Natri benzoat (sodium benzoate) trong mỹ phẩm: pH, ASEAN, an toàn

Sodium benzoate (natri benzoat, INCI: Sodium Benzoate) là muối natri của benzoic acid, được dùng trong mỹ phẩm chủ yếu làm chất bảo quản: giúp hạn chế vi sinh vật phát triển trong sản phẩm có nước như sữa tắm, dầu gội, nước súc miệng. Hiệu lực của nó phụ thuộc mạnh vào pH, và giới hạn pháp quy được tính theo benzoic acid chứ không theo muối.

1. Sodium benzoate là gì?

Theo PubChem, sodium benzoate có công thức C₇H₅NaO₂, khối lượng phân tử 144,10 g/mol, số CAS 532-32-1; trong ngành thực phẩm chất này mang mã E211. Benzoic acid có công thức C₇H₆O₂, 122,12 g/mol, CAS 65-85-0. Muối tan rất tốt trong nước (theo Merck Index dẫn trên PubChem, 1 g tan trong 1,8 mL nước), còn benzoic acid tan kém hơn nhiều (khoảng 3,5 g/L ở 25 °C, cũng theo dữ liệu PubChem).

Báo cáo CIR 2017 ghi sodium benzoate được sản xuất bằng cách trung hoà benzoic acid với sodium bicarbonate, sodium carbonate hoặc sodium hydroxide, và có các chức năng trong mỹ phẩm là chất bảo quản, thành phần hương, chất ức chế ăn mòn (Johnson et al., 2017).

2. Vì sao pH quyết định hiệu lực?

Trong nước, sodium benzoate phân ly thành ion benzoate. Ở pH thấp, một phần benzoate nhận lại proton thành benzoic acid không phân ly. Nghiên cứu trên vi khuẩn Escherichia coli với các acid yếu dùng bảo quản thực phẩm (cinnamic, propionic, benzoic, sorbic) gợi ý hiệu lực liên quan tới khả năng làm giảm pH bên trong tế bào, và sự ức chế tăng trưởng chủ yếu do dạng acid không phân ly (Salmond et al., 1984). Đây là dữ liệu trong phòng thí nghiệm, không phải trên sản phẩm mỹ phẩm.

PubChem ghi pKa của benzoic acid là 4,204 ở 25 °C (theo CRC Handbook). Từ đó tính được tỉ lệ dạng không phân ly theo pH bằng phương trình Henderson–Hasselbalch:

pH công thức	Tỉ lệ benzoic acid không phân ly (tính toán)
4,0	khoảng 62%
4,5	khoảng 34%
5,0	khoảng 14%
5,5	khoảng 5%
6,5	khoảng 0,5%

Đây là phép tính lý tưởng cho dung dịch nước loãng, không phải số đo trên công thức, nhưng cho thấy cùng một nồng độ, sữa tắm pH 4,5 có nhiều dạng hoạt động hơn hẳn kem pH gần trung tính. Nền gần trung tính thường cần chất bảo quản ít phụ thuộc pH hơn, ví dụ phenoxyethanol.

3. Bằng chứng về hiệu quả bảo quản

Với chất bảo quản, “hiệu quả” là khả năng giúp sản phẩm chống lại vi sinh vật nhiễm vào, không phải tác dụng trên da. Nghiên cứu công bố đo trực tiếp sodium benzoate trong công thức mỹ phẩm còn ít, nên không có một nồng độ “đủ dùng” chung: hiệu quả phải được chứng minh trên từng công thức và bao bì bằng thử thách hệ bảo quản ISO 11930.

Về mức sử dụng thực tế, khảo sát ngành mỹ phẩm Hoa Kỳ năm 2010 mà CIR tổng hợp ghi sodium benzoate được dùng ở 0,000001–1%, cả trong sản phẩm lưu lại và rửa trôi (Johnson et al., 2017). Đây là dữ liệu thị trường Mỹ; sản phẩm lưu hành tại ASEAN phải theo giới hạn ở mục 4.

4. Nồng độ và cách quy đổi ra benzoic acid

Phụ lục VI ASEAN (bản 2026-1, 22/6/2026), Ref 1 ghi nguyên văn: “Benzoic acid (CAS No. 65-85-0), and its sodium salt (CAS No. 532-32-1)” với ba mức tối đa: “Rinse off products, except oral care products; 2.5 % (acid)”, “Oral care products; 1.7 % (acid)”, “Leave-on products; 0.5 % (acid)”.

Chữ “(acid)” nghĩa là giới hạn tính theo benzoic acid. Từ khối lượng phân tử PubChem, 1 g sodium benzoate tương ứng 122,12 / 144,10 ≈ 0,847 g benzoic acid; ngược lại, 1 g benzoic acid ứng với khoảng 1,180 g sodium benzoate (phép tính của Butter-C, không phải số liệu của văn bản):

Loại sản phẩm (Phụ lục VI, Ref 1)	Tối đa tính theo benzoic acid	Tương đương sodium benzoate (tính toán, làm tròn xuống)
Rửa trôi, trừ sản phẩm răng miệng	2,5%	khoảng 2,94%
Sản phẩm răng miệng	1,7%	khoảng 2,00%
Sản phẩm lưu lại trên da	0,5%	khoảng 0,58%

Nếu công thức có cả benzoic acid và sodium benzoate, cách đọc thận trọng là cộng hai phần (sau khi quy đổi muối ra acid) rồi so với giới hạn. Các muối khác (potassium, calcium, magnesium, ammonium, MEA benzoate) và các ester như methyl, ethyl, propyl benzoate thuộc Ref 1a, chỉ có một mức chung “0.5 % (acid)” — kể cả trong sản phẩm rửa trôi. Thay sodium benzoate bằng potassium benzoate trong dầu gội vì vậy không giữ nguyên được mức dùng.

5. Kết hợp và không nên kết hợp

• Nền acid: phù hợp với công thức có pH acid như sữa tắm, dầu gội, dung dịch vệ sinh. pH thành phẩm phải được kiểm soát theo lô.
• Phối với chất bảo quản hoặc chất hỗ trợ khác (phenoxyethanol, ethylhexylglycerin…): có thể, nhưng hiệu quả của tổ hợp chỉ được xác nhận bằng thử thách hệ bảo quản trên đúng công thức.
• Với ascorbic acid (vitamin C): nên tránh. Benzene có thể hình thành do khử carboxyl oxy hoá benzoate khi có gốc hydroxyl; trong hệ lỏng mô hình, lượng benzene cao nhất ghi nhận ở hệ chiếu sáng có ascorbic acid, Cu²⁺ và riboflavin; tác giả nhận định trên thực tế tổ hợp ascorbic acid với ion kim loại chuyển tiếp là nguồn đóng góp chính vào benzene trong thực phẩm, còn chất chống oxy hoá có khả năng tạo phức kim loại hoặc khử có thể ngăn hoàn toàn quá trình này (Medeiros Vinci et al., 2011). FDA Hoa Kỳ cho biết nhiệt và ánh sáng kích thích benzene hình thành trong một số đồ uống chứa muối benzoate và ascorbic acid; các nhà sản xuất đã điều chỉnh công thức đồ uống có benzene trên 5 ppb (FDA). Benzene thuộc Phụ lục II ASEAN (Ref 47, chất cấm). Dữ liệu này đến từ thực phẩm; chưa tìm thấy nghiên cứu đo benzene hình thành từ benzoate trong mỹ phẩm. Butter-C vẫn không dùng sodium benzoate trong công thức chứa ascorbic acid (xem thêm vitamin C trong mỹ phẩm).

6. An toàn, ai cần lưu ý

Kết luận CIR. Năm 2001, Hội đồng chuyên gia CIR kết luận benzyl alcohol, benzoic acid và sodium benzoate dùng an toàn ở nồng độ tới 5%, nhưng lưu ý nhà sản xuất cân nhắc phản ứng mày đay tiếp xúc không qua miễn dịch khi bào chế sản phẩm cho trẻ sơ sinh và trẻ em; khi đó dữ liệu chưa đủ cho sản phẩm có thể hít phải (Nair, 2001). Báo cáo 2017 xem xét thêm dữ liệu mới, kể cả dữ liệu hít, và kết luận benzoic acid, các muối (trong đó có sodium benzoate) an toàn theo thực tế sử dụng và nồng độ được mô tả; kết luận này thay thế bản 2001 (Johnson et al., 2017). Về benzene, Hội đồng cho rằng lượng benzene có thể sinh ra do quang phân đủ thấp để không tạo thành nguy cơ đáng kể.

Mày đay tiếp xúc không qua miễn dịch. CIR 2001 ghi các chất trong nhóm có thể gây mày đay tiếp xúc và phản ứng tiếp xúc tức thì không qua miễn dịch, biểu hiện bằng sẩn phù, ban đỏ, ngứa; trong một nghiên cứu, 2% benzoic acid gây phản ứng, nhưng benzoic acid không gây mẫn cảm ở 2%. Hội đồng nhận định các phản ứng này chỉ khu trú ở da (Nair, 2001). Dữ liệu này chủ yếu là của benzoic acid. Với sodium benzoate, dữ liệu OECD mà CIR 2017 dẫn cho thấy chất này không gây kích ứng da trong thử nghiệm trên thỏ (Johnson et al., 2017). Người có da nhạy cảm nên thử sản phẩm trên một vùng da nhỏ trước.

Dị ứng tiếp xúc. Tại một khoa da liễu ở Anh, 3.198 bệnh nhân được thử áp sodium benzoate 5% trong petrolatum (2008–2023): 57 người (1,8%) dương tính dị ứng, 67% trong số đó có liên quan lâm sàng; phản ứng nghi ngờ hoặc kích ứng gặp nhiều gấp hơn ba lần phản ứng dị ứng, nên tác giả cho rằng chất này khó thử và khó đọc kết quả (Lawrance et al., 2025). Đây là bệnh nhân được chỉ định thử áp, không phải tỷ lệ trong cộng đồng.

Đường uống và thực phẩm — không áp sang mỹ phẩm. Một thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi, có giả dược trên trẻ 3 tuổi và 8–9 tuổi cho uống nước có sodium benzoate cùng hỗn hợp phẩm màu nhân tạo, ghi nhận tăng hành vi hiếu động; tác giả quy cho phẩm màu, sodium benzoate hoặc cả hai, không tách riêng được (McCann et al., 2007). Đây là phơi nhiễm qua đường ăn uống; kết quả không chuyển sang việc bôi mỹ phẩm.

Phụ nữ mang thai, cho con bú: chưa đủ dữ liệu cho việc dùng mỹ phẩm chứa sodium benzoate trong các nguồn đã đọc, nên hỏi bác sĩ. Người từng có phản ứng với sodium benzoate hoặc benzoic acid nên đọc kỹ bảng thành phần.

7. Góc nhìn cho chủ thương hiệu

• Pháp quy ASEAN: sodium benzoate chỉ có ở Phụ lục VI (Ref 1), không có mục ở Phụ lục II hay III bản 06/2026. Giới hạn tính theo acid, cần quy đổi như bảng ở mục 4.
• Thiết kế công thức: chọn pH trước, chất bảo quản sau. Sodium benzoate hợp với sản phẩm rửa trôi có pH acid; với kem, serum pH gần trung tính, cần hệ khác hoặc lý do rõ ràng.
• “Không chất bảo quản”: sodium benzoate là chất thuộc Phụ lục VI, nên sản phẩm có chất này không ghi “không chất bảo quản”. Nhãn “không paraben” chỉ đúng theo nghĩa đen khi công thức không có paraben, và không nên được trình bày như bằng chứng an toàn hơn; mọi tuyên bố dạng “không…” nên được pháp chế rà soát.
• Hồ sơ: COA nguyên liệu; báo cáo thử thách hệ bảo quản trên đúng công thức và bao bì; theo dõi pH trong nghiên cứu độ ổn định vì pH tăng dần có thể làm giảm hiệu lực.
• Công bố đúng mức: sodium benzoate là thành phần giúp bảo quản sản phẩm, không công bố công dụng trên da.

Butter-C sử dụng sodium benzoate trong gia công các sản phẩm rửa trôi có pH acid như sữa tắm, với nồng độ quy đổi theo Phụ lục VI ASEAN và hệ bảo quản được xác nhận bằng thử thách vi sinh.

Câu hỏi thường gặp

Sodium benzoate có độc không?

Hội đồng CIR kết luận benzoic acid và các muối, gồm sodium benzoate, an toàn theo thực tế sử dụng và nồng độ trong mỹ phẩm. Một số người có thể bị mày đay tiếp xúc hoặc dị ứng; dị ứng được ghi nhận ở 1,8% bệnh nhân được thử áp trong một nghiên cứu tại Anh.

0,5% sodium benzoate trong kem dưỡng có vượt giới hạn ASEAN không?

Không. 0,5% sodium benzoate tương ứng khoảng 0,42% benzoic acid, dưới mức 0,5% tính theo acid cho sản phẩm lưu lại. Mức tương đương tối đa là khoảng 0,58% sodium benzoate (phép tính), nếu công thức không có benzoic acid khác.

Vì sao sodium benzoate kém hiệu quả trong kem pH trung tính?

Dạng có tác dụng ức chế vi sinh vật chủ yếu là benzoic acid không phân ly. Với pKa 4,204, ở pH 6,5 chỉ còn khoảng 0,5% ở dạng này theo tính toán, so với khoảng 62% ở pH 4,0.

Sodium benzoate với vitamin C có tạo benzene không?

Trong đồ uống và hệ mô hình thực phẩm thì có thể, nhất là khi có ion kim loại, nhiệt và ánh sáng. Chưa tìm thấy nghiên cứu đo hiện tượng này trên mỹ phẩm, nhưng cách làm thận trọng là không phối hai chất trong cùng công thức.

Sodium benzoate có gây tăng động ở trẻ không?

Dữ liệu này đến từ đồ uống: trẻ uống nước có sodium benzoate cùng phẩm màu nhân tạo tăng hành vi hiếu động, không tách được vai trò riêng của sodium benzoate. Kết quả đường uống không áp sang mỹ phẩm bôi da.

Tài liệu tham khảo

1. Johnson W et al. Safety Assessment of Benzyl Alcohol, Benzoic Acid and its Salts, and Benzyl Benzoate. Int J Toxicol. 2017. PMID 29243541
2. Nair B. Final report on the safety assessment of Benzyl Alcohol, Benzoic Acid, and Sodium Benzoate. Int J Toxicol. 2001. PMID 11766131
3. Lawrance NJ et al. Sodium Benzoate as an Emerging but Problematic Allergen: Retrospective Analysis of Patch Test Results in 3198 Cases Underlines the Need for an Improved Test Preparation, as Even Dubious Reactions May Be Clinically Relevant. Contact Dermatitis. 2025. PMID 40342057
4. Salmond CV et al. The effect of food preservatives on pH homeostasis in Escherichia coli. J Gen Microbiol. 1984. PMID 6396375
5. Medeiros Vinci R et al. Factors influencing benzene formation from the decarboxylation of benzoate in liquid model systems. J Agric Food Chem. 2011. PMID 22053776
6. U.S. FDA. Questions and Answers on the Occurrence of Benzene in Soft Drinks and Other Beverages. https://www.fda.gov/food/environmental-contaminants-food/questions-and-answers-occurrence-benzene-soft-drinks-and-other-beverages
7. McCann D et al. Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blinded, placebo-controlled trial. Lancet. 2007. PMID 17825405
8. NCBI PubChem. Sodium benzoate (CID 517055); đối chiếu Benzoic acid (CID 243). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/517055 · CID 243