Cellulose gum (natri CMC) trong mỹ phẩm: kết dính và an toàn

Cellulose gum (INCI: Cellulose Gum) là muối natri của carboxymethylcellulose, thường gọi tắt là CMC hoặc natri CMC: một ether cellulose mang điện âm (anion), tan trong nước, dùng để làm đặc, kết dính, tạo màng và giữ nước. Nó quen thuộc ở vai trò chất kết dính của kem đánh răng và không phải hoạt chất dưỡng da.

1. Cellulose gum là gì?

Theo báo cáo của Hội đồng chuyên gia CIR (Cosmetic Ingredient Review, Hoa Kỳ) năm 1986, cellulose gum được sản xuất bằng cách xử lý cellulose (xơ bông hoặc bột gỗ) bằng kiềm, cho phản ứng với natri monochloroacetat rồi tinh chế. Nhóm –CH₂–COONa thay cho hydro ở các nhóm –OH vị trí 2, 3, 6 của đơn vị anhydroglucose. Từ điển INCI định nghĩa đây là “sodium salt of the polycarboxymethyl ether of Cellulose”, CAS 9004-32-4 (CIR 2009).

• Độ thế (DS): số nhóm –OH trung bình được carboxymethyl hoá trên mỗi đơn vị anhydroglucose (tối đa 3). Cấp dùng cho mỹ phẩm có DS 0,3–1,2 (CIR 1986).
• Độ trùng hợp, độ đồng đều nhóm thế: cùng DS quyết định tính chất thành phẩm; độ nhớt phụ thuộc mạnh vào khối lượng phân tử của cellulose ban đầu (CIR 1986).

Là polymer, cellulose gum không có công thức hay khối lượng phân tử cố định; CIR ghi khối lượng mỗi đơn vị anhydroglucose 185–258.

2. Cấp độ nhớt, muối và pH

Bảng tính chất của CIR 1986 (bảng 1, gộp nhiều nguồn và nhiều cấp):

Thông số	Cellulose gum
Cảm quan	Bột trắng đến màu kem, không mùi, không vị, hút ẩm
Độ nhớt (Brookfield, 25 °C)	Dung dịch 1%: 69 cps (một nguồn), 1.000–5.000 cps (nguồn khác); 2%: 10–50.000 cps; 5%: 115.500 cps
pH dung dịch	1%: 6,5–8,5; 2%: 7,5
Độ tan	Phân tán dễ trong nước thành dung dịch nhớt; không tan trong cồn và đa số dung môi hữu cơ
Hoạt tính bề mặt	Sức căng bề mặt 71 dyn/cm, sức căng liên diện không đổi: hầu như không có hoạt tính bề mặt
Màng khô	Trong, bền với dầu; độ bền kéo 12.000 psi, kém dẻo (độ dãn khi đứt 10%), hút ẩm 15% ở độ ẩm tương đối 50%

Ở cùng nồng độ 2%, độ nhớt trải từ 10 đến 50.000 cps: đổi cấp hoặc nhà cung cấp là phải chốt lại độ nhớt.

Muối. CIR (dẫn tài liệu kỹ thuật thập niên 1970) ghi cellulose gum “generally unaffected by high concentrations of monovalent salts”. Dữ liệu hoá lý cho thấy cần thận trọng hơn: với ba mẫu natri CMC (DS 0,7–0,9), cuộn polymer giãn ra ở lực ion thấp và co lại mạnh khi lực ion tăng (Chatterjee et al., 2013, in vitro). Cẩm nang bào chế Butter-C xếp cellulose gum vào nhóm nhạy chất điện ly hơn HEC không ion; muối fluoride, phosphat, muối kẽm có thể làm giảm độ nhớt (kiến thức nền). Thực hành: đo độ nhớt ở mức muối tối đa dự kiến.

Chất cation. Là polymer anion, cellulose gum tạo phức với chất diện hoạt hoặc polymer cation; công thức có cetylpyridinium chloride (CPC) nên tránh chất kết dính anion.

pH và nhiệt. CIR ghi dung dịch tương đối bền trong khoảng pH 5–11; độ nhớt giảm khi đun nóng và hồi lại khi nguội (thuận nghịch). Nền acid hơn pH 5 cần thử ổn định riêng.

Phối polymer. CIR 1986 trích: HEC (1.800 cps) phối lượng bằng nhau với cellulose gum (1.500 cps) cho 3.200 cps, gần gấp đôi mức dự kiến. Cellulose gum cũng hay đi cùng xanthan gum.

3. Chất kết dính trong kem đánh răng

Trong kem đánh răng (chất mài mòn, sorbitol, glycerin, nước, chất tạo bọt), cellulose gum là một chất kết dính phổ biến: làm đặc pha lỏng, giữ hạt mài mòn không lắng, chống tách nước, giúp sợi kem giữ hình trên bàn chải (Cẩm nang Butter-C, chương chăm sóc răng miệng). Theo khảo sát ngành trích trong CIR 2009, kem đánh răng khai báo 0,3–3% cellulose gum; nhóm “sản phẩm vệ sinh răng miệng khác” khai báo tới 20%, mức cao nhất của chất này. Ngành dược dùng nó làm tá dược viên nén, chất tạo huyền phù, chất kết dính nha khoa (CIR).

• Thứ tự phân tán: polymer cạnh tranh nước với sorbitol, muối, bề mặt hạt; phân tán bột trước trong glycerin rồi mới cho nước để tránh vón (Cẩm nang Butter-C, thực hành).
• Muối: cố định thứ tự cho muối và thời điểm đo độ nhớt; kem muối hồng cần kiểm tách nước.
• Mức dùng: các phương án kem đánh răng của Butter-C dùng 0,5–1,5%, nằm trong khoảng CIR ghi nhận.

4. Nồng độ thường gặp và dạng sản phẩm

Theo dữ liệu FDA và khảo sát ngành Mỹ trong CIR 2009: 354 lượt sử dụng, nồng độ khai báo 0,0002–20%, nhiều nhất ở kem nền (71) và lớp lót trang điểm (53). Đây là mức khai báo, không phải khuyến nghị:

Nhóm sản phẩm (CIR 2009)	Nồng độ đã khai báo
Kem nền	0,2–2%
Kem, lotion mặt và cổ; dưỡng ẩm	0,1–3%; 0,2–0,3%
Sữa rửa mặt; mặt nạ bùn, nhão	0,1–2%; 0,2–4%
Mascara; kẻ mắt	0,07–3%; 0,2–2%
Dầu gội	0,006–0,5%
Kem đánh răng; sản phẩm răng miệng khác	0,3–3%; 20%

5. Bằng chứng trên da: hạn chế

Các tóm tắt PubMed đã tra (10/2026) không có thử nghiệm nào đo lợi ích dưỡng da của riêng cellulose gum: bằng chứng hạn chế. Công bố “cấp ẩm” của thành phẩm phải chứng minh trên công thức hoàn chỉnh.

6. An toàn và dị ứng

Kết luận CIR. Năm 1986, cellulose gum cùng bốn ether cellulose khác: “safe as cosmetic ingredients in the present practices of use and concentration”. Bản sửa đổi 2009 (25 polymer cellulose, gồm cellulose gum): an toàn ở thực tế sử dụng và nồng độ nêu trong báo cáo; CIR nhận định các polymer này không thấm đáng kể qua hàng rào da.

Thử trên người (CIR 1986, bảng 7, bản gốc):

• Cellulose gum nguyên chất thử áp trên 200 người: không kích ứng nguyên phát, không có dấu hiệu mẫn cảm. Một thử nghiệm khác trên 200 người (100 nam, 100 nữ): đắp 5 ngày, thử lại sau 3 tuần, không phản ứng.
• Sản phẩm chứa 0,2–3% cellulose gum hoặc CMC: thử áp một lần (158 người), thử áp lặp lại kể cả thử tối đa hoá (1.526 người), thử kích ứng tích luỹ 21 ngày (trên 45 người): không tới hơi kích ứng, không mẫn cảm; CIR lưu ý tổng số có thể trùng người.

Bảng chép lại trong CIR 2009 ghi sai kết quả một dòng và lược bớt chi tiết; bài này dùng bản gốc 1986.

Dị ứng tức thì: hiếm, chủ yếu với thuốc tiêm. Tổng quan của Dumond et al. (2009) ghi phản vệ với CMC hiếm, chủ yếu được báo cáo sau tiêm corticoid phóng thích chậm vào khớp có chứa CMC, rất hiếm sau thụt baryt; nhóm tác giả xác định được IgE đặc hiệu với CMC ở một ca sốc phản vệ đe doạ tính mạng sau thụt baryt. Đó là bối cảnh tiêm hoặc niêm mạc tiêu hoá, không phải bôi da.

• Đường dùng quyết định: một người đã xác định dị ứng CMC qua IgE dung nạp CMC đường uống và thuốc nhỏ mắt chứa CMC, nhưng thử kích thích qua mũi gây đợt hen và viêm mũi (Piotin et al., 2025; báo cáo ca kèm tổng quan).
• Trên da: y văn đã tra có một ca mày đay tiếp xúc do CMC trong phấn viết bảng: thử hở CMC 10% trong nước và thử lẩy da CMC 0,1% cho phản ứng, thử áp đọc muộn không có phản ứng liên quan (Moreau et al., 2006). Một ca, không phải mỹ phẩm.
• Phản ứng chéo: tiêu đề một báo cáo ca nêu phản ứng chéo với HPMC và HEC ở người dị ứng CMC (Méar et al., 2024); bài không có tóm tắt, toàn văn bị chặn truy cập tự động, chưa đọc được chi tiết. Ca của Moreau nghi phản ứng chéo với methyl hydroxyethylcellulose nhưng thử âm tính.

Ai cần lưu ý: người đã được chẩn đoán dị ứng CMC (thường sau phản vệ khi tiêm thuốc hoặc chụp cản quang) nên hỏi bác sĩ dị ứng trước khi dùng sản phẩm chứa cellulose gum, nhất là xịt mũi, xịt họng, sản phẩm răng miệng. Phụ nữ mang thai hoặc cho con bú: chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ.

7. E 466: bối cảnh thực phẩm

Natri carboxymethylcellulose là phụ gia thực phẩm mã E 466. Hội đồng EFSA đánh giá lại nhóm cellulose (2018) kết luận không cần ADI dạng số và không có lo ngại an toàn ở mức sử dụng được báo cáo; JECFA và SCF trước đó đặt ADI “not specified”. Đây là dữ liệu đường ăn uống: không dùng để công bố “an toàn vì ăn được” cho mỹ phẩm, cũng không suy các tranh luận về phụ gia thực phẩm và hệ vi sinh đường ruột sang sản phẩm bôi da.

8. Góc nhìn cho chủ thương hiệu (B2B)

• Pháp quy ASEAN: Cellulose Gum (tra cả “cellulose”, “carboxymethyl” và CAS 9004-32-4) không có trong Phụ lục II, III, VI (bản 2026-1, 22/6/2026) và VII (bản 2025-2, 12/12/2025); không có giới hạn nồng độ hay cảnh báo nhãn riêng.
• Ghi nhãn: INCI “Cellulose Gum”. Calcium Carboxymethyl Cellulose, Hydrolyzed Cellulose Gum, Carboxymethyl Hydroxyethylcellulose là các INCI khác.
• “Tự nhiên”: đã biến đổi hoá học; viết “dẫn xuất cellulose”.
• Hồ sơ nguyên liệu: COA ghi DS, độ nhớt kèm nồng độ, nhiệt độ, kiểu máy đo; độ ẩm (CIR: tối đa 8–10%), kim loại nặng tối đa 40 ppm, chì 10 ppm, arsen 3 ppm theo quy cách trích trong CIR; vi sinh.
• Công bố: cellulose gum là chất tạo kết cấu; không công bố công dụng dưỡng da hay chăm sóc răng cho riêng nó.

Butter-C dùng cellulose gum trong gia công kem đánh răng và một số nền gel; cấp nguyên liệu và hệ bảo quản được chốt bằng thử trên công thức, gồm thử thách hệ bảo quản.

Câu hỏi thường gặp

Cellulose gum có an toàn không?

CIR kết luận an toàn ở thực tế sử dụng và nồng độ trong mỹ phẩm; thử áp trên người không ghi nhận mẫn cảm. Dị ứng tức thì hiếm, chủ yếu với thuốc tiêm.

Cellulose gum và CMC có phải là một?

Cellulose gum là tên INCI của muối natri carboxymethylcellulose; CMC tự chuyển thành muối natri trong môi trường kiềm nên tài liệu thường dùng lẫn hai tên (CIR).

Người dị ứng CMC trong thuốc có dùng kem đánh răng chứa cellulose gum được không?

Dung nạp tuỳ đường tiếp xúc và tuỳ người. Người đã được chẩn đoán nên hỏi bác sĩ dị ứng, không tự thử.

Vì sao kem đánh răng có muối dễ bị loãng?

Cellulose gum là polymer anion; chất điện ly làm chuỗi co lại, độ nhớt có thể giảm. Cần đo độ nhớt ở mức muối tối đa và kiểm tách nước khi thử ổn định.

Phụ nữ mang thai có dùng được?

Chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ.

Tài liệu tham khảo

1. Cosmetic Ingredient Review Expert Panel. Amended Safety Assessment of Cellulose and Related Polymers as Used in Cosmetics (Final Report, 23/3/2009). https://cir-reports.cir-safety.org/view-attachment?id=2e65c18f-8c74-ec11-8943-0022482f06a6
2. Cosmetic Ingredient Review Expert Panel. Final Report on the Safety Assessment of Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropyl Methylcellulose, and Cellulose Gum. J Am Coll Toxicol. 1986;5(3):1-59. https://cir-reports.cir-safety.org/view-attachment?id=b865874a-8d74-ec11-8943-0022482f06a6
3. Chatterjee A et al. Radii of gyration of sodium carboxymethylcellulose in aqueous and mixed solvent media from viscosity measurement. Carbohydr Polym. 2013. PMID 24053806
4. Dumond P et al. Pre-lethal anaphylaxis to carboxymethylcellulose confirmed by identification of specific IgE--review of the literature. Eur Ann Allergy Clin Immunol. 2009. PMID 20128230
5. Piotin A et al. A case report of carboxymethylcellulose allergy: exploring tolerance based on administration route. Immunopharmacol Immunotoxicol. 2025. PMID 39980337
6. Moreau L et al. Contact urticaria from carboxymethylcellulose in white chalk. Dermatitis. 2006. PMID 16800275
7. Méar A et al. Cross-reactivity to Hydroxypropyl Methylcellulose and Hydroxyethyl Cellulose in a Patient Allergic to Carboxymethylcellulose: A Case Report. J Investig Allergol Clin Immunol. 2024. PMID 39319537
8. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). Re-evaluation of celluloses E 460(i), E 460(ii), E 461, E 462, E 463, E 464, E 465, E 466, E 468 and E 469 as food additives. EFSA J. 2018. PMID 32625652