个人护理中防腐蚀体系的建立
防腐系统的构建应考虑两个非常重要的因素:安全性和防腐效果。一个好的防腐系统能够在这两者之间取得良好的平衡,既保证了安全性,又保证了有效的防腐性能。
以下是对一些较新的防腐剂的简要描述和分析。
√ 1,2 双原子分子 酒精
灭菌的机制主要是使微生物膜系统的通透性丧失(如脂质溶解和蛋白质变性等)。
常用的有 1,2-丙二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇和 1,2-癸二醇。
化合物的杀菌效果随碳原子数的增加而增强,而水溶性则降低。刺激性也随碳原子数的增加而增强。
按灭菌效率排序:1,2-丙二醇
按安全性排序:1,2-丙二醇 > 1,2-戊二醇 > 1,2-己二醇 > 1,2-辛二醇 > 1,2-癸二醇
√ 含1,2-二羟基结构的短碳链酯
杀菌作用机制:它含有亲水基团和疏水基团,可与细胞膜磷脂双层结构上的亲水基团和疏水基团结合,导致细胞膜系统裂解,从而杀死细菌。
常用的有辛酸甘油酯、十一酸甘油酯、辛酸山梨醇酯、乙基己基甘油、月桂酸甘油酯、聚甘油-3辛酸酯等。
√ 有机酸及其盐类
作用机制:这种弱酸在水溶液中通过电离和水解生成。在低pH值条件下,该防腐剂能够自由穿透原生质膜,从而发挥最大的抑菌活性。进入细胞后,在高pH值条件下,它会解离成带电的质子和阴离子,并由于细胞膜通透性的限制而在细胞内积累。防腐剂分子持续扩散进入细胞,直至达到平衡,导致H+离子失衡。这会破坏细胞内pH稳态,并引发有毒阴离子的积累,从而抑制细胞的基本代谢过程,最终达到有效的抑菌效果。
常用的有山梨酸钾, 苯甲酸钠脱氢乙酸钠、水杨酸、二乙酸钠、乙酰乙酸钠、辛酸、茴香酸等。
在低pH条件下,有机酸的解离度较低,分子态有机酸(防腐活性物质)的含量相对较高。然而,大多数护肤品的配方体系设计pH值在5-7之间,而防腐活性物质在该pH范围内并不理想。
√ 具有防腐性能的提取物
常用的提取物有木兰树皮提取物、葡萄柚果提取物、酵母发酵产物滤液。
影响防腐剂效果的因素有哪些?
♦ pH值
pH值的变化会影响有机酸防腐剂的解离及其活性。例如,2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇在pH=4时非常稳定,但在pH=6时其活性可维持一年,而在pH=7时则只能维持几个月。
♦ 固体颗粒和凝胶
某些化妆品中含有高岭土、硅酸铝镁和其他粉末状颗粒,这些物质会吸附防腐剂,从而降低其功效。然而,有些吸附剂不仅能吸附防腐剂,还能捕获细菌,这使得防腐剂在高浓度环境下也能更有效地发挥作用。防腐剂与水溶性聚合物凝胶的结合会进一步降低配方中游离防腐剂的浓度,最终损害其功效。
♦ 非离子表面活性剂对增溶作用的影响
油溶性非离子表面活性剂(HLB=3-6)对防腐剂的灭活作用比HLB值更高的水溶性非离子表面活性剂的灭活作用更大。
♦ 防腐剂变质的影响
有些因素会影响防腐剂的变质,从而降低其防腐效果。例如,光照和高温。
♦ 此外,调味剂和螯合剂的存在会对防腐剂的活性产生不同程度的影响。
以下是对几个简单系统的简要分析:
◊ 油包水系统:
不含甲醛释放的简易防腐体系:
MP 羟苄酯:0.2%,PP 羟丙基酯:0.1%,苯氧乙醇 PE:0.3%。(该体系更安全、无刺激性、经济实惠且被广泛接受)
◊ 不含对羟基苯甲酸酯类防腐剂:
辛基甘油酯:0.08%,氯苯那敏乙醚:0.15%,苯氧乙醇:0.3%
◊ 一种不依赖防腐剂添加剂概念的防腐体系:
辛基甘油酯:0.1%,1,2-己二醇:0.5%,2-羟基苯乙酮:0.3%
山梨醇酯:0.8%,1,2-戊二醇:2%,辛酸(含量7-8%):0.5%
◊ 水基透明精华液系统:
可用的防腐剂有对羟基苯乙酮、辛酸羟肟酸、1,2-十二烷二醇、1,2-戊二醇等。
简要概述
化妆品中常用的主要防腐剂包括异噻唑啉酮类、咪唑烷基脲类、异丙基溴苯甲酸酯(IPBC)、对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸、山梨酸及其盐类。随着化妆品的发展,其成分日趋复杂,对防腐剂的要求也越来越高。因此,寻找广谱、高效、低毒的防腐剂仍然是化妆品研究的关键所在。










