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ISSN : 1226-2587(Print)
ISSN : 2288-9507(Online)
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea Vol.44 No.4 pp.363-373

Preservative Efficacies according to the Composition of 1, 3-Butylene Glycol and Alkane Diols in Cosmetics

Ji Young Suh,Mid Eum Yun,Ye Seul Lee,Song Hua Xuan,Dong Soon Park*,Soo Nam Park
Department of Fine Chemistry, Cosmetic R&D Center, Cosmetic Industry Coupled Collaboration Center, Seoul National University of Science and Technology, 232 Gongneung-ro, Nowon-gu, Seoul 01811, Korea
*Aram Huvis Co., Ltd., Bundang Seoul National University Hospital Health Care Innovation Park, Seongnam-si, Gyeonggi-do 13605, Korea


In recent years, parabens used as preservatives in cosmetics have become a problem of human safety. Therefore, in this study, we tried to evaluate the preservative efficacy of 1,3-butylene glycol, 1,2-hexanediol, and 1,2-pentanediol as a preservative system to replace parabens. 1,3-Butylene glycol was added to cosmetic creams at a concentration of between 5 and 25%. The preservative efficacy of 1,3-butylene glycol was determined using a M-3 challenge test, as recommended by the Personal Care Products Council (formally CTFA). The alkane diols, such as 1,2-hexanediol and 1,2-pentanediol, were assessed in a similar manner. An evaluation of the preservative efficacy of 1,3-butylene glycol preservarevealed that it was effective against all tested microbial strains at a concentration of 25%. We also investigated the efficacy of combinations of 0.3% phenoxyethanol and 0.1% ethylhexylglycerin. Finally, we tested the alkane diols, including 1,2-hexanediol and 1,2-pentanediol, as an alternative to the preservative 0.3% phenoxyethanol. Both 1% 1,2-hexanediol and 1% 1,2-pentanediol demonstrated preservative efficacy. Taken together, our study demonstrated that the formulation of 25% 1,3-butylene glycol and 0.1% ethylhexylglycerin, 1% 1,2-hexanediol, and 1% 1,2-pentanediol had the best preservative efficacy of the compositions tested. Thus, this study suggests that the formulation is a possibility of substituting parabens preservatives, which has been used in cosmetics and has become a safety issue.

화장품에서 1,3-부틸렌 글라이콜 및 알칸디올계 조성에 따른 방부력에 관한 연구

서울과학기술대학교 정밀화학과, 화장품종합기술연구소, 코스메틱 융복합산업지원센터


최근 화장품에서 방부제로 사용되는 파라벤류는 인체 안전성에 대한 문제가 이슈화되고 있다. 따라서 본 연구에서는 파라벤류를 대체할 수 있는 방부시스템으로 1,3-butylene glycol, 1,2-hexanediol 및 1,2-pentanediol의 함량에 따른 방부력 효능을 평가하고자 하였다. 화장품 크림에 1,3-butylene glycol을 5 - 25% 사이의 농도로 첨가하였다. 1,3-Butylene glycol의 방부력은 Personal Care Products Council (CTFA)의 M-3 시험법으로 측정하였다. 알칸 디올계인 1,2-hexanediol 및 1,2-pentanediol도 유사한 방법으로 평가하였다. 1,3-Butylene glycol의 함량에 따른 방부력 평가 결과, 25%를 첨가한 크림 처방에서 모든 시험 균주에 대하여 방부력을 나타내었으며, phenoxyethanol 0.3%와 ethylhexylglycerin 0.1%가 혼합된 처방에서 방부력을 나타내었다. 방부제인 phenoxyethanol의 0.3% 함량을 대체할 수 있는 대체 방부제로 alkane diol계인 1,2-hexanediol과 1,2-pentanediol을 선정하여 방부력 평가를 진행하였다. 1,2-Hexanediol과 1,2-pentanediol의 조성에 따른 방부력 평가 결과, 1,2-hexanediol 1%와 1,2-pentanediol 1%의 혼합 처방에서 방부력을 나타내었다. 결과적으로 본 연구에서는 25%의 1,3-butylene glycol과 0.1%의 ethylhexylglycerin, 1%의 1,2-hexanediol 및 1%의 1,2-pentanediol의 처방은 가장 우수한 방부력을 나타냄을 입증하였다. 따라서 이러한 처방은 화장품에서 사용되어 안전성의 이슈가 되어온 파라벤류 방부제를 대체할 수 있는 가능성이 있음을 시사한다.