羟丙基氧化淀粉 PG-三甲基氯化铵

羟丙基氧化淀粉 PG-三甲基氯化铵 专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称：Hydroxypropyl Starch PG-Trimonium Chloride

常见商品名：SoftCAT™ ST（禾大公司），Cationic Starch HPG

来源与生产

通过三重化学改性工艺制备：

• 原料来源：玉米、马铃薯或木薯淀粉
• 羟丙基化：与环氧丙烷反应引入羟丙基基团，增强水溶性和柔韧性
• 氧化处理：次氯酸钠氧化断裂糖苷键，降低分子量
• 阳离子化：与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵季铵化，引入永久正电荷 (来源：Journal of Applied Polymer Science, 2018)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度范围
发丝抗静电	阳离子基团中和头发负电荷，降低表面电阻	★★★☆ (体外/临床验证)	可使静电积累降低67-82% (依据：Cutting Edge Cosmetic Technology, 2020)	0.5-2%
发丝柔顺调理	通过静电吸附在受损角质层形成纳米级薄膜	★★★☆ (临床验证)	梳理性提高45%，毛躁度降低30% (依据：J. Cosmet. Sci., 2019)	0.8-3%
肤感改善	在皮肤表面形成透气亲水膜	★★☆☆ (体外/感官评价)	94%受试者报告"丝绒触感" (来源：厂商临床测试)	0.3-1.5%
*保湿增强*	可能通过薄膜减少TEWL (注：机制尚未完全阐明)	★☆☆☆ (推测性)	离体皮肤模型显示TEWL降低12% (来源：初步体外数据)	-

详细作用机制说明：

阳离子季铵基团通过静电作用(库仑力)优先吸附于带负电的受损角蛋白区域，改性淀粉骨架提供柔性薄膜而非硬性沉积。分子量分布(20-150kDa)影响渗透性，低MW片段填充毛小皮间隙，高MW片段形成表面膜 (依据：International Journal of Cosmetic Science, 2021)。

3. 核心化学成分剖析

化学特性	参数指标	功能意义
分子结构	葡萄糖单元取代度(DS): • 羟丙基 DS 0.05-0.15 • 季铵基 DS 0.02-0.08	取代度决定电荷密度与溶解度平衡
电荷特性	Zeta电位: +15 to +35mV (pH 5.0-7.0)	高正电荷确保对受损发质的吸附效率
分子量分布	5-200 kDa (多分散指数PDI≈2.5)	宽分布实现多层次沉积
溶解度	冷水可溶(≥95%)，pH稳定范围3-9	确保配方兼容性

关键化学基团

• 三甲基铵基团：永久阳离子电荷源
• 羟丙基醚键：破坏淀粉结晶结构，增强柔韧性
• C6位伯羟基：主要改性位点，决定反应效率

4. 配方应用与协同效应

应用产品类型

• 护发素/发膜 (核心应用，占比85%)
• 沐浴露/身体乳 (肤感改良剂)
• 免洗护发喷雾 (抗静电剂)
• 彩妆底霜 (新兴应用)

配方技术要点

• 添加阶段：水相40-50℃时加入
• 电解质耐受：耐盐浓度≤1.5%
• 阴离子禁忌：避免与高浓度SLS/SLES直接混合

协同增效组合

• + 硅油：阳离子促进硅油定向沉积，柔顺效果倍增 (依据：Cosmetics & Toiletries, 2022)
• + 泛醇：膜结构促进泛醇渗透，修复协同
• + 聚季铵盐-10：电荷密度互补，提升耐洗性

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级：安全使用浓度≤5% (参考：CIR 2020年淀粉衍生物评估)
• 眼刺激性：兔眼测试显示轻微刺激(RIS=2.3/110)
• 致敏性：HRIPT测试无致敏报告(n=213)

使用限制

• 避免配伍：高浓度阴离子表活(pH<4时可能沉淀)
• 高温稳定性：长期>60℃可能解聚

适用人群

• 最佳适用：染烫受损发质、毛躁发质
• 谨慎使用：超细软发质(可能扁塌)
• 孕妇安全性：无系统吸收风险，外用安全

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 价格区间：中高端($25-80/kg)
• 宣称热点："植物来源阳离子"、"生物可降解调理"
• 竞品对比：比聚季铵盐-7更易生物降解，比硅油更少积累

消费者认知分析

• 感知功效TOP3：柔顺度(78%)、易梳理性(65%)、光泽感(52%) (来源：2023年消费者调研报告)
• 认知误区：37%消费者误认为"蛋白修护" (注：无蛋白修复功能)
• 清洁担忧：19%担心阳离子成分残留

7. 总结与展望

核心优势

• 可持续性：生物降解率>90%(28天OECD测试)
• 功效平衡：柔顺与轻盈感的优异平衡
• 配方友好：冷水可溶简化生产工艺

局限性

• 功效深度：修复性不及蛋白类成分
• 证据级别：皮肤功效机制研究不足

研究前沿

• 纳米结构化：自组装纳米胶束提升受损发渗透 (实验室阶段)
• 智能响应：pH/温度双响应型衍生物开发
• 头皮应用：作为活性物载体用于生发制剂 (初步体外研究)

总体评价

作为天然来源阳离子聚合物，在护发领域展现出卓越的调理和抗静电性能，其环境友好特性符合绿色化学趋势。皮肤应用仍需更多机制研究支持，未来通过分子工程优化有望扩展至功能性护肤领域。