化妆品防腐效能试验方法介绍:试验要求及试验菌株的选择
化妆品防腐效能试验方法介绍:试验要求及试验菌株的选择
防腐效能试验是化妆品开发和生产中不可或缺的重要环节,主要用于测定防腐剂的有效抗菌浓度,确保产品在使用期间不会受到微生物污染。本文将详细介绍两种主流的防腐效能试验方法:CTFA法和USP法,包括试验要求、菌株选择、培养条件等关键要素。
防腐效能试验又称微生物挑战性试验,主要用于测定防腐剂有效抗菌的最低浓度,以决定化妆品配方中防腐剂的用量。无论是化妆品新配方的开发或现有产品的改进,以及新防腐剂的开发使用,均应进行防腐效能试验。试验方法是在化妆品样品中加入特定微生物,通过观察微生物的存活和增减数量来判定所加防腐剂的量是否合适。如果测试中加入的微生物数量保持不变或增加,说明该产品的防腐系统无效;而在防腐系统良好的样品中,微生物数量应在规定时期内减少到可接受的水平。
CTFA 法
CTFA试验使用的微生物包括:
- G+球菌:如金黄色葡萄球菌
- G-杆菌:如大肠杆菌、铜绿假单胞菌
- 霉菌:如黑曲霉和黄青霉
- 酵母菌:如白色念珠菌
- 需氧产芽孢菌:如蜡芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌
- 耐防腐剂作用的由产物分离出来的菌株
CTFA使用的细菌培养基包括NA、TSA(水解大豆琼脂培养基)、EA(琼脂培养基)。适宜于真菌生长的培养基包括SDA(糊精琼脂培养基)、PDA(马铃薯琼脂培养基)或MA(琼脂培养基)。
菌体培养好后,细菌或酵母菌可在5℃下斜面保存,霉菌可在室温下斜面保存。在准备接种物时,可以用肉汤或琼脂培养基培养细菌和酵母菌,收获的菌体用于微生物检验。
在进行微生物检验时,一般取20g或20mL样品,微生物的接种浓度控制在1x106CFU/mL(或g)产物,眼部用品酵母菌和霉菌浓度1x104CFU/mL(或g)产物。为了获得每种或每一类群微生物的试验数据,CTFA倾向于使用纯培养物或相当类似的微生物来接种,体积不应超过总体积的1%。这些检验水平提供了比通常消费者使用可能性更高的细菌污染机会。加之,在产品设计时许多产品还有保护性体系,即加入略多一些的防腐剂,因此,大多数经检验后确定的防腐剂浓度保证了产品可以在消费者使用期间抵抗污染,而且比它们的一般要求严格得多。
一般来讲细菌的培养温度为3235℃,真菌采用2530℃培养。CTFA推荐混合测试的样品分别于0、1、2、3天(仅用于眼部的化妆品)、7、14和28天观察微生物的生长情况。有些检验可能多于28天,这依赖于其所期望的使用范围。有些产品还进行重复性的防腐试验来估计防腐剂在产品中的适应性,用某一特定的微生物防腐试验可以得出使防腐系统失去效力所需的检验次数。CTFA所推荐的含有中和剂的稀释培养基有:LBL,LBLT,TGB或WB。当使用倾注平板法培养时,加入培养基中的卵磷脂或吐温-80就可以中和绝大多数的防腐剂,并使产品均匀分布,对细菌、酵母和真菌来讲,Letheen琼脂培养基是最常使用的培养基,这种培养基还适用于厌氧菌的生长,对于中和季铵盐类化合物十分有效。
USP 法
USP所用的微生物包括:
- 金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)
- 大肠杆菌(ATCC 8739)
- 铜绿假单胞菌(ATCC 9027)
- 白色念珠菌(ATCC 10231)
- 黑曲(ATCC 16404)
USP采用的培养基是SCDA(大豆酪蛋白消化性琼脂培养基),因为它可以使微生物旺盛地生长。故USP方法建议用此培养基来活化菌种。将保存的菌种在固体培养基上接种。细菌的培养在35℃下培养1824 h,酵母菌在2025℃下培养48 h,丝状真菌在20~25℃下培养一周,然后用无菌生理盐水收集细菌和酵母菌体,并将其稀释到1x107CFU/mL,丝状真菌用含0.05%吐温-80的无菌水收集并将孢子浓度调至1x107CFU/ml。由于菌悬液的浓度决定了试验中的接种量,因此,应控制好菌液的浓度。另外,菌悬液制备好后应立即使用,否则将影响菌悬液中菌体的存活性。
当产品的包装容器不能进行接种和无菌取样时,应取20 ml的产品至一个无菌的带盖的细菌试管中,以0.01mL的接种液:20ml试验样晶的比例进行接种接种液中的微生物浓度应控制在1x1051x106CFU/mL之间接种后在2025℃下培养,微生物的计数采用平板计数法来确定。以这个数来计算产品中的初始菌体浓度。并于第7,14,28天分别进行检测,并计算APC,试验者可根据初始菌体浓度,计算出APC的变化。根据这种方法,一种有效的防腐体系可以在14天后将细菌生存数减至初始浓度的0.1%,酵母和菌生存水平可能会更低。在试验后期阶段,必须低于或维持这些既定的水平。
本文原文来自中科测试机构