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13582702333一、防腐剂的作用机制
化妆品防腐剂是指化妆品中添加的物质,旨在抑制微生物在化妆品中的生长和繁殖。微生物在化妆品中的生存和繁殖取决于一些环境因素:物理温度和环境pH 值、渗透压、辐射、静压;化学水源和营养物质(C、N、P、S氧、有机生长因子。基于此,可以简要总结防腐剂的作用机制,主要通过以下三个方面发挥作用:一是破坏微生物细胞壁或抑制微生物细胞壁的形成;二是破坏微生物细胞膜或影响细胞膜的功能,使微生物细胞内的物质泄漏而死亡;三是抑制微生物细胞中的酶或蛋白质合成或蛋白质变性,导致微生物死亡。
①在一些含水量低的产品中,如油膏,微生物通常很难生长;
②对于大多数细菌来说,最适合生长pH范围接近中性(6). 5~7. 5) , 强酸和强碱不适合微生物的生长,如常见的果酸产品,防腐效果通常平行于中性产品;
③增加或降低渗透压会导致细胞膜破裂,也会导致膜收缩和脱水;
④ 表面张力也是影响微生物生长的原因之一。在一些高表面活性剂配方中,微生物不易生长。在这方面,阳离子表面活性剂表现突出,阴离子和非离子对微生物的生理毒性很小;
⑤一般情况下,细菌最适合30~37的生长温度℃, 霉菌和酵母是20~25℃,因此,可采用高温灭菌的方法,但即使个别芽孢菌在适应环境后产生保护膜, 80~90℃它不能在高温下短时间内杀死。
防腐剂对微生物的作用只能在足够的浓度直接接触微生物时使用。防腐剂首先接触和吸附细胞外膜,通过细胞膜进入细胞质,然后在各个部位发挥作用,阻碍细胞繁殖或杀死细胞。事实上,防腐剂主要对细胞壁和细胞膜产生影响,但也影响细胞代谢酶的活性或细胞质部分遗传颗粒结构。
二、的防腐剂特性
理想的防腐剂应具有以下特点:
①具有广谱抗菌能力;
②可溶于水或常用化妆品原料;
③ 无毒性和皮肤 ** 性;
④在较大的温度范围内稳定有效;
⑤不会对产品外观造成损害;
⑥不与配方中的有机物反应,降低其效果;
⑦它是中性的,至少产品不应该使用pH值变化明显;
⑧成本低,易得。
三、影响防腐剂能力的因素
防腐剂只能在足够的浓度和直接接触微生物细胞时工作。除了防腐剂的剂量和接触时间外,以下因素也会影响防腐剂的防腐能力。
(1)水分活性
水是微生物生长的必要条件,产品中的水活性直接影响产品的防腐能力。含甘油、丙二醇、丁二醇等多元醇的产品降低了水活性,提高了系统的防腐能力。
(2)pH值
细菌生长繁殖较好 pH 它是弱碱性的,而霉菌和酵母在酸性条件下容易生长和繁殖。pH价值会影响产品的防腐效果。一般来说,有机酸防腐剂在酸性和中性范围内效果较好,但在碱性范围内效果大大降低。布罗波尔在pH=很稳定,而且pH=其活动时间只有几个月。
(3)防腐剂的活性
一般来说,防腐剂浓度越高,防腐效果越好。有时产品配方中的某一成分会降低防腐剂的活性,降低防腐效果,特别是粉末原料容易吸附羟基苯酯防腐剂,或与其反应导致变质。防腐剂与其他物质的相容性主要体现在以下几个方面。
①糖类化合物、滑石粉、金属氧化物、纤维素等化妆品中的某些成分会吸附防腐剂,降低其效果。
②淀粉物质能影响羟苯酯的抗菌作用。
③一方面,高浓度的蛋白质(氨基酸)可以通过对微生物形成保护层降低防腐剂的抗菌活性,另一方面可以促进微生物的生长。
④金属离子如Mg2 、Ca2 、Zn2 一般来说,过量的金属离子在香料、润滑剂、天然或敏感化合物中容易形成难溶物或催化氧化反应。
⑤防腐剂可与化妆品的某些成分形成氢键(如山梨酸和某些成分)或鳌合物(如增稠
剂中的铁离子), 通过约束或消耗降低防腐系统的效率。
⑥少量的表面活性剂可以增加防腐剂对细胞膜的渗透性,提高效率,但大量会形成胶束,吸引水中的防腐剂,降低水中防腐剂的含量,影响其杀菌效率。
⑦硫酸盐(酯)、碳酸盐(酯)、含氮表面活性剂或色素荧光染料、包装材料(塑料、金属、橡胶)等一些防腐剂和表面活性剂不仅影响防腐剂的有效性,而且损害产品质量。
⑧非离子和高乙氧基都会影响羟苯酯的活性。
⑨ 亚硫酸盐会影响异噻唑啉酮和甲基二溴戊二腈的活性。该配方一般不含亚硫酸盐,但亚硫酸钠作为一种常见的原料脱色剂,有时含有亚硫酸盐。
⑩有些塑料会影响防腐剂的活性(如羟苯酯)。因此,在最终包装中测试产品以确保其防腐效果非常重要。
(4)油水分配率
在油水乳液中,水层或界面的防腐剂直接影响产品的防腐能力。水中相同剂量的防腐剂分布率越高,防腐效果越好。. 3-丁二醇、丙二醇等多元醇可提高水中羟苯酯的浓度,具有协同防腐作用;氯化钾、吡咯烷羧酸钠、甘氨酸等降低水中羟苯的浓度,导致防腐能力下降。
(5)容器
容器是减少产品二次污染的重要因素。一般来说,面霜是一个广口瓶。使用时直接用手蘸内容物,防腐要求较高,软管和喷嘴产品的防腐要求较低。此外,容器材料对防腐剂有吸附作用,也会降低防腐剂浓度。
(6)防腐剂变质
光、热、空气中的氧会导致防腐剂的分解,如酚类防腐剂、洗涤必泰在光照下或高混合加热时。此外,防腐剂与配方中其他成分发生化学反应,也会导致防腐剂失效。
四、防腐系统设计
化妆品防腐系统的设计应遵循与配方中其他成分相容的安全、有效、有针对性的原则,防腐剂的设计应尽可能满足以下要求:
①抗菌活性广谱;
②配伍性好;
③安全性好:
④水溶性好;
⑤稳定性好;
⑥在使用浓度下,应无色、无臭、无味;
⑦成本低。
防腐系统的设计可按以下步骤进行:
(1)筛选防腐剂种类
①根据产品类型选择
②根据产品pH值选用
③根据不同的使用部位选择
④根据产品配方成分和防腐剂相容性选择
(2) 防腐剂复配
①拓宽抗菌谱
②提高药效
③抗二次污染
④提高安全性
⑤防止产生抗药性
防腐剂的复合方法一般如下:
①防腐剂复合具有不同的功能机制。这种复合方法,不是简单的效果加,通常是乘法关系,可以大大提高防腐剂的防腐效率。
② 不同适用条件的防腐剂复合。这种复合方法可以为产品提供更广泛的防腐保护。
③适用于不同微生物的防腐剂复合。这种复合方法主要是拓宽防腐系统的抗谱,是日常化妆品防腐系统设计中最常用的方法。
值得提醒的是,复合时要注意防腐剂之间的合理搭配,避免防腐剂之间的相互作用,注意复合后的抗菌广谱。
6. 设计无防腐剂系统
随着对防腐剂安全性的深入研究,许多传统防腐剂被证明具有一定的负面影响,如杰马等甲醛释放体释放甲醛,对人体有害;绝大多数防腐剂都有 ** 作用等。因此,安全无添加防腐剂产品的概念开始出现。但是真正没有防腐剂的产品不能保证保质期,所以还没有完全普及。这就存在着 ** 性与保质期与保质期的矛盾?一些国际原料公司研究了一些不包括在防腐剂系列中的化合物,筛选出自己二醇、戊二醇、羟基苯乙酮、甘油辛酸酯、乙基己基甘油等具有防腐活性的醇类化合物。当这些化合物在产品中用量合适时,可以达到良好的防腐效果,并通过防腐挑战试验。
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