Ceteareth-20 là gì?

Ceteareth-20 hay còn gọi là Eumulgin B2, có dạng hạt màu trắng trong, không mùi, gồm hai chất nền là Cetyl Alcohol và Stearyl Alcohol, đều có nguồn gốc tự nhiên từ dầu dừa. Có tổng cộng 32 loại thành phần Ceteareth khác nhau. Con số phía sau Ceteareth thể hiện số đơn vị Ethylene oxide lặp lại trung bình trong phân tử.

Đây là ete của rượu béo bão hòa mạch dài, thường được sử dụng kết hợp với các rượu khác và các axit béo, được sử dụng trong những sản phẩm cần tạo gel và có độ đặc nhất định và giúp các thành phần khác hòa tan trong hỗn hợp nền. Nó cũng hoạt động như một chất ổn định không ion trong dầu trong nước nhũ tương. Ngoài đặc tính nhũ hóa, Ceteareth-20 còn là chất hoạt động bề mặt và chất làm mềm. Với những công dụng trên, Ceteareth-20 được ứng dụng phổ biến trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc da. 

Tuy chất này bị nghi ngờ có chứa thành phần 1,4-dioxane trong công thức nhưng không có bằng chứng nào chứng minh cho điều này vì quá trình sản xuất Ceteareth-20 vô cùng nghiêm ngặt. Trong quy trình điều chế mỹ phẩm, Ceteareth-20 được làm nóng đến 60 – 70 độ C trong giai đoạn đầu, đảm bảo Ceteareth-20 được hòa tan hoàn toàn để giảm thiểu rủi ro về độ hạt trong công thức cuối cùng.

Điều chế sản xuất 

Nhóm các chất Ceteareth là thành phần được tổng hợp thông qua quá trình Ethoxyl hóa, một phản ứng hóa học trong đó Ethylene oxide được thêm vào chất nền.

Cơ chế hoạt động

Ceteareth-20 là một thành phần nhũ hóa thông thường có khả năng kết hợp các thành phần ưa dầu và ưa nước với nhau, ổn định và làm đặc kết cấu sản phẩm.

Về mặt hóa học, Ceteareth-20 được tổng hợp từ quá trình Ethoxyl hóa. Một số Ethylene oxide được thêm vào cồn béo để tăng khả năng tan trong nước của phân tử. Kết quả là cồn béo chủ yếu tan trong dầu được chuyển thành phân tử nhũ hóa có thể tan cả trong nước và dầu. Phần số trong tên của Ceteareth cho biết lượng phân tử Ethylene oxide trung bình được thêm vào và 20 là một con số ổn, tạo nên chất nhũ hóa tốt.

Sunflower oil là gì?

Sunflower oil (hay còn gọi dầu hạt hướng dương, dầu hướng dương) chứa hàm lượng axit linoleic 60% (trung bình) có khả năng giúp bổ sung, tăng cường và làm dịu da. Bên cạnh đó, dầu hướng dương còn chứa các axit béo có lợi khác bao gồm oleic, palmitic, stearic và một lượng nhỏ axit linolenic omega-3. Đây đều là những chất cần thiết cho sức khỏe của làn da. 

Sunflower oil mang lại nhiều tác dụng cho mọi làn da, đặc biệt thích hợp đối với làn da khô, da mất nước hoặc làn da bị tổn thương do môi trường. Hàm lượng axit linoleic trong dầu hướng dương giúp da tổng hợp lipid (chất béo), trong đó có ceramides; đồng thời còn giúp sửa chữa hàng rào của nó và dẫn đến làn da mịn màng, khỏe mạnh hơn.

Ngoài ra, từ lâu các nhà sản xuất còn dùng sunflower oil để giảm các dấu hiệu căng thẳng hoặc kích ứng da. Các trường hợp trẻ sơ sinh bị viêm da dị ứng thì dầu hướng dương bôi có thể được dùng thay thế cho các loại steroid tại chỗ để kiểm soát chứng rối loạn da này.

Có thể nói, dầu hướng dương là nguồn cung cấp vitamin E tuyệt vời, giàu chất dinh dưỡng lẫn chất chống oxy hóa. Các vấn đề chăm sóc da như mụn trứng cá, viêm, đỏ và kích ứng da đều có thể được giải quyết bằng loại dầu này

Sunflower oil tinh luyện có màu trong, hơi ngả sang màu hổ phách, vị trung tính và mùi hơi béo. Các chất béo trung tính trong dầu hướng dương có tỷ lệ khác nhau, cụ thể:

• Axit linoleic (omega-6 không bão hòa đa) chiếm 59%;

• Axit oleic (omega-9 không bão hòa đơn) chiếm 30%;

• Axit stearic (bão hòa) chiếm 6%;

• Axit palmitic (bão hòa) chiếm 5%.

Ngoài ra, sunflower oil còn chứa các thành phần khác bao gồm polyphenol, terpenoids, squalene và lượng lớn vitamin E. Có thể phân loại sunflower oil như sau:

• Loại dầu hướng dương tinh luyện: Được sản xuất bằng cách chiết xuất dung môi, khử keo và tẩy trắng nên làm cho dầu có tính chất ổn định và thích hợp cho việc nấu ở nhiệt độ cao. Đáng chú là với loại tinh luyện này, một số chất dinh dưỡng, hương vị và màu sắc sẽ giảm. Khi gặp nhiệt độ cao, một số axit béo không bão hòa đa thậm chí chuyển hóa thành chất béo chuyển hóa.

• Loại dầu hướng dương chưa tinh luyện: So với loại đã tinh luyện thì loại dầu này dễ bị oxy hóa, kém bền nhiệt hơn nhưng ưu điểm là giữ lại được nhiều chất dinh dưỡng, hương vị và màu sắc ban đầu.

Điều chế sản xuất 

Người ta dùng phương pháp ép trực tiếp hoặc sử dụng dung môi hóa học để sản xuất ra sunflower oil từ hạt của loài hoa hướng dương. Điểm bốc khói của dầu hướng dương là 225 độ C, thấp hơn so với dầu đậu nành. 

Potassium Hydroxide là gì?

Potassium hydroxide là một hợp chất vô cơ có công thức KOH. Hợp chất này có thể được tìm thấy ở dạng tinh khiết bằng phản ứng của natri hydroxit với kali không tinh khiết. Potassium hydroxide thường được sử dụng thay thế Natri hydroxit trong nhiều ứng dụng; tuy nhiên, Natri hydroxit được ưa chuộng hơn vì chi phí thấp hơn.

Dù rằng tốn kém, nhưng Potassium hydroxide lại có rất nhiều ứng dụng không thể thiếu trong đời sống như: Sản xuất phân bón chứa kali, nguyên liệu chính trong sản xuất dầu diesel sinh học, dung dịch làm thuốc nhuộm vải, len sợi; xử lý da động vật phục vụ cho công nghệ thuộc da;... Đặc biệt, Potassium hydroxide được dùng phổ biến trong ngành mỹ phẩm với công dụng chính là làm trương nở carbomer và trung hòa độ pH.

Potassium hydroxide là tiền thân của phần lớn các loại xà phòng mềm, lỏng. Nhưng chất này cũng có thể được sử dụng trong công thức của sản phẩm tắm, sản phẩm làm sạch, dầu gội, sản phẩm cạo râu, thuốc làm rụng lông, sản phẩm chăm sóc da và sản phẩm chống nắng, nước hoa, bột chân, thuốc nhuộm tóc màu, trang điểm, sản phẩm làm móng, sản phẩm làm sạch cá nhân.

Điều chế sản xuất Potassium Hydroxide

Cho Natri Hydroxide phản ứng với Kali không tinh khiết sẽ tạo ta Potassium hydroxide ở dạng tinh khiết. So với Natri hidroxit, quá trình điều chế ra Kali hidroxit tốn kém hơn nhiều.

Các phương pháp sản xuất:

• Phương trình điện phân dung dịch Kali clorua:

2H2O + 2KCl → 2KOH + H2 + Cl2

Quá trình sản xuất này ít khi được áp dụng do tốn nhiều chi phí và không đem lại hiệu quả cao. Do đó, người ta thường sử dụng phương pháp sản xuất sau đây để đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn.

• Sản xuất từ Kali format như sau:

2KCOOH + 2Ca(OH)2 + O2 → 2KOH + 2CaCO3+ 2H2O

Cơ chế hoạt động của Potassium Hydroxide

Potassium Hydroxide trung hòa độ pH của dung dịch chứa nó trong quá trình gia công mỹ phẩm nhưng không làm ảnh hưởng đến bất cứ thành phần nào cũng không gây ra phản ứng hóa học nào. Hòa tan hoàn toàn Potassium Hydroxide vào dung dịch không gây ảnh hưởng đến khối lượng.

Sodium hydroxide là gì?

Sodium hydroxide là một hợp chất vô cơ, có tên gọi khác là Natri hydroxide, xút ăn da, kiềm ăn da, Natri hydrat, dung dịch kiềm, soda ăn mòn, soda kiềm. Công thức hóa học của chất này là NaOH.

Ở nhiệt độ phòng, Sodium hydroxide là chất rắn không mùi kết tinh màu trắng có khả năng hút ẩm từ không khí. Khi hòa tan trong nước hoặc trung hòa bằng acid, Sodium hydroxide giải phóng một lượng nhiệt đáng kể, có thể đủ để đốt cháy các vật liệu dễ cháy. Đây là chất có tính ăn mòn cao.

Điều chế sản xuất 

Dây chuyền điều chế Sodium hydroxide dựa trên phản ứng điện phân nước muối. Trong quá trình này, muối NaCl sẽ được điện phân thành Clo nguyên tố, dung dịch Sodium hydroxide và hidro nguyên tố.

Cơ chế hoạt động

Do tính kiềm ở mức độ cao, Sodium hydroxide trong dung dịch nước trực tiếp gây ra sự phá vỡ liên kết trong protein (đặc biệt là cầu nối disulfua). Tóc và móng tay bị phân hủy sau 20 giờ tiếp xúc trực tiếp với Sodium hydroxide ở các giá trị pH cao hơn 9,2.

Sodium hydroxide có tác dụng làm rụng lông đã được báo cáo sau khi vô tình tiếp xúc với các dung dịch tại nơi làm việc. Việc phá vỡ các liên kết trong protein có thể dẫn đến hoại tử nghiêm trọng tại vị trí ứng dụng. Mức độ ăn mòn phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc với mô và nồng độ Sodium hydroxide.

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.

Sodium PCA là gì?

Sodium PCA là muối của pyrrolidone carbonic acid (còn được gọi là acid pyroglutamic) - một loại axit glutamic có cấu trúc hóa học chứa vòng lactam. 

Sodium PCA là thành phần cấp ẩm tự nhiên bề mặt da, đồng thời là nguồn dẫn nước cho các tế bào bên trong. Sodium PCA được đánh giá rất cao ở khả năng hút ẩm khi hiệu quả hơn thành phần Glycerin đến 1.5 lần. Chính vì vậy, Sodium PCA rất được chuộng sử dụng trong công thức mỹ phẩm.

Năm 1882, chính nhà hóa học Haitinger là người đầu tiên tìm ra Sodium PCA. Ông phát hiện rằng khi được làm nóng ở 180° C glutamate được chuyển thành pyroglutamate bằng cách làm mất một phân tử nước. Sodium PCA có mặt trong hầu hết ở các tế bào sống từ vi khuẩn đến người.

Điều chế sản xuất Sodium PCA 

Sodium PCA (sodium L-pyroglutamate) là kết quả của phản ứng lên men giữa đường và tinh bột, sau đó kết hợp với proline của trái cây và dầu dừa để hình thành sản phẩm.

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.

Tìm hiểu chung

Propyl Hydroxybenzoate là một nhóm các thành phần bảo quản được sử dụng trong mỹ phẩm, sản phẩm vệ sinh cá nhân, thực phẩm và dược phẩm. Chúng có hiệu quả cao trong việc ngăn chặn sự phát triển của nấm, vi khuẩn và nấm men có thể gây hư hỏng sản phẩm. 

Propylparaben hay Propyl Hydroxybenzoate được phân loại như một paraben, một nhóm chất bảo quản có chức năng và hoạt động chống vi khuẩn hơi khác nhau dựa trên kích thước của chúng. Công thức hóa học của Propyl Hydroxybenzoate C₁₀H₁₂O₃.

Công thức hóa học của Propyl Hydroxybenzoate

Propyl Hydroxybenzoate là một chất kết tinh màu trắng và không mùi, có vị hơi kim loại. Những chất này có khả năng chống thủy phân và có thể hoạt động tốt trong khoảng pH từ 4,5 – 7,5. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động của paraben không đặc hiệu. Như đã đề cập trước đó, paraben được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm mỹ phẩm, và nhiều người tiếp xúc với paraben.

Điều chế sản xuất 

Propyl Hydroxybenzoate có nguồn gốc từ axit para-hydroxybenzoic (PHBA) xuất hiện tự nhiên trong nhiều loại trái cây và rau quả, chẳng hạn như dưa chuột, anh đào, cà rốt, quả việt quất và hành tây. PHBA cũng được hình thành tự nhiên trong cơ thể con người do sự phân hủy của một số axit amin.

Các sản phẩm thực phẩm điển hình có chứa paraben để bảo quản, bao gồm bia, nước sốt, món tráng miệng, nước ngọt, mứt, dưa chua, các sản phẩm từ sữa đông lạnh, rau chế biến và xi-rô tạo hương vị. Một số loại trái cây, chẳng hạn như quả việt quất, có chứa paraben như một chất bảo quản tự nhiên.

Cơ chế hoạt động

Cơ chế của Propyl Hydroxybenzoate có thể liên quan đến suy ty thể phụ thuộc vào sự cảm ứng chuyển đổi tính thấm màng kèm theo sự khử cực của ty thể và sự cạn kiệt ATP của tế bào thông qua sự tách rời của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.

Pumice là gì?

Pumice là một loại đá tự nhiên được hình thành trong quá trình phun trào của núi lửa. Sau khi nham thạnh từ lòng đất phun lên, gặp không khí chúng sẽ nhanh chóng đông lại thành những lớp đá và chứa bên trong chúng là rất nhiều bọt khí. Vì lẽ đó mà chúng còn được gọi là đá bọt núi lửa pumice.

Silicate là thành phần chủ yếu của pumice, chiếm tỷ lệ trên 70%. Các hợp chất còn lại bao gồm Al2O3, Fe2O3, FeO,... đều là những chất thích hợp để trồng trọt hữu cơ. 

Đá bọt pumice có đặc tính bở, dễ dàng được nghiền nát và tinh chế mà không làm mất đi công dụng của nó. Dù ở cấp độ nào thì đá bọt cũng vẫn mài mòn, thấm hút, không nén chặt, nhẹ. Đặc điểm quan trọng này của đá bọt pumice rất phù hợp để được đưa vào sản xuất mỹ phẩm.

Nhờ có màu trắng tự nhiên (độ sáng 84 trên thang GE) và độ tinh khiết tự nhiên cao mà đá bọt pumice an toàn và được ưa chuộng trên toàn thế giới. Pumice được ứng dụng trong rất nhiều sản phẩm tẩy tế bào chết.

Điều chế sản xuất Pumice

So với những phương pháp khai thác khác, quá trình khai thác đá bọt được đánh giá là thân thiện với môi trường vì đá mác ma được lắng đọng trên bề mặt trái đất ở dạng tập hợp rời. Người ta dùng phương pháp lộ thiên để khai thác loại vật liệu này. Loại bỏ đất bằng máy móc để tìm ra loại đá bọt có chất lượng tinh khiết hơn. 

Quá trình khai thác đá bọt không cần nổ mìn vì vật liệu này không kết dính, chỉ cần dùng máy móc đơn giản (máy ủi và xẻng điện) là được. Đá bọt có nhiều kích thước khác nhau, mỗi dạng kích thước đều cần thiết cho các mục đích sử dụng cụ thể. Sử dụng máy nghiền để đạt được các loại đá bọt mong muốn khác nhau, từ cục, thô, trung bình, mịn và siêu mịn.

Shea Butter Ethyl Esters là gì?

Shea Butter Ethyl Esters là một este chất làm mềm đến từ bơ hạt mỡ. Trong khi bơ hạt mỡ nguyên chất là một chất làm mềm nhiều có thể gây cảm giác nhờn trên da, loại này được thiết kế để mang lại cảm giác nhẹ nhàng, mềm mượt.

Shea Butter Ethyl Esters là một este chất làm mềm đến từ bơ hạt mỡ

Shea Butter Ethyl Esters có cấu hình bền vững, độ ổn định lâu dài và cảm giác độc đáo, nhẹ và mượt, lý tưởng để làm cơ sở cho các sản phẩm chăm sóc da mặt và kem dưỡng da hiện đại, thân thiện với môi trường.

Điều chế sản xuất Shea Butter Ethyl Esters

Shea Butter Ethyl Esters được tạo ra bằng cách phản ứng bơ hạt mỡ với rượu để tạo ra một este. Vitamin E được thêm vào để làm chậm quá trình oxy hóa và giúp thành phần có thời hạn sử dụng lâu hơn.

Cơ chế hoạt động

Shea Butter Ethyl Esters cung cấp các chức năng và công cụ giải quyết vấn đề nhằm mở rộng hơn nữa việc sử dụng chất làm mềm bền vững vào các lĩnh vực ứng dụng chăm sóc da và tóc mới, đòi hỏi nhiều hơn. 

Shea Butter Ethyl Esters có độ nhớt thấp, có đặc điểm là tán nhanh và tạo cảm giác da nhẹ như phấn khi thoa.

Shea Butter Ethyl Esters thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu của các công thức chức năng và tái tạo ngày nay và có khả năng tương thích tốt với các thành phần khác.

Prunus Amygdalus Dulcis Oil là gì?

Có hai loại cây hạnh nhân: Loại cho quả ngọt và loại cho quả đắng. Hạnh nhân ngọt (Prunus amygdalus dulcis) được sử dụng để làm dầu hạnh nhân, hạnh nhân đắng (Prunus amygdalus amara) thường được sử dụng như nguyên liệu làm nước hoa. 

Prunus Amygdalus Dulcis Oil hay còn gọi là dầu hạnh nhân ngọt là một loại dầu cố định màu vàng nhạt, không tan trong nước, có nguồn gốc từ hạt của cây hạnh ngọt (Tên thực vật là Prunus dulcis var. Dulcis).

Đây là loại dầu chứa các dưỡng chất có tác dụng nuôi dưỡng da và tóc gồm Vitamin A, E, các axít béo Omega-3 và kẽm… Đáng chú ý là hàm lượng Oleic Acid có trong hạnh nhân ngọt chứa 55 - 86% và Linoleic Acid chiếm 7 - 35%.

Điều chế sản xuất

Để sản xuất dầu hạnh nhân ngọt, sau khi thu hoạch hạt hạnh nhân, trải qua quá trình tách vỏ, làm khô, bẻ vụn, ép lạnh và/ hoặc chiết xuất dung môi để chiết xuất dầu.

Cơ chế hoạt động

Tổ chức Đánh giá Thành phần Mỹ phẩm (CIR) đã xem xét các nghiên cứu dược lý và chỉ ra rằng dầu hạnh nhân ngọt được hấp thụ chậm, nguyên vẹn qua da, không gây dị ứng và an toàn khi sử dụng trực tiếp trên da.

Chitosan là gì?

Chitosan là dẫn xuất N-deacetylated của Chitin – một Polysaccharid có nhiều trong nấm, nấm men, các động vật không xương sống ở biển và động vật chân đốt. Chất Chitin được dùng để sản xuất ra Chitosan.

Chitin là một Polysaccharide mạch thẳng, là một Polymer của nhiều đơn vị N-acetyl-glucosamine nối với nhau nhờ cầu β-1,4glucoside. Vì Chitin tự nhiên có trong vỏ tôm thường liên kết với Protein, Lipid, Canxi, sắc tố… nên thường phải làm sạch trước khi sử dụng để sản xuất Chitosan.

Hai bước chính để làm sạch Chitin gồm khử khoáng bằng Acid và khử Protein bằng kiềm hoặc một Enzyme protease. Chitosan liên quan chặt chẽ với Chitin, nung nóng Chitin trong dung dịch xút đậm đặc, các gốc Acetyl bị khử hết và Chitin chuyển thành Chitosan. 

Trong thiên nhiên, Chitin còn hiện diện dưới nhiều hình thức: Khá tinh khiết (sâu bướm), trong các lớp rất mỏng (cánh bướm, với hiệu ứng màu tuyệt vời), cùng với các protein tạo thành sclerotin (chất chính trong bộ xương ngoài của côn trùng)…

Chitosan có khả năng tạo thành màng mỏng, kết hợp với nước, chất béo, ion kim loại, có tính kháng khuẩn…, vì vậy được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong dược phẩm, mỹ phẩm.

Điều chế sản xuất Chitosan

Chitin dễ dàng thu được từ vỏ cua, vỏ tôm và sợi nấm.

• Cách đầu tiên, sản xuất Chitin có liên quan đến các ngành công nghiệp thực phẩm, điển hình là ngành đóng hộp. Sản xuất Chitin và Chitosan phần lớn dựa vào vỏ tôm và vỏ cua được lấy về từ các nhà máy đóng hộp. Việc sản xuất Chitosan từ vỏ động vật giáp xác (được xem như dạng chất thải của ngành công nghiệp thực phẩm) mang tính khả thi rất cao về mặt kinh tế.
• Cách thứ hai, sản xuất phức hợp Chitosan-glucan đi liền với quá trình lên men, tương tự như việc sản xuất Axit citric từ nấm Aspergillus niger, Mucor rouxii và Streptomyces bằng cách xử lý kiềm và tạo ra phức hợp trên.

Chất kiềm loại bỏ protein và đồng thời có thể đẩy nhóm chức acetyl ra khỏi hợp chất Chitin. Tùy thuộc vào nồng độ kiềm, một số glycans hòa tan được loại bỏ. Việc sử dụng vỏ động vật giáp xác chủ yếu để loại bỏ protein và hòa tan một lượng lớn Calcium carbonate có trong vỏ cua. Hợp chất Chitin đã bị khử Acetyl sẽ được tạo ra trong dung môi 40% Sodium hydroxide ở nhiệt độ 1.200C liên tục 1 tới 3 giờ đồng hồ. Cách xử lý này tạo ra 70% Chitosan đã khử Acetyl.

Cơ chế hoạt động

Sự xuất hiện của các vi sinh vật kháng kháng sinh dẫn đến nhu cầu cấp thiết để phát triển các loại kháng sinh thay thế. Các vi hạt Chitosan (CM), có nguồn gốc từ Chitosan, đã được chứng minh là làm giảm sự phát tán của vi khuẩn E. coli O157: H7, cho thấy khả năng sử dụng CM như một chất kháng khuẩn thay thế. Tuy nhiên, cơ chế cơ bản của CM trong việc giảm sự phát triển của mầm bệnh này vẫn chưa rõ ràng. 

Để hiểu phương thức hoạt động, cần nghiên cứu các cơ chế phân tử của hoạt động kháng khuẩn của CM bằng phương pháp in vitro và in vivo. CM là một chất diệt khuẩn hiệu quả với khả năng phá vỡ màng tế bào. Các thử nghiệm liên kết và nghiên cứu di truyền với một chủng đột biến ompA đã chứng minh rằng Protein màng ngoài OmpA của E. coli O157: H7 rất quan trọng đối với liên kết CM. Hoạt động liên kết này được kết hợp với tác dụng diệt khuẩn của CM. 

Điều trị CM có hiệu quả làm giảm sự phát tán của E. coli gây bệnh trong tử cung so với điều trị kháng sinh. Vì độc tố Shiga được mã hóa trong bộ gen của xạ khuẩn thường biểu hiện quá mức trong quá trình điều trị bằng kháng sinh, nên thường không khuyến cáo điều trị bằng kháng sinh vì nguy cơ cao mắc hội chứng urê huyết tán huyết.

Tuy nhiên, xử lý CM không tạo ra vi khuẩn hoặc độc tố Shiga ở E. coli O157: H7, cho thấy CM có thể là một ứng cử viên tiềm năng để điều trị các bệnh nhiễm trùng do mầm bệnh này gây ra. Công việc này thiết lập một cơ chế cơ bản, nhờ đó CM phát huy hoạt tính kháng khuẩn, cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc điều trị các bệnh do nhiều mầm bệnh gây ra, bao gồm cả vi sinh vật kháng kháng sinh.