CN114983842B - 一种复配防腐组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复配防腐组合物及其制备方法和应用，按照质量百分含量计包括对羟基苯乙酮20～40％、辛酰羟肟酸3～8％、甘油辛酸酯0.2～1％和溶剂，选择上述三种防腐剂进行复配，互相配合，可以使最终制备得到的复配防腐组合物在低用量下即可实现优异的抗菌防腐效果，特别是对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母菌以及霉菌等具有良好的抑菌效果，进而使包含所述复配防腐组合物的化妆产品具有足够的防微生物污染能力，同时产生的眼刺激性和腐蚀性低。
Description
技术领域
本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种复配防腐组合物及其制备方法和应用。
背景技术
大部分的化妆品含水且营养丰富，非常适宜微生物的生长，而微生物无处不在，很容易通过原料、设备、空气、包材、人员等环节进入产品中，进而迅速滋生，导致产品腐败。为了抑制微生物生长，保证化妆品具有有足够长的保质期，必须要在化妆品中加入防腐剂。然而，很多传统防腐剂在安全性上受到了舆论和消费者的关注，如曾经引起过轩然大波的异噻唑啉酮类的皮肤刺激性和致敏性；咪唑烷基脲、DMDMH等释放甲醛；尼泊金酯与乳腺癌的关联。
因此，对于防腐替代产品的研究成了化妆品领域研究和开发的一个热点，很多化妆品希望使用既不在“传统防腐剂列表”内，又不是禁用组分，而且具有足够防腐功能的方案，在成分上主要包括多元醇(如戊二醇、己二醇、辛甘醇等)、有机酸、酮等。这些成分都是多功能助剂，除了有防腐增效效果，还有保湿、螯合、调理以及溶解等功能。
CN112702914A公开了一种协同增效的抗微生物混合物，含有对羟基苯乙酮和一种额外的抗微生物制剂，包括了对羟基苯乙酮和甘油辛酸酯的复配。
CN105342869A公开了一种具有防腐功效的组合物，按重量百分比组成如下：辛酰氧肟酸0.5～2％、1,2-己二醇5～15％、对羟基苯乙酮10～30％、丁二醇或丙三醇为余量。该组合物的制备方法：将对羟基苯乙酮、丁二醇或丙三醇在80℃互溶搅拌均匀，再降温至60℃，加入辛酰氧肟酸和1,2-己二醇，搅拌均匀，溶解即可。该组合物的应用：组合物在化妆品中的用量为1.5～2％。该发明提供的组合物不仅具有防腐功效，还具有无刺激、安全性高的功效。
CN111281814A公开了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。
CN107624758A公开了一种含对羟基苯乙酮的复配组合物及其制备方法与应用，该复配组合物包括以下重量份的组分：对羟基苯乙酮10～50份，协同增效剂5～30、增溶剂0～20份，溶剂25～70份。该发明组合物对细菌、霉菌、酵母菌具有很好的抑制作用。产品适用性广，成本低，增溶剂的使用提高了对羟基苯乙酮在溶剂中的溶解度和稳定性，协同增效剂可辅助提高组方抑菌效果，使其更满足日化产品的防腐需求。
但是，上述现有技术中提供的防腐组合物的防腐抑菌能力偏弱，单独使用达不到所要求的防腐效果，需要提高用量，但是提高用量则会导致对皮肤刺激性、眼刺激和热感较强，为了同时满足防腐效果和低刺激，在使用时也可额外搭配其他防腐成份一起添加；但是这种添加方式给化妆品实际生产操作带来不便，而且现场工人容易漏加原料，导致产品防腐失败。
因此，开发一种兼具高抑菌防腐性能以及低刺激的复配防腐组合物，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复配防腐组合物及其制备方法和应用，所述复配防腐组合物采用对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸以及甘油辛酸酯三种成分进行复配，即可得到抑菌防腐性能十分优异的复配防腐组合物，进而使得所述复配防腐组合物在应用时可实现低用量和少刺激性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种复配防腐组合物，所述复配防腐组合物按照重量份包括如下组分：
其中，所述对羟基苯乙酮可以为22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％或38％等。
所述辛酰羟肟酸可以为3.3％、3.6％、3.9％、4.2％、4.5％、4.8％、5.1％、5.4％、5.7％、6％、6.3％、6.6％、6.9％、7.2％、7.5％或7.8％等。
所述甘油辛酸酯可以为0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等。
本发明提供的复配防腐组合物包括特定百分含量的对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸以及甘油辛酸酯的组合，其中对羟基苯乙酮的添加量最高，为主要成分，对羟基苯乙酮是一种然植物提取物，对细菌、真菌均有良好的杀菌抑菌效果；同时具有抗氧化、镇静舒缓的功能，与辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯可以产生协同增效作用，辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯的用量均较低，辛酰羟肟酸可以提供抑制霉菌需要的活性元素，限制微生物生长所需的环境；而甘油辛酸酯具有保湿效果，短的亲酯碳链渗入并吸附在人类皮肤的脂质部分，同时其还具有抑菌性。
本发明将上述三种组分进行配合，限定每种组分的特定用量，协同增效，使得采用上述三种成分复配得到的防腐组合物具有广谱高效的抑菌效果，并且保持低刺激性，具有重要的研究价值。
优选地，所述对羟基苯乙酮和甘油辛酸酯的质量比为(50～70):1，例如52:1、54:1、56:1、58:1、60:1、62:1、64:1、66:1或68:1等。
优选地，所述辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯的质量比为(8～15):1，例如8.5:1、9:1、9.5:1、10:1、10.5:1、11:1、11.5:1、12:1、12.5:1、13:1、13.5:1、14:1或14.5:1等。。
作为本发明的优选技术方案，限定对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯的质量比为(50～70):(8～15):1，可以使得在这个特定质量比范围内得到的复配防腐组合物具有最为优异的抗菌防腐效果，同时对眼部刺激性小，安全性高。
优选地，所述溶剂包括双丙甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇或1,10-癸二醇中的任意一种或至少两种的组合，优选为1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇或双丙甘醇中的任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述复配防腐组合物的制备方法，所述制备方法包括：将对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和溶剂混合，得到所述复配防腐组合物。
优选地，所述混合在搅拌的条件下进行。
优选地，所述混合的时间为2～4h，例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h或3.8h等。
优选地，所述混合温度为40～60℃，例如42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃或58℃等。
第三方面，本发明提供一种化妆水，所述化妆水包括如第一方面所述的复配防腐组合物。
优选地，所述化妆水中复配防腐组合物的含量为0.3～1.0％，例如0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.8％或0.9％等。
作为本发明的优选技术方案，本发明提供的化妆水中复配防腐组合物的含量为0.3～1.0％，一方面，如果所述化妆水中添加的复配防腐组合物的含量低于0.3％，则会导致得到的化妆水的抑菌防腐效果较差，不能满足要求；另一方面，如果所述化妆水中添加的复配防腐组合物的含量高于1.0％，则会导致得到的化妆水的透明度下降，且使用成本升高。
优选地，所述化妆水的pH值为5～8，例如5.3、5.6、5.9、6.2、6.5、6.8、7.1、7.4或7.7等。
第四方面，本发明提供一种如第一方面所述的复配防腐组合物在个人护理品、家居洗涤用品或湿巾中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的复配防腐组合物包括特定份数的对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯的组合，选择上述三种防腐剂进行复配，互相配合，可以使得最终制备得到的复配防腐组合物在低用量下即具有优异的抗菌防腐性能，特别是对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母菌和霉菌等均有良好的抑菌效果，进而使得包含所述复配防腐组合物的化妆产品具有足够的防微生物污染能力，同时对眼刺激性和腐蚀性低。
(2)本发明通过进一步限定对羟基苯乙酮、甘油辛酸酯和辛酰羟肟酸三者的质量比，使得到的防腐剂组合物制备而成的化妆水在防腐性挑战中第7天测试细菌残留率不高于50CFU/mL、真菌残留率不高于55CFU/mL，第14天测试显示细菌残留率不高于410CFU/mL、真菌残留率不高于130CFU/mL，第21天测试显示细菌和真菌残留率均小于10CFU/mL，第28天测试显示细菌和真菌残留率同样均小于10CFU/mL真菌残留率，即完全可以可通过防腐挑战测试，为体系提供足够的防腐保护，而且刺激性测试显示刺激总分为1.67～8.33，具有轻微的刺激甚至无刺激低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种复配防腐组合物，其按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的复配防腐组合物的制备方法包括：将对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和双丙甘醇在50℃下搅拌混合3h，得到所述复配防腐组合物。
实施例2
一种复配防腐组合物，其按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的复配防腐组合物的制备方法包括：将对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和1,2-戊二醇在40℃下搅拌混合4h，得到所述复配防腐组合物。
实施例3
一种复配防腐组合物，其按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的复配防腐组合物的制备方法包括：将对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和1,2-己二醇、1,2-辛二醇在60℃下搅拌混合2h，得到所述复配防腐组合物。
实施例4
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，甘油辛酸酯的质量百分含量为1％，对羟基苯乙酮的质量百分含量为29.6％，辛酰羟肟酸的质量百分含量为4.9％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，甘油辛酸酯的质量百分含量为0.2％，对羟基苯乙酮的质量百分含量为31.8％，辛酰羟肟酸的质量百分含量为3.5％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，采用1,3-丙二醇替换双丙甘醇，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同
对比例1
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，不添加甘油辛酸酯，对羟基苯乙酮的质量百分含量为30.4％，辛酰羟肟酸的质量百分含量为5.1％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，甘油辛酸酯的质量百分含量为2％，对羟基苯乙酮的质量百分含量为28.7％，辛酰羟肟酸的质量百分含量为4.8％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，辛酰羟肟酸的质量百分含量为1％，对羟基苯乙酮的质量百分含量为33.9％，甘油辛酸酯的添加量为0.6％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，辛酰羟肟酸的质量百分含量为10％，对羟基苯乙酮的质量百分含量为25.1％，甘油辛酸酯的质量百分含量为0.4％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例5
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，对羟基苯乙酮的添加量为10％，辛酰羟肟酸的质量百分含量为23.18％，甘油辛酸酯的添加量为2.32％，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例6
一种复配防腐组合物，其与实施例1的区别在于，对羟基苯乙酮的添加量为45％，不添加辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
应用例1～6
一种化妆水，其按照质量百分含量包括如下组分：
应用例1～6提供的化妆水的制备方法包括：将复配防腐组合物(实施例1～6、水、甘油、透明质酸钠、卡波姆、EDTA二钠、烟酰胺、丁二醇、氢氧化钠、AQUAXYL水活因子、PEG-40氢化蓖麻油和香精混合，得到所述化妆水。
应用例7
一种化妆水，其与应用例1的区别在于，实施例1提供的复配防腐组合物的质量百分含量为0.2％，水的质量百分含量为92.16％，其他组分、用量和制备方法均与应用例1相同。
应用例8
一种化妆水，其与应用例1的区别在于，实施例1提供的复配防腐组合物的质量百分含量为1.2％，水的质量百分含量为91.16％，其他组分、用量和制备方法均与应用例1相同。
对比应用例1～6
一种化妆水，其与应用例1的区别在于，分别采用对比例1～6得到的复配防腐组合物替换实施例1提供的复配防腐组合物，其他组分、用量和制备方法均与应用例1相同。
性能测试：
(1)防腐性能：参考《ISO 11930-2019化妆品抗菌性评价的试验方法》进行测试；具体测试条件如下：
进行为期28天的两轮接种挑战，其中，前7天为第一轮，后21天为第二轮，并且在第0天、第7天、第14天、第21天以及第28天分别进行接入混合菌悬液，所述混合菌悬液中细菌浓度为1～9×106CFU/mL，真菌浓度为1～9×105CFU/mL，接种搅拌均匀后在室温下放置一定时间，最后分别在第7天、第14天、第21天以及第28天接入混合菌悬液前进行残留菌的检测；
混合菌悬液所含菌株包括：铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌、黑曲霉、白色念珠菌和草酸青霉。
残留菌检测：用无菌生理盐水将样品进行梯度稀释，分别浇注胰蛋白大豆琼脂培养基(TSA)和沙堡士琼脂培养基(SDA)，TSA置于37℃下培养3天，SDA置于28℃下培养5天，计数，换算每毫升样品中残留菌量。
结果评价：第7天、第14天时，细菌数量<104，真菌数量<103，第21天、第28天，细菌数量<1000，真菌数量<100，即说明具有优异的防腐性能，通过挑战测试。
(2)鸡胚绒毛尿囊膜实验检测刺激性：参照团体标准《T/SHRH 011-2018化妆品眼刺激性测试鸡胚绒毛尿囊膜试验》，每个样品需6个鸡胚平行测试。购买0天胚龄的鸡胚，用1:30稀释的新洁尔灭擦净表面，置于37℃，60％相对湿度的孵化器中培养一段时间后，取出10天胚龄的鸡胚，用照蛋器确认气室区域并标记，将蛋壳打孔后，用镊子剥去气室区域蛋壳，滴加0.9％氯化钠溶液润湿，倒掉氯化钠溶液后，轻轻剥除卵壳膜，露出绒毛尿囊膜。用移液枪滴加0.3mL待测样品至绒毛尿囊膜，3分钟后，用双蒸水轻轻冲洗绒毛尿囊膜，倒出液体，观察绒毛尿囊膜中血管损伤程度，并按下表1的评分标准记录，最后，按刺激总分＝(6只鸡胚的出血分+凝血分+血管溶解分值)/3，刺激总分≤12则记为无/轻刺激性，刺激总分为12～16则记为中度刺激性，刺激总分≥16则记为严重刺激性。
表1
按照上述测试方法对应用例1～8和对比应用例1～6提供的化妆水进行测试，防腐挑战性能测试数据如表2所示：
表2
按照上述测试方法对应用例1～8和对比应用例1～6提供的化妆水进行测试，刺激性测试数据如表3所示：
表3
根据表2和表3可以看出：本发明提供的防腐剂组合物通过选择特定含量的对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯三者进行复配，可以使得到的防腐剂组合物具有优异的防腐抗菌效果，为化妆水提供足够的防腐保护，且刺激性低。
根据应用例1～3的数据可以看出，通过进一步限定对羟基苯乙酮、甘油辛酸酯和辛酰羟肟酸三者的质量比，可以使得到的防腐剂组合物具有更加优异的防腐性能，具体而言，应用例1～3提供的化妆水的防腐挑战性能测试数据显示，第7天测试显示细菌残留率不高于50CFU/mL、真菌残留率不高于55CFU/mL，第14天测试显示细菌残留率不高于410CFU/mL、真菌残留率不高于130CFU/mL，第21天测试显示细菌和真菌残留率均小于10CFU/mL，第28天测试显示细菌和真菌残留率均小于10CFU/mL真菌残留率，即完全可以通过防腐挑战测试，为体系提供足够的防腐保护，而且刺激性测试显示刺激总分为1.67～8.33，具有轻微的刺激甚至无刺激。
由应用例1与对比应用例1～2比较可知，不添加甘油辛酸酯(对比应用例1)制备而成的防腐剂组合物在应用时无法通过防腐挑战，而甘油辛酸酯的添加量太高(对比应用例2)形成的防腐剂组合物，进一步制备得到的化妆水会变浑浊，从而影响产品的感观，同时刺激性也有所升高，刺激性加大。
由应用例1与对比应用例3～4比较可知，防腐剂组合物中辛酰羟肟酸的添加量太低(对比应用例3)会导致化妆水的防腐性能较差，无法通过防腐挑战，而辛酰羟肟酸的添加量太高(对比应用例4)则同样会导致化妆水的刺激性加重。
再由应用例1与对比应用例5～6比较可知，防腐剂组合物中对羟基苯乙酮的添加量太低(对比应用例5)，则会导致化妆水的防腐性较差，无法通过防腐挑战；而直接去掉辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯得到的防腐剂组合物(对比应用例6)制备而成的化妆水同样无法通过防腐挑战。
进一步通过应用例1～3与应用例4～5比较可知，当对羟基苯乙酮、甘油辛酸酯以及辛酰羟肟酸配比本发明限定的优选范围内得到的防腐剂组合物进一步制备得到的化妆水虽然最终也能通过防腐挑战，但过程中残留的菌落数偏高，整体效果稍差。
再进一步通过应用例1与应用例6比较可知，采用1,3-丙二醇做溶剂，并没有使整体防腐效果有明显的增强，刺激性也基本相当，但成本会显著增加，实际应用价值较低。
最后通过应用例1与应用例7～8比较可知，当防腐组合物的添加量过低时，会使得到的化妆水无法通过防腐挑战，不能为化妆水提供足够的保护，而当添加量过高时，则会导致化妆水的刺激性有所提高。
综上所述，只有采用特定含量的对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯三者相互配合，协同增效，才能使得到的防腐剂具有优异的防腐性能，为体系提供足够的保护，同时刺激性低。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种复配防腐组合物及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种复配防腐组合物，其特征在于，按照质量百分含量计，所述复配防腐组合物包括如下组分：
其中，所述对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸和甘油辛酸酯的质量比为(50～70):(8～15):1；
所述溶剂包括1,2-戊二醇、1,2-己二醇或双丙甘醇中的任意一种或至少两种的组合。
2.一种如权利要求1所述复配防腐组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将对羟基苯乙酮、辛酰羟肟酸、甘油辛酸酯和溶剂混合，得到所述复配防腐组合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合在搅拌的条件下进行。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为2～4h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合温度为40～60℃。
6.一种化妆水，其特征在于，所述化妆水包括如权利要求1所述的复配防腐组合物；
所述化妆水中复配防腐组合物的质量百分含量为0.5～1％。
7.根据权利要求6所述的化妆水，其特征在于，所述化妆水的pH值为5～8。
8.一种面霜，其特征在于，所述面霜包括如权利要求1所述的复配防腐组合物；
所述面霜中复配防腐组合物的质量百分含量为0.3～1.0％。
9.一种如权利要求1所述的复配防腐组合物在个人护理品或家居洗涤用品中的应用。
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2022
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