張小媚,曾子君,周智明,李彥君
(廣東省藥品檢驗所國家藥品監督管理局化妝品風險評估重點實驗室,廣東廣州510663)
黃體酮是卵巢分泌的具有生物活性的主要孕激素,作為藥物使用具有調經和保胎等作用[1-2]。相對于藥品,在我國現行《化妝品安全技術規范》[3]中,黃體酮被列為禁用物質,禁止其作為原料添加在化妝品中。但因其具有促進毛發生長、美白、除皺和增加皮膚彈性等作用,故常被一些不法生產商非法添加到化妝品中,以達到祛斑美白、抗皺等功效。但若長期使用這類化妝品會產生較大的副作用,甚至致癌[4]。因此,加強對黃體酮的監管對確保化妝品產業的健康發展具有重要的意義。
近年來,隨著我國對化妝品監管力度的不斷加大,化妝品中非法添加黃體酮的情況得到有效遏制。然而,最近廣東省藥監部門通過化妝品安全風險監測發現,化妝品中的某些原料、植物提取物等本身含有黃體酮,因此容易把黃體酮帶入到化妝品中。例如,川芎、羌活提取物具有防脫養發、美白、保濕、抗炎等功效,是很好的化妝品原料,但由于這些植物來源的原料本身含有或經提取后可能生成黃體酮,所以使用過程中有一定的安全隱患。因此,有必要對黃體酮的安全性進行風險評估,并根據評估結果調整相應的管理規定,確保黃體酮若無法避免作為雜質被帶入化妝品時,在正常、合理及可預見的適用條件下不會對人體健康產生危害。
黃體酮分為內源性黃體酮和合成黃體酮制劑,不同來源、不同用量的黃體酮帶來的安全風險不盡相同[5]。本文對化妝品中黃體酮的安全性評價研究進行綜述,旨在為黃體酮的風險監管提供依據。
黃體酮(C21H30O2)又稱孕酮激素、黃體激素,CAS 號為57-83-0,EINECS 登錄號為200-350-6,結構式如圖1 所示。黃體酮為白色或類白色的結晶性粉末,無臭,需避光、密封保存,在三氯甲烷中極易溶解,在乙醇、乙醚或植物油中溶解,在水中不溶[6]。

圖1 黃體酮結構式
天然黃體酮溶解度低,體內吸收差,口服后經胃腸道迅速吸收,2 ~4 h 達到最大血藥濃度,但其主要在肝臟代謝,生物利用度不足5%,首過效應強,肝臟毒性明顯,臨床應用效果較差[7]。目前,黃體酮使用和研究較多的劑型為肌內注射液和陰道緩釋凝膠。但由于肌內注射需要多次往返醫院,且可引起過敏反應,而陰道給藥起效慢,因此臨床應用需結合患者實際情況進行選擇。近年有研究發現,經皮給藥可避免肝臟的首過效應和胃腸道破壞,顯著提高某些半衰期較短的藥物的療效,并能使血藥濃度在較長時間內維持穩定[8-9]。
陶虹等[10]選用小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、比格犬和小型豬的離體皮膚,采用Franz 擴散池法,用高效液相色譜法測定接收液中的黃體酮含量,并進行不同模型的擬合。結果顯示,小鼠腹部皮膚對黃體酮的穩態透皮速率[(8.854 3±0.741 1)μg/(cm2·h),時滯1.6 h]在6 種動物皮膚中最高,小型豬皮膚的穩態透皮速率[(0.415 3±0.020 6)μg/(cm2·h),時滯2.9 h]較低。據文獻報道,豬的皮膚特性與人的最為接近[11],從豬的實驗參數大致推斷出黃體酮在人皮膚上的滲透情況,其穩態透皮速率數據可以作為人體透皮吸收過程的參考。
關于黃體酮制劑的臨床前毒性研究較少,其急性毒性有待進一步研究。據文獻報道,小鼠靜脈注射黃體酮的半數致死量LD50為100 mg/kg,大鼠腹腔內注射黃體酮的LD50為327 mg/kg[7]。通過急性經口毒性試驗和LD50的測定可評價受試物的毒性;急性經皮毒性試驗研究和經皮LD50的確定可評價受試物經皮染毒的毒性[3]。由于判斷黃體酮毒性分級的試驗數據有限,因此暫無法評價黃體酮的急性毒性,判斷其毒性分級需要更多的研究數據。
皮膚刺激性和致敏性是化妝品安全風險評價中的一項重要毒理學指標。前文提到,豬的皮膚特性與人的最為接近,因此皮膚刺激性與致敏性試驗采用豬皮膚會更好,但有關黃體酮對豬皮膚的刺激性、致敏性的研究極少,且家兔和豚鼠皮膚非常敏感,故常作為皮膚刺激性和致敏性試驗的首選[3]。
研究發現,黃體酮不具有皮膚刺激性和致敏性。趙文惠等[12]采用2%黃體酮乳膏、陶虹等[13]采用黃體酮熱熔壓敏膠透皮貼劑,以及鄒毅等[14]采用黃體酮藥膜分別對家兔進行皮膚刺激性試驗和對豚鼠進行皮膚致敏性試驗,結果均顯示黃體酮對皮膚不具有刺激性和致敏性。
黃體酮具有一定的細胞毒性。在一項毒性試驗研究中發現,向子宮內膜癌細胞的組織培養物中添加高濃度的黃體酮(50~200 μg/mL)會抑制DNA合成,從而導致細胞存活率降低。對于腎上腺細胞,使用7 μg/mL 黃體酮可實現50%的生長抑制。雞心室細胞培養物的細胞生長抑制值為4 μg/mL 黃體酮[15]。表明不同濃度黃體酮會對不同細胞的生長產生抑制。
自1989 年以來,歐盟已禁止黃體酮在動物飼料中作為生長促進劑使用,因此關于其遺傳毒性的可用數據有限。早期研究者們發現,黃體酮無明顯致突變、致癌和致畸的遺傳毒性。例如,在沙門氏菌致突變試驗(Ames 試驗)中,研究者發現黃體酮不是誘變劑[16]。趙達亞等[17]通過實驗發現,黃體酮具有誘變效應,但機體染色體隨著藥物的排泄能夠進行修復。黃體酮對女性及子代影響的研究顯示,黃體酮無明顯致突變、致癌和致畸的遺傳學效應[18]。
非整倍體主要由染色體丟失和不分離產生,在化學品和輻射的常規測試中,非整倍體被認為意義重大。在過去的幾年中,胞質分裂阻斷微核(CBMN)技術已發展成為檢測非整倍體誘導的可靠檢測方法。目前,將基本方法與適當的分子探測技術(如著絲粒的免疫熒光標記和熒光原位雜交)相結合即可作為檢測染色體丟失和不分離的檢測方法。為了彌合這一差距,某研究機構采用細胞質分裂阻斷微核(CBMN)測定結合熒光原位雜交探索黃體酮的非整倍體誘導力。研究表明,黃體酮具有遺傳毒性并通過不分離機制誘導產生非整倍體[19]。
重復劑量毒性是指連續暴露后對組織和靶器官所產生的功能性和/或器質性改變。為了確定風險物質的毒性反應與暴露劑量之間的關系,需要進行劑量反應關系評估。而對風險物質的有閾值毒性效應的劑量反應關系評估,需獲得未觀察到有害作用劑量(NOAEL)或基準劑量(BMD)。此結果可為評價受試物經皮滲透性、作用靶器官和慢性皮膚毒性試驗劑量選擇提供依據。
為了測試黃體酮的重復劑量毒性,某研究對黃體酮和大鼠進行了劑量反應關系評估,并獲得了黃體酮的NOAEL 值。該研究對4 組[對照組、低劑量(75 mg/kg)、中劑量(150 mg/kg)和高劑量(300 mg/kg)黃體酮微粉膠囊組]健康SD 大鼠(每組20 只)連續灌胃給藥14 周,觀察大鼠產生的毒性反應,停藥恢復4 周后再觀察。常規毒理學指標觀察結果顯示,黃體酮膠囊粉低劑量組與正常對照組比較差異無統計學意義;病理組織學檢查提示劑量組和停藥后各臟器及組織未見特殊改變;實驗結果顯示黃體酮膠囊粉可引起可逆性毒性反應,停藥后有延遲反應。這項研究表明重復劑量在75 mg/(kg bw)以內的黃體酮不會對機體產生不可逆的毒性反應[20]。
生殖發育毒性是指動物接觸化妝品原料和/或風險物質后引起生殖功能、胚胎的初期發育(如致畸)、出生前后發育、母體機能以及胚胎和胎兒發育障礙的可能性。生殖發育毒性評價是化妝品安全評估的重要組成部分。
相關動物實驗表明黃體酮具有一定生殖發育毒性。例如,梁燕秋等[21]將斑馬魚受精后144 h 的胚胎分別暴露在含0 ng/L、6 ng/L、45 ng/L 和90 ng/L 的黃體酮水環境中,結果發現黃體酮能夠改變斑馬魚早期胚胎發育階段下丘腦-垂體-生長軸相關基因的轉錄表達水平,進而對斑馬魚的生長發育產生潛在的危害。還有研究者在Wistar 大鼠妊娠期間,分別肌注0.1 mg/kg、1.0 mg/kg、5.0 mg/kg、20.0 mg/kg 黃體酮,發現除了最低劑量外,其余劑量均會導致胎兒缺陷甚至死亡。同時,相關試驗表明產前暴露于黃體酮的雌性大鼠、兔子、小鼠、恒河猴和豚鼠后代性發育也會受到一定的影響[22]。此外,還有研究發現新生小鼠對黃體酮表現出高度敏感,新生小鼠出生0 ~24 h,LD50達到70 mg/kg;出生49 ~72 h,LD50為1 200 mg/kg;出生121 ~168 h,LD50為2 700 mg/kg[15]。以上研究結果表明黃體酮對部分生物體具有一定的生殖發育毒性,人們尤其是孕婦對日常化妝品(含植物來源的原料)的使用需引起重視。
慢性毒性是指動物在正常生命期的大部分時間內接觸受試物所引起的不良反應。化學物質在體內的蓄積作用是發生慢性中毒的基礎。為了研究黃體酮是否具有慢性毒性,有研究者對雌狗進行74 周皮下注射黃體酮的毒性實驗[23],每組5 只,前12 周皮下注射劑量為0.083 mg/(kg·d)、0.250 mg/(kg·d)或0.750 mg/(kg·d),第13 ~36 周,皮下注射劑量為0.830 mg(/kg·d),2.500 mg(/kg·d)或7.500 mg(/kg·d),第37 ~74 周皮下注射劑量為2.500 mg/(kg·d)、7.500 mg/(kg·d)或22.500 mg/(kg·d)。結果表明,在試驗期內,對照組(賦形劑組)及受試組的注射部位均出現慢性炎癥。此外,受試組體重、血漿膽固醇及血糖量均超標,子宮體、內膜、卵泡均受到影響。在中、高劑量的受試組中,乳腺呈顯著小葉增生,并有纖維腺瘤樣結節。但這種結節的形成并不表明其會導致女性產生腫瘤,需要進一步研究。
自1985 年以來,美國國家毒理學計劃(NTP)將黃體酮列為“合理預期的人類致癌物”。美國衛生及公共服務部發布的第十五版致癌物報告中指出,黃體酮在大鼠、小鼠、狗中均能引起乳腺或雌性生殖道腫瘤。黃體酮與其他化學物質(已知的致癌物)聯合使用有協同致癌作用。研究發現,在感染乳腺腫瘤病毒的雌性小鼠中,皮下注射黃體酮增加了3-甲基膽蒽引起的乳腺腫瘤的發生概率;在未感染的小鼠中,它會導致腫瘤的早期發病。去卵巢小鼠中,通過在子宮內給予3-甲基膽蒽后,皮下注射黃體酮促進了子宮腫瘤(子宮內膜肉瘤)的發展。黃體酮的皮下注射和3-甲基膽蒽的局部應用導致雌性小鼠發生陰道癌和宮頸癌(鱗狀細胞癌)。大鼠中,暴露于7,12-二甲基苯并[a]蒽或3-甲基膽蒽后,皮下或肌肉注射黃體酮會導致乳腺腫瘤發病率增加或發病提前。在飲食中給予2-乙酰胺氟烯的雌性大鼠中,肌肉注射黃體酮能夠促進乳腺腫瘤的發展[24]。
有研究發現,黃體酮可能會抑制大鼠乳腺腫瘤的消退,卵巢切除后則刺激腫瘤生長,但其機制尚不清楚[25]。石青梅等[26]通過分別連續用低(0.2 mg/d)、中(0.4 mg/d)、高(0.8 mg/d)劑量黃體酮對裸鼠受試組、裸鼠對照組(0.04 mL/d 的茶油)各肌注一周,觀察血管瘤大小,發現早期血管瘤形成的因素之一可能是過量補充外源性黃體酮。
盡管國際癌癥研究機構(IARC)和NTP 都沒有找到足夠的證據來證明黃體酮暴露與人類癌癥的發展有關,但IARC 審查了關于黃體酮的致癌性的證據,認定黃體酮“可能對人類致癌”。
人們在日常生活、工作中可能會通過各種途徑接觸到黃體酮,人類潛在的外源性黃體酮暴露的主要途徑是經口、經皮、吸入以及注射。消費者可能會通過使用不同劑型的藥物、化妝品以及食用牛奶、乳制品等途徑接觸到黃體酮,還可能在黃體酮生產或配制成藥物的過程中通過吸入和皮膚接觸發生潛在的黃體酮職業暴露[24]。監測數據表明,一般人群通過攝入飲用水可能會接觸到遠低于治療劑量的黃體酮[27]。因此,對黃體酮的安全風險進行評估,確定其在不同領域的安全管理限值,以預防人們在日常生活、工作中過量地攝入黃體酮十分必要。
研究發現,黃體酮會增加可卡因對大鼠和妊娠母羊的心血管毒性[28-29]。楊宏[30]對經豬丹毒弱毒菌苗免疫的雌性小鼠注射黃體酮,并與常規的豬丹毒弱毒菌苗免疫的雌性小鼠同時做效力對比試驗,結果發現黃體酮能降低雌性小鼠的免疫功能。這些研究都表明黃體酮與某些已知藥物合用可能會增加其安全風險。
基于目前對黃體酮的安全評價研究發現,黃體酮不具有皮膚刺激性和致敏性,其急性毒性需進一步研究,但具有一定的遺傳毒性和生殖發育毒性,可能對人類致癌。此外,黃體酮還具有一定的心血管和免疫功能毒性等。綜合分析可推斷出人們使用含有黃體酮的化妝品時存在一定的安全風險,但由于其安全性評價研究較少,相關毒理學研究仍不充分,需要未來更多的研究數據支持。目前,我國《化妝品安全評估技術導則(2021 年版)》[31],歐盟化妝品法規(No.1223/2009)[32]和東盟化妝品指令都禁止將黃體酮用于化妝品中,但當黃體酮無法避免作為雜質帶入化妝品,有關部門在對黃體酮進行安全風險監測及評估時,需根據現有的毒理學數據,結合風險監測的結果,并參考國際法規,確定黃體酮的安全管理限值,及時調整相關法規對該物質的管理規定。