Paradoks parabenowy, czyli zastosowanie estrów PHBA jako konserwantów w kosmetykach i lekach

Środki konserwujące, czyli konserwanty występują powszechnie w farmaceutykach i kosmetykach, ale także w produktach spożywczych. Hamują rozwój bakterii i grzybów (w tym pleśni i drożdży), przedłużają trwałość produktu, zapobiegają zmianom zapachu czy konsystencji wywołanych ewentualną fermentacją oraz pozwalają na zachowanie wysokiej jakości produktu podczas jego stosowania.

Wszystkie substancje konserwujące muszą spełniać odpowiednie wymagania, by nie stanowić zagrożenia dla życia i zdrowia człowieka. Nie powinny być wchłaniane przez skórę i błony śluzowe. Ważna jest wysoka tolerancja stosowania i brak toksyczności danego związku. Dlatego wykaz wszystkich substancji, które mogą być używane jako konserwanty wraz z ograniczeniami znajduje się w załączniku V Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. (wraz z późniejszymi zmianami z 2014 roku).

Jakie związki stosuje się jako środki konserwujące?

Jako środki konserwujące stosuje się wiele związków chemicznych np. związki z grupy fenoli, alkoholi, kwasów organicznych, biguanidów, organicznych związków rtęciowych, czwartorzędowych zasad amoniowych. Według danych Międzynarodowego Nazewnictwa Składników Kosmetyków (ang. International Nomenclature of Cosmetic Ingredients, INCI) do substancji najczęściej stosowanych jako konserwanty należą parabeny.

Właściwości kwasowo-zasadowe parabenów

Ich szerokie zastosowanie wynika z faktu, iż w przeciwieństwie do innych soli czy estrów kwasów organicznych dysocjują przy wysokim pH. Wartość pKa dla parabenów wynosi 8.5, więc ich działanie konserwujące jest skuteczne aż do tej wartości. Parabeny są związkami, które stosowane w dopuszczalnych stężeniach nie wykazują działania kancerogennego, toksycznego, genotoksycznego czy teratogennego. Czasami jednak mogą powodować alergiczne reakcje kontaktowe. Wykazują też pewną aktywność wobec receptorów estrogenowych, dlatego stale są poddawane wielu badaniom, a ich stosowanie jest ściśle określone przez normy prawne.

Nipaginy, aseptyny, nipa-estry

Parabeny toestry kwasu p-hydroksybenzoesowego (PHBA), jako konserwanty najczęściej stosuje się estry: metylowy, etylowy, butylowy, propylowy i benzylowy tego kwasu. Do konserwacji używa się najczęściej mieszanki kilku z nich. Substancje te mają kilka użytkowych nazw technicznych. Najpopularniejszą nazwą jest angielski termin parabeny. Używa się też nazwy nipaginy oraz aseptyny, a najrzadziej terminu nipa-estry (najczęściej nazwa ta pojawia się w piśmiennictwie amerykańskim).

Właściwości fizykochemiczne parabenów

Parabeny występują w postaci białego lub bezbarwnego proszku, nie posiadają zapachu i smaku, są stabilne chemicznie i termicznie. Działanie przeciwdrobnoustrojowe wykazują w szerokim zakresie pH od 4 do 8. W środowisku o odczynie silnie zasadowym, ulegają reakcji hydrolizy do wyjściowego alkoholu i kwasu. Słabo rozpuszczają się w wodzie, zaś dobrze w rozpuszczalnikach organicznych – mają charakter lipofilowy. Największe powinowactwo do wody posiada ester metylowy, a najsłabsze ester benzylowy. Czasami używane są w formie soli sodowych, dzięki czemu można uzyskać ich wysokie stężenie w preparacie. Często też do produktów zawierających parabeny dodaje się takie substancje, jak: etanol, glicerynę czy glikol propylenowy, aby zwiększyć ich rozpuszczalność w fazie wodnej (gdyż tylko w tej fazie mają właściwości konserwujące). Współczynnik podziału oktanol/woda zwiększa się wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej i wydłużeniem łańcucha alkilowego.