ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN KHÁNH DUY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
CHẤT NHŨ HÓA SORBITAN ESTER
TRONG SẢN PHẨM MỸ PHẨM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2023


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan
Chữ ký:
1. Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Vũ Hà
Chữ ký:
2. Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Hồ Phương
Chữ ký:
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 09 tháng 01 năm 2023.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch: PGS.TS. Bạch Long Giang
2. Phản biện 1: TS. Lê Vũ Hà
3. Phản biện 2: TS. Hồ Phương
4. Ủy viên: TS. Hà Cẩm Anh

5. Uỷ viên, thư ký: TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS. Bạch Long Giang

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Phan Khánh Duy

MSHV: 2070472

Ngày, tháng, năm sinh: 23/09/1997

Nơi sinh: Bà Rịa – Vũng Tàu

Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học

Mã số : 8520301


I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHẤT NHŨ HÓA SORBITAN
ESTER TRONG SẢN PHẨM MỸ PHẨM.
Tên tiếng anh: Investigating and applicating sorbitan ester emulsifier in cosmetic
products.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Khảo sát sản phẩm kem mỹ phẩm trên thị trường và lựa chọn thông số mục tiêu.
Khảo sát ảnh hưởng của các thành phần chính đến đặc tính cảm quan của sản phẩm,
từ đó xây dựng cơng thức nền sản phẩm.
Đánh giá đặc tính cấu trúc, đặc tính cảm quan của sản phẩm sử dụng chất nhũ hóa
mới theo điều kiện lưu trữ và so sánh với các chất nhũ hóa thơng thường.
Phát triển sản phẩm thơng qua đánh giá khả năng bảo vệ dẫn xuất vitamin C.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 05/09/2022

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ

: 18/12/2022

V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

: PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan

Tp. HCM, ngày . . . . tháng . . . năm 2022
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan


PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


i

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến tất cả quý thầy cô công tác tại khoa
Kỹ thuật Hóa học đã tận tình giảng dạy và trang bị những kiến thức chuyên môn, kinh
nghiệm rất bổ ích trong suốt thời gian tơi học tập tại trường Đại học Bách Khoa –
ĐHQG TPHCM.
Hơn thế nữa, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan
đã tận tình giúp đỡ, hỗ trợ, định hướng và hướng dẫn tơi trong q trình thực hiện
luận văn thạc sĩ.
Ngồi ra, tơi muốn gửi lời cảm ơn đến bạn Bảo Trân, Bích Vy và Minh Thư đã
hỗ trợ tơi trong q trình thực hiện luận văn tại phịng thí nghiệm 209B2. Tơi cũng
xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bạn Hồng Oanh, Chí Phúc, chị Gia Bảo và chị Ngọc
Hạnh cùng các anh chị đồng nghiệp và cơng ty Cổ phần Hóa chất Đại Dương Xanh
đã hỗ trợ, tạo điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành tốt luận văn này.
Cuối cùng con xin cảm ơn gia đình đã ln bên cạnh động viên, ủng hộ những
lựa chọn của con và là chỗ dựa vững chắc cho con thực hiện những mục tiêu của
mình.
Phan Khánh Duy


ii

TÓM TẮT

Đề tài nhằm xây dựng và phát triển sản phẩm mỹ phẩm chăm sóc da dạng nhũ
tương (kem và kem gel) sử dụng chất nhũ hóa sorbitan ester có tên thương mại Arlacel
2121. Trong luận văn, một số sản phẩm kem mỹ phẩm trên thị trường (kem, kem gel
và lotion) được lựa chọn khảo sát để đưa ra thông số mục tiêu phù hợp cho sản phẩm.
Sản phẩm thị trường có giá trị pH khoảng 5-6 phù hợp với da mặt, khả năng dàn trải
và đặc tính cấu trúc cũng như cảm quan ở các dòng sản phẩm khác nhau cho sự khác
biệt lớn. Sản phẩm dạng kem cho kết cấu đặc nhất, khả năng dàn trải thấp nhất và
điểm cảm quan thấp nhất trong 3 dòng sản phẩm được khảo sát. Dòng sản phẩm kem
gel và lotion cho đặc tính cấu trúc, cảm quan và khả năng dàn trải gần tương tự nhau.
Luận văn đã xây dựng công thức sản phẩm với chất nhũ hóa Arlacel 2121 theo thông
số định hướng từ khảo sát sản phẩm thị trường. Kết quả nghiên cứu cho thấy sản
phẩm sử dụng chất nhũ hóa Arlacel 2121 cho kết cấu lỏng, mềm và ngoại quan bóng
mượt hơn sản phẩm đối chứng sử dụng chất nhũ hóa thơng thường. Tính ổn định hệ
nhũ tương của chất nhũ hóa Arlacel 2121 tốt hơn, và phần nào đánh giá hiệu quả hạn
chế biến đổi màu của dẫn suất vitamin C so với hệ chất nhũ hóa steareth-2/steareth20.


iii

ABSTRACT
The thesis aimed to develop emulsion skin care cosmetic products (cream and
gel cream) using sorbitan ester emulsifiers under the trade name Arlacel 2121. In this
thesis, a number of cosmetic cream products on the market, such as creams, gelcreams, and lotions, were selected and surveyed to determine the appropriate target
parameters for the research product. Products on the market have a pH value of about
5 to 6, which is suitable for facial skin. There is a difference in spreadability and
sensory properties among the variety of emulsion cosmetic products. The cream ones
had the thickest texture, the lowest spreadability, and the lowest sensory score among
the three product lines surveyed. The gel cream and lotion lines had similar texture,
feel, and spreadability properties. The thesis built product formulas with Arlacel 2121
emulsifier according to targeted parameters from the market product survey.

Research results showed that the products using Arlacel 2121 emulsifier had a softer
texture and a more shiny appearance than the control products using conventional
emulsifiers. Arlacel 2121 outperformed steareth-2/steareth-20 emulsifier mixtures in
terms of emulsion stability and effectiveness in limiting the color change of vitamin
C derivatives.


iv

LỜI CAM ĐOAN
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự
hướng dẫn của PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan thực hiện tại phòng thí nghiệm của cơng
ty Đại Dương Xanh và phịng thí nghiệm 209B2 trường Đại học Bách Khoa, ĐHQGHCM. Các số liệu, đánh giá và những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận
văn này hồn tồn trung thực.
Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 12 năm 2022
Phan Khánh Duy


v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
TÓM TẮT ......................................................................................................... ii
ABSTRACT ..................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................. iv
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 2
1.1. Cấu trúc và chức năng của da ................................................................. 2

1.1.1. Cấu trúc da ...................................................................................... 2
1.1.2. Chức năng sinh lý của da ................................................................ 4
1.1.3. Các vấn đề liên quan đến da ............................................................ 5
1.2. Cơ chế giữ ẩm da .................................................................................... 6
1.2.1. Chất làm ẩm .................................................................................... 6
1.2.2. Chất làm mềm ................................................................................. 6
1.3. Sản phẩm kem dưỡng da ........................................................................ 7
1.3.1. Tổng quan ........................................................................................ 7
1.3.2. Thành phần ...................................................................................... 8
1.3.3. Phân loại ........................................................................................ 11
1.3.4. Vai trò của sản phẩm kem, lotion .................................................. 12
1.4. Dẫn truyền qua da ................................................................................ 12
1.5. Một số hệ chất nhũ hóa ........................................................................ 15
1.6. Chất nhũ hóa sorbitan ester .................................................................. 20
1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước .......................................... 23
1.7.1. Các nghiên cứu nước ngoài ........................................................... 23


vi

1.7.2. Các nghiên cứu trong nước ........................................................... 26
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ...................................................................... 28
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ......................................................... 28
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................... 28
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................... 28
2.2. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ, thiết bị ........................................... 29
2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất .................................................................... 29
2.2.2. Dụng cụ, thiết bị ............................................................................ 30
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 30
2.3.1. Đánh giá đặc tính sản phẩm .......................................................... 30

2.3.2. Đánh giá đặc tính cảm quan .......................................................... 34
2.3.3. Đánh giá hiệu quả bảo vệ dẫn xuất vitamin C............................... 37
2.4. Nội dung thực nghiệm .......................................................................... 39
2.4.1. Khảo sát sản phẩm thị trường ........................................................ 39
2.4.2. Xây dựng công thức nền kem với chất nhũ hóa Arlacel 2121 ...... 39
2.4.3. Xây dựng cơng thức nền kem đối chứng với chất nhũ hóa ........... 42
2.4.4. Đánh giá đặc tính sản phẩm .......................................................... 42
2.4.5. Đánh giá hiệu quả sản phẩm ......................................................... 42
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..................................................... 43
3.1. Đánh giá sản phẩm thị trường và lựa chọn thông số mục tiêu ............. 43
3.1.1. Đánh giá sản phẩm thị trường ....................................................... 43
3.1.2. Lựa chọn thông số mục tiêu .......................................................... 48
3.2. Xây dựng công thức với Arlacel 2121 ................................................. 50
3.2.1. Ảnh hưởng của phụ gia lưu biến ................................................... 53


vii

3.2.2. Ảnh hưởng của thành phần dạng sáp ............................................ 55
3.2.3. Ảnh hưởng của các chất làm mềm ................................................ 56
3.2.4. Ảnh hưởng của chất nhũ hóa Arlacel 2121 ................................... 58
3.2.5. Cơng thức sản phẩm Arlacel 2121 đề xuất.................................... 60
3.2.6. Xây dựng công thức sản phẩm đối chứng ..................................... 61
3.3. Đánh giá tính chất sản phẩm ................................................................ 62
3.3.1. Đặc tính cảm quan – khả năng dàn trải ......................................... 63
3.3.2. Đặc tính cấu trúc ........................................................................... 66
3.3.3. Tính ổn định .................................................................................. 73
3.4. Phát triển công thức sản phẩm Arlacel 2121 ........................................ 79
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN ............................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 88

PHỤ LỤC ........................................................................................................ 91


viii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc của da........................................................................................... 2
Hình 1.2: Cấu trúc lớp thượng bì da .......................................................................... 3
Hình 1.3: Cấu trúc lớp bì............................................................................................ 3
Hình 1.4: Cấu trúc lớp hạ bì ....................................................................................... 4
Hình 1.5: Các con đường thẩm thấu hoạt chất qua da ............................................. 13
Hình 1.6: Cấu trúc hóa học của lecithin ................................................................... 20
Hình 1.7: Ngoại quan của chất nhũ hóa Arlacel 2121 ............................................. 21
Hình 1.8: Cấu trúc Sorbitan Stearate ....................................................................... 22
Hình 1.9: Cấu trúc Sucrose Cocoate ........................................................................ 22
Hình 1.10: Mơ hình cấu trúc oleosomes (a) và hydrosomes (b) .............................. 23
Hình 2.1: Máy đo pH BP3001 Trans Instrument ..................................................... 31
Hình 2.2: Cấu tạo thiết bị đo cấu trúc (a) và đường cong cấu trúc (b) .................... 32
Hình 2.3: Mơ tả đo khả năng dàn trải ...................................................................... 34
Hình 2.4: Thao tác đánh giá cảm quan..................................................................... 36
Hình 2.5: Khơng gian màu CIELCh ........................................................................ 38
Hình 2.6: Quy trình thực hiện mẫu .......................................................................... 41
Hình 3.1: Điểm cảm quan trung bình các mẫu sản phẩm thị trường ....................... 44
Hình 3.2: Giá trị pH và khả năng dàn trải của các mẫu sản phẩm thị trường .......... 45
Hình 3.3: Đường cong cấu trúc của các mẫu sản phẩm thị trường .......................... 46
Hình 3.4: Đặc tính cấu trúc của các mẫu sản phẩm thị trường ................................ 47
Hình 3.5: Ảnh hưởng của thành phần đến điểm cảm quan trung bình khi xây dựng
cơng thức với Arlacel 2121 ...................................................................................... 53
Hình 3.6: Ảnh hưởng của phụ gia lưu biến đến điểm cảm quan khi xây dựng cơng
thức với Arlacel 2121............................................................................................... 54

Hình 3.7: : Ảnh hưởng của thành phần sáp đến điểm cảm quan khi xây dựng cơng
thức với Arlacel 2121............................................................................................... 56
Hình 3.8: : Ảnh hưởng của chất làm mềm đến điểm cảm quan khi xây dựng công thức
với Arlacel 2121 ....................................................................................................... 57


ix

Hình 3.9: : Ảnh hưởng của chất nhũ hóa đến cảm quan khi xây dựng công thức với
Arlacel 2121 ............................................................................................................. 59
Hình 3.10: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến điểm cảm quan trung bình............ 63
Hình 3.11: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến khả năng dàn trải .......................... 65
Hình 3.12: Mẫu kem gel 1 đối chứng dàn trải trên lam kính ................................... 65
Hình 3.13: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến đường cong cấu trúc ..................... 66
Hình 3.14: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến độ cứng......................................... 67
Hình 3.15: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến độ dính ......................................... 68
Hình 3.16: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến độ đặc ........................................... 70
Hình 3.17: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến độ cố kết ....................................... 71
Hình 3.18: Giá trị pH sản phẩm sử dụng Arlacel theo thời gian lưu trữ ở 45 ℃ và 5
℃ .............................................................................................................................. 75
Hình 3.19: Khả năng dàn trải sản phẩm sử dụng Arlacel theo thời gian lưu trữ ở 45
℃ và 5 ℃ .................................................................................................................. 76
Hình 3.20: Độ cứng và độ dính sản phẩm sử dụng Arlacel theo thời gian lưu trữ ở 45
℃ và 5 ℃ .................................................................................................................. 77
Hình 3.21: Độ đặc và độ cố kết sản phẩm sử dụng Arlacel theo thời gian lưu trữ ở 45
℃ và 5 ℃ .................................................................................................................. 77
Hình 3.22: Ảnh hưởng điều kiện tồn trữ đến ngoại quan các mẫu sản phẩm sử dụng
Arlacel và VitC ........................................................................................................ 81
Hình 3.23: Ảnh hưởng điều kiện tồn trữ đến giá trị màu sắc các mẫu sản phẩm sử
dụng Arlacel và VitC ............................................................................................... 83



x

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Một số hệ chất nhũ hóa của Croda .......................................................... 16
Bảng 1.2: Một số sản phẩm kem được giới thiệu có cấu trúc tinh thể lỏng............. 17
Bảng 2.1: Các nguyên liệu sử dụng ......................................................................... 29
Bảng 2.2: Dụng cụ và thiết bị sử dụng ..................................................................... 30
Bảng 2.3: Tiêu chí đánh giá cảm quan của sản phẩm .............................................. 34
Bảng 2.4: Xây dựng nền toner cơ bản đánh giá vitamin C ...................................... 38
Bảng 2.5: Công thức nền kem Arlacel 2121 tham khảo .......................................... 40
Bảng 3.1: Tóm tắt các thơng số đặc tính mẫu sản phẩm thị trường ......................... 49
Bảng 3.2: Một số thành phần cơ bản của sản phẩm mỹ phẩm dạng nhũ ................. 49
Bảng 3.3: Ma trận khảo sát xây dựng công thức sản phẩm với Arlacel 2121 ......... 52
Bảng 3.4: Công thức đề xuất cho sản phẩm sử dụng Arlacel 2121 ......................... 60
Bảng 3.5: Tính tốn giá trị HLBr cần thiết cho pha dầu của công thức mỹ phẩm đề
xuất ........................................................................................................................... 61
Bảng 3.6: Thành phần nhũ hóa các mẫu sản phẩm đối chứng ................................. 62
Bảng 3.7: Chú thích các mẫu sản phẩm sử dụng Arlacel và đối chứng ................... 62
Bảng 3.8: So sánh các thông số cấu trúc mẫu kem gel 2 ......................................... 71
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của hệ nhũ sử dụng đến độ ổn định ngoại quan sản phẩm khi
lưu nhiệt 45 ℃ .......................................................................................................... 74
Bảng 3.10: Chú thích các mẫu sản phẩm sử dụng Arlacel và VitC ......................... 80


xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt


Ý nghĩa

Transepidermal Water Loss (TEWL)

Mất nước biểu bì

W/O

Nhũ tương nước trong dầu

O/W

Nhũ tương dầu trong nước

Small-angle X-ray scattering (SAXS)

Tán xạ tia X góc nhỏ

Polarized Light Microscope (PLM)

Kính hiển vi ánh sáng phân cực

Differential scanning calorimetry (DSC)

Phân tích nhiệt quét vi sai

Hydrophilic – Lipophilic Balance (HLB)

Cân bằng dầu – nước


Rpm (revolutions per minute)

Vòng/phút


1

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, việc sử dụng những sản phẩm mỹ phẩm nhằm mục đích cải thiện vẻ
bề ngồi khơng còn xa lạ với người tiêu dùng. Đặc biệt là đối với những sản phẩm
dành cho chăm sóc da mặt luôn được ưu tiên hàng đầu trong việc cải thiện sức khỏe
của làn da. Giữ cho lớp sừng ngậm nước càng tốt là điều rất quan trọng để có làn da
khỏe mạnh. Các sản phẩm kem dưỡng ẩm và sử dụng các hoạt chất để cải thiện tình
trạng da hiện đang được người tiêu dùng quan tâm sử dụng.
Phần lớn các sản phẩm mỹ phẩm là dạng nhũ tương. Tuy nhiên, nhũ tương tinh
thể lỏng là một loại nhũ tương mới khác với hệ nhũ tương truyền thống. Đó là sự sắp
xếp có trật tự của các phân tử dầu và chất hoạt động bề mặt được hình thành tại mặt
phân cách dầu-nước, và sự sắp xếp trật tự này giúp cho nhũ tương có cấu trúc tinh thể
lỏng đem lại ứng dụng tốt hơn so với các hệ thống nhũ tương thông thường về độ ổn
định sản phẩm, kiểm sốt phóng thích hoạt chất và giữ ẩm cũng như cảm quan khi sử
dụng sản phẩm.
Các tính chất độc đáo và các ứng dụng của chất lỏng nhũ tinh thể đã thu hút
nhiều nhà nghiên cứu trong dược phẩm và mỹ phẩm để làm rộng rãi nghiên cứu về
nhũ tương có cấu trúc đặc biệt, bao gồm quy trình tạo hệ nhũ và các đặc tính. Nhiều
nhà cung cấp nguyên liệu hiện nay đưa ra nhiều loại chất nhũ hóa, ví dụ: chất hoạt
động bề mặt nonionic như alkyl glycoside, polyglycerol este, phosphate, ... để tạo hệ
nhũ tương với cấu trúc tinh thể lỏng.
Nghiên cứu này sẽ khảo sát đặc tính của chất nhũ hóa sorbitan ester dưới tên

thương mại SP Arlacel 2121 MBAL-FL-(MV) đến việc tạo hệ nhũ tương về đặc tính
hệ nhũ, cảm quan khi sử dụng, tính ổn định của sản phẩm và khảo sát khả năng bảo
vệ hoạt chất so với các chất nhũ hóa thơng thường khác.


2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Cấu trúc và chức năng của da
1.1.1. Cấu trúc da
Da là cơ quan lớn nhất trong cơ thể, chiếm khoảng 12% trọng lượng cơ thể và
có diện tích lên đến 2 m2. Độ dày của da thay đổi theo từng vùng cơ thể, khoảng 2
mm ở lòng bàn tay, bàn chân và chỉ khoảng 0.5 mm trên mí mắt.

Hình 1.1: Cấu trúc của da [1]
Da bao gồm ba lớp chính: lớp thượng bì (bên ngồi), lớp bì (bên dưới) và lớp
mơ mỡ dưới da. Các lớp của da khác nhau về cấu trúc, sinh lý và chức năng. Da cũng
chứa các bộ phận cơ bản giống các cơ quan khác như hệ mạch và sợi thần kinh.


3

Hình 1.2: Cấu trúc lớp thượng bì da [2]
Thượng bì (epidermis) cấu thành nên bề mặt ngoài của da. Độ dày của nó thay
đổi từ 75 – 150 µm, ngoại trừ vùng lòng bàn chân và bàn tay khoảng 0.4 – 0.6 mm.
Lớp thượng bì được chia thành năm phân lớp nhỏ hơn: lớp đáy (stratum basale), lớp
tế bào gai (stratum spinosum), lớp hạt (stratum granulosum), lớp bóng (stratum
lucidum), lớp sừng (stratum corneum). Lớp đáy là lớp sinh sản có vai trị đổi mới
thượng bì. Tế bào sừng ở lớp đáy tăng sinh, trải qua quá trình phân chia khi di chuyển
lên phía bề mặt và được sừng hóa ở giai đoạn cuối sau đó bong ra. Q trình này

thường mất khoảng 28 ngày [3], [4].

Hình 1.3: Cấu trúc lớp bì [5]


4

Lớp bì nằm bên dưới lớp thượng bì, ngăn cách nhau bằng màng đáy. Lớp bì là
mơ liên kết dạng sợi dày đặc tạo thành lớp nền linh hoạt và chắc chắn cho lớp thượng
bì. Độ dày của lớp hạ bì có thể thay đổi từ 1 đến 5 mm. Lớp bì bao gồm các tế bào,
chất nền và mạng lưới sợi. Thành phần dạng sợi dạng sợi chính là collagen, chiếm
khoảng 77% trọng lượng khô của da. Mạng dạng sợi này đem lại các đặc tính cơ học
cho da, collagen cung cấp độ bền kéo và các sợi đàn hồi phục hồi hình dạng sau khi
biến dạng bởi các lực cơ học. Lớp bì được chia thành hai phân lớp nhỏ hơn: lớp đáy
(reticular layer) và lớp lưới (papillare layer) [3, 5].

Hình 1.4: Cấu trúc lớp hạ bì [6]
Lớp mơ mỡ dưới da hay hạ bì (hypodermis) là lớp da ở phía trong cùng có tổ
chức mỡ, có sợi đàn hồi. Chúng là nơi tạo ra năng lượng của cơ thể và hoạt động như
tấm đệm cách nhiệt cho cơ thể [7].
Ngồi ra phần phụ của da là lơng, các tuyến mồ hôi, tuyến bã.
1.1.2. Chức năng sinh lý của da
Da có vào trị là lớp ngăn cách, đóng vai trị bảo vệ cơ thể với mơi trường bên
ngồi. Có tác dụng che chở và bảo vệ cơ thể trước tác động mơi trường bên ngồi (ơ


5

nhiễm khói bụi, vi khuẩn, …), giúp cơ thể bài tiết mồ hôi và chất nhờn, ổn định thân
nhiệt và không bị mất nước.

1.1.3. Các vấn đề liên quan đến da
Da là bộ phận bao bọc bên ngoài cơ thể, là nơi trực tiếp tiếp xúc với các tác
động từ mơi trường như khói bụi, ánh nắng mặt trời, vi sinh vật, các tác nhân lý hóa
khác. Chính vì vậy, da rất dễ tổn thương và bị các hiện tượng như khơ da, nám, tàn
nhang, lão hóa, …
Mụn là một bệnh có tỉ lệ mắc cao trong da liễu thường gặp trong lứa tuổi thanh
thiếu niên. Tuy nhiên, vẫn có thể mắc bệnh trong giai đoạn từ 30 – 50 tuổi. Mụn trứng
cá là bệnh của đơn vị năng lông tuyến bã với bốn cơ chế chính phối hợp như sau: tăng
sinh chất bã trong tuyến bã, thay đổi tiến trình sừng hóa ở cổ nang lơng, sự hiện diện
và hoạt tính của vi khuẩn P. acnes và phản ứng viêm [1], [8].
Lão hóa da do hai yếu tố nội sinh và ngoại sinh. Lão hóa nội sinh là hậu quả
của biến đổi sinh lý không thể tránh khỏi do tác động của thời gian, tốc độ lão hóa do
yếu tố di truyền quyết định. Lão hóa ngoại sinh là những biến đổi do những yếu tố
bên ngoài như tiếp xúc lâu với ánh nắng, hút thuốc, lối sống, …[1]
Nám da là rối loạn sắc tố da mắc phải, biểu hiện bởi những dát, mảng sắc tố
phân bố ở mặt cổ. Nhiều nghiên cứu nhận thấy nám da có yếu tố di truyền, nguyên
nhân chủ yếu gây nám là do tiếp xúc ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, nám da xảy ra cùng
với sự thay đổi nội tiết tố, bệnh lý khác và uống thuốc gây nhạy cảm ánh sáng, stress,
… [1]
Khơ da là tình trạng da đặc trưng bởi thiếu nước trong lớp biểu bì của da. Mặc
dù da khơ có xu hướng ảnh hưởng đến mọi lứa tuổi, nhưng những người cao tuổi
thường dễ bị khô da hơn. Da người cao tuổi có xu hướng giảm lượng dầu hơn so với
người trẻ tuổi. Da khô xuất hiện nhiều ở các khu vực như cánh tay, bàn tay và đặc
biệt là bàn chân. Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như độ ẩm và nhiệt độ, có ảnh
hưởng nhiều nhất đến lượng nước trong da. Thường xuyên rửa tay cũng làm mất nước


6

và làm khơ da. Da khơ cũng có thể là tác dụng phụ của một số loại thuốc cũng như

biến chứng của một số bệnh về da [8]. Các triệu chứng thông thường của da đều bị
ảnh hưởng phần lớn từ vấn đề da khơ. Do đó, việc dưỡng ẩm – cấp ẩm cho da là cần
thiết.
1.2. Cơ chế giữ ẩm da
1.2.1. Chất làm ẩm
Chất làm ẩm (humectant) là chất có thành phần tương thích hay giống với các
thành phần trong chất giữ ẩm tự nhiên. Chất giữ ẩm có khả năng hút nước, hút ẩm từ
khơng khí đến khi cân bằng. Chất giữ ẩm được thêm vào các sản phẩm mỹ phẩm, đặc
biệt là mỹ phẩm dầu trong nước, để tránh các kem bị khô khi tiếp xúc không khí. Tuy
nhiên, tính chất của lớp màng hút ẩm với chất gây ẩm tồn tại trên bề mặt da khi sử
dụng sản phẩm có thể là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng lên kết cấu và tình trạng
của da [9]. Một số chất làm ẩm thường sử dụng trong mỹ phẩm như:
Chất làm ẩm cơ kim phổ biến nhất là natri lactat, có tính hút ẩm cao hơn
glycerin. Nó có thể được sử dụng trong kem dưỡng da vì nó khơng độc, khơng gây
viêm da. Chất làm ẩm hữu cơ được sử dụng rộng rãi nhất, các chất làm ẩm hữu cơ là
các rượu đa chức (polyol), các ester và ete của chúng. Các hợp chất thường được sử
dụng nhất cho mục đích hút ẩm trong sản phẩm mỹ phẩm như glycerol, sorbitol,
ethylene glycol, propylene glycol.
1.2.2. Chất làm mềm
Chất làm mềm (emollient) hoạt động bằng cách tạo một lớp màng phim mỏng
trên bề mặt da, từ đó có tác dụng ngăn cản sự mất nước. Do đó, khi sử dụng chất làm
mềm trong công thức mỹ phẩm sẽ cảm nhận được da mềm mại và mượt. Chất làm
mềm phổ biến hiện nay ở dạng ester, dầu, silicon như dầu khoáng, lanolin, glyceryl
stearate, dimethicone, …


7

1.3. Sản phẩm kem dưỡng da
1.3.1. Tổng quan

Gần đây đã có một sự thay đổi trong cách suy nghĩ của người tiêu dùng hướng
tới mong muốn có được các sản phẩm toàn diện, đặc biệt là liên quan đến chăm sóc
da. Kem dưỡng ẩm có lẽ là sản phẩm được kê đơn nhiều nhất trong chăm sóc da liễu
và cũng là sản phẩm được chú ý nhất. Tỷ lệ mắc các bệnh da liễu liên quan đến khô
da do lối sống đơ thị hóa ngày càng tăng, sự ơ nhiễm, tuổi già ngày càng tăng. Phần
lớn người tiêu dùng sử dụng và thay đổi nhiều loại kem dưỡng ẩm trong suốt cuộc
đời của họ. Thuật ngữ “kem dưỡng ẩm” là một thuật ngữ mang tính quảng cáo, ít có
ý nghĩa khoa học. Người tiêu dùng thường hiểu chúng có thể làm tăng hàm lượng
nước của da trong khi các bác sĩ da liễu nhìn nhận dưới góc nhìn khoa học đơn thuần
là các chất dầu thông thường [10].
Thông thường, kem dưỡng ẩm được cho là có thể ức chế sự mất nước qua biểu
bì (TEWL) nhờ vào tác dụng của chất làm mềm. Lớp sừng (stratum corneum) là một
lớp chết hoạt động như một lớp màng theo mơ hình được đề xuất dạng xếp gạch
(bricks and mortar). Sự mất đi các lipid gian bào, ví dụ như các ceramide, cholesterol
và các axit béo cấu thành các lớp kép, làm hỏng sự hình thành hàng rào nước, do đó
dẫn đến khơ da [11]. Da khô được nhận thấy khi độ ẩm <10%, và mất tính liên tục
của lớp sừng.
Nhũ tương thường được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm, đặc biệt là trong các sản
phẩm kem, lotion. Khi nhắc đến nhũ tương trong mỹ phẩm, ngồi những hệ lỏng –
lỏng thơng thường người ta còn nhắc đến hệ phức. Tuy nhiên, điểm chung của các hệ
đó đều chứa một pha ưa nước (hydrophilic) và một pha kỵ nước (hydrophobic). Khi
pha ưa nước được phân tán vào pha kỵ nước thì ta có hệ W/O và ngược lại ta được
hệ O/W.


8

1.3.2. Thành phần
1.3.2.1. Dầu – mỡ - sáp
Dầu thường được biết đến là các chất lỏng hữu cơ có trong tự nhiên như các loại

dầu thực vật (dầu dừa, dầu olive, dầu cọ, …), những loại dầu này đã được dùng làm
nguyên liệu cho mỹ phẩm từ rất lâu. Ngoài ra, người ta cũng tìm thấy các hợp chất
có tính chất tương tự trong tự nhiên hoặc tổng hợp như các dầu hydrocacbon, dầu
silicone. Đặc trưng của chúng là tính chất kỵ nước và tính khơng tan trong nước [9].
Một số loại sáp được sử dụng làm các chất nhũ hóa, chất trợ nhũ hóa. Một số tính
chất của dầu – mỡ thường cần để sử dụng trong mỹ phẩm là lan tỏa dễ dàng trên da
và để lại một lớp màng kỵ nước trên da, có tính chất làm mềm, chúng ngăn sự khơ da
bằng cách duy trì hàm lượng nước của da, tạo cho da sự mềm mại. Trong mỹ phẩm
có thể kể đến một số loại dầu – mỡ như dầu khoáng, squalan, isohexadecane, PPG15 stearyl ether, …
Sáp là chất rắn ở nhiệt độ thường, tan trong dầu, không tan trong nước và tạo
màng chống nước. Sáp dùng trong mỹ phẩm thường cần tạo lớp màng chống thấm
nước nhờ mạch carbon dài kỵ nước, có khả năng tan trong dầu làm tăng nhiệt độ nóng
chảy của lớp màng dầu trên da, làm tăng khả năng làm mềm da của dầu. Trong nhiều
trường hợp, sáp được dùng để cải thiện độ mịn và cấu trúc của kem, tạo độ bóng cho
các sản phẩm như son mơi. Một số loại sáp thường dùng trong mỹ phẩm như sáp
paraffin, acid béo (stearic acid, lauric acid, …), cồn béo (cetyl alcohol, stearyl
alcohol, …), sáp ong, sáp carnauba, lanolin, …
1.3.2.2. Chất nhũ hóa
Để có thể phân tán pha ưa nước và pha kỵ nước vào nhau, và có thể giữ nhũ
tương ổn định cần có chất hoạt động bề mặt nhằm làm giảm sức căng bề mặt giữa hai
pha hay trong trường hợp của các sản phẩm kem, lotion thì chất hoạt động bề mặt cịn
được gọi là chất nhũ hóa [9]. Chất nhũ hóa nói riêng hay chất hoạt động bề mặt nói
chung có một điểm chung về cấu trúc: phân tử có hai phần, một phần kỵ nước và một
phần ưa nước. Chất nhũ hóa có thể được phân loại theo nhiều cách, nhưng phân loại
theo tính chất ion là hợp lý nhất và được chia thành bốn loại:


9

Chất nhũ hóa anionic là chất nhũ hóa mà phân tử của nó trong nước có ion hoạt

động bề mặt tích điện âm. Ví dụ như natri oleate, dicetyl phosphate, ceteth-10
phosphate, …
Chất nhũ hóa cationic là chất nhũ hóa mà phân tử của nó trong nước có ion hoạt
động bề mặt tích điện dương. Ví dụ như behentrimonium methosulfate,
behentrimonium chloride, …
Chất nhũ hóa khơng ion có phần ưa nước cấu tạo từ vơ số nhóm phân cực như
nhóm hydroxyl hay chuỗi ethylene oxide. Ví dụ như sorbitan laurate, sorbitan
sesquioleate, polysorbate 20, steareth-21, PEG-80 sorbitan laurate, …
Chất nhũ hóa lưỡng tính có khả năng tạo các ion hoạt động bề mặt tích điện
dương lẫn âm, thường ít được ứng dụng trong các sản phẩm kem, lotion.
1.3.2.3. Chất giữ ẩm
Như trình bày ở mục 1.2.1, một số loại chất giữ ẩm thường được sử dụng phổ
biến trong mỹ phẩm hiện nay như glycerin, hyaluronic acid, sorbitol, propylene
glycol, …
1.3.2.4. Chất bảo quản
Chất bảo quản được sử dụng nhằm hai mục đích chính là ngăn ngừa hư hỏng
sản phẩm và bảo vệ người tiêu dùng. Nước là dung mơi sạch, an tồn, rẻ tiền và
thường dùng nhất trong các sản phẩm mỹ phẩm. Tuy nhiên, vi sinh vật lại có thể bị
lây nhiễm vào nguồn nước và sinh trưởng. Do đó, bảo quản là thành phần hạn chế sự
sinh sôi phát triển của vi sinh vật trong sản phẩm mỹ phẩm. Ngoài ra, cần xem xét
khả năng gây ảnh hưởng đến người sử dụng [9].
1.3.2.5. Chất chống oxy hóa
Hiện tượng oxy hóa trong các sản phẩm mỹ phẩm thường dẫn đến sự thối hóa
và có thể làm hư hỏng sản phẩm. Nguyên tắc chung của một chất chống oxy hóa là
ức chế sự tạo thành các gốc tự do hoặc đưa vào sản phẩm các chất phản ứng với các
gốc tự do khi chúng được tạo thành. Ví dụ các chất chống oxy hóa thường dùng như


10


ethylene diamine tetra acetic, acid ascorbic, butylated hydroxyl anisole, α-tocopherol,
butylated hydroxytoluene, … [9]
1.3.2.6. Chất màu
Chất màu dùng trong mỹ phẩm có chức năng cải thiện cảm quan cho sản phẩm
nhằm che đi màu nền và tạo sự thu hút cho sản phẩm [9]. Ngoài ra, một số sản phẩm
chuyên biệt dùng chất màu nhằm mục đích tăng hiệu quả của sản phẩm, ví dụ như
các sản phẩm trang điểm BB kem, CC kem, … sử dụng chất màu để che phủ bề mặt
da, giúp da đồng đều màu. Theo quy định sử dụng màu của Mỹ thì chất màu trong
mỹ phẩm được chia làm ba loại với từng nhóm ứng dụng khác nhau:
-

F, D and C: màu dùng trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

-

D and C: màu dùng trong dược và mỹ phẩm

-

Ext D and C: các màu khác dùng trong dược và mỹ phẩm

1.3.2.7. Hoạt chất
Các thành phần cơ bản của một sản phẩm kem, lotion bao gồm dầu – mỡ – sáp,
chất nhũ hóa, chất giữ ẩm, chất bảo quản, chất chống oxy hóa và chất màu. Những
nhóm chất trên phối hợp với nhau theo tỉ lệ nhất định tùy thuộc vào người điều phối
công thức để cho ra một nền sản phẩm kem, lotion cơ bản có chức năng giữ ẩm, cấp
ẩm, làm mềm giúp cho da mềm mại. Tuy nhiên, hiện nay theo xu hướng làm đẹp
người tiêu dùng đòi hỏi nhiều hơn việc chỉ làm mềm, dưỡng ẩm da thông thường.
Các xu hướng hiện nay có thể kể đến như trẻ hóa da, tăng sinh collagen, tẩy tế bào
chết hóa học, điều trị mụn, làm trắng da, sáng da hoặc dưỡng ẩm kết hợp chống nắng,

... Những nhà điều chế cần cải thiện nền sản phẩm kem dưỡng ẩm thông thường đáp
ứng được những nhu cầu trên bằng cách kết hợp với các thành phần có hoạt tính như
mong đợi. Một số hoạt chất có thể kể đến như:
-

Tẩy tế bào chết: salicylic acid (BHAs), glycolic acid (AHAs), …

-

Trẻ hóa da: retinol, peptides, …

-

Điều trị mụn: isopropyl methylphenol, tretinoin, benzyl peroxide, …


11

-

Làm trắng da: ascorbic acid, niacinamide, Chiết xuất rễ cam thảo
(Glycyrrhiza glabra), …

-

Làm dịu da: panthenol, chiết xuất thực vật (rau má, tảo biển, …), …

Việc kết hợp các hoạt chất vào nền sản phẩm kem dưỡng ẩm cần xem xét tới sự
tương hợp của hoạt chất với nền sản phẩm. Ngoài ra, cần chú ý tới hàm lượng cho
phép sử dụng của các hoạt chất này theo quy định.

1.3.3. Phân loại
Trên thị trường có rất nhiều các sản phẩm kem, lotion dưỡng da khác nhau. Với
mỗi tiêu chí đề ra thì sẽ có nhiều cách phân loại khác nhau.
Phân loại theo thành phần pha có hai loại chính là nhũ tương nước trong dầu
(W/O) và nhũ tương dạng dầu trong nước (O/W). Ngồi ra, cịn có các loại nhũ đa
lớp, nhũ kép (W/O/W, O/W/O, …). Nhũ tương O/W thường cho cảm giác nhẹ trên
da, dưỡng ẩm vừa phải. Ngược lại nhũ tương W/O cho cảm giác nặng hơi bết dính
trên da đặc trưng của các chất kỵ nước ở pha liên tục, nhưng đem lại hiệu quả dưỡng
ẩm làm mềm cho da tốt.
Phân loại theo thời điểm sử dụng có hai loại chính là dùng cho ban ngày và ban
đêm. Những sản phẩm dùng cho ban ngày thường chứa các hoạt chất chống nắng (vô
cơ hoặc hữu cơ) và các hoạt chất bền với ánh sáng. Sản phẩm dành cho ban đêm lại
thường bao gồm nhiều thành phần dưỡng, hoạt chất nhạy cảm với ánh sáng.
Phân loại theo công dụng thì có thể chia thành sản phẩm dưỡng ẩm thông thường
và sản phẩm điều trị. Các sản phẩm điều trị thường được bổ sung các hoạt chất điều
trị các bệnh ngoài da như chàm, vảy nến, …
Phân loại theo kết cấu sản phẩm thì có thể kể chia thành 3 loại là dạng kem đặc,
dạng lotion và dạng kem gel (gel-cream). Cả 3 dạng sản phẩm này đều có những đặc
trưng giống nhau về thành phần trong sản phẩm như pha nước, pha dầu và chất nhũ
hóa cũng như các hoạt chất khác. Về mặt kết cấu có sự khác biệt lớn ở các dạng sản
phẩm. Dạng kem có kết cấu rất đặc, dạng kem gel và lotion có kết cấu lỏng mềm hơn