復(fù)配化妝品防腐劑的增效作用

1、化妝品變質(zhì)的主要原因是微生物的污染,在生活的環(huán)境內(nèi),大量存在微生物。如今化妝品的內(nèi)在質(zhì)量越來越趨向天然、營養(yǎng)型,其添加的蛋白質(zhì)、可溶性膠原、蘆薈和其他一些植物提取物,為微生物的繁殖提供了有利條件。因此,對化妝品來說,一是要防止產(chǎn)品因微生物而遭受污染和變質(zhì),二是要控制皮膚上有害微生物?；瘖y品的防腐是化妝品生產(chǎn)流通過程中一個日漸引起重視的問題,防腐劑在化妝品配方中扮演著越來越重要的角色。能長久保持產(chǎn)品安全性穩(wěn)定性的防腐劑是一個成功品牌必不可少的組分。隨著化妝品行業(yè)的迅速發(fā)展,以及越來越多生物活性原料在化妝品中的應(yīng)用,選擇一個高效安全的防腐體系是配方師們建立一個穩(wěn)定配方體系的關(guān)鍵。1化妝品用防腐劑的

2、要求許多化學(xué)物質(zhì)具有抗菌效果,但應(yīng)用于化妝品的并不多。根據(jù)美國FDA 和CTFA 提供的數(shù)據(jù),用于化妝品防腐劑的種類約有110種120種,其中化合物40多種,衍生物20多種,復(fù)合防腐劑約50種。我國化妝品衛(wèi)生標準中規(guī)定化妝品組分中限用防腐劑有66種,化妝品中不能含有國家限制使用的防腐劑,使用濃度不能超過最大使用限量及使用范圍,否則會導(dǎo)致人體過敏反應(yīng)。理想的防腐劑、殺菌劑應(yīng)具備以下條件:1對自然界中多種多樣的微生物有廣泛的藥效。2在較低濃度下,有顯著的活性。3有良好的配伍性,有合適的油水配比,不會因pH 或其他成分的影響而降低藥效。4溶解性、分散性優(yōu)良,不影響產(chǎn)品的基本性能、色澤和氣味。5安全性

3、高,對人體無毒害,無刺激,不會產(chǎn)生過敏、光毒性和變異性等。6使用方便、價廉。7在制造過程中和貯存溫度條件下應(yīng)保持穩(wěn)定。由于造成化妝品腐敗變質(zhì)的微生物種類繁多,而單一防腐劑的適宜pH 值、最小抑制濃度和抑菌范圍都有一定的限制,一種防腐劑要完全滿足以上這些條件是不可能的,往往需要兩種或兩種以上的防腐劑混合使用,以達到防腐、滅菌的目的。因此,為了更有效地防止化妝品在有效期內(nèi)的腐敗變質(zhì)及二次污染,防腐劑的使用不再局限于單一物質(zhì),復(fù)合防腐劑得到廣泛應(yīng)用,這樣在擴大防腐劑抗菌廣譜性的同時,可以減少使用濃度。2復(fù)合防腐劑的增效作用開發(fā)全新的、安全的和更有效的防腐劑,以取代許多目前常用于化妝品的不是十分安全和

4、有效的防腐劑是當前防腐劑研究的重點。但是,由于這項工作需要花費很長的時間,要找到符合要求的新的分子,而且要得到安全性的數(shù)據(jù),特別要符合環(huán)境法規(guī)的要求,這需要投入大量的經(jīng)費。因此,目前化妝品中防腐劑研究的另一主要方向,是在一些人們所信賴的防腐劑中,添加一些特效助劑進行復(fù)配增效,使之防腐效率更高,應(yīng)用范圍更廣,并且可以通過使用量的降低而使其毒害性也相應(yīng)降低。防腐劑復(fù)合使用的目的和結(jié)果主要有兩方面:1相同抑菌譜的防腐劑,復(fù)合使用能減少每種防腐劑的用量。2不同抑菌譜的防腐劑,復(fù)合使用能擴大抑菌譜范圍。上海輕工業(yè)研究所有限公司從事各類防腐防霉劑的研究已有幾十年的歷史,對于目前化妝品中常用的復(fù)配化妝品防腐

5、劑的增效作用胡梅,陳逸君(上海輕工業(yè)研究所有限公司,上海200031摘要:介紹了化妝品防腐劑發(fā)展的新趨勢,并以JM -百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑為例,通過采用幾種常用的防腐劑效力的評價方法進行比較測試,說明復(fù)配防腐劑的協(xié)同增效作用。關(guān)鍵詞:化妝品;防腐劑;復(fù)配;微生物中圖分類號:TQ658文獻標識碼:A文章編號:1006-7264(200612-0036-05收稿日期:2006-09-06作者簡介:胡梅(1969-,女,上海人,工程師。聯(lián)系電話:021-*。日用化學(xué)品科學(xué)DETERGENT &COSMETICS第29卷第12期2006年12月36各類防腐防霉劑的性能及作用機理均進行過詳盡

6、的研究。其中對JM系列產(chǎn)品的研究尤其深入,并且通過對配伍性、穩(wěn)定性及增效作用的研究,相繼推出了JM-BE液體復(fù)合防腐防霉劑、JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑等不同的JM系列復(fù)配體系,均取得了相應(yīng)的疊加增效效果。下面就以較為典型的JM-百霉殺復(fù)配體系為例介紹體系復(fù)配前后抑菌性能的變化情況。JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑的主要活性成分為JM-2防腐劑和防霉劑百霉殺(IPBC,其中JM-2防腐劑的化學(xué)組分是雙咪唑烷基脲,其化學(xué)名為N-羥甲基-N(1,3-二羥甲基-2,5-二氧-4-咪唑烷基-N-羥甲基脲,是一類廣譜抗菌劑,通過緩釋甲醛產(chǎn)生抑菌作用,對革蘭氏陽性、陰性細菌包括假單胞菌有抑菌效果,對霉菌、

7、酵母菌有選擇性抑制作用。百霉殺(IPBC,其化學(xué)組分為碘代丙炔基丁基甲氨酸酯(Iodopropynyl Butylcarbamate,具有廣譜抗菌活性,尤其對霉菌、酵母菌及藻類有很強的抑殺作用,在極低的使用濃度下即可抑制微生物的生長。該產(chǎn)品已得到美國FDA和歐盟批準使用,是目前認為最有效的防霉劑。JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑正是結(jié)合了JM-2與IPBC兩個單組分的優(yōu)勢,通過兩者獨特復(fù)配,從而產(chǎn)生顯著的協(xié)同疊加效應(yīng),使抑菌譜更廣,在低使用量下即能有效對抗革蘭氏陽性、陰性細菌以及霉菌、酵母菌等,同時pH、非離子、陰離子和陽離子表面活性劑都不會對其活性產(chǎn)生任何影響。為了證實該復(fù)配體系的性能,對JM

8、-2防腐劑及JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑進行了一系列防腐效力比較試驗。2.1微生物抑菌譜測試M IC實驗可以反映防腐劑的效力,即測定防腐劑抑制微生物生長的最低濃度。MIC值越小,表明防腐劑抑菌能力越大。先后分別對5株細菌(2株革蘭氏陽性菌和3株革蘭氏陰性菌、6株真菌(2株酵母菌和4株霉菌進行了MIC測試。測試結(jié)果見表1。從表1中數(shù)據(jù)可以看出,JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑和JM-2防腐劑對上述測試革蘭氏陽性、陰性細菌的MIC值相差不大,說明這兩個防腐劑對細菌的抑制和殺滅作用基本相當;而JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑對幾個測試霉菌和酵母菌的MIC值卻大大低于JM-2防腐劑,這表明其抑制霉菌和酵

9、母菌的性能得到了大幅度的提升。2.2抑菌圈測試抑菌圈測試是評價一種防腐劑抑菌作用的最簡單的方法。試驗細菌或霉菌在適合的培養(yǎng)基上,經(jīng)培養(yǎng)后能旺盛生長。若培養(yǎng)基平板中央放有經(jīng)防腐劑處理的濾紙圓片向周圍滲透,可形成抑菌圈。量出抑菌圈直徑的大小,可以判斷出防腐劑的效力。抑菌圈直徑越大,表明防腐劑的效力越好。分別將JM-2防腐劑和JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑樣品配制成質(zhì)量分數(shù)為3%的水溶液,用20mm 直徑的濾紙圓片分別測得兩個防腐防霉劑對實驗室混合細菌懸液及實驗室混合霉菌懸液的抑菌圈,以比較兩者的抑菌效力的高低,測試結(jié)果見表2。從表2數(shù)據(jù)同樣可以看出,JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑對混合細菌的抑菌圈

10、與JM-2防腐劑相差不大,說明這兩個防腐劑對細菌的抑制和殺滅作用基本相當;而JM-百霉殺液體復(fù)合防腐防霉劑對混合霉菌的抑菌圈直徑卻遠遠大于JM-2防腐劑,這也進一步看到了其極佳的抗霉性能。2.3在化妝品中的功效挑戰(zhàn)試驗近年來,以微生物挑戰(zhàn)試驗作為測試和評價化妝表1微生物抑菌譜(細菌Tab.1M inimum inhibitory concentrations微生物名稱M IC值/×10-6JM-2JM-百霉殺革蘭氏陽性菌(Gram-Positive枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis200200金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus150200革蘭氏陰

11、性菌(Gram-Negative大腸桿菌(Escherichia coli200200銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa250250熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens150200真菌(酵母菌和霉菌白假絲酵母(Candida albicans100100釀酒酵母(Saccharomy cescerevisiae10050黑曲霉(Aspergillus niger45050黑根霉(Rhizopus stolonifer65050繩狀青霉(Penicillium funiculosum45050米曲霉(Aspergillus oryzae45050胡

12、梅,陳逸君:復(fù)配化妝品防腐劑的增效作用第12期公司專欄37品的防腐效能已逐步被國內(nèi)外化妝品生產(chǎn)企業(yè)接受和推行,盡管到目前為止,世界各國及其有關(guān)組織對化妝品防腐體系的評價還未有一個統(tǒng)一的方法,但其基本設(shè)計則是相同的,這就是在待測樣本中人為地接種若干種類、一定數(shù)量的微生物,在適當?shù)臏囟认麓娣?定期分離樣本的微生物,并根據(jù)微生物的數(shù)量變化情況評價樣本的抗菌性能。其中美國藥典(USP 法及美國化妝品、香精和洗滌劑協(xié)會(CTFA 法是根據(jù)幾年來的測試經(jīng)驗,CTFA 法推薦的菌種因其更具代表性,所以用于進行化妝品防腐體系的效能測試和評價更為恰當。因此,參照CTFA 法,編制了自己實驗室的一套挑戰(zhàn)試驗測試方

13、法,選定的測試菌株見表6。表2抑菌圈比較結(jié)果Tab.2Comprative results of the inhibited zones樣品名稱樣品w/%對混合細菌(mm 對混合霉菌(mm JM -23310JM -百霉殺32935比較角度USP 法CTFA 法測試用微生物見表4見表5接種微生物的濃度1.0×1051.0×106cfu/mL(g(混合細菌106cfu/mL (g (混合霉菌104cfu/mL (g取樣測定的時間順序接種后第0、7、14、21和28天取樣測定評估接種后第0、12、7、14和28天取樣測定,如需再激發(fā)實驗,超過28天取樣實驗評價標準在第14天,活

14、細菌濃度減少99.9%以上;前14天濃度維持或低于原接種濃度;在28天試驗期,每次取樣濃度保持或低于要求的濃度在第7天內(nèi)活細菌濃度減少99.9%,酵母菌和霉菌減少超過90%,并且整個實驗過程中持續(xù)減少表3USP 法與CTFA 法比較Tab.3Comparison between USP and CFTA methods表4USP 法中測試用微生物Tab.4Selection of challenge microorganisms (USP種類菌株革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌大腸桿菌(Escherichia oli 非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌

15、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa 酵母菌白假絲酵母(Candida albicans 霉菌黑曲霉(Aspergillus niger 表5CTFA 法中測試用微生物Tab.5Selection of challenge microorganisms (CTFA種類菌株數(shù)量革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus至少選一種表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneuminiae至少選二種陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae大腸桿菌(Esch

16、erichia coli變形菌屬(Proteus specices日勾維腸桿菌(Enterobacter gergoviae非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa至少選一種洋蔥假單胞菌(Pseudomonas cepacia熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida黃桿菌屬(Flavobacterium specices不動桿菌屬(Acinetobacter specices酵母菌白假絲酵母(Candida albicans 至少選一種近平滑假絲酵母(Candida pauapsilos

17、is霉菌黑曲霉(Aspergillusniger 至少選一種黃綠青霉(Penicilliumluteum產(chǎn)芽孢菌枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis供選用生產(chǎn)現(xiàn)場分離菌(In-house 分離菌適當菌株一種以上日用化學(xué)品科學(xué)公司專欄第29卷38表6中,增加了兩種未列入CTFA推薦表中的菌株,其中枯草芽孢桿菌黑色變種不僅和CTFA推薦的枯草芽孢桿菌同屬產(chǎn)芽孢的細菌,而且是國內(nèi)外許多有關(guān)防腐劑、消毒劑規(guī)定的測試菌株;而木霉又是我國最常見并危害嚴重的污染菌之一。另外,CTFA推薦選用的In-house分離菌株是一個很重要的考慮,因為這更接近于生產(chǎn)環(huán)境狀況,可避免“漏掉”有可能污染到的實際環(huán)

18、境的微生物,從而使選擇到的化妝品防腐體系更具可靠性。因此,實驗室在進行各類挑戰(zhàn)試驗時均盡可能地加入相關(guān)的In-house分離菌株。采用混合菌一次接種的方式,整個試驗周期為28天,分別在接種后的第0天、1天、3天、7天、14天、21天和28天取樣測定。對于防腐體系的效能評價,我們參照CTFA的評價方法,通過大量的實際測試數(shù)據(jù)分析以及國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀,制定了以下評價標準。第28天時,樣品中含細菌或霉菌>102cfu/g(mL,該樣品不能通過微生物挑戰(zhàn)試驗。第28天時,樣品中含細菌或霉菌<10cfu/g(mL,表明該樣品的防腐體系對微生物有較強的抑殺作用,通過微生物挑戰(zhàn)試驗。從第7天起

19、,樣品中含細菌或霉菌<10cfu/g(mL,說明該樣品的防腐體系對微生物有特強的抑殺作用,通過微生物挑戰(zhàn)試驗。挑戰(zhàn)試驗結(jié)果見表7。以上3種防腐效力比較試驗的結(jié)果可以清楚地表明:JM-百霉殺液體復(fù)合防腐劑的復(fù)配體系,在其保持JM-2原有的抗菌能力的基礎(chǔ)上,由于超高效抗菌性能百霉殺(IPBC防霉防腐劑的加入使得該復(fù)合體系的抗霉性能大大提高,很好地解決了JM-2防腐劑只能有選擇地抑制霉菌和酵母的劣勢,在降低使用量的情況下即可有效抑殺各類革蘭氏陽性、陰性細菌以及霉菌、酵母菌等真菌,從而可以出色地解決日化產(chǎn)品中較為麻煩的防霉問題,保證了該防腐劑在各種復(fù)雜產(chǎn)品配方中發(fā)揮最佳的抗菌防霉性能。3防腐劑發(fā)

20、展的新趨勢根據(jù)多年來對各類化妝品防腐劑的性能及其復(fù)合使用情況的研究,發(fā)覺復(fù)配型防腐劑一般具有以下優(yōu)點:1擴大抗菌譜,增強有效抑菌能力。2增效作用,兩種殺菌作用機制不同的防腐劑共用其效果往往不是簡單的疊加作用,而是相乘作用,這種所謂增效作用常在降低使用量的情況下仍能保持足夠的防腐效果。3抗二次污染。4降低使用量,提高安全性。5預(yù)防抗藥性的產(chǎn)生。在化妝品種類繁多和所用原料不斷增加和變化的今天,所要求的化妝品防腐體系也在不斷的更新和變化中,防腐劑的復(fù)合使用已逐步成為目前化妝品中防表6挑戰(zhàn)試驗用測試菌株Tab.6Selection of challenge microorganisms 種類菌株格蘭氏

21、陽性菌金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus發(fā)酵格蘭氏陰性桿菌大腸桿菌(Escherichia coli普通變形桿菌(Proteus vulgaris非發(fā)酵格蘭氏陰性桿菌熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa酵母菌白假絲酵母(Candida albicans霉菌黑曲霉(Aspergillus niger繩狀青霉(Penicillium funiculosum綠色木霉(Trichoderma viride產(chǎn)芽孢菌枯草芽孢桿菌黑色變種(Bacillus subtilis var.niger表7挑戰(zhàn)試

22、驗結(jié)果Tab.7Challenge test results挑戰(zhàn)菌種培養(yǎng)天數(shù)樣品濃度/檢測結(jié)果空白JM-2JM-百霉殺混合細菌15×1061065×1051065×105 35×1065×1051045×1051.6×10475×1061055×1031.2×1055.8×103145×1063×1041033.4×1041.2×103215×106104<101.5×104<10285×1065

23、5;103<106.5×103<10混合霉菌13×1045×1033×1032×1028035×1033×1032×10350<1074×1032×103103<10<10144×1031033×102<10<10213×1033×1022×102<10<10282×1032×102102<10<100.1%0.3%0.1%0.3%胡梅,陳逸君:復(fù)配化妝品防腐劑

24、的增效作用第12期公司專欄39Synergism of the formulation preservative for cosmeticHU Mei,CHEN Yi-jun(Shanghai Light Industry Research Institute Co.Ltd,Shanghai 200031,China Abstract:The new trend of the preservative development is introduced.Take the JM -BAI M EI SHA preservative as an example,the syn-ergism of

25、the formulated preservative are explicated by some comparative tests done by the normal evaluating methods of the preservative ef-ficacy.Key words:cosmetic ;preservative ;formulation ;microbe腐劑使用的發(fā)展方向。盡管有些復(fù)配防腐劑還有待進一步完善,但相信在未來的化妝品防腐劑體系中將占主導(dǎo)地位?？傊?在天然防腐、綠色防腐成為廣大消費者寵愛的今天,復(fù)合、功效性防腐劑的研制、開發(fā)與應(yīng)用會有很大的發(fā)展前景,也是以后

26、化妝品防腐體系的發(fā)展趨勢。參考文獻:1程運淼.化妝品防腐劑的篩選J.日用化學(xué)工業(yè),1993,22(5:22-25.2M uscatiello M .J.CTFA !s preservation guidelines:a historical perspective and reviewJ.Cosmetics &Toiltrics,1993,108(2:53-59.3趙燕南,等.新型復(fù)合防腐劑杰馬B 在化妝品中的應(yīng)用J.日用化學(xué)工業(yè),1998,27(2:51-52.4林惠芬.用微生物挑戰(zhàn)性試驗評價化妝品防腐劑效果J.日用化學(xué)工業(yè),1999,28(4:43-45.5陳逸君,等.化妝品防腐劑

27、J.日用化學(xué)品科學(xué),1997,20(6:41-42.6陳逸君,等.化妝品霉腐的直觀檢查J.日用化學(xué)品科學(xué),2004,27(8:45-46.7肖麗平,等.抗菌防腐劑(新型合成抗菌防腐劑(續(xù)完J.日用化學(xué)工業(yè),2002,31(1:75-78.8薛虹宇,等.防腐劑的作用及有效性評價方法概述J.日用化學(xué)品科學(xué),2004,27(7:41-44.View on the trend of preservatives in cosmetics from frequency of useFENG Shi-qing,ZHAO HuaAbstract:This paper introduces the Volunt

28、ary Cosmetic Registration Program (VCRP of FDA and the benefits of its participation.Reviews thedata of frequency of use of preservatives in cosmetics in the past nearly thirty years released by Cosmetics and Toiletries.Describes the vicissi-tudes of the top 20preservatives by statistic tables.Intro

29、duces the trend and the application of some importanted kinds of preservatives,such as Diazolidinyl Urea,Imidazolidinyl Urea,DM DM Hydantoin,Quaternium-15,Formaldehyde/Paraformaldehyde,Bronopol,M ethylchloroisothia-zolinone/M ethylisothiazolinone,Triclosan,Iodopropynyl Butylcarbamate (IPBC ,Phenoxye

30、thanol and Parabens.Key words:cosmetics;preservatives;frequency of use;parabens(續(xù)完好的品種,充分挖掘現(xiàn)有防腐劑品種的潛力,尋找增強現(xiàn)有防腐劑效能的辦法,重視研究復(fù)配的規(guī)律性,減少盲目性,有效地解決產(chǎn)品組分對防腐劑功效的干擾問題。相信隨著研究的深入,技術(shù)的進步,防腐劑品種的使用不僅僅是保護化妝品本身的安全,更重要的是保護使用化妝品的人以及容納這些人的環(huán)境安全,因為任何的美麗都是不能以犧牲人類自身以及身邊的環(huán)境為代價的。參考文獻:1E L Richardson.Preservatives:frequency of use in cosmetic formulas as disclosed to FDA J.Cosmetics &Toiletries,1977,92(3:85-86.2D Steinberg.2005Preservatives use:frequency report andregistration J.Cosmetics &Toiletries,2006,121(7:65-69.3D Steinberg.Frequency of use of preservatives 2003J.Cosmetics &Toile