Пирролидонкарбоксилат натрия (CAS 28874-51-3): свойства и применение

Пирролидонкарбоксилат натрия (Na-PCA, CAS 28874-51-3) считается одной из наиболее эффективных увлажняющих добавок в косметических системах. Действует как природный осмолит, связывая воду и удерживая её на поверхности кожи и волос. Уменьшает шелушение эпидермиса.

1. Введение

Пирролидонкарбоксилат натрия (Sodium PCA, Na-PCA) представляет собой натриевую соль пирроглутаминовой кислоты. Это вещество привлекает повышенное внимание в косметической и фармацевтической индустрии благодаря своим выраженным увлажняющим свойствам и высокой биосовместимости. Наряду с гиалуроновой кислотой и другими осмолитами Na-PCA входит в состав натурального увлажняющего фактора кожи (NMF), который отвечает за поддержание водного баланса рогового слоя. Данный обзор посвящён химической природе, методам получения и сферам применения Na-PCA, а также вопросам безопасности и экологичности.

2. Химическая природа и строение

1. Химическая формула и наименование

   • Структурно Na-PCA является производным пирроглутаминовой (5-оксипролиновой) кислоты, в которой карбоксильная группа нейтрализована катионом натрия.
   • С систематической точки зрения может именоваться как натриевая соль 5-оксипирролидин-2-карбоновой кислоты.

2. Молекулярная масса

   • Средняя молекулярная масса Na-PCA составляет около 129–130 г/моль (зависимо от конкретной кристаллогидратной формы).

3. Растворимость и агрегатное состояние

   • Хорошо растворим в воде, образует бесцветные или слегка желтоватые растворы; в сухом виде обычно выглядит как белый кристаллический порошок.

3. Методы получения

1. Химический синтез
   • Чаще всего исходным сырьём служит пирролидонкарбоновая кислота (пирроглутаминовая кислота), выделенная или синтезированная из L-глутаминовой кислоты. Нейтрализация гидроксидом натрия или карбонатом натрия даёт Na-PCA.
2. Биотехнологические подходы
   • Пирроглутаминовая кислота может быть получена ферментативным способом из аминокислот или белковых гидролизатов. Дальнейшая нейтрализация даёт более «зелёный» путь к Na-PCA, что особенно важно для сфер, ориентированных на природные источники.

4. Функциональные свойства в косметике

1. Увлажняющее действие

   • Na-PCA выступает осмолитом, то есть молекулой, способной связывать и удерживать воду в роговом слое кожи, предотвращая трансэпидермальную потерю влаги.
   • В составе волос также помогает сохранять внутреннюю влагу, тем самым снижая ломкость и повышая эластичность.

2. Совместимость с другими ингредиентами

   • Хорошо сочетается с поверхностно-активными веществами, гиалуроновой кислотой, кератинами, растительными экстрактами и другими активами, повышая их биодоступность.

3. Улучшение сенсорных характеристик

   • Придаёт продуктам мягкость и улучшенный «сенсорный профиль» на коже, уменьшает ощущение липкости в эмульсионных системах.

4. Влияние на pH

   • Na-PCA проявляет хорошую стабильность в диапазоне pH примерно от 4 до 7; в более щелочных или кислых средах возможно незначительное изменение свойства, но обычно сохраняется основное увлажняющее действие.

5. Применение

1. Кремы и лосьоны

   • Включение Na-PCA повышает увлажняющий потенциал рецептур и может снижать трансэпидермальную потерю влаги. Обычная концентрация: 0.5–2%.

2. Шампуни, бальзамы для волос

   • Предотвращает пересушивание волос, облегчает расчёсывание, помогает удерживать окрашивающие пигменты.

3. Сыворотки и эссенции

   • За счёт низкой молекулярной массы Na-PCA легко проникает в поверхностные слои эпидермиса, поддерживая увлажнённость и повышая эластичность кожи.

4. Декоративная косметика

   • В тональных средствах и помадах улучшает кроющую способность и предотвращает пересушивание губ, обеспечивая комфортное нанесение.

5. Мужская косметика

   • В средствах после бритья Na-PCA помогает уменьшить раздражение и сухость кожи, ускоряя восстановление гидролипидной мантии.

6. Безопасность и регуляторный статус

1. Токсикологические аспекты

   • В концентрациях, применяемых в косметике, Na-PCA практически не вызывает раздражений, не является сенсибилизирующим веществом.
   • Метаболически родственное телу соединение (производное аминокислоты) делает его биологически совместимым.

2. Регуляторное одобрение

   • В большинстве стран Na-PCA разрешён для использования в косметике без особых ограничений, так как не относится к группе опасных веществ.

3. Экологический профиль

   • Будучи солевым производным натуральной аминокислоты, Na-PCA легко биоразлагается; не создаёт критических нагрузок на окружающую среду при стандартных объёмах применения.

7. Перспективы развития

1. Эко-тренд и натуральность

   • Спрос на натуральные увлажнители растёт: ферментативные методы производства Na-PCA вызывают интерес компаний, стремящихся позиционировать свои продукты как «органические».

2. Комбинация с другими осмолитами

   • Возможность синергии: совместное использование Na-PCA, триметилглицина (бетаина) и аминокислот для усиленного увлажняющего эффекта.

3. Расширение областей применения

   • Возможен выход за рамки косметики: фармацевтические мази для заживления ран, офтальмология (увлажняющие капли), продукция для ухода за слизистыми.

8. Заключение

Пирролидонкарбоксилат натрия (Na-PCA, CAS 28874-51-3) — высокоэффективный увлажняющий ингредиент, нашедший широкое применение в косметической и смежных отраслях благодаря своим уникальным увлажняющим и сенсорным свойствам. Биологическая совместимость с кожей и волосами, а также простота интеграции в рецептуры позволили Na-PCA стать одним из ключевых компонентов, отвечающих за поддержание водного баланса и улучшение эластичности тканей. Рост интереса к «зелёным» технологиям в сочетании с подтверждённой безопасностью и biodegradability даёт основания прогнозировать дальнейшее укрепление позиций Na-PCA на рынке.

Перед промышленным использованием Na-PCA рекомендуется обратиться к региональным регуляциям и проверить реальную чистоту продукта, подтверждённую сертификатами качества.

Пирролидонкарбоксилат натрия купить.