化妆品世界的“重金属污染案”

张涵 ，宋红杰 ，吕弋

1四川大学化学学院，成都 610064

2四川大学分析测试中心，成都 610064

我是化妆品世界的一名律师，今天是我接手的第一个案件——“重金属污染案”开庭之日。我的委托人是著名的化妆品生产商——Z先生。Z先生被指控在生产化妆品时，加入了有害的重金属元素，对人体健康和化妆品市场造成了严重的危害。这一指控使得Z先生所生产的化妆品一时之间在化妆品世界成为了过街老鼠，人人喊打！经过多日的查证，我终于收集到了足够的证据。这一次，我一定要还Z先生一个清白！

1 法庭现场——重金属元素的毒性

法庭现场，来了很多记者和听众，可见社会各界对此都非常关注。旁听席的人正在窃窃私语，相互讨论着各自的看法，而我则整理着各种资料和证据，为接下来的庭审做准备。随着审判长一声令下，庭审正式开始。

“我有足够的证据证明，Z先生所生产的化妆品中含有铅、汞等重金属元素。这些重金属元素都是有着很强的生物毒性，一旦进入人体过量累计，就会危及性命。这对于消费者的安全有着极大的威胁，严重破坏了化妆品世界的市场安全，必须对Z先生予以相应的惩罚！”Z先生的对头——X先生滔滔不绝道，“可能大家还不够了解重金属对于人体有着多么大的伤害，那么就让我来为大家介绍一下。”

“以常见的铅、砷、汞、镉为例，镉和砷都已确定为致癌物，而汞和铅也有着致癌的可能性[1]。汞的存在形式有三种，分别是金属汞、无机汞和有机汞；在化妆品中一般以无机汞的形式存在，即氯化汞和硫化汞。汞有着神经毒性、肝脏毒性和肾脏毒性。汞的毒性在于汞和巯基(-SH)极强的结合能力。当汞离子进入到人体细胞中时，汞离子会和含巯基的蛋白质或多肽进行结合，从而影响与巯基有关的一系列代谢过程。抑制酶活性，破坏氧化还原平衡，使得蛋白质无法正常表达，对人体的各类细胞都会造成严重损害[2]。汞中毒会首先对脑组织造成损伤，造成头疼头晕、运动失调等，影响包括神经、消化、发育在内的各个系统，甚至可以在人体内累积，将毒性通过胚胎传给下一代。例如，1956年日本的‘水俣病’事件中就有许多婴儿的生长发育受到了损害，智力发育不健全，令人叹惋[3]。”

“铅和汞的毒性机理相似，同样可以与巯基结合，影响蛋白质的正常表达；此外，铅还可以与蛋白质的Mg2+、Ca2+活性位点结合，造成比汞范围更大的毒性危害。由于有着相似的毒性机理，铅和汞对人体造成的损害也有相同之处，都会引起神经系统失调、消化系统紊乱、身体和智力发育缺陷等问题[4]。”

“镉除了对人体的神经、肾脏、肝等有危害之外，对于人体骨骼也有着较强毒性，且有一定的致癌风险。镉可以通过与金属硫蛋白(MT)结合，形成Cd-MT，从肾小管进入肾细胞中，造成肾细胞的损伤和死亡；镉也可以干扰人体中Ca2+的运输，影响依赖Ca2+的蛋白质功能运作；镉还可以影响泛素蛋白酶，调控细胞周期基因，使得肿瘤细胞出现的概率增大，导致癌症[5]。”

“砷的常见价态有三价和五价，它的毒性效果也和价态有关。三价的砷可以抑制细胞内酶的活性，影响细胞的正常生命活动；五价的砷则是可以取代磷酸盐，干扰人体的代谢和血液运输等功能。此外，砷还可以诱导肿瘤抑制基因在内的多种特异基因发生甲基化的改变，这也同样会增加癌症的患病率[6]。”

“任何一种重金属中毒都会对我们造成十分严重的危害！任何重金属污染的危险，我们都决不可小觑！恶意添加重金属到化妆品中的行为更是决不可姑息！”

X先生言辞激昂，得意洋洋地看着Z先生，像是在宣告他的胜利。听到X先生的这一番话，旁听席的人们一时间都吓得变了脸色，恐慌不已。

“对于原告的上述指控，被告可有异议？”

X先生的发言结束，终于轮到我了。我不慌不忙地站起身来，开口道：“Z先生生产的化妆品中含有微量的重金属元素，这是事实，但Z先生的初衷绝不是为了伤害人体，也不会对人体造成任何伤害。下面我将开始阐述我的观点。”

2 激烈辩论——重金属元素的作用原理

“许多重金属元素有着诸多妙用，将其添加到各类化妆品中，能极大地提高化妆品的功效。例如硫化汞颜色鲜艳，皮肤附着性强，可以提高彩妆类化妆品的美观度；硫化汞有助于美白祛斑；氧化铅极易被人体吸收，可以提高人体对化妆品中其他有益成分的吸收；砷对于多种氨基酸和蛋白质都有着很强的亲和力，能提高美白祛斑效果；二苯甲酮是一种紫外线吸收剂，能够吸收外界的紫外线，起到防晒的作用[7]。所以Z先生在生产化妆品时加入少量重金属元素的行为，对于提高化妆品的功能是有着积极作用的。”Z先生点点头，感激地看向我。

“哼，空口无凭，胡编乱造！你要怎么证明你说的这些都是真的呢？”X先生神色不屑，轻蔑地说道。

“我刚才介绍的重金属元素的妙用自然是有一定科学依据的。以汞元素的美白作用为例，黑色素的生成需要酪氨酸酶的参与，而汞可以抑制酪氨酸酶的活性，从而达到减少黑色素生成，使皮肤变白的目的。众所周知，人体的皮肤变黑，有一部分原因是黑色素造成的。黑色素能够减弱来自太阳光的紫外线对人体皮肤的伤害，而黑色素的多少则决定着皮肤的颜色。人长时间晒太阳后皮肤会变黑，正是由于黑色素的大量生成。如图1所示，在黑色素生成的过程中，有一步重要的反应，是在酪氨酸酶的催化下，酪氨酸氧化为多巴醌，再经过一系列的氧化反应，最后生成真黑素，从而进行后续黑色素的合成。酪氨酸酶是一种铜酶，在酪氨酸酶中有着两个铜离子，铜离子的存在使得酪氨酸酶可以与底物结合，起到催化反应的作用[8]。而汞离子可以替代酪氨酸酶中的铜离子，失去了铜离子的酪氨酸酶也就失去了酶活性，无法与底物结合，也无法催化反应进行[9]。汞元素就是这样来阻断黑色素的合成反应链，达到美白的目的。”

图1 黑色素合成路线

“超氧化物歧化酶(SOD)是一种优质添加剂，常被添加至化妆品中，有着抗皱、祛斑、抗衰老等效果。SOD能起到这么多效果，作为其活性成分的铜有着重要的作用。SOD活性部位的铜可以去除体内的部分自由基，比如氧自由基。氧自由基可以引起脂质的过氧化，与蛋白质交联，使得结缔组织中的胶原蛋白长度缩短，导致皮肤的膨胀力下降，产生皱纹；氧自由基引起的过氧化脂质还会在氧化酶的作用下分解成丙二醛等物质，再与磷酸酰乙醇胺交联生成黄色色素，这也是形成老年斑的原因之一[10]。虽然SOD中含有铜，但向化妆品中添加适量的SOD，可以有效地减缓皮肤衰老，并不会对人体造成危害。含有锌的锌金属硫蛋白也有着去除氧自由基的功效[11]，是化妆品的常见添加剂之一。可见许多的重金属元素都已作为添加剂添加至化妆品中，以此来提高化妆品的功效，只要把控好用量，就是安全的。”

X先生的脸色有一些难看，反驳道：“我反对！即便重金属元素有着这些功效，也无法掩盖他们对人体有着极大危害的事实！大家可不要忘了历史上那么多的重金属中毒事件，是多么骇人听闻啊！添加重金属元素，就是在害人，是犯罪！”

3 据理力争——重金属元素的限量和检测

我早已料到原告会这样反驳，并且做好了充足的准备。“确实过量的重金属元素会对人体造成极大的危害，但是少量的重金属元素却不存在这些问题，更何况像锌、铁、铜等重金属元素还是人体必需的微量元素呢。大家请看这一份文件。”我从容不迫地上交了一份材料，“这是一份关于Z先生所生产的化妆品中重金属元素含量的检测报告。《化妆品安全技术规范》规定各类化妆品中的汞、铅、砷、镉的限量分别为1、10、2、5 mg·kg-1[12]。而根据检测报告的结果，Z先生生产的化妆品中各种重金属元素含量均不超过1 mg·kg-1，低于《化妆品安全技术规范》中规定的限量，所以Z先生的化妆品生产是完全合规的。”

“图2显示了通过饮用水和化妆品渠道重金属摄入量的对比情况，假设我们每天使用化妆品时，会有0.1 g化妆品通过皮肤及消化道进入体内，而这些化妆品内汞、铅元素的含量为1 mg·kg-1和10 mg·kg-1，那我们每天摄入人体的汞、铅元素质量约为0.0001 mg和0.001 mg；我们再假设一个正常成年人每天饮用1 L水，根据《生活饮用水卫生标准规定》，饮用水中汞、铅离子限量分别为0.001 mg·kg-1和0.01 mg·kg-1[13]，也就是说成年人每天喝水摄入的汞、铅离子量可以达到0.001 mg和0.01 mg，是高于使用化妆品的摄入量。因此只要使用生产合规的合格化妆品，是不会引起重金属中毒的，Z先生生产的化妆品完全无害。”

图2 饮用水重金属摄入量和化妆品重金属摄入量对比

“为了确保检测结果的准确性，我们采用了不同的检测方法。对于铅离子含量的检测使用原子吸收光谱法。这种方法可以通过检测铅离子对具有待测元素特征谱线的光的吸收程度，来确定铅元素的含量，灵敏度极高，检出限可以达到0.022 mg·kg-1，可以准确地检测微量铅元素[14]。而对于汞离子含量的检测，我们是采用原子荧光分光光度法，通过测定荧光强度来确定汞元素的含量[15]。这两种方法是目前对于化妆品中重金属元素含量检测的常用方法，此外还有紫外可见分光光度法、电化学法、电感耦合等离子发射光谱法、原子荧光光度法等，这些检测方法都有着自己的优势和劣势，可以按照实际情况和需求选用[16]。如果认为本次检测结果不准确，也可以再使用其他的检测方法重新检测，我相信结果仍然不会改变，我的发言完毕。”

我自信地坐下来，对于自己刚才的表现十分满意。此时X先生已经彻底哑口无言，再看向Z先生，他也终于长舒了一口气，放松下来。耳边也能听到旁听席上的一些议论之声：“原来Z先生生产的化妆品并没有质量问题，看来只要购买和使用正规生产的合格化妆品，就不会有什么危害。”

4 庭审结束——重金属元素的替代物

不久之后，审判结果出来了，Z先生无罪，我也取得了成为律师后的第一场胜利。我露出了如释重负的笑容，但很快再次严肃了起来，走向Z先生。

“Z先生，我们这次能够胜利，都是因为你在以往的生产中恪守准则，始终没有过量添加重金属元素。希望你今后也能坚守本心，不要因为赚取利益而非法大量添加重金属元素到化妆品中去，危及消费者的生命安全，否则我一定会站在你的对立面上，将你绳之以法！而且现在科技正在不断进步，能够替代重金属元素的无毒无害化合物也在不断被研发。我也查找过一些相关资料，比如抑制黑色素的生成可以不必依赖于重金属元素，有许多无害的酪氨酸抑制剂可以替代，同样可以起到抑制黑色素生成的作用，达到美白效果，其中曲酸的衍生物曲酸双棕榈酸酯就是一种很好的酪氨酸抑制剂[17]。其他元素的可替代物也有很多，如果你一直故步自封，只使用重金属元素而不寻求更优的替代品，总有一天也会被淘汰的。”

Z先生重重地点点头，诚恳地说：“谢谢你的忠告，我一定严格按照生产安全规范进行生产，同时做好研发工作，提高产品的功能性和安全性！”我们相视一笑，肩并肩走出了法庭的大门。