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从使用频率看化妆品防腐剂走势

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

从使用频率看化妆品防腐剂走势

摘要:介绍了FDA的化妆品配方自愿登记计划(VCRP)及参与的好处,对《化妆品与盥洗用品》杂志公布的近3O年来的的化妆品防腐剂使用频率数据进行了整理,描述了历次统计前20位品种的变迁,对一些重要品种,如重氮咪唑烷基脲、咪唑烷基脲、二羟甲基二甲基乙内酰脲、甲醛类、季铵盐一l5、布罗波尔、异噻唑啉酮类、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBC)、三氯生、苯氧乙醇和尼泊金酯类等的走势和应用进行了介绍。

关键词:化妆品;防腐剂;使用频率;尼泊金酯

 

近30年以来,《化妆品与盥洗用品)(Cosmeticsand Toiletries)杂志一直比较定期地发表化妆品防腐剂使用频率的文章,相关的统计年份分别为1977年、1980年、1982年、l984年、1987年、1990年、1993年、1996年、2001年、2003年及2005年。统计的资料来源是基于与统计年份相关联的一定时间内,在美国食品与药品管理局(FDA)登记的化妆品配方数据,大概涉及l 000家左右公司的约2万个配方,这些数据是由在美国销售的化妆品生产厂家自愿在FDA登记的。FDA开始于20世纪70年代初的这一化妆品配方自愿登记计划(Voluntary Cosmetic Registration Program,简称VCRP),本身不是一个化妆品评价许可计划,也不是进口公告系统的一部分,不是产品贴金的工具,完全免费,数据信息共享。由于VCRP没有强制

性,早期登记的配方数据从数量和质量上可能与市场现实会有一些距离,可靠性略差一些。不过由于美国法律、法规和体制方面的原因,登记注册的种种益处,特别是近年来发达的电脑网络技术使注册登记变成了只需点一下鼠标,非常的便捷,因此,该计划还是吸引了世界范围内多数厂家的积极参与。具体来讲,化妆品生产厂家愿意参与、积极参与FDA的这一配方自愿登记计划,是基于如下几点原因 :

① 化妆品工业在美国是自律性较强的行业,积极参与,增加透明度,可以避免FDA制定更多新的强制性法规,参与是最好的“防御”。

② 登记注册后,一旦遇上与产品相关的诉讼,FDA的数据可以充当有利的“专家证人”。

③ 登记注册,可以使厂家有时间处理和避免如产品召回之类的潜在问题。

④ 美国化妆品、盥洗用品和香料协会(cTFA)下设的化妆品成分评审(CIR)专家组会使用FDA的登记数据建立审查其优先名录,若CIR无足够数据支持某种成分的安全性,FDA就会要求在含有该成分的化妆品上标注警示语,这是任何厂家都不愿意做的。

⑤ 同样,欧盟(EU)也要求在EU销售的化妆品中的所有成分都应在EU的品种目录中,由于该目录与CTFA字典的关联性,EU官方又认可FDA的注册报告,所以,不仅任何想在EU销售其产品的美国公司需要提交这类配方注册文件,而且欧洲的很多厂家(甚至包括很多在美国不销售产品的厂家),都可以通过把他们的产品配方(甚至在EU才合法的配方)在FDA登记注册,基于这一登记表的FDA报告可以作为配方成分的使用证明提供,从而获得进入欧

盟的许可。

总之,世界范围内众多厂家的积极参与,也就使得《化妆品与盥洗用品》发表的化妆品防腐剂使用频率数据具有较高的参考价值和权威性。长期以来,在FDA登记注册时配方中的成分由于按功能仅以色素、香料、防腐剂及其他分类,而FDA又不负责查证注册者明示为“防腐剂”的成分的功能分类是否准确,因此,1996年以前, 《化妆品与盥洗用品》发表的化妆品防腐剂使用频率统计列表中,除了防腐剂,实际上还包含了一些抗氧剂、螯合剂和Uv吸收剂等其他成分的数据。,下文中介绍的具体品种使用频率和排名的数据也皆取自当年的统计列表于上面的原因,早期数据也与Steinberg一致,只摘录通常意义上的防腐剂。因此,本文所有图表中的某些数据可能与原始文献中的数据有出入,这是笔者根据自己的理解作了适当技术处理的结果,在此就不逐一加以说明了。

文中的“使用频率”用“使用次数”或“使用百分数”表达,若同一配方中复配使用了几种防腐剂,则各品种分别统计。 “使用次数”为当年登记的配方中使用某防腐剂的配方数; “使用百分数”为使用某防腐剂的配方占当年登记配方总数的百分率。

注册批准用于化妆品的防腐剂物质在世界各国的情况不尽相同。我国与欧美相差不多,而日本则比较严格,允许使用的品种与其他国家差异较大,限制条件较多,很多在我国及欧美已允许使用的品种,在日本仍然禁用。截至到2005年,根据美国FDA和CT—FA出版物公布的数据,允许在美国使用的化妆品防腐剂物质大概有60多种;欧盟化妆品规程附录六(Annex VI to Directive 76H68/EEC)中允许在欧盟使用的化妆品防腐剂有56种;我国卫生部颁布的《化妆品卫生规范》(2002版)中允许在我国使用的化妆品防腐剂是55种。品种虽多,常用的也就十来种。

下面就根据使用频率的统计数据,简要介绍一下较为重要的几种化妆品防腐剂

1 、尿囊素衍生物类防腐剂

该类防腐剂属于甲醛供体类防腐剂,通过缓慢释放甲醛起到防腐作用,合成原料是尿囊素和甲醛。其中咪唑烷基脲(Imidazolidinyl urea)和重氮咪唑烷基脲(Diazolidinyl urea)是最重要的两个品种,近5年的使用频率都在前l0位之内。

从尿囊素的结构看,分子上有很多部位理论上都能与甲醛反应,形成与羟甲基相连的结构,控制参加反应的尿囊素与甲醛的比例,可以得到多种尿囊素衍生物。从产品设计的角度,不可能每种衍生物都成为市场上的产品,实际上也只有两三个品种被市场认可作为化妆品防腐剂使用。

I.重氮咪唑烷基脲

分子式C8H14N4O7;分子量278.22;氮含量20.14%。重氮咪唑烷基脲是使用较广泛的一个品种,近十几年的使用频率一直稳定在10位左右,这是尿囊素分子上有4个部位与甲醛反应的产物,不过也有较新的13C和15N核磁共振(NMR)研究表时,其中的一个羟甲基与原杂环上的3级碳原子相连。

不管怎样,分子中总结合甲醛的量较高,为43.17%,产品中的游离甲醛也相对较大(当然都在安全的限量范围之内)。该产品与各种原料的配伍性较好,可用于各种驻留型及洗去型化妆用品,一般添加量为0.1%—0.3%,我国和欧美规定化妆品中最大允许质量分数为0.5%。

II.咪唑烷基脲

分子式C11H16N8O8;分子量388.29;氮含量28.86%。咪唑烷基脲是甲醛供体类防腐剂中使用最广泛的一个品种,近30年来,使用频率几乎一直在前5位之内,它是相当于每个尿囊素分子与1.5个甲醛反应的产物。基于与生氮咪唑烷基脲结构表示同样的原因,咪唑烷基脲在理论上也可以用多种结构式表示,不过多年来还是习惯于用结构式(C)表示其结构。结构式(C)中处于对称中心的亚甲基,是一个尿囊素的脲基氮与一个甲醛反应生成的羟甲基,与另一个尿囊素的脲基脱水形成的,该亚甲基对一个尿囊素来说算半个结合甲醛,因而该种产品具有115的称谓。

分子中总结合甲醛量较低,为23.20%。相对来讲,该产品由于游离甲醛非常低,比较温和,因而在各种驻留型及洗去型化妆用品中最广泛的应用。一般添加量质量分数为0.1%—0.3%,我国和欧美都规定化妆品中最大允许量质量分数为0.6%;日本限用于洗去型产品,最大添加量质量分数为0.3%。

III、咪唑烷基脲

分子式C13H20N8O10;分子量448.35;氮含量24.99%。该品种不是通常意义上的“咪唑烷基脲”,其各项指标是介于上面I、II之间的一个品种,相当于每个尿囊素分子与2.5个甲醛反应而形成的产物。分子中结合甲醛含量为33.49%。国外没有相应的规格的品种,国仙市场上有个别品种归属此类。

以上3个尿囊素衍生物品种,由于其总结合甲醛量的差异,氮含量是I<II<III;游离甲醛含量是I>III>II,因而在外观气味上,I较大,II最小;在抑菌效果上,I较好,II稍差,一般I是II的2—4倍。该类产品常与尼泊金酯类及IPBC等复配使用。

在添加限量内,甲醛供体类防腐剂作为一个广泛使用的品种还是很安全的,但在各行业都谈甲醛色变的情景下,隐隐的担忧中,消费者及化妆品生产厂家还是愿意选择含甲醛尽量低的产品,这也许就是该类产品中咪唑烷基脲使用频率长期先前的原因。

2 、 1,3—二羟甲基—5,5—二甲基乙内酰脲

通常简称DMDMH,也属甲醛供体类防腐剂,由5,5—二甲甲基乙内酰脲与甲醛合成而得。20 纪70年代推出,近2O年的使用频率一直排在前l0位之内,该品种从结构上看与尿囊素衍生物足类似的,杂环的部分完全一样。分子中总结合甲醛量为31.92%。产品一般为55%溶液和固体纯品,游离甲醛含量可以控制在较低的水平,价格比较低廉,广泛应用于各种驻留型及洗去型化妆用品中。以纯品计,我国和欧美都规定化妆品中最大允许浓度为0.6%;但日本限用于洗去型产品,最大添加量0.3%。对细菌效果较好,真菌稍差,一般常与尼泊金酯类及IPBC等复配使用。

3、季铵盐一15

季铵盐一15 (Quatemium一15)化学名称为氯化3一氯烯内基六哑甲基四胺,属甲醛供体类防腐剂。极易溶于水,不溶于油,与蛋白、各种表面活性剂等成分的配伍性良好,广谱抗菌,对细菌尤佳,对真菌稍差,常与J泥泊金酯、脱氢醋酸等配合使用,广泛用于各种驻留型和洗去型化妆用品。1987年之前,作为主要的防腐剂之一其使用频率排在前5位之内,近

年来有所下降,不过仍排在十几位。

季铵盐一l5在高浓度下是潜在皮肤致敏剂,但在规定限鳍下还是很安全的,我国及欧美规定的最大允许浓度皆为0.2%。产品本身易结块变色以及在含柠檬醛香精的体系中易使配方变黄色是该产品的明显缺陷,不过加入少量的硼酸钠或亚硫酸钠日可防止或减

少因柠檬醛引起的变色。把配方样品于45 cC~5O℃放置48 h,观察样品是否变色,一般也可预见配方在将来的变色情况。此外,还应避免与强氧化剂或还原剂一起使用,以免影响抗菌性能。

4 布罗波尔

2一溴一2一硝基一1,3一丙二醇又称布罗波尔(Bronopo1),是比较高效的防腐剂之一,⋯一般添加量为0.01%一0.05%,我国和欧美规定的最大允许浓度皆

为0.1%。

1990年之前使用频率儿乎都在前l0位之内。但由于其有不少禁忌,如在高温、碱性下不稳定,光照下色变深,含巯基化合物(如半胱氨酸)、亚硫酸钠、硫代硫酸钠将严重影响其活性,与铝铁材质接触会失活并着色;特别是配方中氨基化合物存在下,有生成亚硝胺的潜在可能。因此,1993年以后,其使用频率有所降低,目前排在20位左右。

5 异噻唑啉酮类

用于化妆品中的该类产品俗称凯松,是5一氯—2一甲基一4一异噻唑啉一3一酮(CMIT)和2一甲基—4一异噻唑啉一3一酮(MIT)的混合物,还含有一定量的硝酸镁及氯化镁,总活性物(CMIT和MIT)含量≥1.5%,CMIT和MIT的质量比约为3:l。

凯松是非常高效的防腐剂,但在过量使用下具有一一定的刺激性和致敏性。以总活性物1.5%的产品计,我国、欧美及日本的最大允许 (质量分数)均为0.1%,用于洗去型产品是安全的;用于驻留型产品时安全的添加量一般应不超过0.05%;日本限用于洗去型产品。该产品高温、高pH (>8)下不稳定,胺类、硫醇、硫醚、亚硫酸盐和硫代硫酸盐等会降低其活性。

该产品最早由Rohm&Haas公司研制开发,于20世纪70年代末投放市场以来,在化妆品中的使用频率迅速上升,20世纪90年代初达到第6位,近几年略有降低,但也稳定在l0位左右。

长期以来,CMIT和MIT是作为一个混合物产品整体被使用,近年不少公司都推出了2一甲基_4一异噻唑啉一3一酮(MIT)单一成分的产品。2004年11月Rohm&Haas公司的产品成分MIT获得日本厚生省及医药事务局的应用许可,2005年6月MIT也进入了《欧盟化妆品指南(Directive 76/768/EEC)》正式允许使用防腐剂目录。在欺盟和日本,MIT都可以用于洗去型和驻留型化妆品,以含10%MIT的产品计,最大允许量质量分数为0.1%。由于单一MIT与同时含CMIT和MIT的凯松比起来,无刺激,不引起过敏,安全性更佳,使用禁忌更少,配伍性更出色,可以预计单一MIT类产品及MIT与苯氧乙醇、尼泊金酯类、IPBC等的复配产品会有一个较好的前景。Steinberg也决定,在以后的防腐剂使用频率排名中,可能将把CMIT和MIT分开来统计。

6、 三氯生

三氯生(Triclosan)的化学名称为2,4,4_三氯—2’一羟基二苯醚,在化妆品中已有数十年的应用历史,1977年至今,其使用频率一直稳定在15位上下。

作为全球认可的防腐杀菌剂,三氯生具有很多优点:对环境无害;无刺激、无过敏和对人体安全;除有广谱、速效和高效的抑杀作用,还具消炎、除臭功能;与其他原料的配伍性良好。鉴于此,三氯生已广泛应用于各种个人护理、口腔卫生、清洁和洗涤等产品领域。缺点是纯品不溶于水,价格较高。

我国(化妆品卫生规范》 (2002年版)中规定,三氯生在化妆品中的最大允许量(质量分数)为0.3%;欧美的规定与我国相同;在日本也可用于所有化妆品,最大允许量(质量分数)为O.1%。我国卫生部文件(卫法监发[2003]21 4号)规定,三氯生用于皮肤消毒≤2O g/L(约2%),用于黏膜消毒≤3 500 mg/L(约O.35%)。

7 碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯

碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯(Iodopropynylbutylcarbamate),简称IPBC,从2O世纪9O年代中期开始使用以来,发展迅速,目前的使用频率已进入前2O位,见图8。我国《化妆品卫生规范(2002年版)中规定,可用于除口腔卫生和唇部护理之外的各种洗去型和驻留型化妆品,最大允许量(质量分数)为0.05%,用于驻留型产品若质量分数超过0.02%,需标示“含碘”;欧盟规定与我国相同;美国使用的最高限量为0.1%,不用于气溶胶型产品。日本还未使用。

IPBC是目前最有效的防霉剂,即使6%含量的产品,其对一般霉菌的最低抑菌浓度(MIC值)都在0.001%以下。IPBC的配伍性也很出色,常与其他许多防腐剂复配使用,达到完美防腐效果。但水溶性很差的缺陷影响了其在高水性配方中的使用,不过目前市场上已有一些水溶性产品出现。预计该类产品未来会有更快的发展,使用频率会进一步卜升。

8、 苯氧乙醇

苯氧乙醇(Phenoxyethano1)从2O世纪80年代中期开始,其用量快速上升,近10年的使用频率一直稳定在五六位。

作为一种令球(包括日本)认可的无刺激、无致敏的安全防腐剂,在化妆品中的最大允许量(质量分数)可至1%。单独使用的抑菌效果稍差,由于也是一种较理想的溶剂,通常与尼泊金酯类、异噻唑啉酮类和IPBC等一起复配使用。此外,由于苯氧乙醇对绿脓杆菌效果较好,还被作为外科药物用于皮肤创伤、烧伤和烫伤等表面感染。

9 、尼泊金酯类

尼泊金酯类(Parabens)是对羟基苯甲酸酯的总称。

这是全世界各个国家都认可、传统使用、无刺激、不致敏和很安全的化妆品防腐剂。数1O年来该类防腐剂一直雄踞使用频率排位的前列,特别是尼泊金甲酯和丙酯排名一二的位置从来就没有动摇过。1987年以来,尼泊金乙酯的排名在5位上下徘徊,而尼泊金丁酯则从稳定的4位升至近年的3位。值得注意的是,尼泊会异丁酯和异丙酯都在1984年有见使用;异丁酯近2O年来稳步上升,已从1987年的3O位达到目前的15位;异丙酯稍有起伏,目前已排第3O位。另外,尼泊金苄基酯的使用频率最高时也曾达到十几位,但由于没有足够的数据支持其安全性,1996年以后已基本不用。尼泊金酯类抗真菌效果 错,对细菌稍差,一般都是一种或几种尼泊金与其他防腐剂如重氮咪唑烷基脲、咪唑烷基脲、DMDMH、苯氧乙醇、异噻唑啉酮

和布罗波尔等复配使用。我国和欧美都规定在化妆品中最大允许量,单一酯为0.4% (以酸计),混合酯为0.8% (以酸计);存日本总量可用军1.O%。

1O、 结语

本文涉及的化妆品防腐剂使用频率虽然都是FDA登记注册的数据,原则上只反映在美国销售的化妆品中防腐剂使用的状况,但巾于美国足世界上头号的发达目家,儿乎全球所有的著名化妆品牌都会在那儿销售,因此,管中窥豹,这些使用频率数据还是基本上可以反映全球化妆品防腐剂的使用状况。

总的来说,各主要使用的防腐剂品种在几十年间还是相对比较稳定的。推出和认可⋯一个新品种由于要依赖大量的基础研究和实际应用数据,不是一朝一夕的事,因而品种的更替少见剧烈变动的情形,还是比较缓慢的。

一个理想的防腐剂必须要满足如下这些条件:能有效对抗细菌(革兰氏阳性及阴性)和真菌(霉菌及酵母菌);对人体安伞,对皮肤无刺激,小致敏;低浓度下即能有效,添加量低于0.5%,最好低于0.1%;无嗅无味,不引起变色;在冷热相皆能使用;在广泛的pH范围内 (2.5~10.5)稳定目.有效;配伍性良好;全球范围内注册认可;性价比优良。

到目前为止,世界各国报道的化妆品防腐剂已超过200种,我国讹妆品卫生规范》 (2002年版)中规定的限用防腐剂也有55种。种类虽多,但不幸的是,至今还没有、将来也不可能有一种理想的防腐剂可以有效地在任何化妆品中使用,也不可能有任何复配型的防腐体系可以做到万能。实际应用中都应该根据每一化妆品的具体隋况,通过专门的防腐效能试验选择相应的防腐剂品种或体系。随着化妆品配方的复杂化,营养成分越来越多,很多皮肤的营养成分同时也是细菌及真菌的营养,因而,对配方防腐的要求和挑战就越来越大。近年来,一些植物源、动物源及微生物源的天然抗菌防腐剂正受到重视,多组分复配,扩展抗菌谱,提高抗菌力的做法已被人们广泛接受,防腐剂与产品中其他组分的相容性问题也正在被深入地认识。     

 总之,化妆品防腐剂发展的总趋势就是研究、开发和使用那些对人体更安全以及对环境更友好的品种,充分挖掘现有防腐剂品种的潜力,寻找增强现有防腐剂效能的办法,重视研究复配的规律性,减少盲目性,有效地解决产品组分对防腐剂功效的干扰问题。相信随着研究的深入,技术的进步,防腐剂品种的使用不仅仅是保护化妆品本身的安全,更重要的是保护使用化妆品的人以及容纳这些人的环境安全,因为任何的美丽都足不能以牺牲人类自身以及身边的环境为代价的。

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