染发机理探秘—— 对苯二胺导演的“变色计”

  • 2019-12-18 15:51
  • 作者:何聪芬 韦诗雨
  • 来源:中国医药报

  染发剂为染发产品中的主要功效成分,能够改变头发的颜色。根据其作用持续时间可分为暂时型染发剂、半持久型染发剂、持久型染发剂;按成分可分为金属染发剂(无机染发剂)、氧化染发剂(合成染发剂);按染发原理可分为氧化型染发剂和非氧化型染发剂。其中,金属染发剂多使用醋酸铅等重金属作为原料,因具有积蓄毒性,现已较少使用。目前市场上大多数产品均为持久型氧化型染发产品,此类染发产品常用的染发剂为苯二胺类物质,其中对苯二胺因其染色牢固、着色持久,是氧化型染发剂中重要的染色原料之一。


对苯二胺导演的“变色计”


  对苯二胺的“简历”


  对苯二胺(p-Phenylenediamine,简称PPD),又名乌尔丝D。因存在氨基,对苯二胺具有弱碱性,可与酸进行反应,并可得到一系列的衍生物,如对苯二胺盐酸盐、对苯二胺硫酸盐、甲苯-2,5二胺、甲苯-2,5二胺硫酸盐等。


  1883年,法国巴黎Monnet公司推出了世界上第一支含对苯二胺的氧化型染发剂,此后该类型染发剂传至世界各地;1925年,市场上出现了各种苯二胺类染发剂;1950年后,染发霜、染发香波等各种剂型的染发产品陆续出现在国际市场上。目前,市场上各种各样的染发产品层出不穷,而苯二胺类染发剂仍占有一席之地,是染发历史上浓墨重彩的一笔,有着不可撼动的地位。


  随着国家监管力度逐渐加大,苯二胺类物质在化妆品中的使用条件越来越严格,在《化妆品安全技术规范》(2015年版)中,邻苯二胺及其盐类、间苯二胺及其盐类已被禁止添加到化妆品中。目前,《化妆品安全技术规范》(2015版)化妆品准用染发剂中,苯二胺类物质共有9种,这些物质具有与对苯二胺基本相同的理化性质和染色原理。


  对苯二胺“变色”


  持久氧化型染发剂通常由两种制剂组成:染色剂(Ⅰ剂)和显色剂(Ⅱ剂)。染色剂的成分主要是染色中间体(如对苯二胺及苯二胺类物质等)、碱性物质(如氨水)、耦合剂等。显色剂成分主要为氧化物质(具有强氧化性),包括过氧化氢和过硼酸钠等。染色中间体通常无色,在与显色剂混合发生反应时,才能起到染色效果。染发时需将以上两种制剂混合在一起后均匀涂抹于头发上。


  染色中间体具有还原性,易被强氧化剂氧化,根据氧化剂种类、氧化过程不同,可变为不同的颜色,如紫红色、褐色、黑色等。以对苯二胺为例,遇双氧水(过氧化氢)可变黑,遇三氯化铁可变棕色。对苯二胺与毛发中的角蛋白有极强亲和力,与毛发中角蛋白结合后,对苯二胺在毛发中被氧化的过程就是头发染色过程,这也是对苯二胺及苯二胺类物质是最有效的染发成分之一的重要原因。


  对苯二胺及其衍生物的染色机理如上图所示,具体包含以下几个步骤:


  1.染色剂中碱性物质(如氨水)首先与头发接触,打开头发表皮层(常说的毛鳞片),以便其他染发成分能够进入到头发内部。


  2.显色剂(强氧化物质,如过氧化氢)中的过氧化氢进入头发内,与黑色素等发生反应,“漂白”毛发,使头发失去本来的颜色。


  3.染色剂中的对苯二胺、耦合剂等进入头发内部(对苯二胺与角蛋白有强亲和力),对苯二胺/耦合剂/角蛋白相连生成大分子。


  4.对苯二胺被显色剂(如过氧化氢)氧化为有色染料,这种耦合染料可长期存在于毛发中,达到持久固色效果。


  5.使用护发素等具有酸性的产品中和染发剂中的碱性物质,关闭头发的表皮层,使有色染


  料储存在头发中,染发即完成。


  对苯二胺的“威力”


  对苯二胺分子量小(分子量仅为108),与蛋白质的亲和力强,故容易透过头皮进入体内。


  对苯二胺有较强的致敏性,皮肤接触或吸收对苯二胺,可引起接触性皮炎、湿疹、支气管哮喘等。近年来,因使用对苯二胺染发剂而出现的不良反应越来越多,主要症状包括皮肤瘙痒、发红、皮疹、水疱、肿胀、溃烂以及毛发脱落等。在使用过程中,对苯二胺如不慎进入眼睛,还会引起过敏性结膜炎、角膜上皮脱落等,严重时甚至会导致失明。


  在2017年《世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单》中,对苯二胺被列为三类致癌物,即对人体致癌性尚未归类的物质或混合物,对人体致癌性的证据不充分,对动物致癌性证据不充分或有限;或者有充分的实验性证据和充分的理论机理表明其对动物有致癌性,但对人体没有同样的致癌性。目前较多研究认为对苯二胺通过经皮、吸入等方式被人体吸收并在体内积蓄,随着积蓄量的增加,其有一定的致癌性,可引发白血病、膀胱癌、乳腺癌等疾病。国外也有研究表明,由于美发师职业性接触苯二胺类氧化型染发剂,导致其患癌风险增加。


  此外,染发剂中的碱性物质(如氨水)和强氧化剂(如过氧化氢)等对眼睛、皮肤、黏膜也有一定的刺激性和腐蚀性。《化妆品安全技术规范》(2015年版)明确规定:在使用染发剂前应先局部少量使用,确保不会过敏后再大量使用。使用中应避免染发剂接触眼睛和身体其他部位皮肤,一旦出现过敏现象应立即停止使用,严重时应及时就医。


  染发产品受到严格监管


  目前我国对染发产品的监管力度越来越大,力求保证染发产品的安全性。


  染发产品在我国属于特殊用途化妆品,必须经过国家药品监督管理局审批,取得批准文号后才能上市。


  我国相关法规对染发剂成分限量有明确规定,《化妆品安全技术规范》(2015年版)明确规定了在化妆品中可添加的染发剂种类及最大允许浓度。其中,对苯二胺的最大允许浓度为2.0%,染发产品若添加了对苯二胺等苯二胺类染发成分,必须在标签上标注“含苯二胺类”。


  我国明确规定,所有染发产品必须在标签标识中标注类似以下内容:染发剂可能引起严重过敏反应;使用前请阅读说明书,并按照其要求使用;本产品不适合16岁以下消费者使用;不可用于染眉毛和眼睫毛,如果不慎入眼,应立即冲洗;使用时,应戴合适手套;面部有皮疹或头皮有过敏、炎症或破损,以前染发时曾有不良反应经历者请不要染发。不含警示语的染发产品为不合规产品。(作者单位:北京工商大学化妆品系)


  小提示


  由于其自身的理化性质及较强的角蛋白亲和力,对苯二胺是十分出色的染色剂,目前在染发产品中广泛应用。但其致敏性较强,容易引起过敏性皮炎、结膜炎等问题,如若使用不当还可能引起呼吸道疾病。此外,染发剂中一些其他成分(如氨水、过氧化氢)也有一定的刺激性和潜在致癌性。建议消费者谨慎染发并且不要过于频繁染发。


  在选择染发化妆品时,应选择正规商家生产的产品,并合理使用,以减少不良反应的发生。


  一些厂家经常在产品中宣传“本品不含PPD(对苯二胺)”,但其中却含有苯二胺类染发剂,我国禁止此类产品宣传。


(责任编辑:张可欣)

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