季铵盐-15

季铵盐-15 (Quaternium-15) 专业成分评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称

季铵盐-15 (Quaternium-15)

化学名称

1-(3-氯丙烯基)-3,5,7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷氯化物
(1-(3-Chloroallyl)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantane chloride)

分子式与结构

C₉H₁₆ClN₄·Cl | 分子量：251.16 g/mol
结构特征：季铵盐阳离子与氯离子形成的盐，含反应性氯原子和甲醛供体基团

来源与制备

工业合成：通过六亚甲基四胺（乌洛托品）与氯丙烯在酸性条件下反应制得
原料纯度：化妆品级要求≥97%，残留溶剂（如甲醛）需严格监控(来源：International Journal of Cosmetic Science, 2015)

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
广谱防腐	水解后缓慢释放甲醛，使微生物蛋白质变性并破坏细胞膜完整性	★★★☆ (充分证实)	0.1%浓度可抑制革兰氏+/革兰氏-细菌及真菌生长(Journal of Applied Microbiology, 2007)	0.01%-0.2%
"温和防腐"	缓释甲醛机制理论上降低刺激性	★☆☆☆ (证据矛盾)	注：临床数据显示其致敏率显著高于其他防腐剂(Contact Dermatitis, 2020)	-

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	功能角色
季铵盐阳离子	1-(3-氯丙烯基)-3,5,7-三氮杂-1-氮鎓金刚烷	水溶性 | 热稳定性(≤80℃) | pH耐受(3-10)	甲醛载体
活性氯原子	-CH2Cl基团	亲电性 | 水解敏感性	甲醛释放源
甲醛	水解产物	挥发性 | 高反应性	实际杀菌剂

关键化学行为

• 甲醛释放动力学：水解速率受pH和温度调控，pH7.0时释放率约40%/月(Cosmetics & Toiletries, 2018)
• 降解产物：最终分解为甲胺、氨和CO₂，可能产生亚硝胺类杂质(需严格控制)

4. 配方应用与协同效应

适用配方类型

• 水性体系：乳液、膏霜、洗发水、沐浴露
• pH适用范围：3.0-10.0 (最适6.0-8.0)
• 温度限制：≤80℃ (高温加速分解)

协同防腐体系

• 增效组合：
  • + 尼泊金酯类：拓宽抗真菌谱
  • + 苯氧乙醇：增强抗铜绿假单胞菌能力
• 拮抗组合：
  • - 含巯基化合物（如半胱氨酸）：中和甲醛活性
  • - 高浓度蛋白质：结合甲醛降低效力

配方注意事项

需避免与伯胺类化合物配伍，防止生成亚硝胺致癌物(IFSCC Magazine, 2021)

5. 安全性与适用性

毒理学数据

• 急性毒性：LD50 (大鼠口服) = 1,230 mg/kg (中等毒性)
• 致敏性：北美接触性皮炎组(NACDG)报告致敏率8.9%(2019数据)
• 甲醛释放量：0.074%配方浓度→游离甲醛≈50ppm

法规状态

• 欧盟：禁用 (化妆品法规EC No 1223/2009 Annex II)
• 中国：限用浓度0.2% (甲醛释放体总量≤0.2%)
• CIR评估：安全浓度≤0.2%，但需标注"释放甲醛"(2019年重新评估)

适用人群警示

• 绝对禁忌：甲醛过敏者、湿疹急性期患者、婴幼儿产品
• 风险人群：特应性皮炎患者致敏风险增加3倍(British Journal of Dermatology, 2020)

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 使用占比：全球化妆品防腐剂份额<2% (2010年约15%，持续下降)
• 主要应用领域：廉价洗护产品、工业清洁剂
• 价格定位：$5-8/kg (低成本防腐方案)

消费者认知

• EWG风险评级：7-8/10 (高风险)(Environmental Working Group, 2023)
• 市场趋势：73%消费者主动避免含"甲醛释放体"产品(Mintel市场调研, 2022)
• 替代品兴起：苯甲酸钠/山梨酸钾等"无醛"防腐剂需求年增12%

7. 总结与展望

技术总结

• 优势：广谱抗菌、成本低廉、配方兼容性广
• 缺陷：高致敏性、甲醛暴露争议、负面公众认知
• 风险/效益比：在当代化妆品体系中已不具优势

未来展望

• 淘汰趋势：欧盟全面禁用加速全球配方淘汰进程
• 替代方案：
  • 短链尼泊金酯+苯甲酸复配体系
  • 新型生态防腐剂（如辛酰羟肟酸）
• 研究需求：甲醛释放体在驻留型产品中的长期累积效应评估

专家建议

鉴于日益严格的监管环境和消费者偏好，建议配方师优先选择更安全的替代防腐体系，特别是婴幼儿产品和驻留型产品。必需使用时，应：①严格控制浓度≤0.1% ②明确标注"释放甲醛" ③避免与亚硝化剂配伍(基于CIR和SCCS最新指南)