几种防腐剂在化妆品中的作用效果评价

摘要:目的了解化妆品常用防腐剂在化妆品基质中的防腐效果。方法采用纯培养的微生物挑战性实验验证0.05%,0.1%,0.2%,0.4%的对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%的咪唑烷脲,0.01%,0.02%,0.05%,0.1%的凯松,0.01%,0.02%,0.03%,0.05%布罗波尔对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)、大肠杆菌(ATCC8739)、黑曲霉(ATCC16404)、白色假丝酶母(ATCC10231)的抑菌效果。结果在化妆品基质中,对羟基苯甲酸酯类防腐剂抑制细菌的能力较弱,对真菌的作用效果较好;咪唑烷基脲对真菌类的抑菌能力较差;布罗波尔的抑菌效果较好,凯松在允许使用的剂量范围内不能达到抑制微生物的作用。同时化妆品成分对防腐剂的作用效果有影响。结论仅0.4%对羟基苯甲酸丙酯、0.15%和0.1%凯松、0.05%布罗波尔通过了纯培养挑战性实验。筛选、复配防腐剂要根据化妆品的配方结合实际情况进行。
关键词:化妆品;防腐剂;微生物挑战性实验;纯培养

化妆品中一般都含有丰富的营养物质,容易造成微生物的污染,添加防腐剂是预防化妆品微生物污染的主要手段。但是防腐剂在预防微生物污染的同时,还是化妆品中的危险因素———引起化妆品性皮炎的因素之一。而且化妆品的成分复杂,主要有油性原料、粉质原料和水溶性聚合物等,其中干扰防腐剂作用效果的因素比较广泛,因此防腐剂的选择是化妆品研制的一个重要环节,既要达到防腐的效果又要尽可能地减少防腐剂的用量。目前对防腐剂的评价多是通过高效液相色谱法、气相色谱法等方法测定其在产品中的含量来进行。这类方法测定的结果只能定量而不能直接反映出该类产品中防腐剂的实际防腐效果。微生物挑战性实验是目前比较公认的评价防腐剂防腐效果的生物学方法,通过该方法可以选择既能有效抑菌又可以使产品安全的化妆品中防腐剂的最低浓度。但以往很多评价都是采用混合培养的方式进行的,没有排除微生物之间的相互影响因素,缺少防腐剂在化妆品中对具体微生物防腐效果的数据。化妆品常用防腐剂一般包括酚类、酯类、卤化物及季铵盐等。我国一些地区的调查及美国FDA关于化妆品防腐剂的使用情况公布显示对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、凯松使用频率排名在前三位,其次咪唑烷基脲和布罗尔的使用频率也比较高。笔者采用上述防腐剂,用纯培养的方式,探索在化妆品基质中不同防腐剂对不同菌株的作用效果,为防腐剂的选择提供依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1化妆品样品 实验用化妆品为本实验室自制的样品,生产过程经过严格的无菌控制,防腐剂成分及含量明确。
1.1.2防腐剂对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、咪唑烷基脲、布罗波尔、凯松。
1.1.3实验用菌株金黄色葡萄球菌(ATCC6538)、大肠杆菌(ATCC8739)、铜绿色假单胞菌(ATCC9027)、黑曲霉(ATCC16404)、白色假丝酵母(ATCC10231)均购自美国标准菌库。
1.1.4实验用培养基水解大豆琼脂培养基(TSA),糊精琼脂培养基(SDA),卵磷脂,吐温-80琼脂培养基,沙氏琼脂培养基。
1.1.5实验用菌悬液将以上各细菌接种在TSA培养斜面上,37℃培养24h;真菌接种在SDA培养斜面上,28℃培养5 d。分别用0.85%的无菌盐水和含0.05%吐温80的无菌盐水将菌苔洗下,充分混合制成菌悬液(细菌:108 cfu/ml,真菌:106 cfu/ml)备用。
1.2方法
1.2.1方法本次实验参考化妆品、盥洗用品与香料协会(CTFA)及欧洲药典的微生物挑战性实验方法,即将一定量的微生物悬浊液加入到化妆品中,每隔一定时间用平板计数法检测微生物的存活情况,以此判断防腐剂的防腐效果。
1.2.2培养方式纯培养。分别称量20 g已制备好的化妆品样品于无菌瓶中,每瓶中分别加入每种菌悬液0.2 ml,充分震荡混匀后,于室温存放。于第0、1、7、14、21、28 d用平板计数法检测微生物的生长情况。
1.2.3评价标准参考2005版《欧洲药典》:细菌于第7天时菌落总数下降3 log,至第28天时无增长;真菌于第14天下降2 log,至第28天时无增长,判断为防腐剂防腐效果良好。
2结果与讨论
2.1防腐剂的作用效果。对羟基苯甲酸酯类防腐剂是化妆品中使用最广泛的防腐剂,是全世界各个国家都认可、传统使用的化妆品防腐剂,数10年来该类防腐剂一直占踞使用频率排位的前列。实验结果显示对羟基苯甲酸酯类防腐剂对金黄色葡萄球菌的抑菌效果比较差,单独使用不能达到预防微生物污染的效果(表1)。对黑曲霉的作用效果较好,在推荐的使用范围内都能起到抑制作用。对羟基苯甲酸丙酯对白色假丝酵母的作用效果优于对羟基苯甲酸甲酯。此外有文献报道对羟基苯甲酸酯类防腐剂对革兰阴性菌的抑菌效果差,本次实验在受试样品中加入108 cfu/ml的铜绿色假单胞菌,在7天后均无菌检出。同时对大肠杆菌的防腐效果也很好,有悖于报道。对比两次研究不同之处在于培养方式(以往报道采用的是混合培养,本次采用的是纯培养)和化妆品的配方,因此可见化妆品的配方对微生物的影响很大,在化妆品的研制过程中要根据其配方成分选择合适的防腐剂。咪唑烷基脲是甲醛供体类防腐剂中使用最广泛的一个品种,其性能较好,具有很好的活性,从实验结果看其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌的作用效果较好,但是对黑曲霉和白色假丝酵母的抑菌能力相对较低。
布罗波尔是一种卤代化合物型抑菌剂,能溶解于水和醇中,对细菌、霉菌、酵母菌都有一定的抑杀作用。实验中能抑制绝大多数细菌的生长,但是对黑曲霉和白色假丝酵母的抑制能力较弱。
凯松是5-氯-2-甲基-异噻唑啉和2甲基-4-异噻唑啉3酮的混合物,抑菌效果虽然较好,但是其毒性大,存在安全性问题《,化妆品卫生规范》中规定的限用量为0.0015%,在此剂量内不能达到抑菌的效果。
2.2白色假丝酵母的防腐问题
白色假丝酵母是多数防腐效能实验推荐的酵母菌代表。它是一种致病菌,通常以它代表酵母菌对防腐系统的抵抗性。白色假丝酵母的污染即使不对人体造成威胁,也会削弱防腐剂的作用而给其他致病菌以可乘之机。因此化妆品中应重视白色假丝酵母的防腐问题。实验结果显示以上常用的防腐剂中只有凯松对白色假丝酵母的作用效果明显,但是用量也超出了《化妆品卫生规范》规定的最高限用剂量,说明白色假丝酵母的防腐问题应引起重视。
2.3化妆品微生物挑战性实验的总结果
从挑战性实验的总结果显示,仅0.4%对羟基苯甲酸丙酯、0.05%和0.1%凯松、0.05%布罗波尔通过了纯培养挑战性实验,可以看出,虽然每种防腐剂对微生物都有一定的抑杀作用,但是不同防腐剂作用的优势不同,单一防腐剂也很难达到保护化妆品的作用。
3小结
每一种防腐剂都不能对所有的微生物产生良好的抑菌效果,在对化妆品中防腐剂进行定量检测时,发现防腐剂的含量远远低于其最低抑菌浓度,从侧面反映出化妆品防腐剂复配的必然问题。复配后的防腐剂能否起到防腐作用,怎样控制复配后的剂量而不增加防腐剂对使用者的危害等问题都需要进一步研究。此外,防腐剂在化妆品介质中的抑菌浓度要不同于已知的该防腐剂的最小抑菌浓度,化妆品的成分可能增强或减弱防腐剂的作用效果。因此选择防腐剂时要参照防腐剂的最低抑菌浓度的同时还要考虑化妆品的配方因素,确定适宜的防腐剂配方,正确评价其性能后再投入使用。

作者：郑萍，陈西平

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