乙二胺二琥珀酸三钠
乙二胺二琥珀酸三钠
中文名：乙二胺二琥珀酸三钠
英文名：TRISODIUM ETHYLENEDIAMINE DISUCCINATE
别名：EDDS三钠
安全性：
暂无数据
功效：暂无功效信息
成分简介
乙二胺二琥珀酸三钠是一种环保型螯合剂，在护肤和化妆品中主要用于结合金属离子（如铁和铜），防止它们催化氧化反应，从而避免产品变色、变质和活性成分降解。这能有效延长产品保质期，维持配方稳定性。同时，它有助于改善产品质地，减少对皮肤的刺激，适合敏感肌肤使用。常见于乳液、精华和防晒产品中，确保安全温和。
成分详细分析
乙二胺二琥珀酸三钠 (Trisodium Ethylenediamine Disuccinate) 专业评估报告
1. 基础信息 & 来源
INCI名称与化学标识
- INCI名称: Trisodium Ethylenediamine Disuccinate
- 化学名: N,N'-1,2-乙二基二琥珀酸三钠
- CAS号: 178949-82-1
- 分子式: C10H11N2Na3O8
- 分子量: 380.17 g/mol
来源与生产
通过琥珀酸酐与乙二胺的缩合反应生成乙二胺二琥珀酸(EDDS)，随后经氢氧化钠中和制得三钠盐 (合成路线：J. Chem. Technol. Biotechnol. 2003)。
主要供应商：Lanxess (Baypure® CX系列)、Jarchem Industries等。
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 | 关键研究发现简述 | 起效浓度范围 |
|---|---|---|---|---|
| 金属离子螯合 | 通过六个配位键（4个羧基氧 + 2个氨基氮）形成八面体螯合结构，优先结合Cu²⁺/Fe³⁺/Mn²⁺等过渡金属离子 (配位化学原理) | 充分证实 | logK稳(Cu²⁺)=18.4，高于EDTA(logK=18.0) (J. Chem. Eng. Data 2005) | 0.1-1.0% |
| 配方稳定增效 | 抑制金属催化氧化：螯合游离金属离子，阻止Fenton反应（Fe²⁺ + H2O2 → •OH）和脂质过氧化 (自由基化学机制) | 充分证实 | 在含维生素C配方中，0.5%添加量使保质期延长40% (Cosm. Sci. Technol. 2017) | 0.2-0.8% |
| 增强防腐效能 | 破坏微生物金属酶活性（如过氧化氢酶、铁载体系统）(微生物生理学机制) | 实验证实 | 与苯氧乙醇复配，对铜绿假单胞菌的MIC降低50% (Int. J. Cosm. Sci. 2016) | 0.3-1.0% |
| *抗氧化协同* | 间接机制：通过螯合作用保护抗氧化剂（如VE、SOD）不被金属离子失活 | 理论支持 | 体外实验显示可提升SOD活性25%，但缺乏人体直接证据 (in vitro data) | - |
| *皮肤屏障支持* | 推测机制：减少金属离子介导的基质金属蛋白酶(MMP)激活 | 初步研究 | 离体皮肤模型中显示抑制Cu²⁺诱导的MMP-1表达 (Exp. Dermatol. 2019) | - |
注：标*功效主要为间接作用或理论推测，缺乏直接人体功效证据
3. 核心化学成分剖析
| 化合物类别 | 结构特征 | 物理化学性质 | 功能基团 |
|---|---|---|---|
| 多齿螯合剂 | 乙二胺骨架连接两个琥珀酸基团 | 白色结晶粉末，pH 6.5-7.5（1%溶液），水溶性>500g/L | 4×羧酸钠，2×叔胺 |
| 立体异构体 | S,S-异构体（生物可降解性最佳） | 生物降解率：S,S体>85%，外消旋体≈50% (OECD 301D) | 手性中心构型决定环境行为 |
| 电荷特性 | 三钠盐形式（pH>5时带三重负电荷） | pKa1=2.2, pKa2=3.5, pKa3=5.0, pKa4=9.4 | 强亲水性（log P = -4.3） |
4. 配方应用与协同效应
主要应用类型
- 水性体系：精华液、爽肤水、面膜液（溶解度优势）
- 敏感肌配方：替代传统螯合剂（EDTA）的环保选择
- 含活性成分配方：维生素C/E、多酚类、肽类产品的稳定剂
- 天然/有机产品：符合Ecocert/COSMOS标准
协同增效组合
- 抗氧化系统：螯合作用保护L-抗坏血酸、α-生育酚、超氧化物歧化酶(SOD)
- 防腐体系：增强苯氧乙醇、辛甘醇、对羟基苯乙酮等广谱防腐剂效能
- 防晒配方：稳定阿伏苯宗等光敏感防晒剂，减少光降解
- 去屑洗发水：增强吡啶硫酮锌(ZPT)的抗菌活性
配伍禁忌
- 阳离子体系：与聚季铵盐、阳离子瓜尔胶可能发生电荷中和沉淀
- 高浓度电解质：在高盐环境下螯合效率显著降低
- 强酸性环境(pH<3)：质子化导致溶解度下降
5. 安全性与适用性
安全评估
- 皮肤刺激性：兔皮肤试验显示0.5%水溶液无刺激性 (ECETOC TR 107)
- 眼刺激性：鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)判定为轻度刺激
- 致敏性：人体重复斑贴试验(HRIPT)阴性 (CIR数据)
- 系统毒性：LD50(大鼠经口)>2000mg/kg，属实际无毒级
使用限制与注意事项
- 推荐浓度: 0.1-1.0%（常用0.3-0.5%）
- 适用pH范围: 3.5-10（最佳6-8）
- 敏感肌适用性：优于EDTA，但仍建议破损皮肤避免使用
- 环境安全性：S,S异构体28天生物降解率>85%，无生物累积性 (OECD 301F)
6. 市场定位与消费者认知
市场定位
- 核心定位："绿色螯合剂"（EDTA替代品）
- 目标产品：宣称"纯净美妆"(Clean Beauty)、环保包装的高端线
- 价格区间：$15-40/kg（比EDTA高2-3倍）
消费者认知特点
- 认知度：成分党关注度中等（INCI解码平台提及率↑35%/年）
- 营销宣称：多强调"生物可降解"（92%相关产品包装标注）
- 常见误解：误认为直接抗氧化剂（实际为间接稳定作用）
- 认证优势：Ecocert/COSMOS/ISO 16128认证加分项
7. 总结与展望
当前价值总结
- 核心优势：高效多价螯合能力（尤其对Cu/Fe）与环境友好特性
- 配方角色：活性成分稳定剂与防腐增效剂，非直接功效成分
- 安全表现：局部使用安全性良好，生态毒性显著低于传统螯合剂
研究缺口与未来方向
- 证据缺口：缺乏人体试验证明其"抗衰老"等间接宣称功效
- 技术挑战：在强电解质体系（如泥膜、高浓度盐溶液）中稳定性优化
- 创新方向：
- 与生物螯合肽（如植物螯合肽）的复配研究
- 在微胶囊化技术中作为离子交联剂的应用
- 针对污染颗粒（PM2.5）螯合清除功效验证
总体评价
作为EDTA的可持续替代品，乙二胺二琥珀酸三钠在配方稳定性提升方面具有明确科学价值，但需理性看待其间接功效宣称。未来研究应聚焦：①人体功效验证 ②极端配方环境适应性优化 ③新型复合螯合系统开发。