Принципы подбора консервантов для косметической продукции.

Принципы подбора консервантов для косметической продукции

Институт пищевой химии и технологии НАН Украины, г. Киев

Современный этап развития косметологии характеризуется изменением структуры производства и потребления косметических средств, ассортимент которых постоянно совершенствуется и обновляется благодаря разработке и промышленному освоению новых видов косметического сырья (катионные, анионные, неионогенные поверхностно-активные вещества, природные и синтетические загустители, геле- и структурообразователи, консерванты, отдушки, УФ-фильтры, экстракты пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья, незаменимые жирные кислоты, антиоксиданты, биологически активное сырье животного происхождения). Намечается устойчивая тенденция к использованию в косметологии продукции с высоким содержанием водной фазы (кремы увлажняющие, косметическое молочко, косметические сливки, гели косметические, бальзамы косметические, слабоалкогольные тоники и др.). Однако косметические средства с высоким содержанием водной фазы представляют собой благоприятную среду для развития микроорганизмов, которые могут обусловить гнойничковые заболевания кожи и слизистых оболочек (культуры Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris) или порчу готовой продукции (культуры плесневых грибов, дрожжеподобные грибы рода Candida).

Для предотвращения контаминации микроорганизмами и порчи косметической продукции применяют консерванты, которые вводят в состав косметического средства на заключительной стадии производства. К потребительским свойствам консервантов предъявляют следующие требования:

Ассортимент консервантов, применяемых в косметологии, сравнительно широк. Приложение VI часть I Директивы 76/768 ЕЭС регламентирует применение 47 основных консервантов из разных классов химических соединений [1]. Однако далеко не все из них получили широкое применение в косметической промышленности. Например, в США для консервации более 85% ассортиментных групп косметической продукции используют 10 основных консервирующих средств — нипагин (метилпарабен), нипазол (пропилпарабен), гермаль 115 (имидазолидинилмочевина), гермаль II (диазолидинилмочевина), довицил 200 (четвертичная аммониевая соль уротропина с цис-1,3-дихлорпропеном), формальдегид, бутилпарабен, бронопол (2-бром-2-нитропропан-1,3-диол), сорбиновая кислота и ее соли, дигидрацетовая кислота и ее соли, бензойная кислота и ее соли [2]. Аналогичная структура потребления консервантов сложилась и в странах ЕЭС. Например, в ФРГ для консервации средств по уходу за кожей применяют следующие консерванты: парабены в комбинации с гермалем 115 (50% ассортиментных групп продукции), нипагин в комбинации с нипазолом (30% ассортиментных групп продукции), парабены в комбинации с довицилом 200, катоном CG и бронополом (10% ассортиментных групп продукции), гермаль 115 в комбинации с катоном CG (5% ассортиментных групп продукции), прочие, включая параформ, хлорацетамид, триклозаг (5 ассортиментных групп продукции). Для сравнения целесообразно отметить, что в Украине для консервации косметических средств широко используют формальдегид, димол-П, нипагин, нипазол, бронопол, катон CG, иргасан DP 300 (2,4,4-трихлор-2-оксидифениловый эфир), гермаль II, гермабен II, триклозан, бензойную кислоту и ее соли.

Как за рубежом, так и в Украине намечается отчетливая тенденция к одновременному применению нескольких консервантов и к увеличению объемов потребления многокомпонентных консервирующих средств, среди которых наиболее часто используют гермабен II (фирма “Sutton Laboratories”, США), димол-П (НПО “Фармакос”, Украина), Kathon CG (фирма “Rohm and Haas Company”, Англия). Гермабен II является фиксированной комбинацией гермаля II с метилпарабеном, пропилпарабеном и полиэтиленгликолем. Димол-П — фиксированная комбинация 1,3-диметилол-5,5-диметилгидантоина с бис-четвертичными аммониевыми соединениями. Kathon CG представляет собой водный раствор фиксированной комбинации 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она с 2-метил-4-изотиазолин-3-она, магния хлоридом и магния нитратом. Сочетание нескольких консервантов или применение многокомпонентных консервирующих средств позволяет расширить спектр их противомикробной активности, повысить безопасность для потребителя за счет возможности снижения дозы каждого из консервантов, предотвратить возможность быстрого формирования резистентных к консервантам вариантов микроорганизмов.

Если подходить к анализу потребительских свойств наиболее часто употребляемых консервантов исходя из такого критерия, как спектр противомикробной активности, то предпочтение следует отдать применению многокомпонентных консервантов (гермабен II, димол-П, Kathon CG), а также формальдегиду и бронополу, которые проявляют активность в отношении грамположительных, грамотрицательных бактерий, дрожжеподобных и плесневых грибов. Гермаль 115, гермаль II, довицил 200 проявляют активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, однако недостаточно эффективны в отношении дрожжеподобных и плесневых грибов [3]. Парабены, наоборот, высокоэффективны в отношении плесневых и дрожжеподобных грибов при недостаточной антибактериальной активности. При этом нипагин преимущественно подавляет развитие плесневых грибов, нипазол — дрожжеподобных грибов. В результате узкого спектра противомикробной активности парабены крайне редко используют в качестве самостоятельных консервирующих средств. Их целесообразно комбинировать друг с другом и с консервантами, обладающими высокой антибактериальной активностью,— гермалем 115, гермалем II, довицилом 200.

Существенной характеристикой консервантов является проявление активности в широком диапазоне рН. В этом плане определенным преимуществом обладают такие консерванты, которые активны в диапазоне рН, соответствующем большинству ассортиментных групп косметической продукции. Например, димол-П, довицил 200, формальдегид активны при рН 4-10. В достаточно широком диапазоне рН (4-9) проявляют противомикробную активность гермаль 115, гермаль II, иргасан DР 300. Kathon CG стабилен в области рН от 4,0 до 8,0. В менее широком диапазоне рН проявляют активность парабены (рН 4–7), бронопол (рН 4-6), бензойная кислота и ее соли (рН 4–5,5), сорбиновая кислота и ее соли (рН 4–5,5). Высокая рН-зависимость ограничивает возможности применения бензойной и сорбиновой кислот для консервации большинства ассортиментных групп косметической продукции.

Большинство консервантов, исключая довицил 200, не обладают специфическими запахом, цветом и вкусом, не изменяют органолептических характеристик консервируемой косметической продукции. Водные растворы довицила 200 желтеют при хранении и придают желтую окраску некоторым ассортиментным группам косметической продукции — лосьонам на основе анионных ПАВ и эмульсионным кремам, содержащим диэтаноламин или диизопропаноламин. Устранение этого недостатка достигается введением в рецептуры стабилизаторов — хлоргидрата гидроксиламина, бисульфита натрия.

Важное значение для характеристики потребительских свойств консервантов имеет такой показатель, как растворимость в воде и жирах. Парабены ограниченно растворимы в воде (практически на уровне минимальных ингибирующих концентраций), а коэффициент распределения масло/вода близок к 10. Последнее обусловливает накопление консерванта в масляной фазе и предопределяет необходимость применения высоких концентраций парабенов для консервации косметических средств на эмульсионной основе. В то же время такие консерванты, как бронопол, гермаль 115, гермаль II, димол-П, довицил 200, Kathon CG характеризуются низким коэффициентом межфазного распределения (хорошо растворимы в воде и плохо в маслах). Это открывает возможности их применения для консервации широкого ассортимента косметических средств, включая средства на эмульсионной основе.

Гермаль 115, гермаль II, гермабен II, димол-П, довицил 200 совместимы с большинством видов сырья косметического, что обусловливает их применение для консервации большинства ассортиментных групп продукции косметической [4]. В то же время формальдегид и парабены снижают противомикробные свойства в присутствии белков. Нипагин и нипазол недостаточно совместимы с неионогенными ПАВ и большинством загустителей. Kathon CG частично инактивируется в присутствии первичных и вторичных аминов, сульфидов, белков и гидролизатов белков (особенно с высоким содержанием тиоловых групп), пиритиона цинка. Учитывая недостаточную совместимость Kathon CG со многими видами косметического сырья, возникает необходимость тщательного изучения его эффективности при консервации таких косметических средств, как кремы косметические, бальзамы косметические, шампуни, жидкие мыла. При взаимодействии бронопола с моно- и диэтаноламинами возможно образование N-нитродиэтаноламина, обладающего мутагенными свойствами. Для предотвращения образования N-нитродиэтаноламина целесообразно ограничить применение бронопола для консервации косметических средств, содержащих этаноламин и его производные, а также косметических средств с рН более 7,0 или вводить в рецептуры ингибиторы нитрозообразования, например аскорбиновую кислоту. Кроме того, бронопол утрачивает активность при контакте с некоторыми металлами (алюминий, нержавеющая сталь). Подобный недостаток создает определенные трудности в технологии косметических средств (требует применения эмалированного оборудования) и в подборе упаковки для косметических средств, законсервированных бронополом.

Расширение и обновление существующего ассортимента консервантов, с одной стороны, позволяет удовлетворять растущие потребности населения в современных высокоэффективных косметических средствах полифункционального типа действия, с другой стороны, повышает вероятность возникновения нежелательных побочных эффектов, которые могут носить токсический характер, поскольку консерванты, независимо от их происхождения (натуральные, очищенные аналоги натуральных, синтетические), могут проявлять активность, выходящую за пределы физиологических потребностей кожи и/или слизистых оболочек, т. е. прямо или опосредованно оказывать неблагоприятное влияние на структурно-функциональное состояние кожи, ее придатков, слизистых оболочек или организма в целом. Большинство консервантов в рекомендуемых для применения концентрациях не обладают кожно-раздражающими, кожно-резорбтивными и сенсибилизирующими свойствами, т. е. характеризуются достаточной безопасностью для потребителя в составе косметических средств. Гермабен II, димол-П и бензойнокислый натрий стимулируют процесс регенерации эпителия [5]. Для предотвращения возможного неблагоприятного воздействия консервантов на здоровье потребителя Директивой 76/768 ЕЭС установлены ограничения норм вложения для большинства консервантов, представленные в таблице.

Далеко не все из охарактеризованных консервантов удовлетворяют такому критерию, как универсальность. Гермаль 115, гермаль II, гермабен II, димол-П используют для консервации большинства ассортиментных групп косметической продукции. Парабены в качестве самостоятельных консервирующих средств не обеспечивают сохранность косметической продукции на эмульсионной основе (кремы и бальзамы косметические) и косметической продукции с загустителями (зубные пасты, тушь для ресниц) в течение гарантийного срока хранения. Kathon CG не рекомендуется для консервации косметических средств, предназначенных для непосредственного контакта со слизистыми оболочками (зубная паста, средства для макияжа глаз), а также губной помады. Довицил 200 не целесообразно применять для консервации лосьонов на основе анионных ПАВ и эмульсионных кремов, содержащих диэтаноламин или диизопропаноламин. Бронопол не целесообразно применять в качестве самостоятельного средства для консервации косметической продукции с рН выше 7,0 и продукции, содержащей этаноламин.

С целью расширения спектра противомикробной активности и предотвращения формирования и распространения резистентных к консервантам вариантов микроорганизмов допускаются такие комбинации консервирующих средств:

Представленные сведения позволяют осуществлять целенаправленный выбор консервантов для определенных ассортиментных групп косметической продукции. Среди охарактеризованных консервантов наиболее перспективными являются многокомпонентные средства — гермабен II, димол-П, Kathon CG, а также такие индивидуальные средства, как бронопол и гермаль II. Однако в каждом конкретном случае выбор консерванта должен основываться на результатах оценки его возможности обеспечить сохранность косметического средства в течение гарантийного срока хранения.

Литература

1. Council Directive 76/768 EEC on the approximation of laws of the Member States relating to cosmetic products.— August 1993.— 13 р.
2. Консервация косметических изделий и эффективные современные консерванты/Легин Г. Я., Шехтман Н. М., Андреев В. М.— 1983.— Вып. 3.— С. 1–36.
3. Смирнов А. Л., Пател Д. Консерванты для продуктов личной гигиены //Вторая Международная научно-практическая конференция “Биологически активные вещества и новые продукты в косметике” (Тезисы докладов).— М., 1997.— С. 22–24.
4. Гудзь О. В., Яловенко Е. И. Димол-П — новый консервант для косметических средств//Вторая Международная научно-практическая конференция “Биологически активные вещества и новые продукты в косметике” (Тезисы докладов).— М., 1997.— С. 5–6.
5. Анисимова Ю. Н., Гудзь О. В., Чаповский Н. И., Яловенко Е. И. Влияние консервантов на процесс регенерации кожи//Третья Международная научно-практическая конференция “Биологически активные вещества: новые технологии и продукты в косметике” (Тезисы докладов).— М., 1998.— С. 40–41.

Журнал "Провизор" выпуск 14 от 1999 года. Журнал адресован провизорам, врачам, руководителям учреждений здравоохранения, научным работникам, а также работникам системы снабжения фармацевтических предприятий и коммерческих организаций.