化妆品中的传统防腐剂、表外防腐,与无防腐
防腐剂是化妆品原料中最容易产生刺激和过敏等问题的成分之一,所以,很多化妆品都宣称“无防腐”。
对于一般化妆品来说,防腐功能是非常重要的,否则化妆品在存储和使用过程中,必然会被微生物污染,导致产品变质。所谓的“无防腐”,一般也只是添加了具有防腐功能的非传统防腐剂。
添加非传统防腐剂的产品,严格来说,还不能算无防腐。只有完全没有防腐剂的次抛类安瓶或冻干等产品,可以算严格的无防腐。
无论是传统防腐剂,还是非传统防腐剂,都是添加了具有防腐功能的成分。而次抛类无防腐产品,因为其包装成本较高,往往价格不菲。所以不同的防腐措施各有利弊,下面我们对这些类型的防腐措施做详细的解释:
传统防腐剂
什么是传统防腐剂
传统防腐剂是指那些在化妆品安全技术规范中明确列出的防腐剂。它们通过干扰微生物的酶系、使微生物的蛋白质凝固和变性、改变细胞浆膜的渗透性等方式来抑制微生物的生长和繁殖。
传统防腐剂的类型与常用成分
化妆品安全技术规范中列出了51种准用防腐剂,也就是我们所说的传统防腐剂,它们的主要类型包括:
甲醛释放体:如甲醛和多聚甲醛、双(羟甲基)咪唑烷基脲、DMDM乙内酰脲、咪唑烷基脲、甲醛苄醇半缩醛、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(布罗波尔)、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、7-乙基双环噁唑烷、二甲基噁唑烷、羟甲基甘氨酸钠等。由于甲醛释放体通过释放甲醛来产生防腐作用,而甲醛对人体有较大的副作用,所以现在这些防腐剂基本上都已经不再使用了。
季铵盐类:包括烷基三甲基溴化物或氯化物、苯扎氯氨或苯扎溴铵、苄索氯铵等。
胍类:如氯己定、聚氨丙基双胍等。
对羟基苯甲酸酯类(尼泊金酯类):如羟苯甲酯、羟苯乙酯等。
异噻唑啉酮类:如甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮。
酚类防腐剂:对氯间甲酚、邻苯基苯酚、氯二甲酚、苄氯酚、伞花烃-5-醇等
醇类防腐剂:如苯氧乙醇、苯甲醇、苯氧异丙醇等。
酸类防腐剂:如山梨酸(或山梨酸钾)、苯甲酸(或苯甲酸钠)、丙酸、水杨酸、脱氢乙酸等。
其他防腐剂:例如三氯生、氯苯甘醚、三氯叔丁醇、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)、吡罗克酮(OCT)、吡硫鎓锌(ZPT)、无机亚硫酸盐等。
这些法规规定的防腐剂、之所以称之为传统防腐剂,就是因为在化妆品中,很多已经不常用了。目前仍常见于化妆品成分表中的可能还有苯氧乙醇、苯甲酸钠等。
传统防腐剂的作用机理
传统防腐剂的作用机理主要是通过以下方式:
破坏细胞壁和细胞膜:这类防腐剂通过破坏微生物的细胞壁或细胞膜,导致细胞内物质泄漏,从而抑制微生物的生长。例如,碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)等。
作用于遗传物质:一些防腐剂可以穿透细胞壁和细胞膜,与微生物的核酸(如DNA或RNA)反应,干扰其复制、转录和蛋白质合成。例如,对羟基苯甲酸酯类(尼泊金酯类),它们可以干扰微生物的遗传物质,从而抑制其生长 。
抑制酶的活性:通过与微生物细胞内的酶结合,抑制其活性,干扰微生物的正常代谢过程。例如,氯苯甘醚、亚硫酸盐、苯甲酸及其盐类等,它们可以抑制微生物细胞内的酶活性,影响微生物的代谢活动。
使蛋白质凝固或变性:某些防腐剂可以使微生物的蛋白质凝固或变性,导致细胞失去正常的生理功能。例如甲醛和甲醛释放体等。
改变细胞浆膜的渗透性:通过改变细胞膜的渗透性,抑制细胞体内的酶类和代谢产物的排除,导致细胞失活。例如,异噻唑啉酮、苯氧乙醇、季铵盐等,它可以通过改变细胞膜的渗透性来抑制微生物的生长。
有机酸的pH效应:一些有机酸类防腐剂在酸性条件下更有效,因为它们可以降低微生物生长环境的pH值,从而抑制微生物的生长。例如,苯甲酸、山梨酸及其盐类,它们在酸性条件下能够使微生物线粒体无法正常工作,有效地抑制微生物的生长。
氧化还原反应:某些防腐剂通过参与氧化还原反应,破坏微生物的代谢活动。例如,亚硫酸盐,它们通过氧化还原反应来抑制微生物的生长。
其他机制:还有一些防腐剂可能通过其他未知的机制发挥防腐效果。例如,天然防腐剂,如某些植物提取物,可能通过多种机制共同作用来抑制微生物的生长。
传统防腐剂的利弊
有些传统防腐剂具有副作用,例如甲醛和甲醛释放体、尼泊金酯、异噻唑啉酮类、某些胍类防腐剂等,都有大量的负面新闻和讨论,有些甚至被妖魔化,这些往往会给人们留下传统防腐剂都是毒性、刺激性、致敏性很高的印象。但实际上,这些副作用跟使用量有很大关系,法规针对传统防腐剂都规定了使用限量,一般来说,在限量范围内,都是比较安全的。因为传统防腐剂防腐效率一般都较高,可以以较低的添加量,确保产品微生物安全。
但是,即便再低的剂量,对消费者来说,心理上也很难接受。这也催生了各种非传统防腐剂和无防腐的概念。
表外防腐剂(非传统防腐剂)
什么是表外防腐剂
表外防腐剂,也叫非传统防腐剂,是指那些具有一定防腐作用但不被法规定义为防腐剂的物质。它们通常不包含在传统防腐剂的列表中,但仍然可以提供一定的防腐效果。
表外防腐剂的类型与常用成分
最常用的表外防腐剂包括:
表外防腐剂的利弊
表外防腐剂通常被认为更安全、更温和,且可能具有其他附加效果(如保湿)。但它们往往需要更高浓度才能达到与传统防腐剂相同的效果,且对配方技术要求较高。
无防腐
冻干产品
冻干技术是将产品冻结后,在真空条件下直接升华去除水分,从而得到干燥产品的方法。冻干过程包括预冻、升华干燥和解吸干燥三个阶段。冻干技术广泛应用于生物制品、药品、食品等领域,以保持其原有的活性和营养。因为冻干产品不含水,微生物无法生长,所以不需要添加防腐剂。
次抛安瓶
灭菌安瓶是一种密封的小瓶,原本用于存放注射用的药物以及疫苗、血清等。安瓶的头部用明火封装以隔绝空气,达到无需防腐的效果。后来这种技术被用到化妆品中,使用材质也从玻璃扩展到塑料等材质,以至于所有次抛小包装,例如西林瓶、BFS罐装瓶、胶囊等都被称为安瓶。这类产品通常采用先进的灭菌技术、高度集成化和自动化技术,减少人为干预,降低污染几率。
注意并不是所有安瓶产品都是无防腐的,目前大多数安瓶也只是使用了安瓶的包装,并没有做到配方的无防腐,或者还是添加了一些多元醇等表外防腐剂作为辅助防腐。
虽然安瓶和冻干产品不添加防腐剂,但是因为它们对技术要求较高,所以一般成本也相对较高,目前还主要应用在价格相对较高的精华等产品上。
不过,由于无防腐确实可以避免较多的刺激和过敏问题,而且随着技术的进步,次抛包装的成本也会有所降低,将来也有可能是一种比较有价值的产品趋势,可以广泛应用到水乳膏霜等各种产品形式中。