รู้จัก In Vitro Water Resistance Film Method สำหรับ Screening ผลิตภัณฑ์กันแดด 40 และ 80 นาที เพื่อเปรียบเทียบสูตรและลดความเสี่ยงก่อนยืนยันผลด้วย In Vivo ISO Testing
การพัฒนาผลิตภัณฑ์กันแดดที่ต้องการ Claim ด้าน Water Resistance หรือ Very Water Resistance ไม่ได้จบเพียงแค่การทำให้ผลิตภัณฑ์มีค่า SPF สูงเท่านั้น เพราะสิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือ ผลิตภัณฑ์ต้องสามารถรักษาประสิทธิภาพของฟิล์มกันแดดไว้ได้หลังสัมผัสน้ำ ซึ่งในขั้นตอนสุดท้ายของการยืนยัน Water Resistance Claim มักต้องอาศัยการทดสอบแบบ In Vivo ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น ISO 16217 และ ISO 18861 ซึ่งเป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล อย่างไรก็ตาม การทดสอบแบบ In Vivo มีทั้งค่าใช้จ่าย ระยะเวลา และขั้นตอนการดำเนินงานที่ค่อนข้างสูง โดยเฉพาะในช่วง R&D ที่ผลิตภัณฑ์อาจยังอยู่ในขั้น Prototype หรือมีหลายสูตรให้คัดเลือก
ด้วยเหตุนี้ In Vitro Water Resistance Screening ด้วย Film Method จึงสามารถเข้ามามีบทบาทเป็นเครื่องมือช่วยตัดสินใจก่อนเข้าสู่การทดสอบขั้นสุดท้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งในบทความนี้ IIC จะขอพาทุกท่านไปทำความเข้าใจเรื่องนี้ให้ดียิ่งขึ้นดังนี้
1.Water Resistance คือเรื่องของ “ความคงอยู่ของ Sunscreen Film”
หลังทาผลิตภัณฑ์กันแดดลงบนผิว สารกรองรังสี UV และองค์ประกอบต่าง ๆ ในสูตรจะรวมตัวกันเป็นฟิล์มบาง ๆ บนผิว และเมื่อฟิล์มดังกล่าวสัมผัสน้ำ โครงสร้างของฟิล์มอาจเปลี่ยนแปลง เกิดการเคลื่อนตัว การสูญเสียความสม่ำเสมอ หรือการหลุดออกบางส่วน ซึ่งล้วนมีผลต่อประสิทธิภาพในการป้องกันรังสี UV ทั้งสิ้น ดังนั้นสูตรกันแดดสองสูตรที่มีค่า SPF เริ่มต้นใกล้เคียงกัน อาจมีความสามารถในการรักษาประสิทธิภาพหลังสัมผัสน้ำแตกต่างกันอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่ Water Resistance ควรถูกประเมินตั้งแต่ขั้นตอนการพัฒนาสูตร ไม่ใช่รอจนถึงขั้นตอนสุดท้ายก่อนวางตลาด
2.In Vitro Water Resistance Film Method ทำงานอย่างไร?
Film Method เป็นวิธี In Vitro ที่ประเมินการเปลี่ยนแปลงของประสิทธิภาพฟิล์มกันแดดก่อนและหลังสัมผัสน้ำซึ่งแนวคิดหลักสามารถสรุปได้ดังนี้
Sunscreen Film → Measure Before Water Exposure → Water Immersion → Drying → Measure After Water Exposure → Calculate Water Resistance Retention
งานวิจัยของ Pissavini และคณะอธิบายว่า Film Method ใช้การสร้างฟิล์มผลิตภัณฑ์บนแผ่น PMMA และวัด UV transmission ก่อนและหลังขั้นตอนสัมผัสน้ำ โดยแนวทางดังกล่าวมีพื้นฐานใกล้เคียงกับเทคนิค In Vitro SPF ที่ใช้ PMMA plate และการวัดเชิงสเปกตรัม
จุดสำคัญของวิธีนี้คือ สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของประสิทธิภาพฟิล์มกันแดดหลังสัมผัสน้ำได้โดยตรง
3.IIC ให้บริการ In Vitro WRR Screening อย่างไร?
ที่ IIC เราให้บริการ In Vitro Water Resistance Screening ด้วย Film Method สำหรับผลิตภัณฑ์กันแดดทั้งแบบ
- 40 Minutes Water Resistance Screening
- 80 Minutes Very Water Resistance Screening
แนวทางการทดสอบประกอบด้วยการเตรียมฟิล์มผลิตภัณฑ์บน PMMA plate ภายใต้สภาวะควบคุม จากนั้นวัดค่า SPF ก่อนสัมผัสน้ำ นำแผ่นเข้าสู่ขั้นตอน Water Immersion และวัดประสิทธิภาพอีกครั้งหลังการสัมผัสน้ำและการทำให้แห้ง ผลลัพธ์ที่ได้ช่วยให้เห็นว่า สูตรสามารถรักษาประสิทธิภาพของฟิล์มหลังสัมผัสน้ำได้มากน้อยเพียงใด ซึ่งสำหรับการใช้งานใน R&D ค่านี้มีประโยชน์มากในการเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างสูตรภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
4.Film Method มีความน่าเชื่อถือแค่ไหน?
จากงานวิจัยของ Pissavini et al. ปี 2025 ซึ่งทำเป็น blinded multi-laboratory ring tests พบว่า Film Method มี
- Repeatability SD ประมาณ 4.8%
- Reproducibility SD ประมาณ 12.1%
เมื่อรวมผลจากสอง ring studies ตัวเลขดังกล่าวแสดงให้เห็นว่า Film Method สามารถให้ผลการทดสอบที่มีความสม่ำเสมอในระดับที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเป็น screening และ comparative tool โดยเฉพาะเมื่อต้องการติดตามทิศทางของสูตรภายใต้เงื่อนไขการทดลองเดียวกัน นอกจากนี้งานวิจัยยังพบความสัมพันธ์ระหว่าง Film Method กับผล In Vivo ที่ระดับ R² = 0.62 ซึ่งค่าดังกล่าวไม่ได้หมายความว่า Film Method สามารถใช้ทำนายค่า In Vivo แบบหนึ่งต่อหนึ่งได้ แต่สะท้อนว่าแนวโน้มของผลมีความสัมพันธ์กันในระดับหนึ่ง และสามารถใช้เป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจในขั้น R&D ได้ ดังนั้น ควรตีความ Film Method ในฐานะ screening methodไม่ใช่ regulatory confirmation method
5.ทำไม Film Method จึงมีประโยชน์กับงาน R&D?
ประโยชน์สำคัญที่สุดคือ Film Method ช่วยตอบคำถามเชิงพัฒนาสูตรได้อย่างรวดเร็ว เช่น
- สูตร A และสูตร B สูตรใดรักษาประสิทธิภาพหลังสัมผัสน้ำได้ดีกว่า
- การเพิ่ม Film Former ช่วยให้สูตรทนน้ำขึ้นหรือไม่
- Reformulation ใหม่ดีขึ้นหรือแย่ลงจากสูตรเดิม
- Prototype ใดเหมาะสมที่สุดที่จะเลือกไปทดสอบ In Vivo
- สูตรที่พัฒนาอยู่มีแนวโน้มเพียงพอสำหรับการลงทุนทดสอบ Water Resistance ขั้นต่อไปหรือยัง
คำถามเหล่านี้มีความสำคัญมากในช่วง Product Development ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ In Vivo Test ทุกครั้งด้วยข้อจำกัดของเทคนิคและต้นทุนที่สูง
6.ลดความเสี่ยงก่อนส่งทดสอบ In Vivo
แทนที่จะส่งทุก Prototype ไปทดสอบกับอาสาสมัครโดยตรง R&D สามารถใช้ Film Method คัดกรองสูตรก่อนได้ ตัวอย่างแนวทางที่ IIC แนะนำคือ
Prototype Development
→ In Vitro WRR Screening
→ Compare Formula Performance
→ Optimize Formula
→ Select Best Candidate
→ In Vivo Confirmation
แนวทางนี้สามารถช่วยลดทั้ง
- จำนวนสูตรที่ต้องส่งทดสอบ
- ค่าใช้จ่าย
- ระยะเวลาในการพัฒนา
- ความเสี่ยงที่จะพบว่าสูตรไม่ผ่านในขั้นตอนสุดท้าย
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ In Vitro Screening ช่วยให้การตัดสินใจเรื่องการส่ง In Vivo Test มีข้อมูลรองรับที่มากขึ้นนั่นเอง
7.เหมาะสำหรับ Formula Optimization
Film Method ยังมีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของสูตร เช่น
- Film Former
- Polymer
- Wax
- Emulsifier
- UV Filter System
- Oil Phase
- Rheology Modifier
เมื่อปรับวัตถุดิบเหล่านี้ในสูตร สามารถทดสอบได้ว่าการเปลี่ยนแปลงส่งผลต่อความสามารถของฟิล์มในการคงประสิทธิภาพหลังสัมผัสน้ำอย่างไร ด้วยเหตุนี้ In Vitro Water Resistance Screening - Film Method จึงเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับทั้ง Prototype Screening และ Reformulation Study
8.แล้วค่าที่มากกว่า 100% หมายความว่าอย่างไร?
หนึ่งในลักษณะเฉพาะของ Film Method คือ ในบางผลิตภัณฑ์อาจพบค่า WRR มากกว่า 100% ซึ่งงานวิจัยอธิบายว่าเกิดขึ้นได้จาก Film Rearrangement หลังสัมผัสน้ำ กล่าวคือฟิล์มอาจเกิดการจัดเรียงตัวใหม่และมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ทำให้ค่าที่วัดได้หลังสัมผัสน้ำสูงกว่าก่อนสัมผัสน้ำ แม้ว่าจะไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์มีสารกันแดดเพิ่มขึ้นก็ตาม ดังนั้น ค่าเกิน 100% ไม่ควรถูกตีความว่า “ทนน้ำเกิน 100%” ในเชิง Claim แต่ควรใช้ร่วมกับภาพรวมของผลการทดสอบและการเปรียบเทียบระหว่างสูตร เพื่อประเมินพฤติกรรมของฟิล์มอย่างเหมาะสม
9.40 Minutes และ 80 Minutes ควรใช้ผลอย่างไร?
สำหรับ 40-minute screening สามารถใช้เพื่อประเมินแนวโน้มของสูตรที่พัฒนาเพื่อ Water Resistant Claim ส่วน 80-minute screeningเหมาะสำหรับการประเมินสูตรที่ต้องการระดับความทนน้ำสูงขึ้น หรือใช้เปรียบเทียบ Prototype ภายใต้สภาวะที่เข้มข้นกว่า
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยของ Pissavini et al. ที่ใช้อ้างอิงความสัมพันธ์กับ In Vivo มุ่งเน้นที่ 40-minute Water Resistance เป็นหลัก และระบุว่ายังต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติมสำหรับการประเมิน 80-minute condition ดังนั้นผล 80 นาทีควรใช้ในฐานะ R&D Comparative Screening เช่นเดียวกัน
10.Screening ไม่ใช่ Final Claim Confirmation
ประเด็นสำคัญที่สุดคือ In Vitro WRR Film Method ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแทนที่ In Vivo ISO Water Resistance Test
แต่มีบทบาทที่แตกต่างกัน
กล่าวคือ Film Method เหมาะสำหรับ
R&D Screening / Formula Comparison / Reformulation / Formula Optimization / Candidate Selection
และ In Vivo ISO method เหมาะสำหรับ
Final Confirmation / Regulatory Requirement / Official Water Resistance Claim เมื่อกฎหมายหรือตลาดกำหนด
ดังนั้น วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการใช้ทั้งสองขั้นตอนอย่างเหมาะสมตาม Product Development Stage
11.Screen First. Confirm with Confidence.
การพัฒนาผลิตภัณฑ์กันแดดไม่จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยการทดสอบที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงที่สุดเสมอไป ดังนั้นการใช้ In Vitro Water Resistance Film Method ตั้งแต่ช่วง R&D ช่วยให้ผู้พัฒนาสูตรสามารถเข้าใจพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์หลังสัมผัสน้ำ เปรียบเทียบสูตร และคัดเลือก Candidate ที่มีศักยภาพก่อนเข้าสู่การศึกษากับอาสาสมัครได้ดีขึ้น
สำหรับ IIC เรามอง In Vitro WRR เป็นเสมือน Decision-Making Toolที่ช่วยตอบคำถามสำคัญก่อนการลงทุนในขั้นต่อไปว่า
“Is this formula ready for In Vivo Water Resistance Testing?”
ซึ่งที่ IIC เราพร้อมในการให้บริการ In Vitro Water Resistance Screening — Film Method 40 Minutes / 80 Minutes กับลูกค้าของเรามาอย่างยาวนาน เพื่อสนับสนุนการพัฒนาสูตร การคัดเลือก Prototype และการลดความเสี่ยงก่อนเข้าสู่การทดสอบ Water Resistance ขั้นสุดท้ายต่อไป
“Screen Smarter. Optimize Earlier. Confirm with Confidence.”
โดย กฤษณพล หัตถิยา, ผู้จัดการฝ่ายวิจัยและพัฒนา ส่วนงานสนับสนุนด้านเทคนิค, บริษัท อินเตอร์เนชั่นแนล อินโนเวชั่น เซ็นเตอร์ จำกัด, ประเทศไทย
Reference: Pissavini M, Pouradier F, Wiener G, et al. A new in vitro approach for determining the water resistance of sunscreen products, validated by a blinded ring test. International Journal of Cosmetic Science. 2025;47:851–863.
