详谈化妆品各类防腐剂的作用机理及特点

精彩回顾：「合集」了解化妆品原料1000个

广义的防腐剂包括抑菌剂、杀菌剂、抗氧化剂以及食盐香辛料等物质。抑菌剂和杀菌剂没有明显的界限,抑菌剂侧重对微生物的长期抑制；杀菌剂侧重对微生物的即时杀灭,化妆品行业所指的防腐剂严格意义上为抑菌剂。下面让我们一起来了解下化妆品法规范围内的抑菌剂有哪些？

对羟基类抑菌剂

作用机理

对羟基结构可改变微生物细胞膜的通透性,导致细胞内溶物的漏出,同时使细胞膜中离子转移蛋白质失活,造成与其相偶联的能量梯度的丧失。 

特点:

1、广谱,与咪唑烷基脲、苯氧乙醇有良好的协同效果。

2、低毒,安全性好。

3、油溶性好,彩妆中应用广泛。

4、有较好的热稳定性。

5、体内微环境可形成为苯酚类物质,并且在脂肪组织中有累积致癌的可能性。

6、能够模拟某种雌激素的能力,增加女性乳腺癌的诱发机率。

常用的产品有：尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯。

甲醛缓释体类抑菌剂

作用机理

甲醛可透过细胞膜渗透进胞体内部,同时可使蛋白质中的氨基、巯基和嘌呤碱基的氮杂环烷基化,导致蛋白质变性,最终导致菌体死亡。 

特点:

1、快速、高效,有气相抑菌性。

2、与多种抑菌剂有协同效果。

3、抑制细菌效果较好。

4、热稳定性差,易挥发,有强烈的刺激性味道。

5、普通消费者对甲醛有极强的排斥心理。

常用的产品有：双(羟甲基)咪唑烷基脲、咪唑烷基脲、DMDMH。

异噻唑啉酮类抑菌剂

作用机理

1、改变细胞膜的通透性,导致部分细胞内容物的泄露,但并不破坏细胞膜的完整性。

2、和细胞内巯基酶反应形成二硫化物,导致含有巯基的酶(如ATP酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶)失活,造成菌体代谢紊乱直至死亡。

3、CIT能在形成二硫化物的基础上继续反应形成硫代酰氯,其具有极高的细胞内活性,可以同细胞内的大分子相互作用,导致细胞失活,另硫代酰氯对核酸有破坏作用。 

特点:

1、CIT活性很高,三重防腐机理使微生物很难形成抗性菌株,极其高效广谱。缺点是CT极不稳定,即使在稳定剂存在的情况下,也容易受热、碱、还原性及氧化性的影响失活,使其不再具有防腐效果。

2、MIT性质稳定,对热、碱等条件影响較小,有积累性并有极大的可能引发皮等问题。

常用的产品有：卡松、MIT等。

化妆品51种准用防腐剂 资料必备

醇类抑菌剂

防腐机理

高浓度醇类可破坏细胞膜的完整性,使细胞内容物外泄,快速作用于微生物;低浓度可改变细胞膜的通透性。除本身抑制细胞活性外,由于羟基的存在可与其它种类抑菌剂形成不稳定的醇类复合物,并通过羟基与细胞膜的亲和性,透过细胞膜进入胞体内部,明显提高其它抑菌剂的抑菌效果;在破坏了细胞膜的通透性之后,有些醇类还能够降低酶的活性,抑制DNA的合成,形成二级影响。

特点:

1、大部分醇类安全性高,刺激性低,有些产品有热感,但对皮肤无损伤。

2、大部分醇类需要高浓度才能抑菌,低浓度下适合作为其它抑菌剂的增效剂。

常用的产品有：乙醇、丙二醇、丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、苯氧乙醇、二醇类等。

有机酸类抑菌剂

防腐机理

是以其未离解的分子发生作用的,它们亲油性较强,且极易透过细胞膜结构,干扰微生物细胞膜旳通透性,阻碍细胞膜对氨基酸的吸收,进入到细胞内的有机酸分子,又极易与胞体内游离的氨基基团、碱基等反应,改变菌体内环境,抑制微生物细胞内的呼吸酶系的活性,最终将其杀死,从而起到防腐作用。

常用的产品有：苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐、脱氢乙酸、醋酸等。

阳离子抑菌剂

抑菌机理

微生物常常带有负电荷,因此当这类抑菌剂存在时,会吸附微生物,使其聚集成团造成细胞膜堵塞封闭,使菌体呼吸代谢停止。

特点：

1、对使用条件有严苛的限制,必须保证体系中无阴离子表活存在,同时排斥多种螯合剂。

2、有较强的抑菌杀菌性能,因此常作为医用杀菌剂来使用。

常用的产品有：苯扎氯铵、醋酸氯己定、聚六亚甲基胍等。

干货 |无防腐剂体系的设计

酯肪酸单甘油酯抑菌剂

抑菌机理

选择性改变微生物细胞膜通透性,导致胞内部分蛋白质、离子外泄,最终菌体死亡。

特点：

1、对真菌的抑菌能力差,需要复配-定量的真菌抑制剂。

2、较好的乳化性,与偏油相体系有较好的配伍性。

3、较好的稳定性,可耐高温,且不受pH值影响。

4、在人体内通过肝脏迅速降解为营养物质,不会产生有毒物质。

5、对人体无刺激性、无毒性、无致崎性。

6、不受限量的添加到体系中。

常用产品有：单辛酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、单癸酸甘油酯。

影响防腐剂作用效果的因素有哪些？

1. pH值的影响

pH值的改变影响有机酸防腐剂的离解从而影响防腐剂的活性，如2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇在pH=4时十分稳定，在pH=6时其活性可保持一年，pH=7时活性只有几个月。

2.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。

3.非离子表面活性剂加溶作用的影响

油溶性的非离子表面活性剂(HLB=3-6)对防腐剂的失活作用要比HLB值高的水溶性非离子表面活性剂大。

4. 防腐剂变质的影响

有些因素会影响防腐剂自身的变质，从而降低防腐效果。如光照、加热等。

5. 此外，香精、螯合剂的存在，都会不同程度的影响防腐剂的活性。

以下就几种简单的体系进行大致的分析

1、水包油的体系：

无甲醛释放体简单的防腐体系：

MP羟苯甲酯：0.2%，PP羟苯丙酯：0.1%，苯氧乙醇PE：0.3%。（此体系较安全、无刺激、价格低廉、接受性较强）

2、无对羟基苯甲酸酯类防腐体系：

甘油辛酸酯：0.08%，氯苯苷醚：0.15%，苯氧乙醇：0.3%。（此体系符合一些对甲醛释放体防腐剂、对羟基苯甲酸酯类的客户要求、且安全性较高）

3、无防腐添加概念的防腐体系：

甘油辛酸酯：0.1%，1,2-己二醇：0.5%，对羟基苯乙酮：0.3%。

山梨坦辛酸酯：0.8%，1,2-戊二醇：2%，辛酰羟肟酸（7-8%含量）：0.5%

4、水剂及透明精华液体系：

可选择的防腐剂有对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、1,2-己二醇、1,2-戊二醇等

其他

1、化妆品中防腐剂的作用主要是抑制微生物的生长和繁殖，保持化妆品的性质稳定，使其开盖使用后不易变质，延长保存时间。

2、水分较多的化妆品对防腐剂的需求较大，如化妆水、乳液等；而越接近油膏或蜡质的化妆品，微生物越难以生存，对防腐剂的需求相对较小。

3、化妆品生产中通常使用几种防腐剂进行复配，从而达到扩大抗菌范围、提高药效、抗二次污染等效果。

4、有关“化妆品防腐剂致癌、致畸”的说法并不可信，依据《化妆品安全技术规范》添加防腐剂的化妆品不会对人体产生危害。

5、有关“化妆品防腐剂致敏”的说法也不准确，使用化妆品过敏通常是因为消费者自身属于敏感性皮肤，且致敏源不一定是产品中的防腐剂。

6、市场上的“不添加防腐剂产品”多为商家用于炒作的概念，绝对无防腐剂的化妆品并不存在。

7、消费者无需谈“腐”色变，我们真正警惕的应是过量添加防腐剂和使用非法添加物。所以，消费者一定要从正规渠道购买化妆品。

8、化妆品中防腐剂的添加是为了抑制化妆品中的微生物生长，如果不添加防腐剂，化妆品受到微生物污染以后会变质，影响使用。一些商家宣称无防腐剂添加营造一种天然的概念，其实是添加了一些抑菌成分，但是这些成分又没有被归类到防腐剂清单中。

9、苯氧乙醇对皮肤有轻微刺激，不会造成损伤。0.5-1.0%抑菌效果较好，尤其是对绿脓杆菌抑制效果较好。0.3%以上浓度在面膜中有较为强烈的热感。适合与抑菌增效剂等配合使用。中国、欧盟、美国法规规定苯氧乙醇的最大使用浓度均为1%。

10、乙醇在香水中应用较多，75%体积浓度杀菌效果最好，作为抑菌剂使用浓度一般大于15%，低于15%可作为抑菌增效剂。

11、丙二醇、丁二醇在现在的配方体系中，抑菌效果十分微弱。但与其他抑菌剂配合使用，有抑菌增效的效果。味甜，黏膜刺激性小。

12、苯甲醇、苯乙醇可燃、有毒，属于危险品，有刺激性。吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害，儿童产品慎用。

13、二元醇类最早作为保湿剂和提升化妆品的肤感来使用，未列入防腐剂列表加以限制。

二元醇类具有较好的协同效果，因为羟基位置不同，抑菌效果有很大差异，1,2位有更好的抑菌效果，这是因为对细胞亲和性较高的两个羟基位于一端时，二元醇物质较易透过细胞膜渗透进胞体内。

而1,2位二醇类随着碳链的增长抑菌能力增强，刺激性增大，熔点升高，水溶性降低。抑菌能力：1,2-癸二醇＞辛甘醇＞1,2-己二醇＞1,2戊二醇。（其中辛甘醇在用量大于0.2%时热感明显）

14、无防腐宣称类型：

1）多元醇，如1,2-戊二醇、1,2-己二醇、苯乙醇。

辛甘醇：单独使用，5%的添加量，才对酵母和革兰氏阴性菌有效抑制，对霉菌和革兰氏阳性菌效果不好。因此经常需要和有机酸搭配使用。

2）酮类，如对羟基苯乙酮。

单独使用对羟基苯乙酮，需要添加1%，才对细菌有比较好的抑菌效果，但是抗真菌能力弱。因此需要搭配其他防腐剂共同使用。

3）中长碳链的极性两亲物质，如乙基己基甘油、甘油癸酸酯、山梨坦辛酸酯。

乙基己基甘油是一种甘油基醚，与其他防腐剂复配，增效防腐。乙基己基甘油一般配合苯氧乙醇使用。

4）有机酸，如乙酰丙酸、辛酰羟肟酸等。

乙酰丙酸主要抑制细菌，辛酰羟肟酸抑制细菌和真菌。

一般化妆品中的防腐剂不止一种，搭配使用，共同达到抑菌效果。