次に、本発明を実施するための最良の形� ��を図面と共に説明する。

 [第一の実施形態]
 本実施形態の皮膚代替膜の表面は、算術平� ��粗さSaが13~30μmであり、15~25μmが好ましい。� ��た、本実施形態の皮膚代替膜は、波長が290~ 400nmである光の分光透過率が50~100%であり、60~ 100%がさらに好ましい。これにより、皮膚外� �剤の紫外線の透過特性及び/又は反射特性を� ��度良く測定することが可能な皮膚代替膜が� ��られる。このような皮膚代替膜は、非特許� ��献3に規定されているin vivo SPF値を測定す� �際の皮膚外用剤の塗布量である2.00mg/cm ² を再現することができるため、紫外線により 劣化する皮膚外用剤のin vitro SPF予測値を評� ��する際に、特に有効である。

 このとき、皮膚代替膜の表面の算術平均粗� ��Saが13μm未満であると、皮膚外用剤を評価す る際の塗布量を2.00mg/cm ² とすることが困難になる。一方、皮膚代替膜 の表面の算術平均粗さSaが30μmを超えると、� �膚の表面の算術平均粗さSaとの差が大きくな るため、皮膚外用剤を評価する際の塗布量を 2.00mg/cm ² としても、皮膚外用剤の微視的レベルでの塗 布状態や紫外線により劣化する場合の減衰の パターン等、in vivoで皮膚外用剤を評価する� ��の条件を再現することが困難になる。

 また、皮膚代替膜の波長が290~400nmである� ��の分光透過率が50%未満であると、皮膚外用� ��の紫外線の透過特性及び/又は反射特性の精 度が不十分となる。

 なお、本実施形態の皮膚代替膜は、通常� ��片側の表面の算術平均粗さSaが13~30μmである が、両側の表面の算術平均粗さSaが13~30μmで� �ってもよい。

 算術平均粗さSaは、二次元の算術平均粗� �Raを三次元に拡張したものであり、表面形状 曲面と平均面で囲まれた部分の体積を測定面 積で割ったものである。平均面をxy面、縦方� ��をz軸とし、測定された表面形状曲線をz=f(x, y)とするとき、式

 
(式中、L _x は、x方向の測定長であり、L _y は、y方向の測定長である。)
で定義される。

 本実施形態の皮膚代替膜の表面を規定す� ��ために、JIS規格で規定されている表面粗さR aよりも算術平均粗さSaを用いることが好まし い理由を以下に説明する。本実施形態の皮膚 代替膜の表面には、皮膚の表面と同様に、凹 部が散在するため、皮膚代替膜の表面の形状 を、測定箇所によらない表面粗さの代表値で 規定する必要がある。

 一方、このような表面は、凹部が存在す� ��箇所と、存在しない箇所があるため、測定� ��所によって、表面粗さRaが大きく異なる場� �がある。したがって、表面粗さRaは、表面の 微視的形状によっては、測定毎のばらつきが 大きく、表面の形状を規定することが困難で ある場合がある。

 これに対して、表面粗さSaは、所定の領� �内の三次元表面形状から求めるため、例え� �、所定の間隔で表面に凹部が存在する場合� �に、測定毎のばらつきが小さく、表面の形� �を正確に規定することができる。

 本実施形態の皮膚代替膜を構成する材料� ��しては、波長が290~400nmである光の分光透過� ��が50~100%であれば、特に限定されず、ポリメ タクリル酸メチル(PMMA)、ポリエチレン(PE)、� �イロン等の樹脂が挙げられるが、波長が290~4 00nmである光の分光透過率に優れることから� �PMMAが好ましい(図1参照)。なお、図1には、石 英及びVITRO-SKIN(登録商標)の結果も併記し、石 英、PMMA、PE及びナイロンの厚さは、それぞれ 3mm、3mm、0.2mm及び0.5mmである。このうち、石� �は、紫外線透過特性に優れるものの、表面� �親水性であるため、表面が疎水性である皮� �を十分に再現できず、総合的に最適である� �は言えない。

 本実施形態の皮膚代替膜の厚さは、特に� ��定されないが、0.1~5mmであることが好ましく 、0.2~3mmがさらに好ましい。厚さが0.1mm未満で あると、脆く破損しやすいため、皮膚代替膜 を安定的に製造するのが困難になることがあ り、5mmを超えると、皮膚代替膜の波長が290~40 0nmである光の分光透過率が50%未満になること がある。

 本実施形態の皮膚代替膜を製造する際に� ��表面に粗さを付与する方法としては、表面� ��算術平均粗さSaを13~30μmとすることが可能で あれば、特に限定されないが、サンドブラス ト加工、モールド加工、レーザー加工等が挙 げられ、二種以上併用してもよい。

 サンドブラスト加工する際に用いるPMMA板 の市販品としては、スミペックス010(住友化� �社製)、パラグラスUV00(クラレ社製)、アクリ� ��イト000(三菱レイヨン社製)等が挙げられる� �また、モールド加工する際に用いる原料のPM MAの市販品としては、アクリペットVH000(三菱� ��イヨン社製)等が挙げられる。

 モールド加工する際に用いられる金型を� ��成する材料としては、特に限定されないが� ��アルミニウム、ニッケル、銅等の金属;アク リル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂;金属粉末� �樹脂の混合物(メタルレジン)等が挙げられる 。

 金型は、機械加工等を施すことにより作� ��されたマスターを用いて、作製することが� ��きる。マスターを構成する材料としては、� ��に限定されないが、アルミニウム、ニッケ� ��、銅等の金属;アクリル樹脂、エポキシ樹脂 等の樹脂;金属粉末と樹脂の混合物(メタルレ� ��ン)等が挙げられる。

 金型の表面に粗さを付与する方法として� ��、特に限定されないが、サンドブラスト加� ��することにより表面に粗さが付与されたマ� ��ターを転写する方法、金型の表面に直接サ� ��ドブラスト加工することにより粗さを付与� ��る方法等が挙げられる。

 なお、表面に面取りされている粗さが付与� ��れている金型(図2参照)を用いると、表面に� ��取りされている粗さが付与されている皮膚� ��替膜(図3参照)が得られる。このような皮膚� ��替膜は、波長が290~400nmである光の分光透過� ��が大きいが、グリセリンを1mg/cm ² 塗布する前後における波長が300nmである光の� ��光透過率の差が5%未満であることが好まし� �。これにより、皮膚外用剤の紫外線の透過� �性及び/又は反射特性を測定する際のばらつ� ��が小さくなる。その結果、皮膚外用剤の紫� ��線の透過特性及び/又は反射特性をさらに精 度良く測定することができる。

 [第二の実施形態]
 本実施形態の皮膚代替膜の片側の表面は、� ��面が面取りされているV字形状である溝状の 凹部及び平面部が形成されており、算術平均 粗さSaが10~50μmであり、10~30μmが好ましい。ま た、凹部の幅は、50~500μmであり、200~400μmが� �ましい。さらに、凹部の深さは、30~150μmで� �り、50~100μmが好ましい。また、本実施形態� �皮膚代替膜は、波長が290~400nmである光の分� �透過率が50~100%であり、60~100%がさらに好まし い。これにより、皮膚外用剤の紫外線の透過 特性及び/又は反射特性を精度良く測定する� �とが可能な皮膚代替膜が得られる。このよ� �な皮膚代替膜は、非特許文献3に規定されて� ��るin vivo SPF値を測定する際の皮膚外用剤の 塗布量である2.00mg/cm ² を再現することができると共に、皮膚外用剤 を均一に塗布しやすい。このため、紫外線に より劣化する皮膚外用剤のin vitro SPF予測値� ��評価する際に、in vivo SPF値を測定する際の 皮膚上における現象を再現する上で、特に有 効である。

 このとき、皮膚代替膜の表面の算術平均粗� ��Saが10μm未満であると、皮膚外用剤を均一に 2.00mg/cm ² 塗布することが困難になる。一方、皮膚代替 膜の表面の算術平均粗さSaが50μmを超えると� �皮膚の表面の形状との差が大きくなるため� �皮膚外用剤を評価する際の塗布量を2.00mg/cm ² としても、皮膚外用剤の微視的レベルでの塗 布状態や紫外線により劣化する場合の減衰の パターン等、in vivoで皮膚外用剤を評価する� ��の条件を再現することが困難になる。

 また、凹部の幅が50μm未満であると、塗� �する皮膚外用剤が凹部へ行き渡らず、500μm� �超えると、塗布する皮膚外用剤が凹部に集� �する。同様に、凹部の深さが30μm未満である と、塗布する皮膚外用剤が凹部へ行き渡らず 、150μmを超えると、塗布する皮膚外用剤が凹 部に集中する。

 さらに、皮膚代替膜の波長が290~400nmであ� ��光の分光透過率が50%未満であると、皮膚外� ��剤の紫外線の透過特性及び/又は反射特性の 精度が不十分となる。

 本実施形態の皮膚代替膜は、平面部の算� ��平均粗さSaが0.1~30μmであることが好ましい� �平面部の算術平均粗さSaが0.1μm未満であると 、塗布する皮膚外用剤が平面部に付着しない ことがあり、30μmを超えると、塗布する皮膚� ��用剤が平面部に均一に付着しないことがあ� ��。

 本実施形態の皮膚代替膜は、凹部が面取り� ��れているため、波長が290~400nmである光の分� ��透過率が大きいが、グリセリンを1mg/cm ² 塗布する前後における波長が300nmである光の� ��光透過率の差が5%未満であることが好まし� �。これにより、皮膚外用剤の紫外線の透過� �性及び/又は反射特性を測定する際のばらつ� ��が小さくなる。その結果、皮膚外用剤の紫� ��線の透過特性及び/又は反射特性をさらに精 度良く測定することができる。

 本実施形態の皮膚代替膜を構成する材料� ��しては、波長が290~400nmである光の分光透過� ��が50~100%であれば、特に限定されず、ポリメ タクリル酸メチル(PMMA)、ポリエチレン(PE)、� �イロン等の樹脂が挙げられるが、波長が290~4 00nmである光の分光透過率に優れることから� �PMMAが好ましい。

 PMMAの市販品としては、アクリペットVH000( 三菱レイヨン社製)等が挙げられる。

 本実施形態の皮膚代替膜の厚さは、特に� ��定されないが、0.1~5mmであることが好ましく 、2~3mmがさらに好ましい。厚さが0.1mm未満で� �ると、脆く破損しやすいため、皮膚代替膜� �安定的に製造するのが困難になることがあ� �、5mmを超えると、皮膚代替膜の波長が290~400n mである光の分光透過率が50%未満になること� �ある。

 本実施形態の皮膚代替膜を製造する方法� ��しては、特に限定されないが、モールド加� ��、モールド加工とサンドブラスト加工の組� ��合わせ等が挙げられる。

 モールド加工する際に用いられる金型は� ��片側の表面に、本実施形態の皮膚代替膜に� ��応する凹部が形成されている。また、金型� ��凹部の底面に、本実施形態の皮膚代替膜の� ��部に対応する断面が面取りされている逆V字 形状である凸部及び本実施形態の皮膚代替膜 の平面部に対応する平面部が形成されている 。このとき、金型の凹部の表面の算術平均粗 さSaは、本実施形態の皮膚代替膜の表面の算� ��平均粗さSaと略同一で、10~50μmであり、10~30� �mが好ましい。また、金型の凸部の幅は、本� ��施形態の皮膚代替膜の凹部の幅と略同一で� ��50~500μmであり、200~400μmが好ましい。さらに 、金型の凸部の高さは、本実施形態の皮膚代 替膜の凹部の深さと略同一で、30~150μmであり 、50~100μmが好ましい。

 また、金型の平面部の算術平均粗さSaは� �本実施形態の皮膚代替膜の平面部の算術平� �粗さSaと略同一であり、0.1~30μmであることが 好ましい。

 金型を構成する材料としては、特に限定� ��れないが、ニッケル、アルミニウム、銅等� ��金属;アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂 ;金属粉末と樹脂の混合物(メタルレジン)等が 挙げられる。

 金型は、機械加工することにより作製さ� ��たマスターを用いて、作製することができ� ��。マスターを構成する材料としては、特に� ��定されないが、ニッケル、アルミニウム、� ��等の金属;アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の 樹脂;金属粉末と樹脂の混合物(メタルレジン) 等が挙げられる。

 金型の平面部に粗さを付与する方法とし� ��は、特に限定されないが、サンドブラスト� ��工することにより表面に粗さが付与された� ��スターを用いる方法、サンドブラスト加工� ��ることにより金型の表面に粗さを付与する� ��法等が挙げられる。

 なお、平面部に粗さが付与されている金� ��を用いる代わりに、平面部に粗さが付与さ� ��ていない金型を用いて、モールド加工した� ��にサンドブラスト加工することにより、本� ��施形態の皮膚代替膜の平面部に粗さを付与� ��てもよい。

 図4Aに、本実施形態の皮膚代替膜の一例� �示す。皮膚代替膜1の片側の表面は、図4B及� �図4Cに示すように、断面が面取りされている V字形状である溝状の凹部2及び平面部3が形成 されており、算術平均粗さSaが10~50μmである� �凹部2は、幅が50~500μmであり、深さが30~150μm� ��ある。また、凹部2に交差する凹部2の頻度� �、0.1~2本/mmである。さらに、平面部3は、算� �平均粗さSaが0.1~30μmであり、面取りされてい る粗さが付与されている。なお、皮膚代替膜 1は、モールド加工することにより、形成さ� �ている。

 なお、皮膚代替膜1は、断面が面取りされて いるV字形状である溝状の凹部2が形成されて� ��ると共に、平面部3に面取りされている粗さ が付与されているため、波長が290~400nmである 光の分光透過率が大きく、グリセリンを1mg/cm ² 塗布する前後における波長が300nmである光の� ��光透過率の差が5%未満である。これにより� �皮膚外用剤の紫外線の透過特性及び/又は反� ��特性をさらに精度良く測定することができ� ��。

 なお、皮膚代替膜の凹部の断面の形状及� ��構造は、皮膚外用剤を均一に塗布すること� ��可能であれば、特に限定されない。

 図5Aに、皮膚代替膜1を製造する際に用い� ��れる金型を示す。金型10は、片側の表面に� �凹部1’が形成されている。また、凹部1’の 底面は、図5B及び図5Cに示すように、断面が� �取りされている逆V字形状である凸部2’及び 平面部3’が形成されている。このとき、凹� �1’の表面の算術平均粗さSaは、10~50μmである 。また、凸部2’は、幅が50~500μmであり、高� �が30~150μmである。さらに、凸部2’に交差す� ��凸部2’の頻度は、0.1~2本/mmである。また、� ��面部3’の算術平均粗さSaは、0.1~30μmであり� ��面取りされている粗さが付与されている。

 なお、金型の凸部の断面の形状及び構造� ��、皮膚外用剤を均一に塗布することが可能� ��皮膚代替膜を製造することが可能であれば� ��特に限定されない。

 [第三の実施形態]
 本実施形態の皮膚外用剤の評価方法は、本� ��明の第一の実施形態又は第二の実施形態の� ��膚代替膜に皮膚外用剤を塗布する工程と、� ��膚外用剤が塗布された皮膚代替膜に紫外線� ��含む光を照射して皮膚外用剤の紫外線の透� ��特性及び/又は反射特性を評価する工程を有 する。

 このとき、皮膚外用剤の塗布量が1.20~2.40mg/c m ² であることが好ましい。これにより、皮膚外 用剤の紫外線の透過特性及び/又は反射特性� �精度良く測定することができる。

 皮膚外用剤としては、特に限定されない� ��、日焼け止め化粧品、メーキャップ化粧品� ��スキンケア化粧品、プレメーキャップ化粧� ��、ボディー化粧品等が挙げられる。また、� ��膚外用剤の形態としては、特に限定されな� ��が、エマルジョン、ローション、固形、オ� ��ル、スプレー等が挙げられる。

 また、皮膚代替膜に皮膚外用剤を塗布す� ��方法としては、特に限定されないが、in viv oで測定する際の規定に準じて、指で塗布す� �方法、指サックをした指で塗布する方法等� �挙げられる。

 皮膚外用剤の紫外線の透過特性及び/又は 反射特性の評価装置としては、特に限定され ないが、特開2008-96151号公報、特開2008-111834号 公報に開示されている評価装置を用いること ができる。

 図6に、本実施形態で用いられる皮膚外用 剤の紫外線透過特性の評価装置の一例を示す 。評価装置10は、光源11、フィルタ12、光チョ ッパ23、光ファイバ13、照射ポート14、皮膚外 用剤15が塗布された皮膚代替膜16、積分球29、 検出ポート17、光ファイバ18、分光器19、光検 出器20、電気信号処理・解析装置(電算機21)及 びロックインアンプ22からなる。なお、皮膚� ��替膜16は、必要に応じて、紫外線透過特性� �優れる石英等の基板上に配置されていても� �い。

 光源11としては、特に限定されないが、� �外線、可視光線及び赤外線を含む白色光の� �源であるキセノンランプ等を用いることが� �きる。なお、キセノンランプから照射され� �白色光は、擬似的な太陽光線として用いる� �とができる。

 フィルタ12は、光源11から照射される光の 進行方向の近傍にあり、光源11から照射され� ��光を紫外線(例えば、波長が290~400nmである紫 外線)に補正し、フィルタ12を透過した紫外線 は、光チョッパ23に照射される。フィルタ12� �しては、特に限定されないが、WG320、UG11(SCHO TT社製)等が挙げられる。

 光チョッパ23は、フィルタ12を透過した紫 外線を断続的に透過させるシャッタであり、 紫外線をパルス照射する。パルス照射された 紫外線は、光ファイバ13に照射される。

 また、光チョッパ23は、ロックインアン� �22と電気的に配線接続されており、パルス光 の同期信号を駆動回路22から取得して、光検� ��器20からの信号を同期解析する。

 光ファイバ13は、光チョッパ23から照射さ れた紫外線の進行方向の近傍にあり、紫外線 を照射ポート14に導く。照射ポート14に導か� �た紫外線は、皮膚外用剤15が塗布された皮膚 代替膜16に照射される。

 照射ポート14と検出ポート17が所定の間隔 を隔てて固定され、皮膚外用剤15が塗布され� ��皮膚代替膜16が、照射ポート14から一定の距 離を隔てて固定される。このとき、紫外線の 進行方向に対して、照射ポート14、皮膚外用� ��15、皮膚代替膜16及び積分球29の順に配置さ� ��ている。

 積分球29は、皮膚外用剤15及び皮膚代替膜 16を透過した紫外線を受光して、集光し、空� ��的に積分して均一にする。なお、積分球29� �、省略することができる。

 検出ポート17は、積分球29により均一にさ れた紫外線を受光し、光ファイバ18に導く。

 光ファイバ18は、検出ポート17から照射さ れた紫外線の進行方向の近傍にあり、検出ポ ート17により受光された紫外線を分光器19に� �く。

 分光器19は、光ファイバ18から照射された 紫外線を、波長が290~400nmの範囲で、1nm間隔で 分光する分光手段である。分光器19によって� ��光された紫外線は、光検出器20に照射され� �。

 分光器19としては、紫外線に感度特性が� �整されており、特に、波長が290~400nmの範囲� �感度特性が優れた回折格子を用いることに� �り、分光性能を高感度とすることができる� �このような回折格子としては、特に限定さ� �ないが、凹面回折格子(型番10-015)(島津製作� �社製)等が挙げられる。

 光検出器20は、分光器19により分光された 紫外線を、光センサーにより検出し、それぞ れの波長の光線の強度を電流又は電圧による 信号に変換する。この電流又は電圧による信 号は、電気的に配線接続されている電算機21� ��送信される。

 光検出器20としては、紫外線に感度特性� �調整されており、特に、波長が290~400nmの範� �で感度特性が優れた光電子増倍管を用いる� �とにより、紫外線を検出する感度を向上さ� �ることができる。このような光電子増倍管� �しては、特に限定されないが、In、Ga、N、Al� ��O、Cs等からなる光電面、具体的には、InGaN� �電面を有するものが挙げられる。

 また、光検出器20としては、In、Ga、N、Al� ��O等からなる半導体光検出器も用いることが できる。

 電算機21は、ロックインアンプ22と電気的 に配線接続されており、光検出器20から受信� ��る信号をロックインアンプ22で検出処理し� �後のデータを受信し、評価装置10のユーザに わかりやすくするようにデータを処理し、結 果を画面に表示したり、結果を記録紙に打ち 出したり、結果を記憶媒体に保存したりでき るようにする。

 電算機21としては、汎用のパーソナルコ� �ピュータ等を用いることができ、入力手段� �によるユーザからの指示等により、評価装� �10の各機能を実行させることができる。

 ロックインアンプ22は、光検出器20、電算 機21及び光チョッパ23と電気的に配線接続さ� �ている。ロックインアンプ22は、光チョッパ 23が発するパルス光及び光検出器20から受信� �る信号を同期させるように制御する。具体� �には、ロックインアンプ22中にある位相検波 回路を用いて二つの信号を同期させる。

 なお、評価装置10内で、必要に応じて、� �手段の配置を変更してもよい。

 皮膚外用剤の紫外線透過特性の評価方法� ��しては、特に限定されないが、特許第3337832 号公報、特開2008-111834号公報に開示されてい� ��in vitro SPF評価法を用いることができる。� �れにより、in vitro SPF予測値を測定すること ができる。

 また、これら以外の皮膚外用剤の紫外線� ��透過特性及び/又は反射特性の評価方法とし ては、in vitro UVA評価法、in vitro PPD法、in v itro PFA法、in vitro UVAPF法、Critical Wavelength法 、UVA/UVB ratio法、Australian/New Zealand法、German  DIN UVA balance法、SPF/UVAPF(PPD)ratio法等が挙げら れ、二種以上併用してもよい(Ferrero L.et al.,I mportance of Substrate Roughness for In vitro Sun Pr otection Assessment,IFSCC Magazine,Vol.9,No.2,2-13(2006)� �照)。