牛油树脂酰胺丙基甜菜碱

牛油树脂酰胺丙基甜菜碱 (Shea Butteramidopropyl Betaine) 全面科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与化学分类

牛油树脂酰胺丙基甜菜碱 (Shea Butteramidopropyl Betaine) 属于两性离子表面活性剂，是天然油脂衍生的酰胺型甜菜碱化合物。

原料来源与加工工艺

通过以下多步反应合成：

• 来源基础： 牛油树脂 (Vitellaria paradoxa) 经水解提取脂肪酸混合物 (主要含油酸、硬脂酸、棕榈酸)
• 酰胺化： 脂肪酸与 N-(3-氨丙基)-N,N-二甲基胺 缩合形成牛油树脂酰胺丙基二甲胺
• 季铵化： 与氯乙酸钠反应生成最终甜菜碱结构
• 精制： 去除副产物和未反应物，通常以30-40%活性物水溶液形式供应

物理特性

• 外观：浅黄色至琥珀色粘稠液体
• pH值：4.5-7.5 (5%水溶液)
• 溶解性：易溶于水、乙醇，难溶于非极性溶剂

(来源：International Journal of Cosmetic Science, Vol 42(3), 2020; Personal Care Products Council Ingredient Database)

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
温和清洁	降低表面张力，通过胶束增溶油脂；两性离子特性减少角质层脂质溶解	★★★★☆ (人体临床验证)	角膜细胞试验显示细胞损伤率比SLS低62%(J. Toxicol. Cut. & Ocular Toxicol., 2002)	3-10%
发泡增效	与阴离子表活协同形成稳定液晶结构，增强泡沫弹性和持久性	★★★☆☆ (体外模型验证)	与SLES复配可使泡沫体积增加40%，半衰期延长2.3倍(Colloids Surf. A, 2018)	1-5%
粘度调节	分子间氢键及与阴离子表活的静电作用形成网络结构	★★★☆☆ (配方实证)	在SLES体系中添加5%可提升粘度300-800%(Cosmetics & Toiletries, 2021)	2-8%
皮肤屏障支持	牛油树脂衍生物参与角质层脂质重组；甜菜碱维持水合平衡	★★☆☆☆ (离体皮肤研究)	离体皮肤模型显示TEWL降低18%(注：需更多人体验证)	≥5%
抗氧化修复	理论推测：牛油树脂甾醇可能清除自由基	★☆☆☆☆ (体外初步证据)	仅体外DPPH实验显示弱抗氧化性(IC₅₀≈2mM)(注：此功效主要为厂商宣称)	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质与功能贡献
甜菜碱主结构	季铵化丙基酰胺	提供两性离子特性： • pH>3时带负电荷 • pH<3时带正电荷 • 等电点pH=3.8
酰基链	C16-C18脂肪酸衍生物 (油酸酰胺基, 硬脂酸酰胺基等)	• 疏水尾链长度决定胶束形态 • 不饱和键增加低温稳定性 • 影响表面张力降低能力
微量活性物	牛油树脂甾醇 (α-香树脂醇, 羽扇醇)	• 残留量0.1-0.5% • 潜在抗炎作用 (体外研究显示抑制COX-2活性)
工艺副产物	氯化钠, 游离胺	• 通常含量<1.5% • 可能影响电解质敏感性

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 清洁产品： 婴儿洗发水 (温和性), 敏感肌洁面 (低刺激), 卸妆乳 (增溶增效)
• 发用产品： 硫酸盐表活体系的粘度/泡沫调节剂
• 特殊剂型： 透明啫喱, 微泡洁面 (协同水溶性油脂)

增效协同组合

• 阴离子表活：
  • 与SLES复配 - 降低刺激指数43%(Zein TEWL测试)
  • 与椰油酰基肌氨酸钠 - 提升膏体稳定性
• 阳离子调理剂：
  • 在聚季铵盐-10存在时沉积效率提升
• 水溶性赋脂剂：
  • 与PEG-7甘油椰油酸酯协同降低脱脂力

配伍禁忌

• 高浓度电解质(>5%)导致粘度崩溃
• pH<3时与阴离子表活产生沉淀
• 氧化剂体系可能降解不饱和链

5. 安全性与适用性

毒理学评估

• 急性毒性： LD₅₀>2000mg/kg (OECD 402), 归类为实际无毒
• 眼刺激性： 兔眼试验得分2.3/110 (GHS Category 2B)(优于传统甜菜碱)
• 致敏性： Buehler试验阴性，但存在乳胶-坚果交叉过敏理论风险(CIR评估报告 2020)

使用限制与警示

• 浓度上限： 驻留型产品≤1.5%，冲洗型≤15%
• 特殊警示：
  • 坚果过敏者建议斑贴测试
  • 亚硝胺风险：需控制仲胺残留<5ppm
• 环境特性： 生物降解率92%/28d (OECD 301B)

6. 市场定位与消费者认知

产品定位分析

• 高端天然线： 作为"绿色化学"转型成分，替代传统甜菜碱
• 敏感肌细分市场： 2023年新品中宣称"温和"的清洁产品使用率达67%
• 清洁美容(Clean Beauty)： 符合EWG VERIFIED®标准

消费者认知特点

• 正面认知： "天然来源"(82%), "温和"(76%), "滋养"(68%)(Mintel 2023消费者调研)
• 认知误区：
  • 误认为等同纯牛油树脂功效(实际为衍生物)
  • 高估其单独保湿能力(需复配保湿剂)
• 营销争议： "无硫酸盐"宣称中隐藏的增泡作用

7. 总结与展望

当前价值总结

• 核心优势： 卓越的温和性与配伍性，在降低刺激同时维持清洁效能
• 技术定位： 阴离子表活体系的黄金配角，解决清洁与温和的矛盾
• 局限： 单独功效有限，高含量可能残留滑腻感

未来研发方向

• 分子优化： 开发超高油酸含量变体(≥80%)提升低温稳定性
• 递送系统： 与脂质体包裹技术结合增强屏障修复功能
• 可持续性： 推动牛油树脂公平贸易认证(FairWild)原料应用

行业影响预测

随着敏感肌市场年增长12%(2023-2028 CAGR)，该成分有望替代椰油酰胺丙基甜菜碱成为主流温和表活，但需解决供应链波动问题。监管重点将聚焦亚硝胺控制和过敏原标示规范。(数据来源：Grand View Research, 2023)