สารกันเสียในเครื่องสำอาง

เครื่องสำอาง เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับใช้ ทา ถู นวด โรย พ่น หยอด ใส่ อบ หรือกระทำด้วยวิธีอื่นใดต่อส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกาย เพื่อความสะอาด ความสวยงาม หรือส่งเสริมให้เกิดความสวยงาม และรวมกระทั่งเครื่องประทินผิวต่างๆ แต่ไม่รวมถึงเครื่องประดับ และเครื่องแต่งตัว ซึ่งเป็นอุปกรณ์ภายนอกร่างกาย (ตามพระราชบัญญัติเครื่องสำอาง พ.ศ.2535) ดังนั้นเครื่องสำอางจึงเป็นผลิตภัณฑ์ที่สัมผัสกับผิวหนังโดยตรง และจำเป็นต้องคำนึงความสะอาดเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะความสะอาดในการผลิต ซึ่งรวมถึงความสะอาดของวัตถดิบ วัสดุที่ใช้ในการผลิต กระบวนการผลิต และบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ สิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อปริมาณจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์ เนื่องจากการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณธภายนอกของผลิตภัณฑ์ เช่น ถ้าผลิตภัณฑ์เป็นของเหลว ก็จะทำให้เกิดการแยกชั้น การเปลี่ยนสี กลิ่น มีแก๊ส เกิดขึ้น ทำให้อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์สั้นลง ดังนั้นในการผลิตเครื่องสำอางจึงมีการเติมสารกันเสีย (preservative)เพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ โดยสารกันเสียจะช่วยลดปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ซึ่งเกิดจากการปนเปื้อนในระหว่างการผลิตและการใช้งาน ช่วยยืดอายุของผลิตภัณฑ์ให้ยาวนานขึ้น ซึ่งการเติมสารกันเสียลงในผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับสมบัติของสารกันเสียชนิดนั้นๆโดยเลือกให้เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์ เพื่อความปลอดภัยของผู้บริโภค สมบัติที่ดีของสารกันเสียโดยทั่วไปคือ

• มีขอบเขตการออกฤทธิ์ที่กว้าง หมายถึงเมื่อใช้ในปริมาณที่เหมาะสม สามารถทำลายเชื้อจุลินทรีย์ได้หลายชนิด
• ไม่ออกฤทธิ์ขัดกับส่วนประกอบอื่นๆในตำรับทั้งส่วนประกอบสำคัญและสารปรุงแต่งอื่นๆ
• สามารถละลายได้ดีเมื่อผสมกับส่วนประกอบอื่นๆในตำรับ
• ไม่เป็นพิษหรือทำให้เกิดอาการแพ้
• มีสี กลิ่น รส และความคงตัวดี
• ไม่ทำปฏิกิริยากับภาชนะบรรจุ
• ราคาไม่แพง

สารกันเสียที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง สามารถแยกออกเป็นกลุ่มได้ดังนี้คือ

1. พาราเบนเอสเทอร์ (Paraben esters) หรือ พาราไฮดรอกซีเบนโซเอด เอสเทอร์ (p-hydrixybenzoate eaters) เป็นสารกันเสียที่นิยมมากที่สุดในเครื่องสำอาง ได้แก่ เมทิลพาราเบน (methylparaben) โพรพิลพาราเบน (propylparaben) บิวทิลพาราเบน (butylparaben) เป็นต้น สารนี้มีผลต่อการซึมผ่านของสารต่างๆผ่านผนังเซลล์ของเชื้อ จึงสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อได้ สารกลุ่มนี้ออกฤทธิ์ต่อเชื้อรา ยีสต์ และเชื้อแบคทีเรียแกรมบวก เช่น Staphylococcus แต่หากให้ต้องการออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ เช่น Pseudomonas,E.coli อาจต้องใช้ร่วมกับสารกันเสียกลุ่มอื่น สารกลุ่มนี้สามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อได้ดีในช่วงความเป็นกรด-เบส (pH) ที่กว้าง ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดที่ความเป้นกรด-เบส 8.0 โดยกระทรวงสาธารณสุขแนะนำให้ใช้ได้ไม่เกินร้อยละ0.4 เมื่อใช้เอสเทอร์ชนิดเดียวกัน และไม่เกินร้อยละ 0.8 ในกรณีที่ใช้เอสเทอร์หลายชนิด
2. อนุพันธ์ฟีนอล (Phenal derivatives) สารกลุ่มนี้ดีรับความนิยมน้อยเมื่อเทียบกับสารกันเสียชนิดอื่น เนื่องจาก ฟีนอล ซึ่งเป็นสารต้นแบบในกลุ่มนี้เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต ปกติถูกใช้เป็นยาฆ่าเชื้อที่ใช้กับสิ่งไม่มีชีวิต แต่ภายหลังมีการดัดแปลงโครงสร้างทางเคมีให้ลดความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต และมีฤทธิ์ต้านเชื้อจุลินทรีย์เพิ่มมากขึ้น จึงมีการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง สารกลุ่มนี้ออกฤทธิ์ผ่านผนังเซลล์เช่นเดียวกับสารในกลุ่มพาราเบนเอสเทอร์ ตัวอย่างสารในกลุ่มอนุพันธ์ฟีนอล ได้แก่ ออร์โท-ฟีนอลฟีนอล (o-phenylphenol) คลอโรไซลีนอล (chloroxylenal) ไตรโคลซาน (triclosan) และรีซอร์ซินอล (resorcinol) ไตรโคลซานเป็นสารกันเสียที่ใช้กันมากในผลิตภัณฑ์หลายชนิด เช่น ยาสีฟัน สบู่ระงับกลิ่น สารขจัดกลิ่นตัว สารระงับเหงื่อ โดยกระทรวงสาธารณสุขได้กำหนดปริมาณของไตรโคลซานให้ใช้ได้ในอัตราส่วนสูงสุดไม่เกินร้อยละ 0.3
3. แอลกอฮอล์ (Alcohols) แอลกอฮอล์ที่ถูกนำมาใช้เป็นสารกันเสียในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ได้แก่ เอทานอล (ethanol) ไอโซโพรพานอล (isopropanol) โพรพิลีนไกลคอล (propylene glycol) ฟีนอกซีเอทานอล (phenoxyethanol) เบนซิลแอลกอฮอล์ (benzyl alcohol) ฟีเนทิลแอลกอฮอล์ (phenethyl alcohol) สารกลุ่มนี้จะต้องใช้ในปริมาณหรือความเขมข้นที่สูงจึงจะสามารถป้องกันเชื้อจุลินทรีย์ได้ ตัวอย่างเช่น เอทานอล ต้องใช้ในปริมาณมากกว่าร้อยละ 4 จึงจะสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียหรือเชื้อราได้ แต่ไม่นิยมใช้เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบของแอลกอฮอล์จะทำให้ผิวแห้งง่าย
4. กรดอินทรีย์ และเกลือ (Organic acids and salts) กรดอ่อนหลายชนิดสามารถนำมาใช้เป็นสารสารกันเสียในผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดซึ่งมีค่าความเป้นกรด-เบสประมาณ 5-6 สารกันเสียในกลุ่มนี้ได้แก่ กรดเบนโซอิก (benzoic acid) กรดซอร์บิก (sorbic acid) กรดแอซิติก(acetic acid) โดยปริมาณที่แนะนำสำหรับกรดเบนโซอิก คื ร้อนละ 0.5 ในผลิตภัณฑ์ที่ไม่ต้องล้างออก ร้อยละ 1.7 ในผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในช่องปาก และร้อยละ 2.5 ในผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้วล้างออก และสำหรับกรดซอร์บิก ร้อยละ 0.1-0.3

นอกเหนือจากในรูปกรดอ่อน ยังนิยมใช้ในรูปเกลือ เนื่องจากสามารถละลายน้ำได้ เช่นโซเดียมเบนโซเอต (sidium benzoate) โพแทสเซียมซอร์เบต (potassium sorbate) โซเดียมแอซีเทด (sodium acetate) อย่างไรก็ตาม การใช้สารในกลุ่มนี้ต้องคำนึงถึงความเป็นกรด-เบสของผลิตภัณฑ์ด้วย

1. สารประกอบไอโซไทอะโซลิโนน สารประกอบกลุ่มนี้สามารป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ได้ดี แม้ใช้ในปริมาณต่ำ ชื่อทางการค้าได้แก่ Kathon® CG (Rohm and Haas Company) ซึ่งเป็นสารผสมระหว่าง 5-คลอโร-2-เมทิล-3(2H)-ไอโซไทอะโซโลน (CMIT) กับ 2-เมทิล-3(2H)-ไอโซไทอะโซโลน (MIT) โดยปริมาณการใช้อยู่ระหว่างร้อยละ 0.02-0.1
2. สารที่แตกตัวให้ฟอร์มาลดีไฮด์ (Formaldehyde donors) ปกติฟอร์มาลดีไฮด์ถูกใช้เป็นสารต้านจุลชีพ แต่ในปัจจุบันไม่มีการใช้ในเครื่องสำอางเนื่องจากค่อนข้างอันตราย จึงมักใช้ในรูปสารที่สามารถแตกตัวให้ฟอร์มาลดีไฮด์ในปริมาณที่มากพอที่จะยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อได้ โดยสารเหล่านี้สามารแตกตัวให้ฟอร์มาลดีไฮด์ในปริมาณที่แตกต่างกัน สารกลุ่มนี้จะละลายน้ำได้ดีและออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ได้ดีที่ ความเป็นกรด-เบสระหว่าง 3 ถึง 9

ตัวอย่างของสารกลุ่มนี้ได้แก่ ไดเมทิลโลไดเมทิลแดนโทอิน(dimethylodimethydantoin ชื่อการค้าคือGlydant®,Glyco,Inc) อนุพันธ์ของอิมิดาโซลิดินิลยูเรีย (imidazolidinyi urea deservatives ชื่อการค้าคือ Germall®115 และ Germall®ll),พอลิเมทอกซี ออกซาโซลิดีน (polymethoxy bicyelic oxazolidine ชื่อการค้าคือ Nuosept®C) ,1-3(-คลอโลอัลลิล)-3,5,7-ไทรแอซา-1-ไนอะดาแมนเทน ไฮโดรคลอไรด์ (1-(3-chloroally1)-3,5,7-triaza-1-azo-niaadamantane ชื่อการค้าคือQuarternium®15และDowlall®200)

1. สารประกอบโบรโมไนโตร (Bromonitro compounds) สารในกลุ่มนี้ได้แก่ 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol (ชื่อการค้าคือ Bronopol®) และ 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxane (ชื่อการค้าคือ Bronidox®,Boots Co, PLC) เนื่องจากหมู่โบรโนไนโตร (Br-C-NO2) ทำหน้าที่ยังยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีน์ โดยการออกฤทธิ์ต่อเอนไซม์ในเซลล์ของเชื้อจุลินทรีย์ เช่น เอนไซม์ที่มีผลต่อการสร้างหรดนิวคลีอิก และเอนไซม์ที่จำเป็นต่อการรับออกซิเจนเข้าสูเซลล์ ถึงแม้จะออกฤทธิ์คลอบคลุมเชื้อจุลินทรีย์หลายชนิด แต่ให้ผลไม่ดีนักกับเชื้อรา สารนี้ละลายได้ดีในน้ำและมีความคงตัวในสภาวะกรดโดยมีความเป็นกรด-เบส ที่เหมาะสมเท่ากับ6.0 สารกลุ่มนี้ต้องใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้วล้างออกเท่านั้น และปริมาณที่กำหนดให้ใช้คือไม่เกินร้อยละ 0.1
2. สารคีเลต (chelating agents) สารในกลุ่มนี้ ได้แก่ กรดแอทธิลีนไดเอมีนเตตระแอซีติก (ethylenediamine tetracetic,EDTA) ในรูปของเกลือโพแทสเซียมหรือโซเดียม ซึ่งมีความสามารถในการยั้บยั้งเชื้อจุลินทรีย์ได้ แต่เมื่อใช้ร่วมกับสารกันเสียตัวอื่น จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเชื้อแบคทีเนียแกรมลบ (gram-negative bacteria) สารกลุ่มนี้จะทำหน้าที่จักับโลหะแมกนีเซียม (Mg) ซึ่งอยู่ในผนังเซลล์ของเชื้อจุลินทรีย์ ทำให้เพิ่มการซึมผ่านของสารกันเสียชนิดอื่นเข้าสู่เซลล์ เพื่อฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
3. สารประกอบแอมโมเนีย (Quarternary ammonium compounds) สารกันเสียกลุ่มนี้จะมีประสิทธิภาพดีในสภาวะเบสสามารถละลายได้ดีในน้ำและแอลกอฮอล์ที่มีความเป็นกรด-เบส 4 ถึง 10 แต่มีข้อจำกัดคือจะไม่ใช้กับสูตรหรือตำรับที่มีสารลดแรงตึงผิวประจุบวก ตัวอย่างสารกันเสียในกลุ่มนี้ ได้แก่ benzalkonium chloride,cetylpyridinium chloride และ benzothonium xhloride
4. กลุ่มที่มีสารปรอท (Mercurials) สารกันเสียในกลุ่มนี้ ได้แก่ phenyl mercuric acctate และ thimerosol เป็นต้น ปัจจุบันสารกลุ่มนี้ถูกห้ามใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางแล้วเนื่องจากมีความเป็นพิษสูง

จากสมบัติของสารกันเสียที่กล่าวมา อาจกล่าวได้ว่าไม่มีสารกันเสียใดที่มีสมบัติดีครบทุกอย่าง จึงมีการนำสารกันเสียมาผสมกันหลายชนิด ตัวอย่างของสารกันเสียที่นิยมใช้ร่วมกัน เช่น

• เมทิลพาราเบนและโพรพิลพาราเบน สารกันเสียสองตัวนี้นิยมใช้มากในเครื่องสำอาง โดยเมทิลพาราเบนจะละลายอยุ่ในวัฎภาค (phase) และโพรพิลพาราเบนจะละลายอยู่ในในวัฎภาคน้ำมัน เมื่อใช้ร่วมกันจึงทำให้สามารถออกฤทธิ์ได้กว้างขวางขึ้นทั้งในในวัฎภาคน้ำและในวัฎภาคน้ำมัน
• เจอร์มาเบน ll (Germaben ll ) เป็นสารผสมระหว่างไดอะโซลิดินิลยูเรียกับพาราเบน เอสเทอร์ โดยมีโพรพิลีน ไกลคอล เป็นตัวทำละลาย สารกันเสียนี้จีงสมบัติการออกฤทธิ์ที่กว้างขวางทั้งต่อแบคทีเรียและรา
• ฟีโนนิป (Phenonip) ประกอบด้วยฟีนอกซีเอทานอล กับพาราเบนเอสเทอร์ (เมทิลพาราเบน,เอทิลพาราเบน,โพรพิลพาราเบนและบิวทิลพาราเบน)

การเลือกใช้สารกันเสียในเครื่องสำอางต้องพิจารณาถึงข้อจำกัดของสารกันเสียชนิดต่างๆ เช่น ความเป็นกรด-เบส โดยสารกันเสียที่ดีต้องสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์ได้ดีในช่วงความเป็นกรด-เบสที่กว้าง การกระจายตัวของสารกันเสีย เนื่องจากเครื่องสำอางมีส่วนผสมของในวัฎภาคน้ำและน้ำมัน สารกันเสียที่ดีจึงควรมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดี และละลายได้บ้างในน้ำมัน เนื่องจากจุลินทรีย์เติบโตได้ดีในในวัฎภาคน้ำ ส่วนผสมในเครื่องสำอางบางชนิดอาจมีผลต่อการออกฤทธิ์ต้าเชื้อของสารกันเสียเพื่อผสมลงในผลิตภัณฑ์ และปริมาณของสารกันเสียที่ใช้ เนื่องจากสารกันเสียบางชนิดหากใช้มากเกินไปอาจทำให้เกิดการแพ้ของผูบริโภคได้

ที่มา
สำนักเทคโนโลยีชุมชน
กรมวิทยาศาสตร์บริการ
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี