COCAMIDOPROPYL BETAINE (CAPB) và ỨNG DỤNG TRONG LỊCH vực mỹ PHẨM

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

BÁO CÁO MƠN HOẠT CHẤT BỀ MẶT
Đề tài: COCAMIDOPROPYL BETAINE (CAPB) VÀ
ỨNG DỤNG TRONG LỊCH VỰC MỸ PHẨM

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Duyên
MSSV: 18139036
Lớp: DH18HT

Tháng 01 năm 2022
i


LỜI MỞ ĐẦU
Trong vài năm qua, chất hoạt động bề mặt đã được sử dụng trong một số ứng dụng,
chẳng hạn như cơng nghiệp hóa chất, bảo vệ mơi trường và dược phẩm, cũng như các ứng
dụng khác như trong sơn, mỹ phẩm, chế biến thực phẩm, chất tẩy rửa, v.v. Điều này là do
sức hấp dẫn của chúng các tính chất như lưỡng cực mạnh của chúng hoặc tương tác giữa
ion-lưỡng cực với nước, với các phân tử chất hoạt động bề mặt được coi là ứng dụng trong
hệ thống chất hoạt động bề mặt ion trong dung môi hỗn hợp.
Cocamidopropyl betaine (CAPB) là một chất hoạt động bề mặt zwitterionic (lưỡng
tính) có cả trung tâm cation và anion gắn vào cùng một phân tử. CAPB thường được sử
dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm và các sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng khác nhau là chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính nhẹ và chứng tỏ độc tính thấp
CAPB là chất lưỡng tính vì nó chứa cả nhóm chức axit và nhóm chức cơ bản, điện
tích của chúng thay đổi theo pH của dung dịch. Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính,
chẳng hạn như CAPB, ảnh hưởng đến tạo bọt, thấm ướt và tẩy rửa thông qua hoạt động bề

mặt có cả đặc tính ưa nước và kỵ nước. Trong hóa sinh, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
được sử dụng làm chất tẩy rửa để thanh lọc, làm sạch và cho tác dụng kháng khuẩn của
chúng. Các đặc tính lưỡng tính là lý do CAPB đã được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm
mỹ phẩm.
Nhưng khả năng gây dị ứng của CAPB đang là vấn đề đáng quan tâm. Đó cũng là
mục đích của bài báo cáo tiểu luận cùng với tìm hiểu về tổng quan về CAPB và ứng dụng
của chúng trong lịch vực mỹ phẩm.
Với thời gian thực hiện và vốn kiến thức còn hạn chế, báo cáo tiểu của em không
tránh khỏi sai sót, khuyết điểm. Em rất mong nhận được sự nhận xét và góp ý của q thầy
cơ và các bạn
Cuối cùng em xin kính chúc q Cơ dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp
cao quý.
Trân trọng cảm ơn.

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL BETAINE (CAPB) ............................................ 2
1.1

Lịch sử phát triển:....................................................................................................................... 2

1.2

Tên gọi Cocamidopropyl betaine (CAPB) ................................................................................ 3

1.3

Định nghĩa Cocamidopropyl betaine (CAPB) .......................................................................... 3

1.4

Cấu trúc Cocamidopropyl betaine (CAPB) .............................................................................. 4

1.5

Tổng hợp Cocamidopropyl betaine (CAPB)............................................................................. 6

1.6

Công dụng của Cocamidopropyl betaine (CAPB) ................................................................... 7

1.6.1

Tạo bọt .................................................................................................................................. 7

1.6.2

Sự hydrat hóa. ...................................................................................................................... 7

1.6.3

Sự dày lên. ............................................................................................................................ 7

1.7

Độc tính ........................................................................................................................................ 7

1.7.1 Cocamidopropyl betaine (CAPB) không gây dị ứng .................................................................. 7

1.7.2 Hai tạp chất AA và DMAPA gây dị ứng .................................................................................... 8
1.8

Tiêu chuẩn chất lượng của Cocamidopropyl betaine (CAPB) ................................................ 9

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA CAPB ................................................................................................. 10
2.1

Tính chất vật lý.......................................................................................................................... 10

2.2

Tương tác với protein ............................................................................................................... 11

2.2.1

Hoạt động của enzym và tương tác kỵ nước ................................................................. 12

2.2.2

Hoạt động bề mặt ............................................................................................................... 12

2.3 Sự phân hủy của Cocamidopropyl betaine (CAPB) .................................................................... 14
2.4

Giá trị HLB của Cocamidopropyl betaine (CAPB) ............................................................... 16

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC MỸ PHẨM .................................................................. 16
3.1

Trong dầu gội ............................................................................................................................ 17

3.2

Trong sản phẩm xịt tóc ............................................................................................................. 18

3.3

Trong sữa rửa mặt .................................................................................................................... 19

3.4

Trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng..................................................................................... 20

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................................... 21

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL BETAINE (CAPB)
1.1 Lịch sử phát triển:
Cocamidopropyl betaine đã được sử dụng thương mại từ những năm 1950. Ban đầu
nó được sử dụng trong Chiến tranh thế giới thứ II như một chất tẩy rửa có thể tạo bọt trong
nước lạnh. Sau đó, loại dầu gội cocamidopropyl betaine đầu tiên được phát triển sử dụng
dầu dừa làm cơ sở. Cơng thức dịu nhẹ có khả năng hịa tan tốt nhưng khơng làm se khít lỗ
chân lơng như các chất tẩy rửa điển hình. Nó đã trở thành loại dầu gội dành cho trẻ em "no
more tears- không cay mắt " nổi tiếng.[1]
Cocamidopropyl betaine hoạt động như một chất tẩy rửa và chất dưỡng, mặc dù nó
chủ yếu là một chất hoạt động bề mặt. Chất hoạt động bề mặt là những thành phần hút bụi

bẩn và dầu để bạn có thể rửa sạch chúng khỏi da hoặc tóc. Xà phịng và dầu gội đầu đều là
chất hoạt động bề mặt.
Nó đã được sử dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm với các sản phẩm chăm sóc cá nhân
trong nhiều thập kỷ, đặc biệt là trong các mặt hàng dùng để làm sạch da hoặc tóc. Sử dụng
CAPB một mình, nó sẽ khơng mang lại hiệu quả làm sạch sâu cho tóc hoặc da, nhưng nó
làm cho chất tẩy rửa hoạt động tốt hơn khi nó được kết hợp với các thành phần khác.
Việc sử dụng cocamidopropyl betaine trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân đã phát
triển trong những năm gần đây do tính chất tương đối nhẹ so với các hợp chất hoạt động
bề mặt khác. Ở Tây Âu 59000 tấn cocamidopropyl betaines được sản xuất vào năm 2002
sản lượng được sản xuất ở Châu Âu - 29500 tấn/năm) và như một chất tẩy rửa (50% sản
lượng được sản xuất ở Châu Âu - 29500 tấn/năm). Chúng được sử dụng chủ yếu như một
thành phần mỹ phẩm (50% khối lượng được sản xuất), chẳng hạn như dầu gội đầu và như
một chất tẩy rửa (50% khối lượng được sản xuất), chẳng hạn như như chất rửa tay. Nồng
độ cocamidopropyl betaine trong các sản phẩm làm sạch và chăm sóc cá nhân lên đến 30%
hoạt chất.[13]

2


1.2 Tên gọi Cocamidopropyl betaine (CAPB)
-

Tên danh pháp: IUPAC: {[3- (Dodecanoylamino) propyl] (đimetyl) amoni} axetat

-

Vài cái tên khác:
2 - [(3-Dodecanamidopropyl) dimetylamin] axetat
Cocamidopropyl betaine
CADG

N-(carboxymethyl)-N,
N-dimethyl-3-[(1-oxococonut) amino]-1-propanaminium Hydroxide, inner salt
Cocamido betaine
Cocamidopropyl dimethyl glycine
Cocoyl amide propylbetaine
Cocoyl amide propyldimethyl glycine
Cocoyl amide propyldimethyl glycine solution
1-Propanaminium, N-(carboxymethyl)-N, N-dimethy-3-[(1-oxococonut) amino]-,

hydroxide, inner salt
Quaternary

ammonium

compounds

(carboxymethyl)(3-cocoamidopropyl)

dimethyl, hydroxides, inner salts [2]
-

Định danh: Số CAS: 61789-40-0

1.3 Định nghĩa Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Chất hoạt động bề mặt là nhóm hóa chất hữu cơ rất quan trọng, được sử dụng trong
các sản phẩm tẩy rửa. Chúng được biết là có cả phần ưa nước và phần kỵ nước. Do đó, chất
hoạt động bề mặt có thể làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng. Thông thường, chất
hoạt động bề mặt được phân loại thành chất hoạt động bề mặt ion và không ion theo sự
phân hủy của chúng trong nước. Chất hoạt động bề mặt ion cũng được phân loại thành chất
hoạt động bề mặt anion, cation và lưỡng tính (zwitterionic) tùy thuộc vào độ phân cực của

nhóm đầu [3].
Cocamidopropyl betaine (CAPB) là một chất hoạt động bề mặt zwitterionic (lưỡng
tính) có cả trung tâm cation và anion gắn vào cùng một phân tử. CAPB thường được sử

3


dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm và các sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng khác nhau là chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính nhẹ và chứng tỏ độc tính thấp [4,5].
Cocamidopropyl betaine cũng được sử dụng rộng rãi trong xà phòng rửa tay dạng
lỏng như là chất hoạt động bề mặt thứ cấp để bổ sung cho chất hoạt động bề mặt chính như
SLS, SLES và sulfosuccinate.
1.4 Cấu trúc Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Cấu trúc chung của amidopropyl betaines được thể hiện trong Hình 1.1, trong đó
RCO- đại diện cho các axit béo có nguồn gốc từ các loại dầu khác nhau. Đối với CAPB
(CAS số 61789-40-0), RCO- đại diện cho các axit béo có nguồn gốc từ dầu dừa. [2]

Hình 1.1: Cấu trúc RCO- đại diện cho một axit béo có nguồn gốc từ các loại dầu
khác nhau.
Cocamidopropyl betaines (RCOOH = chủ yếu là hỗn hợp của C12-C18 axit béo)
được mơ tả. Có cơng thức hóa học là C19H38N2O3. Các axit béo của cocamidopropyl
betaine thu được từ quá trình thủy phân dầu dừa. Dầu dừa có thành phần axit béo hỗn hợp,
thay đổi một chút, vì nó là một sản phẩm tự nhiên. Về đánh giá mức độ phơi nhiễm với
mơi trường, các giá trị được tính tốn có liên quan của betaine tương ứng thu được từ C18
axit

béo

-

Stearamidopropylbetaine

được

chỉ

định.

Các

đặc

tính

của

stearamidopropylbetaine được coi là đại diện cho các đặc tính kỵ nước nhất của
cocamidopropyl betaine.

4


Hình 1.2 Cấu trúc của cocamidopropyl betaines (CAPB)
CAPB khơng phải là một hợp chất tinh khiết mà là một hỗn hợp của các hợp chất
có dư lượng axit béo theo tỷ lệ với các chất có trong dầu dừa. DMAPA, ami- doamine, và
sodium monoloroacetate là chất tiếp xúc của các chế phẩm CAPB và có khả năng gây kích
ứng da.
Tạp chất đặc trưng của các nhà sản xuất hàng đầu hiện nay:
Natri monoloroaxetat <5 ppm
Amidoamine (AA) <0,3%

Dimethylaminopropylamine (DMAPA) <15 ppm
Glycerol <3%
Các tạp chất AA và DMAPA là quan trọng nhất, vì chúng đã được chứng minh là
nguyên nhân gây ra các phản ứng nhạy cảm trên da. Các sản phẩm phụ này có thể tránh
được bằng lượng chloroacetate dư thừa vừa phải và điều chỉnh chính xác giá trị pH trong
q trình phản ứng betanie hóa kèm theo kiểm sốt phân tích thường xuyên.

5


1.5 Tổng hợp Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Phản ứng được thực hiện trong dung dịch nước ở điều kiện kiềm yếu.
Cocamidopropyl betaine (30% hoạt tính) được sản xuất theo quy trình hai giai đoạn.

Hình 1.3 : Quá trình tổng hợp Cocamidopropyl betaine (CAPB)
- Giai đoạn 1:
Dầu dừa hoặc các axit béo được thủy phân từ dầu dừa (C12-C18) được phản ứng
với 3,3-dimetyl-aminopropylamin (DMAPA) trong dung dịch nước ở khoảng 160℃ để tạo
thành dimethylaminopropyl cocamide, một amin bậc ba đôi khi được gọi là amidoamine.
Dầu dừa có thành phần axit béo hỗn hợp, thay đổi một chút, vì nó là một sản phẩm tự nhiên.
Axit béo chủ yếu là axit lauric (C12).
-

Giai đoạn 2:

Trong bước thứ hai, kết quả là dimethylaminopropyl cocoamide sau đó được phản
ứng với natri monoloroaxetat trong điều kiện kiềm. Sản phẩm Cocamidopropyl betaine
(CAPB) thu được dưới dạng dung dịch nước với nồng độ khoảng 30% (Hunter và cộng sự,
1998, Thơng tin liên minh "Danh mục Betaine", 05/2004). Nhóm acyl (R – CO -) ở dạng
liên kết amide với aminopropyl betaine đại diện cho các axit béo, có độ dài từ 6 đến 18

cacbon, thu được từ quá trình thủy phân dầu dừa. Axit béo chủ yếu là axit lauric (C12: 0).
[2]

6


1.6 Công dụng của Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Cocamidopropyl betaine được làm từ các axit béo có nguồn gốc từ dầu dừa và được
pha trộn với các nguyên tố khác trong quá trình sản xuất. Riêng nó, nó là một chất lỏng
nhớt. Các nhà sản xuất sản phẩm sử dụng nó như một chất phụ gia để tăng hiệu quả của
các thành phần khác. Nó phục vụ một số chức năng, bao gồm:
1.6.1 Tạo bọt
Cocamidopropyl betaine tạo bọt dày khi kết hợp với nước. Hành động tạo bọt giúp
làm trôi bụi bẩn và tạp chất mà bạn đang rửa đi, vì vậy chúng dễ dàng rửa sạch hơn sau khi
làm sạch.
1.6.2 Sự hydrat hóa.
Nhiều chất tẩy rửa làm khơ tóc hoặc da. Cocamidopropyl betaine chứa dầu dừa, có tác dụng
dưỡng ẩm. Nó ít làm khô hơn các chất hoạt động bề mặt khác. Cocamidopropyl betaine
làm giảm tác dụng làm khô của các chất tẩy rửa mạnh hơn trong các sản phẩm chăm sóc
da và tóc.
1.6.3 Sự dày lên.
Cocamidopropyl betaine làm cho sản phẩm có cảm giác mịn hơn. Nó là một chất làm đặc
làm tăng thêm độ nhớt cho sản phẩm. Điều này làm cho chúng cảm thấy phong phú hơn và
làm cho chúng ít bị nhỏ giọt hơn trong khi bạn sử dụng chúng.[1]
1.7 Độc tính
1.7.1 Cocamidopropyl betaine (CAPB) khơng gây dị ứng
Cocamidopropyl betaine (CAPB) là một zwitterion được sử dụng chủ yếu như một
chất hoạt động bề mặt trong các sản phẩm mỹ phẩm. Đánh giá an toàn cho CAPB đã được
xuất bản bởi The Cosmetic Ingredient Review (CIR) vào năm 1991. Vào thời điểm đó, Hội
đồng chuyên gia của CIR (Ban hội thẩm) kết luận rằng CAPB an toàn để sử dụng trong

việc rửa sạch các sản phẩm mỹ phẩm ở mức độ sử dụng hiện tại và nồng độ sử dụng đối
với các sản phẩm mỹ phẩm được thiết kế để lưu lại trên da trong thời gian dài. (sản phẩm
để lại) không được vượt quá 3,0%. Bởi vì ngun liệu thơ CAPB thường được cung cấp
cho các nhà hoàn thiện sản phẩm dưới dạng giải pháp tiền chế 30%, nên dung dịch 3% sẽ
tương ứng với dung dịch 10% của dung dịch nguyên liệu thô CAPB cường độ cao. Thông
7


thường, các giải pháp điều chế này được mô tả là có ''hoạt tính'' của thành phần (ví dụ:
ngun liệu thơ điển hình CAPB có hoạt độ là 30%). Theo đó, để chuẩn bị dung dịch 3%
của CAPB, từ dung dịch tiền điều chế CAPB có hoạt độ 30%, dung dịch tiền điều chế sẽ
cần được pha loãng theo hệ số 10.
Năm 2004, Hiệp hội viêm da tiếp xúc Hoa Kỳ tuyên bố CAPB là chất gây dị ứng
của năm. Bởi một số người có phản ứng dị ứng khi họ sử dụng các sản phẩm có chứa
CAPB.
Tuy nhiên, đến năm 2012 các nghiên cứu khoa học cho thấy không phải CAPB gây
ra phản ứng dị ứng mà là hai tạp chất được tạo ra trong quá trình sản xuất.
1.7.2 Hai tạp chất AA và DMAPA gây dị ứng
Hai chất gây dị ứng đó là aminoamide (AA) và 3-dimethylaminopropylamine
(DMAPA). Trong nhiều nghiên cứu, khi mọi người tiếp xúc với CAPB không chứa hai tạp
chất này, họ không bị dị ứng. Các loại Cocamidopropyl betaine cao hơn đã được tinh chế
không chứa AA và DMAPA và không gây dị ứng. Do đó, các nhà sản xuất giữ mức
DMAPA và AA trong CAPB ở mức thấp nhất, thậm chí khơng có, thơng qua q trình
kiểm sốt sản xuất và giám sát chất lượng liên tục.
Năm 1991, Hội đồng chuyên gia đánh giá thành phần mỹ phẩm CIR kết luận rằng
CAPB an toàn để sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm làm sạch ở mức độ cho phép. Đối
với các sản phẩm mỹ phẩm lưu lại trên da trong thời gian dài, nồng độ của CAPB không
được vượt quá 3%.
Viêm da dị ứng (AD), được tìm thấy ở khoảng 15% bệnh nhân trẻ em ở Hoa
Kỳ, là một tình trạng viêm da liên quan đến chức năng hàng rào da kém, dẫn đến tỷ

lệ quá mẫn loại chậm ở da và viêm da tiếp xúc dị ứng (ACD) cao hơn đáng kể so với
với quần thể khơng có AD, đặc biệt là đối với các chất gây dị ứng yếu hơn.
Năm 2014, Shaughnessy et al đã phân tích 1674 bệnh nhân có và khơng có AD
đã trải qua thử nghiệm miếng dán với loạt miếng dán của Nhóm bệnh viêm da tiếp
xúc Bắc Mỹ về khả năng phản ứng với các chất hoạt động bề mặt, các sản phẩm được
biết là làm trầm trọng thêm rối loạn chức năng hàng rào da và làm trầm trọng thêm
tình trạng viêm da ở bệnh nhân ACD và AD. Nghiên cứu của họ đã xác định mối liên
8


quan giữa độ nhạy tiếp xúc với cocamidopropyl betaine (CAPB) và tiền sử AD và kết
luận rằng trẻ em bị AD không nên tiếp xúc với CAPB. Những kết quả này được hỗ trợ bởi
nghiên cứu gần đây của chúng tơi về một nhóm thuần tập trẻ em, trong đó tất cả các phản
ứng CAPB chỉ đến từ những bệnh nhân mắc AD.

Khơng có kích ứng hoặc nhạy cảm nào được báo cáo trong các nghiên cứu trên
người khi thử nghiệm CAPB hoạt tính 3%. Tuy nhiên, do khả năng kích ứng của nồng độ
cao hơn trong các nghiên cứu trên động vật, hội đồng đã khuyến nghị rằng hoạt động tối
đa của CAPB trong các công thức mỹ phẩm để lại không được vượt quá 3,0%. Điều này
tương đương với độ pha loãng 10% của một mẫu thương mại có trọng lượng là 30%. Các
sản phẩm xả được coi là an toàn hiện nay vẫn được sử dụng.
Bảng 1.1: Đặc điểm của những bệnh nhân được chọn có phản ứng trên da đến CAPB
Bệnh nhân

Địa điểm

Sản phẩm

Phản ứng kiểm tra
48 giờ / 96 giờ / có liên quan

1

Mặt, cổ

Dầu gội đầu

Khơng phản ứng/ sưng tấy/ có

2

Mặt, mí mắt

Dầu gội đầu

Sưng tấy/ đỏ/ có

3

Đơi tay

Sữa tắm

Sưng tấy/ sưng tấy/ có

4

Mặt

Dầu gội đầu

Khơng phản ứng/ sưng tấy/ có

5

Đầu, tay

Dầu gội đầu

Đỏ/ đỏ/ có

Dung dịch nước CAPB 1%. Các phản ứng kiểm tra miếng dán được coi là có liên
quan đến CAPB nếu bệnh nhân có thể xác định một hoặc nhiều sản phẩm có chứa có chứa
CAPB mà họ đã sử dụng trước khi thử nghiệm và nếu tình trạng viêm da được cải thiện
sau khi bệnh nhân ngừng sử dụng sản phẩm.
1.8 Tiêu chuẩn chất lượng của Cocamidopropyl betaine (CAPB)
CAPB an toàn để sử dụng trong việc rửa sạch các sản phẩm mỹ phẩm ở mức độ sử
dụng hiện tại và nồng độ sử dụng đối với các sản phẩm mỹ phẩm được thiết kế để lưu lại
trên da trong thời gian dài (sản phẩm để lại) không được vượt q 3,0%. Bởi vì ngun
liệu thơ CAPB thường được cung cấp cho các nhà hoàn thiện sản phẩm dưới dạng giải

9


pháp tiền chế 30%, nên dung dịch 3% sẽ tương ứng với dung dịch 10% của dung dịch
nguyên liệu thô CAPB cường độ cao.
Thông thường, các giải pháp điều chế này được mơ tả là có ''hoạt tính'' của thành
phần (ví dụ: ngun liệu thơ điển hình CAPB có hoạt độ là 30%). Theo đó, để chuẩn bị
dung dịch 3% của CAPB, từ dung dịch tiền điều chế CAPB có hoạt độ 30%, dung dịch tiền
điều chế sẽ cần được pha lỗng theo hệ số 10.

Khơng có kích ứng hoặc nhạy cảm nào được báo cáo trong các nghiên cứu trên
người khi thử nghiệm CAPB hoạt tính 3%. Tuy nhiên, do khả năng kích ứng của nồng độ
cao hơn trong các nghiên cứu trên động vật, hội đồng đã khuyến nghị rằng hoạt động tối
đa của CAPB trong các công thức mỹ phẩm để lại không được vượt quá 3,0%. Điều này
tương đương với độ pha loãng 10% của một mẫu thương mại có trọng lượng là 30%. Các
sản phẩm xả được coi là an toàn hiện nay vẫn được sử dụng

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA CAPB
2.1 Tính chất vật lý
Cơng thức hóa học

C 19 H 38 N 2 O 3

Khối lượng phân tử

342,524 g · mol −1

Nhận thấy

Chất lỏng trong suốt đến màu vàng nhạt

Tỉ trọng

1,05 g/cm 3

Độ nóng chảy

283 ℃

Điểm sôi

> 100 ° C (212 ° F; 373 K)

Độ hòa tan trong nước

Hòa tan
> 100 g / l ở 20 ° C *
1755 mg / l ở 25 ° C

10


Độ nhớt

<100 cP (30 ° C)

Áp suất hơi 6,4 x 10-15 hPa

6,4 x 10-15 hPa

Độ pH

4-6 (Dung dịch 1%, 20 ° C)

Hệ số phân tán n-octanol / nước

0,69

Luật của hằng số Henry

6,27 x 10-16 Pa m³/mol

Bảng 2.1: Tính chất vật lý của CAPB
2.2 Tương tác với protein
Các phân tử CAPB liên kết với các phân tử protein để tạo thành phức hợp protein
hoạt động bề mặt. Các phức chất này kém hoạt động bề mặt hơn so với các đơn phân
protein. Sự giảm hoạt động bề mặt làm tăng tính ổn định trong quá trình trộn và xử lý
protein. Điển hình là phức hợp protein BSA-chất hoạt động bề mặt lưỡng tính CAPB.

Hình 2.1. Cấu trúc của albumin huyết thanh bị (BSA).
A: Biểu đồ ruy-băng cho biết vị trí anion (xanh lam) và cation (đỏ).
B: Miền kỵ nước (xanh lam) và kỵ nước (đỏ) trên bề mặt tiếp cận dung mơi của
phân tử BSA.
Ngồi ra, CAPB có thể ảnh hưởng đến sự kết hợp protein ở nhiệt độ cao dẫn
đến sự ổn định được cải thiện. Tương tác giữa chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và
protein khơng đủ mạnh để làm làm giảm hoạt tính enzym của protein.
11


2.2.1 Hoạt động của enzym và tương tác kỵ nước

Hình 2.2. Hoạt động của enzym este hóa BSA khi có bổ sung chất hoạt động bề mặt,
đo trong ba lần.
Ký hiệu“*” Biểu thị giá trị p b 0,05 giữa BSA và hỗn hợp được chỉ định.
Sự liên kết của CAPB với protein không cản trở hoạt động của enzym protein (thậm chí
cịn cải thiện một chút hoạt động). Hoạt tính của protein khơng bị suy giảm bởi chất hoạt
tính zwitterionic.
Với sự hiện diện của SDS, như người ta mong đợi, hiệu suất giảm xuống. SDS là
chất hoạt động bề mặt dạng ion và chất hoạt động bề mặt dạng ion có thể tương tác mạnh
hơn nhiều với bề mặt protein dẫn đến sự khử tự nhiên. Trong khi CAPB có một nhóm

cacboxylat anion, nó có điện tích thực trung tính vì nhóm amide tích điện dương (tạo ra nó
là zwitterionic). Kết quả là, khơng có tương tác ion nào giữa BSA và CAPB.
2.2.2 Hoạt động bề mặt

12


Hình 2.3. Sức căng bề mặt của hỗn hợp CAPB và BSA + CAPB ở các nồng độ
chất hoạt động bề mặt khác nhau, T = 293,2 K và P = 97,8 kPa.
Hỗn hợp CAPB thể hiện tính chất căng bề mặt điển hình của chất hoạt động bề mặt.
Sức căng bề mặt giảm khi nồng độ chất hoạt động bề mặt tăng và đạt mức tối thiểu ở CMC
là 47 ppm. Đối với hỗn hợp protein chất hoạt động bề mặt, đặc tính sức căng bề mặt phức
tạp hơn. Để giải thích hành vi này, người ta phải lưu ý rằng những thay đổi trong sức căng
bề mặt là do sự hấp phụ của các phân tử tại các bề mặt phân cách. Sức căng bề mặt của
protein tinh khiết được đo là 52,0 mN/m ở 5000 ppm.
Đối với hệ thống BSA + CAPB, sức căng bề mặt cao hơn CAPB cho tất cả các
nồng độ. Sức căng bề mặt cao hơn có nghĩa là hỗn hợp có ít xu hướng hấp phụ hơn tại bề
mặt phân cách (hoạt độ bề mặt thấp hơn). Nhiệt lượng, bằng cách bổ sung chất hoạt động
bề mặt vào hệ thống, sức căng bề mặt không đổi lên đến 100 ppm chất hoạt động bề mặt
(trong trường hợp là 5000 ppm BSA). Điều này có nghĩa là các phân tử chất hoạt động
bề mặt có xu hướng thích liên kết với các phân tử protein hơn là hấp phụ lên bề mặt.
Trong khu vực này, các phân tử protein từ bề mặt di chuyển đến khối lượng lớn để tham
gia vào các tập hợp giống như micelle (protein + chất hoạt động bề mặt), dẫn đến sức
căng bề mặt không đổi trong một phạm vi nồng độ. Sau đó, ở nồng độ cao hơn, bề mặt
của protein được bao phủ, khiến các phân tử chất hoạt động bề mặt trở thành bề mặt phân
cách và làm giảm độ bền bề mặt. Thú vị hơn, CMC của chất hoạt động bề mặt đã bị ảnh
hưởng bởi protein (nồng độ protein càng nhiều, CMC càng cao). Điều này chỉ ra rằng sự
hình thành phức chất hoạt động bề mặt/protein thuận lợi hơn sự hình thành micelle.
13

Thực tế là sức căng bề mặt (BSA + CAPB), ở nồng độ chất hoạt động bề mặt cao,
giống với hệ thống CAPB thuần túy cho thấy rằng lớp đơn lớp bề mặt được kết hợp với
các phân tử CAPB hơn là BSA. Phương pháp này phù hợp với việc tăng độ ổn định của
BSA trong quá trình trộn. Thực tế là lớp đơn lớp bề mặt được đóng gói với các phân tử
CAPB tạo điều kiện cho các phân tử BSA hấp thụ và tập hợp lại. [10]
2.3 Sự phân hủy của Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Sự phân hủy sinh học của CAPB trong bùn hoạt tính được đảm bảo bởi hai vi
khuẩn Gram âm thuộc các giống phổ biến Pseudomonas và Rhizobium. Các cặp vi sinh
vật đã nói có khả năng hồn thành q trình khống hóa nhanh chóng và gần như hoàn
toàn chất hoạt động bề mặt, mặc dù vậy, nếu thiếu nguồn nitơ sẵn có cho chất phân hủy
chính, q trình phân hủy sinh học có thể bị trì hỗn đáng kể.

Hình 2.4. Sự phân huỷ CAPB trong điều kiện hồn tồn (A) và khơng có nitơ (B)
14


Chú thích các ký hiệu:
màu trắng: DOC
các ký hiệu màu đen: OD600
hình vng: biến dạng FV
hình tam giác: FM căng
vịng tròn: tập hợp của cả hai chủng.
Các vi khuẩn chiếm ưu thế nói trên được chỉ định là FV và FM, và một loạt các thử
nghiệm đã được thực hiện trên sự suy giảm CAPB của từng chủng đơn lẻ và tổ hợp nhị
phân của chúng. Quá trình này được kiểm soát bởi cả hai phép xác định DOC và OD600
và kết quả được trình bày bằng đồ thị trong Hình 2.4.
-

Hình A: Các kết quả tương phản thu được đối với sự phân huỷ CAPB trong các

chủng riêng lẻ và kết hợp của các chủng giống nhau. Trong khi chủng FV một mình sử
dụng một phần chất nền cho sự phát triển của nó, tiêu thụ xấp xỉ. 36% DOC, chủng FM
của chính nó đã được chứng minh là không thể phát triển dù chỉ là nhỏ nhất. Đáng chú ý,
mặc dù vậy, việc kết hợp cả hai chủng với nhau đảm bảo sự phân hủy sinh học CAPB gần
như hồn tồn chỉ trong 4 ngày, trong đó sử dụng hơn 90% cacbon hữu cơ. Tuy nhiên,
trong thí nghiệm ngược lại, sau tác động của chủng FM trên CAPB, chủng FV cho thấy
giá trị DOC thấp hơn đối với phần nổi phía trên fl uid, rơi từ 219,3 đến chỉ cần 140,6 mg l
− 1. Điều này kết quả tuân thủ đầy đủ các yếu tố cuối cùng đối với sự phân hủy CAPB
nguyên vẹn bởi chủng FV, như thu được trong thử nghiệm đầu tiên, trong đó 141,2 mg l −
1 DOC được ghi lại ở cuối thử nghiệm. Những dữ liệu này chỉ ra rằng trong các điều kiện
thử nghiệm như vậy, chủng FV đảm bảo phân tích sinh học sơ cấp của CAPB, và các chất
trung gian được tạo ra sau đó được sử dụng bởi chủng FM. Ngược lại, dịng FM khơng thể
gây ra bất kỳ thay đổi cấu trúc nào trong CAPB, khiến nó dễ tiếp cận hơn với dịng FV.
-

Hình B: Sự phân huỷ CAPB trong mơi trường khơng có nitơ bởi chất phân huỷ

chính, tức là chủng FV, và bằng sự kết hợp của cả hai vi khuẩn.ban 2 nêu chi tiết các kết
quả thu được đối với việc sử dụng chất nền, trong khi quá trình phân huỷ chất hoạt động
bề mặt trong các điều kiện nêu trên được mô tả trong Hình 1B.
Tuy nhiên, mặc dù chủng FV có khả năng sử dụng betaine và lauramide trong môi
15


trường không chứa nitơ, chủng này không thể khai thác CAPB trong cùng điều kiện, vì
khơng phát hiện thấy dấu hiệu nào về sự tăng trưởng hoặc tiêu thụ chất hoạt động bề mặt
(Hình 1B). Hiện tượng này, cùng với thực tế là sự suy giảm CAPB diễn ra khi cả hai vi
khuẩn tác động lên nó, cung cấphiểu rõ vai trị có thể có của các chủng.
Về cơ bản, chủng FV tạo thành phân loại chính sử dụng alkyl, trong khi chủng FM

là chất sử dụng alkylamidopropyl betaine, chủng sau chứa một chuỗi alkyl được rút ngắn
đáng kể. Ngoài ra, dữ liệu được cung cấp trongHình 1B chứng minh rằng, trong điều kiện
khơng có nitơ, Chủng FM cũng quan trọng đối với sự phân hủy sinh học CAPB thành
công như chủng FV.[11]
2.4

Giá trị HLB của Cocamidopropyl betaine (CAPB)
Hydrophillic-lipophillic balance (HLB) được gọi là chỉ số cân bằng ưa nước – ưa

dầu, thang đo giá trị HLB nằm trong khoảng từ 1 – 20.
CAPB là chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, có giá trị HLB bằng 11
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC MỸ PHẨM
Cocamidopropyl betaine chủ yếu được sử dụng như một thành phần mỹ phẩm (50%
sản lượng được sản xuất ở Châu Âu - 29500 tấn/năm) và như một chất tẩy rửa (50% sản
lượng được sản xuất ở Châu Âu - 29500 tấn/năm) (Thông tin về Liên minh "Hạng mục
Betaine", 11/2003).

Hình 3.1: Sản phẩm cocamidopropyl betaine

16


Việc sử dụng nó như một thành phần mỹ phẩm bao gồm các loại dầu gội đầu, sản
phẩm tắm và chất làm sạch khác nhau, sữa tắm, bọt tắm, xà phịng lỏng, dung dịch kính áp
trịng, sản phẩm chăm sóc da; việc sử dụng nó như một chất tẩy rửa bao gồm chất rửa tay
và chất rửa bát đĩa tay. Nồng độ cocamidopropyl betaine được báo cáo trong các sản phẩm
làm sạch và chăm sóc cá nhân nằm trong khoảng từ 0,1 đến 50% (0,03 đến 15% hoạt tính)
(Hunter et al., 1998, Swiss Product Register, 2004). Ngồi ra, nó cịn được sử dụng để làm
sạch công nghiệp.
Vào tháng 7 năm 2004, khoảng 200 sản phẩm tiêu dùng và thương mại có chứa 10

đến 50% cocamidopropyl betaine với số CAS: 61789-40-0 (3 đến 15% hoạt tính) và bảy
sản phẩm cơng nghiệp (chất làm sạch, bột giặt hoặc xà phòng) chứa 10 đến 50% (3 đến
15% hoạt tính) lauramidopropyl betaine đã được đăng ký trong sổ đăng ký sản phẩm của
Thụy Sĩ (Swiss Product Register, 2004). Theo thông tin nhà sản xuất, 4% lauramidopropyl
betaine được sử dụng trong các sản phẩm rửa tay và chăm sóc cá nhân (Sasol, 2004).
Tại Hoa Kỳ, cocamidopropyl betaine có mặt trong 521 trong số 19000 sản phẩm mỹ
phẩm vào năm 1992. Tỷ lệ các sản phẩm chăm sóc cá nhân ở Hoa Kỳ sử dụng
cocamidopropyl betaine tăng từ 3,3% năm 1989 lên 6,2% năm 1994 (Hunter et al., 1998).
3.1 Trong dầu gội
Dầu gội là sản phẩm chăm sóc tóc cơ bản đại diện cho phân khúc mỹ phẩm chăm
sóc tóc lớn nhất. Dầu gội đầu thường ở dạng chất lỏng nhớt, ngoại trừ một số dạng rắn
không chứa nước như thanh. Dầu gội được phát triển để thay thế xà phòng để làm sạch da
đầu và tóc bằng cách loại bỏ bã nhờn khơng mong muốn, gàu, bụi môi trường và dư lượng
của các sản phẩm chăm sóc tóc. Hầu hết các chất bẩn bao gồm cả bã nhờn không tan trong
nước và không thể loại bỏ hiệu quả chỉ bằng nước. Vì vậy, một loại dầu gội có chứa sự kết
hợp của các chất hoạt động bề mặt là cần thiết. Hàm lượng chất hoạt động bề mặt trong
dầu gội đầu thường nằm trong khoảng từ 10% đến 20%. Một ví dụ về cơng thức dầu gội
làm sạch được đưa ra trong Bảng 3.1.
CAPB chủ yếu được sử dụng như một chất hoạt động bề mặt giảm photeric trong
dầu gội đầu. Các chức năng hiện tại của CAPB như tác nhân chống tĩnh điện; chất ủ tóc;

17


chất dưỡng da linh tinh khác; chất làm sạch bề mặt; chất tăng cường chất hoạt động bề mặt;
và chất làm tăng độ nhớt dung dịch nước.
Trong công thức dầu gội, nguyên liệu mỹ phẩm chất hoạt động bề mặt
Cocamidopropyl Betaine có thể tương thích với các chất hoạt động bề mặt khác để tạo ra
hiệu ứng tổng hợp, cho thấy hiệu quả làm dày và dưỡng tóc rõ rệt. Nó được trộn với các
chất hoạt động bề mặt anion, thêm axit yếu trong q trình chuẩn bị có thể làm tăng độ

nhớt, tạo hiệu quả dưỡng vượt trội, giúp tăng cường độ mềm mại của tóc và da, đồng thời
nó cũng có thể làm giảm hệ số ma sát giữa các sợi và tạo ra hiệu ứng làm mềm tuyệt vời,
được ứng dụng vào các sản phẩm dầu xả.[12]
Bảng 3.1: Ví dụ về cơng thức dầu gội dưỡng tóc
Chức năng

%w/w

Chất hoạt động bề mặt chính để pha lỗng

16.0

Ngun liệu
Sodium laureth sulfate

và làm sạch
Cocamidopropyl betaine

Chất hoạt động bề mặt pha loãng

2.0

Cocamide MEA

Chất hoạt động bề mặt pha loãng

2.0

Glycol distearate

Chiết xuất ngọc trai

1.5

Dimethicone

Chất dưỡng tóc khơ

1.0

Guar

Chất điều hịa tóc ướt

0.5

Citric acid

Điều chỉnh pH

qs

Sodium chloride

Tăng độ nhớt

qs

Preservatives

Sự bảo tồn

qs

Perfume

Hương thơm

qs

Deionized water

Dung môi

hydroxypropyltrimonium
chloride

qs đến 100

3.2 Trong sản phẩm xịt tóc
CAPB được sử dụng trong thuốc xịt tóc và các sản phẩm dạng xịt khác, và các tác
động lên phổi có thể gây ra bởi các sản phẩm dạng xịt có chứa thành phần này là điều đáng
18


quan tâm. Khơng có dữ liệu cụ thể cho các sản phẩm xịt có chứa CAPB. Jensen và O'Brien
đã xem xét các tác dụng phụ có thể xảy ra của các loại khí dung hít vào, phụ thuộc vào loại
hóa chất cụ thể, nồng độ, thời gian tiếp xúc và vị trí lắng đọng trong hệ hơ hấp.25 Các đặc
tính của sol khí liên quan đến vị trí lắng đọng trong hệ hơ hấp là kích thước và mật độ hạt.
Thông số liên quan chặt chẽ nhất đến sự lắng đọng khu vực này là đường kính khí động

học, dMột, được định nghĩa là đường kính của một quả cầu có mật độ đơn vị có cùng vận
tốc thiết lập đầu cuối với hạt được đề cập. Các tác giả này đã báo cáo đường kính khí động
học trung bình là 4,25 + 1,5mm đối với các hạt có thể hơ hấp có thể dẫn đến tiếp xúc với
phổi.25Bower báo cáo đường kính của các hạt keo xịt tóc khan từ 60 đến 80 mm và bơm
thuốc xịt tóc có đường kính hạt là 80 mm.26 Johnsen báo cáo rằng đường kính hạt trung
bình là khoảng 38 mm trong một bình xịt bình xịt điển hình.27 Trong thực tế, ơng nói rằng
aerosol phải có ít nhất 99% đường kính hạt trong khoảng 10 đến 110 mphạm vi m.CAPB
không bị hạn chế sử dụng theo bất kỳ cách nào theo các quy tắc quản lý các sản phẩm mỹ
phẩm ở Liên minh Châu Âu.28
Trong công thức dầu gội, nguyên liệu mỹ phẩm chất hoạt động bề mặt
Cocamidopropyl Betaine có thể tương thích với các chất hoạt động bề mặt khác để tạo ra
hiệu ứng tổng hợp, cho thấy hiệu quả làm dày và dưỡng tóc rõ rệt. Nó được trộn với các
chất hoạt động bề mặt anion, thêm axit yếu trong q trình chuẩn bị có thể làm tăng độ
nhớt, tạo hiệu quả dưỡng vượt trội, giúp tăng cường độ mềm mại của tóc và da, đồng thời
nó cũng có thể làm giảm hệ số ma sát giữa các sợi và tạo ra hiệu ứng làm mềm tuyệt vời,
được ứng dụng vào các sản phẩm dầu xả.
3.3 Trong sữa rửa mặt
Cocamidopropyl betaine có khả năng hịa tan tuyệt vời, cao bọt và làm dày lên hiệu
suất. Kích ứng nhẹ và khả năng khử trùng khá tốt, khi Cocamidopropyl betaine kết hợp với
các hoạt động bề mặt khác thì sẽ cải thiện chức năng điều chỉnh độ mềm của bề mặt đó.
Cocamidopropyl betaine chịu nước tốt, chống tĩnh điện và khả năng phân hủy sinh học.
Nếu thành phần Lauramidopropyl Betaine có thể tạo được nhiều bọt, kích ứng to
hơn và hiệu quả dày đặc khơng tốt thì việc sử dụng Cocamidopropyl Betaine sẽ mang lại
nhiều lợi ích hơn, tạo ít bọt, kích ứng nhỏ hơn và hiệu quả dày hơn, tốt hơn so với
19


Lauramidopropyl Betaine. Lauramidopropyl Betaine cũng là thành phần có độ ổn định hơn
so với Cocamidopropyl Hydroxysultaine.
Chất hoạt động bề mặt là chất tẩy rửa cho phép nước rửa sạch dầu và bụi bẩn trên

da bằng cách làm giảm sức căng bề mặt của nước và làm cho da mặt dễ ướt hơn. Chất hoạt
động bề mặt vừa là chất ưa mỡ - ưa dầu - vừa ưa nước - ưa nước - cho phép chúng loại bỏ
bụi bẩn và dầu trên da của bạn.
Thơng thường có tỉ lệ sử dụng là 20% với dòng sữa rửa mặt và 40% cho các sản
phẩm dầu gội đầu.
3.4 Trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng
CAPB được sử dụng trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng, bao gồm bột giặt, nước
rửa chén tay và chất tẩy rửa bề mặt cứng. Dung dịch CAPB hoạt tính 30% đã được thử
nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn và chống nhiễm trùng bằng phương pháp đĩa thạch. Các
vùng ức chế được đo đối với vi khuẩn và nấm mốc xung quanh cốc thạch có chứa 0,2ml
thành phần, đã được pha loãng với nước cất đến hoạt độ 0,5%.
Không ức chế chống lại Escherichia coli hoặc là Pseudomonas aeruginosa đã được
quan sát. Hoạt động kìm hãm vi khuẩn đã được phát hiện trong các nền văn hóa
củaStaphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, và Bacillus subtilis. Hoạt động diệt
nấm đã được quan sát thấy trong các nền văn hóa của Candida albicans, Trichophyton
mentagrophytes, và Pityrosporum ovale
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Cocamidopropyl betaine (CAPB) là một chất hoạt động bề mặt lưỡng tính. Hành vi
cụ thể của amphoterics có liên quan đến đặc tính zwitterionic của chúng; điều đó có nghĩa
là: cả cấu trúc anion và cation đều được tìm thấy trong một phân tử. Cocamidopropyl
betaine là một hóa chất có khối lượng sản xuất cao được đại diện bởi CAS số 61789-40-0
và 70851-07-9.
Khơng có kích ứng hoặc nhạy cảm nào được báo cáo trong các nghiên cứu trên
người khi thử nghiệm CAPB hoạt tính 3%. Tuy nhiên, do khả năng kích ứng của nồng độ
cao hơn trong các nghiên cứu trên động vật, hội đồng đã khuyến nghị rằng hoạt động tối
đa của CAPB trong các công thức mỹ phẩm để lại không được vượt quá 3,0%. Điều này
20


tương đương với độ pha loãng 10% của một mẫu thương mại có trọng lượng là 30%. Các

sản phẩm xả được coi là an toàn hiện nay vẫn được sử dụng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] What to Know About Cocamidopropyl Betaine. Radiance by WebMD
[2] Final Report of the Cosmetic Ingredient Review Expert Panel on the Safety
Assessment of Cocamidopropyl betaine (CAPB), Christina L. Burnett, Wilma F. Bergfeld,
Donald V. Belsito, Ronald A. Hill, Curtis D. Klaassen, Daniel Liebler, James G. Marks Jr,
Ronald C. Shank, Thomas J. Slaga, Paul W. Snyder, and F. Alan Andersen
[3] Y. Nakama, Khoa học và Công nghệ Mỹ phẩm: Nguyên tắc và Ứng dụng Lý
thuyết, Chương 15-Chất hoạt động bề mặt, Elsevier Inc. 2017, trang 231-244.
[4] A. Gholami, M. Golestaneh, Z. Andalib, Một phương pháp mới để xác định
cocamidopropyl betaine được tổng hợp từ dầu dừa thông qua sự dịch chuyển quang phổ
của Eriochrome Black T, Spectrochim Acta A 192 (2018) 122-127.
[5] M. Merkova, M. Zalesak, E. Ringlova, M. Julinova, J. Ruzicka, Sự phân hủy
chất hoạt động bề mặt Cocamidopropyl betaine bởi hai chủng vi khuẩn được phân lập từ
bùn hoạt tính, Int Biodeter Biodegr 127 (2018) 236-240.
[6] Betaine Amphoteric Surfactants—Synthesis, Properties, and Applications,
Stephanie K. Clendennen, Neil W. Boaz, inBiobased Surfactants (Second Edition), 2019
[7] Shaughnessy CN, Malajian D, Belsito DV. Da quá mẫn kiểu chậm ở bệnh nhân
viêm da dị ứng: khả năng phản ứng với chất hoạt động bề mặt. J Am Acad Dermatol. 2014;
70: 704-708.
[8] Kohli N, Nedorost S. Da bị viêm có khuynh hướng nhạy cảm vớiít chất gây dị
ứng mạnh hơn. J Am Acad Dermatol. 2016; 75: 312-317.e1.
[9] Collis RW, Morris GM, Sheinbein DM, Coughlin CC. Đã mở rộng thử nghiệm
hàng loạt và bản vá được cá nhân hóa cho trẻ em: một retrospec-nghiên cứu thuần tập
tive. Viêm da. 2019.

21

[10] Increasing protein stability by association with zwitterionic amphiphile
cocamidopropyl betaine Amir Erfani, Nicholas H. Flynn, Joshua D. Ramsey, Clint P.
Aichele
[11] Degradation of the surfactant Cocamidopropyl betaine by two bacterial strains
isolated from activated sludge, Marketa Merkova, Michal Zalesak, Eva Ringlova1,
Marketa Julinova, Jan Ruzicka∗
[13] Human and Environmental Risk Assessment on ingredients of household
cleaning products, Cocamidopropyl betaine (CAPB) (CAS No: 61789-40-0, 70851-07-9,
4292-10-8)

In the absence of inhalation toxicity data, the Panel determined that CAPB can be
used safely in hair sprays, because the product particle size was not respirable. The Panel
reasoned that the particle size of aerosol hair sprays (*38 mm) and pump hair sprays (>80
mm) was large compared to respirable particulate sizes (10 mm). In past ingredient safety
assessments, the Panel had expressed concern over N-nitrosation reactions in ingredients
containing amine groups. CAPB, and the other betaine ingredients in this assessment,
contain secondary amides that may serve as substrates for N-nitrosation. Additionally,
these ingredients may contain secondary amine impurities which may serve as substrates
for N-nitrosation. Therefore, the Panel recommended that these ingredients should not be
included in cosmetic formulations containing N-nitrosating agents. The Panel expressed
concern regarding pesticide residues and heavy metals that may be present in botanical
ingredients. They stressed that the cosmetics industry should continue to use the necessary
procedures to limit these impurities in the ingredient before blending into cosmetic
formulation. The Panel considered the dangers inherent in using animalderived ingredients,
namely the transmission of infectious agents. While tallow may be used in the manufacture
of some ingredients in this safety assessment and is clearly animal derived, the Panel noted
that tallow is highly processed and tallow derivatives even more so. The Panel agreed with
determinations by the FDA that tallow derivatives are not risk materials for transmission
of infectious agents. While CAPB and the related amidopropyl betaines were noted to be
22

dermal irritants, the primary concern was related to the presence of impurities that were
found to be dermal sensitizers. The Panel recognized that these ingredients can have the
potential to induce skin sensitization, most likely due to the impurities DMAPA and fatty
acid amidopropyl dimethylamine (amidoamine). Thirteen studies of CAPB and related
amidopropyl betaines on normal human skin at use concentrations indicated no
sensitization induced by these cosmetic ingredients. A QRA on DMAPA at a concentration
of 0.01% in raw CAPB indicated no sensitization in finished cosmetic products;
amidoamine at a concentration of 0.5% in raw CAPB may cause sensitization in certain
finished cosmetic products. The Panel concluded that skin sensitization is not a concern
with the use of CAPB and related amidopropyl betaines as currently used in cosmetic
products when a QRA is performed to demonstrate that concentration, product type, and
product usage will not produce exposures that could induce sensitization. The Panel advises
industry to continue minimizing the concentrations of the sensitizing impurities.
Trong trường hợp khơng có dữ liệu về độc tính khi hít phải, Ban Hội thẩm xác định
rằng CAPB có thể được sử dụng an tồn trong thuốc xịt tóc, vì kích thước hạt sản phẩm
khơng thể hơ hấp được. Hội đồng lý luận rằng kích thước hạt của bình xịt tóc dạng xịt (*
38 mm) và bình xịt tóc dạng bơm (> 80 mm) là lớn so với kích thước hạt có thể hơ hấp (10
mm). Trong các đánh giá an toàn của thành phần trước đây, Ban Hội thẩm đã bày tỏ lo ngại
về phản ứng nitro hóa N trong các thành phần có chứa nhóm amin. CAPB, và các thành
phần betaine khác trong bản đánh giá này, chứa các amit thứ cấp có thể dùng làm chất nền
cho q trình nitro hóa N. Ngồi ra, các thành phần này có thể chứa các tạp chất amin thứ
cấp có thể dùng làm chất nền cho quá trình nitro hóa N. Do đó, Ban Hội thẩm khuyến cáo
không nên đưa những thành phần này vào các công thức mỹ phẩm có chứa chất Nnitrosating. Ban Hội thẩm bày tỏ lo ngại về dư lượng thuốc trừ sâu và kim loại nặng có thể
có trong các thành phần thực vật. Họ nhấn mạnh rằng ngành công nghiệp mỹ phẩm cần
tiếp tục sử dụng các quy trình cần thiết để hạn chế các tạp chất này trong thành phần trước
khi pha trộn vào công thức mỹ phẩm. Ban Hội thẩm đã xem xét những mối nguy hiểm vốn
có khi sử dụng các thành phần làm từ động vật, cụ thể là việc truyền các tác nhân truyền
nhiễm. Mặc dù mỡ động vật có thể được sử dụng để sản xuất một số thành phần trong đánh

23