Nitơ (N2) – khí đẩy aerosol, khí trơ thay thế không khí

Nitơ (N₂, E941) chiếm khoảng 78% thể tích khí quyển – khí không phản ứng, không cháy, không màu, không mùi, không vị. Trong bào chế, nitơ là khí đẩy dạng khí nén cho aerosol dùng ngoài và là khí trơ đuổi không khí khỏi dung dịch và khoảng trống bao bì để chống oxy hóa.

Thông tin nhanh

Ứng dụng

• Khí đẩy aerosol dùng ngoài (cùng CO₂, N₂O). Không tan trong nước và dung môi nên tách riêng khỏi công thức.
• Chống oxy hóa: sục khí (sparging) đuổi không khí khỏi dung dịch dễ oxy hóa; thay không khí ở khoảng trống phía trên sản phẩm trong bao bì cuối, ví dụ ống tiêm thủy tinh. Cũng dùng tương tự trong thực phẩm.

Ưu điểm khí nén làm khí đẩy: rẻ, độc tính thấp, gần như không mùi, không vị; áp suất ít thay đổi theo nhiệt độ so với khí hóa lỏng. Nhược điểm: không có “kho dự trữ” khí đẩy nên áp suất giảm dần khi dùng, làm thay đổi đặc tính phun; dùng ngược bình sẽ xả pha hơi và mất khí đẩy; tia phun rất ướt. Van chỉ phun sản phẩm bất kể tư thế bình và hệ thống màng ngăn giúp hạn chế các nhược điểm này.

Mô tả và tính chất

• Sôi −195,8 °C; nóng chảy −210 °C; nhiệt độ tới hạn −147,2 °C; áp suất tới hạn 3,39 MPa (33,49 atm).
• Tỷ trọng hơi tương đối 0,97 (không khí = 1); tỷ trọng tuyệt đối 1,25 g/L ở điều kiện tiêu chuẩn.
• Không cháy. Hầu như không tan trong nước và đa số dung môi; tan trong nước dưới áp suất.
• Có các cấp nitơ thương mại khác nhau, ví dụ cấp độ ẩm đặc biệt thấp.

Độ ổn định và bảo quản

Bền, trơ hóa học. Bảo quản trong bình kim loại kín, nơi khô mát.

Tương kỵ

Nói chung tương hợp với hầu hết vật liệu trong dược phẩm và thực phẩm.

Sản xuất

Chưng cất phân đoạn không khí hóa lỏng.

An toàn và thao tác

Nói chung được xem là không độc, không kích ứng, nhưng là chất gây ngạt – hít lượng lớn nguy hiểm. Thao tác theo quy trình dành cho bình khí nén/hóa lỏng; đeo kính bảo hộ, găng tay, quần áo bảo hộ; làm việc nơi thông gió; theo dõi nồng độ oxy trong không khí nơi làm việc, không để xuống dưới 19% thể tích ở áp suất thường. Ở áp suất cao (lặn sâu), nitơ hòa tan vào máu và mô mỡ; giảm áp quá nhanh có thể gây bệnh giảm áp.

Tình trạng pháp lý

• GRAS; phụ gia thực phẩm được chấp nhận tại châu Âu (E941).
• Có trong FDA Inactive Ingredients Guide (thuốc tiêm; nha khoa; xịt mũi; dung dịch uống; gel trực tràng); có trong thuốc tiêm và không tiêm được cấp phép tại Anh và Mỹ; có trong danh mục tá dược được chấp nhận của Canada.
• Có chuyên luận trong BP, JP, Ph.Eur., USP-NF và Food Chemicals Codex.

Chất liên quan: carbon dioxid, nitơ oxid (N₂O).

Nguồn tham khảo

Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Nitrogen 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.