多元醇是指分子中含有两个或更多羟基的醇类,其化学、物理性质与蔗糖相似,因热值比蔗糖低(例如山梨糖醇、赤藓糖醇等),不易蛀牙而被广泛应用于食品和医药领域。同时多元醇具有良好的吸湿保湿性能(例如甘油,丁二醇),也广泛应用于化妆品行业。
烷二醇是指分子中含有两个羟基的醇类,1,2-烷二醇在个人护理品工业中已经有广泛的应用,其保湿性和安全性已得到普遍接受,同时也是化妆品常用的无添加防腐剂之一。它们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。
1,2-烷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-戊二醇丁二醇对皮肤的作用,1,2-己二醇和辛甘醇(1,2-辛二醇)等。1,2-烷二醇的水溶性随着自身碳链的增长而减少,甚至难溶于水或不溶于水,气味增加,流动性降低,刺激性增强。烷二醇的抑菌原理: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。
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-戊二醇可作为许多化妆品原料的溶剂,防腐剂、保湿剂。
1,2-己二醇结构式
1,2-己二醇与其他物质具有良好的互溶性(易溶于水、乙醇等),能够很好地与其他抗微生物作用物质组合,起到抗菌、抗敏作用。此外,也有报道称1,2-己二醇被应用于除臭剂中,对人体肌肤具有明显的除臭止汗作用,且对肌肤温和。
表1多元醇的最低抑菌浓度
如表1所示,烷二醇的抑菌效果从好到坏的排列顺序为:1,2-癸二醇>乙基己基甘油>1,2-辛二醇(辛甘醇)>1,2-己二醇>1,2-戊二醇>1,2-丁二醇>1,2-丙二醇、1,2-乙二醇。其中防腐效果比较好的是辛甘醇、乙基己基甘油,但是添加多了容易刺痛发热;稍微温和的是1,2-戊二醇、1,2-己二醇,但是防腐效果比较差(1,2-戊二醇防腐效果最差),而且添加量大时肤感潮黏,所以无防腐体系配方搭建时,需要多种防腐替代剂复配使用。
林国照等对常用的化妆品多元醇保湿剂,如1,2-戊二醇,1,3-丁二醇、1,2-辛二醇,1,2-己二醇,1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇(甘油)等进行了抗菌能力测试,测定了最小抑菌浓度(MIC),结果见表2所示。
表2多元醇的抗最小抑菌浓度试验结果
由表2结果可知,这些多元醇都有一定的抑菌效果丁二醇对皮肤的作用,尤其是1,2-壬二醇、1,2-辛二醇(辛甘醇)、单辛酸甘油酯、异辛基甘油、1,2-己二醇等多元醇有较强的抗菌能力,1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、1,2-戊二醇、丙三醇(甘油)的抗菌能力不及辛甘醇等多元醇。值得注意的是随着碳原子的增加,二元醇的抗菌能力增强,达到6-8个碳原子左右时,抗菌能力最强;而后随着碳原子的增加,二元醇的抗菌能力下降,其原因可能是随着碳原子增加,水溶性下降导致的。
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参考资料:
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