水分活度檢測在化妝品防腐劑研究中的應用

水分活度是影響化妝品保存的主要參數(shù)之一。

水是大多數(shù)食品、藥品和化妝品中最大的成分。水分活度是Levis和Randall在20年代引入的概念，用于測量水的生物可利用性以進行生物反應。

實際上，微生物（細菌或真菌）需要“自由”水或可利用的水來自我繁殖。但是需要注意的是，水分活度不代表水分含量，而是水的可利用性。這種水分活度可以通過水分活度儀測量，并且在0-1之間。水分活度越高，自由水的量越大，微生物自身繁殖更快。大多數(shù)細菌需要水分活度在0.90 aw以上才能生長，盡管大多數(shù)變質(zhì)霉菌從0.60 aw就會生長。

因此，這種水分活度是影響產(chǎn)品保存的主要參數(shù)之一。它已經(jīng)廣泛應用于食品加工行業(yè)，也越來越多的用于化妝品領(lǐng)域。因此，它是NF ISO 29621標準參考的參數(shù)之一，根據(jù)該標準，水分活度小于0.75 aw的產(chǎn)品具有低微生物風險。唇膏、口紅、腮紅等屬于該類別。但是，我們應該指出，這種低微生物風險產(chǎn)品的概念不能只基于一個參數(shù)，而是依賴于多因素分析，同時考慮到與產(chǎn)品相關(guān)的物理化學參數(shù)（pH、營養(yǎng)物質(zhì)和競爭），與制造環(huán)境相關(guān)的參數(shù)（溫度、包裝類型等）和與產(chǎn)品使用條件相關(guān)的參數(shù)（PAO等）

通過分析水分活度與微生物生長的相關(guān)性來尋找控制化妝品微生物污染的方法。結(jié)果表明通過降低水分活度可以提高化妝品的安全穩(wěn)定性，為控制化妝品微生物污染、減少化妝品中防腐劑的用量及微生物限度檢查等提供了新方法和理論指導。

化妝品上市前應進行必要的檢驗，檢驗方法包括相關(guān)理化檢驗方法、微生物檢驗方法、毒理學試驗方法和人體安全試驗方法等，而微生物檢驗是化妝品質(zhì)量檢測中的重要環(huán)節(jié)�；瘖y品富含營養(yǎng)物質(zhì)，且pH值介于4～7，具備微生物生長繁殖的適宜條件。近年來，在化妝品的抽查檢驗工作中發(fā)現(xiàn)微生物污染問題是化妝品不合格的主要原因，幾乎每年都有好幾批次產(chǎn)品的細菌和霉菌超標。而且，除去單劑量包裝產(chǎn)品，化妝品從開封到使用完畢之間還存在著二次污染的可能，隨著使用時間的延長，若未合理控制好環(huán)境溫度和濕度，微生物污染情況就會越嚴重。目前防控化妝品中微 生物的主要手段是添加防腐劑以抑制微生物的生長繁殖，但實際上大部分防腐劑對人體皮膚有刺激性，存在不安全隱患。

水分活度（water activity，aw）是評價食品微生物安全性和產(chǎn)品穩(wěn)定性的重要依據(jù)，1957年食品微生物學家 Scott 提出水分活度的概念以及食品 中微生物生長與水分活度之間的關(guān)系。自此，水分活度理論在食品行業(yè)得到了廣泛應用，也為食品的貯存方式和微生物安全性檢測方面提供了良好的理論依據(jù)。而把水分活度的概念引入到化妝品行業(yè)微生物控制方面來，希望能對化妝品微生物污染控制有一定的幫助和參考。

防腐劑是以抑制微生物在化妝品中的生長為目的而在化妝品中加入的物質(zhì)，在一定濃度下能抑制細菌、真菌等微生物的生長�！痘瘖y品安全技術(shù)規(guī)范》（2015年版）中列出的準用防腐劑有51類，化妝品中常用的幾種防腐劑：甲基氯異噻唑啉酮、甲基異噻唑啉酮混合物、4-羥基苯甲酸及其鹽類和酯類和三氯生等均為化學制劑，對人體皮膚有刺激性，容易引起過敏。也有數(shù)據(jù)表明防腐劑有可能會導致細菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性。雖然技術(shù)規(guī)范規(guī)定了化妝品使用時的大允許限量，但是每日使用的化妝品種類較多，防腐劑總暴露量增加，就有可能導致風險疊加。水分活度低的化妝品制劑，本身就具有抵制微生物生長的性能，在添加防腐劑時也可以考慮少添加或者不添加[14-17]。因此，通過控制化妝品中的水分活度來調(diào)整產(chǎn)品的配方及其工藝，減少防腐劑的用量，對提高整個防腐體系的抗微生物能力有很大幫助。

各種微生物生長都有低水分活度的要求，結(jié)合水分活度可以對化妝品微生物污染進行控制，在減少化妝品中防腐劑應用方面有重要意義。但是，化妝品的使用性質(zhì)導致單劑量包裝的產(chǎn)品較少，多劑量制劑在開封后到使用結(jié)束的過程中存在著二次污染的可能。在化妝品的生產(chǎn)過程中，原料、操作人員、生產(chǎn)環(huán)境、儀器設(shè)備等都不可避免的會帶入微生物，控制水分活度可一定程度上減少其中的微生物生長繁殖，但是并不代表就沒有微生物存在。化妝品開封后，在適宜的溫、濕度下，接觸到外來的微生物以及本來存在的休眠微生物，很容易就帶來嚴重的二次污染。因此，在結(jié)合水分活度控制微生物污染的基礎(chǔ)上，研究化妝品的配方組成、包裝材料等對化妝品的質(zhì)量安全有很大幫助。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露點水分活度儀，采用鏡面冷卻露點傳感器和創(chuàng)新的智能控制模式，分辨率高達0.0001aw，準確性0.003aw，，5min之內(nèi)即可完成測試，可以準確、快速測出樣品的水活度值（aw）。

并且，該設(shè)備運用新的校準和精確的溫度控制系統(tǒng)，可以使樣品倉內(nèi)溫度迅速達到指定溫度（如25℃）。另外，該設(shè)備可控制樣品室內(nèi)溫度：15-50℃，并帶有TEST LIFE模擬程序，可以幫助用戶測定不同溫度條件下樣品的水分活度，為產(chǎn)品的儲存溫度和包裝條件提供有效的判斷依據(jù)，對于判斷產(chǎn)品真實貨架壽命具體實際的參考意義。