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Low-level efficacy of cosmetic preservatives

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Synopsis Preservation using combinations of preservatives has several advantages. This study shows that the concentration of some of the most frequently used allergenic preservatives can be markedly lowered when they are combined with phenoxyethanol. The antimicrobial efficacy of cosmetic preservatives and known allergens of various potency [diazolidinyl urea, methylchloroisothiazolinone/methylisothiazolinone (MCI/MI), methylisothiazolinone (MI) and phenoxyethanol] was tested alone and in various combinations of two or three preservatives together. The preservatives were tested for minimum inhibitory concentration (MIC) values and possible synergy using fractional inhibitory concentration. MCI/MI was the only preservative showing low-level MIC against all four tested microorganisms: , , and . Different combinations of the preservatives indicated additive effects against the microorganisms. No combination of preservatives showed any inhibitory action on each other. Challenge tests with different concentrations and combinations were performed in a cosmetic cream. Diazolidinyl urea and MCI/MI alone were ineffective against in a challenge test at concentrations up to 16 times higher than the observed MIC values. When combining phenoxyethanol with either one of the allergenic preservatives diazolidinyl urea, MCI/MI or MI, the cosmetic cream was adequately preserved at concentrations well below the preservatives’ MIC values as well as 10–20 times below the maximum permitted concentrations. By using combinations of preservatives, effective preservation can be achieved with lower concentrations of allergenic preservatives.

French
Résumé

La conservation utilisant les combinaisons de conservateurs a plusieurs avantages. Cette étude montre que la concentration de certains des conservateurs allergènes le plus fréquemment utilisés peut être manifestement diminuée quand ils sont utilisés en association avec le phenoxyethanol. L’efficacité antimicrobienne de conservateurs cosmétiques et connus comme allergènes à des degrés divers [diazolidinyl urée, methylchloroisothiazolinone/methylisothiazolinone (MCI/MI), methylisothiazolinone (MI) et phenoxyethanol] a étéévaluée pour chacun séparément et dans diverses combinaisons de deux ou trois ensemble. Les conservateurs étaient évalués par l’estimation de leur MIC (concentration minimale inhibitrice) et les possibles synergies en utilisant la Concentration Inhibitrice Fractionnaire. MCI/MI était le seul conservateur montrant une MIC plus basse face aux quatre microorganismes testés : Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans et Aspergillus Niger. Les différents mélanges de conservateurs ont montré un effet additif face aux microorganismes. Aucun mélange de conservateurs n’a montré aucune action inhibitrice. Les challenges tests avec différentes concentrations et avec les mélanges ont été effectués dans une crème cosmétique. Seuls diazolidinyl urée et MCI/MI étaient inefficaces face àCandida albicans dans un challenge test à des concentrations jusqu’à 16 fois plus importantes que les valeurs de MIC observées. En combinant le phenoxyethanol avec chacun des conservateurs allergènes diazolidinyl urée, MCI/MI ou MI, la crème cosmétique a été correctement protégée avec des concentrations en conservateurs bien au-dessous des valeurs de MIC comme 10 à 20 fois au-dessous du maximum des concentrations autorisées. En utilisant des mélanges de conservateurs, une protection efficace peut être obtenue avec des concentrations de conservateurs allergènes plus faibles.
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Keywords: allergic contact dermatitis; challenge test; combinatorial effects; cosmetic preservatives; microorganisms

Document Type: Research Article

Affiliations: 1: National Allergy Research Centre, Department of Dermato-Allergology, Gentofte Hospital, University of Copenhagen, Ledreborg Alle 40 1, DK-2820 Gentofte 2: Department of Dermato-Allergology Gentofte Hospital, Niels Andersensvej 65, DK-2900 Hellerup 3: Faculty of Pharmaceutical Sciences, Department of Pharmacology and Pharmacotherapy, University of Copenhagen, Universitetsparken 2, DK-2100 København Ø, Denmark

Publication date: April 1, 2011

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