洗发水中替代吡硫鎓锌的去屑方案研究.pdf

李春燕1,2 刘 英1,2*李凯利2 洪晓华2 王 梓2 王南春21.浙江省绿色清洁技术及洗涤用品重点实验室，浙江杭州，310051；2.纳爱斯浙江科技有限公司，浙江杭州，310051摘 要：随着吡硫鎓锌在欧盟的禁用，需找到替代它的去屑剂。以糠秕马拉色菌和限制性马拉色菌作为指示菌，通过自行建立的体外方法对去屑剂进行筛选和评价，方法包括：抑菌率、抑菌环和最小抑菌浓度，比较吡硫鎓锌、吡罗克酮乙醇胺盐、氯咪巴唑和水杨酸的效果，筛选出替换吡硫鎓锌的去屑方案0.25%吡罗克酮乙醇胺盐和0.4%氯咪巴唑。用该去屑方案制成的去屑洗发水，与含吡硫鎓锌的洗发水做去屑对比测试，连续使用14 d和28 d后，头屑明显减少，均具有去屑效果。该去屑方案的第三方人体去屑功效测试结果表明：与使用前相比，使用14 d后的头屑评分显著性下降；与使用前相比，使用28 d后的头屑评分显著性下降；该测试样品具有去屑功效。通过耐热稳定性考察，替换吡硫鎓锌的洗发水体系的稳定性显著好于含吡硫鎓锌的洗发水。关键词：替代吡硫鎓锌；马拉色菌；去屑测试 中图分类号：TQ658.3 文献标识码：A 文章编号：1672-2701（2024）03-32-09洗发水中替代吡硫鎓锌的去屑方案研究吡硫鎓锌作为去屑剂已有60多年的使用历史1，欧盟（EU）是化妆品行业最发达的地区之一，在化妆品监管方面的政策法规和技术方法均处于世界前列，关注欧盟化妆品法规的进展，对我国化妆品监管体系的完善和行业的发展具有积极意义。2021年欧盟发布化妆品法规修订案，从2022年3月起，禁止吡硫鎓锌在洗护发产品中作为去屑剂使用2。因此用吡硫鎓锌作为去屑剂的洗发水体系需要储备新的去屑方案。_作者简介：李春燕，硕士，高级工程师，研究方向为个人清洁及护理。E-mail:。*为通信作者：刘英，联系电话：[phone]，E-mail:。中国洗涤用品工业工业与公共设施清洁322024年第3期（总276期）大量文献报道马拉色菌的过度繁殖是导致头皮屑产生的重要原因，头皮上马拉色菌数量的减少和消亡直接反映为头皮屑的减少3-4。因此，不少去屑剂原料的功效评价都采用对马拉色菌的抑制能力作为指标5。研究发现，导致头屑产生的马拉色菌为限制性马拉色菌和卵型糠秕马拉色菌6-7，能抑制限制性马拉色菌和糠秕马拉色菌的产品将被认为具有去屑效果。本文与黄淑明等5的观点相似，认为去屑剂与去屑洗发水的抑菌效果并不完全一致，因此没有单独研究单一去屑剂的体外抑菌效果，而是用完整的去屑洗发水配方作为测试样。去屑洗发水中，除吡硫鎓锌做去屑剂外，使用频率较多的去屑剂还有氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐和水杨酸，20182022年去屑洗发产品中使用氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐、吡硫鎓锌和水杨酸的比例（数据来源英敏特）见图1。本研究通过比较氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐、水杨酸的去屑效果，筛选出对糠秕马拉色菌和限制性马拉色菌具有较好抑菌率、抑菌环和最小抑菌浓度的方案。该方案稳定性更好，通过了人体去屑测试，取得第三方人体去屑测试的功效报告。1 实验部分1.1 主要材料、试剂与仪器糠秕马拉色菌（Malassezia furfur，ATCC44344），广东省微生物菌种保藏中心；限制性马拉色菌（Malassezia restricta，ATCC96810），中国微生物菌种查询网；沙氏葡萄糖琼脂培养基（SDA），美国BD公司；牛胆盐、营养肉汤培养基，广东环凯微生物科技有限公司；聚山梨醇酯40，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；吡硫鎓锌，Kolon Life Science；吡罗克酮乙醇胺盐，科莱恩化工科技（上海）有限公司；氯咪巴唑，上海寰球实业发展有限公司；水杨酸，衢州市展宏生物科技有限公司；糠秕马拉色菌所用培养基：沙氏葡萄糖琼脂培养基基础上添加1%吐温40图1 20182022年，去屑洗发产品中氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐、吡硫鎓锌和水杨酸的使用比例33功效型个人洗护专题和0.5%牛胆盐；限制性马拉色菌用培养基：沙氏葡萄糖琼脂培养基基础上添加1%吐温40。生物安全柜，美国Thermo Fisher Scientific公司；MLS-3781L-PC高压蒸汽灭菌器，松下健康医疗器械株式会社；VORTEX GENIUS3 涡旋振荡器、数显型试管振荡器Roller 10 digital，IKA公司；低温培养箱Binder KB240，德国宾德Binder公司；皮肤表面纹理分析系统VisioScan VC20，Courage+Khazaka Cologne Germany。1.2 菌悬液的制备取 二 代 马 拉 色 菌 菌 株 冻 存 管 进 行 连 续 传代，取 第 五 代 培 养 基 新 鲜 菌 苔 至 P B S 稀 释 液中 制 备 菌 液 并 做 适 当 稀 释 备 用，要 求 浓 度 为（11061107）CFU/mL。方法参考QB/T 27382023日化产品抗菌抑菌效果的评价方法中7.2.2.5菌液制备过程。1.3 体外去屑性能评价方法1.3.1 最小抑菌浓度（MIC）的测试方法参考消毒技术规范（2002年版）2.1.8.3中的琼脂稀释法并加以改进，在无去屑剂空白样洗发水基础上添加1%质量分数的去屑成分，分别对倍系列稀释到不同的浓度（以去屑剂的质量算），同时分别配置两种马拉色菌对应的双倍浓度的培养基灭菌备用，分别取9 mL系列稀释的洗发水溶液至培养皿中，将50 左右的双倍浓度的培养基9 mL加入培养皿，混匀待凝固后，吸取菌悬液一滴点种在含有去屑剂的培养基表面，每皿点中34个点位，放于32 条件下培养7 d观察结果。1.3.2 抑菌率的测试方法参考QB/T 27382023日化产品抗菌抑菌效果的评价方法中悬液定量法，洗发水作用浓度10%，作用时间2 min，产品测试浓度样液与加入菌作用完成后，直接取样1 mL（不做稀释）于培养皿内做菌落计数，同时也对其进行10倍系列稀释做活菌计数，凝固后培养皿倒置放于32 条件下培养7 d后计算抑菌率。1.3.3 抑菌环的测试方法参考消毒技术规范（2002年版）2.1.8并加以改进后实验。具体操作步骤：用打孔器将定性滤纸打成直径6 mm圆形，高压灭菌后放于烘箱内干燥，每片圆滤纸片滴加20 L 10%浓度的洗发水溶液，放于（471）烘箱内干燥30 min；将活化好的马拉色菌制备成菌悬液，吸取1 mL至马拉色菌培养基表面，多角度晃动培养皿23 min使菌液均匀分布于培养基表面，吸出培养皿多余的菌液，半开盖放于超净工作台风干表面水分；用镊子夹取上述干燥的含有洗发水溶液的纸片紧贴于培养基表面，每皿放34片，盖好平皿置于32 培养箱内培养40 h左右，用游标卡尺测量抑菌环直径，7 mm认为没有抑菌作用。1.4 消费者感官性能评价方法1.4.1 内部消费者测试方法制备无去屑剂的空白洗发水作为对照样，用确定的去屑方案和空白洗发水制备成去屑洗发水作为测试样，筛选4名有头屑测试者，其中2名使用对照样，另外2名使用测试样，连续使用28 d。使用方法：按自己的使用习惯，连续不间断样品。测试区域：前额发际线正中点向后5 cm处。测试时间：使用前、使用14 d后和使用28 d后。测试仪器：皮肤表面纹理分析系统VisioScan VC20。1.4.2 第三方人体测试方法第三方测评机构筛选31名有头屑的测试者，先使用无去屑剂的空白样1周，再连续使用去屑中国洗涤用品工业工业与公共设施清洁342024年第3期（总276期）测试样品14 d后、28 d后通过皮肤科医生判断和VisioScan VC20拍摄判断去屑效果。1.5 耐热稳定性评价方法将含吡硫鎓锌的市场样和替换吡硫鎓锌的自制洗发水分别置于52 烘箱中考察，15 d后取出恢复至室温，观察外观变化。2 结果与讨论2.1 四种去屑剂的MIC结果在无去屑剂空白样洗发水基础上添加1%质量分数的去屑剂，再稀释成不同浓度（以去屑剂的质量算）。比较氯咪巴唑、吡罗克酮乙醇胺盐、吡硫鎓锌和水杨酸四种去屑成分对糠秕马拉色菌和限制性马表1 限制性马拉色菌和糠秕马拉色菌的MIC 样品 MIC/ppm 限制性马拉色菌 糠秕马拉色菌空白样吡硫鎓锌空白样吡罗克酮乙醇胺盐空白样氯咪巴唑空白样水杨酸5012.5400400252525400表2 不同方案的抑菌率和抑菌环 样品 pH值 抑菌率/%抑菌环/mm 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌空白样空白样+0.1%吡罗克酮乙醇胺盐空白样+0.2%吡罗克酮乙醇胺盐空白样+0.3%吡罗克酮乙醇胺盐空白样+0.4%吡罗克酮乙醇胺盐空白样+0.1%氯咪巴唑空白样+0.2%氯咪巴唑空白样+0.3%氯咪巴唑空白样+0.4%氯咪巴唑空白样+0.2%水杨酸空白样+0.2%水杨酸空白样+0.3%水杨酸6.236.286.286.286.286.266.266.326.335.634.435.620.00.019.224.042.327.469.987.699.90.00.05.00.00.023.142.360.20.00.00.00.00.00.00.07.007.007.007.467.8910.8814.4214.9316.697.007.007.007.007.007.007.638.347.007.007.007.007.007.007.00拉色菌的MIC（文中所有的百分数均为活性物的质量分数）。数据为3次实验结果的平均值，见表1。由表1可知，四种去屑成分中，吡罗克酮乙醇胺盐对限制性马拉色菌的MIC最小，其次是吡硫鎓锌，氯咪巴唑和水杨酸。吡硫鎓锌、吡罗克酮乙醇胺盐和氯咪巴唑对糠秕马拉色菌的MIC均在25 ppm左右，水杨酸对糠秕马拉色菌的MIC400 ppm。2.2 抑菌环和抑菌率实验结果2.2.1 四种去屑剂的抑菌率和抑菌环结果考察了在无去屑剂空白样洗发水基础上，添加不同加量的去屑剂或相同加量的去屑剂在不同pH值下对糠秕马拉色菌和限制性马拉色菌的抑菌率和抑菌环，数据为3次实验结果的平均值，见表2。35功效型个人洗护专题表2（续）不同方案的抑菌率和抑菌环 样品 pH值 抑菌率/%抑菌环/mm 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌空白样0.3%水杨酸空白样0.4%水杨酸空白样0.4%水杨酸空白样0.5%吡硫鎓锌4.445.634.446.2819.612.030.699.90.00.00.099.97.007.007.0014.097.007.007.0013.09表3 不同方案的抑菌率和抑菌环 样品 pH值 抑菌率/%抑菌环/mm 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌空白样0.1%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑空白样0.2%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑空白样0.25%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑空白样0.3%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑空白样0.5%吡硫鎓锌6.256.256.286.276.2899.999.999.999.999.90.054.699.999.999.915.6915.7215.0315.7314.297.007.357.818.0312.96从表2数据看出，吡硫鎓锌对两种菌的抑菌率和抑菌环的效果最好，氯咪巴唑对糠秕马拉色菌的作用效果明显，加量0.4%时对糠秕马拉色菌的抑菌率可以99.9%，吡罗克酮乙醇胺盐对两种马拉色菌的抑菌率随加量的提高而增强，对限制性马拉色菌的抑菌率比糠秕马拉色菌的作用更好。水杨酸单独使用，加量在0.4%及以下时，对两种马拉色菌基本没有抑制效果。推测吡罗克酮乙醇胺盐和氯咪巴唑组合的方案有比较好的效果。2.2.2 去屑剂组合的抑菌率和抑菌环结果根据表2的结果，将氯咪巴唑的加量定在0.4%，组合不同加量的吡罗克酮乙醇胺盐，数据为3次实验结果的平均值，见表3。从表3结果可知，随着吡罗克酮乙醇胺盐加量的提高，对限制性马拉色菌的抑菌作用增强，体现在限制性马拉色菌的抑菌率和抑菌环数据上，可见吡罗克酮乙醇胺盐达到一定浓度后对限制性马拉色菌的抑制作用是明显的，0.25%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑的性价比最高，除了对限制性马拉色菌的抑菌环不如吡硫鎓锌，其他结果均不差于吡硫鎓锌。2.2.3 去屑组合与市场样的比较将确定的去屑组合（0.25%吡罗克酮乙醇胺盐0.4%氯咪巴唑）与部分去屑洗发露（市场样1、2、3不含吡硫鎓锌，市场样4含吡硫鎓锌）做抑菌率和抑菌环对比，数据为3次实验结果的平均值，见表4。中国洗涤用品工业工业与公共设施清洁362024年第3期（总276期）表4 不同方案的抑菌率和抑菌环 样品 pH值 抑菌率/%抑菌环/mm 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌 糠秕马拉色菌 限制性马拉色菌市场样1市场样2市场样3市场样4空白样去屑组合6.237.025.216.426.2899.999.999.999.999.999.999.999.999.999.97.4111.697.1714.5315.907.6510.007.7813.148.11从表4结果看出，0.25%吡罗克酮乙醇胺盐+0.4%氯咪巴唑的配方体系对两种马拉色菌的抑菌率、抑菌环和MIC在不含吡硫鎓锌的市场样中处于较高水平；与含吡硫鎓锌的市场样相比，除了限制性马拉色菌的抑菌环数据稍低，其他指标均相当。2.3 消费者感官性能评价结果2.3.1 内部消费者感官评价制备无去屑剂的空白洗发水，加入0.5%吡硫鎓锌为测试样1、加入0.25%吡罗克酮乙醇胺盐和0.4%氯咪巴唑为测试样2。筛选4名有头屑的测试者，2名使用测试样1，另外2名使用测试样2，结果见表5。从表5看出，测试样2的去屑效果不差于测试样1，二者的去屑效果在14 d后就表现明显，28 d后仍保持健康无头屑状态，均具有去屑效果。2.3.2 第三方消费者感官评价将确定的去屑方案制备成100年润发柔亮去屑调理洗发露，送第三方测去屑功效。表5 使用前后的去屑效果 测试者编号 时间点 D0 D14 D28测试样1-1测试样1-237功效型个人洗护专题表5（续）使用前后的去屑效果 测试者编号 时间点 D0 D14 D28测试样2-1测试样2-2检验项目：去屑功效类测试。测试人数：31人。检测依据：参考团体标准T/ZHCA 0192022化妆品去屑功效测试方法。检验机构：华测检测认证集团股份有限公司。评价方法：皮肤科医生判断和VisioScan VC20拍摄使用前后对比照片。检测结论：与使用前相比，使用测试样品14 d后的头屑等级评分显著性下降；与使用前相比，使表6 皮肤科医生对头屑等级评分结果 描述性统计 头屑等级评分值 D0 D14 D28均值标准差变化率（使用后使用前）/使用前正态性检验P值显著性P值（该时间点与D0比较）差异性结果（该时间点与D0比较）3.4 0.5 0.0003.0 0.6 11.76%0.0250.001有显著性差异2.7 0.6 20.59%0.0050.001有显著性差异用测试样品28 d后的头屑等级评分显著性下降；该测试样品有去屑功效。数据见表6和表7。2.4 耐热稳定性评价将含吡硫鎓锌的洗发水市场样和替换吡硫鎓锌的自制洗发水分别置于52 烘箱中考察，15 d后取出恢复至室温，观察外观变化。可以看出经过52 耐热15 d，吡硫鎓锌的洗发水市场样出现分层，替换吡硫鎓锌的自制洗发水稳定性好于含吡硫鎓锌的洗发水市场样（图2）。中国洗涤用品工业工业与公共设施清洁382024年第3期（总276期）表7 部分图片案例 测试者编号 时间点 D0 D14 D28NO.02NO.15NO.32图2 耐热稳定性对照39功效型个人洗护专题3 结论以糠秕马拉色菌和限制性马拉色菌为指示菌，本研究筛选出在去屑洗发水中替换去屑剂吡硫鎓锌去屑体系：0.25%吡罗克酮乙醇胺盐加0.4%氯咪巴唑，含该体系的洗发水在体外去屑评价（抑菌率、抑菌环和MIC）的结果均不差于含吡硫鎓锌的洗发水。该去屑体系的第三方人体去屑功效测试结果表明：与使用前相比，使用14 d后的头屑评分显著性下降；与使用前相比，使用28 d后的头屑评分显著性下降；体外去屑评价与人体去屑测试的结果一致，该去屑体系具有去屑功效。通过52 耐热稳定性考察，替换吡硫鎓锌的洗发水体系的稳定性显著好于含吡硫鎓锌的洗发水。参考文献1 胡青,于泓,钟吉强,等.吡硫翁锌作为去屑剂的研究进展J.日用化学品科学,2012,35(6):29-32.2 Commission Regulation(EU)2021/1902 of 29 October 2021 amending Annexes II,III and V to Regulation(EC)No 1223/2009 of the European Parliament and of the Council as regards the use in cosmetic products of certain substances classified as carcinogenic,mutagenic or toxic for reproduction(Text with EEA relevance)J.Official Journal,2021,L 387:120-1253 宋杰,赵文忠,洪盛杰.常用去屑剂的安全研究进展J.日用化学品科学,2012,35(7):20-23.4 杨建中.有效去屑香波技术的设计原理J.中国化妆品,2008(7):82-87.5 黄淑明,于田,龚盛昭.去屑功效评价研究J.香料香精化妆品,2021(4):64-67.6 潘敬灵,梁玉婷,刘小赟,等.具有抗限制性马拉色菌活性中药的筛选及其活性成分初步研究J.中国皮肤病学杂志,2020,34(7):759-764.7 谭锦泉.糠秕孢子菌致病性和致病机理的新概念J.国外医学-皮肤病学分册,1989(2):69-72.Study on Anti-Dandruff Protocol Alternative to Zinc Pyrithione in ShampooLI Chunyan1,2,LIU Ying2*,LI Kaili2,HONG Xiaohua2,WANG Zi2,WANG Nanchun21.Key Lab of Green Cleaning Technology&Detergent of Zhejiang Province,Hangzhou,Zhejiang 310051,China;2.NICE Zhejiang Technology Co.,Ltd,Hangzhou,Zhejiang 310051,ChinaAbstract:With the ban on zinc pyrithione in the EU,the quest for an alternative dandruff agent becomes imperative.This study utilized Malassezia furfur and Malassezia restricta as indicator bacteria,employing self-established in vitro methods to screen and evaluate potential dandruff agents.These methods included assessing bacteriostatic rate,bacteriostatic ring formation,and minimum inhibitory concentration.By comparing the dandruff efficacy of zinc pyrithione,ketoconazole ethanolamine,climbazole,and salicylic acid,a dandruff treatment alternative was selected,which includes 0.25%ketoconazole ethanolamine salt and 0.4%climbazole to replace zinc pyrithione.The dandruff shampoo formulated with this dandruff treatment alternative was compared with a shampoo containing zinc pyrithione.It was found that after continuous use for 14 and 28 days,there was a significant reduction in dandruff with both shampoos,indicating their efficacy in reducing dandruff.Results from third-party human dandruff efficacy testing of this dandruff treatment alternative showed a significant decrease in dandruff scores after 14 and 28 days of use.This finding indicates its effective dandruff reduction properties.Through heat stability testing,the shampoo system replacing zinc pyrithione demonstrated significantly better stability compared to the shampoo containing zinc pyrithione.Keywords:replacement of zinc pyrithionium;Malassezia;dandruff removal test中国洗涤用品工业工业与公共设施清洁402024年第3期（总276期）