本发明涉及防腐剂
技术领域：
，具体涉及一种含肉桂的防腐剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：化妆品在生产、储藏以及使用过程中很容易受微生物的污染而变质，而且随着化妆品功能性多样化的增加，营养物质的添加会使微生物极易在产品中生长繁殖，例如在膏霜产品中含有大量营养丰富的物质，且保质期一般较长，在使用过程中反复接触微生物，尤其容易被微生物污染而导致变质，而添加防腐剂会抑制这些微生物的滋生，防止产品的腐败变质，减少因产品变质给皮肤带来的危害，能有效延长化妆品的货架期，因此，防腐剂是化妆品中必不可少的成分。目前，化妆品中使用的防腐剂大部分都是化学合成防腐剂，主要有对羟基类抑菌剂、甲醛缓释体类抑菌剂、异噻唑啉酮类抑菌剂、醇类抑菌剂、卤族类抑菌剂。这些化学防腐剂在化妆品中的添加量通常为0.1％-0.6％，有甚者添加量为1％。而这些化学防腐剂存在许多不足，如对羟基类抑菌剂被证实在脂肪组织中累积有致癌的可能性，还能够模拟某种雌激素增加女性乳腺癌的诱发几率。又如甲醛缓释类抑菌剂存在易挥发、热稳定性差、有刺激性气味的问题，而且普通消费者对甲醛有强烈的排斥心理。随着近年来人们对防腐剂安全性的认识和对于合成型防腐剂的“谈虎色变”，经过长期研究发现，化学合成的防腐剂是化妆品配方中导致人体皮肤刺激、过敏、发炎以及潜在安全风险的重要因素之一。除此之外，此类防腐剂的使用还会对人体造成累积性的慢性危害，例如：形成不健全的角质层、加速皮肤老化等。虽然传统的化学防腐剂普遍性能较好，但副作用大，在满足性能的前提下，减少副作用是防腐抑菌剂发展的指导思想和使用趋势，而天然反腐剂以其安全温和、经济实用性、广谱高效等优势将成为今后化妆品防腐剂研发的主流。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含肉桂的防腐剂及其制备方法和应用，该防腐剂通过充分发挥组分之间的协同增效作用，大大提高防腐剂的抑菌效果，抑菌谱广，防腐效果好，成分源自天然，对人体更温和、安全、无刺激，制备简单、生产成本低。为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种含肉桂的防腐剂，其至少包括以下按重量份计的原料：肉桂40～70份、迷迭香10～30份、丹参5～30份。作为本发明优选的实施方式，本发明所述的防腐剂还包括五倍子、决明子、野菊花、苦参、板蓝根、藿香中的一种或任意两种以上。作为本发明优选的一种实施方式，本发明的防腐剂包括以下按重量份计的原料：肉桂40～70份、迷迭香10～30份、丹参5～30份、藿香5～30份、野菊花3～10份。作为本发明优选的另一种实施方式，本发明的防腐剂包括以下按重量份计的原料：肉桂40～70份、迷迭香10～30份、丹参5～30份、苦参3～10份。作为本发明优选的另一种实施方式，本发明的防腐剂包括以下按重量份计的原料：肉桂40～70份、迷迭香10～30份、丹参5～30份、五倍子5～20份、决明子3～10份、藿香5～30份、野菊花3～10份、苦参3～10份、板蓝根3～10份。本发明还提供了一种如上所述的防腐剂的制备方法，其包括以下步骤：将各原料分别用中药粉碎机粉碎，过100目筛备用；按配方量分别称取各原料的粉末，混合均匀后按1:10～30的质量比加入水进行水蒸汽蒸馏，提取120～240min后得到挥发油，对挥发油精制后包装，得到防腐剂。优选地，本发明的制备方法在蒸馏之前对原料粉末混合物用水浸提，浸提时间为1～3h，浸提温度为50～90℃，料液比为10～20倍。本发明还提供了如上所述的防腐剂在化妆品中的应用。优选地，所述防腐剂用于膏霜的生产。作为本发明优选的实施方式，所述防腐剂应用到膏霜时的添加比例为0.1％～0.3％。在上述配方中，肉桂的主要成分物质为肉桂醛，是精油中主要的挥发性物质和起抑菌作用物质。肉桂提取物会影响菌体胞膜的通透性，使小分子物质泄漏、离子稳态瓦解，从而破坏了菌体形态；另一方面，肉桂提取物可使菌液中相对电导率迅速升高，反应3h后增长趋势趋于平缓，并且随着肉桂提取物浓度的增加相对电导率增大；由于肉桂提取物的作用，胞膜完整性遭到破坏，大量核酸、蛋白质释放，菌体生长繁殖受阻，从而达到抑菌作用。迷迭香的主要有效物质是鼠尾草酸，鼠尾草酸可能具有破坏细胞壁、细胞膜的结构的作用，导致细胞通透性增加，进而使细胞内容物外泄，最终导致细菌正常生理功能丧失，从而达到抑菌目的；另一方面，鼠尾草酸也可能阻碍细菌蛋白质的正常表达，影响细胞的结构组成，使细菌的胞内物质发生改变，导致细菌的生长与生活的变化，最终使细菌死亡。丹参的主要有效物质是隐丹参酮，是一种从丹参酮中分得的具有抗菌、抗炎、降温作用的单体，抑菌机制研究结果显示经隐丹参酮作用后，细菌的电导率、碱性磷酸酶akp及可溶性蛋白含量均增大，sds-page电泳显示蛋白谱带也明显发生变化，说明隐丹参酮可能破坏了细菌细胞壁和细胞膜的结构，导致细胞膜通透性增加，进而使细胞内容物外泄，导致细菌正常生理功能受损或丧失。本发明通过利用肉桂和迷迭香在干扰细菌细胞膜和细胞壁系统代谢上的协同增效作用、丹参和迷迭香在使微生物体内的酶或功能蛋白变性上的协同增效作用，增加本发明的抑菌或者杀菌作用，抑菌防腐效果好。相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明所述的防腐剂以肉桂、迷迭香、丹参等天然植物为原料，来源天然，无毒副作用，对人体温和无刺激，安全性高，很好地避免了化学合成防腐剂对人体安全的潜在风险；该防腐剂对化妆品中常见的霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、铜绿假单胞杆菌等均具有较好的抑制和杀死作用，广谱高效，尤其是应用到膏霜类产品中能达到1～2年的保质货架期，抑菌防腐效果好。本发明的防腐剂有很好的油溶性和稳定性，既能有效抑制膏霜类产品中的微生物，又具有较好的抗氧化效果、能保护产品不被氧化，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。一、防腐剂的制备实施例1：取肉桂、迷迭香、丹参干燥中药分别用中药粉碎机粉碎，过100目筛备用。取过筛后的肉桂粉末60g、迷迭香粉末30g和丹参粉末10g混合，将粉末混合物与水按质量比1：20混合均匀后浸提，浸提时间为1.5h，浸提温度为50℃，然后加水使粉末：水＝1:30，在103℃的加热装置中提取180min，收集挥发油，滤纸过滤精制，包装后得本发明所述的防腐剂。实施例2：取肉桂、迷迭香、丹参、藿香、野菊花干燥中药分别用中药粉碎机粉碎，过100目筛备用。取过筛后的肉桂粉末50g、迷迭香粉末20g、丹参粉末10g、藿香粉末10g和野菊花粉末10g混合均匀，将粉末混合物与水按质量比1：10混合均匀后浸提，浸提时间为2h，浸提温度为60℃，然后加水使粉末：水＝1:20，在103℃的加热装置中提取240min，收集挥发油，滤纸过滤精制，包装后得本发明所述的防腐剂。实施例3：取肉桂、迷迭香、丹参、苦参干燥中药分别用中药粉碎机粉碎，过100目筛备用。取过筛后的肉桂70g、迷迭香10g、丹参10g和苦参10g混合均匀，将粉末混合物与水按质量比1：20混合，将粉末混合物与水按质量比1：20混合均匀后浸提，浸提时间为3h，浸提温度为90℃，然后加水使粉末：水＝1:25，在103℃的加热装置中提取120min，收集挥发油，滤纸过滤精制，包装后得本发明所述的防腐剂。实施例4：取肉桂、迷迭香、丹参、五倍子、决明子、藿香、野菊花、苦参、板蓝根干燥中药分别用中药粉碎机粉碎，过100目筛备用。取过筛后的肉桂粉末40g、迷迭香粉末15g、丹参粉末10g、五倍子粉末20g、决明子粉末5g、藿香粉末20g、野菊花粉末8g、苦参粉末5g和板蓝根粉末6g混合均匀，将粉末混合物与水按质量比1：15混合均匀后浸提，浸提时间为2.5h，浸提温度为40℃，然后加水使粉末：水＝1:25，在103℃的加热装置中提取180min，收集挥发油，滤纸过滤精制，包装后得本发明所述的防腐剂。二.防腐剂的抑菌效果验证供试菌种为：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞杆菌、黑曲霉。采用k-b法测定本发明中防腐剂的抑菌活性，具体方法如下：(1)抑菌纸片的制备：分别称取实施例1、2、3、4中的防腐剂1g，加入9ml98％乙醇搅拌均匀，然后投加至装有50片6mm灭菌纸片的西林瓶中浸润纸片，取出纸片，37℃恒温干燥备用；(2)菌悬液的制备：取活化后的菌种于灭菌生理盐水中，细菌制成0.5麦氏度的菌悬液，霉菌及酵母配置好后镜检计数确认；(3)培养基的配制：按使用说明，配制好mh琼脂培养基，灭菌待用；(4)抑菌试验：将配制好的培养基倒成4mm厚、直径9cm的平板，待凝固后取0.1ml浓度在106-107cfu/ml之间的菌悬液于培养基上，用涂布棒均匀涂布，用无菌镊子夹取上述制备好的抑菌纸片贴与平板正中央，轻轻压平，每组三个平行。同时设置一个空白对照组，用无菌镊子夹取浸泡有生理盐水的纸片贴上。然后将各处理平板于相应温度下培养，细菌于37℃下培养24h，霉菌及酵母于28℃下培养48h。取出后采用十字交叉法测量各抑菌圈直径大小，计算平均值，结果见表1。表1防腐剂抑菌效果的定性实验结果由表1可以看出，本发明的防腐剂具有广谱性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞杆菌、黑曲霉这些化妆品中常见菌均有较好的抑制作用。三、防腐剂抑菌效果的定量试验供试菌种为：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞杆菌、黑曲霉。采用液体培养基稀释法测定本发明中防腐剂的最低抑菌浓度mic，具体方法如下：(1)培养基的制备：营养肉汤培养基；(2)菌悬液的制备：取活化后的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞杆菌于灭菌蒸馏水中分别制成1×108cfu/ml的菌悬液；取活化后的白色念珠菌、黑曲霉于灭菌蒸馏水中分别制成1×107cfu/ml的菌悬液；分别取上述细菌和真菌的菌悬液1ml于灭菌试管中混合均匀待用；(3)含防腐剂试管的制备：取5g实施例1所制得的防腐剂预先溶于5mldmso中；取6支灭菌试管，第一支试管加入上述灭菌营养肉汤培养基20ml，其他5支分别加入10ml；取0.1ml的防腐剂dmso溶液于第一支试管中，充分混合均匀，后吸取10ml加入第二支试管中充分混合均匀，再从第二支试管中吸取10ml加入第三支试管中充分混合均匀，直至第五支试管。第五支试管混合均匀后取10ml弃去。对应管防腐剂的浓度为1号0.25％、2号0.125％、3号0.0625％、4号0.03125％、5号0.015625％。6号为空白对照；(4)最低抑菌浓度试验：取上述混合菌悬液0.1ml分别加入1-5号试管充分混合均匀；分别取0.1ml混合菌悬液、0.1mldmso加入6号试管混合均匀；设置三组平行试验组，其中细菌的观察置于37℃培养24h，真菌的观察置于28℃培养48h；培养结束后1-6号试管分别吸取1ml于平板中，倒入适量培养基，细菌观察置于37℃培养24h，真菌的观察置于28℃培养48h；获取平板菌落总数，取平均值。分别取5g实施例2、3、4所制得的防腐剂重复以上实验，实验结果见表2～5。表2实施例1防腐剂抑菌效果的定量实验结果试管号123456金黄色葡萄球菌(cfu/ml)00006001×103大肠杆菌(cfu/ml)0009001×1033.1×104铜绿假单胞杆菌(cfu/ml)008001.2×1032.3×1046.8×104白色念珠菌(cfu/ml)00006001.5×103黑曲霉(cfu/ml)00009001.8×103表3实施例2防腐剂抑菌效果的定量实验结果试管号123456金黄色葡萄球菌(cfu/ml)00002001×103大肠杆菌(cfu/ml)002001×1035.2×1033.1×104铜绿假单胞杆菌(cfu/ml)0008001.2×1032.0×104白色念珠菌(cfu/ml)00002001.5×103黑曲霉(cfu/ml)00007001.8×103表4实施例3防腐剂抑菌效果的定量实验结果试管号123456金黄色葡萄球菌(cfu/ml)00003001×103大肠杆菌(cfu/ml)00008001.5×103铜绿假单胞杆菌(cfu/ml)005002.0×1031.0×1046.0×104白色念珠菌(cfu/ml)00005001.5×103黑曲霉(cfu/ml)00004001.8×103表5实施例4防腐剂抑菌效果的定量实验结果由表2～5可知，本发明所述的防腐剂的最低抑菌浓度为0.125％。四、防腐剂应用于膏霜类产品中的防腐效果试验菌株：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞杆菌；真菌：黑曲霉、白色念珠菌。培养基：tsb固体培养基；sdb固体培养基；卵磷脂吐温80营养琼脂培养基、虎红培养基。防腐实验具体步骤如下：1)菌株的接种：各菌株活化传代培养3代后制成一定浓度的菌悬液，供试化妆品样品制成后分装成30ml或30g的包装形式，加入菌悬液后，使样品含细菌的量为1×106cfu/ml或1×106cfu/g含真菌的量为1×104cfu/ml或1×104cfu/g，每个样品做三个平行样。2)供检样品的制备：称取10g供检样品，加到装有玻璃珠及90ml灭菌生理盐水的三角瓶中，充分振荡混匀，静置15min，取其上清液作为1:10的检液，然后依次制成10倍稀释系列浓度梯度检液待用。疏水性样品：称取10g供检样品，放到灭菌的研钵中，加入10ml灭菌液体石蜡，研磨成粘稠状，再加入10ml灭菌吐温80，研磨待溶解后，加入70ml灭菌生理盐水，在45℃水浴中充分混合，制成1：10的悬液，后依次制成10倍稀释系列浓度梯度检液待用。3)供试样品的检测：分别在加入菌液后的第0d、7d、14d、21d、28d按上述取样方法进行取样检测。取上述制备的10倍稀释系列检液1ml加入灭菌平板中，再倒入冷却至45℃的卵磷脂吐温80营养琼脂培养基或虎红培养基适量，逆时针摇动混合均匀。每个稀释梯度做三个平行的倒平板。待平板凝固后，细菌置于培养箱中37℃培养48h后计数，真菌置于培养箱中28℃培养72h后计数。4)防腐体系的效能评价标准：(1)第28天时，样品中含细菌或霉菌>103cfu/g(ml)，该样品不能通过微生物攻击的挑战性实验，表明样品的防腐体系不能有效地起到抑制微生物的作用，产品在生产、贮藏和使用中很容易受到微生物的污染；(2)第28天时，样品中含细菌在102cfu/g(ml)～103cfu/g(ml)，该样品有条件地通过挑战性实验，即当产品中蛋白质或其它动植物材料成分不是特别高，同时生产的卫生环境符合要求，包装物不易发生二次污染时，该防腐体系可以使用，否则不能；(3)第28天，样品中含细菌在10cfu/g(ml)～100cfu/g(ml)，表明该样品的防腐体系对微生物有较强的抑杀效果，通过挑战试验，产品在生产、贮藏和使用时不容易受到微生物污染；(4)从第7天起，样品中的细菌<10cfu/g(ml)，说明该样品的防腐体系对微生物有特强的抑杀作用，通过挑战试验，产品在生产、贮藏和使用时很不容易被微生物污染。5)供检样品的制备：膏霜1的成分如表6所示，具体制备如下：将黄原胶加至甘油中预分散，加入去离子水搅拌均匀后，再加入edta-2na，搅拌均匀并加热至75℃，保温20min，待用，记为b相；称量a相中料液，并按次序添加，加热至75℃并搅拌分散均匀，保温20min，待用；将b相加入a相中，均质乳化1.5-2.0min，然后再加入c相，均质乳化1min，取出，慢搅拌并慢降温至室温，出料。膏霜2的成分如表7所示，具体制备如下：将黄原胶加至甘油及1,3-丁二醇中预分散，加入去离子水搅拌均匀后，再加入edta-2na，搅拌均匀并加热至75℃，保温20min，待用，记为b相；称量a相中料液，并按次序添加，加热至75℃并搅拌分散均匀，保温20min，待用；将b相加入a相中，均质乳化1.5-2.0min，然后再加入c相，均质乳化1min，取出，慢搅拌并慢降温至室温，出料。表6供检样品膏霜1成分表表7供检样品膏霜2成分表6)供检样品膏霜1的防腐结果实施例1～4的防腐剂应用于膏霜1的防腐效果如表8～11所示：表8实施例1防腐剂应用于膏霜1的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.5×1061×104第7d1.7×1041.1×103第14d10060第21d3023第28d＜10＜10表9实施例2防腐剂应用于膏霜1的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.8×1061.2×104第7d1.0×103800第14d5030第21d＜10＜10第28d＜10＜10表10实施例3防腐剂应用于膏霜1的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.8×1061.1×104第7d900500第14d30＜10第21d＜10＜10第28d＜10＜10表11实施例4防腐剂应用于膏霜1的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.7×1061.2×104第7d500200第14d＜10＜10第21d＜10＜10第28d＜10＜10由表8～11可知，在膏霜1的防腐试验中，四个实例作防腐的样品都能通过挑战试验，产品在生产、贮藏和使用时不容易被微生物污染。7)供检样品膏霜2的防腐结果实施例1～4的防腐剂应用于膏霜1的防腐效果如表12～15所示：表12实施例1防腐剂应用于膏霜2的防腐效果表13实施例2防腐剂应用于膏霜2的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.8×1067.2×103第7d＜10＜10第14d＜10＜10第21d＜10＜10第28d＜10＜10表14实施例3防腐剂应用于膏霜2的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.2×1064.5×103第7d＜10＜10第14d＜10＜10第21d＜10＜10第28d＜10＜10表15实施例4防腐剂应用于膏霜2的防腐效果检测时间细菌(cfu/ml或g)真菌(cfu/ml或g)第0d1.8×1061.0×104第7d＜10＜10第14d＜10＜10第21d＜10＜10第28d＜10＜10由表12～15可知，在膏霜2对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞杆菌、黑曲霉、白色念球菌的防腐试验中，从第7d起，使用实例2和实例3作防腐的样品中的细菌及真菌<10cfu/g(ml)，说明这两个样品的防腐体系对微生物有特强的抑杀作用，说明添加有本发明的防腐剂的产品在生产、贮藏和使用时很不容易被微生物污染。由此可证，本发明的防腐剂具有较好的抑制和杀死作用，广谱高效，既能有效抑制膏霜类产品中的微生物，又具有较好的抗氧化效果、能保护产品不被氧化，具有广阔的应用前景。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页12