聚甘油-3 异硬脂酸酯

聚甘油-3 异硬脂酸酯 (Polyglyceryl-3 Isostearate) 全面成分分析报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与分子特性

聚甘油-3 异硬脂酸酯 (Polyglyceryl-3 Isostearate) 是由甘油聚合形成的聚甘油骨架与异硬脂酸通过酯化反应合成的非离子型表面活性剂。

天然/合成来源

• 合成来源：工业催化合成，通常通过：
  • 甘油在碱性条件下高温脱水聚合生成聚甘油
  • 聚甘油与异硬脂酸在180-220°C酯化缩合
  • 产物为单酯、双酯和三酯的混合物
• 天然前体：甘油(植物来源) + 异硬脂酸(通常由植物油氢化异构化获得)

历史应用背景

1980年代首次商业化，作为传统乳化剂（如PEG衍生物）的替代品发展，响应"绿色化学"趋势。2000年后在有机/天然认证产品中普及 (来源：Cosmetics & Toiletries期刊历史综述)。

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
乳化稳定	降低油水界面张力(≈12mN/m)，形成液晶层状结构增强膜稳定性	★★★★☆ (充分证实)	X射线衍射显示层间距≈4.3nm的层状液晶相 (Colloids Surf. B, 2018)	2-8%
肤感调节	降低配方黏腻感，促进铺展（表面张力28-32dyn/cm）	★★★☆☆ (多项人体评估)	盲测显示降低黏腻感评分42% vs 传统乳化剂 (J. Soc. Cosmet. Chem, 2020)	1-5%
屏障修护辅助	可能通过液晶结构增强角质层脂质排列有序度	★★☆☆☆ (体外/离体证据)	Franz细胞实验显示TEWL降低18% (离体皮肤) (体外研究，需人体验证)	未知
"抗炎"宣称	缺乏直接证据，可能源于配方稳定性间接作用	★☆☆☆☆ (推测性)	注：此宣称主要基于厂商资料，无独立研究支持	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	功能意义
聚甘油酯混合物	单异硬脂酸聚甘油酯 二异硬脂酸聚甘油酯	HLB值 4-6（亲脂性） 分子量 ≈500-650Da	主乳化剂，稳定W/O体系
游离聚甘油	聚甘油-3（残留）	水溶性，分子量≈300Da	辅助乳化，影响肤感
异构化脂肪酸	异硬脂酸（C18分支链）	熔点≈10°C（液态） 支链率≥60%	提供低温稳定性，降低结晶倾向

关键结构特征

• 甘油聚合度：n=3（平均值），实际含2-4聚体混合物
• 酯化程度：单酯率40-60%，影响HLB值
• 脂肪酸结构：异硬脂酸含甲基支链（碳链16-18），阻止结晶

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• W/O乳化体系：防晒霜（耐水性）、粉底液、卸妆膏
• O/W辅助乳化：与高HLB乳化剂（如聚甘油-10月桂酸酯）复配
• 增溶体系：精油增溶（≤15%）

增效组合

• + 聚甘油聚蓖麻醇酸酯：增强乳化稳定性（黏度提升2.3倍）
• + 环五聚二甲基硅氧烷：协同降低黏腻感（铺展速度↑35%）
• + 植物甾醇：促进液晶结构形成（层状相温度范围扩大）

配伍禁忌

• 高离子强度：电解质＞1%可能破坏液晶结构
• 强酸性环境（pH<4）：可能发生酯键水解

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评级：安全（最高浓度25%）(CIR 2018最终报告)
• 致敏性：HRIPT测试阴性（n=213）
• 眼刺激性：兔眼测试轻微刺激（但配方依赖）

适用人群注意

• 痤疮皮肤：致痘性低（comedogenic rating 1）
• 敏感肌：建议浓度<8%
• 脂溢性皮炎：理论可能促进马拉色菌，但无临床报告

法规状态

• 欧盟化妆品法规(EC) No 1223/2009：准许使用
• 中国《已使用化妆品原料目录》（2021版）：序号07499
• 有机认证：ECOCERT/COSMOS认可（需符合分支脂肪酸来源标准）

6. 市场定位与消费者认知

产品定位

• 宣称热点："无PEG"、"天然衍生"、"轻润肤感"
• 价格区间：中高端（$40-80/kg vs 传统乳化剂$20-35/kg）
• 应用增长：清洁类产品年增长率12.7%（2020-2025预测）(数据：Grand View Research)

认知误区

• 误区1："100%天然" → 实际为半合成（天然指数≈0.75）
• 误区2："具有护肤功效" → 主要功能为乳化

7. 总结与展望

技术优势总结

• 多功能性：乳化/稳定/肤感调节三效合一
• 配方兼容性：广泛适配植物油/硅油/合成酯体系
• 安全性记录：20年应用无重大安全事件

研究缺口与趋势

• 未解问题：
  • 液晶结构在皮肤上的持久性
  • 与皮肤微生物组的相互作用
• 创新方向：
  • 酶法合成提高单酯率（现有专利WO2021037876A1）
  • 与生物聚合物复配构建响应型乳化体系

专家建议

作为高性能绿色乳化剂，推荐在防晒及彩妆产品中替代传统PEG乳化剂。需注意支链脂肪酸来源的可持续性认证，避免过度营销其"护肤功效"。