北京市保健品化妝品技術(shù)審評中心（100053）吳佩慧 李佳興 于春媛 劉東紅

（接4月下）

5 納米材料的安全性問題

作為一門前沿的材料，主要的發(fā)達(dá)國家/地區(qū)都投入了相當(dāng)?shù)牧α窟M(jìn)行研發(fā)，走在前沿的是美國、歐盟、日本和韓國。但由于各種原因，即使是在納米技術(shù)最為先進(jìn)的國家，對納米材料的脊椎動物毒性測試及生態(tài)毒性測試的研究少之又少。目前，導(dǎo)致其風(fēng)險未知且不可控的主要原因包括：缺乏納米材料的毒性、生態(tài)毒性和暴露風(fēng)險的數(shù)據(jù)；越來越多的含有納米材料的產(chǎn)品面世，導(dǎo)致納米材料對人體和環(huán)境的暴露風(fēng)險上升；缺乏有效的納米材料安全和使用的監(jiān)管法規(guī)，商家也不愿意將其風(fēng)險告知消費(fèi)者。劉穎[4]等人的研究顯示，納米材料對測試動物及細(xì)胞存在不利影響。動物吸入試驗表明，納米材料可以到達(dá)肺泡末端，誘發(fā)氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和肺纖維化；有一部分納米材料甚至可以避開巨噬細(xì)胞吞噬，進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。研究人員給大鼠滴注超細(xì)和細(xì)顆粒的炭黑和TiO2，引起中性粒細(xì)胞募集反應(yīng)、上皮的損傷以及細(xì)胞毒性。細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒都會顯著降低肺泡巨噬細(xì)胞的吞噬能力，但只有超細(xì)顆粒才能明顯地增強(qiáng)肺泡巨噬細(xì)胞向趨化因子C5a趨向性運(yùn)動的敏感性。還有研究提示，納米TiO2暴露后可以進(jìn)入大腦，產(chǎn)生活性氧導(dǎo)致腦的氧化損傷，引起嗅球和海馬神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)改變并通過對神經(jīng)組織特異性損傷，使興奮性神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常，最終影響大腦的正常生理功能。

6 主要發(fā)達(dá)國家（地區(qū)）對納米材料應(yīng)用于化妝品的監(jiān)管情況

6.1 歐盟 歐盟自2004年起就有意在納米材料及技術(shù)方面制定相關(guān)的監(jiān)管法律法規(guī)。目前，雖然尚未有專門的法律法規(guī)來管控納米材料，但是有些領(lǐng)域已經(jīng)涉及了納米材料，如化學(xué)品、化妝品和食品的監(jiān)管法規(guī)。

REACH法規(guī)[5]：由于歐盟REACH法規(guī)（關(guān)于化學(xué)品注冊、評估、許可和限制的法規(guī)）將所有化學(xué)品都涵蓋在內(nèi)，而不管其形態(tài)和尺寸。因此，納米材料也應(yīng)符合REACH法規(guī)的相關(guān)要求。此外，考慮到納米材料具有的特殊性能、危害及風(fēng)險，歐洲化學(xué)品管理局（ECHA）可能還會要求進(jìn)行額外測試和提供額外信息。雖然在2008年歐盟委員會認(rèn)為REACH法規(guī)已足夠用于監(jiān)管納米材料，但是隨著時間的推移，歐盟開始逐步認(rèn)識到事實并非如此。因此，歐盟將開始著手對REACH法規(guī)進(jìn)行修訂以使其更好地對納米材料進(jìn)行監(jiān)管。

歐盟新的化妝品條例（EC）No 1223/2009于2010年1月1日起生效，并將逐步取代之前的化妝品指令76/768/EEC。新條例不但加強(qiáng)了對化妝品中含有致癌、致突變和生殖毒性的物質(zhì)（CMR）的控制，而且還針對其中含有的納米材料，引入界定、評估和標(biāo)識的規(guī)定。新條例要求化妝品中包含的所有納米材料都應(yīng)在成分表中注明，且名稱后應(yīng)標(biāo)注“（納米）”字樣。對含有納米材料的化妝品的責(zé)任人應(yīng)在化妝品投放歐盟市場前六個月通知委員會，除非同一責(zé)任人在2013年1月11日前已將該產(chǎn)品投放市場。值得注意的是，新條例中首次對納米材料進(jìn)行了法律定義，即納米材料是“不溶的或具生物持續(xù)性的人為制造的材料，該材料有一個或多個尺度，或一個內(nèi)部結(jié)構(gòu)，處于1～100nm范圍”。

6.2 美國 2012年4月，美國衛(wèi)生與人類服務(wù)部食品藥品管理局食品安全與應(yīng)用營養(yǎng)學(xué)中心（U.S.Department of Health and Human Services - Food and Drug Administration - Center for Food Safety and Applied Nutrition）發(fā)布了《化妝品中納米材料行業(yè)安全指南》（Guidance for Industry Safety of Nanomaterials in Cosmetic Products）。這是迄今為止，國際上第一個由政府發(fā)布的，針對化妝品中納米材料的安全評價指南。需要注意的是這只是一個征求意見稿，其提出的指導(dǎo)意見僅供參考。下面著重介紹這部美國FDA指南的主要內(nèi)容。

6.2.1 化妝品中納米材料安全性評價的基本原則 FDA認(rèn)為，盡管納米材料不同于常規(guī)物質(zhì)，但一般而言，安全性評價的基本框架，即危害識別、劑量-反應(yīng)評價、暴露評價和風(fēng)險特征仍然足以適用于納米材料。也許標(biāo)準(zhǔn)的安全性試驗方法需要修改，或需要建立新的方法，用以說明影響納米毒性特征的理化性質(zhì)；理化性質(zhì)對化妝品配方功效的影響。

6.2.2 所應(yīng)考慮的納米材料的基本理化性質(zhì) 由于每一種納米材料的用途、使用和暴露的可能性不同，對其理化性質(zhì)的評價應(yīng)包括以下各項。

6.2.2.1 基本信息 作為任何化妝品原料，都應(yīng)有全面描述的內(nèi)容；名稱；（CAS）號；結(jié)構(gòu)式；元素組成（包括純度、已知雜質(zhì)和添加劑）。

6.2.2.2 適宜的其他信息 為了確定用納米技術(shù)生產(chǎn)的物質(zhì)是安全的，應(yīng)該對其廣泛的理化性質(zhì)進(jìn)行評價，應(yīng)該包括下述適宜的特征資料：粒子大小和分布的檢測；其聚集和團(tuán)聚的特性；表面化學(xué)信息：包括Zeta電位/表面電荷，表面的鍍膜情況；被修飾的情況（ functionalization）和催化活性（catalytic activity）；形態(tài)學(xué)方面的信息應(yīng)該包括：外形、比表面積、表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（surface topology）、晶體結(jié)構(gòu)、溶解性、密度、穩(wěn)定性、孔隙率、多孔性。

6.2.2.3 雜質(zhì) 企業(yè)應(yīng)該對雜質(zhì)進(jìn)行定性和定量評價，并且應(yīng)該評價雜質(zhì)對終產(chǎn)品安全性的全面影響。

6.2.3 毒理學(xué)方面的考慮 原則上說，毒理試驗的設(shè)計必須基于產(chǎn)品的使用目的、使用方法、暴露水平以及配方中該成份的毒理性質(zhì)。對于納米材料來說，企業(yè)在上述基礎(chǔ)上，應(yīng)針對納米材料的團(tuán)聚問題、純度以及穩(wěn)定性的問題，調(diào)整傳統(tǒng)毒理試驗的試劑、方法。

如果傳統(tǒng)方法不能滿足需要，企業(yè)應(yīng)該開發(fā)新的方法，新方法必須考慮納米材料的理化性質(zhì)、團(tuán)聚現(xiàn)象、粒徑分布、穩(wěn)定性、吸收和攝取途徑、生物可利用度、毒性以及可能影響安全的各種問題，能夠揭示納米材料的急性毒性和長期毒性，并對可能存在的成份和成份之間的相互作用，以及成份和包裝材料之間的相互作用提供幫助。毒理學(xué)方面的考慮應(yīng)包括下列各項。

6.2.3.1 暴露途徑 化妝品中某個原料的安全性，很大程度上決定于產(chǎn)品的暴露量和暴露途徑，而暴露量和暴露途徑?jīng)Q定于該產(chǎn)品的用途和用法。盡管絕大部分化妝品都是直接涂覆在皮膚上，但是對于氣霧劑來說，有吸入的可能。此外，有的產(chǎn)品有經(jīng)口攝入的可能。有證據(jù)表明，納米材料除了可以經(jīng)皮膚吸入、口腔的局部組織吸收，還可能被系統(tǒng)吸收，從而影響其他的組織和器官。因此，在考慮納米材料的評價方法時，應(yīng)該同時考慮其作用的主要器官，以及通過及次級途徑作用的其他器官。

6.2.3.2 攝取和吸收 由于粒子小的原因，納米材料的吸收可能變得容易，因此，在安全評估時，應(yīng)該考慮攝取、吸收、穿透細(xì)胞的能力，以及穿透生物屏障（如血腦屏障）的能力是不是增強(qiáng)，從而帶來的生物有效利用率，以及生物半衰期方面的變化。企業(yè)在評價納米材料的安全性時，必須要考慮這些特殊性，如由于通過血腦屏障的能力增加，其到達(dá)相關(guān)敏感組織的劑量會有所提高。納米材料可以被分為以下2類：①能夠溶解的或可以生物降解的，涂到皮膚上以后，可以最終離解到分子水平，例如脂質(zhì)囊和納米乳液；②不可溶的以及具有生物持久性的納米材料，如二氧化鈦、富勒烯、量子點(diǎn)（Quantum Dots，是準(zhǔn)零維度的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成）。對于可溶的納米材料來說，安全性評價基于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是可行的，但是，對于不可溶的納米材料來說，可能需要采用其他指標(biāo)，比如粒子數(shù)量、比表面積或其粒徑的分布。

對經(jīng)皮吸收來說，不僅應(yīng)該研究健康完整的皮膚，也需要研究已經(jīng)損傷的皮膚，如曬傷的皮膚、有遺傳性過敏癥的皮膚、有濕疹的皮膚、有銀屑病的皮膚，以揭示其穿透以后被系統(tǒng)吸收的能力。絕大部分納米材料都無法穿透健康完整的皮膚，但是其穿透弱化皮膚屏蔽層的可能性會顯著增加。目前，有很多文獻(xiàn)在探討使用經(jīng)典化學(xué)物質(zhì)皮膚穿透能力的方法，來研究納米材料的穿透能力。

氣霧劑中的納米材料也可能經(jīng)呼吸道攝入，其在呼吸系統(tǒng)里的沉積決定于該氣溶膠的性質(zhì)，以及它和呼吸道上皮之間的相互作用?？梢匀芙獾募{米材料會被分解代謝，轉(zhuǎn)移到血液和其他的器官中，而不可溶的可能會滯留在呼吸系統(tǒng)中或隨著咳嗽，隨著痰液被吞咽至消化系統(tǒng)。

納米材料的比表面積是納米材料的重要性質(zhì)之一，是安全評價必須考慮的重要問題，尤其對于吸入的納米材料來說，隨著粒子的減小，面積的增大，可能引起不良反應(yīng)，不僅是對呼吸系統(tǒng)，而且可能還會涉及心血管系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)。

經(jīng)口的暴露途徑一般限于用于口腔、嘴唇的產(chǎn)品，如漱口水和口紅，目前有很有限的證據(jù)表明其有攝取和遷移的問題，并決定于其粒子的大小、表面電荷以及納米材料的表面配位體的改性情況 。研究已經(jīng)表明，胃腸道對納米材料的吸收是非常有限的，但不論是可以生物降解的或是不可生物降解的納米材料，相對于普通材料，其通過腸屏障的遷移能力都會有所增加。因此，美國FDA建議，對于納米材料的安全性評價，應(yīng)該根據(jù)不同的暴露途徑，考慮毒物動力學(xué)以及毒效動力學(xué)的問題。

6.2.3.3 毒理學(xué)試驗 毒理學(xué)試驗是化妝品成品安全性評價的第一步，應(yīng)該是根據(jù)其暴露途徑、成份的毒理學(xué)特性，對成份進(jìn)行毒理學(xué)試驗。目前，有數(shù)個關(guān)于化學(xué)品的毒理學(xué)試驗指南，給出了分層的試驗策略，可以用于納米成份的毒理學(xué)研究。美國FDA的想法和美國化妝品協(xié)會（Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association，CTFA）、國際經(jīng)合組織（Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）一致，認(rèn)為應(yīng)該至少進(jìn)行下述的試驗：急性毒性、皮膚的刺激性、光致敏性、皮膚的變態(tài)反應(yīng)、 致突變/基因毒性、重復(fù)毒性（21～28天）以及亞慢性毒性（90天）。FDA還建議對作為化妝品成份以及藥物成份使用的納米材料進(jìn)行光毒性試驗，所取得的基本數(shù)據(jù)，可以作為確定其他試驗的依據(jù)。

如上所述，在試驗設(shè)計時，必須針對納米材料的特點(diǎn)，調(diào)整傳統(tǒng)的毒理學(xué)試驗方法、溶劑等，比如要考慮防止團(tuán)聚、保證純度的問題以及穩(wěn)定性的問題，有時可能需要開發(fā)新的方法，比如AMES試驗，它是評估基因毒性的基礎(chǔ)試驗，但它可能不適合化妝品中難溶的納米材料，因為有很多納米材料無法穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁。

（未完待續(xù)）