化妆品替代防腐“栅栏技术”的研究现状与发展概述(上)

□ 李梦茹 刘婷婷 郑春霞 戚间华

近年来，人们对化妆品的微生物安全越来越重视。化妆品在生产、存储、使用等环节均容易受到微生物污染，主要原因有：大部分化妆品有效水分含量高，可为微生物生长提供水分；化妆品中含有的部分油脂、活性成分和营养成分能给微生物提供生长必需的碳源、氮源和无机盐等；化妆品的pH值大多在4～7，是微生物生长最适宜的偏酸性环境；化妆品通常在常温条件下储存、灌装，这种温度十分适宜微生物生长；在消费者使用过程中，化妆品频繁地暴露于环境中，具有较大的污染风险。因此，通常需要在化妆品配方中添加防腐物质来抑制微生物的生长，以保证化妆品在储存和使用期间的微生物安全。然而，一些防腐剂可能会给皮肤及其他化妆品接触部位带来不同程度的健康风险，尤其是接触性皮炎（皮肤刺激或者过敏）十分常见。

目前，采用“栅栏技术”的替代防腐产品越来越受到市场的青睐，即不添加传统防腐剂，而是科学组合多种微生物生长抑制因素，在有效抑制微生物生长的前提下极大降低配方刺激性，更好满足广大消费者对温和、绿色、安全化妆品的需求。如今，基于“栅栏技术”的替代防腐理论正在不断完善，将该理论和技术运用于化妆品配方与生产中已逐渐成为行业发展趋势。

温和防腐成化妆品配方趋势

在化妆品生产配方中添加防腐剂能够抑制微生物生长，有效避免产品受到微生物污染。随着对化妆品防腐剂毒理学与安全性的研究不断深入，一些防腐剂带来的健康风险逐渐引起人们的重视。据统计，防腐剂是导致化妆品接触性皮炎的第二大原因，仅次于香料。研究表明，羟苯甲酯、甲基异噻唑啉酮、甲基二溴戊二腈等多种化妆品防腐剂均会引起过敏体质人群出现变应性接触性皮炎。有的防腐剂甚至还具有一定的致癌风险。例如在2004年的一项研究中，研究人员发现乳腺肿瘤与人体中羟苯酯类防腐剂的存在有关。此外，防腐剂的滥用可能会导致耐药性微生物的产生，有研究者曾于变质的化妆品中分离出2株洋葱伯克霍尔德菌，其对防腐剂DMDM乙内酰脲（DMDMH）、卡松和布罗波尔均表现出抗药性。

如今，许多国家和地区对化妆品防腐剂的监管日趋严格，同时，消费者也越来越倾向于选购更加温和安全的化妆品。在有效满足抑菌需求的前提下，减少防腐剂带来的危害是当前化妆品配方替代防腐技术的指导思想和发展趋势。

自20世纪90年代起，欧美等国家和地区就已开始致力探究更加温和的替代防腐理论。Kabara等在1997年出版的专著《Preservative-Free and Self-Preserving Cosmetics and Drugs:Principles and Practice》（《不添加防腐剂和自防腐的化妆品和药品：原理和实践》）中，详细全面地阐述了替代防腐理论“栅栏技术”。随后，许多科学家对其作出进一步阐述和应用分析。

“栅栏技术”不采用防腐剂列表中的防腐物质，而是通过合理运用具有抑制微生物生长作用的多功能原料，降低配方的水分活度，调节pH值，选择合适的包装材料等，温和地控制化妆品配方中与微生物生长相关的重要因素，从而达到有效防止化妆品被微生物污染的目的。与传统防腐剂相比，这些因素通过营造不利于微生物生长繁殖的环境，阻断微生物生长所需的营养来源，避免微生物与化妆品料体接触，对于人体皮肤而言更加安全。但在实际配方设计中，单独采用上述某种因素难以完全抑制微生物的生长，因此需要科学合理地将这些因素搭配运用，为抵抗微生物污染扎起多重“栅栏”，最大程度避免微生物生长繁殖，从而减少或者避免使用具有潜在健康危害的防腐剂，使配方更加温和无刺激。

替代防腐成分使用量不断增长

有研究人员曾对国内外化妆品中防腐剂的使用情况进行分析后发现，全球不添加防腐剂的化妆品占已上市化妆品的比例已从2009年的6.63%增长到2013年的11.78%。另有研究人员对90批进口化妆品进行检测和分析，发现其中10%的产品使用了替代防腐成分。据英敏特全球新产品数据库（GNPD）统计，在2016－2020年全球和我国化妆品市场中，常用替代防腐成分的使用量总体呈增长趋势（详见图1、图2）。其中，乙基己基甘油、辛甘醇和1，2-己二醇是使用相对较多的替代防腐成分，辛酰羟肟酸和对羟基苯乙酮的使用相对较少，但其使用量增长迅速，尤其是在我国市场。

（摘编自《日用化学品科学》2021年第9期）