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      化妝品防腐劑的選擇

      時間:2021-08-25 編輯:世邦生物 點擊:

      化妝品防腐劑資料大全
      現在全球在個人護理品使用的防腐劑約有60余種,而廣泛而主要被采用的種類,就更加少了。此處種類指的是防腐劑的化學結構,而非供應商的商品名稱,很多所謂的新產品,只不過是用不同的防腐劑以不同的比例復配而得罷了。
      1、防腐劑的定義
      簡而言之,防腐劑就是指可以阻止微生物生長的物質。在化妝品中,防腐劑的作用是保護產品,使之免受微生物污染,延長產品的貨架壽命;確保產品的安全性,防止消費者因使用受微生物污染的產品而引起可能的感染?;瘖y品受到微生物污染引起變質,一般情況下,在外觀就能夠反應出來。如霉菌和酵母菌經常在產品的包裝邊沿等地方出現霉點;受微生物污染的產品出現混濁、沉淀、顏色變化、PH值改變、發泡、變味,如果是乳化體則可能出現破乳,成塊等。如果防腐劑添加的量不夠,則可能出現微生物適應周圍的生長環境,產生抗藥性,從而導致防腐失效。
      2、防腐劑的作用機理
      化妝品中微生物的生存和繁殖是依賴于一些環境因素的:物理方面的有溫度、環境PH值、滲透壓、輻射、靜壓;化學方面的有水源、營養物質(C、N、P、S源)、氧、有機生長因子?;诖?,可以簡單總結防腐劑的作用機理有:
      1)在一些油膏類等含水量很低的產品中,微生物一般情況下是很難生長的;
      2)對于大多數細菌來說,最適合生長的PH范圍是接近中性(6.5~7.5),強酸及強堿不適合微生物的生長,比如常見的果酸產品,防腐效果通常會平行好過中性產品;
      3)提高或降低滲透壓會可導致細胞膜的破裂,也可引起膜的收縮和脫水;
      4)另外表面張力也是影響微生物生長的原因之一,在一些表面活性劑用量很高的配方中,微生物也是不容易生長,在這個方面,陽離子表面活性劑表現比較突出,而陰離子及非離子對微生物的生理毒性則很小。
      5)在一般情況下,細菌最適宜生產的溫度為30℃~37℃,而霉菌及酵母菌為20℃~25℃,所以可以采用高溫消毒的方法,但個別芽胞菌在適應環境后,生成保護膜,即使80℃~90℃高溫下短時間內也無法將其殺滅。
      防腐劑對微生物的作用,只有在足夠的濃度與微生物直接接觸的情況下,才能產生作用。防腐劑最先是與細胞外膜接觸,吸附,穿過細胞膜進行細胞質內,然后才能在各個部位發揮藥效,阻礙細胞繁殖或將其殺死。實際上,主要是防腐劑對細胞壁和細胞膜產生的效應,另外是對影響細胞新陳代謝的酶的活性或對細胞質部分遺傳微粒結構產生影響。
      3、防腐劑的分類
      大多數的防腐劑都是通過與細胞膜接觸后,與細胞壁的某些組份,主要是與蛋白質反應,破壞微生物細胞的保護結構或干擾細胞的新陳代謝,影響細胞的正常生長秩序,從而達到防腐的目的,陽離子則主要是通過影響其滲透壓,使細胞膜破裂,收縮和失水,從而進行殺菌。
      按目前化妝品領域比較常用的幾十種防腐劑,并對其按活性物進行分類
      1)、咪唑烷基脲ISP公司的Germall115、GermallⅡ、GermabenⅡ-E、
      Germallplus、GermallIS-45。在杰美系列中,主要成份是咪唑烷基脲類,是一個甲醛的供體,在應用的過程中通過緩慢釋放甲醛而達到殺菌的目的。Germall115的主要成份為咪唑烷基脲,其抗菌活性比GermallⅡ(雙咪唑烷基脲)差,GermabenⅡ-E為尼泊金酯類的復配物,在對付霉菌、酵母菌方面比單組分方面有優勢。
      Germallplus、GermallIS-45為碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的復配物,市場反應效果也不錯,但是注意避免配方中可能存在的抑制其活性的成分,另外防腐劑中1%的碘代丙炔基丁基甲氨酸酯水溶性較差,在操作時,如果未用有機溶劑進行溶解,也可能會影響其防腐效果。
      GermallIS-45是的ISP公司銷售的較新的品種,其中增含有尼泊金甲酯5%,此舉增強了對霉菌、酵母菌抑制能力。
      2)、已內酰脲
      LONZA公司的glydantplus、DMDMH,NIPA公司的DMDMH。本類產品也是甲醛供體。glydantplus是碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的復配物,碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的含量為5%。此外LONZA還提供據稱活性物達50%的liquidglydantplus(丙二醇溶液),也需注意配方中的還原劑等組分可能會對其產生抑制作用。
      3)、異噻唑啉酮
      羅門哈斯公司的KathonCG、950,LONZA公司的isocilpc,S&M公司的EUXYLK100、EUXYLK727。本類產品也是甲醛供體。
      LONZA公司的isocilpc是由二種異噻唑啉酮組成,配方中增加23%的鎂鹽進行增效,主要是改變滲透壓。
      K727是甲基二溴戊二腈的復配物。而EUXYLK100則是苯甲醇的復配物,這對于氣相部分也有相當的防腐能力。
      4)、尼泊金酯類(對羥基苯甲酸酯)
      浙江圣效、ISP公司的liquaparoil、S&M公司的EUXYLK300、NIPA的phenonip等。本類防腐劑是目前應用最廣泛的防腐劑之一,但用量相對較大,隨著碳鏈的增長,其水溶性相逐漸變差,影響其在水相中的分配率。其防霉效果比較突出。尼泊金甲酯水溶性最好,??梢灾苯犹砑釉谒?;而尼泊金乙酯、丙酯、丁酯和異丁酯則傾向于溶解在油相中。尼泊金甲酯是適用于酸性體系的防腐劑,當pH5時,本身具有77%的最高抑菌活性,pH7時為63%,當pH8.5時接近50%。所以,體系中尼泊金酯的活性可以主要通過降低體系的pH值得到改善,通常是7.0~6.5或更低,雖然有時他們也能在pH值略高些的體系中保持其功效。
      5)、季銨鹽-15
      這類產品目前只有DowChemical公司的Dowicil200。
      Dowicil200不會稀放甲醛,但其抗氧化還原能力比ISP公司的杰美要好。在一些易變色的配方中通常的作法可以添加少量的亞硫酸鹽進行預防。
      6)、國產凱松-CG(化學結構同第3類)
      浙江圣效的CY-1、山東明達的MD-2000、江蘇新科的新科-99、陜西華潤的KS-1、西安先鋒的XF-1。在使用方面對PH值比較敏感,在偏酸性的環境中能發揮非常好的防腐作用,用很少,大約0.08%就能發揮很好的作用。但在堿性環境中,則會失去其防腐活性。在本類產品中,為增加其防腐活性,其中會添加鎂鹽,以提高其滲透壓,故在使用本產品的時候必須考慮原料之間的相容性問題,以免發生沉淀,特別是在透明產品中,要十分小心。此外,胺類、硫醇、硫化物、亞硫酸鹽、漂白劑也可使凱松失活。
      7)、另外還有苯甲酸
      其中比較有代表性的有苯氧基乙醇,它是很好的溶劑和防腐劑,在防腐劑的配制中經常被作為溶劑來溶解其他油溶性的防腐劑,但它本身可作為一個乳化劑,所以在使用時要考慮其對產品自身的影響。而也需要注意苯氧乙醇在某些高pH值情況下出現不穩定的狀況。
      8)苯甲酸/苯甲酸鈉/山梨酸鉀
      苯甲酸/苯甲酸鈉/山梨酸鉀主要用在食品方面,所以把它們列在一起。其防腐作用機理是:苯甲酸類防腐劑是以其未離解的分子發生作用的,未離解的苯甲酸親油性強,易通過細胞膜,進入細胞內,干擾霉菌和細菌等微生物細胞膜的通透性,阻礙細胞膜對氨基酸的吸收,進入細胞內的苯甲酸分子,酸化細胞內的儲堿,抑制微生物細胞內的呼吸酶系的活性,從而起到防腐作用。
      這類防腐劑也屬于酸性體系有效的類別,山梨酸和苯甲酸于pH7時無活性,于pH5時分別呈現出37%和13%的活性,因此它們應在偏酸性的介質中應用。
      9)布羅波爾
      布羅波爾(Bronopol)是2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的簡稱,具有廣譜抑菌作用,能有效地抑制大多數細菌,特別是對革蘭氏陰性菌抑菌效果極佳。在高溫和堿性條件下不穩定,在太陽光照下
      顏色變深。布羅波爾可與大多數表面活性劑配伍,但當在化妝品原料中含有-SH基團的物質,如半胱氨酸等,會降低布羅波爾的抑菌活性。另外,金屬鋁也能降低布羅波爾的抑菌活性。
      10)IPBC
      IPBC的英文名稱3-iodo-2-propynyl-butyl-carbamate,主要成分為碘代丙炔基氨基甲酸丁脂,具有廣譜抗菌活性,尤其是對霉菌及酵母菌有很強的抑殺作用。配伍性佳,可與化妝品中存在的各種組分相配伍,試驗結果表明其抑菌能力不受化妝品中表面活性劑、蛋白質以及中草藥等添加物的影響。
      11)三氯新
      三氯新的INCI命名為Triclosan,用量低時可作為防腐劑使用。用量高時,由于對對引起感染或病原性革蘭氏陰性菌、真菌、酵母及病毒(如甲、乙肝、狂犬病毒、艾滋病毒HIV)等具有廣泛、高效的殺滅及抑制作用,所以可也用在消毒類產品中。
      在高濃度用量時,作為殺菌劑使用,其機理是可直接破壞細菌細胞膜,造成胞質中蛋白質及核酸的不可逆變性,導致低分子量的細胞內溶物滲出,細菌死亡。
      在低濃度用量時,作為抑菌劑使用,其機理是作用在細菌細胞膜上,阻礙細菌對生長必需的氨基酸、尿嘧啶等營養物質的吸收,從而抑制細菌的產生,在極低濃度時勢(MIC)而能發揮這種作用。
      防腐劑的種類繁多,不勝枚舉,這里是列舉了化妝品領域中比較常用的種類??偟膩碚f,大部分的防腐劑都對強氧化還原的化學試劑敏感,因為他們是通過與微生物細胞中的各個靶點進行化學反應,干擾細胞的新陳代謝,破壞細胞的結構。而季銨鹽類等是通過影響微生物細胞的滲透壓進行防腐的。而因在使用防腐劑時,應考慮配方中各個組分對防腐劑的影響,才能使防腐劑發揮最大的作用。
      4、無添加防腐劑
      隨著科研水平的進步,業界對防腐劑的安全性研究也越來越深入,許多傳統有被使用的防腐劑,都被證實具有一定的負面作用。所以,安全的“無添加”防腐劑的產品概念,這些年從日本傳入以來,甚受市面歡迎。只是由于技術層面的原因,仍未完全普及。但是,如果某一天,配方師們解決了不含防腐劑體系的防微生物問題,相信“無添加”的產品會占有更大的市場比例。
      防腐劑的隱憂包括:
      DMDMH:擔心釋放的甲醛;
      卡松系列:含氯,可能對某些膚質有刺激
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      2020年5月6日

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