巯基乙酸酯类

化妆品成分科学评估报告：巯基乙酸酯类 (Thioacetic Acid Esters)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与常见代表物

• 主要INCI名称: Glyceryl Thioglycolate, Ethyl Thioglycolate, Glyceryl Monothioglycolate
• 化学类别: 有机硫化合物 (Organosulfur compounds)

天然来源与工业制备

巯基乙酸酯类为完全合成化合物，自然界不存在直接对应物。工业制备通过巯基乙酸与醇类（如甘油、乙醇）的酯化反应实现：

HS-CH₂-COOH + R-OH → HS-CH₂-COOR + H₂O (反应需酸性催化剂与严格控制的水分含量)

历史应用背景

1950年代首次引入化妆品领域，作为传统巯基乙酸盐（碱性烫发剂）的替代品，核心突破在于：

• 在中性至弱酸性pH条件下保持活性
• 降低对头皮的刺激性和气味问题
• 实现更可控的二硫键还原过程

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
头发角蛋白二硫键还原 (烫发核心功能)	巯基(-SH)攻击胱氨酸的二硫键(S-S)，形成半胱氨酸和混合二硫键，使角蛋白结构可重塑	★★★★☆ (充分证实)	体外角蛋白溶解实验显示：在pH6.5-8.0时，60℃下8.5% Glyceryl Thioglycolate可在10分钟内断裂>90%二硫键 (J Cosmet Sci, 2004)	5-12% (烫发产品) 0.5-2% (脱毛产品)
脱毛作用	通过还原角蛋白二硫键弱化毛干结构，使其易被机械移除	★★★☆☆ (临床证实)	离体皮肤测试显示：含8.5%酯类的乳膏作用10分钟可使毛发拉伸强度降低70% (Dermatitis, 2010)	5-10%
宣称：皮肤更新促进	理论上可能通过角质层二硫键断裂影响脱屑，但无直接证据	★☆☆☆☆	注：此宣称缺乏临床研究支持，现有机制研究仅限于毛干角蛋白	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	分子结构特征	理化性质	配方中功能角色
甘油单巯基乙酸酯 (主要应用形式)	Glyceryl Thioglycolate (INCI)	HS-CH₂-COO-CH₂-CH(OH)-CH₂OH	• 淡黄色粘稠液体 • 水溶性良好 • pKa≈7.9 (弱酸性) • 氧化敏感性高	• 中性烫发还原剂 • 脱毛活性成分
短链烷基酯	Ethyl Thioglycolate	HS-CH₂-COO-CH₂-CH₃	• 挥发性液体 • 特征性硫气味 • 皮肤渗透性强	• 快速渗透型还原剂 • 需严格浓度控制

关键化学特性

• 还原动力学：反应速率受pH显著影响，最适pH 6.5-8.5 (甘油酯)，比巯基乙酸盐(pH9.2+)更温和
• 氧化敏感性：暴露于空气中易氧化成二硫化物，需配方中添加亚硫酸盐等抗氧化剂
• 金属螯合：可结合铜/铁离子导致溶液变色，需添加EDTA衍生物

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• “冷烫”中性烫发剂 (pH 6.5-7.5)：占市场主流，Glyceryl Thioglycolate为核心还原剂
• 脱毛膏/乳：与钙盐增稠剂配合，浓度通常5-10%
• 直发膏还原步骤：辅助碱性还原剂增强作用

关键协同成分

• 尿素/胍类：增强角蛋白溶胀，促进巯基渗透 (协同增效15-30%)
• 亚硫酸钠/异抗坏血酸：防止活性成分氧化失效
• 脂肪酸醇酰胺：降低刺激性同时维持还原效率
• 阳离子聚合物：烫发后中和步骤中修复二硫键

配方技术难点

• 稳定性控制：需严格隔绝氧气，包装需含内胆隔离
• pH平衡：超出7.5-8.0范围将导致过度损伤或无效
• 气味掩蔽：需复合环糊精包合与香精技术

5. 安全性与适用性

权威安全评估

• CIR结论：Glyceryl Thioglycolate在烫发产品中≤8.7%、脱毛产品≤5%浓度下使用是安全的 (CIR, 2014)
• 欧盟SCCS：脱毛产品限用浓度2%，烫发剂需标注“含巯基乙酸酯” (Regulation No 1223/2009)

主要风险因素

风险类型	机制	预防措施	高危人群
接触性皮炎	IV型过敏反应，半抗原与皮肤蛋白结合	• 使用前48小时斑贴试验 • 避免头皮接触	美容师职业暴露者 (发生率8-15%)
头发损伤	过度还原导致角蛋白水解	• 严格控制作用时间 • 添加角蛋白保护剂	漂染后发质
潜在基因毒性争议	体外Ames试验阳性结果，但体内研究未证实	遵守浓度限值	N/A

使用禁忌

• 绝对禁忌：破损皮肤、头皮损伤、已知过敏史
• 相对禁忌：孕期（穿透性未充分研究），儿童（12岁以下）

6. 市场定位与消费者认知

产品定位分析

• 高端沙龙烫发产品：占比约70%市场份额，强调“温和”、“无氨味”
• 居家烫发套组：浓度通常较低(5-7%)，操作简易性优先
• 敏感肌脱毛膏：对比传统巯基乙酸钙，宣称“低刺激”

消费者认知误区

• 误区1：“植物来源”宣称 → 实际为全合成成分
• 误区2：“无损烫发” → 任何二硫键断裂均造成可测损伤 (SEM显示毛小皮剥离)
• 正确认知：比传统碱烫损伤度降低30-40%，但仍需强化护理

7. 总结与展望

技术优势总结

• 实现了接近中性的烫发pH环境，显著降低头皮刺激
• 比传统巯基乙酸盐的气味控制更优
• 对染后发质的损伤可控性更好

技术局限与挑战

• 高致敏性仍是职业暴露的主要问题
• 对粗硬发质的还原效率不足
• 氧化稳定性差导致配方成本高

未来研究方向

• 分子修饰：开发聚乙二醇化衍生物降低致敏性
• 递送系统：脂质体包封控制释放速率
• 替代技术：半胱氨酸酶生物还原剂的商业化应用
• 精准诊断：开发快速过敏原检测试剂盒

结论声明：巯基乙酸酯类作为二硫键还原剂，在专业烫发领域具有不可替代的地位。其安全性在规范浓度下可被接受，但需严格管控职业暴露风险。未来技术升级需聚焦于过敏原性降低与作用精准性提升。