光防護 (Photoprotection)
重點一覽
- 光防護措施：在 UVB 最強尖峰時段（上午 10:00 至下午 2:00）尋求遮蔭，並使用高 SPF 廣譜防曬乳、衣物、寬邊帽與太陽眼鏡。
- 紫外線誘發皮膚老化與皮膚癌；使用防曬乳可能減緩老化並降低皮膚癌風險。
- 兒童光防護至關重要，應自幼教導。
- 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 (UPF) 是布料的紫外線防護評級；多種化學處理可提高 UPF。
- 許多玻璃對 UVA2 與 UVA1 有良好防護（可達 380 nm）。
紫外線基礎
- UVB 佔抵達地表紫外線的 5% 至約 10%，能量高，誘發紅斑 (erythema)。
- UVA 分為 UVA2（320–340 nm）與 UVA1（340–400 nm）。UVA1 能量低，佔抵達地表紫外線的 95%，可穿透雲層與玻璃、不受臭氧層阻擋，故全時段存在；最易造成色素沉著 (pigmentation)，並誘發活性氧物種 (reactive oxygen species, ROS) 損傷深層血管、膠原與彈性纖維，參與皮膚老化。
- 急性曝曬效應：曬傷、延遲性曬黑，源自對 DNA 等發色團 (chromophores) 的直接影響，由 ROS 媒介。慢性曝曬與光老化 (photoaging)、光化性角化症 (actinic keratoses) 及皮膚癌相關。
避免曝曬陽光
- 臭氧層（地表上 10–50 km）吸收所有 UVC、大部分 UVB，幾乎不吸收 UVA。
- 上午 10:00 至下午 2:00 紫外線最強，最宜避免。緯度每增 1° 紫外線減 3%；海拔每升 300 公尺增 4%。雪、沙、金屬可反射高達 90% 紫外線；遮蔭下可減少 50% 至約 95%。
防曬乳
- 防曬乳塗抹量常低於建議量、且未每 2 小時補擦；造成 DNA 損傷所需紫外線量遠低於誘發紅斑所需量，故防曬乳不能完全排除紫外線損傷。
防曬係數 (SPF)
- SPF = 防曬乳保護皮膚的最低紅斑劑量 (minimal erythema dose, MED) ÷ 未保護皮膚的 MED。終點為紅斑，故主要反映對 UVB（290–320 nm）及部分 UVA2（320–340 nm）的防護。
- SPF15 指造成紅斑所需輻射量增加 15 倍，非曝曬時間延長 15 倍。
- 測試規定塗抹濃度為 2 mg/cm²（相當於 1 oz / 30 mL 塗覆全身）；實際使用量約 0.5 至 0.8 mg/cm²，故實際 SPF 遠低於標示。關係非線性：標示 SPF30 產品若以 0.5 mg/cm² 塗抹，SPF 僅為 3。
- 於 2 mg/cm²：SPF15 阻擋 93.3% UVB（6.7% 被吸收）、SPF30 阻擋 96.7%（3.3% 被吸收，為前者一半）。重點在於減少被皮膚吸收的量，故宜選最高 SPF。
圖 197-1：SPF15 與 SPF30 防曬乳對「未防護曝曬 10 分鐘即出現最低紅斑者」的影響；30 分鐘曝曬後 SPF15 達曬傷劑量 20%、SPF30 僅 10%。
圖 197-2：防曬乳塗抹劑量與實際使用中 SPF 的關係。
UVA 防護評估
- 持久性色素變黑法 (persistent pigment darkening, PPD)：以保護皮膚誘發 PPD（曝曬後 2–24 小時觀察）所需 UVA 劑量與未保護皮膚之比值表示 UVA 防護係數。日本、韓國等以 PA+、PA++、PA+++ 分級。歐盟要求 UVA 防護係數至少為標示 SPF 的三分之一（如 SPF30 須至少 10）。
- 2011 年起美國 FDA 改採體外臨界波長測試（廣譜測試）：臨界波長須至少 370 nm 才可標示「廣譜 (broad spectrum)」；美國已不再要求體內 PPD 測試。
免疫防護係數
- SPF 與防護免疫抑制能力相關性差，故發展免疫防護係數 (immune protection factor)；現有方法（接觸致敏、皮內注射）費時費力，尚不適用於商品評級。
紫外線濾光劑（表 197-1）
- 命名三系統：INCI、USAN（FDA 防曬乳專論採用）、商品名。「sunblock」為 FDA 不認可的誤稱。
- 美國僅可上市防曬乳專論所列 16 種活性成分，或經 NDA 核准者（如 ecamsule / Mexoryl SX）。歐盟、亞、非、南美多以化妝品管理，審核較快（1–2 年）。澳洲至少 34 種、歐盟 26 種核准成分。
- 分有機與無機（FDA 建議取代「化學」「物理」之稱）。最廣用 UVB 濾光劑為 octinoxate (ethylhexyl methoxycinnamate)，最廣用 UVA 濾光劑為 oxybenzone (benzophenone-3)。
- 無機濾光劑（二氧化鈦 TiO2、氧化鋅 ZnO）：雪白、不溶水、光穩定、不致敏，推薦用於兒童與過敏成人；粒徑 >200 nm 可防護所有波長，但留白色塗層、過度塗抹可能致粉刺。微粒化二氧化鈦（10–100 nm）較不留白但阻擋紫外線能力下降。
- FDA 指引下，除非經 NDA 核准，avobenzone 不可與 PABA、padimate O 或無機濾光劑（TiO2、ZnO）併用。
表 197-1：美國 FDA 防曬乳專論所列紫外線濾光劑。
光穩定性
- Avobenzone (Parsol 1789) 為極佳 UVA1 濾光劑但光不穩定；padimate O、octinoxate 亦光不穩定。可加入光穩定濾光劑（octocrylene、水楊酸酯類、oxybenzone）吸收光子並作為能量轉移受體以提高光穩定性。
- 體外含光穩定化 avobenzone 防曬乳經 25 MED（50 J/cm²，約 5 小時曝曬）後仍保留高達 90% 活性。惟防曬乳會遷移、被摩擦或水汗去除，故 FDA 建議每 2 小時補擦。
圖 197-3：光不穩定濾光劑的光穩定化機制（光穩定濾光劑吸收光子並接受能量轉移）。
光過敏
- Octocrylene、oxybenzone、avobenzone 是紫外線濾光劑光過敏最常見原因；惟整體盛行率極低（遠低於 1%）。無機濾光劑（TiO2、ZnO）尚無光過敏報告。
特殊族群
- 兒童：6 個月以下用防曬乳前應諮詢醫師，宜以衣物等方式防護；2 歲以下應使用無機防曬乳而非有機防曬乳。
- 懷孕：建議使用以預防色素異常（尤其黃褐斑 melasma）；防曬乳經毒理與致畸胎測試證實安全，惟奈米微粒無機成分於孕期之安全性研究尚缺。
爭議
- 全身性吸收：外用後高達 2% 的 benzophenone-3 及代謝物由尿排出；無機奈米微粒（<100 nm）研究顯示不穿透至角質層以下，人類使用風險被認為可忽略。
- 皮膚癌：澳洲逾 1600 人、4.5 年研究（追蹤 8 年）顯示 SPF16 廣譜防曬乳組鱗狀細胞癌與基底細胞癌發生率分別降低 38% 與 25%；10 年追蹤防曬乳組 11 例黑色素瘤、對照組 22 例。
- 維生素 D：UVB 將皮膚 7-去氫膽固醇 (7-dehydrocholesterol) 光異構化為前維生素 D。每週 2–3 次以 0.33 或 0.5 MED 曝曬手臂、手、臉即足夠（波士頓第 II 型皮膚者 7 月正午僅需 5 分鐘）；0.5 MED 曝曬手臂與腿可生成 3000 IU。正常使用防曬乳一般不致維生素 D 不足，但嚴格光防護者（如紅斑性狼瘡、紅血球生成性原紫質症患者）多有不足。因 UVB 同為 DNA 損傷與光致癌光譜，不建議以曝曬陽光獲取維生素 D；建議均衡飲食加每日補充 600 IU 維生素 D3（cholecalciferol）與 1 g 鈣。
口服光防護（表 197-2）
- 指攝取一種或多種活性成分以減少太陽輻射所致皮膚損傷；無法物理阻擋紫外線，故不能取代外用防曬乳，且單用不足以充分保護皮膚。優點為不受游泳、流汗影響；可能有全身性不良反應。
- 機制多為抗氧化、抗發炎、免疫調節（清除 ROS）。活性成分含維生素、多酚 (polyphenols)（類黃酮 flavonoids／非類黃酮 nonflavonoids）與非多酚類（類胡蘿蔔素 carotenoids、咖啡因 caffeine）。
維生素
- L-抗壞血酸（維生素 C）：水溶性，親水相最重要抗氧化劑；單獨口服尚未證實可保護皮膚，但與維生素 E 併用有正面效果。
- 生育酚 (tocopherol，維生素 E)：脂溶性，與膜脂質親和，清除 ROS；其氧化生成的生育酚氧自由基可由維生素 C、麩胱甘肽、輔酶 Q10 再生。高劑量口服似可減少 UVB 誘發損傷（仍有爭議）。
- 菸鹼醯胺 (nicotinamide / niacinamide)：維生素 B3 醯胺形式；預防紫外線誘發的三磷酸腺苷耗竭、提升細胞能量並增強 DNA 修復；可安全有效降低高風險病人新發非黑色素瘤皮膚癌與光化性角化症。
多酚與非多酚類
- 抗氧化活性源自羥基 (−OH) 作為氫／電子供體。
- 類黃酮：兒茶素 (catechins，綠茶多酚可降低女性紫外線誘發紅斑)、異黃酮 (isoflavones：大豆 genistein、乳薊 silymarin/silibinin)、原花青素 (proanthocyanidins，葡萄籽萃取物)。
- 非類黃酮：酚酸 (phenolic acids，含咖啡酸 caffeic 等)、白藜蘆醇 (resveratrol)。
- 非多酚類：類胡蘿蔔素為維生素 A 衍生物，含 β-胡蘿蔔素 (beta-carotene，預防紅斑形成，效果視劑量與療程)、茄紅素 (lycopene，高效單態氧淬滅劑)、蝦青素 (astaxanthin，對抗 UVA)；及咖啡因。
表 197-2：口服光防護的活性成分。
衣物
- 衣物（含帽子）為光防護不可或缺一環，易穿、耐用；惟臉、頸 V 區、手背等常未覆蓋。強烈推薦寬邊帽（可保護前額、雙眼、鼻）。
- 紫外線防護係數 (UPF)：以分光光度法測 290–400 nm 穿透量；UPF 越高穿透越少，較反映 UVB 防護。美國分級：良好（UPF15–24）、非常好（25–39）、優異（40–50+）。
- 影響因素：聚酯纖維最佳吸收紫外線，棉與嫘縈 (rayon) 最差；洗滌棉／嫘縈因收縮降低孔隙度而提高 UPF。潮濕降低淺色（尤其白色）衣物防護（纖維–空氣界面散射消失），深色衣物潮濕時不變透明。化學處理：軋光整理時摻入紫外線吸收劑、洗衣添加劑、光學增白劑（吸收 360 nm 轉為 430 nm 可見光）。布料顏色與 UPF 非線性相關。
玻璃
- 紫外線穿透視玻璃類型、厚度、顏色而定。UVB 被玻璃有效過濾；許多玻璃對 UVA2、UVA1 防護良好（達 380 nm）。汽車擋風玻璃為膠合玻璃 (laminated glass)，僅讓 <1% 紫外線（300–380 nm）通過；側窗與後窗多為非膠合玻璃，UVA 透射較高，故光皮膚病 (photodermatosis) 患者常受侵犯靠側窗一側的臉與前臂。
太陽眼鏡
- 保護角膜、結膜、水晶體與視網膜。急性損傷：光角膜炎 (photokeratitis，主因 UVB)、日光性視網膜炎 (solar retinitis，可見光)；慢性：白內障 (cataract)、翼狀贅片 (pterygium)、黃斑部退化。UVA 損傷水晶體促發白內障；可見光與紅外線損害視網膜，故偏好黃／紅色鏡片（阻擋藍／紫光）。
- 兒童尤需，因透明水晶體透射較多可見光。深色鏡片若無良好防護，可能因瞳孔擴張增加紫外線曝露；鏡片應能阻擋側向光線。眼睛紫外線曝露尖峰為上午 8:00–10:00 與下午 2:00–4:00（陽光與眼平行），非如皮膚的 10:00–14:00。
- 澳洲標準（強制，AS/NZ 1067:2003）：鏡片分 5 級（0–4），類別 0 光透射率 80%–100%、類別 4 為 3%–8%（不可駕駛時配戴）；UVB 透射須為光透射率的 5%；類別 0–2 UVA 透射不超過光透射率、類別 3–4 不超過 50%；成人最小垂直直徑 28 mm、兒童 24 mm。歐洲標準 EN 1836:2005 相似（差異在 UVB 容許量與 UVA 定義）。
- 美國標準（自願，ANSI Z80.3）：分一般使用與高度／長時間曝露；一般用途要求 <310 nm 波長透射 <1%；未規定最小垂直尺寸。
光敏感性皮膚疾病的光防護照護（表 197-3）
- 光敏感性 (photosensitivity)：皮膚對陽光與其他紫外線來源的異常反應。措施：嚴格避免曝曬、物理防護（衣物、帽、傘、太陽眼鏡）、廣譜防曬乳（SPF ≥50）、口服抗氧化劑、移除光敏感性藥物、補充維生素 D。
- 嚴格光防護者易維生素 D 不足；皮膚紅斑性狼瘡研究中避陽與每日防曬乳使用者 25-羥維生素 D 顯著偏低。建議每日補充至少 400 IU/day 維生素 D3（cholecalciferol，優於 D2 ergocalciferol）。
紅斑性狼瘡 (Lupus Erythematosus)
- 紫外線誘發病灶可於曝曬後數週才出現，關係不明顯，須教育病人。使用高 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病灶。
著色性乾皮症 (Xeroderma Pigmentosum)
- 罕見體染色體隱性 DNA 修復疾病，嚴重紫外線敏感、皮膚癌風險大增。目標為顯著減少抵達皮膚與眼睛的紫外線。建議特殊紫外線阻擋衣物、大邊帽（紫外線阻擋材料，可加覆蓋全臉的塑膠面罩）、阻擋 UVA／UVB 並完整覆蓋眼部的太陽眼鏡，每日使用高效防曬乳，白天每 2 至 3 小時補擦。
紅血球生成性原紫質症 (Erythropoietic Protoporphyria)
- 罕見體染色體隱性代謝異常，伴嚴重疼痛性光敏感。曝曬時累積的光毒性原紫質 (protoporphyrin) 被藍光活化，引起單態氧自由基反應與神經病變性疼痛、腫脹發紅。β-胡蘿蔔素、N-acetyl-l-cysteine、維生素 C 等治療系統性綜述顯示益處微乎其微或全無。Afamelanotide（α-黑色素細胞刺激素類似物）藉真黑色素 (eumelanin) 合成提供安全有效的光防護。