直接橙 39

专业成分分析报告：直接橙 39 (Direct Orange 39)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： CI 23850

化学分类： 偶氮染料 (Azo dye)

分子式： C₃₂H₂₄N₈Na₂O₇S₂

CAS号： 1325-54-8

来源与生产

直接橙 39 是一种完全合成的有机化合物，通过以下工艺生产：

• 关键反应： 重氮偶联反应 - 将苯胺衍生物重氮化后与萘酚磺酸衍生物偶联
• 主要原料： 4-氨基偶氮苯-4'-磺酸和J酸 (6-氨基-1-萘酚-3-磺酸)
• 提纯工艺： 盐析、过滤和干燥得到标准粉末

历史应用

最初开发用于纺织品染色，20世纪中期开始用于化妆品领域：

• 主要应用：临时性染发剂、彩妆产品（睫毛膏、眼线）、纹身墨水 (来源：化妆品原料字典)
• 法规状态：欧盟化妆品法规(EC) No 1223/2009 附录IV允许使用，最大浓度限制：染发产品0.5%，其他产品0.2%

2. 皮肤作用机制与宣称功效

作为偶氮染料，主要功能是着色而非生物活性。作用机制基于物理化学特性：

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度
持久着色	分子平面结构与角质蛋白/脂质非共价结合	强 (体外/临床)	在染发剂中显示中等洗涤耐久性 (5-10次洗发)	0.1-0.5%
"滋养发质"	无生物活性机制	无证据	注：纯属营销宣称，无支持数据	-
抗氧化保护	理论推测电子离域结构可能淬灭自由基	极弱 (计算化学)	注：仅分子模拟预测，无实验验证	-

局限性说明

• 无透皮吸收研究证明其活性成分递送能力
• 所有"护肤功效"宣称均缺乏可靠证据支持

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质
主结构	双偶氮化合物	分子量：758.73 g/mol
发色团	偶氮基(-N=N-) + 共轭芳香环	λmax：490-510nm (橙红色)
亲水基团	磺酸钠(-SO3Na)	水溶性：约50g/L (20°C)
杂质风险	未反应中间体/重金属	铅≤20ppm, 砷≤3ppm (国际标准)

关键化学特性

• 光稳定性： 中等 (UV照射下偶氮键可能断裂)
• pH敏感性： 在pH>9时色相偏移 (Δh>15°)
• 金属离子反应： 遇Fe³⁺/Cu²⁺产生沉淀

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 氧化型染发剂： 与H₂O₂/碱剂配合使用 (pH 9-10)
• 半永久染发剂： 在酸性载体中(pH 4-6)直接着色
• 彩妆产品： 水基睫毛膏/眼线液 (浓度0.05-0.2%)

增效协同组合

协同成分	作用机制	典型比例
间苯二酚衍生物	增强染料分子渗透性	染料:渗透剂=1:2-1:5
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)	成膜增加耐洗性	0.5-2% 在配方中
螯合剂(EDTA)	防止金属离子致变色	0.05-0.1%

配伍禁忌

• 阳离子表面活性剂： 导致沉淀 (静电作用)
• 强还原剂： 破坏偶氮基(-N=N-→ -NH-NH-)
• 高浓度电解质： 盐析效应致结晶

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评估： "在限定浓度下安全" (2012年复审) (参考：CIR报告 2012)
• 致敏风险： 斑贴试验阳性率约1.2-2.5% (依据：多中心临床研究)
• 光毒性： 3T3 NRU试验阴性 (EC₅₀>1000μg/mL)

使用限制

• 禁用部位： 粘膜区域及损伤皮肤
• 特殊人群： 孕妇/儿童使用数据不足
• 警示要求： 欧盟规定含偶氮染料产品需标注"可能引起过敏反应"

降解风险

在厌氧条件下可能还原裂解产生芳香胺：

• 主要降解产物： 4-氨基偶氮苯 (C6类致癌物)
• 控制措施： 配方添加抗氧化剂(亚硫酸盐)抑制降解

6. 市场定位与消费者认知

市场应用分布

• 染发产品： 占全球用量78% (中低价位半永久染发剂)
• 彩妆产品： 占18% (橙色系眼妆/唇彩)
• 其他： 4% (临时纹身墨)

消费者认知特点

• 正向认知： 色彩饱和度优于天然染料 (ΔE>15%)
• 主要担忧： 62%消费者关注"合成染料致敏性" (来源：2023消费者调研)
• 市场趋势： "无偶氮染料"宣称产品年增长17%

绿色化学挑战

• 生产废水COD高达5000-8000mg/L需特殊处理
• 生物降解性低 (28天降解率<20%)

7. 总结与展望

关键结论

• 功能定位： 高效橙色着色剂，无护肤功效
• 安全边界： 法规限定浓度下可安全使用，但需关注致敏风险
• 性能优势： 性价比高，显色强度优于天然替代品

技术挑战

• 降解产物的安全性争议需长期追踪
• 环保压力下的生产工艺升级需求

研发方向

• 分子改造： 开发抗还原型偶氮结构 (如引入位阻基团)
• 递送系统： 微胶囊化降低皮肤接触致敏率
• 替代方案： 天然色素稳定化技术 (胭脂虫红/β-胡萝卜素衍生物)

行业展望

随着监管趋严和消费者偏好变化，直接橙39将逐步转向：

• 专业沙龙产品（更高安全控制）
• 非接触类彩妆（睫毛膏/眼线液）
• 与天然色素复配的过渡方案