细菌防腐剂挑战性实验

摘要：对建立化妆品防腐体系的各种要素进行了分析，就国内外有代表性的微生物挑战试验的评价方法进行了比较，提出了符合实践情况并适用于我国化妆品行业的化妆品防腐体系的效能测试方法的评价标准，还为化妆品防腐体系筛选过程的快速判定提供了经验依据。

关键词：化妆品；防腐剂；防腐体系；微生物挑战试验

大多数化妆品富含微生物生长所需的养分，环境中的微生物一俟进入，即可迅速繁殖，破坏产品的感官品质，损害消费者的健康。因此，一个良好的防腐体系，对于化妆品产品来说是必不可少的。

1 化妆品的防腐体系

化妆品的防腐体系实际上是由若干种防腐剂（和助剂）按一定比例构建而成。防腐体系的基本要素是防腐剂，但其效能大小又与其用量和使用对象的剂型（液态、粉状、乳状、膏霜状等）特性、组成（是否含碳水化合物、蛋白质、动植物抽提物等）、pH值、可能污染的微生物种类和数量等密切相关。

1.1化妆品防腐剂

早期使用的防腐剂有：尼泊金脂类、苯甲醇、烷基二甲基苄基铵氯化物、对氯间二甲酚、苯氧基乙醇、布罗波尔（Bronopol，2-溴-2-硝基丙烷-1，3-丙二醇）、道维希尔200（Dowicil-200,六亚甲基四胺衍生物）、杰马-115(Germall-115，咪唑烷基脲)、脱氢醋酸、甲醛、山梨酸等。这些防腐剂至今很多仍在使用。近期推广商品化的化妆品防腐剂见表1。至于复配而成的防腐剂商品更是数不胜数。

防腐剂对微生物的最低抑制浓度（cmc）是判断一种防腐剂效果的首先考虑的基本指标，MIC值越小，表明其效力越高。表2是某些化妆品防腐剂对主要测试微生物的MIC。

表1一些化妆品防腐剂商品及化学成分

商品名称化学成分

Enxylk400 甲基二

溴戊二腈和苯氧乙醇

Biopure100 咪唑烷基脲

Nipaguard DMDMH 二甲基二羟基乙内酰脲

Nipaguard TCC N-（4-氯苯基-N-3，

4-二氯苯基）脲

Nipacide PX (PCMX) 对氯间二甲苯酚

GERMALLⅡ双咪唑烷基脲

GERMALL PLUS 双咪唑烷基脲和碘

丙炔基氨基甲酸丁酯（IPBC）

ALLANTOIN 乙醛双酰

脲

SUTTOCIDE A 羟甲基甘氨酸钠

华科-98、凯松CG、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-2甲基-4-异

JX-515、YN-H3 噻唑啉-3-酮

GLYDANT 二甲

基二羟基乙内酰脲

GLYDANT PLUS DMDM和IPBC

IRGASAN DP300（玉

洁新DP-300）、2，4，4’-三氯-2’-羟基二苯醚

Oletron

1.2化妆品的防腐体系的构建

1.2.1防腐剂的复配

一种万能的防腐剂是不存在的。多种防腐剂的相互配合，优缺点的互补，至少有如下优势：①拓宽抗菌谱；某种防腐剂对一些微生物效果好而对另一些微生物效果差，而另一种防腐剂刚好相反。两者合用，就能达到广谱抗菌的防治目的。②提高药效：两种杀菌作用机制不同的防腐剂共用，其效果往往不是简单的叠加作用，而是相乘作用，这种所谓增效作用，通常在降低使用量的情况下，仍保持足够的杀菌效力。③抗二次污染：有些防腐剂对霉腐微生物的杀灭效果较好，但残效期有限，而另一类防腐剂的杀灭效果不大，但抑制作用显著，两者混用，既能保证贮存和货架质量，又可防止使用过程中的重要污染。④提高安全性：单一使用防腐剂，有时要达到防腐效果，用量需

超过规定的防治目的，又可保证产品的安全性。⑤预防抗药性的产生：如果某种微生物对一种防腐剂容易产生抗药性的话，它对两种以上的防腐剂都同时产生抗药性的机会自然就困难得多。

1.2.2化妆品防腐体系构建需考虑的其它因素

并不是说，简单地把几种抗菌效果较好的防腐剂混配起来就能获得一个好的防腐体系了，各类化妆品的组分复杂，理化性能差异很大，防腐剂的效能能否充分发挥出来，还受到其中多方面因素的干扰和制约。

1.2.2.1防腐剂使用量

化妆品防腐剂用量必须以安全性作为前提，我国和有关国家的组织允许使用的化妆品防腐剂都有一定的规定。然而，要使防腐体系的效力能发挥出来，还须保证足够的使用量，在使用量选定时，可先参考防腐剂的MIC值和商品的说明书指导，但更重要的是必须通过具体产品的使用试验才能作出最终决定，因此，MIC值很小的杀菌剂，在产品中应用时表现得很糟糕的现象是经常发生的。

1.2.2.2产品的pH值

大多数的防腐剂都容易在酸性和中性的环境中发挥其效能，在碱性环境中效力显著减低，甚至失效，而季铵盐类防腐剂却在pH值大于7时才有效。环境中的pH 值主要是通过两方面的作用影响防腐剂效能的。①pH值变化引起微生物的细胞膜结构的变化，从而改变其通透性，进而影响防腐剂分子的存在形式（例如离子形式或分子形式），而许多有机类的防腐剂通过常以分子形式才容易通过微生物细胞膜的脂质层。

1.2.2.3溶解性能

这是一个较为复杂的因素。微生物的生长繁殖必需在有水的环境中进行。因此，在多相系统中、水相中须溶解有足够的防腐剂。然而，只是强调防腐剂的水溶性显然是片面的，好的防腐剂还需要具有一定的脂溶性（或者说有一个恰当的油水分配系数），这样才有利于通过蛋白质（亲水）和脂质（亲油）构成的微生物细胞膜，进入细胞内，发挥其“毒害”细胞的作用。

1.2.2.4化学相容性

一般来说，防腐剂和化妆品中的活性物质和助剂之间是有可能发生相互作用，也就是说，组分之间也具有一定的不相容性。在筛选化妆品的防腐体系的时候，以下的一些情况是值得注意的：①化妆品中的某些组成材料如碳水化合物、滑石粉、金属氧化物、纤维素等会吸附防腐剂，降低其效力。②产品中含有淀粉类物质，可影响尼泊金酯类的抑菌效果。③高浓度的蛋白质一方面可能通过对微生物形成保护层，降低防腐剂的抗菌活性，另一方面又能促进微生物的增长。④金属离子如Mg2+、Ca2+、Zn2+，对防腐剂的活性有很大的影响，一般情况下，过量的金属离子在香料、润滑剂、天然或敏感的化合物中易形成难溶物或发生催化氧化反应。⑤防腐剂可和化妆品的某些组分形