染髮劑與膀胱癌

皮膚科醫師 蔡呈芳

本文刊載於台大醫網2009年7月

自古埃及至今，人類染髮至少有3千年的歷史。早期自然是以植物染料及重金屬為主，如將鉛、銅溶於醋。19世紀中期人類開始製造有機化合物，於1863年發現對苯二胺氧化時會形成黑色化合物，奠定了染髮劑的基礎。1883年Monnet則將此技術申請專利。最早進入商業銷售市場的染髮劑，是1907年L’Oreal推出的商品”L’Aureal”。早期的染髮劑都是供專業人員使用，必須至美容院才能染髮，直到1950年以後出現家用型染劑，才大幅帶動了染髮劑的使用，現在染髮已極為普遍，不只成年男女，連青少年也流行。

染髮劑分類

染髮劑依其效果及成分，可分為6大類。所謂效果主要是指其持久性而言，除與染髮劑化學成分有關外，也與染髮劑中的溶劑、酸鹼度、濃度、界面活性劑有關，同時也與染髮溫度、時間、是否密封、頭髮本身的多孔性（受損程度）有關。目前我國衛生署將染髮產品分為髮表染色劑和染髮劑二種，前者屬暫時性染髮劑，為一般化妝品，免申請備查；後者包括半永久性染髮劑、永久性染髮劑和漸進式染髮劑等3類，屬含藥化妝品，需辦理查驗登記，始得輸入或製造。以下分別介紹各種染髮劑：

（1）永久型染髮劑

永久型染髮劑一般需經雙氧水氧化，故又稱為「氧化染髮」，為目前市售品主流。其效果雖可維持數月，但會與新生未染頭髮產生明顯對比，所以一般每6周染髮一次。此型染髮劑分為二劑，第一劑含氧化染料（colorant）及偶合劑（coupler, color modifier），。第一劑中的氧化染料成分目前有3類，如苯二胺類的o-或p-phenylenediamine（PPD）、p-toluenediamine及酚類的aminophenol。另，第一劑也含有偶合劑（如m-phenylenediamine、aminophenol、1-naphol、resorcinol、2,4-diaminophenoxyethanol、p-aminoortho-cresol），染出的顏色越深者，所使用的PPD濃度一般也越高。第二劑含氧化劑，又稱顯影劑（developer），主要為過氧化氫。其染髮機轉為：第一劑的氧化染料本身自行氧化成染料前驅體，再與偶合劑及第二劑過氧化氫作用，聚合形成較大的染色分子。

此類產品都是兩劑分離包裝，第一劑呈鹼性，一般採用氨水，所以有臭味，但也可以改用aminomethylpropanol、sodium carbonate等鹼化物，第二劑則為酸性，pH質介於3.0～3.5之間。兩劑混合後pH質約9.0～10。第一劑中只有氧化染料會與氧化劑作用，偶合劑則與前述化學反應產生的中間體作用，修飾顏色。多數染劑中的偶合劑至少有3種，可以組合成豐富的色彩選擇。鹼劑則可使頭髮結構變得鬆散，有助於大染色分子進入毛皮質深層（但無法自由進出毛髮），頭髮即可呈現各種色調並維持3～4個月，直到新髮長出。

永久型染髮劑模擬天然毛髮，依照深淺分為10～12級，不僅可將原髮色氧化變淡，也可將髮色染深，甚至可將白髮染黑。而所謂的脫色染，有時是先以potassium & ammonium persulfate及雙氧水破壞髮色，再進行染髮，此種方式雖然可將頭髮隨心所欲染成任何顏色，但對髮質破壞最大。若只是單純將髮色染深，減少氧化破壞，就是所謂的準永久染（demipermanent），又稱為長效半永久染（long lasting semipermanent, tone-on-tone color），自1980年後逐漸普遍，可耐約24次的清洗。

（2）半永久型

半永久型染髮劑為非氧化型小分子染料，又稱直接染料，染劑本身就有顏色，含合成焦油染料或植物性染料。這類染料易穿透毛髮外層至毛小皮（cuticle）及部分毛皮質（cortex），一般而言，經過5～10次洗髮後，色澤就會逐漸褪去，大約可維持數週。其成分有30餘種，可粗分為5類，如小分子的nitrophenylenediamines、nitroaniline、nitroaminophenols、anthraquinones等含氮的有機水性染料（又稱為HC dye），及分子大小不等的鹼性染料（basic dye）。這些鹼性染料的水溶性較低，因此呈懸浮性，紡織業稱之為dispersed dye，在染布時是以加熱的方式讓染料進入布料中。

半永久型染劑因為需要滲入毛皮質，所以配方必須為鹼性（pH值9～10），一般添加氨水、alkali hydorxide或alkanolamine，如aminomethylproanol（AMP）。而且髮質由髮根到髮尾有所不同，所以半永久染劑常混合分子大小不同的染料，以求染色均勻。染髮時間約20～40分，使用時若加熱或以浴帽覆蓋可加強染髮效果。但為求不傷髮質，建議染髮後使用護髮乳，讓毛鱗片閉合。

最早出現的半永久型染劑，是1950年代歐洲的Harmony and Focus。1960年美國Clairol公司上市的產品Loving Care，主要訴求為可快速遮蔽灰髮，也讓半永久染劑從此成了灰髮染色的代名詞。半永久型染劑一般做成洗髮精，也有做成乳液或泡沫慕斯劑型者，對髮質傷害小，但傳統染劑無法染淡，而且為促進染劑溶解，業者也可能添加極性染料，如ethoxydiglycol、ethanol、isopropyl alcohol、benzyl alcohol，或添加懸浮劑如lignin sulphonate，仍可能引起過敏。目前由於色料改善與染料的覆蓋性增強，已逐漸成為年輕人染髮的選擇。

（3）暫時型

暫時型染劑以三苯環以上的高分子色素染料類為主，僅能固定於毛鱗片最外層（epicuticle）。其染色效果不持久，不傷髮質，無法染淡，可以洗髮精輕易洗去，但若髮質已受損，則可耐多次清洗。其成分包含染料偶氮染料（azo dye）、鹼性染料（basic dye）及azine、thiazine的衍生物。此類染劑多做成液態，但也有人做成慕斯、髮膠或噴霧劑，有多種色彩，適用於灰髮染黑、改善髮色焦黃，或作為五彩之髮飾。此類產品的pH值一般為5～7，為增加染料對頭髮的吸附性，常使用陽離子界面活性劑或高分子聚合物。理論上此類產品不會引發過敏，無需於使用前測試，也不傷髮質，但由於可能含高量界面活性劑，所以仍可能有些刺激性，另外染料也可能黏附在頭皮上。

（4）漸進型

前述染料染色迅速且效果明顯，但部分消費者（特別是男性）希望產生漸進式的改變，即經多次染髮才使染料固定在頭髮上，因此出現了漸進型染料。其中一種是金屬染料，主要成分為醋酸或檸檬酸鉛，也偶有用銀、鉍來塗睫毛、眉毛者，作用原理是與毛鱗片作用產生金屬硫化物。一般經2～3週可逐漸染黑，但髮質容易變得粗硬，無法染淡、無法洗去，也無法與其他染料或燙髮並存。另一種漸進型染料，則是採用trihydorxybenzene、dihydroxybenzene及aminophenol等成分，利用空氣中的氧緩慢地導致氧化呈色。但此類產品可供選擇的顏色少，且呈乾黃，此外由於氧化持續進行，因此髮色可能會持續改變。

（5）植物染料

包括黑娜（Henna）、洋甘菊（chamomile）、indigo、fustic、logwood、巴西木、catechu wood、橡樹皮（nutgall）、胡桃葉等。目前以Henna最常見，提煉自一種稱為Lawsonia alba的植物，其成分為lawsone，含0.5～1%的2-hdroxy-1,4-napthoquinone及5～10%的gallic acid，也被作為防曬油。傳統的黑娜呈紅棕色，會使頭髮變硬。目前市面上所稱的黑娜，部分是合成製品，且有些產品會加入金屬染料或其他焦油染料，使色彩選擇具多樣性。就染料特性而言，黑娜算是一種半永久性染料，製劑的酸鹼度在弱酸性到中性之間。植物性染劑在亞洲特別受歡迎，但因色系少、不自然，所以市場占有率不高。

（6）黑色素

在學理上，天然黑色素應是最佳的染髮材料，然而除了價格因素外，黑色素是高分子，不易溶解，自然也無法進入毛髮深層。因此，目前研發中的產品主要是以黑色素的前趨物??如5,6-dihydoxyindole（DHI）、tyrosine、DOPA或構造相近的dopamine、epinephrine及5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid??為染料，再加入氧化物。另外也有人嘗試以liposome包裹黑色素，希望將黑色素直接送入毛根。此類產品在技術上還有待突破，目前主要添加於眉毛膏及防曬劑中。

早期研究發現

染髮劑致癌的話題，自70年代癌症恐慌潮後被炒熱。染髮劑在人體引起膀胱癌的研究，最早是在1963年，Wynder發現300個膀胱癌的男性病人之中，有四個美髮師，其後不少學者也有類似報告。1975年，美國加州大學的Bruce Ames提出以觀察細菌染色體突變以推測致癌物的方法，發現169種市售染髮劑產品，有89％會產生細菌基因突變，而18種染料成份中，10種具有致癌性。之後學者以長期口服方式餵食大鼠染料，也發現部份染髮劑有致癌性的報告，轟動一時。1978年，美國藥物食品管理局(FDA) 基於使用安全性考量，首先對兩種染髮劑之成分，4-methoxy-mphenylenediamine(4MMD)及其硫酸鹽，提出加註致癌警語之要求。爾後，染髮產品製造業者即停用上述成分，並以其他化學結構類似的成分取代。

由於染髮的族群甚廣，因此染髮劑與膀胱癌的關係也特別受到關注及廣泛的研究。染髮業者一方面對動物實驗的方式頗不以為然（因為在動物的餵食實驗中，使用的劑量相當於女性每天吃25瓶染髮劑，吃一輩子），另一方面則將有較高致癌疑慮的成份逐一淘汰。

之後，一些小型研究則發現，染髮劑使用者以男性有較高的膀胱癌發生率，且只有美髮師有其相關性。對染髮劑的安全性，1980年一項為期15年之前瞻性追蹤報告中，並未發現一般染髮劑使用者罹患癌症機會比較高。而世界衛生組織所屬機構(IARC)，1993年評估78份研究後，認為並無足夠證據支持染髮劑和癌症發生率之關連性。1994年，FDA和美國癌症學會對57萬名婦女的調查結果，顯示使用永久性染髮劑並不會增加致癌之風險，但若長期使用(＞20年)黑色染髮劑，非霍奇氏淋巴瘤和多發性骨髓瘤的發生率則會略為增加。

近期研究發現2001年美國一位加州學者的研究認為，永久性染髮劑之使用和血液腫瘤的發生風險有關，而長期使用(＞15年)的關連性較強。同年另一研究則認為，1980年以前即開始使用染髮劑者，發生非霍奇氏淋巴瘤的風險有增加，但若在1980年以後才使用者，並無此現象。

2003年瑞典對38,866名女性及6,824名男性的研究，則未發現使用染髮劑者膀胱癌有較多的現象。最近，2008年2月，IARC再次對染髮劑致癌的議題分析新近文獻，作出「依現有流行病學資料，無法認定染髮劑對一般消費者具有致癌性」的結論。

據廠商自己的推算，每100萬個使用染髮劑者，僅僅不到一人會因此致癌。這數字的可靠性雖仍存疑，但染髮劑致癌的機率很低倒是可以相信。至於那一類染髮劑最安全呢？雖然目前的話題都是針對永久性染料，但漸進型染料的主要成分：鉛，在老鼠實驗中也有導致腎臟癌的報告，以植物性染料「黑娜」而言，其主成分Lawsone也曾被報導「會使實驗細菌突變」。其實，以最多人談到的PPD而言，1975年Ames的研究反而不認為有致癌性。之後發現PPD雖然本身可聚合產生致癌物，但當氧化時間小於30分鐘且存在其它偶合劑時，就不會形成。「染髮劑致癌」的話題至今仍未平歇，但醫學上染髮劑主要的問題其實是「過敏」，但發生率低，即使在皮膚科濕疹患者中，也只有0.12 -0.62%對染髮劑過敏，一般人的發生率應該更低。雖然嚴重過敏可能引起休克死亡，但相當罕見。至於早期致癌的結論，部份可能是以前的染料較為危險，但也可能是未能同時排除其它合併因素，如抽煙、接觸其它致癌溶劑等。雖然多數近期研究，不認為目前的染髮劑成份有明顯的致癌性，特別是對一般消費者，但仍然無法去除致癌疑慮。

對黑色染髮劑使用者的建議：

1. 染髮挑選比自己原本髮色稍淡的色系，以減低染料濃度。

2. 染料遵照使用說明，勿讓染髮劑在頭上停留超過30分鐘。

3. PPD約有0.1~0.5%會經皮吸收，因此染髮後要以清水充分沖洗，才能減少染料經皮吸收。

4. 染髮時要戴手套。

5. 勿睡前染髮，且染髮後飲用足量水份，以促進經皮吸收的染料排出。

6. 勿於頭皮受損時使用染髮劑。

7. 永久性染料不可能只用純植物配方，市面產品仍有不少標示不實，故應選用信譽良好的廠商出產的產品。

8. 減少染髮次數，最好一年少於12次。

9. 使用時兩劑充份均勻混合，以避免有毒聚合物產生。

10. 取適量染料，只塗抹在需要補染部位，避免直接刷在頭皮上。