防腐剂的作用及有效性评价方法概述_薛虹宇

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防腐剂实质 上就是杀 灭 和 抑 制 化 妆 品 中 的 微 生 物 $ 以较长时间维持化妆品品质的保护剂 " 防腐剂不是杀菌 剂 # 它没有很强的即时杀灭效果 # 只有在足够浓度和与 微生物细胞直接接触的情况下 # 才能发生作用 " 防腐剂通过作用于微生物的细胞膜 ! 细胞壁及酶等 多个靶点 # 破坏细胞的分裂 # 抑制细菌生长和繁殖 # 达
.5> D 取样 $ 或取样至最后一个样品 +()E.0 6789:F !B "
为止 # !=" 有效性的标准 有效性标准 为 ( 致病微 生物 ! 值 != D$ 非 致 病 微 生物 ! 值 !/> D$ 对芽孢杆菌的芽孢有抑制作用 #
/> 天取样测定评估 #
!=" 有效性的标准 在 第 .= 天 $ 活 细 菌 浓 度 减 少 ??@? A 以 上 & 前 .= 天酵母菌和霉菌浓 度维持或 低于原接 种浓度 & 在 /> 天 试验期 $ 每次取样浓度保持或低于要求的浓度 #
#! !"#$%&’()*$+,
在我们周围的环境中 # 存在着各种各样的微ຫໍສະໝຸດ Baidu物 " 虽然在化妆品生产过程中我们通过消毒杀菌有效控制 了产品中微生物的数量# 但它们还是或多或少地存在 于其中" 当产品满足适当的防腐标准并进行正确的包 装后# 产品可被很好地保存" 但产品在流通使用过程 中$可 能 被 再 次 污 染 " 化 妆 品 中 的 一 些 成 分 # 像 脂 类 ! 烃! 水溶性高聚物等有机组分# 不但能够提供微生物 生长所需的丰富的碳源! 氮源等营养成分# 其中化合 物的氧化作用又可为其生长提供化学能" 一旦遇到合 适的环境# 其中的微生物就会生长! 繁殖# 使产品腐 败变质" 微生物使化妆品变质主要表现在几方面$ 分
!- "#$ !
!." 激发实验用微生物 金黄色葡萄球菌 % 大肠杆菌 % 绿脓杆菌 % 白色念珠 菌和黑曲霉菌 # !/" 微生物接种浓度 微生物接种浓度为 .-0!.123.41!.15 6789:; !" " !," 取样测定的时间程序 取样测定的 时间程序 为接种后 的 1$ < $ .= $ /. 和
+! +,(#-%
用量少 ’ 抗菌范围广的单一防腐剂是不存在的 & 但 是 " 设想一个 ) 理想 * 的防腐剂标准对于我们研究开发 一个高效广谱的防腐体系具有重要意义 & 我们认为 " 一 个好的防腐剂至少应该满足下面的条件 #
!! !"#$%&’()*
防腐剂的作用效果与很多因素有关" 在一种体系 中具有高效防腐作用的防腐剂在另一种体系中也许毫无 效果 ! 因为在某个配方体系中 " 会有多个因素使防腐剂 失效 ! 下面列举了影响防腐剂效果的几种主要因素 # $ $ % 3( 的影响
腐剂的活性 " "$ 的改变也会改变防腐剂的活性 & 如 %& 溴 &’& 硝基 &( " )& 丙二醇 " 在 "$*+ 时十分稳定 " "$*, 其活性可保持一年 " "$*- 活性只有几 个月 & 另外 " 悬 浮液中 不溶解固 体 "$ 的影响 也会使那 些对 "$ 敏感 的 防腐剂失效 & $% % 固体粒子及凝胶的影响 一些化妆品含有高岭土’ 硅酸铝镁等粉质粒子" 能够吸附防腐剂 " 造成防腐剂的活性损失 ! 但有的吸附 剂在吸附防腐剂的同时也吸附其中的细菌 " 使其置于高 浓度防腐剂中强化其抑菌效果 ! 防腐剂与水溶性高分子 凝胶的结合 " 使配方中游离的防腐剂浓度降低从而降低 其效能 ! () % 非离子表面活性剂加溶作用的影响 化妆品中的各类表面活性剂" 尤其是非离子表面 活性剂与防腐剂之间会形成加溶 & 络合作用而影响到防 腐剂的活性 & 油溶 性的非离 子表面活 性剂 ( $./*)0, % 对防 腐剂的失 活作用要 比 $./ 值高的 水溶性非 离 子 表 面活性剂大 & 由于体系中游离防腐剂浓度变小而降低了 防腐剂的活性 " 因此在一些非离子表面活 性剂体系 中 " 要保持原有的防腐作用 " 应适当添加防腐剂的用量 & 味&
=4 &’()*+,-.
!." 激发实验用微生物的选择 我们可以看出 $ &’( 法 % )"%+ 法和线性回归法基 本上可选用相同的受测试微生物( 金黄色葡萄球菌
%@ &’() !
!." 激发实验用微生物 激发用微生物可选择余地较大$ 包括革兰氏阳性 菌 % 发酵和非发酵革兰氏阴性菌 % 霉菌 % 酵母菌及需氧 产芽孢菌等 $ 一些耐防腐剂作用的由样品分离的菌株可 选用作为激发实验用微生物 # !/" 微生物接种浓度 微生物接种浓度为 .@1!.15 6789:; !B "$ 眼 用化妆 品酵母和霉菌浓度为 .@0!.0# 6789:; !B "# !," 取样测定的时间程序 取样测定的时间程序为接种后的 $$ .C/$ <$ .= 和
公司专栏 !!!
防腐剂的作用
及有效性评价方法概述
文 ! 678 9:; "#$%&’()*+, % 中狮化学功效性评价实验室 & 化妆品的防腐是化妆品生产 ! 流通过程中一个日渐 引起重视的问题" 防腐剂在化妆品配方中扮演着越来 越重要的角色" 能长久保持产品安全性稳定性的防腐 剂是一个成功品牌必不可少的组分" 随着化妆品行业 的迅速发展# 以及越来越多生化活性原料在化妆品中 的应用# 选择一个高效安全的防腐体系是配方师们建 立一个稳定配方体系的关键 " 如何评价防腐剂的有效效果# 目前国际上公认! 应用最为广泛的是$ 微生物挑战性实验" 该方法主要 是模拟化妆品生产和使用过程中受到微生物 % 细菌和 真菌& 污染的可能性# 将一定量的微生物接种其中# 跟踪分析防腐剂对微生物的抑制作用# 通过定期测定 体系中微生物的含量来判断该体系的防腐效果" 这种 方法比较接近实际情况# 是一种经典的防腐剂有效性 的评价方法 " 一 " 防腐剂对化妆品保存的重要作用 解利用化妆品的基质作为其培养基 # 使产品出现浑浊和 沉淀及颜色变化 # 代谢生成的酸性产物改变产品的 %& # 生成的气体则引起发泡 ! 发胀 # 影响产品的外观 " 更可 怕的是 $ 它们还会产生毒素 # 引起使用者皮肤过敏 # 伤 害人体 " 微生物无论在未使用过的还是正在使用的化妆品中 都存在 " 化妆品中分离出的常见微生物菌群有细菌 % 包 括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌 & 如大肠埃希氏菌 ! 假 单胞菌 # 霉菌如黑曲霉 ! 青霉 # 酵母菌如假丝酵母 ! 白 色念珠菌等 " 其中有些菌群对人体无害 # 而有些菌群如 金 黄 色 葡 萄 球 菌 % ’()%*+,-.-../01 )/23/0& ! 绿 浓 杆 菌 % 403/5-6-7)011)32/897-0)& 等 # 对人体有极大的危害 " 目前各国对医药品和化妆品的微生物学评定尚无统 一的标准 " 一般说来 # 对婴儿用品及眼用医药品 ! 化妆 品的规定标 准较 严 " 我 国 化 妆 品 卫 生 标 准 :;1<=#>? @< 规定# 化妆品菌落总数不得超过 #1AAA1.B/C6D % 8&# 眼部! 口腔黏膜用品及婴儿! 儿童用品不得超过 EAA11.B/C6D % 8&# 霉 菌 和 酵 母 菌 不 得 超 过 #AA1 .B/C6D % 8& # 大 肠 菌 群 % F0.*329.*9)1.-,9 &! 绿脓杆菌 % 403/5-6-7)01)32/897-0) &! 金黄色葡萄球菌 % ’()%*+,-.-../01)/23/0 & 等有害菌群不 得检出 "
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公司专栏 !!!
洗和香精 联 合 会 ! !"#$" 也 有 自 己 的 测 试 方 法 ! 简 称
菌减少超过 ?0 A$ 并且在整个实验过程中持续减少 #
!"%$ 法 "# &’( 法和 )"%$ 法都是标准方法 # 另外还有
一些快速测试程序$ 如线性回归法 % 加速防腐作用测试法 和假定激发法# 这几种方法的实验过程都很相似$ 但样品 分析所需的时间和有效性判断的标准不同# 这些不同之处 可导致测试结果的变化以及某产品是否能通过激发测试# 下面就 &’( 法 % *"%+ 法和线性回归法 , 种方法在 激发微生物的选择 % 接种微生物的浓度 % 取样测定的时 间顺序及有效性的标准等四个方面作个比较 #
!具有合适的油水相分配系数 " 使其在产品水相中
达到有效的防腐浓度 &
!与大多数原料相容 " 不改变最终产品的颜色和香
!使用成本低 " 容易获得 &
将几种防腐剂进行复配形成一个高效 ’ 广谱的协同 增效防腐体系 " 是防腐剂发展的必然趋势 & 防腐体系的 高效广谱的防腐性能与最终的配方体系有关 & 如何确定 某种防腐体系能足够抵御微生物的侵袭 + 首先是要避免 制造过程中的污染 " 另外必须考虑到因包装和使用过程 中引入的污染而对防腐的要求 & 最终防腐体系的有效性 必须通过微生物挑战实验得到广泛的证明 & 二 ’ 化妆品防腐体系功效性评价 ( !"# % 方法 防腐剂体系有效性的评价 " 不同的国家使用了几种 不同的 234 方法 " 包括美国药典 (562% 法 ’ 英国药典 (/2% 法和欧洲药典 (32% 法 & 7881 年时 " 为协调欧洲 国家的测试方法 " /2 经修订与 32 一致 & 美国化妆 ’ 盥
# $ " %& 丙 二 醇 作 用 于 ’( 酶 " 而 像 中 狮 化 学 )*+,-./,0
系 列 的 甲 醛 供 体 的 防 腐 剂 " 则 作 用 于 细 胞 内 的 122( 酶和酸基酶和氨基酶 ! 酚类和醛类的产品可使蛋白质变 性 ! 总的说来 " 防腐剂通过抑制细胞中基础代谢的酶的 合成或重要生命物质蛋白质和核酸的合成 " 而起到阻碍 细胞生长的作用 !
6OKJ6SJ !一种非荧光的单胞菌$ 其对防腐剂的敏感度高于
荧光单胞菌$ 如绿脓假单胞菌 G(HO8QM:MRJH JON8BSRMHJP"$ 以获得更为全面作用的防腐作用体系 # 此外 $ !"%+ 推荐 选用的环境隔离菌或家常微生物 !适应性微生物" 也是一 种很重要的考虑 # 因为这使产品的抗微生物能力能更接近 )现实 * 的考验 # 如果条件许可 $ 分别采用标准菌株和分 离菌株进行微生物挑战实验是最理想的选择# !/" 再激发实验的合理性 再激发实验是为了再现产品在使用过程中受到的污
GHIJKDLFM6M668H J8NO8HP $ 假 单 胞 绿 脓 杆 菌 G(HO8QM:MRJH JON8BSRMHJP 和黑曲霉菌 G+HKONBSFF8H RSBONP# 对这些微生物
的测试过程表现了它们在产品制造和消费者使用过程中可 能经历的各种变化# 虽然所推荐的这些菌株具有一定的代 表 性 $ 但 很 多 企 业 建 议 使 用 洋 葱 假 单 胞 菌 ’O8QM:MRJH
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线性回归法测定试验微生物菌群减少一个十进位所 需的时间 ! 以 ! 值表示 "$ 即与防腐剂接触的微生物菌 群 ?0 A 失活所 需的时间 # 此法利用 传统的微 生 物 测 试 过程 ’ ’’ +(* 法 $ 速度快于 *"#+ 和 &’( 方法 # !." 激发实验用微生物 激发实验用 微生物有 金黄色葡 萄球菌 % 大 肠杆菌 % 产芽孢杆菌 !分离菌株 "% 黑曲霉菌和黄曲霉菌 # !/" 微生物接种浓度 微生物接种浓度%.@0&.05 6789:; !B " # !," 取样测定的时间程序 取样测定的时间程序为接种后 0 $ /$ =$ /=$ /> 和
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到防腐的目的 ! 实际上 " 主要是对酶活性或对细胞原生 质部分的遗传微粒结构产生影响 ! 例如 " 苯氧基乙醇和 乙 醇 等 对 细 胞 的 作 用 靶 点 是 细 胞 膜 " "# 溴 # "# 硝 基
(+ % 防腐剂变质的影响 有些因素会影响防腐剂自生的变质 " 从而降低防腐 效果 & 如光照 ’ 加热等引起防腐剂分解 " 化学和生化反 应引起的失效" 或者辐射消毒灭菌过程中引起损失等等 & (1 % 其他作用 此外 " 防腐剂在油水两相中的分配 " 包装容器及香 精 ’ 螯合剂的存在" 都会不同程度地影响防腐剂的活性&
! 具有良好 的抑菌性 能 " 不 仅 抗 细 菌 " 而 且 抗 真
菌 ( 霉菌和酵母菌 %&
!用量很少即可取得较好的抑菌效果 & !在广泛的 "$ 范围内有效 & !安全性好 " 没有毒性和刺激性 & !化 学 惰 性 " 不 与 配 方 中 其 他 成 分 及 包 装 材 料 反
应&
"# 值的改变影响有机酸防腐剂的离解从而 影响防