Titanium Dioxide

Titanium Dioxide được sử dụng trong lâm sàng nhằm mục đích tạo màu trắng trong hỗn dịch bao viên và trong vỏ nang, dùng bảo vệ da trong các sản phẩm kem chống nắng… Trong bài viết này, Thuốc Gia Đình xin gửi đến bạn đọc những thông tin về Titanium Dioxide.

1 Titanium Dioxide là chất gì?

1.1 Titanium Dioxide là gì?

Titanium Dioxide là một oxit titan có công thức TiO₂. Một oxit tự nhiên có nguồn gốc từ ilmenite, rutile và anatase. Titanium Dioxide trong thực phẩm có vai trò như một màu thực phẩm.

Số CAS: 13463-67-7/ 1317-70-0/ 1317-80-2.

Tên gọi của Titanium Dioxide theo một số dược điển:

• Dược điển Anh: Titanium dioxyde.
• Dược điển Nhật: Titanium oxyde.
• Dược điển Châu Âu: Titanii dioxydum.
• Dược điển Mỹ: Titanium dioxyde.

Danh pháp IUPAC: Dioxotitanium.

Các tên gọi khác của Titanium Dioxide như: Anatase titanium dioxyde; brookite titanium dioxyde; màu chỉ số 77891; E171; Kouett; Kronos 1171; phẩm trắng số 6; rutile titanium dioxyde; titanic khan; Tioxyde; TiPure. 

Công thức cấu tạo của Titanium Dioxide:

Trọng lượng phân tử của Titanium Dioxide là 79,866 g/mol.

Khối lượng riêng (đã dồn): 0,625 – 0,830 g/cm³.

Điểm chảy: 1855°C. 

Hàm ẩm: 0,44%. 

Độ hòa tan: thực tế không tan trong acid sulfuric loãng, acid hydrocloric, acid nitric, dung mối hữu cơ và nước; tan trong acid hydrofluoric và acid sulfuric đặc nóng.

1.2 Mô tả trạng thái

Titanium Dioxide là chất bột vô định hình, màu trắng, không mùi, không vị, không hút ẩm. Tuy cỡ hạt trung bình của bột Titanium Dioxide là dưới 1 mcm nhưng do kết vón nên thương phẩm thường có đường kính hạt vào khoảng 100 mcm.

Cũng có Titanium Dioxide ở dạng kết tinh khác nhau như: rutile, anatase; brookite. Rutile ổn định hơn về nhiệt động học và hay gặp nhất. 

2 Tiêu chuẩn Titanium Dioxide theo một số dược điển

Thử nghiệm	Dược điển Nhật	Dược điển châu Âu	Dược điển Mỹ
Định tính	+	+	+
Đặc tính	+	+	–
Giảm khối lượng sau khi sấy	≤ 0,5%	–	≤ 0,5%
Giảm khối lượng sau khi nung	–	–	≤ 0,5%
Độ trong và màu của dung dịch	–	+	–
Độ acid/kiềm	–	+	–
Các chất tan trong nước	≤ 0,125%	≤ 0,5%	≤ 0,25%
Các chất tan trong acid	–	–	≤ 0,5%
Antimon	–	≤ 100 ppm	≤ 2 ppm
Arsen	≤ 10 ppm	≤ 5 ppm	≤ 1 ppm
Kim loại nặng	–	≤ 20 ppm	–
Sắt	–	≤ 200 ppm	–
Chì	≤ 60 ppm	–	≤ 1 ppm
Tạp chất hữu cơ bay hơi	–	–	+
Định lượng (Chất khan)	≥ 98,5%	98,0 – 100,5%	99,0 – 100,5%

3 Titanium Dioxide có tác dụng gì?

3.1 Những ứng dụng của Titanium Dioxide

Titanium Dioxide được dùng rộng rãi trong thuốc bôi tại chỗ, thuốc uống, thực phẩm và mỹ phẩm làm chất màu trắng. 

Do tính ngăn truyền sáng nên Titanium Dioxide được dùng làm chất tạo màu và tạo độ đục. Giải ánh sáng bị ngăn tùy thuộc kích thước hạt tiểu phân chất màu. Cỡ hạt trung bình 230nm ngăn ánh sáng tự nhiên còn cỡ 60nm ngăn tia cực tím và phản quang ánh sáng tự nhiên. 

Trong công thức thuốc, Titanium Dioxide được dùng tạo màu trắng trong hỗn dịch bao viên và trong vỏ nang. Titanium Dioxide còn có thể trộn với các phẩm màu khác. 

Titanium Dioxide trong mỹ phẩm được sử dụng phổ biến và tiêu biểu nhất là Titanium Dioxide trong kem chống nắng để ngăn chặn tia UVA và UVB.

Khi trộn với methylcellulose, Titanium Dioxide làm giảm tính chịu co giãn của màng bao nhưng lại làm tăng nhẹ sự kết dính giữa màng bao màu với bề mặt viên. 

3.2 Cơ chế tác dụng 

Ứng dụng của Titanium Dioxide trong kem chống nắng là làm giảm sự xâm nhập của tia cực tím (UV) qua lớp biểu bì bằng cách hấp thụ bức xạ UV trong một phạm vi bước sóng cụ thể. Lượng và bước sóng của bức xạ UV được hấp thụ bị ảnh hưởng bởi cấu trúc phân tử của chất chống nắng.

3.3 Dược động học

Hấp thu: Khi chuột đực và chuột cái được cho ăn chế độ ăn có chứa Titanium Dioxide (100 g/kg) trong khoảng thời gian khoảng 32 ngày, lượng titan duy trì đáng kể là 0,06 và 0,11 mg/kg trọng lượng ướt chỉ được tìm thấy trong cơ; không quan sát thấy sự lưu giữ trong gan, lá lách, thận, xương, huyết tương hoặc hồng cầu.

Phân bố: Sáu giờ sau khi Titanium Dioxide được tiêm tĩnh mạch cho chuột ở liều 250 mg/kg thể trọng, nồng độ cao nhất xuất hiện ở gan; sau 24 giờ, nồng độ cao nhất được phát hiện trong các hạch bạch huyết celiac, nơi lọc bạch huyết từ gan.

Thải trừ: Động học của quá trình loại bỏ TiO₂ trong phổi chuột sau khi lắng đọng Titanium Dioxide sau 7 giờ tiếp xúc ở nồng độ 10 và 50 mg/mcl được xác định trong khoảng thời gian lên tới 140 ngày. Thời gian bán hủy lưu giữ là 14 ngày đối với giai đoạn thanh thải đầu tiên và 88 ngày sau đó.

4 Liều dùng – Cách dùng

4.1 Liều dùng 

Theo phụ lục số 7 – Annex (Hiệp định Mỹ phẩm Asean) – Danh sách các chất lọc tia cực tím mà các sản phẩm mỹ phẩm có thể chứa, nồng độ Titanium Dioxide tối đa có thể chứa trong các công thức là 25%.

Và theo phụ lục số 3 Annex – Danh sách các chất mà sản phẩm mỹ phẩm không được chứa ngoại trừ các hạn chế và điều kiện đặt ra: Titanium Dioxide ở dạng bột chứa 1% hạt trở lên có đường kính khí động học ≤10 μm:

• Các sản phẩm đắp mặt ở dạng bột rời: Nồng độ tối đa của Titanium Dioxide là 25%.
• Sản phẩm xịt tóc: Nồng độ tối đa của Titanium Dioxide là 1,4 % cho người tiêu dùng phổ thông và 1,1% cho mục đích sử dụng chuyên nghiệp.
• Các sản phẩm khác: Không được sử dụng trong các ứng dụng có thể dẫn đến việc hít phải phổi của người dùng cuối.

4.2 Cách dùng

Nhà sản xuất sử dụng Titanium Dioxide trong các công thức sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm hay thực phẩm.

Người sử dụng khi dùng các sản phẩm chứa Titanium Dioxide cần đọc kỹ hướng dẫn sử dụng của từng sản phẩm trước khi dùng và sử dụng theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất hay chỉ định chuyên nghiệp riêng nếu có.

Không được dùng các sản phẩm Titanium Dioxide cho người có tiền sử dị ứng với hoạt chất này.

==>> Xem thêm về hoạt chất: Cycloserin: Thuốc điều trị lao kháng thuốc – Dược thư Quốc Gia 2022

5 Titanium Dioxide có hại không? Titanium Dioxide trong mỹ phẩm có hại không?

5.1 Tính an toàn

Titanium Dioxide được dùng rộng rãi trong công thức thuốc uống và dùng tại chỗ, thực phẩm; thường được coi là chất không độc và không kích ứng. 

Thử nghiệm độc tính của Titanium Dioxide trên chuột làm thay đổi cấu trúc hoặc chức năng của phế quản và khí quản. Không có đủ bằng chứng ở người về khả năng gây ung thư của Titanium Dioxide. Ung thư ở động vật thí nghiệm: Có đủ bằng chứng ở động vật thí nghiệm về khả năng gây ung thư của Titanium Dioxide. 

5.2 Thận trọng khi xử lý Titanium Dioxide

Tôn trọng những thận trọng thông thường thích hợp theo hoàn cảnh và khối lượng phải xử lý. Nên có kính, găng tay và mặt nạ chống bụi khi xử lý Titanium Dioxide.

Tại Anh, giới hạn nồng độ cho phép tiếp xúc dài hạn (8 giờ) là 10 mg/m³ cho tổng lượng bụi hít phải. 

6 Tương tác thuốc

Do tác dụng xúc tác, Titanium Dioxide có thể tác dụng với nhiều hoạt chất. 

Hoạt chất	Tương tác với Titanium Dioxide
Padeliporfin	Titanium Dioxide có thể làm tăng hoạt động nhạy cảm ánh sáng của Padeliporfin.
Porfimer sodium	Titanium Dioxide có thể làm tăng hoạt động nhạy cảm với ánh sáng của Porfimer sodium.
Tretinoin	Nguy cơ hoặc mức độ nghiêm trọng của các tác dụng phụ có thể tăng lên khi Tretinoin được kết hợp với Titanium Dioxide.
Verteporfin	Titanium Dioxide có thể làm tăng hoạt động cảm quang của Verteporfin.

==>> Mời quý bạn đọc xem thêm: Capsaicin: Thuốc giảm đau dùng ngoài – Dược thư Quốc Gia Việt Nam 2022

7 Thận trọng

Người có tiền sử dị ứng với Titanium Dioxide không dùng các sản phẩm chứa Titanium Dioxide.

Trước khi sử dụng, luôn đọc kỹ hướng dẫn sử dụng và kiểm tra hạn dùng, thể chất của các sản phẩm chứa Titanium Dioxide.

Kiểm tra dị ứng trước khi sử dụng: nên thử trên một vùng da nhỏ trước khi sử dụng mỹ phẩm chứa Titanium Dioxide cho vùng da lớn hơn.

Độ ổn định và bảo quản:

• Titanium Dioxide rất ổn định với nhiệt độ cao do cầu nối mạnh của ion titan hoá trị 4 và ion oxy hóa trị 2. Titanium Dioxide có thể mất đi một lượng vô cùng nhỏ oxy do tương tác với radian năng lượng. Lượng oxy này có thể dễ dàng phối thuộc trở lại như một phần của phản ứng quang hóa nghịch đảo, đặc biệt nếu không có sẵn chất oxy hóa. Lượng oxy mất đi này là quan trọng do làm thay đổi nhiều đến tính chất quang học và điện học của phẩm màu. 
• Titanium Dioxide phải bảo quản trong thùng kín, tránh ánh sáng chiếu trực tiếp, tránh nơi có độ ẩm cao, để ở nơi khô và mát.

8 Các câu hỏi thường gặp

8.1 Phụ nữ có thai và cho con bú có dùng được Titanium Dioxide không?

Titanium Dioxide được sử dụng phổ biến trong mỹ phẩm và được coi là an toàn nếu hoạt chất này được sử dụng trong tỷ lệ cho phép trong công thức của các sản phẩm. Phụ nữ có thai và cho con bú vẫn có thể sử dụng mỹ phẩm chứa hoạt chất này, tuy nhiên, cần sử dụng đúng cách, tránh lạm dụng có thể gây hại cho cơ thể và thai nhi.

Phụ nữ có thai và cho con bú vẫn nên tìm kiếm và sử dụng các sản phẩm mỹ phẩm được khuyến cáo có thể dùng cho đối tượng này bởi trong mỹ phẩm đôi khi chứa những thành phần khác có chống chỉ định cho phụ nữ có thai và cho con bú.

Đối với các sản phẩm sử dụng toàn thân, trước khi cho con bú, bà mẹ nên vệ sinh sạch sẽ và không nên dùng mỹ phẩm toàn thân trước khi cho bé bú.

9 Cập nhật thông tin về nghiên cứu mới của Titanium Dioxide 

Xem xét các bằng chứng về độc tính di truyền của Titanium Dioxide:

Titanium Dioxide đã được Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) coi là không còn an toàn để sử dụng trong thực phẩm (nano và vi hạt E171) do lo ngại về độc tính di truyền. Tuy nhiên, có những ý kiến ​​trái chiều về sự an toàn của Titanium Dioxide. 

Một đánh giá toàn diện về bằng chứng về độc tính di truyền của Titanium Dioxide dựa trên dữ liệu có sẵn đã được thực hiện.

Kết quả cho thấy bằng chứng hiện có không hỗ trợ cơ chế phá hủy DNA trực tiếp đối với Titanium Dioxide (nano và các dạng khác). Rất có khả năng các tác động gây độc gen quan sát được của Titanium Dioxide, bao gồm cả những tác động có hạt nano, là thứ yếu do căng thẳng sinh lý.

Phù hợp với phát hiện này, không có kết quả khả quan nào từ các nghiên cứu đột biến gen in vitro và in vivo được đánh giá, mặc dù cần lưu ý rằng để kết luận chắc chắn về việc thiếu khả năng gây đột biến, các nghiên cứu đột biến gen in vitro và in vivo mạnh mẽ hơn sẽ hữu ích.

10 Các dạng bào chế phổ biến

Titanium Dioxide được bào chế rất đa dạng dưới dạng kem, dạng Dung dịch để xịt hay dạng lotion… trong các sản phẩm mỹ phẩm. Ngoài ra, trong dược phẩm, Titanium Dioxide còn có mặt trong các công thức viên nang, viên nén… để tạo màu cho sản phẩm.

Trên thị trường hiện nay có một số sản phẩm chứa Titanium Dioxide như: Fixderma Skarfix Plus Cream (15g),  Lucovital Vagimed (6 viên), La Roche-Posay Anthelios XL Dry Touch Spf 50+, Sunplay Out-Going SPF50, Kem sạch nám, tàn nhang, đồi mồi Hảo Sâm, Johnson’s Baby Cream…

Hình ảnh các sản phẩm có Titanium Dioxide:

11 Tài liệu tham khảo

1. Tá dược và chất phụ gia dùng trong dược phẩm mỹ phẩm và thực phẩm (Xuất bản năm 2021).Titan dioxyd trang 628 – 631, Tá dược và chất phụ gia dùng trong dược phẩm mỹ phẩm và thực phẩm. Truy cập ngày 18 tháng 08 năm 2023.
2. Phụ lục 3 và phụ lục 7 – Annex (Cập nhật năm 2023).Titanium Dioxide mục 338 phụ lục 3 và mục 27 phụ lục 7, Phụ lục của Hiệp định Mỹ phẩm ASEAN về các chất sử dụng trong mỹ phẩm. Truy cập ngày 18 tháng 08 năm 2023.
3. Tác giả: David Kirkland và cộng sự (Ngày đăng: ngày 11 tháng 10 năm 2022). A weight of evidence review of the genotoxicity of titanium dioxide (TiO2), Pubmed. Truy cập ngày 18 tháng 08 năm 2023.
4. Tác giả: Chuyên gia Drugbank (Cập nhật: ngày 12 tháng 08 năm 2023). Titanium dioxide, Drugbank. Truy cập ngày 18 tháng 08 năm 2023.