防腐体系设计第次课

第五章防腐体系设计防腐体系主要是通过合理选用防腐剂并进行正确的复配，以实现对化妆品中微生物的抑制。防腐体系第五章防腐体系设计主要内容一、化妆品中常见的微生物二、化妆品微生物污染三、防腐剂（Preservatives）的作用机理

四、防腐体系设计原则五、化妆品防腐体系设计步骤六、影响防腐剂效能（活性）的因素七、化妆品生产过程中的防腐措施一、化妆品中常见的微生物化妆品被酵母菌污染后，会产生一种发酵所特有的酸味，另外还会导致产品混浊、分层、变色。细菌霉菌酵母菌分革兰氏阳性与革兰氏阴性菌。从形态上分为球菌（葡萄球菌、链球菌等）、杆菌（绿脓杆菌、大肠杆菌等）、螺旋状菌等。被细菌污染的化妆品会产生分层、混浊及异味等现象。喜欢在阴暗、潮湿的环境中生长，易在空气中传播。化妆品被霉菌污染后，会产生霉斑（常出现在包装容器及内容物表面），有霉臭味。化妆品中常见的微生物的一般性质细菌霉菌酵母菌适宜生长的温度(℃）25---3720---3025---30喜好的化妆品原料蛋白质、动物成分

淀粉、植物成分糖类、植物成分适宜的PH值弱酸----弱碱酸性酸性主要代谢物氨、酸类、CO2酸类醇、酸类、CO2代表性菌种金黄、大肠、绿脓青霉、曲霉、根霉酒酵母一、化妆品中常见的微生物微生物对化妆品污染的表现：

①色泽的变化：微生物生长将其代谢产物中的色素分泌在化妆品中。

②气味的变化：微生物作用产生的挥发物质，如胺、硫化物所挥发的臭气，及由于微生物可使化妆品中的有机酸分解产生酸气。

③由于微生物的酶（如脱羧酶）的作用，使化妆品中的脂类、蛋白质等水解，使乳状液破乳，出现分层、变稀、渗水等现象。二、化妆品微生物污染污染的途径A、化妆品在生产过程中受到的微生物污染：化妆品微生物的一级污染

B、消费者在使用过程造成的微生物污染：化妆品微生物的二级污染

化妆品被微生物污染的途径二、化妆品微生物污染三、防腐剂（Preservatives）的作用机理

（1）抑制微生物细胞壁的形成。

（2）影响细胞膜的功能。

（3）抑制蛋白质合成和致使蛋白质改性。

防腐剂可以被定义为用于抑制或防止微生物在含水产品中生长，并以此防止该产品腐败的一种抗微生物或抗细菌的化合物或复合成分。1、明确“化妆品卫生规范”对化妆品微生物学质量要求（1）眼部化妆品及口唇等粘膜用化妆品、婴儿和儿童化妆品菌落总数不得大于500CFU/ml或500CFU/g；（2）其他化妆品菌落总数不得大于1000CFU/ml或1000CFU/g；（3）每克或每毫升产品中不得检出粪大肠菌群、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌；（4）化妆品中霉菌和酵母菌总数不得大于100CFU/ml或100CFU/g。四、防腐体系设计原则2、明确防腐体系应用的产品类型

因为不同类型产品，其卫生指标的要求也不相同，欧共体在其预先考虑有效性的表中已将应用产品划分为：驻留型产品、即洗型产品、婴儿护肤品、气溶胶、去头屑产品及眼部化妆品六类；我国在“化妆品卫生规范”中也有相应的规定；我们在一些卫生安全性要求较高的产品（如婴儿护肤品）中建立防腐体系时就要特别注意防腐剂的安全性问题。四、防腐体系设计原则理想的化妆品防腐体系良好的性能价格比对人体及环境安全，无毒、无刺激性，世界范围内可使用在较宽的PH值范围内的有效与化妆品原料的配伍性好在生产及使用过程中稳定广谱的抗菌活性，对细菌、霉菌及酵母菌均有良好的抑制作用四、防腐体系设计原则防腐剂种类的筛选类型要求pH值要求使用部位配方成分防腐剂的复配初步组合配方稳定性增效配伍防腐剂的用量确定与防腐体系优化防腐挑战防腐体系设计流程五、化妆品防腐体系设计步骤1、防腐剂分类及性质按化学结构分6类：（1）甲醛供体和醛类衍生物：

①重氮咪唑烷基脲

②

咪唑烷基脲③

1,2-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲（DMDMH）④季铵盐-15（2）苯甲酸及其衍生物：

苯甲酸/苯甲酸钠/山梨酸钾/对羟基苯甲酸酯

（3）单元醇：苯氧乙醇/苯甲醇复配使用。

（4）多元醇：1,2-戊二醇

等，复配增效。（5）氯苯甘醚：水溶性差，醇溶性，真菌抑制效果好。（6）其他类：布罗波尔/MIT/脱氢乙酸/碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯（IPBC）五、化妆品防腐体系设计步骤名称最适温度最适pH使用浓度主要用途细菌抑制浓度（%）真菌抑制浓度（%）优点缺点苯甲酸2-4＜0.5%食品防腐剂0.05%0.2%对酵母菌、霉菌、部分细菌作用效果很好在蛋白质和甘油存在时会失去活性，与非离子表面活性剂、季铵化合物和明胶不配伍。山梨酸6.5食品防腐剂0.1%0.2%耐光、耐热性好防腐能力受PH影响大，对氧化作用比较敏感，氧化后容易引起颜色的变化苯氧乙醇＜80℃广泛0.3-1.0%广泛0.64%0.4%对绿脓杆菌抑制效果很好五、化妆品防腐体系设计步骤1、防腐剂分类及性质苯甲醇＜40℃广泛0.4%-1.0%淋洗型和驻留型0.64%0.5%可耐受高温过程，并且在酸碱溶液中温度避免由于加热时间过长而导致活性物挥发IPBC碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯＜40℃3-90.02%-0.1%淋洗型和驻留型＞0.1%0.001%对真菌抑制较好，水溶性差，溶于大多数低分子醇和乙二醇对细菌抑制较弱脱氢乙酸耐高温5-6.5＜0.6%广泛20.0%0.2%耐光耐热性好，水溶液120℃加热2h仍保持稳定对细菌的防腐能力很差，随PH增加活性减少氯苯甘醚＜65℃3.5-6.5＜0.3%广泛0.25%0.125%与其他的防腐剂一起使用，自身防腐性能可得到增强，与大多数防腐剂都相溶在水中的溶解性＜1%，溶解于醇类和醚类中，微溶解于非挥发性油，日本禁止其用于与粘膜直接接触的产品中五、化妆品防腐体系设计步骤1、防腐剂分类及性质常用化妆品防腐剂的特点及参考用量祥见教材P97-100表5-20。五、化妆品防腐体系设计步骤2、防腐剂复配：对大多数配方来讲，单独使用一种防腐剂很难达到上述建立理想的防腐体系的要求，所以，就目前而言，在配方中复合使用两种以上的防腐剂是十分必要的。（1）初步组合

对筛选出来适合配方的防腐剂进行初步组方，组合时注意防腐剂之间的合理搭配，一方面避免相互反应、配伍禁忌，另一方面考虑复配后的广谱抗菌性，以及协同作用。（2）配方稳定性考察（3）防腐效果考察2、防腐剂复配：

在具体实践中，配方师有两种方式可选择：

l

自己选择多种防腐剂单体，在配方中复合使用。

l

选择复配好的防腐剂成品，直接在配方中添加使用。前者需要更多的防腐效果的评价试验及配方师的经验；但可以节省防腐剂原料成本。五、化妆品防腐体系设计步骤五、化妆品防腐体系设计步骤3、防腐的效果评价（1）感官评价：颜色、气味、外观是否分层、变稀等（2）菌落总数检测（3）防腐挑战试验测试

国内参照CTFA加菌防腐挑战性实验及评价标准：

初始接种细菌量1000000CFU/g(ml),第28天时，样品中含细菌或霉菌〉1000CFU/g(ml），该样品不通过防腐挑战实验；第28天时，样品中含细菌或霉菌100～1000CFU/g(ml），该样品有条件通过防腐挑战实验；第28天时，样品中含细菌或霉菌10～100CFU/g(ml），该样品通过防腐挑战实验。经验判断，第7天时，若细菌或霉菌降到1000以下，第28天的结构和评价一般都能通过防腐挑战实验。A、防腐剂的使用浓度：一般地，浓度越高效能越强；B、与微生物的接触时间：一定时间后起作用，也许3、5天后；C、体系的pH值：大多数防腐剂在酸性环境的活性大于在碱性环境的活性；例如：Bronopol（布罗波尔）在pH=4时，十分稳定；在pH=6时，其活性可保持1年；而在pH=7时，活性只能保持几个月。六、影响防腐剂效能（活性）的因素D、固体粒子对防腐剂的吸附：可使其活性降低。例如：5%的淀粉对0.1%尼泊金甲酯的吸附作用，会使尼泊金甲酯的活性降低10%；5%高岭土对0.1%的卡松的吸附作用，会使卡松的活性降低26%。E、防腐剂的油水分配系数：在乳化体中，微生物通常会被吸附在在油—水界面或在水相活动，因此，防腐剂的溶解性很重要；好的防腐剂应有高的水溶性，即低的油水分配系数。（实例：广州某厂的瓶内盖长霉菌问题：尼泊金酯的水溶性）六、影响防腐剂效能（活性）的因素F、配方中的一些物质对防腐剂的“封闭”作用：一些原料特别是一些非离子型表面活性剂、水溶性聚合物等，可与某些防腐剂胶合，降低其水中游离防腐剂的浓度，进而使其活性降低。六、影响防腐剂效能（活性）的因素举例：非离子表面活性剂存在时，一些防腐剂的增量系数（R值）

2%吐温—805%吐温—802%PEG硬脂酸酯5%PEG硬脂酸酯尼泊金甲酯2.54.52.03.0

尼泊金乙酯5.011.03.05.0

尼泊金丙酯12.027.06.013.5应用：所需防腐剂的实际总浓度=游离防腐剂的浓度xR例如，尼泊金甲酯的最小抑菌浓度（MIC）为0.08%，在含有5%吐温—80的体系中，尼泊金甲酯最小抑菌浓度（MIC）增加为：0.08%xR=0.08%x4.5=0.36%。以上说明，防