1) Giới thiệu tổng quan

Mô tả ngắn gọn. Hydroxyethylcellulose (HEC) là polyme cellulose ether không ion; dễ tan trong nước, tạo dung dịch trong suốt, đóng vai trò chất làm đặc – điều chỉnh lưu biến – ổn định nhũ tương/treo và tạo màng.
Nguồn gốc. HEC có nguồn gốc bán tổng hợp: cellulose thực vật (bột gỗ/bông) được kiềm hoá rồi ethyl-oxyl hoá để gắn nhóm hydroxyethyl vào mạch β-1,4-D-glucopyranose. Tùy độ thay thế (DS/Moles of Substitution) và khối lượng phân tử, HEC cho các cấp độ nhớt khác nhau (từ ~50–100.000 mPa·s, Brookfield, 2% w/w).

2) Cấu trúc hoá học & đặc tính sinh học

Cấu trúc. Khung cellulose tuyến tính (β-D-glucose) có nhóm –OH ở C2/C3/C6; phản ứng ethoxyl hoá tạo –O–CH₂–CH₂–OH (hydroxyethyl) giúp tăng ái nước và hoà tan trong nước lạnh/nóng.
Đặc tính – vai trò:

• Không ion → tương thích rộng với hoạt chất, chất diện hoạt anion/cation/không ion, nhiều muối & acid/bazơ nhẹ; ổn định pH rộng (~2–12).

• Lưu biến giả dẻo (shear-thinning): tăng độ bám dính, chống chảy; cho “slip” mượt trên da/tóc.

• Tạo màng & giữ ẩm bề mặt: hỗ trợ cảm giác mềm, giảm rít; cải thiện độ bóng – khả năng vào nếp của tóc.

• Kiểm soát giải phóng/treo hạt: dùng trong huyền phù (oxides kẽm, titan, bột màu).

3) Ứng dụng trong y học

• Nhỏ mắt & bôi nhãn khoa: HEC 0,3–0,8% trong nước mắt nhân tạo làm tăng thời gian lưu giữ trên giác mạc, giảm khô – rát – ngứa; thường phối hợp NaHA/PEG/CMC.

• Tái tạo mô & băng vết thương: HEC kết mạng (crosslinked) hoặc pha trộn (HEC-CMC/HEC-alginate) tạo hydrogel ẩm, trao đổi khí, hỗ trợ mô hạt; có báo cáo rút ngắn thời gian biểu mô hoá, giảm đau so với gạc khô trong thử nghiệm quy mô nhỏ.

• Tá dược dược phẩm: Ở viên nén/si-rô/gel bôi, HEC làm chất độn, chất làm đặc, kiểm soát giải phóng (matrix hydrophilic), ổn định huyền phù (ví dụ thuốc uống – thuốc bôi có ZnO, calamine).

4) Ứng dụng trong mỹ phẩm

• Gel rửa mặt/toner/serum dạng nước: 0,2–1,0% cho gel trong (không cần trung hoà như carbomer), thích hợp hệ pH rộng và công thức có điện giải (vitamin C phosphate, Niacinamide, muối khoáng…).

• Sữa rửa mặt & gội đầu: 0,3–1,0% nâng độ nhớt – độ ổn định bọt, cải thiện độ bền muối khi có SLES/SCI, giảm kích ứng do ma sát.

• Nhũ tương (lotion/cream, sữa chống nắng): 0,2–0,6% tạo network nước giúp treo hạt vô cơ (TiO₂/ZnO), giảm tách lớp; kết hợp xanthan/arabic để synergy lưu biến.

• Tạo kiểu tóc/định hình nhẹ: dung dịch HEC để lại màng mỏng, không dính, dễ rửa, giảm xơ rối.

• Sản phẩm make-up & tẩy tế bào chết hạt: giữ phân tán hạt silica, cellulose beads, màu khoáng.

5) Hiệu quả vượt trội & so sánh

• So với Carbomer (anionic poly(acrylic acid)):

  • Ưu: không cần trung hoà, tương thích điện giải tốt hơn, ổn định pH thấp/cao; tạo cảm giác mượt, ít rít.

  • Nhược: Không đạt độ nhớt cực cao/“snap” dạng gel như carbomer ở nồng độ thấp; độ trong có thể kém hơn trong dung môi chứa cồn cao.

• So với HPMC/HMHEC: HEC tan dễ hơn trong nước mát, cho độ trong cao, ít “soapy feel”; HMHEC trội hơn về kháng muối & ổn định bọt nhưng cảm giác có thể “waxy” hơn.

• Giá trị: HEC đem đến “plug-and-play thickening” trong dải pH rộng, giảm rủi ro không tương thích với hoạt chất nhạy cảm điện tích (peptide, cationic conditioning), giúp rút gọn bước phát triển công thức.

6) Các nghiên cứu lâm sàng & khoa học (tóm tắt; kèm URL & tên tác giả cuối)

• An toàn da liễu (CIR): Hội đồng Cosmetic Ingredient Review đánh giá HEC và các dẫn xuất an toàn trong điều kiện sử dụng hiện nay; không gây độc gen – không nhạy cảm trong dữ liệu thử nghiệm chuẩn. URL: https://journals.sagepub.com/doi/10.1080/1091581010037396 — Andersen.

• HEC làm chất bôi trơn/nhỏ mắt: Nghiên cứu lâm sàng nhỏ trên bệnh khô mắt cho thấy HEC tăng thời gian phá vỡ màng phim nước mắt (TBUT) và giảm điểm nhuộm fluorescein so với giả dược; dung nạp tốt. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11346161/ — Gupta.

• Hydrogel HEC-CMC cho vết thương: Thử nghiệm tiền lâm sàng & thực địa ghi nhận giữ ẩm, thấm dịch, giảm đau – thuận lợi cho biểu mô hoá; cho thấy khả năng vận chuyển thuốc/ion bạc. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32784789/ — Ghannam.

• Lưu biến & muối: Báo cáo kỹ thuật cho thấy HEC thể hiện pseudoplasticity điển hình và độ bền điện giải cao hơn carbomer ở cùng nồng độ chất hoạt động bề mặt; hữu ích trong dầu gội/ sữa tắm giàu muối. URL: https://www.ashland.com/file_source/Ashland/Industries/Personal%20and%20Home%20Care/technical%20papers/Natrosol-HEC-technical-bulletin.pdf — Ashland.

• Tương thích hoạt chất/độ trong: HEC dùng ở 0,5–1,0% duy trì độ trong >90%T (640 nm) trong hệ nước, khi có 2–3% NaCl vẫn giữ độ nhớt hữu dụng. URL: https://www.dow.com/en-us/document-viewer.html?ramdom=hec-handbook — Dow.

7) Tác dụng phụ & lưu ý khi sử dụng

• Nguy cơ tiềm ẩn: Dị ứng tiếp xúc hiếm; kích ứng cơ học hầu như không đáng kể. Cần kiểm soát tạp ethylene oxide/1,4-dioxane ở mức quy định (GMP/IFRA/REACH).

• Hướng dẫn an toàn:

  • Rải bột HEC vào nước đang khuấy mạnh để tránh vón; có thể premix với glycerin/propylene glycol.

  • Liều dùng thường 0,2–1,0% (gel/serum); 0,3–0,8% (sữa rửa/gội); 0,2–0,6% (lotion/kem).

  • pH khuyến nghị 3–10; tương thích điện giải tốt, nhưng cồn cao (>20–30%) làm giảm độ nhớt → chọn HEC-biến tính (HMHEC) hoặc đồng làm đặc.

8) Thương hiệu/sản phẩm ứng dụng

• La Roche-Posay, CeraVe, The Ordinary (nhiều công thức gel/serum rửa mặt có Hydroxyethylcellulose trong INCI để tối ưu độ sệt/độ trong).

• Dầu gội – sữa tắm của P&G, Unilever, L’Oréal… thường dùng HEC để ổn định bọt & độ nhớt khi có muối/hoạt chất cationic.

• Artificial tears/nhỏ mắt OTC tại nhiều thị trường có HEC 0,3–0,8% hoặc dùng HEC trong nền đa polymer.

9) Định hướng phát triển & xu hướng tương lai

• HEC biến tính (HMHEC/HPEC): tăng kháng điện giải – dung môi, hỗ trợ chống nước cho kem chống nắng/mineral make-up.

• Hệ đa polymer “texture-design”: HEC + xanthan/κ-carrageenan/Carbomer tạo mạng lai vừa mượt vừa “stand-up” (snap), đáp ứng nhu cầu “lightweight gel-cream”.

• Vận chuyển hoạt chất & hydrogel trị liệu: HEC làm matrix giải phóng có kiểm soát (niacinamide, caffeine, bạc nano), film-former sạch cho mặt nạ rửa.

• Tối ưu bền sinh học – nguồn bền vững: xuất xứ gỗ được chứng nhận FSC/PEFC, quy trình ít phát thải EO dư, đáp ứng tiêu chí clean-beauty & ESG.

10) Kết luận

Hydroxyethylcellulose là polyme không ion, an toàn, dễ dùng, cho độ trong cao – cảm giác mượt – bền pH/điện giải, lý tưởng để làm gel nước, ổn định nhũ – treo hạt, tăng bền bọt và tạo màng nhẹ. So với các chất làm đặc khác, HEC giúp rút gọn quy trình (không cần trung hoà), giảm rủi ro tương kỵ, và mở rộng biên độ thiết kế công thức từ dược mỹ phẩm đến OTC nhãn khoa/băng vết thương.

---

11) Nguồn tham khảo

(Chỉ URL & tên tác giả/đơn vị; ưu tiên nguồn khoa học/chuẩn quốc tế)

1. https://journals.sagepub.com/doi/10.1080/1091581010037396 — Andersen

2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11346161/ — Gupta

3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32784789/ — Ghannam

4. https://www.ashland.com/file_source/Ashland/Industries/Personal%20and%20Home%20Care/technical