化妝品中準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，并進入加速發(fā)展階段。著色劑主要用于彩妝產品，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構，現在睫毛膏、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)網偶像的沖擊和影響、消費升級以及社會包容度提高，男生描眉化唇不再被譴責為傷風敗俗，男士彩妝類產品成為化妝品市場的又一新增長點，男士彩妝市場的發(fā)展速度不容忽視。其他諸如洗發(fā)水、護膚膏霜、牙膏等化妝品，雖然不屬于彩妝，但很多也應用了著色劑，以適宜的色彩提升產品的商業(yè)價值，勾起消費者的購買欲望。鑒于此，有必要對現有化妝品中準用著色劑的檢測方法和使用情況進行研究和分析。

1 準用著色劑的種類和安全風險
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、身體或其部分呈現顏色的物質，其在產品中的作用主要是從美容色彩學和心理學的角度來評價，對人體并沒有其他益處。不少著色劑還可以作為染發(fā)劑或染眉產品使用，例如酸性染料可以通過毛發(fā)的表層部分進入到發(fā)質中而直接染發(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）不溶于水或有機溶劑等介質的物質，其在介質中為顆粒狀，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，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，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。有機合成著色劑由于遮蓋力、著色力強而廣泛應用于唇膏、胭脂、指甲油等化妝品中，但很多合成著色劑來自煤焦油產物，是偶氮類化合物，存在一定的安全風險，具有光敏反應、生殖發(fā)育毒性，甚至少數可能誘發(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構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者和監(jiān)管部門的重視，各國都對其進行了風險評估并做出了相應的規(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《化妝品安全技術規(guī)范》(2015年版)的表6中列出了準用的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、標簽標注規(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)產品，且其所含的雜質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?；?苯甲酸的含量不得超過0.5%；又如顏料紅3和溴百里酚藍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，主要是因為產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企業(yè)為了回應消費者對著色劑安全性的疑慮，選用了準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2（亮藍）、還原藍1（靛藍）、顏料白6（二氧化鈦）等。但是目前國家和地方對彩妝的監(jiān)督抽查主要側重于重金屬指標，對著色劑的使用情況關注較少，化妝品中著色劑的監(jiān)管存在一定的空白。
2 準用著色劑的檢測標準和方法
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，標準和文獻中報道的檢測方法不少，主要有高效液相色譜法和液相色譜-質譜法等，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)產品的檢驗標準不多，主要有韓國《化妝品著色劑種類、標準和試驗方法》等，但其方法大多是單獨測定一兩種物質，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準，涵蓋了約1/3準用的著色劑，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》；《化妝品安全技術規(guī)范》(2015年版)中的“堿性橙31等7種物質 高效液相色譜法”和“著色劑CI 59040等10種物質 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準SN/T 1478—2004《化妝品中二氧化鈦含量的檢測方法 ICP-AES法》，《化妝品安全技術規(guī)范》(2015年版)中也有二氧化鈦和銀的測定方法。上述標準中涉及的準用的著色劑情況見表1。
表1 中國檢測標準中所涉及的準用著色劑

由于標準的制定過程較為規(guī)范，測定方法都經過了多個單位的驗證，特異性、精密度和重現性良好，因此檢測機構、化妝品相關企業(yè)在檢測產品中的著色劑時一般都會優(yōu)先選擇使用標準方法。對于標準上沒有的，才會考慮自行建立測定方法或者參考文獻報道的方法。近年文獻報道的上述檢測標準中所沒有涉及的著色劑情況見表2，文獻方法是標準方法的有效補充，也是很多標準制定的基礎。
表2 文獻中所涉及的準用著色劑

在標準和文獻中，運用高效液相色譜法檢測著色劑普遍。前處理根據待測組分的溶解性將樣品用水或有機溶劑（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行定性，以峰面積進行定量。此外，檢測時需要考慮濾膜材質對著色劑的吸附作用，例如尼龍分子結構中的氨基和亞氨基等親水性基團可吸附酸性染料，而聚四氟乙烯和聚丙烯等有機膜對結果的影響不大。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，檢驗機構和大型化妝品企業(yè)的實驗室基本均有配備，相關測定方法的普及性較好，但由于化妝品基質普遍比較復雜，色譜峰的背景干擾較多，致使方法對于一些結構、性質相近的物質不能很好地分離，檢驗結果可能產生一些偏差。因此，今后的研究應著重于樣品前處理凈化技術，以提升方法的特異性，并降低檢出限。

和液相色譜法相比，液相色譜質譜法可以克服前者特異性相對不足、容易有假陽性的缺點，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雜基質化妝品的定性定量分析，也是目前應用于著色劑檢測方面綜合效果好的一種方法，不足之處是檢測設備價格比較高，一般只有專業(yè)的檢測機構才會配備，企業(yè)很少會有。液相色譜質譜法通常一次能檢測的著色劑較多，結構與性質各有不同，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，以減弱或消除目標化合物與基質之間的靜電吸附作用。SN/T 4575—2016的前處理方法在該標準液相色譜法的基礎上，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[15,17,18]采用了較為新穎的基質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、有機溶劑消耗少的優(yōu)點，今后有望得到更廣泛的應用。

3 市售化妝品中準用著色劑的使用情況
隨著化妝的人群不斷擴大，彩妝的使用以及生產規(guī)模迅速增加，產品中所用的著色劑原料豐富多樣。
Chen Meng等調研了市售的69個彩妝產品，共檢出多種準用著色劑，包括顏料紅3、顏料紅48和顏料紅49，另外還有《化妝品安全技術規(guī)范》(2015年版)的禁用物質溶劑紅23。
Guerra Eugenia等測定了市場上的24種化妝品和個人護理用品，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2、食品紅17、食品紅1等5種準用著色劑成分，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。有超過一半的產品含有兩種著色劑，其中有2種產品含有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2、酸性紅92，含量為0.232~575 mg/kg。其中食品藍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個彩妝樣品進行了檢測，發(fā)現在使用頻率上，酸性紅98、食品黃3和酸性藍9較高，然后是顏料紅49、食品紅17和酸性紫9。研究發(fā)現很多產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。著色劑原料的不純容易導致生產廠家無意識的誤用或錯用，對消費者造成不必要的安全隱患，因此今后應加強著色劑原料的監(jiān)管及其產品的分析檢測。
張鳳蘭等在染眉產品中檢出的準用著色劑有顏料黑11，顏料紅101、102，顏料黃42、43，顏料白6，食品藍2，顏料白20等27種，產品以添加3~5種著色劑為主，其中含4種著色劑的多，達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的二氧化鈦。雖然總的著色劑使用種類達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，有文獻指出存在樣品檢出著色劑與產品配料表標識不一致的情況，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。從表面上看只是標識的問題，實質上反映出的是企業(yè)管理的不規(guī)范、不到位、質量意識不強，產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簽和重新進行配方備案或審批。
綜上所述，目前彩妝產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)向消費者證明其產品的安全性。染眉和染發(fā)產品由于普通化妝品在使用對象和要求上存在較大差異，因此其著色劑的應用情況不同，以氧化鐵化合物的使用頻率高。
4 結束語
中國化妝品市場2018年銷售總額達2500億元，年均增長率約10%。國內的彩妝行業(yè)雖然起步較晚，但隨著時代的進步，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量有利于保障消費者的使用安全，促進行業(yè)的健康發(fā)展，但是目前標準所涵蓋的準用著色劑僅占到《化妝品安全技術規(guī)范》(2015年版)的1/3，加上文獻所報道的檢測方法也不到一半，仍有很多著色劑的測定技術存在空白?，F階段應優(yōu)先著手轉化文獻中的檢測方法為標準，尤其是顏料紅3、溶劑紫13、顏料黃3、溶劑橙1和溴百里酚藍等有限制使用范圍的著色劑，以逐步完善配套的標準體系。為了達到一定的顏色效果，化妝品中準用著色劑的添加量一般不會太低，因此所制訂的標準建議同時采用液相色譜法和液相色譜-質譜法兩種，液相色譜法用于常規(guī)批量測定，液相色譜-質譜法側重于復雜基質干擾情況下樣品的定性確證以及痕量的測定，這樣的標準既有利于全國推廣又能保證特異性和準確性。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構不對稱的有機陽離子和體積相對較小的無機陰離子組成，具有低揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性和溶解性好等獨特的理化性能，與傳統(tǒng)有機溶劑相比，具有無毒、綠色等優(yōu)點。其作為萃取介質，可縮短萃取時間，提高前處理效率，具有廣泛的應用前景。