双-氨丙基聚二甲基硅氧烷

双-氨丙基聚二甲基硅氧烷 (Bis-Aminopropyl Dimethicone) 全面科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与结构

双-氨丙基聚二甲基硅氧烷 (Bis-Aminopropyl Dimethicone)，属氨基改性有机硅聚合物家族，分子结构含重复二甲基硅氧烷单元及末端氨丙基官能团。

原料来源与生产

工业化生产通过两步合成：

• 基础硅氧烷制备： 二甲基环硅氧烷(D₄/D₅)开环聚合形成聚二甲基硅氧烷链
• 氨基改性： 末端氯丙基化后胺化反应引入伯胺基(-NH₂) (来源：有机硅化学合成专利文献)

物理形态与特性

• 外观：透明至淡黄色粘稠液体
• 溶解性：溶于环状硅氧烷、部分极性溶剂，不溶于水
• 典型粘度范围：500-20,000 cSt (依分子量变化)
• 胺值：0.2-1.5 meq/g (反映氨基密度)

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	起效浓度范围
发丝修复与抗损伤	氨基阳离子与发丝角蛋白负电荷结合，形成定向排列分子膜	★★★☆ (强体外/离体证据)	SEM显示显著减少毛鳞片翘起，摩擦系数降低40-60% (J. Cosmet. Sci., 2004)	0.5-3% (洗去型) 1-5% (驻留型)
长效柔顺与抗静电	氨基极化中和静电，硅氧烷骨架降低纤维间摩擦	★★★☆ (强实验证据)	发束静电值降低90%，梳理性提升70% (Int. J. Cosmet. Sci., 2010)	0.2-2%
皮肤柔润剂	在表皮形成透气硅氧烷膜，减少TEWL	★★☆☆ (体外/模型证据)	离体皮肤TEWL降低15-25%，无致粉刺性 (Skin Pharmacol. Physiol., 2008)	0.5-3%
"激活细胞再生"	无明确机制	☆ (无可靠证据)	注：仅为市场宣称，缺乏细胞水平作用证据	-

详细作用机制说明：

氨基改性硅氧烷通过电荷定向吸附实现高效沉积：在pH>5时质子化(-NH₃⁺)与角蛋白(-COO^-)结合，硅氧烷链通过疏水相互作用增强附着力。其分子柔韧性允许在受损部位形成"分子绷带"结构，修复微观裂缝。抗静电机制源于氨基提供的表面导电通路与摩擦电荷中和。

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质/特征	基本性质与功能
主链结构	聚二甲基硅氧烷 (PDMS)	提供疏水性、滑度及成膜性，分子量(Mw)决定粘度与铺展性
功能端基	双氨丙基 (-CH2CH2CH2NH2)	阳离子锚定点，增强与蛋白质结合力，胺值决定电荷密度
关键杂质	残留环硅氧烷(D4-D6)	<100ppm (REACH限制要求)，可能引起刺激 (ECHA法规)
分子量分布	多分散指数(PDI) 1.1-1.8	窄分布增强性能一致性，高分子量(Mw>10kDa)提供持久性

结构-功效关系

• 氨基密度↑：增强吸附力但可能增加刺激风险
• 分子链长↑：提升修复性但降低铺展性
• 空间位阻效应：支链结构可降低氨基反应活性

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 护发素/发膜 (核心调理剂，占比1-5%)
• 洗发水 (沉积增强剂，0.5-2%与阴离子表活复配)
• 护肤乳液 (柔润剂，0.5-3%)
• 染发产品 (染料载体/均染剂，1-4%)

增效协同组合

• 阴离子聚合物 (如聚丙烯酸)：通过电荷复合形成微胶束增强沉积 (Cosmetics, 2017)
• 非离子表面活性剂 (如PEG-40氢化蓖麻油)：改善水分散性
• 硅弹性体 (如交联聚硅氧烷)：协同提升柔顺感
• 天然油脂 (如摩洛哥坚果油)：增强滋养效果

配伍禁忌

• 强酸性环境(pH<3)导致氨基质子化失效
• 高浓度多价阳离子(Ca²⁺/Mg²⁺)引起絮凝
• 与某些UV吸收剂(如阿伏苯宗)可能发生反应

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评级： 安全 (浓度≤5%) (CIR报告, 2014)
• 致敏性： 极低 (豚鼠试验阴性)
• 眼刺激性： 轻度 (兔眼试验可逆刺激)

使用注意事项

• 敏感肌测试： 高胺值产品需斑贴试验
• 累积沉积： 长期使用需周期性清洁
• pH控制： 最佳作用pH 5.5-8.0
• 环境残留： 生物降解性差(DT50>60天) (OECD 301F)

适用人群

• 最佳适用： 受损/染烫发质、干性皮肤
• 慎用人群： 硅过敏史者(罕见)、油性易痘肌(可能致闭口)
• 孕妇/哺乳期： 无禁忌证据

6. 市场定位与消费者认知

产品定位

• 高端护发线：作为"角蛋白修复"核心成分
• 沙龙专业产品：染后护理/热损伤修复方案
• "奢华触感"宣称：强调丝绸般肤感

消费者认知特点

• 积极认知： 即时柔顺效果显著(95%感知度)
• 误解： 40%消费者误认为"天然成分"
• 担忧点： 环境残留(25%)、头皮负担(18%)
• 过度宣称： "头皮滋养"(无证据)、"促头发生长"(无关联)

市场趋势

向低分子量水溶性衍生物发展(如PEG/PPG改性)，环境友好型氨基硅油研发增长35% (市场分析报告, 2023)

7. 总结与展望

核心价值总结

• 不可替代性： 最优头发调理剂之一，综合性能评分超90%天然油脂
• 技术优势： 电荷定向沉积技术实现高效修复
• 局限： 环境持续性差，高添加量可能致发丝变重

研究与发展方向

• 生物可降解改性： 引入酯键/氧化敏感键 (实验室阶段)
• 智能响应型： pH/温度控制释放 (概念验证)
• 皮肤屏障应用： 经皮给药载体研究 (初步体外研究)
• 精准分子设计： 可控氨基分布架构

应用前景

在护发领域将持续主导，护肤应用受限于肤感偏好。环境压力驱动绿色化学改良，未来5年可降解版本市场份额预计达30% (行业预测, 2024)