Chitosan – polyme cation bám dính niêm mạc, tạo màng, giải phóng kiểm soát

Chitosan là polysaccharid thu được khi deacetyl hóa một phần chitin (vỏ tôm, cua). Đây là copolyme của glucosamin và N-acetylglucosamin, và là một trong số ít polyme tự nhiên mang điện dương – vì vậy bám dính tốt lên bề mặt tích điện âm như niêm mạc. Chitosan đã có mặt trong mỹ phẩm và được nghiên cứu rộng rãi cho nhiều hệ đưa thuốc.

Thông tin nhanh

Ứng dụng trong bào chế

• Hệ giải phóng kiểm soát; dạng bám dính niêm mạc; dạng giải phóng nhanh.
• Cải thiện đưa peptid; hệ đưa thuốc đến đại tràng; mang gen.
• Bào chế thành gel, màng, hạt, vi cầu, viên nén, lớp bao liposome – bằng sấy phun, coacervat, dập thẳng hoặc xát hạt thông thường.
• Phối hợp alginat tạo xốp làm băng gạc hoặc khung nuôi mô.

Hầu hết tính năng của chitosan phụ thuộc chiều dài mạch, mật độ và phân bố điện tích; dạng muối, KLPT, mức deacetyl hóa và pH sử dụng đều ảnh hưởng đến kết quả công thức.

Mô tả và tính chất

• Bột hoặc vảy trắng đến trắng kem, không mùi; khi kết tủa hay tạo sợi, trông như bông.
• Polyamin cation, mật độ điện tích cao ở pH < 6,5 – bám lên bề mặt tích điện âm và tạo chelat với ion kim loại; nhóm amin bậc một cho các phản ứng đặc trưng (N-acyl hóa, base Schiff).
• pH dung dịch 1%: 4,0–6,0; tỷ trọng 1,35–1,40 g/cm³; nhiệt độ hóa thủy tinh 203 °C; cỡ hạt < 30 µm.
• Độ tan: ít tan trong nước; hầu như không tan trong ethanol, dung môi hữu cơ và dung dịch trung tính/kiềm (pH trên khoảng 6,5). Dễ tan trong dung dịch hầu hết acid hữu cơ (acetic, lactic, citric…) và một phần trong acid vô cơ (trừ phosphoric, sulfuric) – nhóm amin được proton hóa tạo muối tan (clorid, glutamat…). Lực ion cao làm chitosan kết tủa (salting-out).
• Độ nhớt: chất tăng độ nhớt tốt trong môi trường acid, chảy giả dẻo; độ nhớt tăng khi tăng nồng độ, giảm nhiệt độ và tăng mức deacetyl hóa.
• Hút ẩm từ không khí.

Độ ổn định và bảo quản

Bột bền ở nhiệt độ phòng, nhưng hút ẩm sau khi sấy. Bảo quản trong bao bì kín, nơi khô mát; Ph.Eur. quy định bảo quản ở 2–8 °C. Không đun trên 200 °C.

Tương kỵ

Tương kỵ với chất oxy hóa mạnh. Nhóm amin phản ứng với các hệ anion, làm thay đổi tính chất lý hóa của hỗn hợp.

Sản xuất

Vỏ giáp xác (tôm, cua) được nghiền, khử protein bằng NaOH 3–5%, trung hòa, khử khoáng bằng HCl 3–5% ở nhiệt độ phòng để thu chitin; chitin sấy khô làm trung gian bền. Deacetyl hóa bằng NaOH 40–45% ở khoảng 110 °C, rửa; hòa trong acid acetic 2%, loại phần không tan, trung hòa để tủa chitosan tinh khiết rồi nghiền. Nguồn động vật phải đạt yêu cầu dùng làm thực phẩm, quy trình phải tính đến bất hoạt/loại bỏ virus và tác nhân lây nhiễm.

An toàn và thao tác

Chitosan được xem là không độc, không kích ứng, tương hợp sinh học với da lành và da tổn thương, và phân hủy sinh học. Người dị ứng hải sản có vỏ cần lưu ý nguồn gốc. Chitosan cháy được, bụi có thể nổ khi gặp nguồn lửa; có thể kích ứng da, mắt, niêm mạc, đường hô hấp trên – dùng bảo hộ mắt, da, quần áo, làm việc nơi thông gió.

Tình trạng pháp lý

Đã dùng trong mỹ phẩm và là thực phẩm bổ sung tại một số nước; đang được nghiên cứu làm tá dược dược phẩm. Có chuyên luận chitosan hydroclorid trong Ph.Eur.

Chất liên quan: natri alginat, carrageenan, carbomer.

Nguồn tham khảo

Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Chitosan trong:
Rowe R.C., Sheskey P.J., Owen S.C. (chủ biên). Handbook of Pharmaceutical Excipients, ấn bản 5.
Pharmaceutical Press (London) & American Pharmacists Association (Washington DC), 2006.
Bài viết không sao chép nguyên văn tài liệu gốc; các số liệu kỹ thuật được dẫn lại từ tài liệu này.

Ảnh minh họa: thiết kế của CPC1.

Lưu ý: thông tin mang tính tham khảo cho người làm chuyên môn bào chế, dựa trên ấn bản năm 2006.
Tiêu chuẩn chất lượng và tình trạng pháp lý có thể đã thay đổi — luôn đối chiếu dược điển và quy định
hiện hành trước khi sử dụng.