Benzyl alcohol là gì? Tác dụng và ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm

0
713
Tá dược Benzyl Alcohol
Ảnh: Tá dược Benzyl Alcohol

Tá dược Benzyl Alcohol là gì?

Tên khác: bên cạnh tên chính thống Benzyl Alcohol trong các dược điện Anh, Mỹ, châu Âu, Nhật. Nó còn có các tên khác trên thị trường như Alcohol benzylicus; benzenemethanol; a-hydroxytoluene; phenylcarbinol; phenylmethanol; a-toluenol

Công thức cấu tạo

Công thức cấu tạo: C7H8O khối lượng phân tử: 108.14

Cấu trúc phân tử gồm nhóm phenyl liên kết với methanol.

Công thức cấu tạo của Benzyl Alcohol
Ảnh: Công thức cấu tạo của Benzyl Alcohol

Xem thêm: Đất sét Bentonite là gì? Tiêu chuẩn, giá bán & ứng dụng trong mỹ phẩm

Tính chất hóa lý

Cảm quản: chất lỏng như dầu trong suốt, không màu và có mùi thơm.

Độ kiềm/ acid: dung dịch trong nước của ancol benzoic có pH trung tính

Khả năng kháng khuẩn: benzyl alcohol có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn và được sử dụng như một chất bảo quản chống lại các vi khuẩn Gram dương, nấm mốc, nấm men, mặc dù nó chỉ có khả năng kháng khuẩn nhẹ. pH mà Benzyl Alcohol có hoạt tính tối ưu là dưới 5 và giảm hoạt động khi pH lớn hơn 8. Ngoài ra, khả năng kháng khuẩn bị suy giảm khi có mặt của chất diện hoạt không ion, chẳng hạn như polysorbate 80. Và giảm hoạt tính nhẹ khi kết hợp cùng este hydroxybenzoat hoặc các hợp chất amoni bậc 4. Hoạt tính của ancol benzylic cũng có thể bị giảm do không tương hợp với một số bao bì đóng gói, đặc biệt là polyethylene.

Bảng dưới đây biểu thị nồng độ ức chế tối thiểu vi khuẩn của Benzyl alcohol.

Tên vi sinh vật Nồng độ ức chế tối thiểu (mcg/ ml)
Aspergillus niger 5000
Candida albicans 2500
Escherichia coli 2000
Pseudomonas aeruginosa 2000
Staphylococcus aureus 25

Vi khuẩn: Benzyl alcohol có khả năng ức chế trung bình với phần lớn các vi khuẩn gram dương (với nồng độ ức chế tối thiểu MIC từ 3- 5 mg/ ml. Tuy nhiên, một vài vi khuẩn gram dương rất nhạy cảm với MIC chỉ từ 0.025 đến 0.05 mg/ ml. với vi khuẩn gram âm Benzyl alcohol gần như không có hiệu quả.

Vi nấm: Benzyl alcohol có tác dụng với các nấm mốc và nấm men với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) thông thường là 3–5 mg / mL

Bào tử: không có hiệu quả với các vi khuẩn bào tử, nhưng khả năng ức chế có thể được tăng cường bằng cách sưởi ấm. alcohol benzyl 1% (thể tích/ thể tích), tại môi trường có pH từ 5 đến 6, đã được khẳng định là có hiệu quả như phenylmercuric nitrat nồng độ 0,002% (khối lượng/ thể tích) với khả năng chống lại Bacillus stearothermophilus tại 100 độ C trong 30 phút

Nhiệt độ tự phân hủy: 436.5 độ C.

Nhiệt độ sôi: 204.7 độ C.

Khả năng cháy nổ: dễ cháy. Giới hạn trong không khí là từ 1.7 đến 15% (theo thể tích).

Nhiệt độ cháy:

  • 100.6 độ C (cốc đóng kín)
  • 104.5 độ C (cốc mở).

Nhiệt độ đóng băng: -15 độ C.

Hệ số phân bố:

  • Liquid paraffin : nước= 0.2;
    Octanol : nước = 1.10;
    Peanut oil : nước = 1.3

Độ tan: độ tan của alcohol benzyl được thể hiện ở bảng dưới đây.

Dung môi Độ tan ở 20 độ C
Chloroform Trộn lẫn ở mọi tỉ lệ
Ethanol Trộn lẫn ở mọi tỉ lệ
Ethanol 50% 1 trong 1.5 (theo thể tích)
Ther Trộn lẫn ở mọi tỉ lệ
Dầu và tinh dầu Trộn lẫn ở mọi tỉ lệ
Nước Tại 25 độ C: 1 trong 25

Tại 90 độ C: 1 trong 14

Sức căng bề mặt: 38.8 mN/m hay 38.8 dynes/ cm

Mật độ hơi (tương đối): 3.72 (với không khí là bằng 1)

Áp suất hơi:

  • Tại 30 độ áp suất hơi là 13.3 Pascal (0.1 mmHg)
  • Tại 100 độ C áp suất hơi là 1.769 Kpascal (13.3 mmHg)

Độ nhớt: 6 mPa s (6cP) tại 20 độ C.

Xem thêm: Ascorbyl Palmitate là gì? Ứng dụng của nó trong sản xuất dược phẩm

Các ứng dụng trong dược phẩm

Benzyl Alcohol được sử dụng làm các chất bảo quản, chất sát khuẩn và dung môi để hòa tan các chất.

Benzyl Alcohol được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm
Ảnh: Benzyl Alcohol được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm

Benzyl Alcohol là chất bảo quản được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm, thực phẩm cũng như các công thức dược phẩm, bao gồm các dạng bào chế đường uống và đường tiêm với nồng độ sử dụng lên đến 2% (thể tích/ thể tích). Nồng độ đặc trưng 1% (thể tích/ thể tích) của acid boric được sử trong các chế phẩm chứa protein, peptit và các phân tử nhỏ khác. Mặc dù việc sử dụng này đã giảm từ 48 sản phẩm xuống còn 30 sản phẩm năm 2001 và đến 2006 chỉ còn 15 sản phẩm. Trong các công thức mỹ phẩm, nồng độ lên đến 3% acid boric có thể được sử dụng với vai trò là chất bảo quản. Nồng độ 5% (thể tích/ thể tích) hoặc nhiều hơn được sử dụng làm chất làm tăng độ tan. Trong khi nồng độ 10% (thể tích/ thể tích) được sử dụng làm chất sát khuẩn.

Dung dịch cồn benzyl 10% (thể tích/ thể tích) có đặc tính gây tê cục bộ, do đó nó được sử dụng trong một số thuốc đường tiêm, thuốc ho, dung dịch nhỏ mắt, thuốc mỡ và các bình xịt khí dung trên da.

Mặc dù, được sử dụng rộng rãi với vai trò là một chất bảo quản, ancol benzylic có liên quan đến một số tác dụng không mong muốn như gây tử vong khi dùng cho trẻ sơ sinh. Ngày nay, các khuyến cáo được công bố rằng, các sản phẩm được bảo quản bằng ancol benzylic khi sử dụng bằng đường tiêm, cũng như các chất bảo quản khác, không nên sử dụng cho trẻ sơ sinh.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Benzyl alcohol bị oxy hóa chậm trong không khí tạo thành benzaldehyde và benzoic acid. Bởi vì Benzyl alcohol không phản ứng với nước. Dung dịch nước có thể là tiệt trùng bằng cách lọc hoặc sử dụng nhiệt ẩm; Trong quá trình hấp tiệt khuẩn, một số dung dịch có thể tạo ra benzaldehyde. Ancol benzylic có thể được bảo quản trong hộp kim loại hoặc thủy tinh. Các hộp từ nhựa dẻo không nên được sử dụng với chất này; tuy nhiên có thể sử dụng thùng hoặc bình bằng polypropylene khi đã được phủ bằng polime chứa flo trơ như Teflon.

Benzyl alcohol nên được bảo quản trong các thùng kín khí, tránh ánh sáng trong môi trường mát và khô.

Tính tương hợp

Benzyl alcohol không tương hợp với các chất oxy hóa và các tác nhân acid mạnh. Nó cũng làm đẩy nhanh quá trình tự oxy hóa các chất béo. Mặc dù khả năng kháng khuẩn bị giảm khi thêm các chất diện hoạt không ion, chẳng hạn như polysorbate 80, giảm hoạt tính ít hơn khi thêm este hydroxybenzoat hoặc các chất diện hoạt amoni bậc 4.

Benzyl alcohol cũng không tương hợp với methylcellulose và bị hấp thụ từ từ bởi các các bao bì đóng gói làm từ cao su tự nhiên, neoprene, cao su butyl. Để hạn chế hiện tượng này các bao bì có thể phủ bằng lớp polyme flo hóa. Ở nồng độ 2% (thể tích/ thể tích) trong nước được bảo quản trong thùng polyetylen và bảo quản ở 20 độ C, có thể làm mất tới 15% lượng Ancol benzylic trong 13 tuần. Tuy nhiên, với các thùng chứa làm từ polyvinyl clorua và polypropylene trong cùng điều kiện như trên, hiện tượng hấp thụ này xảy ra không đáng kể. Ancol benzylic có thể làm hỏng ống tiêm polystyrene do có khả năng hòa tan các thành phần cấu tạo của chúng.

Phương thức sản xuất

Benzyl alcohol được điều chế công nghiệp bằng cách chưng cất benzyl clorua với muối kali hoặc natri của cacbonat. Ngoài ra, cũng có thể thực hiện phản ứng Cannizzaro của benzen với kali hidroxit để tạo ra ancol này.

Phương thức sản xuất Benzyl Alcohol
Ảnh: Phương thức sản xuất Benzyl Alcohol

Độ an toàn

Benzyl alcohol được sử dụng rộng rãi trong nhiều công thức dược phẩm. Trong cơ thể, nó được chuyển hóa thành axit benzoic, chất này sau đó được liên hợp với glycine tại gan để tạo thành axit hippuric và được bài tiết qua nước tiểu.

Nuốt phải hoặc hít phải Benzyl alcohol có thể gây ra các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn mửa và tiêu chảy. Hấp thụ quá mức có thể dẫn đến tình trạng suy nhược thần kinh trung ương và suy hô hấp. Tuy nhiên, tại nồng độ Benzyl alcohol thường được sử dụng làm chất bảo quản không cho thấy có mối liên quan đến các tác dụng phụ như vậy. Các báo cáo về phản ứng có hại của Benzyl alcohol khi được sử dụng làm tá dược bao gồm độc tính sau khi tiêm tĩnh mạch; độc tính thần kinh ở bệnh nhân sử dụng các chế phẩm trên da có chứa Benzyl alcohol; quá mẫn và một vài trường hợp gây ra hội chứng nhiễm độc gây tử vong ở trẻ trẻ sơ sinh. Hội chứng nhiễm độc này bao gồm các triệu chứng của nhiễm toan chuyển hóa và ức chế hô hấp, được cho là do sử dụng Benzyl alcohol với vai trò chất bảo quản trong các dung dịch dùng để rửa ống thông rốn. Do đó, FDA đã khuyến cáo rằng không nên sử dụng Benzyl alcohol trong các thủ thuật trên và đề nghị không nên sử dụng các thuốc có chứa chất bảo quản cho trẻ sơ sinh.

Tổ chức tế thế giới WHO đã đưa ra mức hấp thụ hàng ngày chấp nhận được các các benzyl / benzoic là 5 mg / kg trọng lượng cơ thể.

Biện pháp an toàn lao động

Tuân theo các hướng dẫn tùy theo điều kiện và lượng Benzyl alcohol sử dụng. Benzyl alcohol là chất lỏng và dễ bay hơi, gây kích ứng với da, mắt, màng niêm mạc. Do đó, kính bảo hộ, găng tay và quần áo bảo hộ được khuyến khích sử dụng. Benzyl alcohol nên được thao tác trong môi trường thông khí tốt. Những nơi thông gió kém nên sử dụng bình oxy hoặc các thiết bị thở thích hợp. Benzyl alcohol là chất rất dễ cháy nên cần thực hiện các biện pháp phòng thích hợp.

Liều gây độc cho cơ thể động vật:

  • LD50 (mouse, IV): 0.32 g/kg
    LD50 (mouse, oral): 1.36 g/kg
    LD50 (rat, IP): 0.4 g/kg
    LD50 (rat, IV): 0.05 g/kg
    LD50 (rat, oral): 1.23 g/kg

Một vài nghiên cứu và ứng dụng của Benzyl alcohol

Tên nghiên cứu: khả năng tấn công bề mặt cấu vi khuẩn của pentanol và benzyl alcohol.

Tác giả: Takehisa Yano 1Yoshiko Miyahara 1Noriyuki Morii 2Tetsuya Okano 2Hiromi Kubota 3

Nội dung: Chi Methylobacterium có khả năng đề kháng lại các tác nhân sát khuẩn như benzalkonium chloride (BAC), và việc lây nhiễm các vi khuẩn này là một vấn đề sức khỏe cộng công quan trọng. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học nhận thấy rằng sự kết hợp của BAC với các loại ancol riêng biệt với nồng độ không gây chết người đã làm giảm đáng kể khả năng tồn tại của vi khuẩn chỉ sau 5 phút sử dụng.

Kết quả: Trong số các loại alcol sử dụng, qua phân tích quang phổ Raman cho ancol pentanol (rượu pentyl [PeA]) và  benzyl alcohol (BzA) làm tăng tốc độ tích lũy BAC ở trong tế bào vi khuẩn. Các xét nghiệm quang phổ huỳnh quang và xét nghiệm hình thái học, chỉ ra rằng ancol pentanol PeA hiếm khi tấn công cấu trúc màng tế bào, trong khi BzA làm tăng tính lưu động và làm mất ổn định cấu trúc trên màng. Các xét nghiệm quang phổ huỳnh quang khác chỉ ra rằng PeA và BzA làm bất hoạt các protein màng vi khuẩn, bao gồm kênh protein để vận chuyển BAC.

Kết luận: Những phát hiện này cho thấy rằng sự bất hoạt protein màng bởi 2 ancol là PeA và BzA đã dẫn đến sự tích tụ của BAC trong tế bào nhưng chỉ BzA làm tăng sự xâm nhập của BAC bằng cách dịch màng ở nồng độ sử dụng được ở trên người.

Tài liệu tham khảo

Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Siân C Owen , Sổ tay tá dược “Handbook of Pharmaceutical Excipients” chuyên luận “tá dược boric acid”

Yano T, Miyahara Y, Morii N, Okano T, Kubota H. Pentanol and Benzyl Alcohol Attack Bacterial Surface Structures Differently. Appl Environ Microbiol. 2015 Oct 30;82(1):402-8. Link pubmed: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26519389/

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây