Propanediol (1,3-propanediol) trong mỹ phẩm: công dụng, an toàn

Propanediol (INCI: Propanediol) là tên mỹ phẩm của 1,3-propanediol, một diol ba carbon dạng lỏng, tan hoàn toàn trong nước. Trong mỹ phẩm, chất này chủ yếu làm dung môi và chất giảm độ nhớt. Một nghiên cứu trên người cho thấy nó giúp giữ ẩm, và một nghiên cứu phòng thí nghiệm cho thấy nó góp phần vào hiệu lực bảo quản. Hội đồng CIR (Hoa Kỳ) kết luận propanediol an toàn ở thực tế sử dụng và nồng độ đã khảo sát.

Lưu ý: propanediol không phải propylene glycol. Hai chất cùng công thức phân tử nhưng khác tên INCI, số CAS và hồ sơ an toàn.

1. Propanediol là gì?

Theo PubChem (CID 10442), propanediol có công thức C₃H₈O₂, khối lượng phân tử 76,09 g/mol, tên IUPAC propane-1,3-diol, số CAS 504-63-2; tên khác là trimethylene glycol. Chất trộn lẫn hoàn toàn với nước và cồn, sôi ở 210–212 °C, tỷ trọng 1,0597 ở 20 °C. Propylene glycol (PubChem CID 1030) cũng là C₃H₈O₂, 76,09 g/mol, nhưng hai nhóm –OH nằm ở carbon 1 và 2 (propane-1,2-diol, CAS 57-55-6). Vì vậy dữ liệu của chất này không được chuyển sang chất kia.

2. Nguồn gốc: “từ ngô” nghĩa là gì?

Báo cáo CIR ghi propanediol có thể được điều chế bằng lên men glucose từ ngô với chất xúc tác sinh học là một chủng Escherichia coli K-12 không gây bệnh. Chất cũng có thể sản xuất bằng con đường hoá học, và được ghi nhận thu từ thực vật sản sinh glycerol. Một tổng quan về công nghệ sinh học cho biết chủng E. coli biến đổi gen đạt 135 g/L 1,3-propanediol khi dùng glucose làm nguyên liệu (Liu et al., 2010, trong hồ sơ khoa học).

Lên men từ ngô hay tổng hợp hoá học, phân tử vẫn là một. “Gốc sinh học” là thông tin về quy trình sản xuất, không phải bằng chứng an toàn hơn. CIR còn lưu ý nguyên liệu nguồn thực vật có thể mang dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và kim loại nặng, nên cần thực hành sản xuất tốt để kiểm soát tạp chất.

3. Chức năng và cơ chế trên da

• Dung môi, giảm độ nhớt: đây là hai chức năng từ điển INCI ghi cho propanediol, theo bảng định nghĩa trong báo cáo CIR: chất được dùng để hoà tan các thành phần khác và làm giảm độ nhớt của công thức.
• Giữ ẩm: phân tử có hai nhóm –OH và tan hoàn toàn trong nước. Trên 30 phụ nữ khoẻ mạnh, 1,3-propanediol 5%, 10% hoặc 15% bôi ở cẳng tay làm tăng độ ẩm da (đo điện dung) và giảm mất nước qua biểu bì (TEWL) ở 15 phút, 2 giờ và 8 giờ sau khi bôi. Mức 15% giảm TEWL nhiều hơn các mức thấp hơn; thêm glycerin 5% làm tăng hiệu quả cấp ẩm (Pinto et al., 2024).
• Góp phần bảo quản: trong phép thử hiệu lực bảo quản (PET) tại phòng thí nghiệm, propanediol ức chế vi sinh vật hiệu quả hơn propylene glycol, tác dụng rõ rệt với Escherichia coli và Pseudomonas aeruginosa. Màng tế bào E. coli bị tổn thương nặng hơn trên ảnh hiển vi điện tử. Tác giả nêu nồng độ ức chế tối thiểu của cả hai chất khoảng 10% (v/v) (Iwasaki et al., 2023).
• Tăng thấm chất khác: CIR lưu ý các alkane diol phân tử nhỏ như propanediol có thể làm tăng thấm các thành phần khác qua da.

4. Bằng chứng: tóm tắt

Bằng chứng hiệu quả hạn chế: một nghiên cứu cấp ẩm ngắn hạn trên người, một nghiên cứu bảo quản in vitro. Dữ liệu an toàn đầy đủ hơn, chủ yếu từ báo cáo CIR.

5. Nồng độ thường gặp và dạng sản phẩm

CIR tổng hợp dữ liệu Hoa Kỳ: năm 2018, propanediol được khai báo trong 1.528 công thức. Nồng độ tối đa theo khảo sát ngành năm 2015:

Đây là mức đã dùng trên thị trường, không phải nồng độ khuyến nghị. Chưa có nguồn đã kiểm xác lập nồng độ hiệu quả cho từng mục đích; nghiên cứu cấp ẩm trên người dùng 5–15%. CIR ghi nhận propanediol trong cả tẩy trang mắt, kem đánh răng và sản phẩm cho em bé (không có số liệu nồng độ cho nhóm em bé); cẩm nang bào chế của Butter-C xếp nó vào khung công thức toner, serum, gel, kem và mặt nạ.

6. Cách dùng và kết hợp

• Phối với glycerin: dữ liệu trên người cho thấy cộng hiệu quả cấp ẩm (xem thêm bài Glycerin trong mỹ phẩm).
• Phối với chất bảo quản và chất đa chức năng như ethylhexylglycerin: có thể góp phần vào hiệu lực bảo quản, nhưng chỉ phép thử thách trên chính công thức mới cho kết luận.
• CIR khuyên thận trọng khi phối với thành phần mà độ an toàn dựa trên việc ít thấm qua da, vì propanediol có thể làm tăng thấm.

7. An toàn, ai cần lưu ý

Kết luận CIR: propanediol nằm trong 7 alkane diol được kết luận an toàn trong mỹ phẩm ở thực tế sử dụng và nồng độ mô tả trong báo cáo (Scott et al., 2024); ba diol khác (1,4-butanediol, 2,3-butanediol, octanediol) chưa đủ dữ liệu. Các bài trong số phụ san này do CIR tài trợ.

• Trên người: ngoài nghiên cứu 207 người ở mục 4, một thử nghiệm áp lặp lại khác trên 100 người với 5%, 25%, 50% không ghi nhận phản ứng da hay kích ứng.
• So sánh trong cùng nghiên cứu 207 người: propylene glycol 25%, 50%, 75% gây kích ứng nhẹ đến vừa và kích ứng tích luỹ ở 8,2%, 21,7% và 22,7% người thử; cả hai chất đều không gây mẫn cảm. Đây là một nghiên cứu, CIR trích lại.
• Động vật: propanediol nguyên chất kích ứng nhẹ da thỏ khi áp kín 24 giờ; trên mắt thỏ, không kích ứng đến kích ứng nhẹ, hết trong 48 giờ; không gây mẫn cảm trên chuột lang. Chuột cống hít hơi hoặc sương propanediol tới 1.800 mg/m³, 9 lần trong 2 tuần, không ghi nhận tác động (Scott et al., 2005; tác giả thuộc phòng thí nghiệm của một doanh nghiệp hoá chất).
• Dị ứng tiếp xúc: trong các abstract PubMed đã tra, chưa thấy loạt thử áp nào báo cáo riêng tỷ lệ dị ứng với propanediol. Với propylene glycol, một bệnh viện ở Bỉ thử áp 1.979 bệnh nhân (2021–2024) ghi nhận 2,79% dị ứng; phản ứng chéo có vẻ hạn chế, rõ hơn giữa các glycol mạch ngắn có cấu trúc giống nhau (Kanokrungsee et al., 2026). Abstract này không nêu propanediol.
• Ai cần lưu ý: người đã từng dị ứng với glycol nên hỏi bác sĩ da liễu về thử áp (xem bài viêm da tiếp xúc do mỹ phẩm). Phụ nữ mang thai hoặc cho con bú: chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ.

8. Góc nhìn cho chủ thương hiệu

• Pháp quy ASEAN: propanediol (CAS 504-63-2, trimethylene glycol) không có tên trong Phụ lục II, III, VI bản 2026-1 (22/06/2026) và Phụ lục VII bản 2025-2 (12/12/2025). Chữ “propanediol” chỉ xuất hiện trong Phụ lục II, Ref 1326 và 1327: hai chất nhuộm tóc dẫn xuất 1,2-propanediol, bị cấm “when used as a substance in hair dye products”. Propylene glycol cũng không có tên trong các phụ lục này.
• Không có trong danh mục chất bảo quản (Phụ lục VI): lời mở đầu Phụ lục VI ghi các chất khác có hoạt tính chống vi sinh vật, góp phần bảo quản sản phẩm “are not included in the ANNEX”. Trên hồ sơ, nên ghi chức năng dung môi, giữ ẩm; không khai propanediol là chất bảo quản. Công bố “không chất bảo quản” cần thận trọng; hệ bảo quản phải được chứng minh bằng thử thách ISO 11930.
• “Gốc thực vật”, “từ ngô”: chỉ ghi khi nhà cung cấp có chứng từ về nguồn và quy trình; không kèm hàm ý “an toàn hơn”.
• Hồ sơ nguyên liệu: COA ghi độ tinh khiết, nước, kim loại nặng.
• Ghi nhãn: dùng đúng INCI “Propanediol”, không ghi “Propylene Glycol” hay “Methylpropanediol” thay thế.

Butter-C có thể dùng propanediol làm dung môi và chất giữ ẩm trong gia công toner, serum như serum cấp ẩm HA, với hệ bảo quản được thử thách trên từng công thức.

Câu hỏi thường gặp

Propanediol có phải là propylene glycol không?

Không. Propanediol là 1,3-propanediol (CAS 504-63-2), propylene glycol là 1,2-propanediol (CAS 57-55-6). Cùng công thức C₃H₈O₂ nhưng là hai chất khác nhau, hồ sơ an toàn riêng.

Propanediol có gây kích ứng hay dị ứng không?

Dữ liệu hiện có cho thấy nguy cơ thấp: ở 207 người, propanediol tới 75% không gây mẫn cảm (CIR trích lại). Chưa có loạt thử áp lớn báo cáo riêng tỷ lệ dị ứng với chất này. Ai từng dị ứng với glycol nên hỏi bác sĩ.

Propanediol có phải chất bảo quản không?

Không theo Phụ lục VI ASEAN. Nghiên cứu phòng thí nghiệm cho thấy nó góp phần ức chế vi sinh vật, nhưng hệ bảo quản của sản phẩm vẫn phải được thử thách.

Propanediol “từ ngô” có an toàn hơn loại tổng hợp không?

Chưa có căn cứ. Phân tử như nhau; điều cần xem là độ tinh khiết và tạp chất trên 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. Scott LN et al. Safety Assessment of Alkane Diols as Used in Cosmetics. Int J Toxicol. 2024. PMID 38174390
2. Cosmetic Ingredient Review. Safety Assessment of Alkane Diols as Used in Cosmetics (Final Report, phát hành 13/06/2018). https://www.cir-safety.org/sites/default/files/aldiol032018FR.pdf
3. Pinto JR et al. Effects of 1,3-propanediol associated, or not, with butylene glycol and/or glycerol on skin hydration and skin barrier function. Int J Cosmet Sci. 2024. PMID 37699769
4. Iwasaki T et al. Difference in Anti-microbial Activity of Propan-1,3-diol and Propylene Glycol. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2023. PMID 36596515
5. Scott RS et al. Inhalation toxicity of 1,3-propanediol in the rat. Inhal Toxicol. 2005. PMID 16020043
6. Kanokrungsee S et al. Contact Allergy and Allergic Contact Dermatitis From Propylene Glycol and Related Glycols: Cosmetic Skin Sensitisers After All? Contact Dermatitis. 2026. PMID 42380076
7. Liu H et al. 1,3-Propanediol and its copolymers: research, development and industrialization. Biotechnol J. 2010. PMID 21058316
8. NCBI PubChem. 1,3-Propanediol (CID 10442); đối chiếu Propylene glycol (CID 1030), Bronopol (CID 2450). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/10442 · CID 1030 · CID 2450