COCAMIDOPROPYL BETAINE và các ỨNG DỤNG TRONG mỹ PHẨM(2)

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

BÀI TIỂU LUẬN THI HỌC KỲ I NĂM HỌC 2020 – 2021
MÔN: HOẠT CHẤT BỀ MẶT
ĐỀ TÀI: COCAMIDOPROPYL BETAINE VÀ CÁC ỨNG DỤNG
TRONG MỸ PHẨM

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
NGUYỄN NGỌC VÂN KHÁNH

18139071

TP.HỒ CHÍ MINH, NGÀY 20 THÁNG 1 NĂM 2022


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

MỤC LỤC .............................................................................................................................................................................. 1

Mục lục hình ảnh ....................................................................................................................................... 2
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................................................ 3
TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT [1]. ...................................................................... 4

I.

TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL BETAINE. .................................................................... 5

II.
1.

Cocamidopropyl Betaine là gì? [2] [3] ........................................................................................................5

2.

Tên gọi và cấu trúc hóa học. ........................................................................................................................6
a.

Tên gọi và cơng thức hóa học: [4] [3] ............................................................................................................... 6

b.

Cấu trúc hóa học: [5] [6].................................................................................................................................... 6
Ưu điểm và nhược điểm. .............................................................................................................................7

3.

III.

Ưu điểm. [2] [3] [7] ........................................................................................................................................... 7

❖

Nhược điểm. [5] [8] ........................................................................................................................................... 7
CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA COCAMIDOPROPYL BETAINE............................................................. 7

1.

Tính chất vật lý và hóa học: [3] [4] .............................................................................................................7

2.

Các thành phần acid béo trong CAPB. [3] ..................................................................................................8

3.

Khả năng tạo bọt, ổn định bọt, khả năng tẩy rửa và độ nhớt của CAPB. [3] [7] [9] [10]............................9

4.

Khả năng thấm ướt của cocamidopropyl betaine. [11] ..............................................................................10

5.

Ảnh hưởng sinh học và môi trường. [3] [9]...............................................................................................10

6.

Các yếu tố ảnh hưởng khác đến sự hoạt động của cocamidopropyl betaine. [7].......................................11

7.

Chỉ số CMC. [9] [1]...................................................................................................................................11

IV.

V.

❖

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT COCAMIDOPROPYL BETAINE. ............................................... 11

1.

Cơ chế phản ứng và sự tổng hợp CAPB. [3] [7]........................................................................................11

2.

Các tạp chất trong quá trình tổng hợp cocamidopropyl betaine. [3] [12] ..................................................13

3.

Độ an toàn của cocamidopropyl betaine thành phẩm. [3] [5] [12] ............................................................13
ỨNG DỤNG TRONG MỸ PHẨM. [3].............................................................................................. 13

1


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

1.

Ứng dụng trong sản phẩm dầu gội. [13] ....................................................................................................14

2.

Ứng dụng trong dầu gội cho trẻ em. [14] ..................................................................................................14

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................ 15

Mục lục hình ảnh
Hình 1 Cocamidopropyl Betaine ....................................................................................... 5
Hình 2. Cơng thức cấu tạo của CAPB .............................................................................. 6
Hình 3. Cấu trúc hóa học của CAPB ................................................................................. 6
Hình 4. Bảng tính chất vật lý và hóa học của CAPB ........................................................ 8
Hình 5. Bảng thành phần chất béo trong các Amidopropyl Betaine. ................................ 9
Hình 6. Quá trình tổng hợp Cocamidopropyl Betaine ...................................................... 12
Hình 7. Tổng sản lượng mỹ phẩm có sử dụng CAPB ....................................................... 13
Hình 8. Cơng thức sản phẩm dầu gội có chứa cocamidopropyl betain ............................. 14
Hình 9. Dầu gội Johnson&Johnson dành cho trẻ em ........................................................ 14
Hình 10. Thành phần của dầu gội dành cho trẻ em. .......................................................... 14

2


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của kinh tế - xã hội, nhu cầu cuộc sống của con người càng được cải thiện
và nâng cao hơn, đặc biệt là nhu cầu về làm đẹp và vệ sinh cá nhân. Trên thị trường hiện nay có rất
nhiều các loại mỹ phẩm chăm sóc cá nhân, từ chăm sóc tóc đến tồn thân; do đó, người tiêu dùng
có nhiều lựa chọn về sản phẩm và nhãn hàng để tin dùng. Bên cạnh đó, sự quan tâm về mơi trường
cũng như các lựa chọn về các loại mỹ phẩm có yếu tố thân thiện với môi trường của người tiêu

dùng là một trong nhiều yếu tố giúp nhà sản xuất định hướng sản phẩm và sản xuất ra các sản
phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên đến tay người tiêu dùng.
Các sản phẩm chăm sóc cá nhân dường như đã quá quen thuộc trong cuộc sống thường ngày của
mỗi người, vì thế nên các thành phần trong sản phẩm cũng được quan tâm nhiều hơn. Xu hướng
khi lựa chọn các dòng mỹ phẩm hiện nay là những sự quan tâm về chất lượng của các thành phần
trong sản phẩm, các yếu tố thân thiện với mơi trường như có thành phần vi nhựa hay khơng, có các
chiết xuất từ thực vật hay khơng,v.v.. Với dịng xu hướng đó, các thương hiệu đã đẩy mạnh các
chiến lược truyền thông và sản xuất cùng với sự giúp đỡ từ các chính sách và chương trình chuyển
giao cơng nghệ, chuyển đổi cơ cấu cơng nghiệp, tạo cơ hội cho các nghiên cứu về sản phẩm có
nguồn gốc thiên nhiên và các dịng sản phẩm thuần chay được phát triển rộng hơn.
Một trong các thành phần có mặt trong hầu hết các sản phẩm chăm sóc cá nhân là Cocamidopropyl
betaine, một chất hoạt động bề mặt được tổng hợp từ dầu dừa và dimethylaminopropylamine
(DMAPA). Do sự ứng dụng đa dạng cũng như các tranh cãi về nguyên nhân gây viêm da dị ứng,
cocamidopropyl được nghiên cứu rộng rãi và các kết quả nghiên cứu được công bố trên các bài báo
khoa học quốc tế. Nhằm mục đích tìm hiểu sâu hơn về chất hoạt động bề mặt này, em chọn đề tài
“Cocamidopropyl betaine và các ứng dụng trong mỹ phẩm” làm bài tiểu luận này.

3


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT [1].

I.

Chất hoạt động bề mặt là những chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của dung môi chứa nó,
có khả năng hấp phụ lên lớp bề mặt, độ tan tương đối nhỏ. Đa số các chất hoạt động bề mặt là các

acid béo, muối của acid béo, este, rượu, các alkyl sunfat,.. và có cấu tạo gồm 2 phần: phần phân cực
(ưa nước) và phần không phân cực (kị nước, ưa dầu).
Để phân loại chất hoạt động bề mặt, người ta thường dựa trên cấu trúc hóa học, tính chất vật lý hay
ứng dụng của chúng. Tuy nhiên, thường phân loại theo cấu trúc hóa học: chất hoạt động bề mặt ưa
nước, kị nước, liên kết giữa háo nước và kị nước.
-

Về phân loại theo nhóm ưa nước, gồm có chất hoạt động anin, cation, khơng ion và lưỡng
tính.

-

Về phân loại theo nhóm kỵ nước, gồm các gốc alkyl mạch thẳng (C8 – C18), gốc alkyl mạch
ngắn (C3 – C12) gắn vào nhân thơm, olefin nhánh C8 – C20, hydrocarbon thu được từ dầu
mỏ và phản ứng giữa CO và khí H2.

-

Về phân loại theo nhóm liên kết giữa háo nước và kị nước, gồm nhóm háo nước liên kết trực
tiếp với nhóm kỵ nước, nhóm háo nước liên kết với nhóm kỵ nước qua liên kết trung gian,
các liên kết este, amide, ether.

Chất hoạt động bề mặt được ứng dụng nhiều vào đời sống bới các tính chất như khả năng tẩy rửa,
tạo bọt, ổn định nhũ và giảm độ nhớt của dung mơi chứa nó. Các ứng dụng phổ biến của các chất
hoạt động bề mặt là nước rửa chén, xà phòng, nước giặt, các sản phẩm chăm sóc cá nhân như dầu
gội, sữa tắm,v.v…

4

Nguyễn Ngọc Vân Khánh

II.

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

TỔNG QUAN VỀ COCAMIDOPROPYL BETAINE.
1. Cocamidopropyl Betaine là gì? [2] [3]

Cocamidopropyl betaine là một hợp chất hữu cơ có khả năng hoạt động bề mặt trong các sản phẩm
chăm sóc cá nhân và mỹ phẩm giúp làm sạch bụi bẩn trên bề mặt được sử dụng và là thành phần
tạo bọt trong một số sản phẩm.
Cocamidopropyl betaine (CAPB) lần đầu được đưa vào sử dụng vào năm 1967 bởi tập đoàn
Johnson & Johnson trong dầu gội dành cho trẻ em, được tổng hợp từ các acid béo trong dầu dừa và
dimethylaminopropylamine (DMAPA), bên cạnh việc chất này được tổng hợp bằng nhiều phương
pháp khác. Sau đó, chất hoạt động bề mặt CAPB được đăng kí sử dụng rộng rãi hơn trong lĩnh vực
mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân như dầu gội, sữa tắm, nước rửa tay, xà phòng,... từ
những năm 1970.
Cocamidopropyl betaine là alkyl amidopropyl betaine hoạt động
bề mặt ion lưỡng tính, có màu vàng nhạt, hơi trong và có mùi béo
nhẹ, độ nhớt trung bình khoảng 300-600 cps. CAPB có thể tan
được trong nước và dung mơi ethanol, isopropanol nhưng khơng
tan trong dầu; vì thế trong thành phần nguyên liệu thô, CAPB
thường được pha dưới dạng dung dịch trong nước và natri clorua
với nồng độ hoạt tính chiếm khoảng 30% trên tổng lượng dung
dịch. Trong khi đó, theo CIR, nồng độ sử dụng của CAPB trong
các dịng sản phẩm khơng được vượt q 3,0%, đồng nghĩa với
việc CAPB trong nguyên liệu thô được pha lỗng trong q trình

Hình 1. Cocamidopropyl Betaine

sản xuất. Ngồi ra, với tính chất dịu nhẹ và mức độ gây kích ứng thấp, CAPB được dùng trong các
sản phẩm cho trẻ em hoặc dành cho da nhạy cảm, một số sản phẩm khác có sự kết hợp với sodium
lauryl sunfat (SLS) nhằm giảm kích ứng và tăng khả năng tạo bọt, giúp hiệu suất làm sạch của sản
phẩm và cảm giác cảm quan khi sử dụng tăng.

5


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

2. Tên gọi và cấu trúc hóa học.
a. Tên gọi và cơng thức hóa học: [4] [3]
Danh pháp IUPAC: 2- [3-(dodecanoylamino) propyl-đimetylazaniumyl] axetat.
Tên

gọi

khác:

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.
Công thức phân tử: C19H38N2O3.
Cơng thức cấu tạo:
Hình 2. Cơng thức cấu tạo của CAPB

b. Cấu trúc hóa học: [5] [6]
Chất hoạt động bề mặt cocamidopropyl betaine được
mô tả là một chuỗi betaine dài cấu thành từ các nhóm
chức amoni bậc 4 trong chuỗi cấu trúc và khơng có các
anion di động, khác với các muối amoni bậc 4 khác.
Hình số 3 mơ tả cấu trúc chung của amidopropyl
betaine, trong đó nhóm RCO- là nhóm các acid béo có

Hình 3. Cấu trúc hóa học của CAPB

nguồn gốc từ dầu dừa (có thể thay đổi từ C8 – C18) và chứa đồng thời cation amoni bậc 4 liên kết
với nhóm anion là cacboxylic. Do khơng có các anion di động, betaines giữ các điện tích anion
dương và đặc tính cation âm trong cả hai mơi trường acid và base. Đồng thời, chất hoạt động bề mặt
này khơng thu nhận cả điện tích dương và điện tích âm trong dung mơi nước, nên có nhiều ý kiến
cho rằng chúng không được phân loại là chất lưỡng tính, một số khác cho rằng chúng là chất lưỡng
tính do sự hoạt động của betaines với cấu trúc lưỡng tính R– N+(CH3)2–CH2–COO- trong khoảng pH
trung gian.

6


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

3. Ưu điểm và nhược điểm.
❖

Ưu điểm. [2] [3] [7]

Cocamidopropyl betaine (CAPB) được sử dụng nhiều trong hầu hết các dịng mỹ phẩm và chăm sóc
cá nhân do có nhiều ưu điểm nổi bật như: khơng gây kích ứng cho da và mắt, sử dụng như chất làm
đặc và có khả năng tạo bọt cao khi kết hợp với SLS giúp tăng cảm giác làm sạch cho sản phẩm và
cảm giác mềm mịn trên da sau khi sử dụng. Đồng thời, trong một số nghiên cứu, CAPB có nồng độ
tập trung có tác dụng dưỡng ẩm trong một số dòng mỹ phẩm, và đặt một tiêu chuẩn mới cho các sản
phẩm làm đẹp và chăm sóc cá nhân.
❖

Nhược điểm. [5] [8]

Bên cạnh các ưu điểm, CAPB còn được xem là một chất gây dị ứng, đặc biệt là bệnh viêm da dị
ứng. Năm 2004, CAPB được công bố là một chất gây dị ứng của năm bởi Hiệp hội Viêm da tiếp xúc
Hoa Kỳ với các triệu chứng lâm sàng như viêm da mí mắt, da mặt, da đầu hay vùng da cổ. Nghiên
cứu này cho thấy viêm da tiếp xúc và dị ứng CAPB thường gặp ở các nhân viên y tế hay những
người thường xuyên tiếp xúc với các sản phẩm có chứa CAPB nồng độ cao như nhân viên làm tóc.
Tuy nhiên, đến năm 2012 các nhà nghiên cứu khác cho rằng cocamidopropyl betaine trong các sản
phẩm không gây dị ứng, mà là các tạp chất được tạo nên từ quá trình sản xuất, aminoamide (AA) và
3-dimethylaminopropylamine (DMAPA). Từ nguyên nhân đó, hàm lượng 2 hợp chất được kiểm
sốt chặt chẽ hơn trong q trình sản xuất và tinh chế CAPB nhằm đảm bảo người tiêu dùng khơng
gặp phải các vấn đề về kích ứng da.

III.

CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA COCAMIDOPROPYL BETAINE.
1. Tính chất vật lý và hóa học: [3] [4]

7


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

Như đã nêu ra ở phần trước, tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất hoạt động bề mặt CAPB
có thể được tóm tắt theo bảng sau

Hình 4. Bảng tính chất vật lý và hóa học của CAPB

2. Các thành phần acid béo trong CAPB. [3]
Dựa trên công thức cấu tạo của cocamidopropyl betaine, các gốc acid béo đóng vai trị quan trọng
trong tính chất hóa học như khả năng tạo bọt, khả năng tẩy rửa và tạo nhũ hóa trên bề mặt tẩy rửa;
nhằm giúp việc tẩy rửa dễ dàng hơn. Ngoài ra các acid béo trong cấu trúc CAPB cịn có tính chất
giảm kích ứng da, giúp ổn định bọt và tăng khả năng thấm ướt vào sản phẩm.

8


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

Dưới đây là bảng số liệu thể hiện hàm lượng acid béo trong cocamidopropyl betaine và các
amidopropyl betaine khác:

Hình 5. Bảng thành phần chất béo trong các Amidopropyl Betaine.

3. Khả năng tạo bọt, ổn định bọt, khả năng tẩy rửa và độ nhớt của CAPB. [3] [7] [9] [10]
Cocamidopropyl betaine là chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, có khả năng tạo bọt cao và khơng gây
kích ứng cho da. Chúng hịa tan tốt trong nước và mơi trường kiềm, trên thị trường hiện nay thì
CAPB được bán ở nồng độ từ 30 – 40% trong dung dịch nước và natri clorua. Bên cạnh đó, chúng

có thể hoạt động ở mơi trường pH thấp, có thể gây kết tủa với các chất hoạt động bề mạt anion
nhưng không bị ảnh hưởng bởi nước cứng (có hàm lượng ion Mg+, Ca+ cao). Đồng thời, trong môi
trương pH thấp và nhiệt độ khắc nghiệt, sự ổn định thủy phân của CAPB cũng có xu hướng bền hơn.
Ngồi khả năng tạo bọt, CAPB còn giúp ổn định bọt trong sản phẩm, chống lại các tác động từ nước
cứng hay giữ bọt ổn định trong môi trường pH cao và nhiệt độ thấp và là chất chống tĩnh điện trong
các sản phẩm dầu gội. Theo một nghiên cứu, CAPB giúp ổn định bọt đáng kể ngay trong nhiệt độ
20oC khi so sánh với nhiệt độ cao (60oC), và được ứng dụng vào các dịng mỹ phẩm và sản phẩm
chăm sóc cá nhân thường ngày. Đồng thời, khi kết hợp với chất hoạt động bề mặt anion natri
dodecyl sunfat (SDS), CAPB cho thấy sự ổn định bọt ngay cả khi có sự có mặt của dầu.

9


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

CAPB thường được thêm vào các dòng mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân cùng với natri
lauryl este sunfat SLES và natri lauryl sunfat SLS nhằm mục đích tăng độ nhớt của sản phẩm và
tăng khả năng tạo bọt bởi các tác dụng hiệp đồng của chúng. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc nhiều
vào nồng độ muối, hiện tượng này gọi là sự dày lên của muối. Với ngun nhân đó, chúng phối hợp
với nhau trong cơng thức sản phẩm để tạo ra chất lỏng dày bám vào bề mặt như da tay, tóc,…
Trong các sản phẩm chứa cocamidopropyl betaine trên thị trường, nồng độ của CAPB hoạt tính
được quy định là khơng q 3%, nghĩa là CAPB thơ được pha lỗng với nước và dung dịch NaCl có
nồng độ từ 4 – 6%. Đồng thời, các sản phẩm thương mại chứa CAPB có nồng độ lớn hơn 30% có
thể chứa dung mơi như propylene glycol hay glycerol ở nồng độ 3%.
4. Khả năng thấm ướt của cocamidopropyl betaine. [11]
Cocamidopropyl betaine cũng có các tính chất tương tự như các chất hoạt động bề mặt khác, đặc
biệt là khả năng thấm ướt. Trong các mỹ phẩm làm sạch như dầu gội có chứa thành phần natri
clorua như một chất làm đặc và natri lauryl sunfat bên cạnh CAPB, vì thế khả năng thấm ướt của

cocamidopropyl bị ảnh hưởng bởi nồng độ natri clorua trong sản phẩm.
Theo nghiên cứu vào năm 2014 về sự ảnh hưởng cả natri clorua đến khả năng thấm ướt của CAPB,
người ta nhận thấy khả năng hoạt động của cocamido betain trong dung mơi nước có sự phụ thuộc
vào nồng độ muối trong dung dịch của chất hoạt động bề mặt: làm giảm CMC và sức căng bề mặt,
tăng thông số hấp phụ và khả năng thấm ướt của hoạt chất.
5. Ảnh hưởng sinh học và mơi trường. [3] [9]
Vì chất hoạt động bề mặt CAPB được dùng nhiều trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và mỹ
phẩm, nên sự thải ra môi trường cũng cần được đánh giá một cách khách quan. Các phương pháp
được đưa ra là đánh giá độc tính của chất và ảnh hưởng của độc tính lên môi trường.
Thử nghiệm phân hủy sinh học trog điều kiện hiếu khí cho thấy, CAPB có mức độ phân hủy sinh
học cao, đạt 100% trong vòng 28 ngày và tỷ lệ khống hóa đến 60% trong vịng 7 ngày. Đồng thời,
trong điều kiện yếm khí, cocamidopropyl betaine cũng có khả năng phân hủy sinh học.
Trong một nghiên cứu khác về độc tính của CAPB trong mơi trường biển, độc tính của CAPB ảnh
hưởng lớn đến các sinh vật sống ở biển như tảo, dù sự phân hủy sinh học của cocamidopropyl được
10


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

diễn ra nhanh chóng sau một thời gian. Tuy vậy, sự phát triển hệ thống xả thải của các thành phố
trên thế giới ngày một tiên tiến, nên hàm lượng CAPB trong các sản phẩm trên thị trường sau khi
được sử dụng không gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sống xung quanh.
6. Các yếu tố ảnh hưởng khác đến sự hoạt động của cocamidopropyl betaine. [7]
Ngoại trừ các yếu tố tác động về mặt hóa học như sự kết hợp giữa CAPB với các chất hoạt động bề
mặt khác trong cùng một sản phẩm như SLES, SLS,… các yếu tố về hàm lượng, độ pH, nhiệt độ
bảo quản cũng ảnh hưởng đến độ ổn định và hoạt độ của chất.
7. Chỉ số CMC. [9] [1]
CMC hay vòn gọi là nông độ micelle tới hạn (Critical Micelle Concentraction) là nồng độ dung dịch

chấy hoạt động bề mặt mà ở đó sự hình thành micelle trở nên đáng kể. Khi một chất hoạt động bề
mặt có nồng độ dung dịch đạt đến giá trị CMC của nó, ở dó dẽ cí sự thay đổi rõ về tính chất của
dung dịch như độ đục, sức căng bề mặt, áp suất thẩm thấu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến CMC là cấu trúc mạch của phần kỵ nước trong phân tử chất hoạt động bề
mặt, nhiệt độ, chất điện ly.
Chỉ số CMC của cocamidopropyl betains được xác định bằng phương pháp đo lưu huỳnh là
29mg/L, còn theo phương pháp sức căng bề mặt là 12,7mg/L.
IV.

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT COCAMIDOPROPYL BETAINE.
1. Cơ chế phản ứng và sự tổng hợp CAPB. [3] [7]

Cocamidopropyl betaine là chất hoạt động bề mặt được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các sản phẩm
chăm sóc cá nhân và mỹ phẩm; do đó, việc sản xuất hoạt chất này được nghiên cứu và phát triển và
cải tiến trong nhiều năm. Dựa trên cơ chế hình thành thơng qua phản ứng giữa các acid béo từ dầu
dừa (hoặc các coconut acid thủy phân không chứa glyceryl) với 3,3-dimethylaminopropylamine
(DMAPA), tạo ra cocamidopropyl dimethylamine (amidoamine hoặc dimethylaminopropyl
cococamide) và sau đó phản ứng với natri monloracetate tạo thành sản phẩm cocamidopropyl
betaine.

11


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

Hình 6. Quá trình tổng hợp Cocamidopropyl Betaine

Cụ thể hơn, quy trình tổng hợp được chia thành 2 giai đoạn:

-

Giai đoạn 1: Tổng hợp các acid béo từ dừa (hoặc các metyl este của acid béo) và 3,3dimethylaminopropylamine (DMAPA), để tạo thành chất trung gian cocamidopropyl
dimethylamine (amidoamine). Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 120 – 160oC.
Nếu nguồn nguyên liệu tổng hợp là các metyl este thay cho các acid béo từ dừa, thì sẽ giải
phóng các phân tử nước và methanol được chưng cất liên tục từ hỗn hợp phản ứng, thường
hình thành nên tạp chất glycerol nếu acid béo còn dư. Lúc này DMAPA được thêm vào để
thúc đẩy phản ứng chuyển đổi thành anidoamine hoàn toàn và được loại bỏ khỏi hỗn hợp
bằng phương pháp chưng cất sau đó.

-

Giai đoạn 2: Tổng hợp trực tiếp cocamidopropyl dimethylamine (amidoamine) và natri
monochloroacetate hoặc trong dung môi nước và NaOH để tạo ra sản phẩm cuối cùng là
cocamidopropyl betaine. Trong quá trình phản ứng, NaCl là sản phẩm phụ được tạo thành và
có thể ảnh hưởng đến tính thấm ướt của chất hoạt động bề mặt này. Bên cạnh đó, các yếu tố
như pH và nhiệt độ cần được kiểm sốt để tránh sự hình thành các phản ứng phụ như phản
ứng thủy phân của acid chloroacetic thành acid glycocid, gây nên các chất lượng không tốt
cho CAPB thành phẩm. CAPB được giữ trong dung môi nước để bảo quản và vận chuyển.
Trong các lô CAPB thành phẩm, nồng độ dung dịch tiêu chuẩn được khuyến nghị của là
30%.

12


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

2. Các tạp chất trong quá trình tổng hợp cocamidopropyl betaine. [3] [12]

Từ quá trình tổng hợp CAPB, người ta nhận thấy các tạp chất cũng được tạo thành cũng như là phần
dư từ các chất phản ứng và chất trung gian: DMAPA, amidoamine, natri monochloroacetate. Vào
năm 2007, Hội đồng Sản phẩm Chăm sóc Cá nhân (PCPC) đã khảo sát và đưa ra các dữ liệu về
nồng độ tạp chất trong CAPB từ các nhà sản xuất, trong đó:
-

Anidoamine: từ 0,5% – 5%;

-

DMAPA: trong khoảng 0,0003% đến 0,02%.

3. Độ an tồn của cocamidopropyl betaine thành phẩm. [3] [5] [12]
Vì là chất hoạt động bề mặt chuyên dụng, các vấn đề về an toàn đối với sức khỏe người sử dụng của
cocamidoproyl betaine luôn được nghiên cứu và báo cáo. Theo Tổ chức CIR ( The Cosmetic
Review), các đánh giá an toàn của CAPB được báo cáo liên tục từ năm 1991 nhằm cập nhật các
nguy cơ về dị ứng trên da và gây kích ứng. Tuy là một chất hoạt động bề mặt lành tính, dịu nhẹ cho
da, nhưng có nhiều nhà nghiên cứu cho rằng nó cũng gây kích ứng nhẹ đối với da nhạy cảm. Hoạt
độ của CAPB trong các mỹ phẩm được đăng ký với FDA trên thị trường thường nằm trong khoảng
3%, nhỏ hơn rất nhiều so với nguyên liệu thô, và được cho là khơng gây kích ứng lên da.
V.

ỨNG DỤNG TRONG MỸ PHẨM. [3]

Kể từ khi được đưa vào sử dụng ở những năm 1970, CAPB
ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn trong các dịng mỹ
phẩm và chăm sóc cá nhân vì sự an tồn và khơng gây kích
ứng cho da. Theo bảng tổng kết các sản phẩm có chứa
CAPB của FDA, có tổng số 2743 sản phẩm được đăng kí
sử dụng hoạt chất này với nồng độ dao động từ 0,005% –

11%. Số lượng mỹ phẩm theo từng loại có sử dụng
cocamidopropyl như chất hoạt động bề mặt được thống kê
theo bảng.
Khơng chỉ có trong các sản phẩm dầu gội, dầu xả và sữa
Hình 7. Tổng sản lượng mỹ phẩm có sử
dụng CAPB
13


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

tắm, cocamidopropyl còn được sử dùng trong các mỹ phẩm chăm sóc da và dung dịch xà phịng rửa
tay, chăm sóc răng miệng.
1. Ứng dụng trong sản phẩm dầu gội. [13]
Như đã đề cập ở trên, CAPB thường thấy trong các sản phẩm dầu gội với nồng độ thấp (khoảng
3%), kết hợp với các chất hoạt động bề mặt khác để tăng khả năng tạo bọt, ổn định và tăng hiệu quả
làm sạch tóc. Ngồi ra, cocamidopropyl cũng được sử dụng như một chất ổn định các micelle hình
thàn, cải thiện độ nhớt của dầu gội.

Hình 8. Cơng thức sản phẩm dầu
gội có chứa cocamidopropyl
betain.

2. Ứng dụng trong dầu gội cho trẻ em. [14]
CAPB trong các sản phẩm cho trẻ em có tác dụng tương tự như trong dầu gội, nhưng khi kết hợp
với các hoạt chất khác tạo ra hiệu quả dưỡng ẩm cao. Đặc tính dịu nhẹ và khơng gây kích ứng là một
điểm cộng của hoạt chất này khi đưa vào dầu gội cho trẻ.

Hinh 9. Dâu gội dành cho trẻ
em của hãng Johnson&Johnson
Hình 10. Thành phần của dầu gội dành cho trẻ em.
14


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh, Giáo trình Cơng nghệ Chất hoạt động bề mặt.
[2] S. E. Jacob and S. Amini, "Cocamidopropyl Betaine," Dermatitis, vol. 19, no. 3, pp. 157-160, 2008.
[3] C. L. Burnett, Wilma F. Bergfeld, Donald V. Belsito, Ronald A. Hill, Curtis D. Klassen, Daniel Liebler, James G.
Marks,Jr, Ronald C. Shank; Thomas J. Slaga,, Paul W. Snyder and F. Alan Andersen, "Final Report of the Cosmetic
Ingredient Review Expert Panel on the Safety Assessment of Cocamidopropyl betaine (CAPB)," International
Journal of Toxicology, vol. 31, no. 4 Suppl, pp. 77S-111S, 2012.
[4] National Center for Biotechnology Information (2022), "PubChem Compound Summary for CID 20280,
Cocamidopropyl betaine.," [Online]. Available: [Accessed 19 Jan 2022].
[5] C. M. Mowad, "Cocamidopropyl Betaine Allergy," American Journal of Contact Dermatitis, vol. 12, no. 4, pp. 223224, 2001.
[6] L. Rhein, "Surfactant Action on Skin and Hair: Cleansing and Skin Reactivity Mechanisms," in Handbook for
Cleaning/Decontamination of Surfaces , 2007, pp. 313-314.
[7] S. Herrwerth, H. Leidreiter, H. H. Wenk and M. Farwic, "Highly Concentrated Cocamidopropyl Betaine – The
Latest Developments for Improved Sustainability and Enhanced Skin Care," Tenside Surfactants Detergents, vol.
45, no. 6, pp. 304-308, 2008.
[8] J. F. F. Jr, "Cocamidopropyl Betaine: Contact Allergen of the Year," Dermatitis, vol. 15, no. 1, pp. 3-4, 2004.
[9] S. K. Clendennen and Neil W. Boaz, "Betaine Amphoteric Surfactants - Synthesis, Properties, and Applications,"
in Biobased Surfactants, 2019, pp. 452-460.
[10] P. Cornwell, "A review of shampoo surfactant technology: Consumer benefits, raw materials and," nternational

Journal of Cosmetic Science , 2017.

15


Nguyễn Ngọc Vân Khánh

Cocamidopropyl Betain và các ứng dụng trong mỹ phẩm

[11] K. Staszak, Daria Wieczorek and Katarzyna Michocka, "Effect of Sodium Chloride on the Surface and Wetting
Properties of Aqueous Solutions of Cocamidopropyl Betaine," Journal of Surfactants and Detergents,, vol. 18, no.
2, pp. 321-328, 2015.
[12] J. E. Hunter and Joseph F. Fowler , "Safety to human skin of cocamidopropyl betaine: A mild surfactant for
personal-care products.," Journal of Surfactants and Detergents, vol. 1, no. 2, pp. 235-239, 1998.
[13] J.Yang, "Hair Care Cosmetic," in Cosmetic Science and Technology , Kobe, Japan, 2017, pp. 610-615.
[14] K. Klein and Irwin Palefsky, "Shampoo Formulation," in Handbook for Cleaning/Decontamination of Surfaces,
2007, pp. 301-304.

16