戊二醛

戊二醛 (Glutaraldehyde) 专业成分评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Glutaral (IUPAC标准命名)，常用别名：Glutaraldehyde

化学特征

• 分子式： C₅H₈O₂
• CAS号： 111-30-8
• 结构类型： 直链α,ω-二醛（双功能醛类化合物）

来源与制备

工业制备主要通过丙烯醛与乙烯基乙醚的Diels-Alder反应或催化氧化环戊烯获得。天然来源极微量，存在于某些微生物代谢产物中，非典型天然提取成分。

(依据：Merck Index第15版；Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

注：戊二醛在化妆品中应用高度受限，以下宣称主要基于其生化特性及特殊用途，需严格区分科学证据等级

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度
"抗菌消毒"	与微生物蛋白质的氨基(-NH2)、巯基(-SH)交联，破坏细胞膜完整性及酶功能	强证据	对革兰氏±菌、真菌、芽孢均有强效杀灭作用 (0.5-2%溶液)	≥0.5%
"角质层固化"	与角蛋白赖氨酸残基交联形成不可逆桥接，增强结构刚性	体外证据	组织学显示表皮蛋白交联硬化 (浓度依赖)	0.1-2%
"止汗"	破坏汗腺导管角质细胞，诱导局部炎症后纤维化阻塞	临床个案	20%溶液治疗多汗症有效但伴高刺激风险	>10%

(注：红色标注功效为特殊医疗场景应用，非日常化妆品；灰色机制基于离体实验证据)

详细作用机制与证据：

戊二醛的双醛基使其具有高反应活性，优先与蛋白质的伯胺基团(如赖氨酸)发生Schiff碱反应，形成分子间交联。在皮肤应用中：

• 抗菌机制： 浓度≥0.5%时，15分钟内可穿透微生物细胞壁，使胞内蛋白不可逆变性 (Journal of Hospital Infection, 1999)
• 皮肤硬化： 0.1%即能在离体皮肤模型诱导角质层蛋白交联，增加表皮机械强度但显著降低弹性 (Contact Dermatitis, 1985)

3. 核心化学成分剖析

特性类别	关键参数	技术注释
物理性质	透明油状液体 | 沸点：187°C | pH依赖聚合度	25%水溶液呈酸性(pH3-4)，碱性条件加速聚合
反应活性	双功能交联剂 | 亲电性指数：8.99	与氨基反应速率常数比甲醛高10倍
稳定性	光敏易氧化 | 聚合产物降低活性	需避光储存，添加抗氧化剂延长有效期
分析检测	HPLC-UV(λ=280nm) | 衍生物GC/MS	常用2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化检测

关键反应产物

• 蛋白质加合物： N^ε-(2-丙烯醛)赖氨酸 (主要病理标志物)
• 自聚物： α,β-不饱和聚戊二醛 (增加致敏性)

4. 配方应用与协同效应

应用类型限制

• 禁用类型： 驻留型护肤品、彩妆、婴幼儿产品
• 极有限应用： 医用器械消毒液(<2%)、局部止汗剂(需处方)

配方技术要点

• pH控制： 需缓冲至7.5-8.5维持单体活性，但加速皮肤刺激
• 稳定化： 添加乙醇(10-20%)抑制聚合，苯甲醇延缓氧化

协同/拮抗效应

• 增效组合：
  • 季铵盐类： 苯扎氯铵增强膜穿透力 (但毒性叠加)
  • 醇类： 异丙醇促进表皮渗透 (增加系统性吸收风险)
• 禁忌组合：
  • 氨基化合物： 与尿素、氨基酸发生不可控交联失效
  • 还原剂： 亚硫酸盐、VC将其还原为无活性戊二醇

5. 安全性与适用性

权威机构评估

• CIR结论： "不安全用于化妆品，因致敏性及致癌疑虑" (CIR 2006 Final Report)
• EU SCCS： 禁止在驻留型产品使用，冲洗型限0.1%且禁用气雾剂

健康风险清单

• 接触性皮炎： 致敏率＞5%(职业暴露数据)，交叉反应与甲醛达30%
• 细胞毒性： IC50≤0.001% (人体角质形成细胞MTT试验)
• 遗传毒性： Ames试验阳性，诱导DNA-蛋白交联 (Mutation Research, 1991)
• 系统毒性： 透皮吸收后代谢为戊二酸，干扰三羧酸循环

使用禁忌

• 绝对禁忌： 儿童、孕妇、湿疹/皮炎患者、黏膜部位
• 最大残留量： 欧盟规定冲洗产品≤0.1%且需标注"含甲醛释体"

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 主流应用： 医疗器械消毒剂(＞90%市场份额)，兽药，工业水处理
• 化妆品出现率： <0.01% (仅个别特殊止汗产品或过期配方)

消费者风险

• 认知偏差： "天然醛类"误解（实际为合成化学品）
• 隐蔽风险： 非法添加于"快速祛疣"产品，导致皮肤坏死案例

(来源：FDA警告信2018；中国国家药监局不良反应监测年报)

7. 总结与展望

关键结论

• 风险-收益比失衡： 强效蛋白交联特性伴随不可接受的皮肤毒性
• 法规地位： 全球主要市场严格限制，中国《化妆品安全技术规范》列为禁用组分
• 致敏预警： 职业暴露人群过敏率高达10%，消费者使用风险更甚

研究与发展

• 微囊化技术： 探索脂质体包封控制释放 (体外研究阶段)
• 替代品进展： 丁二醇+银离子复合物实现安全广谱抗菌
• 毒性机制研究： 表观遗传学层面探究DNA甲基化异常关联

专家建议

在化妆品领域无合理应用场景，强烈建议配方师避免使用。消费者如接触含该成分产品应立即停用并就医。未来研究应聚焦于：

• 开发快速检测化妆品非法添加的方法
• 深化慢性暴露的致癌性风险评估
• 探索极低浓度(≤0.001%)在特殊医用敷料中的可行性