BENZALKONIUM CHLORIDE và ỨNG DỤNG TRONG dược PHẨM(1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
----------

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
HOẠT CHẤT BỀ MẶT

Đề tài: BENZALKONIUM CHLORIDE
VÀ ỨNG DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM
GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO NGOAN
LỚP:

DH18HD

MSSV: 18139114

TP.HCM, ngày 20 tháng 1 năm 2022


NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Ngày……..tháng……năm……
(ký tên)

i | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại công nghệ hiện đại, nhu cầu sống của con người ngày càng tăng
cao cùng với sự phát triển của nhiều sản phẩm tiêu dùng. Vì lẽ đó, ngày càng có nhiều
sự lựa chọn dành cho người tiêu dùng, nhiều cơ hội để tìm cho mình một sản phẩm phù
hợp nhất và giá cả phải chăng. Cùng với xu hướng đó, thị trường ngày càng cạnh tranh
và phát triển để tạo ra các sản phẩm phù hợp với thời buổi hiện đại.
Các chất hoạt động bề mặt từ đó mà được tìm hiểu và phát triển như một loại
hợp chất không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của con người. Chất hoạt động bề
mặt là một dạng hợp chất hóa học có các phân tử tự liên kết với nhau để tạo nên các
bong bóng khí kín. Chất này có cơng dụng làm giảm sức căng bề mặt của hai chất khí
và chất lỏng, chất khí và chất rắn để tăng tác dụng tẩy rửa với bọt khí được sản sinh ra
trong quá trình sử dụng.
Trong nhiều loại chất hoạt động bề mặt, các chất hoạt động bề mặt cation được
sử dụng phổ biến trong các ứng dụng mang lại nhiều lợi ích ni dưỡng làn da và cơ
thể. Những chất hoạt động bề mặt này thường được sử dụng nhiều nhất trong các công
thức mà không cần tạo độ pha loãng, chẳng hạn như chất dưỡng. Trong đó, nổi bật nhất
là Benzalkonium Chloride, hợp chất amino bậc 4 thường được sử dụng trong nhiều lĩnh
vực. Qua nhiều nghiên cứu, kể từ khi được phát hiện đầu tiên năm 1953, Benzalkonium
Chloride đã trở thành hợp chất được nhiều nhà nghiên cứu sử dụng từ các lĩnh vực mỹ
phẩm đến đời sống tiêu dùng hằng ngày. Đặc biệt, Benzalkonium Chloride còn được
biết đến là chất hoạt động kháng khuẩn tốt, vì thế được dùng phổ biến trong lĩnh vực
dược phẩm và các ứng dụng liên quan sức khỏe.
Vì những tác dụng tuyệt vời đó, em quyết định lựa chọn đề tài “Benzalkonium
Chloride và các ứng dụng dược phẩm” để tìm hiểu sâu hơn. Dựa vào các kiến thức đã
được học và từ những số liệu thực tế trong các tạp chí cũng như hiểu biết của bản thân

về Benzalkonium Chloride, trong bài báo cáo này, em tiến hành tìm hiểu tổng quan về
Benzalkonium Chloride, những tính chất xung quanh chúng từ lịch sử, phân loại, cách
thức sản xuất và các ứng dụng về dược phẩm cả những ứng dụng liên quan sức khỏe.

ii | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
Trong quá trình tìm hiểu báo cáo và hồn thành, vì kiến thức bản thân cịn hạn
chế, thời gian và kinh nghiệm có hạn, và cũng là lần đầu tiên được tiếp xúc với các kiến
thức chuyên ngành dược, nên bài làm của em cịn có nhiều thiếu sót trong việc trình
bày, đánh giá và đề xuất ý kiến. Em rất mong nhận được sự thơng cảm và đóng góp ý
kiến của cơ.
Em xin chân thành cảm ơn cô.

iii | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

MỤC LỤC
NHẬN XÉT ................................................................................................................ i
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BENZALKONIUM CLORIDE ......................... 1
1.1. Lịch sử ............................................................................................................ 1
1.2. Tên gọi ............................................................................................................ 1
1.3. Cấu trúc và phương pháp sản xuất ............................................................... 1

1.4. Vai trò chức năng ........................................................................................... 3
1.4.1. Chất hoạt động bề mặt ............................................................................ 3
1.4.2. Chất chuyển pha...................................................................................... 3
1.4.3. Chất diệt khuẩn ....................................................................................... 4
1.5. Độc tính .......................................................................................................... 4
1.6. Quy định sử dụng ........................................................................................... 6
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT BENZALKONIUM CLORIDE................................ 10
2.1. Tính chất vật lý ............................................................................................ 10
2.2. Tính tan ........................................................................................................ 10
2.3. Tính thấm ..................................................................................................... 11
2.4. Tính tương thích .......................................................................................... 11
2.5. HLB .............................................................................................................. 12
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM ............................................ 13
3.1. Thuốc nhỏ mắt ............................................................................................. 13
3.2. Thuốc nhỏ mũi và tai ................................................................................... 15

iv | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
3.3. Thuốc sát trùng ............................................................................................ 15
3.4. Viên ngậm họng ........................................................................................... 16
3.5. Thuốc tránh thai .......................................................................................... 17
3.6. Các ứng dụng liên quan sức khỏe................................................................ 18
3.6.1. Nước rửa tay sát khuẩn ........................................................................ 18
3.6.2. Nước súc miệng ..................................................................................... 20
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ...................................................................................... 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 23

v | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114

Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Cấu trúc Benzalkonium Chloride ................................................................... 2
Hình 2. Phân loại chất hoạt động bề mặt. .................................................................... 3
Hình 3. Benzalkonium cloride .................................................................................. 11
Hình 4. Thuốc nhỏ mắt có chứa Benzalkonium cloride. ............................................ 15
Hình 5. Thuốc xịt mũi có chứa benzalkonium chloride ............................................. 15
Hình 6. Thuốc tránh thai có chứa benzalkonium cloride. .......................................... 17
Hình 7. Gel rửa tay chứa thành phần benzalkonium cloride. ..................................... 20

vi | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Các chỉ số quốc tế định danh Benzalkonium Chloride ................................... 1
Bảng 2. Các dữ liệu độc tính của benzalkonium chloride. ........................................... 5
Bảng 3. Nồng độ benzalkonium chloride (BAC) được tìm thấy hoặc cho phép trong các
sản phẩm thương mại, môi trường và các chất mà vi sinh vật có khả năng kháng hoặc
chịu được và gây ra các tác động độc hại [14]. ............................................................ 7
Bảng 4. Công thức sản xuất gel thuốc tra mắt pilocarbin hydroclorid. ...................... 14

vii | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BENZALKONIUM CLORIDE

1.1. Lịch sử
Benzalkonium chloride được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1935 bởi Gerhard
Domagk (người đoạt giải Nobel đến từ Đức), được thị trường gọi là clorua zephiran, và
được tiếp thị là chất khử trùng và chất khử trùng có triển vọng và vượt trội [1]. Năm
1947, sản phẩm đầu tiên có chứa benzalkonium chloride đã được đăng ký với Cơ quan
Bảo vệ Mơi trường (EPA) tại Hoa Kỳ [2]. Kể từ đó, chúng đã được sử dụng trong nhiều
loại sản phẩm, cả kê đơn và không kê đơn Trong một cuộc khảo sát tại Mỹ cho thấy
chúng hiện được sử dụng ở khoảng một phần bảy số bệnh viện để khử trùng tay và một
nửa số bệnh viện để chuẩn bị cho hiện trường đi vào hoạt động. Chúng là thành viên
được biết đến nhiều nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm các hợp chất amoni
bậc bốn đang phát triển nhanh chóng. Ngược lại với xà phịng và các chất anion khác,
chúng là chất tẩy rửa cation và có tác dụng tiêu sừng và làm mềm da [1].
1.2. Tên gọi
Benzalkonium chloride (BZK, BKC, BAK, BAC), còn được gọi là
alkyldimethylbenzylammonium chloride (ADBAC), là một muối hữu cơ được phân loại
là hợp chất amoni bậc bốn(theo Dược điển Anh, Nhật Bản, châu Âu, Mỹ) [1].
Tên thương mại: Zephiran.
1.3. Cấu trúc và phương pháp sản xuất
Theo Dược điển Mỹ USP32- NF 27 đã mô tả Benzalkonium Chloride là một hỗn
hợp

của

alkylbenzyldimethylammonium

chlorides

với

công

thức

chung

[C6H5CH2N(CH3)2R]Cl, với R gồm hỗn hợp alkyl bao gồm các nhóm n-C8H17 và
các mạch cao hơn như n-C12H25, n-C14H29, và n-C16H33. Chúng thường được
thương mại hóa dưới dạng hỗn hợp các hợp chất có độ dài khác nhau đối với chuỗi
alkyl, từ C8 đến C18 , với hoạt tính diệt khuẩn cao hơn đối với các dẫn xuất C12 và
C14 [3].
Bảng 1. Các chỉ số quốc tế định danh Benzalkonium Chloride
(Nguồn: />
1 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

Số CAS

8001-54-5

ChEBI



CHEBI: 3020

ChEMBL



ChEMBL502109

Số EC



264-151-6

KEGG



D00857

Số RTECS



BO3150000

UNII



F5UM2KM3W7

Benzalkonium Chloride được tạo thành nhờ phản ứng của dung dịch alkyl-Nmethylbenzamine với methyl chloride trong dung môi hữu có thích hợp để tạo ra sự
ngưng tụ của các hợp chất bậc 4 khi chúng được tạo thành.

Hình 1. Cấu trúc Benzalkonium Chloride
(Nguồn: />
2 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
1.4. Vai trò chức năng
Alkyldimethylbenzylammonium chloride được phân loại theo vai trị có ba chức
năng trong ngành cơng nghiệp hóa chất: như một chất hoạt động bề mặt cation, như một
chất chuyển pha và như một chất diệt khuẩn [4].
1.4.1. Chất hoạt động bề mặt
Benzalkonium chloride là một loại chất hoạt động bề mặt cation. Chất hoạt động
bề mặt cation là những chất có điện tích dương trên đầu ưa nước. Khi hịa tan trong
nước, phần ưa nước sẽ tách ra cation. Chất hoạt động bề mặt cation ngồi khả năng làm
sạch cịn có khả năng nhũ hóa và hịa tan. Điều đặc biệt chúng hấp thụ rất tốt trên tóc,
làm mượt tóc nên thường chúng được sử dụng phổ biến hơn trong các sản phẩm chăm
sóc tóc. Benzalkonium chloride là một trong những loại phổ biến nhất trong công nghiệp
mỹ phẩm. Chúng được sử dụng trong chất khử mùi dạng xịt, lotion dùng sau cạo râu,
dầu gội trị gàu, chất chống tiết mồ hơi, chất làm mềm lớp biểu bì, thuốc nhuộm tóc,
kem dưỡng, thuốc uốn tóc vĩnh viễn, nước súc miệng và dầu gội thơng thường.
Benzalkonium chloride có thể hịa tan pha lipid của màng nước mắt và tăng khả
năng thẩm thấu thuốc, khiến nó trở thành tá dược hữu ích, nhưng có nguy cơ gây tổn
thương bề mặt của mắt.

Hình 2. Phân loại chất hoạt động bề mặt.
(Nguồn: />1.4.2. Chất chuyển pha
Benzalkonium chloride là thành phần chính của xúc tác chuyển pha, một cơng
nghệ quan trọng trong q trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ, bao gồm cả thuốc.
3 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114

Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
1.4.3. Chất diệt khuẩn
Benzalkonium chloride là một chất kháng khuẩn phổ rộng đã được sử dụng trong
các vật liệu tổng hợp nha khoa khác nhau. Chúng mang điện tích cation và gây ra tác
dụng kháng khuẩn thông qua lực hút đối với màng vi khuẩn tích điện âm. Trong một
nghiên cứu, các vật liệu nha khoa composite chứa 0,25–2,5% trọng lượng benzalkonium
chloride thể hiện hoạt tính kháng khuẩn trên S. mutans và S. sobrinus [5].
Chúng có khả năng diệt khuẩn nhanh với thời gian tác dụng vừa phải. Chúng
hoạt động chống lại vi khuẩn và một số vi rút, nấm và động vật nguyên sinh và các bào
tử vi khuẩn được coi là có khả năng kháng thuốc. Điểm quan trọng trong hoạt động
kháng khuẩn của benzalkonium chloride là phá hủy màng, có hiệu quả nhất đối với vi
khuẩn Gram dương, một số vi khuẩn Gram âm, một số vi rút có vỏ bọc, nấm, nấm men
và động vật nguyên sinh [6]. Đối với các lồi vi khuẩn Gram dương khơng sinh bào tử,
chúng dễ dàng bị tiêu diệt bằng bởi benzalkonium chloride vì thành tế bào của chúng
chủ yếu bao gồm peptidoglycan tích điện âm nhẹ và axit techoic. Đặc biệt,
benzalkonium chloride có tính thấm vượt trội nên khi tiếp xúc với các cấu trúc bề mặt
thiếu các đặc tính thấm hiệu quả như thế này có thể dễ dàng cho phép hấp thụ nhiều
benzalkonium chloride và các chất kháng khuẩn khác [7].
Trong một nghiên cứu năm 1998 sử dụng quy trình của FDA, chất khử trùng
không chứa cồn với hoạt chất là benzalkonium chloride đáp ứng các tiêu chuẩn hoạt
động của FDA, trong khi Purell , một chất vệ sinh chứa cồn phổ biến thì khơng. Nghiên
cứu được thực hiện và báo cáo bởi một nhà phát triển, nhà sản xuất và nhà tiếp thị dược
phẩm kháng khuẩn hàng đầu của Hoa Kỳ dựa trên các hợp chất amoni bậc bốn, cho thấy
rằng chất khử trùng gốc benzalkonium chloride của chính họ hoạt động tốt hơn chất rửa
tay chứa cồn sau khi sử dụng nhiều lần.
1.5. Độc tính
Bên cạnh nhiều hoạt tính sinh học, benzalkonium chloride là chất gây kích ứng
da người và mắt nghiêm trọng [8]. Chúng được coi là chất độc đường hô hấp, chất độc
miễn dịch, chất độc đường tiêu hóa và chất độc thần kinh [9]. Liều lượng là yếu tố rất

quan trọng trong việc sử dụng benzalkonium chloride trong các ứng dụng mỹ phẩm,
sản phẩm tiêu dùng hằng ngày và đặc biệt là trong dược phẩm vì tiếp xúc trực tiếp với
4 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
sức khỏe của con người. Các công thức benzalkonium clorua được sử dụng cho người
tiêu dùng là dung dịch loãng. Các dung dịch đậm đặc rất độc đối với con người, gây ăn
mòn, kích ứng da và niêm mạc, thậm chí có thể gây tử vong nếu dùng trong cơ thể với
lượng quá cao.
Ngộ độc bởi benzalkonium chloride đã được ghi nhận trong nhiều tài liệu khác
nhau. Điển hình là một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2014 mô tả chi tiết việc
uống phải tới 8,1 oz (240mL) benzalkonium chloride 10% ở một người đàn ông 78 tuổi
gây tử vong. Tương tự, một số các báo cáo tóm tắt trường hợp đã được công bố về việc
không may nuốt phải benzalkonium chloride [10]. Trong số đó, phần lớn các trường
hợp là do nhầm lẫn về thành phần của vật chứa, một trường hợp cho rằng việc pha loãng
benzalkonium chloride trong nhà thuốc khơng chính xác là ngun nhân khiến hai trẻ
sơ sinh bị ngộ độc [11]. Năm 2018, một y tá Nhật Bản bị bắt và thừa nhận đã đầu độc
khoảng 20 bệnh nhân tại một bệnh viện ở Yokohama bằng cách tiêm benzalkonium
chloride vào túi nhỏ giọt tĩnh mạch của họ.
Ngoài những trường hợp đáng tiếc trên, ngộ độc benzalkonium chloride ở vật
nuôi trong nhà đã được công nhận là do tiếp xúc trực tiếp với các bề mặt được làm sạch
bằng chất khử trùng sử dụng hoạt chất benzalkonium chloride.
Bảng 2. Các dữ liệu độc tính của benzalkonium chloride.
(Nguồn: />Sinh vật

Lộ trình tiếp xúc

Liều lượng (LD50) (*)

Con chuột

Tiêm tĩnh mạch

13,9 mg/kg

Con chuột

Miệng

240 mg/kg

Con chuột

Trong phúc mạc

14,5 mg/kg

Con chuột

Dưới da

400 mg/kg

Con chuột

Dưới da

64 mg/kg

(*) LD50: liều lượng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một thời điểm, gây ra cái
chết cho 50% (một nửa) của một nhóm động vật dùng thử nghiệm.

5 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
1.6. Quy định sử dụng
Benzalkonium chloride được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
(FDA) xếp vào loại hoạt chất khử trùng loại III (các thành phần được phân loại là loại
III khi dữ liệu hiện có khơng đủ để phân loại là an toàn và hiệu quả và cần phải thử
nghiệm thêm). Nồng độ tối đa sử dụng chúng là 0,1%, tại nồng độ thấp hơn sẽ khơng
gây kích ứng ban đầu trên da nguyên vẹn hoặc hoạt động như một chất gây mẫn cảm
[12].
Benzalkonium chloride đã được hoãn đưa ra quy định trong Quy tắc cuối cùng
của FDA năm 2019 về tính an tồn và hiệu quả của chất khử trùng tay người tiêu dùng,
cho phép nghiên cứu liên tục và gửi thêm dữ liệu về tính an tồn và hiệu quả cần thiết
để đưa ra quyết định: liệu nó có đáp ứng các tiêu chí này để sử dụng trong chất khử
trùng tay OTC hay không, nhưng cơ quan này cho biết họ khơng có ý định thực hiện
hành động loại bỏ nước rửa tay có chứa benzalkonium chloride từ thị trường [13]. Phải
thừa nhận rằng cần có thêm dữ liệu về tính an tồn, hiệu quả và hiệu lực của nó, đặc
biệt là liên quan đến:
-

Nghiên cứu dược động học ở người, bao gồm thông tin về các chất chuyển
hóa của nó

-

Các nghiên cứu về sự hấp thụ, phân phối, trao đổi chất và bài tiết của động

vật

-

Dữ liệu để giúp xác định ảnh hưởng của công thức đối với sự hấp thụ qua
da

-

Khả năng gây ung thư

-

Các nghiên cứu về độc chất học phát triển và sinh sản

-

Tác dụng nội tiết tố tiềm ẩn

-

Đánh giá khả năng phát triển tính kháng thuốc của vi khuẩn

-

Rủi ro khi sử dụng nó như một biện pháp tránh thai

Vào tháng 9 năm 2016, FDA đã công bố lệnh cấm đối với mười chín thành phần
trong xà phịng diệt khuẩn dành cho người tiêu dùng với lý do thiếu bằng chứng về tính
an tồn và hiệu quả. Lệnh cấm đối với ba thành phần bổ sung, bao gồm benzalkonium

6 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
chloride, đã được hoãn lại để cho phép các nghiên cứu đang diễn ra được hoàn thành
[13].
Bảng 3. Nồng độ benzalkonium chloride (BAC) được tìm thấy hoặc cho phép trong
các sản phẩm thương mại, môi trường và các chất mà vi sinh vật có khả năng kháng
hoặc chịu được và gây ra các tác động độc hại [14].
Mô tả

Thể loại b

Báo cáo BAC

Nước ngầm và nước khai hoang

E

Lên đến 0,2 μg/lít

Mẫu nước thải

E

Lên đến 37 μg/lít

Các địa điểm xử lý nước thải bao

E

Lên đến 2,8 mg/lít đối với BAC-

gồm bệnh viện, giặt là, sữa, hồ bơi,

C12 , 1,1 mg/lít đối với BAC-

sản xuất giấy

C14 , 0,027 mg/lít đối với BACC16

Nước thải từ các bệnh viện Châu

E

0,05 đến 6,03 mg/lít

E

1,5 mg/kg

Nhà máy xử lý nước thải

E

Lên đến 0,17 mg/lít

Nước thải từ bệnh viện và giặt ủi

E

2,8 và 2,1 mg/lít

Bùn thải đơ thị ở Trung Quốc

E

0,09−191 mg/kg

Giải pháp nhãn khoa

P

0,003–0,02%

Dầu xả

P

0,5–2%

Zephiran clorua được khuyến nghị

P

0,03–0,2%

Mosquitocide

P

200 ppm

Các giới hạn của pháp luật đối với

P

200–400 ppm

P

0,1% (wt/vol)

Âu
Các mẫu trầm tích từ vùng đơ thị
của hạ lưu vực Hudson

dùng chung sau khi pha lỗng 17%
cơ đặc sản phẩm

các nhà máy, thiết bị và dụng cụ
chế biến thực phẩm
Chất khử trùng (Lysol)

7 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
Nước thải tối đa cho phép đối với

P

3%

P

3%

P

0,10%

P

<2,5%

P

0,1 mg/kg

R

7 mg/lít

R

256 mg/lít

R

1,024 mg/lít

R

40 mg/lít

R

50 và 400 mg/lít

R

1,2 và 37,5 mg/lít

các sản phẩm gội đầu (Châu Âu)
Chất khử trùng trong các khu vực
chế biến thực phẩm (Đan Mạch)
trước năm 2016
Chất bảo quản (Đan Mạch) trước
năm 2016
Chất bảo quản diệt khuẩn sinh học
trong khối xây (Pháp / Anh) trước
năm 2016
BAC tối đa được phép trong các
sản phẩm thực phẩm theo quy định
1119/2014 / EU của Châu Âu
MIC của BAC đối với L.
monocytogenes phân lập từ các nhà
máy chế biến thực phẩm

MIC của BAC đối với chủng vi
khuẩn Salmonella kháng BAC
MIC của BAC đối với vi khuẩn E.
coli O157 kháng BAC
MIC của BAC đối với L.
monocytogenes trong BAC
MIC của BAC đối với chủng mẹ E.
coli HB101 và chủng biểu hiện quá
mức mdfA
MIC của BAC đối với chủng mẹ E.
coli KAM32 và chủng biểu hiện
quá mức pmpM

8 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
MIC của BAC cho L.

R

30 và 10 mg/lít

R

4–64 μg/lít

MIC của BAC cho P. aeruginosa

R

0,45 mM

MIC của BAC đối với E. coli

R

0,225 mM

MIC của BAC đối với L.

R

30 mg/lít

R

2,1–135 mg/lít

R

0,01%

Gây kích ứng da

T

0,5–1%

Tác dụng độc đối với tế bào kết

T

0,0001–0,1%

Ức chế sự phát triển của tảo

T

0,255 mg/lít

Tác dụng mãn tính ở cá

T

32,2 μg ai/lít

monocytogenes kiểu hoang dã và có
sự xóa emrE
MIC của BAC để phân lập
Acinetobacter baumannii kháng
carbapenem

monocytogenes sau khi thích nghi
MBC của BAC đối với các phân
lập MRSA và MRSP
Ức chế tăng trưởng các tế bào phù
du của S . Typhimurium, không ảnh
hưởng đến màng sinh học trưởng
thành từ cùng một dòng

mạc của con người ( trong ống
nghiệm )

Tác dụng gây độc gen trong tế bào
thực vật và động vật có vú (in
vitro)
b

P, sản phẩm thương mại; E, môi trường; R, chất mà vi sinh vật có thể kháng hoặc chịu

được; T, gây ra các hiệu ứng độc hại.
MBC: nồng độ diệt khuẩn tối thiểu, MIC: nồng độ ức chế tối thiểu.

9 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT BENZALKONIUM CLORIDE
2.1. Tính chất vật lý
- Khối lượng phân tử: Biến đổi
- Hình dạng: 100% là bột màu trắng hoặc vàng; vón cục sền sệt; Dung dịch BC50
(50%) & BC80 (80%) là dung dịch không màu đến vàng nhạt.
- Nhiệt độ nóng chảy: ~ 40 độ C
- Tỉ trọng: 0,98 g/cm3
- Độ acid/bazo: dung dịch 10% (khối lượng/thể tích) cho pH từ 5 đến 8
2.2. Tính tan
Tùy thuộc vào độ tinh khiết, benzalkonium cloride từ không màu đến màu vàng
nhạt (khơng tinh khiết). Benzalkonium cloride dễ hịa tan trong etanol và axeton. Hịa

tan được trong nước khi có tác nhân khuấy hoặc kích động. Dung dịch nước phải từ
trung tính đến hơi kiềm. Dung dịch sủi bọt khi lắc. Các dung dịch cơ đặc có vị đắng và
mùi giống như mùi hạnh nhân.
Dung dịch cô đặc tiêu chuẩn được sản xuất dưới dạng dung dịch 50% và 80%
w/w và được bán dưới các tên thương mại như BC50, BC80, BAC50, BAC80, v.v.
Dung dịch 50% hoàn toàn là dung dịch nước, trong khi các dung dịch đậm đặc hơn yêu
cầu kết hợp các chất điều chỉnh lưu biến (rượu, polyetylen glycol, v.v.) để ngăn chặn sự
gia tăng độ nhớt hoặc tạo gel trong điều kiện nhiệt độ thấp.

10 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

Hình 3. Benzalkonium cloride
(Nguồn: />2.3. Tính thấm
Benzalkonium cloride nổi bật với tính thấm của chúng, do đó chúng được ứng
dụng trong các sản phẩm đặc trưng về hoạt động kháng khuẩn. Chúng có khả năng thấm
vào màng tế bào vi khuẩn và dễ dàng tiêu diệt chúng [6].
2.4. Tính tương thích
Benzalkonium Chloride khơng tương hợp với nhôm, các chất diện hoạt anion,
các muối citrat, cotton, fluorescein, hydrogen peroxide, hypromellose, iodides, kaolin,
lanolin, nitrates, chất diện hoạt khơng ion hóa tại nồng độ cao, các muối permanganate,
protein, salicylates, các muối bạc, xà phòng, các sulfonamide, tartrates, kẽm oxid, kẽm
sulfat sulfate, các hỗn hợp cao su hoặc nhựa.
Benzalkonium Chloride cũng được phát hiện là có khả năng hấp phụ lên các
màng lọc từ các nguyên liệu khác nhau đặc biệt những cái sơ nước và nhiều anion.

11 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114

Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
2.5. HLB
HLB (hydrophilic-lipophilic balance) được gọi là chỉ số cân bằng dầu-nước, có
thể từ 0 đến 40. HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hịa tan trong nước, HLB càng thấp
thì hóa chất càng dễ hịa tan trong các dung mơi thân dầu.
Phương pháp chuẩn độ đưa ra mối quan hệ số nước/HLB khơng tuyến tính được
sử dụng đối với các chất hoạt động bề mặt cation, khác với mối quan hệ đối với chất
hoạt động bề mặt anion và không ion. Trong một số các nghiên cứu, người ta tính
dodecylpyridinium chloride HLB được ước tính là 16,4, và nhóm Davies và Rideal
pyridinium chloride có HLB là 15,1. Và từ đó, người ta ước tính benzalkonium cloride
có giá trị HLB tương tự trong khoảng 15 đến 17 [15].

12 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM
3.1. Thuốc nhỏ mắt
Bệnh tăng nhãn áp và một số các bệnh về mắt gây ảnh hưởng rất nhiều đến sức
khỏe và đời sống sinh hoạt hằng ngày của con người. Thuốc chống tăng nhãn áp tại chỗ
là phương pháp điều trị phổ biến nhất đối với bệnh tăng nhãn áp. Benzalkonium clorid
thường dùng phối hợp cùng với dinatri edetat có tác dụng loại các ion Ca++, Mg++ ra
khỏi màng tế bào vi khuẩn, làm tăng khả năng thấm của benzalkonium clorid vào trong
tế bào vi khuẩn, làm tăng hiệu quả diệt khuẩn của benzalkonium clorid. Do đó, chúng
thường được sử dụng trong các loại thuốc nhỏ mắt điều trị tăng nhãn áp.
Benzalkonium clorid có tính hoạt động bề mặt nên nó vừa có tác dụng sát khuẩn
vừa có tác động làm tăng tính thấm của giác mạc đối với dược chất trong thuốc nhỏ
mắt, tăng khả năng hấp thu được chất qua giác mạc. Benzalkonium clorid thường được

dùng làm chất sát khuẩn trong thuốc nhỏ mắt với nồng độ 0,01–0,02% (có khoảng 60%
các thuốc nhỏ mắt lưu hành trên thị trường có chất sát khuẩn này). Thơng thường, nó
được sử dụng phối hợp với các tá dược bảo quản hoặc các chất hiệp đồng như dinatri
edetate với nồng độ 0,1% (khối lượng/ thể tích) để tăng cường khả năng ức chế sự phát
triển của các chủng Pseudomonas.
Ngày nay, các thuốc chống viêm không steroid (Nsaids) được sử dụng phổ biến
nhất trong điều trị các triệu chứng viêm mắt. Các thuốc này có thường có độ tan trong
nước kém và có tính axit yếu. Chúng tương tác với các hợp chất chứa amoni bậc bốn
như cation benzalkonium clorua- loại được sử dụng phổ biến làm chất bảo quản trong
các công thức nhãn khoa, để tạo ra các phức hợp khơng hịa tan. Để khắc phục tình trạng
này, các chất làm tăng độ tan như polysorbate 80 (tween 80), muối lysine, tocopheryl
polyethylene glycol succinate đã được sử dụng, v.v. Việc phối hợp này gây ra các triệu
chứng khó chịu và ảnh hưởng đến sự toàn vẹn của giác mạc người sử dụng. Do đó,
người ta thực hiện các nghiên cứu về sự tương tác giữa natri diclofenac hoặc ibuprofen
với benzalkonium chloride đã được tối ưu hóa bằng cách sử dụng các thiết kế thí nghiệm
tổng hợp trung tâm để pha chế các hỗn dịch nano bằng phương pháp kết tụ. Từ đó cho
ra đời loại thuốc nhỏ mắt có độ ổn định cao về mặt vật lý và an toàn về mặt vi sinh với

13 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
khả năng thấm qua giác mạc nhiều hơn so với các dạng bào chế dung dịch thông thường
[16].
Bảng 4. Công thức sản xuất gel thuốc tra mắt pilocarbin hydroclorid.
(Nguồn: />Liều lượng

Tên thành phần
Pilocarpin hydroclorid

4,0 g

Benzalkonium clorid

0.008 g

Dinatri edetat

0.02 g

Carbomer 940

0.5 g

Dung dịch natri hydroxyd 10%

vừa đủ

Nước tinh khiết vừa đủ

100g

Tuy nhiên, Benzalkonium clorid bền vững trong một giới hạn pH khá rộng nhưng
hiệu lực sát khuẩn giảm khi dung dịch có pH < 5. Benzalkonium clorid là một cation
nên tương kỵ với các dược chất anion như salicylat, nitrat, natri fluorescein, natri
sulfacetamid và natri sulfamethoxypiridazin, tạo ra các phức hợp ít tan và kết tủa trong
dung dịch. Do đó, cần quan tâm đến loại dược chất phối hợp với chúng để tạo ra sản
phẩm thuốc nhỏ mắt hiệu quả và tối ưu nhất.

14 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114

Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
Hình 4. Thuốc nhỏ mắt có chứa Benzalkonium cloride.
(Nguồn: />3.2. Thuốc nhỏ mũi và tai
Tương tự như thuốc nhỏ mắt, benzalkonium chloride cũng được sử dụng như
một chất bảo quản trong các loại thuốc nhỏ mũi và tai với tác dụng kháng viêm và hiệp
đồng hỗ trợ điều trị các bệnh viêm mũi và tai. Trong các công thức thuốc tại mũi hoặc
tai, nồng độ sử dụng của benzalkonium chloride từ 0.002 đến 0.02% (khối lượng/thể
tích), đơi khi có thể phối hợp thêm với thimerosal với nồng độ 0.002 đến 0.005%.
benzalkonium chloride 0.01% (khối lượng/ thể tích) cũng được sử dụng làm chất bảo
quản trong các sản phẩm thuốc tiêm thể tích nhỏ.

Hình 5. Thuốc xịt mũi có chứa benzalkonium chloride
(Nguồn: />3.3. Thuốc sát trùng
Như đã giới thiệu, benzalkonium chloride có tính sát khuẩn tốt nên ngoài các
ứng dụng thuốc nhỏ mắt, chúng thường được sử dụng trong việc sát trùng các vết
15 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
thương, chỗ viêm. Khi được hòa trộn cùng các thành phần thuốc sát trùng, chúng thực
hiện chức năng kháng khuẩn và bảo vệ vết thương.
Những nghiên cứu được đề ra để khảo sát khả năng kháng khuẩn của
benzalkonium chloride. Thời gian, nhiệt độ và nồng độ đã được phát hiện là những yếu
tố quyết định sự hấp phụ của benzalkonium (Zephiran) cloride bởi các vật thể ngâm
trong dung dịch đó. Khuyến cáo rằng các đặc điểm gốc của dung dịch pha loãng bậc
bốn này khi sử dụng phải được tạo ra đủ lớn (1: 750) để tạo điều kiện cho phép hấp phụ
khi các sản phẩm được ngâm và để hoạt động diệt khuẩn tiếp tục trong dung dịch cịn
lại. Độ pha lỗng cao 1: 5000, tiêu diệt tất cả các tế bào sinh dưỡng đã biết ngoại trừ

trực khuẩn lao trong vòng 10 phút, được khuyến nghị là độ pha lỗng cịn lại hạn chế
[17].
3.4. Viên ngậm họng
Một trong những ứng dụng nổi bật, benzalkonium chloride được sử dụng trong
sản xuất viên ngậm trị đau họng, thường dùng ở liều lượng 0,5–1 mg/viên và có thể bổ
sung một số tá dược phù hợp. Thuốc được sử dụng cho cả trẻ em và người lớn, được
dùng trong các trường hợp điều trị nhiễm khuẩn đường miệng, họng.
Một số loại thuốc được nghiên cứu để thể hiện vai trò quan trọng của
benzalkonium chloride trong việc điều trị bệnh viêm họng cấp. Ví dụ, một nghiên cứu
thực hiện trên các đối tượng bệnh nhân ≥18 tuổi bị viêm họng cấp, tức là viêm họng
không do liên cầu và đau vừa đến nặng (cường độ NRS ≥ 7; VAS ≥ 50) được chỉ định
dùng thuốc (n = 160) hoặc giả dược phù hợp (n = 161). Điều tra viên đánh giá hiệu quả
trong 2 giờ sau liều ban đầu (pid), và 3 ngày sau. Điểm cuối về hiệu quả chính là giải
quyết triệt để chứng đau họng và khó nuốt ở lần khám 2 (3 ngày sau). Tính an tồn và
khả năng dung nạp tại chỗ cũng đã được đánh giá. Các kết quả thu được như sau: 42
giờ (pid), 44,6% bệnh nhân dùng thuốc nghiên cứu giải quyết được hồn tồn đau họng
và khó nuốt so với 27,2% bệnh nhân dùng giả dược (khác biệt 17,4% (CI [5,8%; 29,7%];
cải thiện 64%) [GEE, P = 0,0022]). Cho đến sau 2 giờ, giảm các triệu chứng tốt hơn
với thuốc nghiên cứu ( P <0,005). Sự hài lòng về điều trị với thuốc nghiên cứu cao hơn
(đánh giá của bệnh nhân / điều tra viên (78,9% / 78,9% so với 55,0% / 55,6% đối với
giả dược) và được dung nạp tốt, hồ sơ an toàn tổng thể tương đương với giả dược. Kết
16 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114


Benzalkonium chloride và ứng dụng trong thực phẩm
quả của nghiên cứu này cho thấy lợi ích đáng kể của thuốc nghiên cứu so với giả dược
trong điều trị viêm họng cấp tính. Điều trị tại chỗ với sự kết hợp cố định (0,5 mg
tyrothricin, 1,0 mg benzalkonium cloride và 1,5 mg benzocain) mang lại tác dụng giảm
đau nhanh chóng và có hiệu quả trong việc giảm đau họng dữ dội cũng như khó nuốt
liên quan đến viêm họng cấp tính dẫn đến 64% cải thiện sự thuyên giảm hoàn toàn trong

vòng 72 giờ. Phối hợp ba hoạt chất là một lựa chọn điều trị phù hợp cho bệnh nhân
trong việc tự quản lý viêm họng cấp và viêm họng hạt [18].
3.5. Thuốc tránh thai
Trong những năm gần đây, benzalkonium cloride được phát hiện và ứng dụng
trong việc sản xuất thuốc tránh thai một cách hiệu quả. Từ nhiều nghiên cứu,
benzalkonium cloride ngồi tiêu diệt các loại vi khuẩn cịn có khả năng tiêu diệt tinh
trùng, ngăn cản sự di chuyển và phát triển của chúng, đây được đánh giá là biện pháp
tránh thai an toàn và hiệu quả. Biện pháp tránh thai cục bộ này bổ sung bằng cách sử
dụng màng âm đạo hoặc thiết bị đặt trong tử cung (đặc biệt khi đang cùng sử dụng với
các thuốc khác, ví dụ như các loại thuốc chống viêm khơng steroid).

Hình 6. Thuốc tránh thai có chứa benzalkonium cloride.
(Nguồn: />17 | Nguyễn Thị Thảo Ngoan - 18139114