CN104738033A - 一种植物来源的防腐剂组方 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种植物来源的防腐剂组方。该化妆品防腐剂组合物主要包含如下重量百分比的植物来源物质：柠檬醛0.05～10％，香兰素0.05～10％，茴香酸0.05～10％，厚朴酚0.05～10％。以上处方抗菌谱较广，可作为防腐剂用于化妆品中起抑制细菌、真菌生长的作用，处方抗菌成分均来自药食同源植物活性物质，对人体无害，无刺激、无过敏和无毒副作用，可安全应用于化妆品中。本发明的化妆品防腐剂能有效抑制化妆品中微生物繁殖，应用于化妆品可替代或降低化学合成防腐剂的用量，从而降低产品中由化学合成防腐剂引起的刺激性，提高产品安全性，同时不会影响到化妆品的稳定性。

Description

一种植物来源的防腐剂组方

技术领域

本发明涉及一种防腐剂处方，具体涉及一种由植物来源物质按重量百分比组合成的化妆品防腐剂。

技术背景

香兰素，又名香草醛，为一种广泛使用的可食用香料，有浓烈奶香气息。化名称为4-羟基-3-甲氧基苯甲醛。香兰素作为常用的香料使用，发现香兰素对细菌类菌种有抑菌杀菌能力。使香兰素在作为香料起到加香作用的同时又可起到防腐抑菌的作用，为香兰素应用于化妆品行业提供更广阔的空间。香兰素对大肠杆菌有抑菌效果，对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.235％。香兰素对金黄色葡萄球菌有抑菌效果，香兰素对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.294％。香兰素对酵母菌有抑菌效果，香兰素对酵母菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.118％。香兰素对黑曲霉有抑菌效果，香兰素对黑曲霉的最低抑菌浓度(MIC)为0.059％。

茴香酸为八角茴香中有效成分，研究表明，八角茴香中含有杀菌、抑菌活性物质，如茴香酸(3％)、茴香醛(48％)等，已有应用将八角茴香水提物作原料制备天然防腐剂。对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄杆菌、黑曲霉、黄曲霉、青霉都有较强的抑制作用，水溶性成分对上述供试菌抑菌圈的大小依次分别为13.5，17.5，13，30.8、29.5，32.6mm。

柠檬醛是一种单萜化合物，无色或淡黄色透明液体，具有浓郁的柠檬样香气，通常作为调味剂、防腐剂和芳香剂用在食品和化妆品中，也是合成维生素A、紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮的主要原料。化学名称为3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醛，分子式为C₁₀H₁₆₀。另外，柠檬醛具有杀虫、驱避、抗菌、抗氧化等作用。抗菌结果：柠檬醛能够抗白色念珠菌，其最低抑菌浓度值(MIC)为0.05％。在琼脂扩散实验中，柠檬醛对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抗性。当柠檬醛体积浓度大于0.01％时，大肠杆菌的生长速率降低；当大于0.03％时，其活细胞数目快速减少，限制其再生。

厚朴酚为棕褐色至白色精细粉末的厚朴提取物，中药厚朴皮中抗菌作用的有效成分。具有特殊的、持久的肌肉松弛作用及强的抗菌作用，可抑制血小板聚集。临床上主要用作抗菌、抗真菌药。厚朴酚对革兰氏阳性菌、耐酸性菌、类酵母菌和丝状真菌有显著的抗菌活性。以硫酸链霉素、两性霉素B为对照的最低抗菌浓度(MIC)试验表明，厚朴酚的抗桔草杆菌、金黄色葡萄球菌活性比硫酸链霉素高；抗须发癣菌活性比两性霉素B高；抗黑曲霉菌活性与两性霉素B相同。厚朴酚的抗龋齿作用十分显著，对龋齿菌的最低抑菌浓度(MIC)为6.3μg/ml，其抗菌活性强于典型的抗菌生物碱小檗碱(MIC：50μg/ml)。此外，厚朴酚对于能引起人类恶性脓疮和绒毛状模块疾病的炭疽杆菌也有明显的抗菌活性。

目前世界各国报道的化妆品用防腐剂已超过200种，包括酚类、酯类、卤化物及季铵盐等，其中以对羟基苯甲酸丙酯(尼泊金酯)类、凱松、咪唑烷基脲和布罗波尔最常使用的防腐剂。而化学防腐剂是易导致皮肤安全性问题的化妆品原料之一，许多国家对它的种类和使用剂量都作了严格的规定。

尼泊金酯类是全世界都认可、传统使用、无刺激、不致敏和安全性高的化妆品防腐剂，数年来该类防腐剂一直雄踞使用频率排位的前列，但是现今有报道尼泊金酯类会引起接触性皮炎及具有***活性，其是否对人体有害已成为目前讨论的话题，虽然科学对此并无做出决定，但产业界为了化妆品产品前瞻性地发展，对含动植物成分的化妆品，尤其绿色天然化妆品一般减少或不使用尼泊金酯作防腐剂。而针对含动植物成分的化妆品和绿色化妆品微生物易于超标的实际问题，目前并无成熟有效的规范化专用防腐体系，从天然动植物中寻找广谱、高效、低毒、天然的防腐剂已经成为领域研究的热点。

植物中能引起到抗菌作用的有效成分有：生物碱类、黄酮类、香豆素和内酯类、皂苷类、酚类化合物、蒽醌类、萜类化合物等。天然植物中的抗菌机制主要有以下几个方面：(1)作用于细胞壁和细胞膜***，破坏细胞屏障，使细胞不能生长繁殖；(2)作用于遗传物质或细胞微粒结构，阻碍遗传信息的复制；(3)作用于酶或功能蛋白，使细胞丧失生长繁殖的物质基础。

目前已经报道有上万种植物含有抑菌物质。植物源的天然防腐剂一般来源于甘草、鱼腥草、连翘、银杏等中草药；八角、肉桂、百里香、丁香等香辛料；绿茶、苹果等果蔬材料；以及山苍子、黄荆、赤楠等野生植物。抑菌成分一般存在于叶子的香精油部分、花与花芽、球茎、根、果实或植物的其他部分。其有效成分包括生物碱、黄酮类、内酯类、萜类、酚类、蒽醌类等次生代谢化合物，以及天然植物抗菌肽。日本是近年来开发天然防腐剂较为迅速的国家，目前已开发天然防腐剂数十种，其中植物提取物类占较大比例，如银杏叶提取物、桑叶提取物、肉桂提取物、丁香提取物、生姜提取物、迷迭香提取物、甘椒提取物和胡椒提取物等。其中连翘提取物在日本已经批准作为防腐剂使用。

动物来源的抗菌剂主要有：溶酶菌、乳铁传递蛋白、卵传铁蛋白、壳聚糖、pleurocidin、精蛋白硫酸盐、抵御素等。

微生物来源的抗菌剂主要有：乳酸链球菌素、罗氏菌素、偏球菌素、纳他霉素、聚赖氨酸等。

体外抗菌实验表明，虽然各种植物提取物有各自不用的抗菌谱，表现出抗菌的广谱性，但传统的抗炎中草药的次生代谢产物对细菌(包括***和革兰氏阴性细菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等)具有较好的抗菌能力，对真菌(包括酵母和霉菌，如白色念珠菌、黑曲霉等)抗菌能力不一；而香辛料提取物对细菌、真菌均有抗菌能力，尤其对真菌有更强的抗菌能力；植物抗菌肽的抗微生物活性主要表现在高效抗真菌上，对一些***和阴性细菌也存在抑制作用。

发明内容

本发明目的解决现有技术的局限性，提出一种同时使用柠檬醛、香兰素、茴香酸、厚朴酚四种组分，用此配置的化妆品防腐剂的具有在各种条件下使用时达到对大肠杆菌、金黄葡萄杆菌、白色念球菌等的抑菌作用。

具体技术方案如下

本发明所提供的植物防腐剂，每100g含有如下组分

本发明中，香兰素及茴香酸起到主要抗菌作用；柠檬醛起抗干扰并做香味剂作用、柠檬酸用于调节酸碱度。

这种植物来源的化妆品防腐剂组方具有以下特征：

1.抗菌谱广。其具有良好的抗微生物能力，抗菌的种类范围很广，对于多种具有不同吸光谱的微生物，都具有杀灭或抑菌作用，即抗菌带很宽广。已经实验证实的各种有害细菌种类包括大肠杆菌等革兰氏阴性菌，枯草杆菌和链球菌等30余种革兰氏阳性菌。真菌和酵母菌，包括白色念珠菌等。

2.良好的抑菌性能。经过多次重复的病原体微生物“最低抑菌浓度”(MIC)实验证明，其天然植物防腐剂具有很强的抗菌效力，即使在很稀释的用量下，这种高效性能也能表现出来。例如，香兰素对大肠杆菌有抑菌效果，对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.235％。香兰素对金黄色葡萄球菌有抑菌效果，香兰素对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.294％。香兰素对酵母菌有抑菌效果，香兰素对酵母菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.118％。香兰素对黑曲霉有抑菌效果，香兰素对黑曲霉的最低抑菌浓度(MIC)为0.059％。

3.此天然植物防腐剂原料来源均为日常常用的天然植物，以安全无害的天然植物为原料代替化工合成的化学防腐剂，把对人体皮肤细胞的损害降至最低。

4.无刺激或过敏反应。许多年以来，由处方药物致死的第一原因是过敏反应休克，而过敏原往往是青霉素及其同类抗生素。化妆品也是如此，当化妆品中某一药物使用的浓度高于某值时会刺激皮肤，使人体产生过敏反应。表皮毒理学实验结果证明，1％或2％复配天然防腐剂对人体皮肤细胞无刺激或过敏反应。

5.与其他天然药物可兼容。有着5000多年历史的中国传统中医药学已经确证，中药复方常常比草药单方更有利于治疗。其中八角茴香更是流行至今的重要复方处方。这些事实证明了，天然防腐剂有着增效功能。根据上述方案可以取得的有益效果是：

a.本发明首次提供一种将柠檬酸、香兰素、茴香酸和厚朴酚复配作为化妆品防腐剂。

b.本发明提供的植物防腐剂具有非常广的抗菌谱。其具有的抗菌谱带非常广，可杀灭有效成分或抑制有害微生物繁殖。这种植物防腐剂在温度120℃时仍然具有很好的抗菌作用。其还具有的特征在于中性(PH6.8～7.2)，安全无毒，对人体无害，无刺激、无过敏、无毒副作用。

c.与天然药物良好兼容，具有生物可降解性等特点。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。

本发明是一种新型植物防腐剂，按重量比例，包括0.05～10％的柠檬醛、0.05～10％的香兰素、0.05～10％茴香酸、厚朴酚0.05～10％、柠檬酸和去离子水。

去离子水：采用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备；所述柠檬酸用于调节所述植物防腐剂PH值，使植物防腐剂PH最终在6.8～7.2。

为解决本发明所述技术问题，还可以通过采用以下技术方案来实现，提出一种制取所述新型植物防腐剂的方法，包括步骤：

A、按重量比例，选取0.05～10％的柠檬醛、0.05～10％的香兰素、0.05～10％茴香酸、厚朴酚0.05～10％、10～15％去离子水；

B、将上述四种成分在混合釜中充分混合，得植物防腐剂原液；

C、将上述步骤B中所得到的植物防腐剂原液中添加柠檬酸，使其PH值为6.8～7.2

D、再将上述步骤C中所得到的液体中加入去离子水，从而最终得到所述植物防腐剂。

上述步骤B中，柠檬醛、香兰素、茴香酸、厚朴酚和去离子水在混合釜中以180r/min转充分混合。

实施例1

下面以一个具体的实施例说明该植物防腐剂的制备过程：

1、以配置本生物防腐剂100g为例，按处方比例称取原料。

2、将上述柠檬醛、香兰素、茴香酸、厚朴酚和去离子水在混合釜中充分混合搅拌混合，在搅拌状态下，添加柠檬酸，使溶液PH至6.8～7.2。

3、将所获取的溶液加去离子水至100g，即获得本植物防腐剂。

上述方法制备的植物防腐剂具有抗菌谱广，可抑制大肠杆菌等革兰氏阴性细菌和葡萄球菌等***；来源于天然，无毒副作用；天然保湿等功效。不仅可以作为化妆品中的安全的防腐剂，而且在防腐的同时还可以起到天然滋养作用。

将上述方法制备的植物防腐剂进行微生物体系挑战性试验，试验以金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌，白色念珠球菌作为接种菌。植物防腐剂的添加量为50％，接种细菌总体浓度2.2×10⁸CFU/ml，接种真菌总体浓度为5.18×10⁷CFU/ml，经28天观察，第7天始至第28天细菌、真菌浓度都小于10CFU/ml。该植物防腐剂通过微生物防腐体系挑战性试验，完全可作为防腐剂起到防腐作用。

实施例2

下面以上述方法制备的植物来源产品作为化妆品防腐剂制备面膜说明其在化妆品的应用。

按重量比，选取上述生物防腐剂在面膜配方中的比例为50％。

A、按面膜配方先将生物防腐剂成分外的其他成分按工艺配置好；

B、步骤A在200r/min的搅拌下，温度40℃以下，缓慢，连续加入生物防腐剂；

C、充分搅拌后静置30分钟；

D、灌装、包装

实施例3

将上述方法制备的植物防腐剂与单种原料进行抑菌试验，试验以金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌，白色念珠球菌作为接种菌，采用K～B纸片法试验来比较它们之间抑菌能力的差异。

具体试验过程如下：

1、实验方法

将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，绿脓杆菌分别接种MH液体培养基上，在37℃下培养24h；白色念珠菌接种沙保弱液体培养基，在25℃下培养5d。用生理盐水将四种细菌培养物分别稀释成浓度为1.0×10⁶CFU/ml的菌悬液。

分别制备柠檬醛，香兰素，茴香酸、厚朴酚和将上述方法制备的植物防腐剂溶液，浓度均为10mg/ml。

用无菌棉签分别将上述四种菌悬液涂布在营养琼脂平板上制成菌苔，然后取直径为3cm的灭菌滤液圆片。分别均匀沾取5种制成的药物溶液后，再分别贴在四种不同菌悬液制成的平板上。细菌培养24h，真菌培养5d，观察结果。

1)评价方法：

纸片法抑菌直径≥10mm为有效，抑菌直径≤10mm为无效。

2)实验结果见表1

表1 纸片法防腐剂抑菌结果

分析结果得，上述方法制备的天然防腐剂有较好的抑菌效果。比各单种原料的抑菌效果均要好，突出复配天然防腐剂具有协同作用的优势。

Ag含量为100～10000ppm

实施例3

采用重复加菌的微生物挑战性实验方法-CTFA法(挑战性实验)，具体实验过程如下：

1.激发实验用微生物

激发试验用的微生物有革兰氏阳性球菌，如金黄色葡萄球菌(至少一种)；发酵的革兰氏阴性杆菌，如大肠杆菌(至少两种)；非发酵性的革兰氏阴性杆菌，如绿脓杆菌(至少一种)；霉菌，如黑曲霉菌和黄曲霉菌(至少一种)；酵母菌，如白色念珠菌(至少一种)；需氧产芽孢菌和枯草芽孢杆菌等均可选用，一些耐防腐剂作用的由产物分离出来的菌株亦可选用作为激发实验用微生物。

2.微生物接种浓度

微生物接种浓度为1.0×10⁶CFU/ml，眼用化妆品酵母和霉菌浓度为1.0×10⁴CFU/ml。

3.取样测定的时间程序

取样激发测定的时间程序为接种后的0，3，7，14，21，28天取样测定，并加菌一次

4.有效性的标准

根据产品用途和使用部位不同，有效性的标准略有差别。明确规定含水的眼用的液体和半液体化妆品的标准为：①活细菌在激发7天内减少99.9％，并在实验过程中继续减少；②酵母菌和霉菌在7天内减少超过90％，并在整个实验过程中不断的减少；③在整个实验过程中对芽孢菌都有抑制作用，此处实验选用该标准。

5.试验步骤

(1)实验用接种物(菌液)的制备

应选用纯菌种作为实验用菌株。实验前，应以新鲜斜面培养物分别接种在蛋白胨琼脂或普通肉汤琼脂培养基上，于30.37℃培养24小时；用生理盐水将培养物稀释到每毫升含菌数约1.0×10⁵个。备实验用的酵母菌和霉菌，应以新鲜斜面培养物分别接种在沙氏琼脂或改良马丁琼脂培养基斜面上。黑曲霉在20～28℃培养7天，用生理盐水稀释到每毫井约1.0×10⁵的孢子的菌悬浮液。

(2)培养基

应选择最适予各实验菌株生长的培养基。如对细菌一般可用蛋自胨琼脂培养基。普通肉汤培养基，对酵母菌和霉菌可用沙氏琼脂培养基、改良马丁培养基、察氏琼脂培养基。也可选用其他适于这些菌生长繁殖良好的培养基。

(3)实验操作

用合适大小带塞的消毒的试管取5份试样，每份20mL；按0.1ml接种物20ml试样相同的比例将每份试样接种。使接种后试液的微生物浓度为1.0×10⁵～1.0×10⁶CFU/ml试液。测定接种后每份试样的微生物数，计算出每毫升微生物的个数，作为试样微生物起始浓度。接种后试样在28℃进行培养(或在指定的温度下培养)。在接种后3、7、14、21、28天后，用平板菌落计数法测定试样的活的生物数，记录其外观的变化，以各试样开始时微生物的浓度作为理论浓度，计算每种微生物变化的百分率。

根据上述标准评估防腐剂的有效性。

(1)防腐效果优良(W：well preservative)，即四次加菌后，每次加菌后的第7天时，存活菌量减少至不高于起始浓度的0.01％。

(2)防腐效果尚可(M：marginal preservative)，每次加菌后的第7天时，存活菌量减少至不高于起始浓度的0.1％。

(3)防腐效果差(P)，每次加菌后的第7天时，存活菌量＞1000个/g。

表2 防腐剂挑战性试验结果

最后说明，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案为非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种植物来源的防腐剂组方，其特征在于：其主要成分包含植物来源物质：柠檬醛、香兰素、茴香酸、厚朴酚。

2.一种植物来源的防腐剂组方，其特征在于：包含如下重量百分比的植物来源物质：柠檬醛0.05～10％，香兰素0.05～10％，茴香酸0.05～10％，厚朴酚0.05～10％，PH调节剂柠檬酸和余量去离子水。

3.一种植物来源的防腐剂组方，其特征在于：防腐剂的制备方法：选取重量比0.05～10％的香兰素、0.05～8％的柠檬醛、0.05～10％茴香酸、厚朴酚0.05～10％、10～15％去离子水，在混合釜中充分混合，添加柠檬酸，使其PH值为6.8～7.2，加入去离子水，从而最终得到所述植物防腐剂。

4.处方涉及到的柠檬醛、香兰素、茴香酸、厚朴酚的为主要成分的植物来源防腐剂应用到面膜等日用化妆品中，达到抗菌防腐作用。