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高峰论坛|安太成:美丽化妆品成分对环境的影响

美妆网 陈小钗 2020-09-01 18:12:32 1147

9月1-2日,万众期待的广州第一场大型美妆行业盛会——2020中国美妆供应链展(简称iPDM展)暨“2020第四届中国化妆品(白云美湾)国际高峰论坛(简称高峰论坛)”终于在广州白云国际会议中心火爆开幕。其中,作为重头戏之一的高峰论坛由广东省化妆品学会主办,中国美妆网及大美湾(横琴)化妆品创新研究院承办,并得到了广东省科学技术协会、广州市白云区人民政府、广州市工业和信息化局的特别指导和支持。


活动现场,专家云集,高朋满座。50+位权威的政府领导、学术专家带来专业解析;100+家优质供应链企业,为好产品、好品牌的创新升级保驾护航;数千家化妆品品牌商、制造商、原料商、包材商、服务商、渠道商等产业链各方人员共聚一堂,共同探索科学赋能、融合发展,一起追逐创新之美、科技之光。

 

以下为广东工业大学环境健康与污染控制研究院院长安太成的精彩分享:

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化妆品作用于皮肤时,可能存在环境与健康风险,例如皮肤过敏、皮炎甚至存在潜在的致癌性。因此,在化妆品的使用过程中,化妆品生产工作人员不得不思考化妆品的添加剂是否安全。

 

化妆品中常见的化学添加剂,如防腐剂、抗菌剂、香氛剂、增塑剂等。这些添加剂经使用进入环境水体后,是否造成生态环境危害?在环境因子(如光)作用下是否对人体健康造成影响?

 

为了更好分析这个问题,以下分为“化妆品添加剂的环境生态风险、化妆品添加剂的环境健康问题、化妆品添加剂的复合作用”三个部分进行解释:

 

化妆品添加剂的环境生态风险

 

光化学降解能够不可逆地改变有机物分子,影响其在水体中的迁移转化,从而对环境归趋、生态与健康效应等产生重要影响。我们的地球可以比喻成一个巨大的光化学反应器,所有的自然物都可以发生光化学转化效应。

 

化妆品中常见的添加剂,有防腐剂、抗菌剂、香氛剂、增塑剂,当中不少成分含有毒性并对环境造成一定的污染。

 

抗菌剂-三氯生。是广谱抗菌防腐剂,具有内分泌干扰效应,与乳腺癌有关,经使用进入环境水体。经研究发现(在 [•OH]较低的水环境中,TCS通过环化反应形成二噁英),三氯生可经加成反应机理,形成致癌物的前提物。特别是在低[•OH]下,发生醚键断裂分解, 形成致癌物的前体物。无论是二恶英还是致癌中间体都是非常关键的,这类物质自身没有毒,但是转化成形成的产物确实非常毒。

 

防腐剂-对羟基苯甲酸酯类。目前每年消耗量已经高达8000吨,MPB的浓度最高,被美国国家环保局列为EOCs。在对其分子结构、机理和水生毒性之间的相关性进行了详细研究后,得出三个观点:迁移产物仍具有有害毒性;对绿藻的水生毒性;转化产物超出母体化合物一个毒性等级;产物毒性超过原始化合物。

 

增塑剂-邻苯二甲酸酯(PAEs)。用途广,用量大,无处不在;优控污染物(中国、美国环保局);致癌、致畸、致突变,干扰生殖系统的正常发育。经研究发现,邻苯二甲酸丙酯来,其转化产物有一定途径,毒性相当高。

 

香味剂-合成麝香。作为芳香剂,广泛添加于人体护理品与消费品中,成为新兴的持久性有机污染物;普遍存在于水生环境、人体血液和母乳等;硝基麝香和多环麝香使用最为广泛,但硝基麝香污染极为严重。后来多环麝香替代硝基麝香,成为市场的主流,但多环麝香为人体或环境是否有危害?

 

在对降解机理进行研究后发现,多环麝香转化产物具有水生毒性,转化产物的生物累积效应增加:酚类产物PC1、二羟基化产物 (OHB1-OHB2)的生成毒性增加,其余产物毒性降低,但仍然具有毒性。

 

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化妆品添加剂的环境健康问题

 

防腐剂-对羟基苯甲酸酯,近年来的研究发现,对羟基苯甲酸酯能促进雌激素的增加,而低聚物的形成是雌激素增加的真正元凶。

 

增塑剂-PAEs及其转化产物的雌激素效应:四种PAEs具有很弱或者不具有ER-介导的内分泌干扰效应;邻位•OH-加成产物不具有雌激素干扰效应,但间位•OH-加成产物均具有雌激素干扰效应;H-迁移产物也具有雌激素干扰效应。

 

另外,目前的研究已经证明,合成麝香母体具有微弱的雌激素效应,降解产物的雌激素效应增加。

 

实际上人类在使用合成麝香的过程中,合成麝香主要是在角质层,进而转移到人体的表皮层和真皮层,这时候合成麝香的光化学活性对至表皮层和真皮层;AHTN吸收太阳光,将有可能通过光敏化,参与皮肤衰老与肿瘤。

 

人体含有丰富的蛋白质,而且所有蛋白质都是由20种氨基酸组成,因此我们在实验中以这20种氨基酸为研究对象。实验发现:麝香存在的情况下,光氧化损伤存在一个共性机理:几乎所有氨基酸都能够发生光化学氧化损伤,尤其是在碱性的情况下损伤更为严重。共性机理:α氨基是共性机理的反应活性中心。结论:α氨基N负电荷密度越低,α氨基反应活性越低,氧化损伤性越小。

 

化妆品添加剂的复合作用

 

女性平均每天会用12种护肤品,每天会把168种成分涂抹在脸上,这些添加剂相互作用,到底将会在光化学反应下产生什么效果?

 

以二氧化钛为例研究其复合添加作用。在光照的过程中,二氧化钛会产生一些活性物质,如果二氧化钛和这些添加剂放在一起,会发生什么样的化学反应?

 

我们发现,在二氧化钛存在的情况下,防腐剂在水解中降解的半衰期只有3.5-48.8分钟,比较好的是产物的雌激素活性迅速降低。增塑剂(邻苯二甲酸酯)将迅速分解,转化为具有雌激素效应的羟基加合物。

 

我们也进一步对二氧化钛与香味剂(合成麝香)的共同反应机理进行研究,发现:吐纳麝香在90min内降解完全;0-90 min内降解产物的雌激素活性略微增加;比母体化合物雌激素活性更高的降解产物的产生,应当引起重视。

 

结论:首先看生态风险。抗菌剂(三氯生):光化学过程形成二噁英和致癌物的前体物等;防腐剂(对羟基苯甲酸酯):短链加成为主,长链H迁移为主;产物对绿藻水生毒性超出原型化合物一个毒性等级;增塑剂(邻苯二甲酸酯):所有•OH-加成产物对水生生物毒性均大于母体化合物;香氛剂(吐纳麝香):生物累积效应增加的转化产物。

 

从环境健康的角度,我们发现:防腐剂(对羟基苯甲酸酯):转化过程中雌激素效应增加,光聚合物是毒性增加的元凶;增塑剂(邻苯二甲酸酯):间位•OH-加成产物均具有雌激素干扰效应;香氛剂(硝基麝香):转化产物的致癌性仍然存在,甚至轻微增加;香氛剂(吐纳麝香):诱导氨基酸发生光敏化氧化损伤。

 

因此,化妆品添加剂的环境生态与健康风险应当引起高度关注。

 

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