柠檬酸二铵

柠檬酸二铵 (Ammonium Citrate Dibasic) 专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称

柠檬酸二铵 (Ammonium Citrate Dibasic)

化学结构

C₆H₁₄N₂O₇ · 分子量：226.19 g/mol

结构式：(NH₄)₂HC₆H₅O₇

来源与制备

通过柠檬酸与氨水的酸碱中和反应制备：

• 主要原料：食品级柠檬酸（通常源自黑曲霉发酵的碳水化合物）与试剂级氨水
• 反应式：H₃C₆H₅O₇ + 2NH₄OH → (NH₄)₂HC₆H₅O₇ + 2H₂O
• 纯化工艺：结晶纯化或喷雾干燥

(来源：Furia, T.E. (Ed.). (1972). CRC Handbook of Food Additives. 2nd ed. Cleveland: CRC Press)

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
pH调节与缓冲	解离产生柠檬酸根离子与铵离子，中和碱性物质，维持配方pH在3.5-6.5的皮肤生理范围	★★★★☆ (充分证实)	有效维持产品稳定性及皮肤微酸性屏障功能	0.1-1.0%
角质软化	铵离子通过渗透压作用松动角蛋白二硫键，促进角质层水合	★★★☆☆ (体外/离体证实)	离体皮肤模型显示增加30%角质层含水量	0.5-3.0%
螯合增效	柠檬酸根离子络合Ca2+/Mg2+，削弱角质细胞桥粒连接	★★★☆☆ (机制明确)	与尿素协同可增强脱屑效果	≥0.3%
美白淡斑	理论推测： 弱酸性环境可能抑制酪氨酸酶活性	★☆☆☆☆ (推测性)	注：缺乏直接抑制酪氨酸酶的数据支持	N/A

关键机制详述

在皮肤环境中解离为柠檬酸根离子和铵离子：

• NH₄⁺：通过渗透作用促进角质层水合，软化角质层
• C₆H₅O₇^3-：螯合金属离子，影响角质细胞脱落过程

(依据：Journal of Cosmetic Science, 2004; 55(1):65-76)

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	配方意义
有机铵盐	柠檬酸二铵	白色结晶粉末 · 易溶于水(1g/0.4mL) · pKa=5.4	水溶性缓冲剂 · 优于柠檬酸三铵的溶解性
解离产物	铵离子(NH4+)	水合半径小(≈1.48Å) · 弱碱性	角质软化剂 · 调节渗透压
有机阴离子	柠檬酸根(C6H5O73-)	三羧酸结构 · 螯合常数(Ca2+:logK=4.0)	金属螯合剂 · 稳定抗氧化剂

关键化学特性

• pH缓冲能力：有效缓冲范围pH 3.0-6.2 (pKa₃=5.4)
• 热稳定性：分解温度>150°C (配方加工安全)
• 配伍禁忌：遇强氧化剂释放氨气 · 与高浓度铝盐产生沉淀

(参考：Handbook of Cosmetic Science and Technology, 4th ed., 2014)

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• pH调节体系：洁面乳/洗发水(中和皂基碱性)
• 增效载体：果酸/水杨酸产品(维持低pH环境)
• 辅助功能成分：身体乳/足部护理(角质软化)

典型协同组合

协同成分	作用机制	效果提升
α-羟基酸(AHA)	维持低pH环境增强解离	果酸渗透率+25%
尿素	双途径角质溶解	角质软化效果协同倍增
抗氧化剂(VC/VE)	螯合金属离子减少氧化	产品保质期延长30%
表面活性剂	降低体系硬度影响	改善泡沫稳定性

(依据：International Journal of Cosmetic Science, 2011; 33(3):244-251)

5. 安全性与适用性

安全评估结论

• CIR评级：安全 (作为pH调节剂使用浓度≤2%) (参考：CIR Final Report, 2006)
• 致敏性：极低 (EC3>50%，无皮肤致敏报告)
• 系统毒性：LD50>5000mg/kg (经口，大鼠)

使用注意事项

• 适用pH范围：3.0-6.5 (强酸性环境释放氨气)
• 敏感肌测试：高浓度(>3%)可能引起刺痛
• 屏障受损皮肤：避免与强效去角质成分联用
• 眼周产品禁用：可能刺激黏膜组织

法规状态

• 中国《化妆品安全技术规范》：允许使用
• EU CosIng：列于附录Ⅲ/Ⅵ (浓度限制)
• FDA：21CFR184.1140 (食品级标准适用)

6. 市场定位与消费者认知

市场应用现状

• 主流定位：配方技术型成分 (非明星活性物)
• 宣称策略：多作为"pH平衡"、"温和调理"的支撑点
• 高端应用：微生态护肤品 (维持酸性菌群环境)

消费者认知分析

• 认知度：低 (仅8%消费者识别其功能) (来源：2023 Cosmetic Ingredient Awareness Survey)
• 常见误解：与柠檬酸混淆 · 误认具强效去角质功能
• 营销话术风险："天然来源美白因子" - 无充分证据支持

7. 总结与展望

核心价值总结

• 基础功能：高效的pH缓冲剂与螯合剂
• 次级功效：温和角质软化辅助成分
• 配方优势：水溶性佳 · 热稳定性好 · 配伍性强

局限性

• 单独使用功效有限 · 氨味释放风险 · 高浓度刺激性

研究前沿

• 微生态调控：酸性环境维持皮肤益生菌群 (体外研究阶段)
• 药物递送系统：利用铵离子增强透皮吸收 (初步动物实验)
• 绿色化学合成：生物法制备工艺开发

(注：标注灰色的研究方向尚处早期阶段)

应用展望

作为多功能配方基石，在敏感肌适用酸类产品、微生态平衡配方及可持续化妆品开发中具有不可替代的技术价值，但需警惕过度功效宣称。