学文网早在5000年前，世界历史上古代文明最发达的国家：中国、埃及、印度和巴比伦就已将香料用于防腐。战国时代的《山海经》记载了药物百余种，列举了“流赭以涂牛马之病，熏草佩之可以已疠”等。1865年法国科学家巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895）首次证实有机物的发酵和腐败是由微生物引起的。
大多数化妆品富含微生物生长所需的养分，环境中的微生物一旦进入，即可迅速繁殖，破坏产品的感官品质，损害消费者的健康。近年来，化妆品工业所使用的天然原料和各种功能性添加剂日趋增多，产品更易被微生物所侵蚀。随着社会经济的发展和生活水平的提高，消费者的产品安全意识不断增强，化妆品的防腐问题越来越受到重视。因此，一个良好的防腐体系，对于化妆品产品来说是必不可少的。
目前，世界各国报道的化妆品防腐剂已超过200种，我国现已在化妆品中使用的也有55种。化妆品中防腐体系的建立是一项系统工程，它综合了化学、精细化学、生物化学、微生物学、毒理学、物理学等多学科的知识。同时，还受到法规、标准以及配方师的经验、习惯等因素的影响。
化妆品中的微生物
微生物是一类形体微小，结构简单，肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的微小生物，是自然界生态平衡中一个必要的组成环节，其种类至少在10万种以上。化妆品中的微生物主要有细菌、霉菌和酵母菌。表一是部分类别化妆品及包装物中发现的菌群。
化妆品受到微生物污染引起变质，有时在产品的外观上就可以看出来。例如，霉菌和酵母菌较常在包装盖边沿、衬垫和产品表面产生霉点，产品受到微生物污染后一般会出现混浊、沉淀、颜色变化、PH值改变、气体放出、发泡和发胀、气味变化、破***或成块等。有些微生物还会产生一些有毒物质，这些毒素会引起皮肤过敏，严重的还会对人体产生伤害作用。
化妆品中微生物的生长条件
1. 水
化妆品中大量的水分使得微生物的生长成为可能。在微生物代谢过程中所有的化学反应，营养的吸收、渗透、分泌和排泄均须有水才能进行。
2. 营养物质
化妆品配方的复杂性为微生物的生长、繁殖提供了丰富的碳源、氮源、无机盐和生长因子。
3. PH值
产品的PH值影响着微生物细胞壁的电荷和营养物质的电离程度，决定着微生物中酶的生长和活性。
4. 温度
微生物的整个生长过程依赖于各种化学反应，而温度又影响这些反应的速率，也就明显影响着微生物的生长。
5. 氧
细菌和酵母菌的生长都是需要氧的。除压力容器外，大多数化妆品的容器中都可提供其生长所需的氧。
防腐剂的作用机理
1. 使微生物蛋白变性或凝固
微生物体内有大量的蛋白质，凡能破坏蛋白质立体构型的因素，均能使蛋白质变性或凝固。
2. 干扰微生物的酶系统
微生物胞内酶的作用与其活性基团有关，凡能改变或破坏胞内酶活性基团功能的物质，均能抑制微生物酶的活性。
3. 改变细胞膜的通透性
阳离子表面活性剂和酚类作用于微生物后，可改变细胞膜结构，干扰其正常功能，进而死亡。
防腐剂的效能评价
防腐剂体系有效性的评价方法有USP（美国药典）法、CTFA（美国化妆品、洗涤用品和香精协会）法和线性回归法。目前，国内外普遍采用的防腐剂有效性评价方法是CTFA推荐的一次加菌防腐挑战性试验。该方法能够模拟化妆品生产和使用过程中受到高强度的微生物污染的潜在可能性和自然界中微生物生长的最适条件，使测试结果更接近现实，从而为保证产品避免由微生物污染造成的损失和保障消费者的健康提供可靠的保证。即在待测样本中人为地接种若干种类、一定数量的微生物，在适当的温度下培养，定期分离样本的微生物，并根据微生物的数量变化情况评价样本的抗菌效能。
一次加菌防腐挑战性试验的评价标准是：（1）第28天时，样品中含细菌或霉菌>103cfu/g(ml)，该样品不能通过微生物攻击的挑战性实验，表明样品的防腐体系不能有效地起到抑制微生物的作用，产品在生产、贮藏和使用中很容易受到微生物的污染。
（2）第28天时，样品中含细菌或霉菌在102cfu/g(ml)-103cfu/g(ml)，该样品有条件地通过挑战性实验，即当产品中蛋白质或其它动植物材料成分不是特别高，同时生产的卫生环境符合要求，包装物不易发生二次污染时，该防腐体系可以使用，否则不能。
（3）第28天时，样品中含细菌或霉菌在10cfu/g(ml)-102cfu/g(ml)，表明该样品的防腐体系对微生物有较强的抑杀效果，通过挑战试验。产品在生产、贮藏和使用时不容易受到微生物污染。
（4）从第7天起，样品中的细菌或霉菌
根据经验：（1）当测试进行到第7天时，若细菌和霉菌数均能降低到103以下时，第28天时的结果和评价一般都能通过挑战试验；（2）当测试进行到第14天时，细菌和霉菌数在104以上时，第28天时的评价基本都不能通过挑战试验。
几种常用化妆品防腐剂的效果对比
我国2002年版的《化妆品卫生规范》将化妆品防腐剂归纳在限用物质中，共有55种防腐剂被允许在我国使用，并规定了具体的限用量。
目前，在留存型化妆品中常用的防腐体系主要有：
1. DMDMH（二羟甲基二甲基乙内酰脲）和IPBC（碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯）复配体系。
2. 重氮咪唑烷基脲和IPBC复配体系。
3. 重氮咪唑烷基脲和尼泊金酯复配体系。
4. 尼泊金酯类复配体系。
在洗去型产品中，一般添加异噻唑啉酮（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮：2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮=3：1）作为防腐剂。但由于该产品对皮肤刺激性大，过敏反应概率高，对酵母菌抑制效果差，易失活，加之最新科学研究认为其有致癌作用等原因，导致其在化妆品中的应用日见萎缩。
以下是常用的几种防腐体系防腐性能对比：
***1：在非离子膏霜体系中，将混合细菌的菌落总数控制在小于10cfu/g时，所需要的防腐剂最低浓度
其中，试验菌为：铜绿假单胞菌（ATCC 9027）、金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）、大肠杆菌（ATCC 8739）。
1. Glydant Plus Liquid含DMDMH（70.0％）+IPBC（2.5%）＋1，3-丁二醇（4.5%）+水（23.0%）；
2. Liquid Germall Plus含丙二醇（60.0％）＋重氮咪唑烷基脲（39.6%）+IPBC（0.4%）；
3. Germaben II含丙二醇（56.0％）＋重氮咪唑烷基脲（39.6%）+尼泊金甲酯（11.0％）＋尼泊丙酯（3.0％）。
***2：在非离子膏霜体系中，将混合霉菌的菌落总数控制在小于10cfu/g时，所需要的防腐剂最低浓度
其中，试验菌为：黑曲霉菌（ATCC 16404）、白假丝酵母（ATCC 10231）。
***1和***2的数据表明，在非离子膏霜体系中，Glydant Plus Liquid在0.2%的添加量下即可将菌落总数控制在10cfu/g以下。而达到同样的效果水平，Liquid Germall Plus需要达到0.8%的添加量，Germaben II则需要多于0.8%的添加量。
***3：在非离子膏霜体系中，将混合细菌的菌落总数控制在小于10cfu/g时，所需要的防腐剂最低浓度
其中，试验菌为：铜绿假单胞菌（ATCC 9027）、金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）、大肠杆菌（ATCC 8739）。
1. Phenonip含苯氧基乙醇（72％）＋尼泊金甲酯（17％）＋尼泊金乙酯（2％）＋尼泊金丙酯（2％）；
2. Nipaguard MPA含苯甲醇（73％）＋尼泊金甲酯（18％）＋尼泊金丙酯（9％）；
3. LiqualPar Optima含苯氧基乙醇（70％）＋尼泊金甲酯（15％）＋尼泊金异丙酯（5％）＋尼泊金异丁酯（5％）＋尼泊金丁酯（5％）。
***4：在非离子膏霜体系中，将混合霉菌的菌落总数控制在小于10cfu/g时，所需要的防腐剂最低浓度
其中，试验菌为：黑曲霉菌（ATCC 16404）、白假丝酵母（ATCC 10231）。
***3和***4的数据表明，在非离子膏霜体系中，Phenonip在0.52%的添加量下可将菌落总数控制在10cfu/g以下。而达到同样的效果水平，Nipaguard MPA需要多于0.6%的添加量，LiqualPar Optima则需要达到1%的添加量。
***5：在阴离子蛋白香波中，将混合霉菌的菌落总数控制在小于10cfu/g时，所需要的防腐剂最低浓度
其中，试验菌为：黑曲霉菌（ATCC 16404）、白假丝酵母（ATCC 10231）。
***5的数据表明，在阴离子蛋白香波体系中，Glydant Plus Liquid在0.1%的添加量下即可将菌落总数控制在10cfu/g以下。而达到同样的效果水平，尼泊金甲酯与尼泊金丙酯复配物需要达到0.6%的添加量，LiqualPar Optima则需要多于0.8%的添加量。
以上的对比数据表明，以DMDMH和IPBC为主要活性成分的Glydant Plus Liquid，对化妆品中几种具有代表性的微生物，有着良好的抑制作用。值得一提的是，其他相关资料表明，Glydant Plus Liquid还具有极低的刺激性、极佳的产品稳定性和使用方便等特点。
然而，认为随意选择一种防腐剂就可能解决问题，或者认为在一种产品中效果良好的防腐体系，用在另一种产品中使用就可以放心的想法是不可取的。每一种化妆品的防腐体系能否抵御使用过程中微生物侵袭的潜在可能，是必须通过试验加以证实的。随着日化行业的迅猛发展，行业间技术的相互渗透，以及我国相关法律法规的健全，相信会有更多安全、高效、广谱的防腐剂或防腐技术，应用到日化行业中来。