Trang chủ » KHOA HỌC BÀO CHẾ » Penetration enhancers – các chất tăng cường khả năng thẩm thấu vào da của hoạt chất

Penetration enhancers – các chất tăng cường khả năng thẩm thấu vào da của hoạt chất

1. Penetration enhancers là gì?

Penetration enhancers là các chất có tác dụng làm tăng cường khả năng thẩm thấu của hoạt chất vào da (gọi tắt là chất tăng thấm).

Tại sao phải sử dụng các chất có tác dụng tăng thấm này vào công thức dược phẩm hoặc mỹ phẩm? Lý do là bởi một số hoạt chất trong sản phẩm muốn thể hiện được tác dụng thì phải thấm được vào da đến vị trí mong muốn, trong khi tự bản thân các phân tử hoạt chất đó thường không thể tự đi đến vị trí hoạt động được. Nó thường cần đến sự hỗ trợ của các chất tăng thấm.

Việc sử dụng các chất tăng thấm gì, phối hợp như thế nào tùy thuộc vào vị trí mà nhà phát triển công thức sản phẩm hướng đến. Với một số hoạt chất thể hiện tác dụng trên tế bào sừng, nhà phát triển chỉ cần thiết kế công thức tăng thấm vừa phải. Nhưng nếu hoạt chất phải đi vào máu để thể hiện tác dụng, công thức tăng thấm sẽ phải được thiết kế để dẫn hoạt chất đi sâu hơn.

2. Phân loại các penetration enhancers

Cách phân loại các chất tăng thấm phổ biến nhất hiện nay là phân loại theo cấu trúc hóa học. Theo đó, chúng ta có các phân loại sau.

Alcol

Các phân tử này có gốc alcol (-OH) đặc trưng. Có hai nhóm alcol thường được sử dụng làm chất tăng thấm là alcol chuỗi ngắn và alcol chuỗi dài. Đại diện cho các alcol chuỗi ngắn là ethanol và isopropyl alcol. Đại diện cho các alcol chuỗi dài là decanol, hexanol, lauryl alcol, myristyl alcol, octanol, octyl dodecanol và oleyl alcol.

Amide

Đại diện cho nhóm này là một amide vòng có tên gọi là azone.

Ester

Đây là nhóm chất tăng thấm lớn được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm cũng như dược phẩm dùng ngoài. Chúng có thể được phân loại nhỏ hơn như sau:

– Alkyl ester: Ethyl acetate.

– Benzoic acid ester: Octyl salicylate, padimate O.

– Ester của acid béo: Ethyl oleate, glyceryl monooleate, glyceryl monocaprate, glyceryl tricaprylate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, propylene glycol monolaurate và propylene glycol monocaprylate.

Ether alcol

Đại diện cho nhóm này là diethylene glycol monoethyl ether (Transcutol).

Acid béo

Đại diện cho nhóm này là lauric acid, linoleic acid, linolenic acid, myristic acid, oleic acid, palmitic acid, stearic acid và isostearic acid.

Glycol

Đại diện cho nhóm này là các alcol đa chức bao gồm dipropylene glycol, propylene glycol, 1,2-butylene glycol và 1,3-butylene glycol.

Pyrrolidone

Hai chất thuộc nhóm này là N-methyl-2-pyrrolidone và 2-pyrrolidone.

Sulfoxide

Hai chất thuộc nhóm này là decylmethyl sulfoxide và dimethyl sulfoxide (DMSO).

Chất diện hoạt (chất hoạt động bề mặt)

Đây là nhóm chất tăng thấm lớn nhất, đa dạng về chủng loại và được ứng dụng trong hầu như mọi công thức sản phẩm dùng trên da cần tăng thấm. Ngoài tăng thấm, chúng còn làm tăng độ tan của nhiều hoạt chất khó tan, cũng như tham gia vào hình thành nên cấu trúc hóa lý của sản phẩm (với hỗn dịch, nhũ tương). Chúng bao gồm ba phân loại nhỏ:

– Chất diện hoạt anion: Chất phổ biến nhất là natri lauryl sulfate (SDS).

– Chất diện hoạt cation: Bao gồm các muối amoni bậc 4 như alkyl dimethylbenzyl ammonium halide, alkyl trimethyl ammonium halide và alkyl pyridinium halide.

– Chất diện hoạt không ion hóa: Các đại diện là brij 36T và tween 80.

Terpene

Bao gồm các monoterpene như eugenol, d-limonene, menthol, menthone và các sesquiterpene như farnesol và neridol.

3. Cơ chế làm tăng tính thấm của các penetration enhancers

Cơ chế giúp tăng tính thấm của hoạt chất của các chất tăng thấm rất đa dạng. Cụ thể có thể kể đến:

– Alcol: Các alcol có khả năng hòa tan lớp màng lipid trên bề mặt da, tạo điều kiện cho hoạt chất dễ thấm sâu hơn. Ngoài ra, một số chất cũng dễ tan trong các alcol hơn so với dung môi nước thông thường, khi tan tạo thành dạng dung dịch, kích thước tiểu phân hoạt chất trở nên rất nhỏ và dễ dàng khuếch tán qua các lớp của da hơn.

– Amide (azone): Azone làm giảm sự ngăn cản khuếch tán của da. Nó có thể tương tác trực tiếp với lipid da và tạo ra môi trường lỏng hơn (ít nhớt hơn), tạo điều kiện thuận lợi cho sự thấm sâu của hoạt chất.

– Ester: Cơ chế của các ester tác dụng trên da chưa được làm rõ ràng, có thể chúng ảnh hưởng lên lớp lipid bề mặt da, làm giảm độ nhớt của lớp này. Một cơ chế khác của chúng tương tự như các alcol, đó là làm tăng độ tan của một số hoạt chất khó tan.

– Glycol: Cơ chế tác dụng của chúng tương tự như các alcol ở trên.

– Glycol ether: Cơ chế tác dụng tương tự như các alcol.

– Acid béo: Các chất này được cho là làm rối loạn lớp lipid da, làm chúng trở nên bớt nhớt hơn. Thêm vào đó, đặc tính thân dầu của chúng làm cho nước ở da được giữ lại mà không thoát ra, làm mềm lớp sừng (hydrate hóa), giúp hoạt chất dễ thấm qua hơn.

– Pyrrolidone: Các chất này làm tăng khả năng hòa tan của nhiều chất kém tan, từ đó làm tăng tính thấm của chúng.

– Sulfoxide: Các sulfoxide hòa tan không chọn lọc nhiều chất, từ đó làm tăng khả năng thẩm thấu của hoạt chất. Ngoài ra, chúng còn ảnh hưởng lên lớp sừng và lipid da, tương tác với chuỗi alkyl lipid.

– Chất diện hoạt: Các chất này có khả năng làm tăng độ tan của nhiều chất thông qua hình thành micell, làm giảm sức căng bề mặt, hòa tan lớp lipid bề mặt da và thay đổi cấu trúc lipid màng tế bào, tất cả các điều này giúp cho hoạt chất dễ thấm hơn.

– Các terpene: Các terpene như menthol trong tinh dầu bạc hà làm thay đổi cấu trúc lớp sừng ở nhiều mức độ khác nhau, làm tăng tính linh động của nó và tạo điều kiện thuận lợi cho sự thẩm thấu hoạt chất. Cụ thể, chúng có khả năng tạo liên kết hydro mạnh và cạnh tranh các vị trí liên kết hydro lipid-lipid, do đó làm suy yếu tính ổn định của mạng lưới liên kết hydro liên kết các lipid da. Ngoài ra, một số phân tử có ái lực mạnh với cholesterol (điển hình là menthol), làm tăng tính linh động của màng lipid.

4. Các dạng bào chế giúp tăng sự thâm nhập của hoạt chất dưới dạng bôi

Một số dạng bào chế giúp tăng sự thâm nhập của hoạt chất dưới dạng bôi bao gồm:

– Nhũ tương: Thường gặp nhất là dạng kem (cream), lotion và mỡ (ointment), kem và lotion là các nhũ tương dầu/nước, trong khi mỡ thường là nhũ tương nước/dầu (nhưng đôi khi mỡ chỉ chứa pha dầu mà không chứa pha nước, khi đó nó là dung dịch dầu). Trong ba loại này thì độ nhớt của mỡ là cao nhất, sau đó đến kem và cuối cùng là lotion. Độ nhớt càng cao thì khả năng lưu giữ trên da càng lâu. Thời gian lưu giữ trên da càng lâu thì hoạt chất càng có khả năng thấm vào da nhiều hơn so với dạng bào chế khác có cùng nồng độ. Dạng lotion thường được ưu tiên ứng dụng trong các sản phẩm rửa, làm sạch, hoặc áp dụng cho các hoạt chất thấm nhanh. Mỡ và kem được dùng trong các sản phẩm cần lưu giữ trên da lâu, chẳng hạn như chứa các hoạt chất thấm lâu. Kem được ưu tiên sử dụng trong mỹ phẩm hơn mỡ bởi nó ít gây bít tắc da hơn và dễ rửa sạch hơn.

– Dung dịch: Thường sử dụng dạng dung dịch gel để tăng khả năng lưu giữ trên da, tạo điều kiện cho hoạt chất thấm vào da (nếu cần). Do chứa tỷ lệ nước lớn nên chúng làm hydrate hóa lớp sừng mạnh, khiến các tế bào sừng trương nở và hoạt chất dễ thấm sâu hơn. Dạng mỡ là dung dịch dầu thường chứa pha dầu kết hợp với chất nhũ hóa thân dầu (ví dụ: lanolin). Khi bôi lên da, chất nhũ hóa sẽ hút nước và tạo thành nhũ tương nước/dầu.

– Hệ trị liệu qua da: Thường không áp dụng cho mỹ phẩm mà chỉ áp dụng với thuốc cần điều trị với nồng độ ổn định trong thời gian dài. 

Tài liệu tham khảo

Lane ME. Skin penetration enhancers. Int J Pharm. 2013 Apr 15;447(1-2):12-21. doi: 10.1016/j.ijpharm.2013.02.040.

 

Sản phẩm mới

295,000
390,000

Da lão hóa – Nếp nhăn

Retinol 1% Enhancer

399,000
285,000
240,000

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *