乙烷

乙烷 (Ethane) 化妆品成分科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： ETHANE

化学分类

饱和脂肪烃（烷烃）

分子式与结构

分子式： C₂H₆
结构： 直链烷烃（CH₃-CH₃）

来源与获取方式

• 主要来源： 天然气分离（含量5-10%）、石油裂解
• 工业制备： 通过裂解乙烷含量较高的天然气或原油馏分，经低温分馏提纯
• 纯度标准： 工业级（≥95%），化妆品级需进一步纯化去除硫化物等杂质

物理形态与特性

• 常温常压下为无色无味气体
• 沸点： -88.6°C
• 密度： 1.356 kg/m³（0°C, 1atm）
• 水溶性： 微溶（60mL/L at 20°C）
• 可燃性： 高度易燃（爆炸极限3-12.4% vol）

2. 皮肤作用机制与宣称功效

乙烷在化妆品中的应用极其有限，其化学惰性决定了缺乏生物学活性：

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度
推进剂/载体	利用气体压力实现内容物雾化喷射	机械作用明确	在气雾剂产品中作为惰性推进介质	配方依赖
溶剂辅助剂	改变混合溶剂极性参数	理论推测	在超临界流体萃取中可能调节溶解性	非直接应用
皮肤护理功效	无已知生物学通路作用	无证据支持	分子惰性，不与皮肤组分发生反应	N/A

功效证据深度分析：

推进剂作用： 在气雾剂配方中作为LPG（液化石油气）组分，通过减压气化产生喷射动力。其作用纯物理性，接触皮肤后立即挥发，无残留^{(International Journal of Cosmetic Science, 2015)}。

护肤功效缺失： 乙烷缺乏官能团（-OH, -COOH等），无法与皮肤蛋白质、脂质或受体相互作用。分子动力学模拟显示其表皮渗透率低于0.01%^{(Journal of Physical Chemistry B, 2020)}。

3. 核心化学成分剖析

特性类别	化学特征	对配方的影响
分子结构	饱和C-C单键 (sp³杂化)，无极性基团	极端化学惰性，不参与氧化/还原反应
极性参数	log Pow = 2.69 (辛醇/水分配系数)	强疏水性，无法增溶水溶性成分
反应活性	无亲电/亲核位点，键能高(C-H: 423 kJ/mol)	不与配方活性物发生反应
热力学性质	临界温度32.2°C，临界压力4.88MPa	需高压容器储存，限制配方设计

4. 配方应用与协同效应

应用类型

• 气雾剂推进剂：与异丁烷、丙烷复配使用（占比通常<15%）
• 超临界流体溶剂：实验性提取技术（非终产品直接应用）

配方局限性

• 物理状态限制：必须维持高压液态储存
• 可燃性风险：需避免与氧化性成分（如过氧化物）配伍
• 成本效率低：相比二甲醚、压缩空气等替代品经济性差

协同成分

• 烃类混合物：与丙烷、丁烷复配优化蒸汽压曲线
• 乳化体系：在气雾乳液中间接稳定油/水界面（非直接作用）

注：乙烷本身无生化协同效应，其"协同"仅限物理配伍

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评估：未单独评估，烃类气体整体认为"安全但需控制吸入"^{(CIR, 2012)}
• 急性毒性：LC50（大鼠吸入）> 200,000 ppm（实际无毒）
• 刺激性：气体状态无刺激性（接触时间<1秒即挥发）

主要风险

• 窒息风险：高浓度置换氧气（密闭空间）
• 易燃易爆：点火能量仅0.25mJ，需严格防静电
• 环境释放：温室气体潜能值GWP=6（CO₂=1）

适用人群警示

• 禁用：哮喘患者（可能诱发支气管痉挛）
• 慎用：儿童产品（意外吸入风险）
• 使用场景限制：禁止近火源、高温环境使用

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 应用占比：<0.1%化妆品推进剂市场（主要被二甲醚替代）
• 产品类型：部分发用摩丝、医用冷喷剂（非主流）
• 区域分布：受环保法规限制，欧盟基本淘汰

消费者认知误区

• "有机烷烃护肤"概念误导：与活性烷烃（如角鲨烷）混淆
• "超临界萃取"技术溢价：工艺价值被错误延伸至成分本身

监管现状

• 欧盟： 限用（法规EC No 1272/2008，归类易燃气体）
• 中国： 《化妆品安全技术规范》未禁用，但需符合气雾剂包装标准
• 环保要求： 蒙特利尔议定书限制含VOC推进剂

7. 总结与展望

关键结论

• 无护肤功效：化学惰性决定其无生物学活性
• 窄应用场景：仅限气雾推进剂且逐渐被替代
• 安全风险突出：易燃性、窒息风险高于其应用价值

发展前景

• 超临界技术载体：需突破成本与设备限制
• 替代品发展：压缩空气、氮气推进更安全环保
• 监管趋势：全球加速淘汰VOC类推进剂

专家建议

在化妆品配方中避免使用乙烷，优先选择：

• 非易燃推进剂：二甲醚（DME）、压缩气体（N₂, CO₂)
• 功能性烷烃：异十二烷（赋酯剂）、角鲨烷（润肤剂）

免责声明： 本报告基于当前科学认知，不构成产品开发建议。实际应用需遵循当地法规并执行安全评估。