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毒理学在化妆品科学中的应用

嘉峪检测网        2021-07-26 21:30

人们在日常生活中接触到各类化学物质大部分是天然存在于环境中,但也有一些人工合成产品含于食物、水和各种日用品中。由于我们的皮肤是身体最大的器官,拥有最大的表面积,它与外界环境相互接触并相互作用,不由自主地暴露在非生物和生物因素中,也因为个人护理和化妆品的使用而主动暴露于这些化学物质中。我们通常认为这些产品对身体是健康无害的。但是,鉴于它们与皮肤和粘膜的频繁亲密接触,其对皮肤潜在的安全风险需特别关注。

 

美妆产品安全风险需重视

 

在国内,由于美妆产品的使用越来越普及,呈现消费者低龄化的趋势,且化妆品原料来源越来越多样化、个别加工企业的质量管理不规范等诸多原因,近年来,化妆品安全事件时有发生。比如,在Bing搜索栏内输入“央视 面膜 2015 ”三个关键词,会跳出74000余条相关信息。其中2015年3、4月,根据消费者投诉,央视记者前往全国化妆品集散地的广州展开了调查,连续报道多起化妆品违法添加案例,其中一例违法添加某激素素176.12微克/克,超标6000余倍。该年度报道的激素依赖性皮炎的案例也引起了消费者和监管部门的高度关注。

 

在日本市场,2013年7月,日本化妆品公司佳丽宝及其旗下子公司宣布将召回45万支添加美白成分“杜鹃醇”的化妆品,其导致10余万消费者面部出现不可逆白斑病变。

 

据报道,上海市药监局发布了《2020年上海市化妆品不良反应报告和监测情况通报》。报告披露,2020年上海市上报化妆品不良反应/事件报告共2486例,其中一般报告占比99.92%。报告的主要来源为医疗机构监测哨点。按报告涉及年龄段、性别统计,报告涉及年龄段集中于20~50岁,以女性为主;按报告涉及化妆品类别统计,其中非特殊用途化妆品2308种,占88.16 %,特殊用途化妆品310种,占11.84%。非特殊用途化妆品中以护肤类为主,特殊用途化妆品以防晒类和染发类为主;按报告涉及化妆品来源统计,网购最多,专柜购买位列第二;按化妆品不良反应/事件初步诊断统计,仍以化妆品接触性皮炎为主;按主要发生部位及症状来看,面部最多,主要皮损形态为红斑、丘疹、水肿和鳞屑。

 

常见的化妆品安全现象

 

根据秦鸥等发表在《临床皮肤科杂志》(2018年10月)的调查,化妆品接触性皮炎是化妆品不良反应中排在首位的因素,占化妆品皮肤病的 70%-90%,ICD 70-80%, ACD约为20%。2016年,上海市不良反应中心传报病例总数1635例,其中,接触性皮炎位居第一名(接触性、光接触性、色素性),大多数原因是与某些成分诱发或化妆品使用不当有关,68%的消费者认为自己的皮肤比几年前更加敏感,18%的消费者认为化妆品不耐受是造成她们皮肤和头皮、头发问题的主要原因

 

由于消费者的皮肤特质各异,使用的产品及皮肤暴露的环境因素纷繁复杂,因此,要系统地降低消费者应用产品的风险,有必要从源头上控制,即对每种添加的原料按照在可能应用的产品类别(如滞留型或洗去型),根据应用的一般习惯的最大暴露量,依据毒理学进行评估,并给出相应的建议,如禁止使用、限制用量和给出最大使用量等。

 

毒理学的作用

 

由于化妆品是相对年轻的、多学科交叉的科学,尚未发展为独立的化妆品毒理学。其主要借鉴于毒理学在其他学科的一些成功经验,如环境毒理学、药学毒理学等。

 

毒理学虽然听起来似乎是一门非常高深的新兴学科,其实与我们的日常生活密切相关。毒理学是一门研究化学物质和物理因素对有机体产生不良作用(副作用或有害作用)的学科。不良作用可以非常明显,比如死亡、癌症、疼痛、皮炎等等;也可以是一些轻微的作用,比如正在发育的儿童大脑对于微量铅暴露极为敏感,会导致学习能力和记忆力的衰退。意识到这一点远比了解多大剂量的铅会导致儿童死亡更加重要。毒理学定义中的化学物质可以是自然界存在的产物,也可以是人工合成的物质。这些物质可能是必需的,也可能是致命的毒药。而不同的使用剂量会使这些化学物质对人类产生不同的作用。比如,虽然肉毒素是致命的毒药,但极微量的合理使用,却是医美治疗中用来祛除皱纹的利器。

 

毒理学也可以放在环境健康的背景中去考量。我们将环境健康定义为“能保证所有生物体拥有保持或发挥全部遗传千里的最佳机会”。这个定义的价值可以从儿童身上得到最好的体现。这也是相关儿童和孕妇的功效测试的伦理学评估很难通过的原因。

 

例如,美妆产品中使用的维生素A,本身是相对安全的物质,但在日光暴露的环境中使用,会导致严重的光敏症;伐木工人裸露的胳膊遇到松木屑,在日光暴露的环境中作业,会导致严重的过敏现象;香水会给人带来非常愉悦的感受,但有些佩戴金属首饰的消费者会因此出现皮炎,这是由于香水中的某些香原料遇到金属中的镍会引起皮炎。

 

凡此种种,正如毒理学之父Paracelsus所说:”没有绝对无毒,剂量决定是毒是药。因此,不能孤立地讨论某种物质是否是毒物,应该从环境,使用方法和剂量三个维度讨论某一化学物质是否有害。

 

在化妆品研发中,利用毒理学来分析和判断化学物质的安全性,需依据剂量-效应关系,风险=危害x暴露,个体敏感性、易敏感和差异性这三个重要的原则,这也被称为毒理学三原则,这三个原则也构成了毒理学的重要基石。

 

原则一:剂量-效应关系

 

通常所说的毒理学致毒性,是剂量-效应关系。剂量既包括单次使用的剂量,也包括长期累积形成的累积剂量。因此,在毒理测试中,主要指单剂量或一过性使用的致毒致刺激性,同时要考虑,单剂量即使没有危害,也需要考察长期使用的安全性。效应是发生的反应。由于个体的差异,现在人们一般用半数有效剂量来对效果进行判断。比如研究一种物质的毒性,可以用导致一半研究对象死亡时的剂量(即LD50,半致死剂量),它主要根据大鼠等实验动物一次急性暴露下引起的死亡数来确定。

 

原则二:风险=暴露x危害

 

风险是指一个人或者一个人群暴露于一种有害物质或者境况时引发伤害、疾病、功能丧失或者死亡的可能性。而链接危害与风险这个概念的是暴露。没有暴露,就没有风险,也就没有危害。减少暴露或者危害,或者两者同时减少,就可以减少风险。

 

暴露途径、频率和时间也是暴露的三个重要概念。一种物质只有先进入人体内或者与身体接触才能对人体产生作用,而它进入特定器官的能力决定了它的效应。代谢和排泄则会影响物质的吸收,可以减少体内毒物的量,减少敏感器官的暴露,从而减轻毒物产生的效应。皮肤作为表面积最大的器官,通常假设所使用在皮肤上的化妆品所含物质100%被皮肤所吸收。因此,在考虑用于护体产品中的物质时,由于表面积大,使用量大,吸收的剂量也大。

 

原则三:个体敏感性、易感性和差异性

 

易感性是指对同一种有毒物质的同等暴露,一些人身体产生的反应比另一些人更大。在毒理学及风险评估和管理中,这个是关键概念。易感性主要与年龄、性别、健康状况、遗传背景和化学物质的暴露史等因素有关。敏感性与易感性有关,但一般指某些人对某些物质特别易感,比如有些人对花生特别过敏。还需要注意的是反复暴露于一种同样的物质会使敏感性增强。

 

一般来说,儿童与老年人的敏感性最高。儿童是因为正在发育,正在分裂的细胞壁成熟细胞更易受到伤害。而老年人的敏感性较高,是因为他们的代谢能力降低,对发生的效应其身体代偿能力也较低。(代偿指的是某些器官因疾病受损后,机体调动为受损 部分和有关器官、组织或者细胞来替代或者补偿其代谢和功能,使体内建立新平衡的过程)。性别与遗传特性也决定了物质代谢都快慢。

 

毒理学的三原则适用于多种情况,在日常生活中我们可以根据毒理学的原则做出一些判断和选择。比如,我们可以决定如何选择清洁产品,或者如何看待化妆品中的某些成分等。

 

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