脱氢乙酸及其盐类

脱氢乙酸及其盐类 (Dehydroacetic Acid and its Salts) 专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称

Dehydroacetic Acid (酸形式) / Sodium Dehydroacetate (钠盐形式)

化学分类

吡喃酮类有机酸防腐剂 (Pyrone-derived organic acid preservative)

天然/合成来源

• 合成来源：主要通过双乙烯酮的催化缩合反应制得
• 天然存在：极微量存在于某些真菌代谢产物中，无商业提取价值

物理特性

• 脱氢乙酸：白色至淡黄色结晶粉末，熔点109-111℃，pKa=5.27
• 脱氢乙酸钠：白色结晶粉末，易溶于水(约33%，20℃)，pH值约7.5-8.5(1%溶液)

历史应用背景

1950年代首次作为食品防腐剂开发，1970年代引入化妆品领域，1994年获欧盟SCCS安全评估，2006年纳入中国《化妆品卫生规范》允许使用防腐剂清单 (来源：SCCNFP/0720/03安全评估报告)

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	解离后穿透微生物细胞膜，抑制细胞内关键酶（如脱氢酶、ATP酶）和金属离子螯合	强效证据	对革兰氏阳性/阴性菌、酵母菌、霉菌均有效，MIC值：0.05-0.2% (依据：ISO 11930 挑战测试数据)	0.1-0.6%
真菌抑制	破坏真菌细胞壁β-葡聚糖合成，干扰麦角固醇生物合成	强效证据	对白色念珠菌抑制率>99% (0.3%, 24h) (来源：J Appl Microbiol. 2005)	0.15-0.5%
配方稳定性增强	通过抑制微生物增殖减缓成分降解	间接证据	延长含不饱和油脂产品货架期30-50%	0.2%+
"零刺激"防腐	分子较大不易渗透角质层	争议证据	人体试验显示0.6%可引起0.8%受试者轻微刺激 (注：此宣称多为厂商营销用语)	-

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	分子结构特征	溶解性与稳定性	活性形式
酸本体	Dehydroacetic Acid (DHA)	C8H8O4，含α,β-不饱和羰基和内酯环	脂溶性，pH<5时稳定，遇碱开环失活	分子态(未解离)
钠盐	Sodium Dehydroacetate	C8H7NaO4·H2O	水溶性(33g/100ml)，pH>7稳定，遇酸沉淀	阴离子态
协同增效体	DHA+苯氧乙醇复合物	物理混合非化学键合	扩大pH适用范围(4-8)	双机制抗菌

关键化学性质

• pKa值：5.27 (最佳防腐活性pH 4-6)
• 热稳定性：≤80℃稳定，>100℃缓慢分解
• 光敏感性：UV照射下发生开环降解，需避光保存

4. 配方应用与协同效应

适用配方类型

• 水性体系：化妆水、精华液、面膜液（钠盐形式）
• 乳化体系：乳液、膏霜（油相添加酸形式）
• 特殊品类：彩妆、防晒、湿巾（常与苯氧乙醇复配）

最佳作用pH范围

4.0-6.5（超出此范围需复配其他防腐剂）

协同增效组合

• 苯氧乙醇：扩大抗菌谱（1:1复配抗菌效率提升40%）
• 辛甘醇：增强抗真菌活性，降低用量
• 有机酸类：山梨酸、苯甲酸（降低体系pH增强解离）

配伍禁忌

• 强氧化剂：过氧化物导致开环降解
• 金属离子：Fe³⁺/Cu²⁺催化氧化变色
• 高蛋白配方：可能发生分子结合降低活性

5. 安全性与适用性

法规限用浓度

• 中国：最大使用量0.6%（以酸计）
• 欧盟：0.6%（淋洗类），0.3%（驻留类）(依据：EC No 1223/2009 Annex V)
• 日本：1.0%（特定品类可例外）

毒理学特征

• 急性毒性：LD50>1000mg/kg（大鼠经口）
• 致敏性：人体最大耐受量0.5%无致敏(参考：CIR 2016评估)
• 生殖毒性：无证据显示胚胎毒性

适用人群注意

• 推荐使用：正常健康肌肤，油痘肌（辅助控菌）
• 谨慎使用：屏障受损肌肤（可能产生刺痛感）
• 避免使用：已知吡喃酮类过敏者

环境安全性

生物降解率>90%（28天OECD测试），无生物蓄积性(来源：REACH注册数据)

6. 市场定位与消费者认知

市场占比变化

• 2015-2020年使用量增长300%，替代部分尼泊金酯类
• 2022年全球化妆品应用占比：护肤品类52%，彩妆28%，洗护20%

消费者认知特点

• 正面认知："无甲醛释放"、"非甲醛供体"宣称受青睐
• 认知误区：23%消费者误认为"纯天然防腐剂"
• 敏感肌关注：45%敏感肌消费者优先选择含本成分产品（vs 尼泊金酯）

市场趋势

• 复配升级：80%新品采用"脱氢乙酸钠+苯氧乙醇+多元醇"体系
• 宣称变化："ECOCERT有机认证适用"宣称增加
• 区域差异：亚洲市场接受度(92%) > 欧洲(78%) > 北美(65%)

7. 总结与展望

技术优势总结

• 广谱高效：尤其对霉菌/酵母抑制效果突出
• 配伍灵活：适配多种防腐增效体系
• 稳定性佳：在酸性至中性环境保持长效活性

应用局限

• 碱性环境(pH>8)活性显著降低
• 高浓度(>0.5%)可能影响产品肤感
• 光照下潜在变色风险

研究与发展方向

• 微胶囊化技术：提高光稳定性，实现缓释
• 生物合成路径：微生物发酵法制备研究（当前收率<15%）
• 新型盐开发：锌盐/银盐增强抗痤疮丙酸杆菌活性

行业前景

在2025年前仍将作为主流防腐剂，但随着天然防腐体系技术进步，预计市场份额将从当前38%降至2030年的28%(注：基于Global Cosmetic Preservatives Market Report预测)