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化工原料常见问题

1,2-戊二醇在化妆品中的保湿防腐作用

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1,2-戊二醇属于邻位烷基二醇的一种,可通过亲水基团捕捉水分子而发挥保湿的作用,同时具有一定的抑制细菌和真菌的能力。


邻位烷基二的抑菌原理:其能够进入到微生物的细胞膜,然后破坏细胞膜的完整性,让细胞液渗透出来,最后导致微生物死亡。


邻位烷基二醇的抑菌能力随着自身碳链的增长而增加,最常用的有1,2-戊二醇,1,2-己二醇和辛甘醇(1,2-辛二醇)等。


1,2-戊二醇是直链的烷二醇,具有明显的极性和非极性,从而使得其具有不同于其他二醇的性质;1,2-戊二醇,化学式为C5H12O2,是一种无色透明的液体,常温下稳定,不易氧化,对眼睛和皮肤刺激性小,具有较低的粘度和良好的水溶性,可作为许多化妆品原料的溶剂,防腐剂、保湿剂。

1、保湿作用


1,2-戊二醇可以吸收空气中的水分,并在皮肤表面形成一层保护膜,防止水分蒸发,从而保持皮肤湿润。此外,1,2-戊二醇还可以与其他保湿剂如甘油、透明质酸等复配使用,提高保湿效果。


2、增溶作用


1,2-戊二醇可以将一些难溶于水的成分如香料、色素等溶解在配方中,使产品更加均匀稳定。此外,1,2-戊二醇还可以提高化妆品的渗透性和吸收性,使产品更容易被皮肤吸收和利用。


3、抑菌作用


如表1所示,邻位烷基二醇的防腐能力随着结构中碳链长度的增加而显著增强,相应的最小抑菌浓度出现了明显下降;1,2-戊二醇添加量为3.2%即可达到广谱的抑菌效果。


表1 常用邻位烷基二醇的最低抑菌浓度(MIC)

表1 常用邻位烷基二醇的最低抑菌浓度.png

宋静研究了1,2-戊二醇对皮肤常驻菌(表皮葡萄球菌、疮疱丙酸杆菌、干酪乳杆菌、白色念珠菌和糠秕马拉色菌)的抑制作用。

表2抑菌效果评价标准.png

表3 1,2-戊二醇对皮肤常驻菌的抑制作用

表3.png

结果如表3所示,0.5%~1.0%的1,2-戊二醇在24h内对5种皮肤常驻菌均未表现出任何抑制作用;在2.0%浓度下,随着作用时间延长,1,2-戊二醇对皮肤常驻菌表现出一定的抑菌作用。


结论:高浓度的1,2-戊二醇对皮肤常驻菌有一定抑制作用。


单一1,2-戊二醇是无法充分发挥防腐功效的,所以与其他成分复配就显得尤为重要,例如对羟基苯乙酮、1,2-己二醇等。


表4 以二醇为主的防腐挑战测试结果

表4 以二醇为主的防腐挑战测试结果.png

如表4所示,李欣航等通过防腐挑战试验证实,1,2-戊二醇添加量为1%,1,2-己二醇添加量为0.35%,对羟基苯乙酮添加量为0.3%时,通不过测试;1,2-戊二醇添加量为1%,1,2-己二醇添加量为0.35%,对羟基苯乙酮添加量为0.35%时,可通过测试。


表5 微生物挑战测试结果

表5 微生物挑战测试结果.png

如表5所示,田雅娟等研究了不同防腐方案在中药抗瘙痒外用乳液中的抑菌效果。

结果显示,四种方案都通过了防腐挑战测试:

方案一:1,2-戊二醇 1%+1,2-己二醇 2%;

方案二:杰马BP 0.3%;

方案三:1,2-己二醇 3%;

方案四:1,2-戊二醇 0.5% +1,2-己二醇 1.5%+1,3-丁二醇 5%。

总结:1,2-戊二醇是一种多功能的化妆品成分,不仅可以作为保湿剂、抗菌剂、增溶剂等使用,还可以提高产品的稳定性、渗透性和吸收性等性能;作为替代防腐使用时,2%有一定抑菌能力,3.2%可以达到广谱抑菌。与其他成分复配时,1,2-戊二醇1%,1,2-己二醇0.35%,对羟基苯乙酮0.35%,可通过防腐挑战测试;1,2-戊二醇 1%+1,2-己二醇 2%,1,2-戊二醇 0.5% +1,2-己二醇 1.5%+1,3-丁二醇 5%也能通过防腐挑战测试。


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