化妝品防腐體系設計.doc

化妝品防腐體系設計大多數(shù)化妝品富含微生物生長所需的養(yǎng)分，環(huán)境中的微生物一俟進入，即可迅速繁殖，破壞產(chǎn)品的感官品質(zhì)，損害消費者的健康。因此，一個良好的防腐體系，對于化妝品產(chǎn)品來說是必不可少的。妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中1化妝品的防腐體系化妝品的防腐體系實際上是由若干種防腐劑（和助劑）按一定比例構建而成。防腐體系的基本要素是防腐劑，但其效能大小又與其用量和使用對象的劑型（液態(tài)、粉狀、乳狀、膏霜狀等）特性、組成（是否含碳水化合物、蛋白質(zhì)、動植物抽提物等）、pH值、可能污染的微生物種類和數(shù)量等密切相關。1.1化妝品防腐劑早期使用的防腐劑有：尼泊金脂類、苯甲醇、烷基二甲基芐基銨氯化物、對氯間二甲酚、苯氧基乙醇、布羅波爾（Bronopol，2-溴-2-硝基丙烷-1，3-丙二醇）、道維希爾200（Dowicil-200,六亞甲基四胺衍生物）、杰馬-115(Germall-115，咪唑烷基脲)、脫氫醋酸、甲醛、山梨酸等。這些防腐劑至今很多仍在使用。近期推廣商品化的化妝品防腐劑見表1。至于復配而成的防腐劑商品更是數(shù)不勝數(shù)。防腐劑對微生物的最低抑制濃度（cmc）是判斷一種防腐劑效果的首先考慮的基本指標，MIC值越小，表明其效力越高。表2是某些化妝品防腐劑對主要測試微生物的MIC。表1一些化妝品防腐劑商品及化學成分商品名稱化學成分Enxylk400甲基二溴戊二腈和苯氧乙醇Biopure100咪唑烷基脲NipaguardDMDMH二甲基二羥基乙內(nèi)酰脲NipaguardTCCN-（4-氯苯基-N-3，4-二氯苯基）脲NipacidePX(PCMX)對氯間二甲苯酚GERMALL雙咪唑烷基脲GERMALLPLUS雙咪唑烷基脲和碘丙炔基氨基甲酸丁酯（IPBC）ALLANTOIN乙醛雙酰脲SUTTOCIDEA羥甲基甘氨酸鈉華科-98、凱松CG、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和5-氯-2-2甲基-4-異JX-515、YN-H3噻唑啉-3-酮GLYDANT二甲基二羥基乙內(nèi)酰脲GLYDANTPLUSDMDM和IPBCIRGASANDP300（玉潔新DP-300）、2，4，4-三氯-2-羥基二苯醚Oletron1.2化妝品的防腐體系的構建1.2.1防腐劑的復配妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中國藥妝美容網(wǎng) 一種萬能的防腐劑是不存在的。多種防腐劑的相互配合，優(yōu)缺點的互補，至少有如下優(yōu)勢：拓寬抗菌譜；某種防腐劑對一些微生物效果好而對另一些微生物效果差，而另一種防腐劑剛好相反。兩者合用，就能達到廣譜抗菌的防治目的。提高藥效：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，通常在降低使用量的情況下，仍保持足夠的殺菌效力?？苟挝廴荆河行┓栏瘎γ垢⑸锏臍缧Ч^好，但殘效期有限，而另一類防腐劑的殺滅效果不大，但抑制作用顯著，兩者混用，既能保證貯存和貨架質(zhì)量，又可防止使用過程中的重要污染。提高安全性：單一使用防腐劑，有時要達到防腐效果，用量需超過規(guī)定的防治目的，又可保證產(chǎn)品的安全性。預防抗藥性的產(chǎn)生：如果某種微生物對一種防腐劑容易產(chǎn)生抗藥性的話，它對兩種以上的防腐劑都同時產(chǎn)生抗藥性的機會自然就困難得多。1.2.2化妝品防腐體系構建需考慮的其它因素并不是說，簡單地把幾種抗菌效果較好的防腐劑混配起來就能獲得一個好的防腐體系了，各類化妝品的組分復雜，理化性能差異很大，防腐劑的效能能否充分發(fā)揮出來，還受到其中多方面因素的干擾和制約。防腐劑使用量妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中國藥妝美容網(wǎng) 化妝品防腐劑用量必須以安全性作為前提，我國和有關國家的組織允許使用的化妝品防腐劑都有一定的規(guī)定。然而，要使防腐體系的效力能發(fā)揮出來，還須保證足夠的使用量，在使用量選定時，可先參考防腐劑的MIC值和商品的說明書指導，但更重要的是必須通過具體產(chǎn)品的使用試驗才能作出最終決定，因此，MIC值很小的殺菌劑，在產(chǎn)品中應用時表現(xiàn)得很糟糕的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。產(chǎn)品的pH值大多數(shù)的防腐劑都容易在酸性和中性的環(huán)境中發(fā)揮其效能，在堿性環(huán)境中效力顯著減低，甚至失效，而季銨鹽類防腐劑卻在pH值大于7時才有效。環(huán)境中的pH值主要是通過兩方面的作用影響防腐劑效能的。pH值變化引起微生物的細胞膜結構的變化，從而改變其通透性，進而影響防腐劑分子的存在形式（例如離子形式或分子形式），而許多有機類的防腐劑通過常以分子形式才容易通過微生物細胞膜的脂質(zhì)層。溶解性能這是一個較為復雜的因素。微生物的生長繁殖必需在有水的環(huán)境中進行。因此，在多相系統(tǒng)中、水相中須溶解有足夠的防腐劑。然而，只是強調(diào)防腐劑的水溶性顯然是片面的，好的防腐劑還需要具有一定的脂溶性（或者說有一個恰當?shù)挠退峙湎禂?shù)），這樣才有利于通過蛋白質(zhì)（親水）和脂質(zhì)（親油）構成的微生物細胞膜，進入細胞內(nèi)，發(fā)揮其“毒害”細胞的作用?；瘜W相容性妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中國藥妝美容網(wǎng) 一般來說，防腐劑和化妝品中的活性物質(zhì)和助劑之間是有可能發(fā)生相互作用，也就是說，組分之間也具有一定的不相容性。在篩選化妝品的防腐體系的時候，以下的一些情況是值得注意的：化妝品中的某些組成材料如碳水化合物、滑石粉、金屬氧化物、纖維素等會吸附防腐劑，降低其效力。產(chǎn)品中含有淀粉類物質(zhì)，可影響尼泊金酯類的抑菌效果。高濃度的蛋白質(zhì)一方面可能通過對微生物形成保護層，降低防腐劑的抗菌活性，另一方面又能促進微生物的增長。金屬離子如Mg2+、Ca2+、Zn2+，對防腐劑的活性有很大的影響，一般情況下，過量的金屬離子在香料、潤滑劑、天然或敏感的化合物中易形成難溶物或發(fā)生催化氧化反應。防腐劑可和化妝品的某些組分形成氫鍵或螯合物，通過“束縛”或“消耗”的方式，降低防腐體系的效能。少量表面活性劑增加防腐劑對細胞膜的通透性，有增效作用，但是量大時會形成膠束，吸引水相中的防腐劑，降低了防腐劑在水相中的含量，影響了其殺菌效能。某些防腐劑和表面活性劑如硫酸鹽、碳酸鹽、含氮表面活性劑作用、和色素熒光染料作用、和包裝材料作用、在影響防腐劑效力的表面張力，產(chǎn)品的發(fā)泡性，組分的溶解性，色素的顯色性，香料的氣味，活性因子的生物活性等多方面的影響或潛在影響等都應該在考慮之列。產(chǎn)品中微生物的初始污染量對防腐劑效能的發(fā)揮也有直接的影響當產(chǎn)品或原料污染嚴重時，微生物分泌的代謝產(chǎn)物與防腐劑作用，防腐劑殺死大量的菌體都會“消耗”一部分防腐劑；更重要的是，許多微生物在大量繁殖時，能分泌一種類似蛋白質(zhì)物質(zhì)，把菌體包裹起來，起到“抵御”外來化學物理因素的損害；有報道甚至指出，當微生物已經(jīng)大量繁殖后，某些殺菌劑還可作為營養(yǎng)物被微生物利用。由此可見，即使是同一防腐劑，在不同組成、不同劑型的化妝品中發(fā)揮出的防腐效能都可能很不一樣。一個防腐體系對一種特定的產(chǎn)品效果優(yōu)良，而對另一種產(chǎn)品卻很不理想是常有的事情，因此，在投產(chǎn)前對產(chǎn)防腐體系的可靠性做效能測試是十分必要的。2化妝品防腐體系效能的評價2.1評價方法妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中國藥妝美容網(wǎng) 近年來，以微生物挑戰(zhàn)試驗作為測試和評價化妝品的防腐效能已經(jīng)逐步被國內(nèi)外化妝品生產(chǎn)企業(yè)接受和推行，這是基于微生物挑戰(zhàn)試驗能夠模擬化妝品生產(chǎn)和使用過程中受到高強度的微生物污染的潛在可能性和自然界中微生物生長的最適條件，使簡測試結果更接近“殘酷的現(xiàn)實”，能經(jīng)受“嚴峻的考驗”，從而為保證產(chǎn)品避免由微生物污染造成的損失和保障消費者的健康提供可靠的保證。雖然，目前世界各國及其有關組織對化妝品微生物挑戰(zhàn)試驗還未有一個統(tǒng)一的方法，但其基本設計則是相同的，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效能。不過，在微生物挑戰(zhàn)試驗的具體操作步驟里，不同國家和組織采用的測試菌種、接種方式、分離時間等還是有差異的，評價方法自然也有所不同，下面是幾個典型的例子。CTFA的方法初始的霉菌和細菌的接種量分別為104cfu/g（mL）和106cfu/g（mL），要求在第7天時霉菌降低90%，細菌降低99.9%，并且在28天內(nèi)菌數(shù)持續(xù)下降。美國在CTFA評價方法的基礎上提出更為嚴格的標準，即，若單菌接種的三個平行試驗中任何一種微生物數(shù)量的平均值，在第七天時下降到100cfu/g（mL）以下，28天全部為0，則視為效果優(yōu)良；通過挑戰(zhàn)試驗若第七天時下降到1000cfu/g（mL）以下，則視為勉強通過：若單菌接種的任何一種微生物，任何一個平行樣達不到上述標準，也達不到CTFA的要求，防腐體系則評定為無效。S&MKOKO試驗方法，每星期在25g同一樣品中接種0.1mL108cfu/g109cfu/g（mL）的混合菌液，連續(xù)6星期，若每星期接種前的菌數(shù)下降至10cfu/g（mL）以下，則視為合格。本實驗室參照CTFA的方法，根據(jù)目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀，特別是通過大量的實際測試數(shù)據(jù)分析和跟蹤調(diào)查，提出了以下供化妝品企業(yè)參考的評價標準：初始接種量細菌106cfu/g103cfu/g（mL）：第28天時，樣品中含細菌或霉菌103cfu/g（mL）該樣品不能通過微生物攻擊的挑戰(zhàn)試驗，表明樣品的防腐體系不能有效地志到抑制微生物的作用，產(chǎn)品在生產(chǎn)、貯藏和使用中很容易受到微生物的污染。第28天時，樣品中含細菌或霉菌在102cfu/g103cfu/g（mL），該樣品有條件地通過挑戰(zhàn)試驗，即當產(chǎn)品中蛋白質(zhì)或其他動植物材料成分不是特別高，同時生產(chǎn)的衛(wèi)生環(huán)境符合要求，包裝物不易發(fā)生二次污染時，該防霉體系可以使用，否則不能。第28天時，樣品中含細菌或霉菌在10cfu/g102cfu/g（mL），表明該樣品的防腐體系對微生物有較強的抑殺效果，通過挑戰(zhàn)試驗，產(chǎn)品在生產(chǎn)、貯藏和使用時不容易受到微生物污染。從第7天起，樣品中的細菌或霉菌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，通過挑戰(zhàn)試驗，產(chǎn)品在生產(chǎn)、貯藏和使用時很不容易被微生物污染。妝，藥妝網(wǎng) 中國藥妝 中國藥妝美容網(wǎng) www2.2化妝品防腐體系快速評價方法探討常規(guī)的微生物挑戰(zhàn)試驗方法的試用周期都在28天以上，這對于確定一個產(chǎn)品的防腐體系是必須的。但很多生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品的防腐體系的篩選時，稍嫌摸索試驗周期太長，不利于盡快淘汰無效的防腐體系而選擇有希望的防腐體系作進一步試驗，以縮短研究周期。通過檢測數(shù)據(jù)，可看到：當測試進行到第7天時，若細菌和霉菌數(shù)均能降低到103級以下時，第28天時的結果和評價一般都能通過挑戰(zhàn)試驗；當測試進行到第14天時，細菌和霉菌數(shù)在104級以上時，第28天時的評價基本都不能通過挑戰(zhàn)試驗。雖然這僅僅是一個經(jīng)驗性的規(guī)律觀察，還需要在實踐中進一步驗證。但對加快化妝品產(chǎn)品防腐體系篩選的過程，應該是一個有價值的幫助。3結論與展望（1）目前，世界各國報道的化妝品防腐劑已超過200種，我國現(xiàn)已在化妝品中使用的也有55種，不幸的是，至今還沒有、將來也不可能有一種有效地使用在任何化妝品的防腐劑，也不可能有任何組合式的防腐體系可能做到萬能，其制約因素包括防腐（劑）體系的抗菌譜、抗菌力、溶解性、相容性、配伍性、持久性、安全性等等。因此，以為隨意選擇一種防腐劑就可能解決問題，或者以為在一種產(chǎn)品中效果良好的防腐體系，用在另一種產(chǎn)品中使用也可以放心的想法是非常錯誤的。每一個化妝品產(chǎn)品的防腐體系能否抵御在使用過程中微生物侵襲的潛在可能，必須通過專門的效能測試加以證實。（2）迄今為止，國際上還沒有一套標準化的化妝品防腐體系的測試和評價方法，比較權威的CTFA的方法無疑代表了許多基礎性的、共性的、統(tǒng)計性強的情況。事實上，各國的大型化妝品企業(yè)對防腐體系效能的測試和評價都設計了自己的方法并且在實施。本實驗室根據(jù)幾年來對多家國內(nèi)企業(yè)、中外合資企業(yè)、外資企業(yè)的樣品測試實距，提出的一套測試和評價方案、具有技術上可靠、重現(xiàn)性強的特點，跟蹤調(diào)查也證實了其評價結論、預測效果和實際應用情況的一致性，因而值得在國內(nèi)的化妝品行業(yè)中推廣。妝（3）未來化妝品防腐體系