壬基酚聚醚-5

化妆品成分科学评估报告：壬基酚聚醚-5 (Nonoxynol-5)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Nonoxynol-5

化学分类： 烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂 (APE)

分子式： C₁₅H₂₄O(C₂H₄O)₅H

CAS号： 9016-45-9

原料来源与生产

通过壬基酚与5摩尔环氧乙烷在碱性催化剂作用下乙氧基化反应制得：

• 原料来源： 石油化工衍生物（苯酚与丙烯三聚体烷基化制壬基酚）
• 生产工艺： 高压釜中150-180°C反应，经中和、漂白等精制步骤
• 同系物特征： 实际产物为乙氧基化度(n=4-6)的混合物(来源：Falbe J. Surfactants in Consumer Products, 1987)

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
乳化作用	降低油水界面张力（HLB值≈10），形成O/W乳液	★★★★☆	临界胶束浓度(CMC) 0.05-0.1wt%，显著降低界面张力至5-10mN/m(依据：Rosen MJ. Surfactants and Interfacial Phenomena, 2004)	1-5%
清洁/卸妆	胶束增溶油性物质，破坏皮脂膜疏水结构	★★★☆☆	离体皮肤实验显示对矿物油清除率＞80%(参考：Cosmetics & Toiletries, 35(2), 2020)	3-10%
增溶作用	胶束内核包载油溶性活性物	★★★★☆	对维生素E乙酸酯增溶能力达15mg/g(来源：J Colloid Interface Sci, 299(1), 2006)	0.5-2%
*抗菌辅助*	破坏微生物细胞膜	★★☆☆☆	体外实验显示对革兰氏阳性菌有抑制作用，但缺乏皮肤微生态研究(注：此机制基于初步体外研究)	-

功效限制说明

• 高浓度刺激性： ≥5%可能破坏角质层脂质结构，导致TEWL值升高(依据：Dermatitis, 28(5), 2017)
• 功效冲突： 清洁功效与屏障损伤存在剂量依赖性矛盾

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	功能角色
主成分	对-壬基苯酚聚氧乙烯(5)醚	分子量~440g/mol，HLB~10.5	主要表面活性剂
副产物	游离壬基酚（NP）	分子量~220g/mol，log P~4.5	工艺残留物（＜1%）
同系物	乙氧基化度n=4,6异构体	占比约15-25%	影响CMC及流变特性
杂质	二噁烷	沸点101°C	环氧乙烷副产物（＜30ppm）

关键化学特性

• 亲水-亲油平衡： HLB值10.0±0.5（理论计算值）
• 胶束行为： 临界胶束浓度(CMC) 0.07g/L（25℃）
• 稳定性缺陷： 光照下可能氧化产生醌类有色物质(参考：J Surfact Deterg, 18(4), 2015)

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 清洁类： 卸妆油（自乳化体系）、洁面乳
• 乳化体系： O/W型乳液、膏霜（需复配稳定剂）
• 特殊用途： 暂时性染发剂载体（已逐步淘汰）

增效协同组合

• 乳化稳定： 与鲸蜡醇（1:0.3）复配可提升乳液稳定性
• 温和化处理： 添加甜菜碱（比例2:1）降低刺激性40%(依据：Int J Cosmet Sci, 41(3), 2019)
• 防腐增效： 与苯氧乙醇联用增强抗真菌效能

配伍禁忌

• 阳离子表面活性剂： 形成不溶性复合物沉淀
• 高浓度电解质： 导致盐析分层（＞3% NaCl）
• 强氧化剂： 加速乙氧基链断裂

5. 安全性与适用性

安全性评估要点

• 内分泌干扰性： 代谢产物壬基酚(NP)具有雌激素活性（EC₅₀ 5.6μM）(来源：Environ Health Perspect, 105(1), 1997)
• 皮肤刺激性： 兔皮试验显示5%溶液导致中度红斑(参考：CIR Final Report, 2007)
• 环境持续性： 生物降解率＜40%（OECD 301D标准）
• 法规限制： 欧盟化妆品法规EC No 1223/2009 禁止使用（附录II第1448条）

适用人群警示

• 绝对禁忌： 孕妇、儿童、乳腺相关疾病患者
• 谨慎使用： 敏感性皮肤、屏障受损皮肤（特应性皮炎等）
• 使用上限： 非禁用区建议＜1%（残留NP控制＜50ppm）

6. 市场定位与消费者认知

市场演变

• 历史地位： 20世纪70-90年代主流乳化剂（成本$1.2-1.8/kg）
• 现状： 全球市场份额＜5%（2023年），逐步被烷基多糖苷等替代
• 区域差异： 仍见于部分新兴市场低价化妆品

消费者认知调查

• 欧盟消费者：82%知晓APE的环境风险(来源：Eurobarometer 2021)
• 主要关切点：内分泌干扰（74%）、水污染（68%）、皮肤刺激（52%）
• *误导宣称*：部分产品仍标注"温和乳化剂"(注：此宣称缺乏科学依据)

7. 总结与展望

科学共识

• 功效明确性： 具有可靠表面活性，但存在功效-安全矛盾
• 安全风险： 内分泌干扰性和环境毒性已获充分证据
• 替代必要性： 烷基葡糖苷、聚甘油酯等更安全替代品已成熟

技术展望

• 工艺改进： 超临界乙氧基化技术可降低游离NP残留
• 废物处理： 高级氧化技术降解废水中的APE
• 监管趋势： 预计更多地区将加入禁用行列

最终建议

基于当前科学证据和监管环境，不建议在化妆品新产品开发中使用壬基酚聚醚-5。现有产品应加速淘汰，转向更安全的非离子表面活性剂体系，并加强供应链中痕量NP的检测控制(参考：Int J Environ Res Public Health, 19(3), 2022)。