引言：

对羟基苯甲酸甲酯的溶解度具有独特的特点，这影响其在各种配方中的应用效果。了解这些溶解度特性对于优化其作为防腐剂的使用至关重要。

简介：什么是尼泊金甲酯？

尼泊金甲酯，又名对羟基苯甲酸甲酯，分子式为C8H8O3。尼泊金酯是国际上公认的广谱性高效食品防腐剂，美国、欧洲、日本、加拿大、韩国、俄罗斯等国都允许尼泊金酯在食品中应用。被广泛应用于酱油、醋等调味品、腌制品、烘焙食品、酱制品、饮料、黄酒以及果蔬保鲜等领域。中国GB2760中规定尼泊金乙酯、尼泊金丙酯以及尼泊金甲酯钠、尼泊金乙酯钠、尼泊金丙酯钠盐可以作为食品防腐剂。

尼泊金酯由于具有酚羟基结构，所以抗细菌性能比苯甲酸、山梨酸都强。其作用机制是：破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并可抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性。尼泊金酯的抑菌活性主要是分子态起作用，且其分子内的羟基已经酯化，不再电离，所以它在pH3～8的范围内均有很好的抑菌效果。

1. 对羟基苯甲酸甲酯的溶解度

尼泊金甲酯微溶于水，但易溶于乙醇、醚、丙酮和其他有机溶剂。1克可溶于2.5 ml乙醇，约4 ml丙二醇，溶于温油（1g/40mL）或温甘油（1g/70mL）。易溶于酒精（50mg/mL甲醇，澄清、无色溶液）。对羟基苯甲酸甲酯水溶性为：1克可溶于400 ml 25℃的水或约50 ml 80℃的水。

使用对羟基苯甲酸甲酯类化合物是由于它们具有良好的防腐和抗菌性能，而且化学稳定性好，生产成本低，这使它们成为工业用途的良好选择。此外，致敏频率低、水溶性足以产生溶液、惰性、不会改变产品的稠度或颜色、没有可察觉的气味或味道，这些特性使对羟基苯甲酸酯成为有趣的化合物 。在对羟基苯甲酸酯中，烷基链长的增加会提高抗菌效果，但水溶性会降低，如下表所示。

2. 影响对羟基苯甲酸甲酯溶解度的因素

（1）pH 值

对羟基苯甲酸甲酯是一种常见的防腐剂，其溶解度受多种因素影响。pH 值对其溶解度有显著影响。由于对羟基苯甲酯具有弱酸性，较低的 pH 值往往会降低其溶解度。相反，增加 pH 值会促进更易溶解的对羟基苯甲酸酯离子的形成，从而提高溶解度。

（2）温度

有研究表明，对羟基苯甲酸甲酯在水中的溶解度随温度的升高而增加。当水温从298 K升高到373 K时，溶解度显著增加，从6倍增加到19倍。进一步将温度从373 K提高到423 K，溶解度又增加了2倍。然而，对羟基苯甲酸酯的严重降解发生在473 K。由于溶质的分解，当温度从423k升高到473k时，对羟基苯甲酸酯的实验溶解度降低。

（3）与其他成分的相互作用

除了 pH 值和温度之外，对羟基苯甲酯与配方中其他成分的相互作用也会影响其溶解度。表面活性剂、助溶剂或其他添加剂的存在会改变对羟基苯甲酯的溶解度。例如，表面活性剂可以通过形成胶束来提高溶解度，而胶束可以溶解对羟基苯甲酯等疏水分子。相反，一些成分可能会竞争溶剂分子或引起沉淀，从而降低对羟基苯甲酯的溶解度。

3. 基于溶解度的实际应用

尼泊金甲酯的实际应用取决于其溶解度特性：

（1）药物制剂

作为防腐剂时，尼泊金甲酯的推荐浓度范围为0.05%至0.25%。

（2）化妆品

在含有植物和动物脂肪及油脂的化妆品中使用，以延长产品的保存期限。

（3）食品与饮料

用于食品、饮料和肉制品中的防腐，其使用量通常不超过0.1%。

（4）应用方法

通常，尼泊金甲酯溶解在热水中后添加到制剂中。如果配方不含水分，则可以选择将其溶解在酒精、甘油、油或熔化的脂肪中。

4. 使用尼泊金甲酯配制时应考虑什么？

使用尼泊金甲酯配制时需考虑以下几点：

（1）使用浓度

典型浓度为0.1-0.3%。

（2）溶解性问题

尼泊金甲酯在多数油脂、蜡和脂肪醇中容易溶解，但在水中的溶解度较低。尽管其低水溶性不会影响其防菌效果，但这可能导致其在含水制剂中的直接添加困难。

（3）热水溶解

尼泊金甲酯的水溶解度随水温升高显著增加。因此，可以通过将水加热至60-100℃来预先溶解尼泊金甲酯，并将浓缩液加入制剂中，以保证其在正常温度下的溶解度不会被超越。

（4）有机溶剂中的溶解

尼泊金甲酯容易溶解于极性有机溶剂。如果制剂中已有适当的溶剂，可以在添加前配制其浓缩液。如果未有合适溶剂，可使用高浓度乙醇（如32%）进行溶解，最终产品中的乙醇残留水平将微不足道。

（5）在油脂和乳化剂中的溶解

尼泊金甲酯可在油相中溶解并稍加热后加入制剂。对于乳液等多相系统，建议结合水溶解与其他溶解方法，以确保充分保存。可以先在水中溶解尼泊金甲酯达到最大溶解度，再将其余量溶解在油相或溶剂中。

（6）pH值影响

配方的pH值越低，尼泊金甲酯的活性越高。它在pH 4-8的范围内稳定。当pH值偏酸性时，可能需要降低使用浓度。

（7）耐温性

尼泊金甲酯在高达80℃的温度下保持稳定。

参考：
[1]Kapalavavi B, Ankney J, Baucom M, et al. Solubility of parabens in subcritical water[J]. Journal of Chemical & Engineering Data, 2014, 59(3): 912-916.

[2]Lincho J, Martins R C, Gomes J. Paraben compounds—part I: an overview of their characteristics, detection, and impacts[J]. Applied Sciences, 2021, 11(5): 2307.

[3]魏晓婧. 尼泊金甲酯的合成工艺:CN201110303749.X[P]. 2013-04-10.

[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Methylparaben