聚季铵盐-15

化妆品成分科学评估报告：聚季铵盐-15 (Polyquaternium-15)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Polyquaternium-15

化学分类： 阳离子型合成聚合物 (季铵盐类)

来源与生产

• 合成路径： 通过二甲胺、环氧氯丙烷与乙二胺的缩聚反应合成 (依据：聚合物化学合成标准流程)
• 物理形态： 常温下呈淡黄色至琥珀色粘稠液体
• 溶解性： 易溶于水及极性溶剂，不溶于非极性溶剂
• 商品化历史： 自1970年代起广泛用于个人护理品 (参考：CIR历史使用数据)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

核心作用机制： 通过阳离子电荷与带负电的角质蛋白结合，在发丝/皮肤表面形成聚合物薄膜

功效科学证据分析

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现	起效浓度
防腐增效	作为甲醛供体，缓慢释放微量甲醛破坏微生物细胞膜	★★★★☆ (充分证实)	0.1%浓度可抑制革兰氏阳性/阴性菌及真菌 (依据：ISO 11930挑战测试)	0.05-0.2%
抗静电	阳离子电荷中和表面负电荷，降低电阻	★★★★☆	使头发表面电阻降低>50% (参考：J. Soc. Cosmet. Chem 34:361)	0.1-0.5%
成膜调理	聚合物在角质层表面形成柔性薄膜	★★★☆☆	改善头发梳理性(提升>40%)及皮肤光滑度 (体外测试证实)	0.2-1%
"抗衰老"	无直接作用机制	★☆☆☆☆ (仅为宣称)	缺乏针对皮肤老化的临床研究证据	-

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质
主链结构	N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基铵基团	分子量：1,000-10,000 Da (多分散性聚合物)
活性官能团	季铵阳离子 (+N(CH3)2+)	电荷密度：~3 meq/g (影响成膜性)
甲醛释放体	羟甲基官能团 (-N-CH2OH)	甲醛释放量：0.015-0.15% (25℃时)
副产物	1,3-二噁烷	痕量存在 (<100ppm) (合成残留)

4. 配方应用与协同效应

典型应用领域

• 洗发水/护发素：改善干梳性，减少静电
• 免洗护发产品：定型辅助剂
• 膏霜乳液：辅助防腐体系
• 彩妆产品：提升颜料分散稳定性

协同增效组合

• 防腐协同：
  • + 异噻唑啉酮类（MIT/CMIT）(扩展抗菌谱)
  • + 苯氧乙醇 (增强抗真菌活性)
• 调理协同：
  • + 硅油（环五聚二甲基硅氧烷）(提升光滑感)
  • + 聚季铵盐-7 (增强成膜连续性)

配伍禁忌

• 阴离子表面活性剂（SLS/SLES）：可能产生沉淀
• 高浓度电解质：导致聚合物絮凝
• 强还原剂：破坏季铵结构

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评估： "在≤0.2%浓度下使用是安全的" (CIR 2011最终报告)
• 欧盟SCCS： 批准使用（甲醛释放量≤0.1%）(Regulation No 1223/2009)
• 致敏率： 0.2-0.8%（斑贴测试数据）(North American Contact Dermatitis Group)

风险因素

• 甲醛释放： 主要安全隐患，需控制配方总量
• 致敏性： 被归类为中等致敏物 (ICDRG标准)
• 眼部刺激性： 浓度>0.5%可能引起刺激

适用人群建议

• 适用： 正常肤质，油性发质
• 慎用：
  • 甲醛过敏者
  • 特应性皮炎患者
  • 婴幼儿产品（3岁以下）

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 全球使用率： 约18%的洗护产品含PQ-15 (2023市场分析)
• 区域差异：
  • 北美：主流防腐剂（占防腐剂市场12%）
  • 欧盟：使用量下降（因甲醛争议）
  • 日韩：逐步被新型防腐剂替代

消费者认知

• 主要关注点：
  • "无甲醛"宣称影响购买决策
  • EWG评级争议（当前评级：3-6分）
• 市场趋势： "甲醛释放体"标签导致品牌主动替代 (2020-2025替代率预计达35%)

7. 总结与展望

核心价值

• 高效广谱防腐剂，特别对绿脓杆菌有效
• 性价比优势（$15-20/kg vs 新型防腐剂$50+）
• 双重功能（防腐+调理）减少配方复杂度

局限性

• 甲醛释放引发的安全争议
• 在低碳美容趋势中接受度下降
• 对特定微生物（黑曲霉）效力不足

未来展望

• 技术方向：
  • 开发低甲醛释放变体
  • 微胶囊化控制释放速率
• 市场定位： 将转向专业线及洗去型产品
• 替代品： 苯甲酸钠/山梨酸钾复配体系增长显著

专家建议

在驻留型产品中建议限用（≤0.1%），优先考虑在冲洗类产品应用。使用时应进行完整的甲醛释放量检测，并在标签明确标注"可能释放微量甲醛"。