Benzalkonium chloride và ứng dụng trong công nghiệp và đời sống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO MƠN HỌC HOẠT CHẤT BỀ MẶT Đề tài: BENZALKONIUM CHLORIDE VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỜI SỐNG GVHD: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: THÁI THỊ NGỌC YẾN Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2022 18139233 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 DANH MỤC BẢNG BIỂU 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 LỜI MỞ ĐẦU Trong tình hình dịch virus corona 2019 lây truyền mạnh mẽ, việc rửa tay thường xuyên xem cách quan trọng để bảo vệ khỏi lây nhiễm virus Các chuyên gia/bác sĩ khuyến cáo nên rửa tay 60 phút lần để hạn chế tối đa ảnh hưởng Coronavirus loại vi khuẩn có hại khác đến sức khỏe Do nhu cầu sử dụng nước rửa tay hóa hóa chất có khả diệt khuẩn ngày tăng cao, có Ethanol isopropanol thành phần dung dịch sát khuẩn tay nhanh 53 Trong suốt trình diễn đại dịch COVID-19, có thiếu hụt chất tẩy rửa tay có chứa thành phần hoạt tính ethanol isopropanol Với hoạt tính kháng khuẩn lớn Benzalkonium Chloride, Cơ quan Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ (FDA) tuyên bố Benzalkonium Chloride đủ điều kiện để sử dụng thay etanol isopropanol công thức nước rửa tay y tế [1] 54 Ngồi ra, với khả kháng khuẩn nó, Benzalkonium Chloride ứng dụng nhiều lĩnh vực khác đời sống, thành phần tích cực nhiều sản phẩm tiêu dùng sản phẩm dược phẩm, mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân, chất khử trùng tẩy rửa… Nhận thấy Benzalkonium Chloride có nhiều ứng dụng tích cực đời sống, nên em chọn đề tài “Benzalkonium Chloride ứng dụng trong cơng nghiệp đời sống” để tìm hiểu sâu hoạt chất Benzalkonium Chloride ứng dụng lĩnh vực đời sống 55 56 57 58 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT [2] 59 60 1.1 Định nghĩa Chất hoạt động bề mặt hợp chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt hai chất lỏng, chất khí chất lỏng chất lỏng chất rắn Chúng hoạt động chất tẩy rửa, chất làm ướt, chất nhũ hóa, chất tạo bọt chất phân tán Phân tử chất hoạt động bề mặt gồm hai phần: Đầu kỵ nước (Hydrophop) đầu ưa nước (Hydrophyl) tính chất hoạt động bề mặt phụ thuộc vào hai phần – Đầu kỵ nước phải đủ dài, mạch Carbon từ – 21, ankyl thuộc mạch ankal, anken mạch thẳng hay có gắn vòng cyloankal vòng benzene – Đầu ưa nước phải nhóm phân cực mạnh cacboxyl (COO-), hydroxyl (-OH), amin (-NH2), sulfat (-OSO3) 61 62 63 64 65 66 67 68 69 Hình 1.1 Cấu tạo chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt dùng làm giảm sức căng bề mặt chất lỏng cách làm giảm sức căng bề mặt bề mặt tiếp xúc hai chất lỏng Nếu có nhiều hai chất lỏng khơng hịa tan chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc hai chất lỏng 70 1.2 Các tính chất 71 1.2.1 Tính thấm ướt 72 Tính thấm ướt tạo điều kiện để vật cần giặt rửa, vết bẩn tiếp xúc với nước cách dễ dàng nên đóng vai trị quan trọng Vải sợi có khả thấm ướt dễ dàng nước khó thấm sâu vào bên cấu trúc sức căng bề mặt lớn, vải sợi bị gây bẩn dầu mỡ Vì thế, dùng xà phòng để làm giảm sức căng bề mặt nước vải sợi – nước 73 74 1.2.2 Khả tạo bọt Bọt hình thành phân tán khí mơi trường lỏng Hiện tượng làm cho bề mặt dung dịch chất tẩy rửa tăng lên Khả tạo bọt độ bền bọt phụ thuộc vào cấu tạo chất đó, nồng độ, nhiệt độ dung dịch, độ pH hàm lượng ion Ca2+, Mg2+ dung dịch chất tẩy rửa 75 76 1.2.3 Khả hịa tan Tính hịa tan phụ thuộc vào yếu tố: – Bản chất vị trí nhóm ưa nước Nhóm ưa nước đầu mạch dễ hịa tan nhóm mạch – Chiều dài mạch Hydrocacbon Nhóm kỵ nước mạch thẳng dễ hòa tan mạch nhánh – Nhiệt độ – Bản chất ion kim loại: với ion Na+, K+ dễ hòa tan ion Ca2+, Mg2+ 77 78 1.2.4 Khả hoạt động bề mặt Nước có sức căng bề mặt lớn Khi hòa tan xà phòng vào nước, sức căng bề mặt nước giảm Một lớp hấp thụ định hướng hình thành bề mặt nhóm ưa nước hướng vào nước, nhóm kỵ nước hướng ngồi Nhờ có lớp hấp thụ mà sức căng bề mặt nước giảm bề mặt nước – khơng khí thay kỵ nước – khơng khí (giữa pha) 79 80 1.2.5 Khả nhũ hóa Nhũ tương hệ phân tán không bền vững nên muốn thu hệ bền vững phải cho thêm chất nhũ hóa Xà phịng thường dùng làm chất ổn định nhũ tương Tác dụng chúng làm giảm sức căng bề mặt hai hướng dầu – nước Sau đó, làm cho hệ nhũ tương dễ dàng ổn định 81 82 1.2.6 Điểm Kraft – điểm đục Khả hòa tan chất hoạt động bề mặt anion tăng lên theo nhiệt độ Khả hòa tan tăng trưởng đột ngột tác nhân bề mặt hòa tan đủ để tạo thành Micell Điểm Kraft điểm mà nhiệt độ Micell hịa tan Độ tan chất hoạt động bề mặt không chứa ion phụ thuộc vào liên kết hydro nước với chuỗi polyoxyetylen Năng lượng liên kết hydro lớn tăng nhiệt độ nước làm giảm độ tan Điểm đục điểm nhiệt độ chất hoạt động bề mặt khơng chứa ion khơng hịa tan 83 84 1.2.7 Độ cân ưa kị nước ( HLB ) Tính ưa, kị nước chất hoạt hóa bề mặt đặc trưng thơng số độ cân ưa kị nước (tiếng Anh: Hydrophilic Lipophilic Balance HLB), giá trị từ đến 40 HLB cao hóa chất dễ hịa tan nước, HLB thấp hóa chất dễ hịa tan dung mơi khơng phân cực dầu 85 Giá trị HLB : – Từ – 3: Chất hoạt động bề mặt có tính phá bọt – Từ – 9: Chất hoạt động bề mặt nhũ nước dầu – Từ – 11: Chất hoạt động bề mặt thấm ướt – Từ 11 – 15: Chất hoạt động bề mặt nhũ dầu nước – Trên 15: Chất hoạt động bề mặt khuếch tán, chất phân tán 86 87 1.3 Phân loại chất hoạt động bề mặt Có nhiều cách phân loại chất hoạt động bề mặt cách phân loại theo cấu tạo hóa học hợp lý Phân loại theo cấu tạo hóa học chia chất hoạt động bề mặt làm loại: chất sinh ion chất không sinh ion Chất sinh ion chia làm ba loại: hoạt tính anion, hoạt tính caction lưỡng tính 88 89 1.3.1 Chất hoạt động bề mặt không sinh ion (NI) Các chất tẩy rửa hịa tan vào nước khơng phân ly thành ion gọi chất tẩy rửa không sinh ion NI có khả hoạt động bề mặt khơng cao Êm dịu với da, lấy dầu Làm bền bọt, tạo nhũ tốt Có khả phân giải sinh học Ít chịu ảnh hưởng nước cứng pH mơi trường, nhiên có khả tạo phức với số ion kim loại nặng nước Hiện để tổng hợp chúng, phương pháp dùng phổ biến q trình etoxy hóa từ rượu béo với oxyt etylen Công thức chung: R-O-(CH2-CH2-O-)nH Các rượu béo có nguồn gốc thiên nhiên dầu thực vật, mỡ động vật thông qua phản ứng H hóa axit béo tương ứng Hoặc đường từ rượu tổng hợp: cách cho olefin-1 phản ứng với H 2SO4, thủy phân (thu rượu bậc 2) Trong thương mại, loại có tên gọi: tecitol 15-s-7, union caride 15-s-9 Chất hoạt động bề mặt không sinh ion phân loại thành dạng sau: 90 Copolimer có cơng thức chung: HO-(OE)n-(OP)m-(OE)n-H, HO-(OP)n(OE)m-(EP)n-H Tỷ số PO/OE thay đổi: - - Trọng lượng phân tử thấp nhất: 2000đvC, thông dụng loại n = m = 30, chúng tạo bọt nên dùng phổ biến sản phẩm tẩy rửa chuyên dùng cho máy: máy rửa chén, máy giặt, không gây hại cho mơi trường, độc tính yếu Tuy nhiên dùng lượng khơng lớn khả phân hủy sinh học chậm Các oxit amin, ankyl amin, rượu amit, polyglycerol ete, polyglucosit (APG) Nhóm có tính chất trội ổn định với chất tẩy có clo, nước javel, chất oxy hóa, thường dùng làm tác nhân nền, tăng tính ổn định bọt, làm sệt, tạo ánh xà cừ cho sản phẩm, đặc biệt dễ bị phân hủy sinh học, oxit amin, ankyl amin, ankylmonoetanolamit, polyglycerol ete, ankyl polyglucosit (APG), sunfonat Betain, ankylaminopropylsunfo betain, betain etoxy hóa 91 1.3.2 Chất hoạt động bề mặt sinh ion 92 Chất hoạt động bề mặt anion 93 Chất hoạt động bề mặt mà hòa tan vào nước phân ly ion hoạt động bề mặt âm, chiếm phần lớn kích thước tồn phân tử mạch Hydrocacbon dài, ion thứ hai khơng có tính hoạt động bề mặt Đó chất hoạt động bề mặt anion có khả hoạt động bề mặt mạnh so với loại khác Làm tác động tẩy rửa phối liệu Khả lấy dầu cao, tạo bọt to bền Bị thụ động hóa hay khả tẩy rửa nước cứng, cứng tạm thời, ion kim loại nặng (Fe3+, Cu2+ ) Chất hoạt động bề mặt anion đa dạng từ lâu người biết sử dụng công việc giặt giũ 94 Nó chia làm hai loại chính: – Có nguồn gốc thiên nhiên: Đó sản phẩm từ phản ứng xà phịng hóa estec axit béo với glyxerin (dầu cọ, dầu dừa, dầu đậu nành, dầu lạc, dầu cao su, mỡ heo, mỡ cừu, mỡ bò, mỡ hải cẩu, mỡ cá voi, ) – Có nguồn gốc từ dầu mỏ: Thơng qua phản ứng ankyl hóa, sunfo hóa dẫn xuất anlkyl, aryl, ankylbenzen sunfonic 95 Chất hoạt động bề mặt cation 96 Chất hoạt động bề mặt mà hòa tan vào nước phân ly ion hoạt động bề mặt dương, chiếm phần lớn kích thước tồn phân tử mạch Hydrocacbon dài, ion thứ hai khơng có tính hoạt động bề mặt Có khả hoạt động bề mặt không cao Chất hoạt động bề mặt cation có nhóm nước ion dương, ion dương thông thường dẫn xuất muối amin bậc bốn clo Êm dịu với da, tẩy dầu ít, khơng dùng với mục đích tạo bọt Làm bền bọt, tạo nhũ tốt Có khả phân giải sinh học kém, người ta dùng clorua ditearyl diamin amoni bậc bốn khả phân giải sinh học tốt Tương lai thị trường, có cation dạng nhóm chức este dễ phân giải sinh học cho môi trường, giảm khả gây dị ứng sử dụng Chủ yếu làm triệt tiêu tĩnh điện cho tóc, vải sợi, nên lượng dùng 97 Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính 98 Những chất hoạt động bề mặt mà tùy theo mơi trường axit hay bazo mà có hoạt tính cation với axit hay anion với bazo, hay nói cách khác chất hoạt động bề mặt có nhóm lưỡng cực vừa tích điện âm vừa tích điện dương (amin, este) Có khả hoạt động bề mặt không cao Ở pH thấp chúng chất hoạt động bề mặt cationic anionic pH cao Có khả phân hủy sinh học Lượng dùng khoảng 0,2% -1% sản phẩm tẩy rửa 99 Trong nhóm chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, dẫn xuất từ betain sử dụng rộng rãi Chúng gồm nhóm sau: Ankylamino propyl betain Khi R gốc lauryl có tính tẩy rửa tốt, khả tạo bọt mạnh, không khô da, dịu cho da, thị trường thường thấy phối trong: dầu gội, sữa tắm, nước rửa chén, với tên gọi: cocoamino propyl betain (CAPB) 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 10 chứa làm từ polyvinyl chloride or polyurethane foam làm hoạt tính kháng vi sinh vật 299 Benzalkonium Chloride với số lượng lớn nên bảo quản dụng cụ chắn khí tốt, chắn ánh sáng không tiếp xúc với kim loại mơi trường khơ mát 300 301 2.9 Tính tương hợp Benzalkonium Chloride không tương hợp với nhôm, chất diện hoạt anion, muối citrat, cotton, fluorescein, hydrogen peroxide, hypromellose, iodides, kaolin, lanolin, nitrates, chất diện hoạt không ion hóa nồng độ cao, muối permanganate, protein, salicylates, muối bạc, xà phòng, sulfonamide, tartrates, kẽm oxid, kẽm sulfat, hỗn hợp cao su nhựa 302 Benzalkonium Chloride phát có khả hấp phụ lên màng lọc từ nguyên liệu khác đặc biệt sơ nước nhiều anion 303 304 2.10 Phương pháp sản xuất Benzalkonium Chloride tạo thành nhờ phản ứng dung dịch alkyl-N-methylbenzamine với methyl chloride dung mơi hữu có thích hợp để tạo ngưng tụ hợp chất bậc bốn chúng tạo thành 305 306 307 308 309 310 311 312 313 18 314 315 316 317 318 319 Hình 2.3 Phương pháp sản xuất Benzalkonium Chloride 320 321 322 2.11 Độ an toàn Benzalkonium Chloride coi chất khơng gây kích ứng, khơng gây mẫn tương hợp chế phẩm bôi lên da niêm mạc Tuy nhiên, Benzalkonium Chloride có liên quan đến phản ứng bất lợi sử dụng vài công thức bào chế 323 Độc tính tai xảy Benzalkonium Chloride nhỏ tai sử dụng kéo dài da gây kích ứng dị ứng mức - trường hợp Benzalkonium Chloride biết đến nguyên nhân đợt co thắt phế quản bệnh nhân hen suyễn sử dụng dung dịch khí dung có chất bảo quản 324 Các thử nghiệm độc tính thỏ vừa cho thấy Benzalkonium Chloride có độc tính mắt nồng độ cao nồng độ sử dụng làm chất bảo quản Tuy nhiên, mắt người bị ảnh hưởng mắt thỏ nên nhiều dạng bào chế dùng mắt cơng thức có chứa Benzalkonium Chloride với nồng độ 0.01% (khối lượng/ thể tích) với vai trị chất bảo quản 325 Benzalkonium Chloride khơng thích hợp để làm chất bảo quản cho dung dịch sử dụng cho việc bảo quản rửa kính áp trịng thân nước Bởi Benzalkonium Chloride gắn lên mắt kính sau tạo độc tính cho mắt sử dụng kính Các dung dịch với nồng độ 0.03% (khối lượng/ thể tích) tra mắt, cần phải giám sát y tế 19 326 Các kích ứng chỗ cổ họng, thực quản, dày ruột xảy sau tiếp xúc với dung dịch mạnh có nồng độ cao 0,1% khối lượng/ thể tích Liều lượng Benzalkonium Chloride đường uống gây tử vong người tính tốn từ 1–3 g Các tác dụng không mong muốn sau uống bao gồm nôn mửa, ngất hôn mê Liều độc hại dẫn đến tê liệt hơ hấp, khó thở tím tái thể 327 Các mức liều gây độc chuột cống thỏ: 328 LD50 (mouse, oral): 150 mg/kg LD50 (rat, IP): 14.5 mg/kg LD50 (rat, IV): 13.9 mg/kg LD50 (rat, oral): 300 mg/kg LD50 (rat, skin): 1.42 g/kg 329 330 2.12 Các biện pháp an tồn Tn theo hướng dẫn thích hợp với hoàn cảnh khối lượng Benzalkonium Chloride sử dụng Benzalkonium Chloride gây kích ứng da, mắt việc sử dụng lại da gây phản ứng mẫn Dung dịch Benzalkonium Chloride đậm đặc vơ tình đổ da gây ăn mòn da tổn thương với hoại tử sâu sẹo Khi cần rửa với nước dung dịch xà phòng Găng tay, kính bảo hộ trang phục thích hợp nên sử dụng 331 332 333 334 335 336 337 338 20 339 340 341 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA BENZALKONIUM CHLORIDE TRONG LĨNH VỰC HÀNG TIÊU DÙNG 3.1 Trong dược phẩm [3],[4],[5],[6] Benzalkonium Chloride có tác dụng làm chất bảo quản, chất sát khuẩn, chất khử trùng, tác nhân tăng độ tan làm ướt 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 Hình 3.1 Chức 352 Benzalkonium Chloride 353 354 Benzalkonium Chloride hợp chất amoni bậc bốn sử dụng cơng thức dược phẩm với vai trị làm chất bảo quản kháng khuẩn chế phẩm bôi da (ức chế phát triển vi nấm, vi khuẩn) tương tự chất diện hoạt cation khác cetrimide 355 Trong pha chế dạng bào chế dùng cho mắt, Benzalkonium Chloride chất chất bảo quản sử dụng phổ biến với nồng độ khoảng 0.01 đến 0.02% (khối lượng/ thể tích) Thơng thường, sử dụng phối hợp với tá dược bảo quản chất hiệp đồng disodium edetate với nồng 21 độ 0,1% (khối lượng/ thể tích) để tăng cường khả ức chế phát triển chủng Pseudomonas 356 Trong công thức thuốc mũi tai, nồng độ sử dụng Benzalkonium Chloride từ 0.002 đến 0.02% (khối lượng/ thể tích), đơi phối hợp thêm với thimerosal với nồng độ 0.002 đến 0.005% Benzalkonium Chloride 0.01% (khối lượng/ thể tích) sử dụng làm chất bảo quản sản phẩm thuốc tiêm thể tích nhỏ 357 Ngồi ra, Benzalkonium Chloride sử dụng công thức thuốc để tăng khả thấm chỗ lorazepam Các nghiên cứu Benzalkonium Chloride Dược phẩm 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 Hình 3.2 Phương pháp nghiên cứu Benzalkonium Chloride 371 22 372 Tên nghiên cứu: tối ưu hóa tương tác benzakonium hai dược chất dicophelac ibuprofen để pha chế hỗn dịch nano dùng cho mắt 373 Các tác giả: Deepika Tak , Rimpy , Tarun Kumar , Munish Ahuja 374 Nội dung nghiên cứu: thuốc chống viêm không steroid (Nsaids) sử dụng phổ biến điều trị triệu chứng viêm mắt Các thuốc có thường có độ tan nước có tính axit yếu Chúng tương tác với hợp chất chứa amoni bậc bốn cation Benzalkonium Chloride – chất sử dụng phổ biến làm chất bảo quản công thức nhãn khoa, để tạo phức hợp khơng hịa tan Để khắc phục tình trạng này, chất làm tăng độ tan polysorbate 80 (tween 80), muối lysine, tocopheryl polyethylene glycol succinate sử dụng,… Việc phối hợp gây triệu chứng khó chịu ảnh hưởng đến toàn vẹn giác mạc người sử dụng 375 Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu nghiên cứu tạo công thức nhãn khoa không phá hủy, tương thích, ổn định mặt vi sinh đồng thời có đặc tính thấm tốt qua giác mạc Sự tương tác natri diclofenac ibuprofen với Benzalkonium Chloride tối ưu hóa cách sử dụng thiết kế thí nghiệm tổng hợp trung tâm để pha chế hỗn dịch nano phương pháp kết tụ 376 Phương pháp nghiên cứu: Các lô hỗn dịch nano tối ưu hóa đánh giá nghiên cứu tính thấm qua giác mạc ex vivo, kiểm tra hoạt lực chất bảo quản độ ổn định vật lý chế phẩm Nồng độ tối ưu Benzalkonium Chloride cho công thức hỗn dịch nano chứa diclofenac natri (0,1%, khối lượng thể tích) ibuprofen (0,1% khối lượng thể tích) xác định 0,002% (khối lượng thể tích), với kích thước hạt trung bình tương ứng 440 nm 331 nm Dạng bào chế hỗn dịch nano natri diclofenac ibuprofen tạo tính thấm qua giác mạc ex vivo cao 1,6 2,1 lần so với dạng bào chế dung dịch nước thông thường tương ứng chúng Ngoài ra, nồng độ Benzalkonium Chloride sử dụng công thức cho thấy hiệu bảo quản tốt 23 377 Kết quả: Các công thức hỗn dịch nano tối ưu hóa diclofenac ibuprofen chứng minh có độ ổn định cao mặt vật lý an toàn mặt vi sinh với khả thấm qua giác mạc nhiều so với dạng bào chế dung dịch thông thường 378 Một số công thức bào chế chứa Benzalkonium Chloride 379 Gel thuốc tra mắt pilocarbin hydroclorid: – 380 Công thức: 381 Pilocarpin hydroclorid 4,0 g 382 Benzalkonium chloride 0.008 g 383 Dinatri edetat 0.02 g 384 Carbomer 940 0.5 g 385 Dung dịch natri hydroxyd 10% vừa đủ 386 Nước tinh khiết vừa đủ 387 Phân tích vai trị thành phần: 100g Pilocarpin hydroclorid: dược chất, thuốc nhóm thuốc phó giao cảm Khi sử dụng mắt có khả làm co đồng tử – Benzalkonium chloride: chất bảo quản, ức chế phát triển vi khuẩn vi nấm trình bảo quản chế phẩm, đặc biệt dạng bào chế gel- dễ bị nhiễm vi sinh vật Hơn nữa, chế phẩm dùng cho mắt nên – phải yêu cầu độ vô khuẩn Dinatri edetate: chất hiệp đồng chống oxy hóa, có khả khóa ion kim loại này, khơng cho chúng xúc tác cho phản ứng hóa học làm phá hủy dược chất Ngồi ra, hỗ trợ Benzalkonium chloride, tăng cường hoạt tính bảo quản – Carbomer 940: tá dược tạo gel, làm đặc cho chế phẩm, giúp cho pilocarpin hydroclorid bám giữ tốt mắt, thời gian lưu giữ tốt nên tác dụng kéo 24 dài hiệu Tuy nhiên, gel có nhược điểm dễ bị nhiễm khuẩn dễ bị khô cứng nước - dễ gây kích ứng mắt – Dung dịch natri hydroxyd 10%: trung hòa gel carbomer 940, tăng cường khả tạo gel để đạt độ đặc bám dính tốt Nó giúp điều chỉnh pH thích hợp cho chế phẩm, hạn chế kích ứng mắt thuận lợi cho hoạt tính bảo quản – Benzalkonium chloride Nước: dung môi để trương nở gel hòa tan thành phần 388 Quy trình bào chế: chế phẩm gel nên tiến hành lọc giai đoạn cuối dược chất không bền với nhiệt nên dùng phương pháp nhiệt ẩm Do quy trình sản xuất thuốc gel này, cần thực theo quy trình vơ khuẩn tiệt khuẩn giai đoạn 389 – Trước tiên, dụng cụ, trang thiết bị pha chế cần tiệt khuẩn Carbomer 940 ngâm trương nở nước, sau thêm dung dịch NaOH 10% để trung hịa gel đến pH xấp xỉ Sẽ thấy độ nhớt gel tăng lên đáng – – kể Gel carbopol tạo thành đem hấp tiệt khuẩn 121oC 15 phút Dược chất, tá dược lại Benzalkonium Chloride Dinatri edetat hịa tan vào lượng nước thích hợp (khoảng 40 ml) Dung dịch tạo thành đem lọc tiệt khuẩn màng lọc cellulose acetate kích thước 0.2 m – Dung dịch dược chất tạo thành đem phối hợp với gel tiệt khuẩn Quá trình khuấy cần thực nhẹ nhàng tuân theo nguyên tắc chiều để tránh bọt tạo thành Sau bổ sung nước đến vừa đủ thể tích 100 ml – Gel thuốc tạo thành đóng typ dán nhãn 390 391 3.2 Trong mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân Trong mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân, Benzalkonium Chloride sử dụng công thức dầu gội đầu, sản phẩm vệ sinh cá nhân, chất làm da, chăm sóc da chế phẩm trang điểm mắt 392 Benzalkonium Chloride sử dụng để ngăn chặn ức chế phát triển sinh sản vi sinh vật thành phẩm Nó hoạt động chất tăng cường bọt chất tẩy rửa, nơi giúp nước trộn với dầu chất bẩn để rửa chúng [10] 25 393 Nói chung, sử dụng để chống vi khuẩn, giúp ổn định công thức ngăn ngừa ô nhiễm người dùng Đảm bảo sản phẩm ln ổn định khơng có vi khuẩn phần quan trọng trình xây dựng cơng thức cho phép sản phẩm ln an tồn sử dụng đảm bảo tuổi thọ sản phẩm [11] 394 Các chức Benzalkonium Chloride: [12] – Kháng khuẩn: Giúp làm chậm phát triển vi sinh vật da chống lại – – – – phát triển vi khuẩn Chống tĩnh điện: Giảm tĩnh điện cách trung hịa điện tích bề mặt Chất khử mùi: Làm giảm che dấu mùi thể khó chịu Chất bảo quản: Ức chế phát triển vi sinh vật sản phẩm mỹ phẩm Chất hoạt động bề mặt: Làm giảm sức căng bề mặt mỹ phẩm góp phần vào phân bố đồng sản phẩm trình sử dụng – Sự phân tán chất hoạt động bề mặt: Giúp phân phối chất rắn khơng hịa tan pha lỏng Sự huyền phù phân tán chất lỏng chất lỏng thứ hai thường gọi nhũ tương 395 396 3.3 Chất khử trùng nuôi trồng thủy sản [13] Quản lý chất lượng nước khâu quan trọng nghề nuôi thủy sản Khi môi trường nước bị suy giảm tạo điều kiện cho phát triển mầm bệnh virus, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật… Để khống chế bùng phát lan truyền dịch bệnh gây nhóm việc sử dụng chất khử trùng cần thiết chẳng hạn Benzalkonium Chloride 397 Cơ chế gây độc 398 Cơ chế xác Benzalkonium Chloride lên sinh vật chưa nghiên cứu đầy đủ Tuy nhiên, chế biết đến ngăn chặn hoạt tính số enzyme tế bào Cơ chế gây độc Benzalkonium Chloride xâm nhập nhóm lipophilic alkyl vào màng tế bào, làm thay đổi tầng kép phân tử phospholipid, dẫn đễn suy yếu màng tế bào phá hủy màng tế bào Kết trình làm ngưng trệ trình điều khiển enzyme điều tiết q trình hơ hấp trao đổi chất tế bào 26 399 Hoạt tính Benzalkonium Chloride bị ảnh hưởng pH môi trường ao nuôi, hoạt tính gia tăng nhiệt độ pH tăng, thời gian tiếp xúc Benzalkonium Chloride lên sinh vật Hoạt tính hóa học Benzalkonium Chloride bị giảm khơng có tác dụng sử dụng chung với hợp chất hữu xà phịng, hợp chất tẩy rửa bề mặt tích điện âm sodium laurilsulfate hay sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium lauryl ether sulfate (SLES)… Hơn nữa, nước có độ cứng độ đục cao làm giảm tác dụng Benzalkonium Chloride 400 Công dụng 401 Benzalkonium Chloride sử dụng rộng rãi trại giống, ao nuôi nhằm khử trùng ấu trùng, bể, ao vật dụng khác Hiện chưa có chứng chứng minh Benzalkonium Chloride có tích lũy sinh học tồn lưu môi trường Việc sử dụng Benzalkonium Chloride việc khử trùng cho an tồn tơm cá nuôi môi trường Việc kết hợp Benzalkonium Chloride Formalin cho kết cao việc khử trùng Benzalkonium Chloride có chức tiêu diệt vi khuẩn, nấm, protozoa số loại virus Nhóm vi khuẩn gram dương (+) thường nhạy cảm Benzalkonium Chloride nhóm vi khuẩn gram âm (-) 402 Trong ao ni thủy sản, Benzalkonium Chloride có tác dụng khống chế phát triển tảo Tuy nhiên, khả diệt tảo Benzalkonium Chloride phụ thuộc vào độ dày vách tế bào tảo Nhóm tảo khơng có vách tế bào thường nhạy cảm với Benzalkonium Chloride Benzalkonium Chloride sử dụng để khống chế hiệu bệnh vi khuẩn ao nuôi gây nhóm vi khuẩn Edwardsiella, Vibrio, Staphylococcus, Aeromonas Ngồi ra, liều lượng thấp có khả kích thích tơm lột xác 403 404 3.4 Trong nước rửa tay không chứa cồn Trong nghiên cứu năm 1998 sử dụng quy trình FDA, chất khử trùng khơng chứa cồn với thành phần hoạt chất Benzalkonium Chloride đáp ứng 27 tiêu chuẩn thực FDA, Purell , chất vệ sinh chứa cồn phổ biến khơng Nghiên cứu thực báo cáo nhà phát triển, nhà sản xuất nhà tiếp thị dược phẩm kháng khuẩn hàng đầu Hoa Kỳ dựa hợp chất amoni bậc bốn, cho thấy chất khử trùng gốc Benzalkonium Chloride họ hoạt động tốt chất rửa tay chứa cồn sau sử dụng nhiều lần [14] 405 Xuất phát từ hạn chế hoạt động khử trùng bề mặt khỏi virus corona nước rửa tay khử trùng có cồn, nhà khoa học BYU (Đại học Brigham Young) tiến hành lựa chọn xử lý mẫu chứa virus corona Benzalkonium Chloride – chất thường sửa dụng chất rửa tay không chứa cồn số hợp chất amoni bậc bốn khác thường tìm thấy chất khử trùng [15] 406 Theo đó, hầu hết trường hợp thử nghiệm, hợp chất quét 99,9% virus vòng 15 giây 407 Chất Benzalkonium Chloride sử dụng nồng độ thấp không gây cảm giác 'bỏng' sử dụng nước rửa tay chứa cồn Bên cạnh đó, giúp dễ dàng cho người phải vệ sinh tay nhiều như: bác sĩ, nhân viên y tế, nhân viên dọn vệ sinh… 408 Ngoài ra, chất Benzalkonium Chloride thường hoạt động chống lại virus bao quanh lipid - COVID - nhà nghiên cứu tin phù hợp để khử trùng virus corona 409 410 411 412 413 414 28 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Benzalkonium Chloride chất diệt khuẩn sử dụng rộng rãi chăm sóc sức khỏe, mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân, chủ yếu chất khử trùng bề mặt chất tẩy rửa khử trùng, chất bảo quản 425 Đối với hoạt động kháng khuẩn nó, Benzalkonium Chloride thành phần tích cực nhiều sản phẩm tiêu dùng: Các sản phẩm dược phẩm thuốc nhỏ mắt, tai mũi thuốc xịt, chất bảo quản; Các sản phẩm chăm sóc cá nhân nước rửa tay, khăn ướt, dầu gội đầu, xà phòng, chất khử mùi mỹ phẩm [16]; Thuốc sát trùng da thuốc xịt rửa vết thương, chẳng hạn Bactine[17],[18]; Viên ngậm họng [19] nước súc miệng, chất diệt khuẩn; Các loại kem diệt tinh trùng; Chất tẩy rửa cho sàn bề mặt cứng chất khử trùng, chẳng hạn thuốc xịt khăn lau kháng khuẩn Lysol Dettol; Algaecides để diệt tảo, rêu, địa y bám đường đi, mái ngói, bể bơi, gạch xây,…Benzalkonium Chloride sử dụng nhiều quy trình sản phẩm không dùng cho người tiêu dùng, bao gồm thành phần tích cực khử trùng phẫu thuật 426 Tuy nhiên, Benzalkonium Chloride có độc tính mắt gây kích ứng da Vì việc sử dụng Benzalkonium Chloride chăm sóc bệnh nhân 29 tất sở khác, chẳng hạn sản phẩm tiêu dùng hộ gia đình, nên đánh giá nghiêm ngặt hạn chế định có lợi ích sức khỏe chứng minh lợi ích sức khỏe cộng đồng đáng [20] 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 [1] TÀI LIỆU THAM KHẢO “Safety and Effectiveness for Health Care Antiseptics; Topical Antimicrobial Drug Products for Over-the-Counter Human Use (Final Rule)” U.S Food and Drug Administration 20 December 2017 437 [2] https://123docz.net//document/4204386-chat-hoat-dong-be-mat-va- ung-dung-cua-chat-hoat-dong-be-mat-trong-thuc-pham.htm 438 [3] Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Siân C Owen , Sổ tay tá dược “excipient” chuyên luận “tá dược Benzalkonium Chloride” 439 [4] Tak D, Rimpy, Kumar T, Ahuja M “Optimization of the Interaction between Diclofenac and Ibuprofen with Benzalkonium Chloride to Prepare Ocular Nanosuspension” Recent Pat Drug Deliv Formul 2019;13(4):301-309 440 [5] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31849291/ 441 [6] Slide giảng học phần bào chế 2- slide “thuốc qua da”- PGS.TS Vũ Thị Thu Giang- trường Đại học Dược Hà Nội 30 442 [7] Beatriz Merchel Piovesan Pereira and Ilias Tagkopoulos, “Benzalkonium Chlorides: Uses, Regulatory Status, and Microbial Resistance” Appl Environ Microbiol 2019 Jul 1; 85(13): e00377-19 443 [8] Price PB 1950 “Benzalkonium chloride (zephiran chloride) as a skin disinfectant” Arch Surg 61:23–33 444 [9] U.S Environmental Protection Agency (EPA) 2006 “Reregistration eligibility decision for alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride (ADBAC)” EPA739-R-06-009 U.S Environmental Protection Agency, Washington, DC 445 [10] 446 [11] https://www.cosmeticsinfo.org/ingredients/benzalkonium-chloride https://thedermreview.com/should-you-be-using-benzalkonium- chloride/ 447 [12] 448 [13] https://incibeauty.com/ingredients/15691-benzalkonium-chloride https://uv-vietnam.com.vn/vi/bkc-chat-khu-trung-hieu-qua-trong- nuoi-trong-thuy-san 449 [14] Dyer, David L.; Gerenratch, Kenneth B.; Wadhams, Peter S (1998) “Testing a New Alcohol-Free Hand Sanitizer to Combat Infection” AORN Journal 68 (2): 239–251 450 [15] “Nước rửa tay không chứa cồn chống lại COVID-19 hiệu phiên có cồn” (14/12/2020), Sở khoa học công nghệ tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 451 [16] Dyer, David L.; Gerenratch, Kenneth B.; Wadhams, Peter S (1998) “Testing a New Alcohol-Free Hand Sanitizer to Combat Infection” AORN Journal 68 (2): 239–251 452 [17] “Bactine Pain Relieving Cleansing Spray” dailymed.nlm.nih.gov Retrieved 2020-03-04 453 [18] “Bactine Original First Aid Liquid, fl oz Ingredients and Reviews” SkinSAFE Retrieved 2020-03-04 31 454 [19] "Bradosol" Archived from the original on 2014-10-12 Retrieved 2013-05-20 455 [20] G Kampf, “Adaptive microbial response to low-level benzalkonium chloride exposure” National Blirary of Medicine,2018 456 457 32 ... Benzalkonium Chloride có nhiều ứng dụng tích cực đời sống, nên em chọn đề tài ? ?Benzalkonium Chloride ứng dụng trong công nghiệp đời sống? ?? để tìm hiểu sâu hoạt chất Benzalkonium Chloride ứng dụng. .. 278 95 đến 105% 279 95 đến 104% 280 97 đến 103% 281 282 2.7 Ứng dụng Benzalkonium Chloride công nghiệp đời sống 283 284 2.7.1 Ứng dụng y tế Là thành phần dược phẩm thuốc nhỏ mắt, tai mũi thuốc... hợp với hồn cảnh khối lượng Benzalkonium Chloride sử dụng Benzalkonium Chloride gây kích ứng da, mắt việc sử dụng lại da gây phản ứng q mẫn Dung dịch Benzalkonium Chloride đậm đặc vơ tình đổ