武汉环吡酮胺(化妆品中高风险化合物筛查平台的建立及应用)

Posted 2023-05-30

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武汉环吡酮胺(化妆品中高风险化合物筛查平台的建立及应用)

引用本文

王海燕，李彬，孙磊，路勇*.化妆品中高风险化合物筛查平台的建立及应用[J].中国食品药品监管.2020.05（196）：72-79.

摘要

化妆品安全问题一直是公众和监管部门关注的热点。面对化妆品中存在的风险隐患，基质种类多、风险物质类别广泛等现状，技术支撑手段是不可或缺的重要监管工具。应建立化妆品风险物质选择性高的筛查平台，依托建立的风险物质筛查数据库及时发现问题，保障市场监管高效有序，满足化妆品安全监管的预警需求。本文主要针对筛查平台在化妆品禁限用物质等风险筛查分析中的应用做具体阐述，并对其应用前景进行分析。

关键词

化妆品，禁限用物质，非法添加，高分辨质谱，筛查平台

我国作为世界化妆品消费大国，化妆品安全问题日益成为关注热点，保障消费者的用妆安全已经成为化妆品监管的重要目标。针对化妆品中非法添加禁用物质、超限量使用限用组分、带入污染物质和衍生性效应物质等风险情况，建立化妆品禁限用及其他风险物质筛查预警平台，形成风险物质系统化、可比较、可验证的电子化标签，用于化妆品中已知或未知风险的识别和发现，实现全时域、全地域风险发现覆盖，从专业的角度实现风险发现和风险识别，进而实现化妆品安全监管从“被动应付”向“主动保障”的技术转变，更加有效地为监管服务。

化妆品中风险物质及其筛查分析技术简介

由于经济利益驱使，为达到快速增强化妆品功效的目的，一些不法企业在产品中进行非法添加，目前非法添加化合物成分越来越复杂，非法添加方式也越来越隐晦，导致其相应的检测方法不能及时跟进。为提高化妆品安全监管效率，扩大禁限用物质检验范围，急需建立高通量快速准确的禁限用物质筛查数据库，通过风险物质数据平台，实现实验室数据共享，使各地化妆品检测工作有效对接，突破现有检测方式的局限性，加强对非法添加及未知风险物质的筛查力度。

1.1 化妆品非法添加禁用物质现状

化妆品禁用物质也称化妆品禁用组分，是指不得作为化妆品原料使用的物质。若技术上无法避免禁用物质作为杂质带入化妆品中时，国家有限量规定的应符合其规定；未规定限量的，应进行安全性风险评估，确保在正常、合理及可预见的适用条件下不得对人体健康产生危害。参考《化妆品安全技术规范》（2015 年版）中第二章化妆品禁用组分表，共包括 1388 项化妆品禁用组分要求。

化妆品中非法添加禁用物质案例时有发生，如面膜类产品非法添加糖皮质激素，祛痘类产品非法添加抗生素和激素，祛斑美白类产品汞严重超标，育发类产品中非法添加米诺地尔等。一些不法企业甚至通过专业人士修饰化妆品成分的化学结构，合成新的非法添加物。也有一些采取低于检出限的多种禁用物质混合痕量添加方式，或者添加化妆品安全技术规范及国标均没有检测方法的成分，甚至违法添加化妆品禁用组分表之外的药物。如在无证生产祛痘类化妆品案件中曾查出非法添加抗生素头孢克肟，其添加的头孢克肟并不在《化妆品安全技术规范》的检测范围之列。通过对以往不合格化妆品数据的分析，化妆品中检出的非法添加禁用组分主要为激素、抗生素以及汞。

1.1.1 糖皮质激素、性激素

化妆品中非法添加的激素主要是类固醇激素，包括肾上腺皮质激素和性激素。《化妆品安全技术规范》（2015 年版）禁用组分表783 项明确规定糖皮质激素类（皮质类固醇）属于禁用组分，1012 项、1088 项、1173 项明确规定雌激素类、孕激素类、雄激素类等性激素属于禁用组分。

糖皮质激素在临床上主要用于抗炎症抗过敏，以协助治疗各种炎症和变态反应性疾病等。由于糖皮质激素可抑制纤维细胞增生，减少5- 羟色胺形成，从而对皮肤产生嫩白的作用。使用非法添加糖皮质激素的化妆品，会出现皮肤迅速改善的假象，但长期使用会发生皮肤变薄变黑的现象，同时引起激素依赖性皮炎。近年来，使用非法添加糖皮质激素面膜等产品让消费者变成“激素脸”的新闻屡见不鲜。在以往实验数据中，不合格面膜检出频次较高的糖皮质激素有丙酸氯倍他索、曲安奈德醋酸酯、氟轻松等，还有一些组合添加现象。

性激素包括雄激素、雌激素和孕激素。化妆品非法添加性激素的现象也时有发生，如防脱发产品中检出较多的性激素雌三醇，同时黄体酮、睾酮等也有检出。在化妆品中非法添加性激素，可以快速促进毛发生长，但长期使用，会引起内分泌失调、新陈代谢紊乱，对身体造成严重影响。

1.1.2 抗生素等

《化妆品安全技术规范》（2015年版）禁用组分表301 项明确规定抗生素类属于禁用组分。抗生素等属于处方药物，必须在医生指导下方可使用。长期使用添加抗生素等的化妆品，易引起接触性皮炎、过敏等症状，易产生耐药性。对以往检测数据及已公布的不合格祛痘类化妆品数据汇总分析，主要检出过含有氯霉素、氧氟沙星、甲硝唑、酮康唑、咪康唑、克霉唑、联苯咔唑、环吡酮胺等药物。

1.1.3 汞

《化妆品安全技术规范》（2015 年版）禁用组分表904 项明确规定汞属于禁用组分（含有机汞防腐剂的眼部化妆品除外）。由于化妆品中使用的一些生产原料本身可能含有微量汞，因而《化妆品安全技术规范》（2015 年版）中要求，除含有机汞防腐剂的眼部化妆品外，所有化妆品中作为原料杂质带入的汞不能超过1mg/kg。汞离子能干扰皮肤内酪氨酸变成黑色素的过程，迅速美白，但长时间使用含汞产品会造成皮肤萎缩，呈现病态的灰暗色泽，且会引发慢性汞中毒。已检出的不合格化妆品有被检出汞含量超标1 万倍以上的不合格产品，使用汞超标严重的化妆品，除了对皮肤造成直接危害外，还会通过毛孔渗入体内，伤害内脏，损害人体神经系统、肾脏、造血系统、肝脏以及生殖系统。

1.2 化妆品中风险物质筛查分析技术

为应对化妆品非法添加复杂多变的特点，建立具有高通量与快速分析相结合的筛查方法，用于判定化妆品基质中风险物质是否存在，从而起到预警作用。目前化妆品筛查技术主要还局限于化妆品安全技术规范中已有检测方法的激素和抗生素的确证，规范中无检测方法的激素和抗生素暂时还游离于监管之外，筛查分析目的应既包括对化妆品规范及国标已有检测方法的目标化合物进行确证，又要包括对未知风险化合物的分析筛查。为扩大化妆品中有可能添加的风险物质的筛查范围，采用高分辨质谱特有的高分辨率和高质量精度，来实现高通量检测和样品数据回溯。实验室利用高分辨质谱精确测得的化合物母离子质量数、二级碎片子离子质量数，已建立83 种糖皮质激素和50 种抗生素筛查数据库，下一步将继续补充临床皮肤类用药，扩大数据库筛查范围。

1.2.1 高分辨质谱在化妆品中风险物质筛查方面的应用

高分辨质谱仪主要包括飞行时间质谱、磁质谱、傅立叶变换离子回旋共振质谱、傅立叶变换静电场轨道阱质谱、双聚焦磁式扇形高分辨质谱等，对于复杂化合物的筛查，高分辨能力可以在大量基质干扰背景下，检出指定的低浓度分析物。高分辨质谱与色谱串联，通过色谱的分离效率和高分辨质谱的高灵敏度和高检测速度相结合，保证了复杂样品分析时所需的高灵敏度和高特异度。随着化妆品工业的快速发展，化妆品中非法添加禁用组分及超量使用限用组分已成为影响化妆品质量安全的重要因素，因此对化妆品中非法添加禁限用物质进行高通量筛查确证尤为重要。

1.2.2 化妆品筛查平台在非法添加禁用物质方面的应用

针对化妆品中多类禁用组分的高通量识别和非目标成分鉴定，建立化妆品中高风险化合物筛查鉴定技术平台。化妆品基质主要包括液剂、乳剂、乳膏剂和粉剂等，谱库和与之对应基质的通用前处理技术共同构成化妆品中高风险化合物筛查鉴定技术平台。而化妆品不同样品基质的影响、非法添加物的痕量添加水平、高通量分析范围等都是化妆品中非法添加禁用物质筛查分析面临的挑战。针对化妆品中已知风险的靶向分析，已建立了可靠的检测方法和体系，而针对化妆品中未知风险物质，需建立非靶向筛查技术，实现未知风险物筛查，发展潜在风险物质的筛查方法。目前，《化妆品安全技术规范》（2015年版）已规定禁用组分检测方法包括氟康唑等 9 种组分、盐酸米诺环素等 7 种组分、依诺沙星等10 种组分、雌三醇等 7 种组分、米诺地尔等 7 种组分、8-甲氧基补骨脂素等 4 种组分、补骨脂素等 4 种组分、4-氨基偶氮苯和联苯胺、4-氨基联苯及其盐、酸性黄 36 等 5 种组分的检测方法等，与禁用组分表相比，检验方法严重缺失。因此建立涵盖更广范围的禁用组分筛查方法已迫在眉睫，目前已有的研究成果已经涵盖了近百种激素的筛查方法和200 余种抗生素等的筛查方法。后续研究将继续扩充禁用组分的检测范围，通过筛查平台数据库进行禁用物质的快速广谱筛查，为化妆品安全检测和风险预警提供技术手段。

化妆品筛查平台在其他风险物质筛查方面的扩展

随着化妆品种类及使用数量的不断增加，出现的风险物质也是变化多端，因此开发出涵盖范围全面的筛查方法能够更大程度上保证风险物质不遗漏，这对化妆品监管起到至关重要的作用。

2.1 化妆品中N- 亚硝胺类化合物的筛查

N- 亚硝胺类化合物由于其已经被证实的致畸、致癌、致突变性，是化妆品安全控制中很重要的一类化合物。由于化妆品原料中含氮物质种类很多，在化妆品中能够检测到多种亚硝胺类化合物，在这些种类中以 N - 亚硝基二乙醇胺的检出率最高，在多种防晒、护肤、清洁用品中都有检出的报道。化妆品中的亚硝胺部分来自于生产原料，部分则是在生产和放置过程中由前体物质经亚硝化作用而形成。亚硝胺能在中性或碱性环境中，在甲醛催化下由亚硝化剂与胺类物质反应生成，而化妆品中的一些防腐剂有可能释放出甲醛，起到催化亚硝胺生成的作用。如化妆品中的防腐剂溴硝丙醇、5 - 溴2 -2 硝基二烷等都有可能释放出甲醛。亚硝化试剂的存在也是亚硝胺形成的一个重要因素，如溴硝丙醇在化妆品中可用作抗菌剂，它具有很高的抗革兰阴性菌活性，但它是一种强亚硝化试剂，在香波中溴硝丙醇含量高时，检测到的2 - 异辛基-4-（N- 亚硝基- N - 甲氨基）的含量也比较高。由于化妆品中亚硝胺的种类多, 含量低，化学结构和性质多样，而且在分析过程中有可能生成新的亚硝胺，出现假阳性干扰，影响测定结果的可靠性，因此对化妆品中亚硝胺的测定造成一定困难。《化妆品安全技术规范》（2015 年版）禁用组分表944项规定亚硝胺类, 如：N- 亚硝基二甲胺、N- 亚硝基二丙胺、N- 亚硝基二乙醇胺为禁用物质。因此，配套的筛查方法应完善跟进。化妆品国标已有GB/T 29669-2013《化妆品中N- 亚硝基二甲基胺等10 种挥发性亚硝胺的测定　气相色谱—质谱/ 质谱法》，基于现有研究基础，谱库将通过实验，把现有参数继续扩充，同时转化为高分辨筛查方法，加入化妆品筛查平台中。

2.2 化妆品中致敏性香料的筛查

香精香料是化妆品中一项重要的组成成分，作为化妆品的一种传统原料，其安全性问题也一直备受关注。化妆品中的香精香料种类繁多，对人体的安全性也存在差异，例如导致过敏现象，导致代谢系统紊乱，降低人体免疫力，以及存在潜在致癌性。香精香料是化妆品主要致敏原之一，除与皮肤直接接触后引起皮肤过敏外，也可通过光敏作用导致皮肤过敏，还可因挥发导致呼吸系统过敏。《欧盟化妆品法规》EC1223/2009 对26 种香料致敏原做出了严格要求，要求在驻留类化妆品中含量大于等于 0.001%，在淋洗类化妆品中含量大于等于0.01% 时，化妆品香料中26 种致敏原必须在化妆品标签上予以标注。26 种香料致敏原为戊基肉桂醛、戊基肉桂醇、大茴香醇、苯甲醇、苯甲酸苄酯、肉桂酸苄酯、水杨酸苄酯、铃兰醛、肉桂醛、肉桂醇、柠檬醛、香茅醇、香豆素、丁香酚、金合欢醇、香叶醇、己基肉桂醛、羟基香茅醛、新铃兰醛、异丁香酚、柠檬烯、芳樟醇、辛炔酸甲酯、α- 异甲基紫罗兰酮、树苔、橡苔。我国已对此类香料致敏原予以关注，检测方法正在逐步完善。目前实验基础已具备对多种较为关注的致敏性香料的检测，《化妆品安全技术规范》（2015 年版）中有禁用组分6-甲基香豆素的检测方法，另外国标有GB/T 24800.10-2009《化妆品中十九种香料的测定　气相色谱—质谱法》、GB/T 24800.9-2009《化妆品中柠檬醛、肉桂醇、茴香醇、肉桂醛和香豆素的测定　气相色谱法》。GB/T 35798-2018《化妆品中香豆素及其衍生物的测定　高效液相色谱法》，对香豆素衍生物测定进行了规定。但现有的研究方法中鲜少提及化妆品中添加的香精香料衍生物及对映异构体的检测方法。后续研究中，将在化妆品筛查谱库中添加限用和禁用香精香料的相关参数，完善平台中香精香料的筛查方法。

2.3 化妆品中植物提取物的筛查

化妆品中天然产物成分的质量控制目前已越来越成为化妆品检测中的关注重点和工作难点。植物类原料包括化妆品中添加的花草等植物中的功能因子，作为化学合成成分的替代一直是当下的热点话题，对这些天然成分的甄别和鉴定也是接下来的工作中亟需解决的问题。随着世界范围的“回归自然”呼声不断升温，天然植物类化妆品成为热门产品，备受青睐。植物提取物主要以物理或者化学方法提取分离得到植物有效成分，用于化妆品的原料或辅料等。按照提取植物的成分不同，形成苷、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等，按照最终产品的性状不同，可分为植物油、浸膏、粉状等。国内用于提取的原料植物的种类也非常多，《已使用化妆品原料名称目录》（2015 版）中包含8783 种物质。后期研究将对天然植物成分检测方法进行验证及完善，加入化妆品筛查谱库中。

2.4 化妆品包装材料的筛查

化妆品包装材料的迁移影响，也是目前关注较多的问题。化妆品包装安全是化妆品安全的重要组成部分，对化妆品的质量有着直接的影响。化妆品包装材质上主要有塑料、金属、玻璃及复合材料等，其中塑料是化妆品包装的主要材质。目前国内外已有不少有关食品用塑料包装材料中有毒有害物质迁移的报道，迁移最严重的为与油脂类接触的产品，并且随着储存时间的延长，有毒有害物质的迁移量会明显增加。而对于化妆品用塑料包装材料的迁移报道则较少。实际上化妆品中含有油性物质的比例非常高且保质期一般都超过食品，长时间的储存并与油性物质接触有可能迁移较多的有毒有害物质。《欧盟化妆品法规》EC 1223/2009 附件1 中规定“有关包装材料的信息、杂质、痕量元素必须测定”。化妆品可浸出物的影响取决于应用的途径。例如，可浸出物对应用于皮肤的化妆品如护肤霜的影响程度不如对可能摄入或吸收的产品如口红或睫毛膏的影响程度大。前期研究已对口红和睫毛膏的包装迁移物做了实验分析，选择由聚丙烯制成的包装材料的睫毛膏样品和以聚乙烯制成的包装材料的口红样品，以异丙醇溶液萃取，空白萃取物参比样品与睫毛膏和口红包装材料萃取物未知样品之间进行比较，分析候选质量数是仅存在于未知样品或参比样品中还是同时存在于两个样品中，其对应的匹配类型分别为“未知样品独有”“参比样品独有”或“共有”。根据质荷比信息和同位素丰度比进行元素组成计算，元素组成算法使用精确质量数和同位素信息计算相结合。根据同位素匹配的可接受水平及元素组成，选用ChemSpider 等谱库进行分析。目前化妆品国标有GB/T 28599-2012《化妆品中邻苯二甲酸酯类物质的测定》，邻苯二甲酸酯是一大类脂溶性化合物，普遍用作塑胶材料的塑化剂，是一种环境内分泌干扰物，被称为环境激素。后期研究将建立较为全面的化妆品包装材料中有害成分的提取及检验方法，并扩充加入化妆品筛查谱库中。

2.5 化妆品农药残留的筛查

随着植物类化妆品的使用不断提升，化妆品中农药残留也相应受到关注，《化妆品安全技术规范》（2015 年版）中规定2,4,6-三氯苯酚、五氯苯酚、硫氯酚、敌菌丹、甲萘威、多菌灵等均为禁用组分表中的禁用组分，但目前其中尚无化妆品农药残留的检测方法，在已发布的化妆品检测国标中，也仅有GB/T 30929-2014《化妆品中禁用物质2,4,6-三氯苯酚、五氯苯酚和硫氯酚的测定》。我国是农业大国，农药使用在农业生产中较为普遍，不可避免地带来了农药残留的问题。虽然目前各国都致力于研究高效、低毒的农药，但是农药残留情况仍然十分普遍。GB 2763-2019《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》规定了483种农药在356（类）食品中7107项残留限量，涵盖的农药品种和限量数量均首次超过国际食品法典委员会规定数量，体现了我国对农药残留问题的日益重视。近年来化妆品中的农药残留也越来越受到广泛关注。但目前化妆品中农药残留检测方法尚未进行规范，同时现有的检测方法存在项目不全面、检测效率低等技术缺陷，因此，建立可实现化妆品中多种农药残留的高通量筛查方法，补充化妆品筛查平台数据库，显得尤为必要。

结论与展望

针对化妆品中已知禁限用物质、经济利益驱动非法添加、污染、衍生性效应物质等情况建立高通量筛查集成方法，积极开展化妆品禁限用及其他风险物质高通量筛查集成方法的研究及应用，综合我国和国际标准、法规，以及新发现的污染物和衍生性效应物质等，建立内容全面的目标化合物清单，形成化妆品风险物质电子化鉴别标签和配套的数字化标准库，对检测方法进行统一和标准化转化，实现系统内推广应用。标准数据库中涉及的化合物包括激素、抗生素、防腐剂、防晒剂、染发剂、着色剂、致敏性香料、化妆品农药残留、包装材料迁移物等禁限用物质及污染物1000 余种，对液态水基、液态油基、膏霜、乳液、凝胶等不同样品基质进行考察，形成涵盖各种基质的化妆品风险物质系统化、可比较、可验证的电子化标签，用于化妆品中已知或未知风险物质的识别和发现，建立与多种前端分离手段相结合的全信息采集的化妆品风险成分筛查平台。

第一作者简介

王海燕，副研究员，中国食品药品检定研究院。专业方向：食品、化妆品检验

通讯作者简介

路勇，教授级高工，中国食品药品检定研究院。专业方向：食品、化妆品监管

来源/ 中国食品药品监管杂志