於其水溶性特性，L-抗壞血酸是親水相中最重要的抗氧化劑。由於人類無法天然合成它，最好透過食物達成每日攝取。研究尚未證實單獨口服補充維生素 C 即可保護人類皮膚免於陽光曝曬。然而，部分研究已證實合併使用維生素 C 與維生素 E 具有正面效果。²⁷
生育酚（維生素 E）(TOCOPHEROL, VITAMIN E)
與維生素 C 一樣，生育酚是天然抗氧化劑，但為脂溶性。生育酚主要與細胞膜脂質及細胞間黏合脂質有親和性，藉由清除 ROS 在防護氧化損傷中扮演重要角色。α-生育酚被 ROS 氧化為生育酚氧自由基 (tocoferoxyl radical)，再由維生素 C 使其再生。除維生素 C 外，麩胱甘肽 (glutathione) 與輔酶 Q10 (coenzyme Q10) 也可使生育酚再循環。雖然仍有爭議，但高劑量口服維生素 E 似乎能有效減少 UVB 誘發的人類皮膚損傷。²⁸
菸鹼醯胺 (NICOTINAMIDE)
菸鹼醯胺 (nicotinamide，或 niacinamide) 是維生素 B3 的醯胺形式，為必需的水溶性維生素。口服菸鹼醯胺具光防護作用。菸鹼醯胺可預防紫外線輻射所誘發的三磷酸腺苷 (adenosine triphosphate) 耗竭，從而提升細胞能量並增強 DNA 修復。口服菸鹼醯胺在減少高風險病人新發非黑色素瘤皮膚癌與光化性角化症的發生率方面，安全且有效。²⁹
多酚 (POLYPHENOL)
多酚主要存在於水果、蔬菜、咖啡、茶、紅酒、堅果、穀物與巧克力中。多酚是每分子具有一個以上酚環的化學物質。酚環是指與芳香環結合的羥基。多酚的內在抗氧化活性存在於此羥基 (−OH)，它作為氫或電子供體，提供給自由基或其他活性物種。這些分子的典型分類取決於酚環的數目與類型，這決定了它們的生物特性。多酚分為類黃酮或非類黃酮，並被證實在體內對皮膚發炎、氧化壓力、紫外線誘發的 DNA 損傷與致癌作用有效。³⁰
類黃酮 (FLAVONOIDS)
類黃酮包括兒茶素 (catechins)、異黃酮 (isoflavones) 與原花青素 (proanthocyanidins)。
兒茶素 (Catechins)： 兒茶素主要存在於茶葉中，由 catechin、epicatechin、galactocatechin、epicatechingallate 與 epigallocatechin-3-gallate 組成。一項雙盲、安慰劑對照研究顯示，攝取綠茶多酚可降低女性紫外線誘發的紅斑。³¹
異黃酮 (Isoflavones)： 最為人熟知的異黃酮是源自大豆的 genistein，以及源自乳薊 (milk thistle, Silybum marianum) 的 silymarin。Genistein 在動物模型中發揮光防護效果。³² Silymarin 的主要活性成分是 silibinin，已證實在動物中可防護光致癌作用。³³
原花青素 (Proanthocyanidins)： 原花青素又稱縮合單寧 (condensed tannins)，是一組廣泛存在於葡萄籽中的物質。口服葡萄籽萃取物可有效預防紫外線誘發的天竺鼠皮膚色素沉著³⁴，並抑制小鼠對紫外線輻射反應所引起的腫瘤誘發。³⁵
非類黃酮 (NONFLAVONOIDS)
非類黃酮包括酚酸 (phenolic acids) 與白藜蘆醇 (resveratrol)。
酚酸 (Phenolic Acid)： 酚酸包括苯甲酸 (benzoic)、沒食子酸 (gallic) 與肉桂酸 (cinnamic)（咖啡酸 caffeic、阿魏酸 ferulic 與對香豆酸 p-coumaric 酸）。它們大多出現於紅酒與茶中，展現抗氧化特性。咖啡酸已被證實在小鼠中可防護 ROS 所致的 UVA 誘發光損傷。³⁶
白藜蘆醇 (Resveratrol)： 白藜蘆醇是一種存在於葡萄、紅酒與堅果中的二苯乙烯 (stilbene)，也是一種潛在的多酚類抗氧化劑。白藜蘆醇可抑制小鼠中紫外線誘發的惡性腫瘤進展。³⁷
非多酚類 (NONPOLYPHENOLS)
非多酚類植物化學物包括類胡蘿蔔素與咖啡因。
類胡蘿蔔素 (CAROTENOIDS)
類胡蘿蔔素是維生素 A 的衍生物，包括 β-胡蘿蔔素 (beta-carotene)、茄紅素 (lycopene) 與蝦青素 (astaxanthin)。它們是光防護的有效抗氧化劑。茄紅素與 β-胡蘿蔔素在人類皮膚中相對豐富。³⁸
β-胡蘿蔔素 (Beta-Carotene)： 水果與蔬菜（如胡蘿蔔、南瓜、地瓜、芒果）富含 β-胡蘿蔔素。作為一種內生性光防護劑，它可預防紫外線輻射所致的紅斑形成。³⁹ 光防護的效果取決於治療劑量與持續時間。
茄紅素 (Lycopene)： 茄紅素是一種鮮紅色的類胡蘿蔔素色素，存在於番茄與紅色蔬果中，如紅胡蘿蔔、西瓜與木瓜，是非常高效的單態氧 (singlet oxygen) 淬滅劑。研究已證實其在減少紫外線輻射所致紅斑方面的效用。⁴⁰
蝦青素 (Astaxanthin)： 微藻、鮭魚、鱒魚、蝦與淡水螯蝦含有蝦青素。蝦青素已證實具有對抗 UVA 的光防護活性。⁴¹
衣物 (GARMENTS)
作為光防護措施的衣物 (CLOTHING AS A PHOTOPROTECTIVE MEASURE)
衣物（包括帽子）是光防護不可或缺的一部分。與防曬乳相比，衣物易於穿著、耐用，且是社會所必需。然而，在多數文化中，有些身體部位較少被衣物覆蓋，如臉部、頸部的 V 字區與手背。在炎熱（且陽光充足）的天氣，衣物往往覆蓋更少的皮膚。進行戶外活動時，穿著能防護陽光的衣物至關重要，尤其是兒童。父母應在外出前教導孩子穿著合適的衣物。強烈推薦寬邊帽，因為它可保護更廣的區域，包括前額、雙眼與鼻子。
紫外線防護係數 (ULTRAVIOLET PROTECTION FACTOR)
紫外線防護係數 (UV protection factor, UPF) 是包括美國、澳洲與歐盟在內的許多國家所使用的體外測量值，用以量化布料防護紫外線的能力。藉由分光光度法測量 290 至 400 nm 波長穿透衣物的量。UPF 越高，穿透布料的紫外線越少。由於與 SPF 相似，所考量的因素是紅斑，因此 UPF 對 UVB 防護的反映優於對 UVA 的反映。⁴² 在美國，衣物被分類為良好防護（UPF15 至 UPF24）、非常好防護（UPF25 至 UPF39），或優異防護（UPF40 至 UPF50+）。
數個因素會影響衣物的紫外線防護力。⁵,⁴² 聚酯纖維是最佳的紫外線吸收劑，而棉與嫘縈 (rayon) 最差。洗滌棉或嫘縈製成的衣物會因收縮而增加 UPF，使布料孔隙度降低。潮濕會降低淺色（尤其是白色）衣物的紫外線防護。這是因為白色棉布的防護效果主要來自纖維與空氣界面的光散射：當潮濕時，布料不再散射光線，使衣物對紫外線與可見光都變得更透明。相對地，深色衣物吸收光線，因此潮濕時不會變透明，紫外線防護也不會降低。化學處理包括：在製造（軋光整理 mill finishing）過程中將紫外線吸收劑摻入布料；將紫外線吸收劑作為洗衣添加劑加入；以及添加光學增白劑 (optical whitening agents)，這在美國與歐洲的許多洗衣劑中被廣泛摻入。這些光學增白劑吸收 360 nm 的紫外線輻射，並將其轉換為 430 nm 的可見光波長，從而降低紫外線穿透布料。布料發出的可見光使布料看起來「更亮」。一個常見的誤解是布料的顏色與 UPF 呈線性相關。在以 UPF 為 4.1 的棉布進行的實驗中，相同染料濃度的紅色布料，視所用紅色染料類型不同，UPF 分別為 41、31 與 20。一塊黃色布料的 UPF 為 25，而一塊紫色布料的 UPF 為 24。⁴²
這是因為顏色是眼睛所見、大腦所感知的可見光的反映；它不必然與紫外線穿透布料相關。
玻璃 (GLASS)
用於建築與汽車的玻璃 (GLASS USED IN BUILDINGS AND CARS)
紫外線輻射穿透窗戶的程度取決於玻璃類型、厚度與顏色。眾所周知，UVB 會被玻璃有效過濾。許多類型的玻璃現在對 UVA2 與 UVA1 也有非常良好的防護（可達 380 nm）。應注意，汽車擋風玻璃由膠合玻璃 (laminated glass) 製成，僅讓不到 1% 的紫外線（300 nm 至 380 nm）通過，而側窗與後窗通常由非膠合玻璃製成，允許較高程度的 UVA 透射。這解釋了為何光皮膚病 (photodermatosis) 患者常見的受侵犯部位是最靠近汽車側窗的那一側臉部與前臂。⁴³
太陽眼鏡 (SUNGLASSES)
太陽眼鏡保護雙眼及眼周皮膚免受陽光傷害，因為紫外線輻射會損傷角膜、結膜、水晶體與視網膜。急性紫外線損傷包括主要由 UVB 引起的光角膜炎 (photokeratitis)，以及由可見光引起的日光性視網膜炎 (solar retinitis)。慢性損傷包括白內障 (cataract)、翼狀贅片 (pterygium) 與黃斑部退化 (macular degeneration)。主要是 UVB 被角膜吸收而損傷之；此外，UVA（較長的紫外線波長）損傷水晶體並進一步引發白內障。可見光與紅外線損害視網膜。因此，為保護視網膜，較偏好黃色或紅色的太陽眼鏡，它們可阻擋藍光或紫光。⁴⁴ 太陽眼鏡對兒童尤其重要，因為與成人的水晶體相比，兒童透明的眼部水晶體會透射更多可見光。⁴⁵ 顏色較深的鏡片可能因瞳孔擴張而誘發更大量的紫外線曝露，除非該鏡片提供良好的紫外線防護。此外，鏡片的形狀應能阻擋從側面進入的光線。也建議在清晨與午後時段（陽光與眼睛水平平行時）配戴太陽眼鏡。眼睛紫外線曝露最大的時間並非如皮膚那樣是上午 10:00 至下午 2:00，而是在上午 8:00 至 10:00 與下午 2:00 至 4:00 之間，此時太陽輻射與眼睛平行。⁴⁶
澳洲在太陽眼鏡標準方面領先全球，於 1971 年制定了全球第一個供一般使用的國家強制性太陽眼鏡標準；其最後一次修訂於 2003 年（AS/NZ 1067:2003）。穿透鏡片的可見光量稱為光透射率 (luminous transmittance)；光透射率 20% 的鏡片會讓 20% 的可見光通過。鏡片分為 5 個類別（0 至 4），從時尚太陽眼鏡（鏡片類別 0）到供極高陽光眩光減量用的特殊用途太陽眼鏡（鏡片類別 4）；類別 4 鏡片不可在駕駛時配戴。類別 0 鏡片容許的光透射率為 80% 至 100%，而類別 4 的透射率限制為 3% 至 8%。該標準要求 UVB 透射率為光透射率的 5%。具體而言，若光透射率為 20%，則容許的 UVB 透射率為 20% 的 5%，即 1%。鏡片類別 0 至 2 的 UVA 透射率不得超過光透射率，而類別 3 與 4 則不得超過光透射率的 50%。該標準也規定成人太陽眼鏡的最小垂直直徑為 28 mm，兒童為 24 mm。2003 年澳洲標準與歐洲標準 EN 1836:2005 相似。這 2 項標準的差異在於容許的最大 UVB 透射量，以及 UVA 的定義。⁴⁷
美國太陽眼鏡標準由美國國家標準協會 (American National Standards Institute, ANSI) 於 1972 年首次發布，最後一次修訂於 2010 年（ANSI Z80.3）。然而，與澳洲標準不同，遵循美國標準是自願性的，並非所有製造商都遵循。美國標準將太陽眼鏡分類為一般使用（如從家裡到車上再到辦公室）或高度或長時間曝露（如在海灘、釣魚、滑雪）。鏡片依預定功能分類為化妝用途、一般用途、特殊用途極深色，以及特殊用途強烈著色。⁴⁷ 例如，對於一般用途太陽眼鏡，ANSI Z80.3 要求低於 310 nm 的波長透射須少於 1%。美國標準未規定太陽眼鏡的最小垂直尺寸。
光敏感性皮膚疾病的光防護照護 (PHOTOPROTECTIVE CARE FOR PHOTOSENSITIVE SKIN DISEASES)
光敏感性 (photosensitivity) 一般定義為皮膚對陽光及其他紫外線來源的異常反應。對於光敏感性皮膚疾病患者，提供他們有關如何將光防護融入日常生活的具體指示與指引至關重要（表 197-3）。因嚴格執行光防護而曝曬陽光有限的個人，以及光敏感性皮膚疾病患者，已知有維生素 D 不足的風險。在一項以皮膚紅斑性狼瘡 (cutaneous lupus erythematosus) 患者進行的較新研究中發現，避免陽光者與每日防曬乳使用者的 25-羥維生素 D 濃度，顯著低於不避免陽光的個人。²⁴ 因此，對於所有避免陽光並使用防曬乳的光敏感性疾病患者，建議每日補充至少 400 IU/day 的維生素 D3（cholecalciferol）。維生素 D3（cholecalciferol，內生性產生的天然形式）優於維生素 D2（ergocalciferol）。
表 197-3：光敏感性皮膚疾病的光防護照護指引
| 光敏感性皮膚疾病的光防護措施 |
|---|
| ■ 嚴格避免曝曬陽光及其他紫外線來源 |
| ■ 物理防護，包括衣物、帽子、雨傘與太陽眼鏡 |
| ■ 廣譜防曬乳（防曬係數 ≥50） |
| ■ 口服抗氧化劑 |
| ■ 移除光敏感性藥物 |
| ■ 補充維生素 D |
紅斑性狼瘡 (LUPUS ERYTHEMATOSUS)
由於皮膚紅斑性狼瘡患者中紫外線誘發的皮膚病灶可能在紫外線曝曬後數週才發展出來，因此曝曬陽光與皮膚紅斑性狼瘡惡化之間的關係，對患者而言並不顯而易見。因此，必須告知患者紫外線曝曬與其疾病的關係。使用具有高 UVB 與 UVA 防護係數的廣譜防曬乳，可預防所有光敏感性皮膚紅斑性狼瘡患者的皮膚病灶。⁴⁸
著色性乾皮症 (XERODERMA PIGMENTOSUM)
著色性乾皮症 (xeroderma pigmentosum) 是一種罕見的體染色體隱性 DNA 修復疾病，特徵為嚴重的紫外線敏感性與大幅增加的皮膚癌風險。紫外線防護的目標是顯著減少抵達著色性乾皮症患者皮膚與眼睛的紫外線輻射量。建議使用以紫外線吸收劑與阻擋劑處理過的特殊紫外線阻擋衣物。著色性乾皮症患者應配戴大邊帽（以紫外線阻擋材料製成），並可使用附在帽子上、覆蓋整個臉部的紫外線阻擋塑膠面罩。著色性乾皮症患者應配戴可阻擋 UVA 與 UVB、提供完整眼部覆蓋的太陽眼鏡，並每日使用高效防曬乳。白天時，防曬乳應每 2 至 3 小時重新塗抹一次。
紅血球生成性原紫質症 (ERYTHROPOIETIC PROTOPORPHYRIA)
紅血球生成性原紫質症 (erythropoietic protoporphyria) 是一種罕見的體染色體隱性先天性代謝異常，與嚴重疼痛的光敏感性相關。當皮膚曝曬於陽光時，累積的光毒性原紫質 (protoporphyrin) 被藍光活化，導致單態氧自由基反應，引起嚴重的神經病變性疼痛，常隨之出現腫脹與發紅。雖然文獻中已描述數種治療（包括 β-胡蘿蔔素、N-acetyl-l-cysteine 與維生素 C），但一篇對逾 20 項研究的系統性綜述顯示其益處微乎其微或全無。⁴⁹ Afamelanotide（人類 α-黑色素細胞刺激素 α-melanocyte–stimulating hormone 的類似物）藉由真黑色素 (eumelanin) 合成，為紅血球生成性原紫質症患者提供了安全而有效的光防護。⁵⁰
誌謝 (ACKNOWLEDGMENTS)
本章係修訂自先前由 Dr. Henry W. Lim 撰寫的版本。