Danh pháp

Tên chung quốc tế

Selenium

Tên danh pháp theo IUPAC

selenium

Mã UNII

H6241UJ22B

Mã CAS

7782-49-2

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

Se

Phân tử lượng

78.97 g/mol

Cấu trúc phân tử

Selenium là một nguyên tố khoáng sản tự nhiên.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 0

Số liên kết hydro nhận: 0

Số liên kết có thể xoay: 0

Diện tích bề mặt tôpô: 0Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 1

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 217 °C

Điểm sôi: 684.9 °C

Độ nhớt: 70 cP ở 360 °C

Tỷ trọng riêng: 4.28

Dạng bào chế

Dung dịch tiêm: 6 ug/1mL, 40 ug/1mL, 60 ug/1mL

Viên nén: 50 mcg, 60 mcg, 100 mcg, 200 mcg

Viên nang: 200 mcg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Selen rất nhạy cảm với nhiệt độ và ánh sáng. Để bảo quản Selen một cách hiệu quả, cần chú ý đến các điều kiện sau:

Nhiệt độ: Selen nên được bảo quản ở nhiệt độ thấp, khoảng 4 độ C, để tránh bị phân hủy hay mất hoạt tính. Nếu để ở nhiệt độ cao, Selen có thể bị biến đổi thành các hợp chất khác có thể gây hại cho cơ thể.

Ánh sáng: Selen nên được bảo quản trong các chai thủy tinh màu tối hoặc có lớp phủ chống ánh sáng, để ngăn chặn sự oxi hóa của Selen do tác động của ánh sáng. Nếu để ở nơi có ánh sáng mạnh, Selen có thể bị mất màu hay giảm hiệu quả.

Độ ẩm: Selen nên được bảo quản ở nơi khô ráo, không có độ ẩm cao, để tránh bị ẩm mốc hay bị pha loãng. Nếu để ở nơi ẩm ướt, Selen có thể bị hao hụt lượng hoặc bị nhiễm khuẩn.

Nguồn gốc

Selen là gì? Nguyên tố selen, vốn có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp σελήνη – “Mặt trăng”, được khám phá ra vào năm 1817 bởi hai nhà hóa học danh tiếng, Jöns Jacob Berzelius và Johan Gottlieb Gahn. Họ đã tình cờ phát hiện ra kết tủa màu đỏ trong quy trình sản xuất axit sunfuric tại nhà máy gần Gripsholm, Thụy Điển. Điều bất ngờ là mùi khí tỏa ra từ kết tủa này không giống như asen nhưng lại gần giống với hợp chất của Tellurium.

Dù ban đầu Berzelius đã cho rằng đó là hợp chất của Tellurium, cuối cùng ông nhận ra đây chính là một nguyên tố mới, gần giống với lưu huỳnh và Tellurium. Tên “Selenium” đã được đặt theo cảm hứng từ “Mặt trăng” do sự tương tự với Tellurium, tên gọi dựa trên “Trái đất”.

Vào năm 1873, một phát hiện mới liên quan đến Selenium được thực hiện. Willoughby Smith nhận ra rằng tính dẫn điện của selen xám thay đổi dưới ánh sáng. Với tính chất này, Werner Siemens đã khai thác selen trong sản phẩm thương mại của mình vào những năm 1870. Cùng với sự đổi mới từ Alexander Graham Bell, selen đã trở thành một phần quan trọng của máy chụp ảnh vào năm 1879. Selen không chỉ dẫn dòng điện dựa trên ánh sáng chiếu trên nó, mà còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện tử khác, như là bộ chỉnh lưu selen.

Tuy nhiên, không chỉ có những ứng dụng hữu ích, selen cũng được biết đến với mặt đen tối – tính độc hại của nó. Trong lĩnh vực y tế, selen từng được gắn liền với các trường hợp nghiên cứu về độc tính. Năm 1954, nhà hóa sinh Jane Pinsent đã phát hiện ra chức năng sinh học cụ thể của selen trong vi sinh vật. Khám phá này dẫn đến việc nhận định selen là thiết yếu cho sự sống của các loài động vật có vú. Các nghiên cứu sau này đã tiết lộ thêm về vai trò của selen trong cơ thể, từ việc nó xuất hiện trong các enzym cho đến sự hiện diện của nó trong protein dưới dạng selenocysteine.

Nguồn thực phẩm giàu Selen

Selen có trong thực phẩm nào?

Hải sản: Cá ngừ, cá hồi, cá thu, tôm, cua, sò, ốc… là những loại hải sản chứa nhiều Selen. Một khẩu phần ăn cá ngừ khoảng 85g có thể cung cấp khoảng 92mcg Selen, chiếm 167% nhu cầu Selen mỗi ngày của người trưởng thành.

Thịt: Thịt gà, thịt bò, thịt lợn, thịt cừu… cũng là những nguồn thực phẩm giàu Selen. Một khẩu phần ăn thịt gà khoảng 85g có thể cung cấp khoảng 22mcg Selen, chiếm 40% nhu cầu Selen mỗi ngày của người trưởng thành.

Trứng: Trứng là một loại thực phẩm đa dạng và dễ chế biến. Một quả trứng có thể cung cấp khoảng 15mcg Selen, chiếm 27% nhu cầu Selen mỗi ngày của người trưởng thành.

Hạt: Hạt óc chó, hạt điều, hạt bí, hạt hướng dương… là những loại hạt có chứa nhiều Selen. Một khẩu phần ăn hạt óc chó khoảng 28g có thể cung cấp khoảng 98mcg Selen, chiếm 178% nhu cầu Selen mỗi ngày của người trưởng thành.

Nấm: Nấm là một loại rau quả có chứa nhiều Selen. Một khẩu phần ăn nấm khoảng 70g có thể cung cấp khoảng 18mcg Selen, chiếm 33% nhu cầu Selen mỗi ngày của người trưởng thành.

Ngoài những nguồn thực phẩm giàu Selen kể trên, có thể bổ sung Selen qua các loại sữa chua, phô mai, sữa đậu nành hoặc các loại vitamin và khoáng chất.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Selen có tác dụng gì? Selenium là thành phần quan trọng của nhiều selenoprotein, đóng vai trò quan trọng trong nhiều chức năng cơ bản của cơ thể. Đầu tiên, Selenium được chuyển hóa thành selenophosphate và selenocysteine. Quá trình này diễn ra qua một chuỗi di truyền đặc biệt – chuỗi RNA UGA, được điều tiết bởi cấu trúc RNA vòng lặp gọi là trình tự chèn selenocysteine (SECIS). Để nhận biết selenocystiene, cấu trúc này cần sự hỗ trợ từ protein liên kết SECIS (SBP-2). Một loại tRNA đặc biệt trước tiên kết hợp với serine, sau đó, dưới sự tác động của enzym, chuyển hóa thành selylcysteyl-tRNA sử dụng selenophosphate.

Selenoprotein đóng một vai trò thiết yếu cho sự sống. Thực tế này được minh chứng khi những con chuột mất đi gen tRNA đặc trưng cho thấy xu hướng dễ gây ra tử vong sớm. Trong số các selenoprotein, glutathione peroxidase và thioredoxin reductase đặc biệt quan trọng, hoạt động như bức tường phòng vệ chống lại sự tấn công của các gốc tự do oxy. Vai trò của selenium trong những protein chống oxy hóa này liên quan đến khả năng ngăn chặn sự hình thành xơ vữa trong động mạch, đặc biệt là qua quá trình oxy hóa lipoprotein mật độ thấp. Ngoài ra, việc bổ sung selen đang được khảo sát về khả năng phòng ngừa ung thư và ảnh hưởng tích cực đối với hệ miễn dịch.

Triệu chứng thiếu selen? Thiếu selen có thể gây ra nhiều dấu hiệu và triệu chứng không mong muốn, như:

• Mệt mỏi, suy nhược, chán ăn
• Rụng tóc, móng tay yếu, da khô
• Nhiễm trùng thường xuyên, miễn dịch kém
• Rối loạn tuyến giáp, như bướu cổ, giảm hoặc tăng chức năng giáp
• Vô sinh, kinh nguyệt bất thường, khó mang thai
• Rối loạn thần kinh, như đau đầu, chóng mặt, co giật
• Tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch, ung thư và tiểu đường

Ứng dụng trong y học

Selen, một nguyên tố vi lượng quan trọng, đã và đang chứng minh vai trò đặc biệt của nó trong y học. Nhiều năm qua, nghiên cứu đã chỉ ra rằng selen không chỉ giúp bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật mà còn có một số lợi ích y tế khác.

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của selen trong y học là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ của nó. Các enzyme chứa selen, như glutathione peroxidase, đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi hư hại do gốc tự do. Gốc tự do là các hạt phân tử rất hoạt động, có thể gây tổn thương tế bào và dẫn đến viêm nhiễm và các bệnh tật khác nhau. Nhờ sự giúp đỡ của selen, cơ thể có thể ngăn chặn và tiêu diệt gốc tự do, giảm thiểu rủi ro mắc bệnh.

Bên cạnh lợi ích chống oxy hóa, selen còn tham gia vào nhiều quá trình sinh lý quan trọng. Ví dụ, nó đóng vai trò chính trong hoạt động của một số enzyme và giúp tăng cường chức năng của hệ miễn dịch. Selen giúp kích thích sự phát triển của tế bào miễn dịch và tăng khả năng phản ứng của cơ thể đối với vi khuẩn và virus.

Một lĩnh vực nghiên cứu hấp dẫn khác về selen liên quan đến chức năng của tuyến giáp. Selen giúp cơ thể sản xuất và chuyển hóa hormone giáp, ảnh hưởng đến năng lượng, nhiệt độ cơ thể và hoạt động của một số chức năng cơ bản khác. Thiếu hụt selen có thể gây ra các vấn đề về tuyến giáp, từ viêm tuyến giáp mạn tính đến cả bệnh Basedow.

Tuy nhiên, một trong những khả năng tiềm năng của selen mà y học đặc biệt quan tâm là khả năng ngăn chặn ung thư. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng selen có thể giúp giảm nguy cơ mắc một số loại ung thư, như ung thư tiền liệt tuyến, ruột non và phổi. Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định mối liên chính xác và cơ chế hoạt động, nhưng khả năng này đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc phòng chống ung thư.

Dược động học

Hấp thu

Khi dùng dưới dạng L-selenomethionine qua đường uống, selenium có tỷ lệ sinh khả dụng là 90%. Thời gian đạt nồng độ cao nhất (Tmax) là 9,17 giờ.

Phân bố

Hiện chưa có dữ liệu chi tiết.

Chuyển hóa

Selen thường được bổ sung dưới dạng natri selenite. Quá trình chuyển hóa bao gồm việc biến đổi thành selenide qua liên hợp glutathione và được khử bằng một số enzym. Selenide sau đó biến đổi thành nhiều dạng khác nhau như selenocystein và selenophosphate. Đồng thời, selenocysteine có thể phản ứng và phân hủy tạo ra các hợp chất phụ.

Thải trừ

Chủ yếu, selenium được loại trừ qua nước tiểu dưới một số dạng chất hóa học. Mức độ bài tiết có sự thay đổi tùy thuộc vào liều lượng sử dụng. Một lượng nhỏ selenium cũng được loại trừ qua phân khi dùng qua đường uống.

Thời gian bán hủy được ghi nhận là tăng theo thời gian dùng thuốc. Ví dụ, trong 1-2 ngày đầu tiên, thời gian bán hủy là 1,7 ngày. Từ ngày thứ 2-3, thời gian bán hủy là 3 ngày. Trong khoảng thời gian từ ngày thứ 3-14, thời gian bán hủy kéo dài lên đến 11,1 ngày.

Phương pháp sản xuất

Selen chủ yếu được chiết xuất từ các quặng sunfua chứa selenua, bao gồm các loại quặng của đồng, niken và chì. Trong quá trình tinh luyện kim loại qua phương pháp điện phân, selen thường xuất hiện như một sản phẩm phụ, lấy từ bùn tại cực dương của nhà máy luyện đồng. Các khoang chứa chì của nhà máy sản xuất axit sunfuric cũng từng là nguồn cung cấp selen, mặc dù phương pháp này ngày nay không còn được áp dụng nữa.

Mặc dù có nhiều cách để tinh chế selen từ các nguồn này, phần lớn selen thu được đều là kết quả của việc tinh chế đồng và sản xuất axit sunfuric. Với sự xuất hiện của các công nghệ mới như chiết xuất bằng dung môi và sản xuất đồng điện, nguồn cung cấp đồng toàn cầu đã trở nên đa dạng hơn, dẫn đến một sự thay đổi về khả năng cung cấp selen.

Trong ngành công nghiệp, việc sản xuất selen thường liên quan đến việc chuyển hóa selen dioxide từ các dư lượng thu được khi tinh chế đồng. Quy trình tiêu biểu bắt đầu bằng việc sử dụng natri cacbonat để oxy hóa và tạo ra selen dioxide. Kết hợp với nước và quá trình axit hóa, axit selenous được tạo ra. Cuối cùng, bằng cách sủi bọt với sulfur dioxide, selen nguyên tố sẽ được chiết ra.

Độc tính ở người

Việc tiếp xúc với lượng selen quá mức có thể gây ra các biến chứng nghiêm trọng, như quái thai và nguy cơ tử vong của thai nhi, như đã được ghi nhận trong các thí nghiệm trên động vật.

Các dấu hiệu của việc phơi nhiễm selen dài hạn bao gồm: rụng tóc, xuất hiện sọc trắng ngang trên móng tay, giảm cảm giác, mệt mỏi, khó chịu, tăng phản xạ, cảm giác buồn nôn, nôn mửa, và hơi thở có mùi tỏi cùng với vị kim loại. Mức selen trong máu thường liên quan chặt chẽ với những triệu chứng này, trong khi các chỉ số máu và chức năng của gan và thận thường không thay đổi.

Trong trường hợp tiếp xúc cấp tính, người bệnh có thể cảm thấy uể oải, gặp khó khăn trong việc hô hấp và huyết áp giảm. Các biểu hiện trên điện tâm đồ như sự thay đổi của sóng ST và sóng T có thể xuất hiện, dấu hiệu này liên quan đến nguy cơ nhồi máu cơ tim.

Tương tác với thuốc khác

Hiện tại, chưa có nghiên cứu nào xác định mối tương tác giữa selen và các loại thuốc khác.

Lưu ý khi sử dụng Selen

Không nên tiêm Thuốc selen trực tiếp; luôn pha loãng nó trong dung dịch trước khi tiêm truyền.

Lưu ý: Selen có tính giảm trương lực, do đó chỉ nên sử dụng khi kết hợp với các chất khác.

Để đảm bảo an toàn, cần kiểm tra định kỳ nồng độ selen trong huyết thanh.

Khi sử dụng Selen trong liều lượng cao hoặc kết hợp với chế độ dinh dưỡng ngoài đường tiêu hóa, hãy cực kỳ thận trọng để tránh phản ứng không mong muốn.

Để tránh nguy cơ nhiễm độc, ngưng việc bổ sung Selen cho bệnh nhân được nuôi dưỡng qua đường tĩnh mạch nếu phát hiện dấu hiệu của quá liều. Đồng thời, theo dõi chặt chẽ nồng độ selen và tình trạng sức khỏe của bệnh nhân.

Sản phẩm này chứa nhôm, một yếu tố có thể gây hại. Đối với những ai có chức năng thận kém, việc tiêm lượng lớn nhôm, đặc biệt là ở trẻ sinh non, có thể gây ra các biến chứng liên quan đến hệ thần kinh và xương.

Nên nhớ, bệnh nhân với chức năng thận suy yếu, bao gồm cả trẻ sinh non, khi tiếp xúc với nhôm ở mức 4-5 mcg/kg/ngày có thể dẫn đến tích tụ nhôm và gây tổn thương cho hệ thần kinh trung ương và xương.

Một vài nghiên cứu của Selen trong Y học

Mối tương quan giữa nồng độ selen và bệnh tuyến giáp tự miễn: tổng quan hệ thống và phân tích tổng hợp

Bối cảnh: Cuộc điều tra này đã đánh giá một cách có hệ thống nồng độ selen và tác dụng của việc bổ sung selen ở những bệnh nhân mắc bệnh tuyến giáp tự miễn (AITD).

Phương pháp: Các thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (RCT) liên quan đến việc bổ sung selen ở bệnh nhân mắc AITD đã được chọn từ cơ sở dữ liệu PubMed, Medline, Web of Sciences, Embase, Thư viện Cochrane và Spring. Tất cả các tài liệu liên quan được xuất bản từ tháng 1 năm 2000 đến tháng 11 năm 2020 đều được đưa vào. Đánh giá rủi ro sai lệch RCT được thực hiện theo Cẩm nang Cochrane 5.0.2. Phần mềm Review Manager 5.3 đã được áp dụng để phân tích tổng hợp các tài liệu được đưa vào.

Kết quả: Tổng cộng có 17 bài đạt yêu cầu được chọn, trong đó có tổng cộng 1.911 đề tài. Kết quả phân tích tổng hợp cho thấy nồng độ triiodothyronine tự do trong huyết thanh (FT3) ở bệnh nhân đã giảm đáng kể sau khi bổ sung selen so với điều trị bằng giả dược (MD = -0,40; khoảng tin cậy (CI) 95%: -0,70–0,10; Z = 2,61; P=0,009). Nồng độ thyroxine tự do trong huyết thanh (FT4) và nồng độ kháng thể kháng peroxidase tuyến giáp (TPOAb) cũng giảm đáng kể (MD = -0,76; 95% CI: -1,58–0,07; Z=1,79; P=0,07) và kháng tuyến giáp. Mức kháng thể peroxidase (TPOAb) đã giảm đáng kể (MD =-150,25; KTC 95%: -04,06–96,43; Z=5,47; P<0,00001). Nồng độ hormone kích thích tuyến giáp (TSH) (MD = 0,06; 95% CI: -0,53-0,66; Z=0,21; P=0,83) và nồng độ kháng thể kháng thyroglobulin (TGAb) (MD = 17,19; 95% CI: -254,86 -289,25; Z=0,12; P=0,90) không khác biệt đáng kể giữa nhóm thử nghiệm và nhóm đối chứng.

Kết luận: Thuốc chứa Selenium có hiệu quả trong điều trị bệnh nhân AITD và làm giảm đáng kể nồng độ FT3, FT4 và TPOAb ở bệnh nhân AITD. Những kết quả này cho thấy mức độ selen có ảnh hưởng lớn đến AITD và việc bổ sung selen cho thấy tác dụng rất quan trọng đối với AITD.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, Selen, truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2023.
2. Zuo, Y., Li, Y., Gu, X., & Lei, Z. (2021). The correlation between selenium levels and autoimmune thyroid disease: a systematic review and meta-analysis. Annals of palliative medicine, 10(4), 4398–4408. https://doi.org/10.21037/apm-21-449
3. Pubchem, Selen, truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội