羟丙基瓜儿胶

羟丙基瓜儿胶（Hydroxypropyl Guar）专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与化学标识

INCI名称： Hydroxypropyl Guar

CAS号： 39421-75-5

化学分类： 半合成多糖聚合物（瓜尔胶衍生物）

天然来源与制备工艺

羟丙基瓜儿胶是从天然瓜尔豆（Cyamopsis tetragonolobus）胚乳中提取的瓜尔胶经羟丙基化改性制成。其生产工艺包括：

• 原料提取： 瓜尔豆种子去壳粉碎，水提纯化获得天然瓜尔胶
• 醚化反应： 在碱性条件下与环氧丙烷发生亲核取代反应
• 纯化： 醇沉、洗涤去除副产物及未反应试剂
• 干燥粉碎： 获得白色至淡黄色粉末状成品

(依据：Food and Chemical Toxicology Vol.45, Suppl 1)

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	关键发现简述	起效浓度范围
增稠悬浮	分子链形成三维网络结构，通过氢键和水合作用增稠	★★★★☆ (充分证实)	0.1-1.0%浓度即可显著改变体系流变特性	0.1-2.0%
稳定乳化	在油水界面形成机械屏障，阻止液滴聚并	★★★☆☆ (实验室证实)	与表面活性剂协同降低界面张力(参考：Colloids and Surfaces B 2018)	0.2-1.5%
成膜保湿	在皮肤表面形成透气水合膜，降低TEWL	★★★☆☆ (离体皮肤证实)	2%溶液可使TEWL降低18-25%(依据：体外皮肤模型数据)	0.5-3.0%
舒缓抗敏	可能通过物理屏障减少刺激物渗透	★☆☆☆☆ (理论推测)	无直接抗炎证据，注：此功效主要基于屏障功能的理论推测	-
促进活性物吸收	宣称通过水合作用增强渗透	☆☆☆☆☆ (缺乏证据)	注：此宣称缺乏临床证据，现有研究显示聚合物膜可能阻碍渗透(来源：厂商宣称资料)	-

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	功能基团特征
主链结构	β-1,4-甘露糖主链	分子量：~200-300kDa 取代度(MS)：0.4-1.2	每2个甘露糖含1个半乳糖侧基
改性基团	羟丙基醚基团	取代度(DS)：0.03-0.2	-CH2CH(OH)CH3取代羟基
关键官能团	羟基(-OH) 醚键(-O-)	氢键供体/受体	提供水合能力及分子间作用位点

结构-功能关系

• 羟丙基取代度(DS)： 决定溶解性（DS>0.1可冷水溶解）及电解质耐受性
• 甘露糖/半乳糖比例： 影响分子链刚性与流变特性（典型比例2:1）
• 分子量分布： 影响粘度发展曲线及剪切变稀行为

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 洗发水/护发素： 提供悬浮珠光剂能力，改善湿梳性
• 膏霜乳液： 低温增稠，pH稳定（适用pH 3-10）
• 面膜： 高透明度凝胶基质
• 彩妆： 稳定颜料悬浮液，改善铺展性

增效组合方案

• 粘度协同：
  • 与黄原胶复配产生粘度增效（+30-50%）
  • 与卡波姆配合优化屈服值
• 稳定性提升：
  • +电解质（如氯化钠）增强网络结构
  • +多元醇（甘油/丙二醇）防止低温结晶
• 肤感优化：
  • 与硅弹性体复配降低粘腻感
  • 与轻质油脂协同提升铺展性

(依据：International Journal of Cosmetic Science 2020)

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评级： 安全（最高使用浓度5%）(参考：CIR 2016最终报告)
• 致敏性： 极低（未报告致敏案例）
• 眼刺激性： 未改性瓜尔胶有轻微刺激，羟丙基化后显著降低

使用注意事项

• 微生物风险： 需配合防腐体系（尤其中性pH产品）
• 配伍禁忌： 高浓度阳离子表面活性剂可能导致沉淀
• 敏感肌适用性： 推荐浓度≤2%，避免与强去脂成分复配

环境特性

生物降解率>90%（OECD 301B标准），无生物累积性

6. 市场定位与消费者认知

市场定位分析

• 价格区间： 中端（$15-25/kg），低于合成高分子
• 宣称热点： "植物来源"、"生态友好"、"温和配方"
• 应用增长点： 无水配方、纯素化妆品、敏感肌专用品

消费者认知调研

• 正面认知： 68%消费者倾向"天然衍生"成分(来源：2023全球美妆成分调研)
• 认知盲区： 仅12%消费者了解其技术功能（增稠/稳定）
• 营销误导： 37%产品夸大其"活性成分"功效

7. 总结与展望

技术优势总结

• 流变特性： 优异的剪切变稀性，低温粘度稳定性
• 配方宽容度： 宽pH耐受性，电解质兼容性良好
• 感官表现： 高透明度，低粘腻残留感

局限性

• 功能单一性： 主要作为流变改良剂，无显著生物活性
• 溶解要求： 需要充分水合分散（建议80℃+高速搅拌）
• 防腐挑战： 微生物营养源特性增加防腐难度

未来发展方向

• 分子定制化： 开发特定DS/MS值的专业级变体
• 功能化改性： 接枝抗氧化/舒缓活性基团
• 绿色工艺： 酶法改性技术降低环境影响

注：接枝改性研究尚处于实验室阶段，需临床验证(参考：Carbohydrate Polymers 2022)