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現(xiàn)在全球在個(gè)人護(hù)理品使用的防腐劑約有60余種,而廣泛而主要被采用的種類,就更加少了。此處種類指的是防腐劑的化學(xué)結(jié)構(gòu),而非供應(yīng)商的商品名稱,很多所謂的新產(chǎn)品,只不過是用不同的防腐劑以不同的比例復(fù)配而得罷了。 1、防腐劑的作用機(jī)理
化妝品中微生物的生存和繁殖是依賴于一些環(huán)境因素的:物理方面的有溫度、環(huán)境PH值、滲透壓、輻射、靜壓;化學(xué)方面的有水源、營養(yǎng)物質(zhì)(C、N、P、S源)、氧、有機(jī)生長因子?;诖?,可以簡單總結(jié)防腐劑的作用機(jī)理有:
防腐劑對(duì)微生物的作用,只有在足夠的濃度與微生物直接接觸的情況下,才能產(chǎn)生作用。防腐劑最先是與細(xì)胞外膜接觸,吸附,穿過細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)內(nèi),然后才能在各個(gè)部位發(fā)揮藥效,阻礙細(xì)胞繁殖或?qū)⑵錃⑺?。?shí)際上,主要是防腐劑對(duì)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜產(chǎn)生的效應(yīng),另外是對(duì)影響細(xì)胞新陳代謝的酶的活性或?qū)?xì)胞質(zhì)部分遺傳微粒結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。 大多數(shù)的防腐劑都是通過與細(xì)胞膜接觸后,與細(xì)胞壁的某些組份,主要是與蛋白質(zhì)反應(yīng),破壞微生物細(xì)胞的保護(hù)結(jié)構(gòu)或干擾細(xì)胞的新陳代謝,影響細(xì)胞的正常生長秩序,從而達(dá)到防腐的目的,陽離子則主要是通過影響其滲透壓,使細(xì)胞膜破裂,收縮和失水,從而進(jìn)行殺菌。 按目前化妝品領(lǐng)域比較常用的幾十種防腐劑,并對(duì)其按活性物進(jìn)行分類。 1 咪唑烷基脲 ISP公司的Germall115、GermallⅡ、GermabenⅡ-E、Germallplus、GermallIS-45。在杰美系列中,主要成份是咪唑烷基脲類,是一個(gè)甲醛的供體,在應(yīng)用的過程中通過緩慢釋放甲醛而達(dá)到殺菌的目的。Germall115的主要成份為咪唑烷基脲,其抗菌活性比GermallⅡ(雙咪唑烷基脲)差,GermabenⅡ-E為尼泊金酯類的復(fù)配物,在對(duì)付霉菌、酵母菌方面比單組分方面有優(yōu)勢。Germallplus、GermallIS-45為碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的復(fù)配物,市場反應(yīng)效果也不錯(cuò),但是注意避免配方中可能存在的抑制其活性的成分,另外防腐劑中1%的碘代丙炔基丁基甲氨酸酯水溶性較差,在操作時(shí),如果未用有機(jī)溶劑進(jìn)行溶解,也可能會(huì)影響其防腐效果。GermallIS-45是的ISP公司銷售的較新的品種,其中增含有尼泊金甲酯5%,此舉增強(qiáng)了對(duì)霉菌、酵母菌抑制能力。 2 已內(nèi)酰脲 LONZA公司的glydantplus、DMDMH,NIPA公司的DMDMH。本類產(chǎn)品也是甲醛供體。glydantplus是碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的復(fù)配物,碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的含量為5%。此外LONZA還提供據(jù)稱活性物達(dá)50%的liquidglydantplus(丙二醇溶液),也需注意配方中的還原劑等組分可能會(huì)對(duì)其產(chǎn)生抑制作用。 3 異噻唑啉酮 羅門哈斯公司的KathonCG、950,LONZA公司的isocilpc,S&M公司的EUXYLK100、EUXYLK727。本類產(chǎn)品也是甲醛供體。LONZA公司的isocilpc是由二種異噻唑啉酮組成,配方中增加23%的鎂鹽進(jìn)行增效,主要是改變滲透壓。K727是甲基二溴戊二腈的復(fù)配物。而EUXYLK100則是苯甲醇的復(fù)配物,這對(duì)于氣相部分也有相當(dāng)?shù)姆栏芰Α?/span> 4 尼泊金酯類(對(duì)羥基苯甲酸酯)
浙江圣效、ISP公司的liquaparoil、S&M公司的EUXYLK300、NIPA的phenonip等。本類防腐劑是目前應(yīng)用最廣泛的防腐劑之一,但用量相對(duì)較大,隨著碳鏈的增長,其水溶性相逐漸變差,影響其在水相中的分配率。其防霉效果比較突出。尼泊金甲酯水溶性最好,常可以直接添加在水相;而尼泊金乙酯、丙酯、丁酯和異丁酯則傾向于溶解在油相中。
尼泊金甲酯是適用于酸性體系的防腐劑,當(dāng)pH5時(shí),本身具有77%的最高抑菌活性,pH7時(shí)為63%,當(dāng)pH8.5時(shí)接近50%。所以,體系中尼泊金酯的活性可以主要通過降低體系的pH值得到改善,通常是7.0~6.5或更低,雖然有時(shí)他們也能在pH值略高些的體系中保持其功效。 5 季銨鹽-15 這類產(chǎn)品目前只有DowChemical公司的Dowicil200。Dowicil200不會(huì)稀放甲醛,但其抗氧化還原能力比ISP公司的杰美要好。在一些易變色的配方中通常的作法可以添加少量的亞硫酸鹽進(jìn)行預(yù)防。 6 國產(chǎn)凱松-CG(化學(xué)結(jié)構(gòu)同第3類) 浙江圣效的CY-1、山東明達(dá)的MD-2000、江蘇新科的新科-99、陜西華潤的KS-1、西安先鋒的XF-1。本類產(chǎn)品也是甲醛的供體。在使用方面對(duì)PH值比較敏感,在偏酸性的環(huán)境中能發(fā)揮非常好的防腐作用,用量很少,大約0.08%就能發(fā)揮很好的作用。但在堿性環(huán)境中,則會(huì)失去其防腐活性。在本類產(chǎn)品中,為增加其防腐活性,其中會(huì)添加鎂鹽,以提高其滲透壓,故在使用本產(chǎn)品的時(shí)候必須考慮原料之間的相容性問題,以免發(fā)生沉淀,特別是在透明產(chǎn)品中,要十分小心。此外,胺類、硫醇、硫化物、亞硫酸鹽、漂白劑也可使凱松失活。 7 苯甲酸/苯甲醇及衍生物防腐劑等
其中比較有代表性的有苯氧基乙醇,它是很好的溶劑和防腐劑,在防腐劑的配制中經(jīng)常被作為溶劑來溶解其他油溶性的防腐劑,但它本身可作為一個(gè)乳化劑,所以在使用時(shí)要考慮其對(duì)產(chǎn)品自身的影響。而也需要注意苯氧乙醇在某些高pH值情況下出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況。 8 苯甲酸/苯甲酸鈉/山梨酸鉀 苯甲酸/苯甲酸鈉/山梨酸鉀主要用在食品方面,所以把它們列在一起。其防腐作用機(jī)理是:苯甲酸類防腐劑是以其未離解的分子發(fā)生作用的,未離解的苯甲酸親油性強(qiáng),易通過細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),干擾霉菌和細(xì)菌等微生物細(xì)胞膜的通透性,阻礙細(xì)胞膜對(duì)氨基酸的吸收,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的苯甲酸分子,酸化細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)堿,抑制微生物細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶系的活性,從而起到防腐作用。
這類防腐劑也屬于酸性體系有效的類別,山梨酸和苯甲酸于pH7時(shí)無活性,于pH5時(shí)分別呈現(xiàn)出37%和13%的活性,因此它們應(yīng)在偏酸性的介質(zhì)中應(yīng)用。 9 布羅波爾 布羅波爾(Bronopol)是2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的簡稱,具有廣譜抑菌作用,能有效地抑制大多數(shù)細(xì)菌,特別是對(duì)革蘭氏陰性菌抑菌效果極佳。在高溫和堿性條件下不穩(wěn)定,在太陽光照下顏色變深。布羅波爾可與大多數(shù)表面活性劑配伍,但當(dāng)在化妝品原料中含有-SH基團(tuán)的物質(zhì),如半胱氨酸等,會(huì)降低布羅波爾的抑菌活性。另外,金屬鋁也能降低布羅波爾的抑菌活性。 10 IPBC IPBC的英文名稱3-iodo-2-propynyl-butyl-carbamate,主要成分為碘代丙炔基氨基甲酸丁脂,具有廣譜抗菌活性,尤其是對(duì)霉菌及酵母菌有很強(qiáng)的抑殺作用。配伍性佳,可與化妝品中存在的各種組分相配伍,試驗(yàn)結(jié)果表明其抑菌能力不受化妝品中表面活性劑、蛋白質(zhì)以及中草藥等添加物的影響。 11 三氯新 三氯新的INCI命名為Triclosan,用量低時(shí)可作為防腐劑使用。用量高時(shí),由于對(duì)對(duì)引起感染或病原性革蘭氏陰性菌、真菌、酵母及病毒(如甲、乙肝、狂犬病毒、艾滋病毒HIV)等具有廣泛、高效的殺滅及抑制作用,所以可也用在消毒類產(chǎn)品中。
在高濃度用量時(shí),作為殺菌劑使用,其機(jī)理是可直接破壞細(xì)菌細(xì)胞膜,造成胞質(zhì)中蛋白質(zhì)及核酸的不可逆變性,導(dǎo)致低分子量的細(xì)胞內(nèi)溶物滲出,細(xì)菌死亡。
在低濃度用量時(shí),作為抑菌劑使用,其機(jī)理是作用在細(xì)菌細(xì)胞膜上,阻礙細(xì)菌對(duì)生長必需的氨基酸、尿嘧啶等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,從而抑制細(xì)菌的產(chǎn)生,在極低濃度時(shí)勢(MIC)而能發(fā)揮這種作用。
防腐劑的種類繁多,不勝枚舉,這里是列舉了化妝品領(lǐng)域中比較常用的種類。總的來說,大部分的防腐劑都對(duì)強(qiáng)氧化還原的化學(xué)試劑敏感,因?yàn)樗麄兪峭ㄟ^與微生物細(xì)胞中的各個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),干擾細(xì)胞的新陳代謝,破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。而季銨鹽類等是通過影響微生物細(xì)胞的滲透壓進(jìn)行防腐的。而因在使用防腐劑時(shí),應(yīng)考慮配方中各個(gè)組分對(duì)防腐劑的影響,才能使防腐劑發(fā)揮最大的作用。 來源:化妝品行業(yè)信息 |
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