Guar cation (guar hydroxypropyltrimonium chloride) trong mỹ phẩm

Guar hydroxypropyltrimonium chloride (INCI: Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride, thường gọi là guar cation) là dẫn xuất mang điện dương của gôm guar, loại gôm thu từ nội nhũ hạt cây guar (Cyamopsis tetragonoloba) nghiền. Trong dầu gội, sữa tắm và sản phẩm tắm gội 2 trong 1, chất này làm chất dưỡng: bám lên tóc khi xả, giúp tóc dễ chải và hỗ trợ đưa silicone, dầu lên sợi tóc.

Cơ chế chung của polymer cation có ở bài Polyquaternium-10; bài này bàn điều riêng của guar cation.

1. Guar hydroxypropyltrimonium chloride là gì?

Theo báo cáo của Hội đồng chuyên gia CIR (Cosmetic Ingredient Review) về nhóm galactomannan (bản cuối ngày 6/3/2012, đăng năm 2015), gôm guar có mạch chính polymannose với nhánh galactose, tỷ lệ mannose : galactose khoảng 2 : 1. Guar hydroxypropyltrimonium chloride (CAS 65497-29-2) là gôm đó được gắn nhóm trimethylamoni propylene glycol ether qua liên kết ether ở một số nhóm –OH. CIR ghi các gôm dẫn xuất thường có mức thế trung bình từ 0,7 trở xuống, tức ít hơn một nhóm thế trên mỗi đơn vị mannose hoặc galactosyl-mannose; gôm guar tự nhiên thường có khối lượng phân tử trên 50.000 g/mol, nhiều khi vượt 2.000.000 g/mol.

Chức năng được ghi nhận: chống tĩnh điện, dưỡng tóc, dưỡng da, tăng độ nhớt pha nước. Đây là polymer, không có công thức phân tử xác định; đã biến đổi hoá học nên không phải “polymer tự nhiên”.

2. Hoá học: từ gôm guar đến guar cation

CIR ghi các gôm dẫn xuất thường được tạo bằng phản ứng gôm tự nhiên với epoxide thích hợp; một quy trình sản xuất cấp thương mại dùng (3-chloro-2-hydroxypropyl)trimethylammonium chloride (CHPTAC). Tác nhân gắn trực tiếp vào nhóm –OH là epoxide 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride (EPTAC); CHPTAC là tiền chất chlorohydrin của EPTAC.

Cùng một tên INCI nhưng các cấp khác nhau về khối lượng phân tử và mật độ điện tích. Trên búi tóc người, khối lượng phân tử của guar cation quyết định độ dày lớp polymer hấp phụ, còn mật độ điện tích chi phối thế zeta (McMullen et al., 2021 — tác giả thuộc doanh nghiệp). Đổi nhà cung cấp hay đổi cấp phải thử lại công thức.

3. Cơ chế: lắng đọng khi pha loãng

Như polyquaternium-10, guar cation tạo phức với chất diện hoạt anion như SLES (xem bài SLES). Trong chai, nồng độ chất diện hoạt cao giữ phức ở dạng tan; khi gội và xả, dung dịch loãng dần, phức tách pha (coacervate) và lắng lên tóc, có thể kéo theo giọt silicone.

Khác biệt nằm ở mức độ. So với hydroxyethylcellulose cation có mật độ điện tích tương tự, hỗn hợp guar cation với sodium dodecyl sulfate hoặc sodium lauryl ether-3 sulfate thường có vùng kết tủa rộng hơn và hấp phụ nhiều hơn trên bề mặt silica; tác giả giải thích bằng tương tác kỵ nước giữa guar cation và chất diện hoạt yếu hơn (Svensson et al., 2009 — một số tác giả thuộc doanh nghiệp). Trong dầu gội nền sodium laureth-1 sulfate, phức guar cation hấp phụ mạnh hơn ở bề mặt dầu silicone – nước, thí nghiệm màng bọt gợi ý phức này “dính”, bắc cầu giọt silicone lên tóc; nó để lại lớp phức cùng silicone dày nhưng không đồng đều trên bề mặt giống tóc; cellulose cation để lại lớp mỏng hơn hoặc không có (Dimitrova et al., 2025).

4. Bằng chứng: chủ yếu từ phòng thí nghiệm

Trong các abstract PubMed đã đọc (tra 24/10/2026), chưa thấy thử nghiệm có đối chứng trên người dùng so sánh sản phẩm có và không có guar cation. Bằng chứng cho câu công bố trên người: hạn chế.

Hàm ý (suy luận, cần thử trên công thức): guar cation hợp khi cần lắng đọng nhiều, ví dụ dầu gội 2 trong 1 có silicone hoặc tóc khô; với dầu gội dùng hằng ngày, nên đánh giá tích tụ sau nhiều lần gội. Lắng nhiều hơn không đồng nghĩa tốt hơn.

5. Nồng độ thường gặp

CIR tổng hợp dữ liệu đăng ký tự nguyện với FDA và khảo sát của hiệp hội ngành năm 2011: guar hydroxypropyltrimonium chloride có 818 lượt sử dụng, nồng độ 0,005–2%.

Đây là mức đã dùng trên thị trường Mỹ khi khảo sát, không phải mức khuyến nghị.

6. Phối hợp và tương kỵ khi bào chế

• Hoà tan: phân tán bột vào nước trước khi thêm chất diện hoạt. Theo Cẩm nang bào chế Butter-C, nhiều cấp được xử lý bề mặt để phân tán không vón ở pH trung tính và chỉ hydrat hoá khi hạ pH; polymer chưa hydrat hoá hết không tạo coacervate như thiết kế.
• Polymer anion (carbomer, acrylates copolymer, xanthan gum): dễ tạo phức tủa hoặc vẩn đục với polymer cation; cần treo hạt thì cân nhắc chất treo dạng tinh thể như glycol distearate (Cẩm nang Butter-C).
• Muối và tổng chất diện hoạt: lực ion, điện tích mixen và tổng lượng chất diện hoạt là các thông số quyết định mức lắng đọng silicone và polymer (Cẩm nang Butter-C); chỉnh độ nhớt bằng muối xong phải thử lại dãy pha loãng.
• Silicone: guar cation hỗ trợ lắng đọng silicone (Dimitrova et al., 2025; bài dimethicone); cần thử cảm giác bết sau nhiều lần gội.

7. An toàn, ai cần lưu ý

• Kết luận CIR: “The CIR Expert Panel concluded that the following cosmetic ingredients are safe in the present practices of use and concentration described in this safety assessment”, danh sách gồm guar hydroxypropyltrimonium chloride. Hội đồng nhận định galactomannan là phân tử lớn, khó hấp thu toàn thân ở mức đáng kể.
• Dữ liệu riêng của chất này trong báo cáo CIR chỉ gồm độc tính cấp đường uống trên chuột cống (LD50 12,5 g/kg) và thử Ames âm tính; không có dữ liệu kích ứng da, mẫn cảm hay kích ứng mắt riêng cho chất này. Hội đồng dùng dữ liệu của cả nhóm, ví dụ gôm guar không kích ứng da thỏ.
• Dị ứng tiếp xúc: tra PubMed (24/10/2026) chưa thấy ca viêm da tiếp xúc nào được báo cáo với guar hydroxypropyltrimonium chloride. Không có nghĩa là không thể xảy ra; người nghi dị ứng nên được bác sĩ da liễu thử áp với thành phẩm.
• Bụi gôm guar ở nơi làm việc: ở một nhà máy thảm dùng gôm guar chưa biến đổi, trong 162 công nhân, 8 người (5%) phản ứng tức thì khi thử chích da (prick test) với gôm guar và 11/133 người (8,3%) có kháng thể IgE với gôm guar (Malo et al., 1990). CIR cho rằng kết quả này không áp vào việc dùng mỹ phẩm (nhiều khả năng do tạp protein và mức hít phải cao ở nơi làm việc). Với nhà máy, đây là lý do kiểm soát bụi khi cân bột (suy luận thực hành).
• Phụ nữ mang thai, cho con bú: chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ.

8. Góc nhìn cho chủ thương hiệu: tồn dư epoxide, pháp quy, công bố

• ASEAN: đã tra “guar”, “Cyamopsis”, “hydroxypropyltrimonium”, “trimonium” và CAS 65497-29-2: guar hydroxypropyltrimonium chloride không có trong Phụ lục II/III/VI (bản 2026-1, 22/6/2026) và VII (bản 2025-2), nên không có giới hạn nồng độ riêng.
• Hoá chất của quy trình nằm trong Phụ lục II (cấm): “2,3-Epoxypropyltrimethylammonium chloride; glycidyl trimethylammonium chloride”, CAS 3033-77-0, Ref 1473; “(3-Chloro-2-hydroxypropyl) trimethylammonium chloride”, CAS 3327-22-8, Ref 1510. Theo phân loại hài hoà của EU (Quy định (EC) 1272/2008, trích qua PubChem), EPTAC có 9 cảnh báo, gồm H350 “có thể gây ung thư”, H341, H361f, H317 (có thể gây dị ứng da) và H318; CHPTAC có H351 “nghi ngờ gây ung thư” và H412.
• Lượng vết: Thông tư 06/2011/TT-BYT (Điều 14) chấp nhận chất thuộc Phụ lục II ở hàm lượng vết nếu không thể tránh được về kỹ thuật theo thực hành tốt sản xuất và vẫn bảo đảm an toàn (Điều 13). Báo cáo CIR không có dữ liệu tồn dư EPTAC, CHPTAC; chúng tôi chưa tìm thấy ý kiến SCCS nào về vấn đề này. Hãy yêu cầu nhà cung cấp nêu chỉ tiêu, phương pháp và kết quả tồn dư hai chất trên COA từng lô; việc chấp nhận lượng vết do người đánh giá an toàn và pháp chế xác nhận.
• Công bố: “giúp tóc mềm mượt, dễ chải” cần đo lực chải hoặc cảm quan trên thành phẩm; “có nguồn gốc từ gôm guar” khi nhà cung cấp xác nhận. Tránh “polymer tự nhiên”, “phục hồi tóc hư tổn”, “không gây kích ứng”.

Butter-C đưa guar hydroxypropyltrimonium chloride vào gợi ý công thức gia công một số sản phẩm như gel tắm gội 2 trong 1 và sữa tắm; mức dùng và cặp chất diện hoạt được chọn qua thử dãy pha loãng, thử trên lọn tóc và COA tồn dư của nhà cung cấp.

Câu hỏi thường gặp

Guar hydroxypropyltrimonium chloride có phải thành phần tự nhiên không?

Có nguồn gốc từ gôm hạt guar nhưng đã được biến đổi hoá học để mang điện dương, nên chính xác là polymer bán tổng hợp.

Dầu gội có guar cation có làm tóc bết không?

Có thể: nhóm tác giả một nghiên cứu trên tóc đánh giá tích tụ là điểm yếu rõ của polymer nền guar cation (Hössel et al., 2000). Mức thực tế còn tuỳ lượng polymer, silicone và loại tóc, cần thử trên công thức.

Có tồn dư chất gây ung thư trong nguyên liệu không?

EPTAC và CHPTAC, hai hoá chất có thể dùng để gắn nhóm cation, đều thuộc Phụ lục II. Báo cáo CIR không có số liệu tồn dư, nên nhà sản xuất cần yêu cầu nhà cung cấp đưa chỉ tiêu này vào COA.

Phụ nữ mang thai có dùng được không?

Chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ trước khi dùng.

Tài liệu tham khảo

1. Johnson W Jr et al. Safety Assessment of Galactomannans as Used in Cosmetics. Int J Toxicol. 2015. PMID 26227890 · Toàn văn báo cáo trên trang CIR
2. Svensson AV et al. Surface deposition and phase behavior of oppositely charged polyion/surfactant ion complexes. 1. Cationic guar versus cationic hydroxyethylcellulose in mixtures with anionic surfactants. ACS Appl Mater Interfaces. 2009. PMID 20356112
3. Dimitrova NK et al. Optimizing Lubricant Deposition on Hair-like Substrates Using Cationic Polymer/Anionic Surfactant Complexes. Langmuir. 2025. PMID 40587767
4. Hössel P et al. Conditioning polymers in today's shampoo formulations - efficacy, mechanism and test methods. Int J Cosmet Sci. 2000. PMID 18503458
5. McMullen RL et al. Investigation of the interactions of cationic guar with human hair by electrokinetic analysis. Int J Cosmet Sci. 2021. PMID 33811764
6. Bujak T et al. Amphiphilic cationic polymers as effective substances improving the safety of use of body wash gels. Int J Biol Macromol. 2020. PMID 31678103
7. Malo JL et al. Prevalence of occupational asthma and immunologic sensitization to guar gum among employees at a carpet-manufacturing plant. J Allergy Clin Immunol. 1990. PMID 2229815
8. PubChem. Glycidyltrimethylammonium chloride (CID 18205), mục GHS Classification; (3-Chloro-2-hydroxypropyl)trimethylammonium chloride (CID 18732). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/18205 · CID 18732