Sodium Cyclamate (Natri cyclamat)

Sodium Cyclamate hay Natri Cyclamat được biết đến là chất tạo ngọt nhân tạo (đường hóa học), 1 chất phụ gia được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và bào chế dược phẩm. Trong bài viết này, Thuốc Gia Đình xin gửi đến bạn đọc những thông tin về tính chất, độc tính và giới hạn an toàn của Sodium Cyclamate.

1 Tổng quan về Sodium Cyclamate

1.1 Lịch sử ra đời

Cyclamate được phát hiện vào năm 1937 tại Đại học Illinois bởi sinh viên tốt nghiệp Michael Sveda. Sveda đang làm việc trong phòng thí nghiệm về tổng hợp thuốc chống sốt. Anh bỏ thuốc lá xuống bàn thí nghiệm, và khi đưa lại nó lên miệng, anh đã phát hiện ra vị ngọt của cyclamate.

Bằng sáng chế cho cyclamate đã được DuPont mua lại nhưng sau đó được bán cho Abbott Laboratories. Cyclamate được nộp đơn xin cấp phép Đơn Thuốc mới vào năm 1950, với mục đích sử dụng để che giấu vị cay đắng của một số loại thuốc như kháng sinh và pentobarbital.

Tới năm 1958, chất này đạt được chấp thuận của FDA, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ. Cyclamate được bán trên thị trường ở dạng viên nén hoặc chất lỏng thay thế cho đường kính ở người bị tiểu đường. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong nấu ăn và nướng bánh.

Việc bán hàng tiếp tục mở rộng, và năm 1969, doanh thu hàng năm của cyclamate đã lên tới 1 tỷ đô la, làm gia tăng áp lực từ cơ quan giám sát an toàn công cộng để hạn chế việc sử dụng cyclamate.

Vào tháng 10 năm 1970, FDA đã chính thức ban hành quyết định cấm sử dụng cyclamate hoàn toàn khỏi tất cả các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm ở Hoa Kỳ, bất chấp việc Abbott Laboratories đã nhiều lần nộp đơn khiếu nại bác bỏ.

1.2 Sodium Cyclamate là gì?

Danh pháp IUPAC: Sodium N-cyclohexylsulfamate.

Mã định danh CAS: 139-05-9.

Tên gọi khác: Natri N-cyclohexylsulfamat, Natri cyclohexylsulfamat, Sucaryl natri,….

1.3 Công thức hóa học

C6H11NHSO3.Na (CAMEO) hoặc C6H12NNaO3S (Pubchem)

Cyclamate là muối natri hoặc calci của axit cyclamic (axit cyclohexanesulfamit). Nó được điều chế bằng việc sunfo hóa cyclohexylamine.

Trọng lượng phân tử: 201,22 g/mol

Khối lượng đồng vị: 201.04355870 g/mol

Số đơn vị liên kết cộng hóa trị: 2

2 Tính chất của Sodium Cyclamate

2.1 Tính chất vật lý

Natri cyclamat xuất hiện dưới dạng tinh thể hoặc bột tinh thể màu trắng không mùi hoặc gần như không mùi.

pH (dung dịch 10% trong nước ): 5,5-7,5. 

Điểm nóng chảy: 509 °F (tương đương 265 độ C)

Độ hòa tan: lớn hơn hoặc bằng 100 mg/mL ở 20 độ C

Vị ngọt đậm, ngay cả trong dung dịch loãng. 

Tuy nhiên, nồng độ saccharin cao hơn có liên quan đến dư vị đắng và kim loại đặc trưng, do đó thường pha trộn cùng saccharin để cải thiện tính chất này.

2.2 Tính chất hóa học

Sodium Cyclamate là muối trung tính của natri, không xảy ra phản ứng với các tác nhân như:oxy hóa mạnh, axit mạnh và bazơ mạnh.

Không phản ứng với nitrit trong môi trường PH axit.

Tác dụng yếu và hạn chế với các muối Kali.

2.3 Đặc điểm dược lý của Sodium Cyclamate

Loại bột này có vị ngọt rất đậm và do đó không thể tiêu thụ với số lượng lớn.

Đường Cyclamate là đường không năng lượng, với hàm lượng calo thấp.

Không ảnh hưởng đến chỉ số đường huyết do không bị phân hủy trong cơ thể và được bài tiết ở dạng tinh khiết qua thận và hệ tiết niệu.

Liều cyclamate hàng ngày là 11 mg/ kg trọng lượng cơ thể cho người lớn.

3 Tiêu chuẩn chất lượng

Theo QCVN 4-25:2020/BYT: QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA ĐỐI VỚI PHỤ GIA THỰC PHẨM NATRI CYCLAMAT

Tiêu chuẩn	Kết quả	Phương pháp thử
Định tính
Độ tan	Tan trong nước, hầu như không tan trong ethanol	Xác định theo TCVN 6469:2010, Phụ gia thực phẩm – Phương pháp đánh giá ngoại quan và xác định các chỉ tiêu vật lý (mục 3.7)
Tạo kết tủa	Đạt	Thêm 1 ml dung dịch acid hydrocloric 10 % (khối lượng/thể tích) vào 10 ml dung dịch mẫu thử 1 : 100 (thể tích), trộn thêm 1 ml dung dịch bari clorid (BaCl2.2H2O) 12% (khối lượng/thể tích). Dung dịch vẫn trong nhưng khi thêm 1 ml dung dịch natri nitrit 10 % (khối lượng/thể tích) thì tạo thành kết tủa trắng.
Thử natri	Đạt	Xác định theo TCVN 6534:2010, Phụ gia thực phẩm – Phép thử nhận biết (mục 4.1.10).
Độ tinh khiết
Hao hụt khối lượng sau khi sấy	Không vượt quá 1,0 % (105 ºC trong 1h)	Xác định theo TCVN 8900-2:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 2: Hao hụt khối lượng khi sấy, hàm lượng tro, chất không tan trong nước và chất không tan trong axit (mục 5.1), thực hiện ở 105 ºC trong 1 h.
Cyclohexylamin	Không vượt quá 10 mg/kg	Xác định theo TCVN 9052:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần hữu cơ (mục 2.3)
Dicyclohexylamin	Không vượt quá 1 mg/kg	Xác định theo TCVN 9052:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần hữu cơ (mục 2.4)
Chì	Không vượt quá 1 mg/kg	Xác định theo TCVN 8900-6:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 6: Định lượng antimon, bari, cadimi, Crom, đồng, chì và Kẽm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa; hoặc TCVN 8900-8:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 8: Định lượng chì và cadimi bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit.
Định lượng	Không thấp hơn 98,0 % và không vượt quá 101,0 % tính theo chế phẩm đã sấy khô	Cân chính xác 0,4 g mẫu thử, hòa tan trong hỗn hợp 50 ml nước và 5 ml dung dịch acid hydrocloric 10 % (khối lượng/thể tích). Chuẩn độ dung dịch thử bằng dung dịch natri nitrit 0,1 M. Khi gần đến điểm kết thúc chuẩn độ, thêm từng giọt dung dịch natri nitrit 0,1 M cho đến khi dùng que thủy tinh chấm một giọt dung dịch đã chuẩn độ lên giấy thử tinh bột iod thì tạo thành vệt màu xanh lam. Điểm kết thúc chuẩn độ cũng có thể được xác định bằng đo điện thế (phương pháp chuẩn độ điện thế). Khi kết thúc chuẩn độ, điểm kết thúc có thể tái lập sau khi để yên hỗn hợp trong 1 phút.

4 Ứng dụng của Sodium Cyclamate

4.1 Trong công nghiệp thực phẩm

Sodium Cyclamate bền với nhiệt nên có thể sử dụng trong nấu nướng. Được ứng dụng trong:

Sản xuất bánh kẹo, nước ngọt, kẹo Cao Su,…

Làm sốt, chi tiết tiết để trang trí thực phẩm.

Được sử dụng trong gia vị và nấu ăn

4.2 Trong dược phẩm

Được sử dụng như một chất làm ngọt không dinh dưỡng, thay thế cho đường kính ở bệnh nhân tiểu đường

Dùng làm tá dược trong  mỹ phẩm, xi-rô, kem đánh răng, nước súc miệng, son môi,..

Che dấu vị đắng đặc biệt của 1 số hoạt chất.

5 Hồ sơ an toàn của Natri cyclamate

5.1 Phân loại 

Natri cyclamate được xếp vào nhóm:

Tuyên bố về mối nguy hiểm GHS: Là chất cảnh báo Có hại nếu nuốt phải [Cảnh báo Độc tính cấp tính, qua đường miệng].

Phân loại chất gây ung thư IARC: Nhóm 3.

Nguy cơ hỏa hoạn: Chất dễ cháy nổ, dữ liệu còn chưa đầy đủ.

5.2 Tính pháp lý

Cyclamate được phê chuẩn như chất làm ngọt ở ít nhất 130 quốc gia.

Vào cuối những năm 1960 cyclamate đã bị cấm ở Anh Quốc nhưng đã được phê duyệt sau khi được Liên minh Châu  u đánh giá lại vào năm 1996.

Tại Philippines, cyclamat đã bị cấm cho đến khi Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Philipin bãi bỏ lệnh cấm vào năm 2013, tuyên bố nó an toàn cho tiêu dùng.

Cyclamate hiện bị cấm ở Hoa Kỳ.

Tại Việt Nam, quy định rằng việc sử dụng tối đa natri saccharin là 0,15g / kg, và không nên sử dụng nó trong thực phẩm cho trẻ sơ sinh

5.3 Độc tính trên người 

5.3.1 Triệu chứng 

Kích ứng da, mắt, màng nhầy và đường hô hấp trên.

Rối loạn tiêu hóa: phân mềm, tiêu chảy, 

Khác: nhạy cảm với ánh sáng và thay đổi nhiễm sắc thể. 

Khi đun nóng để phân hủy, khói thải ra rất độc gồm natri oxit , carbon monoxide, carbon dioxide , oxit nitơ và oxit Lưu Huỳnh. 

5.3.2 Xử trí độc tính

Xử lý vị trí tiếp xúc bằng nước sạch, ngay lập tức đến cơ sở y tế gần nhất để được cấp cứu. 

Trường hợp ngộ độc mà bênh nhân co giật hoặc bất tỉnh, không cho bất cứ thứ gì vào miệng, đảm bảo đường thở của nạn nhân thông thoáng và đặt nạn nhân nằm nghiêng, đầu thấp hơn thân. Tuyệt đối không gây nôn mà ngay lập tức chuyển bệnh nhân đến bệnh viện.

5.3.3 An toàn phòng thí nghiệm

Khi cân và pha loãng hóa chất thử nghiệm gọn gàng, hãy đeo mặt nạ phòng độc nửa mặt được NIOSH phê duyệt được trang bị hộp lọc kết hợp, tức là hơi hữu cơ/khí axit/HEPA (dành riêng cho hơi hữu cơ, HCl, khí axit, SO2 và bộ lọc hạt hiệu quả cao). 

5.4 Dữ liệu an toàn cho thai nhi

Dữ liệu liệu về sự phân bố Natri cyclamate trong máu thai nhi ở bà mẹ sử dụng Đường nhân tạo trong thai kỳ đã cho thấy: Cyclamate đi qua nhau thai và hiện diện trong tuần hoàn của thai nhi ở mức xấp xỉ 1/4 nồng độ tương đương ở mẹ. Nó được phân bố rộng rãi trong các mô của thai nhi với nồng độ cao nhất ở gan, lá lách và thận.

Phụ nữ mang thai tiếp xúc với Natri cyclamate có thể dẫn đến hội chứng Down và các vấn đề về hành vi ở con cái.

Chưa có nhiều dữ liệu về ảnh hưởng của Cyclamate lên phụ nữ mang thai, tuy nhiên thử nghiệm lâm sàng trên chuột cho thấy việc dùng Cyclamate  làm giảm trọng lượng của thai nhi, nhau thai và chiều dài của dây rốn, đồng thời  gia tăng đáng kể về thể tích cầu thận và độc tính trên thận. 

Không loại trừ các độc tính tương tự trên thai nhi, do đó không nên sử dụng khi đang mang thai.

6 Sodium Cyclamate có phải là chất gây ung thư không?

Các nhà nghiên cứu đã tranh luận về sự an toàn của chất làm ngọt nhân tạo trong một thời gian dài.

Năm 1970, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấm cyclamate trong tất cả các loại thực phẩm và đồ uống dành cho người ăn kiêng ở Hoa Kỳ dựa trên công bố về thực nghiệm phát hiện khả năng gây  nguy cơ ung thư biểu mô bàng quang ở loài gặm nhấm được cho ăn cyclamate và saccharin liều cao.

Tuy nhiên, cho đến nay, rất nhiều cuộc khảo sát, phân tích và thử nghiệm được thực hiện nhưng đều không chỉ ra được kết quả có ý nghĩa về khả năng gây ung thư của Đường Cyclamate

Có rất ít dữ liệu về tác dụng của chất làm ngọt nhân tạo đối với tuyến giáp.
Tuy nhiên các nhà khoa học cũng cảnh bảo, mặc dù không phải nguyên nhân trực tiếp gây ung thư, thì đường ăn kiêng cũng làm tăng đáng kể tỷ lệ mắc và kích thước khối u trong ung thư bàng quang.

7 Tài liệu tham khảo

1. Bộ Y Tế (Ngày cập nhập: ngày 31 tháng 12 năm 2020). QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA ĐỐI VỚI PHỤ GIA THỰC PHẨM NATRICYCLAMAT, Cục An toàn thực phẩm. Truy cập ngày 21 tháng 09 năm 2023.  

2. Chuyên gia Pubchem. Sodium Cyclamate, Pubchem. Truy cập ngày 21 tháng 09 năm 2023.  

3. Arruda và cộng sự (Ngày đăng: Năm 2004). Effects of sodium cyclamate in kidneys of rats fetuses: a morphometric study, PMC. Truy cập ngày 21 tháng 09 năm 2023.  

4. J.D. Taylor và cộng sự (Ngày đăng: 1968). Toxicological studies with sodium cyclamate and saccharinEtudes toxicologiques sur le cyclamate de sodium et la saccharineToxikologische Untersuchungen mit Natriumcyclamat und Saccharin, Food and Cosmetics Toxicology. Truy cập ngày 21 tháng 09 năm 2023.

5. RM Pitkin MD và cộng sự (Ngày đăng: Năm 1970). Placental transmission and fetal distribution of cyclamate in early human pregnancy, American Journal of Obstetrics and Gynecology. Truy cập ngày 21 tháng 09 năm 2023.