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1,4-dioxane的安全性評估

1,4-dioxane中文稱為二噁烷,一般資訊可以直接wiki
如果就先前一篇沐浴乳的原料安全性評估方式來評估此原料的話,結果大概如下:
台灣現行法規(2021),1,4-dioxane在化粧品的殘留量不能 >100 ppm (0.01%)。我就故意用100倍的量來計算好了 (1%)。
沐浴乳(shower gel)參考的計算相對暴露量 (Eproduct)為2.79 mg/kg bw/day
經皮吸收率為3% (Marzulli et al., 1981)
所以SED=2.79 x 1/100 x 3/100=0.000837 
而NOAEL of 1,4-dioxane = 9.6 mg/kg bw/day (Kociba et al., 1974)
所以MoS=9.6/0.000837=11496.53
遠大於100,所以好安全.....嗎?

看這個文字就知道不是這樣了
在物質中,如果是具有基因毒性、生殖毒性、致癌物質這些性質者 (CMR),是不能夠作為化粧品原料使用的。致癌物質的分類可以參考wiki
如果要更仔細的定義的話,歐盟禁止第一類致癌物和第二類在清單上之物質。
1,4-Dioxane is classified in EU as a carcinogen category 2 (Suspected of causing cancer), by IARC as a group 2B carcinogen
二噁烷因為屬於"可能"致癌物,所以就是禁用。
安全評估基本上就不能用MoS,因為MoS只能表達暴露的可能風險,這些風險是可以被評估的不良反應,通常短時間能看的到症狀。
然而CMR不一定能看到症狀,所以要怎麼評估呢?
同樣是風險觀念,即使是致癌物質,如果人的一生累積接觸量低於致癌劑量,發生癌症的風險其實是低的。所以如果有人跟你說吃飯會致癌,他或許沒有錯,但是你可能要吃上幾萬年才會罹癌。
所以有了個名詞叫 Lifetime Cancer Risk (LCR)
因為全世界每年罹癌人數其實是一直在增加,對於CMR物質的評估上相對困難。自己看文獻覺得概念上是這樣,某個CMR物質在接觸劑量,如果會造成新發癌症,每十萬人中增加1人得到腫瘤,那就是顯著劑量。
2020年全球新發癌症1930萬例,死亡近1000萬例;也就是說,每5人中就有1人將在其一生中患癌症;每8名男性、每11名女性中就有1人將因癌症而死亡;癌症診斷後5年生存人數約為5060萬;乳癌成為全球最常見癌症。
(資料來源)
二噁烷的LCR也是以老鼠是否獲得腫瘤的試驗來評估。計算如下
二噁烷 dioxane 化粧品 安全評估 LCR

老鼠模式推估罹癌劑量

二噁烷 dioxane 化粧品 安全評估 LCR

LCR of 1,4-dioxane

事實上沒有辦法直接算出LCR,因為接觸量(Exp)不是固定的,所以評估上採用反推法,理想上希望每10萬新發癌症不要有超過1人的顯著差異,所以就是十萬分之一,用這個數字取代LCR,會得到Exp,也就是每天每公斤體重的人接觸量在0.92微克,理論上這一生中就算得到癌症,也跟二噁烷無關。以一個60公斤的人來說,就是約55微克/天。
但書是,這個是用老鼠餵食,以完全吸收來評估。跟皮膚吸收率來說差異就很大了。
二噁烷 dioxane 化粧品 安全評估 LCR

各國對於二噁烷的安全評估


話說回來,實際上禁用的物質,為什麼還要大費周章地做安全性評估呢?
這就要回頭說到環氧乙烷 (ethylene oxide) 這個物質,石化來源,在工業上廣泛的使用作為反應物。以化粧品原料來說,最常見的就是polyethylene glycol (PEG) 這類的原料了。先前也有提到,為了增加界面活性劑的親水性,起泡性,降低刺激等,工業上就利用環氧乙烷去延長了碳鏈,增加了氧在水中可以形成氫鍵。然而,化學合成不是那麼剛剛好都只生成想要的物質,而這一類型的副產物就是環氧乙烷會自己跟自己反應,產生的就是二噁烷。如下圖
二噁烷 dioxane 化粧品 安全評估 LCR

二噁烷與環氧乙烷

這個上下兩個氧的龜殼就是二噁烷,正因為是化學反應中無法避免的副產物,所以雖然化粧品中沒有添加此物質,但實際上原料會帶入此不純物。這其實是化粧品安全性評估的最重要觀念。我自己去上安全評估課程,可能是因為MoS被討論太多,所以老師學員都拼命的算每個原料MoS,卻幾乎沒討論過不純物。要知道被使用在化粧品的原料,能被列在標籤上的,幾乎都有長久的使用歷史。而常見的配方多半也有一定的規則,看的到的多半都不會出事。化粧品會出事通常都是標籤看不到的,原料來源有問題的,重金屬,微生物,這些都不是標籤上所列的物質本身,而是原料或製程帶入的。這種才真的是要仔細評估的。
Anyway, 二噁烷這個物質就是個殘留物,如果不喜歡可以去挑選PEG-free或EO, PO-free的化粧品,國際上有一些商品是以此為主打。
未來對於二噁烷的殘留限量推測會越來越嚴格,目前台灣與一些國家的限量資訊如下:
台灣現行(2021)
一.依據行政院衛生署98年6月29日衛署藥字第0980316581號公告辦理。
二.依據衛生署94年4月21日衛署藥字第0940306865號公告規定,1,4-二氧六圜(1,4-Dioxane)成分係不得添加於化粧品中。
三.化粧品於製造過程中,如因所需使用之原料或其他因素,且技術上無法避免,致含自然殘留微量之1,4-二氧六圜(1,4-Dioxane)成分時,則其最終製品之殘留量,不得超過100ppm
二噁烷 dioxane 化粧品 安全評估 LCR

二噁烷各國殘留規範

沒想到這也能寫這麼多字。

參考資料:
  1. F.N. Marzulli, D.M. Anjo, H.I. Maibach, In vivo skin penetration studies of 2,4-toluenediamine, 2,4-diaminoanisole, 2-nitro-p-phenylenediamine, p-dioxane and N-nitrosodiethanolamine in cosmetics, Food and Cosmetics Toxicology, Volume 19, 1981, Pages 743-747, ISSN 0015-6264, https://doi.org/10.1016/0015-6264(81)90530-7.
#二噁烷  #dioxane  #化粧品  #安全評估  #LCR 
分類:美妝

走過農業、醫學、生化、生物技術,卻機緣投入化粧品研發,更意外的是居然還能綜合所學,走上探究配方和功效實證的道路。過去在學的時候,喜歡用第三人的角度做筆記,因為自己覺得幫人上課的記憶比強迫自己記憶來的更有效。因為想要把國內外研究當成讀書習慣,所以又開始了線上筆記,自己給自己上課。 至於內容裝什麼,就裝主觀意識下的事實吧。

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