Aspartam (Aspartame, E951) – chất tạo ngọt cường độ cao

Aspartam (aspartame, APM, E951) là dipeptid methyl ester của acid L-aspartic và L-phenylalanin, ngọt gấp khoảng 180–200 lần saccarose. Aspartam được dùng làm chất tạo ngọt trong viên nén, thuốc bột pha, chế phẩm vitamin, đồ uống và thực phẩm.

Thông tin nhanh

Ứng dụng trong bào chế

• Chất tạo ngọt cho viên nén (kể cả viên nhai, viên sủi), thuốc bột và cốm pha, chế phẩm vitamin, miếng dán niêm mạc má.
• Tăng cường hương vị, che bớt vị khó chịu của hoạt chất.
• Hiệp đồng vị ngọt khi phối hợp với acesulfam kali.
• Khác nhiều chất ngọt cường độ cao, aspartam được chuyển hóa nên có năng lượng (khoảng 17 kJ/g), nhưng với lượng dùng rất nhỏ thì đóng góp năng lượng không đáng kể.

Mô tả và tính chất

• Bột kết tinh trắng ngà, gần như không mùi, vị rất ngọt.
• pH dung dịch 0,8%: 4,5–6,0; nhiệt độ nóng chảy 246–247 °C.
• Độ tan: hơi tan trong nước, khoảng 1% ở 20 °C tại điểm đẳng điện (pH 5,2); tăng khi nhiệt độ cao hơn và pH acid hơn (khoảng 10% ở pH 2); khó tan trong ethanol.
• Tỷ trọng biểu kiến 0,5–0,7 g/cm³ (loại hạt), 0,2–0,4 g/cm³ (loại bột); chỉ số Carr khoảng 44% – loại bột trơn chảy kém.

Độ ổn định và bảo quản

• Bền ở điều kiện khô. Khi có ẩm bị thủy phân thành L-aspartyl-L-phenylalanin và diketopiperazin (3-benzyl-6-carboxymethyl-2,5-diketopiperazin); ngoài ra có β-aspartam.
• Độ bền trong dung dịch phụ thuộc mạnh vào pH (bền nhất trong vùng acid nhẹ khoảng pH 4–5); cyclodextrin hoặc PEG 400 (ở pH 2) có thể cải thiện độ bền.
• Phân hủy khi gia nhiệt kéo dài – nên dùng quy trình nhiệt cao thời gian ngắn rồi làm nguội nhanh. Ở nhiệt độ cao aspartam có thể gây hóa nâu.
• Bảo quản trong bao bì kín, nơi khô mát.

Tương kỵ

Nghiên cứu nhiệt lượng quét vi sai cho thấy aspartam tương kỵ với dicalci phosphat và magnesi stearat – hai tá dược rất phổ biến trong viên nén dập thẳng. Aspartam cũng có thể phản ứng với các polyol (đường alcol).

Sản xuất

Ghép L-phenylalanin (hoặc methyl ester của nó) với acid L-aspartic bằng phương pháp hóa học hoặc enzym. Phương pháp hóa học tạo cả α-aspartam (ngọt) và β-aspartam (không ngọt) cần tách; phương pháp enzym chỉ tạo α-aspartam.

An toàn và thao tác

Aspartam được xem là không độc ở mức sử dụng thông thường. Khi chuyển hóa tạo methanol, acid aspartic và phenylalanin; chỉ phenylalanin có lượng đáng kể – vô hại với người khỏe mạnh nhưng người mắc phenylceton niệu (PKU) cần tránh hoặc hạn chế, vì vậy nhãn sản phẩm chứa aspartam thường có cảnh báo. WHO đặt ADI của aspartam đến 40 mg/kg thể trọng và của tạp diketopiperazin đến 7,5 mg/kg. Khi thao tác cần giảm thiểu nguy cơ nổ bụi, dùng kính bảo hộ.

Tình trạng pháp lý

• FDA xếp nhóm GRAS; có trong FDA Inactive Ingredients Guide (bột pha uống, miếng dán niêm mạc má, cốm, viên bao phim, viên nén).
• Được chấp nhận là phụ gia thực phẩm tại châu Âu (E951); có trong danh mục tá dược được chấp nhận của Canada.
• Có chuyên luận trong Ph.Eur. và USP-NF; có tiêu chuẩn trong Food Chemicals Codex.

Chất liên quan: alitam, acesulfam kali, sucralose, natri saccharin.

Nguồn tham khảo

Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Aspartame 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: công thức cấu tạo do CPC1 vẽ lại từ dữ liệu cấu trúc hóa học công khai.

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.