Быстрый Поиска
ОПИСАНИЕ
Изостеарат пропиленгликоля — прозрачная жидкость без запаха.
Изостеарат пропиленгликоля — неионогенный смягчающее средство полученный от изостеариновый кислота что улучшает эластичность кожи лица и уход за телом составы , особенно антивозрастные формулы и бритье приготовления .
Номер CAS
68171-38-0
Пропилен гликоль изостеарат (PGIS) представляет собой сложный эфир, образованный к реакция пропилена гликоль и изостеариновый кислота .
Изостеарат пропиленгликоля широко используется используется в косметике , фармацевтике и промышленный приложения должный к его отличный смягчающее , солюбилизирующее и увлажняющий характеристики .
Основные сведения:
Химическое название:
Пропан-1,2-диол моно(изооктадеканоат)
Молекулярная формула:
C₂₁H₄₂O₃
Молекулярный вес:
~342 г/моль
Номер CAS: 27194-74-7
Естественное возникновение:
PGIS — это синтетическое соединение, не встречающееся в природе.
Однако его компоненты — пропиленгликоль и изостеариновая кислота — обычно получают из нефтехимических или возобновляемых источников.
ФИЗИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Физические свойства:
Появление:
Прозрачная бледно-желтая жидкость.
Запах:
Слабый, характерный запах.
Плотность: ~0,9 г/см³ при 25°C.
Температура плавления: Обычно жидкая при комнатной температуре.
Растворимость:
Нерастворим в воде.
Растворим в органических растворителях (например, этаноле, изопропаноле).
Химические свойства:
Функциональные группы:
Сложноэфирная группа (-COO-) и гидроксильная группа (-OH).
Стабильность:
Стабилен при нормальных условиях хранения, но может гидролизоваться при экстремальных значениях pH или нагревании.
3. Синтез изостеарата пропиленгликоля
PGIS синтезируется посредством процессов этерификации или переэтерификации.
Этерификация:
Реагенты:
Пропиленгликоль и изостеариновая кислота.
Катализатор:
Кислотные катализаторы, такие как серная кислота или п-толуолсульфоновая кислота.
Условия:
Нагревают до 180–220°C в вакууме или инертной атмосфере.
Реакция:
C₃H₈O₂ (пропиленгликоль)+C₁₈H₃₆O₂ (изостеариновая кислота)→C₂₁H₄₂O₃ (PGIS)+H₂OC₃H₈O₂ (пропиленгликоль)+C₁₈H₃₆O₂ (Изостеариновая кислота)→C₂₁H₄₂O₃ (PGIS)+H₂O
Переэтерификация:
Реагенты:
Метиловый эфир изостеариновой кислоты и пропиленгликоль.
Катализатор:
Гидроксиды щелочных металлов ( например , NaOH).
ПРИЛОЖЕНИЯ
В косметике:
Увлажнитель:
PGIS образует на коже барьер, снижающий трансэпидермальную потерю воды (TEWL).
Смягчающее средство:
Обеспечивает плавность и шелковистый текстура к формулировки .
Растворитель:
Улучшает растворимость гидрофобных активных ингредиентов.
Распространенные продукты:
Лосьоны
Кремы
Бальзамы для губ
Волосы кондиционеры
В фармацевтике:
Используется в качестве основы в местных составах для доставки лекарственных средств.
Действует как усилитель проникновения в кожу, повышая эффективность активных лекарственных препаратов.
Промышленное применение:
Смазочная присадка:
Улучшает смазывающая способность и стабильность масел .
Пластификатор:
В переработке полимеров.
Механизм действия в косметике
PGIS улучшает увлажненность кожи, образуя окклюзионную пленку, которая удерживает влагу.
Его гидроксильная группа обеспечивает мягкую солюбилизацию водорастворимых активных веществ, в то время как жирнокислотная часть обеспечивает липидное восполнение кожного барьера.
Безопасность косметики:
Одобрено регулирующими органами (например, FDA, Регламентом ЕС по косметике).
Предельные концентрации зависят от области применения, но обычно составляют ≤10%.
Раздражение и сенсибилизация:
Кожа:
При нормальном использовании не вызывает раздражения.
Глаза:
Мягко раздражает при высокой температуре концентрации .
Воздействие на окружающую среду
Биоразлагаемость:
PGIS умеренно биоразлагаем в аэробных условиях, распадаясь на свои компоненты: пропиленгликоль и жирные кислоты.
Экотоксичность:
Минимальная токсичность для водных организмов при использовании в небольших количествах.
Избегать крупномасштабный выпускать к предотвращать локализованный относящийся к окружающей среде вред .
Аналитические методы
Хроматография:
Газовая хроматография (ГХ):
Количественный анализ PGIS в смесях .
ВЭЖХ:
Идентификация и оценка чистоты.
Спектроскопия:
ИК- спектроскопия : Пики при 1735 см⁻¹ (эфир) и 3300 см⁻¹ ( гидроксил ).
ЯМР:
¹H ЯМР: различает протоны эфирных и гидроксильных групп.
¹³C ЯМР: Карбонил эфира и алифатический углерод цепи .
Промышленное производство и Экономика
Производство PGIS обусловлено спросом в косметической промышленности, которая составляет более 80% его использования. Новые применения в фармацевтике и биопластиках расширяют его рынок.
Факторы стоимости:
Наличие сырья (пропиленгликоль, изостеариновая кислота).
Эффективность производства процессы .
Будущее Тенденции
PGIS на биологической основе:
Разработка рецептур с использованием возобновляемый исходное сырье .
Расширенная функциональность:
Внедрение PGIS в современные системы доставки лекарств.
Устойчивость:
Оптимизация производства для минимизации воздействия на окружающую среду.
Нормативный Статус
Одобрено для использования в США, ЕС, Японии и других регионах.
Перечислено в Косметический Ингредиент Обзор (CIR) базы данных как безопасной когда использовал надлежащим образом .
Физические свойства PGIS
Стоимость недвижимости
Молекулярный вес ~342 г/моль
Температура плавления жидкости при комнатной температуре
Температура кипения ~250°C
Растворимость Растворим в маслах, спиртах.
Диаграмма: Путь синтеза
(Схема реакции, показывающая этерификацию пропиленгликоля изостеариновой кислотой.)
Изостеарат пропиленгликоля — универсальное и широко используемое соединение в косметической и фармацевтической промышленности.
Его превосходные смягчающие свойства, низкая токсичность и экологичность делают его ценным ингредиентом для различных применений.
СИНТЕЗ ПРОПИЛЕНА ГЛИКОЛЬ ИЗОСТЕАРАТ
Катализ и оптимизация процессов:
Выбор катализатора: кислотные (например, серная кислота) или ферментативные катализаторы (на основе липазы для экологически чистых процессов).
Условия реакции: Параметры оптимизации включают:
Молярное соотношение реагентов: обычно 1:1,1 (избыток изостеариновой кислоты для проведения реакции).
Время реакции: 4–8 часов при пониженном давлении.
Температура: 180–200°С.
Экологичные методы:
Ферментативная этерификация с использованием ферментов липазы позволяет избежать необходимости использования агрессивных химических катализаторов, что позволяет получать более чистые продукты с меньшим количеством побочных продуктов.
Аналитические методы
Спектроскопические данные (подробные примеры):
ИК-спектр PGIS:
Характерные пики:
Карбонильная полоса сложного эфира при 1735 см⁻¹.
Гидроксильная группа (валентная связь O–H) при ~3300 см⁻¹.
Алифатические C–H-растяжения при ~2800–2900 см⁻¹.
¹Пики ЯМР H:
Мультиплет при δ 4,0–4,3 м.д.: протон метина рядом с эфирным кислородом.
Широкий пик при δ 1,0–1,5 м.д.: Длинные алифатические цепи протонов.
Хроматографическое количественное определение:
Метод ВЭЖХ:
Подвижная фаза: градиент метанола/воды.
Детектирование: УФ при 220 нм.
ГХ-МС:
Для повышения волатильности необходима дериватизация.
Калибровка времени удерживания с использованием стандартов.
Приложения
Сравнительная таблица: PGIS против других смягчающих средств
Свойство PGIS Изопропилмиристат Цетеариловый спирт
Эффективность смягчающего средства Высокая Умеренная Высокая
Растворимость в маслах Отличная Отличная Плохая
Удержание влаги Высокая Умеренная Высокая
Потенциал раздражения кожи Низкий Умеренный Низкий
Расширенные приложения:
Доставка лекарств с контролируемым высвобождением:
PGIS может инкапсулировать активные ингредиенты и постепенно высвобождать их при местном применении.
Уход за волосами:
Усиливает блеск и предотвращает появление секущихся кончиков, образуя гладкий защитный слой.
Визуальный контент
Диаграмма:
Молекулярная структура изостеарата пропиленгликоля
(Маркированная диаграмма, показывающая сложноэфирную связь и функциональность гидроксильной группы.)
Путь реакции:
(Наглядная схема процесса этерификации с указанием реагентов, катализаторов и продуктов.)
Блок-схема: применение PGIS
Блок-схема, связывающая свойства PGIS (например, смягчающую способность, солюбилизацию) с его промышленным применением.
Тестирование на людях:
Проводилось при концентрациях 5% и 10%; раздражения не наблюдалось у 98% участников.
Нормативные ограничения:
Использование в косметике: ЕС требует ≤5% в смываемых продуктах и ≤3% в несмываемых продуктах.
Промышленная безопасность: Классифицируется как неопасный для обычного обращения.
Продвинутый химический Характеристика
Конструктивные особенности:
PGIS объединяет гидрофильную пропиленгликолевую основу и липофильный остаток изостеариновой кислоты, создавая амфифильную молекулу.
Амфифильная природа:
Гидрофильный пропиленгликолевый блок:
Обеспечивает совместимость с водой и мягкое увлажнение.
Липофильная изостеаратная цепь:
Улучшает растворимость в маслах и создает окклюзионные свойства для защиты кожи.
Термодинамические и Реологический Характеристики
Тепловые свойства:
Температура стеклования (Tg):
Ниже комнатной температуры, что указывает на гибкость эмульсий.
Термическая стабильность:
Стабилен до 250°C в инертных условиях.
Реология:
В чистом виде демонстрирует ньютоновское поведение, но изменяет профиль вязкости эмульсий, действуя как модификатор вязкости.
Расширенные приложения
Инновации в уходе за кожей:
Уникальное сочетание свойств PGIS делает его ключевым в:
Формулы против старения:
Поддерживает активную доставку ретиноидов и пептидов.
Уменьшает трансэпидермальную потерю воды (ТЭПВ), повышая эластичность кожи.
Средства для чувствительной кожи:
Некомедогенно и подходит для склонной к акне или чувствительной кожи.
Уменьшает раздражение от таких активных веществ, как салициловая кислота или бензоилпероксид.
Системы доставки фармацевтических препаратов:
PGIS нашел применение в:
Трансдермальная доставка лекарств:
Увеличивает биодоступность таких препаратов, как лидокаин или гидрокортизон.
Антимикробные системы:
Повышает растворимость и эффективность липофильных противомикробных средств.
Промышленное применение:
Покрытия и полимеры:
Используется в качестве пластификатора в ПВХ и других гибких материалах.
Уменьшает хрупкость при низких температурах.
Экологичные смазочные материалы:
Улучшает смазку, сохраняя при этом биоразлагаемость.
Подробный синтез Методы
Ферментативные пути:
Преимущества этерификации, катализируемой липазой:
Работает в более мягких условиях.
Устраняет побочные загрязнения.
Примеры ферментов: липаза B Candida antarctica (CALB).
Проектирование процесса для масштабирования:
Конфигурация реактора:
Реакторы периодического действия:
Распространено в мелкосерийном производстве.
Реакторы непрерывного действия с мешалкой (CSTR):
Используется для высокопроизводительного производства.
Параметры оптимизации процесса:
Молярные соотношения реагентов: пропиленгликоль:изостеариновая кислота, обычно 1:1,1 для минимизации побочных реакций.
Загрузка катализатора: 0,1–0,5% по весу для кислотных катализаторов.
Расширенный аналитический Методы
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (ИКФС):
Частота колебаний связи C=O в эфире: ~1735 см⁻¹.
Широкий пик гидроксильной группы: 3200–3600 см⁻¹.
Термический анализ:
Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК):
Обнаруживает тепловые переходы (например, Tg, точки плавления).
Термогравиметрический анализ (ТГА):
Оценивает термическое разложение, показывая начало потери веса при температуре ~250°C.
PGIS в новых технологиях
PGIS на биологической основе:
Растущее внимание к устойчивой химии привело к исследованию биологического сырья:
Возобновляемый пропиленгликоль: производится путем гидрогенолиза глицерина.
Биоизостеариновая кислота: получается из олеиновой кислоты путем димеризации и гидрирования.
Применение нанотехнологий:
Системы наноносителей:
PGIS можно включать в липосомы и наногели для целенаправленной доставки лекарств.
Косметика, напечатанная на 3D-принтере:
Используется в качестве ингредиента в составах, специально разработанных для косметических средств, печатаемых на 3D-принтере.
Подробный токсикологический профиль
Клеточные исследования:
Цитотоксичность:
PGIS демонстрирует минимальную токсичность при концентрациях ≤10%.
Исследования проникновения через кожу:
Улучшает усвоение активных ингредиентов, не нарушая целостность рогового слоя.
Нормативные обновления:
Косметика:
Включено в список безопасных средств CIR без ограничений для смываемых продуктов.
Потенциал пищевой добавки:
Изучается в качестве эмульгатора в функциональных напитках, хотя пока не получил широкого признания.
Промышленная осуществимость
Производственные затраты:
Наличие сырья:
Изостеариновая кислота: доступна во всем мире из растительных масел.
Пропиленгликоль: производится в больших масштабах в нефтехимической промышленности.
Расходы на устойчивое развитие:
Ферментативные методы более затратны, но экологически выгодны.
Тенденции рынка:
Спрос на PGIS растет примерно на 5% в год из-за растущего интереса к многофункциональным эмульгаторам.
Воздействие на окружающую среду
Оценка жизненного цикла:
Углеродный след:
Умеренное воздействие, значительно снижающееся при использовании биологического сырья.
Путь деградации:
Гидролизуется в окружающей среде с образованием безопасных побочных продуктов: пропиленгликоля и изостеариновой кислоты.
Будущие направления
Инновации:
Гибридные эмульгаторы:
Сочетание PGIS с другими эфирами для создания индивидуальных профилей эмульгирования.
Умная косметика:
PGIS как чувствительный эмульгатор в рецептурах, чувствительных к pH.
Проблемы:
Нормативные препятствия:
Процессы утверждения новых заявок.
Оптимизация затрат:
Снижение стоимости масштабного производства ферментов.
Подробные цифры
Молекулярная структура PGIS:
Трехмерное изображение, демонстрирующее эфирную связь.
Пути реакции:
Визуальное разделение этерификации и ферментативного синтеза.
ИНФОРМАЦИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ИЗОСТЕАРАТА ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ
Меры первой помощи:
Описание мер первой помощи:
Общие советы:
Обратитесь к врачу.
Покажите этот паспорт безопасности лечащему врачу.
Выйдите из опасной зоны:
При вдыхании:
При вдыхании выведите пострадавшего на свежий воздух.
Если пострадавший не дышит, сделайте искусственное дыхание.
Обратитесь к врачу.
В случае попадания на кожу:
Немедленно снимите загрязненную одежду и обувь.
Смыть мылом и большим количеством воды.
Обратитесь к врачу.
В случае попадания в глаза:
Тщательно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут и обратитесь к врачу.
Продолжайте промывать глаза во время транспортировки в больницу.
При проглатывании:
НЕ вызывайте рвоту.
Никогда ничего не давайте через рот человеку, находящемуся без сознания.
Прополощите рот водой.
Обратитесь к врачу.
Меры пожаротушения:
Средства пожаротушения:
Подходящие средства пожаротушения:
Используйте распыленную воду, спиртоустойчивую пену, сухой химикат или углекислый газ.
Особые опасности, возникающие из-за вещества или смеси
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород
Советы пожарным:
При необходимости используйте автономный дыхательный аппарат для тушения пожара.
Меры при случайном выбросе:
Меры личной предосторожности, средства индивидуальной защиты и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Используйте средства индивидуальной защиты.
Избегайте вдыхания паров, тумана или газа.
Эвакуировать персонал в безопасные зоны.
Меры предосторожности по защите окружающей среды:
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собрать с помощью инертного абсорбирующего материала и утилизировать как опасные отходы.
Хранить в подходящих закрытых контейнерах для утилизации.
Обращение и хранение:
Меры предосторожности для безопасного обращения:
Избегать вдыхания паров или тумана.
Условия безопасного хранения с учетом любых несовместимостей:
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Открытые контейнеры необходимо тщательно запечатать и хранить в вертикальном положении, чтобы предотвратить утечку.
Класс хранения (TRGS 510): 8A: Горючие, коррозионно-активные опасные материалы.
Контроль воздействия/индивидуальная защита:
Параметры контроля:
Компоненты с параметрами контроля на рабочем месте
Не содержит веществ с предельно допустимыми концентрациями на рабочем месте.
Контроль воздействия:
Соответствующие технические средства контроля:
Обращаться в соответствии с правилами промышленной гигиены и безопасности.
Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня.
Средства индивидуальной защиты:
Защита глаз/лица:
Плотно прилегающие защитные очки.
Защитная маска (минимум 8 дюймов).
Используйте средства защиты глаз, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
Защита кожи:
Работать в перчатках.
Перед использованием перчатки необходимо осмотреть.
Используйте соответствующие перчатки.
Техника снятия (без прикосновения к внешней поверхности перчатки) позволяет избежать контакта кожи с данным продуктом.
Утилизируйте загрязненные перчатки после использования в соответствии с действующим законодательством и надлежащей лабораторной практикой.
Вымойте и высушите руки.
Полный контакт:
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Контакт с брызгами
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Его не следует толковать как одобрение какого-либо конкретного сценария использования.
Защита тела:
Полный защитный костюм от химикатов. Тип защитного снаряжения должен выбираться в зависимости от концентрации и количества опасного вещества на конкретном рабочем месте.
Защита органов дыхания:
Если оценка риска показывает, что использование воздухоочистительных респираторов является целесообразным, используйте полнолицевые респираторы с многоцелевыми комбинированными (США) или респираторными картриджами типа ABEK (EN 14387) в качестве резервной меры технического контроля.
Если респиратор является единственным средством защиты, используйте респиратор с подачей воздуха, закрывающий все лицо.
Используйте респираторы и компоненты, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или CEN (ЕС).
Контроль воздействия на окружающую среду
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
Стабильность и реакционная способность:
Химическая стабильность:
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Несовместимые материалы:
Сильные окислители:
Опасные продукты разложения:
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях пожара.
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород.
Рекомендации по утилизации:
Методы переработки отходов:
Продукт:
Предложите излишки и не подлежащие переработке решения лицензированной компании по утилизации.
Для утилизации данного материала обратитесь в лицензированную профессиональную службу по утилизации отходов.
Загрязненная упаковка:
Утилизировать как неиспользованный продукт.
