化妆品中三氯生和三氯卡班的检测技术研究进展_陈安诺.pdf

广 东 化 工 2023 年 第 4 期 102 第 50 卷 总第 486 期 化妆品中三氯生和三氯卡班的检测技术研究进展化妆品中三氯生和三氯卡班的检测技术研究进展 陈安诺，王欣怡，叶小青*(浙江中医药大学 医学技术与信息工程学院，浙江 杭州 310053)摘 要三氯生和三氯卡班作为两种广谱抗菌剂，被广泛用于各种日化产品中以及医疗器械当中。现有研究表明三氯生和三氯卡班具有一定的毒性，且易通过不同种途径在生物体内暴露，对人类健康存在潜在威胁。在化妆品中，三氯生和三氯卡班常作为防腐剂而存在，本文介绍了化妆品行业中三氯生和三氯卡班的常用检测方法，为进一步完善三氯生和三氯卡班检测方法提供参考。关键词三氯生；三氯卡班；暴露情况；检测方法；研究进展 中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)04-0102-02 Research Progress in Detection Technology of Triclosan and Triclosan in Cosmetics Chen Annuo,Wang Xinyi,Ye Xiaoqing*(College of Medical Technology and Information Engineering,Zhejiang Chinese Medicine University,Hangzhou 310053,China)Abstract:As two broad-spectrum antibacterial agents,triclosan and triclosan are widely used in various daily chemical products and medical devices.The existing research shows that triclosan and triclosan have certain toxicity,and are easy to be exposed in organisms through different ways,posing a potential threat to human health.In cosmetics,triclosan and triclosan often exist as preservatives.This paper introduces the common detection methods of triclosan and triclosan in the cosmetics industry,providing reference for further improving the detection methods of triclosan and triclosan.Keywords:triclosan；trichlorocarban；exposure；detection method；research progress 1 三氯生和三氯卡班概述三氯生和三氯卡班概述 1.1 三氯生和三氯卡班使用现状 三氯生(Triclosan，TCS)，化学名称为 2,4,4-三氯-2-羟基二苯醚；三氯卡班(Triclocarban，TCC)，化学名称为 3,4,4-三氯均二苯脲。TCS 和 TCC 都是广谱抑菌剂，对环境中的各类细菌、真菌、病毒具有高效的抑杀作用，因此其二者被广泛地添加于洗发水、沐浴露、化妆品等日化产品中，作抗菌防腐的作用1-2。TCS 的应用已经超过 30 年，且近年来，含 TCS 的产品在全球的使用量呈逐年上升趋势。有研究显示，英国环境保护署估计欧洲目前每年至少向环境中排放 350 吨 TCS3。TCC在欧美等国家的使用历史更悠久，市场化已有 45 年的时间，有研究估计美国每年制造 454103吨左右的 TCC 投入环境之中4。正因为有如此大的生产量和使用量，环境中 TCS 和 TCC的残留量连年增多，TCS 和 TCC 对人类也有更高的潜在风险。1.2 三氯生和三氯卡班的毒性作用 TCS和TCC具有亲脂性、生物累积性和水相迁移性，人类使用含TCS和TCC添加剂的产品后，通常经过生活污水，TCS和TCC最终进入到生态环境中。目前的污水处理系统没有针对这两种污染物进行专门设计的处理程序，因此仍存在相当部分的TCS和TCC。环境中的TCS和TCC又通过食物链在各级生物体中富集，最终进入人体。而化妆品更是直接接触人类的皮肤，尤其是女性，化妆品中的TCS和TCC可通过皮肤吸收而进入人体进而对人体产生危害。TCS和TCC的存在可对生物体的神经系统、免疫系统、内分泌系统等等造成挑战5。李林朋等人2通过彗星实验发现 TCS 和 TCC 能造成人体肝细胞的 DNA 断裂损伤，并且存在显著的剂量-时间-效应关系。由于 TCS 与甲状腺素和雌激素结构类似，因此会对生物体产生相应的内分泌干扰作用。Cao 等人6指出，8 mg/kg 的 TCS暴露会使孕期雌性小鼠血清总甲状腺素(Total Thyroid,tT4)和血清总三碘甲状腺原氨酸(Total Triiodothyronine,tT3)大约分别减少 24%和 17%。从 Crawford 等人7相关研究推测，TCS可能会通过干扰关键酶从而影响雌激素的分泌和释放，从而影响生物体的内分泌干扰系统。另有研究显示，雌激素水平异常与卵巢、乳腺及宫颈肿瘤的发生发展有关8-9。并且，长期大剂量接触 TCS 能够导致肝脏和肾脏受损，且在一定条件下可转化为致癌和致畸物质，对人类和动物的健康产生危害10。1.3 三氯生和三氯卡班的生物体内暴露 1.3.1 动物体内暴露 污水处理系统未完全处理的TCS和TCC进入土壤和污水，可在水产品和农产品中富集，经口暴露进入生物体内。我国科研人员选择丰水期和枯水期两个时期，对东江流域及其支流的多个断面的水体和沉积物样本中的TCS和TCC进行检测，结果得出TCS和TCC的检出率分别为90%和88%；且两者在沉积物中的检出率都为100%11。张德勇、许晓路等人12研究发现刚毛藻中TCS含量为50400 g/kg，淡水螺肌肉中TCS的含量为50300 g/kg，鳊鱼胆汁中TCS的含量为1480 mg/kg，南卡州海豚血浆中 TCS 的含量为 0.10.27 g/kg，佛州海豚血浆中 TCS 的含量为 0.0250.11 g/kg，虎鲸血浆中 TCS 的含量为 39.0 g/kg。郑柯文等人13研究发现，上海市市售的草鱼和辽河鱼样品中 TCS 浓度分别为 8.14 ng/g 干重和 20.75 ng/g 干重，尽管浓度比较低，但确实有相当一部分水生生物受到 TCS的暴露。1.3.2 人体内暴露 人类可通过饮水、食物、空气和皮肤接触等途径暴露于TCS 和 TCC 之中。化妆品类物质由于其使用方法，通常通过皮肤暴露，但也有少部分经口暴露。目前已有研究证明人体内有微量的 TCS 和 TCC，而且相较于男性，女性使用化妆品的次数更多，所以一般情况下女性的暴露水平较男性高。Geens等人14研究结果发现，在肝脏、脂肪组织和大脑内，TCS 含量分别为 0.44 ng/g、0.28 ng/g、0.44 ng/g。Wolff 等人15研究发现美国纽约的 367 名妊娠中期妇女的随机尿液中 TCS 水平为 11.0 ng/mL。Jin 等人16检测了山东莱州湾地区的 466 名妊娠期妇女在妊娠中晚期的随机尿液中 TCS 浓度，发现中位数为 0.67 ng/mL，几何均数为 0.81 ng/mL。1.4 三氯生和三氯卡班的使用限制 由于 TCS 和 TCC 的使用量逐年增大，且在环境和生物体内逐渐有其二者的检出，世界上很多国家对 TCS 和 TCC 的使用进行了限制。欧洲化学品管理局在 2015 年宣布正式全面禁用 TCS。美国食品与药品监督管理局在 2016 年颁布禁止在液体、泡沫洗涤产品，手工香皂凝胶，肥皂和沐浴产品中添加TCS 的条令17；中国化妆品安全技术规范(2015 年版)18规定化妆品中 TCS 和 TCC 最大容许浓度为 0.3%，但并未禁收稿日期 2022-10-05 基金项目 国家自然科学基金(22106143)；浙江省自然科学基金(LQ20B070005)作者简介 陈安诺(2001-)，女，浙江绍兴人，在读本科生，医学检验技术专业。*为通讯作者：叶小青(1991-)，女，浙江杭州人，博士，讲师，主要研究方向为环境内分泌干扰物的检测与毒作用机制。2023 年 第 4 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 486 期 103 止二者在个人护理产品里的添加。2 主要检测方法主要检测方法 目前，定性定量测定化妆品中 TCS 和 TCC 的方法主要有液相色谱法(Liquid chromatography，LC)、高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)及其衍生技术、气相色谱法(Gas Chromatography，GC)及其衍生技术、分光光度法(Spectrophotometry)等。液相色谱法及其衍生方法是目前检测化妆品中 TCS 和 TCC 最常用的方法，化妆品安全技术规范(2015 年版)将液相色谱法作为 TCC 的第一检测方法。2.1 萃取技术 对化妆品中的TCS和TCC进行检测首先要对样品中的二者进行萃取。萃取是根据整个系统中不同成分在溶剂中有不同的溶解度来分离得到目标物质的方法，是实验预处理中重要的步骤。萃取效果往往会影响后续 TCS 和 TCC 在仪器中的检出率，难以正确判断化妆品中 TCS 和 TCC 的浓度含量。实验中常用萃取方式有液-液萃取、固-液萃取及各种衍生法。其中液-液萃取法是众多研究者青睐的经典常用方法，具有分离效果好、选择性高、回收率高、操作较为方便等优点，受到十分广泛的应用。近年来，萃取技术也在不断探索发展中，液液微萃取19、液膜萃取20、逆流色谱萃取21等是在液-液萃取法的基础上新发展的萃取方法。2.2 高效液相色谱法 目前最常用的化妆品检测方法是高效液相色谱法，其具有速度快、精密度高、灵敏度高、回收率高、适用范围广等优点。高效液相色谱法对化妆品的预处理较分光光光度法和气相色谱法简单，只需经过简单的处理，就可以直接进行测定，操作方便22。朱杰明等人23以硫酸和无水乙醇为萃取剂萃取化妆品中的 TCS，使用 C18色谱质柱，流动相为乙腈：水(VV=6040)，采用二极管阵列检测器检测化妆品中的TCS，此方法线性关系良好(r=0.9998)，回收率达到91.9%98.8%，相对标准偏差为 1.08%。赵惠清等人24使用高效液相色谱法测量化妆品中的 TCS，选择甲醇作为萃取剂，进行超声提取样品中的 TCS 和 TCC，使用 C18色谱柱，以甲醇水(VV=7030)为流动相，检测波长为 281 nm，实验结果表明，流动相为甲醇水(7030)时，出峰时间合适且没有拖尾现象。此方法线性关系良好，TCS与TCC的相关系数分别为r=0.9999和r=0.9993，检出限分别为0.22 g/mL和0.16 g/mL，回收率分别在 90%102%与 96%101%之间，相对标准偏差均在 1.08%1.83%，且在其他样品中也较为准确地测定到了TCS 和 TCC，因此，此方法适用于化妆品和洗涤用品中 TCS和 TCC 的测定。2.3 液相色谱质谱联用法 液相色谱质谱联用法因质谱特有的检测方式可以对 TCS和 TCC 进行更准确的定性定量检测而不同于液相色谱法，由于其离子碎片特征性强，因此提供的信息较为丰富。液相色谱质谱联用检测器多采用二级子离子做定量离子，采用多反应监测(Multiple Reaction Monitoring，MRM)系统进行监测，大大降低了其他物质的干扰，尤其是与 TCS 和 TCC 结构相似的化合物的干扰，提高了检测的灵敏度25。周博宇等人26以甲醇为萃取剂，采用HLB固相萃取柱萃取混合溶液样