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化妝品中富含營養物質,如水分、各類油脂、各種功能性添加劑,能為微生物提供豐富的碳源和氮源,因此容易導致微生物污染,影響產品質量甚至消費者安全健康。為了防止化妝品受到一次污染或二次污染,化妝品中需要添加防腐劑以抑制產品內微生物的生長、繁殖、延長產品保質期。根據美國FDA及CTFA報道,化妝品中允許使用的防腐劑約100多種。我國2015版《化妝品安全技術規范》收錄了51種準用防腐劑,并限制了最大使用量、使用條件及化妝品類型。隨著各國化妝品監管部門對化妝品防腐問題日趨重視,不斷修訂相關法規,且消費者的產品安全意識增強,對產品的安全性要求越來越高,化妝品生產廠商對防腐劑也提出更高的要求。
傳統防腐劑能滿足產品對抑菌性能的要求,但大多傳統防腐劑都存在一定的安全性風險,如甲基異噻唑啉酮被多次報道導致消費者患有皮膚接觸性皮炎,歐盟消費者安全科學委員會(SCCS)多次開展安全風險評估,2017年7月6日歐盟頒布了法規(EU) 2017/1224將甲基異噻唑啉酮的最大使用濃度由原來的0.01%下調至0.0015%,并禁止用于駐留型化妝品;甲醛是效果極好的防腐劑,但其致癌性風險較高,安全性極低,而甲醛緩釋體類防腐劑通過釋放甲醛來達到抑菌效果,存在潛在致敏性;布羅波爾是分解式殺菌,易形成致癌物亞硝胺;鹵族類抑菌劑刺激性強,致敏率高。因此,安全且高效的防腐劑或有防腐功效的原料越來越受到廠家的歡迎,如對羥基苯衍生物,二元醇類,中碳鏈的兩親分子,有機酸,抗菌肽等。
辛酰羥肟酸也稱辛酰氧肟酸,是有機酸的一種,對金屬離子有較強的螯合能力,因此常在礦浮選領域用作捕捉劑,也發現其添加于動物飼料中作為促生長劑。近年來,在化妝品中應用越來越廣泛,除了在化妝品中用作螯合劑外,也有作為酪氨酸酶抑制劑用于美白產品中,甚至作為防腐增效劑廣泛應用于化妝品中。
辛酰羥肟酸INCI名為:Caprylhydroxamic Acid;為白色或類白色晶體,易溶于丙二醇,甘油,表面活性劑,在水中溶解度為1.55 g/L(23 ℃);熔點/凝固點79.0 ℃-81 ℃;分配系數(log Kow, 25 ℃):1.66。
辛酰羥肟酸的抑菌性能可追溯到2012年徐金榮等的發明專利CN 102920612A,該專利公開了一種廣譜抗菌化妝品防腐劑,其中辛酰羥肟酸含量為8-12%,能有效地抑制革蘭氏陰性、陽性細菌、霉菌和酵母菌,且抑菌性能不受化妝品中表面活性劑、蛋白質及中草藥添加劑的影響。近年來,因其抑菌性能更被廣泛應用于化妝品中。
辛酰羥肟酸在化妝品中的使用
2019年,美國食品藥品監督局VCRP數據統計結果顯示,目前有227 個配方中含有辛酰羥肟酸,在眼部產品,唇部產品,嬰兒用品,洗滌產品,與粘膜接觸產品中均有應用。公開文獻中不乏有辛酰羥肟酸與其它防腐劑復配使用的案例,復配的防腐體系被應用于多種配方中。研究表明,辛酰羥肟酸可以在較少使用量時即可與其它防腐劑復配起到協同增效的作用,李欣航等優選出0.056 %辛酰羥肟酸與乙基己基甘油、甘油辛酸酯進行復配,并通過防腐挑戰實驗和過敏性斑貼實驗對復配防腐體系進行綜合評價,結果顯示,該防腐體系在化妝水、O/W乳液、O/W霜、W/O霜配方抑菌性能較好,且溫和無刺激。張晗等人研究辛酰羥肟酸與甘油辛酸酯復合抑菌劑在水劑、膏霜、凝膠、洗發、護發等五種化妝品劑型中的微生物挑戰性試驗,發現該復合抑菌體系具有良好的防腐作用。通過對含該防腐體系的面膜精華液進行雞胚絨毛尿囊膜血管試驗,結果表現為無損傷性刺激,此時毛細血管未有出血損傷;而含0.1%MIT面膜精華液的結果表現為較為嚴重的損傷性刺激,此時毛細血管出現較為嚴重的出血損傷。在另有文獻報道,通過探究了乙基己基甘油、甘油辛酸酯、1,2 - 己二醇、辛酰羥肟酸和 1,3 - 丙二醇組成的新型復配保濕防腐劑在水劑、乳液、面膜、膏霜等護膚品中的抑菌作用,結果表明復配的防腐體系在不同劑型化妝品中應用均可表現出良好的抑菌效果,其中,辛酰羥肟酸最終添加到化妝品中的用量0.045 %-0.063 %即可達到與其它防腐劑協同增效的作用。美國專利號110,351,523及10,407,528也提到,將辛酰羥肟酸或辛酰羥肟酸及甘油辛酸酯混合物添加于防曬配方中作為防腐劑使用。
《化妝品安全技術規范》(2015 年版)雖并未將辛酰羥肟酸列入防腐劑名錄中,但由于其良好的協同防腐性能,部分化妝品生產者把其添加到化妝品起到防腐劑功能,同時宣稱其產品不含防腐劑,以達到宣傳“無添加”效果。因此,建立起化妝品中辛酰羥肟酸含量測定可為監管部門和化妝品企業質量控制提供技術支持,保障消費者的安全與利益。李法錦等建立高效液相色譜法測定化妝品中辛酰羥肟酸的含量,探討了流動相、檢測波長、樣品提取溶劑及超聲提取時間等因素對測定結果的影響。該方法針對液體、膏霜及凝膠等不同劑型化妝品回收率高,重現性良好;另外,苯氧乙醇、對羥基苯甲酸甲酯及對羥基苯甲酸丙酯這些常與辛酰羥肟酸復配使用的成分不存在相互干擾,不影響目標物質的含量測定。莫庭源等則利用甲醇作為提取溶劑,超聲作為提取方式,利用高效液相色譜法對20批次不同劑型化妝品樣品中辛酰羥肟酸含量進行測定,結果顯示,保濕霜、精華乳、柔膚水具有產品檢出辛酰羥肟酸,分別為0.018 %、0.037 %、0.019 %。
辛酰羥肟酸無論是作為螯合劑還是防腐劑用于化妝品中,其安全性也是備受關注。早在2012年,澳大利亞國家工業化學品通告評估署(NICNAS)就辛酰羥肟酸對人類健康危險作出評估。采用牛角膜渾濁和滲透性試驗(Bovine corneal opacity and permeability,BCOP)測試20 %辛酰羥肟酸溶液,在試驗條件下辛酰羥肟酸不被視為腐蝕性或嚴重刺激性物質。通過EpiOcular™角膜模型也是證明100 %辛酰羥肟酸為無眼刺激或刺激性極小的物質。通過兩項體外眼刺激的試驗表明,辛酰羥肟酸無眼刺激性。中國專利[4]CN 102920612 A所提的復合防腐劑中辛酰羥肟酸含量為8-12 %,通過Draize試驗表明,使用量為1.2 %時,對家兔急性眼刺激性為微刺激性,但這不能確定是防腐劑中的辛酰羥肟酸還是苯乙醇帶來的。針對這款產品,徐金榮等也做了急性皮膚刺激性試驗,試驗表明受試樣一次接觸家兔不會引起皮膚刺激。2019年6月,美國化妝品成分評估(CIR)也發布了《化妝品用辛酰羥肟酸的安全性》草案,雖然還沒有得出最終結論,但很多實驗數據值得關注。將辛酰羥肟酸涂抹于用角質形成細胞重建的EpiDerm™皮膚模型上,根據標準OECD TG 439進行測試,辛酰羥肟酸被分類為非刺激性物質。
目前,除芬蘭公開一款含辛酰羥肟酸的Apobase引起接觸性皮炎外,國內外無其它報道因含此物質而引起接觸性皮炎等不良反應報道。CIR收集了多項采用辛酰羥肟酸測試人重復性損傷性斑貼試驗(HRIPT)的報道及結果,試驗濃度不等,最小測試濃度為0.105 %,最高為100 %未進行稀釋的辛酰羥肟酸粉末,志愿者也是從52名至109名不等,在測試過程中注意到部分志愿者皮膚出現了分散的、短暫的、幾乎觀察不到的輕度紅斑,偶有水腫;研究人員表示,在采用同樣的方式進行測試的結果,無論是產生陽性反應的個數還是反應的程度與稀釋濃度都不成正比。HRIPT測試結果顯示,辛酰羥肟酸不是刺激物質或致敏劑。
NICNAS通過假設一名60公斤的女性,每天接觸15種駐留型和洗去型的化妝品都含一定濃度的辛酰羥肟酸及NOAEL計算出暴露邊界值(MOE)得出,被認在化妝品中使用辛酰羥肟酸最高濃度不超過0.3 %時不會引起安全性問題。
隨著人們對化妝品要求的逐漸提高,安全、低刺激成為了化妝品的基本要素,而高刺激、高風險、低安全性的物質將會慢慢地被替換、淘汰。辛酰羥肟酸無論在國內還是國外,未被列入防腐劑名錄或其它禁用、限用名錄,因此在國內化妝品備案中列為防腐劑時會受到一定的限制,且國內對其安全性的資料報道較少。而研究表明辛酰羥肟酸無眼刺激性、無皮膚刺激性、無潛在的致敏性,雖然單獨使用時難以達到良好的抑菌效果,但與同樣天然來源的低刺激物質乙基己基甘油、甘油辛酸酯配合使用,能有效抑制微生物的生長;與傳統防腐劑復配使用,可有效降低傳統防腐劑的用量,從而降整體的刺激性,并有效解決化妝品安全性問題,在化妝品中具有廣泛的應用前景。