美业溯源
消费医疗行业的上游技术创新过程中，我们往往会发现技术突破和使用场景的关系非常重要。一种新型技术如果不能匹配更广阔的、创新性的应用场景就只能成为“产品”而非成功的“商品”。
此外，应用于人体的功效型产品的效果最终需要通过人体临床试验来验证。如果仅仅把功效当作噱头，最终会被市场看清而失去消费者的信任。反之，真正脚踏实地进行功效研发、用科学方法进行功效验证的产品和技术更容易获得营销中的竞争优势。
同时，敏锐地意识到社会变化，迎合甚至引领消费者的需求，匹配以对应的产品定位、品牌审美和产品体验都是产品和品牌“从0到1”创立过程中的成功因素。
让我们把视野拉回到近一个世纪前，看看欧莱雅创始人许勒尔是如何发明第一个现代化防晒产品，并使其获得市场成功，从而开启了化妆品行业中重要的防晒板块的。历史的规律和先行者的思路值得后来的创新创业者学习和借鉴。
文 / 王歆悦 法国斯特拉斯堡大学药剂学在读博士生，研究方向为纳米乳剂的制备和应用
编辑 龚伟
欧洲人用防晒剂是为了晒得更黑？
▷ 十九世纪的欧洲人跟我们一样，崇尚白皮肤，认为他们的种族是富贵和上流社会的象征。然而，到了二十世纪初，日光浴可用于治疗寻常狼疮并获得了诺贝尔奖的消息在西方广为流传，阳光一度成为“治病良药”。
▷ 20年代，可可·香奈儿（Coco Chanel）在乘坐游艇旅行时，晒出一身古铜色的皮肤，随即在时尚界引起了一股潮流，如同华丽的短裙、卷发棒和汽车等新鲜事物一样，似乎成为那个时代自由的象征。欧美人眼中小麦色的皮肤，意味着健康、有钱和时尚。
引领时尚潮流的可可·香奈儿
▷ 基于染发行业获得的成功，欧莱雅创始人尤金·许勒尔（Eugene Schueller）这个小老板也深受上流时尚界的影响。
欧莱雅创始人尤金·许勒尔
▷ 每年夏天，尤金都喜欢乘坐帆船前往布列塔尼海岸，然而每年夏天，他都在晒黑前先被晒伤。事实上，相较于黄种人和黑人，白种人的皮肤里黑色素含量非常低，以至于同样强度的阳光照射下，欧美人更容易被晒红甚至晒伤。于是，这个敏感的生意人开始思考是否能够开发一款加速皮肤变黑而又不至于晒伤皮肤的产品。
▷ 其实，欧洲人探索防晒方法已有很长的历史，但想要找到能够真正抵抗太阳射线的有效成分，并不是一件容易的事情。早在古希腊时期，参加露天格斗竞技的男人们便将橄榄油涂抹在赤裸的身体上，皮肤不但不易被晒伤，反而变得更滋润。除橄榄油外，人们也发现椰子油，芝麻油，杏仁油等都具有一定程度的保护作用。直到1801年，德国人Johann带人类认识了紫外线的存在。随后，逐渐有紫外线与晒伤的相关研究报道。
土耳其橄榄油摔跤比赛
▷ 1927年，法国时尚设计师Jean Patou推出了一款防晒香氛“ Huile de Chaldée ”，一时间吸引了众多时尚界人士循香而来，然而其产品里并无任何防晒成分，只是利用了防晒的噱头。
▷ 于是，尤金看准了防晒产品这一市场。1935年，尤金先是让他的团队测试了市面上各种油的防晒性能，但没有一个让他满意的，随后让公司内部仅有的几个研发人员花了好几个月的时间，终于在当年4月，他们研发出一批试用品，并招募了五个志愿者到法国南部蔚蓝海岸的沙滩上直接进行人体测试，结果喜出望外。于是顺势推出了防晒油Ambre Solaire，这是历史上第一款工业化生产的防晒产品。
防晒油Ambre Solaire
▷ 在尤金的防晒油Ambre Solaire里，其实只有水杨酸苄酯（一种常用作化妆品和皂用香精的定香剂）以及甜杏仁油两种重要成分。其实，尤金并不是第一个将水杨酸苄酯用做防晒剂的人。早在1928年，E.Klarman为美国Lehn&Fink公司开发的Dorothy Gray防晒剂里就已经采用了水杨酸苄酯和肉桂酸苄酯作为防晒成分。
▷ 与此同时，德国拜耳公司也在1932年推出了一款水溶性防晒剂 —— 苯基苯并咪唑二磺酸（PBSA），这也是后来成为全球最大防晒剂供应商的德之馨（Symrise）公司的起点。只不过在当时，人们更倾向于将防晒霜当做是预防晒伤的药膏，并没有延伸到日常防晒领域。
PBSA和水杨酸苄酯的结构
▷ Ambre Solaire 能够在当时风靡欧洲大陆市场，还有几个重要原因：一方面，尤金的防晒剂赶上了社会变革的浪潮。就在防晒剂推出的第二年夏天，法国工人阶级党派人民阵线联盟夺取政权后颁布了带薪休假的政策，即所有劳动者有权享有每年两周的带薪假期。普通法国民众纷纷涌向南部蔚蓝海岸的度假胜地，防晒剂的需求量直线上升。
1936年法国尼斯海滩
▷ 另一方面，作为大名鼎鼎的广告商，尤金不可能放过这样的推广机会。车身广告、杂志广告、楼体广告加上无线电广播，尤金又一次将他的广告词“Brunir sans brûlure”（美黑不晒伤）传遍了法国的大街小巷，将广告封面上那个大沿帽女郎Suzy塑造成了人们心中的女神形象。要知道，在当时传媒行业不发达的情况下，他的竞争对手Dorothy Gray是在上市后三年才有第一个杂志广告的。
Ambre Solaire各种各样的广告
▷ 除了所有这些外部因素，Ambre Solaire防晒油本身也有它的剂型优势。相较于防晒霜复杂的配方来说，直接将化学遮光剂溶解在油溶液里的简单配方对于工业生产来说是一种更加简单的工艺。同时相对较低的成本让普通大众不必小心翼翼的只能将其用于晒伤之处，而是可以全身大面积使用。此外，油溶剂本身良好的涂布性、防水性以及琥珀色的质感更是提升了消费者的使用体验。
▷ 以1935年Ambre Solaire的问世为起点，世界化妆品行业从此开启了一个全新的防晒市场，这个市场会随着消费者生活水平的提升而快速发展。根据英敏特的统计数据，防晒化妆品的全球销售额在2017年达到498.34亿元人民币。
从SPF到UVA防护：防晒有效成分发展史
▷ 在尤金·许勒尔的商业成功之后，化学工业界对于防晒成分的研究可谓是雨后春笋般在世界各地繁荣起来。1938年，来自奥地利的化学家Franz Greiter发明了防晒霜Gletscher Crème，并在1962 年，首次提出了SPF（Sun Protection Factor）防晒值的概念。经试验测试，Gletscher Crème的SPF在2左右。1943年，对氨基苯甲酸（PABA）申请了专利，此后直到现在，PABA和它的衍生物一直是化学防晒剂最常用的成分之一。
防晒霜Gletscher Crème
▷ 无论是水杨酸苄酯、PBSA还是PABA，都是基于UVB吸收的化学防晒剂，因为UVB波长越短，能量更高，对皮肤伤害更大。但这类防晒剂分子量小，有被皮肤吸收的风险，同时光稳定性有限，偶有皮肤刺激性。
▷ 与此同时，随着医学的进展也让皮肤科医生逐渐提高对UVA的认识。美国皮肤科鼻祖Albert Kligman教授首先于1969年提出了紫外线会带来皮肤损伤和“photoaging（光老化）”的概念。
Albert Kligman教授。他不但提出了光老化概念，还发明了治疗光老化的维A酸药膏
▷ 科学界也随后发现，虽然UVA伤害能量较低，但它的存在不随天气或者季节而改变，而且相对UVB能够影响皮肤更深的层次，是引起皮肤老化的隐形杀手。因此，化学防晒剂的研发必定是朝着更广谱更安全的方向发展。
不同光辐射以及能够深入皮肤的层次
▷ 在尤金·许勒尔逝世后25年，欧莱雅集团于1982年研发出防UVA成分“Mexoryl SX”，即对苯二亚甲基二樟脑磺酸，大大增大了紫外防护的区间。1988年，欧莱雅集团将其抗UVA成分Mexoryl SX和广谱抗UV成分Mexoryl XL，一起应用于旗下各品牌防晒产品中，包括巴黎欧莱雅、兰蔻、碧欧泉、理肤泉及薇姿等，在当时的美妆行业可谓是独占鳌头。
黄色特别标注防晒技术的“La Roche-Posay Anthelios SX Moisturizer”
▷ 在化学防晒剂蓬勃发展的时期，物理防晒剂也逐渐显露头角。1944年，曾在美国空军服役的药剂师Benjamin Green研发出了以红色凡士林为成分的物理防晒霜Red Vet Pet，这一产品随着二战中美国士兵的脚步传遍了欧洲大陆。后来品牌改名为“Coppertone”（中文官方名为确美同，俗称“水宝宝”）。
诞生于二战期间的物理防晒霜 Red Vet Pet
▷ 几乎同一时期，二氧化钛和氧化锌也开始被用作物理防晒剂，而这两者是直到现在美国食品药物管理局（FDA）所批准的仅有的两个安全的物理防晒成分。
确美同敏感肌防晒产品，从配方表看也是采用物理防晒
▷ 与化学防晒剂吸收紫外线的原理不同，物理防晒剂主要是靠反射紫外线。其中，物理防晒剂中的氧化锌对UVA有较好的屏蔽效果，而二氧化钛对UVB有较好的效果，而两者的混合配方则具有广谱抗紫外线的效果。然而此类物理防晒剂的缺点在于它们在反射紫外光的同时不可避免反射掉一部分可见光，造成皮肤增白的假象。此外，物理防晒剂的稳定性也是另一大问题。粒子的聚集会造成与光线接触面积的减小，从而使防晒效率大大降低。用户体验起白膜，颗粒感重。但相较于化学防晒剂来说，物理防晒剂不易被皮肤吸收，安全性是它最大的优势。
▷ 那么，如何改善物理防晒剂的稳定性？是否可以将化学防晒剂和物理防晒剂混合使用呢？这就得靠配方技术的发展了。
化学防晒剂（右）和物理防晒剂（左）的原理示意图
油、霜、乳和喷雾：配方剂型的发展
▷ 无论是物理防晒剂还是化学防晒剂，都须经过配方后方能直接用于人体皮肤。目前为止，常见的配方剂型主要有防晒霜、防晒乳、防晒油、防晒喷雾、防晒凝胶和防晒粉。
▷ 早期的防晒霜一般是以蜡状基质将防晒剂加热溶解（油状化学防晒剂）或研磨（固体物理防晒剂）后冷却得到的，比如第一款凡士林防晒霜。但雪花膏状的防晒霜基质油腻，涂布性差，对于溶解度差的防晒剂往往会限制其应用。
▷ 于是，防晒乳应运而生。乳剂是两种互不相容的液体在高能条件下形成的互相分散的液体系统，相对于膏状剂型来说，流动性大大改善。此外，由于乳剂中同时含有两相，无论是油溶性还是水溶性成分均可溶解良好，为几种成分的同时使用提供了可能。
▷ 当然，防晒乳也存在一定的问题。油包水型乳剂（油相直接与皮肤接触）皮肤涂布性不好，用户体验油腻，且稳定欠佳；而水包油型乳剂（水相直接与皮肤接触）防水效果差，紫外抵抗效率低。
▷ 此外，防晒喷雾因其使用方便，涂抹均匀，较好的用户体验而占据大片市场，但其本质还是水包油型防晒乳。
来自材料和医药领域的纳米技术
▷ 近年来，纳米技术的发展在材料、生物、医药等领域的应用如火如荼，也逐渐渗透到美妆行业。纳米技术对于物理防晒乳在生产和应用中的稳定性和有效性问题能够提供很好的解决策略。
▷ 通过纳米分散技术得到的乳剂，粒径通常在200 nm一下，稳定性好，最长可保存15年之久。纳米粒子较大的比表面积使得其对紫外光的反射效率大大提高，同时，散射效应减弱，泛白体验大大减轻。
▷ 此外，有研究表明[3]，分子粒径大小对于防晒效果是有直接影响的。以二氧化钛为例，30 nm 的二氧化钛分子对UVB的阻挡效果较好，而120 nm 的二氧化钛分子则对UVA的抵抗效果更好。因此，通过对微粒粒径大小的控制可以调整防晒区段，不同粒径大小微粒的混合使用可以轻易得到广谱防晒产品。
不同粒径大小的氧化锌纳米粒
防晒产品的安全性问题
▷ 虽然早在1980 年，美国FDA就制定了防晒霜安全性和有效性的执行标准，并明确指出，日晒是导致色斑和衰老的重要原因，过度日晒会引发皮肤癌。但到目前为止，FDA所批准的能够用于防晒产品的安全成分也就只有16个，欧盟批准29个，澳大利亚批准33个。
▷ 今年五月，《美国医学会杂志》（JAMA）上的一篇报道表明[7]，防紫外线化学物质能够渗入人体血液循环。虽然，该实验在实验剂量和样本量的选择上都较为极端，但这样的实验结果不免让广大消费者对于防晒产品的选用有所畏忌。纳米氧化物是否可能渗入体内？化学防晒剂是否会有皮肤残留？长期使用防晒剂是否会造成维生素D缺乏？如此种种的问题都表明提高防晒产品的安全性是整个行业面临的问题。
氧化锌纳米粒的经皮渗透[8]（图中红色荧光来自氧化锌纳米粒，绿色荧光来自人体背部皮肤真皮层，ABC分别表示中国人、高加索白人和印度人的样本）
▷ 一般来说，分子量500以上的化学物质比较难被皮肤吸收，例如欧莱雅的Mexoryl XL（分子量502）、BASF的 Uvinul® T 150（分子量823）和德之馨的NeoHeliopan® BMT（分子量675）等。而纳米氧化锌和纳米二氧化钛等物理防晒剂在常规用量下，一般只能到达皮下，不足以渗透进入血液循环。
▷ 此外，增加化学防晒剂的光稳定性和物理防晒剂的长期储存稳定性一直是行业里的正想解决的难题。目前比较新稳定技术有德之馨的光稳定剂Corapan TQ和强生的Helioplex稳定技术等。
▷ 总之，防晒领域和所有护肤品细分领域一样，在发展中会遇到各种各样的问题。但从历史来看，只要行业里的创新者不断对需求的洞察并推动技术进步，并且在临床医学的指导下诚实地面对潜在的风险，我们总会找到解决办法，为消费者提供更好、更安全的技术和产品。
