化妆品中用了20多年,IPBC为啥背了个锅?
有关化妆品的一个长久不衰的话题是防腐剂。防腐剂是一大类可以抑制微生物生长、保持产品稳定的成分,对于化妆品工业来说,至关重要。
有的防腐剂安全性高一些,有的安全性差一些,还有一些安全性引人争议。之所以出现此种情况,一方面是因为有一些防腐剂确实对皮肤谈不上友好,比如著名的甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮,引发不良反应的比率较高,慢慢地,应用就少了;还有一些则是因为某些误解、或者研究证据模棱两可,或者,甚至有时掺杂了一些市场和利益因素。
本篇文章谈谈一种优秀的防腐剂:IPBC(IodopropynylButylcarbama
图1 IPBC的化学结构式[1]
IPBC于1979年开始应用于木材、墙纸胶、画布等的防腐,主要是防霉。1988年,被美国FDA批准作为食品中的防霉剂(注:目前已不在食品中使用),欧共体于1995年批准其作为化妆品防腐剂,使用浓度为0.1%,后来陆续被世界各国批准用于化妆品。作为一种高效的防腐剂,只需要0.005%(即50ppm)即可抑制霉菌生长,250-1000 ppm(0.025%-0.1%)可以杀菌,目前在化妆品中的添加限量为0.01%,这是一个非常低的值,仍然可以起到很好的防腐效果,对于霉菌尤其有效,目前还很难找到与之在防霉方面可以相媲美的防腐剂。
用量低、效果强、在低pH值下稳定、应用的历史够久,IPBC的优点很多。但近些年,在“无防腐”或“替代防腐”的浪潮下,出现了一些关于它的负面声音,比如:刺激性强、可能致敏,或者有人担心其结构中含有的碘元素析出,从而可能使人经皮肤吸收过量的碘,进而影响甲状腺的功能等(比如,过量的碘造成甲状腺功能亢进)。
这些说法有没有依据呢?我们来看看有关的研究和数据。
CIR的安全评价最终报告
早在1998年,化妆品原料安全评价领域的著名机构CIR(Cosmetic Ingredient Review)专家组就对IPBC的安全性进行了评价[1],主要数据摘要如下:
用丙酮(一种渗透性非常强的溶剂)溶解IPBC,浓度为0.1%,用于离体皮肤,发现53%左右可以进入皮肤(注意,这很大程度上可能是因为丙酮有极强的渗透性)。动物喂食后可以迅速被肠道吸收,但很快从血清中被清除,大量喂食,可以致死(致死剂量≥1470mg/kg)
慢性毒性试验未发现致癌性。
在新西兰兔的动物挑战试验显示原发刺激指数为0.5,IPBC不具腐蚀性。另一动物试验认为IPBC在对兔子皮肤有轻微刺激性(但CIR报告中未透露试验所用的IPBC浓度)。
1992年Henderson报告,40%的IPBC溶液不构成皮肤致敏。1989年,在豚鼠采用重复暴露试验致敏试验,未发现IPBC导致过敏的证据。
0.5%的IPBC溶于油或者典型的儿童香波中进行兔眼刺激试验,未发现此浓度的IPBC对兔眼有刺激性。另有一个试验使用IPBC也进行了兔眼刺激试验,发现可以对眼睛产生不良影响,但所使用的浓度高达55%。
利用豚鼠进行光敏试验,未发现IPBC有光敏性。
给小鼠喂食IPBC长达293天,发现20-50mg/kg的饲喂量不会导致小鼠的孕毒性、胚胎毒性和遗传毒性(其它人试验的结论相同),内服摄入50mg/kg被作为安全限值。
在人的各项试验中,IPBC的致刺激性极低,0.01-0.125%的IPBC没有表现出致敏性,也没有光毒性和光敏性,不引起与其它二硫代氨甲酸酯的交叉过敏反应、0.0015%-0.1%的浓度下未发现致粉刺性。
但经呼吸吸入肺会有不良后果,故不建议将IPBC加入喷雾剂,以避免经肺吸入。
CIR的结论认为:在化妆品中0.1%的使用限量以下,IPBC是安全的。
近年有关研究报道溯源
2002年,宾夕法尼亚州立大学医学院的Sonia Badreshia和James G. Marks Jr在《美国接触性皮炎》(American Journal of ContactDermatitis)杂志发表了一篇长度为两页的通讯,作者提及了IPBC导致了刺激性皮炎的几个案例报道。
案例一是1998年,Pazzaglia和Tosti做的一个斑贴试验,对312位怀疑有接触性皮炎的患者进行了为期4个月的IPBC斑贴试验,有一位患者可被认为是过敏。该患者使用了一种含有IPBC的面霜,停用后面部皮炎消失。Pazzaglia和Tosti在文章中提及,截止他们的文章发表仅有三个IPBC致敏的报道,而他们这个案例是化妆品中的第一例。
另外几例是由Bryld等1997年报道的。第一例是56岁的特应性皮炎患者,斑贴测试发现其对IPBC有可疑的阳性过敏反应,但患者使用的化妆品中是否有IPBC未知;第2例是75岁的手部皮炎患者,经斑贴测试,发现对IPBC等过敏,但未发现其接触过木材防腐剂,所使用的化妆品中也没有IPBC;第3例是一位涂料厂的工人,日常会接触30%的IPBC溶液,患有手部皮炎,经测试,对IPBC过敏。
此处需要说明的是,Bryld等报道的3例中,都是已经有皮肤炎症的患者;在斑贴测试中,他们除了对IPBC过敏,对其它多种物质也过敏,因此,无法将患者的皮炎问题归结为IPBC。不过由于此时IPBC刚刚被欧共体建议用于化妆品,其对于皮肤的安全性尚待确认,加上这3位患者IPBC斑贴测试又呈阳性,因此作者建议关注IPBC的安全性。Bryld等[4]报道的这些数据在CIR于1998年发布的最终安全评价报告[1]中,已经纳入了考虑。
2000年,Majoie和Van Ginkel[5]报道了5个接触性皮炎病例,患者接触了含有IPBC的金属切割油,怀疑与IPBC有关。另外,还有苯氧乙醇和IPBC混合物用于一些卷筒纸上,也引起了接触性皮炎。
图2 金属打孔时使用金属切割油(引自)
因此,Sonia Badreshia和James G. Marks Jr[2]认为有必要关注、监测IPBC作为化妆品防腐剂对皮肤的刺激性和致敏性。
这些数量很小的个案报道基本上只是怀疑IPBC可能与接触性皮炎有关,谈不上有确凿的证据,但引起了对于IPBC安全性的关注。真正大规模的数据来自北美接触性皮炎工作组(North American Contact Dermatitis Group,NACDG)。北美接触性皮炎工作组于1998到2008年期间,测试了 25,321 名皮炎患者,方法为48小时连续斑贴试验,IPBC浓度为0.1%或0.5%。发现0.9%的受试者对IPBC有微弱阳性反应,0.3%呈较强阳性反应。仅有4名阳性受试者(0.016%)有确定的临床意义,也就是说,他们会对含IPBC的化妆品斑贴试验呈阳性。回顾总结认为IPBC引起的皮肤不良反应十分罕见。
2013年,CIR专家组再次开会,考虑1998-2013年期间有关IPBC的试验与报道,对IPBC的安全性进行讨论,讨论结果于2017年发表,结论是:1998年CIR发布的IPBC安全评价结论无须进行修改。
专家组认为:IPBC中所含的碘元素不太会析出,因此不会显著影响甲状腺功能(特别是考虑到对小鼠进行的为期104周的饲喂试验也没有影响甲状腺功能)。专家组同时认为已有的刺激和致敏试验不支持“IPBC在化妆品中使用0.05%以下不安全”这种观点。
因此,2016年,Hughes Olivia B.等在《Current Treatment Options in Allergy》杂志发表的文章[9]中的一段话显然是不能算是正确的:“防腐剂,包括甲醛和甲醛释放剂、异噻唑啉酮、IPBC、甲基二溴戊二腈、对羟基苯甲酸酯类、硫柳汞和三氯生,是过敏性和刺激性接触性皮炎的主要原因”。
在这段话中,应当剔除IPBC和对羟基苯甲酸酯类(即尼泊金酯类)。因为事实上,在这篇文章中关于IPBC的部分,作者主要只是回顾了一下IPBC的应用历史和范围,以及IPBC不能用于吸入性产品中的结论。关于安全性方面,仅引用了北美接触性皮炎工作组2011-2012年的斑贴试验数据,发现IPBC引起的具有临床相关性的阳性反应排在第12位。但是必须注意到:测试所使用的浓度(0.5%)是化妆品中实际使用上限浓度的50倍,因此这不足以说明“IPBC是导致过敏性和刺激性接触性皮炎的主要原因”这一结论。
Olivia Hughes等在这篇论文中引用了Warshaw, Erin M.等的文章,也就是前面提到的文献[7],但那篇文章的结论是:IPBC引起的皮肤不良反应十分罕见。所以这篇引证文献(图3中的53)并不支持Olivia Hughes等的结论。
图3 Olivia Hughes等[9]的文章中关于IPBC的部分截图:主要简述了IPBC的应用历史、范围,但引证的文献并不能支持其结论
《美国皮肤学会杂志(JAAD)》2021年发表了一篇Atwater Amber, Reck Petty、Amy J.等的论文[10]。该文分析了北美接触性皮炎工作组1994到2016年50,799 名患者的防腐剂斑贴试验结果,发现11,338人 (22.3%)至少对一种防腐剂有阳性反应,IPBC是引起接触性皮炎机率最低的防腐剂之一。我把结果整理在表1中。
表1 JAAD论文中1994到2016年化妆品防腐剂斑贴试验阳性反应率
供测防腐剂 剂型 阳性率
甲基异噻唑啉酮 0.2%,水溶液 12.2%
甲醛 2%,水溶液 7.8%
季铵盐15 2%,凡士林膏 7.7%
甲基二溴戊二腈/苯氧乙醇 2%,凡士林膏 5.1%
尼泊金酯混合物 12%,凡士林膏 1%
IPBC 0.1%,凡士林膏 0.4%
苯甲醇 1%,凡士林膏 0.3%
苯氧乙醇 1%,凡士林膏 0.2%
由表1可见,IPBC是不良反应率最低的防腐剂之一,而且,这些斑贴试验中所使用的浓度(0.1%)是实际使用浓度限值(0.01%)的10倍,因此在实际应用中,IPBC引起不良反应的机率会更低(特别是刺激性)。
总 结
写到这里,应该可以作一个总结了:
IPBC是最高效的防腐剂之一,应用广泛,在化妆品中应用的历史已经长达二十多年,目前情况下使用的限制浓度是0.01%。
IPBC的分子结构中含有碘,但长期动物试验显示,IPBC对于甲状腺功能没有影响,其中的碘不太会游离出来。当前使用浓度下,其安全边界值(MoS)是743,也就是说,即使把使用量提高743倍,也不会有系统毒性风险。
研究显示,IPBC没有致癌、致畸、生殖毒性和光毒性。
CIR结论分别于1998年和2013年两次对IPBC进行评价,评价结论保持不变。
北美接触性皮炎工作组1994到2016年的斑贴试验数据显示,IPBC引起接触性皮炎的情况罕见,是引起不良反应最少的化妆品防腐剂之一。
显然,IPBC是一种被误解的优秀防腐剂。