CHẤT HOẠT ĐỘNG bề mặt CATION BENZALKONIUM CHLORIDE (BAC) và ỨNG DỤNG TRONG đời SỐNG (2)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO KẾT THÚC MÔN HỌC HOẠT CHẤT BỀ MẶT Đề tài: CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE (BAC) VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG GVHD: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: NGUYỄN LÝ TRUNG TRINH NHĨM THỨ TIẾT Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE 1.1Lịch sử, tên gọi phân loại Benzalkonium Ch 1.1.1Lịch sử 1.1.2Tên gọi 1.1.3Định nghĩa 1.1.4 Phân loại 1.1.5Mã định danh quốc tế 1.2Cấu trúc hóa học 1.3Tính chất hóa lí Benzalkonium Chloride 1.4Các tiêu hóa học phương pháp xác định 1.4.1Định tính Benzalkonium Chlo 1.4.2Định lượng Benzalkonium Ch 1.4.3Giới hạn Acid – kiềm 1.4.4Giới hạn độ tro Sulfat 1.4.5Giới hạn Amin muối A 1.4.6Giới hạn nước 1.5Phương pháp tổng hợp Benzalkonium Chloride 1.6Phương pháp bảo quản độ ổn định Benzalkonium CHƯƠNG II: CÁC TÍNH CHẤT PHỔ BIẾN CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT BENZALKONIUM CHLORIDE 2.1Tính chất kháng khuẩn 2.2Tính tương hợp 2.3Tính suy thối 2.4Tính gây độc i Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE 3.1Ứng dụng sản phẩm chăm sóc sức khỏe 3.1.1Thuốc nhỏ mắt 3.1.2Trong thuốc mũi 3.1.3Trong sản phẩm thuốc 3.2Ứng dụng sản phẩm sóc cá nhân 3.2.1Trong dầu gội, dầu xả 3.2.2Trong sữa rửa mặt 3.2.3 Trong mỹ phẩm 3.3Ứng dụng tẩy rửa diệt khuẩn 3.3.1Xử lí nước ni trồng thủy sản 3.3.2Trong dung dịch gel rửa tay 3.3.3Sử dụng thuốc sát khuẩn 3.4Một số nghiên cứu trích dẫn ứng dụng Be 3.4.1Tối ưu hóa tương tác Dicophelac Ibuprofen để pha chế hỗn dịch Nano dùng cho mắt 3.4.2Vơ hiệu hóa SARS-CoV-2 bằ Chloride 3.5Độ an toàn tác dụng phụ ứng dụng KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO ii Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chất hoạt động bề mặt Benzalkonium Chloride Hình 1.2: Cấu trúc hóa học Benzalkonium Chloride Hình 1.3: Cấu trúc hóa học Methylbenzamine Methyl Chloride Hình 3.1: Ứng dụng Benzalkonium Chloride sản phẩm chăm sóc sức khỏe 12 Hình 3.2: Ứng dụng Benzalkonium Chloride sản phẩm chăm sóc cá nhân 13 Hình 3.3: Ứng dụng Benzalkonium Chloride ni trồng 14 Hình 3.4: Ứng dụng Benzalkonium Chloride nước rửa tay .14 Hình 3.5 Nghiên cứu ứng dụng Benzalkonium Chloride thuốc nhỏ mắt 16 Hình 3.6 Nghiên cứu ứng dụng Benzalkonium Chloride nước rửa tay 17 iii Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tiêu chuẩn Benzalkonium Chloride dược điển nước Bảng 2.2: Bảng liệt kê liệu độc cấp tính iv Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển ngày mạnh mẽ tiên tiến khoa học kỹ thuật với cầu sản phẩm từ sức khỏe làm đẹp người ngày tăng cao, hàng lọt sản phẩm khoa học đời giá công dụng khác đáp ứng đầy đủ nhu cầu nhiều người dùng khác Việc áp dụng chất hoạt động bề mặt vào nhiều sản phẩm khác đời sống phát bước tiến vượt bậc việc làm hoàn thiện tốt sản phẩm nhờ cơng mà chất hoạt động bề mặt mang lại như: làm ổn định, làm mềm, dễ thẩm thấu… Các chất hoạt động bề mặt với nhiều dòng khác từ: Cation, Anion, Non Ion phát triển thị trường nhiều sản phẩm khác Đặc biệt, thời kì bùng phát dịch sản phẩm nước rửa tay có chứa chất hoạt động bề mặt Cation có tác dụng diệt khuẩn chủ đề quan tâm Trong đó, chất hoạt động bề mặt Cation sử dụng phổ biến nước rửa tay Benzalkonium Chloride Tuy nhiên, ngồi cơng dụng diệt khuẩn Benzalkonium Chloride cịn có nhiều cơng dụng chất hoạt động bề mặt Cation áp dụng nhiều sản phẩm lĩnh vực khác mà nhiều người chưa tìm hiểu hết Đó lí em chọn đề tài “Chất hoạt động bề mặt Cation Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống” v Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE 1.1 Lịch sử, tên gọi phân loại Benzalkonium Chloride [1] 1.1.1 Lịch sử Một hợp chất hữu bắt đầu đưa vào sử dụng vào năm 1935 Tiêu thụ toàn cầu vào năm 2005 vào khoảng gần triệu với nhiều mục đích khác xử lý vải sợi, giấy, xử lý nước, vệ sinh dụng cụ y tế, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản [2] 1.1.2 Tên gọi Tên gọi khác: N-Alkyl-N-benzyl-N, Alkyldimethylbenzylammonium Chloride, N-dimethylammonium Chloride Tên viết tắt: ADBAC, BC50, BC80, BZK, BKC, BAK, BAC Tên dùng thương mại: Zephiran 1ahHình 1.1 Chất hoạt động bề mặt Benzalkonium Chloride [3] 1.1.3 Định nghĩa Benzalkonium Chloride chất hoạt động bề mặt cation Thuộc nhóm muối hữu xếp vào hợp chất Amoni bậc bốn Benzalkonium Chloride hỗn hợp muối alkylbenzyldimethylamoni Chloride, mạch alkyl có từ đến 18 carbon Chế phẩm phải chứa từ 95% đến 104% muối Alkylbenzyldimethylamoni Chloride, tính theo C22H40ClN chế phẩm khan [4] 1.1.4 Phân loại Benzalkonium Chloride có loại sử dụng bao gồm: Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Chất diệt khuẩn Chất hoạt động bề mặt cation Chất chuyển pha 1.1.5 Mã định danh quốc tế Số CAS: 8001-54-5 Số EC: 264-151-6 Số RTECS: BO3150000 Số UNII: F5UM2KM3W7 1.2 Cấu trúc hóa học [5] Benzalkonium Chloride hỗn hợp Alkylbenzyldimethylammonium Chlorides với công thức chung [C6H5CH2N(CH3)2R]Cl với R gồm hỗn hợp alkyl bao gồm nhóm n-C8H17 mạch cao n-C12H25, n-C14H29, n-C16H33 Benzalkonium Chloride chất tác động bề mặt chứa nguyên tử nitơ tích điện dương liên kết với gốc hữu nhóm Acid Nhóm hữu alkyl, aryl, aralkyl Chúng tổng hợp từ amin tác nhân alkyl Hệ số phân bố: hệ số phân bố octanol: nước biến đổi theo chiều dài nhóm alkyl với 9.98 C12, 32.9 với mạch 14 82.5 với mạch 16 carbon Hình 1.2: Cấu trúc hóa học Benzalkonium Chloride 1.3 Tính chất hóa lí Benzalkonium Chloride [6] Hình dạng màu sắc: Benzalkonium Chloride tồn dạng bột vơ định hình màu trắng (Độ tinh khiết cao) đến màu vàng nhạt (Khơng tinh khiết) Dung dịch tồn dạng gel đặc dạng vẩy sền sệt Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Độ hịa tan: Benzalkonium Chloride tthực tế khơng tan ether, tan acetone, ethanol (95%), methanol, propanol nước Dung dịch nước Benzalkonium Chloridee tạo bọt lắc, có sức căng bề mặt thấp có tính chất chất tẩy rửa nhũ hóa Mùi vị: Dung dịch Benzalkonium Chloride đặc có vị đắng mùi giống thơm nhẹ mùi hạnh nhân Benzalkonium Chloride có tính hút ẩm, sờ giống xà phịng Các thông số khác: Độ acid/ bazo: dung dịch 10% (khối lượng/ thể tích) cho pH từ đến o Khối lượng riêng: xấp xỉ 0.98 g/ cm3 20 C Nhiệt độ nóng chảy: xấp xỉ 40 oC Phổ hồng ngoại: có khả hấp thụ tia IR nên có phổ IR đặc trưng với đỉnh hấp thụ 1214, 1475, 1651, 1672, 1728, 1745, 1968, 2002, 2141, 2128, 2175, 2292, 2324, 2309, 2348 Hình phổ hấp thụ hồng ngoại Benzalkonium Chloride Điểm chớp cháy: 250 °C (482 °F) 1.4 Các tiêu hóa học phương pháp xác định 1.4.1 Định tính Benzalkonium Chloride [7] Pha chế dung dịch Benzalkonium Chloride: hòa tan 1,0 g chế phẩm Benzalkonium Chloride nước carbon dioxyd pha lỗng thành 100 ml với dung mơi Các phương pháp định tính  Phương pháp 1: Hòa tan 80 mg chế phẩm nước pha loãng nước thành 100 ml Phổ hấp thụ tử ngoại dung dịch, đo từ 220 nm đến 350 nm, có cực đại hấp thụ 257 nm; 263 nm 269 nm vai khoảng 250 nm  Phương pháp 2: Lấy ml dung dịch Benzalkonium Chloride, thêm 0,1 ml Acid Acetic băng thêm giọt hết ml dung dịch natri Tetraphenylborat 1% Tạo tủa trắng Lọc Hòa tan tủa hỗn hợp gồm ml Aceton ml Ethanol 96% o cách đun nóng không 70 C Thêm nước giọt vào dung dịch nóng dung dịch đục Đun nóng nhẹ dung dịch để nguội Tạo tủa tinh thể trắng Lọc Rửa tinh thể lần, lần 10 ml nước làm khô chân không Diphospho Pentoxyd Silica gel khan o o o nhiệt độ khơng q 50 C Các tinh thể nóng chảy 127 C đến 133 C Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống  Phương pháp 3: Lấy ml dung dịch Natri Hydroxyd loãng, thêm 0,1 ml dung dịch xanh Bromophenol ml Cloroform Lắc Lớp Cloroform không màu Thêm 0,1 ml dung dịch Benzalkonium Chloride lắc Lớp Cloroform có màu xanh  Phương pháp 4: Lấy ml dung dịch Benzalkonium Chloride, thêm ml dung dịch Acid nitric 12,5% (TT) Tạo tủa trắng, thêm ml Ethanol 96%, tủa tan 1.4.2 Định lượng Benzalkonium Chloride Hoà tan 2g chế phẩm Benzalkonium Chloride nước pha loãng nước đủ 100ml Lấy 25ml dung dịch cho vào bình gạn, thêm 25 ml Cloroform, 10 ml dung dịch Natri Hydroxyd 0,1 N 10 ml dung dịch Kali Iodid (50 g/l) vừa điều chế Lắc mạnh Để yên phân lớp, bỏ lớp Cloroform Lắc lớp nước với Cloroform lần, lần 10 ml Loại bỏ lớp cloroform Cho vào lớp nước 40 ml acid hydrocloric Để nguội chuẩn độ dung dịch Kali Iodat 0,05 M (CĐ) màu nâu đậm gần biến Thêm ml Cloroform tiếp tục vừa lắc mạnh vừa chuẩn độ lớp Cloroform không thay đổi màu Tiến hành chuẩn độ mẫu trắng (hỗn hợp gồm 10,0 ml dung dịch Kali Iodid (50 g/l) vừa điều chế, 20 ml nước 40 ml Acid Hydrocloric Sau định lượng mẫu trắng, ta công thức tương đương: ml dung dịch Kali Iodat 0,05 M (Chuẩn độ) tương đương với 35,4 mg C22H40ClN 1.4.3 Giới hạn Acid – kiềm Lấy 50 ml dung dịch Benzalkonium Chloride, thêm 0,1 ml dung dịch đỏ tía Bromocresol Để làm thay đổi màu thị, không dùng 0,1 ml dung dịch Acid Hydrocloric 0,1 N (Chuẩn độ) 0,1 ml dung dịch Natri Hydroxyd 0,1 N (Chuẩn độ) 1.4.4 Giới hạn độ tro Sulfat Không 0,1% Xác định 1g chế phẩm 1.4.5 Giới hạn Amin muối Amin Hoà tan 5g chế phẩm 20 ml hỗn hợp gồm thể tích dung dịch Acid Hydrocloric N 97 thể tích Methanol cách đun nóng Thêm 100 ml 2-Propanol Cho khí Nitơ sục chậm qua dung dịch Thêm từ từ 12ml dung dịch Tetrabutylamoni Hydroxyd 0,1 M (Chuẩn độ) ghi đường cong chuẩn độ đo điện Nếu đường cong chuẩn độ có hai điểm uốn thể tích chất chuẩn thêm vào hai điểm uốn khơng lớn ml Nếu đường cong chuẩn độ khơng có điểm uốn nào, có nghĩa chế Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG II: CÁC TÍNH CHẤT PHỔ BIẾN CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT BENZALKONIUM CHLORIDE 2.1 Tính chất kháng khuẩn Phổ kháng khuẩn: Benzalkonium Chloride có hoạt tính chống lại phổ rộng vi khuẩn, vi nấm, nấm men Nó chứng minh có hoạt tính với vi khuẩn gram dương mạnh vi khuẩn gram âm có hoạt tính yếu với vi khuẩn sinh bào tử sinh Acid Hoạt tính kháng khuẩn Benzalkonium Chloride phụ thuộc đáng kể vào thành phần nhóm Alkyl R cấu trúc Benzalkonium Chloride khơng có hiệu lực với vi khuẩn trực khuẩn mủ xanh, lao, Trichophyton Interdigitale, and T.rubrum Tuy nhiên, phối hợp với Dinatri Edetate (với nồng độ từ 0.01 đến 0.1% khối lượng/thể tích), Benzyl Alcohol, Phenul Ethanol Phenylpropanol, hoạt tính chống lại trực khuẩn mủ xanh Pseudomonas Aeruginosa tăng lên đáng kể Hoạt tính kháng khuẩn tăng cường việc thêm Phenylmercuric Acetate, Phenylmercuric Borate, Chlorhexidine, Cetrimide, m-Cresol Với diện đệm Citrat đệm Phosphate (khơng có Borat), hoạt tính chống lại loài Pseudomonas lại bị giảm xuống Benzalkonium Chloride bị bất hoạt vi khuẩn sinh bào tử nấm mốc lại có hoạt tính chống lại vài virus có HIV Hoạt tính Benzalkonium Chloride phụ thuộc pH, pH tăng hoạt tính kháng khuẩn tăng theo pH sử dụng phổ biến từ đến 10 Cơ chế kháng khuẩn: Hoạt tính diệt khuẩn lớn liên kết với dẫn xuất C12 Dodecyl C14 Myristyl Alkyl Cơ chế hoạt động diệt khuẩn, diệt vi sinh vật cho phá vỡ tương tác phân tử Điều gây phân ly lớp kép Lipid màng tế bào, làm tổn hại đến việc kiểm sốt tính thẩm thấu tế bào gây rò rỉ chất bên tế bào Các phức hợp phân tử sinh học khác tế bào vi khuẩn trải qua trình phân ly Các Enzym, vốn kiểm sốt tốt loạt hoạt động hơ hấp trao đổi chất tế bào, đặc biệt dễ bị vơ hiệu hóa Các tương tác quan trọng phân tử cấu trúc bậc ba hệ thống sinh hóa đặc biệt cao dễ dàng bị phá vỡ chất hoạt động bề mặt Cation [8] Tiêu chuẩn dược điển: Chuyên luận Benzalkonium Chloride có số Dược điển Dược điển Nhật, Châu Âu Mỹ tiêu định tính, tính chất, độ Acid/ Bazo, cảm quan dung dịch, hàm ẩm, cắn sau phân hủy, tro Sulfate, phần không tan nước, Amin tự do, tỷ lệ thành phần gốc Alkyl, phần trăm chất Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống tan Ether dầu hỏa, Benzyl Alcohol, Benzal Dehyd, định lượng làm khô tỉ lệ Alkyl so với tổng Alkyl [9] Bảng 2.1 Tiêu chuẩn Benzalkonium Chloride dược điển nước Thử nghi Định tín Tính ch Độ Acid/B Cảm quan du Hàm ẩm Cắn sau phâ Tro sulfa Phần không ta nước Amin tự Tỷ lệ thành p Alkyl Phần trăm c ether d Belzyl alco Benzal De Chloromethyl Tỷ lệ n- Tỷ lệ n- Tỷ lệ n-C Tỷ lệ n- Tổng nồng đ Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống 2.2 Tính tương hợp Benzalkonium Chloride khơng tương hợp với nhôm, chất diện hoạt Anion, muối Citrat, Cotton, Fluorescein, Hydrogen Peroxide, Hypromellose, Iodides, Kaolin, Lanolin, Nitrates, chất diện hoạt khơng ion hóa nồng độ cao, muối Permanganate, Protein, Salicylates, muối bạc, xà phòng, Sulfonamide, Tartrates, kẽm Oxid, kẽm Sulfat Sulfate, hỗn hợp cao su nhựa Benzalkonium Chloride phát có khả hấp phụ lên màng lọc từ nguyên liệu khác đặc biệt sơ nước nhiều Anion 2.3 Tính suy thối [10] Q trình phân giải Benzalkonium Chloride theo sau bước khử Enzym, q trình Dealkyl hóa khử Metyl liên tiếp tạo Benzyl Chloride, Alkyl Dimetyl Amin, Dimetyl Amin, Ankan mạch dài Amoniac Các chất trung gian, sản phẩm 2 – phụ sau bị phân hủy thành CO , H O, NH Cl Bước để phân hủy sinh học BAC phân hạch tách chuỗi Alkyl từ Nitơ bậc bốn thể sơ đồ Điều thực cách tách Hydro khỏi chuỗi Alkyl cách sử dụng gốc Hydroxyl dẫn đến gốc Carbon trung tâm Điều dẫn đến Benzyl Dimetyl Amin chất trung gian Dodecanal sản phẩm Từ đây, Benzyl Dimetyl amin bị oxy hóa thành Acid Benzoic q trình Fenton Nhóm Trimetyl Amin Dimetylbenzylamin bị phân cắt để tạo thành Benzyl bị oxi hóa thêm thành Acid Benzoic Acid Benzoic sử dụng q trình Hydroxyl hóa (thêm nhóm Hydroxyl) để tạo thành Acid p-Hydroxybenzoic Benzyldimetylamin sau chuyển đổi thành Amoniac cách thực khử Metyl hai lần, loại bỏ hai nhóm Metyl, khử Enzym, loại bỏ nhóm Benzyl cách sử dụng Hydro hóa Biểu đồ thể đường đề xuất trình phân hủy sinh học BAC cho vùng kỵ nước ưa nước chất hoạt động bề mặt Vì Stearalkonium Chloride loại BAC, nên trình phân hủy sinh học diễn theo cách tương tự 2.4 Tính gây độc [11] RTECS liệt kê liệu độc cấp tính sau: Bảng 2.2: Bảng liệt kê liệu độc cấp tính Sinh vật Liệu trình tiếp xúc Liều lượng Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Benzalkonium Chloride chất gây kích ứng da người mắt Nó chất độc đường hơ hấp, chất độc miễn dịch, chất độc đường tiêu hóa chất độc thần kinh Công thức Benzalkonium Chloride để sử dụng cho người tiêu dùng dung dịch loãng Các dung dịch đậm đặc độc người, gây ăn mịn, kích ứng da niêm mạc, tử vong dùng thể với lượng vừa đủ 0,1% nồng độ tối đa Benzalkonium Chloride không gây kích ứng ban đầu da nguyên vẹn hoạt động chất gây mẫn cảm [12] Ngộ độc Benzalkonium Chloride ghi nhận tài liệu Một nghiên cứu điển hình năm 2014 mơ tả chi tiết việc uống phải tới 8,1 oz (240ml) Benzalkonium Chloride 10% người đàn ông 78 tuổi gây tử vong bao gồm tóm tắt báo cáo trường hợp công bố việc nuốt phải Benzalkonium Chloride Trong phần lớn trường hợp nhầm lẫn thành phần vật chứa, trường hợp cho việc pha lỗng Benzalkonium Chloride nhà thuốc khơng xác nguyên nhân gây ngộ độc cho hai trẻ sơ sinh Vào năm 2018, y tá Nhật Bản bị bắt thừa nhận đầu độc khoảng 20 bệnh nhân bệnh viện Yokohama cách tiêm Benzalkonium Chloride vào túi nhỏ giọt tĩnh mạch họ [13] Ngộ độc Benzalkonium Chloride vật nuôi nhà công nhận tiếp xúc trực tiếp với bề mặt làm chất khử trùng sử dụng hoạt chất Benzalkonium Chloride 10 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE Benzalkonium Chloride có lịch sử lâu dài chất hoạt đồng bề mặt Cation ứng dụng làm chất bảo quản ngành công nghiệp thực phẩm, chất khử trùng khử trùng bề mặt, chất khử trùng tay sở chăm sóc sức khỏe Nó sử dụng chất kháng khuẩn gần thập kỷ hoạt động kháng khuẩn phổ rộng chống lại số vi khuẩn, vi rút nấm 3.1 Ứng dụng sản phẩm chăm sóc sức khỏe.[14] 3.1.1 Thuốc nhỏ mắt Benzalkonium Chloride có tính hoạt động bề mặt nên vừa có tác dụng sát khuẩn vừa có tác động làm tăng tính thấm giác mạc dược chất thuốc nhỏ mắt, tăng khả hấp thu chất qua giác mạc Benzalkonium Chloride thường dùng làm chất sát khuẩn thuốc nhỏ mắt với nồng độ 0,01 – 0,02% Benzalkonium 2+ Chloride thường dùng phối hợp với Dinatri Edetat có tác dụng loại ion Ca , 2+ Mg khỏi màng tế bào vi khuẩn, làm tăng khả thấm Benzalkonium Chloride vào tế bào vi khuẩn, làm tăng hiệu diệt khuẩn Benzalkonium Chloride 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 [15] 3.1.2 Trong thuốc mũi Benzalkonium Chloride xem chất kháng khuẩn thường dùng thuốc xịt thông mũi chất bảo quản Ngoài việc thuốc co mạch Xylometazoline có chứa Benzalkonium Chloride chứng minh có khả giảm đáng kể chứng niêm mạc mũi Trong thuốc mũi (nhỏ mũi, xịt mũi), Benzalkonium Chloride sử dụng với nồng độ 0,002 – 0,02% w/v, sử dụng kết hợp với Thimerosal với nồng độ 0,002 – 0,005% Benzalkonium Chloride 0,01% w/v sử dụng với vai trò chất bảo quản cho thuốc tiêm thể tích nhỏ Benzalkonium Chloride tăng cường hấp thu chỗ Lorazepam 11 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Tuy nhiên gần nhiều nghiên cứu chứng minh rằng, việc sử dụng Benzalkonium Chloride thuốc nhỏ mũi lại gây tác dụng phụ kéo dài cường độ niêm mạc mũi người bệnh [16] Hình 3.1: Ứng dụng Benzalkonium Chloride sản phẩm chăm sóc sức khỏe 3.1.3 Trong sản phẩm thuốc Benzalkonium Chloride sử dụng công thức thuốc để tăng khả thấm chỗ Lorazepam Benzalkonium Chloride có đặc tính hoạt động bề mặt, hòa tan pha Lipid màng nước mắt tăng khả thẩm thấu thuốc, khiến trở thành tá dược hữu ích Benzalkonium Chloride hợp chất Amoni bậc sử dụng công thức dược phẩm với vai trò làm chất bảo quản chế phẩm bôi da (ức chế phát triển vi nấm vi khuẩn) tương tự chất diện hoạt Cation khác Cetrimide 3.2 Ứng dụng sản phẩm sóc cá nhân 3.2.1 Trong dầu gội, dầu xả [17] [18] Benzalkonium Chloride dùng để tạo nhũ tương sản phẩm chăm sóc tóc, bên cạnh chất hoạt động bề mặt Cation Benzalkonium Chloride cịn có khả biến đổi thành phần không thấy mỹ phẩm như: Diệt khuẩn, làm bong tóc trung hịa bớt điện tích âm bề mặt tóc giảm xoăn tóc, từ làm tóc mềm mại Minh chứng cho khả việc Protein cấu thành tóc chứa nhiều Acid Glutaminic Aspartic Acid Acid Amin Bazơ có tính chất Anion Benzalkonium Chloride liên kết với nang lơng tích điện âm bạn, lý tóc bạn mềm mại sau bạn xả dầu xả 12 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống 3.2.2 Trong sữa rửa mặt Benzalkonium Chloride sử dụng phù hợp với môi trường pH thấp sữa rửa mặt, giúp điều hịa đặc tính hệ keo tốt hơn, tăng tính tạo bọt, ổn định hệ thống lưỡng phần, giảm kích ứng gốc sunfate gây ra, tăng độ nhớt cho sản phẩm sữa rửa mặt 5Hình 3.2: Ứng dụng Benzalkonium Chloride sản phẩm chăm sóc cá nhân 3.2.3 Trong mỹ phẩm Benzalkonium Chloride sử dụng chất bảo quản phổ biến mỹ phẩm 3.3 Ứng dụng tẩy rửa diệt khuẩn 3.3.1 Xử lí nước ni trồng thủy sản Benzalkonium Chloride dùng làm nguyên liệu để diệt khuẩn diệt tảo, liều lượng chung 50-100mg / L Như tác nhân loại bỏ chất nhờn, liều lượng 200-300mg / L thêm lượng thích hợp chất khử bọt Silicon cần thiết Benzalkonium Chloride sử dụng với chất diệt nấm khác, chẳng hạn Isothiazolinone, Glutaraldehyde, Dithiocyanomethane…và có tác dụng hiệp đồng, khơng thể sử dụng với Chlorophenols Sau thêm 13 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Benzalkonium Chloride, chất bẩn nước tuần hồn q trình tách bỏ cần lọc loại bỏ kịp thời để tránh lắng đọng sau bọt biến Hình 3.3: Ứng dụng Benzalkonium Chloride nuôi trồng [19] 3.3.2 Trong dung dịch gel rửa tay Benzalkonium Chloride chất hoạt động bề mặt Cation thể hoạt động kháng khuẩn thông qua hấp phụ chúng vào màng tế bào chất vi khuẩn, làm hỏng tính tồn vẹn cấu trúc màng tế bào Do đó, chúng vơ hiệu hóa vi khuẩn gram dương vi rút ưa mỡ Benzalkonium Chloride sử dụng nước rửa tay ngồi cơng dụng kháng khuẩn cịn có vai trị chất bảo quản đảm bảo nước rửa tay có thời hạn sử dụng lâu trì tính ổn định nước rửa tay chứa nước tay Hình 3.4: Ứng dụng Benzalkonium Chloride nước rửa 14 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống 3.3.3 Sử dụng thuốc sát khuẩn y tế Do có tính sát khuẩn cao nên việc sử dụng làm chất hoạt động bề mặt dung dịch Benzalkonium Chloride cịn sử dụng để: Điều trị vết cắt nhỏ, vết xước, bỏng Dung dịch Benzalkonium Chloride thuốc sát khuẩn chỗ, ngăn ngừa nhiễm trùng 3.4 Một số nghiên cứu trích dẫn ứng dụng Benzalkonium Chloride 3.4.1 Tối ưu hóa tương tác Benzalkonium Chloride dược chất Dicophelac Ibuprofen để pha chế hỗn dịch Nano dùng cho mắt [20] Cơ sở: Thuốc chống viêm không Steroid sử dụng phổ biến điều trị viêm mắt Các loại thuốc có khả hịa tan nước có tính Acid yếu Chúng tương tác với hợp chất Amoni bậc bốn cation Benzalkonium Chloride, sử dụng làm chất bảo quản công thức nhãn khoa, để tạo thành phức khơng hịa tan Để khắc phục tình trạng khơng tương thích này, chất hịa tan Polysorbate 80, muối Lysine, Tocopheryl Polyethylene Glycol Succinate sử dụng, v.v sử dụng khó chịu ảnh hưởng đến toàn vẹn giác mạc Mục tiêu: Mục tiêu nghiên cứu tạo công thức nhãn khoa khơng phá hủy, tương thích, ổn định mặt vi sinh với đặc tính thẩm thấu tốt giác mạc Tương tác Natri Diclofenac Ibuprofen với Benzalkonium Chloride tối ưu hóa cách sử dụng thiết kế thí nghiệm tổng hợp trung tâm để chuẩn bị phân phối Nano kết tủa Nano Phương pháp: Các lô phân phối Nano tối ưu hóa đánh giá để nghiên cứu tính thẩm thấu giác mạc ex vivo, kiểm tra thử thách chất bảo quản độ ổn định vật lý Nồng độ tối ưu Benzalkonium Chloride cho Diclofenac Natri (0,1%, w / v) Ibuprofen (0,1% w / v) xác định 0,002% (w / v), có kích thước hạt trung bình tương ứng 440 nm 331 nm, tương ứng Sự phân phối nano Natri Diclofenac Ibuprofen cung cấp độ thẩm thấu giác mạc ex vivo cao 1,6 2,1 lần so với dạng bào chế dung dịch nước thông thường tương ứng chúng Hơn nữa, nồng độ Benzalkonium Chloride sử dụng công thức cho thấy hiệu bảo quản thích hợp Kết quả: Các cơng thức kích thước nano tối ưu hóa Diclofenac Ibuprofen phát ổn định mặt vật lý an toàn mặt vi sinh với khả thâm nhập giác mạc nhiều so với dạng bào chế dung dịch thông thường 15 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Hình 3.5 Nghiên cứu ứng dụng Benzalkonium Chloride thuốc nhỏ mắt 3.4.2 Vơ hiệu hóa SARS-CoV-2 chất khử trùng tay gốc Benzalkonium Chloride [21] Cơ sở: CDC WHO khuyến nghị chất khử trùng tay chứa cồn để vô hiệu hóa Coronavirus-2 hội chứng hơ hấp cấp tính nghiêm trọng [SARS-CoV-2] Mục tiêu: Benzalkonium Chloride [BAK] hoạt chất khử trùng tay khác sử dụng để ứng phó với đại dịch tồn cầu Việc triển khai chất khử trùng tay dựa BAK làm giảm tình trạng thiếu hụt sản phẩm có cồn tăng lựa chọn vệ sinh tay nơi có ràng buộc mặt xã hội, thể chất độc tố việc sử dụng rượu Phương pháp: Hai chất khử trùng tay gốc BAK có bán thị trường, loại đậm đặc pha loãng chỗ với nước sản phẩm sẵn sàng sử dụng, thử nghiệm hoạt tính chống lại SARS-CoV-2 Thử nghiệm đình hoạt động diệt vi rút theo tiêu chuẩn Châu Âu [EN14476] Một cơng thức nước rửa tay có cồn 80% WHO CDC khuyến nghị thử nghiệm song song Kết quả: Cả hai công thức BAK chứng minh khả giảm SARS-CoV-2 ≥ 4,0 log 10 30 giây, đáp ứng tiêu chuẩn hoạt động EN14476 hoạt tính diệt virus chống lại SARS-CoV-2 phù hợp với hiệu in vitro chất sát trùng gốc Ethanol 16 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống Kết luận: Những phát cơng thức vệ sinh tay BAK thương mại phương tiện hữu hiệu khác để bất hoạt vi rút SARS-CoV-2 coi lựa chọn để đối phó với đại dịch Hình 3.6 Nghiên cứu ứng dụng Benzalkonium Chloride nước rửa tay 3.5 Độ an toàn tác dụng phụ ứng dụng Benzalkonium Chloride coi chất không gây kích ứng, khơng gây q 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 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 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 17 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống 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 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 mê Liều độc hại dẫn đến tê liệt hơ hấp, khó thở tím tái thể 18 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống KẾT LUẬN Benzalkonium Chloride có nhiều ứng dụng khác nhiều lĩnh vực đời sống từ: dược phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp, chăn nuôi đến sản phẩm sử dụng phổ biến thời kì đại dịch bùng phát nay, sản phẩm nước khử trùng, nước rửa tay, gel rửa tay… Với nhiều tính chất khác nên Benzalkonium Chloride chất hoạt động bề mặt Cation sử dụng vào sản phẩm với nhiều công dụng khác như: Chất bảo quản, chất sát trùng, chất ổn định, chất làm mềm… Tuy nhiên, có vài tính chất gây độc ảnh hưởng đến sức khỏe nên việc sử dụng ứng dụng Benzalkonium Chloride vào sống cần nghiên cứu nắm bắt rõ đầy đủ thơng tin tính chất sản phẩm 19 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống TÀI LIỆU THAM KHẢO [1][2] "Zephiran (benzalkonium chloride)" (PDF) Sanofi Retrieved 28 April 2020 [3][6][7] Benzalkonium Chloride “Dược điển Việt Nam’ [4] Maximilian Lackner, Josef Peter Guggenbichler "Antimicrobial Surfaces" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2013 doi:10.1002/14356007.q03_q01 [5][6] Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Siân C Owen , Sổ tay tá dược “excipient” chuyên luận “tá dược Benzalkonium Chloride [8] Benzalkonium Chloride “Dược điển Nhật”; Benzalkonium Chloride “Dược điển Châu Âu’; Benzalkonium Chloride “Dược điển Mỹ’ [9] Garcia, MR; Cabo, ML (June 2018) "Optimization of E coli Inactivation by Benzalkonium Chloride Reveals the Importance of Quantifying the Inoculum Effect on Chemical Disinfection" Frontiers in Microbiology 9: 1259 doi:10.3389/fmicb.2018.01259 PMC 6028699 PMID 29997577 [10] Rowe, Raymond (2009) Handbook of Pharmaceutical Excipients 6th Edition London, UK: Pharmaceutical Press pp 56–58 ISBN 978-1-58212-1 [11] "RTECS BO3150000 Amoni, alkyldimetylbenzyl -, clorua" Ngày 28 tháng năm 2018 [12] Lewis R J Sr (2004) Lewis, Richard J (ed.) Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials (11 ed.) Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc Hoboken, NJ p 104 doi:10.1002/0471701343 ISBN 978-0471701347 SAFETY PROFILE: Poison by ingestion Moderately toxic by skin contact A severe eye irritant A bactericide and fungicide Dangerous; when heated to decomposition it emits toxic fumes of Cl- and NOx [13] Adelstein, Jake (2018-09-01) "Examining the motives behind mass murder in Japan" The Japan Times Retrieved 2020-08-04 [14] [15] "Zephiran (benzalkonium chloride)" (PDF) Sanofi Retrieved 28 April 2020 Baudouin, C; Labbé, A; Lương, H; Pauly, A; Brignole-Baudouin, F (2010) "Chất bảo quản thuốc nhỏ mắt: tốt, xấu xấu" Prog Retin Eye Res 29 (4): 312– 34 doi : 10.1016 / j.preteyeres.2010.03.001 PMID 20302969 S2CID 24575844 [16] Marple, B; Roland, P; Benninger, M (2004) "Đánh giá an toàn benzalkonium chloride sử dụng làm chất bảo quản dung dịch xông mũi: tổng quan 20 Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống liệu ý kiến trái ngược nhau" Tai Mũi Họng – Phẫu thuật Đầu Cổ 130 (1): 131–41 doi : 10.1016 / j.otohns.2003.07.005 PMID 14726922 S2CID 24967410 [17] Formulas, Ingredients and Production of Cosmetics: Technology of Skin- and Hair-Care Products in Japan [18] [19] Formulations in Cosmetic and Personal Care Bondurant, Sidney W.; Duley, Collette M.; Harbell, John W (August 2019) "Demonstrating the persistent antibacterial efficacy of a hand sanitizer containing benzalkonium chloride on human skin at 1, 2, and hours after application" American Journal of Infection Control 47 (8): 928–932 doi:10.1016/j.ajic.2019.01.004 ISSN 1527-3296 PMID 30777389 [20] 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 [21] Inactivation of SARS-CoV-2 by commercially available Benzalkonium chloride-based hand sanitizers in comparison with an 80% ethanol-based hand sanitizer Brandon L Herdt 1, Elaine P Black 1, Sifang S Zhou 2, Cameron J Wilde Affiliations expand PMID: 34853831 PMCID: PMC8613930 DOI: 10.1016/j.infpip.2021.100191 21 ... Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE Benzalkonium Chloride có lịch sử lâu dài chất hoạt đồng bề mặt Cation ứng dụng làm chất. .. Cation Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống? ?? v Benzalkonium Chloride ứng dụng đời sống CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CATION BENZALKONIUM CHLORIDE 1.1 Lịch sử, tên gọi phân loại Benzalkonium. .. 1ahHình 1.1 Chất hoạt động bề mặt Benzalkonium Chloride [3] 1.1.3 Định nghĩa Benzalkonium Chloride chất hoạt động bề mặt cation Thuộc nhóm muối hữu xếp vào hợp chất Amoni bậc bốn Benzalkonium Chloride