【原料·防腐】常用防腐剂IPBC
2017.07.19
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今天小古和大家分享一款常用的防腐剂——碘丙炔醇丁基氨甲酸酯
碘丙炔醇丁基氨甲酸酯，INCI名为lodopropynyl butylcarbamate，简称IPBC，是一种卤化不饱和有机化合物。
CAS号：55406-53-6
分子式：C8H12INO2
结构式：
起到杀菌效果的基团为：
式中R表示一个取代或未被取代的烷基、环烷基、芳香烷基或芳香基基团，这个基团有1~20个碳原子，并且含有m个键，m和n是1~3之间的整数。
外观：灰白色或白色结晶粉末
熔点：55-56℃
0.1%IPBC水溶液的pH值：4.5~5.5
IPBC难溶于水，20℃在水中的溶解度为156mg/L，可溶于芳香族和乙醇溶剂，易溶于表面活性剂、乳化剂、极性溶剂。通常我们添加至配方时会先用丙二醇助溶然后再加入。
IPBC具有广谱的防霉性能，在配方中通常是用作真菌抑制剂。
现如今行业认可的化妆品防腐剂作用原理有三类，一类是引起膜的通透性丧失使细胞内容物渗出，丧失活性；第二类是抑制或损坏细胞重要酶的活性，通常是酶的活性部位与细胞中的巯基或羟基反应使酶失活；第三类是破坏菌基因物质，组织细胞合成及生理活动。
IPBC抑制真菌的作用原理为第二类，抑制真菌重要酶的活性。
IPBC常与抗细菌防腐剂搭配使用，比如咪唑烷基脲、双（羟甲基）咪唑烷基脲等复配。
IPBC在强氧化剂下性质稳定，但在强还原剂、强酸和强碱中不稳定，因而要求在pH=4~9，温度40℃以下加入。
下图为IPBC在欧盟化妆品法规中的要求（图片摘自《化妆品中防腐剂的特性与法规沿革》_孙晓青）
我国《化妆品安全技术规范》（2015版）中对IPBC的使用指导与欧盟法规中一致
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IPBC溶液对真菌的杀菌性能
以下表格为IPBC对真菌的MIC（最小抑菌浓度）
（数据摘自网络《IPBC 20 杀真菌剂产品可有效抑制真菌滋生》https://wenku.baidu.com/view/3f8524380912a216147929e2.html）
上面数据显示IPBC对多种真菌皆具有非常强的杀灭效果，同时我们也发现IPBC对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌也有一定的抑制作用，那么它对细菌的杀灭效果如何呢？下面来看看“别人家”做的实验！
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IPBC溶液对细菌的杀菌性能研究
实验：不同浓度IPBC对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭效果
实验方法：悬液定量杀菌法
样品：
1. IPBC溶液配置：用40%的乙醇水溶液分别配制浓度为1600mg/L、800mg/L、500mg/L、400mg/L、200mg/L的IPBC醇
2. 金黄色葡萄球菌、大肠杆菌各自制成菌悬液：取试验菌的营养琼脂斜面新鲜培养（18~24h）吸取4mlTPS加入斜面试管内，反复吹洗，洗下菌苔，制成菌悬液。
实验操作
1. 取无菌大试管，先加入0.5ml上面所说的菌悬液， 再加入0.5ml有机干扰物质，混合均匀。置于20℃左右水浴中5min后，加入4.0ml上述的IPBC乙醇溶液，并立即计时。
2. 加入IPBC后待时间到达预设时间点，取出0.5ml混合溶液加入到4.5ml经灭菌的中和剂中，混合均匀（中和掉未反应的IPBC）。
3. 加中和剂后10min中分别1.0ml样液，按活菌计数法测定存活菌数，每管液接种2个平皿。用稀释液（TPS）替代IPBC醇溶液，进行平行试验，作为阳性对照。
4. 计算各次试验的杀菌对数值。
结果
1. IPBC对金黄色葡萄球菌杀灭效果
表1为IPBC对金黄色葡萄球菌杀灭效果试验数据，图1为IPBC对金黄色葡萄球菌杀灭效果曲线。
由图2的曲线可以看到， IPBC醇溶液可以在10 min内对金黄色葡萄球菌达到一定的杀灭效果，浓度越高，杀灭曲线的斜率越大，说明杀灭效果越好。随着时间的延长，杀灭曲线渐趋平缓。
2. IPBC对大肠杆菌的杀灭效果
下表2是不同浓度IPBC醇溶液对大肠杆菌的杀灭效果实验数据，图2为杀灭效果与时间曲线。
（数据摘自《碘丙炔醇丁基氨甲酸酯醇溶液杀菌效果研究》_李虹霖）
由上面表2可以可以看到，要达到消毒效果（杀灭对数值 ＞5．00），1 600 mg/L、800mg/L IPBC 醇溶液只需作用 10 min；500 mg/L、400mg/L IPBC醇溶液只需作用20 min；200 mg/L IPBC 醇溶液只需作用 30 min。
对比IPBC对两种不同菌种的杀灭效果可以看到，200mg/L的IPBC醇溶液作用5min对大肠杆菌的杀灭对数为1.12，但对金黄色葡萄球菌的杀灭对数才0.99；
而1600ml/L IPBC醇溶液作用5min对大肠杆菌的杀灭对数值为4.93，对金黄色葡萄球菌的杀灭对数值为3.02。
由此可见IPBC醇溶液对大肠杆菌的杀灭效果要比金黄色葡萄球菌好，而大肠杆菌属于革兰阴性菌，金黄色葡萄球菌属于革兰阳性菌，因而推测，IPBC对于革兰阴性菌的杀灭效果更好一些。
总结：
按照上面的实验数据看来，IPBC对细菌的杀灭效果并不咋地，在配方中，IPBC主要还是担负抑制真菌的重任呐！不过，现如今IPBC有各种衍生物，某些衍生物对细菌的抑制作用大概是有所加强的，这样的IPBC衍生物才算是广谱杀菌剂啊！
什么？有哪些衍生物？
额。。。。。先让小古学习学习然后整理整理再分享给大家哈！
参考文献：
碘丙炔醇丁基氨甲酸酯醇溶液杀菌效果研究_李虹霖
碘代丙炔基氨基甲酸酯的防腐性能评价_翟炜
碘代丙炔基氨基甲酸酯类化合物的改性及防腐性能研究_翟炜
化妆品中防腐剂的特性与法规沿革_孙晓青
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