本发明公开了一种基于富勒烯结构的细胞毒性降低的防腐剂及其制备方法。本发明提供的防腐剂包括以下结构的至少一种：(1)表面包覆有防腐剂的富勒烯；(2)表面化学键合有防腐剂基团的富勒烯，所述防腐剂基团为防腐剂与富勒烯表面发生化学键合时失去任意一部分后的不完整的防腐剂。所述防腐剂可通过富勒烯粉末和防腐剂混合研磨制得，或将富勒烯粉末和防腐剂分别制得溶液，然后混合经液液反应制得。本发明提供的基于富勒烯结构的防腐剂具有降低的细胞毒性，甚至对细胞具有一定的保护作用，具有优异的抑菌和抗菌活性，不需要额外的光激发即可发挥抑菌或杀菌作用，可用于食品、化妆品和药物中。