酸化亜鉛を含む日焼け止めは2時間後には効果がなくなり、毒性を持つようになる

酸化亜鉛を含む日焼け止めは2時間後には効果がなくなり、毒性を持つようになる 化学

オレゴン州立大学の研究者らの共同研究により、一般的な酸化亜鉛を含む日焼け止めは、紫外線を浴びると2時間後にはその効果が大幅に失われ、毒性を示すことが明らかになりました。

ゼブラフィッシュは、分子、遺伝子、細胞レベルで人間と非常によく似ており、ゼブラフィッシュを用いた研究の多くは、人間にもすぐに応用できるものです。

この研究結果は、本日、Photochemical & Photobiological Sciences誌に掲載されました。

農学部のRobyn Tanguay教授、Lisa Truong教授、大学院生のClaudia Santillanを含む研究チームは、世界の巨大な日焼け止め市場について、重要でありながらほとんど無視されてきた疑問に答えようとしました。

その疑問とは 日焼け止め成分は、個々の化合物としてではなく、組み合わせて使用した場合に、どの程度安定しており、安全で効果的なのか、また、太陽光にさらされることで生じる反応によって生じる化学製品の安全性はどうなのかです。

オレゴン州立大学の著名な教授であり、毒物学の国際的な専門家であるTanguay氏は、「日焼け止めは、紫外線への曝露を減らし、皮膚がんを減らすのに役立つ重要な消費者製品ですが、一部の成分と紫外線との間の相互作用によって、一部の日焼け止め製剤の使用が意図しない毒性を持つ可能性があるかどうかはわかっていません。」と述べています。

日焼け止めの安全性について一般の人々がどのように考えているかによって、メーカーは限られたデータに基づいて、ある成分を大量に使用し、他の成分を制限していることが多いと彼女は言います。

例えば、オキシベンゾンは、サンゴ礁への影響が懸念されるため、事実上、使用が中止されています。

「また、酸化亜鉛や二酸化チタンなど、紫外線をカットする無機化合物を含む日焼け止めは、紫外線を吸収する有機低分子化合物の安全な代替品として、ますます盛んに販売されるようになっています。」とTanguay氏は述べています。

オレゴン大学のJames Hutchinson氏とAurora Ginzburg氏、リーズ大学のRichard Blackburn氏らの研究者は、欧米で販売されているさまざまな製品から、日焼け止めの有効成分であるUVフィルターを含む5つの混合物を作成しました。

さらに、同じ成分に酸化亜鉛を加えた混合液を作りました。

この混合液は、市販されている推奨量よりも少ない量で作られています。

そして、これらの混合物に2時間紫外線を照射し、分光法を用いて光安定性を調べました。

つまり、混合物に含まれる化合物とその紫外線防御機能が、太陽光によってどのように変化するかを調べたのです。

また、卵から5日で泳げるようになるモデル生物1生物学、特に分子生物学とその周辺分野において、普遍的な生命現象の研究に用いられる生物のこと。として広く使われているゼブラフィッシュに対して、紫外線照射によって混合物が毒性を持つかどうかを調べたところ、酸化亜鉛を含まない混合物では、魚に大きな変化は見られませんでした。

Truong氏は、「日焼け止めが、その使用目的である紫外線照射下で速やかに反応することを示した研究はいくつかありましたが、光分解生成物についての毒性試験がほとんど行われていないことは非常に驚きです。私たちの研究結果は、私たちが研究した処方の基礎となった市販の低分子ベースの処方は、光分解を最小限に抑えるような異なる成分比で組み合わせることができることを示唆しています。」

しかし、酸化亜鉛の粒子(ナノ粒子と大きなマイクロ粒子)を加えた場合、光安定性と光毒性に大きな違いが見られました。

Santillan氏は、「どちらのサイズの粒子でも、酸化亜鉛は有機混合物を劣化させ、地球に到達する紫外線の95%を占める紫外線Aに対する有機フィルターの保護機能が80%以上低下しました。また、酸化亜鉛による光分解生成物は、毒性試験に使用したゼブラフィッシュの欠陥を著しく増加させました。これは、酸化亜鉛の粒子が分解物につながり、水生生態系への導入が環境的に危険であることを示唆しています。」

Tanguayは、5種類の低分子混合物がすべて光安定性を示したことには驚いたが、酸化亜鉛粒子を加えることで紫外線照射による毒性が生じることには驚かなかったといいます。

5つの異なる低分子ベースの紫外線フィルター(UVフィルター)混合物の比較において、

マイクロサイズまたはナノサイズの酸化亜鉛は、有意な小分子の光分解を引き起こし、分解された混合物は、胚性ゼブラフィッシュアッセイでより高いレベルの毒性を示しました。-論文より

「ナノ粒子の毒性を専門に研究しているオレゴン州立大学のチームとしては、今回の結果は衝撃的ではありませんでした。今回の結果は、ミネラル系の日焼け止めについている『ナノフリー 』という表示に惑わされている多くの消費者を驚かせるでしょう。100ナノメートル以下であろうとなかろうと、どんな大きさの金属酸化物粒子でも表面に反応部位を持つことができます。サイズよりも重要なのは、金属の正体、その結晶構造、そして表面のコーティングです。」

本研究は、米国国立科学財団および米国国立衛生研究所の支援を受けています。

Published by Oregon State University. Aurora L. Ginzburg et al, Zinc oxide-induced changes to sunscreen ingredient efficacy and toxicity under UV irradiation, Photochemical & Photobiological Sciences (2021). DOI: 10.1007/s43630-021-00101-2