Cyclopentasiloxane (D5)

1 Tổng quan (Giới thiệu chung) về Cyclopentasiloxane (D5)

1.1 Tên gọi

Ngoài Cyclopentasiloxane (D5), hoạt chất còn được gọi với những danh pháp khác là:

• Decamethylcyclopentasiloxan.
• 541-02-6.
• Cyclopentasiloxane, Decamethyl-.
• Cyclomethicone 5.
• 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-Decamethyl-1,3,5,7,9,2,4,6,8,10-Pentaoxapentasilecane.
• Dimethylsiloxane Pentamer.
• Dekamethylcyklopentasiloxan.
• NUC silicone VS 7158.
• Dow Corning 345.
• Silicon SF 1202.
• Cyclic Dimethylsiloxane Pentamer.
• Ciclopentasiloxane.
• KF 995.
• VS 7158.
• CCRIS 1328.
• HSDB 5683.
• Dekamethylcyklopentasiloxan [Czech],…

1.2 Công thức hóa học

Cyclopentasiloxane là gì? Cyclopentasiloxane có công thức hóa học là C10H30O5Si5 và có trọng lượng phân tử là 370.77 g/mol.

2 Tính chất của Cyclopentasiloxane (D5)

2.1 Tính chất vật lý

Trạng thái: Cyclopentasiloxane (D5) tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, không mùi, kết cấu loãng như nước. Hoạt chất không có khả năng hấp thu qua da mà bay hơi rất nhanh. Nhờ đặc tính này mà hoạt chất được ứng dụng làm tá dược cho nhiều loại mỹ phẩm cần đặc tính khô nhanh.  

Điểm nóng chảy: -38°C.

Điểm sôi: 210°C.

Độ hòa tan: Hoạt chất có khả năng hòa tan tốt trong nước.

Áp suất hơi: 0,2 [mmHg] và 0,3 mm Hg ở 25 °C.

Tỷ trọng: 0,992 g/mL ở 25°C.

Độ nhớt: 3,9 cSt ở 25°C.

Nhiệt hóa hơi: 60 kJ/mol.

Sức căng bề mặt: 18,5 dyne/cm2 ở 25°C.

Chiết suất: 1,3982 ở 20°C/D.

2.2 Tính chất hóa học 

Cyclopentasiloxane là một hoạt chất Organosilicon và được sản xuất từ Dimethyldichlorosilane.

3 Quy trình bào chế của Cyclopentasiloxane 

Về mặt thương mại, D5 được sản xuất từ ​​Dimethyldichlorosilane. Quá trình thủy phân hoạt chất sẽ tạo ra được hỗn hợp của Dimethylsiloxan tuần hoàn và Polydimethylsiloxane. Hoạt chất sẽ thu được bằng phương pháp chưng cất. 

Với sự tham gia của Bazơ mạnh, hỗn hợp sẽ đạt trạng thái cân bằng và cho phép quá trình chuyển đổi hoàn toàn thành các Siloxan tuần hoàn có khả năng bay hơi mạnh. 

4 Dược lực học

Cyclopentasiloxane có nhiệm vụ tạo ra kết cấu cho các sản phẩm chăm sóc da, giúp chế phẩm thấm nhanh và phủ đều trên bề mặt da. Cyclopentasiloxane cũng hạn chế tình trạng vón cục trên da, giúp hạn chế tình trạng khô da.

Do có đặc tính dễ bay hơi nên Cyclopentasiloxane sẽ dần biến mất trên bề mặt da hoặc tóc, các hoạt chất chính còn lưu lại sẽ thẩm thấu sâu vào các lớp biểu bì dưới mà không gây ra hiện tượng bết rít.

5 Dược động học 

Hấp thu và phân bố: Để đánh giá khả năng hấp thu, phân bố của Cyclopentasiloxane (D5) trên da động vật nguyên vẹn. Theo đó (14)C – D5 được bôi lên bề mặt lưng của chuột đực và chuột cái. Lông ở vị trí dùng thuốc đã được cắt bớt trước khi bôi và vị trí bôi thuốc được bao phủ bằng một lớp bọc đàn hồi không gây bít tắc. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá giữa hoạt chất thở ra sau khi hấp thu và D5 bay hơi khỏi vị trí bôi thuốc. Sau khi dùng hoạt chất, động vật nghiên cứu sẽ được chuyển đến các lồng kín để thu thập mẫu nước tiểu và phân. Khoảng 85% lượng (14)C – D5 được sử dụng bay hơi qua da. Sau 96 giờ, 0,35% hoạt chất được sử dụng vẫn còn ở vị trí ứng dụng và dưới 1% liều dùng được thu hồi trong nước tiểu và xác chết.

Chuyển hóa và thải trừ: Hoạt chất chuyển hóa của Cyclopentasiloxane được tìm thấy chủ yếu trong nước tiểu. 

Các nghiên cứu riêng biệt về thức ăn cho cá kéo dài 77 ngày đã được tiến hành trên các hóa chất Methylsiloxane (cVMS) dễ bay hơi theo chu kỳ Octamethylcyclotetrasiloxane và Cyclopentasiloxane với cá hồi vân (tên khoa học là Oncorhynchus mykiss), với việc xác định các giá trị hệ số ngưng tụ sinh học (BMF) và giá trị hệ số ngưng tụ sinh học được điều chỉnh lipid làm thước đo thử nghiệm cuối cùng (BMF(L)). Các nghiên cứu đã sử dụng nồng độ thức ăn cho cá khoảng 500 ug/g trong thời gian phơi nhiễm 35 ngày, sau đó là giai đoạn làm sạch 42 ngày với thực phẩm sạch. Các kết quả cho thấy thời gian bán hủy ở động vật thử nghiệm xấp xỉ 20 ngày.

6 Cyclopentasiloxane là gì trong mỹ phẩm? có công dụng gì? 

Bảo vệ da:

• Cyclopentasiloxane có khả năng tạo ra một lớp màng bảo vệ bên ngoài lớp biểu bì trên da. Hoạt chất thể hiện khả năng hồi phục cũng như hỗ trợ điều trị các tổn thương trên da. Qua đó giúp hạn chế tối đa những tác động tiêu cực từ hóa chất độc hại trên da. 
• Cyclopentasiloxane có gây nhờn rít và mụn không? Hoạt chất còn có một ưu điểm là bay hơi nhanh, không gây ra tình trạng bít tắc lỗ chân lông cũng như nhờn rít trên da. Qua đó hạn chế tối đa được tình trạng mụn trên da.

Dưỡng ẩm sâu:

• Hoạt chất có khả năng ngăn chặn quá trình mất nước trên bề mặt da, giúp dưỡng ẩm da hiệu quả đồng thời hạn chế được tình trạng khô da. 
• Các nghiên cứu còn chứng minh sử dụng Cyclopentasiloxane còn có khả năng ngăn ngừa nếp nhăn hiệu quả, cải thiện quá trình lão hóa của da, giúp da căng mịn và tươi trẻ. 

7 Ứng dụng của Cyclopentasiloxane (D5)

Cyclopentasiloxane được ứng dụng rất rộng rãi trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân, được sử dụng làm dung môi giặt khô cũng như là thành phần tạo ra Polymer Siloxane. Hoạt chất thường được sử dụng làm tá dược dễ bay hơi trong các sản phẩm mỹ phẩm, đóng vai trò là chất làm mềm, chất giữ ẩm, dung môi, kiểm soát độ nhớt cũng như dưỡng tóc và da. 

Hoạt chất được tìm thấy nhiều trong các sản phẩm chăm sóc hàng ngày, kem dưỡng da, chất khử mùi, các sản phẩm chăm sóc tóc và đồ trang điểm. Ngoài ra, D5 còn đóng vai trò là chất ổn định có trong các sản phẩm xịt khoáng ngoài da, xịt tóc có chứa các hoạt chất ở dạng bột không hòa tan. 

8 Độ ổn định và bảo quản

Hoạt chất có độ ổn định cao, nhiệt độ bảo quản phù hợp là trong khoảng từ 2 đến 8 độ C. Cyclopentasiloxane rất dễ cháy, do đó cần được bảo quản ở khu vực riêng biệt, tránh những nơi có những nguyên liệu dễ cháy nổ. 

9 Độc tính của Cyclopentasiloxane (D5) 

Cyclopentasiloxane có thể gây ra các phản ứng nặng, bài xích dị vật khi tiêm hoặc cấy vào mô. Hoạt chất có thể gây kích ứng tại chỗ, đặc biệt là trên da và mắt. 

LD50 của Cyclopentasiloxane ở chuột là >50 g/kg. 

Tác động của hoạt chất lên môi trường đã được nhiều nước quan tâm. Tại Canada, một nghiên cứu khoa học có quy mô lớn đánh giá rằng: “Cyclopentasiloxane không gây nguy hiểm cho môi trường”. Tại Úc, các nghiên cứu cho thấy tác động, rủi ro của hoạt chất lên môi trường sống và động vật thủy sinh là không đáng kể.

Tuy nhiên, tại EU hoạt chất lại được xếp vào nhóm có mối quan ngại cao. Từ ngày 31 tháng 1 năm 2020, hoạt chất không được lưu thông trên thị trường EU trong các sản phẩm có nồng độ   0,1% tính theo trọng lượng của chế phẩm. 

10 Chế phẩm

Cyclopentasiloxane thường có trong các sản phẩm mỹ phẩm, đồ chăm sóc cá nhanh và keo xịt tóc. 

Dưới đây là một số chế phẩm có chứa thành phần này trong công thức:

11 Tài liệu tham khảo

1.Tác giả Kanchan Kumari, Anshika Singh, Deepak Marathe (đăng ngày 21 tháng 2 năm 2023), Cyclic volatile methyl siloxanes (D4, D5, and D6) as the emerging pollutants in environment: environmental distribution, fate, and toxicological assessments, PubMed. Truy cập ngày 31 tháng 8 năm 2023. 

2.Chuyên gia NCBI, Cyclopentasiloxane (D5), PubChem. Truy cập ngày 31 tháng 8 năm 2023.