化妝品中準(zhǔn)用著色劑的檢測方法和使用情況研究
在“顏值時代”的今天，人們越來越注重自己的外表，化妝已經(jīng)作為一種禮節(jié)及形象塑造的理念，被越來越多的中國大眾所接受。中國的彩妝市場已成形，并進(jìn)入加速發(fā)展階段。著色劑主要用于彩妝產(chǎn)品，即唇膏、胭脂、眼影、睫毛膏、指甲油等，相對于以前以口紅、胭脂為主體的彩妝市場結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在睫毛膏、眼影和指甲油的市場占有比例都在快速增長。近年來，受互聯(lián)網(wǎng)偶像的沖擊和影響、消費(fèi)升級以及社會包容度提高，男生描眉化唇不再被譴責(zé)為傷風(fēng)敗俗，男士彩妝類產(chǎn)品成為化妝品市場的又一新增長點(diǎn)，男士彩妝市場的發(fā)展速度不容忽視。其他諸如洗發(fā)水、護(hù)膚膏霜、牙膏等化妝品，雖然不屬于彩妝，但很多也應(yīng)用了著色劑，以適宜的色彩提升產(chǎn)品的商業(yè)價值，勾起消費(fèi)者的購買欲望。鑒于此，有必要對現(xiàn)有化妝品中準(zhǔn)用著色劑的檢測方法和使用情況進(jìn)行研究和分析。

1 準(zhǔn)用著色劑的種類和安全風(fēng)險(xiǎn)
化妝品中著色劑是指利用吸收或反射可見光的原理，使化妝品、身體或其部分呈現(xiàn)顏色的物質(zhì)，其在產(chǎn)品中的作用主要是從美容色彩學(xué)和心理學(xué)的角度來評價，對人體并沒有其他益處。不少著色劑還可以作為染發(fā)劑或染眉產(chǎn)品使用，例如酸性染料可以通過毛發(fā)的表層部分進(jìn)入到發(fā)質(zhì)中而直接染發(fā)，不需要像氧化型染發(fā)劑一樣通過氧化反應(yīng)就可將頭發(fā)染成各種不同的色澤。因此這類染發(fā)劑刺激性相對較小，不易損傷頭發(fā)和引起過敏，缺點(diǎn)是色澤牢固度較差。
著色劑按照溶解性可分為：1）不溶于水或有機(jī)溶劑等介質(zhì)的物質(zhì)，其在介質(zhì)中為顆粒狀，可均勻分散；2）水溶性著色劑，多含有羧基或者磺酸基等親水基團(tuán)，對pH值及紫外線敏感，容易被氧化或還原，如食品紅17、食品黃4、酸性橙7等；3）脂溶性著色劑，通常不含親水基團(tuán)，可用于唇膏等蠟基類化妝品中，如溶劑黃33等。按照來源方式，著色劑還可分為天然和合成兩大類。有機(jī)合成著色劑由于遮蓋力、著色力強(qiáng)而廣泛應(yīng)用于唇膏、胭脂、指甲油等化妝品中，但很多合成著色劑來自煤焦油產(chǎn)物，是偶氮類化合物，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，具有光敏反應(yīng)、生殖發(fā)育毒性，甚至少數(shù)可能誘發(fā)癌癥。例如顏料紅3被列入世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)2017年10月27日公布的三類致癌物清單中。
因此著色劑成分的安全性日益受到消費(fèi)者和監(jiān)管部門的重視，各國都對其進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估并做出了相應(yīng)的規(guī)定和限制，如《歐洲議會和歐盟理事會化妝品法規(guī)(EC)1223/2009》、《美國聯(lián)邦法規(guī)》第21章等。中國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)的表6中列出了準(zhǔn)用的157種著色劑，并明確了它們的使用范圍(各種化妝品、除眼部化妝品之外的其他化妝品、專用于不與黏膜接觸的化妝品、專用于僅和皮膚暫時接觸的化妝品)、其他限制和要求、標(biāo)簽標(biāo)注規(guī)定等。例如，對于酸性黃73，規(guī)定其在化妝品中的限量為6%，但禁用于染發(fā)產(chǎn)品，且其所含的雜質(zhì)間苯二酚的含量不得超過0.5%，鄰苯二甲酸的含量不得超過1%，2-(2，4-二羥基苯酰基)苯甲酸的含量不得超過0.5%；又如顏料紅3和溴百里酚藍(lán)僅可以用于和皮膚暫時接觸的化妝品等。如今，化妝品著色劑引起的過敏性問題比之前少，主要是因?yàn)楫a(chǎn)品所使用的著色劑純度和安全性均有提高，而且不少化妝品生產(chǎn)企業(yè)為了回應(yīng)消費(fèi)者對著色劑安全性的疑慮，選用了準(zhǔn)用著色劑中的食用色素，如食品黃3（日落黃）、食品紅9（莧菜紅）、食品黃4（檸檬黃）、食品藍(lán)2（亮藍(lán)）、還原藍(lán)1（靛藍(lán)）、顏料白6（二氧化鈦）等。但是目前國家和地方對彩妝的監(jiān)督抽查主要側(cè)重于重金屬指標(biāo)，對著色劑的使用情況關(guān)注較少，化妝品中著色劑的監(jiān)管存在一定的空白。
2 準(zhǔn)用著色劑的檢測標(biāo)準(zhǔn)和方法
鑒于部分著色劑對人體的健康有一定的危害，近年來對化妝劑中著色劑的檢測方法的研究日益受到重視，標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)中報(bào)道的檢測方法不少，主要有高效液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜法等，其他諸如膠束電動色譜法、薄層色譜法、紫外分光光度法因檢出限較高、特異性較差而基本被淘汰。國外針對染發(fā)產(chǎn)品的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不多，主要有韓國《化妝品著色劑種類、標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法》等，但其方法大多是單獨(dú)測定一兩種物質(zhì)，同時能檢測的著色劑不多。我國先后建立了多個著色劑檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了約1/3準(zhǔn)用的著色劑，包括：GB/T 30938—2014《化妝品中食品橙8號的測定 高效液相色譜法》；GB/T 37545—2019《化妝品中38種準(zhǔn)用著色劑的測定 高效液相色譜法》；SN/T 2105—2008《化妝品中檸檬黃和桔黃等水溶性色素的測定方法》；SN/T 2448—2010《唇膏中水溶性著色劑的測定 高效液相色譜法》；SN/T 4575—2016《出口化妝品中多種禁限用著色劑的測定 高效液相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》；DB44/T 961—2011《化妝品中酸性橙7的測定 高效液相色譜法》；DB35/T 1338—2013《化妝品中天然紅4含量測試方法》；《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)中的“堿性橙31等7種物質(zhì) 高效液相色譜法”和“著色劑CI 59040等10種物質(zhì) 高效液相色譜法”等。此外，可同時作為著色劑和防曬劑的二氧化鈦有檢測標(biāo)準(zhǔn)SN/T 1478—2004《化妝品中二氧化鈦含量的檢測方法 ICP-AES法》，《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)中也有二氧化鈦和銀的測定方法。上述標(biāo)準(zhǔn)中涉及的準(zhǔn)用的著色劑情況見表1。
表1 中國檢測標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的準(zhǔn)用著色劑

由于標(biāo)準(zhǔn)的制定過程較為規(guī)范，測定方法都經(jīng)過了多個單位的驗(yàn)證，特異性、精密度和重現(xiàn)性良好，因此檢測機(jī)構(gòu)、化妝品相關(guān)企業(yè)在檢測產(chǎn)品中的著色劑時一般都會優(yōu)先選擇使用標(biāo)準(zhǔn)方法。對于標(biāo)準(zhǔn)上沒有的，才會考慮自行建立測定方法或者參考文獻(xiàn)報(bào)道的方法。近年文獻(xiàn)報(bào)道的上述檢測標(biāo)準(zhǔn)中所沒有涉及的著色劑情況見表2，文獻(xiàn)方法是標(biāo)準(zhǔn)方法的有效補(bǔ)充，也是很多標(biāo)準(zhǔn)制定的基礎(chǔ)。
表2 文獻(xiàn)中所涉及的準(zhǔn)用著色劑

在標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)中，運(yùn)用高效液相色譜法檢測著色劑普遍。前處理根據(jù)待測組分的溶解性將樣品用水或有機(jī)溶劑（甲醇、四氫呋喃、三氯甲醇等）超聲提取，然后離心取上清液過濾膜，采用固相萃取等凈化手段的不多；對于唇膏等較難提取的樣品，可以使用水浴加熱(如GB/T 37545-2019)，對于部分黏性較大樣品的均勻分散，則可以加入無水硫酸鈉研磨。色譜條件通常是以乙酸銨-乙腈或甲醇為流動相，檢測波長根據(jù)著色劑的不同一般選擇240~620 nm，以保留時間和二極管陣列檢測器所獲得的光譜波形同時進(jìn)行定性，以峰面積進(jìn)行定量。此外，檢測時需要考慮濾膜材質(zhì)對著色劑的吸附作用，例如尼龍分子結(jié)構(gòu)中的氨基和亞氨基等親水性基團(tuán)可吸附酸性染料，而聚四氟乙烯和聚丙烯等有機(jī)膜對結(jié)果的影響不大。部分酸性的著色劑在溶液中可能為離子狀態(tài)，在反相色譜柱上保留較差，可采用四丁基氫氧化銨等離子對試劑改善色譜分離效果。
雖然液相色譜儀價格適中，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和大型化妝品企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室基本均有配備，相關(guān)測定方法的普及性較好，但由于化妝品基質(zhì)普遍比較復(fù)雜，色譜峰的背景干擾較多，致使方法對于一些結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近的物質(zhì)不能很好地分離，檢驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生一些偏差。因此，今后的研究應(yīng)著重于樣品前處理凈化技術(shù)，以提升方法的特異性，并降低檢出限。

和液相色譜法相比，液相色譜質(zhì)譜法可以克服前者特異性相對不足、容易有假陽性的缺點(diǎn)，而且能縮短樣品分析時間，靈敏度更高，適用于痕量樣品和復(fù)雜基質(zhì)化妝品的定性定量分析，也是目前應(yīng)用于著色劑檢測方面綜合效果好的一種方法，不足之處是檢測設(shè)備價格比較高，一般只有專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)才會配備，企業(yè)很少會有。液相色譜質(zhì)譜法通常一次能檢測的著色劑較多，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)各有不同，為保證方法的回收率，可在提取溶劑中加入一定濃度的鹽溶液，以減弱或消除目標(biāo)化合物與基質(zhì)之間的靜電吸附作用。SN/T 4575—2016的前處理方法在該標(biāo)準(zhǔn)液相色譜法的基礎(chǔ)上，采用了固相萃取的凈化手段，避免了溶劑萃取法專屬性差的問題，但某些化妝品中含有的特殊成分容易堵塞萃取柱，使用時需要留意。近年來，一些文獻(xiàn)[15,17,18]采用了較為新穎的基質(zhì)分散固相萃取的方式，將樣品與干燥劑(如無水硫酸鈉)、分散劑(如砂)混合后裝入含有C18或Florisil粉末的固相萃取筒中，再用甲醇洗脫。該法與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取-固相萃取凈化的前處理方式相比，具有操作簡單、耗時短、有機(jī)溶劑消耗少的優(yōu)點(diǎn)，今后有望得到更廣泛的應(yīng)用。

3 市售化妝品中準(zhǔn)用著色劑的使用情況
隨著化妝的人群不斷擴(kuò)大，彩妝的使用以及生產(chǎn)規(guī)模迅速增加，產(chǎn)品中所用的著色劑原料豐富多樣。
Chen Meng等調(diào)研了市售的69個彩妝產(chǎn)品，共檢出多種準(zhǔn)用著色劑，包括顏料紅3、顏料紅48和顏料紅49，另外還有《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)的禁用物質(zhì)溶劑紅23。
Guerra Eugenia等測定了市場上的24種化妝品和個人護(hù)理用品，涵蓋了唇用、面部和眼部用彩妝、沐浴露、液體肥皂、洗發(fā)水和牙膏等多種類型。共檢出食品黃3、食品黃4、食品藍(lán)2、食品紅17、食品紅1等5種準(zhǔn)用著色劑成分，含量分布在0.110~199 mg/kg之間。其中食品黃4和食品紅17的檢出率高，均為11次。有超過一半的產(chǎn)品含有兩種著色劑，其中有2種產(chǎn)品含有3種著色劑。Guerra Eugenia等另外檢測了14種化妝品，檢出的著色劑包括食品紅7、酸性橙7、食品黃3、食品紅17、食品黃4、食品藍(lán)2、酸性紅92，含量為0.232~575 mg/kg。其中食品藍(lán)2的檢出率高，為6次；其次是食品黃3和食品紅17，各為3次。
任國杰等對市場上101個彩妝樣品進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)在使用頻率上，酸性紅98、食品黃3和酸性藍(lán)9較高，然后是顏料紅49、食品紅17和酸性紫9。研究發(fā)現(xiàn)很多產(chǎn)品中著色劑檢出量很小，通過對部分著色劑原料的分析，發(fā)現(xiàn)某些原料純度較低，因而推測這些微量的著色劑可能是由于所用原料的不純而被帶入的。著色劑原料的不純?nèi)菀讓?dǎo)致生產(chǎn)廠家無意識的誤用或錯用，對消費(fèi)者造成不必要的安全隱患，因此今后應(yīng)加強(qiáng)著色劑原料的監(jiān)管及其產(chǎn)品的分析檢測。
張鳳蘭等在染眉產(chǎn)品中檢出的準(zhǔn)用著色劑有顏料黑11，顏料紅101、102，顏料黃42、43，顏料白6，食品藍(lán)2，顏料白20等27種，產(chǎn)品以添加3~5種著色劑為主，其中含4種著色劑的多，達(dá)56.6 %；含5種著色劑的占17.3%；含3種著色劑的占15.6%。氧化鐵的一系列化合物使用頻率高，顏料黑11（氧化亞鐵+氧化鐵）達(dá)92.2%；其次為顏料紅101、102（氧化鐵）和顏料黃42、43（羥基氧化鐵），分別占90.5%和89.6%；然后是白色顏料中遮蓋能力強(qiáng)的二氧化鈦。雖然總的著色劑使用種類達(dá)27種，但使用率較高的著色劑相對集中，多半著色劑的使用頻率低于3.0%。
此外，有文獻(xiàn)指出存在樣品檢出著色劑與產(chǎn)品配料表標(biāo)識不一致的情況，如在某化妝品中檢出了食品黃3和酸性橙7，但其配料表中僅標(biāo)識其中的一個化合物，這種情況并非個例。從表面上看只是標(biāo)識的問題，實(shí)質(zhì)上反映出的是企業(yè)管理的不規(guī)范、不到位、質(zhì)量意識不強(qiáng)，產(chǎn)品配方即使變動很小，也不能怕麻煩或是節(jié)約成本而不去更換標(biāo)簽和重新進(jìn)行配方備案或?qū)徟?br/>綜上所述，目前彩妝產(chǎn)品中使用較多的是同時可作為食用色素的著色劑，如食品黃3（日落黃）、食品紅17（誘惑紅）等，這有利于化妝品企業(yè)向消費(fèi)者證明其產(chǎn)品的安全性。染眉和染發(fā)產(chǎn)品由于普通化妝品在使用對象和要求上存在較大差異，因此其著色劑的應(yīng)用情況不同，以氧化鐵化合物的使用頻率高。
4 結(jié)束語
中國化妝品市場2018年銷售總額達(dá)2500億元，年均增長率約10%。國內(nèi)的彩妝行業(yè)雖然起步較晚，但隨著時代的進(jìn)步，國民的思想正在慢慢發(fā)生著改變，伴隨著彩妝市場的普遍化、年輕化以及男性彩妝市場的開辟，使用人群越來越廣泛，近幾年迎來規(guī)?；l(fā)展的成熟期。因此提升彩妝類化妝品的質(zhì)量有利于保障消費(fèi)者的使用安全，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展，但是目前標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的準(zhǔn)用著色劑僅占到《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)的1/3，加上文獻(xiàn)所報(bào)道的檢測方法也不到一半，仍有很多著色劑的測定技術(shù)存在空白?，F(xiàn)階段應(yīng)優(yōu)先著手轉(zhuǎn)化文獻(xiàn)中的檢測方法為標(biāo)準(zhǔn)，尤其是顏料紅3、溶劑紫13、顏料黃3、溶劑橙1和溴百里酚藍(lán)等有限制使用范圍的著色劑，以逐步完善配套的標(biāo)準(zhǔn)體系。為了達(dá)到一定的顏色效果，化妝品中準(zhǔn)用著色劑的添加量一般不會太低，因此所制訂的標(biāo)準(zhǔn)建議同時采用液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜法兩種，液相色譜法用于常規(guī)批量測定，液相色譜-質(zhì)譜法側(cè)重于復(fù)雜基質(zhì)干擾情況下樣品的定性確證以及痕量的測定，這樣的標(biāo)準(zhǔn)既有利于全國推廣又能保證特異性和準(zhǔn)確性。今后著色劑檢測的前處理可以采用新興的離子液體萃取法，離子液體是由相對結(jié)構(gòu)不對稱的有機(jī)陽離子和體積相對較小的無機(jī)陰離子組成，具有低揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性和溶解性好等獨(dú)特的理化性能，與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比，具有無毒、綠色等優(yōu)點(diǎn)。其作為萃取介質(zhì)，可縮短萃取時間，提高前處理效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。