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聚二甲基硅氧烷简介及分析其在化妆品中应用的安全性
来源:引用香精香料化妆品 作者:强力化工 发布时间:2022-10-26 11:02 阅读次数:566

      对二甲基硅油的结构特点、物理化学性质及其化妆品中应用的概况进行了基本介绍,并通过文献综述对其在化妆品中应用的安全性进行讨论。硅油在医药和食品行业都有着大量的实际应用,且没有发现明显副作用,也未见报道二甲基硅油在化妆品的应用中具有明显安全风险,表明二甲基硅油在化妆品现有使用方式上是安全的。


  硅油是化妆品行业应用最广泛的原料之一。早在20世纪40年代硅油就被作为化妆品原料使用。因其可有效提高化妆品的性能,经过几十年的发展,硅油已经成为大部分化妆品产品的配方原料。近年来,部分消费者对硅油在化妆品中应用的安全性产生质疑,小编通过大神们的文献整理了一些对硅油在化妆品中应用的安全性进行探讨的结论。
      硅油是有机硅流体的统称,其是以单体Si(金属硅)为原料,通过与CH3CI的反应、精馏分离、水解、聚合等工艺过程合成生产。从结构上主要分为两类:一类是线性聚二甲基硅氧烷(PDMS );另一类是低相对分子质量的环状挥发性甲基硅氧烷(VMS)。其中线性聚二甲基硅氧烷最常见,其用量也最大、应用面最广。如无特殊说明,本综述提及的“硅油”特指线性聚二甲基硅氧烷。硅油具有许多优异的物理和化学性质,如无味、无色透明、温度稳定性好、易铺展、疏水、易成膜、化学惰性、抗UV辐射、消泡性、绝缘等,使其在家居护理品、医学、药学、食品、纺织、油墨、造纸、发酵、涂料、印染及废水处理等多个行业都有广泛的应用。

硅油在化妆品中的应用


      1940年代,美国公司推出了一款含硅油的护肤霜“Silicare skin lotion”,这是硅油第一次被用于个人护理品中。20世纪50年代,有公司在头发喷雾配方中加入硅油作为润滑剂用来防止喷头堵塞。从1970年代开始,硅油的调理作用被发现并逐渐受到重视,越来越多的染发及护发素产品使用硅油作为调理剂,用于护理因染发而受损的头发。1990年代,美国宝洁公司推出第一款含硅油的2合1洗发水。如今硅油已经被广泛应用于膏霜、乳液、彩妆、止汗剂、香波、护发素、发膜、唇膏、剃须膏等产品中,起到润肤、调理、稳定乳液、成膜、黏度调节、分散、消泡、抗凝等作用。其中,发用品和护肤品是硅油应用得最早和最多的品类。2011年至2021年底,中国洗发水市场和护肤品市场有机硅使用中,聚二甲基硅氧烷是应用最多的有机硅原料。
       将硅油添加到洗发水中能有效改善头发的梳理性能,降低摩擦力,减少因梳理不当造成(女性)脱发的可能性,同时也能减轻去屑剂的不良影响。在护肤品中,硅油的润肤功效主要是通过在皮肤表面形成可透气油膜来实现的,该油膜允许皮肤表面蒸发的水分通过,且能防止皮肤水分过多蒸发。

       自硅油应用以来,针对其安全性的研究和讨论一直在进行,目前已有大量与硅油安全性相关的研究报道,涵盖了对环境、动植物及人体的影响,从自然分解、生物代谢、致敏性、物理安全性、化学安全性、毒理学等多个角度进行了分析。
      美国在1976年成立了化妆品成分评估专家组(CIR),该评估专家组对有机硅原料做了系统的分析和评估,分别在2003、2011、2014 以及2016年发布了包括线性聚二甲基硅氧烷等多种有机硅原料产品在内的安全性报告,指出硅油是安全物质,可以用作化妆品原料。2011年,欧洲化学品生态学和毒理学中心(ECETOC)发布了澳门威斯尼斯人615cc(集团)有限公司线性聚二甲基硅氧烷的安全性评估报告,指出该类硅油产品对环境、动植物和人体的安全性风险很低。
 硅油分子主链一般以Si-o-Si键为基础,侧基通常为-CH3 ; Si-O有较强的离子性、键能为452kJ/mol、键长为1.63A,Si-o-Si键角范围为105 ~180°,侧基位阻小,分子链几乎可以自由旋转,同时因-CH3与-CH3之间相互作用力弱,使硅油的分子间作用力很弱。这种分子组成的特殊结构,使其具有较高的物理和化学惰性,在加工和使用中具有较高的安全性。
       人体皮肤对各种硅油材料不敏感,硅油的刺激作用微弱,部分环聚类硅油可经皮微量吸收,但不会引起皮肤刺激和过敏反应。通过临床实验发现,硅油对人体的泌尿系统、消化系统、循环系统均没有明显影响。更长期的临床观察研究表明,硅油不会增加癌症的患病风险。当前有机硅对人体免疫应激的影响还没有定论,但至今尚无任何明确证据说明硅油会对免疫系统造成影响。到目前为止还没有实验证据表明硅油材料对人体具有明显负面影响。

部分消费者对含硅油化妆品存在认知误区,认为使用后会引起毛孔堵塞,阻碍身体水汽排出,可能会引起脱发、过敏、粉刺等症状。然而数据表明,各种硅油形成的油膜虽然具有防水性,但不会对水蒸气和空气的穿透造成显著阻碍,反而公认安全的凡士林几乎不透气(图)。
       1992年,KULLAVANILAYA等通过双盲临床试验发现,在实验期内使用含硅油的洗发香波和不含硅油香波对受试者日常的脱发率没有影响。同时,有研究发现硅油在皮肤表面形成的膜并不是封闭性的,而是半透膜,对皮肤刺激小,不会导致粉刺发生,甚至可用于痤疮症等敏感皮肤患者的日常皮肤护理。
        硅油独特的分子结构决定了该类聚合物具有优异的物理化学性质。几十年来,合成、纯化和表征技术的进步,大大推动了硅油在化妆品行业的应用。与此同时,全球范围的研究所、第三方机构、硅油生产商、行业协会等针对硅油在化妆品中应用的安全性作了大量的研究和评估。根据现有的安全性实验数据、国际权威机构的评估报告以及硅油在医药和食品行业的实际应用,都表明硅油在化妆品现有使用方式上是安全的。



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