بتائین (Betaine) و کوکامید و پروپیل بتائین (Cocamidopropyl Betaine) دو ماده مهم در صنعت محصولات آرایشی و بهداشتی هستند. بتائین که از چغندرقند استخراج می‌شود، به عنوان آبرسان، نرم‌کننده پوست و حالت‌دهنده مو استفاده می‌شود، در حالی که کوکامیدوپروپیل بتائین یک سورفکتانت ملایم مشتق شده از روغن نارگیل است که خواص پاک کنندگی و کف سازی دارد. این مواد به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در انواع محصولات مراقبتی از قبیل شامپو، ژل دوش و کرم های آبرسان به کار می‌روند.
تعریف و منشأ کوکامیدوپروپیل بتائین
کوکامیدوپروپیل بتائین یک سورفکتانت است. سورفکتانت‌ها موادی هستند که کشش سطحی مایع را کاهش می‌دهند و به مولکول‌های آب کمک می‌کنند تا بهتر به کثیفی و روغن بچسبند و روند شستشو را آسان‌تر کنند. این ماده به طور کلی یک اسید چرب محسوب می‌شود. CAPB یک سورفکتانت مصنوعی است که عمدتاً از روغن نارگیل به دست می‌آید. برخی منابع آن را ترکیبی از اسیدهای چرب نارگیل با پروپیلن گلیکول، یک ترکیب مصنوعی، می‌دانند. همچنین اشاره شده است که از روغن نارگیل و دی‌متیل‌آمین‌پروپیل‌آمین (DMAPA) مشتق می‌شود. با وجود منشأ طبیعی از روغن نارگیل، به دلیل فرآوری‌های انجام شده، آن را یک ماده مصنوعی می‌دانند، هرچند برخی آن را “طبیعی” تلقی می‌کنند. نام INCI آن Cocamidopropyl Betaine است.
خواص کوکامیدوپروپیل بتائین
- ظاهر و بو: CAPB یک مایع غلیظ شفاف تا زرد کم‌رنگ است و دارای بوی ملایم و مشخص نارگیل است.
- pH: در فرمولاسیون‌ها، pH نهایی را بین 3 تا 6 حفظ می‌کند، اگرچه برخی منابع 3 تا 7 را پیشنهاد می‌کنند. برای محصولات پوست سر، pH ایده‌آل 5.5 است و CAPB معمولاً pH حدود 5 دارد.
- حلالیت: در آب، اتانول و ایزوپروپانول قابل حل است، اما در روغن‌های معدنی حل نمی‌شود. در محدوده وسیعی از pH در آب محلول است.
- ویسکوزیته و غلظت: CAPB غلظت و ویسکوزیته محصولات را افزایش داده و آنها را غلیظ‌تر و خامه‌ای‌تر می‌کند. این ماده می‌تواند غلظت محصول را تا 20 درصد افزایش دهد.
- کف کنندگی: به تقویت کف و ایجاد کف غنی و خامه‌ای کمک می‌کند. کف پایدار و نرمی ایجاد می‌کند. حتی در آب سرد نیز خوب کف می‌کند.
- سازگاری: با انواع سورفکتانت‌ها از جمله آنیونی، کاتیونی و غیریونی سازگاری دارد. این سازگاری به کاهش تحریکات پوستی ناشی از سورفکتانت‌های یونی کمک می‌کند.
- میزان مصرف توصیه شده: معمولاً 4 تا 40 درصد، بسته به اثر کف‌کنندگی و پاک‌کنندگی مورد نظر. برای شامپو 5 تا 10 درصد و برای بادی‌واش 5 تا 15 درصد در ترکیب با یک هم‌سورفکتانت توصیه می‌شود. در صابون‌های ذوب و ریخته‌گری (MP soap) 1 تا 2 درصد است. اکثر تولیدکنندگان معمولاً بیش از 20 درصد از این ماده را در فرمولاسیون خود استفاده نمی‌کنند. درصد ماده فعال آن 29 تا 31 درصد است.
روش تولید کوکامیدوپروپیل بتائین
CAPB در دو مرحله تولید می‌شود. ابتدا اسیدهای چرب استخراج شده از روغن نارگیل با دی‌متیل‌آمین‌پروپیل‌آمین (DMAPA) واکنش داده و کوکامیدوپروپیل دی‌متیل‌آمین (آمیدوآمین) را تشکیل می‌دهند. سپس آمیدوآمین با سدیم منوکلرواستات (یا اسید کلرواستیک و NaOH) واکنش داده و کوکامیدوپروپیل بتائین تولید می‌شود. DMAPA در فرآیند تولید استفاده می‌شود اما پس از اتمام فرآیند، محتوای باقی‌مانده‌ای از آن وجود ندارد.
تمایز از “بتائین” و “کوکوبتائین”
اصطلاحات “بتائین” و “کوکامیدوپروپیل بتائین” و “کوکوبتائین” اغلب به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های کلیدی دارند.
- کوکامیدوپروپیل بتائین (CAPB): مصنوعی است که از روغن نارگیل و DMAPA ساخته می‌شود. pH کمی قلیایی دارد.
- کوکوبتائین (Coco Betaine): از نظر منشأ طبیعی است، از روغن نارگیل (اسیدهای چرب) و بتائین حاصل از چغندر تهیه می‌شود. ملایم‌تر، کم‌تحریک‌کننده‌تر و دارای pH خنثی است. سازگاری بیشتری با سایر مواد، از جمله مواد طبیعی و آلی دارد.
- بتائین (Betaine): به طور کلی به تری‌متیل‌گلایسین (TMG) اشاره دارد. به طور طبیعی در چغندر قند، اسفناج، غلات و غذاهای دریایی یافت می‌شود. کاربردهای آن شامل افزودنی‌های غذایی، داروها، مکمل‌های غذایی، بیوشیمی (به عنوان اسمواسمولیت) و خوراک دام است. بتائین خوراکی با CAPB صنعتی/آرایشی متفاوت است.
ویژگی ها و کاربردهای بتائین
آبرسانی و محافظت از پوست بتائین
بتائین به عنوان یک اسمولیت عمل می‌کند، به این معنی که توانایی تنظیم تعادل آب سلولی را دارد. این ویژگی به حفظ رطوبت در پوست کمک کرده و باعث افزایش لطافت و نرمی آن می‌شود. همچنین، بتائین به عنوان یک محافظ طبیعی برای پروتئین های پوست عمل کرده و از دناتوره شدن آنها جلوگیری می‌کند.
آنتی استاتیک و حالت‌دهنده مو بتائین
بتائین با ایجاد لایه‌ای محافظ روی تارهای مو، از گره خوردن موها جلوگیری کرده و به آنها حالت می‌دهد. این ماده در محصولات مراقبتی مو استفاده می‌شود تا موها را لطیف‌تر و نرم‌تر کند.
بتائین به عنوان نرم‌کننده پوست و کنترل کننده ویسکوزیته
بتائین خاصیت مرطوب کنندگی و نرم کنندگی دارد و در محصولاتی همچون کرم ها و لوسیون های مرطوب کننده به کار می رود. همچنین به عنوان تنظیم‌کننده ویسکوزیته در فرمولاسیون محصولات مختلف عمل می کند.
ویژگی ها و کاربردهای کوکامید و پروپیل بتائین
کوکامید و پروپیل بتائین یک سورفکتانت ملایم و پاک‌کننده موثر
کوکامید و پروپیل بتائین، یک سورفکتانت مشتق شده از روغن نارگیل است که با ترکیب آن با دی متیل آمینو پروپیل آمین تولید می شود. این ماده توانایی شکستن کشش سطحی آب را دارد و باعث شستشوی راحت تر آلودگی ها می شود. به دلیل ملایم بودن، در محصولات شستشوی صورت، شامپو های کودک و فرمولاسیون هایی که “بدون سوزش” هستند استفاده می‌شود.
کف‌سازی و ایجاد فرمول های لوکس با کوکامید و پروپیل بتائین
این سورفکتانت به دلیل خاصیت کف سازی خوب، به ویژه در آب سرد، در محصولات پاک کننده ای که به کف غلیظ و کرمی نیاز دارند، استفاده می‌شود. کوکامید و پروپیل بتائین معمولاً در ترکیب با سدیم لوریل اتر سولفات (SLES) استفاده می شود تا اثرات تحریک کنندگی SLES را کاهش دهد.
پایداری و شرایط نگهداری بتائین
این ماده یک مایع زرد و چسبناک با غلظت حدود 30 درصد است. معمولاً دارای 0.5 درصد سدیم بنزوات به عنوان نگهدارنده است و باید در مکان خشک، خنک و تاریک نگهداری شود. این ویژگی ها موجب می‌شود که کوکامید و پروپیل بتائین از ماندگاری خوبی برخوردار باشد.
فواید و مضرات کوکامیدوپروپیل بتائین
کوکامید و پروپیل بتائین به دلیل پاک کنندگی ملایم و قابلیت تولید کف، یک گزینه اقتصادی و موثر برای جایگزینی سولفات ها به شمار می رود. این ماده از روغن نارگیل به دست می‌آید و در مقایسه با سولفات ها، کم‌تر پوست و مو را خشک می کند.
مضرات و حساسیت‌ها کوکامید و پروپیل بتائین
با وجود فواید متعدد، برخی افراد به این ماده حساسیت دارند و ممکن است دچار واکنش های پوستی شوند. با این حال، مطالعات نشان می دهد که این واکنش ها در درصد کمی از افراد بروز می کند و به عنوان یک ماده بی خطر در بسیاری از محصولات مراقبتی به کار می رود.
تفاوت بین بتائین و کوکامیدوپروپیل بتائین
منبع و فرآیند تولید بتائین
بتائین به طور طبیعی از چغندرقند استخراج می شود و در حالی که کوکامید و پروپیل بتائین از روغن نارگیل تهیه می شود و فرآیند ترکیب آن با آمین خاصی برای تبدیل به یک سورفکتانت فعال انجام می شود.
کاربردهای بتائین در فرمولاسیون‌ها
بتائین به عنوان آبرسان و نرم کننده پوست در محصولاتی همچون کرم‌ها و لوسیون ها استفاده می شود، در حالی که کوکامید و پروپیل بتائین به دلیل خواص کف سازی در پاک‌کننده‌ها و شامپوها کاربرد دارد.
کاربردهای کوکامید و پروپیل بتائین
CAPB در طیف وسیعی از محصولات بهداشتی و پاک‌کننده‌های خانگی استفاده می‌شود.
- محصولات مراقبت شخصی: شامپوها (از جمله شامپوهای بدون سولفات)، نرم‌کننده‌ها، بادی‌واش‌ها، شوینده‌های صورت، بمب‌های حمام، مایعات حمام حباب‌ساز، پاک‌کننده‌های آرایشی، صابون‌های مایع، خمیر دندان، کرم‌های اصلاح، محلول‌های لنز تماسی. همچنین در محصولات مراقبت از مو، محصولات حالت‌دهنده مو، کیت‌های رنگ مو، دهانشویه و محصولات بهداشت بانوان کاربرد دارد. این ماده به دلیل ملایمت در محصولات کودک و فرمولاسیون‌های “بدون اشک” نیز استفاده می‌شود.
- پاک‌کننده‌های خانگی: اسپری‌های پاک‌کننده، دستمال‌های تمیزکننده/ضدعفونی‌کننده، مایع لباسشویی، پاک‌کننده‌های سطوح.
- سایر صنایع: در صنعت نساجی، چرم و پارچه. همچنین به عنوان بازدارنده هوا در سیمان و ماسه و بازدارنده خوردگی در سیستم‌های فلزی.
مزایای کوکامید و پروپیل بتائین
- پاک‌کنندگی ملایم: آلودگی و روغن را به طور مؤثر حذف می‌کند بدون اینکه پوست یا مو را از رطوبت طبیعی محروم کند. برای پوست‌های حساس مناسب است.
- افزایش کف: کف و لاته غنی و خامه‌ای را در محصولات شوینده افزایش می‌دهد.
- نرم‌کنندگی مو: به نرمی مو کمک می‌کند، الکتریسیته ساکن را کاهش می‌دهد و حالت‌پذیری مو را بهبود می‌بخشد، موها را نرم و براق می‌کند.
- آبرسانی: به دلیل محتوای روغن نارگیل، مرطوب‌کننده است و به بهبود سطح آبرسانی پوست و مو کمک می‌کند. خاصیت ضد پیری دارد و از پوست در برابر آسیب رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کند.
- کاهش تحریک: تحریک ناشی از سایر سورفکتانت‌های یونی را کاهش می‌دهد و به تسکین پوست‌های حساس و ملتهب کمک می‌کند. استفاده از آن احتمال خارش، قرمزی و خشکی پوست را تا 40 درصد کاهش می‌دهد.
- افزایش قوام محصول: به عنوان یک عامل غلیظ‌کننده عمل می‌کند و قوام محصولات را افزایش می‌دهد.
- بهبود بافت: در فرمولاسیون محصولات مراقبت از پوست، بافتی ابریشمی بدون چسبندگی ایجاد می‌کند.
ایمنی و عوارض جانبی کوکامید و پروپیل بتائین
CAPB برای اکثر افراد با استفاده صحیح، ایمن است. با این حال، برای محصولاتی که روی پوست باقی می‌مانند مناسب نیست و ممکن است در صورت باقی ماندن روی پوست باعث تحریک شود.
- واکنش‌های آلرژیک: در سال 2004، انجمن درماتیت تماسی آمریکا CAPB را “آلرژن سال” نامید. اما تحقیقات بعدی (بررسی علمی 2012) نشان دادند که واکنش‌های آلرژیک به دلیل دو ناخالصی (آمیدوآمین (AA) و 3-دی‌متیل‌آمین‌پروپیل‌آمین (DMAPA)) است که در فرآیند تولید ایجاد می‌شوند، نه خود CAPB. CAPB خالص و با کیفیت بالا، که عاری از این ناخالصی‌ها باشد، آلرژی‌زا نیست. با این حال، تشخیص وجود این ناخالصی‌ها در محصولات برای مصرف‌کننده دشوار است، بنابراین افراد حساس باید از محصولات حاوی CAPB اجتناب کنند.
- ناراحتی پوستی: شامل سفتی، قرمزی، خارش، التهاب، بثورات، تاول یا زخم. معمولاً با قطع استفاده یا با کرم هیدروکورتیزون بدون نسخه بهبود می‌یابد. اگر بثورات در عرض چند روز بهتر نشد یا در نزدیکی چشم یا دهان قرار داشت، باید به پزشک مراجعه کرد.
- تحریک چشم: درد، قرمزی، خارش، تورم. در صورت بروز، چشم‌ها را با آب بشویید و اگر تحریک برطرف نشد، به پزشک مراجعه کنید.
- افراد مبتلا به درماتیت آتوپیک (اگزما) ممکن است به CAPB حساس باشند. همیشه قبل از استفاده از محصولات جدید روی قسمت بزرگی از پوست، تست حساسیت (patch test) انجام دهید.
تأثیر بر محیط زیست
نگرانی‌هایی در مورد سمی بودن CAPB برای آبزیان وجود دارد. کتابخانه ملی پزشکی آن را “بسیار سمی برای آبزیان” فهرست کرده است. با این حال، یک ارزیابی در سال 2013 نشان داد که این ماده برای محیط زیست آبی ایمن است، زیرا تصفیه‌خانه‌های آب فاضلاب را پردازش می‌کنند و CAPB به طور گسترده تجزیه می‌شود و در محیط تجمع نمی‌یابد. این ماده زیست‌تخریب‌پذیر است.
نتیجه گیری
بتائین و کوکامید و پروپیل بتائین هر دو مواد ارزشمندی در صنعت محصولات آرایشی و بهداشتی هستند که به دلیل خواص منحصر به فرد، در محصولات مختلف به کار می روند. این مواد، با ترکیب خواص آبرسانی، کف‌سازی و ملایمت در پاک کنندگی، نقش مهمی در بهبود عملکرد محصولات مراقبتی ایفا می کنند و به حفظ رطوبت و لطافت پوست و مو کمک می کنند.
