Nghiên cứu bào chế nhũ tương đa lớp chứa dầu silicon ứng dụng trong các chế phẩm dùng cho tóc

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

-----  -----

TỐNG THỊ THANH TUYỀN
MÃ SINH VIÊN: 1101572

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NHŨ TƯƠNG
ĐA LỚP CHỨA DẦU SILICON
ỨNG DỤNG TRONG CÁC CHẾ PHẨM
DÙNG CHO TÓC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2016


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TỐNG THỊ THANH TUYỀN
Mã sinh viên: 1101572

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NHŨ TƯƠNG
ĐA LỚP CHỨA DẦU SILICON
ỨNG DỤNG TRONG CÁC CHẾ PHẨM
DÙNG CHO TÓC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:

1. TS. Vũ Thị Thu Giang

2. DS. Vũ Ngọc Mai
Nơi thực hiện:
Bộ môn Bào chế

HÀ NỘI – 2016


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới:

TS. Vũ Thị Thu Giang
DS. Vũ Ngọc Mai
Là những người thầy giàu kinh nghiệm – đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ
em thực hiện và hoàn thành khóa luận này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô cùng anh chị Kỹ thuật viên trên
Bộ môn Bào chế - trường Đại học Dược Hà nội – vì đã luôn quan tâm, tạo điều
kiện trong suốt thời gian em thực hiện nghiên cứu trên Bộ môn.
Em xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, phòng Đào tạo cùng các Bộ môn
như Bộ môn Công nghiệp dược, Bộ môn Thực Vật,... và cán bộ, nhân viên trường
Đại học Dược Hà Nội đã dạy bảo, giúp đỡ em trong thời gian thực hiện nghiên cứu
cũng như học tại trường.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, anh chị, bạn bè
và các em sinh viên đã luôn bên cạnh, giúp đỡ, chia sẻ và động viên em trong quá
trình học tập cũng như hoàn thành khóa luận.
Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

Tống Thị Thanh Tuyền

MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1.

Dầu silicon ........................................................................................................ 2

1.1.1. Công thức hóa học ............................................................................................ 2
1.1.2. Nguồn gốc ......................................................................................................... 2
1.1.3. Tính chất ........................................................................................................... 3
1.1.4. Ứng dụng dầu silicon trong chế phẩm dùng cho tóc ........................................ 4
1.1.5. Tác dụng không mong muốn và lưu ý khi sử dụng dầu silicon trong các chế
phẩm dùng cho tóc ...................................................................................................... 5
1.2.

Chế phẩm dưỡng tóc ....................................................................................... 5

1.2.1. Khái niệm .......................................................................................................... 5
1.2.2. Thành phần ....................................................................................................... 5
1.2.3. Phân loại ........................................................................................................... 6
1.2.4. Yêu cầu về an toàn ............................................................................................ 6
1.3.

Nhũ tương đa lớp ............................................................................................ 8

1.3.1. Khái niệm .......................................................................................................... 8
1.3.2. Đặc điểm ........................................................................................................... 9

1.3.3. Ưu, nhược điểm so với nhũ tương thông thường ............................................ 10
1.3.4. Phương pháp bào chế ..................................................................................... 11
1.4.

Nghiên cứu về nhũ tương dầu silicon đa lớp .............................................. 12

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 14


2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị ................................................................................... 14
2.1.1. Nguyên vật liệu ................................................................................................ 14
2.1.2. Máy móc, thiết bị sử dụng ............................................................................... 14
2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 15
2.3.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 15

2.3.1. Phương pháp bào chế ..................................................................................... 15
2.3.2. Phương pháp đánh giá một số đặc tính nhũ tương bào chế ........................... 18
2.3.3. Đánh giá độ ổn định nhũ tương ...................................................................... 19
2.3.4. Đánh giá khả năng gây kích ứng mắt ............................................................. 19
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ......................................................... 21
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................ 22
3.1.

Xây dựng công thức và quy trình bào chế nhũ tương 3 lớp chứa dầu

silicon ........................................................................................................................ 22
3.1.1. Bào chế nhũ tương nano chứa dầu silicon ..................................................... 22
3.1.2. Bào chế nhũ tương đa lớp từ nhũ tương nano chứa dầu silicon .................... 28

3.2.

Đánh giá một số đặc tính và khả năng gây kích ứng mắt của nhũ tương 3

lớp chứa dầu silicon ................................................................................................ 35
3.2.1. Kích thước giọt trung bình, phân bố kích thước và thế Zeta .......................... 35
3.2.2. Đánh giá khả năng hấp phụ lên tóc ................................................................ 36
3.2.3. Đánh giá khả năng gây kích ứng mắt bằng thử nghiệm HET – CAM trên phôi
gà........... .................................................................................................................... 37
3.3.

Nghiên cứu độ ổn định vật lý của nhũ tương 3 lớp chứa dầu silicon ....... 38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 41
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CDH

: Chất diện hoạt

CĐDH

: Chất đồng diện hoạt

CS

: Chitosan

DA

: Độ đề acetyl hóa

DD

: Dung dịch

D/N

: Dầu trong nước

HET-CAM : Thử nghiệm kích ứng trên phôi gà (Hen’s Egg Test Chorioallantoic Membrane)
HLB

: Giá trị cân bằng dầu – nước

N/D

: Nước trong dầu

PDI

: Chỉ số đa phân tán

Kl/kl

: Khối lượng/khối lượng

Kl/tt

: Khối lượng/thể tích

LD50

: Liều gây chết trung bình

Kcps

: Số photon phát hiện trong 1 giây

KLPT

: Khối lượng phân tử

KTG

: Kích thước giọt pha phân tán

SA

: Natri alginat

Sd

: Độ lệch chuẩn

SPG

: Thủy tinh xốp Shirasu (Shirasu Porous Glass)


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng

Nội dung

Trang

Bảng 1.1: Một số chế phẩm chăm sóc tóc chứa dầu silicon

4

Bảng 1.2: Các phép thử kích ứng niêm mạc mắt in vitro

7

Bảng 1.3: Các polyme tích điện âm sử dụng trong bào chế nhũ tương đa lớp

10

Bảng 1.3: Các giải pháp tăng sự lưu giữ trên tóc của nhũ tương chứa dầu
silicon

13

Bảng 2.1: Các nguyên vật liệu sử dụng

14

Bảng 2.2: Máy móc, thiết bị sử dụng

14

Bảng 2.3: Bảng phân loại mức độ gây kích ứng

21

Bảng 3.1: Công thức bào chế nhũ tương nano chứa dầu silicon

22

Bảng 3.2: Kết quả KTG và PDI với tốc độ khuấy T1 và T2

23

Bảng 3.3: Khối lượng Tween 80, Span 80 tại các giá trị HLB khảo sát

24

Bảng 3.4: Các chất đồng hiện hoạt thường sử dụng

26

Bảng 3.5: Công thức tối ưu bào chế nhũ tương dầu silicon

28

Bảng 3.6: Kết quả độ tăng KTG và PDI tại các tốc độ nhỏ khác nhau

30

Bảng 3.7: Đặc tính của nhũ tương 3 lớp chứa dầu silicon

36

Bảng 3.8: Kết quả giá trị IS (B) của 3 nhóm thử nghiệm

38

Bảng 3.9: Độ ổn định của nhũ tương dầu silicon 1 lớp và 3 lớp bào chế

39


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình

Nội dung

Hình 1.1: Nhũ tương đa lớp

Trang
8

Hình 1.2: Cơ chế hấp phụ polyme tạo màng đa lớp với cốt tích điện dương

11

Hình 2.1: Cơ chế quá trình đảo pha tạo nhũ tương D/N

16

Hình 2.2: Mô hình nghiên cứu tạo nhũ tương chứa dầu silicon

16

Hình 2.3: Các giai đoạn hấp phụ polyme tạo nhũ tương 3 lớp

17

Hình 2.4: Mô tả thử nghiệm HET-CAM trên phôi gà

20

Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn KTG và PDI của nhũ tương theo các giá trị HLB

24

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn KTG, PDI theo nồng độ CDH

25

Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của KTG và PDI vào loại CĐDH

26

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn KTG và PDI ở các tỉ lệ Smix khác nhau

27

Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của KTG và PDI của nhũ tương
dầu silicon 1 lớp vào tốc độ khuấy

29

Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của KTG, thế Zeta vào thể tích
dung dịch chitosan/acid acetic phối hợp bào chế nhũ tương dầu silicon 1 lớp

31

Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thể tích dung dịch SA 0,05 % tới
KTG, thế Zeta của nhũ tương dầu silicon 2 lớp

32

Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của KTG, thế Zeta của nhũ tương 3
lớp vào thể tích dung dịch chitosan/acid acetic phối hợp

33

Hình 3.9: KTG nhũ tương của các mẫu bào chế trong 1 tuần bảo quản ở
điều kiện phòng nghiên cứu

34

Hình 3.10: Hình ảnh nhũ tương dầu silicon 3 lớp quan sát bằng kính hiển vi

36

Hình 3.11: Tóc sử dụng nhũ tương dầu silicon thông thường và 3 lớp

37

Hình 3.12: Hình ảnh phôi gà thí nghiệm chụp qua kính hiển vi quang học ở
thời điểm 3 mẫu xảy ra phản ứng

38

Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn mật độ KTG của nhũ tương dầu silicon 3 lớp tại
thời điểm ban đầu và sau 1 tháng (hình A), sau 2 tháng (hình B)

39


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Mái tóc là một phần quan trọng tạo nên vẻ đẹp của con người. Nhưng ngày
nay, càng có nhiều người phải lo lắng vì mái tóc hư tổn. Nguyên nhân có thể từ môi
trường, căng thẳng trong cuộc sống – công việc,... hay những lần tạo kiểu (hóa chất,
nhiệt độ) dẫn tới tóc không còn khỏe mạnh, sáng bóng [24], [37]. Dầu silicon là
thành phần có nhiều trong các chế phẩm chăm sóc tóc để hạn chế sự hư tổn này.
Nhờ những thuộc tính đặc biệt, nó tạo ra lớp màng bao xung quanh sợi tóc, giúp cho
tóc mềm mại và cảm giác dễ chải [30]. Dầu silicon không tan trong phần lớn dung
môi phân cực và không phân cực nên khó phối hợp trong chế phẩm. Khi dầu silicon
dính vào chân tóc gây bít da đầu dẫn tới gàu và ngứa [30]. Việc sử dụng nhũ tương

dầu silicon trong các chế phẩm chăm sóc tóc có thể hạn chế tác dụng không mong
muốn này [30], [33].
Hầu hết các phương pháp bào chế nhũ tương dầu silicon hiện nay như đồng
nhất hóa (homogenization), siêu âm (ultrasonication) hay khuấy trộn cơ học
(mechanical stirring) cho phân bố kích thước rộng, khó ổn định vì hiện tượng kết
tập và sa lắng nên hiệu quả ứng dụng trong mỹ phẩm chưa cao [30]. Để cải thiện
điều này, lượng chất diện hoạt sử dụng được tăng lên nhưng phân bố kích thước vẫn
rộng và có thể gây tác dụng phụ như kích ứng, khô da, tóc,... [30]. Bên cạnh đó, bề
mặt tóc hư tổn mang điện tích âm [37] gây ra lực đẩy tĩnh điện khiến nhũ tương
chứa dầu silicon thông thường (có thế Zeta âm) khó lưu giữ trên tóc [29]. Để dễ
phối hợp dầu silicon trong các chế phẩm, cải thiện độ ổn định và khả năng lưu giữ
trên tóc của nhũ tương dầu silicon đồng thời hạn chế tác dụng không mong muốn
của các chế phẩm chăm sóc tóc có chứa dầu silicon, đề tài: “Nghiên cứu bào chế
nhũ tương đa lớp chứa dầu silicon ứng dụng trong các chế phẩm dùng cho tóc”
được thực hiện với các mục tiêu sau:
1. Bào chế nhũ tương đa lớp chứa dầu silicon với chitosan và natri alginat.
2. Đánh giá một số đặc tính và khả năng gây kích ứng mắt của nhũ tương đa
lớp bào chế bằng thử nghiệm HET – CAM trên phôi gà.


2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Dầu silicon
1.1.1. Công thức hóa học

R: ̶ CH3, ̶ C2H5 hoặc ̶ C6H5 và ̶ CH3 [2]
n = 20 – 400 [2]
Khi R là ̶ CH3, ta có poly (dimethyl siloxan) hay dimethicon [2].
Khi R là ̶ C2H5, ta có poly (diethyl siloxan).

Khi R là ̶ C6H5 và ̶ CH3, ta có poly (methylphenyl siloxan) hay poly
(dimethyl co – methylphenyl siloxan).
1.1.2. Nguồn gốc
Dầu silicon - ở dạng lỏng sánh như dầu nên được gọi là “dầu silicon”, là 1
siloxan mạch thẳng [21]. Siloxan là nhóm các hợp chất hữu cơ có nguyên tử Silic
(Si) liên kết với nguyên tử Oxy (O) và một hoặc một vài nhóm thế hữu cơ. Nguyên
tử Si và O liên kết với nhau có thể tạo cấu trúc mạch thẳng hoặc vòng, tương ứng
tạo ra siloxan mạch thẳng và siloxan mạch vòng. Dầu silicon được chia thành nhiều
loại với độ nhớt khác nhau, mỗi loại đặc trưng bởi giá trị độ nhớt trung bình [21].
Tên khác của dầu silicon: polysiloxan, silicolemulsion, siliconpast [2].
Loại dầu silicon nghiên cứu sử dụng là dimethicon, ứng với R là ̶ CH3 có độ
nhớt trung bình là 250 cSt.


3

Dimethicon là 1 hỗn hợp các polyme siloxan mạch thẳng no nhóm thế
methyl, gồm các đơn vị [-(CH3)2SiO-]n (n = 20 – 400) và 2 đơn vị [(CH3)3SiO-] ở 2
đầu mạch [32].
Tên khác của dimethicon: ABIL; dầu dimethyl silicon ; dimethylsiloxan;
Dow Corning Q7-9120; E900; methyl polysiloxan; dimethyl polysiloxan; poly
(dimethyl siloxan); Sentry [32].
1.1.3. Tính chất
Dầu silicon có một số tính chất như sau [2], [21], [30]:
 Bền vững về mặt lý hóa: Độ nhớt không thay đổi theo nhiệt độ, ổn định ở
nhiệt độ 150-200°C, thậm chí ở -70°C; không bị oxy hóa ngay cả ở nhiệt độ
cao và bền vững với phần lớn các thuốc thử hóa học, trừ khí Clor và acid
đặc.
 Không bị vi khuẩn, nấm mốc phát triển.
 Không gây kích ứng, dị ứng với da và niêm mạc; tạo thành một lớp hấp phụ

polyme làm cho da và niêm mạc trở nên kỵ nước, không thấm nước nhưng
không ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của da.
 Không có khả năng thấm qua da.
 Có thể trộn đều với nhiều tá dược thân dầu như vaselin, lanolin, sáp, alcol
béo cao, nhưng không thể trộn đều với các dầu mỡ động – thực vật và dầu
parafin.
 Kỵ nước mạnh, khả năng giải phóng nhanh, khả năng chống ma sát và bôi
trơn tốt, khả năng thấm ướt cao, có thể hòa tan khí và trơ về mặt sinh lý.
 Không độc, có khả năng chắn tia UV.
Một số tính chất cụ thể của dimethicon:
 Cảm quan: Là chất lỏng trong, sánh như dầu, hầu như không màu, không
mùi, có độ nhớt khác nhau phụ thuộc vào chỉ số n, có thể từ 20-30.000 cSt
[32].
 Tỷ trọng: 0,94 – 0,98 g/cm3 ở 25oC [32].
 Chỉ số khúc xạ: n25D = 1,401 – 1,405 [32].


4

 Độ tan: Có thể trộn lẫn với ethyl acetat, methyl ethyl ceton, dầu khoáng,
ether, cloroform và toluen; tan trong isopropyl myristat; rất ít tan trong
ethanol 95%; thực tế không tan trong glycerin, propylen glycol và nước [32].
 Sức căng bề mặt: 20,5 – 21,2 mN/m ở 25oC [32].
 LD50 (chuột, đường uống): >20 g/kg [32].
1.1.4. Ứng dụng dầu silicon trong chế phẩm dùng cho tóc
Dầu silicon được sử dụng phổ biến trong các chế phẩm chăm sóc tóc, chủ yếu
là chế phẩm dưỡng và tạo kiểu tóc [21]; đây là thành phần chính trong dầu gội 2
trong 1 và dầu dưỡng tóc [37]. Trong các chế phẩm này, dầu silicon là thành phần
dưỡng tóc, giúp tóc mềm và giữ được ẩm; là thành phần kiểm soát bọt và độ nhớt;
là tác nhân giảm tĩnh điện, chất tạo màng bao xung quanh tóc [21], [29], [32].

Bảng 1.1: Một số chế phẩm chăm sóc tóc chứa dầu silicon
Phân loại mỹ phẩm

STT

Chế phẩm

Silicon

1

Clear (Clear dưỡng mềm
mượt, dầu xả Clear dưỡng
chất,...)

Dimethiconol,
dimethicon

Dầu gội (shampoo),
dầu xả (hair
conditioner)

2

Dầu xả Sunsilk mềm mượt
diệu kỳ

Dimethicon,
Amodimethicon

Dầu xả

3

Kem xả Dove phục hồi hư
tổn

Dimethicon

Kem xả

4

Dầu xả Pantin

5

Dầu gội Head & Shoulders
bạc hà mát rượi

Dimethicon

Dầu gội

6

Dầu gội nước hoa X – men

Dimethicon
Dimethiconal

Dầu gội

7

Dầu gội Valentin (Sao Thái
Dương – Dầu gội siêu
mượt)

Dimethicon

Dầu gội

Dimethicon (thành
phần chính)

dùng cho tóc

Dầu xả


5

1.1.5. Tác dụng không mong muốn và lưu ý khi sử dụng dầu silicon trong các
chế phẩm dùng cho tóc
Dầu silicon (hay các siloxan nói chung) được coi là an toàn, không độc, không
dính nhờn, không kích ứng khi sử dụng [21], [32]. Ví như dimethicon được coi là
tương đối không độc hại và không kích ứng dù nó có thể gây kích ứng tạm thời với
mắt [32]. Tuy nhiên, dầu silicon có thể gây bít lỗ chân lông làm gia tăng lượng dầu
thừa dẫn tới gàu và ngứa; đặc biệt với da dầu.

Tính trơ rất lớn nên khó thích hợp với các chất nhũ hóa (cả chất nhũ hóa thân
nước và thân dầu), tạo ra nhũ tương khó ổn định [30].
1.2.

Chế phẩm dưỡng tóc

1.2.1. Khái niệm
Chế phẩm dưỡng tóc là các chế phẩm đem lại những tính năng tích cực cho tóc,
bảo vệ sợi tóc một cách toàn diện, thường kết hợp vào dầu gội hoặc sử dụng riêng
sau khi gội đầu – tóc ướt hoặc tóc khô [24], [29], [34].
Chế phẩm đem lại tác dụng bằng cách bám dính lên bề mặt và phủ đầy các khe
hở giữa các “vảy cá” – lớp biểu bì của sợi tóc [24]. Do đó, tạo ra cảm giác không
trơn nhờn, không khô, hạn chế mất nước, bảo vệ tóc và tạo điều kiện cho tóc phục
hổi [24], [41].
Chế phẩm dưỡng tóc thường kết hợp với dầu gội - khi đó được gọi là dầu gội
dưỡng tóc, dầu gội cho tóc khô hay dầu gội cho tóc hư tổn,... Còn khi kết hợp với
các mỹ phẩm như chế phẩm nhuộm, tạo kiểu tóc (uốn, duỗi, ép thẳng,...) nhằm mục
đích hạn chế sự hư tổn cho tóc khi chịu tác động của hóa chất, nhiệt độ [24].
1.2.2. Thành phần
Chế phẩm dưỡng tóc giúp hoàn thiện và bảo vệ tóc; thường cần kết hợp cả
thành phần thân nước và thân dầu, nên thành phần cơ bản của 1 chế phẩm dưỡng
tóc gồm pha nước, pha dầu và chất nhũ hóa. Các thành phần cụ thể là [34]:
 Thành phần đem lại hoạt tính: chất giữ ẩm, dầu và các chất béo, chất acid
hóa, chất bảo vệ tác động từ nhiệt, chất làm bóng.
 Chất nhũ hóa


6

 Chất tạo và chỉnh độ nhớt

 Chất điều chỉnh pH
 Chất chỉnh mùi hương
 Chất tạo màu
 Nước
1.2.3. Phân loại
-

Theo nguồn gốc nguyên liệu (thành phần hoạt tính), chế phẩm dưỡng tóc
được phân loại thành các nhóm sau [24]:

 Chế phẩm dưỡng tóc có nguồn gốc bán tổng hợp, tổng hợp: Dầu khoáng,
alcol béo/ester béo, polyol, dầu silicon (dimethicon, simethicon), giấm,...
 Chế phẩm dưỡng tóc từ tự nhiên: Dầu thực vật, protein động vật thủy phân,
các sản phẩm từ mật ong (nhũ tương của protein, đường, lipid), dầu mầm lúa
mì, panthenol, collagen,...
-

Dựa theo tác dụng, chế phẩm dưỡng tóc được phân loại thành [24]:

 Chế phẩm dưỡng lưu lại: sử dụng cho tóc quăn hoặc tóc cứng trước khi tạo
kiểu.
 Chế phẩm dưỡng sâu: bôi lên tóc 20-30 phút sau đó gội sạch, giúp tóc mềm
mượt.
 Chế phẩm dưỡng hạn chế rụng tóc: Bản chất giống chế phẩm dưỡng sâu và có
thêm các thành phần để giảm hư tổn và hạn chế sự gãy, giòn của tóc.
-

Phân loại theo dạng bào chế [34]:

 Dung dịch

 Gel

 Hỗn dịch

 Khác

 Kem

1.2.4. Yêu cầu về an toàn
Mỹ phẩm được mọi người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Việc sử
dụng mỹ phẩm không an toàn có thể gây phản tác dụng, ảnh hưởng tới sức khỏe,...


7

Ngoài việc sử dụng không đúng hướng dẫn, nguyên nhân có thể do thành phần
trong chế phẩm hay do chế phẩm sử dụng. Vì vậy, ngoài yêu cầu về chất lượng cơ
bản và hiệu quả, các thành phẩm mỹ phẩm cần đạt yêu cầu an toàn về mỹ phẩm.
ASEAN đã đưa ra hướng dẫn đánh giá tính an toàn các thành phẩm mỹ phẩm [9]
bao gồm:
 Độc tính của các thành phần.
 Độ ổn định và đặc tính lý, hóa của thành phẩm.
 Tính an toàn của thành phẩm.
 Giới hạn vi sinh vật của thành phẩm.
Với các chế phẩm khi sử dụng có nguy cơ tiếp xúc với niêm mạc mắt cần yêu
cầu thử khả năng gây kích ứng niêm mạc mắt [4]. Các phép thử kích ứng niêm mạc
mắt bao gồm thử nghiệm in vitro hay ex vivo và thử nghiệm in vivo [31]. Thử
nghiệm in vivo tốn kém, gây tổn thương trên động vật thí nghiệm – thử nghiệm
“Draize – test” là thử nghiệm in vivo duy nhất được FDA chấp nhận – nên không

thể tiến hành tràn lan [23]. Do đó, một số thử nghiệm in vitro được tiến hành để
sàng lọc trước khi tiến hành thử nghiệm in vivo [39]. Một số phép thử kích ứng
niêm mạc mắt in vitro được trình bày trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Các phép thử kích ứng niêm mạc mắt in vitro
STT

BCOP [31]
1

Đặc điểm

Phép thử

(Bovine Corneal
Opacity and

- Sử dụng giác mạc mắt bò.
- Đánh giá mức độ thấm và gây đục giác mạc.
- Ứng dụng đánh giá các chất hữu cơ trung tính.

Permeability)
- Đánh giá khả năng kích ứng của CDH.
2

RBC [31]

- Đo quang để đánh giá mức độ giải phóng

(Red Blood Cell)

Hemoglobin qua màng hồng cầu bị tác động bởi chất
thử.

3

HET – CAM

- Đánh giá mức độ tổn thương mạch máu trên phôi gà.

(Hen’s Egg Test – - Ứng dụng trong nghiên cứu sàng lọc với các chế


8

Chorioallantoic

phẩm mỹ phẩm. Là mô hình lý tưởng để nghiên cứu sự

Membrane)

hình thành mạch, các yếu tố thuận lợi và ức chế sự
hình thành mạch hay thậm chí đánh giá thông số ảnh
hưởng tới sự phát triển của khối u [20].
- Tiến hành nhanh, nhạy, an toàn, chi phí không cao,
giảm số lượng động vật cần thử và giảm tác động đau
trên thỏ khi xảy ra phản ứng kích ứng nghiêm trọng
hay ăn mòn [20].

1.3.

Nhũ tương đa lớp

1.3.1. Khái niệm
Năm 2006, E. Guzey và D. J. McClements [17] lần đầu tiên sử dụng thuật
ngữ nhũ tương đa lớp (multilayer emulsion) để chỉ các chế phẩm nhũ tương tạo
thành từ kỹ thuật tích tụ lên bề mặt giọt nhờ tương tác tĩnh điện (“a surface
deposition technique” hay “a layer-by-layer (LBL) electrostatic deposition
technique”). Kỹ thuật này dựa trên lực hút tĩnh điện giữa polyme hấp phụ và các
giọt dầu trong nhũ tương D/N tạo thành các lớp polyme hấp phụ xung quanh các
giọt pha phân tán (biểu diễn tại hình 1.1. [26]) [10], [17], [26].

Hình 1.1: Nhũ tương đa lớp


9

1.3.2. Đặc điểm
Các nhũ tương đa lớp đặc trưng với chất diện hoạt, polyme sinh học được sử
dụng và pH của hệ nhũ tương [11], [42].
1.3.2.1.

Chất diện hoạt sử dụng trong nhũ tương đa lớp

Các chất diện hoạt được phân thành: CDH ion hóa (cation và anion), CDH
không ion hóa và CDH lưỡng tính [1]. Trong bào chế nhũ tương đa lớp, trước khi
hấp phụ polyme cần bào chế nhũ tương có các giọt pha phân tán mang điện tích,
điện tích này có thể do sử dụng CDH ion hóa hay bản chất mang điện của pha phân
tán.
1.3.2.2.

pH

pH là 1 thông số quan trọng khi hình thành nhũ tương đa lớp vì nó ảnh
hưởng tới dấu và mật độ điện tích của polyme sử dụng. Giá trị pH phù hợp với từng
nhũ tương tùy thuộc vào giá trị pI của protein và pKa của polysaccharid. Khi pH
của hệ thấp hơn pI, các protein tích điện dương; đẳng điện khi bằng pI và tích điện
âm khi lớn hơn pI [42].
1.3.2.3.

Polyme sử dụng

Các polyme sử dụng trong nhũ tương đa lớp mang điện trái dấu với giọt pha
phân tán cần hấp phụ. Polyme thường sử dụng là polyme sinh học như các protein
(natri caseinat, gelatin,...), các polysaccharid (natri alginat, chitosan,...) [42].
Các polyme tích điện dương như polybren, polyethyleneimin, poly (allyamin
hydroclorid) (PAH), poly (diallyldimethylammonium clorid) (PDDA), chitosan
(pKa = 6,3~7,0 [42]), poly-L-lysin (PLL), gôm trung tính, pectin, eudragit,...[22],
[27].
Các polyme tích điện âm như acid hyaluronic, dextran, poly (acid acrylic)
(PAA),... với các đặc tính [22] được trình bày trong bảng 1.3 [22].


10

Bảng 1.3: Các polyme tích điện âm sử dụng trong bào chế nhũ tương đa lớp
STT

Polyme
Alginat

Đặc tính
pH ảnh hưởng lên tỉ lệ kết dính.
pKa = 3,3~3,6 [42]

Nhóm chức
năng
-COO-

Sự hình thành phức hợp với CS

1

Polyanion

Carrageenan

không ảnh hưởng bởi nồng độ
của dung dịch CS.

-OSO3-

pKa = 2,0 [42]
Độ lớn điện tích ảnh hưởng lên tỉ
Pectin

lệ kết dính.

-COO-

pKa = 3,5~4,5 [42]

Sự hình thành phức hợp với CS
2

Acid polyacrylic

không ảnh hưởng bởi nồng độ ion
trong dung dịch.

-COO-

Có sự quay liên kết.
Ngoài việc sử dụng các polyme, cũng đã có nghiên cứu sử dụng các phân tử
tích điện có khối lượng phân tử nhỏ, ví dụ diallyl dimethyl ammonium clorid và
glycerol để tạo lớp tích điện âm nhưng kết quả so sánh cho thấy giá trị điện tích giọt
pha phân tán thấp hơn giọt sử dụng polyme (alginat) [29].
1.3.3. Ưu, nhược điểm so với nhũ tương thông thường
1.3.3.1.

Ưu điểm

 Nhũ tương có phân bố kích thước nhỏ hơn, do đó ổn định hơn (các nhũ tương có
phân bố kích thước rộng khó ổn định do dễ kết tụ và kết bông) [22], [29], [40].
 Nhũ tương đa lớp D/N ổn định với các tác động từ môi trường: thay đổi pH,
nhiệt độ; nồng độ ion cao; đông đá; sấy [17].
 Ổn định dược chất: chống oxy hóa dược chất trong các giọt pha phân tán nhờ
các lớp polyme hấp phụ [17]. Ví dụ dầu cá ngừ, hoạt chất omega-3 [17], [36].


11

 Tăng điện tích trên bề mặt tiểu phân và lực đẩy tĩnh điện giữa các giọt pha phân
tán, làm tăng độ ổn định của hệ [17].
1.3.3.2.

Nhược điểm

 Bào chế phức tạp.
 Nhũ tương sử dụng làm cốt hấp phụ cần có phân bố kích thước hẹp [29].
1.3.4. Phương pháp bào chế
Nhũ tương đa lớp được bào chế bằng kỹ thuật tích tụ bề mặt theo cơ chế biểu
diễn tại hình 1.2.

Hình 1.2: Cơ chế hấp phụ polyme tạo màng đa lớp với cốt tích điện dương
 Cơ chế: Các lớp polyme tích điện trái dấu lần lượt được hấp phụ nhờ lực hút tĩnh
điện giữa bề mặt cốt và các phân tử polyme mang điện trái dấu trong dung dịch,
tạo ra sự tích tụ các lớp polyme lên cốt tích điện ban đầu [22], [36].
 Nguyên tắc chung: Nhũ tương ban đầu (nhũ tương cốt) được bào chế bằng các
phương pháp khác nhau có chứa các giọt pha phân tán mang điện tích. Các giọt
này được hấp phụ từng lớp polyme mang điện trái dấu tới số lớp xác định. Tiến
hành hấp phụ 1 lớp polyme lên các giọt pha phân tán bằng cách phối hợp dung
dịch polyme và nhũ tương ở tỉ lệ thích hợp nhờ lực phân tán (siêu âm, khuấy cơ
học,...) và chỉnh pH nếu cần. Nhũ tương tạo thành sẽ trở thành nhũ tương cốt với
dung dịch polyme hấp phụ thứ 2 [36], [40].
 Khó khăn:
 Nếu nhũ tương ban đầu có phân bố kích thước rộng, các giọt pha nội có kích
thước nhỏ đã hấp phụ polyme có thể hấp phụ lên các giọt có kích thước lớn


12

theo cơ chế hấp phụ giống các tiểu phân polyme. Do đó, gây ra sự kết tập
trước và trong quá trình hấp phụ polyme lên các giọt pha nội [29].
 Chưa xác định được ảnh hưởng của các đặc tính polyme (như độ dài mạch,
mật độ điện tích, tính kỵ nước,...) lên sự hình thành, tính chất và độ ổn định
của hệ nhũ tương đa lớp [17].
1.4.

Nghiên cứu về nhũ tương dầu silicon đa lớp
Năm 2012, H. Nazir cùng cộng sự [29] đã tiến hành nghiên cứu bào chế nhũ

tương 6 lớp chứa dầu silicon nhằm mục đích tăng độ ổn định và lưu giữ trên tóc của
nhũ tương dầu silicon. Nhũ tương dầu silicon ban đầu được nhũ hóa từ 20% (tt/tt)
dầu silicon 100 cSt, dung dịch chứa 0,2% CDH không ion hóa (Brij-35 và Triton X405) bằng màng SPG, được nhũ tương có KTG trung bình là 15,5 µm. Nhũ tương
dầu silicon 6 lớp (6 lớp: CDH - chitosan - natri alginat - chitosan - natri alginat chitosan) được bào chế từ kỹ thuật tích tụ bề mặt nhờ lực hút giữa các polyme tích
điện trái dấu và giọt dầu silicon. Nghiên cứu tiến hành hấp phụ đồng thể tích lần
lượt dung dịch chitosan/acid acetic và dung dịch alginat lên giọt pha phân tán trong
2 h. Kết quả thu được nhũ tương dầu silicon 6 lớp có thế Zeta ~ +40 mV và tăng lưu
giữ trên tóc khi phối hợp vào chế phẩm chăm sóc tóc.
Như vậy, qua quá trình tham khảo tài liệu nhận thấy: Dầu silicon có nhiều ưu
điểm và được sử dụng trong đa số các chế phẩm chăm sóc tóc nhưng sự lưu giữ
ngắn trên tóc dẫn tới hiệu quả ứng dụng chưa cao. Để khắc phục hạn chế này, một
trong những giải pháp được sử dụng là bào chế nhũ tương chứa dầu silicon [21],
[30], [33], [43]. Và đã có nghiên cứu cho thấy khi giảm kích thước giọt dầu silicon
trong nhũ tương sẽ làm tăng lưu giữ trên tóc [29], nổi bật là nghiên cứu của Z. Hu
cùng cộng sự (2012) [19] đã bào chế nhũ tương nano chứa dầu silicon dùng cho tóc
có kích thước 100-700 nm cho thấy có sự tăng lưu giữ trên tóc - tăng 0,7 % so với
nhũ tương kích thước 4 µm [19]. Nhưng với giải pháp này, sự lưu giữ dầu silicon
vẫn hạn chế vì lực đẩy tĩnh điện giữa các giọt dầu và bề mặt tóc (cùng mang điện

13

tích âm). Do đó, sự lưu giữ trên tóc của nhũ tương chứa dầu silicon tiếp tục được
nghiên cứu [12], [16], [30] và tổng hợp được các giải pháp tại bảng 1.4 [30].
Bảng 1.4: Các giải pháp tăng sự lưu giữ trên tóc của nhũ tương chứa dầu silicon
STT

Giải pháp

Cơ chế

1

KTG nhỏ và đồng nhất

Hấp phụ trên bề mặt
Protein giúp phục hồi lớp biểu bì của tóc.

2

Sử dụng các protein

Protein tương tác mạnh với các phân tử
silicon, là cầu nối giữa phân tử silicon và tóc
Các polyme mang điện dương và chất diện

3

Sử dụng các cấu trúc keo

hoạt mang điện âm trong cấu trúc keo làm
tăng tính sơ nước của bề mặt tóc.
Lực hút tĩnh điện giữa bề mặt tích điện âm

Thay đổi điện tích bề
4

mặt của các giọt pha
phân tán

của tóc và các giọt dầu silicon tích điện
dương sau khi thay đổi bề mặt.
Các polyme sử dụng có tính bám dính sẽ làm
tăng lưu giữ trên tóc.
Tăng độ nhớt của chế phẩm

Ưu điểm của hệ nhũ tương đa lớp cũng như các nghiên cứu đã tiến hành nhằm
tăng hiệu quả ứng dụng của dầu silicon trong các chế phẩm chăm sóc tóc đã cho
thấy tiềm năng nâng cao hiệu quả ứng dụng dầu silicon của hệ nhũ tương đa lớp
chứa dầu silicon. Tuy nhiên, nghiên cứu đã có về hệ này chưa nhiều và có những
hạn chế để có thể phát triển và ứng dụng trong sản xuất: Nghiên cứu của H. Nazir
cùng cộng sự (năm 2012) [29] đã sử dụng màng nhũ hóa SPG – một phương pháp
khó ứng dụng trong sản xuất với quy mô lớn vì thiếu nguồn màng nhũ hóa hiệu quả
và kinh phí đầu tư trong sản xuất. Do đó, đề tài này được thực hiện để bước đầu bào
chế nhũ tương đa lớp chứa dầu silicon góp phần nâng cao hiệu quả ứng dụng dầu
silicon trong sản xuất các chế phẩm dùng cho tóc.


14

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị
2.1.1. Nguyên vật liệu
Bảng 2.1: Các nguyên vật liệu sử dụng
STT
1

2

Nguyên liệu
Dimethicon độ nhớt 250
cSt
Chitosan KLPT thấp,
DA 75 - 85%

Nguồn gốc

Tiêu chuẩn chất lượng

Trung Quốc

Nhà sản xuất

Trung Quốc

Nhà sản xuất

3

Natri alginat

Ấn độ

Nhà sản xuất

4

Tween 80

Singapore

Nhà sản xuất

5

Span 80

Singapore

Nhà sản xuất

6

Ethanol

Trung Quốc

Nhà sản xuất

7

Nước cất

Bộ môn Bào chế

Dược Điển Việt Nam IV

2.1.2. Máy móc, thiết bị sử dụng
Bảng 2.2: Máy móc, thiết bị sử dụng
STT

Tên thiết bị, máy móc

Hãng

1

Máy khuấy từ gia nhiệt

RCT basic – IKA – Đức

2

Máy siêu âm cầm tay

Sonics vibra cell CV 334 – Mỹ

3

Máy ly tâm

Hermle Z200A – Đức

4

Máy đo pH

Mettler toledo – Mỹ

5

Bể rửa siêu âm

Wiseclean – Wisd - Hàn Quốc

6

Tủ sấy tĩnh

Heraeus (loại T5050) – Mỹ

7

Cân phân tích

Sartorius PB121S - Đức

8

Cân kỹ thuật

Sarturius - Đức

9

Máy đo kích thước tiểu phân

Zetasizer ZS90- Malvern- Anh


15

10
11

Kính hiển vi kết nối camera
Kính hiển vi soi nổi kết nối
camera

Nikon Eclipse Ci-L/Camera: DS-Fi2-U3
Nikon Eclipse Ci-L/Camera: DS-Fi2-U3

Các dụng cụ khác: Buret, cốc
có mỏ, đũa thủy tinh,...

2.2. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu đã đề ra, nghiên cứu đã thực hiện các nội dung sau:
 Nghiên cứu bào chế nhũ tương nano dầu silicon:
Khảo sát thông số kỹ thuật trong quá trình bào chế nhũ tương nano dầu
silicon: tốc độ khuấy, tốc độ nhỏ giọt.

Xây dựng công thức bào chế nhũ tương nano dầu silicon.
 Nghiên cứu bào chế nhũ tương 3 lớp từ nhũ tương nano dầu silicon:
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy và tốc độ nhỏ dung dịch polyme khi hấp
phụ polyme lên giọt dầu silicon.
Xây dựng công thức bào chế nhũ tương 3 lớp từ nhũ tương nano dầu silicon.
 Đánh giá một số đặc tính của giọt dầu silicon 3 lớp và sơ bộ đánh giá khả năng
kích ứng mắt của nhũ tương 3 lớp chứa dầu silicon.
 Nghiên cứu độ ổn định của nhũ tương 3 lớp chứa dầu silicon.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp bào chế
2.3.1.1. Bào chế nhũ tương nano chứa dầu silicon
Bào chế nhũ tương nano chứa dầu silicon bằng phương pháp điểm đảo pha –
thêm từ từ pha ngoại vào pha nội. Cơ chế của quá trình đảo pha khi thêm từ từ nước
tạo nhũ tương D/N từ nhũ tương N/D được mô phỏng tại hình 2.1 [15].


16

Chú thích: O – Dầu; W – Nước.
Hình 2.1: Cơ chế quá trình đảo pha tạo nhũ tương D/N
Cách tiến hành:

Hình 2.2: Mô hình nghiên cứu tạo nhũ tương chứa dầu silicon
Mô tả quy trình bào chế 25 ml nhũ tương nano chứa dầu silicon:
Bước 1: Chuẩn bị: Cốc có mỏ 100ml và khuấy từ có kích thước 2,0 x 0,5 cm; đưa
nước cất lên buret.
Bước 2: Đong nguyên liệu: Tween 80, Span 80 và CĐDH vào cốc có mỏ đã có
khuấy từ, bịt kín miệng cốc bằng màng nilon.
Bước 3: Khuấy từ ở tốc độ khuấy thích hợp trong 10 phút.
Bước 4: Đong 2,5 ml dầu silicon vào cốc chứa hỗn hợp đồng nhất trên.

Bước 5: Tiếp tục khuấy từ ở tốc độ khuấy thích hợp trong 10 phút.
Bước 6: Nhỏ nước (từ buret) với tốc độ thích hợp đến khi hết lượng nước cần phối
hợp. Dừng khuấy, thu nhũ tương nano chứa dầu silicon.


17

2.3.1.2. Bào chế nhũ tương 3 lớp chứa dầu silicon
Pha dung dịch chitosan 0,05 % (kl/tt) trong acid acetic 0,2 %.
Pha dung dịch natri alginat 0,05 % (kl/tt) trong nước cất.
Nhũ tương dầu silicon được hấp phụ chitosan và natri alginat theo các giai
đoạn mô tả trong hình 2.3.

Hình 2.3: Các giai đoạn hấp phụ polyme tạo nhũ tương 3 lớp
Hấp phụ polyme lớp 1:
Đong 10 ml nhũ tương dầu silicon vào cốc có mỏ 100 ml và khuấy với tốc độ
thích hợp.
Đưa dung dịch chitosan 0,05 % trong acid acetic lên buret và nhỏ xuống cốc
có mỏ với tốc độ thích hợp cho tới khi đủ lượng cần đưa. Dừng khuấy để thu nhũ
tương 1 lớp mang điện tích dương.
Hấp phụ polyme lớp 2:
Đong 10 ml nhũ tương 1 lớp vào cốc có mỏ 100 ml, khuấy với tốc độ thích
hợp.
Đưa dung dịch natri alginat 0,05 % lên buret và nhỏ xuống cốc có mỏ với tốc
độ thích hợp cho tới khi đủ lượng cần đưa. Dừng khuấy để thu nhũ tương 2 lớp
mang điện tích âm.
Hấp phụ polyme lớp 3: