Method for evaluation of the efficacy of antimicrobial preservatives in cosmetic wet wipes

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 27; no. 4; pp. 223 - 236
• Main Authors: Crémieux, A., Cupferman, S., Lens, C.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford, UK Blackwell Science Ltd 01-08-2005; Blackwell Science
• Subjects: Applied sciences; Aspergillus niger; Bacillus cereus; Biological and medical sciences; Candida albicans; challenge test; Chemical industry and chemicals; Cosmetics, toiletries; Diseases of the skin. Cosmetics; dry inoculum; Enterococcus faecalis; Escherichia coli; Exact sciences and technology; Medical sciences; preservatives; Pseudomonas aeruginosa; Radiotherapy. Instrumental treatment. Physiotherapy. Reeducation. Rehabilitation, orthophony, crenotherapy. Diet therapy and various other treatments (general aspects); Staphylococcus aureus; Washing products. Cosmetics and toiletries. Perfumes; wipes; Cosmetic; Performance evaluation; dry inoculum; preservatives; Antimicrobial agent; Wipe; wipes; Preservative; Investigation method; challenge test; Efficiency; Test; Inoculum
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494; 1467-2494
• DOI: 10.1111/j.1467-2494.2005.00267.x

Synopsis
Many cosmetic formulations are now available in the form of wet wipes packaged in sealed sachets or packets. Like the majority of cosmetic products having an aqueous phase, wipes are susceptible to microbial contamination and require the addition of preservatives. The efficacy of such preservatives can be evaluated using a standard challenge test performed on the wetting liquid but this test cannot be regarded as representative for this new type of formulation. The method presented here evaluates the efficacy of preservatives used in wet wipes kept in their original packaging. Dried inoculums were prepared by membrane filtration followed by drying in an incubator. The method is applicable to bacteria (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis), Bacillus cereus spores and fungi (Candida albicans and Aspergillus niger). These inoculated carriers were inserted between two wipes in the original package, which was then re‐sealed immediately. The test requires one dry inoculum per packet and one packet for each control or test. After incubation at 22.5°C for 1, 2, 7, 14 or 28 days and, for the control, immediately after insertion of the membrane (time 0), microorganism counts were performed on the germ‐carrier membranes as well as on adjacent wipes, after transfer into a suitable neutralizing agent. The membranes were shaken in the presence of glass beads and microorganisms were dissociated from the wipes by means of a Stomacher. The supernatants recovered after being left to stand for 20 min are counted by pour plate method or membrane filtration. The feasibility of the method was demonstrated for each of the seven above‐mentioned strains. The repeatability and reproducibility of the results obtained is similar to that obtained for preservative efficacy tests in the Pharmacopoeias. The lethal rate of microorganisms during the preparation of dry inoculums ranges from 50 to 90% depending on the strain and the test (generally, a spontaneous reduction of about 1 log up to a maximum of 2 log). The recovery rate for microorganisms from dry inoculums (on membranes) at time 0 (control = T0) is around 90%, regardless of the strain or the test. The number of microorganisms recovered from the wipes (W0) is between 2 and 10% of the number recovered from membranes (T0) and may be considered negligible. Application of this method to different types of wipes demonstrates that the efficacy of preservatives, expressed as the logarithmic reduction in the number of microorganisms at each time point, depends on the type of wipe and on the strain tested. The results obtained are considerably different from those found with the standard challenge tests applied to wetting liquids for wipes. The differences found confirm the need for a specific method applicable to wipes.
Résumé
De nombreuses formulations cosmétiques sont maintenant disponibles sous forme de lingettes imprégnées emballées dans des sachets ou pochettes étanches. Comme la majorité des produits cosmétiques renfermant une phase aqueuse, les lingettes sont sensibles à la contamination microbienne et nécessitent, de ce fait, la présence de conservateurs. L'efficacité de ces conservateurs peut être évaluée par un challenge test classique portant sur le liquide d'imprégnation, mais cet essai ne peut être considéré comme représentatif de ces nouvelles présentations. La méthode décrite ici évalue l'efficacité des conservateurs au sein de lingettes imprégnées maintenues dans leur emballage d'origine. Des inoculums desséchés sont préparés par filtration sur membrane et séchage à l’étuve. La mèthode est applicable aux bactéries (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Enterococcus faecalis) aux spores de Bacillus cereus et aux fongi (Candida albicans et Aspergillus niger). Ces porte germes sont introduits entre deux lingettes dans leur emballage d'origine qui est immédiatement refermé. L'essai nécessite au minimum un inoculum sec par emballage et un emballage pour chaque essai ou témoin. Après 1, 2, 7, 14, ou 28 jours d'incubation à 22.5°C, et, pour le témoin, immédiatement après insertion de la membrane (temps 0), les dénombrements de microorganismes sont réalisés sur les membranes porte germes et sur les lingettes adjacentes après transfert dans un neutralisant validé. Les membranes y sont agitées en présence de billes de verre et les lingettes sont dissociées à l'aide d'un Stomacher. Les surnageants récupérés après 20 min de repos sont dénombrés par inclusion en boite de Pétri ou par filtration sur membrane. La faisabilité de la méthode a été démontrée pour chacune des sept souches citées ci‐dessus. La répétabilité et la reproductibilité des résultats obtenus sont semblables à celles que l'on observe dans les essais d'efficacité des conservateurs décrits dans les Pharmacopées. Le taux de mortalité des microorganismes pendant la préparation des inoculums secs varie de 50%à 90% (réduction spontanée en général voisine de 1 log, au maximum 2 log) selon la souche et l'essai. Le taux de recouvrement des microorganismes constituant les inoculums secs (sur membranes) au temps 0 (témoins = T0) est voisin de 90% quelque soit la souche et l'essai. Le nombre de microorganismes récupérés des lingettes (W0) est compris entre 2% et 10% de celui trouvé sur les membranes (T0) et il peut être considéré comme négligeable. L'application de cette méthode à différents types de lingettes montre que l'efficacité des conservateurs, exprimée par la réduction logarithmique du nombre de microorganismes en fonction du temps, dépend du type de lingette et de la souche testée. Les résultats obtenus sont sensiblement différents de ceux provenant des challenge‐tests classiques appliqués aux liquides d'imprégnation des lingettes et les différences observées montrent l'intérêt d'une méthode spécifique applicable aux lingettes.