Kuaternium-15 No. CAS: 4080-31-3 (isomer campuran)
Kuaternium-15 (CAS 4080-31-3) adalah garam ammonium kuaterner yang diperoleh daripada heksametilenatetramina, muncul sebagai serbuk putih kekuningan dengan bau tajam sedikit dan kelarutan air yang tinggi. Ia berfungsi terutamanya sebagai pengawet spektrum luas dan agen antimikrob dalam kosmetik dan produk penjagaan diri (syampu, losyen, krim), serta dalam aplikasi perindustrian seperti cecair kerja logam, pelekat, cat, dan produk kertas. Perlu diperhatikan, ia adalah agen pembebas formaldehid yang kuat, yang mendasari keberkesanan pengawetannya tetapi juga menjadikannya alergen sentuhan biasa yang sering dikaitkan dengan dermatitis tangan
1. Gambaran Umum
Quaternium-15 adalah garam ammonium kuaternari yang diperoleh daripada heksametilenatetramina (methenamine). Ia berfungsi sebagai pengawet yang membebaskan formaldehid, perlahan-lahan terurai untuk membebaskan formaldehid yang memberikan aktiviti antimikrob. Ia kelihatan sebagai serbuk putih kekuningan hingga berkrim dengan bau pedas atau sedikit amina. Oleh kerana potensi alergenik yang kuat dan sekatan peraturan, ia sedang difasa keluar secara global.
2. Ciri Utama
Pembebas Formaldehid – Perlahan-lahan membebaskan formaldehid untuk menghalang pertumbuhan bakteria dan kulat.
Spektrum Antimikrob Luas – Berkesan terhadap bakteria, yis, dan kulat.
Larut dalam Air – Keterlarutan tinggi dalam air (127 g/100 g pada 25°C) memudahkan perumusan.
Bentuk Isomer Dwi – Isomer cis (CAS 51229-78-8) lebih diutamakan untuk kosmetik; produk isomer campuran (CAS 4080-31-3) untuk kegunaan industri.
3. Spesifikasi Utama dengan Penjelasan
| Parameter | Nilai Biasa | Penjelasan |
|---|---|---|
| Penampilan | Serbuk putih pudar hingga krim | Perubahan warna mungkin menunjukkan degradasi. |
| Ujian (Ketulenan) | ≥95% (industri) – ≥98% (kosmetik) | Ketulenan yang lebih tinggi memastikan prestasi antimikrob yang konsisten. |
| Takat lebur | 178–210°C (terurai) | Terurai sebelum melebur; menunjukkan kestabilan terma. |
| Keterlarutan dalam Air | 127 g/100 g (25°C) | Keterlarutan air yang sangat baik untuk formulasi akueus. |
| Keterlarutan dalam Metanol | 20.8 g/100 g (25°C) | Larut dalam pelarut organik polar. |
| Ketumpatan pukal | ~0.44 g/cc | Mempengaruhi ciri pengendalian dan pencampuran. |
| Suhu Penguraian | >60°C | Elakkan suhu tinggi semasa pemprosesan. |
4. Aplikasi
| Kawasan Aplikasi | Kegunaan Khusus | Status Peraturan |
|---|---|---|
| Kosmetik (Sejarah) | Syampu, perapi, krim kulit, sabun cecair, solek | Diharamkan di EU (2017); Dihadkan/Dikeluarkan dari China (2015) |
| Pengawetan Industri | Pelekat, cat lateks, cecair kerja logam, emulsi polimer | Masih dibenarkan dalam beberapa sektor perindustrian |
| Produk Isi Rumah | Detergen cecair, agen pembersih | Penggunaan yang menurun disebabkan kebimbangan keselamatan |
| Disinfektan | Disinfeksi permukaan bukan hidup | Penggunaan industri yang terhad |
Aplikasi Khusus Isomer:
| Jenis Isomer | Nombor CAS | Keutamaan Aplikasi |
|---|---|---|
| Isomer cis | 51229-78-8 | Kosmetik (Dowicil 200) – keberkesanan antimikrob yang lebih tinggi |
| Isomer Campuran | 4080-31-3 | Aplikasi industri (Dowicil 75) – kos efektif |
5. Perbandingan Gred
| Gred | CAS | Ketulenan | Kandungan Isomer cis | Kegunaan Lazim |
|---|---|---|---|---|
| Gred Kosmetik (cis) | 51229-78-8 | ≥98% | >99% | Pengawetan kosmetik sejarah (kini sebahagian besarnya diharamkan) |
| Gred Industri (Campuran) | 4080-31-3 | ≥95% | 30–60% | Pelekat, cat, cecair kerja logam |
| Piawaian Analitikal | 51229-78-8 | ≥99% | >99% | Bahan rujukan untuk analisis sisa |
6. Panduan Pembelian
Semak Status Peraturan Sebelum Pembelian:
Pasaran EU – Diharamkan dalam kosmetik sejak 2017; penggunaan industri mungkin masih dibenarkan.
China – Dikeluarkan daripada senarai pengawet kosmetik yang dibenarkan (2015).
AS – FDA membenarkan sehingga 0.2% dalam kosmetik (tetapi penggunaan semakin berkurangan; pengeluar utama sedang menghentikan penggunaannya).
Kosmetik – Tidak disyorkan untuk sebarang formulasi produk baharu.
Pilih Jenis Isomer:
Pengawetan industri → Isomer campuran (CAS 4080-31-3) – kos lebih rendah.
Aplikasi prestasi tinggi → Isomer cis (CAS 51229-78-8) – keberkesanan lebih baik.
Keadaan Penyimpanan:
Simpan di tempat yang sejuk, kering, dan berventilasi baik.
Pastikan bekas ditutup rapat – higroskopik.
Lindungi daripada haba, percikan api, dan api terbuka (pepejal mudah terbakar, Kelas 4.1).
Jangka hayat: 12–24 bulan jika disimpan dengan betul.
Pengesahan Keselamatan:
Perlukan SDS dan CoA daripada pembekal.
Sahkan paras formaldehid dan nitrosamina yang tinggal (kebimbangan keselamatan kontroversi).
7. Soalan Lazim
S: Adakah Quaternium-15 masih dibenarkan dalam kosmetik?
J: Kebanyakannya tidak. Diharamkan di EU sejak 2017. Dikeluarkan daripada senarai dibenarkan China pada 2015. Di AS, ia masih dibenarkan secara teknikal pada ≤0.2%, tetapi pengeluar utama (contohnya, Johnson & Johnson) telah menghapuskannya secara sukarela. Tidak disyorkan untuk formulasi kosmetik baharu.
S: Mengapa Quaternium-15 kontroversial?
A: Ia adalah pembebas formaldehid – dikaitkan dengan dermatitis kontak alahan. Formaldehid diklasifikasikan sebagai karsinogen. Ia juga boleh membentuk nitrosamin, yang merupakan karsinogen berpotensi. Ia dinamakan antara 15 alergen teratas oleh Kumpulan Dermatitis Kontak Amerika Utara (2005).
S: Apakah alternatif yang lebih selamat?
A: Fenoksietanol, benzoat (natrium benzoat), sorbat (kalium sorbat), etilheksilgliserin, dan asid organik (asid dehidroasetik) adalah alternatif biasa dengan profil keselamatan yang lebih baik.
8. Penghantaran, Pensijilan & Perkhidmatan
Pembungkusan: 25 kg dram gentian, 50 kg beg (gred industri); bekas lebih kecil untuk R&D (100 mg – 1 kg).
Nombor PBB: UN1325, Kelas 4.1 (Pepejal mudah terbakar), Kumpulan Pembungkusan II.
Masa Utama: Barang stok: 3–7 hari perniagaan.
Dokumentasi: CoA (ketulenan, takat lebur), MSDS (SDS), TDS.
Pensijilan: ISO 9001 (berbeza mengikut pembekal). Piawaian analitikal tersedia sebagai Bahan Rujukan Bertauliah.
Nota Kawal Selia: Tidak untuk kegunaan kosmetik di EU/China. Hanya untuk kegunaan industri. Pembeli bertanggungjawab mematuhi peraturan tempatan.
| Sifat Kimia Kuaternium-15 |
| suhu penyimpanan. | di bawah gas lengai (nitrogen atau Argon) pada 2-8°C |
| keterlarutan | DMSO (sedikit), Metanol (sedikit) |
| bentuk | Padat |
| warna | Putih hingga Kuning Pucat |
| Kestabilan: | Stabil, tetapi sensitif terhadap kelembapan. Tidak serasi dengan agen pengoksidaan kuat. |
| Fungsi Ramuan Kosmetik | PENGAWET ANTIMIKROB |
| InChI | InChI=1S/C9H16ClN4.ClH/c10-2-1-3-14-7-11-4-12(8-14)6-13(5-11)9-14;/h1-2H,3-9H2;1H/q+1;/p-1/b2-1-; |
| InChIKey | UKHVLWKBNNSRRR-ODZAUARKSA-M |
| TERSENYUM | [N+]12(C/C=C\Cl)CN3CN(CN(C3)C1)C2.[Cl-] |
| Rujukan Pangkalan Data CAS | 51229-78-8 |
| Sistem Pendaftaran Bahan EPA | cis-1-(3-Kloroalil)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantana klorida (51229-78-8) |
| Maklumat Keselamatan |
| Kod Bahaya | F,Xn,N |
| Penyata Risiko | 11-22-51/53-43-38-63 |
| Kenyataan Keselamatan | 16-36-61-36/37-33-22-7 |
| RIDADR | UN 1325 4.1/PG 2 |
| WGK Jerman | 3 |
| Kelas Penyimpanan | 4.1B - Bahan berbahaya pepejal mudah terbakar |
| Klasifikasi Bahaya | Toksin Akut, Kategori 4: Untuk Penggunaan Oral Akuatik Kronik 2 Flam. Sol. 2 Repr. 2 Kerengsaan Kulit. 2 Deria Kulit 1 |
