个人护理产品抑制人体氧化场：对室内空气质量与健康暴露的影响机制研究

本研究针对个人护理产品(PCPs)如何影响人体氧化场这一关键问题，通过结合多相化学动力学模型(KM-SUB-Skin-Clothing)和计算流体动力学(CFD)模拟，发现身体乳通过抑制皮肤油脂氧化产物6-MHO生成，而香水中乙醇溶剂作为主要OH汇，共同导致人体周围OH自由基浓度降低30-140%。该成果发表于《科学进展》(SCIENCE ADVANCES)，为评估化妆品使用对室内化学环境及健康暴露风险提供新视角。

　　

论文解读
在现代社会，人们90%时间处于室内环境，而臭氧(O₃)与人体皮肤油脂反应形成的"人体氧化场"——羟基自由基(OH)浓度可达2×10⁵ molecules cm^?3，这种高活性氧化剂能显著改变室内化学组成。然而全球年产值6460亿美元的个人护理产品(PCPs)广泛使用是否影响这一自然净化机制尚不明确。丹麦技术大学团队在《SCIENCE ADVANCES》发表的研究，首次揭示身体乳和香水如何通过双重机制破坏人体氧化场。

研究采用质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)实时监测22.5-m³环境舱内挥发性有机物(VOCs)，结合比较反应活性法测定总OH反应活性。通过KM-SUB-Skin-Clothing模型模拟皮肤-衣物多相化学反应，并运用CFD重建人体周围化学场空间分布。实验招募4名19-27岁男性志愿者，控制温度(26°C)、湿度(25%)和O₃浓度(45 ppb)，对比使用/未使用PCPs时的化学变化。

身体乳案例研究
中性身体乳含有的苯氧乙醇使OH反应活性增加170%，同时稀释皮肤角鲨烯浓度，导致关键OH前体6-MHO生成减少34%。模型显示13μm厚乳霜层使皮肤油脂成分稀释至7%，且含有的亚油酸与O₃反应生成反式-2-壬烯醛，形成竞争性OH来源。CFD模拟揭示苯氧乙醇在呼吸区浓度比环境空气高2.8倍。

香水案例研究
商业香水"ck one"喷洒后乙醇瞬时浓度达3740 ppb（占VOCs总量>99%），使OH浓度骤降86%。尽管含柠檬烯等单萜烯（10.6 ppb）可通过O₃反应产OH，但乙醇作为主要OH汇占反应活性的76%。纯芳樟醇模拟显示，无乙醇溶剂时OH浓度仅降低10%，证实市售香水乙醇基质的主导作用。

单组分香水敏感性测试
芳樟醇（薰衣草主要成分）在10 ppb浓度下虽增加OH反应活性，但通过O₃反应生成OH的补偿效应使净OH损失<10%，其氧化产物因低浓度和反应速率对系统影响有限。

PCPs对人体氧化场影响机制
CFD可视化显示：身体乳成分在600秒内形成稳定化学梯度，呼吸区苯氧乙醇浓度达环境1.6倍；而香水成分40秒内即在头顶形成浓度超环境10倍的羽流。二者通过不同时间尺度调控OH场：香水产生瞬时高强度抑制，身体乳则造成持续影响。

该研究阐明PCPs通过"皮肤物理屏障"和"气相OH汇"双重途径抑制人体氧化场。鉴于OH自由基能促进污染物肺部分布（通过增加水溶性）并引发心血管生物标志物变化，研究建议重新评估PCPs在密闭环境的使用策略。值得注意的是，虽然PCPs抑制了潜在有害氧化产物的生成，但其直接释放的化学物质（如苯氧乙醇）的健康风险仍需权衡。这项成果为"室内化学-人体暴露-健康效应"三联体研究提供了新范式，对建筑环境设计和个人护理产品配方优化具有指导意义。