摘 要:根據(jù)化妝品最新的法律法規(guī),文章簡(jiǎn)述了化妝品防腐的必要性及機(jī)理,介紹了化妝品防腐劑種類(lèi)及使用情況,由化妝品防腐劑的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)單討論。指出化妝品防腐劑新品的開(kāi)發(fā)除了要考慮自身穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性,還應(yīng)該綜合考慮法律法規(guī)、性?xún)r(jià)比、使用的方便性、顧客心理生產(chǎn)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:化妝品;防腐劑;進(jìn)展
前言
化妝品是清潔、美化人體面部、皮膚以及毛發(fā)等處的日常用品,具有美白、保濕、滋潤(rùn)等功效,已成為人們?nèi)粘I钏豢苫蛉钡漠a(chǎn)品之一。化妝品的使用歷史悠久,人類(lèi)早期使用的化妝品大多數(shù)為天然礦物質(zhì),其本身就具有抗菌能力,故不存在防腐問(wèn)題。如今,無(wú)論是化妝品的主要原料還是輔助原料,都已不再局限于天然物質(zhì),然而正是添加的各種各樣的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),成為了微生物增生和繁殖的營(yíng)養(yǎng)基。為了防止化妝品在生產(chǎn)、保質(zhì)期及消費(fèi)者使用期間內(nèi)發(fā)生微生物污染,各種化妝品都要添加一定的防腐劑。
1 化妝品防腐的定義及必要性
防腐劑是能防止微生物作用生長(zhǎng)的物質(zhì)?;瘖y品防腐就是保護(hù)化妝品成品在保質(zhì)期內(nèi)免受細(xì)菌、霉菌、酵母菌的污染。化妝品被微生物污染后,會(huì)發(fā)生變味、變色及粘度改變等不良變化,產(chǎn)生氣體、沉淀,甚至致病菌,危害人體健康,如皮膚過(guò)敏,甚至感染,重者會(huì)造成敗血癥。受頻繁發(fā)生的化妝品安全問(wèn)題的影響,消費(fèi)者越來(lái)越青睞一些“無(wú)添加”或“不含防腐劑”的產(chǎn)品。然而不添加防腐劑雖然在技術(shù)可以做到,但是并不現(xiàn)實(shí),很多時(shí)候是一些公司的宣傳手段。以目前的生產(chǎn)及包裝技術(shù),化妝品中如果不添加防腐劑是很難保證產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝等過(guò)程中不受微生物侵染,也難以保證產(chǎn)品的兩至三年的保質(zhì)期。因此,防腐劑無(wú)論是在生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存,還是在消費(fèi)者使用期間對(duì)抑制微生物的生長(zhǎng)都有很大的作用,在目前生產(chǎn)、包裝技術(shù)的發(fā)展情況下,在化妝品中添加一定的防腐劑還是有必要的。
2 化妝品防腐劑的作用機(jī)理及要求
要使防腐劑發(fā)生作用需滿(mǎn)足兩個(gè)條件:一是防腐劑具有一定的濃度,;二是防腐劑必須與微生物細(xì)胞直接接觸。防腐劑首先與細(xì)胞膜接觸并吸附在上面,然后穿膜進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì),破壞細(xì)胞的分裂,抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖,進(jìn)而達(dá)到防腐的目的?;瘖y品防腐劑均有一定的毒性,過(guò)量或不當(dāng)?shù)姆栏瘎┚鶗?huì)嚴(yán)重?fù)p害人體皮膚,導(dǎo)致人體過(guò)敏反應(yīng),故化妝品中不能含有國(guó)家限制使用的防腐劑,允許使用的防腐劑其使用濃度不能超過(guò)最大使用限量及使用范圍。理想的防腐劑應(yīng)具備的條件:一是對(duì)自然界中各種各樣的微生物有廣泛的藥性;二是在較低濃度下活性顯著;三是溶解性、分散性?xún)?yōu)良,不會(huì)影響產(chǎn)品的性能、色澤和氣味;四是配伍性好,油水配比合適,在較大的pH范圍內(nèi)保持效用,不會(huì)因其他成份影響而降低效果;五是安全,對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)刺激,無(wú)光毒性和變異性;六是在制造過(guò)程及規(guī)定溫度下能保持穩(wěn)定;七是使用方便,經(jīng)濟(jì)合理。
3 化妝品防腐劑的使用現(xiàn)狀
截至2007年,美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)和美國(guó)化妝品、盥洗用品和香料協(xié)會(huì)(CTFA)出版物公布的數(shù)據(jù)顯示,在美國(guó)允許使用的化妝品防腐劑物質(zhì)大概有60多種;歐盟化妝品規(guī)程附錄六中顯示,允許在歐盟使用的化妝品防腐劑有56種;而在我國(guó),衛(wèi)生部頒布的2007版的《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》顯示,允許在我國(guó)使用的化妝品防腐劑有56種。各國(guó)對(duì)防腐劑的標(biāo)準(zhǔn)并不完全統(tǒng)一,對(duì)同一種防腐劑的最高允許使用濃度及可以使用的產(chǎn)品范圍也有所差異。雖然目前全球報(bào)道的化妝品防腐劑已超過(guò)200種,但是使用最多的防腐劑仍然是對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)(尼泊金酯類(lèi))。
4 化妝品防腐劑的種類(lèi)及其檢測(cè)方法
目前關(guān)于化妝品防腐劑的分類(lèi)多是按化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分,可分為甲醛供體類(lèi)防腐劑、苯甲酸及其衍生物防腐劑、醇類(lèi)防腐劑和其他有機(jī)化合物防腐劑四類(lèi)。而防腐劑的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法和薄層色譜法。此外,還有一些新型的檢測(cè)方法,如膠束電動(dòng)色譜法、毛細(xì)管電泳法和伏安法等。
4.1 甲醛供體類(lèi)防腐劑
甲醛供體類(lèi)防腐劑不是以單一化合物形式存在,在水溶性和極性介質(zhì)中能快速釋放甲醛。此類(lèi)防腐劑通常被用于各種駐留型及洗去型化妝品,其親水性好、殺菌效率高、價(jià)格低廉,故使用廣泛。常與對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)(尼鉑金酯)及碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBO)等復(fù)配使用。但甲醛對(duì)人體危害較大,需慎重使用。
4.1.1 重氮咪唑烷基脲
分子中總結(jié)合甲醛量較高,為43.7%,游離甲醛含量也相對(duì)較大,與各種原料的配伍性較好,廣譜抑菌,最大允許使用濃度為0.5%。
4.1.2 咪唑烷基脲(潔美-115)
甲醛供體類(lèi)防腐劑中使用最廣泛的品種之一。水溶性好,配伍性好。與尼泊金酯復(fù)合有良好的抗菌增效作用。分子中總結(jié)合甲醛含量較低,為23.02%。游離甲醛濃度很低,故比較溫和。對(duì)細(xì)菌作用強(qiáng),對(duì)真菌作用差。不能用于嬰兒及對(duì)甲醛敏感的人。最大允許使用濃度為0.6%。
4.1.3 1,3-二羥甲基-5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲
簡(jiǎn)稱(chēng)DMDMH。分子總結(jié)合甲醛含量為31.92%,產(chǎn)品一般為55%的溶液和固體純品,游離甲醛含量可以控制在較低水平,價(jià)格低量。對(duì)細(xì)菌作用強(qiáng),對(duì)真菌作用稍差。最大允許使用濃度為0.6%。
4.1.4 季銨鹽-15
極易溶于水,脂溶性差,能與各種表面活性劑和蛋白配伍,對(duì)細(xì)菌作用較好而對(duì)真菌作用較差。最大允許使用濃度為0.2%。
目前對(duì)化妝品中甲醛含量的測(cè)定方法主要是色譜法、分光光度法、固相微萃取和同位素稀釋質(zhì)譜聯(lián)用法。其中,色譜法操作簡(jiǎn)便,國(guó)外使用較多。
4.2 苯甲酸及其衍生物防腐劑
4.2.1 對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)(尼泊金酯類(lèi))
白色結(jié)晶粉末,是目前國(guó)內(nèi)外使用最多、較為安全、低刺激和低毒性的化妝品防腐劑。經(jīng)濟(jì),通用性強(qiáng),可用于膏霜、洗面奶、洗發(fā)露等化妝品中。耐受高溫,廣譜,抗真菌和格蘭氏陽(yáng)性菌能力強(qiáng),抗格蘭氏陰性菌能力特別弱。不足之處是水溶性較差,水油分配系數(shù)高,非離子、水溶性聚合物對(duì)此類(lèi)防腐劑的“封閉”作用較強(qiáng)。常用的為對(duì)羥基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯,通常將它們復(fù)配或和其他防腐劑復(fù)配使用,以增強(qiáng)防腐效果。在我國(guó)規(guī)定的最大允許使用濃度為:混合酯0.8%,單酯0.4%(均為以酸計(jì)),最佳使用pH范圍是4~9。
多使用高效液相色譜進(jìn)行測(cè)定,操作簡(jiǎn)便、回收率及精密度好、靈敏度高。已有研究人員利用此法同時(shí)測(cè)定化妝品中四種對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)的防腐劑。
4.2.2 苯甲酸
又名安息香,無(wú)色無(wú)味片狀晶體。未離解酸具有抗菌活性,pH=2.5~4.0時(shí)活性最佳。苯甲酸及其鹽類(lèi)對(duì)酵母菌及霉菌作用效果很好。用量一般為0.1%~0.2%??赏ㄟ^(guò)高效液相色譜法及薄層層析法進(jìn)行檢測(cè)。
4.3 醇類(lèi)防腐劑
4.3.1 苯氧乙醇
無(wú)色透明液體,溶于水、酒精和甘油,一種高效的抗菌劑。加入到配方中對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性無(wú)影響,但對(duì)體系的粘度影響較大。單獨(dú)使用時(shí)效果較差,常與其他防腐劑復(fù)配使用。對(duì)綠膿桿菌抗菌效果較好,抑菌最佳pH在3~9。最高添加量為1%。
4.3.2 苯甲醇
又名芐醇,無(wú)色透明液體,稍溶于水,可與乙醇、乙醚、氯仿等混溶。對(duì)霉菌和部分細(xì)菌抑制效果較好。一些非離子表面活性劑和pH小于5時(shí)會(huì)失效。最大允許使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%。高效液相色譜法對(duì)其和尼泊金酯類(lèi)的防腐劑分離效果不好,有研究人員用氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定,這種方法快速而靈敏。
4.3.3 溴硝丙二醇
又名布羅波爾,是2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的縮寫(xiě)。溶解性好,使用方便,是廣譜高效的殺菌劑,尤其對(duì)革蘭氏陰性菌很有效,最佳pH范圍為4~10??蓡为?dú)使用,也可與尼泊金酯共同使用。含巰基化合物、亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉會(huì)嚴(yán)重影響其活性。配方中有胺類(lèi)化合物存在時(shí),可能生成亞硝胺致癌物質(zhì),與鋁鐵材質(zhì)接觸會(huì)失去活性并著色。在化妝品中一般添加量為0.01%~0.05%,我國(guó)最大允許使用濃度為0.1%。有研究人員用反相高效液相色譜法靈敏波長(zhǎng)同時(shí)測(cè)定化妝品中凱松和布羅波爾防腐劑,減少了雜質(zhì)干擾。
4.4 其他有機(jī)化合物防腐劑
4.4.1 3-碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯
簡(jiǎn)稱(chēng)IPBC,是氨基酸類(lèi)衍生物,一種較新型的防腐劑。水溶性好,用量少,防霉與殺真菌的效果要優(yōu)于其他防腐劑,常與其他防腐劑(咪唑烷基脲類(lèi))復(fù)配使用。在我國(guó)最大允許使用濃度為0.05%。有研究人員用甲醇超聲提取化妝品中的IPBC,采用氫火焰離子化檢測(cè)器-氣相色譜(FID-GC)定量和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)測(cè)定化妝品中的IPBC。
4.4.2 異塞唑啉酮類(lèi)及其衍生物
近年來(lái)使用越來(lái)越廣泛,最早由美國(guó)羅門(mén)哈斯公司生產(chǎn),商品名為凱松。低毒、對(duì)環(huán)境安全,可抑殺細(xì)菌、真菌和酵母菌等多種菌種,是國(guó)際公認(rèn)的廣譜型殺菌防腐劑。水溶性好,與表面活性劑相容性好。主要用于香波、浴液等即洗型產(chǎn)品配方,也可用于駐留型產(chǎn)品。最佳使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%~0.1%,最佳pH范圍為4~9。用于沖洗型產(chǎn)品的最大允許使用濃度為0.1%,用于駐留型產(chǎn)品的最大允許使用濃度為0.05%。有研究人員采用火焰光度檢測(cè)器-氣相色譜法(FPD-GC)測(cè)定化妝品中的凱松。
綜上,對(duì)以上化妝品防腐劑的測(cè)定方法,HPLC測(cè)定的種類(lèi)最多,有研究顯示為14種,具有重現(xiàn)性好、測(cè)定準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于凱松的檢測(cè),氣相色譜的FPD檢測(cè)儀更勝一籌,檢出限可降低6倍。氣相色譜不如HPLC精密度高。薄層色譜可以測(cè)定8種防腐劑,但是定量較差。毛細(xì)管電泳能夠同時(shí)測(cè)定水溶性和脂溶性防腐劑,且處理簡(jiǎn)單,但目前的相關(guān)研究并不多。而關(guān)于其他一些新型的檢測(cè)方法的研究尚不多,但發(fā)展?jié)摿^大。
5 防腐劑的發(fā)展趨勢(shì)
5.1 復(fù)合型防腐劑
復(fù)合型防腐劑發(fā)展較早,研究的也較多,目前已開(kāi)發(fā)出很多品種。復(fù)合型防腐劑是通過(guò)在一些人們信賴(lài)的防腐劑中,添加一些特效助劑進(jìn)行復(fù)配增效制成的。防腐劑復(fù)合使用的目的及結(jié)果:一是相同抑菌譜的防腐劑,復(fù)合使用可以減少每一種防腐劑的用量;二是不同抑菌譜的防腐劑,復(fù)合使用可以擴(kuò)展抑菌譜。由此可以看出,與單一的防腐劑相比,復(fù)合型防腐劑可以拓展抑菌譜。同時(shí),由于復(fù)合型防腐劑不是簡(jiǎn)單的疊加效果,而是協(xié)同增效,故可以減少用量,從而降低對(duì)皮膚的刺激性和成本。綜上,復(fù)合防腐劑受到越來(lái)越多的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的青睞。
5.2 天然防腐劑
如今越來(lái)越多的消費(fèi)者開(kāi)始崇尚天然,因此天然防腐劑的研究也就漸漸成為熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從各種植物中提取抑菌物質(zhì)。目前關(guān)于中藥對(duì)腐敗菌的抑菌效果已經(jīng)有了一些研究,若將中藥用于化妝品防腐,不僅可以避免化學(xué)防腐劑對(duì)人體的危害,還可以提升化妝品的品質(zhì),開(kāi)辟了化妝品防腐的新方向。方芳等人研究了7種藥食同源的美容中藥,發(fā)現(xiàn)它們對(duì)幾種常見(jiàn)菌種均有較好的抑制作用,且抑菌性不受酸性環(huán)境的影響。倪向梅對(duì)竹葉以及瞿冬梅對(duì)中藥大黃提取物的抑菌效果及機(jī)理等的研究,為其在化妝品防腐劑中的應(yīng)用開(kāi)辟了新的研究方向。
5.3 納米銀防腐劑
白世貞、沈欣通過(guò)微生物試驗(yàn)檢驗(yàn)納米銀作為化妝品防腐劑的抑菌效過(guò),發(fā)現(xiàn)納米銀對(duì)細(xì)菌、大腸桿菌和霉菌具有很好的抑制和殺菌作用,為納米材料在化妝品防腐中的應(yīng)用開(kāi)辟了新思路。
5.4 功效型防腐劑
有研究發(fā)現(xiàn),一些植物提取物除了具有抑菌功能,還存在抗衰老、美白和去痘等功效,這些植物的活性成粉包括黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)和蒽醌類(lèi)等化合物,同時(shí)具有清除自由基的能力和抑制炎癥發(fā)生及黑色素形成功效。在消費(fèi)者對(duì)化妝品產(chǎn)品功效要求日益增多的今天,多功效型防腐劑既可以滿(mǎn)足消費(fèi)者需求,又可以控制原料成本,發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∫暋?/p>
5.5 無(wú)添加防腐體系
就目前的研究報(bào)道來(lái)看,完全不添加防腐劑的化妝品尚不現(xiàn)實(shí)。一些所謂的無(wú)添加化妝品也就是一些生產(chǎn)商使用了一些《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》以外的原料,這些原料具有抑菌功能,可以起到防腐的效果。這類(lèi)新原料使得產(chǎn)品更加溫和,也是未來(lái)防腐劑的發(fā)展方向之一,關(guān)于這方面的研究有待進(jìn)一步拓展深入。
6 結(jié)束語(yǔ)
隨著人們生活質(zhì)量的提高,對(duì)于天然防腐、綠色防腐的呼聲也越來(lái)越高。不少產(chǎn)品的研發(fā)人員開(kāi)始將原料的尋找投向大自然。雖然天然配方可以滿(mǎn)足人們崇尚自然的需求,但是天然配方產(chǎn)品中的天然物更易于微生物繁衍生長(zhǎng),會(huì)給化妝品帶來(lái)更多的污染傾向,因此天然配方的化妝品比別的產(chǎn)品需要更加有效的防腐,而往常使用的防腐體系顯然不能滿(mǎn)足這種需求。因此,從天然化妝品源頭上控制微生物的量以及建立更加完善的防腐體系就顯得尤為重要,有待進(jìn)一步研究。還有一些無(wú)添加防腐劑的產(chǎn)品旗,其實(shí)質(zhì)是使用了國(guó)家規(guī)定以外的具有防腐功效的物質(zhì)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的防腐劑,使產(chǎn)品溫和性提高,也是防腐劑發(fā)展的一個(gè)重要方向。
雖然化學(xué)防腐劑不可避免的對(duì)人體有一定的傷害,但是以目前防腐劑的研發(fā)及化妝品的生產(chǎn)技術(shù)等條件的限制,化學(xué)防腐劑在化妝品防腐中仍然占據(jù)著重要的位置。為了將化妝品防腐劑對(duì)人體的危害降到最小,開(kāi)發(fā)更加有效、更加靈敏的防腐劑檢測(cè)技術(shù),以及完善、提高現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)就顯的尤為重要。
此外,通過(guò)將防腐劑復(fù)合使用以及尋找對(duì)人體毒害更小且更有效的防腐劑也是減輕防腐劑對(duì)人體危害的一個(gè)重要途徑。復(fù)合型防腐劑發(fā)展較早且發(fā)展速度較快,它既可以拓展抑菌譜,又可以減少每種防腐劑的用量,相對(duì)安全且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠??梢栽谥匦陆M合現(xiàn)有的防腐劑上做研究,以尋找更合適的組合及各組分之間的配比,建立更加高效、經(jīng)濟(jì)的防腐體系。在開(kāi)發(fā)新的防腐劑方面,已有研究人員發(fā)現(xiàn)如納米銀、一些中藥提取物等物質(zhì)具有優(yōu)異的防腐功效,且這些物質(zhì)對(duì)人體的毒害要小很多,為新型防腐劑的制備開(kāi)辟了方向。綜上,尋找更加安全無(wú)毒高效的防腐劑將是未來(lái)化妝品防腐的重要發(fā)展方向。當(dāng)然,防腐劑新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)除了要考慮其自身的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性,還應(yīng)該綜合考慮法律法規(guī)、性?xún)r(jià)比、使用的方便性、顧客心理及生產(chǎn)技術(shù)等因素。
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