ภาพรวมเกี่ยวกับความปลอดภัยของสารลดแรงตึงผิว

ความปลอดภัยของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวและสารเมตาบอไลต์ของสารเหล่านี้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพในร่างกาย ซึ่งอาจก่อให้เกิดพิษและผลข้างเคียงต่อร่างกาย รวมถึงพิษเฉียบพลัน พิษกึ่งเฉียบพลัน พิษเรื้อรัง ผลกระทบต่อภาวะเจริญพันธุ์และการสืบพันธุ์ พิษต่อตัวอ่อน ความผิดปกติแต่กำเนิด การกลายพันธุ์ การก่อมะเร็ง การแพ้ การแตกตัวของเม็ดเลือดแดง และอื่นๆ สารลดแรงตึงผิวสัมผัสกับส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ในหลายวิธี และข้อกำหนดสำหรับพิษและผลข้างเคียงดังกล่าวข้างต้นก็แตกต่างกันไปตามแต่ละกรณี

สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในระบบที่สัมผัสกับร่างกายมนุษย์ เช่น ยา อาหาร เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์สุขอนามัยส่วนบุคคล ด้วยการพัฒนาคุณภาพชีวิตของผู้คน ทำให้มีการให้ความสนใจมากขึ้นเกี่ยวกับความเป็นพิษและผลข้างเคียงของสารลดแรงตึงผิวในสูตรต่างๆ ที่สัมผัสกับมนุษย์ สำหรับวัตถุประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกัน ข้อกังวลหลักเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นไปที่การระคายเคืองเยื่อบุ การแพ้ทางผิวหนัง ความเป็นพิษ ความเป็นพิษต่อพันธุกรรม การก่อมะเร็ง การก่อให้เกิดความผิดปกติแต่กำเนิด การทำลายเม็ดเลือดแดง การย่อยและการดูดซึม รวมถึงการย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น ในด้านเครื่องสำอาง หลักการเลือกส่วนผสมแบบดั้งเดิมให้ความสำคัญกับผลลัพธ์ด้านความงามเป็นหลัก เมื่อเลือกสารลดแรงตึงผิว จะพิจารณาเฉพาะการบรรลุหน้าที่หลักที่ดีที่สุด เช่น การทำความสะอาด การสร้างฟอง การทำให้เป็นอิมัลชัน และการกระจายตัวเท่านั้น หน้าที่รองหรือหน้าที่เสริมถือเป็นเรื่องรอง ในขณะที่แทบไม่มีการพิจารณาถึงผลกระทบของสารลดแรงตึงผิวต่อสภาพผิวและเส้นผมตามธรรมชาติเลย ปัจจุบัน หลักการคัดเลือกสารลดแรงตึงผิวได้ค่อยๆ เปลี่ยนไป โดยเน้นการปกป้องสภาพผิวและเส้นผมให้เป็นปกติและมีสุขภาพดี และลดผลข้างเคียงที่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ให้น้อยที่สุด ก่อนที่จะพิจารณาถึงวิธีการที่จะทำให้สารลดแรงตึงผิวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดทั้งในด้านหน้าที่หลักและหน้าที่เสริม แนวโน้มการพัฒนาเช่นนี้ก่อให้เกิดความท้าทายต่อผู้จัดหาวัตถุดิบ ผู้คิดค้นสูตร และผู้ผลิตสารลดแรงตึงผิว นั่นคือ วิธีการที่จะประเมินและรับรองความปลอดภัยและความอ่อนโยนของสารลดแรงตึงผิวอีกครั้ง เพื่อให้ผู้บริโภคได้รับผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัย อ่อนโยน และมีประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้น จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องประเมินความปลอดภัยและความอ่อนโยนของสารลดแรงตึงผิวทั้งชนิดที่มีอยู่และชนิดใหม่ๆ อีกครั้ง

สารลดแรงตึงผิวประจุบวกมักใช้เป็นสารฆ่าเชื้อและสารฆ่าแบคทีเรีย โดยมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา และจุลินทรีย์ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็ก่อให้เกิดพิษและผลข้างเคียงได้เช่นกัน อาจทำให้การทำงานของระบบประสาทส่วนกลางและระบบทางเดินหายใจเสื่อมลง และทำให้เกิดอาการท้องอืด ส่วนสารลดแรงตึงผิวประจุลบมีความเป็นพิษค่อนข้างต่ำ และจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายเฉียบพลันต่อร่างกายมนุษย์ในช่วงความเข้มข้นที่ใช้ตามปกติ แต่การรับประทานอาจทำให้เกิดอาการไม่สบายทางเดินอาหารและท้องเสียได้ สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุมีความเป็นพิษต่ำหรือไม่มีพิษ และไม่เป็นพิษเมื่อรับประทาน ในบรรดาสารเหล่านี้ สารลดแรงตึงผิว PEG มีความเป็นพิษต่ำที่สุด รองลงมาคือเอสเทอร์ของน้ำตาล, AEO, Span และ Tween ในขณะที่อัลคิลฟีนอลอีทอกซิเลตมีความเป็นพิษค่อนข้างสูง

สำหรับสัตว์น้ำ ความเป็นพิษโดยรวมของสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุจะสูงกว่าสารลดแรงตึงผิวชนิดมีประจุลบ

โดยทั่วไป การทดสอบความเป็นพิษแบบกึ่งเฉียบพลันและเรื้อรังใช้เวลานาน เนื่องจากความแตกต่างของสัตว์ทดลองและเงื่อนไขการทดลองอื่นๆ ทำให้ยากที่จะเปรียบเทียบข้อมูลต่างๆ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับกันว่าผลการทดสอบความเป็นพิษแบบกึ่งเฉียบพลันและเรื้อรังของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุนั้นอยู่ในเกณฑ์ไม่เป็นพิษ การรับประทานในระยะยาวจะไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางพยาธิวิทยา มีเพียงบางชนิดเท่านั้นที่อาจเพิ่มการดูดซึมไขมัน วิตามิน หรือสารอื่นๆ ในร่างกาย หรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการทำงานที่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ในอวัยวะบางส่วนเมื่อรับประทานในปริมาณสูง ดังนั้น สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุจึงสามารถใช้เป็นสารที่มีความปลอดภัยสูงได้

ในอุตสาหกรรมอาหาร สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ (nonionic surfactants) มักใช้เป็นสารทำให้เกิดอิมัลชัน บางครั้ง คุณสมบัติอื่นๆ เช่น การสร้างฟอง การลดฟอง การทำให้เปียก การกระจายตัว การป้องกันการตกผลึก การป้องกันการเสื่อมสภาพ การป้องกันการตกผลึกซ้ำ การกักเก็บน้ำ การฆ่าเชื้อ และคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ก็มีความจำเป็นเช่นกัน สารลดแรงตึงผิวที่ใช้เป็นสารทำให้เกิดอิมัลชันในอาหารอยู่ภายใต้ข้อจำกัดที่เข้มงวด มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้โดยทั่วไป และบางชนิดยังถูกจำกัดเพิ่มเติมด้วยดัชนีปริมาณที่ร่างกายสามารถบริโภคได้ต่อวัน (ADI, mg/kg) ซึ่งหมายถึงปริมาณสูงสุดของสารเติมแต่งบางชนิดที่ร่างกายมนุษย์สามารถบริโภคได้อย่างต่อเนื่องต่อหน่วยน้ำหนักตัวโดยไม่ก่อให้เกิดผลเสียต่อสุขภาพ

สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ มักใช้เป็นสารช่วยละลาย สารทำให้เกิดอิมัลชัน หรือสารแขวนลอยในยาฉีดและสารอาหารฉีด สำหรับกรณีที่เกี่ยวข้องกับปริมาณการฉีดครั้งเดียวจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ ต้องคำนึงถึงคุณสมบัติการทำลายเม็ดเลือดแดงของสารลดแรงตึงผิวอย่างจริงจัง สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบมีฤทธิ์ทำลายเม็ดเลือดแดงรุนแรงที่สุดและโดยทั่วไปจะไม่ใช้ในการฉีด สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกมีฤทธิ์ทำลายเม็ดเลือดแดงรองลงมา ในขณะที่สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุมีศักยภาพในการทำลายเม็ดเลือดแดงต่ำที่สุด ในบรรดาสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ เอสเทอร์ของกรดน้ำมันละหุ่งที่ผ่านการเติมไฮโดรเจนของ PEG มีฤทธิ์ทำลายเม็ดเลือดแดงค่อนข้างต่ำและเหมาะสมที่สุดสำหรับการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มระดับการพอลิเมอไรเซชันของ PEG จะส่งผลให้มีฤทธิ์ทำลายเม็ดเลือดแดงสูงกว่าสารลดแรงตึงผิวชนิด Tween ลำดับการทำลายเม็ดเลือดแดงของสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุคือ: Tween＜กรดไขมันเอสเทอร์ PEG＜พีอาร์จี อัลคิลฟีนอล＜AEO. ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Tween ลำดับการสลายเม็ดเลือดแดงคือ: Tween 80.