本文转自：中国医药报
□李梦茹刘婷婷郑春霞戚间华
化妆品替代防腐的微生物控制策略
多功能原料
在化妆品配方中，有些原料可以同时起到多种作用。合理运用具有抑制微生物生长作用的多功能原料，可以减少或者避免使用具有潜在健康风险的传统防腐剂。
邻位二醇类
邻位二醇类化合物通常用于保湿润肤，还可作为溶剂或黏度调节剂。常见的具有抑制微生物生长作用的邻位二醇结构，指的是碳链为4~8个碳原子、2个羟基相邻并位于碳链一端。邻位二醇类化合物的碳链端亲油，羟基端亲水，即具有两亲性，能与细胞膜的脂质双分子层相互作用，增强细胞膜的通透性，因此可作为较好的抑菌增效剂。例如，当1,2-烷基二醇类化合物的碳链长度由4个增加到8个时，分子的水溶性随之降低，脂溶性则增加，最低抑菌浓度MIC（体外培养18~24小时后能抑制培养基内病原菌生长的最低药物浓度）降低，即抑菌效果增强（详见表）。
辛甘醇、乙基己基甘油和甘油辛酸酯是使用较为广泛的邻位二醇类原料，通常与其他能够抑制微生物生长的多功能原料或防腐剂搭配使用，既可以起到广谱抑菌的作用，又可以降低或者避免防腐剂带来的刺激，同时还能发挥一定的保湿润肤功效。研究表明，含量为0.5%~1%的甘油辛酸酯在O/W型乳液、沐浴露、洗发水中均有良好的抑菌作用。另有研究表明，向化妆品中分别添加2%的甘油辛酸酯和辛甘醇时，均能通过化妆品防腐挑战测试。还有研究表明，将乙基己基甘油与常用防腐剂苯氧乙醇按照1∶9的质量比例进行复配时，能够起到良好的防腐增效作用，且比单独使用乙基己基甘油或苯氧乙醇时对铜绿假单胞菌等受试菌的抑制效果更好。
乙二醇是结构最简单的二醇，是邻二醇类化合物的典型代表。有研究者在O/W型膏霜中加入浓度为10%的乙二醇，使配方的水分活度有所降低，有效阻碍了微生物的正常生长，尤其对细菌有明显的抑制作用。
其他多元醇
多元醇是分子中含有两个或两个以上羟基的一大类醇类，常作为保湿剂使用。除上述邻位二醇类化合物以外，1,3-丁二醇、1,3-丙二醇等多元醇也能与水分子形成氢键，降低配方的水分活度，从而阻碍微生物的生长。若单独将这类物质用于替代防腐体系，往往需要很高的添加量，因而通常与其他抑制微生物生长的多功能原料进行复配使用，发挥抑菌增效的作用。
螯合剂
螯合剂广泛应用于化妆品配方，主要通过螯合原料或水中的金属离子，防止产品出现酸败、沉淀和失活等现象。
辛酰羟肟酸是一种常用的具有高效选择性的金属离子螯合剂，通过与钙离子、铁离子、镁离子、铝离子等金属离子发生螯合作用，形成稳定的多元环金属螯合物，有效解决金属离子给化妆品配方带来的干扰，达到稳定配方品质的目的。有研究表明，将辛酰羟肟酸与其他多功能原料复配使用，可有效替代传统防腐剂体系，降低防腐剂的刺激性，保障化妆品的微生物安全。
铁离子对于微生物生长非常重要，是微生物的营养源之一。许多微生物通过分泌嗜铁素，转运其正常生长所需的铁离子，从而形成一套高效的铁转运机制。一些螯合剂，如辛酰羟肟酸，能与嗜铁素竞争螯合铁离子，阻碍微生物获得足够的铁离子，从而抑制其生长。与传统防腐剂相比，辛酰羟肟酸并不是直接攻击微生物，而是阻断微生物获取铁离子的途径，因而更加温和安全。
乙二胺四乙酸（EDTA）是一种在化妆品生产中使用非常广泛的螯合剂，具有一定的抑菌增效作用。EDTA抑制微生物生长的机理主要是通过与钙离子、镁离子等金属离子发生络合，对革兰氏阴性菌的细胞壁具有一定的溶解作用。在一般情况下，EDTA通过增加革兰氏阴性菌细胞壁的渗透性，使其他抑菌剂能够更好地进入细胞内发生抑菌作用。不过，EDTA的抗菌谱覆盖面较窄，其对革兰氏阴性菌尤其是假单胞菌属更为有效。但是，革兰氏阴性菌通常容易产生耐药性。因此，EDTA常作为抑菌增效剂，与其他抑菌物质配合使用。
有研究表明，将EDTA与3种生物抑菌剂（ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素、壳聚糖）复配，能够明显增强对枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的抑制效果。还有研究表明，将较低浓度的乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）分别与抗菌药物亚胺培南、黏菌素和阿米卡星联用，均对处于浮游菌或生物膜状态下的具有耐药性的铜绿假单胞菌发挥较好的抑制作用。
植物提取物
许多植物提取物除了具有抗氧化、美白等功效以外，还有一定的抑菌作用。例如，香辛植物提取物，主要来源有大蒜、花椒、生姜、肉豆蔻、八角、胡椒等。有研究人员对大蒜提取液的抑菌作用进行研究，发现其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黑曲霉、黄曲霉均有很强的抑制作用。植物精油，如丁香油、山苍子油、茴香油等，所含的酚类物质一般也具有抑菌作用。来自竹叶、厚朴叶、金银花叶等的提取液也具有抗菌能力。有研究表明，金银花叶乙醇提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有较强的抑制作用。
（摘编自《日用化学品科学》年第9期）