化妆品乳霜配方中月桂基异喹啉鎓溴化物（LIB）的体外皮肤吸收

《Food and Chemical Toxicology》：In vitro dermal absorption of Lauryl Isoquinolinium Bromide (LIB) from a cosmetic cream formulation

　　

摘要

月桂基异喹啉鎓溴化物 (LIB; CAS 号 93-23-2) 作为防腐剂使用，并因其抗静电、除臭和表面活性剂特性，在韩国和日本的化妆品中最高使用浓度为 0.05%。由于尚未报道 LIB 的皮肤吸收情况，我们根据美国 FDA 和韩国食药署指南进行了 LIB 的体外皮肤吸收研究。在皮肤吸收研究之前，开发了使用液相色谱 - 质谱联用仪 (LC–MS/MS) 对拭子、角质层 (SC)、皮肤（真皮 + 表皮）和受体液中 LIB 进行定量的分析方法。该 LIB 分析方法表现出良好的线性 (r²=0.9984-0.9995)、准确度 (91.8-113.7%) 和精密度 (0.6-8.5%)。使用商业可获得的小猪皮肤，通过 Franz 扩散池测定 LIB 的皮肤吸收。对于乳膏剂型，以 10 μl/cm² 的剂量将 0.038% 的 LIB 涂抹于皮肤上。涂抹 24 小时后，用酒精棉签擦拭皮肤表面，通过胶带剥离法收集角质层，并收集剩余皮肤进行分析。结果显示，0.038% 乳膏剂型的 LIB 总皮肤吸收率为 0.08 ± 0.04 μg/cm² (2.18 ± 1.06%)。

引言

化学物质月桂基异喹啉鎓溴化物 (LIB; PubChem CID 7132; CAS 号 93-23-2)，也称为 2-十二烷基异喹啉鎓溴化物，是一种季铵盐化合物 (QAC)，在全球化妆品配方中使用。在韩国，LIB 被允许作为防腐剂（抗菌剂）用于半永久乳膏配方中，停留型化妆品中最高浓度为 0.05%。在欧洲成分库存来源中，月桂基异喹啉鎓溴化物被注明具有抗菌、抗静电、除臭和清洁（表面活性剂）相关功能，表明该成分在化妆品配方中可能具有多种特性 (韩国化妆品协会，n.d.；欧盟委员会，n.d.；国家生物技术信息中心，2026；SpecialChem, 2021)。

QAC 通常包含一个带正电荷的氮原子，使其能够与带负电荷的表面或生物膜相互作用。由于这些特性，QAC 已被用于各种配方中，具有抗菌、防腐、抗静电或表面活性剂相关用途。在此背景下，LIB 可被视为一种兼具防腐相关功能和配方相关功能的化妆品成分。然而，尽管其在某些化妆品用途上获得了法规许可，但与其他已建立详细安全评估的化妆品成分相比，关于 LIB 的公开毒理学信息似乎有限 (SCCS, 2023; Osimitz and Droege, 2025)。

特别是，综合安全评估所需的信息，如重复给药毒性、遗传毒性、局部刺激、皮肤致敏性和皮肤吸收数据，在公共领域尚未得到充分建立。由于化妆品成分直接应用于皮肤，应考虑局部效应以及通过皮肤产生全身效应的可能性。对于 LIB，关于皮肤吸收率、皮肤滞留和渗透的公开数据似乎有限，这可能会增加暴露评估及随后风险评估中的不确定性。因此，进行关于皮肤吸收或皮肤滞留的研究对于该成分基于暴露的风险评估是必要的 (Chung 等，2026c; OECD, 2004a; OECD, 2004b)。

风险评估是评估物质对人体健康潜在不良影响的系统过程，通常包括危害识别、危害表征、暴露评估和风险评估。在化妆品成分风险评估中，应考虑预期使用条件下人体的实际暴露水平。皮肤吸收是估计全身暴露剂量 (SED) 的关键输入参数，随后用于安全边际 (MoS) 计算。由于皮肤渗透可能因理化性质、载体组成、浓度、使用量、暴露时间和使用条件（如停留型或冲洗型）而异，需要化合物和场景特定的皮肤吸收数据以减少暴露评估中的不确定性 (Kim 等，2019; Kim 等，2024a; Kim 等，2024b; Kim 等，2026b; Ko 等，2024; Lee 等，2019; Lee 等，2026; OECD, 2004a; OECD, 2004b; Potts and Guy, 1992; SCCS, 2023; Zhang 等，2012)。

对于停留型化妆品产品，这一考虑尤为重要，因为这些产品在使用后可能在皮肤表面停留较长时间。在半永久乳膏配方的情况下，成分与皮肤的接触时间可能相对较长，因此应分别评估留在皮肤表面、滞留在角质层中、分布到活性皮肤中或渗透进受体液中的物质数量。在这些区室中，皮肤渗透通常被认为是潜在全身可用性的相关指标，而皮肤滞留数据对于了解局部暴露可能很重要。因此，生成 LIB 的皮肤吸收和皮肤滞留数据对于完善基于暴露的风险评估并支持其在化妆品使用条件下的安全评估很重要 (OECD, 2004a; OECD, 2004b; SCCS, 2023)。

体外扩散池研究，包括根据 OECD TG 428 进行的研究，提供关于表面残留物、角质层滞留、活性皮肤滞留和受体液渗透的标准化和分区室信息。在这些系统中，Franz 扩散池被广泛用于体外皮肤吸收研究，因为它允许在受控条件下实验评估受试物质穿过皮肤屏障的运动。Franz 扩散池由供体室和接收室组成，中间由皮肤膜隔开，能够模拟皮肤暴露及随后透过皮肤渗透。选择合适的皮肤模型也是此类研究中的重要考虑因素。由于与人类皮肤具有结构相似性，包括可比的表皮特征，猪皮肤已被广泛用作人类皮肤的替代物 (Kim 等，2023; Kim 等，2024c; Uhm 等，2023; Chung 等，2026b; OECD, 2004a; OECD, 2004b; Franz, 1975)。

皮肤吸收研究中的另一个重要考虑因素是用于定量不同基质中受试物质的分析方法。从扩散池研究中获得的样品可能包括配方残留物、皮肤清洗液、角质层样品、活性皮肤提取物和受体液，所有这些可能含有干扰分析的配方成分或皮肤衍生物质。因此，需要一种高灵敏度和选择性的分析方法，以准确定量复杂生物和配方相关基质中的 LIB (Chung 等，2026a; OECD, 2004b; Franz, 1975; 美国 FDA, 2018; ICH, 2022; 食药署，2023)。

在本研究中，使用液相色谱 - 串联质谱 (LC-MS/MS) 通过多反应监测 (MRM) 定量每种基质中的 LIB，这是一种用于在复杂样品中定量目标化合物的高灵敏度和选择性分析技术。基于 LC-MS/MS 的 MRM 分析通过监测目标化合物的特定前体离子至产物离子转变来实现选择性定量，当分析物浓度低或预期存在基质干扰时特别有用。因此，考虑到 LC-MS/MS 分析适用于评估体外皮肤吸收研究过程中收集的受体液、皮肤提取物和其他样品中的 LIB 浓度 (Kim 等，2026a; 美国 FDA, 2018; ICH, 2022; 食药署，2023)。

总体而言，本研究旨在利用 Franz 扩散池系统在乳膏使用条件下评估 LIB 的体外皮肤吸收和皮肤滞留，并使用 LC-MS/MS 分析定量每种基质中的 LIB。

章节片段

化学品和试剂

月桂基异喹啉鎓溴化物 (LIB) 购自 BLD Pharm（中国上海）。用作 LIB 内标的 2-氨基苯酚 (2AP) 购自 Sigma-Aldrich Co.（美国密苏里州圣路易斯）。乙腈、甲醇和 HPLC 级水购自 Honeywell Burdick & Jackson（美国密歇根州）。甲酸购自 Merck Millipore（美国新泽西州）。LIB、2AP 的基本理化性质总结于表 1。

LC-MS/MS 分析条件

LIB 的分析使用液相色谱进行

分析方法验证（准确度和精密度）

LIB 的 LLOQ 水平 (0.005 μg/mL) 如图 1 所示。基质样品中 LIB 的峰高是信噪比 (S/N) 的三倍，且形状对称。LIB 和 2AP 的保留时间分别为 3.67 和 1.90 分钟。LIB 的校准曲线在 0.002–0.5 μg/mL 的检测浓度范围内表现出良好的线性，R² 值范围为 0.9984 至 0.9995（表 2 和图 2A）。五个 LIB 质控样品重复

讨论

为了分析和定量体外皮肤吸收研究中获得的基质中的 LIB，开发并验证了一种针对清洗液 (WASH)、角质层 (SC)、活性皮肤 (SKIN) 和受体液 (RF) 的 LC-MS/MS 方法。由于这些基质可能含有皮肤衍生成分、配方残留物、萃取溶剂或其他干扰物质，因此需要选择性定量 LIB。开发的基于 MRM 的方法在 0.002–0.5 μg/mL 的浓度范围内表现出良好的线性，

CRediT 作者贡献声明

Han Nah Chung: 调查。Jung Dae Lee: 调查。Gi-Wook Hwang: 可视化，方法论。Kyu-Bong Kim: 写作 - 审阅与编辑，监督，项目管理，资助获取。Ji Woo Kim: 写作 - 原始草稿，验证，软件，形式分析，数据管理。Hyang Yeon Kim: 调查

未引用参考文献

韩国化妆品协会 n.d. 月桂基异喹啉鎓溴化物，; 国家生物技术信息中心，.

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文中报告的工作。

伦理声明

本研究使用了商业可获得的小猪皮。作者没有直接使用活体动物，根据机构规定不需要伦理批准。

数据可用性

数据将根据请求提供。

资助

这项工作得到了大韩民国食药署拨款 (24202MFDS267, 24202MFDS269) 的支持。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文中报告的工作。

Ji Woo Kim|Hyang Yeon Kim|Han Nah Chung|Jung Dae Lee|Gi-Wook Hwang|Kyu-Bong Kim