化妆品安全评估以暴露为导向,结合产品的使用方式、使用部位、使用量、残留因子等暴露水平对产品进行安全评估,是确保产品安全性的核心环节。暴露评估通过对化妆品原料或风险物质暴露于人体的部位、浓度、频率及持续时间等进行评估,确定其暴露水平。主要考量因素包括产品类别、暴露部位或途径、暴露频率、暴露持续时间、每次使用量及每日使用总量、在产品中的浓度、透皮吸收率,以及暴露对象的特殊性(如儿童、孕妇、哺乳期妇女等)。
一、系统暴露量(SED)计算方法
系统暴露量是安全评估中计算安全边际(MoS)的关键参数。根据陈田(上海市疾病预防控制中心)在Inocosme2023第七届中国国际化妆品技术峰会上的报告,SED有两种计算方式:
方法一:当暴露以每次使用经皮吸收量(μg/cm²)表示时,根据使用面积计算:
SED = DAa × SSA × F / BW
其中DAa为经皮吸收量(μg/cm²),SSA为暴露面积,F为产品日使用次数,BW为体重。
方法二:当经皮吸收率以百分比形式给出时,根据使用量计算:
SED = A × C / 100 × DAp / 100
其中A为单位体重每日用量,C为原料在产品中的浓度(%),DAp为经皮吸收率(%)。
两种方法的选择取决于透皮吸收数据的呈现形式。实际工作中需根据可获取的数据类型灵活选用,确保SED计算的准确性和可追溯性。
二、各国化妆品暴露量调研体系概述
1. 美国CTFA系列调研
美国个人护理用品协会(PCPC)的前身——美国化妆品、盥洗品及香水协会(CTFA)组织其成员,在2000至2008年间分三批对12种常用化妆品进行了系统暴露量调研,这是全球最早的大规模化妆品暴露量研究。
2005年调研(Loretz等):2000年4月中旬至6月上旬,在美国选取10个城市(亚特兰大、波士顿、芝加哥、丹佛、休斯顿、明尼阿波利斯、圣路易斯、圣伯那迪诺、坦帕、西雅图)招募360名19-65岁女性消费者,调查口红、身体乳液和面霜的暴露量。受试者按自身使用习惯使用化妆品2周,填写调查表并记录每天使用信息,使用前后称量产品重量。2006年和2008年,CTFA又分别对发胶、喷雾香水、粉底液、洗发水、沐浴露、固体止汗剂、洗面奶、护发素、眼影等产品进行了类似调研。
2. 欧盟COLIPA/Cosmetics Europe调研
2004-2005年,欧洲化妆品协会的前身COLIPA在欧盟组织开展了对7种化妆品的暴露量调研。调查选取丹麦、西班牙、法国、德国和英国5个代表性国家,共调查44100个家庭和18057名个人消费者(女性与男性比例7:3,年龄17-74岁)。受试者使用自己的化妆品,每天记录使用情况,通过3个相互补充的数据库(ETCD、ISC和Europanel)收集数据,应用蒙特卡罗方法进行统计分析。2011年和2012年,COLIPA又分别对5种产品和气溶胶形态除臭剂/止汗剂进行了补充调研。这些数据被收录进SCCS发布的《化妆品原料安全性评价测试指南》。
3. 荷兰RIVM调研
2011年11月至2012年1月,拉德邦大学医学中心和国家公共卫生与环境研究所(RIVM)在荷兰24个城市调查了516名消费者(大城市150名,小城市75名,年龄18-71岁),通过网络邀请2700名受试者,最终516名完成电子调查表(男性210名,女性306名),覆盖32种个人护理用品。2013年研究者公布了调研结果。此前,RIVM早在2001年就采用日志记录、家庭观察并录像、称量使用量的方式对个人清洁产品和头发定型产品进行了调研,并于2006年发布了35种个人护理用品的暴露参数,着重对不同化妆品的皮肤使用面积进行了研究。
4. 韩国首尔大学调研
韩国是亚洲首个发布化妆品暴露量调研的国家。2012年6-7月,首尔大学Park等在韩国15个省市区(包括农村)开展了个人和家庭护理用品暴露因素研究,根据每个城市的人口比例确定调查人数,共调查2500个家庭、3333名受试者(男性816名,女性2517名,年龄均大于15岁)。调查采用面对面形式,请受试者回顾前3个月的使用情况,用直径1-5cm的圆估算每次使用量。后续在首尔的524个家庭中选取85个进行跟进随访。2015年研究者发表了调研结果。
5. 日本JCIA调研
日本化妆品工业协会(JCIA)在2014年夏季和2015年夏季与冬季,于东京郊区对护肤类、彩妆类、冲洗类和面膜等15种化妆品进行了暴露量调研。受试者使用自己的化妆品至少2周,每天记录使用情况,调查者称取2周前后的重量变化。统计采用Brunner-Munzel检验(广义Wilcoxon检验)比较夏冬两季的使用量差异。研究发现冬季使用量有增加趋势,且不同季节的使用量分布均不呈正态分布。研究结果发表于《Journal of Toxicological Sciences》2017年第42卷第6期。
6. 法国婴幼儿及儿童专项调研
Ficheux等在2010-2011年对法国0-2岁婴幼儿化妆品暴露情况进行了调研,覆盖香波、沐浴露、洁肤水、洗面奶、保湿霜、底霜等产品,收集了使用频率、每次用量、驻留系数和体重等数据。2013年下半年至2015年底,又对0-3岁儿童化妆品暴露进行了概率评估,包含24种化妆品,涵盖面部、头发、身体和手4个部位。研究结果显示,法国0-3岁儿童化妆品暴露数据高于SCCS使用的固定值,说明SCCS数据不能完全反映本国实际情况。
此外,Ramirez-Martinez等(2016)对法国11家小型美发沙龙发型师使用的主要化妆品接触量进行了初步研究,发现平均每次染色、挑染和洗发接触的试剂量分别为132.61g、116.96g和10.98g,第95百分位时可达201.13g、191.5g和20.64g。研究还发现,发型师自述使用了防护措施,但实际观察发现并未落实,凸显了职业人群风险评估和防护的必要性。
三、各国暴露量数据对比
张凤兰等(中国食品药品检定研究院)在《环境与健康杂志》2017年第34卷第12期发表的研究中,对美、欧、荷、韩四国/地区的化妆品暴露量调研结果进行了系统对比。以下为主要产品的日均使用量对比:
| 化妆品种类 | 美国每日用量(g/d) | 欧盟每日用量(g/d) | 荷兰每日用量(g/d) | 韩国每日用量(g/d) |
|---|---|---|---|---|
| 洗发水 | 12.80 | 6.034 | 2.4 | 3.4 |
| 沐浴露 | 14.50 | 11.340 | 4.5 | 2.7 |
| 身体乳液 | 8.70 | — | 8.5 | 3.6 |
| 面霜 | 2.05 | 0.906 | 0.4 | 0.4 |
| 洗面奶 | 4.06 | — | 1.1 | 1.6 |
| 护发素 | 13.77 | — | 2.1 | 2.8 |
| 口红 | 0.02 | 0.025 | 0.005 | 0.004 |
| 粉底液 | 0.67 | 0.225 | 0.3 | 0.2 |
数据显示,同一种化妆品在不同国家的暴露量差异显著。以洗发水为例,美国消费者每日使用量最高为12.8g/d,荷兰最低仅为2.4g/d,两者相差5.3倍。原因之一是美国调研对象仅为女性,女性头发相对偏长,使用量较多。但对于沐浴露,美国(14.5g/d)和欧盟(11.34g/d)差距不大,而与韩国(2.7g/d)相差5.4倍。这种差异源于人种、使用习惯、气候环境、产品配方等多重因素,直接引用国外数据进行安全评估可能产生系统性偏差。
四、调研方法学对比
各国在调研方式、受试者选择和统计方法上各有特点:
| 对比维度 | 美国 | 欧盟 | 荷兰 | 韩国 |
|---|---|---|---|---|
| 受试者人数 | 360名女性 | 18057名消费者 | 516名受试者 | 3333名受试者 |
| 受试品来源 | 前批发放产品,后批自用 | 受试者自用化妆品 | 受试者自用消费品 | 受试者自用消费品 |
| 调研方式 | 现场发放+称量 | 日志记录+称量 | 网络电子调查表 | 面对面采访+圆面积估算 |
| 使用量获取 | 前后称重法 | 前后称重法 | 照片估算法 | 直径圆面积估算 |
| 统计方法 | 卡方检验 | 蒙特卡罗方法 | 卡方检验+Cohen kappa | 卡方检验+ANOVA |
使用量获取方式是暴露量调研中最关键的环节。美国Loretz等和欧盟Hall等采用使用前后称重法,适用于短期调查且包装量足够大的产品;荷兰Biesterbos等采用照片估算方式,但受受试者手部大小影响;韩国采用直径1-5cm的圆面积估算,同样受使用习惯影响。美国Bennett等还尝试了条形码扫描方式获取每次使用量,但该技术不适用于大样本量调研。每种方式各有优劣,实际调研中常需组合使用。
五、对中国的建议
陈田在报告结语中强调,不同人群的化妆品使用情况存在较大差异,最终导致各人群的化妆品暴露剂量差别很大,而我国化妆品暴露量调查相关报道少见。张凤兰等也在研究中指出,我国地域辽阔,南北地区气候差异大,经济发展不平衡,人口众多,民族多元化,在调研我国化妆品消费者暴露量时,应按照人口比例在不同地区选取一定数量、具有代表性的受试者开展调研工作,并尽可能多地获取化妆品暴露相关的人体参数、行为参数、生理参数和环境参数。
具体建议包括:(1)按人口比例在南北不同地区选取代表性受试者;(2)覆盖护肤、彩妆、冲洗类、防晒类等主流品类;(3)结合称重法、日记记录和电子调查表等多种方式获取使用量;(4)纳入儿童、老年人等特殊人群专项调研;(5)建立暴露参数数据库,为安全评估提供可靠数据支撑,最终实现从依赖国外数据向使用中国本土数据的转变。
常见问题解答
化妆品系统暴露量SED如何计算?
SED有两种计算方式。当透皮吸收数据以μg/cm²表示时,SED = DAa × SSA × F / BW(DAa为经皮吸收量、SSA为暴露面积、F为日使用次数、BW为体重)。当透皮吸收率以百分比表示时,SED = A × C / 100 × DAp / 100(A为单位体重每日用量、C为浓度百分比、DAp为经皮吸收率百分比)。计算结果用于安全边际MoS评估,MoS = NOAEL / SED。
不同国家化妆品暴露量差距有多大?
差异显著。以洗发水为例,美国消费者日均使用量12.8g,欧盟6.034g,韩国3.4g,荷兰仅2.4g,美国与荷兰相差5.3倍。沐浴露方面美国14.5g、欧盟11.34g、荷兰4.5g、韩国2.7g,美国与韩国相差5.4倍。差异源于人种、使用习惯、气候环境和产品配方等多重因素,直接引用国外暴露参数进行本国安全评估可能产生系统性偏差。
中国是否已有本土化妆品暴露量数据?
目前我国化妆品暴露量调研相关报道仍然较少。2015年国家食药监总局发布的《化妆品安全风险评估指南》征求意见稿暂未列出中国化妆品消费暴露参考值,仅建议参考国际权威机构发布的数据。近年来上海已有部分学者开展了淋洗类和驻留类化妆品使用量调研,但覆盖面和样本量仍不足以建立全国性暴露参数数据库,亟需扩大调研规模。
化妆品暴露量调研中使用量获取有哪些方法?
主要有四种方式:一是使用前后称重法,适用于短期调查且包装量大的产品,美国和欧盟均采用此法;二是照片估算法,受受试者手部大小影响,荷兰采用此法;三是圆面积估算法,用直径1-5cm的圆估算用量,韩国采用此法;四是条形码扫描法,能精确获取每次用量但不适用于大样本调研。实际调研中常需组合使用多种方式以提高数据准确性。
参考资料
- [1] 陈田. 化妆品暴露量调查研究. Inocosme2023第七届中国国际化妆品技术峰会, 2023-02-11. 上海市疾病预防控制中心, 国家药监局化妆品监测评价重点实验室.
- [2] 张凤兰, 吴景, 王钢力, 邢书霞. 国外化妆品暴露量调研的对比研究. 环境与健康杂志, 2017, 34(12): 1105-1110.
- [3] Loretz LJ, Api AM, Barraj LM, et al. Exposure data for cosmetic products: lipstick, body lotion, and face cream. Food Chem Toxicol. 2005; 43(2): 279-291.
- [4] Loretz L, Api AM, Barraj L, et al. Exposure data for personal care products: hairspray, spray perfume, liquid foundation, shampoo, body wash, and solid antiperspirant. Food Chem Toxicol. 2006; 44(12): 2008-2018.
- [5] Loretz LJ, Api AM, Babcock L, et al. Exposure data for cosmetic products: facial cleanser, hair conditioner, and eye shadow. Food Chem Toxicol. 2008; 46(5): 1516-1524.
- [6] Hall B, Tozer S, Safford B, et al. European consumer exposure to cosmetic products, a framework for conducting population exposure assessments. Food Chem Toxicol. 2007; 45(8): 2097-2108.
- [7] Hall B, Steiling W, Safford B, et al. European consumer exposure to cosmetic products, Part 2. Food Chem Toxicol. 2011; 49(2): 408-422.
- [8] Biesterbos JW, Dudzina T, Delmaar CJ, et al. Usage patterns of personal care products: important factors for exposure assessment. Food Chem Toxicol. 2013; 55: 8-17.
- [9] Park JY, Lee K, Hwang Y, et al. Determining the exposure factors of personal and home care products for exposure assessment. Food Chem Toxicol. 2015; 77: 105-110.
- [10] Yamaguchi Masahiko, et al. Exposure data for cosmetics: a survey of daily use amounts of personal care products by Japanese subjects. J Toxicol Sci. 2017; 42(6): 797-814.
- [11] Ficheux AS, Dornic N, Bernard A, et al. Probabilistic assessment of exposure to cosmetic products by French children aged 0-3 years. Food Chem Toxicol. 2016; 94: 85-92.
- [12] Ficheux AS, et al. Consumption of cosmetic products by French children aged 0-3 years: exposure assessment. Food Chem Toxicol. 2017; 103: 56-65.
- [13] Ramirez-Martinez A, Granda-Torres P, Wesolek N, Ficheux AS, Roudot AC. Exposure of hairdressers to the main cosmetics used in hairdressing salons in France: A preliminary study. Arch Environ Occup Health. 2016; 71(5): 247-258.
- [14] Scientific Committee on Consumer Safety. The SCCS notes of guidance for the testing of cosmetic ingredients and their safety evaluation (9th revision). 2015.
- [15] Zhou LH, et al. Scientific Reports. 2022; 12: 1215.