Isoquercitrin là gì? 

Tên quốc tế: Isoquercitrin

PubChem CID: 5280804

Tên gọi khác: Isoquercetin, Hirsutrin, 3-Glucosylquercetin, Isotrifoliin, Quercetin 3-O-glucoside.

Isoquercitrin là một chất thuộc nhóm Flavonoid. Flavonoid là hợp chất cung cấp rất nhiều lợi ích cho sức khỏe. Flavonoid xuất hiện tự nhiên trong nhiều loại cây và rau quả như táo, hành tây, anh đào và nhiều hơn nữa. Isoquercitrin thuộc về một nhóm sắc tố thực vật được gọi là Flavonols (nhóm nhỏ của Flavonoid) mang lại màu sắc cho nhiều loại trái cây, hoa và rau củ.

Tất cả các Flavonoid đều có cấu trúc hóa học cơ bản giống nhau, hàng ngàn Flavonoid riêng biệt được xác định trong tự nhiên trên vô số các sự thay thế và kết hợp độc đáo. Cấu trúc phân tử của những phân tử này giống như Quercetin, nhưng một trong những nhóm hydroxyl trên vòng C đã được thay thế bằng một phân tử đường. Trong phân tử isoquercitrin, glucose được gắn vào C-3 của Quercetin.

Công thức hóa học của Isoquercitrin là C21H20O12, trọng lượng phân tử là 464.4 g/mol.

Isoquercitrin có nhiệt độ nóng chảy khoảng 226 độ C và là một tinh thể màu vàng ở nhiệt độ phòng. Độ hòa tan của nó trong nước thấp, chỉ 25.9 mg/l ở nhiệt độ phòng. Nó trở nên sẫm màu hơn sau khi được hòa tan trong nước kiềm.

Điều chế sản xuất Isoquercitrin

Isoquercitrin phân bố rộng rãi trong thực vật, bao gồm cây hàm ếch hay tam bạch thảo (Saururus chinensis), diếp cá (Houttuynia cordata), đỗ quyên lá vàng (Rhododendron gold leaf), đỗ quyên, bạch quả (Ginkgo biloba), dâu tắm trắng (Morus mulberry),... Tuy nhiên, hàm lượng isoquercitrin trung bình trong tự nhiên thấp, chỉ khoảng vài phần nghì, nên phần lớn được điều chế bằng phương pháp tổng hợp.

Isoquercitrin có hàm lượng tự nhiên thấp trong thực vật, và nó thường được điều chế bằng phương pháp thủy phân axit, thủy phân áp suất cao và các phương pháp khác trong công nghiệp. Các nghiên cứu đã sử dụng phương pháp sắc ký cột để tách đơn phân isoquercitrin ra khỏi dịch chiết thực vật. Tuy nhiên, do hàm lượng isoquercitrin tự nhiên trong cây trồng thấp nên phương pháp này không chỉ cho năng suất thấp mà còn phải thực hiện một khối lượng công việc lớn và tiêu tốn nhiều thuốc thử nên hạn chế phần lớn ứng dụng của nó trong thực tế công nghiệp.

Công nghệ sinh học như biến đổi vi sinh vật và biến đổi xúc tác bằng enzym, thực chất là một phản ứng trao đổi chất sử dụng các enzyme tự do hoặc enzym phức tạp để thay đổi cấu trúc của các hợp chất lạ. Nó có ưu điểm là điều kiện ôn hòa, tính chọn lọc mạnh, ít phụ phẩm, sạch và thân thiện với môi trường, giá thành rẻ. Tuy nhiên phương pháp này vẫn chưa đạt hiệu quả như mong đợi.

Hiện nay, phương pháp thủy phân bằng enzyme có ưu điểm là điều kiện phản ứng nhẹ, tính đặc hiệu mạnh, dễ kiểm soát phản ứng, khắc phục được những khuyết điểm của phương pháp điều chế isoquercitrin nêu trên. Wu Di và cộng sự đã sử dụng α-L-rhamnosidase do vi sinh vật tạo ra để biến đổi rutin, kết quả cho thấy hiệu suất của Isoquercitrin là 49,4% và độ tinh khiết của nó có thể đạt 98,3% sau khi tinh chế bằng sắc ký cột silica gel. Sun Guoxia và cộng sự đã sử dụng hesperidinase để thủy phân rutin điều chế isoquercitrin, và sử dụng chất lỏng ion để tăng sản lượng của isoquercitrin. Tỷ lệ chuyển hóa của sản phẩm cuối cùng đạt 99,27 ± 0,55%.

Pyridoxal phosphate là gì?

Dạng hoạt động sinh học của vitamin B6, pyridoxal phosphate (PLP), hoạt động như coenzyme trong khoảng 160 enzym khác nhau, chủ yếu tham gia vào chuyển hóa acid amin, carbohydrate và lipid và đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp hoặc dị hóa của một số chất dẫn truyền thần kinh.

Ngoài ra, PLP hoạt động như phân tử chống oxy hóa bằng cách phá huỷ các dạng oxy hoạt động (ROS) ( Ehrenshaft và cộng sự, 1999 ) và chống lại sự hình thành các sản phẩm cuối glycation tiên tiến (AGEs), các hợp chất gây độc gen liên quan đến tuổi già và bệnh đái tháo đường. Động vật có vú, khác với vi sinh vật, không có khả năng tổng hợp PLP nhưng chúng tái chế nó thông qua một con đường cứu vãn từ các vitamin B6 như pyridoxal, pyridoxamine và pyridoxine có trong thực phẩm.

Trong tế bào chất, pyridoxamine và pyridoxine được chuyển đổi thành các vitamin 5'-phosphoryl hóa bởi pyridoxal kinase, trong khi pyridoxine 5'-phosphate oxidase phụ thuộc flavin mononucleotide chuyển pyridoxine 5′‐phosphate và pyridoxamine-5-Phosphate thành PLP.

Sự thiếu hụt vitamin B6 có liên quan đến một số bệnh bao gồm tự kỷ, tâm thần phân liệt, Alzheimer, Parkinson, động kinh, hội chứng Down, đái tháo đường và ung thư.

Điều chế sản xuất pyridoxal phosphate

PLP được điều chế thông thường bằng cách phosphoryl hóa pyridoxal hoặc các dẫn xuất của nó, chẳng hạn như Schitf-base của nó hoặc bằng quá trình oxy hóa pyridoxine-S-phosphate hoặc pyridoxamine-S-phosphate.

Cơ chế hoạt động

Các enzym PLP xúc tác nhiều kiểu phản ứng khác nhau trên cơ chất là amin và acid amin. Bước đầu tiên và phổ biến trong tất cả các phản ứng xúc tác pyridoxal phosphat là hình thành chất trung gian aldimin bên ngoài với cơ chất.

Điều này xảy ra thông qua một loạt các bước trong đó nhóm amin chưa được proton hóa của chất nền phản ứng với Schiff-base đã được proton hóa, hình thành giữa chuỗi bên lysine ở vị trí hoạt động và nhóm aldehyde của PLP, tiếp theo là chuyển proton và tách thành Schiff-base giữa chất nền và PLP, chất trung gian aldimine bên ngoài. Tất cả các enzym phụ thuộc PLP đều có điểm chung là chất trung gian aldimine bên ngoài và chính từ chất trung gian này mà các loại phản ứng khác nhau được xúc tác bởi PLP sẽ khác nhau.

Sắt pyrophosphate là gì?

Sắt pyrophosphate (Ferric pyrophosphate) là một sản phẩm thay thế sắt. Công thức hóa học là Fe₄(P₂O₇)₃.

Bạn thường hấp thu sắt vào cơ thể từ thực phẩm bạn ăn. Sắt là một khoáng chất đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các tế bào hồng cầu, mang oxy từ phổi đến phần còn lại của cơ thể.

Sắt là một trong những nguyên tố vi lượng cần thiết cho dinh dưỡng của con người. Tuy chỉ chiếm 0,006% trọng lượng cơ thể, tức là một người trưởng thành chứa khoảng 4,0g sắt nhưng vô cùng quan trọng. Sắt trong cơ thể con người liên kết với protein và không có trạng thái tự do. Khoảng 3/4 lượng sắt được liên kết với O2 trong hồng cầu mang oxy đến các tế bào. 

Ngoài ra còn có myoglobin phân bố ở các cơ của toàn cơ thể, trong khi sắt dự trữ được ở gan, lá lách, tủy xương, cơ xương, niêm mạc ruột, thận và các mô khác dưới dạng ferritin và hemosiderin.

Tùy thuộc vào mức độ thiếu máu mà người bệnh sẽ có những dấu hiệu như:

• Mệt mỏi, chóng mặt, hoa mắt, giảm trí nhớ, chán ăn, đau ngực, khó thở nhất là khi gắng sức hoặc đi lại nhiều, hồi hộp, đánh trống ngực.
• Da xanh, niêm nhợt, móng tay khô dễ gãy, tóc khô xơ dễ rụng, mất kinh hoặc kinh nguyệt không đều.

Sắt tự do gây ra một số tác dụng phụ vì nó có thể xúc tác cho sự hình thành gốc tự do và quá trình peroxy hóa lipid cũng như sự hiện diện của các tương tác giữa sắt trong huyết tương. Sắt pyrophosphate là dạng không hòa tan, có thể nhẹ hơn trong đường tiêu hóa và có sinh khả dụng cao hơn.

Sắt pyrophosphate được sử dụng để điều trị tình trạng thiếu sắt ở những người mắc suy thận mạn đang chạy thận nhân tạo.

Thiếu sắt ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo xảy ra với tần suất lớn và do mất máu liên tục do máu bị ứ đọng trong quả lọc máu và đường lọc máu, thường xuyên phải lấy máu để xét nghiệm và một lượng mất máu qua đường tiêu hóa do hội chứng ure huyết cao.

Điều chế sản xuất Sắt pyrophosphate

Sắt (III) photphat, hay sắt pyrophosphate, là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức Fe(PO)(OH). Nó còn được gọi là sắt tetrapolyphosphate. Nó được tìm thấy tự nhiên trong một số loài tảo. Nó được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi và phân bón như một nguồn bổ sung sắt. Chất rắn kết tinh màu đen này hòa tan trong nước, rượu và glycerol. 

Cấu trúc monohydrate của nó (FePO·HO) được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X. Tứ diện PO nối với bát diện [FeO(OH)] trong khối monohydrat. Các cation được phối hợp riêng lẻ bởi hai nguyên tử oxi từ hai bát diện [FeO (OH)] lân cận. Chỉ có một loại FeO được phát hiện trong dung dịch trung tính. Sắt pyrophosphate có thể được điều chế bằng axit photphoric, natri cacbonat và oxit sắt (III).

Cũng như nhiều chất liên quan khác, nó có thể được tạo ra bằng cách oxi hóa FePO₄ bằng axit nitric: 3Na₂CO₃ + 3HNO₃ + 6FePO₄ 🡪  3NaNO₃ + 6Fe(NO3)₃ + 3H₂O. 

Sắt pyrophosphate là một loại muối sắt có trọng lượng phân tử thấp, có thể được sử dụng qua quá trình thẩm phân phúc mạc và đi vào máu sau khi đi qua màng lọc máu. Nó không cần xử lý đại thực bào vì không giống như các phức hợp sắt thông thường, nó chuyển sắt trực tiếp sang transferrin, cho phép nó tránh được sự tắc nghẽn của lưới nội mô. 

Nghiên cứu cho thấy rằng nó có thể cung cấp đủ chất sắt để thay thế lượng sắt bị mất đang diễn ra và duy trì mức Hb. Sắt pyrophosphate được chấp thuận của FDA vào năm 2015. Liệu pháp bổ sung sắt pyrophosphate không ảnh hưởng đến mức ferritin, điều này có thể là do nó không làm tăng lượng sắt dự trữ, gây ra tình trạng giảm nguy cơ quá tải sắt.

Cơ chế hoạt động

Chuyển hóa sắt toàn thân thường là một quá trình được điều hòa chặt chẽ, chủ yếu được thúc đẩy bởi sự kiểm soát cơ chế hấp thu sắt và sự phân phối sắt giữa các cơ quan và mô. Hepcidin làm giảm sự hấp thu sắt qua niêm mạc tá tràng và vận chuyển sắt đến transferrin từ cơ thể dự trữ bằng cách làm bất hoạt chất sắt tế bào ferroportin. Hepcidin tăng cao hạn chế việc xuất khẩu sắt từ quá trình tái chế hồng cầu già trong đại thực bào và giải phóng sắt dự trữ từ tế bào gan. Hepcidin tuần hoàn cũng tăng lên do viêm cũng như suy thận do giảm độ thanh thải.

Việc sử dụng sắt pyrophosphate dựa trên sự hình thành phức tạp mạnh mẽ giữa sắt và pyrophosphate. Ngoài ra, khả năng của pyrophosphate kích hoạt quá trình loại bỏ sắt khỏi transferrin, tăng cường vận chuyển sắt từ transferrin sang ferritin và thúc đẩy trao đổi sắt giữa các phân tử transferrin. Những đặc tính này làm cho nó trở thành một hợp chất rất thích hợp để dùng qua đường tiêm truyền, đưa sắt vào tuần hoàn và kết hợp với huyết sắc tố trong huyết tương.

Potassium Laureth Phosphate là gì?

Potassium Laureth Phosphate có tên gọi khác là Kali Laureth Phosphate. Potassium Laureth Phosphate là muối kali của hỗn hợp các este photphat của rượu lauryl đã oxy hóa với giá trị etoxy hóa trung bình từ 1 đến 3. Potassium Laureth Phosphate có công thức hóa học là C12H25K2O4P.

Potassium Laureth Phosphate tồn tại dạng chất lỏng dạng sệt màu trắng đục hoặc trong mờ với một lượng nhỏ tinh thể vẩy phosphate.

Điều chế sản xuất Potassium Laureth Phosphate như thế nào?

Alkyl phosphate có thể được điều chế bằng phản ứng của rượu béo với axit polyphosphoric để tạo ra alkyl phosphat tương ứng.

Thành phần phân tử ion trong công thức hay gặp nhất là muối của natri (sodium salts), sau đó là potassium.

Tùy vị trí gắn nhóm phosphate ta có các sản phẩm cụ thể như sau: Kali Laureth-2 Phosphate; Kali Laureth-3 Phosphate; Kali Laureth-4 Phosphate; Kali Laureth-7 Phosphate; Kali Laureth-8 Phosphate; Kali Laureth-10 Phosphate;

Cơ chế hoạt động Potassium Laureth Phosphate là gì?

Chất nhũ hóa chứa cả đầu ưa nước và ưa dầu. Khi bổ sung vào hệ dầu nước, phần đầu ưa dầu bao quanh giọt dầu, và phần ưa nước kết hợp với nước (hệ nước dầu ngược lại). Nhờ nguyên lý này, chất nhũ hóa sẽ làm giảm sự phân tách giữa dầu và nước, tạo lớp bảo vệ quanh pha dầu và giúp các giọt dầu đều và ngăn chúng đọng trở lại.

Trong mỹ phẩm, hệ nước trong dầu (W/O) là hệ nhũ tương cơ bản. Trong hệ nhũ tương này, dầu bao quanh nước, dầu tác động lên da trước sau đó đến nước, cả hai đều được hấp thụ vào da.

Tannic acid là gì?

Tannic acid là dạng đặc biệt của tanin, một loại polyphenol. Tannic acid có tính axit yếu do sự hiện diện của một số nhóm chức phenol. Tannic acid thường được tìm thấy trong mô thực vật của một số loại cây như hồng, trà, cà phê, lựu,... Những cây này khi chưa trưởng thành đều chứa hàm lượng tannic acid rất cao. 

Tannic acid có cấu trúc rất phức tạp, sau khi thủy phân thường tạo ra glucose, axit gallic hoặc các axit polyphenolic khác. Tanin có vị đắng, đặc tính làm se, bảo vệ tránh côn trùng. 

Thời xa xưa, tannic acid đã được dùng kết hợp cùng than hoạt tính và oxit magiê trong thuốc giải độc phổ rộng, mang lại tác dụng hấp thụ chất độc tốt hơn bất kỳ thành phần nào. Tuy nhiên, ngày nay người ta phát hiện than hoạt tính sau khi ngâm axit tannic ít nhiều làm bất hoạt nó, sự kết hợp vì thế cũng trở nên kém hiệu quả.

Nhiều người dùng thuật ngữ tannic acid và tanin để thay thế cho nhau, tuy nhiên chúng không hoàn toàn là một mà có những điểm khác nhau. Cụ thể, tannic acid là một hình thức cụ thể của tanin thương mại, được tạo thành từ một hỗn hợp của các hợp chất thực vật. Còn tanin là một nhóm polyphenol. Sự khác biệt chính giữa hai thành phần này là tanin là một loại phân tử hữu cơ xuất hiện trong các mô thực vật, trong khi tannic acid là một loại tanin và có tính axit yếu.

Tannic acid là thành phần quen mặt trong nhiều mỹ phẩm chăm sóc da, đặc biệt cho vùng da mụn, bỏng hay bọng mắt. Hợp chất này xuất hiện trong toner, kem chống nắng, kem dưỡng ẩm, kem trị mụn, kem tan bọng mắt,…

Điều chế và sản xuất Tannic acid

Tannic acid thương mại có công thức hóa học C76H52O46, thường được chiết xuất từ nhiều nguồn, như vỏ quả Tara (Caesalpinia spinosa), mật ong từ Rhus semialata hoặc Quercus infectoria hoặc lá sumac Sicilia (Rhus coriaria). 

Cơ chế hoạt động

Tannic acid là nằm trong nhóm polyphenol, hoạt động yếu và có khả năng liên kết vững chắc với các protein và những hợp chất cao phân tử như amino axit hay alkaloid.

Pyridoxal là gì?

Pyridoxal (vitamin B6) là một thuật ngữ chung dùng để chỉ sáu hợp chất có thể chuyển đổi lẫn nhau, có chung cấu trúc 2-metyl-3-hydroxypyridine với các nhóm thế thay đổi ở vị trí C4 và C5, tức là pyridoxal, pyridoxamine, pyridoxine và các este phosphat tương ứng pyridoxal-5′-phosphate (PLP), pyridoxamine-5′-phosphate và pyridoxine-5′-phosphate.Trong đó, pyridoxal 5'-phosphate (PLP) là dạng hoạt động sinh học nhất và được sử dụng làm đồng yếu tố cho nhiều phản ứng enzym quan trọng.

Điều chế sản xuất Pyridoxal

Cho đến ngày nay, các vitamin B6 được tổng hợp hoàn toàn về mặt hóa học bằng cách sử dụng các hóa chất độc hại và đắt tiền.

Cơ chế hoạt động của Pyridoxal

Vitamin B6 ở dạng PLP, đóng vai trò chính hoạt động như một đồng yếu tố cho một số lượng lớn các enzym thiết yếu. Các enzym phụ thuộc PLP này xúc tác hơn 140 phản ứng enzym riêng biệt. Điều này nhấn mạnh sự đa dạng của các phản ứng hóa học mà các enzym phụ thuộc PLP thúc đẩy trong các sinh vật và một lần nữa cho thấy tầm quan trọng của vitamin B6.

Nhiều enzym phụ thuộc PLP xúc tác các bước quan trọng trong quá trình chuyển hóa acid amin, như đồng xúc tác quá trình chuyển hóa, tạo racemization, khử cacboxyl và các phản ứng loại bỏ α, β. Ví dụ, transaminase làm trung gian chuyển đổi các α- ketoacid thành acid amin và racemase acid amin tạo ra các D-amino acid từ các L-amino acid.

Một vị trí hoạt động khác của các enzym phụ thuộc PLP là chuyển hóa acid béo. Enzyme δ-6-desaturase (EC 1.14.19.3) xúc tác tổng hợp các acid béo không bão hòa quan trọng bằng cách khử bão hòa acid linolic và acid γ-linolenic.

Bên cạnh những vai trò này, PLP cũng đại diện cho một yếu tố đồng yếu tố quan trọng đối với sự phân hủy của carbohydrate dự trữ, chẳng hạn như glycogen. Glycogen phosphorylase phụ thuộc PLP (EC 2.4.1.1) làm trung gian phân hủy glycogen bằng cách giải phóng glucose từ glycogen.

Hơn nữa, hai enzym phụ thuộc PLP tham gia vào quá trình hình thành hemoglobin và sinh tổng hợp chất diệp lục. Ở động vật có vú và chim, axit δ-aminolevulinic được tổng hợp bằng hoạt động của enzym tổng hợp axit δ-aminolevulinic (EC 2.3.1.37) và ở thực vật và tảo nhờ hoạt động của glutamate-1-semialdehyde 2,1-aminomutase (EC 5.4.3.8).

Ngoài ra, ở thực vật, quá trình sinh tổng hợp phytohormone ethylene được kiểm soát bởi sự tổng hợp tiền chất 1-aminocyclopropane-1-carboxylic axit từ S -adenosylmethionine bởi các tổng hợp 1-aminocyclopropane-1-carboxylate phụ thuộc PLP (EC 4.4.1.14).

Ngoài chức năng như một đồng yếu tố cho các enzym phụ thuộc PLP, vitamin B6 còn được cho là hoạt động trực tiếp như một chất bảo vệ chống lại các loại oxy phản ứng, chẳng hạn như oxy đơn.

Trong khi nấm, thực vật, vi sinh vật cổ và hầu hết các vi khuẩn có khả năng tổng hợp vitamin B6 thì hầu hết các loài động vật, bao gồm cả con người, lại thiếu khả năng này và phải dựa vào nguồn cung cấp vitamin B6 từ bên ngoài.

Silica là gì?

Silica là hợp chất hóa học có tên gọi khác là Dioxide silic, một oxide của Silic có công thức hóa học là SiO2. Silica có hai dạng cấu trúc: Vi tinh thể và vô định hình. Trong tự nhiên Silica tồn tại chủ yếu ở dạng tinh thể hoặc vi tinh thể, có thể được tìm thấy trong thạch anh, Triđimit, Cristobalit, Cancedoan, đá mã não. Một số dạng Silica có cấu trúc tinh thể như Coesit và Stishovit được tạo ra ở áp suất và nhiệt độ cao. Trong khi đó, Silica tổng hợp nhân tạo được tạo ra ở dạng bột hoặc dạng keo và có cấu trúc vô định hình (silica colloidal).

Silica dạng kết tinh rất có hại cho sức khỏe con người nếu hít phải. Đây là một chất gây độc cho hệ hô hấp, cơ xương và hệ miễn dịch và đã có bằng chứng rõ ràng về việc gây nên bệnh ung thư.

Tuy nhiên, trong lĩnh vực làm đẹp, Silica được dùng trong các sản phẩm mỹ phẩm là Silica có cấu trúc vô định hình nên an toàn khi sử dụng. Loại Silica phổ biến nhất trong các sản phẩm làm đẹp là Hydrated silica (còn gọi là Silicon dioxide). Silica ngậm nước có thêm các nguyên tử nước gắn vào Silica. Đây là một loại bột hình cầu rắn không tiếp xúc với phổi như Silica kết tinh.

Điều chế sản xuất

Silica có thể được điều chế thành nhiều dạng khác nhau như Silica gel, Silica khói, Aerogel, Xerogel, Silica keo... Dù Silica xuất hiện nhiều trong tự nhiên nhưng người ta cũng có thể điều chế chất này theo nhiều phương pháp:

• Silic phản ứng với Oxy ở nhiệt độ cao: Phương pháp này thường được áp dụng để phủ lớp SiO2 trên bề mặt Silic.
• Phương pháp phun khói: Thủy phân Silic halogel ở nhiệt độ cao với Oxy và Hydro.
• Phương pháp kết tủa: Cho thủy tinh lỏng phản ứng với một acid vô cơ.
• Phương pháp sol-gel: Thủy phân một alkoxysilan với xúc tác base hoặc acid.

Cơ chế hoạt động

Silica có thể tác dụng với kiềm và Oxide base tạo thành muối Silicat ở nhiệt độ cao, phản ứng với Acid flohidric (HF) nhưng không phản ứng được với nước.

Propanediol là gì?

Propanediol (hay 1,3-propanediol) là một glycol, công thức hóa học là C3H8O2. Propanediol tồn tại ở dạng lỏng, trong suốt, có mùi đặc trưng nhẹ, tan trong nước.

Là chất giữ ẩm tự nhiên cho da, Propanediol có khả năng thúc đẩy hoạt động của chất bảo quản trong công thức mỹ phẩm, làm giảm bớt lượng chất bảo quản. 

Propanediol được sản xuất bằng công nghệ lên men từ đường ngô. Nhờ khá nhạy bén và hoạt động ổn định bền vững trong đa dạng điều kiện môi trường, Propanediol được dùng thay thế các loại chất glycols có nguồn gốc từ dầu mỏ không tốt cho da (chẳng hạn như propylene glycol, butylenes glycol hoặc glycerin trong công thức). 

Chúng ta dễ dàng tìm thấy propanediol trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân: Kem dưỡng da, sữa rửa mặt, toner và các sản phẩm khác. Trong chăm sóc da, propanediol hoạt động như một dung môi, chất giữ ẩm, chất làm mềm.

Điều chế sản xuất Propanediol

Propylene glycol là một sản phẩm tổng hợp thu được từ quá trình hydrat hóa propylene oxide từ các sản phẩm dầu mỏ.

Propanediol có thể được sản xuất từ ​​propylene oxide nhưng phương pháp sản xuất tự nhiên từ ngô đang được ưu tiên ở những công ty sản xuất mỹ phẩm sạch.

Quy trình sản xuất từ ngô như sau: Thu hoạch và làm khô hạt ngô, sau đó để vỏ ngô mềm hơn người ta đem ngâm chúng vào nước ấm/acid nhẹ. Tiếp theo sẽ tiến hành tách tinh bột ra khỏi protein, đường thu được từ bột protein chính là nguyên liệu thô của propanediol. Cuối cùng, thêm vi sinh vật vào propanediol thô. Quá trình lên men kết thúc, propanediol được tinh chế và tinh luyện.

So với quy trình hóa dầu thông thường thì sản xuất propanediol từ ngô có hiệu quả năng lượng cao hơn, không gây hại môi trường. Ngoài ra, quy trình này cũng ít tốn kém chi phí vận hành hơn, tính bền vững cũng cao hơn do nguyên liệu ngô có thể tái tạo dễ dàng.

Silicone là gì?

Silicone là một loại polyme tổng hợp, có tên rút ngắn từ từ “silicoketone”. Silicone bao gồm một sườn silicon - oxy và các nguyên tố khác bao gồm các nhóm hydrogen hoặc hydrocarbon gắn liền với nguyên tử silicon. Do có độ bền cao, ổn định và dễ sản xuất vì vậy silicone được ứng dụng rộng rãi và tìm thấy trong nhiều vật dụng hàng ngày,  đặc biệt trong y tế, điều chế chất bịt kín, chất kết dính, dụng cụ nấu ăn, dùng trong thiết bị cách nhiệt và cách điện...

Công thức hóa học của Silicone

Đặc biệt, trong ngành công nghiệp làm đẹp, Silicone là thành phần hầu như có mặt trong tất cả các loại sản phẩm chăm sóc da. Nhờ đặc tính cảm quan và khả năng làm mềm cao hơn nhiều thành phần mỹ phẩm thông thường mà Silicone được khá ưa chuộng.

Thành phần Silicone có trong mỹ phẩm dưỡng da, kem nền, kem chống nắng như dimethicone, cyclomethicone và dimethiconol tạo ra sự mịn màng, căng mướt cho làn da nhưng không khiến da tiết nhờn và dầu, đồng thời, cải thiện cảm giác khó chịu do các thành phần khác gây ra. Dimethicone, cyclomethicone và dimethiconol phân tử lượng lớn sẽ tạo thành màng chống thấm nước trên da, có thể giúp kéo dài tác dụng chăm sóc da hoặc chống nắng.

Silicone là thành phần quen thuốc trong nhiều loại mỹ phẩm

Ngoài ra, Silicone còn chứa dimethicone copolyol - thành phần có mặt trong nhiều sản phẩm chăm sóc tóc, giúp giảm tình trạng khô và xơ rối ở tóc. Theo nghiên cứu, sản phẩm chăm sóc tóc chứa Silicone có thể giúp tăng cường độ bóng mượt của tóc lên 4 lần, tăng sự mềm mại, dễ chải và tạo lớp màng bảo vệ quanh sợi tóc bị hư tổn.

Silicone có 4 loại cơ bản:

• Silicone lỏng: Silicone lỏng hay còn được gọi là dầu Silicone thường dùng để làm chất bôi trơn, phụ gia sơn, là các thành phần trong mỹ phẩm.

• Silicone gel: Silicone gel là một dạng silicone lỏng được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm, ứng dụng trong y tế, dụng cụ nấu ăn. Ngoài ra, silicone gel này còn được sử dụng phổ biến trong các cuộc phẫu thuật thẩm mỹ để nâng ngực.

• Silicone đàn hồi: Silicone đàn hồi (hay còn gọi là cao su silicone) được dùng như chất cách điện để hàn trong các phương tiện hàng không vũ trụ. Trong ngành y tế, Silicone cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm chăm sóc sức khỏe như găng tay tẩy da chết, cốc nguyệt san, máy rửa mặt, máy hút sữa.

• Silicone nhựa: Silicone nhựa được dùng trong các lớp phủ chịu nhiệt cũng như các vật liệu chống chịu thời tiết hay thậm chí dùng để trám những lỗ thủng nhỏ trên mái nhà, các vật dụng khác trong gia đình.

Thành phần chính của Silicone

• Silicone lỏng: Dimethicone, Aminodimethicone , Dimethicone copolyol

• Silicone đàn hồi: Dimethiconol, Dimethicone

• Silicone gel: Vinyl dimethicone crosspolymer, Dimethicone crosspolymer

• Silicone nhựa: Trimethysiloxysilicate, Polypropylsilsesquioxane, Polymethylsilsesquioxane

Điều chế sản xuất Silicone

Trong công nghiệp

Silicone được sản xuất bằng cách đun nóng silica và carbon trong lò điện hồ quang, trong đó sử dụng các điện cực carbon.

Phản ứng hóa học xảy ra trong lò điện:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

2SiC + SiO2 → 3Si + 2CO

Điều chế Silicone siêu tinh khiết

Dạng điều chế này khá phổ biến và được thực hiện bằng cách nhiệt phân trichlorosilane cực kỳ tinh khiết trong khí hydrogan và bằng quá trình vùng nổi chân không.

Cơ chế hoạt động của Silicone

Như đã nói ở trên, Silicone chứa dimethicone copolyol – thành phần có trong các sản phẩm chăm sóc tóc có khả năng dưỡng nhẹ do hòa tan trong nước và mức độ bám dính thấp, làm giảm tính kích ứng mắt. Khác với các loại dầu gội và các sản phẩm tương tự có chứa diện hoạt anion, dimethicone hay dimethiconol dạng phân tử lượng lớn không tan trong nước, bám dính tốt do có ái lực với bề mặt tích điện âm của tóc nên hiệu lực cũng cao hơn.

Ngoài ra, chất nhũ hóa Silicone cho phép silicone dạng độ nhớt thấp liên tục kết hợp với các thành phần phân cực như nước và glycerin, giúp cho việc bào chế các loại sữa rửa mặt tạo bọt, làm sạch da để giúp loại bỏ bụi bẩn mà không tạo cảm giác châm chích.

Sulfur trong mỹ phẩm là gì?

Sulfur (lưu huỳnh) là nguyên tố tự nhiên có sẵn rất phong phú tại các vùng núi lửa và có thể được tìm thấy ở dạng đơn chất hay trong các khoáng chất sulfur và sulfate có màu vàng chanh. 

Lưu huỳnh tinh khiết cũng có mặt trong các khoáng chất khác như thạch cao, muối Epsom. Acid sulfuric (H2SO4) là dạng được sử dụng phổ biến nhất của sulfur.

Theo nghiên cứu, ngay từ thời xa xưa, sulfur đã được sử dụng điều trị các vấn đề liên quan đến làn da như viêm da, gàu, rosacea và mụn cóc…

Người La Mã đã biết tắm trong nước ấm chứa lưu huỳnh để chữa các loại mụn ngứa, hay người Ai Cập cổ đại đã dùng lưu huỳnh để tạo ra loại thuốc bôi điều trị bệnh chàm. Thậm chí, từ hơn 2000 năm trước, giới y học cổ truyền Trung Quốc đã tìm thấy sulfur và đưa vào làm thuốc mỡ chăm sóc da. Vào thời Trung cổ, việc đắp mặt nạ lưu huỳnh giúp làm trắng da, giảm thâm nám cũng đã rất phổ biến.

Ngày nay, trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, loại khoáng chất này vẫn thường được đưa vào công thức các thành phần điều chế sản phẩm chăm sóc da, đặc biệt là trong sản phẩm đặc trị mụn trứng cá.

Tuy nhiên, tùy thuộc vào tình trạng mụn của da mà nồng độ sulfur thường dùng trong mỹ phẩm sẽ có liều lượng phù hợp.

Cơ chế hoạt động của Sulfur khi trị mụn

Trong điều trị mụn trứng cá, sulfur có cơ chế hoạt động tương tự benzoyl peroxide và axit salicylic. Tuy nhiên, sulfur thường được ưa chuộng cho người có làn da nhạy cảm vì hoạt chất này tác động nhẹ nhàng trên da hơn.

Sulfur có cơ chế làm giảm dầu thừa cũng như làm dịu vết mụn đỏ. Thành phần này tác động làm khô lớp tế bào da trên cùng, thúc đẩy lớp biểu bì khô lại và bong tróc theo cách sau đây:

• Làm khô bề mặt da, loại bỏ dầu thừa, giảm độ bóng dầu trên da.

• Tiếp theo, sulfur sẽ làm da bong tróc, tẩy đi lớp tế bào chết giúp cho lỗ chân lông được sạch sẽ, thông thoáng hơn. Đồng thời, mụn cũng khô và bong ra theo lớp da trên cùng.

• Nhờ đặc tính kháng viêm, kháng khuẩn, lưu huỳnh còn loại bỏ vi khuẩn mụn nằm ẩn sâu trong lỗ chân lông, hiệu quả ngăn ngừa mụn hình thành trở lại. Đó là lý do vì sao lưu huỳnh thích hợp để điều trị mụn mủ, mụn bọc, mụn viêm, trong khi BHA và AHA hiệu quả dùng điều trị mụn đầu trắng, đầu đen.

Stearyl Alcohol là gì?

Stearyl Alcohol (hay octadecyl alcohol hoặc 1-octadecanol) là một chất hữu cơ thuộc nhóm cồn béo.

Stearyl Alcohol được tìm thấy trong dầu dừa, dầu cọ, bơ hạt mỡ, cacao… và thường dùng cho mục đích làm mềm, nhũ hóa và làm đặc trong các sản phẩm chăm sóc da. Stearyl Alcohol tồn tại ở dạng hạt trắng/vảy. Hợp chất này không tan trong nước.

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã kiểm tra sự an toàn của Stearyl Alcohol và cho phép được sử dụng làm phụ gia đa năng bổ sung trực tiếp vào thực phẩm.

Điều chế sản xuất Stearyl Alcohol

Stearyl Alcohol có nguồn gốc từ axit stearic - một loại axit béo bão hòa tự nhiên. Người ta có thể điều chế Stearyl Alcohol thông qua quá trình hydro hóa với các chất xúc tác.

Sucrose là gì?

Sucrose còn được gọi là saccharose, là sản phẩm được tách ra từ cây mía và củ cải. Quy trình tiếp theo sẽ tiến hành làm tinh khiết và kết tinh, có vai trò cung cấp năng lượng cho cơ thể, có nhiều trong mía. Ở một số loại thực vật tự nhiên khác như thốt nốt, mật ong, trong một số loại trái cây người ta cũng tìm thấy sucrose. Nguồn gốc hình thành sucrose từ trong thực vật chứ không phải từ các sinh vật khác.

Sucrose là một disaccarit được tạo thành từ một là glucose và fructose. Cả hai loại đường liên kết với nhau bởi liên kết 1,2 glucoside. Sucrose còn có nhiều tên gọi khác nhau: Sucroza, saccarôzơ, đường kính, đường thốt nốt, đường mía, đường ăn, đường phèn, đường cát, sucrose pure,…

Công thức hóa học của Sucrose là C12H22O11.

Cấu tạo phân tử

Trong phân tử sucrose gốc – glucose và gốc – fructose liên kết với nhau qua nguyên tử O giữa C1 của glucose và C2 của fructose (C1 – O – C2).

Không còn nhóm OH hemiaxetal không có khả năng mở vòng.

Điều chế sản xuất

Vì sucrose có đột ngọt cao nên dùng làm chất tạo ngọt thực phẩm phổ biến nhất các tổ hợp của các thành phần chức năng. Có nơi người ta đã thay thế nó bằng các chất tạo ngọt khác như các si-rô fructose như ở Mỹ.

Loại đường được đánh giá là quan trọng nhất chính là sucrose, trong thực vật và có thể tìm thấy trong nhựa libe. Loại đường này được tách ra từ mía đường hay củ cải đường quy trình sau đó là làm tinh khiết và kết tinh. Ngoài ra việc sản xuất sucrose ở quy mô thương mại khác còn có lúa mì ngọt, Acer saccharum và thốt nốt (Borassus spp.).

Trong chế biến thực phẩm, sucrose do nó vừa là chất tạo ngọt vừa là chất dinh dưỡng. Sucrose là thành phần quan trọng trong nhiều loại thực phẩm như bánh bích quy, kẹo ngọt, kem và nước trái cây, hỗ trợ trong bảo quản thực phẩm.

Cơ chế hoạt động

Sacrosidase là một [beta]-fructofuranoside fructohydrolase thủy phân sucrose. Không giống như sucename-isomaltase ở ruột người, sucrose không có hoạt tính với oligosacarit chứa 1,6 liên kết glucosyl.

Sucrose là 1 disaccharide nên nó phải được chia nhỏ trước khi cơ thể tiêu hóa. Nhờ enzym trong miệng phân hủy 1 phần đường sucrose thành glucose và fructose. Việc tiêu hóa đường chủ yếu được diễn ra ở ruột non. Khi Enzyme sucrase được tiết ra bởi lớp niêm mạc ruột non sẽ giúp phân tách sucrose thành glucose, fructose và hấp thụ vào máu.