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化妆品植物原料安全性研究进展

2024-04-25孟丽萱张伟鄢园姣贾婷文宋钰王钢力

中国化妆品 2024年2期
关键词:安全性

孟丽萱 张伟 鄢园姣 贾婷文 宋钰 王钢力

使用含植物原料成分的化妆品引发的安全问题表明天然并不等于安全,植物原料的安全风险逐渐受到消费者和监管部门的重视。本文通过系统查阅应用于化妆品中的植物原料的安全性研究结果,发现化妆品植物原料的主要不良影响包括刺激效应、过敏反应和光毒性,少数成分会导致全身性影响。鉴于植物原料的安全性问题,提出以下建议:(1)管理人员和消费者需要正确认识化妆品植物原料的安全性,提高对原料中风险成分的识别能力;(2)针对植物原料建立科学、合理、实用的安全评估方法;(3)加强化妆品植物原料生产过程的全流程安全管理。

关键词:化妆品植物原料;安全性; 刺激作用;过敏反应;光毒性

当前,随着人们对化妆品的质量安全要求越来越高,消费者购买含绿色、环保的植物原料化妆品的倾向明显增加。化妆品中使用的植物原料包括多种制剂,如植物提取物、浓缩果汁、酊剂、蜡、植物油、脂类、植物碳水化合物、精油,以及纯化的植物成分,如维生素、抗氧化剂或其他具有生物活性的物质,用于提取这些成分的植物种类繁多,从食用植物(谷物、水果、蔬菜、根茎、球茎、香料) 到传统中草药和茶[1]。

植物原料化妆品市场的主要驱动力是消费者对更健康、有机和生态产品的需求。消费者越来越关注化妆品的成分组成,并要求产品含有天然提取物以及符合认证的有机成分。由于植物活性成分不良反应小,且功效温和,以植物资源为原料研发的化妆品越来越受到消費者青睐。可以预见,以优质植物资源为原料开发和生产的化妆品是今后化妆品产业发展的新趋势。然而,在绿色、天然产品等热点概念的背后,必须清楚认识和应对其安全性问题[2]。

Part 1

化妆品植物原料的安全风险

尽管化妆品植物成分安全评估的统一方法尚未定义,但大量的研究关注了植物成分的质量及其潜在健康风险的评估,研究者们通过一系列安全性评估方法[3],发现了刺激、即时型和延迟型过敏在内的局部不良反应是化妆品植物原料的主要安全问题[4]。新型植物化妆品成分可能含有未知的潜在致敏物质、蛋白质和酶[5]。根据目前的安全性研究数据报道,化妆品植物原料一般不具有急性致死能力、发育和生殖毒性等作用,其负面效应主要体现在刺激作用、过敏反应和光毒性等方面。

1. 刺激作用

许多植物及其成分有可能刺激哺乳动物的皮肤、眼睛或粘膜。刺激可能继发于皮肤的机械损伤,如钩毛、毛状体、锐边叶、刺毛或微小晶体。此外,许多植物含有化学刺激物,如萘醌、草酸和酒石酸等[6, 7]。由于植物成分的药理活性引起的局部不良反应是常见的;药物包括组胺、辣椒素、烟酸盐、原海葵素、异硫氰酸盐、菠萝蛋白酶、二萜酯、生物碱等[8-12]。例如,一些观赏植物,如大戟,可能会对眼睛产生严重刺激[13]。以家兔为动物模型的研究发现,在暴露于2g/kg 金桔(苦橙) 叶/ 细枝油后,观察到轻微红斑[14]。给白化新西兰兔右眼下结膜囊注射山茶叶提取物(100%;0.1mL) 对眼睛有轻微刺激,1h 后结膜有轻微刺激,角膜有轻微的浅表上皮损伤,无虹膜损伤,所有刺激症状均在24h内消除 [15]。绿茶提取物注射到单个雌性新西兰白兔的眼睛中,导致中度至重度刺激,包括结膜和巩膜发红、分泌物和化学反应。在整个研究过程中,未观察到EGCG 对虹膜的损伤,也未观察到眼睛的腐蚀或染色[16]。

2. 皮肤过敏

对植物的接触致敏是较常见的,这种效应会因为使用植物制剂而变得更加广泛。现有研究已经对多种植物提取物的皮肤致敏方面进行了审查[11, 17]。接触致敏案例中涉及的植物种类包括石蒜科(水仙花、水仙)、百合科(郁金香、洋葱、大蒜)、毛茛科(毛茛、铁线莲)、大戟科(狼尾草、木薯、山上的雪)、菊科(雏菊、向日葵、万寿菊、菊花、山金菊、木槿花、洋甘菊、矢车菊) 和芸香科(柑橘,尤其是酸橙和柠檬),常春藤、芦荟、薰衣草、薄荷、茶树油等[7, 18, 19]。其中,摩洛哥坚果油、乌头、薰衣草、薄荷和一些精油,可能会导致接触性皮炎和荨麻疹[20-22]。因此,应该认识到植物提取物可能是接触性皮炎患者的过敏源。基于植物的生物活性化合物可能会造成皮肤的过敏反应等风险。例如,特应性皮炎(AD)患者由于屏障功能受损,会对化妆品中燕麦和小麦产生即时和延迟型超敏反应[23]。此外,乳液中装载的含蛋白质作物也可能引发过敏反应[24, 25]。

3. 光毒性

除了接触性过敏性皮炎和刺激性皮炎,光毒性也是化妆品引起的常见不良反应。由于化妆品是局部使用在皮肤上的,因此在使用后不可避免地会受到太阳的紫外线辐射,需要彻底评估这些化妆品中成分的潜在光敏性。例如,贯叶金丝桃提取物已被证明具有光毒性、光致敏性和光遗传毒性,且呈剂量和UVA 强度依赖性[4, 26, 27]。金丝桃提取物的光毒性被发现是由于金丝桃素,金丝桃素是这些提取物的主要成分[28]。在金 丝桃素(0.1-10 mmol/L) 中孵育并照射(4 J/cm2UVA 或0.9 J/cm2 可见光) 的人晶状体上皮细胞坏死和凋亡增加,眼部抗氧化剂叶黄素和N- 乙酰半胱氨酸的添加并不能阻止这种损害。提取物对眼睛有潜在的光毒性,可能导致早期白内障发生。而金丝桃素在没有照射的情况下不会损害晶状体蛋白[29]。与未处理的细胞和刚刚暴露于测试材料或辐照的细胞相比,暴露于金丝桃素(10-7-10-5 mol/L) 和辐照(0.72 J/cm2) 的人视网膜色素上皮(hRPE)细胞降低了细胞活力。受照射的hRPE 细胞中金丝桃素的存在显著改变了谷胱甘肽的氧化还原平衡,并降低了谷胱甘肽还原酶的活性[30, 31]。Inbaraj 等发现,在50 μmol/L 小檗碱存在下,对HaCaT 角质形成细胞进行UVA 照射,导致细胞活力降低80%,DNA 损伤增加3 倍[32]。Pietkiewicz 等揭示了从Jacobea vulgaris 中提取的倍半萜内酯可诱导接触过敏(CA) 和光毒性皮炎[33]。Eickhorst 等报道,当芸香中的补骨脂素与随后暴露在紫外线A 光下的人类皮肤接触时,芸香引起了植物性皮炎[34]。Pan 等对33 名正常受试者进行了贴片接触过敏测试,发现黄连提取物在25% 和10% (ω) 浓度下,分别可造成2 名受试者出现接触过敏反应,黄柏提取物在10% (ω) 浓度的1 名受试者和5% (ω) 浓度的1 例受试者出现接触过敏反应;紫草提取物在10% (ω) 浓度下对1 名受试者产生刺激性作用;生姜提取物在10% (ω) 浓度下对1名受试者产生刺激反应。进一步对10 名光敏患者的测试发现,浓度为25%、10% 和5% (ω) 的黄连提取物,以及5%和10% (ω) 的黄柏、紫草和生姜提取物和在所有受试者中都引起了负面反应[35]。

4. 其他影响

除了引起皮肤和眼睛的刺激反应、过敏和光毒性外,一些植物成分还可引起全身性负面影响。例如,恒河猴静脉注射金丝桃素剂量达到5 mg/kg 时,出现轻度厌食和肝转氨酶短暂升高。大鼠和狗每天口服贯叶连翘提取物(900mg/kg 和2700 mg/kg),持续26 周,两个剂量组均观察到体重减轻、血液学参数轻微变化和临床化学参数变化,表明肝脏和肾脏轻度负荷损伤,并观察到肾上腺肾小球带轻度肥大[36]。Furniss 等报道了一例在接触草药Rutagravelolens 后出现全身不适的案例[37]。此外,熊果苷作为主要的植物源美白活性成分,虽然自身安全性较高,但需要考虑其在人皮肤微生物或葡萄糖苷酶作用下转化为氢醌,并进一步引起外源性黄褐病、白斑病、甚至致癌和遗传毒性的潜在风险[38, 39]。

Part 2

总结与展望

1. 正确认识化妆品植物原料的安全性

事实上,化妆品植物原料的一个最主要的安全问题是一种普遍的误解,即“天然就等于安全”。大多数植物性化妆品成分来源于具有食品、香料、饮品或药物使用历史的植物,但这并不意味着它们就绝对安全。有报道认为,植物源成分作为食品补充剂和草药的中毒发生率甚至可能增加,其中一个重要原因就是对植物源成分安全風险的低估。因此,对于监管部门和消费者,应仔细审查化妆品中使用的植物成分,了解这些成分含有的潜在刺激物,特别是用于面部、眼睛附近或可能与粘膜接触的产品,应避免含有或疑似含有此类植物成分。

2. 科学开展化妆品植物原料安全性的评估

与传统成分相比,植物原料的安全性评估更为复杂,不确定性程度更高。对于具有安全使用历史的植物成分,可以采用证据权重法。该方法应使用所有可用数据,包括传统使用历史数据,并应用于植物源成分的安全评估[4]。对于可能含有毒理学性质未知物的新植物成分,需要对其安全性进行新的评估。由于植物来源提取物一般不具有急性作用,且暴露途径多为皮肤接触,因此高剂量的经口毒性测试意义较小。在评估新的或可疑的植物成分时,可通过动物活体皮肤试验和体外测试以评估潜在的皮肤或眼睛刺激物,包括BCOP、HET-CAM、重建的人类皮肤和角膜组织。此外,对于使用浓度较低,且预计人体暴露水平低且不会产生局部不良影响或不耐受的提取物,毒理学关注阈值(TTC) 的概念可应用于系统安全性评估[40];在优先考虑局部毒性研究上,皮肤致敏阈值(DST) 也是一种实用的工具[41]。综上,有必要针对植物原料建立科学合理、实用性强且有针对性的安全性评估方法。

3. 加强化妆品植物原料的安全性管理

提高植物原料的质量和安全性,鼓励植物源成分的生产者、供应商、贸易商和加工者遵守标准化的指南和程序。应建立标准作业程序(standard operating procedures ,SOP),以控制从收获到分配的整个生产链中可能发生的生物和化学污染,并将其纳入质量保证体系。例如,针对各种化妆品植物原料的生产过程,开展关键控制点的危害分析。

作者介绍

孟丽萱,张 伟,鄢园姣,贾婷文,宋 钰,王钢力:供职于中国食品药品检定研究院化妆品安全技术评价中心。

通信作者:

宋 钰:副研究员,主要从事化妆品安全技术评价相关工作。

E-mail:songyu@nifdc.org.cn

王钢力:研究员,主要研究方向:化妆品质量控制与安全评价研究。

E-mail:wanggl@nifdc.org.cn

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