Chung quy thì ai đang đọc bài này chắc cũng phải rất sợ vấn đề tăng sắc tố. Nguyên nhân của vấn đề này thường được cho là melanin sẽ được sản xuất sau khi gặp phải các phản ứng viêm, bao gồm mụn trứng cá, viêm da tiếp xúc, hoặc sau các chấn thương hay tiếp xúc với tia UV thường xuyên.
Cũng không cần phải lo khi trên thị trường hiện nay đã có rất nhiều các hoạt chất/công thức làm sáng da khác nhau, ồn ào nhất trong thời gian vừa qua có thể nói là các sản phẩm chứa Tranexamic acid. Ấy vậy, không phải công thức Tranexamic acid nào cũng có thể hoạt động tốt ở trên da.
Nói thẳng ra, ở góc độ là 1 người làm hóa bào chế, thì Cô Phong cũng rất là bias cho các công thức/thành phần có áp dụng sự cải tiến đối với thành phần Tranexamic acid. Tại sao lại như vậy?
1. Lịch sử sử dụng Tranexamic acid
Để biết vì sao mình bias với Tranexamic acid được áp dụng công nghệ, thì mời mọi người cùng tìm qua lịch sử của nó.
Tranexamic acid (TA) ban đầu được phát triển và sử dụng trong y học với mục đích kiểm soát chảy máu. Cụ thể, nó được phát hiện vào thập niên 1960 bởi hai nhà khoa học Nhật Bản là Shosuke và Utako Okamoto, và được sử dụng như một chất chống tiêu fibrin (antifibrinolytic) để điều trị các tình trạng chảy máu như rong kinh, xuất huyết sau phẫu thuật hoặc chấn thương.
Vào thời điểm đó, Tranexamic acid chủ yếu được sử dụng qua đường tiêm hoặc uống để điều trị xuất huyết. Trong quá trình sử dụng lâu dài ở những bệnh nhân mắc các bệnh liên quan đến tiêu fibrin, các bác sĩ nhận thấy một hiện tượng thú vị: da của bệnh nhân trở nên sáng màu hơn và giảm sắc tố.
Cơ mà có lẽ vì hiệu quả sáng da của Tranexamic acid được phát hiện vào thời điểm đó, nên sau này chúng dần bẽn lẽn chui vào trong mỹ phẩm theo đường bôi thoa. Nhưng thực tế thì Tranexamic acid ở đường bôi thoa thì chúng không dễ thâm nhập vào da như thế!
2. Vấn đề khi sử dụng Tranexamic acid ở đường bôi thoa
Ở góc nhìn hóa học của Cô Phong, Cô sẽ mổ xẻ cấu tạo thành phần này để chứng minh với mọi người rằng Tranexamic acid vì sao lại kém thâm nhập trên da?!
2.1. Cấu trúc hóa học của Tranexamic Acid
Cấu trúc của Tranexamic acid là một thành phần với cấu trúc chứa nhóm amine (\( -NH_2 \)) và nhóm carboxylic (-COOH).
Trong các môi trường pH khác nhau, 1 trong 2 hoặc cả 2 nhóm đều bị ion hóa:
- Với pH < 4.5, đầu amine sẽ nhận proton, trở thành nhóm \( -NH_3^+ \).
- Với pH trong khoảng 4.5-10, đầu amine sẽ nhận proton, trở thành \( -NH_3^+ \), và đầu carboxylic acid sẽ xuất \( -H^+\), trở thành \( -COO^-\).
- Với pH >10, đầu carboxylic acid sẽ xuất \( -H^+\), trở thành \( -COO^-\).
Đặc biệt là trong công thức mỹ phẩm, độ pH đa phần sẽ nằm trong khoảng 4-7, tức là nó sẽ thuộc trường hợp số 2. Điều này khiến cho Tranexamic acid luôn tồn tại dưới dạng zwitterion (vừa mang điện tích dương vừa mang điện tích âm) trong một khoảng pH rộng.
2.2. Về cấu trúc da
Tiếp tục bàn về cấu trúc da.
Tầng sừng trên da được cấu tạo từ phần gạch & vữa. Đa phần hoạt chất sẽ thâm nhập vào sâu trong da theo phần vữa. Và cấu tạo phần vữa sẽ là các lớp dầu nước xen kẽ nhau.
Đặc biệt là lớp dầu, đây là lớp ngăn chặn sự thâm nhập của các phân tử mang điện tích. Cũng vì lẽ đó, cho dù là Tranexamic acid có kích thước nhỏ (<500 Dalton), nhưng chính vì trạng thái tích điện của nó sẽ làm giảm khả năng khuếch tán qua màng lipid.
Ấy là chưa kể đến chuyện, tế bào hắc tố lại nằm khá sâu trong phần thượng bì, cụ thể là lớp đáy (basal layer). Vậy nên, để Tranexamic acid phát huy hiệu quả trong việc ức chế quá trình sản xuất hắc tố, nó cần thâm nhập đến lớp đáy của thượng bì, nơi các tế bào hắc tố trú ngụ.
Điều này cũng đã được Tiến sĩ Hóa học Lab Muffin giải thích rất rõ trong 1 bài viết: Does tranexamic acid work? Response to The Beauty Brains. Trong bài viết đó, Cô Lab Muffin đã phân tích rất kỹ về nguyên lý dược động học của Tranexamic acid, để chứng minh là thành phần này có khả năng thẩm thấu rất kém vào trong da khi sử dụng ở trong mỹ phẩm. Biết là có thể bị tranh cãi, nhưng sự thật là thế…
Vậy chẳng lẽ, chẳng có phương pháp gì để giải quyết cho vấn đề này chăng?
3. Giải pháp để Tranexamic acid có thể hoạt động tốt hơn trong mỹ phẩm
Có 2 cách để giải quyết vấn đề kém thâm nhập cho Tranexamic acid.
3.1. Tạo dẫn xuất cho Tranexamic acid
Theo cách này, Tranexamic acid sẽ được biến đổi 1 trong 2 đầu của phân tử này. Thường thì người ta sẽ chọn biến đổi đầu amine (\( -NH_2 \)) nhằm dễ bào chế hơn, bởi vì nếu chừa lại nhóm (\( -NH_2 \)) trong phân tử Tranexamic acid, chúng sẽ dễ bị tích điện ở mức pH < 4.5. Vậy nên, khi khóa nhóm \( -NH_2 \) thì các nhà bào chế sẽ dễ kết hợp nó trong khoảng pH khá rộng (miễn pH không lớn hơn 10).
Điển hình cho câu chuyện này là loại nguyên liệu Tranexamoyl Dipeptide-23. Đây là 1 loại dẫn xuất của Tranexamic acid, phân tử này được thiết kế bằng cách gắn Dipeptide (Proline-Serine) vào đầu amino (\( -NH_2 \)) của Tranexamic acid.
Giả dụ như gắn peptide vào đầu carboxylic acid (-COOH), tức là chừa lại đầu amino (\( -NH_2 \)), công thức cần phải có độ pH kiềm để nhóm chức này không bị tích điện. Tuy nhiên, sẽ không ai bào chế mỹ phẩm có độ pH kiềm, vì nó có hại cho da.
Thật ra thì Tranexamoyl Dipeptide-23 cũng được các bên cung cấp nguyên liệu chứng minh rằng phân tử này có khả năng thẩm thấu tốt hơn so với Tranexamic acid. Ngoài ra, hoạt tính của nó thậm chí còn tốt so hơn Arbutin và Ascorbyl Glucoside - các hoạt chất làm sáng da nổi tiếng.
3.2. Áp dụng công nghệ bọc
Phong cũng có khá nhiều nội dung để nói về công nghệ bọc rồi, bài viết cũng có (bọc tinh dầu, bọc hương liệu), video cũng có (phân tích công nghệ bọc Retinol). Vậy nên keooo nào mà là fan cứng ngắc của Cô Phong thì chắc cũng đã xem qua.
Chung quy thì Cô Phong rất bias cho việc bọc hoạt chất lại, chỉ có điều:
- Đẩy giá thành nguyên liệu lên khá cao, vì công sức làm ra khá cực.
- Cần phải quan tâm đến câu chuyện là bọc như vậy thì hoạt chất có tới đúng vị trí được hay không?
Cũng không ít báo cáo nghiên cứu khoa học về chuyện khoác thêm chiếc áo liposome cho Tranexamic acid để tăng cường thẩm thấu vào trong lớp sừng. Tuy nhiên, có 1 báo cáo mà Cô Phong đọc và cảm thấy khá là thuyết phục.
Nguyên văn thì nó là như vầy: Có thể nói, Liposome chứa Tranexamic acid (TA-LP) có khả năng là một công thức hiệu quả để đưa TA vào da theo đường bôi thoa. Tuy nhiên, Tranexamic acid bọc liposome lại không đáp ứng được như kỳ vọng vì chúng thẩm thấu mất kiểm soát và thiếu khả năng nhắm mục tiêu.
Nguồn: Targeting delivery and minimizing epidermal diffusion of tranexamic acid by hyaluronic acid-coated liposome nanogels for topical hyperpigmentation treatment
Cụ thể hơn, mục tiêu ở đây mà các tác giả muốn nhắm đến là tế bào hắc tố tại lớp đáy của thượng bì. Bởi vì họ nhận thấy rằng, việc bọc liposome cho Tranexamic acid mà thiếu đi “tín hiệu dẫn” cho phong bì đó, chúng sẽ khuếch tán trong phần biểu bì nhiều hơn, giảm sự bám dính đến tế bào hắc tố để hoạt động hiệu quả.
Do đó, các tác giả sẽ kết hợp thêm Hyaluronic acid vào cùng với vỏ bọc TA-LP đấy. Sở dĩ họ dùng Hyaluronic acid là vì 3 lý do sau:
*Giải thích sâu hơn 1 chút để hiểu “miền vá kỵ nước” trong phân tử HA là gì?
Mọi người thường nghe rằng HA là 1 phân tử ưa nước nhờ các nhóm chức -OH (hydroxyl), -CO-NH- (amide), -COOH (carboxylic acid). Nhưng thực tế, khi xét toàn bộ cả phân tử thì HA không hoàn toàn ưa nước. 1 số đoạn trong cấu trúc của nó có tính kỵ nước nhẹ, chúng là các nhóm chức kém phân cực như chuỗi vòng 6 trong phân tử, đây được gọi là "miền vá kỵ nước".
Các miền vá này có thể tương tác với các lipid kỵ nước trong lớp sừng, từ đó phá vỡ cấu trúc chặt chẽ của lớp lipid, giúp tăng khả năng thẩm thấu. Bằng cách này, HA không chỉ hoạt động như một chất giữ ẩm mà còn là chất tăng cường sự thẩm thấu của các hoạt chất qua da.
Điều này hạn chế khả năng khuếch tán của TA-LP, tức là hạn chế cho phức hợp này chạy lung tung. Do đó, kiểu bào chế TA-LP kèm với HA như là 1 cách để phân phối cho phức hợp được nhắm trúng đích tế bào hắc tố.
Ở góc nhìn của Cô Phong, cách bào chế từ việc kết hợp TA-LP cùng với Hyaluronic acid lại khá thuyết phục về mặt lý thuyết. Không chỉ giải quyết được bài toán Tranexamic acid khó thâm nhập qua lớp sừng, mà còn thúc đẩy cho vỏ bọc liposome Tranexamic acid được gắn trúng đích tế bào.
Về mặt thực nghiệm lâm sàng, thì các tác giả trong bài nghiên cứu đó cũng đã cho thấy các kết quả rất tích cực khi thử nghiệm trên tế bào u hắc tố ở người (tế bào A375), cũng như là ức chế quá trình sản xuất melanin khi chiếu xạ UVB lên chuột lang.
4. CÔ PHONG NHẮN NHỦ CUỐI GIỜ
Chung quy, việc sử dụng Tranexamic acid dạng nguyên bản đang là 1 thách thức lớn khi sử dụng trong mỹ phẩm. Mong rằng, các công thức chứa Tranexamic acid trên thị trường này sẽ có sự đột phá táo bạo hơn về mặt tư duy bào chế.
Nếu thấy hay, mọi người có thể đọc những bài viết khác của Cô Phong tại đây.
Nguồn tham khảo
- https://txacentral.lshtm.ac.uk/history/
- Liu, Y., Han, Y., Zhu, T., Wu, X., Yu, W., Zhu, J., ... & Zhao, T. (2021). Targeting delivery and minimizing epidermal diffusion of tranexamic acid by hyaluronic acid-coated liposome nanogels for topical hyperpigmentation treatment. Drug delivery, 28(1), 2100-2107.
_______________
Thông tin liên hệ
_______________
Bài viết thuộc quyền sở hữu của Cô Phong Hóa Cọc và group Đồng Điệu. Đề nghị không sao chép dưới mọi hình thức khi chưa có sự đồng ý của tác giả.
Bài viết độc lập, không được tài trợ bởi bất cứ nhãn hàng nào.
Discussion