辛酰羥肟酸也稱(chēng)辛酰氧肟酸(簡(jiǎn)稱(chēng)CHA),屬于有機酸的一種,化學(xué)結構式見(jiàn)#1,外觀(guān)為白色或類(lèi)白色晶體,分子量為159.26,易溶于丙二醇,甘油,表面活性劑,在水(23℃)中的溶解度為1.55 g/L。
#1 辛酰羥肟酸結構式
目前在化妝品中,辛酰羥肟酸(CHA)主要是作為螯合劑和協(xié)助防腐使用,但是這兩者的機理是一樣的,CHA的協(xié)助防腐作用也是主要通過(guò)螯合金屬離子(主要是Fe3+)來(lái)達到。
1、螯合離子
在化妝品的生產(chǎn)中,水、生產(chǎn)設備、原料和包裝都有可能帶入金屬離子,而很多金屬離子對化妝品的穩定以及人體皮膚是有危害的。
辛酰羥肟酸結構中肟基上的氧和氮位置相互靠近且都帶有孤對電子,故能與多種金屬離子形成穩定的多元環(huán)金屬螯合物,尤其對Fe3+顯示了極強的螯合能力,此外還能與Cu2+、Al3+、Ti4+、Ta5+、Nb5+等金屬離子發(fā)生螯合作用。
辛酰羥肟酸相比傳統螯合劑EDTA-2Na而言,具有環(huán)保優(yōu)勢,更容易被天然降解,故可作為替代EDTA-2Na使用。
2、協(xié)助防腐
大多數細菌在生長(cháng)繁殖過(guò)程都需要鐵、錳、鋅等過(guò)渡金屬元素,這些金屬元素在金屬蛋白的合成、折疊構象的穩定及許多生理生化反應中發(fā)揮重要作用。鐵是絕大多數細菌生存所必需的營(yíng)養物質(zhì),參與了許多重要的生命過(guò)程,微生物在生長(cháng)過(guò)程中會(huì )合成并分泌螯合劑(例如羥肟酸)從環(huán)境中捕獲Fe3+并將它轉化為Fe2+。而辛酰羥肟酸能高效螯合Fe3+,使霉菌在Fe3+受限的環(huán)境中生長(cháng)受到限制,甚至死亡。
所以說(shuō)辛酰羥肟酸作為協(xié)助防腐使用時(shí),其本身并沒(méi)有抗菌功效,對微生物來(lái)說(shuō)也沒(méi)有毒性,并不能直接殺滅微生物,而是通過(guò)螯合離子來(lái)間接達到抑菌效果(抑制霉菌最為突出)。作為有機酸的CHA只有以未解離狀態(tài)分散于產(chǎn)品中時(shí),才能抑制霉菌的生長(cháng),因此CHA只能在中性或偏酸性環(huán)境中發(fā)揮抑菌效能(如下表所示,在pH 3-7范圍內,CHA很穩定,抑菌效果最佳)。
但是辛酰羥肟酸抑菌譜較為單一,單獨使用抑菌效果較弱,因此需要和其他抑菌或抑菌增效成分(如丙二醇、己二醇、戊二醇、辛甘醇、乙基己基甘油、對羥基苯乙酮等)復配使用,以達到代替傳統防腐劑的作用。
李欣航等優(yōu)選出0.056%辛酰羥肟酸與1,2-己二醇0.224%、乙基己基甘油0.056%、甘油辛酸酯0.084%進(jìn)行復配(總含量為0.42%),并通過(guò)防腐挑戰實(shí)驗和過(guò)敏性斑貼實(shí)驗對復配防腐體系進(jìn)行綜合評價(jià),結果顯示,該防腐體系抑菌效果較好,且溫和無(wú)刺激。
總結:辛酰羥肟酸是有機酸的一種,在化妝品中可作為螯合劑和防腐增效劑(CHA屬于表外防腐劑,可代替傳統防腐劑使用)來(lái)使用,防腐機理也是通過(guò)螯合離子來(lái)間接達到,且在酸性到中性pH值間有較好的效果。
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