SODIUM METHYL COCOYL TAURATE và ỨNG DỤNG HOẠT CHẤT bề mặt TRONG sữa rữa mặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC

HOẠT CHẤT BỀ MẶT
ĐỀ TÀI:

SODIUM METHYL COCOYL TAURATE VÀ
ỨNG DỤNG HOẠT CHẤT BỀ MẶT TRONG
SỮA RỮA MẶT

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SV: KHƯU THỊ THÙY LINH
MSSV: 16139102


Mục Lục
PHẦN I: HOẠT CHẤT BỀ MẶT TRONG SỮA RỮA MẶT ..................................................................... 4
1.

Giới thiệu chung về chất hoạt động bề mặt ....................................................................................... 4

2.

Vai trò Chất hoạt động bề mặt .......................................................................................................... 4

3.

Phân loại............................................................................................................................................ 5
3.1. Chất hoạt động bề mặt Anion ........................................................................................................ 6
3.2. Chất hoạt động bề mặt cation ......................................................................................................... 7
3.3. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính .................................................................................................. 8

3.4. Chất hoạt động bề mặt Non-ionic .................................................................................................. 8

4.

Chất hoạt động bề mặt hoạt động như thế nào? ................................................................................ 9

5.

Sự kết hợp các chất hoạt động bề mặt trong sữa rửa mặt................................................................ 10

6.

Ảnh hưởng của Chất hoạt động bề mặt lên da ................................................................................ 11
6.1. Tương tác Chất hoạt động bề mặt với bề mặt lớp sừng protein ................................................... 12
6.2. Tương tác Chất hoạt động bề mặt với lipid trên da...................................................................... 13

PHẦN II: SODIUM METHYL COCOYL TAURATE.............................................................................. 15
1.

Sodium Methyl Cocoryl Taurate là gì? ........................................................................................... 15

2.

Cấu trúc của Sodium Methyl Cocoryl Taurate ............................................................................... 15

3.

Tính chất hóa lý của Sodium Methyl Cocoyl Taurate .................................................................... 16

4.

Ứng dụng Sodium Methyl Cocoryl Taurate trong mỹ phẩm ........................................................... 17

2


3


PHẦN I: HOẠT CHẤT BỀ MẶT TRONG SỮA RỮA MẶT
1. Giới thiệu chung về chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt được biết là thành phần hoạt động chính trong cơng thức sữa rửa
mặt có chức năng tẩy rửa làm sạch hiệu quả. Có rất nhiều loại chất hoạt động bề mặt, cấu
trúc chung của nó gồm hai đầu:


Đầu ưa nước : thường là một nhóm ion hoặc khơng ion, hịa tan được trong
nước



Đầu kị nước (ưa dầu-khơng tan trong nước): thường là mạch hidrocacbon dài
với nhiệm vụ lấy các phân tử dầu trên da.

2. Vai trò Chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt ngày nay ngồi việc sử dụng làm chất tẩy rửa cịn được ứng dụng
rất phổ biến khác như làm chất hòa tan, chất nhũ hóa, là tác nhân chống tạo bọt, khử bọt
hay khử dầu. Chất nhũ hóa là một dạng chất hoạt động bề mặt có tác dụng giảm sự phân
4

pha giữa dầu và nước – hai thành phần không thể thiếu trong các loại mỹ phẩm. Chất này
ngăn các giọt dầu lắng đọng; giúp dầu phân tán đều trong mỹ phẩm
Trong mỹ phẩm, Chất hoạt động bề mặt còn đóng nhiều vai trị quan trọng, chẳng hạn
như giữ cho các chất lỏng không trộn lẫn vào nhau như dầu và nước lại được trộn đều
nhau. Vì mỹ phẩm là hệ keo, dễ keo tụ theo thời gian, ví dụ như một số mỹ phẩm để lâu
ngày bị tách lớp. Hiện tượng này được giải thích do nền nhũ hóa khơng bền sau một thời
gian dài. Do đó, chất hoạt động bề mặt có khả năng giữ cho mỹ phẩm ổn định chức năng
của nó ở thời gian dài.
Một điều quan trọng nữa, hiếm khi các Chất hoạt động bề mặt được sử dụng đơn lẻ, mà
nó thường được kết hợp với nhiều Chất hoạt động bề mặt khác. Nhờ mix các Chất hoạt
động bề mặt, sữa rửa mặt có tác dụng làm sạch hiệu quả hơn.
3. Phân loại
Có hàng ngàn loại Chất hoạt động bề mặt khác nhau và thật khó để biết được loại nào
được sử dụng cho ứng dụng cụ thể nào. Trong mỹ phẩm, các Chất hoạt động bề mặt có
thể được phân nhóm theo đặc tính điện tích của các đầu ưa nước của chúng. Trong đó có
4 nhóm chính thường gặp:
 Anionic
 Cationic
 Lưỡng tính
 Khơng ion (Non-ionic)

5


Các dạng chất hoạt động bề mặt thường gặp
3.1. Chất hoạt động bề mặt Anion
Đây là chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều nhất trong sữa rửa mặt
3.1.1. Các dạng chất hoạt động bề mặt Anion:
Chất hoạt động bề mặt Anion khi cho vào trong nước sẽ tách ra các anion, chẳng hạn như

cacboxylat (-COO–), sulfat (-OSO3–), sulfonat (-SO3–),cacboxybetaine (-NR2CH2COO–),
sulfobetaine (-N(CH3)2C3H6SO3–) [5]… Các anion này với đặc tính phân cực mạnh, sẽ
hòa tan rất tốt với nước (nước là phân tử phân cực) do đó chúng có khả năng làm sạch bề
mặt rất mạnh. Đây là loại Chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều nhất trong sữa rửa
mặt vì nó hỗ trợ q trình tẩy rửa được dễ dàng hơn do đặc tính tạo bọt, lấy dầu làm các
chất bẩn không tan bị đẩy lên, lơ lửng trên bề mặt bọt.
Các Chất hoạt động bề mặt anion phổ biến thường gặp:


Natri lauryl sulfat (SLS).
6




Amoni lauryl sulfat (ALS).



Hoặc các dẫn xuất ethoxyl natri lauryl sulfat (SLES).

3.1.2. Ưu và nhược điểm chất hoạt động bề mặt Anion
Ưu điểm: Ba chất hoạt động bề mặt SLS, ALS, SLES được sử dụng phổ biến vì tác dụng
tạo bọt, làm sạch tuyệt vời và giá thành tương đối rẻ.
Nhược điểm: dẫn xuất sunfat này là gây rát, khó chịu, kích ứng với một số người có làn
da mẫn cảm
Tuy nhiên, thực tế, có nhiều sản phẩm chứa gốc sunfat nhưng vẫn có thể sử dụng được
cho da nhạy cảm.
3.2. Chất hoạt động bề mặt cation
Chất hoạt động bề mặt Cation là những chất có điện tích dương trên đầu ưa nước. Khi

hòa 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 hòa 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.
Các Chất hoạt động bề mặt cation thường là:


CTAB : Cetyl trimethylammonium bromide



CPC : Cetylpyridinium chloride



POEA : Polyethoxylated tallow amine



BAC : Benzalkonium chloride



BZT : Benzethonium chloride

7


Hiện nay, Chất hoạt động bề mặt cation thường được sử dụng nhất trong mỹ phẩm là
Quats tức dạng amoni bậc 4. Đây là những hợp chất chứa Nito khi hịa tan trong nước sẽ

tách ra điện tích dương. Điện tích dương này làm cho chúng bị hút tĩnh điện đến các vị trí
âm điện (vùng bị tổn thương) trên tóc và protein trên da, làm cho chúng chống lại sự rửa
trôi.
Thách thức lớn nhất của Chất hoạt động bề mặt cation là chúng khơng tương thích với
các Chất hoạt động bề mặt anion. Vì hỗn hợp chất hoạt động bề mặt cation và anion có
thể tạo thành muối cation-anion khơng tan. Điều này dẫn đến rất khó sản xuất các sản
phẩm có khả năng làm sạch khi chỉ sử dụng Chất hoạt động bề mặt Cation. Bên cạnh đó,
các Chất hoạt động bề mặt cation rất dễ gây kích ứng cho da, do đó phải xem xét kĩ khi
được pha chế mỹ phẩm.
3.3. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Một số Chất hoạt động bề mặt có khả năng mang cả điện tích dương và điện tích âm tùy
thuộc vào mơi trường pH. Đặc tính này được gọi là “zwitterionic” và được gọi là Chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính. Ví dụ điển hình cho Chất hoạt động bề mặt này gồm:


Sodium Lauriminodipropionate



Disodium Lauroamphodiacetate

Chất lưỡng tính chủ yếu được sử dụng trong mỹ phẩm như chất hoạt động bề mặt thứ
cấp. Chúng có thể giúp tạo bọt, cải thiện độ dưỡng và thậm chí giảm kích ứng. Chúng
cũng được sử dụng cho dầu gội đầu trẻ em và các sản phẩm làm sạch khác cần độ dịu
nhẹ. Hạn chế là chúng khơng có đặc tính làm sạch tốt và khơng hoạt động tốt như chất
nhũ hóa.
3.4. Chất hoạt động bề mặt Non-ionic
Các Chất hoạt động bề mặt có nhóm phân cực khơng bị ion hóa trong dung dịch nước.
Phần ưa nước chứa nguyên tử oxi, nito hoặc lưu huỳnh. Phần kỵ nước là mạch
8

hidrocacbon dài, khơng bị ion hóa nên khơng tích điện. Do đó, hoạt chất ít bị ảnh hưởng
bởi nước cứng và pH của môi trường. Tuy nhiên chất hoạt động bề mặt khơng ion có
nhược điểm là ít có khả năng lấy dầu và tạo bọt kém. Để làm tăng khả năng làm sạch
trong sữa rửa mặt thì chất này thường được kết hợp với chất hoạt động bề mặt Anion.
Một số Chất hoạt động bề mặt Non-ionic thường gặp:


Polyoxyethylene



Polyhydric alcohol ester: Ví dụ điển hình là monoglyceride, diglyceride, ester
của axit béo sorbitan…



Ethyleneoxide-propyleneoxide block polymers

4. Chất hoạt động bề mặt hoạt động như thế nào?
Phân loại các dạng chất bẩn:


Chất bẩn cơ học trơ: cát, bụi,…



Chất bẩn có thành phần hóa học ưa nước: nước ngọt, nước trái cây,…



Chất bẩn có thành phần hóa học kị nước: dầu, mỡ,…

Đối với những chất bẩn như cát, bụi và những chất có khả năng tan trong nước, việc rửa
sạch thật dễ dàng ngay khi da mặt được tiếp xúc với nước. Nhưng với khí hậu Việt Nam,
đa số có làn da hỗn hợp và da dầu, do đó chất hoạt động bề mặt có hai đầu này sẽ là một
cầu nối rất tốt giữa nước và dầu nhờn trên da mặt. Quá trình làm sạch này gồm hai cơ chế
chính:


Lấy đi các chất bẩn bám lên da.



Giữ các vết bẩn đã lấy đi dạng lơ lửng để tránh cho chúng không bám trở lại da
mặt.

9


Khi dùng sữa rửa mặt trên da, đầu ưa nước của Chất hoạt động bề mặt sẽ liên kết tốt với
nước, và đầu kia liên kết với dầu, nhờ sự kết hợp này mà các bụi bẩn và chất cặn bã trên
da được loại sạch hiệu quả.

5. Sự kết hợp các chất hoạt động bề mặt trong sữa rửa mặt
Một mình Chất hoạt động bề mặt riêng lẻ thì khơng mang lại hiệu quả cao. Do đó người
ta thường kết hợp các Chất hoạt động bề mặt lại với nhau. Điều này đảm bảo được công
dụng làm sạch tốt, lại vừa êm dịu cho da
Sữa rửa mặt dạng lỏng thường sử dụng kết hợp Chất hoạt động bề mặt anion và lưỡng

tính. Vì Chất hoạt động bề mặt dạng anion có tác dụng tạo bọt, làm sạch tốt. Bên cạnh đó,
chất hoạt động bề mặt lưỡng tính góp phần làm dịu nhẹ cho làn da. Ngoài ra, Chất hoạt
động bề mặt không ion và gốc axit amin được sử dụng phổ biến trong sữa rửa mặt để
giúp công thức sản phẩm trở nên dịu nhẹ.
Chất hoạt động bề mặt anion điển hình:
 Xà phịng (muối của axit béo)
 Chất hoạt động bề mặt tổng hợp: alkyl ete sulfat, alkyl acyl isethionat, alkyl
photphat, alkyl sufosuccinat và alkyl sulfonat.
 Gốc axit amin như acyl glycinat đang được sử dụng làm Chất hoạt động bề mặt
chính trong vai trị làm sạch [4].
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính zwitterionic:
10


 Cocoamido propyl betaine và cocoamphoacetat
 Alkyl polyglucoside là một trong những Chất hoạt động bề mặt được tìm thấy
trong sửa rửa mặt.
 Các Chất hoạt động bề mặt dựa trên axit amin như alkyl glutamat, sarcosinat và
glycinat đang được sử dụng ngày càng nhiều.
Ví dụ một số sữa rửa mặt có xà phịng hay SLS ở nồng độ cao hay là thành phần chính sẽ
có tính tẩy rửa mạnh gây kích ứng cho da. Do đó, hiện nay sữa rửa mặt thường thêm chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính (Cocoamido propyl betaine và cocoamphoacetat) góp phần
làm dịu nhẹ cho làn da.
Phần lớn sữa rửa mặt được bào chế trong khoảng pH trung tính đến axit nhẹ ít gây kích
ứng cho da. Ngoại trừ những chất tẩy rửa có chứa xà phịng (alkyl carboxylate) là thành
phần hoạt động chính có xu hướng duy trì trong phạm vi kiềm.
6. Ảnh hưởng của Chất hoạt động bề mặt lên da
Trong quá trình làm sạch, da tiếp xúc với nồng độ chất hoạt động bề mặt tương đối cao
(5% –20%). Tại những nồng độ này, chất hoạt động bề mặt có khả năng làm hỏng các
protein và lipid. Các mức độ tổn hại da phụ thuộc vào bản chất của chất hoạt động bề

mặt.

11


6.1. Tương tác Chất hoạt động bề mặt với bề mặt lớp sừng protein
Chất hoạt động bề mặt có thể liên kết với các protein của lớp sừng, dẫn đến hiện tượng
sưng tấy tạm thời. Nó phá vỡ các liên kết của các tế bào da trên hàng rào bảo vệ, từ đó
gây ra lỗ hổng trên da gây ra các vấn đề như khô da tạo điều kiện cho sự xâm nhập của
các Chất hoạt động bề mặt vào các lớp sâu hơn, dẫn đến phản ứng sinh hóa như kích ứng
và ngứa. Ngồi ra, Chất hoạt động bề mặt cũng có thể dẫn đến giảm mức độ giữ ẩm tự
nhiên trong da hay làm thay đổi độ đàn hồi của da sau khi rửa mặt vài phút.
Tương tác của Chất hoạt động bề mặt trong sữa rửa mặt với lớp sừng protein được nghiên
cứu rộng rãi. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra xu hướng dễ gây kích ứng của các Chất hoạt
động bề mặt:

12


anion> lưỡng tính> khơng ion.
Trong số các anion đối với protein thay đổi như sau:
natri lauryl sulfat (SLS), hoặc natri laurat> monoalkyl photphat>natri cocoyl isethionat.
6.2. Tương tác Chất hoạt động bề mặt với lipid trên da
Màng lipid có thể được xem là hàng rào bảo vệ của làn da, giúp da tránh khỏi những tác
động bên ngồi như khói, bụi, vi khuẩn,… pH lý tưởng của lớp màng này dao động từ
4.5-5.5 và trung bình là 4.8, nên đa số hiện nay sữa rửa mặt đều hướng đến con số này.
Có ba loại chất béo trong lớp sừng trên da, cụ thể là cholesterol, axit béo, và ceramides.
Trong đó, ceramides có cấu tạo hai đi alkyl dài nên khơng có khả năng bị hòa tan bởi
các chất hoạt động bề mặt. Dường như tất cả các Chất hoạt động bề mặt đều có khả năng
hịa tan cholesterol, axit béo. Về lâu dài Chất hoạt động bề mặt có thể làm hỏng lớp lipid

của da làm mất đi chức năng ẩm vốn có của lipid. Tình trạng này dẫn đến da mất ẩm sâu,
sần sùi, tốc độ lão hóa diễn ra nhanh hơn.
Lời khuyên:
– Thứ nhất, tránh lựa chọn các Chất hoạt động bề mặt có khả năng làm hỏng lớp protein
và lipid của da. Ví dụ như xà phịng, SLS, SLES với nồng độ cao hay là thành phần chính
trong sản phẩm.
– Thứ hai, nên chú ý vào các thành phần khác có khả năng giúp giữ ẩm, tăng cường độ
dịu nhẹ. Chẳng hạn như chiết xuất lô hội, niacinamide, amino acid, glycerol,… để cải
thiện độ ẩm cũng như độ đàn hồi. Ngồi ra cịn bổ sung lượng lipid đã mất trong thời
gian rửa mặt.

13


14


PHẦN II: SODIUM METHYL COCOYL TAURATE
1. Sodium Methyl Cocoryl Taurate là gì?
Sodium Methyl Cocoryl Taurate là chất hoạt động bề mặt anion, chất tạo bọt an toàn
chiết xuất từ trái dừa, dùng được cho da em bé và da nhạy cảm.

2. Cấu trúc của Sodium Methyl Cocoryl Taurate
Là muối natri của acid béo dừa amide N-methyltaurine.
Cơng thức hóa học: RCON (CH3) CH2CH2SO3Na, trong đó RCO - đại diện cho gốc axit
dừa.
Tên INCI: Sodium Methyl Cocoyl Taurate
Tên khác: Natri Menthyl Cocoyl Taurate

15

3. Tính chất hóa lý của Sodium Methyl Cocoyl Taurate
Sodium Methyl Cocoyl Taurate có dạng kem sáp, màu trắng hoặc dạng bột màu trắng.
Là một chất hoạt động bề mặt anion hồn hảo, có khả năng tương thích với các cation
khác nhau và các chất hoạt động bề mặt không ion, có khả năng tạo bọt cao nên được sử
dụng như chất tạo bọt hồn hảo trong các cơng thức.
Natri methyl cocoyl taurate hoà trộn được với nước và dầu chính vì thể nó có khả năng
rửa trơi mọi chất bẩn và tẩy dầu mỡ tốt.
Tạo bọt tốt ngay cả khi nồng độ dầu bã nhờn cao nên được ứng dụng nhiều trong các sản
phẩm sữa rửa mặt.
Khả năng chịu nước cứng tốt.
Cấu tạo của Sodium Methyl Cocoyl Taurate chứa cấu trúc của axit amin ưa nước nên
giúp phân hủy sinh học hiệu quả, không gây độc hại với cơ thể người và mơi trường trong
q trình sử dụng. Có thể nói đây là chất có hoạt động bề mặt anion khá cao.
Có tính giữ ẩm, nhũ hóa, làm mềm, khơng gây kích ứng da, do đó có thể được sử dụng
trong dầu gội, sữa tắm, máy rửa mặt và tất cả các loại.
Giá trị pH: 7.0 - 8.0
16


Tỷ lệ sử dụng: 3 - 30%
4. Ứng dụng Sodium Methyl Cocoryl Taurate trong mỹ phẩm
Sodium Methyl Cocoyl Taurate được sử dụng trong dầu gội đầu (dầu gội dịu nhẹ, kích
ứng thấp và dầu gội kiểm sốt dầu), sữa rửa mặt, kem đánh răng, sản phẩm làm trắng
răng, sản phẩm tẩy trắng, tẩy tế bào chết, xà phòng, kem dưỡng da, và kem dưỡng ẩm.

17