CN111281814A - 复配型防腐剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复配型防腐剂组合物及其制备方法和应用。所述复配型防腐剂组合物由包括如下重量百分比的原料组分制成：辛酰羟肟酸1～15％、甘油辛酸酯0.1～3％、乙基己基甘油1～15％、以及溶剂72～95％；所述溶剂包括1,2‑己二醇、1,2‑戊二醇和1,2‑辛二醇中的至少一种。该防腐剂组合物兼具很好的抑菌效果和稳定性，且刺激性低，适用于化妆品的生产。

Description

复配型防腐剂组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及防腐剂，特别是涉及复配型防腐剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

化妆品中含有丰富的氨基酸、蛋白质、胶原、维生素等活性成分，同时这些活性成分也为各种微生物繁殖提供了足够的营养成分，再加上pH和水分等条件的适宜，在生产、使用等过程中一旦有微生物进入，即可迅速繁殖，导致产品变质，损害消费者的权益和健康。近年来，化妆品工业所使用的天然原料和各种功能性活性物日趋增多，增加了产品被微生物污染的风险。因此一个良好的抑菌体系，对于化妆品产品来说是必不可少的。

目前，化妆品的防腐剂主要还是以化学合成成分为主，其中甲基异噻唑啉酮对皮肤刺激性大；重氮咪唑烷基脲、布罗波尔等可释放甲醛，易致癌，对人体都有不同程度的损害，不宜长期使用。与此相对应的，植物来源的防腐剂(天然防腐剂)种类繁多、安全性高，因此近年来成为研究和开发利用的一个热点。但是天然防腐剂的有效成分含量常随季节和地理环境而改变，而且天然防腐剂在实际应用中也存在很多配伍性问题，短期内很难大面积推广使用。可以预见的是，在化妆品中使用具有防腐效果的无防腐成分组合物代替天然防腐剂和化学合成防腐剂将是未来化妆品的发展方向。

为了获得良好的相容性，以保障防腐剂在化妆品种的稳定性，传统的无防腐成分的抑菌活性成分一般采用主要为C3或者C4二元醇的溶剂体系，将C3或者C4二元醇与具有抑菌性能的溶剂进行配合，所得防腐剂组合物的抑菌效果有限。基于该现状，为了达到所需的抑菌效果，通常会增加防腐剂组合物中抑菌活性成分的添加量(总量通常高于25wt％)，而抑菌活性成分的添加量过高，使用时必须额外添加增溶剂(如氢化蓖麻油、烷基醇聚合物等)，否则体系不稳定，而添加增溶剂后在实际生产过程会发泡，给生产带来不便，消泡时间长会降低生产效率。如果不添加增溶剂会影响化妆品的外观和防腐效果的稳定性(如过高的甘油辛酸酯会使体系呈现乳白色，影响产品透明度)，甚至产生高于传统化学和合成防腐成分的刺激性；而若降低抑菌活性成分的添加量，一味追求低刺激性和稳定性，会导致抑菌性能不足，无法达到较短时间内杀灭微生物，增加了微生物产生耐药性的风险，甚至防腐力度不够，产品变质。另外一种增强抑菌效果的方法为采用较强活性的防腐成分，如羟基苯乙酮，但是如羟基苯乙酮等防腐成分容易产生颜色变化，影响化妆品的品质，适用范围有限。

由此可见，传统的无添加成分的防腐剂难以同时具有好的抑菌效果、稳定性和低刺激性。

发明内容

基于此，有必要提供一种无添加的复配型防腐剂组合物。该防腐剂组合物兼具很好的抑菌效果和稳定性，且刺激性低，适用于化妆品的生产。

一种复配型防腐剂组合物，由包括如下重量百分比的原料组分制成：

所述溶剂包括1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述的复配型防腐剂组合物由包括如下重量百分比的原料组分制成：

在其中一个实施例中，所述辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油在所述复配型防腐剂组合物中的总重量占比为15～25％。

在其中一个实施例中，所述辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油在所述复配型防腐剂组合物中的总重量占比为18～22％。

在其中一个实施例中，所述溶剂为1,2-己二醇、1,2-戊二醇或1,2-辛二醇。

本发明还提供所述的复配型防腐剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

混合所述辛酰羟肟酸、乙基己基甘油和溶剂，搅拌溶解；然后加入所述甘油辛酸酯。

在其中一个实施例中，所述搅拌溶解的温度为45～50℃。

本发明还提供所述的复配型防腐剂组合物在制备化妆品中的应用。

本发明还提供一种化妆品，包括如上所述的复配型防腐剂组合物。

在其中一个实施例中，所述的复配型防腐剂组合物在所述化妆品中的重量占比为0.4～1.2％。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的复配型防腐剂组合物，是一种无防腐成分型的防腐剂，同时，该防腐剂组合物通过采用合理配伍的辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油作为抑菌活性成分，结合以1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种作为溶剂，不采用C3或者C4二元醇溶剂，在较现有技术降低抑菌活性成分添加量的同时，还能够发挥优异的抑菌效果，且溶剂能够优化该配伍的抑菌活性成分的稳定性，无需额外采用增溶剂，单用即可获得良好的稳定性。由此，上述复配型防腐剂组合物具有稳定性好、抑菌效果好且快速、低刺激、不致敏、以及对人体无害无毒副作用的优点，同时颜色稳定，与化妆品的配伍性好，应用安全。

附图说明

图1为本发明一实施例的复配型防腐剂组合物的稳定性实验结果。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的复配型防腐剂组合物及其制备方法和应用作进一步详细的说明。

本发明的实施例提供一种复配型防腐剂组合物，由包括如下重量百分比的原料组分制成：

所述溶剂包括1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种。

上述防腐剂组合物是一种无添加成分型的防腐剂，其中“无添加成分型”是指不包括常规的天然防腐剂和化学合成防腐剂。本发明所述的“稳定性”包括防腐剂组合物本身的储存稳定性和抑菌效果的稳定性，以及添加至化妆品后，化妆品外观、性状的稳定性。

传统方法中虽然也有防腐剂方案采用1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种，但是其在防腐剂方案中均是作为普通溶剂使用，如利用其更长的链段，以增加生物防腐成分的溶解稳定性，或少量地与C3或者C4二元醇进行复配(C3或者C4二元醇为主溶剂)共同作为溶剂，但是未见有公开文献报道过上述溶剂与防腐成分之间的协同效果以及对防腐成分的防腐性能的影响。基于此，本发明通过创新性的研究发现，采用1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种作为溶剂，与辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油之间能够产生协同增效作用，共同提升防腐剂组合物的防腐性能。

在具体实施时，所述溶剂可以为1,2-己二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇或者、两者、三者之间任意比例的复合物。但是优选为不包括C3或者C4二元醇。抑菌活性成分采用辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油相配合，即可达到行业要求的抑菌效果，可以理解地，在其它实施例中，还可进一步加入其它的抑菌活性成分。从成本考虑，优选不加入其它的抑菌活性成分。

作为优选地，所述的复配型防腐剂组合物由包括如下重量百分比的原料组分制成：

作为优选地，所述辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油在所述复配型防腐剂组合物中的总重量占比为15～25％，更优选为小于18～22％。在保证抑菌效果的前提下，上述复配型防腐剂组合物中的抑菌活性成分的用量能够较现有技术明显降低，进而减少其与化妆品之间的配伍性问题，提高稳定性、减少刺激性。

作为优选地，所述溶剂为1,2-己二醇、1,2-戊二醇或1,2-辛二醇。单独采用一种溶剂，而非进行复配，能够在保证防腐效果的同时，便于工业生产。

上述复配型防腐剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

混合所述辛酰羟肟酸、乙基己基甘油和溶剂，搅拌溶解；然后加入所述甘油辛酸酯。

在一些具体的实施例中，所述搅拌溶解的温度为45～50℃。

上述复配型防腐剂组合物主要作为防腐剂应用于化妆品的制备。

在本发明实施例中，还提供一种化妆品，包括所述的复配型防腐剂组合物。

在一些具体的实施例中，所述的复配型防腐剂组合物在所述化妆品中的重量占比为0.4～1.2％。

以下为具体的实施例，如无特别说明，实施例中采用的原料均为市售产品。

实施例1：

本实施例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-己二醇和1,2-辛二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

实施例2：

本实施例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-己二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

实施例3：

本实施例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-戊二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

实施例4：

本实施例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-戊二醇和1,2-辛二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

对比例1：

本对比例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,3-丁二醇、1,2-辛二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

对比例2：

本对比例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-丙二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

对比例3：

本对比例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法如下：

1)将辛酰羟肟酸和乙基己基甘油加入至反应釜中，然后加入1,2-丙二醇和1,2-辛二醇，搅拌并加热至45℃-50℃，在该温度范围内持续搅拌至辛酰羟肟酸完全溶解；

2)向步骤1)的反应釜中加入辛酸甘油酯，搅拌混合均匀，冷却至室温后灌装。

对对比例1-3和实施例1-4所述的复配型防腐剂组合物进行效果测试。

(1)微生物防腐挑战试验：

实验菌种：本实验所使用的细菌为铜绿假单胞菌ATCC9027、大肠埃希氏菌ATCC8739和金黄色葡萄球菌ATCC6538混合菌；真菌为白色假丝酵母菌ATCC10231、黑曲霉ATCC16404，来源为广东省微生物菌种保藏中心。

试验材料：以实施例1-4和对比例1-3为防腐体系制备的面膜液、乳液、爽肤水，制备方法可根据传统方法制备，配方见表1-4。

表1面膜液成分表

表2乳液成分表

名称	含量(％)
		防腐剂组合物	0.5
C12-20烷基葡萄糖	2
		甘油硬脂酸酯	1
C16/18醇	0.3
		异壬酸异壬酯	5
棕榈酸异辛酯	2
		辛酸葵酸甘油三酯	2
聚二甲基硅氧烷	2
		黄原胶	0.1
卡波941	0.3
		EDTA二钠	0.05
葡聚糖	0.5
		三乙醇胺	0.3
去离子水	To100

表3爽肤水成分表

名称	含量(％)
		防腐剂组合物	0.5
透明质酸钠	0.08
		海藻糖	2
乳酸钠	2
		德敏舒	0.2
葡聚糖	2
		甘油葡糖苷	2
列涧菌素	3
		去离子水	To100

试验方法：参照CTFA挑战实验要求，进行微生物防腐挑战实验，接初始种菌量为5.5×10⁶CFU/g或6.9×10⁵CFU/g，在第7、14和28天测定含菌量。

试验结果判定：在第7天时细菌数量和真菌都降低1个数量级，第14天时细菌和真菌都降低3个数量级，并且在28天内菌数持续下降，即为通过，结果参见表4-6。

表4面膜液防腐挑战数据

表5乳液防腐挑战数据

表6爽肤水防腐挑战数据

(2)微生物悬浮定量杀灭试验：

试验方法：参照《消毒技术规范》，实施例和对比例的添加量都为3％。具体操作步骤如下：

①用灭好菌的生理盐水将金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、白色假丝酵母菌配制成浓度约为1×10⁵的菌悬液，用倾注平板法进行计数(N₀)。

②吸取18mL相对应浓度的防腐剂于样品瓶中，再吸取2mL对应的菌悬液，开始计时，并于漩涡振荡器上震荡摇匀20s。

③在相对应的时间节点取0.5mL反应液于装有4.5mL中和剂(2％吐温-80+0.5％卵磷脂)的样品瓶中，并于漩涡振荡器上震荡摇匀20s。

④吸取1mL中和反应液于平皿中，用倾注平板法进行计数，每个做3个重复(N₁)。

⑤所有计数平皿于37℃恒温培养箱中培养48h观察最终结果。按以下公式计算杀灭率：

杀灭率＝(N₀-N₁)/N₀

实验菌种：本实验所使用的细菌为铜绿假单胞菌ATCC9027、大肠埃希氏菌ATCC8739和金黄色葡萄球菌ATCC6538混菌、白色假丝酵母菌ATCC10231，来源为广东省微生物菌种保藏中心。

实验结果见表7。

表7悬浮定量杀灭实验数据

由表4-6可知，本实施例1-4与对比例1-3相比较来说，表现出更好、更快的防腐性能，都能通过挑战性；而对比例1-3不能通过防腐挑战。由表8可知在同样作用时间下，实施例1-4比对比例1-3的杀灭率高出1-2数量级。

(3)稳定性实验

将活性物含量最高即实施例3与对比例3，以及不同含量的对羟基苯乙酮的无添加复配型防腐剂组合物对比例5-6进行稳定性(48℃光照耐热60d)比较：

对比例5：

本对比例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法类似对比例3。

对比例6：

本对比例为一种复配型防腐剂组合物，由如下重量百分比的原料组分制成：

上述复配型防腐剂组合物的制备方法类似对比例3。

实验结果见图1，从实验结果可以看出实施例3在48℃耐热60d后依然无色透明，而含有对羟基苯乙酮的对比例3和5-6都不同程度的发黄，且随着对羟基苯乙酮含量的增加变色越明显。

(4)刺激性实验

①实验原理：

绒毛尿囊膜(CAM)上丰富的血管网络很好地模拟了眼结膜结构，因此，基于CAM的体外测试是眼刺激使用最早和最广泛的替代方法之一。本试验利用孵化第10天胚龄受精鸡胚绒毛尿囊膜血管系统完整、明显和透明的特点，将一定量样品直接与绒毛尿囊膜接触，作用一段时间之后观察绒毛尿囊膜血管损伤(如鬼影血管、毛细血管充血、不同程度的出血)，对不同的血管损伤程度进行评分(评分标准见表8)，血管损伤越严重分值越大。本试验特别强调检测物的血管效应，如由此引发的鬼影血管、毛细血管充血、不同程度的出血等现象。

②实验方法：

选择白莱杭鸡作为SPF种蛋，应在不影响胚胎活性或发育的情况下转移或运输鸡胚，尽量避免对鸡胚摇动、不必要的倾斜、敲打以及其它机械性刺激。将购买0d胚龄的鸡胚，用配制好的新洁尔灭(1：30)或其它不影响鸡胚生长发育的消毒剂进行消毒并清洁表面，置于温度37.5℃±0.5℃，相对湿度50％-60％的孵化箱中培育。孵化时，鸡胚应气室朝上放置于蛋架上培养。试验前，将待检测鸡胚取出，置于黑暗处，用照蛋器检查胚胎情况，选择有丰富、规律的血管的鸡胚作为实验材料。取出一个10天胚龄的鸡胚，用照蛋器照看气室，确定气室位置，用手捻钻手动打孔工具在气室上开一个小窗口，用医用眼科弯尖头镊子剥去气室上层的蛋壳部分，暴露白色的卵壳膜，吸管滴加适量0.9％氯化钠溶液使卵壳膜湿润，待完全湿润后将0.9％氯化钠溶液倾出。小心用镊子去除卵壳膜，去除过程中要谨慎，保证血管膜不受损，去除卵壳膜后露出丰富毛细血管的则是CAM。用拍照设备记录绒毛尿囊膜的情况，必要时应拍照记录三组绒毛尿囊膜的情况，分别为未接触受试环及样品的CAM，放置受试环后的CAM区域，加样培养30min后受试区域，并通过这三组图片，对CAM的损伤情况及程度进行对比及分析。将聚四氟乙烯树脂环置于鸡胚的绒毛尿囊膜上，作为受试区域，用移液枪移取40μl的待测样品至聚四氟乙烯树脂环内，记录加样品的时间并用润湿的保鲜膜盖在气室上，把鸡胚移至恒温恒湿箱内培养30min。加样培养30min后，取出受试鸡胚，直接拍照并观察血管损伤程度，根据血管损伤程度评分。

③结果分析：

每枚鸡蛋的结果应进行评价及记分，最终将得出的十个分值去除最高分和最低分，剩余8个有效分值，根据应用式(1)计算刺激分(NC)。

NC＝(X₁+X₂+……+X_n)/n………………(1)

式中：

X——刺激评分；

n——去除去最高分和最低分后有效鸡胚个数。

根据计算的NC数值按表9对受试物刺激性进行分类。

④评分标准：

表8评分标准

⑤刺激性评价：

表9刺激性评价表

对比例7：

本对比例为市场上购买的杰马BP(桑普)，其主要活性成分由如下重量百分比的原料组分制成，溶剂为1,2-丙二醇：

双咪唑烷基脲 40％、

碘代丙炔基氨基甲酸丁脂 0.75％。

对比例8：

本对比例为市场上购买的卡松(桑普)，其主要活性成分由如下重量百分比的原料组分制成，溶剂为水：

甲基异噻唑啉酮 0.375％、

甲基氯异噻唑啉酮 1.125％。

对比例9：

本对比例为市场上购买的K350(舒美)，其主要活性成分由如下重量百分比的原料组分制成，溶剂为1,2-丙二醇：

以水为溶剂，将实施例2和对比例7-9的防腐剂配置成相应的常用浓度(重量百分比)，进行刺激性实验，结果如表10所示。

表10刺激性实验结果

测试样品名称及浓度	NC值	刺激性评价
			实施例2 0.5％	1.4	应急性刺激
对比例7 0.4％	2.1	轻微刺激
			对比例8 0.1％	6.1	严重刺激
对比例9 0.4％	2.1	轻微刺激

由以上刺激性结果可知，实施例2的刺激性低于传统防腐体系的对比例7和对比例9的轻微刺激，明显低于传统防腐体系对比例8的严重刺激。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复配型防腐剂组合物，其特征在于，由包括如下重量百分比的原料组分制成：

所述溶剂包括1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的复配型防腐剂组合物，其特征在于，由包括如下重量百分比的原料组分制成：

3.根据权利要求1所述的复配型防腐剂组合物，其特征在于，所述辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油在所述复配型防腐剂组合物中的总重量占比为15～25％。

4.根据权利要求3所述的复配型防腐剂组合物，其特征在于，所述辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和乙基己基甘油在所述复配型防腐剂组合物中的总重量占比为18～22％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复配型防腐剂组合物，其特征在于，所述溶剂为1,2-己二醇、1,2-戊二醇和1,2-辛二醇中的至少一种。

6.权利要求1-5任一项所述的复配型防腐剂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

混合所述辛酰羟肟酸、乙基己基甘油和溶剂，搅拌溶解；然后加入所述甘油辛酸酯。

7.根据权利要求6所述的复配型防腐剂组合物的制备方法，其特征在于，所述搅拌溶解的温度为45～50℃。

8.权利要求1-5任一项所述的复配型防腐剂组合物在制备化妆品中的应用。

9.一种化妆品，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的复配型防腐剂组合物。

10.根据权利要求9所述的化妆品，其特征在于，所述的复配型防腐剂组合物在所述化妆品中的重量占比为0.4～1.2％。

Images