壬苯酚聚醚-4 硫酸酯钠

化妆品成分专业报告：壬苯酚聚醚-4 硫酸酯钠 (Sodium Nonoxynol-4 Sulfate)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Sodium Nonoxynol-4 Sulfate

化学分类： 阴离子表面活性剂 (硫酸酯盐类)

来源与生产

工业合成过程：

• 起始原料： 壬基酚与环氧乙烷在碱性催化剂下反应生成壬苯酚聚醚-4 (Nonoxynol-4)
• 硫酸化： 采用三氧化硫(SO₃)或氯磺酸对聚醚醇羟基进行硫酸酯化
• 中和： 用氢氧化钠(NaOH)中和得到最终产物 (参考：Surfactant Science Series, Vol. 53)

历史应用

自20世纪60年代起应用于：

• 洁面产品、沐浴露及洗发水中的主表面活性剂
• 乳化体系中作为辅助乳化剂
• 工业清洗剂组分 (来源：CTFA Ingredient Dictionary)

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
清洁与卸妆	通过降低表面张力，乳化油脂与污垢	★★★★☆ (充分证实)	CMCs为0.1-0.5wt%，有效移除皮脂与疏水物质 (依据：胶体界面科学原理)	1-15%
发泡性	气液界面定向排列形成稳定泡沫	★★★★☆ (充分证实)	中等泡沫体积与稳定性，受水硬度影响较小	>0.5%
温和性宣称	聚醚链减弱电荷密度，降低蛋白质变性	★★☆☆☆ (有限证据)	体外测试显示刺激性高于氨基酸表活 (参考：Tenside Surf. Det. 2003)	N/A
抗痘辅助	推测通过清洁减少毛孔堵塞	★☆☆☆☆ (理论推测)	无直接抗菌或抗炎数据支持 (注：仅为厂商宣称)	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	分子特征
主表面活性剂	C9H19C6H4O(CH2CH2O)4SO3Na	分子量≈510 g/mol | HLB≈13	疏水烷基链 + 亲水聚醚硫酸酯
工艺副产物	未反应醇、二噁烷(<1ppm)	需严格监控	符合ICH Q3C限值要求 (来源：CIR安全评估)

关键结构参数

• 亲水头基： 硫酸酯钠盐(-OSO₃Na)
• 疏水尾链： 壬基苯基(含9碳支链烷基)
• 聚氧乙烯链： 4单位EO(环氧乙烷)提供空间位阻
• 临界胶束浓度(CMC)： ≈0.1 mmol/L (25°C)

4. 配方应用与协同效应

应用类型

• 主清洁剂： 沐浴露、洁面乳(3-10%)
• 辅助乳化剂： 水包油乳液(0.5-2%)
• 泡沫增强剂： 与甜菜碱复配

协同组合

• 降低刺激性： 椰油酰胺丙基甜菜碱(1:1复配可降刺激30%)
• 增稠优化： 与氯化钠或PEG-150二硬脂酸酯协同增稠
• 体系稳定： 添加1,2-己二醇防止水解 (依据：J. Surfact. Deterg. 2018)

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级： 安全(用于冲洗类产品) (参考：CIR 2015)
• 急性毒性： LD50>2000 mg/kg (大鼠口服)
• 眼刺激性： 浓度>5%可致中度刺激

风险因素

• 环境毒性： 对水生生物EC50<1mg/L (需污水处理)
• 皮肤渗透： RHE模型显示<0.5%透皮率
• 敏感肌慎用： 破坏屏障功能风险(>3%浓度)

6. 市场定位与消费者认知

市场现状

• 定位： 中低端清洁产品
• 价格： $2-3/kg (约为氨基酸表活1/5)
• 使用率下降： 2010年后被更温和表活替代 (来源：Cosmetics & Toiletries市场报告)

消费者认知

• 正面印象： 强清洁力、丰富泡沫
• 负面关注： 环境争议、"硫酸盐"恐惧症
• 宣称策略： 常标注"含聚醚科技"弱化硫酸盐印象

7. 总结与展望

技术总结

• 优势： 优异清洁/发泡力、成本效益、硬水稳定性
• 局限： 环境毒性、中等刺激性、水解敏感性

未来趋势

• 替代方案： 向烷基葡糖苷/氨基酸表活转型
• 改性方向： 开发支链烷基聚醚硫酸盐提升生物降解性
• 精准应用： 保留在强清洁需求场景(如卸妆油乳化剂)

结论： 作为经典阴离子表活，适用于追求高性价比的冲洗类产品，但需严格遵循浓度限制并配合舒缓成分。在可持续化妆品发展趋势下面临转型压力。