Propanediol Là Hoạt Chất Gì, Công Dụng Trong Dược Mỹ Phẩm

1) Giới thiệu tổng quan

Mô tả ngắn gọn: Propanediol (thường là 1,3-propanediol; PDO) là một diol mạch thẳng C₃H₈O₂, chất lỏng không màu, tan hoàn toàn trong nước. Trong mỹ phẩm, PDO đóng vai trò dung môi, chất giữ ẩm (humectant), làm mềm, giảm độ nhớt và có thể hỗ trợ tăng thấm cho một số hoạt chất.

Nguồn gốc: Hai nguồn chính:

• Sinh học: lên men đường bắp (glucose) bằng vi sinh vật để tạo PDO sinh học (ví dụ Zemea®).

• Tổng hợp: các quy trình hóa học từ nguyên liệu hóa dầu.
  Cả hai nguồn đều cho sản phẩm có độ tinh khiết cao dùng làm tá dược/NGUYÊN liệu mỹ phẩm.

---

2) Cấu trúc hóa học & đặc tính sinh học

Cấu trúc: HO–CH₂–CH₂–CH₂–OH (đồng phân 1,3). Khối lượng phân tử 76.09; logP âm (~-1), nên ưa nước mạnh. Độ bay hơi rất thấp, trộn hoàn toàn với nước – phù hợp làm dung môi/humectant.

Đặc tính nổi bật & vai trò sinh học trên da:

• Giữ ẩm tức thời: giảm hoạt độ nước bề mặt và tăng điện dung da (biểu hiện hydrat hóa).

• Giảm TEWL gián tiếp nhờ duy trì nước ở lớp sừng (khi công thức đủ occlusive/balanced).

• Tăng thấm chọn lọc cho một số phân tử tan trong nước/đồng dung môi.

• Cải thiện cảm giác thoa: tạo cảm giác nhẹ, không dính; giảm độ nhớt công thức nước/gel.

---

3) Ứng dụng trong y học (dược phẩm – bán dược mỹ phẩm)

• Tá dược dung môi & giữ ẩm trong công thức bôi ngoài da (cream/gel/lotion) giúp hòa tan hoạt chất kém tan nước, ổn định hệ và cải thiện bôi trơn.

• Chuẩn dược USP/NF: có chuyên luận USP “Propanediol” (NLT 99,7%) – thể hiện vai trò như một tá dược đạt chuẩn dược điển trong công thức y dược.

• Lưu ý công thức: là chất tăng thấm mức độ thấp-trung bình; cần cân nhắc khi phối với hoạt chất có ngưỡng an toàn phụ thuộc hấp thu qua da.

Dẫn chứng khoa học ngắn:

• Hội đồng Cosmetic Ingredient Review (CIR) kết luận Propanediol an toàn trong mức sử dụng hiện hành; nêu rõ khả năng tăng thấm và khuyến nghị lưu ý khi phối với hoạt chất nhạy cảm hấp thu.

---

4) Ứng dụng trong mỹ phẩm

• Dưỡng ẩm/giữ ẩm cho da tức thì; hỗ trợ làm mềm – mịn bề mặt.

• Dung môi xanh cho vitamin/chiết xuất; giúp ổn định và tăng khả dụng của một số hoạt chất ưa nước.

• Cải thiện cảm giác: giảm bết dính của glycerin/butylene glycol khi phối hợp khéo léo.

• Hỗ trợ bảo quản (“preservative booster”) trong một số hệ, giúp tối ưu nồng độ chất bảo quản.

---

5) Hiệu quả vượt trội – so sánh nhanh

• So với propylene glycol (PG): xu hướng dễ dung nạp hơn, ít kích ứng hơn trên lâm sàng và HRIPT; cảm giác nhẹ – ít dính hơn.

• So với glycerin: ít dính và bay hơi thấp tương tự, nhưng khả năng hút ẩm đơn lẻ thường kém hơn glycerin; phối hợp với glycerin/butylene glycol cho hiệu quả cao và cảm giác tốt.

• Giá trị gia tăng: là dung môi sinh học (bio-based) được chuẩn dược USP, vừa cải thiện cảm giác, vừa hỗ trợ tăng thấm & bảo quản, nên được ưa dùng trong công thức hiện đại.

---

6) Các nghiên cứu lâm sàng & khoa học

1. Hydrat hóa & hàng rào da – người tình nguyện (n=30):
   – 1,3-PDO 5–15% (đơn lẻ/ phối 5% butylene glycol ± 5% glycerin) tăng độ ẩm da và giảm TEWL sau 15 phút, 2 giờ, 8 giờ; 15% + glycerin cho hiệu quả TEWL tốt nhất. [Pinto et al., 2024; Int J Cosmet Sci].

2. Độ dung nạp – HRIPT & kích ứng mắt/da (người/trong phòng thí nghiệm):
   – 1,3-PDO không gây cảm ứng mẫn cảm trong HRIPT, kích ứng da tối thiểu; ít hơn so với một số glycol khác. [Cosmetics & Toiletries – dữ liệu HRIPT & tổng quan an toàn].

3. Khả năng “preservative-boosting” (thử thách vi sinh):
   – 1,3-PDO cải thiện hiệu lực hệ bảo quản trong công thức nhũ tương so với butylene glycol, tương đương PG; hỗ trợ đạt tiêu chí challenge test. [Personal Care Magazine/white paper].

4. Hoạt tính kháng khuẩn so sánh (PET/MIC):
   – 1,3-PDO ở khoảng 10% (v/v) thể hiện tác động ức chế tốt hơn PG với E. coli và P. aeruginosa trong thử nghiệm hiệu quả bảo quản. [Iwasaki et al., 2023].

5. Khung an toàn & mức sử dụng thực tế trong mỹ phẩm:
   – CIR ghi nhận >1500 công thức có chứa PDO; tối đa 39,9% ở sản phẩm khử mùi không xịt; kết luận an toàn khi dùng theo thực hành hiện hành.

---

7) Tác dụng phụ & lưu ý sử dụng

• Nhìn chung an toàn, ít kích ứng/nhạy cảm ở nồng độ làm đẹp thông dụng (1–10%; có thể cao hơn tùy dạng sản phẩm).

• Có thể tăng thấm một số hoạt chất; vì vậy cần cân đối khi dùng chung hoạt chất mạnh (retinoid, acid nồng độ cao, hydroquinone…) để tránh vượt ngưỡng hấp thu dự kiến.

• Da rất nhạy cảm: vẫn nên patch test; tránh vùng mắt nếu công thức không dành cho vùng này.

• Chất lượng nguyên liệu: ưu tiên nguồn USP/NF hoặc bio-based uy tín, kiểm soát tạp kim loại/thuốc bảo vệ thực vật theo cGMP.

---

8) Thương hiệu/sản phẩm tiêu biểu có sử dụng Propanediol

• La Roche-Posay – Toleriane Purifying Foaming Cleanser (trong set Travel: thành phần có Propanediol).

• La Roche-Posay – Effaclar Clarifying Solution (Step 2: Propanediol trong danh sách tá dược).

• CeraVe – AM Facial Moisturizing Lotion SPF 30 (INACTIVE: Propanediol).

• The Ordinary – Ascorbic Acid 8% + Alpha Arbutin 2% (công thức không nước, thành phần rút gọn: Propanediol + hoạt chất).

---

9) Định hướng phát triển & xu hướng tương lai

• Dung môi xanh – công thức “clean/ bio-based”: 1,3-PDO tiếp tục là lựa chọn thay thế PG, hỗ trợ chứng nhận “tính bền vững”.

• Hệ dung môi/nền DES/NaDES: nghiên cứu cho thấy các deep eutectic systems chứa polyol (trong đó có PDO) có tiềm năng tăng độ tan – tăng thấm – ổn định cho hoạt chất khó chiều (vitamin C, polyphenol…), mở đường cho serum điều trị thế hệ mới.

• Bảo quản tối giản: xu hướng dùng PDO như preservative-booster để giảm tải chất bảo quản truyền thống, hướng đến microbiome-friendly.

---

10) Kết luận

Propanediol (1,3-PDO) là nguyên liệu “xanh”, đa năng và an toàn trong mỹ phẩm/dược mỹ phẩm. Ưu điểm nổi bật là giữ ẩm tức thời, cải thiện cảm giác thoa, hỗ trợ tăng thấm có kiểm soát và cộng hưởng bảo quản. Bằng chứng lâm sàng cho thấy tăng hydrat hóa – giảm TEWL có ý nghĩa trong vài giờ sau bôi; hồ sơ an toàn thuận lợi theo CIR và USP. Khi được thiết kế công thức hợp lý (đặc biệt khi phối hoạt chất mạnh), PDO mang lại giá trị cao ở cả hiệu năng lẫn trải nghiệm người dùng – phù hợp với xu hướng bền vững hiện nay.

---

11) Nguồn tham khảo

(Chỉ liệt kê URL & tên tác giả chính, không tiêu đề bài viết)

1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37699769/ — Juliana Rodrigues Pinto

2. https://www.cir-safety.org/sites/default/files/aldiol032018FR.pdf — Laura N. Scott

3. https://www.cosmeticsandtoiletries.com/research/lab-testing/article/21835910/evaluating-13-propanediol-for-potential-skin-effects — David C. Steinberg

4. https://www.personalcaremagazine.com/api/file/8950/ — Patrick B. Baker

5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36596515/ — Takayuki Iwasaki

6. https://doi.usp.org/USPNF/USPNF_M3751_02_01.html — United States Pharmacopeia

7. https://www.formulatorsampleshop.com/Zemea-Propanediol-p/fsszemea.htm — Formulator Sample Shop

8. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1_3-Propanediol — PubChem (NIH)

9. https://www.laroche-posay.us/our-products/skin-concern/oily-skin/skin-care-routine-for-oily-skin-travel-set-travelpackoily.html — La Roche-Posay

10. https://www.laroche-posay.us/effaclar-acne-treatment-system-883140035282.html — La Roche-Posay

11. https://www.cerave.com/skincare/cleansers/hydrating-facial-cleanser — CeraVe

12. https://theordinary.com/en-me/ascorbic-acid-8-alpha-arbutin-2-vitamin-c-100404.html — The Ordinary (DECIEM)

13. https://mdpi.com/1999-4923/16/5/687 — Jin-E Song

14. https://primientcovation.com/zemea-1 — Primient Covation

---

Gợi ý công thức/ứng dụng thực tế (tham khảo nhanh):

• Serum cấp ẩm nhẹ: Glycerin 2% + Propanediol 5% + HA 0,1% → cấp ẩm nhanh, ít dính.

• Serum vitamin C khan: Propanediol làm dung môi cho ascorbic acid (công thức không nước), cải thiện ổn định ngắn hạn và cảm giác thoa (tham khảo mô hình công thức thương mại).