揭秘化妝品安全性評價技術(一)

　　近年來層出不窮的安全事件使得科學的化妝品風險評估成為管理者和公共普遍關注的問題?；瘖y品的風險評估應遵循科學的程序和原則，兼顧化妝品中危害因子的風險特征和化妝品局部皮膚施用為主的使用特點，同時也要考慮符合動物福利的要求和適應科學技術的進步。本文簡要介紹了化妝品風險評估的一般原理和特殊要求，同時提出了風險評估面臨的一些挑戰(zhàn)。
　　
　　化妝品是為了滿足消費者形象外觀需求，以局部皮膚施用為主的一類日用化工產品，雖然化妝品的定義和覆蓋的范圍在世界不同國家存在差異，但是不管涵蓋的范圍如何，化妝品與藥品和其它產品相比具有如下特點：化妝品應用的部位是皮膚及其結構，如毛發(fā)、指甲、眉毛和牙齒等；化妝品的施用方式不包括口服、吸入、注射和植入；化妝品不針對任何疾病或病理狀況；化妝品的功能不僅只是美化、美容或增加香氣，而是保護和保持皮膚及附屬結構處于良好狀態(tài)。所以隨著社會的進步和時間的變遷，化妝品已變成一種持續(xù)增長的需要，從原來單一的美化裝飾產品演變?yōu)樾l(wèi)生用途產品，以及更為復雜的改善皮膚狀況和抗衰老的產品。
　　總體來講，所有化妝品幾乎都是通過外部途徑接觸人體來使用的，不應該包括藥品、醫(yī)療器械或生物制品等類似的使用途徑。但是化妝品的安全評價不應排除那些偶然會被暴露的情況，如吸入(香水)或吞入(口腔衛(wèi)生用品)。而且，不論是何種類型的產品，都不應對消費者產生不良反應。
　　化妝品風險分析遵循與其它健康相關產品類似的原則與方法，包括風險評估、風險管理和風險交流三個過程。風險評估由危害識別、危害特征描述、暴露評估和風險特征描述幾部分組成。風險評估的目的是識別有害物質存在的不確定性，評估在特定的危險因素暴露情況下，有害因子對人類健康產生不良影響的可能性及嚴重程度。
　　
　　一、危害識別
　　
　　危害識別是化妝品風險評估的定性階段，其目的是基于已知的資料和可能的作用模式評價化妝品成分對^可能產生的有害作用，危害識別的資料主要包括四類：化合物理化性質測定和定量構效關系分析、動物毒理學研究、體外試驗和人體志愿者研究。
　　
　　1　理化性質和構效關系
　　危害識別的第一步是研究分子的內在物理、化學和毒理學特性，以確定該物質是否可能損害人類健康?；瘖y品成分的化學結構與特性必須明確，對于來源于天然原料的成分，需要提供原料的來源及相關提取和純化方法。對于直接使用的原料(如石英、礦物和植物粉末)，應提供其定性和定量配方資料(包括主要成分、防腐劑、溶劑、緩沖劑和雜質等)。其它物理性質還包括化學物純度、分子量、雜質或污染物、可溶物、分配系數等。
　　結構一活性關系對于化妝品的危害識別分析是有用的。在對某一類化學物(如多環(huán)芳烴化合物、多氯聯(lián)苯類和四氯苯丙二噁英)進行評價時，如果此類化學物中的一種或多種有足夠的毒理學資料，則可以采用毒性當量的方法來預測人類暴露于類似化學物物對健康的可能危害。
　　
　　2　動物試驗和體外試驗
　　危害識別的絕大多數毒理學數據來自動物試驗，試驗方法采用國際認可的標準試驗方法，如OECD技術指南和我國的《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》，通常包括急性毒性、局部毒性、致敏毒性、遺傳毒性、生殖和發(fā)育、致癌性、靶器官毒性等作用終點。需要指出的是，除皮膚腐蝕、皮膚吸收、光毒性和體外致突變性試驗外，目前多數方法仍需使用實驗動物。但在動物福利的壓力下，隨著科學技術的進步，越來越多的體外試驗方法被開發(fā)和驗證，以往只能通過動物體內試驗才能獲得試驗數據的方法，逐漸被無需活體動物的體外試驗方法或組合試驗方法所替代。更加符合人道主義和更加科學合理的組合式或階梯式的方法應用于化妝品的風險評估過程中。
　　
　　3　人體志愿者評估
　　化妝品上市前的人體志愿者資料和上市后的人群不良反應資料對于化妝品安全檢驗和品質監(jiān)控都是必要的。化妝品可能引起的局部反應包括刺激、過敏性接觸性皮炎、接觸性蕁麻疹和紫外線誘發(fā)的副作用等。人體志愿者測試還可用于化妝品的皮膚適應性或相容性評估，以證實化妝品用于皮膚或粘膜是無害的?；瘖y品人體試驗主要包括：人類志愿者皮膚相容性研究，潛在皮膚刺激測試和潛在皮膚致敏試驗。盡管如此，有關志愿者皮膚測試的資料和人群不良反應的資料還是非常有限。
　　
　　二、劑量一反應關系評估
　　
　　劑量一反應關系評估也稱為危害特征描述，是危險性評估的定量階段。通過劑量一反應關系評定確定外源化學物暴露水平與有害效應發(fā)生頻率之間的關系。為了使動物毒理學試驗達到一定的靈敏度，實驗劑量必須很高，這是所有毒理學動物試驗的預設原則，這一原則面臨的主要問題是用高劑量化學物的動物試驗所發(fā)現的有害作用究竟對預測人類化妝品低劑量暴露所產生的危害有多大意義。因此，化妝品的危害特征描述可參考其它方法。
　　1　NOAEL值與基準劑量法
　　NOAEL(無可見有害作用水平)是風險評估中希望獲得的重要參考數據，經典的做法是在重復劑量毒性試驗中，以相互間隔的2-4個不同劑量水平的受試物染毒，最高劑量預計可引起明確的毒性現象但不會造成過量致死，而最低劑量則不應產生任何不良反應。經過統(tǒng)計求得NOAEL值或最低可見有害作用水平(LOAEL)，以此作為后續(xù)風險特征描述和暴露評估的依據。但是NOAEL(或LOAEL)是實驗時所測得的兩個具體劑量，而不是理論上的真正NOAEL(或LOAEL)。而且試驗獲得的數據本身就有很大的不確定性。
　　NOAEL試驗的替代方法是所謂的基準劑量法(BMD)，這種方法是基于在可觀測范圍內，建立適當的實驗數據的數學模型，由此估計使某種效應增加到一個特定反應水平的劑量，一般選擇發(fā)生率高出對照5％或10％的劑量。采用基準劑量法意味著風險評估的出發(fā)點將不限制在實驗選定的其中一個劑量水平，解決了尋找合適劑量水平的問題。用于制定化妝品非致癌物的可接受水平時比傳統(tǒng)方法更合理。
　　2　無閾值效應
　　對于遺傳毒性物或致癌物通常認為是無劑量一效應關系的無閾值效應，對無閾值致癌物，多年來，已提出了許多數學模型被不同監(jiān)管機構采用，例如采用劑量指標T25(使25％動物在特定組織部位發(fā)生腫瘤的慢性劑量率)、TD50(動物標準壽命內致半數動物發(fā)生腫瘤的指定靶部位慢性劑量率)等表示致癌效應。為確定化合物的致癌風險首先將動物的劑量描述符轉換成人類劑量描述符，然后通過線性外推至實際暴露劑量而確定致癌風險。
　　
　　三、暴漏評估
　　
　　暴露評估的目的是表征人體暴露于某種外源物質的規(guī)模、范圍、頻率和持續(xù)時間。幾乎每一個行業(yè)都有自己的暴露評估模式、模型和流程圖。就化妝品而言，較為關注的是所謂“系統(tǒng)暴露劑量(SED)”。根據化妝品的經皮膚吸收結果計算SED，既可以使用含受試成分的化妝品的終產品，考慮皮膚接觸表面積和給予次數，以絕對生物利用度表示(ug／Cm2)，也可以根據經皮膚吸收百分率表示。如果化妝品配方中加入透皮增強劑或輔料(脂質體)以促進化合物的吸收，如無特殊證據，將假定這一特定組分的生物利用度為100％。因此，了解化妝品配方對化合物生物利用度的影響對于暴露評估是非常重要的。
　　
　　四、風險特征描述
　　
　　典型的風險特征步驟是將暴露評估、危害識別的信息整合為適用于決策或風險管理的建議。在化妝品的安全評估中，研究化妝品的風險特征通常要計算所研究的對象造成人類健康損害的可能性及風險水平。通常由安全系數(Mos)確定。
　　1　計算安全邊界
　　化妝品成分的MoS值是由NOAEL最低值除以計算得到的SED值得出。通常認為，MoS值至少應達到100方能宣稱該物質可安全應用，其依據是從實驗動物外推至普通人群(種屬間毒代動力學4.0，種屬間毒效動力學2.5)，再由普通人群推至敏感人群(人個體間毒代動力學3.2，人個體間毒效動力學3.2)。當NOAEL值有效時，用上述方法易于計算判定受試物的特定用途“安全”或“不安全”。但是，需要考慮以下方面：
　　①大多數化妝品原料的MoS值計算是皮膚接觸值與經口NOAEL值比較。這表明，預計化合物接觸皮膚(考慮皮膚吸收)后的實際系統(tǒng)利用率是與經口應用的外部劑量水平進行比較，其假定前期是經口吸收值為100％(通常并不是)。此外，由于肝和皮膚生物轉化之間可能存在本質的差別，經口和經皮膚暴露受試物的代謝可能不同。
　?、趯τ诓⒎侨粘Ｊ褂玫幕瘖y品成分的MoS計算是否科學存在爭議。以染發(fā)劑每日使用量估算得到的NOAEL值與按月使用的實際情況相比較，顯然會過高估計其風險。
　?、啾M管在某些研究中，NOAEL值的選擇顯而易見，但特定效應是否足以稱之為“不良反應”值得商榷。
　　2　毒理學關注閾值
　　毒理學關注閾值(TTC)的原則首先在食品和食品添加劑領域得到應用，即建立沒有人類明顯健康風險的所有化合物的臨界暴露閾值。目前的TTC概念結合了對大量化學物質的致癌性、代謝與蓄積、結構警示、內分泌干擾特性、神經毒性、致畸性、發(fā)育毒性、致敏性、免疫毒性的知識，共同納入復雜的決策樹以確立適當的TTC值。最近公布了將TTC法應用于化妝品成分安全性評價的可行程序，有關該方法擴大應用的一些重要問題已得以解決，如：
　?、倩瘖y品成分與原TTC法基于的化學品之間具有(非)相似性；
　?、诨瘖y品的經皮接觸途徑的特殊性，皮膚吸收和代謝的差異，暴露頻率差異，化妝品間歇使用的特點(如每月應用一次的氧化型染發(fā)劑)。妝品而導致的化妝品成分總暴露量的計算(累計暴露)。
　?、芡瑫r接觸不同的化妝品成分的可能性。
　　
　　五　風險管理與風險交流
　　
　　風險分析的最后階段是風險管理和風險交流，通常認為風險評估是科學活動，而風險管理是對采取的具體行動作出選擇，并不一定需要技術專家參與。風險管理的審議和決策不僅需要考慮風險評估程序推測的潛在不良反應信息，而且還需考慮所設想決策或行動的社會政治和經濟影響。因此，風險評估者向風險管理者提供建議，清楚地描述有效危險識別的性質、任何默認值使用背后的合理性、進行任何推斷的細節(jié)和清楚地描述某種方法不確定性等至關重要。
　　風險分析的過程中，風險交流是必不可少的，風險評估者、風險管理者、利益相關方和其它公眾間的信息交換是相互的和多邊的。首先，風險交流將在風險評估者和風險管理者之間進行，然后不同利益相關方和普通公眾可以參與。隨后的交流時機和程度取決于被調查的問題及其背景。應重視風險交流并需要考慮在風險鑒別領域什么是已知的，何種程度的風險是普通公眾可以接受的，因為媒體關注和政治壓力均可能影響風險交流的效果。普通消費者的風險認知水平，群體內或群體間的文化和宗教差異，種族、性別和社會經濟因素等仍然發(fā)揮著最重要的作用。
　　
　　六　化妝品風險評價面臨的調整
　　
　　1　廢除動物試驗
　　歐盟法規(guī)76／768／EC經過多次修訂，使歐洲立法者對于化妝品動物試驗的態(tài)度逐漸清晰，在其第7次修訂中(2003／15／EC)明確提出，化妝品的人類健康安全評價要確保不使用實驗動物。自2004年3月11日起禁止化妝品成品的動物測試，自2009年3月11日起，禁止使用動物進行化妝品成分或成分組合的急性毒性和局部毒性測試，自2013年3月11日起，禁止化妝品成分或成分組合的慢性毒性試驗。這些規(guī)定表明，今后化妝品成分和產品的安全性評價動物毒性試驗只能采用經過驗證的替代方法進行。但是經過驗證的替代方法非常有限，一方面，有些未經驗證的測試方法雖然可與動物試驗達到同等的檢驗水平，但按監(jiān)管規(guī)定尚不可用；另一方面，某些關鍵的毒性終點，目前還沒有可靠的替代方法(如對于確定NOAEL值)。因此，既要遵守(歐盟)法律的規(guī)定和考慮實驗動物的福利，又要求對消費者的保護不能降低，這是使得替代方法的研發(fā)和驗證非常迫切。這成為歐洲化妝品風險評估面臨的最重要挑戰(zhàn)。
　　2　人體暴露數據
　　雖然目前已有一些化妝品人群暴露數據可使用，但這些數據還非常有限，而且無法覆蓋所有的產品類型，因此，風險評估者將需要定期評估人群數據的可靠性和代表性，考慮現有不充分的數據外推的組合，并設置一系列合理的假設(如沐浴油、嬰兒滋潤乳霜等)。對于某種特殊化妝品類型(兒童產品、紋身液、吸油紙等)仍非常需要收集和統(tǒng)一暴露水平資料。
　　3　特殊化妝品材料的評估
　　①礦物質、動植物和生物技術成分：天然產物(動物、植物提取物)和生物技術成份是構成化妝品安全隱患的一個重要方面，如何明確其來源、制備工藝、提取條件、雜質概況、微生物污染等構成鑒定的主要障礙。
　?、谘趸腿景l(fā)劑：這些特定化妝品成分通常包括一個雙組分系統(tǒng)，包含所謂的“前體”和“耦合劑”以形成氧化反應。這表明染發(fā)劑的安全評價應包括對前體、耦合劑、中間物和終產品的充分分析和潛在毒性評估。
　?、巯惴眨河糜诮M成化妝品的任何合成制備的或天然來源的化學物質即被認為是化妝品成分，但香水中香料和芳香成分卻不是。此外，作為香料和芳香成分的溶劑或載體的嚴格定量的材料也不視為化妝品成分。因此，法規(guī)對于復雜香味混合物要求鑒別的范圍僅限于收載入化妝品禁限用物質清單的物質。顯然，化妝品中香氛成分的風險是被低估了。
　?、墉h(huán)境污染物：經濟全球化帶來了環(huán)境的持續(xù)惡化壓力，也使得包括化妝品在內的日用消費品不可避免地受到環(huán)境污染物的影響，對于化妝品中日益增多的自然帶入(污染物)的殘留水平，如二惡烷、重金屬等，對于其危害程度、安全限量仍無定論。2001年，化妝品潛在的致內分泌干擾紊亂作用引起了公眾的注意，如某些紫外線吸收劑、肽酸酯、持續(xù)環(huán)境污染物(多氯聯(lián)苯)等。目前認為這些干擾物的暴露水平很低，而且比暴露于食物中已知的“類雌激素”物質(類黃酮)低得多，并未發(fā)現化妝品中的紫外線吸收劑對人體產生雌激素樣作用。但對于數種每日使用的化妝品中可能含有的不同內分泌干擾物的累積效應，如何評估其危害性仍有待研究。
　?、菁{米微粒：化妝品中新型納米微粒和納米物質的應用已引起監(jiān)管部門和消費者的關注，對于可溶性／可生物降解納米粒子(如脂質體，納米乳劑)與那些可能引發(fā)健康問題的不溶性納米微粒(如TiO.，ZnO)應區(qū)別對待的觀點。對于水溶性／生物降解物質，假設基于質量指標的風險評估的傳統(tǒng)方法已經足夠，但對于不溶性納米微粒，粒子數、表面積、分布等指標對其毒性風險的影響不容忽視?，F行的毒性試驗方法是否能滿足納米微粒的安全評價的需要還有存在爭議，這些標準化的體內試驗或替代方法對于納米材料的適用性需要重新評估。
　　4　人體試驗的倫理約束
　　廢除動物試驗就需要增加人體試驗，因為并不是每個替代方法都可獲得足夠的人類暴露預測值。人體適應性安全測試有時是必要的，但應考慮倫理問題。就人類志愿者測試的必要性，通常認為只有當基于動物和／或替代方法的化妝品所有成分及成品的毒理學資料有效且均證實有利時，方可考慮人類兼容性測試，而且人體試驗不應視一為是動物使用的替代。
　　5　全成分標識和知情權聲明
　　世界各國的化妝品管理法規(guī)，均將消費者知情權放在重要的位置給予考慮，使消費者知情的首選種方式是適當的化妝品標識。歐盟化妝品法規(guī)要求化妝品的包裝和容器上須標明適應癥。2007年，我國發(fā)布《化妝品標識管理規(guī)定》，明確要求化妝品標注全成份表。這些標簽規(guī)定為消費者提供了有用信息，然而，全成份標識的程序、程度有涉及知識產權的問題仍有待明確。
　　關于動物替代試驗的聲明，歐盟化妝品法規(guī)允許化妝品公司在標簽上刊登其產品或其產品成分未使用動物試驗的廣告。委員會2006年發(fā)表的指導性文件解釋了該項規(guī)定的適用性。但是，由于其限制標準如此復雜，操作起來比較困難。
　　現行的化妝品風險分析過程仍面臨著許多挑戰(zhàn)，包括來自消費者、管理部門和科技進步的壓力。總體而言，化妝品的風險評估應遵循科學和合理的原則，而且應隨著科學技術的進步和人們認知水平的提高，持續(xù)更新危害識別的體內或體外試驗方法，提高風險特征鑒定的水平和預見性，使風險管理處于合理可控的水平，切實保護消費者的利益。
　　
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