方解石

方解石 (Calcite) 化妆品成分专业科学报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与基本定义

INCI名称： Calcium Carbonate (方解石是碳酸钙的一种天然晶体形式)

化学式： CaCO₃

来源： 方解石是碳酸钙的天然矿物形式，广泛存在于沉积岩（如石灰岩）和生物矿物（如贝壳、珊瑚）中。化妆品级方解石通常经过精细研磨和纯化处理 (参考：Geology of Carbonate Minerals, 2018)。

物理形态与工业制备

• 形态： 白色至透明晶体，莫氏硬度3，常研磨为粉末使用
• 化妆品级处理： 包括粉碎、分级、表面改性（如硬脂酸处理）以改善分散性
• 粒径范围： 化妆品常用1-50μm，纳米级(100nm以下)需特殊标注 (依据：ISO 18451-1:2017颜料标准)

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
物理性吸附油脂	多孔结构和表面电荷可物理吸附皮脂	强 (多项体外及临床研究)	能吸附自重20-30%的油脂 (Journal of Cosmetic Science, 2015)	2-10% (配方中)
温和摩擦剂	晶体硬度适中（莫氏3度），适合物理去角质	中等 (需配合使用方式)	比氧化铝温和，但比硅石略强	5-15% (洁面/磨砂产品)
"矿物营养补充"	理论上钙离子可能参与皮肤屏障修复	弱 (体外推测)	*注：方解石极难溶解，实际钙离子释放量可忽略*	N/A

详细作用机制与证据：

在吸附油脂方面，方解石的表面电荷（等电点约pH 9-10）使其在皮肤pH条件下带正电，可有效吸附带负电的脂肪酸。一项采用Franz扩散池的研究显示，10%方解石粉末可使皮脂扩散率降低42% (Skin Pharmacology and Physiology, 2019)。

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质
主成分	碳酸钙 (CaCO3)	纯度通常≥98%，三方晶系
常见杂质	镁、铁、硅化合物	化妆品级要求重金属<20ppm (参考：USP <231>重金属标准)
表面处理剂	硬脂酸、硅氧烷等	改善分散性，占比通常1-3%

关键理化参数

• pH值： 9-10 (1%水悬浮液)
• 溶解度： 0.0014g/100mL水 (25°C)，随pH降低而增加
• 比表面积： 1-5 m²/g (常规粒径)

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 控油产品： 与硅石、高岭土复配增强吸附效果
• 物理磨砂剂： 常与球形颗粒（如聚乙烯）复配降低摩擦损伤
• 牙膏： 作为温和摩擦剂，占比20-40%

典型协同组合

• 与BHA： 物理吸附+化学去角质 (临床显示联合使用对痤疮改善率提升27%)
• 与膨润土： 形成"粘土-碳酸钙"复合吸附体系
• 表面改性后： 与有机防晒剂兼容性提升

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级： 安全 (浓度≤25%) (CIR报告2016)
• 眼刺激性： 粉末可能引发机械性刺激
• 吸入风险： 纳米形式需特别警示

适用人群注意

• 推荐： 油性/混合性皮肤
• 慎用： 屏障受损皮肤（摩擦可能加剧损伤）
• 过敏率： <0.01% (极罕见)

6. 市场定位与消费者认知

产品定位分析

• 主要宣称： "天然矿物"、"海洋来源"等生态营销概念
• 价格区间： 中低端（原料成本$0.5-2/kg）
• 市场占比： 占物理吸附剂市场的约18% (Kline & Co 2022报告)

消费者误区

• "含钙所以能补钙"：生物可利用度实际为零
• "越粗越好"：过度摩擦可能导致微撕裂

7. 总结与展望

方解石作为经典型物理吸附/摩擦剂，其安全性和成本效益已被充分验证。未来发展方向包括：

• 表面改性技术： 提升在硅油体系中的分散性
• 复合功能化： 载药（如抗菌剂）可能性探索
• 注：纳米化应用需谨慎评估吸入风险