Boron Nitride Là Hoạt Chất Gì, Công Dụng Trong Dược Mỹ Phẩm

1. Giới thiệu tổng quan

• Mô tả ngắn gọn
  Boron Nitride (BN) là một hợp chất vô cơ giữa bo (B) và nito (N), công thức hoá học là BN. Nó tồn tại dưới nhiều dạng tinh thể (polymorph) khác nhau như hexagonal BN (h-BN), cubic BN (c-BN), wurtzite BN (w-BN), và dạng vô định hình (a-BN). Trong mỹ phẩm thường dùng dạng h-BN (hexagonal boron nitride) vì có cấu trúc lớp (lamellar) giống graphene (carbon dạng graphite) nhưng với đặc tính khác.

• Nguồn gốc / cách sản xuất
  BN không phải là một hoạt chất sinh học thuần túy mà thường được sản xuất bằng các quá trình hoá học – ví dụ nitrid hoá boric oxide hoặc borax với nguồn nitơ (amonia, khí nitơ hoặc tiền chất nitơ khác) ở nhiệt độ cao. 
  Trong mỹ phẩm, người ta sử dụng BN có độ tinh khiết cao (≥ 98 % hoặc hơn) với rất ít tạp chất (oxit bo, kim loại nặng) để đảm bảo an toàn da.

  Bởi vì BN không phân hủy trong điều kiện thông thường, người ta có thể điều biến kích thước hạt, hình dạng hạt (platelet, nanosheet, hạt tròn) để tối ưu cảm giác và tính chất quang học khi dùng trong mỹ phẩm.

---

2. Cấu trúc hóa học và đặc tính sinh học

• Phân tích cấu trúc hóa học

  • Ở dạng hexagonal (h-BN), cấu trúc là các lớp lục giác, trong mỗi lớp, các nguyên tử bo và nito xen kẽ bằng liên kết cộng hoá trị. Các lớp được giữ với nhau bằng lực Van der Waals, tương tự như graphite (carbon).

  • Liên kết B–N trong lớp có độ dài khoảng 1,466 Å, khoảng cách giữa các lớp ~3,331 Å.

  • Trong dạng cubic (c-BN), cấu trúc là mạng tinh thể 3D tương tự kim cương, với mỗi nguyên tử B hoặc N liên kết tứ diện với các nguyên tử lân cận.

  • Có thể tồn tại các dạng nano (như nanosheet, nanotubes) của BN, với kích thước rất nhỏ, bề mặt lớn — điều này làm tăng tương tác với môi trường sinh học.

• Đặc tính nổi bật và vai trò sinh học
  Một số đặc tính quan trọng của BN:

  1. Tính ổn định hóa học và nhiệt: BN (đặc biệt dạng h-BN) rất bền về nhiệt và hóa học, ít bị oxy hóa hoặc tác dụng trong điều kiện thông thường.

  2. Tính cách điện / cách nhiệt: BN là chất cách điện, đồng thời có khả năng dẫn nhiệt khá tốt – đặc biệt khi ở dạng nano hoặc dạng tấm (nanosheet) — giúp thoát nhiệt hoặc phân tán nhiệt trong cấu trúc composite.

  3. Tương thích sinh học (biocompatibility): BN được đánh giá có độ tương thích tế bào tốt (ít độc tế bào) trong nhiều nghiên cứu in vitro / in vivo, khiến nó là ứng viên tiềm năng cho ứng dụng y sinh học.

  4. Khả năng chống vi khuẩn / kháng khuẩn: Có những nghiên cứu cho thấy BN, đặc biệt dạng nano hoặc composite BN, có thể có khả năng ức chế vi khuẩn trong một số điều kiện.

  5. Tương tác bề mặt với phân tử sinh học: Các lớp BN nanosheet có thể tương tác với phân tử sinh học (axit amin, protein) thông qua lực hấp phụ hoặc tương tác điện tích, làm cho chúng có khả năng mang thuốc, hoặc ứng dụng trong cảm biến sinh học. Ví dụ, nghiên cứu “Interactions of boron nitride nanosheet with amino acids” phân tích tương tác giữa BNNS và các axit amin bằng mô phỏng tính toán.

  Vai trò sinh học nói chung của BN chưa rõ ràng như các chất hoạt tính sinh học (như retinol, peptide, vitamin C…), vì BN chủ yếu được dùng như vật liệu trợ hỗ trợ (carrier, lớp phủ, filler) hơn là hoạt chất sinh học chủ động.

---

3. Ứng dụng trong y học / dược

Mặc dù BN không phải là hoạt chất điều trị truyền thống, nó có nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực y sinh / dược nhờ các đặc tính trên:

• Lớp phủ / vật liệu implant
  BN có thể được sử dụng làm lớp phủ sinh học lên bề mặt vật liệu cứng (kim loại, sứ, polymer) để cải thiện tính sinh học, chống mài mòn, giảm ma sát, hoặc cải thiện tương hợp mô. Có nghiên cứu tổng quan “Hexagonal boron nitride nanomaterials for biomedical applications” trình bày các ứng dụng này.

• Mang thuốc / hệ dẫn thuốc (drug delivery)
  Các tấm BN (nanosheets) hoặc ống BN có thể làm nền mang thuốc, nhờ diện tích bề mặt lớn và khả năng tương tác với các phân tử. Ví dụ, trong bài “Advancements in two-dimensional boron nitride nanostructures (2025)” có đề cập BN 2D được nghiên cứu trong lĩnh vực điều trị, chẩn đoán (theranostics), phát hiện sinh học.
  Ngoài ra, khi kết hợp BN vào các hệ nano composite, có thể tận dụng đặc tính nhiệt, quang học, điện môi của BN để hỗ trợ giải phóng thuốc có kiểm soát hoặc ứng dụng trong liệu pháp nhiệt (photothermal) nếu kết hợp thêm các thành phần khác.

• Vật liệu cảm biến sinh học / chẩn đoán
  BN nanosheet có thể được ứng dụng trong cảm biến điện hoá, cảm biến sinh học, vì nó có khả năng tương tác bề mặt và tính cách điện. Ví dụ bài “Boron nitride nanosheets for biosensors and biomedicine” đề cập ứng dụng BNNS trong cảm biến.
  Ngoài ra, với khả năng chế tạo lỗ (nanopore) trong BN (xem “Fabrication of Atomically Precise Nanopores in Hexagonal Boron Nitride”) có thể dùng làm màng lọc phân tử, phân tích DNA, hoặc cảm biến phân tử.

• Ứng dụng khác
  BN cũng được nghiên cứu trong mô hình mô (scaffold) cho kỹ thuật mô, hoặc vật liệu hỗ trợ tái tạo mô nếu được biến tính hoặc kết hợp với các vật liệu sinh học khác.

Tuy nhiên, phải nhấn mạnh: hầu hết các ứng dụng y sinh này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu phòng thí nghiệm, chưa nhiều sản phẩm dược ứng dụng BN đã ra thị trường.

---

4. Ứng dụng trong mỹ phẩm

Trong mỹ phẩm, BN (đặc biệt h-BN) được sử dụng phổ biến như một filler / chất cải thiện cảm giác và chất hỗ trợ hoàn thiện quang học (optical finishing agent). Dưới đây là các công dụng cụ thể:

• Cải thiện cảm giác (slip, mềm mượt, độ mướt khi tô lớp nền / phấn)
  h-BN có khả năng trượt tốt (slip), giúp cho lớp mỹ phẩm (phấn nền, phấn mắt, má hồng, kem nền) khi tán lên da có cảm giác mềm mượt, ít bột, không bị “cộm”.

• Hiệu ứng “soft-focus” / làm mềm nét da
  Nhờ cấu trúc lớp và chỉ số khúc xạ (~1,7), hạt BN có thể khuếch tán ánh sáng (scattering) nhẹ, làm mờ mềm các nếp nhăn nhỏ, lỗ chân lông, rãnh nhỏ trên da mà không tạo hiệu ứng lấp lánh (glitter). Điều này giúp da trông mịn màng hơn một cách tự nhiên.

• Tăng độ bám, khả năng che phủ (coverage) và phân tán tốt
  h-BN, khi xử lý đúng kích thước hạt và hình dạng, có thể giúp mỹ phẩm bám đều, phân tán tốt các thành phần màu sắc (pigment) và tạo lớp phủ mịn trên da.

• Kiểm soát dầu / hút dầu thừa
  BN có khả năng kiểm soát độ bóng nhờ hút hoặc phân tán dầu nhờ bề mặt tinh thể và tương tác vật lý — giúp lớp nền / phấn lâu trôi hơn ở da dầu.

• Ổn định công thức (compatibility, kết cấu, độ ổn định vật lý)
  Nếu chọn đúng loại BN (kích thước, độ tinh khiết, xử lý bề mặt), nó ít phản ứng hóa học trong công thức và có thể giúp cải thiện độ ổn định của hỗn hợp mỹ phẩm.

• Ứng dụng cụ thể
  BN thường được dùng trong các sản phẩm như foundation (kem nền, phấn nền), cushion, phấn phủ (setting / finishing powder), phấn mắt, highlight nhẹ, son môi, primer (lót), và đôi khi trong các công thức kem / gel để tăng cảm giác mịn màng.

---

5. Hiệu quả vượt trội của BN so với các hoạt chất/filler khác

• So với talc, mica, silica, kaolin, dimethicone…

  • BN có cảm giác trượt mềm mượt hơn talc hoặc mica thông thường vì các hạt BN dạng platelet có mặt phẳng mịn và được tinh chế cao – giúp lớp phủ mịn màng, không tạo cảm giác cộm.

  • BN có khả năng phân tán và bám tốt hơn trong hỗn hợp mỹ phẩm so với silica trong nhiều trường hợp, đặc biệt nếu được xử lý bề mặt thích hợp.

  • BN có tính ổn định hóa học cao, không dễ bị oxy hóa, ít tương tác hóa học với các thành phần hoạt tính khác trong công thức — điều này giúp BN là lựa chọn filler an toàn trong các công thức nhạy cảm.

  • BN có hiệu ứng optical scattering nhẹ (soft-focus) trong khi nhiều filler khác có thể gây ánh “bột”, lấp lánh hoặc kém tự nhiên khi ánh sáng chiếu lên da.

  • Trong mỹ phẩm cao cấp, BN cho phép tinh chỉnh kích thước hạt rất đa dạng để tối ưu hóa cảm giác da, độ che phủ, độ trong / mờ — điều mà nhiều filler truyền thống khó đạt được.

• Giá trị trong mỹ phẩm / y học

  • BN đóng vai trò “nâng tầm” cảm giác, hoàn thiện bề mặt mà không thay đổi tính chất hoạt tính. Vì nó không phải hoạt chất chủ động mà là thành phần trợ giúp, nên tính an toàn và vô hoạt (inert) là rất quan trọng — BN đáp ứng khá tốt điều này ở điều kiện mỹ phẩm thông thường.

  • Trong các sản phẩm cao cấp, khả năng tùy biến kích thước hạt và hình dạng (platelet, nanosheet) giúp nhà thiết kế công thức kiểm soát rất tinh vi cảm giác và hiệu ứng quang học (soft-focus, độ che phủ) mà không cần thêm nhiều lớp phủ khác.

  • Khi ứng dụng BN nano trong lĩnh vực y sinh, nó có thể vừa là vật liệu mang thuốc, vừa là lớp phủ, vừa hỗ trợ tính nhiệt, dẫn nhiệt hoặc cách điện trong cấu trúc composite dược — mang lại lợi ích đa chức năng.

---

6. Nghiên cứu lâm sàng và khoa học

Dưới đây là một số nghiên cứu quan trọng (chủ yếu in vitro / in vivo, vì chưa nhiều thử nghiệm lâm sàng ở người) liên quan BN:

• “Hexagonal boron nitride nanomaterials for biomedical applications” (C. Wang, 2024) — tổng quan các ứng dụng BN dạng nano trong y sinh học, đánh giá tính tương hợp sinh học và ứng dụng trong mang thuốc, điều trị, chẩn đoán.

• “Boron Nitride Nanomaterials: Biocompatibility and Bio-applications” (A. Merlo et al., 2018) — nghiên cứu mức độ tương thích tế bào / mô của BN, kết luận BN có tiềm năng cao với độc tính thấp trong nhiều điều kiện thử nghiệm.

• “Interactions of boron nitride nanosheet with amino acids” (F. Najafi et al., 2022) — mô phỏng tương tác giữa BN nanosheet với các axit amin (alanine, aspartic, lysine, serine) để hiểu cách BN tương tác sinh học ở cấp phân tử. Kết quả cho thấy phân cực phân tử ảnh hưởng đáng kể đến tương tác, gợi mở hướng thiết kế BN chức năng hóa bề mặt.

• “Boron nitride nanosheets for biosensors and biomedicine” (G. Yang et al., 2025) — trình bày vai trò BNNS trong cảm biến, ứng dụng y sinh nhờ đặc tính bề mặt và cách điện.

• “Advancements in two-dimensional boron nitride nanostructures” (G. Darabdhara et al., 2025) — review gần đây về BN 2D, bao gồm phương pháp chế tạo, đặc tính, và ứng dụng tiềm năng trong y sinh, hình dung hướng phát triển tiếp theo.

• “Sustainable Synthesis of Highly Biocompatible 2D Boron Nitride” (M. Llenas et al., 2022) — nghiên cứu cách tách và sản xuất BN nanosheet với độ tương thích sinh học cao, dùng trong ứng dụng y sinh.

Những nghiên cứu này chủ yếu đánh giá tính tương thích, tính chất bề mặt, khả năng mang thuốc, ứng dụng cảm biến — chưa thấy nhiều thử nghiệm lâm sàng sử dụng BN làm hoạt chất điều trị trực tiếp ở người.

---

7. Tác dụng phụ và lưu ý khi sử dụng

• Nguy cơ tiềm ẩn

  • Mặc dù BN được đánh giá là có độ an toàn cao trong sử dụng mỹ phẩm, nhưng vẫn có các lưu ý liên quan đến kích thước hạt, đặc biệt nếu dùng BN ở dạng nano (kích thước rất nhỏ): hạt nano có thể xâm nhập sâu hơn trong da hoặc đường hô hấp nếu hít phải, có nguy cơ độc tính tế bào cao hơn. CIR (Cosmetic Ingredient Review) đã đánh giá an toàn BN trong mỹ phẩm, nhấn mạnh việc kiểm soát kích thước và độ tinh khiết.

  • Việc hít phải bụi BN (dạng bột khô) có thể gây kích ứng phổi hoặc đường hô hấp nếu liều cao — nhưng trong mỹ phẩm, lượng sử dụng thường rất thấp và không ở dạng hít trực tiếp.

  • Nếu BN có tạp chất kim loại nặng hoặc oxit bo không kiểm soát, có thể gây hại da hoặc kích ứng. Do đó độ tinh khiết là yếu tố quan trọng.

  • Dạng BN nanotubes (BNNT) hoặc BN dạng nano chưa được đánh giá hoàn toàn về tác động dài hạn — cần thận trọng khi ứng dụng.

• Hướng dẫn sử dụng an toàn

  • Sử dụng BN với kích thước hạt thích hợp (không quá nhỏ nếu không cần thiết) trong công thức mỹ phẩm.

  • Kiểm định độ tinh khiết, mức độ tạp chất (kim loại nặng, oxit bo, các kim loại khác).

  • Không nên dùng nồng độ quá cao — CIR báo cáo trong mỹ phẩm, BN được sử dụng ở nồng độ tối đa khác nhau: ví dụ lên đến 25 % trong phấn mắt; 16 % trong phấn; 0,9 % trong chế phẩm hương liệu.

  • Tránh để bột BN lơ lửng/hít vào phổi — trong giai đoạn sản xuất hoặc chế biến, cần có biện pháp kiểm soát bụi (máy hút, khẩu trang).

  • Trong mỹ phẩm tiếp xúc mắt, môi trường niêm mạc, cần đảm bảo BN có độ an toàn cao, không gây kích ứng.

  • Nếu ứng dụng BN nano trong dược phẩm hoặc y sinh, cần đánh giá độc tính dài hạn, dược động (ADME), tương tác hệ miễn dịch, thải trừ…

---

8. Thương hiệu mỹ phẩm / sản phẩm ứng dụng BN

• Theo dữ liệu của EWG (Environmental Working Group), BN được liệt vào thành phần của nhiều thương hiệu mỹ phẩm lớn như: Almay, Dermalogica, Dr. Jart+, Kiehl’s, L’Oréal Paris, La Mer, Laura Mercier, Neutrogena, Revlon, Jane Iredale…

• Ví dụ cụ thể:

  • Laura Mercier có rất nhiều sản phẩm dùng BN trong thành phần để tăng hiệu ứng mịn da (theo danh sách EWG).

  • Kiehl’s Ultra Facial Moisturizer Sunscreen Lotion SPF 30 – chứa BN như một thành phần trong hỗn hợp (theo EWG).

  • Jane Iredale Dream Tint Tinted Moisturizer SPF 15 – chứa BN.

  • Ngoài ra, nhiều công ty nguyên liệu mỹ phẩm sản xuất BN grade mỹ phẩm, như Tokuyama (BN for cosmetics) — họ cung cấp h-BN tinh khiết, phân bố hạt kiểm soát cho mỹ phẩm.

  • Công ty MakingCosmetics cũng cung cấp “Boron Nitride & Sericite” dùng làm texturizer cho mỹ phẩm.

Do BN là thành phần hỗ trợ (filler/funtional additive) nên thường không được ghi nổi bật như “hoạt chất chính” trên bao bì sản phẩm.

---

9. Định hướng phát triển và xu hướng tương lai

• Ứng dụng mới trong nghiên cứu / sản phẩm

  • BN 2D / nanosheet / nanocomposite: Nhiều nghiên cứu hiện nay tập trung vào BN ở dạng tấm mỏng, nanosheet, hoặc BN kết hợp với các vật liệu khác (graphene, carbon, kim loại) để tạo composite có tính đa chức năng (cảm biến, dẫn nhiệt, điện, mang thuốc).

  • BN trong liệu pháp nhiệt / điều trị ung thư: Nếu kết hợp BN với các thành phần quang nhiệt (photothermal), BN có thể đóng vai trò là “bệ đỡ” cho vật liệu kích thích nhiệt khi chiếu laser, từ đó hỗ trợ tiêu diệt tế bào ung thư. Dù hiện còn nghiên cứu sơ khai.

  • Cảm biến sinh học / chẩn đoán: BN nanosheet được tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực biosensor nhờ khả năng tương tác bề mặt tốt, cách điện cao, ổn định trong môi trường sinh học.

  • Cấu trúc lỗ chính xác (nanopore BN): Kỹ thuật tạo nanopore trong BN (xem bài “Fabrication of Atomically Precise Nanopores in Hexagonal Boron Nitride”) mở ra ứng dụng lọc phân tử, cảm biến DNA, phân tích sinh học.

  • BN chức năng hóa bề mặt: Gắn các nhóm chức (như polyme, ligand, phân tử hoạt tính) lên BN để tương tác có chọn lọc với tế bào, mô, hoạt chất — từ đó BN không chỉ là filler mà trở thành phần “mát hoạt tính” hỗ trợ tác dụng dược lý.

• Dự đoán xu hướng trong ngành mỹ phẩm / y học

  • Trong mỹ phẩm cao cấp, BN sẽ tiếp tục được sử dụng và tối ưu hóa về kích thước hạt (nano, micro), hình dạng và xử lý bề mặt để tạo cảm giác tốt hơn, hiệu ứng soft-focus tinh tế hơn, và khả năng tương thích tốt hơn với các thành phần khác (anti-oxidant, peptide, vitamin).

  • Xu hướng “nano-boron nitride” (BN nanosheet) có thể được ứng dụng trong mỹ phẩm như nền mang hoạt chất (ví dụ mang các peptide, vitamin, dưỡng chất) với giải phóng chậm, kết hợp hiệu ứng che phủ da.

  • Ứng dụng BN trong mỹ phẩm “thông minh” (smart cosmetics), có khả năng phản ứng với môi trường (ví dụ điều chỉnh độ bóng, hấp thụ dầu theo pH, nhiệt độ) nếu kết hợp BN với các vật liệu đáp ứng khác.

  • Trong y học, BN có thể tiến tới ứng dụng lâm sàng nếu các nghiên cứu độc tính dài hạn, tương tác cơ thể, thải trừ, an toàn được chứng minh rõ ràng — đặc biệt trong các ứng dụng mang thuốc, cảm biến implat, lớp phủ implant.

  • BN cũng có thể đóng vai trò trong việc phát triển “vật liệu hỗ trợ” dùng trong dược — ví dụ màng kiểm soát giải phóng thuốc, lớp cách điện / cách nhiệt cho thiết bị cấy ghép, cảm biến sinh học — trở thành một trong những chất nền (matrix) tích hợp trong các hệ dược / y sinh học.

---

10. Kết luận

Boron Nitride (BN), đặc biệt ở dạng hexagonal (h-BN), là một vật liệu vô cơ có đặc tính ổn định hóa học, tính trượt mềm, khả năng phân tán tốt, và tương thích sinh học tương đối cao. Trong mỹ phẩm, BN mang lại giá trị chủ yếu ở vai trò “filler cao cấp / chất trợ hoàn thiện bề mặt” — cải thiện cảm giác, tạo hiệu ứng soft-focus, tăng độ bám và che phủ mà không gây cảm giác cộm hoặc lấp lánh.

Trong lĩnh vực y sinh / dược, BN hiện vẫn là vật liệu “hỗ trợ” nhiều hơn là hoạt chất điều trị, nhưng với sự phát triển của BN nanosheet, BN composite, BN chức năng hóa, có nhiều hướng mở để BN trở thành phần quan trọng trong hệ mang thuốc, cảm biến sinh học, lớp phủ implant, hoặc cấu trúc hỗ trợ mô.

Giá trị của BN nằm ở tính đa chức năng: vừa là chất hỗ trợ mỹ phẩm, vừa là nền vật liệu cho ứng dụng y sinh, khi được tối ưu hóa về kích thước, hình dạng và xử lý bề mặt. Nếu các rào cản về an toàn, độc tính, tương tác dài hạn được giải quyết, BN có tiềm năng trở thành thành phần không thể thiếu trong mỹ phẩm cao cấp và dược mỹ phẩm thế hệ mới.

---

11. Nguồn tham khảo

• C. Wang et al. (2024) — “Hexagonal boron nitride nanomaterials for biomedical applications”

• A. Merlo et al. (2018) — “Boron Nitride Nanomaterials: Biocompatibility and Bio-applications”

• F. Najafi et al. (2022) — “Interactions of boron nitride nanosheet with amino acids”

• G. Yang et al. (2025) — “Boron nitride nanosheets for biosensors and biomedicine”