Danh pháp

Tên chung quốc tế

Povidone

Tên khác

Polyvinylpyrrolidone

Tên danh pháp theo IUPAC

1-Ethenylpyrrolidin-2-one

Mã UNII

FZ989GH94E

Mã CAS

9003-39-8

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

(C6H9NO)n

Phân tử lượng

2,500 – 2,500,000 g·mol−1

Cấu trúc phân tử

Polyvinylpyrrolidone (PVP), còn thường được gọi là polyvidone hoặc povidone, là một hợp chất polymer hòa tan trong nước được làm từ monome N-vinylpyrrolidone.

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 100 °C

Điểm sôi: 90-93 °C

Tỷ trọng riêng: 1.23-1.29

Độ pH: 3 – 7

Độ tan trong nước: 100 mg/mL ở 68 °F

Dạng bào chế

Dung dịch: 12 mg/1mL, 20 mg/1mL, 25 mg/5mL, 50 mg/10mL

Gel: 2.5 mg/0.5g

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Povidone cần được bảo quản ở nơi khô ráo để tránh tình trạng hấp thụ độ ẩm. Điều này đặc biệt quan trọng nếu bạn sử dụng nó trong các ứng dụng y tế hoặc dược phẩm.

Để đảm bảo tính ổn định của Povidone, nên lưu trữ nó ở nhiệt độ phòng, thường là từ 20°C đến 25°C.

Povidone nên được bảo quản tránh ánh sáng trực tiếp, đặc biệt là ánh nắng mặt trời, để tránh tình trạng phân hủy hoặc biến đổi cấu trúc hóa học không mong muốn.

Nguồn gốc

Polyvinylpyrrolidone là gì? Povidone, hoặc PVP (Polyvinylpyrrolidone), là một hợp chất có nguồn gốc từ sáng chế của nhà hóa học Walter Reppe thuộc công ty BASF vào năm 1939. Sáng chế ban đầu liên quan đến một trong những dẫn xuất của hóa chất axetylen.

PVP ban đầu được thiết kế như một chất thay thế cho huyết tương, nhưng nhanh chóng phát triển thành một thành phần quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm y học, dược phẩm, mỹ phẩm và sản xuất công nghiệp.

Nhờ sự phát triển và sản xuất liên tục từ BASF, PVP đã trở thành một phần không thể thiếu trong danh mục sản phẩm dược phẩm, và thường được biết đến dưới thương hiệu Kollidon.

Phân loại

Polyvinylpyrrolidone K30 là gì? Povidone có thể được phân loại dựa trên mức độ polymer hóa, được biểu thị thông qua giá trị K. Giá trị K cao thường đi kèm với mức độ trùng hợp lớn hơn, dẫn đến Povidone có khối lượng phân tử cao hơn, cung cấp độ nhớt và khả năng bám dính tốt hơn. Giá trị K hiện có nhiều grade khác nhau như K12, K15, K17, K25, K30, K60, K90 và K120.

• BASF, nhà sản xuất ban đầu của Povidone, là người tiên phong trong việc phát minh và sản xuất Povidone với thương hiệu nổi tiếng là Kollidon. Họ cung cấp nhiều grade Povidone như Kollidon® K12, Kollidon® K17, Kollidon K25, Kollidon® 30, Kollidon® 90 và Kollidon® K17 PF.
• Asland, một nhà sản xuất khác, cũng có thương hiệu riêng của Povidone, gọi là Plasdone, với các grade như Plasdone K12, Plasdone™M K17, Plasdone™ K25, Plasdone™ K29/32 và Plasdone™ 90.
• JRS Pharma, một đối thủ khác trong ngành, sản xuất Povidone dưới thương hiệu Vivapharm®, bao gồm các grade như Vivapharm® PVP K25, Vivapharm® PVP K30 và Vivapharm® PVP K90.

Những khả năng và tính chất đa dạng của các loại Povidone này cung cấp sự linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau trong lĩnh vực y học, dược phẩm và công nghiệp.

Vai trò và cơ chế hoạt động

Povidone có tác dụng gì? Povidone (PVP) đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp dược phẩm thông qua nhiều vai trò cụ thể. Trước hết, PVP hoà tan tốt trong nước và các dung môi phân cực khác, giúp tạo ra dung môi dễ dàng. Điều này cải thiện khả năng tan hòa của các thành phần thuốc và tạo điều kiện tốt cho sự hấp thụ và phân phối của thuốc trong cơ thể.

Polyvinylpyrrolidone là tá dược gì? PVP cũng được sử dụng để làm tá dược dính trong các viên thuốc, đóng vai trò quan trọng trong việc củng cố và duy trì cấu trúc của viên thuốc, ngăn chúng bong tróc hoặc phân hủy. Ngoài ra, PVP có khả năng kiểm soát tốc độ giải phóng của các chất hoạt chất trong thuốc, giúp đảm bảo sự hiệu quả và an toàn của sản phẩm dược phẩm.

Cơ chế hoạt động của PVP dựa vào tính chất hòa tan và tạo màng của nó trong dung dịch. PVP tạo màng bám dính lên bề mặt các thành phần khác trong viên thuốc và duy trì sự kết hợp giữa chúng. Điều này cung cấp sự ổn định và hiệu suất cho các sản phẩm dược phẩm.

Ứng dụng trong đời sống

Povidone (PVP) có nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực y học, đem lại nhiều lợi ích hữu ích:

Tá dược dính: PVP thường được sử dụng làm chất kết dính trong nhiều viên thuốc, giúp duy trì cấu trúc của viên thuốc và ngăn chúng bong tróc khi dùng qua đường uống.

Phức hợp povidone-iodine: PVP được sử dụng để tạo phức hợp povidone-iodine có khả năng khử trùng mạnh mẽ. Phức hợp này xuất hiện trong nhiều sản phẩm như dung dịch, thuốc mỡ, vòng nâng, xà phòng lỏng và chất tẩy rửa phẫu thuật. Các sản phẩm này thường được bán dưới tên thương hiệu như Pyodine và Betadine.

Viêm màng phổi: PVP được sử dụng hiệu quả và an toàn trong việc điều trị viêm màng phổi, một tình trạng màng phổi tràn dịch không ngừng. Điều này giúp giảm tình trạng viêm nhiễm và có lợi hơn so với việc sử dụng bột talc.

Kính áp tròng: PVP thường được sử dụng trong một số loại kính áp tròng để làm giảm ma sát và tạo sự thoải mái khi đeo.

Thuốc nhỏ mắt: PVP được sử dụng làm chất bôi trơn trong một số loại thuốc nhỏ mắt như Bausch & Lomb’s.

Chất tăng thể tích huyết tương: PVP từng được sử dụng để tăng thể tích huyết tương cho các nạn nhân chấn thương, tuy nhiên, hiện nay không còn được ưa chuộng nhiều do tác động tiềm ẩn lên tổng hợp histamine và việc phân nhóm máu.

Ngoài ra, nghiên cứu đã phát hiện mối liên quan giữa sử dụng crospovidone (PVPP) hoặc povidone và tổn thương mạch máu phổi ở người lạm dụng chất gây nghiện đã tiêm viên thuốc dùng qua đường uống. Tuy nhiên, tác động lâu dài của PVP đối với phổi vẫn cần thêm nghiên cứu để hiểu rõ hơn.

Phương pháp sản xuất

Polyvinylpyrrolidone (PVP) được sản xuất thông qua quá trình phức tạp theo phương pháp của nhà hóa học Walter Reppe:

Tổng hợp 1,4-butanediol: Quá trình bắt đầu bằng việc tổng hợp 1,4-butanediol từ butadiene trong quá trình khử hydro trên đồng ở nhiệt độ cao, thường là 200 °C. Kết quả của quá trình này là việc hình thành gamma-butyrolactone.

Tạo ra pyrrolidon: Gamma-butyrolactone sau đó phản ứng với amoniac để tạo ra pyrrolidon, một bước quan trọng trong quá trình sản xuất PVP.

Sản xuất monome vinyl pyrrolidon: Cuối cùng, monome vinyl pyrrolidon được tạo ra thông qua phản ứng với axetylen.

Tính an toàn

Povidone (PVP) đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt cho nhiều mục đích sử dụng và thường được xem là an toàn, thậm chí được xếp vào danh sách GRAS (Generally Recognized as Safe – Thường được công nhận là an toàn). Nó đã được đưa vào Cơ sở dữ liệu Thành phần Không hoạt động để sử dụng trong nhiều loại công thức, bao gồm cả các sản phẩm uống, kem bôi và cả tiêm.

Tuy nhiên, đã có một số trường hợp được ghi nhận về phản ứng dị ứng đối với PVP/povidone, đặc biệt liên quan đến việc sử dụng dưới da (tiêm dưới da) và các trường hợp mà PVP đã tiếp xúc trực tiếp với huyết thanh tự thân (dịch máu bên trong) và màng nhầy. Ví dụ về các trường hợp phản ứng dị ứng bao gồm:

• Một cậu bé phản ứng dị ứng với thành phần PVP của dung dịch povidone-iodine khi được sử dụng để điều trị bệnh chốc lở.
• Một người phụ nữ phản ứng dị ứng sau khi dung dịch povidone-iodine được bôi vào da bên trong trong một cuộc phẫu thuật, sau khi đã sử dụng các sản phẩm chăm sóc tóc chứa PVP.
• Thậm chí còn có trường hợp một người đàn ông bị sốc phản ứng dị ứng sau khi uống viên acetaminophen, trong đó được phát hiện rằng anh ta dị ứng với PVP.

Ngoài ra, Povidone thường được kết hợp với các hóa chất khác, ví dụ như iốt, và đã được đề xuất là nguyên nhân gây ra phản ứng dị ứng. Tuy nhiên, kết quả xét nghiệm ở một số bệnh nhân không thể chứng minh dấu hiệu dị ứng với hóa chất nghi ngờ này. Thay vào đó, các chứng dị ứng có thể được gây ra bởi các hóa chất khác, có thể liên quan đến PVP.

Đáng lưu ý là trên thị trường có sẵn các loại PVP tiêm có độ tinh khiết cao, được sản xuất đặc biệt cho các ứng dụng tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp và tiêm dưới da, nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong quá trình điều trị.

Tương tác với thuốc khác

Povidone đã được nghiên cứu về tương tác với nhiều loại thuốc khác nhau, đồng thời mang lại sự hiểu biết về cách chúng ảnh hưởng đến độ hòa tan và khả dụng sinh học của những loại này. Dưới đây là một số ví dụ về tương tác này:

Tăng cường độ hòa tan của warfarin: PVP được sử dụng để cải thiện độ hòa tan và khả dụng của natri warfarin. PVP có trọng lượng phân tử khác nhau như Kollidon 25 và Kollidon 30, và chúng đã được điều chế và đặc trưng cho khả năng hòa tan in vitro và khả dụng sinh học ở thỏ. Kết quả cho thấy PVP tăng cường độ hòa tan và khả dụng của natri warfarin.

Ảnh hưởng đến hỗn hợp amphotericin B: Hỗn hợp nghiền và đông khô của amphotericin B với nhiều loại polyme khác nhau đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy việc nghiền thuốc với PVP hoặc natri caseinat có thể làm giảm hiệu lực của thuốc, nhưng cải thiện khả năng hòa tan. Quá trình đông khô thuốc bằng polyme tạo ra mức độ hòa tan thuốc cao nhất.

Tác động đến tính thấm của màng cellulose acetate: PVP cũng có ảnh hưởng đến tính thấm của màng cellulose acetate được sử dụng làm màng kiểm soát tốc độ phân phối thuốc qua da. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ PVP trong màng có thể ảnh hưởng đến độ bền kéo của màng, sự truyền hơi nước và khuếch tán thuốc qua màng. Điều này có thể được giải thích bằng việc PVP có thể tạo ra hiệu ứng làm tăng độ thấm và độ xốp của màng, cải thiện khả năng hòa tan của thuốc.

Tương tác với fullerene (C60): PVP đã được sử dụng để hòa tan fullerene (C60) trong nước và dung dịch này đã được áp dụng trong hệ thống biệt hóa tế bào não giữa của chuột. Kết quả nghiên cứu cho thấy PVP ảnh hưởng đến sự biệt hóa và tăng sinh tế bào, mặc dù yếu hơn so với chất kiểm soát. C60 đã được phân bố vào túi noãn hoàng và phôi, và có tác động có hại lên cả hai con chuột thụ thai. Tương tác này đưa ra các tác động mới và có hại của C60 trong nghiên cứu in vivo và in vitro đối với quá trình tạo phôi.

Lưu ý khi sử dụng Povidone

Phương pháp chuẩn bị Povidone trong xát hạt ướt

Trong quá trình chuẩn bị Povidone trong phương pháp xát hạt ướt, Povidone thường được sử dụng trong mức từ 1 đến 10% trong công thức, tùy thuộc vào grade (phân loại) được sử dụng. Povidone tạo ra dung dịch dính với nồng độ khoảng 10% trong nước hoặc ethanol 95%, IPA.

Ngoài ra, Povidone cũng có thể được thêm trực tiếp vào hỗn hợp bột khô, sau đó tạo hạt bằng cách thêm nước hoặc ethanol. Phương pháp này đòi hỏi sử dụng lượng Povidone K30 cao hơn, thường lớn hơn 5%, do khả năng tạo hạt yếu hơn.

Một cách khác là trộn trực tiếp một phần Povidone vào hỗn hợp bột khô, phần còn lại được pha dịch dính để tạo hạt với hỗn hợp trên. Phương pháp này thường được áp dụng trong trường hợp lượng dung môi sử dụng trong công thức bị hạn chế.

Các phương pháp này cho phép điều chỉnh lượng Povidone sử dụng và tạo ra sản phẩm cuối cùng có tính chất mong muốn, đáp ứng nhu cầu cụ thể của quá trình sản xuất.

Lựa chọn grade phù hợp

Việc lựa chọn grade (phân loại) phù hợp của Povidone rất quan trọng để đảm bảo tính chất và hiệu suất tối ưu trong công thức sản phẩm. Dưới đây là hướng dẫn về việc chọn grade thích hợp:

Povidone K12, K15 và K17 (Khối lượng phân tử thấp): Những grade này tạo ra độ nhớt và khả năng kết dính thấp. Chúng thích hợp cho các công thức trong đó độ nén và độ cứng của viên không quá quan trọng, ví dụ như viên nang. Tuy nhiên, khi yêu cầu độ nén và độ cứng cao hơn, cần sử dụng > 8% lượng Povidone K12, K15, hoặc K17.

Povidone K25 và K30: Các grade này cung cấp sự cân bằng giữa ba yếu tố quan trọng: khả năng kết dính, độ cứng, và độ rã viên. Vì vậy, các povidone này phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Povidone K30 thường là grade phù hợp nhất để tạo ra các hệ phân tán rắn bằng phương pháp nóng chảy.

Povidone K90: Grade này thích hợp cho các viên nén có lượng hoạt chất (API) cao và đòi hỏi độ cứng viên cao. Povidone K90 được sử dụng trong lượng từ 1 đến 2% trong công thức.

Lưu ý khác

Khi bạn cần chuẩn bị tá dược PVP K30 dưới dạng dung dịch dính, hãy đưa từng phần của Povidone K30 vào dung môi và khuấy mạnh để đảm bảo rằng Povidone tan hoàn toàn và không tạo cục bón.

Trong Dược điển Nhật, chỉ có Povidone K17PF, K25, K30 và K90 được coi là hợp lệ và được sử dụng trong các ứng dụng dược phẩm.

Một vài nghiên cứu của Povidone trong Y học

So sánh băng bôi mật ong và povidone iốt để chữa lành vết thương

Mục tiêu: Trong đánh giá và phân tích tổng hợp này, chúng tôi phân tích bằng chứng để so sánh hiệu quả của mật ong và băng gạc chứa iốt povidone đối với kết quả chữa lành vết thương.

Phương pháp: Việc tìm kiếm tài liệu có hệ thống được thực hiện bằng cách sử dụng các hướng dẫn PRISMA trong cơ sở dữ liệu học thuật bao gồm MEDLINE, Scopus, Embase và CENTRAL. Một phân tích tổng hợp đã được thực hiện để đánh giá tác động của băng gạc chứa iốt mật ong và povidone đối với thời gian lành vết thương trung bình, thời gian nằm viện trung bình và điểm đau theo thang điểm tương tự thị giác (VAS).

Kết quả: Từ việc tìm kiếm, 12 bản thảo với tổng số 1236 người tham gia (tuổi trung bình: 40,7±11,7 tuổi) đã được đưa vào. Băng làm từ mật ong đã chứng minh tác dụng từ trung bình đến lớn trong việc giảm thời gian lành vết thương trung bình (Hedge’s g: -0,81), thời gian nằm viện (-3,1) và điểm VAS (-1,2) so với băng chứa povidone iốt. băng. Chúng tôi đưa ra bằng chứng (cấp 1b) ủng hộ việc sử dụng mật ong để cải thiện khả năng phục hồi vết thương so với povidone iốt.

Kết luận: Đánh giá và phân tích tổng hợp này chứng minh tác dụng có lợi của băng gạc mật ong so với băng gạc povidone iốt trong việc phục hồi vết thương.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, Povidone, truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2023.
2. Pubchem, Povidone, truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2023.
3. Zhang, F., Chen, Z., Su, F., & Zhang, T. (2021). Comparison of topical honey and povidone iodine-based dressings for wound healing: a systematic review and meta-analysis. Journal of wound care, 30(Sup4), S28–S36. https://doi.org/10.12968/jowc.2021.30.Sup4.S28
4. Sổ tay tá dược: “handbook of pharmaceutical excipient” chuyên luận “Colloidal Silicon Dioxide” tr: 185-188.