Natri metabisulfit

Natri metabisulfit là gì?

Natri metabisulfit là một hợp chất vô cơ được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực nhờ vào các tính chất đặc biệt của nó. Trong công nghiệp thực phẩm, natri metabisulfit được biết đến như một chất bảo quản hiệu quả, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, đồng thời duy trì màu sắc và hương vị của thực phẩm. Trong ngành dược phẩm, nó hoạt động như một chất chống oxy hóa và kháng khuẩn, được sử dụng để bảo vệ các thành phần hoạt tính của thuốc khỏi sự phân hủy do oxy hóa.

Công thức hóa học

Na₂S₂O₅

Danh pháp quốc tế (IUPAC)

Natri pyrosulfit (hoặc Natri disulfit)

Trọng lượng phân tử

190,11

Tính chất lý – hóa

Trạng thái: Natri metabisulfit thường tồn tại dưới dạng chất rắn.

Màu sắc: Từ trắng đến trắng ngà, tồn tại dưới dạng tinh thể lăng trụ không màu hoặc bột tinh thể màu trắng đến kem.

Mùi: Có mùi lưu huỳnh dioxit.

Vị: Chua, mặn.

Độ pH: Từ 3,5 đến 5,0 (dung dịch nước 5% w/v ở 20°C).

Mật độ thực tế: 1,480 g/ml.

Điểm nóng chảy: Tan chảy và phân hủy dưới 150°C.

Độ thẩm thấu: Dung dịch nước 1,38% w/v có tính đẳng trương với huyết tương.

Độ hòa tan: Dễ hòa tan trong nước, ethanol (95%), và glycerin.

Ứng dụng trong y học

Natri metabisulfit được ứng dụng như một tá dược trong nhiều chế phẩm dược phẩm với các vai trò sau:

Chất chống oxy hóa: Bảo vệ các thành phần hoạt tính khỏi quá trình oxy hóa.
Chất kháng khuẩn và bảo quản: Ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, đặc biệt hiệu quả trong môi trường axit.
Hỗ trợ trong cấu trúc tá dược: Tăng cường độ ổn định, hòa tan, và khả năng xử lý các chế phẩm dược. Đồng thời, nó có thể ảnh hưởng đến các quá trình hấp thụ, phân phối, chuyển hóa, và đào thải (ADME) của các loại thuốc.

Natri metabisulfit thường được sử dụng ở nồng độ từ 0,01-1,0% w/v trong các công thức uống, tiêm, và bôi ngoài da, đặc biệt là trong môi trường có tính axit.

Tính an toàn: Natri metabisulfit đã được nghiên cứu kỹ lưỡng và được xem là an toàn cho phần lớn người sử dụng. Tuy nhiên, một số người (như bệnh nhân hen suyễn) có thể nhạy cảm và phản ứng với sulfit và có các triệu chứng giống dị ứng.

Ở Liên minh Châu Âu, lượng sulfit được phép tiêu thụ hàng ngày là 3,5 mg/kg trọng lượng cơ thể (tính theo lưu huỳnh dioxit). WHO cho phép tiêu thụ hàng ngày là 7,0 mg/kg trọng lượng cơ thể.

Tác động khi sử dụng: Natri metabisulfit bị oxy hóa thành sulfat và đào thải qua nước tiểu. Tiêu thụ lượng lớn có thể gây rối loạn dạ dày, tuần hoàn, ức chế thần kinh trung ương, thậm chí tử vong.

Quy trình điều chế

Natri metabisulfit thương mại được sản xuất thông qua các phương pháp sau:

Bão hòa dung dịch natri hydroxit với lưu huỳnh dioxit, sau đó để kết tinh.
Bão hòa dung dịch natri cacbonat với lưu huỳnh dioxit và kết tinh.
Khử nước từ natri bisulfit bằng nhiệt.

Sản phẩm kết tinh có thể chứa một lượng nhỏ Natri sunfit và Natri sunfat.

Đặc tính trong công thức dược phẩm

Hoạt tính kháng khuẩn: Đặc biệt hiệu quả trong môi trường pH axit, phù hợp để làm chất bảo quản cho các chế phẩm uống như xi-rô.

Ngăn chặn oxy hóa: Được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và sản xuất rượu vang nhằm hạn chế quá trình oxy hóa và làm nâu sản phẩm.

Độ ổn định và điều kiện lưu trữ

Thời hạn sử dụng: 24-36 tháng khi được bảo quản đúng cách.

Điều kiện bảo quản: Bảo quản trong thùng kín, tránh ánh sáng, nơi khô ráo, thoáng mát. Tiếp xúc với không khí và độ ẩm có thể dẫn đến oxy hóa chậm, tạo thành Natri sunfat và phân hủy tinh thể. Đối với dung dịch nước: Có thể bị phân hủy trong không khí, đặc biệt khi đun nóng. Để duy trì độ ổn định, các dung dịch cần được lưu trữ trong môi trường khí trơ (như khí nitơ).

Các biện pháp an toàn khi sử dụng

Bảo hộ cá nhân (PPE): Sử dụng găng tay và kính bảo vệ khi xử lý.

Hạn chế tiếp xúc: Ở Anh, giới hạn phơi nhiễm dài hạn tại nơi làm việc là 5 mg/m³ (8 giờ TWA).

Độc tính: LD50 (chuột, tiêm tĩnh mạch): 0,12 g/kg.

Natri metabisulfit, khi được sử dụng đúng cách, là một chất ổn định và hiệu quả trong nhiều ngành công nghiệp, nhưng cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn để bảo vệ sức khỏe con người.

Nghiên cứu mới trong y học về Natri metabisulfit

Nghiên cứu về tác động của Natri metabisulfit lên quá trình peroxy hóa lipid và apoptosis trong mô dạ dày chuột

Đặt vấn đề: Natri metabisulfit (Na₂S₂O₅) là một chất chống oxy hóa và kháng khuẩn phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các loại thuốc cũng như làm chất bảo quản trong thực phẩm. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu đánh giá các tác động phụ thuộc liều lượng của natri metabisulfit đối với quá trình apoptosis trong mô dạ dày chuột và sự peroxy hóa lipid.

Phương pháp nghiên cứu: Thí nghiệm được tiến hành trên 40 con chuột Wistar đực, 3 tháng tuổi, chia thành 4 nhóm ngẫu nhiên như sau:

Nhóm đối chứng (C): Không tiếp xúc với natri metabisulfit.
Nhóm S1: Chuột được uống Na₂S₂O₅ với liều 10 mg/kg.
Nhóm S2: Chuột được uống Na₂S₂O₅ với liều 100 mg/kg.
Nhóm S3: Chuột được uống Na₂S₂O₅ với liều 260 mg/kg.

Natri metabisulfit được đưa vào cơ thể chuột thông qua nội khí quản dạ dày liên tục trong 35 ngày.

Kết quả nghiên cứu:

Tăng nồng độ MDA: Ở nhóm S2 và S3, mức malondialdehyde (MDA) – một chỉ số của quá trình peroxy hóa lipid – tăng đáng kể so với nhóm đối chứng.
Tăng apoptosis: Liều cao natri metabisulfit (nhóm S2 và S3) làm gia tăng số lượng tế bào chết theo chương trình (apoptosis) trong cả lớp niêm mạc và lớp dưới niêm mạc của mô dạ dày.

Kết luận: Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng natri metabisulfit ở liều cao thúc đẩy quá trình peroxy hóa lipid và làm tăng apoptosis trong mô dạ dày theo cơ chế phụ thuộc liều. Những kết quả này gợi ý rằng natri metabisulfit có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến mô dạ dày nếu được sử dụng ở liều cao trong thời gian dài.