聚甘油-4 癸酸酯
聚甘油-4 癸酸酯
中文名：聚甘油-4 癸酸酯
英文名：POLYGLYCERYL-4 CAPRATE
别名：无别名
安全性：
1
功效：乳化剂
成分简介
聚甘油-4 癸酸酯是一种在护肤和化妆品中常见的合成酯类成分，由聚甘油和癸酸酯化而成。它主要作为乳化剂使用，帮助混合油性和水性成分，形成稳定的乳液或霜体，防止产品分离。此外，它具有润肤特性，能提供皮肤柔软和光滑感，改善产品质地，使其更易涂抹。在护肤品如面霜、乳液和防晒产品中，它还能增强保湿效果，提升使... 展开阅读
成分详细分析
化妆品成分科学评估报告：聚甘油-4 癸酸酯 (Polyglyceryl-4 Caprate)
1. 基础信息 & 来源
INCI名称与化学特性
INCI名称： Polyglyceryl-4 Caprate
化学分类： 非离子表面活性剂/乳化剂 (甘油醚酯类)
分子式： C4H9O(C3H6O2)nOC(O)C9H19 (n≈4)
原料来源与生产
通过以下工艺合成：
- 起始原料： 植物源甘油 + 癸酸（主要来自椰子油或棕榈油）
- 合成路径：
- 甘油在碱性催化剂下缩聚形成聚甘油链（平均聚合度=4）
- 聚甘油与癸酸通过酯化反应形成单/双酯混合物
- 原料纯度： 通常含≥90%活性物，含游离甘油、聚甘油及脂肪酸残留物(来源：供应商技术文档)
物理性质
- 外观： 淡黄色至琥珀色粘稠液体
- 溶解性： 亲脂性（溶于乙醇、异丙醇、植物油，不溶于水）
- HLB值： 8-10（中等亲脂性）
- 熔点： <10°C
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 |
|---|---|---|---|---|
| 乳化稳定 | 降低油水界面张力，形成液晶层包裹油滴 | ★★★☆ (充分证实) | 在O/W乳液中形成粒径1-5μm的稳定乳液(依据：胶体化学研究) | 1-5% |
| 增溶作用 | 形成胶束包封疏水分子 | ★★★☆ (充分证实) | 可增溶高达15%的香精或精油成分(依据：相行为研究) | 2-8% |
| 润肤剂 | 在皮肤表面形成微薄膜减少TEWL | ★★☆☆ (体外证据) | 离体皮肤测试显示TEWL降低12-18%(依据：离体皮肤模型) | 3-7% |
| 促进活性物渗透 | 可能暂时扰动角质层脂质排列 | ★☆☆☆ (推测性) | 体外研究显示对亲脂性分子有微弱促渗作用(约1.5倍)，但缺乏人体验证(参考：J. Cosmet. Sci. 2018) | 未知 |
| 抗氧化辅助 | 癸酸链可能具有自由基清除潜力 | ★☆☆☆ (理论推测) | 纯成分在化学测试中显示弱抗氧化性(ORAC值≈200μmol TE/g)，但皮肤相关性未证实 | N/A |
3. 核心化学成分剖析
| 化合物类别 | 代表物质 | 基本性质 | 功能贡献 |
|---|---|---|---|
| 主成分 | 聚甘油-4 单癸酸酯 (C22H42O7) |
分子量：418.6 g/mol Log P：4.2 |
主要乳化活性来源 |
| 副成分 | 聚甘油-4 二癸酸酯 (C26H50O8) |
分子量：490.7 g/mol Log P：7.1 |
增强油相亲和性 |
| 残留物 | 游离聚甘油 游离癸酸 |
甘油聚合度2-6 脂肪酸含量<2% |
可能影响体系黏度 |
| 微量组分 | 甘油三酯 钠/钾盐 |
未反应底物 催化剂残留 |
需控制以避免稳定性问题 |
关键分子特征
- 亲水部分： 聚甘油链（含4个甘油单元，约6个羟基）
- 亲脂部分： C10癸酸链（饱和脂肪酸）
- 酯键类型： 伯醇酯（相对稳定，pH耐受3-10）
4. 配方应用与协同效应
主要应用类型
- O/W乳液体系： 面霜（3-5%）、乳液（2-4%）
- 清洁产品： 卸妆油（5-15%）、洁面乳（1-3%）
- 防晒产品： 有机防晒剂增溶剂（4-8%）
- 精油配方： 香精/精油微乳化（5-20%）
增效协同组合
- 与磷脂复配： 增强层状液晶结构，提升屏障修复模拟效果(依据：体外皮肤模型)
- + 聚甘油脂肪酸酯： 形成混合胶束，增溶效率提高40%
- + 低HLB乳化剂： 优化乳液粒径分布（如：Cetearyl Alcohol）
- + 硅弹性体： 改善铺展性与丝滑感
配方注意事项
- 电解质耐受性有限（NaCl>1%可能导致破乳）
- 最佳活性pH范围：5.0-7.5（强酸/碱环境加速水解）
- 需添加抗氧化剂（如0.05%生育酚）防止脂肪酸氧化
5. 安全性与适用性
安全评估
- CIR评级： 安全（1%以下）→ 条件安全（1-5%）(参考：CIR 2017最终报告)
- 急性毒性： LD50 >2000 mg/kg（大鼠，经口）
- 致敏性： HRIPT测试阴性（N=213，浓度5%）
- 眼刺激性： 兔眼测试轻微刺激（未稀释状态）
适用人群与禁忌
- 推荐适用：
- 干性至中性皮肤
- 敏感性皮肤（经测试配方）
- 谨慎使用：
- 痤疮易发皮肤（高浓度可能致痘风险）(依据：兔耳粉刺生成测试)
- 受损屏障状态（需验证配方耐受性）
- 孕妇/哺乳期： 无特定禁忌（但建议配方整体评估）
法规状态
- 中国《已使用化妆品原料目录》（2021版）：准入
- 欧盟化妆品法规(EC) No 1223/2009：允许使用
- FDA：间接食品添加剂许可
6. 市场定位与消费者认知
市场定位
- 核心卖点： "天然衍生成分"、"温和乳化"、"无PEG"
- 价格区间： 中高端（$15-30/kg，较传统乳化剂溢价20-50%）
- 应用增长领域： 清洁美容（Clean Beauty）、纯素配方、敏感肌专研
消费者认知分析
- 正面认知：
- "植物来源"（实际为半合成）
- "无刺激性"（与SLS对比）
- 认知误区：
- "具有护肤功效"（实际为配方基质）
- "100%天然"（忽略化学改性过程）
- 营销宣称：
- 验证宣称："无PEG"、"无乙氧基化"
- 待验证宣称："修复屏障"、"抗氧化"
7. 总结与展望
核心价值总结
- 优势： 中等HLB乳化剂，优异增溶能力，植物来源宣称支撑，配方兼容性广
- 局限： 无独立护肤功效，高浓度致痘风险，电解质敏感性
- 不可替代性： 在无PEG/无乙氧基化配方中作为关键乳化选项
研究缺口与发展趋势
- 证据缺口：
- 人体功效验证（尤其润肤/促渗宣称）
- 长期使用（>12周）的安全性数据
- 创新方向：
- 与生物发酵技术结合提升纯度
- 开发聚合度/酰基链定制化变体
- 在液晶乳化体系中的结构优化
使用建议
- 配方师： 作为主乳化剂时建议浓度2-4%，需配伍辅助稳定剂
- 消费者： 在卸妆/清洁产品中效用显著，在护肤霜中关注整体配方而非单一成分
- 品牌方： 避免过度营销"活性功效"，强调其技术性功能价值