郭庆荣 王 莹 汤 鸣*
北京宝洁技术有限公司,北京,101312
2000年世界上第一颗洗衣凝珠产品由宝洁公司在英国推出上市[1]。2013年洗衣凝珠产品正式登陆中国市场,2019-2021年迎来快速发展。根据阿里平台统计显示,2021年1-9月,阿里平台洗衣凝珠总体销售额超过9亿元,销量超过1500万件,销售额同比增长24%,是中国洗涤产品市场增长最快的品类。
凝珠产品不同于传统洗涤产品,它是把浓缩化的洗衣液包在水溶性的膜里生产而成的。如果在使用前意外暴露,可能引起皮肤、眼睛、误食等意外伤害。在全球上市过程中,多个地区发现类似现象。特别是3岁以下的儿童,他们因为缺乏安全判断的意识和能力,遭受意外伤害的风险更高。为此,全球主要市场都有针对凝珠产品的安全规范。宝洁公司在中国洗衣凝珠上市之初就充分学习了其他地区的安全经验,降低产品风险。然而随着凝珠的生产企业越来越多,安全规范的经验和执行不一致,消费者对产品正确使用和安全储存认识不足,导致儿童意外暴露风险时有发生并得到广泛关注,凝珠产品的安全性也得到了行业协会和政府监管机构的高度重视[2]。
2021年10月,在南京召开的第41届中国洗涤用品行业年会上,中国洗涤用品工业理事会理事长汪敏燕呼吁:“中国洗涤用品所有负责任的企业,要认真执行行业标准,守住洗衣凝珠产品质量安全底线,共建浓缩洗涤剂的良好生态”。她同时也指示,2021年中国洗涤用品工业协会的重点工作之一,就是引导行业为消费者提供放心安全的洗衣凝珠产品。
短短两个月后,工信部发布[2021]33号公告,批准了QB/T5658《洗衣凝珠》行业标准。工信部与协会对这种新剂型洗涤产品的高度重视,保证产品的安全性是背后最主要原因。在此项行业标准中,几大与安全相关的理化指标及包装安全设计要求将成为保障洗衣凝珠产品质量安全的关键措施。
有了行业标准的正式颁布及实施,洗衣凝珠市场将得到有效规范,产品安全也将得到有力保障。对于普通消费者而言,使用遵守行业标准的有责任感公司的产品时心里放心,安全有保证。对于洗涤行业的参与者而言,理解这些指标设置背后的科学原理对有效执行标准具有指导意义。
本文将结合宝洁公司在全球市场的实践经验和安全评估体系对支撑这些指标设计的理论基础进行探讨。
安全评估是一门跨领域的学科,其目的在于了解及测定产品成分的潜在毒性和可能的暴露量,从而最终评价和确定与该成分暴露相关的风险。目前,国际通用的安全评估方法是基于暴露的四步法风险评估框架,主要包括危害识别、剂量反应关系评定、暴露量评估及风险表征(图1)。
图1 基于暴露量的四步法风险评估程序
美国国家科学院(NAS)于1983年首次正式发表了关于四步风险评估程序的指南性文件,并于2009年进行了更新[3-4]。该方法在过去的几十年中得到了广泛的应用,并被全球很多监管机构和权威组织采纳及应用于化学品和各类产品的安全评估,例如经济合作和发展组织(OECD)、欧洲化学品管理局(ECHA)、欧盟消费者安全科学委员会(SCCS)、欧洲食品安全局(EFSA)、美国环保署(EPA)等。此外,中国生态环境部、国家药品监督管理局等政府机构也于近两年先后发布了安全评估相关的技术导则,例如《化学物质环境与健康危害评估技术导则(试行)》《化学物质环境与健康暴露评估技术导则(试行)》《化学物质环境与健康风险表征技术导则(试行)》《化妆品安全评估技术导则(2021年版)》等。
2.1.1 危害识别
危害是物质或物体本身固有的性质,是指它对人体健康造成潜在的不良或有害影响的可能性。在实践过程中,需要通过收集所有与化学成分及配方相关的数据资料来评估其危害,包括成分的理化性质(包括已知或可疑的杂质)、生产工艺和潜在使用方式以及与化学成分相关的所有毒理学数据、临床和流行病学资料等。根据已有资料,安全评估专家可以基于证据权重分析确定现有数据是否充足,并得出对危害评估的定性或定量的结论。
2.1.2 暴露量评定
暴露量评定是对一个潜在危害的暴露强度、持续时间和频率等进行的定量评测。某化学物质如若造成损害,一定要有足够的强度、时间和频率(即剂量)的暴露。15世纪的毒理学之父Paracelsus曾有一句至理名言,“所有物质都是有毒的,世上没有绝对无毒的物质,两者的界限是由剂量来决定的”。若需要判断某化学物质是否对人体产生危害,一定要确定其是否会对人体产生暴露,因此通常需要根据相关数据信息建立相应的暴露模型,从而确定暴露的可能性和/或计算暴露量。这些数据包括但不限于:可能接触的目标人群、产品使用情形及暴露途径、暴露的时间和频率、某化学物在配方中的用量、人体的使用量与吸收量的估算等。这些数据大多来源于严谨的消费者行为与习惯的调查或者对消费者模拟使用的分析研究,有很多国际权威机构也会对相关内容进行发布和报道,必要时可以通过新的测试收集相关数据。
在极少数情况下,由于产品使用不当,或者偶然发生意外,会造成一些意外暴露的情况,比如:洗涤剂,眼暴露情形偶有发生,尤其是凝珠产品。为了以确保消费者的安全,还应评估意外暴露情况的产品安全性。
2.1.3 剂量-反应关系评定
剂量-反应关系评定是分析评价毒性反应发生率或严重程度与暴露剂量或浓度的关系,通常是预测不同暴露量水平下的人体反应结果的基础。化学物质根据剂量-反应关系的特征可分为有阈值或无阈值化学物,从而影响在产品中的应用。
2.1.4 风险表征
风险是指人暴露于一种化学品或物品后出现不良反应的可能性。风险是由物质的危害和暴露水平决定的,只有当危害和暴露同时存在时才可能造成风险。当某物质的安全界限(由危害评估得到)高于其对人体产生的暴露量时,则风险是可接受的;反之,若某物质的暴露量高于其安全界限,则风险可能是不可接受的,此时需要进一步优化或调整对该物质的使用情况或者判定该物质不能用于某配方中。在风险表征的过程中,还要考虑不确定性因子,例如从动物实验结果外推到人体的安全界限等,从而正确地判断安全边际。
通常,成品的安全性是基于每个成分的安全性数据和评估以及与已安全上市的配方相对比而确定的。在必要的时候,可以通过增加相应的测试来确认产品安全。
有些风险可以通过产品设计来预防和降低风险。例如在药品包装中使用的童锁瓶盖可以有效地防止儿童打开药瓶误食药物。在洗衣凝珠的实践中,这一理念也被广泛使用。考虑到误食的风险主要来自于儿童,凝珠的包装也进行锁扣设计防止儿童轻易打开,并在外包装加上安全标识提醒消费者将产品远离儿童,防止误食。此外,凝珠的膜中加入了苦味剂亦是一种风险控制的措施,进一步降低误食的可能性。同时宝洁公司对膜的溶解速度、抗压强度、凝珠体积及产品配方进行了限制,一方面要尽可能降低误食的可能性,另一方面尽可能降低万一误食或意外暴露下造成的风险,避免造成不可逆的伤害。
虽然研究人员在新品上市前对产品使用场景进行充分的考虑来进行风险评估,但是消费者的使用习惯,使用方法千差万别,有可能造成意想不到的风险。所以新品上市后,产品的安全监测是产品安全体系中的重要组成部分,这样才能真正形成产品安全保障的闭环。一般由安全监测的专业人员组成的产品市场监测团队,根据明确的工作流程来搜集和处理获得的监测数据,以便能科学、及时地分析和确定产品上市后的安全性。
安全评估中,传统的毒理学试验数据(多来自于动物实验结果)为化学物的危害识别提供了大量的资料。但是,随着工业的发展和大量新化学品的增加,越来越多动物实验的替代方法开始用于填补当今化学物危害评估中的毒理学数据空白。21世纪初,欧盟禁止化妆品采用动物实验,这在很大程度上促进了动物替代方法的研究进展。近年来,皮肤刺激/腐蚀、皮肤致敏、眼刺激、光毒性和遗传毒性等替代方法的发展和监管接受等取得了重大进展。过去十余年,超过20项动物替代方法的技术指南(TGs)得到了验证,并已收入OECD测试指南清单,以取代或补充目前的动物实验。除体外试验外,非测试类方法如毒理关注阈值(TTC)、基于毒理学构效关系的交叉参照(SAR-based readacross)等也大量应用于安全评估,用于补充数据的缺失,特别是针对复杂毒性终点的评估等。此外,OECD的AOP计划、欧盟SEURAT计划、美国Tox21倡议,以及巴西、俄罗斯、印度和韩国等国家,都对替代方法高度关注,接受并鼓励非动物方法的使用。
过去10年,动物替代方法在中国也取得了很大发展,包括新技术的扩充和法规接受等。中国毒理学会于2014年成立了毒理学替代法与转化毒理学专业委员会,不断推广并促进动物替代方法在中国的发展。自2016年起,《中国化妆品安全技术规范》(《规范》)已收录了多个动物替代试验方法,例如国家药品监督管理局在《规范》中收录了3T3中性红摄取光毒性试验(3T3NRU)和离体皮肤腐蚀性大鼠经皮电阻试验(TER)。同时,动物替代方法已被多个监管体系的法规所接受,例如《新化学物质环境登记指南》《化妆品监督管理条例》等。
尽管已经取得了这些进展,但是动物替代方法领域还有更多的工作要做。从方法的开发到方法的采纳、知识的普及到实际的应用,还需要监管机构、专家和行业的共同努力。
中国对安全评估体系的要求相较于世界先进国家起步较晚,目前更多地集中在化学品、食品、化妆品管理等相关领域。目前政府对相关产品制定的法规,都以安全性评价为基础,以风险管理为目的。安全性评价机制是风险管理的基础工作,没有安全性评价为基础,风险沟通就没有说服力。洗涤行业即将实施的标准《洗涤用品原料健康风险评估导则》,从危害评估、暴露评估、风险性表征等方面提出要求,深入探索健康风险评估方法在洗涤用品原料健康风险评估中的应用,填补了我国洗涤用品原料健康风险评估相关技术文件和体系的空白。千里之行,始于足下,中国的产品要想走向世界,和世界接轨,就迫切需要学习与采用世界上先进的、科学的安全评估方法对市场进行规范和约束,同时健康地促进市场的良性发展。
参照安全评估系统,就不难理解洗衣凝珠行业标准中设定的指标背后的科学理由。首先需要定义凝珠的“事故防范学”,意外事件发生因果关系的研究与分析是事故防范学的定义,了解意外事件的根本原因以找到有效的解决方案是事故防范学的应用。洗衣凝珠标准里设定的种种指标,恰是这种应用的具体呈现。以宝洁公司洗衣凝珠的产品设计和安全评估过程为例(图2),洗衣凝珠产品的安全评估贯穿于技术研发的全过程,并且随着市场监测结果的反馈不断提升设计,降低安全风险。
图2 产品的安全评估贯穿于技术研发的全过程
(1)首先,产品设计者需要回答的问题是:哪些因素造成了凝珠的意外事件?考虑的维度如下:
个人因素:包含年龄、性别、暴露途径等。
产品因素:包含产品的包装、接触途径等。
环境因素:包含地点、认知等。
(2)欧洲AISE 2015年的数据[5]以及宝洁公司2018年对主要市场暴露事件研究数据显示:
洗衣凝珠意外事故中的人群有大于80%的分布处于3岁及以下的婴童;
超过80%的事件产品没有存放在儿童安全的地方;
接触到产品的途径有2/3从包装中拿到,1/3从包装外拿到;
包装是打开的,儿童自行打开包装以及没有使用原始包装是造成意外拿到产品的主要原因,暴露的途径主要集中在:经口(64%)、眼睛(13%)以及皮肤(23%)。
洗衣凝珠的意外暴露事件的频率与传统品类相比有所提高;
和传统品类相比,凝珠产品发生不良反应的频率更高;
大多数症状在1 d内就会恢复。
(3)通过以上的研究结果,欧盟的洗涤剂行业协会(AISE)制定了产品责任计划(PSP),并于2014年12月正式列入欧盟化学品分类、标签和包装法规(EU CLP)文件[5]。应用安全评估系统,提出了针对以上事件的应对措施,其中包括:
外包装不透明:儿童看不到产品,以降低对儿童的吸引;
外包装可重复关闭:延误儿童的接触,提供危害的信号;
阻止儿童接触:包装需要两只手协作且要足够的力量;
凝珠的膜需要苦味剂,且6s内起作用:减少儿童吃的行为,减少重复大量误食;
30 s内在水中保持不溶:给苦味剂作用时间,能抵抗日常使用和接触;
可承受300 N的压力:抵抗供应链过程的磨损,抵抗儿童的力量;
外包装上应用标准安全图标:清楚快速的沟通;
广泛进行消费者教育与宣传;
监控意外暴露事件并收集数据。
(4)美国的ASTM随即跟进采用了欧盟CLP中上述对凝珠的要求,这些措施同时起作用,欧洲的凝珠意外暴露事件随着欧盟CLP及AISE PSP实施之后大幅减少。
中国的洗衣凝珠市场处于刚起步的阶段,这对我们是挑战同时也是机遇。消费者对产品越来越高的要求激发了行业对高质量、安全性、绿色性发展趋势的迫切需求。互联网时代,安全事件的发酵速度与深度会有可能将独立的个别企业罔顾消费者安全的独立事件迅速影响到整个行业的发展,因此企业必须严格自律,确保产品的安全性。同时中国安全评估系统也在建立和完善之中,凝珠相关安全标准在行业内达成共识,并且形成标准颁布实施。产品安全是全方位的,建议以凝珠标准的颁布为契机进一步在原料和产品安全评估等方面建立综合的安全评估体系,确保产品质量,满足消费者对安全、高质量产品的追求。