Gôm gellan (E418) – tạo gel tại chỗ, bám dính niêm mạc, tăng độ nhớt
Gôm gellan (E418) là heteropolysaccharid anion phân tử lượng lớn, sản xuất bằng lên men vi khuẩn. Đặc tính nổi bật là tạo gel khi gặp cation: dung dịch gellan chuyển từ lỏng sang gel khi tiếp xúc với ion trong dịch nước mắt, dịch niêm mạc mũi. Trong bào chế, gellan là chất tạo gel, tăng độ nhớt, bám dính niêm mạc và điều chỉnh giải phóng.
Thông tin nhanh
| Tên khác | Gellan acyl thấp (deacetyl hóa), gellan acyl cao, polysaccharid S-60, Kelcogel, E418 |
| Số CAS | 71010-52-1 |
| Cấu tạo | Đơn vị lặp tetrasaccharid gồm 1 rhamnose, 1 acid glucuronic và 2 glucose; nhóm acid glucuronic được trung hòa thành muối hỗn hợp K, Na, Ca, Mg; có thể chứa nhóm acyl (glyceryl, acetyl) dạng ester |
| Nhóm chức năng | Chất tạo gel, điều chỉnh giải phóng, bám dính niêm mạc, tăng độ nhớt |
| Dược điển | USP-NF |
Ứng dụng
- Gel tại chỗ (in situ): dung dịch nhớt chuyển sol – gel khi thay đổi lực ion (liên kết chéo với cation), nhiệt độ hoặc pH, giúp kéo dài thời gian lưu trên bề mặt mắt và niêm mạc mũi. Đã nghiên cứu cho thuốc nhỏ mắt, xịt mũi và đường uống giải phóng có kiểm soát.
- Gel âm đạo: dòng chảy giả dẻo, xúc biến kèm giải phóng kéo dài giúp lưu lâu, giảm số lần dùng.
- Hydrocolloid bôi da: tăng đáng kể thấm qua da của ibuprofen.
- Vi cầu, vi hạt gellan (đơn độc hoặc phối hợp polymer khác) làm chất mang giải phóng có kiểm soát và hệ nổi; hạt hydrogel gellan – chitosan; bao gói probiotic cùng natri alginat/gôm xanthan.
- Thực phẩm, mỹ phẩm: tạo gel, bao; tiềm năng làm khung mô kỹ thuật và giá thể nuôi cấy tế bào.
Mô tả và tính chất
- Bột trơn chảy màu trắng tới nâu nhạt.
- Dung dịch 1% trong nước khử ion có pH gần trung tính; tan trong nước khử ion nóng hoặc lạnh.
| Tính chất | Gellan acyl thấp | Gellan acyl cao |
|---|---|---|
| Nhiệt độ tạo gel | 35–55 °C | Trên 55 °C |
| Độ nhớt nóng (1%, 80 °C) | Dưới 25 mPa·s | Trên 100 mPa·s |
| Kết cấu gel | Cứng, giòn | Mềm, đàn hồi |
| Nhạy ion | Cao (dưới 10 mM Ca) | Thấp (trên 20 mM Ca) |
| Độ dẻo màng | Thấp | Trung bình |
Độ ổn định và bảo quản
Bảo quản trong bao gốc chưa mở, nơi có mái che, thông thoáng. Bền trong khoảng pH rộng (khoảng 3–13); ở pH rất thấp, nhất là khi nóng, có thể bị thủy phân acid, giảm trùng hợp. Độ bền gel phụ thuộc loại và nồng độ ion nên có thể thay đổi theo pH, nhưng phân tử gellan không biến đổi hóa học.
Tương kỵ
- Bị phân hủy bởi chất oxy hóa mạnh và hỗn hợp chất oxy hóa – chất khử.
- Dung môi hữu cơ trộn lẫn với nước (alcol) có thể tủa gellan tùy lượng thêm; nồng độ vừa phải (tới 10%) thường chưa gây tủa.
- Thủy phân ở nhiệt độ cao, nhất là môi trường acid; loại acyl cao dễ bị hơn nên tránh giữ lâu ở môi trường acid. Ở pH 3,5, dung dịch gellan acyl thấp giữ ở 80 °C tới 1 giờ gần như không giảm chất lượng gel.
- Tương hợp với nhiều chất diện hoạt không ion; tương kỵ với chất diện hoạt cation (tủa). Chất diện hoạt anion và lưỡng tính trên 15% có thể làm “muối kết” gellan – có thể hạn chế bằng thêm chất điện ly; thứ tự thêm chất diện hoạt ảnh hưởng tới sự hydrat hóa của gellan.
Sản xuất
Lên men thuần chủng vi khuẩn Sphingomonas elodea (trước đây gọi là Pseudomonas elodea) trên nguồn carbohydrat; thu hồi bằng isopropanol, sấy và nghiền.
An toàn và thao tác
- Nhìn chung không độc, không kích ứng khi dùng làm tá dược. JECFA xếp ADI “không xác định”. Dùng lượng lớn trong thực phẩm có thể có tác dụng nhuận tràng.
- LD50 (chuột cống, uống): trên 5 g/kg; LC50 (chuột cống, hít): trên 6 mg/L. Không kích ứng mắt, da thỏ.
- Tránh tạo bụi; nên đeo găng.
Tình trạng pháp lý
- Có trong FDA Inactive Ingredients Database (dung dịch nhãn khoa) và Canadian Natural Health Products Ingredients Database.
- Được chấp nhận làm phụ gia thực phẩm tại châu Âu (E418).
- Có chuyên luận trong USP-NF; có tiêu chuẩn trong Food Chemicals Codex.
Chất liên quan
Agar; xem thêm carrageenan, gôm xanthan, natri alginat.
Ghi chú: số EINECS 275-117-5.
Nguồn tham khảo
Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Gellan Gum trong: Sheskey P.J., Cook W.G., Cable C.G. (chủ biên). Handbook of Pharmaceutical Excipients, ấn bản 8. Pharmaceutical Press (London) & American Pharmacists Association (Washington DC), 2017. 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 2017. 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.
