Diethyl phthalate, số CAS 84-66-2, là một chất lỏng không màu, gần như không mùi. Suốt nhiều thập kỷ, nó nằm trong vô số chai nước hoa mà không ai ngửi thấy. Chữ phthalate ngày nay thường đi kèm một nỗi lo; bài này tách chữ ấy ra thành từng chất có tên.
Một chất không mùi trong chai mùi
Một chai nước hoa không chỉ chứa phân tử thơm. Nó chứa cả những chất làm nhiệm vụ khác: hoà tan các nguyên liệu đặc, giữ các phân tử ở trạng thái đồng đều, làm chậm phần bay hơi nhanh. Những chất ấy tốt nhất là không có mùi, để không chen vào công thức.
Diethyl phthalate, gọi tắt là DEP, là một chất như vậy. Nó là chất lỏng không màu, không có mùi đáng kể, vị đắng. Theo trang thông tin về phthalate trong mỹ phẩm của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), DEP được dùng làm dung môi và chất giữ mùi trong hương liệu. Một nghiên cứu năm 2009 trên PLoS ONE ghi nhận DEP còn có thể được dùng để biến tính cồn, ví dụ cồn dùng cho mỹ phẩm.
Vì không mùi, DEP không được ai chọn vì chính nó. Nó được chọn vì những gì nó làm cho các chất khác. Đó cũng là lý do nó hiếm khi được nhắc tới trong mô tả một nước hoa, và thường chỉ được nhắc tới khi có một câu hỏi về an toàn.
Câu hỏi ấy có thật và đáng được trả lời bằng tên chất cụ thể. Chữ phthalate không chỉ một chất mà chỉ cả một họ, và các thành viên của họ này được đánh giá rất khác nhau.
Phthalate là một họ, không phải một chất
Phthalate là các ester của acid phthalic. Mỗi phthalate gồm một vòng benzene với hai nhóm ester, và hai nhóm ấy đến từ một alcohol. Đổi alcohol là đổi chất: methanol cho dimethyl phthalate (DMP), ethanol cho diethyl phthalate (DEP), butanol cho dibutyl phthalate (DBP), 2-ethylhexanol cho bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP).
Công dụng lớn nhất của họ này nằm ngoài mỹ phẩm: làm mềm nhựa, đặc biệt là PVC. Phthalate từ alcohol có bảy đến mười ba carbon giữ vị trí chính trong vai trò chất hoá dẻo đa dụng. Phthalate từ alcohol có một đến ba carbon, như DMP và DEP, không được dùng làm chất hoá dẻo cho PVC; chúng nhẹ hơn và được dùng làm chất giữ mùi trong nước hoa.
Sự khác nhau về kích thước phân tử kéo theo khác nhau về cách cơ thể xử lý và về kết quả thử nghiệm độc tính. Vì vậy các cơ quan quản lý không đánh giá phthalate như một khối. Họ đánh giá từng chất, và đi đến những kết luận khác nhau cho từng chất.
Khi một bài báo viết phthalate gây hại, câu hỏi đầu tiên cần đặt là: phthalate nào, ở liều nào, qua đường nào. Nhiều nghiên cứu được trích dẫn rộng rãi nói về DEHP trong nhựa hoặc về hỗn hợp nhiều phthalate trong môi trường. Chúng không tự động nói về DEP trong một chai nước hoa.
DEP và vai trò dung môi
Trong một nước hoa, DEP làm hai việc. Nó hoà tan những nguyên liệu đặc hoặc kết tinh để chúng trộn đều với phần còn lại. Và vì bay hơi chậm, nó giữ một phần phân tử thơm ở lại lâu hơn trên da, vai trò mà nghề hương gọi là giữ mùi.
Năm 2001, Api công bố trên Food and Chemical Toxicology một bản tổng quan về DEP trong vai trò dung môi và chất mang cho nguyên liệu hương và mỹ phẩm. Bản tổng quan đi qua độc tính cấp, kích ứng mắt và da, mẫn cảm da, độc tính ánh sáng, hấp thu qua da, chuyển hoá, độc tính sinh sản, khả năng giống estrogen, độc tính di truyền, khả năng gây ung thư. Kết luận: không xác định được điểm cuối độc tính nào đáng lo, và phơi nhiễm ước tính từ mỹ phẩm, 0,73 mg/kg mỗi ngày, không cho thấy rủi ro đáng kể.
Tại Hoa Kỳ, hội đồng chuyên gia Cosmetic Ingredient Review năm 2002 tái khẳng định kết luận đã đưa ra năm 1985 rằng DBP, DMP và DEP an toàn trong cách dùng ở mỹ phẩm. Trang của FDA, cập nhật ngày 19 tháng 5 năm 2022, ghi rằng FDA không có bằng chứng cho thấy phthalate trong cách dùng ở mỹ phẩm gây rủi ro an toàn. Cũng trang ấy ghi lượng phthalate dùng trong mỹ phẩm giảm đáng kể từ năm 2004 đến 2010, và theo khảo sát năm 2010, DEP là phthalate duy nhất còn được dùng phổ biến.
Bức tranh không đứng yên. Một tổng quan hệ thống năm 2020 trên Environment International về các nghiên cứu độc tính của DEP trên động vật ghi rằng DEP nhìn chung không có cơ chế kháng androgen vốn phổ biến ở các phthalate khác, nhưng có bằng chứng mới cho thấy DEP có thể liên quan tới những loại tác động khác, và đề nghị xem xét thêm. Đọc đúng tài liệu nghĩa là giữ cả hai câu này cùng lúc.
Những phthalate bị cấm trong mỹ phẩm EU
Ở đầu kia của họ phthalate là DEHP và DBP. DEHP được xếp vào nhóm độc cho sinh sản loại 1B. Năm 2008 nó được đưa vào danh sách chất rất đáng quan ngại của REACH, và năm 2011 vào danh sách chất phải xin phép sử dụng. Từ ngày 7 tháng 7 năm 2020, mục 51 của Phụ lục XVII REACH giới hạn DEHP, DBP, BBP và DIBP ở 0,1 phần trăm khối lượng vật liệu đã hoá dẻo trong mọi sản phẩm bày bán tại EU.
Trong mỹ phẩm, luật EU có một nguyên tắc chung: chất xếp vào nhóm gây ung thư, gây đột biến hoặc độc cho sinh sản loại 1A và 1B bị cấm, trừ ngoại lệ hẹp. DBP, trước đây dùng làm chất hoá dẻo trong sơn móng tay, bị cấm trong mỹ phẩm EU, kể cả sơn móng tay, từ thời chỉ thị mỹ phẩm cũ 76/768/EEC. Danh sách chất cấm trong mỹ phẩm EU nằm ở Phụ lục II của luật mỹ phẩm.
DEP không có tên trong bốn phthalate bị giới hạn ở mục 51 của REACH, và các đánh giá đã dẫn ở trên, của CIR, FDA và bản tổng quan năm 2001, không xếp nó cùng nhóm với DEHP hay DBP. Hai chữ phthalate trên hai bài báo có thể chỉ hai chất được đánh giá rất khác nhau.
Sự phân biệt này có hệ quả thực tế. Một quy định hạn chế phthalate trong đồ chơi hay thiết bị điện tử nói về các phthalate hoá dẻo trong nhựa, không nói về dung môi trong nước hoa. Muốn biết một quy định áp dụng cho chất nào, cần đọc danh sách tên và số CAS trong chính văn bản ấy.
Khẩu hiệu và tên chất
Một nhãn ghi không phthalate trả lời một câu hỏi mà nó không nêu ra. Nó không nói chất nào đã được bỏ, cũng không nói chất nào được dùng thay. Nếu DEP được bỏ, thứ thay vào có thể là một dung môi khác với hồ sơ an toàn riêng. Khẩu hiệu nói về sự vắng mặt; tên chất nói về sự có mặt.
Bảng thành phần là nơi đọc được sự có mặt, nhưng nó có giới hạn. Khi DEP được cho trực tiếp vào sản phẩm, nó có tên riêng trong bảng thành phần: Diethyl Phthalate. Khi nó nằm trong một hỗn hợp hương, luật EU cho phép gọi chung hỗn hợp và nguyên liệu của nó bằng chữ parfum. FDA cũng ghi rằng tại Hoa Kỳ, hương liệu có thể được ghi đơn giản là hương liệu, nên người tiêu dùng không phải lúc nào cũng nhận ra phthalate qua nhãn.
Những chữ được tách ra khỏi parfum trên nhãn EU là các chất gây dị ứng hương liệu, như bài Những cái tên ở cuối bảng thành phần đã giải thích. DEP không thuộc danh sách ấy. Một chất khác thường gặp trong nước hoa với vai trò gần giống chất giữ mùi thì có: benzyl benzoate, mùi balsam mềm, hơi hoa, một nốt đáy trầm. Nó thuộc diện ghi nhãn khi vượt 10 ppm trong sản phẩm lưu lại, và có tiêu chuẩn giới hạn của IFRA từ năm 2020.
Cách đọc hữu ích nhất vì vậy không phải tìm một chữ đáng sợ hay một khẩu hiệu dễ chịu. Nó là tìm tên chất, rồi đặt câu hỏi về liều, về đường tiếp xúc, và về đánh giá đã có cho đúng chất ấy. Bài Một bảng thành phần đọc từ trên xuống đi qua từng dòng của cách đọc này.
Cồn, dầu nền và lựa chọn khác
Dung môi chính của nước hoa là ethanol. Cồn nước hoa là ethanol nồng độ cao, thường đã được biến tính theo quy định của từng nước, và chất biến tính được chọn sao cho ảnh hưởng ít nhất tới mùi. Cồn bay hơi nhanh, mang các phân tử thơm lên khỏi da trong những phút đầu, rồi rời đi.
Các nguyên liệu truyền lại từ những thời trước DEP cũng đi qua cồn. Tincture là cách chiết đơn giản nhất: ngâm nguyên liệu trong cồn nhiều tuần hoặc nhiều tháng, lọc, và giữ nguyên dung dịch. Vani, đậu tonka, cánh kiến trắng là những nguyên liệu thực vật khó chưng cất thường được làm theo cách này.
Dipropylene glycol, gọi tắt là DPG, là một dung môi gần như không mùi khác, bay hơi chậm hơn ethanol nhiều, thường dùng để pha loãng nguyên liệu đặc hoặc làm nền cho que khuếch tán. Mỗi dung môi có đặc tính và hồ sơ đánh giá riêng; không dung môi nào được miễn khỏi câu hỏi về liều và cách dùng.
Nước hoa dạng dầu đi một đường khác: không cồn, các phân tử thơm được hoà trong dầu nền không bay hơi như jojoba hay dầu dừa phân đoạn. Trang dầu và bơ thực vật của thư viện ghi thành phần acid béo và thời hạn bảo quản của từng loại. Dầu nền làm mùi toả gần da hơn và chậm hơn; nó cũng mang những câu hỏi riêng về oxy hoá. Lựa chọn dung môi là một lựa chọn về cách mùi rời khỏi chai, và nên được nói bằng tên chất.
Chất không mùi vẫn là một chất.
Nó có tên, có số CAS, có hồ sơ đánh giá.
Một chữ chung thì không có những thứ ấy.
Diethyl phthalate, CAS number 84-66-2, is a colourless liquid with almost no smell. For decades it sat in countless perfume bottles without anyone smelling it. The word phthalate is now often followed by worry; this essay takes that word apart into named substances.
A scentless substance in a bottle of scent
A bottle of perfume does not hold only odorous molecules. It also holds substances with other jobs: dissolving thick materials, keeping molecules evenly distributed, slowing the fast evaporating part. Such substances are best without a smell, so that they do not intrude on the formula.
Diethyl phthalate, DEP for short, is one of them. It is a colourless liquid with no significant odour and a bitter taste. According to the US Food and Drug Administration's page on phthalates in cosmetics, DEP is used as a solvent and fixative in fragrances. A 2009 study in PLoS ONE notes that DEP may also be used to denature alcohol, for example alcohol intended for cosmetics.
Because it has no smell, DEP is not chosen for itself. It is chosen for what it does to other substances. That is also why it is rarely mentioned in the description of a perfume, and usually comes up only when there is a question about safety.
That question is real and deserves an answer in terms of named substances. The word phthalate does not refer to one substance but to a whole family, and members of that family are assessed very differently.
Phthalates are a family, not a substance
Phthalates are esters of phthalic acid. Each phthalate is a benzene ring carrying two ester groups, and those two groups come from an alcohol. Change the alcohol and the substance changes: methanol gives dimethyl phthalate (DMP), ethanol gives diethyl phthalate (DEP), butanol gives dibutyl phthalate (DBP), 2-ethylhexanol gives bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP).
The family's largest use lies outside cosmetics: softening plastics, above all PVC. Phthalates made from alcohols of seven to thirteen carbons hold the main position as general purpose plasticisers. Phthalates from alcohols of one to three carbons, such as DMP and DEP, are not used as PVC plasticisers; they are lighter and serve as fixatives in perfume.
The difference in molecular size brings differences in how the body handles them and in the results of toxicity testing. So regulators do not assess phthalates as a block. They assess each substance, and reach different conclusions for each.
When an article says phthalates are harmful, the first question to ask is: which phthalate, at what dose, by what route. Many widely cited studies concern DEHP in plastics or mixtures of several phthalates in the environment. They do not automatically speak to DEP in a bottle of perfume.
DEP and its role as a solvent
In a perfume DEP does two jobs. It dissolves thick or crystalline materials so that they mix evenly with the rest. And because it evaporates slowly, it holds part of the odorous molecules on skin for longer, the role the trade calls fixing.
In 2001 Api published in Food and Chemical Toxicology a review of DEP in its role as a solvent and vehicle for fragrance and cosmetic ingredients. The review covers acute toxicity, eye and skin irritation, skin sensitisation, phototoxicity, absorption through skin, metabolism, reproductive toxicity, estrogenic potential, genetic toxicity and carcinogenicity. Its conclusion: no toxicological endpoints of concern were identified, and the estimated exposure from cosmetics, 0.73 mg/kg per day, indicated no significant risk.
In the United States, the Cosmetic Ingredient Review expert panel reaffirmed in 2002 its 1985 conclusion that DBP, DMP and DEP are safe as used in cosmetics. The FDA page, updated on 19 May 2022, states that the FDA does not have evidence that phthalates as used in cosmetics pose a safety risk. The same page records that phthalate use in cosmetics decreased considerably from 2004 to 2010, and that by a 2010 survey DEP was the only phthalate still in common use.
The picture does not stand still. A 2020 systematic review in Environment International of animal toxicology studies on DEP notes that DEP has generally not been found to share the antiandrogenic mode of action common to other phthalates, but that there is emerging evidence it may be associated with other kinds of effect, and it calls for further assessment. Reading the literature correctly means holding both statements at once.
The phthalates banned in EU cosmetics
At the other end of the phthalate family stand DEHP and DBP. DEHP is classified as toxic to reproduction, category 1B. In 2008 it was added to the REACH list of substances of very high concern, and in 2011 to the list of substances requiring authorisation. Since 7 July 2020, entry 51 of Annex XVII of REACH has limited DEHP, DBP, BBP and DIBP to 0.1 percent by weight of the plasticised material in all articles placed on the EU market.
For cosmetics, EU law has a general principle: substances classified as carcinogenic, mutagenic or toxic to reproduction in categories 1A and 1B are banned, save narrow exceptions. DBP, once used as a plasticiser in nail polish, is banned in EU cosmetics, nail polish included, since the time of the old cosmetics directive 76/768/EEC. The list of substances prohibited in EU cosmetics is Annex II of the cosmetics law.
DEP is not among the four phthalates restricted by REACH entry 51, and the assessments cited above, by the CIR, the FDA and the 2001 review, do not place it with DEHP or DBP. The word phthalate in two articles can refer to two substances assessed very differently.
The distinction has practical consequences. A rule restricting phthalates in toys or electronic equipment concerns plasticising phthalates in plastics, not solvents in perfume. To know which substances a rule applies to, one has to read the list of names and CAS numbers in the text itself.
Slogans and substance names
A label saying phthalate free answers a question it does not state. It does not say which substance was removed, nor which substance took its place. If DEP was removed, what replaced it may be another solvent with a safety profile of its own. The slogan speaks of absence; the substance name speaks of presence.
The ingredient list is where presence can be read, but it has limits. When DEP is added directly to a product, it has its own name in the ingredient list: Diethyl Phthalate. When it sits inside a fragrance composition, EU law allows the composition and its raw materials to be named together by the word parfum. The FDA likewise notes that in the United States fragrance may be listed simply as fragrance, so consumers cannot always spot phthalates from the label.
The words separated from parfum on an EU label are the fragrance allergens, as the essay The Names at the End of the Ingredient List explains. DEP is not on that list. Another substance often found in perfume in a role close to a fixative is: benzyl benzoate, softly balsamic, faintly floral, a quiet base note. It must be named above 10 ppm in leave-on products, and it has an IFRA restriction standard dating from 2020.
The most useful way to read is therefore not to hunt for a frightening word or a reassuring slogan. It is to find the substance name, then ask about dose, about route of exposure, and about the assessment already made for that exact substance. The essay An Ingredient List Read from the Top goes through that way of reading line by line.
Alcohol, carrier oils and other choices
The main solvent of perfume is ethanol. Perfumer's alcohol is high strength ethanol, usually denatured under each country's rules, with the denaturant chosen to interfere as little as possible with odour. Alcohol evaporates fast, lifting odorous molecules off the skin in the first minutes, then leaves.
Materials handed down from times before DEP also pass through alcohol. A tincture is the simplest extraction: the material is steeped in alcohol for weeks or months, filtered, and the solution kept as it is. Vanilla, tonka bean and benzoin are plant materials that distil poorly and are often prepared this way.
Dipropylene glycol, DPG for short, is another nearly odourless solvent, evaporating far more slowly than ethanol, often used to dilute thick materials or as a base for reed diffusers. Each solvent has its own properties and its own assessment record; no solvent is exempt from the question of dose and use.
Perfume oils take another path: no alcohol, the odorous molecules dissolved in a non-volatile carrier such as jojoba or fractionated coconut oil. The library's vegetable oils and butters page records the fatty acid make-up and shelf life of each. A carrier oil makes scent project closer to the skin and more slowly; it also brings its own questions about oxidation. Choosing a solvent is choosing how scent leaves the bottle, and it should be spoken of by substance name.
A scentless substance is still a substance.
It has a name, a CAS number, an assessment record.
A collective word has none of these.