[发明专利]一种城市污染环境模拟装置

说明书

本发明涉及一种城市污染模拟装置，其在相同的测试环境中结合了空气污染和UV辐射。所述装置包括发动机(1)、冷却箱(12)和污染测试室(2)，该污染测试室(2)包括一个或多个UV灯(3)、温度/湿度传感器(7)、在线气体浓度分析仪(8)、PM2.5/PM10分析仪系统(9)、气体入口(17)和气体出口(11)。

技术领域

本发明涉及一种用于测试环境污染影响和用于化妆品或药物用途的个人护理组合物对抗该影响的功效的装置。特别地，本发明涉及一种通过模拟城市大气环境来测试个人护理组合物的抗污染功效，并研究在施加该类组合物前后由城市污染对头发、皮肤和/或其他基质造成的损害的装置。因此，研究该类组合物或其单独成分对头发和/或皮肤的影响，或城市空气污染对化合物本身的直接影响。更特别地，本发明涉及一种用于在实验室中模拟城市中的大气环境的实验设备以及用于操作所述设备以实现上述目的的方法。

背景技术

大都市区的快速城市化和全球特大城市的兴起导致城市污染的加剧，这影响了健康，并因此影响了这些地区的居民的外表。化妆品和药物工业面临消费者的需求，即提供解决该问题，并防止城市污染对健康、头发和皮肤的影响且防止其后果的个人护理组合物。如本文所用，术语“城市污染”涵盖公认的对皮肤和头发具有有害影响的环境来源，例如空气污染和UV辐射。当空气中存在有害物质(包括颗粒物和分子)时，就会发生空气污染，而UV辐射占太阳总光输出的约10％。后者也可由电弧和专用灯产生，例如日光浴中的晒黑灯。长波紫外辐射可引起化学反应，因此UV的生物—和潜在的破坏性和有害—效应要比单纯的加热效应更大，并且可能源于其与有机分子的相互作用。

在市场上，许多个人护理产品以带有“抗污染”声明的形式销售，但是这些声明的科学依据很难模拟，并且在过去与真实城市污染环境的相关性很差。尽管UV对人体的伤害已为人所知多年了，但该效应与其他环境压力因素相结合对健康、头发和皮肤的影响却很少被评估。

特别地，影响皮肤的已知环境因素不仅包括UV辐射(UVR)，而且包括主要的空气污染物，例如多环芳烃(PAH)、挥发性有机化合物(VOC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。空气污染物可能通过氧化损伤而干扰人类皮肤中的脂质、DNA和蛋白质的正常功能，从而导致皮肤癌、皮肤老化以及炎性或过敏性疾病，例如荨麻疹、湿疹、特应性皮炎、银屑病和痤疮。影响皮肤的主要污染物之一例如为臭氧，其氧化皮脂并引起皮肤阻隔和皮肤发炎的损害。细颗粒同样有害，尤其是PM2.5粒度的颗粒，它们附着在皮肤上并滞留在毛孔中，并可能向下渗透到表皮中。当污染物与UV线结合时，它们会产生负协同作用，因此污染物与UV线的结合所造成的累积损害要强于两种污染物分开造成的损害。在若干出版物中已经指出了这一点，其中公开了多种因素共同作用时放大的效应，例如UVR(UV辐射)与空气污染相互作用或同时存在若干空气污染物。这些组合是助氧化剂烟雾的主要活性成分(Hui Y.等，(2015)，Climate Change and Its Dermatologic Impact on Aging Skin，Text of Aging Skin，Springer编辑，第1-8页)。

仍在开发方法以更好地理解，评估，并因此对抗主要污染物(例如颗粒物、VOC或臭氧浓度)的影响。

因此，仍然特别需要建立可以模拟UVR和空气污染的综合影响的方法。

到目前为止，在个人护理行业中，已以许多方式研究了对头发、健康和皮肤的污染影响，其与实际城市污染环境的关系不大。此外，为了评估环境条件，尤其是空气污染对个人护理产品本身，或者对人类基质(如头发和/或皮肤)或者对人衍生的物质(如皮脂或角鲨烯)的影响，到目前为止仅公开了少数可能性来进行该评估。

例如，尽管文献中已经讨论了抗污染有效化合物和组合物的作用，但是并没有公开所谓的“城市污染测试模型”的技术细节和技术背景，其中污染作用是由头发同时暴露于废气和UV线引起的(EURO COSMETIC，第11卷，4-2003，第19页)。