羟甲基甘氨酸钠

羟甲基甘氨酸钠 (Sodium Hydroxymethylglycinate) 全面科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与化学标识

羟甲基甘氨酸钠 (Sodium Hydroxymethylglycinate, SHG)

• CAS号: 70161-44-3
• 化学式: C₃H₆NO₃Na
• 分子量: 127.08 g/mol

来源与生产

通过甘氨酸与甲醛在碱性条件下反应生成羟甲基甘氨酸，再经氢氧化钠中和制得 (合成工艺参考：J. Soc. Cosmet. Chem, 1987)。

• 原料形态: 通常为无色至淡黄色透明液体（浓度40-50%水溶液）
• 关键原料: 甘氨酸（氨基酸衍生物）、甲醛（严格控制残留）

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	释放甲醛供体，破坏微生物蛋白质交联和酶功能	★★★★☆ (强)	0.3%浓度对铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白念珠菌均有显著抑制效果 (Int J Cosmet Sci, 2005)	0.1-0.5%
抗氧化	清除自由基，螯合金属离子减少氧化应激	★★☆☆☆ (中)	体外实验显示DPPH自由基清除率约35%(1%浓度) (J Cosmet Dermatol, 2012)	0.5-1.0%
舒缓抗刺激	可能通过抑制组胺释放和炎症介质	★☆☆☆☆ (弱)	离体皮肤模型显示减少IL-1α释放(浓度>0.8%)，缺乏临床验证 (厂商数据)	未知
皮肤屏障修复	理论推测可能与氨基酸结构相关	☆☆☆☆☆ (无)	无直接证据支持屏障修复功能 (注：此宣称缺乏科学文献支持)	不适用

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
活性防腐剂	羟甲基甘氨酸钠本体	水溶性两性离子，pH 6-9稳定	主要抗菌成分
甲醛供体	缓慢释放的游离甲醛	释放量≈0.1%(0.3% SHG)，随pH/温度升高	实际杀菌剂
副产物	甘氨酸钠、亚硝胺(痕量)	需控制亚硝胺<50ppb	潜在安全风险源

关键化学特性

• pH敏感性: 最佳抗菌pH 5.0-8.5，酸性环境释放甲醛加速
• 温度稳定性: ≤45℃稳定，高温加速分解
• 配伍禁忌: 与强氧化/还原剂、高浓度蛋白反应

4. 配方应用与协同效应

适用配方类型

• 最佳应用: 水剂（化妆水、精华）、乳液、膏霜
• 受限应用: 高蛋白/氨基酸配方（可能失活）、高电解质体系

增效协同组合

• 防腐增强:
  • 苯氧乙醇（广谱协同）
  • 辛甘醇（抗真菌增效）
• 稳定性提升:
  • EDTA二钠（螯合金属离子）
  • 双甘油（降低甲醛释放速度）

配方注意事项

需严格控制原料中仲胺含量，避免与亚硝酸盐配伍（防止亚硝胺生成）(CIR安全指南)。

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评估: 安全浓度≤0.5%（淋洗类≤1.0%）(CIR, 2013)
• SCCS意见: 甲醛释放量≤0.1%时安全，禁用于喷雾产品(SCCS/1576/16)

潜在风险点

• 甲醛敏感者: 可能引发接触性皮炎（释放量≈0.034-0.061%）
• 亚硝胺风险: 需供应商提供≤50ppb检测报告
• 眼刺激: 浓度>0.3%可能致眼刺激

适用人群与禁忌

• 适用: 正常肌肤、油性肌肤（pH兼容性好）
• 慎用: 甲醛过敏者、湿疹急性期、3岁以下儿童用品
• 孕期风险分级: 无致畸证据，但建议优先选用非甲醛供体

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 宣称定位: "天然来源防腐剂"（源于甘氨酸）
• 价格区间: 中档防腐剂（$15-25/kg）
• 应用占比: 占有机/天然认证产品防腐体系的12-18%(Ecocert数据)

消费者认知误区

• 甲醛误解: 70%消费者不知其释放甲醛机制
• "天然"夸大: 营销中过度强调甘氨酸来源，忽略合成过程
• 安全困惑: 25%消费者误认为比paraben类更安全

7. 总结与展望

当前科学共识

• 核心价值: 高效广谱防腐剂，pH适用范围广
• 主要局限: 甲醛释放争议，亚硝胺控制要求高
• 功效验证: 防腐功能明确，其他功效证据薄弱

未来研究方向

• 开发低甲醛释放衍生物（如乙酰化修饰）
• 亚硝胺控制技术优化（新型抑制剂研究）
• 多功效协同机制验证（尤其抗氧/舒缓方向）

应用建议

建议在pH6-8配方中作为辅助防腐剂使用（浓度≤0.3%），避免与胺类化合物配伍，并需明确标注"含甲醛释放体"。替代方案可考虑苯氧乙醇/乙基己基甘油复合体系。