化妆品需要测水分活度吗?

近年来，随着中国经济的快速增长，我国化妆品消费迅速崛起。数据显示，2021年1-12月国内化妆品零售额为4026亿元，与去年同期相比增长14%。中商产业研究院预测，2022年我国化妆品零售额将达4416亿元。

新消费的滔天巨浪已经席卷而来。伴随着中国制造、技术和服务的日趋成熟，国货美妆的井喷式发展已成为不可忽视的潮流。为了保证这些化妆品的**性，应该在上市前应进行必要的检验，检验方法包括相关理化检验方法、微生物检验方法、毒理学试验方法和人体**试验方法等，而微生物检验是化妆品质量检测中的重要环节。化妆品富含营养物质，且pH值介于4～7，具备微生物生长繁殖的适宜条件。

微生物的生长与水分活度密切相关，每种微生物的生长都有其所需的*低水分活度。水分活度介于0～1.0，数值越小，产品中的自由水越少，能够参与到微生物生长的水就越少，数值越接近于1.0，说明能够参与到微生物生长的自由水含量越高。有研究表明：大多数**在水分活度0.90以上增殖，金黄色葡萄球菌略低为0.86;大多数的霉菌和酵母在水分活度0.77以上增殖，水分活度在0.61以下，微生物将不能生长繁殖，见表1。微生物的生长繁殖发生在一定的水分活度范围内，低于其所需的水分活度，微生物将不能生长，不同微生物生长所需的水分活度不同。因此，利用水分活度控制微生物生长繁殖可以应用到化妆品行业中。

水分活度在化妆品微生物污染控制中的应用化妆品所包含的成分多样，因为功效的缘故，大多数含有各种***提取成分以及添加的动物组织提取物及各类精华，富含大量的蛋白质和维生素等，非常适合微生物的生长繁殖，而历年来，化妆品质量不合格原因有很大一部分就在于微生物超标。因此，微生物检测已经成为了化妆品质量检查的重要一环。《化妆品**技术规范》(2015年版)明确规定了化妆品中微生物指标限值，见表2。

降低微生物污染风险

通过测定和控制化妆品中水分活度的方式来降低微生物污染的风险具有一定可行性。不同种类的微生物都有合适其生长繁殖的水分活度范围，可以通过测定化妆品各类剂型的水分活度来制定**的微生物控制方案。在水分活度低的化妆品制剂中，可以减少生产过程中的微生物检验次数，比如润唇膏的水分活度在0.36左右，在这个水分活度中，进行每批微生物检查的意义不大，在生产过程中可以减少对微生物控制的检测次数。对于水分含量较高的化妆品制剂，比如化妆水、润肤乳、洗面奶等，可以通过控制水分活度的方式，降低其中可以参与到微生物生长的游离水含量，增加化妆品的稳定性。

化妆品中控制水分活度可以从两个方面着手：(1)改变剂型。除了将剂型制备成含水量低的粉剂或膏霜，大部分含水量多的制剂还可以通过乳化剂作为载体，制备成油包水型乳剂。油包水型乳剂，因其外相为油，有效阻隔了水的逃逸，降低水分活度，或者其他能有效控制低水分活度的新型剂型。

(2)添加抑制水分活度的成分。在化妆品中添加已知的能控制水分活度的成分，比如丙二醇、二丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、双甘油、山梨(糖)醇等。主要原理是水分活度抑制剂成分中羟基的氢键作用将化妆品中的自由水变成结合水，从而降低水分活度，将水分活度控制在一定范围内。

减少防腐剂使用

防腐剂是以抑制微生物在化妆品中的生长为目的而在化妆品中加入的物质，在一定浓度下能抑制**、**等微生物的生长。《化妆品**技术规范》(2015年版)中列出的准用防腐剂有51类，化妆品中*常用的几种防腐剂：甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮混合物、4-羟基苯甲酸及其盐类和酯类和三氯生等均为化学制剂，对人体皮肤有刺激性，容易引起过敏。也有数据表明防腐剂有可能会导致**对***产生耐药性。

虽然技术规范规定了化妆品使用时的*大允许限量，但是每日使用的化妆品种类较多，防腐剂总暴露量增加，就有可能导致风险叠加。水分活度低的化妆品制剂，本身就具有抵制微生物生长的性能，在添加防腐剂时也可以考虑少添加或者不添加。因此，通过控制化妆品中的水分活度来调整产品的配方及其工艺，减少防腐剂的用量，对提高整个防腐体系的抗微生物能力有很大帮助。

应用总结

各种微生物生长都有*低水分活度的要求，结合水分活度可以对化妆品微生物污染进行控制，在减少化妆品中防腐剂应用方面有重要意义。但是，化妆品的使用性质导致单剂量包装的产品较少，多剂量制剂在开封后到使用结束的过程中存在着二次污染的可能。在化妆品的生产过程中，原料、操作人员、生产环境、仪器设备等都不可避免的会带入微生物，控制水分活度可一定程度上减少其中的微生物生长繁殖，但是并不代表就没有微生物存在。化妆品开封后，在适宜的温、湿度下，接触到外来的微生物以及本来存在的休眠微生物，很容易就带来严重的二次污染。因此，在结合水分活度控制微生物污染的基础上，研究化妆品的配方组成、包装材料等对化妆品的质量**有很大帮助。

市面上，较常见的是：电子湿度计法（电容/电阻传感器法），镜面冷凝露点传感器法水分活度仪。其中，电容/电阻传感器法测试速度慢，准确度、精度明显低于其他传感器，另外传感器需要经常校准，且随着时间延长容易老化。

镜面冷凝露点方法，其优势在于检测的速度和精度，可以在5min之内测量完成，且保证精度达到±0.003 aw 。镜面冷凝露点方法是经AOAC认证的首要的测量水分活度的方法，并且是可以溯源到国家标准的方法，同时也是是美国USP和FDA推荐使用的方法。

AquaLab 4TE镜面冷凝水分活度仪广泛应用于科研，生产和质量控制。该方法是基于基本热力学原理测量相对湿度的主要方法。仪器可在5分钟内完成准确性为±0.003 aw的测量。由于测量基于温度测定，因此无需校准，可以用标准盐溶液检查仪器的性能。仪器样品仓易操作及清洁。可以实现水分活度实时进行在线检测，节约成本提高效率。