Định nghĩa

Polyquaterium là các chất diện hoạt polymer cation bậc 4 và chúng thường được sử dụng trong các chế phẩm chăm sóc tóc như dầu xả, dầu gội, keo vuốt…

Có ít nhất 40 loại Polyquaterium khác nhau được INCI chấp nhận và chúng được đánh số riêng biệt.

Ứng dụng

Các polyquaternium hay được ứng dụng chủ yếu trong mỹ phẩm, trong các chế phẩm chăm sóc tóc như dầu xả, dầu gội, chất nhuộm tóc, kem ủ tóc, các chất bôi trơn và kính áp tròng. Nhờ khả năng tích điện dương, chúng có khả năng trung hòa các điện tích âm của các sợi protein của tóc và các thành phần của dầu gội được sử dụng trước đó. Do làm trung hòa điện tích, nên các sợi tóc ít đẩy nhau hơn, tóc được mềm mượt chứ không bị xù, rối.

Các điện tích dương của Polyquaterium còn tạo liên kết ion giữa tóc và da. Vì da mang điện tích âm nên chúng sẽ hút nhau. Ngoài ra, vì là các chất diện hoạt cation nên chúng cũng có khả năng sát khuẩn.

Trong các chế phẩm dầu xả cho tóc, các Polyquaterium thường được phối hợp với các thành phần khác như:

Các chất giữ ẩm như PVP để tạo một màng mỏng trên tóc, giúp tóc trơn mượt sáng hơn và cũng giảm tích điện giữa các sợi tóc. Tuy nhiên, thành phần này làm tóc duỗi thẳng khó tạo kiểu.

Protein: chúng thấm được vào vị trí các lỗ hổng trên tóc và cải thiện những vị trí nứt gãy. Do đó chúng cần thời gian tiếp xúc để thấm được sâu vào tóc.

Silicon: tạo được màng mỏng trên tóc mà không gây dầu, nhờn. Chúng giúp cho các thành phần trong dầu xả bám lâu trên tóc khi xả sạch. Các silicon hay được sử dụng là cyclomethicon, dimethicon và amodimethicon.

Các thành phần khác như chất làm đặc, dịch chiết dược liệu, vitamin, các chất bảo quản, chất màu, chất thơm và nước cũng thường được kết hợp với polyquaterium.

Các loại polyquaterium hay được sử dụng như: polyquaterium 4, polyquaterium 7, polyquaterium 10, polyquaterium 22, polyquaterium 47.

Các nghiên cứu về Polyquatenium

Tên nghiên cứu: kiểm tra khả năng phân tán của các polymer Polyquaternium trên tóc đã được cắt.

Các tác giả: Javad Shokri 1 2, Maryam Shamseddini Lori 3, Farnaz Monajjemzadeh 2 4

Giới thiệu: Polyquaternium (PQs) là thành phần quan trọng trong các sản phẩm chăm sóc tóc. Chúng là các Polymer mang điện tích dương và thường có trong các công thức của dầu xả hoặc keo vuốt dùng cho tóc.

Phương pháp nghiên cứu: 3 loại khác nhau của PQs bao gồm PQ 87, 68 và 46 với các nồng độ khác nhau được sử dụng và hiệu quả phân bố của chúng được đo lường tại 5 giá trị pH, sử dụng các phương pháp đo đường kính của sợi tóc bằng panme kỹ thuật số. Độ bền phân bố của lớp polymer trên bề mặt sợi tóc được kiểm bằng các thử nghiệm rửa cụ thể. Các hình ảnh hiển vi quang học và hình ảnh ánh sáng phân cực được áp dụng từ các mẫu đã được xử lý hoặc chưa đửa xử lý với các PQ và có thể được dùng cho các nghiên cứu tiếp theo. Phổ hồng ngoại phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) được ghi lại từ các mẫu của sợi tóc để chứng minh độ phân bố của Polymer và tương tác có thể với các sợi tóc.

Kết quả: PQ 68 với khối lượng phân tử cao nhất (300 kDa) tại pH 9 đã thể hiện hiệu quả phân bố tốt nhất. Kết quả cũng cho thấy rằng khả năng phân bố của các Polymer trên tóc được tỉ lệ trực tiếp với giá trị của pH. Kết quả tốt nhất được quan sát thấy tại pH 9 và tại pH 5 (giá trị pH thấp nhất) hiệu quả của các polymer này xấp xỉ bằng 0. Khả năng đề kháng tốt nhất với quá trình rửa được thể hiện với polymer PQ-44 tại pH 6. Phổ hồng ngoại phản xạ toàn phần suy giảm đã phát hiện thành công sự hiện diện của các polymer trên các sợi tóc và cũng đề xuất số lượng bước sóng cụ thể cho từng loại polymer tương ứng.

Kết luận: thông thường, 2 thông số chính ảnh hưởng mạnh nhất đến khả năng phân bố của PQs là loại polymer hoặc khối lượng mol và mật độ tích điện dương trên các phân tử polymer.

Một công thức mỹ phẩm có chứa Polyquaternium

Dầu xả tóc

Thành phần

• Alcol cetylic
• Dimethicon và dẫn chất
• Ethylhexyl palmitat
• Glycerin stearate
• Tinh dầu tràm
• Tinh dầu hương thảo
• Glycerin
• Sorbitol
• Polyquaterim 44
• phenoxyethanol
• Isopropyl alcol
• Menthol
• HEC
• Acid salicylic
• Acid citric
• Dịch chiết thảo dược
• Keratin thủy phân
• Nước tinh khiết

Vai trò các thành phần

Pha dầu gồm có: alcol cetylic, glycerin stearate, ethylhexyl palmitat, chúng đóng vai trò là các chất giữ ẩm cho tóc, giúp tóc mềm mượt.

Pha nước gồm có:

• Tinh dầu tràm, tinh dầu hương thảo, menthol: chúng có tác dụng điều hương cho chế phẩm, tăng sức hấp dẫn cho chế phẩm. Đồng thơi menthol cũng tạo cảm giác dễ chịu, thoải mái cho người sử dụng.
• Glycerin, Isopropyl alcol: chúng tạo thành hỗn hợp dung môi để hòa tan các thành phần khó tan trong nước như tinh dầu, , acid salicylic. Ngoài ra, nếu sử dụng với nồng độ đủ lớn, chúng còn có khả năng sát khuẩn nên có tác dụng bảo quản. Glycerin còn là chất giữ ẩm cho chế phẩm.
• Sorbitol: là chất giữ ẩm cho chế phẩm
• phenoxyethanol: chất bảo quản cho chế phẩm
• Polyquaterim 44: chất diện hoạt cation bậc 4, làm giảm sức căng bề mặt 2 pha dầu và nước để tạo nhũ tương dầu trong nước. Ngoài ra, như đã nói ở trên, chúng trung hòa điện tích của các sợi tóc do đó giảm hiện tượng tích điện đẩy nhau làm tóc bị xù.
• HEC: polymer là chất làm đặc cho chế phẩm, tăng bám dính cho dầu xả trên tóc. Tuy nhiên HEC rất dễ bị nhiễm khuẩn và dễ bị khô mất nước.
• Acid salicylic, Acid citric: điều hòa pH cho chế phẩm, thích hợp với pH sinh lý của da đầu. Đồng thời acid salicylic còn giúp loại bỏ bong tróc các mảng bám. Acid citric cũng là tác nhân tạo phức chelat, làm mềm nước cứng, tránh tủa ion các kim loại này trên tóc, gây cảm giác khó chịu cho người dung.
• Dịch chiết thảo dược: là cách thành phần tự nhiên, giúp dưỡng tóc, phục hồi chức năng cho tóc. Đồng thời, vì là các thành phần tự nhiên nên nó rất dịu với da đầu, không gây kích ứng.
• Keratin thủy phân: là protein, một thành phần của sợi tóc, thấm vào các khe, các sợi hư tổn của tóc, giúp tóc phục hồi chắc khỏe, không bị gãy rụng.
• Nước: là dung môi và là môi trường phân tán.

Cấu trúc hóa lý của hệ: Nhũ tương dầu trong nước.

Tài liệu tham khảo

1. Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29178604/
2. Slide bài giảng “mỹ phẩm” PGS.TS Vũ Thị Thu Giang.