婴童运动护具中异噻唑啉酮汗液迁移限值模型的构建

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.230271

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (7): 72-80.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.230271

婴童运动护具中异噻唑啉酮汗液迁移限值模型的构建

马彤梅¹(), 朱镇海¹, 李琼¹, 黄理纳², 霍炜强³, 方晗³, 刘作起³

^1.华南理工大学化学与化工学院, 广东广州 510640
^2.深圳技术大学质量与标准学院, 广东深圳 518118
^3.广州海关技术中心, 广东广州 510623

收稿日期:2023-04-25 出版日期:2024-07-25 发布日期:2023-06-07
作者简介:马彤梅（1973—），女，教授，博士生导师，主要从事污染物检测、团簇化学研究。E-mail： tongmei@scut.edu.cn
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目(2022A1515010334);深圳技术大学自制仪器设备项目(JSZZ202201005)

Construction of a Limit Model for Isothiazolinones Migration from Children Sports Protection Articles to Sweat

MA Tongmei¹(), ZHU Zhenhai¹, LI Qiong¹, HUANG Lina², HUO Weiqiang³, FANG Han³, LIU Zuoqi³

^1.School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China
^2.School of Quality and Standards Academy, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, Guangdong, China
^3.Guangzhou Customs Technology Center, Guangzhou 510623, Guangdong, China

Received:2023-04-25 Online:2024-07-25 Published:2023-06-07
About author:马彤梅（1973—），女，教授，博士生导师，主要从事污染物检测、团簇化学研究。E-mail： tongmei@scut.edu.cn
Supported by:
the Natural Science Foundation of Guangdong Province(2022A1515010334)

摘要/Abstract

摘要：

婴童的生理特征和行为模式与成人存在一定差异，导致其在使用相同类型产品时，对有害化学物质的暴露频率及暴露量远高于成人。因此，各国法规标准对婴童用品设置了有害化学物质的安全限值，用以保护最脆弱且敏感的婴童群体。异噻唑啉酮是一种能引起过敏性皮炎的强致敏性化合物，国内尚未设置其化学安全限值，国外也仅限于对其总含量的限制。为此，文中通过考察婴童的化学安全评估方法，总结现有化学安全限值模型，明确了构建限值模型的关键步骤。首先确定剂量反应数据；接着根据产品使用特征确定限值的量纲；然后基于量纲分析法，引入产品特征和人体行为模式参数，建立剂量反应数据与限值之间的联系。在此基础上，通过引入致敏阈值、总致敏评估因子、出汗率、运动时长构建了婴童运动护具中异噻唑啉酮汗液迁移限值模型。最后，结合婴童及产品特征选择合适的参数值，并应用该模型计算出3种异噻唑啉酮（MI、CMI和BIT）的迁移限值，分别为0.150、0.014和0.150 mg/L。该值拟在2023年底公布的国家标准《婴童用品日常运动防护器具通用技术要求》中被应用，用以保障婴童皮肤免受异噻唑啉酮的危害。

关键词: 婴童运动护具, 异噻唑啉酮, 化学安全限值模型, 汗液迁移

Abstract:

The physiological characteristics and behavioral patterns of infants are somewhat different from those of adults, resulting in a much higher frequency and amount of exposure to harmful chemicals than those of adults when using the same type of products. Therefore, national regulations and standards have set safety limits for harmful chemicals to protect the most vulnerable and sensitive infants. Isothiazolinone, as the common additive to improve antibacterial performance of children products, is a potential sensitizing compound that can induce allergic dermatitis. So far there is no chemical safety limit setting for it in China, while in the international existing regulations and standards, this chemical is only restricted with the total content limit. To this end, this study examined the chemical safety assessment method of infants, summarized the existing chemical safety limit model, and defined the key steps of constructing the limit model. First, dose-response data of the chemical was determined; then the dimension of the chemical limit was confirmed; after that, with the dimensional analysis method, the parameters based on product characteristics and human behavior patterns were introduced to establish the connection between the dose-response data and the chemical migration limit. On this basis, by introducing parameters of no expected sensitization inducing level, sensitization assessment factors, sweat rate and sports time, it proposed the limit model for isothiazolinones migration from children sports protection articles to sweat. Finally, the appropriate parameter values were selected based on the infant and product characteristics, and the model was applied to calculate the migration limits of the three isothiazolinones (MI, CMI and BIT) at 0.150, 0.014 and 0.150 mg/L, respectively. These migration limits are anticipated to be incorporated in the upcoming Chinese national standard Juvenile Products: General Requirements for Daily Sports Protection Articles scheduled for release by the end of 2023, which can be employed to protect of children’s skin from isothiazolinones.

Key words: children sports protection articles, isothiazolinone, chemical safety limit model, migration to sweat

中图分类号:

O657

马彤梅, 朱镇海, 李琼, 黄理纳, 霍炜强, 方晗, 刘作起. 婴童运动护具中异噻唑啉酮汗液迁移限值模型的构建[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2024, 52(7): 72-80.

MA Tongmei, ZHU Zhenhai, LI Qiong, HUANG Lina, HUO Weiqiang, FANG Han, LIU Zuoqi. Construction of a Limit Model for Isothiazolinones Migration from Children Sports Protection Articles to Sweat[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2024, 52(7): 72-80.

图/表 6

表1

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表2

图2

表3

图3

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暴露途径	具体描述	行为活动
吸入暴露	化学物质以气体和气溶胶的形式释放到密闭空间，吸入暴露通过婴童呼吸发生	婴童在密闭空间内发生的活动等
经口暴露	婴童特有的口部行为导致化学物质通过以下两种方式进行暴露：吞咽产品的脱落碎片；从被长时间口含住的产品内部迁移到唾液中，并进入到体内	用口部探索身边环境（吞食、咀嚼身边物品；吮吸物品表面、手指等）
经皮暴露	婴童皮肤与液、固体产品有一定时间接触，化学物质迁移到皮肤或汗液	匍匐爬行、使用洗护产品、穿戴衣物和护具等

修正因素	具体描述	选择理由	数值参考
个体差异（F_IV）	人种间的个体敏感性差异	NESIL基于人体斑贴实验数据计算，实验样本不全面，没有考虑人种间差异	10（覆盖所有人种间差异）
产品基质（F_ME）	不同产品基质中物质致敏性有差异	人体斑贴实验的基质为乙醇/DEP（最佳诱导过敏基质）	无接触产品：0.3 大多数产品：1 促过敏基质：3^1）
接触频率或持续时间（F_FD）	物质的致敏性可能会因为接触频率或持续时间增加而提高	人体斑贴实验为3周内进行9次24 h 的暴露，与产品使用情景不符	3^1）
身体使用部位（F_SA）	人体不同皮肤部位的过敏差异性	人体斑贴实验的测试区域通常是上背部脊柱两侧皮肤	弱过敏部位：1 正常部位：3^1）易过敏部位：10

应用场景	影响因素
运动时才佩戴护具	显性出汗率
护具仅覆盖身体局部	局部出汗率
婴童的运动强度适中	最大运动心率HRmax为40%~80%^1）
稳定的外部环境条件	湿度：40%~60%；风速：0~2 m/s；温度：20~30 ℃

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婴童运动护具中异噻唑啉酮汗液迁移限值模型的构建

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