一种含有ε-聚赖氨酸的抗微生物组合物制备方法及应用与流程

本发明涉及一种含ε-聚赖氨酸抗微生物组合物，主要用于化妆品、湿巾、洗涤等个人护理品及家居用品的防腐抑菌。

背景技术：

ε-聚赖氨酸(以下称ε-pl)来源于白色链霉菌发酵产物，是一种天然微生物源的防腐剂，2003年10月被美国fda批准为安全食品保鲜剂，广泛应用于食品保鲜。ε-pl抑菌谱广，对革兰氏阳性、阴性细菌，霉菌，酵母菌均有抑制作用，但对霉菌的抑制效果相对差些，因此常与其他种类食品防腐剂配合应用。

ε-pl作为防腐剂，其优点是水溶性好，使用方便，光，热稳定性好，ph适用范围广，而且ε-pl能在人体内分解为赖氨酸，可以完全被人体消化吸收，不但没有任何毒副作用，而且可以作为人体赖氨酸的来源，是一种天然、高效、安全的食品保鲜剂。ε-pl被美国fda批准为gras物质，添加量可达0.025％，在中国食品添加剂使用标准中最高使用量0.25g/kg。

现有专利多为ε-pl与天然防腐剂复配在食品行业中的应用，涉及ε-pl与其他防腐剂配伍在日化产品中使用的案例较少。而ε-pl与防腐剂目录外的具有抑菌活性的成分共同使用并应用于化妆品的配伍更是少见。

中国专利申请公布号cn103549622a，申请公布日2014年2月5日，公开了一种协同抑制常见微生物的天然抑菌剂组合物，其中ε-pl和乳酸链球菌的组合解决了常规抑菌方法中单一抑菌剂用量较大的问题，同时扩大了抑菌谱；中国专利申请公布号cn104958248a，申请公布日2015年10月7日，公开了一种生物抑菌组合物及其在化妆品中的应用，其特征在于组合物包括ε-pl、乳酸链球菌素、纳他霉素、甘油、1,3-丁二醇与辛甘醇，组合物具有良好的抑菌作用，特别是在抑制白色念珠菌、铜绿假单胞菌和黑曲霉方面具有显著协同作用，可应用于护肤类和洗涤类化妆品中减少原有防腐剂的添加量；中国专利公布号cn106691892a，公布日2017年5月24日，公开了一种抗菌湿巾及其制备方法，提供了一种温和、安全的湿巾，负载在基材上的溶液含有0.01-3％的ε-pl或其盐酸盐，以及0.01-3％的山梨酸钾，所得湿巾在抗菌性，皮肤保湿性，擦拭后的残留性能方面达到了优良的效果。

在对现有专利的检索中不难发现，天然微生物源防腐剂作为安全有效的抑菌品种越来越多的受到关注，而实际上目前在国际认可的三大微生物源防腐剂中，乳酸链球菌素抑菌谱较窄，主要对细菌具有抑制作用，且对使用条件要求较高，升高ph值或光照、高温等条件都会极大的影响其抑菌活性；纳他霉素只针对细胞膜上含有麦角固醇的真菌具有抑杀作用，对细菌则完全无效，而且纳他霉素难溶于水或醇等有机溶剂，在光照或高温条件下活性成分容易损失。因此剩下的聚赖氨酸就成为唯一也是最好的选择，聚赖氨酸抑菌谱广，对细菌、真菌、酵母菌均有抑制作用；稳定性好，纯品及溶液在光照及高温(120℃，60min)条件下没有变色和活性成分的降低；水溶性优异，同时易溶于水醇溶液；体内可降解为l-赖氨酸，作为人体必须氨基酸的一种；综上，聚赖氨酸是一种安全高效稳定的营养型氨基酸抑菌剂。将其与一些具有抑菌活性的品种复配使用，不仅能满足产品微生物安全的需要，亦能满足消费者对温和安全无刺激的追求。

本发明的目的是提供一种含ε-pl的抗微生物组合物制备方法及应用，安全高效，性质稳定，水溶性好，方便使用，复配提高了聚赖氨酸的抑菌谱，尤其增强了对真菌菌种的抑制作用，可添加在几乎所有品类的个人护理品中，也可用于家居洗涤用品的抑菌防腐，扩大了聚赖氨酸在日化产品中的使用范围，同时可降低日化产品中化学防腐剂的使用量。

技术实现要素：

本发明提供一种含有ε-pl、抗微生物剂、溶剂及增效助剂的组合物，该组合物中ε-pl与多种成分复配，改善了本身对真菌抑制作用较差的缺点，增强了ε-pl的抑菌效果，扩大了抑菌谱，并使其能在多种个人护理品，日化产品及家居产品中应用，该组合物对常见霉菌及酵母菌具有优异的抑制作用，抑菌谱广，效果稳定，使用量低。

本发明所含组分有：

a)ε-pl；

b)抗微生物剂；

c)溶剂及增效助剂。

所述组合物中a)ε-pl。

所述组合物中b)抗微生物剂包括辛酰羟肟酸、乙酰丙酸、乙酰丙酸钠、对羟基苯乙酮、月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐、环庚三烯酚酮、奥替尼啶中的一种或两种的混合物。

所述组合物中c)溶剂及增效助剂包括1,2-丙二醇、甲基丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-癸二醇、聚乙二醇、乙基己基甘油、丙二醇碳酸酯中的一种或至少两种与水的混合物。

其中，所述组合物中a)ε-pl重量百分含量为1-20％；优选为1-15％；更优选为5-12％。

所述组合物中b)抗微生物剂重量百分含量为5-35％；优选为10-30％。

所述组合物中c)溶剂及增效助剂重量百分含量为60-90％；优选为60-75％。

本发明组合物制备方法为：将a)ε-plc)溶剂及助剂中除水外的成分加入容器后搅拌，升温至35-40℃，再加入c)中溶剂水及b)抗微生物剂，搅拌至全溶后即得。

本发明组合物在0.5-1.2％的添加量下，即对霉菌、酵母菌都具有很好的抑制作用。产品适用性广，使用量小，成本低，所使用的其他抗微生物活性成分，有的为可用于食品的防腐剂，有的经过鸡胚尿囊膜绒毛膜刺激性试验及人体斑贴试验检测属无刺激或低刺激的成分，对人体无害，因此在安全性刺激性方面值得信赖。组合物可水溶，各种场合均可使用。

本发明所述的个人护理品、家居洗涤用品等包括但不限于膏霜、乳液、洗面奶、啫喱、洗发水、沐浴露、洗手液、牙膏、爽肤水、洗涤剂、洗衣液、湿巾类等产品。

附图说明

图1为ε-pl在部分配方中的稳定性数据

图2为含ε-pl组合物2#与对比文件中产品的光照及高温稳定性对比

从左至右排列：2#初始；2#54℃24h；2#光照30d；对比初始；对比54℃24h；对比光照30d

图3为含ε-pl组合物部分配方挑战试验结果—针对细菌的结果

图4为含ε-pl组合物部分配方挑战试验结果—针对真菌的结果

具体实施方式

下面的实施例有助于本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。在这些实施例中，所有用量和比例均按重量计。

实施例1

表1抗微生物组合物各组分含量(重量％)

配制方法：在带搅拌、温度计的100ml三口瓶中，按表1各组分含量，加入ε-pl和溶剂中除水以外的成分搅拌并加热至35～40℃，再加入水，维持相应温度，搅拌并加入其余抗微生物剂成分，继续搅拌至全溶后降温至35℃以下，即得稳定透明的抗微生物组合物溶液配方。

实施例2

考察实施例1中部分配方的耐寒，耐热，光照稳定性，并与对比文件(公布号cn104958248a，一种生物抑菌组合物及其在化妆品中的应用)中所述产品进行对比，结果见图1，图2，表2。

表2部分配方稳定性

图1，图2，表2显示组合物配方光照及高温条件下颜色不改变，目标活性物含量保持不变，而对比产品在光照和高温条件下颜色均产生较大变化，体现出本说明中含ε-pl组合物的良好稳定性。

对比产品配方组合：

ε-pl0.5％；乳酸链球菌素0.1％；纳他霉素0.4％；甘油5％；1,3-丁二醇3％；辛甘醇1％。

实施例3

抗(抑)菌试验——最低抑菌浓度(mic值)测定。

通过悬液法测定表1中部分抗微生物组合物及ε-pl的最低抑菌浓度(mic值)，结果见表3。

表3部分组合物最低抑菌浓度(mic值)

表3为ε-pl单品及部分组合物配方最低抑菌浓度，可以看出ε-pl对真菌的抑制效果较对细菌相差较多，而组合物配方在含有ε-pl10％-20％的基础上复配其他品种抗微生物剂，其mic值换算为纯品的mic值依然可与单品相媲美，以配方5#为例，对金黄色葡萄球菌的mic为500ppm，其中ε-pl含量为20％，换算成纯品的mic值则为100ppm，比单纯的ε-plmic150ppm相比有所降低，说明复配的抗微生物剂可扩大ε-pl的抑菌谱；而对黑曲霉的抑菌协同作用更为明显，3500ppm的配方中含有20％的ε-pl，换算为纯品的mic为700ppm，较单一ε-pl的2000ppm降低了三分之二。所以，在实际使用中，相对较低的添加量下(一般≤1.2％)依然可满足产品的防腐要求。

实施例4

防腐效能测试——微生物挑战试验。

参考美国化妆品香料香精协会(ctfa)推荐的防腐体系效能评价方法，进行28天单次接菌挑战性试验。

1.试验菌株：细菌(大肠杆菌e.coli、金黄色葡萄球菌s.aureus、铜绿假单胞菌p.aeruginosa；真菌(黑曲霉a.niger、白假丝酵母菌c.albicans)。采用混合菌接种，细菌混合菌悬浊液10⁷cfu/ml；真菌混合菌悬浊液10⁶cfu/ml。

2.试验样品：按表4配制面膜液配方，其中防腐成分添加种类及使用含量分别为a—1.0％5#、b—0.8％6#、c—1.2％7#、d—0.8％10#、e—0.15％ε-pl，并以防腐体系编号作为样品编号，以考察不同防腐体系的抑菌效果。

表4组合物防腐挑战试验基础配方

3.样品接种：分别称取上述化妆品a、b、c、d100克各2份，分别加入1ml混合细菌悬浊液和1ml混合真菌悬浊液，混合均匀，将样品于室温(22.5±2.5℃)保存，并分别于0、2、7、14、21、28天检测化妆品中的菌落数，以判断防腐体系效能。

4.试验结果

在接种的0、2、7、14、21和28天取样检测，其结果见表5，图3，图4：

表5组合物微生物挑战性试验结果

表5及图3，图4显示与单独使用ε-pl相比，ε-pl与多种抗微生物剂的复配组合使用均可达到良好的抑菌效果，即抗微生物剂能弥补ε-pl对真菌抑制作用差的缺点，显著扩大其抑菌谱。组合物可作为日化产品的优良抑菌剂。

实施例5

刺激性试验——斑贴试验

以30名符合条件的志愿者为对象，取含有组合物配方的乳液0.020g-0.025g样品(内含防腐体系分别为a—1.0％5#、b—0.8％6#、c—1.2％7#、d—0.8％10#)置于斑试器的药室内，将加有受试物的斑试器用低致敏胶带贴敷于受试者的背部或前臂曲侧，用手掌轻压使之均匀地贴敷于皮肤上，持续24小时。分别于去除受试物斑试器后0.5h，24h，和48h按表6标准观察皮肤反应，并记录观察结果，以出现阳性反应人数为数据。

表6皮肤封闭型斑贴试验皮肤反应分级标准

表7皮肤封闭型斑贴试验皮肤反应试验结果

表7结果显示，各组配方在实际使用中对人体均无刺激性，ε-pl作为一种天然微生物源的防腐剂，本身具有安全性好，无刺激的特点，与其他种类的抗微生物剂复配，降低了使用化学成分的比例，也降低了刺激性发生的可能性。