洗發水中替代吡硫鎓鋅的去屑方案研究

李春燕 劉 英＊ 李凱利 洪曉華 王 梓 王南春

1.浙江省綠色清潔技術及洗滌用品重點實驗室，浙江杭州，310051；

2.納愛斯浙江科技有限公司，浙江杭州，310051

吡硫鎓鋅作為去屑劑已有60多年的使用歷史[1]，歐盟（EU）是化妝品行業最發達的地區之一，在化妝品監管方面的政策法規和技術方法均處于世界前列，關注歐盟化妝品法規的進展，對我國化妝品監管體系的完善和行業的發展具有積極意義。2021年歐盟發布化妝品法規修訂案，從2022年3月起，禁止吡硫鎓鋅在洗護發產品中作為去屑劑使用[2]。因此用吡硫鎓鋅作為去屑劑的洗發水體系需要儲備新的去屑方案。

大量文獻報道馬拉色菌的過度繁殖是導致頭皮屑產生的重要原因，頭皮上馬拉色菌數量的減少和消亡直接反映為頭皮屑的減少[3-4]。因此，不少去屑劑原料的功效評價都采用對馬拉色菌的抑制能力作為指標[5]。研究發現，導致頭屑產生的馬拉色菌為限制性馬拉色菌和卵型糠秕馬拉色菌[6-7]，能抑制限制性馬拉色菌和糠秕馬拉色菌的產品將被認為具有去屑效果。本文與黃淑明等[5]的觀點相似，認為去屑劑與去屑洗發水的抑菌效果并不完全一致，因此沒有單獨研究單一去屑劑的體外抑菌效果，而是用完整的去屑洗發水配方作為測試樣。

去屑洗發水中，除吡硫鎓鋅做去屑劑外，使用頻率較多的去屑劑還有氯咪巴唑、吡羅克酮乙醇胺鹽和水楊酸，2018—2022年去屑洗發產品中使用氯咪巴唑、吡羅克酮乙醇胺鹽、吡硫鎓鋅和水楊酸的比例（數據來源英敏特）見圖1。

圖1 2018—2022年，去屑洗發產品中氯咪巴唑、吡羅克酮乙醇胺鹽、吡硫鎓鋅和水楊酸的使用比例

本研究通過比較氯咪巴唑、吡羅克酮乙醇胺鹽、水楊酸的去屑效果，篩選出對糠秕馬拉色菌和限制性馬拉色菌具有較好抑菌率、抑菌環和最小抑菌濃度的方案。該方案穩定性更好，通過了人體去屑測試，取得第三方人體去屑測試的功效報告。

1 實驗部分

1.1 主要材料、試劑與儀器

糠秕馬拉色菌（Malasseziafurfur，ATCC44344），廣東省微生物菌種保藏中心；限制性馬拉色菌（Malasseziarestricta，ATCC96810），中國微生物菌種查詢網；沙氏葡萄糖瓊脂培養基（SDA），美國BD公司；牛膽鹽、營養肉湯培養基，廣東環凱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；吡硫鎓鋅，Kolon Life Science；吡羅克酮乙醇胺鹽，科萊恩化工科技（上海）有限公司；氯咪巴唑，上海寰球實業發展有限公司；水楊酸，衢州市展宏生物科技有限公司；糠秕馬拉色菌所用培養基：沙氏葡萄糖瓊脂培養基基礎上添加1%吐溫40和0.5%牛膽鹽；限制性馬拉色菌用培養基：沙氏葡萄糖瓊脂培養基基礎上添加1%吐溫40。

生物安全柜，美國Thermo Fisher Scientific公司；MLS-3781L-PC高壓蒸汽滅菌器，松下健康醫療器械株式會社；VORTEX GENIUS3 渦旋振蕩器、數顯型試管振蕩器Roller 10 digital，IKA公司；低溫培養箱Binder KB240，德國賓德Binder公司；皮膚表面紋理分析系統VisioScan VC20，Courage+Khazaka Cologne Germany。

1.2 菌懸液的制備

取二代馬拉色菌菌株凍存管進行連續傳代，取第五代培養基新鮮菌苔至P B S 稀釋液中制備菌液并做適當稀釋備用，要求濃度為（1×106～1×107） CFU/mL。方法參考QB/T 2738—2023《日化產品抗菌抑菌效果的評價方法》中7.2.2.5菌液制備過程。

1.3 體外去屑性能評價方法

1.3.1 最小抑菌濃度（MIC）的測試方法

參考《消毒技術規范》（2002年版）2.1.8.3中的瓊脂稀釋法并加以改進，在無去屑劑空白樣洗發水基礎上添加1%質量分數的去屑成分，分別對倍系列稀釋到不同的濃度（以去屑劑的質量算），同時分別配置兩種馬拉色菌對應的雙倍濃度的培養基滅菌備用，分別取9 mL系列稀釋的洗發水溶液至培養皿中，將50 ℃左右的雙倍濃度的培養基9 mL加入培養皿，混勻待凝固后，吸取菌懸液一滴點種在含有去屑劑的培養基表面，每皿點中3～4個點位，放于32 ℃條件下培養7 d觀察結果。

1.3.2 抑菌率的測試方法

參考QB/T 2738—2023《日化產品抗菌抑菌效果的評價方法》中懸液定量法，洗發水作用濃度10%，作用時間2 min，產品測試濃度樣液與加入菌作用完成后，直接取樣1 mL（不做稀釋）于培養皿內做菌落計數，同時也對其進行10倍系列稀釋做活菌計數，凝固后培養皿倒置放于32 ℃條件下培養7 d后計算抑菌率。

1.3.3 抑菌環的測試方法

參考《消毒技術規范》（2002年版）2.1.8并加以改進后實驗。具體操作步驟：用打孔器將定性濾紙打成直徑6 mm圓形，高壓滅菌后放于烘箱內干燥，每片圓濾紙片滴加20 μL 10%濃度的洗發水溶液，放于（47±1） ℃烘箱內干燥30 min；將活化好的馬拉色菌制備成菌懸液，吸取1 mL至馬拉色菌培養基表面，多角度晃動培養皿2～3 min使菌液均勻分布于培養基表面，吸出培養皿多余的菌液，半開蓋放于超凈工作臺風干表面水分；用鑷子夾取上述干燥的含有洗發水溶液的紙片緊貼于培養基表面，每皿放3～4片，蓋好平皿置于32 ℃培養箱內培養40 h左右，用游標卡尺測量抑菌環直徑，≤7 mm認為沒有抑菌作用。

1.4 消費者感官性能評價方法

1.4.1 內部消費者測試方法

制備無去屑劑的空白洗發水作為對照樣，用確定的去屑方案和空白洗發水制備成去屑洗發水作為測試樣，篩選4名有頭屑測試者，其中2名使用對照樣，另外2名使用測試樣，連續使用28 d。

使用方法：按自己的使用習慣，連續不間斷樣品。

測試區域：前額發際線正中點向后5 cm處。

測試時間：使用前、使用14 d后和使用28 d后。

測試儀器：皮膚表面紋理分析系統VisioScan VC20。

1.4.2 第三方人體測試方法

第三方測評機構篩選31名有頭屑的測試者，先使用無去屑劑的空白樣1周，再連續使用去屑測試樣品14 d后、28 d后通過皮膚科醫生判斷和VisioScan VC20拍攝判斷去屑效果。

1.5 耐熱穩定性評價方法

將含吡硫鎓鋅的市場樣和替換吡硫鎓鋅的自制洗發水分別置于52 ℃烘箱中考察，15 d后取出恢復至室溫，觀察外觀變化。

2 結果與討論

2.1 四種去屑劑的MIC結果

在無去屑劑空白樣洗發水基礎上添加1%質量分數的去屑劑，再稀釋成不同濃度（以去屑劑的質量算）。比較氯咪巴唑、吡羅克酮乙醇胺鹽、吡硫鎓鋅和水楊酸四種去屑成分對糠秕馬拉色菌和限制性馬拉色菌的MIC（文中所有的百分數均為活性物的質量分數）。數據為3次實驗結果的平均值，見表1。

表1 限制性馬拉色菌和糠秕馬拉色菌的MIC

由表1可知，四種去屑成分中，吡羅克酮乙醇胺鹽對限制性馬拉色菌的MIC最小，其次是吡硫鎓鋅，氯咪巴唑和水楊酸。吡硫鎓鋅、吡羅克酮乙醇胺鹽和氯咪巴唑對糠秕馬拉色菌的MIC均在25 ppm左右，水楊酸對糠秕馬拉色菌的MIC＞400 ppm。

2.2 抑菌環和抑菌率實驗結果

2.2.1 四種去屑劑的抑菌率和抑菌環結果

考察了在無去屑劑空白樣洗發水基礎上，添加不同加量的去屑劑或相同加量的去屑劑在不同pH值下對糠秕馬拉色菌和限制性馬拉色菌的抑菌率和抑菌環，數據為3次實驗結果的平均值，見表2。

表2 不同方案的抑菌率和抑菌環

從表2數據看出，吡硫鎓鋅對兩種菌的抑菌率和抑菌環的效果最好，氯咪巴唑對糠秕馬拉色菌的作用效果明顯，加量≥0.4%時對糠秕馬拉色菌的抑菌率可以＞99.9%，吡羅克酮乙醇胺鹽對兩種馬拉色菌的抑菌率隨加量的提高而增強，對限制性馬拉色菌的抑菌率比糠秕馬拉色菌的作用更好。水楊酸單獨使用，加量在0.4%及以下時，對兩種馬拉色菌基本沒有抑制效果。

推測吡羅克酮乙醇胺鹽和氯咪巴唑組合的方案有比較好的效果。

2.2.2 去屑劑組合的抑菌率和抑菌環結果

根據表2 的結果，將氯咪巴唑的加量定在0.4%，組合不同加量的吡羅克酮乙醇胺鹽，數據為3次實驗結果的平均值，見表3。

表3 不同方案的抑菌率和抑菌環

從表3結果可知，隨著吡羅克酮乙醇胺鹽加量的提高，對限制性馬拉色菌的抑菌作用增強，體現在限制性馬拉色菌的抑菌率和抑菌環數據上，可見吡羅克酮乙醇胺鹽達到一定濃度后對限制性馬拉色菌的抑制作用是明顯的，0.25%吡羅克酮乙醇胺鹽＋0.4%氯咪巴唑的性價比最高，除了對限制性馬拉色菌的抑菌環不如吡硫鎓鋅，其他結果均不差于吡硫鎓鋅。

2.2.3 去屑組合與市場樣的比較

將確定的去屑組合（0.25%吡羅克酮乙醇胺鹽＋0.4%氯咪巴唑）與部分去屑洗發露（市場樣1、2、3不含吡硫鎓鋅，市場樣4含吡硫鎓鋅）做抑菌率和抑菌環對比，數據為3次實驗結果的平均值，見表4。

表4 不同方案的抑菌率和抑菌環

從表4結果看出，0.25%吡羅克酮乙醇胺鹽+0.4%氯咪巴唑的配方體系對兩種馬拉色菌的抑菌率、抑菌環和MIC在不含吡硫鎓鋅的市場樣中處于較高水平；與含吡硫鎓鋅的市場樣相比，除了限制性馬拉色菌的抑菌環數據稍低，其他指標均相當。

2.3 消費者感官性能評價結果

2.3.1 內部消費者感官評價

制備無去屑劑的空白洗發水，加入0.5%吡硫鎓鋅為測試樣1、加入0.25%吡羅克酮乙醇胺鹽和0.4%氯咪巴唑為測試樣2。篩選4名有頭屑的測試者，2名使用測試樣1，另外2名使用測試樣2，結果見表5。

表5 使用前后的去屑效果

從表5看出，測試樣2的去屑效果不差于測試樣1，二者的去屑效果在14 d后就表現明顯，28 d后仍保持健康無頭屑狀態，均具有去屑效果。

2.3.2 第三方消費者感官評價

將確定的去屑方案制備成100年潤發柔亮去屑調理洗發露，送第三方測去屑功效。

檢驗項目：去屑功效類測試。

測試人數：31人。

檢測依據：參考團體標準T/ZHCA 019—2022《化妝品去屑功效測試方法》。

檢驗機構：華測檢測認證集團股份有限公司。

評價方法：皮膚科醫生判斷和VisioScan VC20拍攝使用前后對比照片。

檢測結論：與使用前相比，使用測試樣品14 d后的頭屑等級評分顯著性下降；與使用前相比，使用測試樣品28 d后的頭屑等級評分顯著性下降；該測試樣品有去屑功效。數據見表6和表7。

表6 皮膚科醫生對頭屑等級評分結果

表7 部分圖片案例

2.4 耐熱穩定性評價

將含吡硫鎓鋅的洗發水市場樣和替換吡硫鎓鋅的自制洗發水分別置于52 ℃烘箱中考察，15 d后取出恢復至室溫，觀察外觀變化。可以看出經過52 ℃耐熱15 d，吡硫鎓鋅的洗發水市場樣出現分層，替換吡硫鎓鋅的自制洗發水穩定性好于含吡硫鎓鋅的洗發水市場樣（圖2）。

圖2 耐熱穩定性對照

3 結論

以糠秕馬拉色菌和限制性馬拉色菌為指示菌，本研究篩選出在去屑洗發水中替換去屑劑吡硫鎓鋅去屑體系：0.25%吡羅克酮乙醇胺鹽加0.4%氯咪巴唑，含該體系的洗發水在體外去屑評價（抑菌率、抑菌環和MIC）的結果均不差于含吡硫鎓鋅的洗發水。該去屑體系的第三方人體去屑功效測試結果表明：與使用前相比，使用14 d后的頭屑評分顯著性下降；與使用前相比，使用28 d后的頭屑評分顯著性下降；體外去屑評價與人體去屑測試的結果一致，該去屑體系具有去屑功效。通過52 ℃耐熱穩定性考察，替換吡硫鎓鋅的洗發水體系的穩定性顯著好于含吡硫鎓鋅的洗發水。