一种化妆品复配防腐体系的研究

王佳慧 张红强 张佳美

1. 山西振东制药股份有限公司，山西长治，047100；

2. 山西振东健康生物科技股份有限公司，山西长治，047100

化妆品已经成为人们日常生活的必需品，然而，大部分化妆品都含有微生物繁殖过程中所需的养分[1]，一旦被微生物污染后就会危害人体健康，引发皮肤过敏，甚至感染，重者会造成败血症，因此化妆品一般都需要添加一定的防腐剂。

传统的防腐剂会聚集于皮肤角质层，促进肌肤老化，加速伤害肌肤细胞DNA，导致角质层形成不健全，阻碍美容成分发挥功效，因此在抑制微生物生长的前提下防腐剂添加量越少越好。乙基己基甘油是一种全球认可、灵活、多功能的添加剂，它在配方中亦能起到抑菌的作用[2]，与苯氧乙醇复配使用能达到较好的防腐效果。

化妆品中防腐剂的防腐效能可通过防腐挑战实验进行评定。采用美国化妆品、盥洗和香精联合会的测试方法(CTFA)检测乙基己基甘油与苯氧乙醇防腐体系的化妆品，通过实验数据得到不同配比下的防腐效果，以更好地评价该体系的防腐效能[3]。

1 材料

1.1 菌株

大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白念珠菌、黑曲霉菌均由浙江泰林生物有限公司提供。

细菌：大肠埃希菌（A T C C 8 7 3 9）、金黄色葡萄球菌（A T C C 6 5 3 8）、铜绿假单胞菌（ATCC9027）。

真菌：黑曲霉菌（ATCC16404）、白念珠菌（ATCC10231）。

1.2 试剂

大豆酪蛋白琼脂培养基、改良马丁琼脂培养基由广东环凯微生物科技有限公司提供；氯化钠由天津永大化学试剂有限公司提供；乙基己基甘油、苯氧乙醇由上海科因实业有限公司提供。

1.3 主要仪器

立式压力灭菌器由上海博迅实业有限公司提供；单人双面洁净工作台由苏州安泰空气技术有限公司提供；恒温恒湿培养箱、霉菌培养箱由上海贺德实验设备有限公司提供。

1.4 供试样品

化妆品乳液基质由山西振东健康生物科技股份有限公司提供，除乙基己基甘油、苯氧乙醇含量不同外，其余成分均相同，且不含其他防腐剂。

《化妆品安全技术规范》2 0 1 5 版中规定苯氧乙醇的最高添加量为1.00%，但实际添加量超过0.50%时则使用过程中有明显刺激性，因此建议添加量≤0.50%；乙基己基甘油的添加量没有明确规定，但鉴于其价格较高，因此建议添加量≤0.50%，供试样品中防腐剂具体添加量见表1。将乳液基质加热至约50℃，依次加入规定量的防腐剂，并混合均匀，冷却备用，制成9种供试样品。

表1 供试样品中防腐剂添加量

2 实验方法

2.1 菌悬液的制备

本次防腐挑战实验将采取混合菌接种法，西欧、德国等许多国家和企业多采用这种方法，该方法工作量相对较小，且更能代表实际污染的情况。

将大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌分别接种于大豆酪蛋白琼脂斜面培养基上，（37±2）℃培养48 h。用5 ml 0.85%的灭菌生理盐水冲洗菌苔，制成107～108CFU/ml的菌悬液，将以上3种细菌悬浊液等体积混合，此为混合细菌菌悬液，置于4℃冰箱中贮放备用。

将白念珠菌、黑曲霉菌分别接种于改良马丁琼脂斜面培养基上，白念珠菌（28±2）℃培养72 h，黑曲霉菌（28±2）℃培养5 d，分别用5 ml 0.85%的灭菌生理盐水冲洗菌苔，制成106～107CFU/ml的菌悬液，将2种真菌悬浊液等体积混合，此为混合真菌菌悬液，置于4℃冰箱中贮放备用。

2.2 防腐挑战实验

本次实验采用一次性加菌的2 8 天微生物挑战实验，开始实验的第一天（即第0天），往供试样品中接种微生物，接种后的供试样品置于（25±2）℃的培养箱中，然后分别于第0、7、14、21、28天从培养箱中取出供试样品，采用平板计数法来确定每份供试样品微生物浓度，具体操作步骤如下。

在无菌条件下称取9种供试样品各100 g，每个样品称取2份，置于灭菌容器中，分别加入1 ml大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的混合细菌菌悬液和1 ml白念珠菌、黑曲霉菌的混合真菌菌悬液，摇匀。保证加入细菌悬浊液的样品中，每克样品含菌量约106CFU/ml，加入真菌悬浊液的样品中，每克样品含菌量约105CFU/ml。

分别准确称取10 g样品，加到含有玻璃小球和90 ml灭菌生理盐水的锥形瓶内，充分震荡混匀，此悬液为1∶10稀释液，然后再用生理盐水按10倍梯度依次稀释。第0、7、14、21、28天取适当稀释度，用平板倾注法在接菌的第0、7、14、21、28天分别检测菌落数，结果与分析见表2。

表2 微生物防腐挑战实验结果统计表

2.3 评价标准

本次实验参照CTFA法，若加菌后7天存活菌量在100 CFU/g(CFU/ml)以下，在28天内全部降至0 CFU/g(CFU/ml)，则可视为防腐效果优秀，通过防腐挑战试验；如果在第7天时存活菌量在1 000 CFU/g(CFU/ml)以下，则视为勉强通过；如果在第7天时存活菌量在1 000 CFU/g(CFU/ml)以上，则认为没有防腐效果[4]。

（续表）

3 结果与分析

由以上实验结果可知，4～8号样品符合CTFA的评价标准，1、2、3、9号样品无法通过防腐挑战实验，视为不符合CTFA的防腐体系标准。

1号结果显示无法通过防腐挑战实验，没有防腐效果，此为不加防腐剂的空白对照样品。

2号样品中添加0.50%的乙基己基甘油，单独使用对细菌、真菌的防腐效果均不好，无法通过防腐挑战，说明其本身防腐效果不佳。

3号样品中添加0.50%的苯氧乙醇，单独使用对细菌有较好的防腐效果，对真菌的防腐效果不佳，无法通过防腐挑战。这是因为苯氧乙醇可作用于细胞膜，提高细胞膜对钾离子的通透性，抑制细胞生长需要的酶活性，对革兰氏阳性菌和阴性菌有抑菌作用，但是对真菌的抑菌效果不佳。

4～9号样品中的防腐剂为乙基己基甘油和苯氧乙醇，两者复配使用后，防腐效果明显提高，当乙基己基甘油添加量为0.1%、苯氧乙醇为0.1%时，能通过防腐挑战实验，继续降低乙基己基甘油添加量则无法通过。这是因为乙基己基甘油具有类似表面活性剂的结构，能够影响微生物细胞膜的界面张力，使防腐剂能更有效渗入微生物细胞内，从而显著提高传统防腐剂防腐抗菌的效果；当乙基己基甘油添加量继续减少时，作用效果不明显，无法起到防腐效果。

4 结论与展望

通过一系列微生物实验可知，当乙基己基甘油和苯氧乙醇单独使用，且添加量增加至0.5%时，均无法通过防腐挑战实验；当乙基己基甘油和苯氧乙醇配伍使用，且添加量均为0.10%时即可通过防腐挑战实验，具有较好的防腐效果，两者复配使用有明显的协同增效作用，且乙基己基甘油可有效降低传统防腐剂苯氧乙醇的用量并提高其防腐效能。

乙基己基甘油可作为保湿剂、护肤剂使用的同时也可作为防腐剂使用，鉴于它不在传统的防腐目录内，可以称为“无添加防腐剂”[5]。传统防腐剂（如苯氧乙醇）和“无添加”防腐剂（如乙基己基甘油）的配合使用，迎合了“无添加”防腐概念，也具有很高的安全性，在满足日益严格的市场监管的同时也能更好地满足消费者对化妆品绿色、环保、安全的追求！