周末文摘|化妆品风险物质筛查检测技术研究与应用

王海燕，王欣然，路勇＊.化妆品风险物质筛查检测技术研究与应用[J].中国食品药品监管.2022.05（220）：14-27.

王海燕

中国食品药品检定研究院/ 国家药品监督管理局化妆品研究与评价重点实验室

WANG Hai-yan

National Institutes for Food and Drug Control/ NMPA Key Laboratory for Researching and Evaluation of Cosmetics

王欣然

中国食品药品检定研究院/ 国家药品监督管理局化妆品研究与评价重点实验室

WANG Xin-ran

National Institutes for Food and Drug Control/ NMPA Key Laboratory for Researching and Evaluation of Cosmetics

路勇＊

中国食品药品检定研究院/ 国家药品监督管理局化妆品研究与评价重点实验室

LU Yong*

National Institutes for Food and Drug Control/ NMPA Key Laboratory for Researching and Evaluation of Cosmetics

化妆品安全风险物质主要包括化妆品中禁用物质以及禁用物质的类似物、衍生修饰物，同时还包括环境污染物等外源性风险化合物。本文介绍了化妆品风险物质筛查检测技术的研究与应用现状，旨在推进化妆品安全风险物质检测技术的完善与提升，及时发现化妆品潜在安全问题和隐患，保障消费者的合法权益，从而促进我国化妆品安全水平得到整体提升。

Risk substances in cosmetics mainly include prohibited substances and their analogs, derivative modifications, and exogenous risk compounds such as environmental pollutants. This paper introduces the research on and application of screening and detection technology for risk substances in cosmetics. By promoting improvement of screening and detection technology for cosmetics risk substances, we aim to uncover potential safety issues in time, so as to protect consumers and improve the overall safety level of cosmetics.

化妆品；风险物质；靶向风险物质筛查；非靶向风险物质结构鉴定

cosmetics; risk substances; targeted risk substance screening; structural identification of non-targeted risk substances

随着消费者对化妆品的需求日益增长，化妆品的安全日渐被大众重视。非法添加药物及禁用组分是造成化妆品安全问题的重要因素。禁用组分是指不得作为化妆品原料使用的物质。《化妆品安全技术规范》（2015 年版）中列入的禁用组分共1393种，其中化妆品禁用原料1284 种，化妆品禁用植（动）物原料109 种。传统检测方法已无法满足安全风险物质的检测要求，为提高化妆品安全监管效率，扩大风险物质检验范围，高通量快速筛查检测技术应运而生^[1-6]，突破了现有检测方式的局限性，加大了非法添加禁用组分的筛查维度。随着化妆品安全隐患的不断隐蔽化，出现了非法添加禁用组分外的风险物质现象，如添加禁用组分的衍生物，甚至出现添加经修饰合成的风险化合物以规避监管的现象，因此，化妆品未知风险物质的筛查鉴定技术也急需建立完善，及时应对瞬息万变的安全隐患。

针对化妆品中禁限用物质、经济利益驱动非法添加、污染、衍生性效应物质等情况，中国食品药品检定研究院（以下简称：中检院）建立了化妆品安全风险物质高通量筛查检测技术，积极开展化妆品禁限用及其他风险物质高通量筛查集成方法的研究及应用，综合我国和国际标准、法规，以及新发现的污染物和衍生性效应物质等，优化整合化妆品膏霜乳、液体、凝胶、粉剂、块状、泥、蜡基、喷雾剂、气雾剂等各类基质的前处理技术，建立了激素类物质、抗感染类药物、抗组胺类药物、抗角质化类药物、解热镇痛类药物、肾上腺素类药物、麻醉类药物、精神类药物、防腐剂、着色剂、荧光增白剂、包装迁移物、N- 亚硝胺类化合物、有机溶剂残留、农药残留、前列腺素及其类似物、致敏性香料、全氟化合物等内容全面的化妆品风险物质筛查库。样品进样后得到各化合物的母离子质荷比、子离子质荷比、保留时间、同位素信息，将检测样品中各化合物的母离子质荷比、子离子质荷比、保留时间、同位素信息与建立的风险化合物数据库中的信息进行比对，对安全风险物质进行高通量筛查。下面是实验室已建立的部分风险化合物数据信息。

1.1 实验部分

1.1.1 仪器

ACQUITY UPLC I-Class 超高效液相色谱仪（Waters 公司）；Xevo G2 XSQ-TOF 四极杆飞行时间质谱仪（Waters 公司）。

1.1.2 试剂

乙腈、甲酸铵、甲酸，均为质谱纯。

1.1.3 标准溶液配制

准确称取各个化合物标准品10mg（精确至0.0001g）至10ml 棕色量瓶中，用乙腈定容至刻度，配制浓度为1.0mg/ml 的储备液。

分别准确移取各化合物的储备液10μl 至10ml 量瓶中，用乙腈定容至刻度，配制浓度为1μg/ml 的混合标准中间溶液。

准确移取混合标准中间溶液1ml 至10ml 量瓶中，用水定容至刻度，配制浓度为100ng/ml 的混合标准溶液。

1.1.4 样品制备

1.1.4.1 膏霜乳液类、液态水基类、凝胶类、面膜类样品

称取样品0.2g（ 精确到0.001g）， 置于10ml 具塞比色管中，加入少量乙腈，在涡旋混合仪上涡旋混匀，然后加入乙腈至近刻度，超声提取20min，静置至室温，用乙腈定容至刻度，摇匀，4000r/min 离心10min，滤过，用等体积乙腈溶液稀释，稀释液经0.22μm 滤膜过滤，滤液作为待测溶液。

1.1.4.2 液态油基类样品

称取样品0.2g（精确至0.001g），置于离心管中，加入2ml 正己烷，在涡旋混合仪上分散，然后加入70% 乙腈3ml，涡旋混匀，4000r/min离心10min，吸取下层溶液至10ml 比色管中，上层正己烷层用70% 乙腈3ml，涡旋混匀，4000r/min离心10min，吸取下层溶液至10ml 比色管中，合并两次溶液，加50% 乙腈定容至刻度，滤过，用等体积乙腈溶液稀释，稀释液经0.22μm 滤膜过滤，滤液作为待测溶液。

1.1.4.3 块状类样品

称取样品0.2g（精确到0.001g），置于10ml具塞比色管中，加入乙腈至近刻度，涡旋混匀，超声提取20min，乙腈定容至刻度，摇匀，4000r/min离心10min，滤过，用等体积乙腈溶液稀释，稀释液经0.22μm 滤膜过滤，滤液作为待测溶液。

1.1.4.4 蜡基类样品

称取样品0.2g（精确到0.001g），置于10ml具塞比色管中，加四氢呋喃1ml，涡旋使样品分散，加乙腈混合溶液（含0.2% 甲酸）至近刻度，涡旋混匀，超声提取20min，静置至室温，用乙腈混合溶液（含0.2% 甲酸）定容至刻度，4000r/min离心10min，取上清液0.5ml，加水0.5ml，涡旋混匀，4000r/min 离心10min，取上清液，经0.22μm 滤膜滤过，滤液作为待测溶液。

1.1.4.5 粉类、泥类样品

称取样品0.2g（精确到 0.001g），置于10ml具塞比色管中，加乙腈混合溶液（含0.2% 甲酸）至近刻度，涡旋混匀，超声提取20min，静置至室温，用乙腈混合溶液（含0.2% 甲酸）定容至刻度，4000r/min 离心10min，取上清液0.5ml，加水0.5ml，涡旋混匀，4000r/min 离心10min，取上清液，经0.22μm 滤膜过滤，滤液作为待测溶液。

1.1.5 实验条件

1.1.5.1 UPLC 分离条件

进样体积：3.0μl ；色谱柱：ACQUITYUPLC^®BEH C18（2.1mm×100mm，1.7μm）；柱温：40℃ ；流速：0.35ml/min ；正离子模式流动相：A=2mmol/L 甲酸铵水溶液（含0.05% 甲酸），B= 乙腈；负离子模式流动相：A=2mmol/L甲酸铵水溶液，B= 乙腈。UPLC 梯度洗脱程序见表1。

1.1.5.2 Q-TOF-MS 测定条件

电喷雾离子源条件：离子极性：ESI+/- ；毛细管电压：1kV ；离子源温度：120℃ ；采样锥孔电压：20V ；脱溶剂温度：550℃ ；锥孔气流：50L/h ；脱溶剂气流：1000L/h ；低碰撞能量：4eV ；高碰撞能量：15~50eV ；质量扫描范围：50~1200m/z ；实时校正液：亮氨酸脑啡肽溶液（200pg/μl）。

1.2 结果与讨论

化妆品风险物质筛查分析流程见图1。建立的风险物质筛查数据库中每一个化合物条目包含中文名、英文名、化学结构、分子式、平均分子量、单同位素精确分子量、CAS 号等基本信息。此外，每个化合物还具有关键定性信息：保留时间及高分辨二级碎片。筛查库中保留时间对应推荐的色谱条件，二级碎片信息对应推荐的碰撞能量。非数据依赖型采集模式，由“低碰撞能”和“高碰撞能”2种扫描交替构成，有效进行高低能量谱图的匹配，降低假阳性。一针进样同时获得一级二级高分辨质谱信息，保留了数据的完整性，后续需要增加筛查目标时，不需再次处理样品和进样，重新分析已有的全扫描数据即可进行分析。

1.2.1 抗感染类药物与激素类化合物数据库的建立

抗感染类药物与激素类化合物凭借其快速消炎止痒及使皮肤光滑细腻的假象，一直是实验室化妆品非法添加物筛查的工作重点^[7]。现有标准检验方法包含的化合物数量有限，无法涵盖风险物质的种类。实验室建立的方法通过色谱- 高分辨质谱联用技术对抗感染类药物与激素类化合物数据库进行逐步扩充，并以基质加标样品进行数据库验证。样品进样后得到各化合物的母离子质荷比、子离子质荷比、保留时间、同位素信息，将检测样品中各化合物的母离子质荷比、子离子质荷比、保留时间、同位素信息与数据库中的信息进行比对，通过平台计算打分对含有的安全风险物质进行定性筛查；将经筛查确证为阳性的样品，构建标准曲线，计算安全风险物质的含量。部分抗感染类药物与激素类化合物数据信息见表2。

在激素类化合物中，有多组化合物互为同分异构体，尤其是分离难度大的顺反异构体及差向异构体。同分异构体在本实验条件下可得到良好的分离，图2 为部分激素类化合物同分异构体的分离效果。

1.2.2 致敏性香精香料化合物数据库的建立

香精香料能够赋予化妆品愉悦的气味，掩盖产品基质的气味，使化妆品散发出产品独特的芬芳。然而随着香精香料的不断应用与发展，呈现的安全问题也日渐被关注。香精香料引发的化妆品安全事件中，最具代表性的为化妆品过敏。因致敏性香精香料而引发的过敏案例占化妆品过敏案例的1/3 以上。欧盟规定了常见的26 种致敏性香精香料的使用限值。目前常见的检测方法大多仅包含欧盟规定的26 种化合物，对于化妆品风险致敏性香精香料的覆盖是远远不够的。实验室对致敏性香精香料化合物数据库进行扩充，部分致敏性香精香料化合物数据信息见表3。

其中，欧前胡素与异欧前胡素互为同分异构体，在本实验条件下可得到良好的分离，见图3。

4- 甲氧基香豆素，6- 羟基-4 甲基香豆素和4- 羟基-7- 甲基香豆素互为同分异构体，在本实验条件下可得到良好的分离，见图4。

1.2.3 麻醉类化合物数据库的建立

化妆品中常见的非法添加麻醉类药物多为普鲁卡因等具有局麻效果的物质，《化妆品安全技术规范》（2015 年版）化妆品禁用组分列表罗列了普鲁卡因等具有局麻效果的化合物，并建立了相应的检测方法。现已报道的检测方法也多为此类局麻物质。然而除此类局麻物质之外，《化妆品安全技术规范》（2015 年版）化妆品禁用组分列表第956 条“麻醉药类（凡是中国药政法规定管制的麻醉药品品种）”。此类化合物在日常检测中常被忽视。实验室对局麻类药物之外的麻醉类化合物数据库进行了不断地扩充，部分麻醉类化合物数据信息见表4。

其中，互为同分异构体的氢吗啡酮和去甲可待因，在本实验条件下可得到良好的分离，见图5。

1.2.4 全氟化合物数据库的建立

全氟化合物是一类具有疏水结构的物质^[8]，凭借此结构使其理化性质独特，广泛应用于化妆品中。研究表示，长期接触全氟化合物会加大患病风险。我国生态环境部等11 个部委于2019 年联合发布《关于禁止生产、流通、使用和进出口林丹等持久性有机污染物的公告》，规定“自2019 年3 月26日起，禁止全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟除可接受用途外的生产、流通、使用和进出口”。实验室随即开展全氟辛基磺酸检测方法的研究建立，并在此基础上对全氟化合物数据库进行扩充，全氟化合物数据信息见表5。

1.2.5 前列腺素类化合物数据库的建立

比马前列素作为治疗青光眼专用药物^[9]，具有促进睫毛生长的副作用，被不良企业添加到睫毛精华中，以求取得利润，实验室展开了前列腺素类化合物及其类似物检测方法的制定，不断扩充至化妆品风险物质筛查数据库，表6 为扩展前列腺素类化合物数据信息。

此外，对于欧盟新规定的化妆品中禁止添加的前列腺素类化合物也随即开展筛查数据的建设，见表7。

1.2.6 实验室日常监测工作中筛查风险化合物应用举例

实验室在日常监测工作中筛查出化合物应用举例见图6。通过一级质谱精确质量数、二级谱图碎片离子比对、保留时间、同位素丰度比等信息，与数据库中的信息进行比对，筛查样品中含有的风险化合物。

图6 为应用实例，通过对一级质谱筛查出的可疑风险物质进行一级同位素分布和母离子精确质量数匹配分析，再对二级碎片丰度比和精确质量数进行匹配，主要碎片均与结构完全匹配，碎片的精确质量数偏差小于0.001Da，并结合匹配得分值判断样品中含有克霉唑。

随着化妆品非法添加向衍生修饰及合成的方向发展，化妆品非靶向风险物质的筛查鉴定技术急需出台。中检院在成功完成非法添加未知物的检测鉴定任务中，初步建立了化妆品未知风险物质筛查鉴定流程。首先通过查找相关文献和舆情报道，分析可能添加的可疑风险物质类型。接下来进行可疑化合物扫描分析，采用限制条件对可疑化合物进行筛选。分子式归属时需满足分子元素组成、不饱和度、精确分子质量误差。通过限制条件减少潜在分子离子峰的数目。对二级质谱图进行解析，推测该化合物可能的分子结构。通过在线网络数据库中的次级结构检索和分子式检索获得相关母体化合物信息。搜索母体化合物的功效和舆情信息进一步验证推测结构的可能性。利用不同色谱分离系统，对样品进行初步纯化、富集，采用中、高压制备色谱进行制备，得到单体化合物。通过高分辨质谱对单体化合物进行测定，得到其准确分子式。利用一维和二维核磁共振波谱对单体化合物进行测定，得到化合物的化学结构式^[10-13]。图7 为实验室在成功完成非靶向化合物非法添加案例中建立的检验方法流程。

化妆品中可能存在的风险物质包括激素类化合物、抗感染类药物等非法添加风险物质及外源性风险物质。目前，为了逃避监管，已出现添加风险物质的结构类似物及衍生物现象。为了全面筛查风险物质，保障消费者用妆安全，中检院建立了化妆品风险物质筛查平台，在风险监测实际工作应用中，平台对激素类化合物、抗感染类药物、抗组胺类药物、致敏性香精香料、前列腺素类化合物等非法添加都进行了有效的筛查分析，起到了靶向风险物质的广泛筛查效果。针对非靶向风险物质，中检院也初步建立了相应的筛查鉴定流程，并且在儿童化妆品非法添加本维莫德事件中，得到了良好应用。中检院在健全完善靶向风险物质筛查数据库的同时，不断提升非靶向风险物质筛查技术，为保障化妆品安全提供了技术支撑。

王海燕，博士，中国食品药品检定研究院，研究员。专业方向：食品化妆品检验与研究

路勇，博士，中国食品药品检定研究院副院长/ 国家药品监督管理局化妆品研究与评价重点实验室主任。专业方向：食品化妆品安全监管

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