Nguyên liệu mỹ phẩm

24/10/2026 10 phút đọc

Natri citrat (Sodium Citrate): hệ đệm pH, tạo phức và an toàn

Natri citrat có mặt trong sữa tắm, dầu gội, toner, khăn ướt và kem đánh răng, thường ở cuối bảng thành phần. Vai trò chính của nó là cặp đệm với acid citric để giữ pH; khả năng tạo phức ion kim loại có thật nhưng yếu hơn EDTA nhiều, và dữ liệu an toàn riêng còn mỏng, chủ yếu suy rộng từ cả nhóm citrate.

Natri citrat (INCI: Sodium Citrate; trinatri citrat) là muối natri của acid citric, dùng trong mỹ phẩm chủ yếu làm chất đệm pH cùng acid citric; nó cũng tạo phức với ion kim loại nhưng ở mức nhẹ hơn EDTA nhiều. Hội đồng chuyên gia CIR (2014) kết luận nhóm acid citric và muối citrate an toàn theo thực tế sử dụng; tại ASEAN, natri citrat không có mục riêng trong các phụ lục.

1. Natri citrat là gì?

Theo PubChem (CID 6224), natri citrat khan có công thức C₆H₅Na₃O₇, khối lượng phân tử 258,07 g/mol, CAS 68-04-2; dạng dihydrate (CID 71474) nặng 294,10 g/mol, CAS 6132-04-3. Báo cáo CIR ghi dạng dihydrate là tinh thể, hạt hoặc bột trắng, không mùi; natri citrat tan trong nước khoảng 425 g/L ở 25 °C. Muối được tạo bằng cách trung hoà acid citric với sodium hydroxide hoặc sodium carbonate; acid citric công nghiệp chủ yếu sản xuất bằng lên men (xem bài acid citric).

CosIng (Ủy ban châu Âu) ghi chức năng đệm, tạo phức, hương; CIR ghi thêm chỉnh pH. Phiếu công thức cần ghi dạng khan hay dihydrate, vì cùng lượng cân, dạng dihydrate chứa ít citrate hơn khoảng 12% (phép tính từ hai khối lượng phân tử). Ester citrate như triethyl citrat là chất khác, không dùng để đệm pH.

2. Hệ đệm acid citric – natri citrat

Acid citric có ba hằng số pK_a: 3,128; 4,761 và 6,396 (25 °C, CIR dẫn Merck Index), nên CIR gọi nó là thành phần đệm điển hình. Các vùng ±1 đơn vị quanh ba pK_a nối liền từ khoảng pH 2,1 đến 7,4 (phép tính).

Số liệu đo CIR dẫn (dữ liệu chưa công bố của một nhà cung cấp): dung dịch có phần trăm bằng nhau acid citric và natri citrat có pH 4,15 khi mỗi chất 0,25% và 3,54 khi mỗi chất 15%.

Bảng dưới là suy luận hoá học của Butter-C từ ba pK_a (cân bằng lý tưởng, bỏ qua lực ion), không phải số đo:

pH mục tiêu	Dạng citrate chiếm ưu thế (tính toán)	Tỷ lệ mol natri citrat : acid citric	Tỷ lệ khối lượng natri citrat dihydrate : acid citric khan
4,5	H₂Cit⁻ ~63%, HCit²⁻ ~34%	~44 : 56	~1,2 : 1
5,0	HCit²⁻ ~62%, H₂Cit⁻ ~36%	~55 : 45	~1,9 : 1
5,5	HCit²⁻ ~76%	~65 : 35	~2,9 : 1
6,0	HCit²⁻ ~69%, Cit³⁻ ~28%	~75 : 25	~4,5 : 1

Kiểm chéo: phép tính cho hỗn hợp bằng nhau về khối lượng ra pH khoảng 4,3, gần số đo 4,15 ở nồng độ thấp; ở nồng độ cao số đo thấp hơn nhiều, phù hợp với ảnh hưởng của lực ion (suy luận). Theo thực hành bào chế, bảng chỉ là điểm xuất phát; tỷ lệ cuối cùng chốt bằng chuẩn độ trên nền thật và theo dõi pH khi thử ổn định. Cẩm nang bào chế nội bộ lưu ý muối đệm là chất điện ly, nên tính vào tổng điện ly của công thức.

Đệm giữ pH sản phẩm, không đồng nghĩa với “cân bằng pH da”: trên chuột không lông bị bóc lớp sừng, đệm citrate pH 4 không làm thay đổi mức tăng pH da so với nước, trong khi đệm glycolate pH 4 làm giảm mức tăng này (Proksch et al., 2019; nghiên cứu trên động vật, bốn trong sáu tác giả thuộc một công ty dược).

3. Tạo phức: có, nhưng nhẹ hơn EDTA

Trong một nghiên cứu nhũ tương thực phẩm, đo bằng nhiệt lượng chuẩn độ đẳng nhiệt trong dung dịch nước pH 7,0, EDTA và citrate đều gắn ion calci theo tỷ lệ 1:1, nhưng EDTA có hằng số gắn cao hơn nhiều. Trong nhũ tương dầu/nước chứa 10 mM calci clorid, cần trên 3,5 mM EDTA hoặc trên 5 mM citrate để ngăn giọt dầu kết tụ (Keowmaneechai & McClements, 2002).

Tiêu chí	Natri citrat	Disodium EDTA
Gắn calci (mô hình thực phẩm)	1:1, hằng số gắn thấp hơn nhiều	1:1, hằng số gắn cao hơn nhiều
Với sắt và ascorbate (mô hình hoá học)	Xúc tác hiệu quả sinh gốc hydroxyl trong phản ứng Fenton do ascorbate dẫn động	Thúc đẩy các phản ứng sinh gốc hydroxyl
Vai trò kèm theo	Đệm pH	Chủ yếu tạo phức

Trong cùng mô hình hoá học, DTPA và phytate ức chế sự tái chu trình của sắt (Burkitt & Gilbert, 1990). Vì vậy natri citrat không nên được coi là chất bảo vệ ascorbic acid. Thay EDTA bằng natri citrat thường không cho cùng mức khoá calci ở cùng lượng (suy luận); công thức mới phải thử lại.

4. Sản phẩm không sulfate, cho em bé và kem đánh răng

Không sulfate: các hệ làm sạch glucoside, amino acid, amphoacetate thường được chỉnh pH bằng acid citric và giữ pH bằng natri citrat — đây là thực hành bào chế, chưa có nghiên cứu công bố riêng. Hệ không sulfate thường khó làm đặc bằng muối hơn, nên lượng citrate cần tính vào đường cong muối. “Không sulfate” chỉ là mô tả thành phần (xem phân loại chất tạo bọt).

Sản phẩm cho em bé: CIR ghi 9 công thức cho em bé có natri citrat nhưng không có số liệu nồng độ. Trên da cẳng tay bị bóc lớp sừng (40 phụ nữ khoẻ mạnh được tuyển, lau lặp lại 4 ngày), hai khăn ướt em bé có đệm acid (pH 4,62 và 3,86, đều có natri citrat) được so với khăn không đệm pH 8,23 và khăn bông nhúng nước. Chỉ một khăn có đệm cho mất nước qua da và độ đỏ không khác có ý nghĩa so với vùng không lau vào ngày 4–5; khăn có đệm còn lại vẫn cao hơn có ý nghĩa (Vongsa et al., 2026; toàn bộ tác giả là nhân viên công ty sản xuất một trong các khăn thử). Kết quả thuộc về cả công thức: có đệm citrate không tự bảo đảm dịu nhẹ.

Kem đánh răng: CIR ghi 7 công thức thuộc nhóm có thể nuốt phải (0,003–0,4%). Trên men răng bò in vitro, dung dịch acid citric đã trung hoà về pH 7 chỉ hoà tan rất ít hydroxyapatite so với acid citric ở pH tự nhiên, và tác dụng tạo phức không ảnh hưởng đáng kể trong điều kiện thử (Azadi-Schossig et al., 2016). Trong một thử nghiệm mù đôi 6 tuần, kem có 2% natri citrat dibasic (muối khác, không phải trinatri) trong poloxamer 407 không hiệu quả hơn có ý nghĩa so với kem đối chứng chứa sodium monofluorophosphate (Ong & Strahan, 1989). Butter-C không gán công dụng giảm ê buốt cho natri citrat. Zinc citrate là muối khác, có dữ liệu riêng về cao răng.

5. Nồng độ thường gặp

Số liệu đăng ký tự nguyện của FDA năm 2011 và khảo sát nồng độ tối đa của hiệp hội ngành được CIR tổng hợp — mức đã dùng, không phải mức khuyến nghị:

Nhóm	Số công thức	Nồng độ tối đa đã báo cáo
Tổng	980	0,000005–10%
Lưu trên da / rửa trôi	587 / 386	0,000005–10% / 0,0001–10%
Vùng mắt	47	0,02–2%
Tóc (không nhuộm)	206	0,000005–4%
Niêm mạc	96	0,003–1%
Em bé	9	Không có số liệu

6. An toàn: dữ liệu riêng còn mỏng

Kết luận CIR (2014): acid citric, các muối citrate vô cơ (có natri citrat) và các ester alkyl citrate “safe in the present practices of use and concentration”. CIR nói rõ có khoảng trống dữ liệu và đã dựa vào sự tương đồng về cấu trúc, tính chất, chức năng, nồng độ để mở rộng dữ liệu sẵn có cho cả nhóm. Vì natri citrat là phụ gia thực phẩm, CIR tập trung vào phơi nhiễm qua da. Dữ liệu riêng cho natri citrat trong báo cáo rất ít — bằng chứng hạn chế:

Da: dung dịch 10% trong nước đắp kín 20 phút trên 49 người cơ địa dị ứng và 56 người không cơ địa dị ứng không gây phản ứng tức thì (mày đay tiếp xúc không miễn dịch). Báo cáo không có thử áp lặp lại riêng cho natri citrat; căn cứ cho cả nhóm là thử áp lặp lại trên 56 người với kem chứa 4% acid citric, không kích ứng, không mẫn cảm.
Độc tính gen: thử Ames âm tính; một phép thử huyền dịch cho đáp ứng yếu theo liều ở một chủng vi khuẩn nhưng lặp lại thì âm tính.
Mắt: báo cáo không có dữ liệu kích ứng mắt riêng cho natri citrat.
Dị ứng: lượt tra PubMed (10/2026) chưa thấy báo cáo ca dị ứng tiếp xúc với natri citrat.
Phụ nữ mang thai, cho con bú: chưa đủ dữ liệu, nên hỏi bác sĩ.

7. Bối cảnh thực phẩm (E331) — chỉ để tham khảo

Natri citrat là phụ gia thực phẩm E331. Đặc tả của EU (Quy định 231/2012) cho E 331 (iii) trinatri citrat ghi hàm lượng không dưới 99% tính trên chất khan, pH dung dịch 5% từ 7,5 đến 9,0, chì không quá 2 mg/kg. Tại Mỹ, 21 CFR 184.1751 xếp natri citrat là chất GRAS, dùng trong thực phẩm không giới hạn ngoài thực hành sản xuất tốt. Đây là bối cảnh thực phẩm: an toàn khi ăn không chứng minh dung nạp trên da, mắt hay niêm mạc, và không phải căn cứ cho câu công bố mỹ phẩm.

8. Pháp quy ASEAN và góc nhìn cho chủ thương hiệu

ASEAN: tra Phụ lục II, III, VI (bản 2026-1, 22/06/2026) và Phụ lục VII (bản 2025-2) theo “citr”, CAS 68-04-2, 6132-04-3: natri citrat không có mục riêng. Các tên có “citrate” là chất khác: Phụ lục VI Ref 59 “Citric acid (and) Silver citrate” (chất bảo quản hỗn hợp có bạc), Phụ lục II Ref 1460 (muối nickel citrate) và Ref 81 (chrysoidine citrate hydrochloride).
Công bố phù hợp: “có hệ đệm giúp ổn định pH sản phẩm” khi có dữ liệu theo dõi pH.
Tránh: “cân bằng pH da”, “dịu nhẹ cho bé” khi chưa thử trên thành phẩm, “giảm ê buốt”, “thải độc kim loại”, và mượn tình trạng phụ gia thực phẩm làm bằng chứng an toàn cho da.

Butter-C dùng natri citrat cùng acid citric để giữ pH trong gia công sữa tắm, dầu gội, toner và kem đánh răng, với pH kiểm từng lô.

Câu hỏi thường gặp

Natri citrat có phải chất bảo quản không?

Không. Natri citrat không có trong Phụ lục VI (chất bảo quản); hiệu lực bảo quản phải chứng minh bằng thử thách vi sinh.

Natri citrat thay được EDTA không?

Chỉ một phần: citrate gắn calci yếu hơn EDTA nhiều, nên công thức thay thế cần được thử lại về màu, mùi, độ trong và vi sinh.

Sản phẩm cho em bé có natri citrat có an toàn không?

CIR kết luận nhóm citrate an toàn theo thực tế sử dụng, có tính cả sản phẩm em bé; độ dịu vẫn phải thử trên thành phẩm.

Phụ nữ mang thai dùng được không?

Chưa đủ dữ liệu riêng, nên hỏi bác sĩ.

Tài liệu tham khảo

Fiume MM et al. Safety Assessment of Citric Acid, Inorganic Citrate Salts, and Alkyl Citrate Esters as Used in Cosmetics. Int J Toxicol. 2014. PMID 24861367 · toàn văn CIR: https://cir-reports.cir-safety.org/view-attachment?id=2b6dd177-8e74-ec11-8943-0022482f06a6
Keowmaneechai E, McClements DJ. Influence of EDTA and citrate on physicochemical properties of whey protein-stabilized oil-in-water emulsions containing CaCl2. J Agric Food Chem. 2002. PMID 12428974
Burkitt MJ, Gilbert BC. Model studies of the iron-catalysed Haber-Weiss cycle and the ascorbate-driven Fenton reaction. Free Radic Res Commun. 1990. PMID 1963164
Proksch E et al. Influence of Buffers of Different pH and Composition on the Murine Skin Barrier, Epidermal Proliferation, Differentiation, and Inflammation. Skin Pharmacol Physiol. 2019. PMID 31533120
Vongsa R et al. Enhanced Recovery of the Barrier of Compromised Skin with pH-Buffered Emollient Baby Wipes. Sage Open Pediatr. 2026. PMID 41822808
Azadi-Schossig P et al. Chelating effect of citric acid is negligible for development of enamel erosions. Clin Oral Investig. 2016. PMID 26572529
Ong G, Strahan JD. Effect of a desensitizing dentifrice on dentinal hypersensitivity. Endod Dent Traumatol. 1989. PMID 2639785
ASEAN Cosmetic Directive, Annex II, III, VI (Release 2026-1) và Annex VII (2025-2): https://asean.org/wp-content/uploads/2026/07/Annex-VI_Release_22nd-June-2026-clean.pdf · Commission Regulation (EU) No 231/2012 (E 331): https://publications.europa.eu/resource/celex/32012R0231 · 21 CFR 184.1751: https://www.ecfr.gov/current/title-21/chapter-I/subchapter-B/part-184/subpart-B/section-184.1751 · PubChem CID 6224: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6224 · CosIng: https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/details/37816

Tại Butter-C

Danh mục sản phẩm gia công