天然防腐剂新趋势
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研究成果报告
— 天然防腐剂新趋势
SCS Formulate, Coventry, November 2009
为什么要选择替代防腐剂?
从市场前景来看，什么是好的防腐剂
杀菌效果
价格
概念 ?
化妆品防腐剂发展趋势
•无尼泊金酯— Parabens •无甲醛释放体— Formaldehyd releasers • 无含卤代防腐剂—Halogenorganic preservatives •…
有机酸防腐机理 细胞为了维持PH平衡，强迫排出H离子、同时吸入钠离子
有机酸要以酸的形式存在才能穿透细胞膜。但以盐的形式存在就不能穿透. 在细胞内酸电离出H+, 打破了细胞液内 pH平衡，从而抑制了酶的活性
pH
细菌
类脂膜
O H3CO
水相
OH
Oil Phase
HH+ HH++ + HH+ +
H3CO
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
H3CO
OH
O
O
H3CO O
O
OH
H3CO
O
H3CO O
OH H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
H3CO
H3CO
O OH
O
O H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O OH
H3CO
O
O
O OH
H3CO
O OH
O OH H3CO
O OH H3CO
OH
H3CO O OH
O
H3CO
OH
Na+
H3CO
O H3CO OH
Na Na O
OH
+
+
H3CO H3CO
O OH
H3CO O OH
H3CO O OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
O
OH H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
O
OH
H3CO
O H3CO
OH
O H3CO OH
OH O
O
O
H3CO
OH H3CO
欧盟,美国 ,日本注册 没有列出的致敏原 完全符合 没有 不含CMR 物质 无转基因
乳剂 和盥洗产品
效能
革兰氏 阳性菌
革兰氏 阴性菌
酵母菌
真菌
有机酸防腐剂
► 左旋糖酸（乙酰丙酸） ► 茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
G+
G-
Y
F
G+
G-
Y
F
有机酸防腐剂
外观 INCI
添加量 pH 范围 法规监管 15/2003/欧共体 IFRA 代码 硝基麝香 CMR 成分 转基因状态 应用 效能
pH = pK + log cA- / cHA
有机酸
有机酸作为防腐剂如何起作用 ?
水相
H3CO H3 CO
O O-
O
O
H
pH = pK + log cA- / cHA
pH
pH = pK
Formulation
表面活性剂防腐剂
表面活性抗菌剂结构
OH HO
辛甘醇
HO O
O O
O
O
月桂酰乳酸钠
OH
HO
O
水杨酸
山梨酸
安息香醇（苯甲醇）
甲酸
丙酸
4-异丙基-3-甲基苯酚 脱氢乙酸
苯氧乙醇
*
尼泊金甲酯
多功能杀菌剂
多功能防腐剂集合 传统防腐剂
DMDMH 异噻唑啉酮
苯氧乙醇
氯酚甘油醚
氯己啶
IPBC
尼泊金酯 聚季铵盐-15
水杨酸 苯甲醇
苯甲酸 山梨酸
合成的
替代防腐剂 (多功能添加剂)
二醇类
乙基己基甘油
芳醇类
葡萄柚籽提取物
O OH
H3CO
OH H3CO
OH O
O
H3CO
O
H3CO
OH
OH
O
H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
有机酸
有机酸作为防腐剂如何起作用 ? 有机酸在水介质中会解离
H3CO
O
+碱
O
H
H3CO
O
+H
O-
碱+
HA
A-
碱可能是: 水, 盐 (如 柠檬酸盐, 乳酸盐, 氢氧化物)
酸和碱形成与pH有关的动态平衡
O
甘油辛酸酯
OH O
HO
OH O
O
聚甘油-2 癸酸酯
第二类：二醇类防腐剂
碳链长度如何影响二醇类防腐效果
二醇类: 防腐效果vs 碳链长度
O/W 乳剂配方实验
Phase A
B
C
Ingredient 成分 Deionised Water Dermofeel® PA 3 Glycerin Biological Stabilizer 稳定剂 Keltrol RD Sodium Hydroxide (sol.10%) Dermofeel® SL Dermofeel® PS Cutina GMS Sunflower Seed Oil Dermofeel® Toco 70 Dermofeel® Ascorbyl Palmitate Miglyol 812 Lanette O Sodium Hydroxide (sol 10%)
无色透明液体
香精 或 水,甘油, 左旋糖酸钠（乙酰丙酸钠）, 茴香酸钠（对 甲氧基苯甲酸钠）
2,0 – 4,0 %
4,5 – 5,5
欧盟,美国 ,日本注册 没有列出的致敏原 完全符合 没有 不含CMR 物质 无转基因
乳剂、盥洗品
G+ Bact. G- Bact. Yeast Fungi
有机酸防腐剂 消耗能量之后、PH不断降低、最终导致细菌死亡。
为什么要选择替代防腐剂?
防腐体系的选择
灭细菌
灭真菌
布罗泊尔, DBDCB 甲醛
IPBC, MCI, 甲酯
传统的
辛甘醇
茴香酸（对甲氧基苯
甲酸）
替代的
左旋糖酸（乙酰丙 酸）, 甘油辛酸酯
茴香酸 (ECO)
有机的
传统防腐剂
有机认证的化妆品所接受的防腐剂
Council of Europe
安息香酸（苯甲酸）
茴香酸(对甲氧基苯甲酸)
有机酸防腐剂 天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）介绍
天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
外观
白色到淡黄色粉末
INCI
香精 or 茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
建议添加量
0,1 – 0,2%
最佳pH 范围
法规监管 15/2003/欧共体 IFRA 代码 硝基麝香 CMR 成分 转基因状态
应用
4,5 – 5,5
胡椒醛
辛酰氧肟酸
黄酮类
银
多酚类
精油类
乙醇
蜂胶
氧化酶/过氧化酶
有机酸
精油 内酯类葡萄糖酸
甘油单酯类
天然的
第一类：有机酸防腐剂
有机酸
O OH
苯甲酸
O OH
丙酸
O HO
OH
对羟基苯甲酸
O H3CO
OH
茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
左旋糖酸（乙酰丙酸）
OH O
OH
水杨酸
O
OH
肉桂酸
O OH
山梨酸
[…甲酸，醋酸，十一烯酸，香豆酸，咖啡酸，阿魏酸，脱氢 …..]
4,5 – 5,5 0,5 – 1,0 % 欧盟、美国、日本允许
乳剂 ，盥洗品
革兰氏 革兰氏
阳性菌. 阴性菌. 酵母菌
真菌
有机酸防腐剂 天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）介绍
来源于天然和合成的茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
反式-茴香脑
O2 / H2O2 / NaOH
Baidu Nhomakorabea
茴香酸(对甲氧基苯甲酸)
(CH3)2SO4
对羟基苯甲酸
有机酸防腐剂 左旋糖酸（乙酰丙酸）介绍
左旋糖酸（乙酰丙酸）来源于环保来源的原料
淀粉
无机酸
左旋糖酸（乙酰丙酸）
有机酸防腐剂 左旋糖酸（乙酰丙酸）介绍
左旋糖酸（乙酰丙酸） 外观 气味 INCI
活性最佳pH范围 推荐浓度 法规情况 应用 效能
无色透明液体 轻微特征气味
香精 或 左旋糖酸, 甘油, 左旋糖酸钠, 水
— 天然防腐剂新趋势
SCS Formulate, Coventry, November 2009
为什么要选择替代防腐剂?
从市场前景来看，什么是好的防腐剂
杀菌效果
价格
概念 ?
化妆品防腐剂发展趋势
•无尼泊金酯— Parabens •无甲醛释放体— Formaldehyd releasers • 无含卤代防腐剂—Halogenorganic preservatives •…
有机酸防腐机理 细胞为了维持PH平衡，强迫排出H离子、同时吸入钠离子
有机酸要以酸的形式存在才能穿透细胞膜。但以盐的形式存在就不能穿透. 在细胞内酸电离出H+, 打破了细胞液内 pH平衡，从而抑制了酶的活性
pH
细菌
类脂膜
O H3CO
水相
OH
Oil Phase
HH+ HH++ + HH+ +
H3CO
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
H3CO
OH
O
O
H3CO O
O
OH
H3CO
O
H3CO O
OH H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
H3CO
H3CO
O OH
O
O H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O OH
H3CO
O
O
O OH
H3CO
O OH
O OH H3CO
O OH H3CO
OH
H3CO O OH
O
H3CO
OH
Na+
H3CO
O H3CO OH
Na Na O
OH
+
+
H3CO H3CO
O OH
H3CO O OH
H3CO O OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
O
OH H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
O
OH
H3CO
O H3CO
OH
O H3CO OH
OH O
O
O
H3CO
OH H3CO
欧盟,美国 ,日本注册 没有列出的致敏原 完全符合 没有 不含CMR 物质 无转基因
乳剂 和盥洗产品
效能
革兰氏 阳性菌
革兰氏 阴性菌
酵母菌
真菌
有机酸防腐剂
► 左旋糖酸（乙酰丙酸） ► 茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
G+
G-
Y
F
G+
G-
Y
F
有机酸防腐剂
外观 INCI
添加量 pH 范围 法规监管 15/2003/欧共体 IFRA 代码 硝基麝香 CMR 成分 转基因状态 应用 效能
pH = pK + log cA- / cHA
有机酸
有机酸作为防腐剂如何起作用 ?
水相
H3CO H3 CO
O O-
O
O
H
pH = pK + log cA- / cHA
pH
pH = pK
Formulation
表面活性剂防腐剂
表面活性抗菌剂结构
OH HO
辛甘醇
HO O
O O
O
O
月桂酰乳酸钠
OH
HO
O
水杨酸
山梨酸
安息香醇（苯甲醇）
甲酸
丙酸
4-异丙基-3-甲基苯酚 脱氢乙酸
苯氧乙醇
*
尼泊金甲酯
多功能杀菌剂
多功能防腐剂集合 传统防腐剂
DMDMH 异噻唑啉酮
苯氧乙醇
氯酚甘油醚
氯己啶
IPBC
尼泊金酯 聚季铵盐-15
水杨酸 苯甲醇
苯甲酸 山梨酸
合成的
替代防腐剂 (多功能添加剂)
二醇类
乙基己基甘油
芳醇类
葡萄柚籽提取物
O OH
H3CO
OH H3CO
OH O
O
H3CO
O
H3CO
OH
OH
O
H3CO
OH
H3CO
OH
O
H3CO
OH
O
H3CO
OH
有机酸
有机酸作为防腐剂如何起作用 ? 有机酸在水介质中会解离
H3CO
O
+碱
O
H
H3CO
O
+H
O-
碱+
HA
A-
碱可能是: 水, 盐 (如 柠檬酸盐, 乳酸盐, 氢氧化物)
酸和碱形成与pH有关的动态平衡
O
甘油辛酸酯
OH O
HO
OH O
O
聚甘油-2 癸酸酯
第二类：二醇类防腐剂
碳链长度如何影响二醇类防腐效果
二醇类: 防腐效果vs 碳链长度
O/W 乳剂配方实验
Phase A
B
C
Ingredient 成分 Deionised Water Dermofeel® PA 3 Glycerin Biological Stabilizer 稳定剂 Keltrol RD Sodium Hydroxide (sol.10%) Dermofeel® SL Dermofeel® PS Cutina GMS Sunflower Seed Oil Dermofeel® Toco 70 Dermofeel® Ascorbyl Palmitate Miglyol 812 Lanette O Sodium Hydroxide (sol 10%)
无色透明液体
香精 或 水,甘油, 左旋糖酸钠（乙酰丙酸钠）, 茴香酸钠（对 甲氧基苯甲酸钠）
2,0 – 4,0 %
4,5 – 5,5
欧盟,美国 ,日本注册 没有列出的致敏原 完全符合 没有 不含CMR 物质 无转基因
乳剂、盥洗品
G+ Bact. G- Bact. Yeast Fungi
有机酸防腐剂 消耗能量之后、PH不断降低、最终导致细菌死亡。
为什么要选择替代防腐剂?
防腐体系的选择
灭细菌
灭真菌
布罗泊尔, DBDCB 甲醛
IPBC, MCI, 甲酯
传统的
辛甘醇
茴香酸（对甲氧基苯
甲酸）
替代的
左旋糖酸（乙酰丙 酸）, 甘油辛酸酯
茴香酸 (ECO)
有机的
传统防腐剂
有机认证的化妆品所接受的防腐剂
Council of Europe
安息香酸（苯甲酸）
茴香酸(对甲氧基苯甲酸)
有机酸防腐剂 天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）介绍
天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
外观
白色到淡黄色粉末
INCI
香精 or 茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
建议添加量
0,1 – 0,2%
最佳pH 范围
法规监管 15/2003/欧共体 IFRA 代码 硝基麝香 CMR 成分 转基因状态
应用
4,5 – 5,5
胡椒醛
辛酰氧肟酸
黄酮类
银
多酚类
精油类
乙醇
蜂胶
氧化酶/过氧化酶
有机酸
精油 内酯类葡萄糖酸
甘油单酯类
天然的
第一类：有机酸防腐剂
有机酸
O OH
苯甲酸
O OH
丙酸
O HO
OH
对羟基苯甲酸
O H3CO
OH
茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
左旋糖酸（乙酰丙酸）
OH O
OH
水杨酸
O
OH
肉桂酸
O OH
山梨酸
[…甲酸，醋酸，十一烯酸，香豆酸，咖啡酸，阿魏酸，脱氢 …..]
4,5 – 5,5 0,5 – 1,0 % 欧盟、美国、日本允许
乳剂 ，盥洗品
革兰氏 革兰氏
阳性菌. 阴性菌. 酵母菌
真菌
有机酸防腐剂 天然茴香酸（对甲氧基苯甲酸）介绍
来源于天然和合成的茴香酸（对甲氧基苯甲酸）
反式-茴香脑
O2 / H2O2 / NaOH
Baidu Nhomakorabea
茴香酸(对甲氧基苯甲酸)
(CH3)2SO4
对羟基苯甲酸
有机酸防腐剂 左旋糖酸（乙酰丙酸）介绍
左旋糖酸（乙酰丙酸）来源于环保来源的原料
淀粉
无机酸
左旋糖酸（乙酰丙酸）
有机酸防腐剂 左旋糖酸（乙酰丙酸）介绍
左旋糖酸（乙酰丙酸） 外观 气味 INCI
活性最佳pH范围 推荐浓度 法规情况 应用 效能
无色透明液体 轻微特征气味
香精 或 左旋糖酸, 甘油, 左旋糖酸钠, 水