Polyvinyl Pyrrolidone (PVP) là gì?

PVP (polyvinyl pyrrolidone) là một polymer có thể hòa tan trong nước có đặc tính tạo màng. PVP là thành phần kết dính được sử dụng trong ngành mỹ phẩm và làm đẹp.

PVP lần đầu tiên được Walter Reppe tổng hợp cho một trong những dẫn xuất của hóa học acetylene và được cấp bằng sáng chế vào năm 1939 . PVP ban đầu được sử dụng như một chất thay thế huyết tương và sau đó trong rất nhiều ứng dụng trong y học, dược phẩm, mỹ phẩm và sản xuất công nghiệp.

Điều chế sản xuất

Trong một nghiên cứu đã chế tạo thành công các mẫu bột và màng mỏng ZnS:Mn-PVP với hàm lượng PVP khác nhau. Các hạt ZnS:Mn có kích thước trung bình khoảng 2-3nm được tính bằng công thức Scherrer. Hình dạng cầu của các hạt cho thấy PVP có vai trò của tác nhân bọc phủ do tương tác của ion Zn2+ với các nguyên tử O và N của polymer dị vòng PVP. Kích thước trung bình các hạt trong ảnh TEM khoảng 10nm, với lớp vỏ polymer PVP bọc phủ bên ngoài các hạt nano ZnS:Mn. 

Các dải phát quang của PVP gần giống với ZnS, đóng góp huỳnh quang của màng mỏng ZnS:Mn bọc phủ PVP. Tính chất quang được tăng cường đáng kể của của ZnS:Mn-PVP và còn có thể liên quan tới các hiệu ứng giam cầm lượng tử, hiệu ứng kích thước lượng tử của các hạt nano ZnS. Khi chúng được khuếch tán trong nền PVP, điều này cần có những khảo sát tiếp theo như: phổ hấp thụ quang, phổ kích thích huỳnh quang… 

Cơ chế hoạt động

PVP có thể hòa tan trong nước và các dung môi phân cực khác. Thành phần này cũng có thể hòa tan trong các loại rượu như ethanol, metanol, ở các dung môi kỳ lạ hơn như eutectic, được hình thành bởi choline chloride và urê (Relin). Khi ở trạng thái khô PVCP dễ dàng hấp thụ tới 40% trọng lượng của thành phần trong nước, khí quyển.

Đặc tính đặc biệt của PVP là làm ướt nhanh và dễ dàng tạo thành phim. Vì vậy dùng PVP như một lớp phủ hoặc phụ gia cho lớp phủ. Chất huỳnh quang của PVP và thủy phân oxy hóa của hoạt chất đã được một số nghiên cứu chỉ ra.

Butylated Hydroxytoluene là gì?

Butylated hydroxytoluene là một hợp chất hữu cơ lipophilic, tan kém trong nước nhưng có thể tan trong chất béo.

Butylated hydroxytoluene tồn tại ở dạng tinh thể, màu trắng, không mùi. Hóa chất này chủ yếu được sử dụng như một chất chống oxy hóa phụ gia thực phẩm trong các sản phẩm có chứa chất béo, dầu; đồng thời nó cũng được dùng rất phổ biến trong mỹ phẩm và dược phẩm.

Butylated hydroxytoluene còn được dùng trong điều trị mụn do dậy thì hoặc hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS). Ngoài ra, trong một số trường hợp viêm loét butylated hydroxytoluene còn có thể dùng trực tiếp trên da nhờ cơ chế phá hủy lớp biểu bì bên ngoài của các tế bào virus. Mầm bệnh được ngăn chặn, không có cơ hội phát triển, ký sinh.

Điều chế sản xuất Butylated Hydroxytoluene

Butylated hydroxytoluene về mặt hóa học vẫn là một dẫn xuất của phenol. Trong tự nhiên, thực vật phù du, tảo xanh và ba loại vi khuẩn lam khác nhau có khả năng tạo ra butylated hydroxytoluene. 

Butylated hydroxytoluene cũng có thể được tổng hợp nhân tạo. Người ta tiến hành điều chế bằng phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2-methylpropene) xúc tác bởi axit sulfuric:

CH3(C6H4)OH + 2CH2 = C(CH3)2 → CH3)3C)2CH3C6H2OHCH3(C6H4)OH ((CH3)3C)2CH3C6H2OHCH3(C6H4)OH + 2CH2 = C(CH3)2 → H3)3C)2CH3C6H2OH

Ngoài ra, BHT được lấy từ 2,6-di-tert-butylphenol hydroxymethylation hoặc aminomethylation trong phản ứng thuỷ phân. Approximately 4 M kg/y là sản phẩm. 

Cơ chế hoạt động của Butylated Hydroxytoluene 

Tương tự như cơ chế tự tổng hợp của vitamin E, butylated hydroxytoluene cũng tạo cơ thế hoạt động như thế để ngăn ngừa quá trình oxy hóa diễn ra thông qua việc nhường một nguyên tử hydro – chất chuyển đổi các gốc peroxy thành hydroperoxide. 

Butylated hydroxytoluene còn được đánh giá cao như một chất liên hợp với những chất chống oxy hóa khác. 

Glycol Distearate là gì?

Glycol Distearate là một diester, sản phẩm kết hợp giữa ethylen glycol và acid stearic. Hóa chất này có màu trắng, mùi tự nhiên không tan trong nước, phân tán trong nước và dầu, có chỉ số HLB là 5-6.

Trong công thức mỹ phẩm, Glycol Distearate có khả năng tạo bọt nên thường được dùng sản xuất dầu gội, xà phòng, nước rửa tay, sữa tắm… Glycol Distearate đã được kiểm định và chấp thuận bởi CIR vì khả năng thích ứng và nhạy cảm với da rất thấp.

Điều chế sản xuất Glycol Distearate

Glycol Distearate có thể được tìm thấy từ nguồn động vật hoặc các nguồn thực vật như dầu đậu nành, dầu colano. Hóa chất này cũng có thể được sản xuất tổng hợp từ quá trình diester giữa axit stearic acid béo. Glycol Distearate là diester của ethylene glycol và stearic acid. 

Caprylhydroxamic Acid là thành phần trung hòa ion khoáng, nhất là sắt. Được dùng trong vai trò chất bảo quản sản phẩm, Caprylhydroxamic Acid có cơ chế hoạt động như tác nhân phân hủy sinh học, chống nấm mốc. 

Trong những sản phẩm mỹ phẩm không sử dụng chất bảo quản, Caprylhydroxamic Acid thường được dùng kết hợp với một loại glycol có khả năng chống vi khuẩn, chẳng hạn như propanediol, để phát huy vai trò bảo quản cho sản phẩm.

Như chúng ta đều biết, các sản phẩm mỹ phẩm có chứa nước, điển hình như kem dưỡng da, sữa rửa mặt, toner,… đều có thể bị nhiễm khuẩn, nấm men và nấm mốc phát triển khiến sản phẩm nhanh bị hư hỏng, biến chất, gây ảnh hưởng đến người sử dụng. 

Một khi vi khuẩn, nấm mốc hoặc nấm men xuất hiện trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân sẽ làm giảm thời hạn sử dụng. Các thành phần trong sản phẩm bị vi khuẩn phá vỡ khiến sản phẩm kém ổn định, giảm chất lượng. Quan trọng hơn, nhiễm khuẩn, nấm mốc trong sản phẩm có thể đưa đến số rủi ro nghiêm trọng về sức khỏe và làn da.

Do đó, để chắc chắn vi sinh vật không gây ra bất kỳ vấn đề nào cho người sử dụng, các sản phẩm mỹ phẩm cần chứa một số loại chất bảo quản. Caprylhydroxamic Acid có khả năng chống nấm nên được dùng làm chất bảo quản phổ biến để giải quyết các vấn đề nói trên. Không giống như nhiều chất bảo quản khác, Caprylhydroxamic Acid hoạt động hiệu quả ở độ pH trung bình. Chất này có ưu điểm nữa chính là khả năng tương thích với hầu hết các thành phần mỹ phẩm.

Hydrolyzed Collagen là gì?

Hydrolyzed collagen, hay còn gọi là collagen thủy phân, đây là hỗn hợp các polypeptide được thu lại từ quá trình thủy phân enzyme. Trong xương, da và các mô liên kết của động vật đều có collagen thủy phân.

Trong cơ thể con người và động vật, collagen thủy phân là một loại collagen protein khá dồi dào. Thịt nội tạng, các món ăn hầm với xương chứa một lượng collagen thủy phân tự nhiên mà bạn có thể bổ sung vào trong cơ thể một cách dễ dàng.

Collagen thủy phân có dạng bột màu trắng nhạt, tan được trong nước và có mùi nhẹ. Hydrolyzed collagen chứa đến 20 loại amino acids và các vitamin vô cùng quan trọng; trong đó phải kể đến Glycine, Proline và Hydroxyproline là 3 amino acids chiếm đến 50% tổng lượng amino acids. Chính nhờ tổ hợp độc đáo này mà Hydrolyzed Collagen trở thành nguồn “dinh dưỡng” vô cùng giá trị. 

Do vậy, chúng ta cũng không có gì ngạc nhiên khi trong mỹ phẩm, Hydrolyzed Collagen được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm chăm sóc tóc và các dòng vệ sinh cá nhân tắm rửa.

Điều chế sản xuất Hydrolyzed Collagen

Theo các chuyên gia, trong thực phẩm hàng ngày chứa hàm lượng collagen không cao. Collagen thường vốn có kích thước phân tử lớn hơn kích thước của collagen tự nhiên trong cơ thể, vì vậy khi ta sử dụng một lượng lớn collagen, khả năng đào thải sẽ rất cao, càng làm giảm hiệu quả của việc bổ sung collagen.

Do đó, công nghệ collagen thủy phân (Hydrolyzed Collagen) ra đời sẽ giúp chiết tách collagen từ da các động vật, đặc biệt từ da cá biển sâu như cá tuyết, cá hồi... thành collagen peptit mang lại hiệu quả nhanh chóng. 

Bởi loại collagen này có lượng dưỡng chất tập trung cao, rất tinh khiết với phân tử nhỏ bằng 1/60 collagen thông thường nhưng lại có cấu trúc tương đồng với da người nhất, tăng khả năng hấp thu lên gấp 7 lần.

Cơ chế hoạt động của Hydrolyzed Collagen

Collagen được thủy phân hoàn toàn sẽ dễ dàng sử dụng hơn. Do có đặc tính hòa tan dễ dàng vào trong chất lỏng, collagen thủy phân khi đưa vào cơ thể cũng dễ dàng hấp thụ hơn.

Collagen thủy phân là một loại protein không mùi, không vị nên bổ sung vào các thực đơn bổ dưỡng cho cơ thể con người cũng rất tiện lợi. Bên cạnh đó, nó cũng dễ dàng khi thêm vào các công thức chế tạo sản phẩm hỗ trợ khác dành cho cơ thể người.

Glycolic Acid là gì?

Glycolic Acid hay Axit glycolic là thành viên nhỏ nhất trong họ Alphahydroxy Acid (AHA), thuộc nhóm axit gốc nước. Axit glycolic có công thức hóa học là C2H4O3, là axit không màu, không mùi, ở thể rắn (tinh thể) có khả năng hút ẩm rất cao. Axit glycolic có thể được dễ dàng tìm thấy trong các nguyên liệu tự nhiên như mía, củ cải đường, dứa,… Hiện nay, Axit glycolic được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và làm đẹp.

Công thức hóa học của Axit glycolic

Với khả năng ngậm nước và thẩm thấu tốt, Axit glycolic là một trong những “thành phần vàng” được phái đẹp ưa chuộng trong làm đẹp và chăm sóc da. Axit glycolic xuất hiện hầu hết trong các sản phẩm chăm sóc da hiện nay như sữa rửa mặt, toner, kem dưỡng,… Với kết cấu phân tử nhỏ dễ dàng thấm thấu qua lớp biểu bì, Axit glycolic giúp loại bỏ các tế bào chết trên da, kích thích sản sinh collagen, cải thiện cấu trúc da, ngăn ngừa quá trình lão hóa da.

Ngoài ra, Axit glycolic còn gián tiếp giúp da hạn chế mất nước, tăng cường độ ẩm cao nhờ khả năng kích thích hoạt động của Hyaluronic acid dưới da. Với nồng độ được khuyến nghị từ 10 - 15% trong mỹ phẩm, Axit glycolic sẽ phát huy được tối đa công dụng của loại AHA này với khả năng tăng cấu trúc dưới da, giảm quá trình tạo nếp nhăn, điều trị mụn, giảm lượng melanin sau khi tổng hợp, giảm các vết thâm và chống lại các tổn hại do ánh nắng mặt trời.

Axit glycolic tăng cấu trúc dưới da, giảm quá trình tạo nếp nhăn

Tuy nhiên, vì phân tử nhỏ và độ thẩm thấu cao nên Axit glycolic cũng có khả năng gây kích ứng cao với da. Theo nghiên cứu, nồng độ Axit glycolic trong mỹ phẩm thường hạn chế ở mức 10 - 15%. Cụ thể, Axit glycolic nồng độ từ 2 – 5% được dùng tẩy tế bào chết, làm thông thoáng lỗ chân lông, hỗ trợ việc điều trị mụn và da khô. Axit glycolic từ 5 – 10% giúp da khỏe mạnh và căng mịn hơn, giảm các vết nhăn li ti và giúp làn da sáng mịn. Axit glycolic từ 12 - 15% điều trị da thâm sạm và sẹo mụn.

Điều chế và sản xuất Glycolic Acid

Glycolic acid có thể được phân lập từ các nguồn tự nhiên như mía, củ cải đường, dứa, dưa đỏ và nho chưa chín.

Ngoài ra, Glycolic acid có thể được điều chế bằng phản ứng của axit chloroacetic với natri hydroxide, sau đó tái axit hóa.

Cơ chế hoạt động của Glycolic Acid

Glycolic acid phá vỡ lớp liên kết của lớp da trên cùng bằng cách hòa tan bã nhờn và các chất liên kết tế bào lại với nhau. Sau đó, acid này sẽ giúp các tế bào da bị chết bong ra giúp bề mặt da trở nên thoáng và sáng màu hơn.

Butyl Acetate là gì?

Butyl Acetate có tên gọi dân gian là dầu chuối, hay xăng thơm. Đây là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học CH3COOCH2CH2CH2CH3. 

Butyl acetate được dùng làm dung môi cho ngành sản xuất sơn, mực in, cao su, chất kết dính, cũng như được sử dụng làm mùi trái cây tổng hợp trong thực phẩm như kẹo, kem, pho mát, thực phẩm đóng gói. Người ta có thể tìm thấy Butyl Acetate trong nhiều loại trái cây.

Butyl Acetate tan ít trong nước nhưng hòa tan được dung môi hữu cơ như alcohol, aldehyde, ether, glycol ether, ketone, hydrocacbon mạch thẳng.

Về tính chất, Butyl Acetate có những đặc trưng riêng như sau:

• Là chất lỏng không màu;

• Tan trong nước;

• Khối lượng phân tử:116.16 g/mol;

• Tỷ trọng: 0.87 g/cm³;

• Nhiệt độ đông đặc: -99^oC;

• Nhiệt độ sôi: 112^oC;

• Áp suất hơi: 1.33;

• Độ nhớt: 0.6 cP (25^oC);

• Mùi thơm như mùi chuối chín.

Điều chế sản xuất Butyl Acetate

Để sản xuất dung môi Butyl Acetate, người ta tiến hành thủy phân Butanol và Axit Axetic (có Axit Sunfuric làm xúc tác) theo quy trình sau:

• Chuẩn bị Butanol, Axit Axetic và Axit Sunfuric theo tỷ lệ phù hợp rồi cho vào lò phản ứng este hóa trong nhiệt độ 120^oC để cân bằng axit dưới 0.5. Chúng ta sẽ thu được este thô trung hòa.

• Sau khi thu được este thô trung hòa, người ta chuyển qua nồi chưng cất ở nhiệt độ 126^oC (nhiệt độ có thể thay đổi tùy trường hợp).

Ferulic Acid là gì?

Trong các sản phẩm chống lão hóa da, Ferulic Acid là hoạt chất thường thấy với hiệu quả không thua kém Retinol. 

Thuộc gốc acid hydroxycinnamic và có nguồn gốc từ thực vật, Ferulic Acid được tìm thấy tự nhiên trong lá và hạt của hầu hết các loại thực vật, đặc biệt có rất nhiều trong phần cám của các loại hạt như gạo, lúa mì và yến mạch.

Ferulic Acid có khả năng làm chậm quá trình lão hóa nên hoạt chất này có mặt phổ biến trong mỹ phẩm chăm sóc da. Ngoài ra, nhờ khả năng kháng khuẩn, chống viêm và chống oxy hóa nên các nhà sản xuất cũng bổ sung Ferulic Acid vào trong các sản phẩm trị mụn và chống lão hóa da.

Ferulic Acid có khả năng chống lại các gốc tự do, hiệu quả vượt trội làm chậm lại quá trình oxy hóa. Ferulic Acid còn giúp ổn định và tăng hiệu quả hoạt động của các hoạt chất chống oxy hóa khác. Đó là những ưu điểm tuyệt vời mà Ferulic Acid mang lại cho quá trình chăm sóc, bảo vệ làn da.

Điều chế sản xuất Ferulic Acid

Ferulich Acid là một dẫn xuất acid hydroxycinnamic. Loại acid này thu được từ phương pháp thủy phân.

Cơ chế hoạt động của Ferulic Acid

Là chất chống oxy hóa nên Ferulic Acid có thể ức chế các enzyme tạo ra gốc tự do. Những gốc tự do này chính là nguyên nhân chủ yếu khiến da mất dần độ đàn hồi và săn chắc, đồng thời còn làm hình thành nếp nhăn. Đặc tính của Ferulic Acid sẽ giúp giải quyết vấn đề lão hóa da một cách hiệu quả. 

Carotenoid là gì?

Một hợp chất hóa học tự nhiên Carotenoid được tìm thấy hầu hết trong các sắc tố thực vật, những thực vật có màu sắc mà chúng ta ăn hàng ngày. Thực vật, và một số loại carotenoid cung cấp màu cam, đỏ hoặc vàng khi chúng ta ăn chúng có lợi cho sức khỏe.

Một số thực phẩm từ động vật cũng chứa carotenoid, chẳng hạn như nhuyễn thể, động vật giáp xác và cá. Bản thân động vật biển này không sản sinh ra được carotenoid, nhưng chúng ăn nhiều thực vật có chứa tảo hoặc chúng ăn các sinh vật biển khác đã ăn nhiều carotenoid nên tổn hợp được carotenoid. Lòng đỏ trứng cũng chứa một lượng đáng kể carotenoid, đặc biệt là khi gà mái được cho ăn thức ăn giàu carotenoid.

Carotenoid được biết đến nhiều nhất là beta-carotene , nguồn cung cấp vitamin A chính từ thực vật. Một số carotenoid đã được phát hiện là có lợi cho sức khỏe được liệt kê ở đây cryptoxanthin, alpha-carotene và astaxanthin lycopene, lutein, zeaxanthin. Chúng chỉ tình cờ được tìm thấy trong các loại thực phẩm rất bổ dưỡng và nó đều hoạt động như chất chống oxy hóa

Một số nghiên cứu chỉ ra rằng carotenoid được biết đến là một dạng sắc tố hữu cơ được tìm thấy những loài sinh vật có thể quang hợp và trong thực vật. Như tảo, một số nấm và một vài loại vi khuẩn chẳng hạn. Nó là tên của một nhóm những hợp chất có công thức cấu tạo gần giống nhau và có tác dụng trong việc bảo vệ cơ thể cũng gần như nhau chứ không phải một tên gọi riêng. 

Khoảng 600 loại carotenoid khác nhau đã được các nhà khoa học phát hiện ra. Chúng được phân vào hai nhóm chính là carotenoid và xanthophylis tùy theo cấu tạo.

Con người không thể tự tổng hợp ra carotenoid mà chỉ có thể sử dụng carotenoid từ việc ăn thực vật để cung cấp các nhóm chất cần thiết trong quá trình phát triển và bảo vệ cơ thể con người.

Tác dụng của carotenoid chống lại những tác nhân oxy hóa từ bên ngoài tới cơ thể. Có tới khoảng 600 nhóm carotenoid khác nhau đã được thống kê, và trong số này thì có tới 50 nhóm được tìm thấy ở thực phẩm. Trong máu của chúng ta chỉ có khoảng 15 loại. Để giúp sự ổn định sức khỏe của con người, 15 loại này góp phần quan trọng.

Điều chế sản xuất

Điều tra, nghiên cứu, chiết xuất và tinh chế một số thực vật phổ biến ở Việt Nam chứa các carotenoid, đồng thời nghiên cứu một số đặc tính sinh học của chúng lên cơ thể sinh vật, chuột. Thăm dò khả năng ứng dụng của các hợp chất trên vào sản xuất thuốc và thực phẩm thuốc phục vụ đời sống. Thu thập các thực vật chứa các carotenoid, tách chiết chất carotenoid bằng các hệ dung môi, tinh sạch carotenoid bằng sắc ký bản mỏng điều chế, sắc ký cột trên gel silicagel. 

Nghiên cứu một số tính chất hóa lý và hoạt tính sinh học của các carotenoid như khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn. Khi thử hoạt tính của ba chế phẩm β-caroten, lycopen, lutein kết quả thu được lên hai enzyme catalase, peroxidase. Ở một thử nghiệm khác, tác dụng của ba chế phẩm β-caroten, lycopen, lutein thu được lên khả năng sinh trưởng của 12 loài vi sinh vật và chuột khi cho chúng uống cùng CCl4. 

Tách chiết được β-caroten từ rau dệu bằng dung môi ete-dầu, tinh sạch bởi sắc ký lọc gel silicagel, lycopen từ cà chua bằng hệ dung môi n-hexan: axeton (6:4) và tinh sạch bằng sắc ký lọc gel silicagel, lutein từ cánh hoa cúc vạn thọ bằng hệ dung môi ete dầu, tinh sạch bằng sắc ký lọc gel silicagel. Đã khảo sát được thành phần β-carotenoid, lycopen, lutein từ 31 mẫu thực vật ở Việt Nam. Ở một số mẫu chứa nhiều lá rau sam, rau má… còn 1 nguồn nguyên liệu phổ biến là rau rệu mới được phát hiện thêm. Trong quả cà chua chín nhũn là nguồn cung cấp phong phú lycopen nhất. Trong các mẫu nghiên cứu hầu như đều có lutein với hàm lượng tương đối cao tuy nhiên cánh hoa cúc vạn thọ là mẫu có nhiều nhất.

Cơ chế hoạt động

Alpha-carotene, beta-carotene và beta-cryptoxanthin là những thành phần chuyển đổi được thành vitamin A trong cơ thể và tất cả đều được gọi là carotenoids, phần còn lại của carotenoids được liệt kê không thể được chuyển đổi thành vitamin A. Một tên gọi khác được gọi là carotenoids không chứa vitamin A. Đối với cơ thể chúng ta, hoạt chất beta-carotene là nguồn cung cấp vitamin A chính.

Acid formic là gì?

Acid formic là dạng hợp chất acid hữu cơ đơn giản nhất trong nhóm Cacboxylic với công thức là HCOOH hoặc CH2O2. Thành phần này là một sản phẩm trung gian trong tổng hợp hóa học và cũng xuất hiện trong tự nhiên. Phần lớn hợp chất này có trong nọc độc và vòi đốt của nhiều loại côn trùng thuộc bộ cánh màng như con ong, con kiến, chủ yếu là các loài kiến.

Acid fomic còn có những tên gọi khác nhau như Acid metanoic, Acid hydrocacboxylic, Acid aminic, Andehit formic… 

Đây là chất lỏng, không màu, dễ bốc khói, hòa tan trong nước và các chất dung môi hữu cơ phân cực và hòa tan một ít trong các Hydrocacbon.

Mặc dù là một Acid yếu nhưng so sánh trong dãy đồng đẳng Acid cacboxylic no, đơn chức, mạch hở thì Acid formic lại là axit mạnh nhất, mạnh hơn cả Acid cacbonic (H2CO3) bởi vì hiệu ứng dồn mật độ electron trong nhóm Cacboxyl (-COOH).

Trong Hydrocacbon và trong pha hơi, Acid formic bao gồm các chất Dimer liên kết Hydro chứ không phải là các phân tử riêng lẻ. 

Trong ngành công nghiệp hóa chất, Acid formic từ lâu đã được coi là một hợp chất hóa học chỉ được sử dụng trong công nghiệp nhỏ. Tuy nhiên, vào cuối những năm 1960, Acid formic đã trở thành sản phẩm phụ của quá trình sản xuất Acid acetic. Ngày nay Acid formic được sử dụng ngày càng nhiều như một chất bảo quản và kháng khuẩn trong thức ăn chăn nuôi.

Điều chế sản xuất 

Ngay từ thế kỷ 15, một số nhà giả kim và nhà tự nhiên học đã biết rằng đồi kiến tỏa ra hơi acid. Người đầu tiên mô tả sự phân lập của chất này bằng cách chưng cất một số lượng lớn xác kiến là nhà tự nhiên học người Anh John Ray vào năm 1671. Kiến tiết ra Acid formic để tấn công và phòng thủ. Acid fomic lần đầu tiên được tổng hợp từ Acid hydrocyanic bởi nhà hóa học người Pháp Joseph Gay-Lussac. Năm 1855, một nhà hóa học người Pháp khác, Marcellin Berthelot, đã phát triển một phương pháp tổng hợp từ Carbon monoxide tương tự như phương pháp được sử dụng ngày nay.

Acid formic được tổng hợp trong phòng thí nghiệm bằng hai cách:

• Nung nóng Acid oxalic trong Glixerol khan và chiết bằng cách chưng hơi.
• Thủy phân Acid etyl isonitrile với chất xúc tác là dung dịch HCl.

Trong công nghiệp, Acid fomic có thể thu được bằng các cách:

Một số lượng đáng kể Acid fomic được sản xuất qua quá trình điều chế các chất khác, đặc biệt là Acid acetic. Đây là quá trình được gọi là chiết xuất sản phẩm phụ. 

Metanol tác dụng với Cacbon monoxide dưới sự xúc tác của một bazơ mạnh sẽ sẽ tạo ra Metyl fomiat, một dẫn xuất của Acid fomic. Sau đó, tiến hành phản ứng thủy phân của Metyl fomiat tạo ra Acid fomic.

Để quá trình thủy phân trực tiếp Metyl fomiat, nhà sản xuất thực hiện quá trình gián tiếp khi cho Metyl fomiat phản ứng với Amoniac để tạo ra Formamide và sau đó thủy phân Formamide bằng Acid sulfuric để tạo ra Acid formic.

Cơ chế hoạt động

Acid formic thể hiện tính chất của nhóm Cacboxyl (-COOH) như sau:

Đặc trưng nổi bật của nhóm này chính là phản ứng Este hóa. Đây là phản ứng thuận nghịch được xúc tác nhờ Acid sunfuric đặc và nhiệt độ.

Tính chất cuối cùng đó là phản ứng tráng gương hay còn được gọi là phản ứng tráng bạc. Đây là loại phản ứng đặc trưng của Andehit. Đặc trưng của phản ứng tráng gương là tính khử. Khi nhóm chức Anđehit tác dụng với AgNO3 hoặc Ag2O trong môi trường NH3 tạo ra Ag. 

Đạm thủy phân từ men bia là gì?

Đạm thủy phân từ men bia có tên quốc tế là Protein hydrolyzates và có công thức phân tử là C29H29N3O3S. Đạm thủy phân từ men bia là chất thu được từ quá trình thủy phân axit, kiềm hoặc enzyme của saccharomyces cerevisiae, kết quả thu được bao gồm chủ yếu là axit amin, peptide và protein. Đạm thủy phân từ men bia có thể chứa các tạp chất chủ yếu là carbohydrate và lipid cùng với một lượng nhỏ các chất hữu cơ có nguồn gốc sinh học.

Điều chế sản xuất đạm thủy phân từ men bia

Thành phần và chất lượng của đạm men bia

Men bia được lên men để thu được sinh khối có giá trị tức có thể được sử dụng làm nguồn protein. Thông thường, hàm lượng protein của tế bào men bia có thể chiếm 40% - 60% trọng lượng khô. Dưới tác dụng của việc chuẩn bị hoặc chế biến thực phẩm, phần phi protein trong tế bào men bia được loại bỏ hoặc loại bỏ một phần, để có thể thu được các sản phẩm của protein men bia với số lượng lớn. Tóm lại, những protein men bia này chứa nhiều axit amin và cũng có một lượng nhỏ khoáng chất, lipid.

Sản xuất đạm men bia thủy phân

Việc sản xuất đạm men bia là một cách khả thi để giải quyết thách thức về sự gia tăng đáng kể nhu cầu protein trên toàn thế giới. Việc gia tăng sinh khối men bia và cô đặc protein bằng cách lên men chất thải nông nghiệp là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để sản xuất protein men bia nhờ tỷ lệ tái sản xuất cao và hiệu suất cao.

Phương pháp xử lý dòng chảy thủy nhiệt liên tục được gọi là “thủy phân nhanh” đã được triển khai để thu hồi protein và xử lý nấm men. Thức ăn thừa chứa 1-15% trọng lượng men được thủy phân ở nhiệt độ từ 160 đến 280°C trong thời gian lưu rất ngắn 10 ± 2 giây. Sử dụng 10% trọng lượng men bia ở 240°C, 66.5% carbon, 70.4% nitơ và 61% sinh khối men bia tổng thể được hòa tan trong dịch thủy phân lỏng. Dịch thủy phân lỏng có 63.1% axit amin được phân tích trong thức ăn lên men được thử nghiệm làm chất dinh dưỡng để nuôi cấy vi khuẩn E. coli trong lò phản ứng sinh học. Nồng độ E. coli ở trạng thái ổn định lần lượt là 1,18 g/L và 0,93 g/l khi sử dụng dịch thủy phân lỏng và chiết xuất men bia thương mại. Từ đó có thể nghĩ rằng đạm thủy phân từ men bia có thể sử dụng cho quá trình phát triển của sinh vật.

Cơ chế hoạt động

Men bia là các vi sinh vật đơn bào được sử dụng chủ yếu trong dinh dưỡng vì tác dụng có lợi của chúng nhờ vào các thành phần tế bào và các hợp chất hoạt tính sinh học do chúng tạo ra, trong đó có mannan, β-glucans, nucleotides, mannan oligosacarides và các loại khác. Các tác dụng có lợi của đạm thủy phân từ men bia là khả năng điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi và giảm sự xâm nhập của mầm bệnh. Mặc dù việc sử dụng tế bào men bia sống làm chế phẩm sinh học trong thực phẩm chăn nuôi gia cầm đã được xem xét nhưng lại có ít thông tin về các sản phẩm có nguồn gốc từ men bia. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều lĩnh vực cần được nghiên cứu để hiểu rõ hơn và tháo gỡ bí mật về những tác động cũng như cơ chế hoạt động của đạm men bia thủy phân.

Hydroxyapatite là gì?

Hydroxyapatite với công thức hóa học là Ca₅(PO4)₃(OH), là dạng Calci phosphat tự nhiên có tính tương thích sinh học cao với tế bào và mô. Chất này là thành phần chính của xương và răng của người và động vật, cụ thể chiếm đến 65 - 70% khối lượng xương và 70 - 80% trong răng.

Đây là chất có màu trắng, trắng ngà, vàng nhạt hoặc xanh lơ, tùy theo điều kiện hình thành, kích thước hạt và trạng thái tập hợp. Vì đây là hợp chất bền nhiệt nên chỉ bị phân hủy ở khoảng 800 - 1.200 độ C tùy thuộc vào phương pháp điều chế và dạng tồn tại.

Các tinh thể Hydroxyapatite thường tồn tại ở dạng hình que, hình kim, hình vảy, hình cầu… được nhận biết nhờ sử dụng phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) hoặc hiển vi điện tử truyền qua (TEM).

Điều chế sản xuất 

Hydroxyapatite được tổng hợp bằng nhiều phương pháp như kết tủa, sol-gel, siêu âm hóa học, phun sấy, điện hóa, thủy nhiệt, Composite hay phương pháp phản ứng pha rắn.

Tùy theo các phương pháp tổng hợp khác nhau cũng như các điều kiện tổng hợp khác nhau như nhiệt độ phản ứng, nồng độ, thời gian già hóa sản phẩm… mà các tinh thể có hình dạng khác nhau.

Hydroxyapatite còn được chế biến từ xương bò và chứa Canxi, Photphat, các nguyên tố vi lượng, Florua và các ion khác, Protein và Glycosaminoglycans.

Cơ chế hoạt động

Thành phần của men răng bao gồm nước, Collagen, các protein và Hydroxyapatite. Ở dạng tự nhiên, Hydroxyapatite là một dạng Canxi tạo nên 97% men răng và 70% ngà răng của con người.

Hydroxyapatite ở dạng bột mịn kích thước nano, có tên gọi là Calci Nano Hydroxyapatit (CNHA) là dạng Calci phosphat dễ được cơ thể hấp thụ nhất với tỷ lệ Calci/ Phospho trong phân tử đúng như tỷ lệ trong xương và răng. 

Hydroxyapatite ở dạng màng và dạng xốp, có thành phần hóa học và đặc tính giống xương tự nhiên. Các lỗ xốp liên thông với nhau làm cho các mô sợi, mạch máu dễ dàng xâm nhập. Chính vì vậy mà vật liệu này có tính tương thích sinh học cao với các tế bào mô, có tính dẫn xương tốt, tạo liên kết trực tiếp với xương non dẫn đến sự tái sinh xương nhanh mà không bị cơ thể đào thải.