Tá dược Calcium Alginate là gì?

Tên khác: ngoài tên thường dùng là Calcium Alginate. Nó còn có các tên thương mại khác như  Alginato calcico; alginic acid, calcium salt; algin; CA33; calc algin; calcium polymannuronate; Calginate; E404; Kaltostat.

Công thức hóa học: [(C6H7O6)2Ca]n

Khối lượng phân tử: 195.16 (tính toán) và 219.00 (thực tế).

Cấu trúc: Mỗi ion canxi sẽ liên kết với hai phân tử alginat. Khối lượng phân tử 195,16 của một phân tử alginate, và một nửa ion canxi, khi n =1/2.

Canxi Alginate là một polyuronide được tạo thành từ một chuỗi của 2 axit hexuronic, cụ thể là axit D-mannuronic và axit L-guluronic. Hai phân tử đường này hình thành một khối liên kết lên đến 20 đơn vị dọc theo chuỗi, với tỷ lệ các khối này phụ thuộc vào các loài rong biển và bộ phận của rong biển đem sử dụng. Số lượng và chiều dài của các khối tạo thành rất quan trọng trong việc xác định tính chất vật lý của các alginat tạo thành; số lượng và trình tự của các gốc mannuronat và guluronat khác nhau trong alginate tự nhiên.

Trọng lượng của các đại phân từ này dao động từ 10 000 đến 600 000.

Xem thêm: Đất sét Bentonite là gì? Tiêu chuẩn, giá bán & ứng dụng trong mỹ phẩm

Các tính chất hóa lý

Canxi Alginate có dạng bột màu trắng đến vàng nâu nhạt, gần như không mui và không vị.

Độ ẩm: mất khối lượng do làm khô là ít hơn 22%.

Độ tan: thực tế không tan trong chloroform, ethanol, ether, nước và các dung môi hữu cơ khác. Nhưng có khả năng tan trong các dung dịch của natri citrat, natri bicarbonate và natri clorid. Cũng như tan được trong các dung dịch kiềm và dung dịch của các chất có chứa calcium.

Xem thêm: Ascorbyl Palmitate là gì? Ứng dụng của nó trong sản xuất dược phẩm

Các ứng dụng trong dược phẩm

Canxi Alginate được sử dụng làm chất nhũ hóa, chất ổn định, tá dược rã cho viên nén cũng như chất làm đặc.

Tiêu chuẩn sử dụng trong dược phẩm và thực phẩm

Canxi Alginate không có chuyên luận trong các Dược điển, những các tiêu chuẩn của tá dược này có thể tra cứu trong Food Chemicals Codex (FCC) và trong British Pharmaceutical Codex (BPC).

Các ứng dụng trong xây dựng công thức và kĩ thuật bào chế:

Canxi Alginate được sử dụng trong dược phẩm với vai trò tá dược nhũ hóa, tá dược ổn định, tá dược rã và chất làm đặc.

Trong các xây dựng công thức thuốc, canxi alginat và calcium sodium alginat được sử dụng làm tá dược rã cho viên nén. Việc sử dụng nồng độ cao khoảng 10% canxi-natri alginat đã được được báo cáo là nguyên nhân gây ra các đốm nhỏ trên bề mặt viên nén.

Một loạt các hệ mang thuốc khác nhau dành dùng cho đường uống đã được nghiên cứu. Những ứng dụng này dựa trên đặc tính tạo gel của alginat canxi. Các hạt alginat canxi đã được được sử dụng để bào chế hệ mang thuốc nổi có chứa amoxicillin, furosemide, meloxicam, và bari sulfat, và tá dược có khả năng kiểm soát và các dạng bào chế kéo dài giải phóng cho sulindac, diclofenac, ​​tiaramide, insulin, ampicillin. Mức độ kéo dài thời gian lưu tại dạ dày các thuốc nổi với tá dược canxi alginate được tăng cường nhờ sự có mặt của acid citric.
Việc bao meloxicam bằng các hạt alginat canxi có thể làm giảm nguy cơ loét và viêm niêm mạc sau khi sử dụng đường uống của thuốc này. Sử dụng chitosan  để gia cố cho các hạt canxi alginat, đã được chứng minh làm chậm giải phóng  của verapamil, và kiểm soát giải phóng các loại thuốc bản chất protein trong đường tiêu hóa. Khả năng kết dính sinh học, khả năng rã và giải phóng thuốc  của canxi alginat cũng đã được đã nghiên cứu.

Một loạt các nghiên cứu được tiến hành trong quá trình sản xuất về công thức, và giải phóng thuốc từ tá dược canxi alginat sử dụng qua đường uống đã được công bố. Sự giải phóng của diltiazem hydroclorua từ hệ cốt polyvinyl alcohol được chứng minh khả năng kiểm soát tốt nhờ phủ thêm một lớp canxi alginat.

Khả năng giải phóng này thay đổi tùy thuộc vào độ dày của lớp canxi alginat.

Các vi năng của tế bào Bacillus Calmette – Gue´rin (BCG) giảm độc lực trong hệ mang calci alginat cũng đã được báo cáo.

Canxi alginat đã được chứng minh rằng có thể thu được hệ phân phối thuốc biến đổi qua các vi nang canxi alginat, pellet cũng như các vi cầu. Khi cấy ghép xương phân hủy sinh học với thành phần là canxi alginat và gentamicin vào xương đùi của chuột, nồng độ thuốc đạt hiệu quả điều trị trong xương và mềm mô kéo dài 30 ngày và 7 ngày tương ứng. Sự kết hợp của các hạt phóng xạ vào gel alginat canxi có thể hữu ích trong việc phân phối phóng xạ tại chỗ trên diện rộng của nhiều cơ quan và mô, giảm các tác dụng không mong muốn với các mô lành khác.

Trong điều trị, các tính chất tạo gel của alginat canxi được sử dụng trong các băng vết thương để điều trị loét chân, vết loét sâu, và các vết thương có tiết dịch khác. Các băng gạc này rất thấm hút và thích hợp để hấp phụ vừa phải hoặc nhiều các dịch tiết của vết thương. Băng gạc alginat canxi cũng có tính chất cầm máu, với các ion canxi được trao đổi với các ion natri trong máu; quá trình này thúc đẩy hoạt động tiểu cầu và các yếu tố đông máu. Một hỗn hợp của 2 muối canxi-natri của axit alginic được sử dụng làm sợi trong băng hoặc vật liệu để bao kín vết thương.

Bột vô khuẩn bao gồm hỗn hợp canxi và natri alginate đã được sử dụng thay cho bột talc trong bột găng tay.

Trong thực phẩm, canxi alginat được sử dụng làm chất nhũ hóa, chất làm đặc, và chất ổn định.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Canxi alginat có thể được tiệt khuẩn bằng nồi hấp với nhiệt độ 115 độ C trong 30 phút hoặc có thể bằng nhiệt khô với nhiệt độ 150 độ C trong 1 giờ. Canxi alginat nên được bảo quản trong các bao bì kín, chắn ánh sáng.

Tính tương hợp

Canxi alginat không tương hợp với kiềm hoặc muối kiềm. Propranolol hydrochloride đã được chứng minh là có khả năng kết hợp với phân tử alginate, và vị trí gắn propranolol và các ion canxi trong chuỗi alginate là giống nhau.

Do đó làm xuất hiện cạnh tranh giữa 2 phân tử này dẫn đến việc hình thành cấu trúc gel canxi alginat bị cản trở khi có phân tử propranolol.

Phương pháp sản xuất

Canxi alginat được khai thác từ rong biển, chủ yếu từ các loài Laminaria.

Dung dịch Natri alginat tương tác với muối ion calci dẫn đến sự kết tụ tức thời của Canxi alginat không tan. Sau đó, tiến hành tinh chế để thu sản phẩm.

Tỉ lệ khác nhau của ion Natri trong quá trình sản xuất có thể tạo ra các sản phẩm với các tính chất vào tốc độ hấp phụ khác nhau.

Canxi alginat được sử dụng phổ biến trong các công thức thuốc đường uống và bôi ngoài da, cũng như trong các loại thực phẩm. Năm 1974, tổ chức y tế thể giới WHO, đã khuyến cáo lượng tiêu thụ hàng ngày có thể chấp nhận được của canxi alginat lên đến 25 mg (dưới dạng axit alginic) trên mỗi kg trọng lượng cơ thể. Khi bị phân hủy bởi nhiệt độ, Canxi alginat phát ra khói với mùi khó chịu.

Nồng độ gây độc ở động vật thử nghiệm:

LD50 (chuột, IP): 1,41 g / kg

LD50 (chuột, IV): 0,06 g / kg

Biện pháp an toàn lao động:

Tuân thủ các biện pháp an toàn tùy theo điều kiện và lượng canxi alginat sử dụng.

Tài liệu tham khảo

Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Siân C Owen , Sổ tay tá dược “Handbook of Pharmaceutical Excipients” chuyên luận “tá dược Calcium Alginate”

Soulairol I, Sanchez-Ballester NM, Aubert A, Tarlier N, Bataille B, Quignard F, Sharkawi T. Evaluation of the super disintegrant functionnalities of alginic acid and calcium alginate for the design of orodispersible mini tablets. Carbohydr Polym. 2018 Oct 1;197:576-585

Link pubmed: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30007650/

Tapia C, Escobar Z, Costa E, Sapag-Hagar J, Valenzuela F, Basualto C, Gai MN, Yazdani-Pedram M. Comparative studies on polyelectrolyte complexes and mixtures of chitosan-alginate and chitosan-carrageenan as prolonged diltiazem clorhydrate release systems. Eur J Pharm Biopharm. 2004 Jan;57(1):65-75.

Link pubmed: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14729081/