三乙醇胺

化妆品成分科学报告：三乙醇胺 (Triethanolamine, TEA)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Triethanolamine (三乙醇胺)

化学文摘号： CAS 102-71-6

分子式： C₆H₁₅NO₃

化学结构： 叔胺化合物，含一个氮原子连接三个羟乙基基团(-CH₂CH₂OH)

来源与生产

工业化生产主要通过环氧乙烷与氨水的逐步烷基化反应制得：

• 主反应：NH₃ + 3(CH₂CH₂O) → N(CH₂CH₂OH)₃
• 全球主要生产商：Dow Chemical, BASF, INEOS Oxide等
• 原料来源：石油衍生物（环氧乙烷）与合成氨

(依据：Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th ed.)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

核心功能： 主要作为pH调节剂和乳化助剂，无直接护肤功效

作用机制表解

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度
pH调节	中和酸性成分形成水溶性盐，维持体系pH在5.5-8.5	⭐⭐⭐⭐⭐	通过质子化形成[TEA-H]+离子平衡体系酸碱度	0.1-2.0%
"促进吸收"	理论上可能改变角质层脂质流动性	⭐	缺乏直接证据，可能源于体系pH变化间接影响	N/A
乳化稳定	与脂肪酸反应形成皂基乳化剂（如TEA-stearate）	⭐⭐⭐⭐⭐	形成液晶结构增强乳液界面膜稳定性	0.3-1.5%
"抗衰老"	无直接作用机制	❌	纯属市场误导性宣称	N/A

(注：⭐⭐⭐⭐⭐=充分证实；⭐=极弱证据；❌=无证据；红色标注为营销宣称)

详细作用机制说明：

三乙醇胺的pH调节能力源于其pK_b值≈7.8，使其能在化妆品常见pH范围(5-8)有效缓冲。当与脂肪酸复配时，通过离子键形成两亲性分子，降低油水界面张力至10-15mN/m，显著优于单用脂肪酸(依据：Journal of Colloid and Interface Science, 2015)。

3. 核心化学成分剖析

特性类别	化学特性	物理参数
化合物类别	有机碱（叔胺）	分子量：149.19 g/mol
溶解性	水溶性：完全混溶 油溶性：有限（log P=-1.0）	溶解度参数δ=14.1 (cal/cm3)1/2
反应特性	• 与羧酸成盐 • 亚硝化风险 • 金属螯合能力弱	pKa(共轭酸)=7.76 pKb=6.24
杂质控制	• 二乙醇胺(DEA)<0.5% • 亚硝胺<50ppb • 重金属<10ppm	沸点：335℃ 粘度：612 mPa·s(25℃)

(数据来源：International Cosmetic Ingredient Dictionary, 16th ed; CIR Assessment)

4. 配方应用与协同效应

主要应用领域

• 乳化体系： O/W乳液（膏霜/乳液）
• 清洁产品： 皂基洁面/沐浴露
• 彩妆： 粉底液/BB霜
• 护发： 染发剂pH调节

协同成分组合

• 脂肪酸（硬脂酸/棕榈酸）： 形成高效乳化剂，降低用量30-50%
• 多元醇（甘油/丙二醇）： 抑制结晶改善膏体光泽度
• 螯合剂（EDTA二钠）： 降低亚硝胺生成风险达90%(依据：CIR Expert Panel Review, 2012)
• 无机防晒剂（TiO₂/ZnO）： 优化分散稳定性

配方注意事项

避免与以下成分直接混合：

• 亚硝化剂： 亚硝酸盐防腐剂（如sodium nitrite）
• 强氧化剂： 高浓度过氧化氢（>6%）
• 酸性活性物： 高浓度AHA（>10%）可能破坏乳化体系

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评估： 在≤5%浓度下安全（淋洗产品无限制）(CIR Final Report, 2012)
• 欧盟SCCS： 限用2.5%（驻留产品）(SCCS/1601/18)
• 主要风险： 亚硝胺杂质（潜在致癌物）

不良反应数据

反应类型	发生率	相关浓度	易感人群
皮肤刺激	0.3-1.2%	>2%驻留产品	屏障受损者
接触性皮炎	<0.5%	不限浓度	特应性体质
眼部刺激	3-5%	>0.5%眼部产品	隐形眼镜佩戴者

适用性指南

• 推荐浓度：
  • 乳化剂：0.5-2.0%
  • pH调节：0.1-0.8%
• 慎用情况：
  • 婴幼儿产品（<3岁）
  • 湿疹/玫瑰痤疮急性期
  • 术后皮肤

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 使用率： 约35%乳化类化妆品含TEA（2023年市场调查）
• 替代趋势： 天然品牌转向精氨酸/氨基甲基丙醇
• 成本定位： 低价高效乳化剂（$2-3/kg）

消费者认知误区

• "胺类=致癌" - 忽略剂量与杂质控制(注：此为过度简化风险认知)
• "天然替代品绝对安全" - 忽视部分替代品pH调节效率低需更高用量
• "致痘元凶" - 缺乏临床对照研究支持

监管动态

加拿大卫生部要求亚硝胺含量≤50ppb；欧盟新增亚硝胺杂质监控要求(2023)

7. 总结与展望

科学共识

• 功能价值： 高效pH调节剂与辅助乳化剂，尤其适合高脂肪酸体系
• 安全边界： 在规范浓度（≤2.5%）和严格质控下可安全使用
• 核心风险： 亚硝胺杂质控制是关键安全指标

技术发展趋势

• 微胶囊化TEA： 降低刺激性同时保持中和效率
• 在线pH调节技术： 减少配方中游离TEA残留
• 绿色合成路径： 生物基环氧乙烷开发中

行业建议

• 驻留产品优先选用精氨酸等替代品
• 必须使用时配伍足量螯合剂（>0.1% EDTA）
• 建立亚硝胺批次检测制度（建议HPLC-MS/MS法）