SODIUM LAURYL SULFATE và ỨNG DỤNG TRONG mỹ PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÀI BÁO CÁO SODIUM LAURYL SULFATE VÀ ỨNG DỤNG TRONG MỸ PHẨM GVHD: Phan Nguyễn Quỳnh Anh Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diệp Lâm_19139068 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HOẠT CHẤT BỀ MẶT Sức căng bề mặt _3 Chất hoạt động bề mặt Micelle Các tính chất khác 4.1 Điểm Kraft 4.2 Điểm đục 4.3 HLB _6 Khả tạo nhũ tương _7 5.1 Định nghĩa nhũ _7 5.2 Phân loại nhũ Tạo nhũ Hệ bọt _9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SODIUM LAURYL SULFATE (SLS) Giới thiệu sodium lauryl sulfate 11 1.1 Nguồn gốc 11 1.2 Công thức hóa học _ 11 Cơ chế tác dụng 11 Tác dụng Sodium Lauryl Sulfate da 12 SLS có thực an toàn _12 4.1 Tin đồn SLS _ 13 4.2 Sự thẩm định quan, tổ chức chất tạo bọt mỹ phẩm _13 4.3 SLS nên thành phần loại mỹ phẩm? _14 TÀI LIỆU THAM KHẢO _15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HOẠT CHẤT BỀ MẶT  Giới thiệu chung  Cơng nghệ hóa học coi ngành khoa học có lịch sử lâu đời lịch sử nhân loại Từ ngàn xưa trọng phát triển có ứng dụng thiết thực sống Cùng với thời gian, hóa tiến vượt bậc trở thành ngành quan trọng, có ảnh hưởng tới phát triển Một ứng dụng phổ biến ngành hóa việc sử dụng chất hoạt động bề mặt để sản xuất chất tẩy rửa đời sống sinh hoạt ngày, hay sử dụng chúng làm chất xúc tác phản ứng công nghiệp nhằm nâng cao hiệu suất sản công nghiệp Khoảng 2800 B.C người Babylon cổ đại phát minh xà phòng (đây chất hoạt động bề mặt sử dụng việc)  Là trong nhóm hóa chất sử dụng nhiều giới  Thị trường chất hoạt động bề mặt cao Sức căng bề mặt Xét bề mặt phân chia pha lỏng – khí chất lỏng nguyên chất phân tử chất lỏng chịu tương tác phân tử bao quanh Hình 1: Bề mặt phân chia pha lỏng-khí chất lỏng nguyên chất Nếu hai chất lỏng hịa tan phần vào sức căng bề mặt giới hạn lỏng lỏng gần hiệu số sức căng bề mặt chất ( bảo hịa với chất kia) so với khơng khí Nếu hiệu số nhỏ chất lỏng dễ phân tán vào Ngược lại, hiệu số lớn (sự khác biệt sức căng bề mặt chất lỏng lớn) chúng khó phân tán vào Mỗi chất lỏng có sức căng bề mặt riêng, ứng với dung mơi khác sắc căng bề mặt chất lỏng khác Hình 2: Sức căng bề mặt số chất lỏng Các yếu tố ảnh hưởng đến sức căng bề mặt  Bản chất pha tiếp xúc  Nhiệt độ  Áp suất  Độ cong bề mặt  Sự xuất chất thứ hai chất lỏng Chất hoạt động bề mặt Là chất có khả làm giảm sức căng bề mặt dung môi chứa chúng Từ giúp chất lỏng dễ dàng phân tán vào so với lúc chưa thêm chất HĐBM vào dung dịch Thường là: chất hữu axit béo, muối acid béo, ester, rượu, ankyl sulfate… (1) Chất hoạt động bề mặt (2) Chất không hoạt động bề mặt (3) Chất không ảnh hưởng đến sức căng bề mặt Hình 3: Sự phụ thuộc sức căng bề mặt theo nồng độ Cấu tạo gồm phần:  Phần có cực: nhóm chức có cực: -COOH, -CONH2, -C6H4SO3-, -SO32- nhóm liên kết mạnh với dung mơi có cực (H2O ) nên phần có cực gọi đầu ưa nước (ưa nước = lyophilic group)  Phần khơng cực: gốc hydrocacbon Các gốc liên kết tốt với dung môi không cực nên gọi đuôi không cực, đuôi ưa dầu (ưa dầu / kỵ nước = lyophobic group) Phân loại theo:  Bản chất nhóm háo nước  Bản chất nhóm kỵ nước  Phân loại theo chất liên kế nhóm háo nước kỵ nước Micelle Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt tang lên giá trị đó, từ phân tử hòa tan riêng biệt, số lớn micelle bắt đầu hình thành hệ Các micelle hình cầu phân tử hoạt động bề mặt liên kết với đầu hydrocarbon hướng nhóm phân cực dung dịch nước Tuỳ theo đặc tính hệ W/O, O/W mà hạt micelle có xếp khác Hình 4: Cấu trúc micelle  Nồng độ micelle tới hạn (CMC) CMC = nồng độ dung dịch chất hoạt động bề mặt mà hình thành micelle khơng đáng kể Yếu tố ảnh hưởng đến CMC  Chiều dài phần kỵ nước: tăng chiều dài =>CMC giảm  Nhiệt độ: nhiệt độ giảm => CMC giảm  Chất điện ly: tăng chất điện ly => CMC giảm  Chất hữu cơ: tùy thuộc chất => CMC tăng hay giảm Các tính chất khác 4.1 Điểm Kraft: Là nhiệt độ độ hịa tan CMC (tại nồng độ 0.1-10%)  Liên quan đến chất hoạt động bề mặt anion  Chiều dài mạch C tăng => Kraff tăng  Mạch C có xuất oxide ethylene => Kraff giảm  Phụ thuộc nồng độ thành phần khác dung dịch 4.2 Điểm đục: nhiệt độ chất hoạt động bề mặt khơng ion trở nên khơng thể hịa tan, tách khỏi dung dịch  Liên quan chất hoạt động bề mặt không ion  Độ dài gốc akyl tăng => điểm đục giảm  Lượng nhóm oxide ethylene giảm => điểm đục giảm 4.3 HLB: Mối tương quan nước- dầu  Thang đo HLB: 1-20  HLB lớn: tính nước cao, tính dầu thấp  Độ phân tán khác dung dịch nước => HLB khác Khả tạo nhũ tương  Nhũ tương: hệ có pha phân tán mơi trường phân tán dạng lỏng  Để tạo nhũ tương hai chất lỏng khơng tan vào  Trong nhũ tương, pha lỏng phân cực thường gọi pha “ nước” ký hiệu W (water) - pha lỏng không phân cực (ít phân cực hơn) thường gọi pha “dầu” ký hiệu O (oil) 5.1 Định nghĩa nhũ Hầu tất sản phẩm mỹ phẩm thị trường dạng nhũ (nghĩa có pha dầu pha nước) Hầu sản phẩm có pha, ngoại trừ loại dầu chuyên biệt squalane oil, dầu dừa nguyên chất, dầu massage… Do đó, việc tạo nhũ điều quan trọng để thành phần sản phẩm phân tán tốt vào nhau, không bị tách pha/tách lớp sử dụng, đồng thời tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm 5.2 Phân loại nhũ :Nhũ tương thường phân làm hai loại:  W/O: (Water in Oil) gọi nhũ tương nước dầu gồm giọt nước phân tán pha dầu  O/W: (Oil in Water) gọi nhũ tương dầu nước gồm giọt dầu phân tán nước Phân loại nhũ tương theo nồng độ pha phân tán:  Nhũ tương loãng: nồng độ pha phân tán < 0,1 %  Nhũ tương đậm đặc: chứa lượng lớn pha phân tán, đến 74 % thể tích  Nhũ tương đậm đặc: có tỷ lệ pha phân tán > 74% thể tích Tạo nhũ Chất nhũ hóa (emulsifier): giảm sức căng bề mặt hai pha dầu/nước làm bền nhũ Như nói trên, hỗn hợp có nhiều chất lỏng hồ tan phần/khơng tan vào nên khơng xử lý dẫn đến tượng tách lớp sản phẩm, đồng thời sản phẩm sử dụng khơng đạt hiệu Do đó, chất nhũ hóa thêm vào sản phẩm để tạo nhũ điều bắt buộc Cần thiết phải có đủ chất nhũ hố diện để hình thành lớp đơn bao phủ lên bề mặt giọt pha phân tán Hình 5: Cấu tạo nhũ O/W W/O  Yếu tố ảnh hưởng đến độ bền nhũ Nhũ tương có khuynh hướng tạo nên giọt lớn  hệ bị phá vỡ  tách làm hai lớp (hiện tượng tách pha) Yếu tố ảnh hưởng độ bền nhũ:  Lượng chất nhũ hóa  Tỉ lệ dầu nước  Sự định hướng pha  Ảnh hưởng tích điện  Nhiệt độ  Độ nhớt môi trường phân tán  Sự phối hợp chất nhũ hóa Hệ bọt Bọt điển hình hệ phân tán đậm chất thơ đặc pha khí ( thường khơng khí ) chất lỏng , Kích thước bọt khí cỡ mm số trường hợp lên đến cm Hình Hệ bọt Sự tồn bọt gồm giai đoạn  Giai đoạn khởi đầu: hình thành  Giai đoạn trung gian: tụ lại  Giai đoạn cuối: màng bọt mỏng vỡ Độ bền vững bọt phụ thuộc:  Tính chất màng bọt  Bản chất chất tạo bọt  Hàm lượng chất tạo  Nhiệt độ  Độ nhớt dung dịch Ý nghĩa bọt  Bọt có vai trị q trình tuyển quặng  Sự tạo bọt yếu tố tích cực trình giặt giũ  Nhờ tạo bọt sau khử bọt , làm số chất lỏng khỏi chất hoạt động bề mặt  Bọt có ý nghĩa to lớn cứu hoả , để dập tắt đảm cháy người ta dùng bọt pha phân tán dioxýt cacbon , ngăn khơng cho khơng khí tiếp xúc với đám cháy  Sự tạo bọt cần thiết sản xuất chất dẽo xốp 10 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SODIUM LAURYL SULFATE (SLS) Việc lựa chọn chất hoạt động bề mặt việc phát triển sản phẩm mỹ phẩm vấn đề tinh tế phức tạp, phải tính đến nhiều yếu tố Trong số đó, người ta thường xem xét yếu tố liên quan trực tiếp đến chức chúng (tẩy rửa, tạo nhũ, tạo bọt, độ làm sạch, độ dịu nhẹ cho da, cảm giác da, v.v.), yếu tố liên quan đến chi phí, độc tính khả phân hủy sinh học Giới thiệu sodium lauryl sulfate 1.1 Nguồn gốc: Lauryl sulfate điều chế ethoxylation rượu dodecyl Kết ethoxylate chuyển thành este acid sulfuric Lauryl sulfate natri (còn gọi sodium dodecyl sulfate hay SLS) sản xuất tương tự, khơng có ethoxylation SLS lauryl sulfate ammonium (ALS) thường sử dụng thay sản phẩm tiêu dùng Chất có gốc Sunfat chiết xuất từ dầu dừa, dầu cọ chí dầu mỏ Trong đời sống hàng ngày, tìm thấy hầu hết bánh xà phòng, sản phẩm làm sạch, sữa tắm, nước tẩy trang, kem đánh dầu gội đầu Nhờ khả tạo bọt tốt, Sodium Lauryl Sulfate giúp sản phẩm làm hoạt động tốt hơn, tạo nhiều bọt 1.2 Cơng thức hóa học: CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3- Cơ chế tác dụng Sodium Lauryl Sulfate chất lưỡng tính nên nhẹ nhàng di chuyển tới bề mặt chất lỏng, thực liên kết với phân tử Sodium Lauryl Sulfate khác để làm giảm độ căng bề mặt Chính điều giúp nhanh chóng lan rộng đồng thời trộn chất lỏng 11 Sodium Lauryl Sulfate có hoạt tính biến tính protein mạnh đồng thời hạn chế lây nhiễm từ virus thơng qua phương pháp hịa tan vỏ bọc virus biến tính protein / protein capsid Chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt nước Các phân tử lauryl sulfate hấp phụ lên bề mặt pha lỏng tạo thành chất hấp phụ hydrat hóa mạnh hình thành áp suất, tạo cho hạt dầu độ bền vững lớn, cản trở kết dính chúng lại với Lauryl sulfate có nhóm có cực hợp chất sulfonat etoxysulfat gắn vào chuỗi hyđrocacbon Các nhóm tổng hợp mang điện âm, chúng liên kết yếu với ion (của sắt, magiê, canxi) nước nhờ khả tốt Tác dụng Sodium Lauryl Sulfate da  Sodium Lauryl Sulfate thành phần tương đối rẻ tiền, sử dụng với nhiều mục đích khác Sodium Lauryl Sulfate mỹ phẩm chủ yếu dùng để loại bỏ gốc dầu bề mặt da  Khả tạo bọt: Những sản phẩm tạo bọt thường mang lại cảm giác nên nhiều người thích sử dụng chúng Ngồi ra, nhờ khả tạo bọt này, dầu thừa da lấy hiệu  Hiệu làm sạch: Việc lấy nhiều lượng dầu da khiến da có cảm giác Những bọt nhỏ len lỏi sâu vào lỗ chân lơng, nhờ làm da sâu  Tẩy trang: Nếu người thường xuyên phải makeup nhiều sử dụng sản phẩm gốc dầu hay chống nước chất giúp sản phẩm làm bạn hoạt động hiệu  Chất nhũ hóa: Theo Jaliman, Sodium Lauryl Sulfate mỹ phẩm giúp liên kết hai thành phần lại với nhau, chẳng hạn dầu nước, nhằm ngăn chặn phân tách công thức sản phẩm  Chất bảo quản: Trong nhiều trường hợp, người ta sử dụng thành phần chất bảo để ngăn vi khuẩn nấm mốc SLS có thực an toàn 4.1 Tin đồn SLS 12 Tuy có nhiều tác dụng nói SLS có nhiều tin đồn như:  SLS chất gây kích ứng da phổ biến, có tính chất ăn mịn, bào mịn chất béo protein da  SLS gây ô nhiễm nước ngầm  SLS thẩm thấu vào mô, ảnh hưởng tới phận như: mắt, não, tim thể khó giải phóng ngồi  Đây chất gây kích thích mắt, gây đục thủy tinh thể  Trong q trình sản xuất SLS gây nhiễm sử dụng dung mơi độc hại gây ung thư Sodium Lauryl Sulfate chất tăng cường thâm nhập giúp hóa chất khác dễ xâm nhập vào thể, kể hoá chất độc hại, khiến da dễ bị tổn thương Tính tới chưa có chứng, chứng minh Sodium Lauryl Sulfate trực tiếp gián tiếp gây ung thư Hầu hết kết thí nghiệm liên quan đến SLS cho thấy hồn tồn lành tính, an tồn sử dụng với nồng độ tần suất thích hợp Việc tiếp xúc với SLS trực tiếp lâu dài dẫn đến số tác dụng phụ kích ứng da Mức độ kích ứng tuỳ thuộc vào thời gian tiếp xúc, độ tinh khiết, nồng độ SLS sản phẩm Để xác nhận mức độ an toàn sử dụng sản phẩm chứa SLS cần tìm hiểu đưa chứng Nhưng tìm hiểu thông tin công dụng Sodium Laureth Sulfate nhận thấy có nhiều nghiên cứu hiệp hội quốc gia chứng minh độ an toàn thực 4.2 Sự thẩm định quan, tổ chức chất tạo bọt mỹ phẩm Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đưa kết miễn yêu cầu việc giảm nồng độ SLS thành phần chất rửa thực phẩm tính an tồn đưa quy định nồng độ SLA tối đa sử dụng 350ppm thành phần Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho phép bổ sung Sodium Lauryl Sulfate vào thành phần phụ gia trực tiếp có thực phẩm 13 Chỉ thị quy định mỹ phẩm Liên minh châu Âu cho phép sử dụng thành phần mỹ phẩm sản phẩm vệ sinh cá nhân bán thị trường châu Âu Tổ chức hợp tác kinh tế phát triển 30 quốc gia tiến hành kiểm tra mối nguy hiểm Sodium Lauryl Sulfate lên môi trường sức khỏe người Kết luận đưa SLS khơng có nguy sức khỏe người kể khả gây ung thư Như vậy, khơng có chứng việc sử dụng SLS gây hại mỹ phẩm trường hợp tiếp xúc trực tiếp với da, hồn tồn an tồn sử dụng thành phần làm có mỹ phẩm Tuy nhiên, gây kích ứng da nhiều người nhạy cảm, vấn đề khơng nằm lời đồn hay nghi ngại mà điều quan trọng sử dụng sản phẩm cần tìm hiểu kỹ làm theo hướng dẫn sử dụng 4.3 SLS nên thành phần loại mỹ phẩm? Qua câu hỏi thắc lại lý giải điều hồn tồn ngược lại Vì thực tế, phần lớn chất tẩy rửa gây nguy tương tự bạn sử dụng nhiều thường xuyên Sử dụng liên tục chất tạo bọt sữa rửa mặt gây kích ứng da số người, biểu như: khô da, làm xuất vết đỏ kích ứng mắt 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng môn Hoạt động bề mặt - ĐHBK TPHCM [2] Handbook of Cosmetic Science and Technology third edition [3] Moldes, A., Vecino, X., Rodríguez-López, L., Rincón-Fontán, M., & Cruz, J M (2020) Biosurfactants: The use of biomolecules in cosmetics and detergents In New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering (pp 163185) Elsevier [4] https://www.lankem.com/post/principles-of-emulsification [5] https://www.researchgate.net/publication/284199633_Human_and_Environmental_T oxicity_of_Sodium_Lauryl_Sulfate_SLS_Evidence_for_Safe_Use_in_Household_C leaning_Products 15 ... thiệu sodium lauryl sulfate 1.1 Nguồn gốc: Lauryl sulfate điều chế ethoxylation rượu dodecyl Kết ethoxylate chuyển thành este acid sulfuric Lauryl sulfate natri (còn gọi sodium dodecyl sulfate. .. etoxysulfat gắn vào chuỗi hyđrocacbon Các nhóm tổng hợp mang điện âm, chúng liên kết yếu với ion (của sắt, magiê, canxi) nước nhờ khả tốt Tác dụng Sodium Lauryl Sulfate da  Sodium Lauryl Sulfate thành... sử dụng với nhiều mục đích khác Sodium Lauryl Sulfate mỹ phẩm chủ yếu dùng để loại bỏ gốc dầu bề mặt da  Khả tạo bọt: Những sản phẩm tạo bọt thường mang lại cảm giác nên nhiều người thích sử dụng