Calcium Carbonate là chất gì? Công thức và ứng dụng trong dược phẩm

Tá dược Calcium Carbonate
Ảnh: Tá dược Calcium Carbonate

Trong sản xuất dược phẩm, Calcium Carbonate là một loại tá dược không thể không nhắc đến về mức độ phổ biến của nó trong các chế phẩm. Vậy Calcium Carbonate được dùng để làm gì? Tiêu chuẩn và ứng dụng của Calcium Carbonate trong dược phẩm như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Tá dược Calcium Carbonate là gì?

Tên khác: ngoài tên chính thức là Calcium Carbonate (theo Dược điển Mỹ, Anh, Nhật Bản), nó còn có các tên thương mại khác như Calcii carbonas; calcium carbonate (1 : 1); carbonic acid calcium salt (1 : 1); creta preparada; Destab; E170; MagGran CC; Micromite; Pharma-Carb; precipitated carbonate of lime; precipitated chalk; Vitagran; Vivapress Ca; Witcarb.

Xem thêm: Acid boric là chất gì? Có độc không? Tính chất & ứng dụng trong sản xuất

Công thức và khối lượng phân tử

  • Công thức: CaCO3
  • Khối lượng phân tử: 100.09

Tính chất lý hóa

Hình thức: là bột kết tinh hoặc bột vô định hình màu trắng không màu và không vị.

Độ acid/ bazo: hỗn dịch 10% trong nước cho pH= 9.

Khối lượng riêng toàn phần: 0.8 g/ cm3.

Khối lượng riêng biểu kiến: 1.2 g/ cm3.

Độ cứng (Mohs): 3.0

Nhiệt độ nóng chảy: phân hủy tại nhiệt độ 825 độ C.

Độ ẩm: là chất ít hút ẩm, tuy nhiên khi độ ẩm môi trường tăng, độ ẩm của calcium carbonate tăng theo. Hình dưới đây biểu thị mối liên hệ giữa độ ẩm nguyên liệu với độ ẩm môi trường:

Đồ thị biểu thị mối liên hệ giữa độ ẩm nguyên liệu với độ ẩm môi trường
Ảnh: Đồ thị biểu thị mối liên hệ giữa độ ẩm nguyên liệu với độ ẩm môi trường

 

Phổ hồng ngoại: Hấp thụ tia IR do đó có phổ hồng ngoại đặc trưng với các cực đại hấp thụ tại bước sóng 1371, 1390, 1410, 1717, 1869, 1912, 1929, 2210, 2313, 2340, 2371, 2465. Hình dưới biểu thị phổ hồng ngoại của calcium carbonate.

Phổ IR của Calcium Carbonate
Ảnh: Phổ IR của Calcium Carbonate

Chỉ số khúc xạ: 1.59

Độ tan: không tan trong ethanol (95%) và nước. Độ tan trong nước tăng khi bổ sung thêm các muối amoni (tính acid) và carbon dioxide. Sự có mặt của các bazơ là giảm độ tan.

Trọng lượng riêng: 2.7.

Diện tính bề mặt riêng: 6.21 đến 6.47 m2/g.

Xem thêm: Benzyl alcohol là gì? Tác dụng và ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm

Các tiêu chuẩn theo dược điển

Các Dược điển như Nhật, châu Âu, Mỹ đều có các chuyên luận về calcium carbonate với các chỉ tiêu về định tính, tính chất, mất khối lượng do làm khô, phần trăm không tan trong acid, flo, arsen, bari, chlorid, chì, sắt, kim loại nặng, muối của magie và kim loại kiềm, sulfate, thủy ngân, định lượng (nguyên liệu làm khô).

Chỉ tiêuDược điện Nhật XVDược điển châu Âu 6.2Dược điển Mỹ

USP 32

Định tính++
+++
Mất khối lượng do làm khô=< 1.0%=< 2.0%=< 2.0%
Cơ chất không tan trong acid=< 0.2%=< 0.2%=< 0.2%
Flo=< 0.005%
Arsen=< 5ppm=< 4ppm=< 3ppm
Bari+++
Clorid=< 330ppm
Chì=< 3ppm
Sắt=< 200 ppm=< 0.1%
Kim loại nặng=< 20 ppm=< 20 ppm=< 0.002%
Muối của magie và kim loại kiềm=< 0.5%=< 1.5 %=< 1.0%
Tạp sulfate=< 0.25%
Thủy ngân=< 0.5 mcg/g
Định lượng (nguyên liệu khô)>= 98.5%98.5% đến 100.5%98.0% đến 100.5%

Các ứng dụng trong dược điển

Tá dược đệm, bao, chất màu, chất cản quang, tá dược dính cho viên nén, chất độn, và có cả tác dụng điều trị.

Calcium carbonate được sử dụng chủ yếu làm tá dược độn trong các công thức thuốc rắn. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng làm tá dược cho các thuốc điều trị răng miệng với vai trò làm hệ đệm và tá dược giúp giải phóng ở các viên nén phân tán trong miệng. calcium carbonate được sử dụng làm chất rắn vô cơ bổ sung vào các công thức bao đường để giảm hiện tượng dính viên và chất cản quang trong các công thức bao film.

Calcium carbonate cũng được sử dụng làm chất phụ gia trong thực phẩm và trong điều trị với vai trò là các antacid và bổ sung calcium.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Calcium carbonate ổn định và nên được bảo quản trong các thùng kín trong môi trường mát và khô.

Tính tương hợp: Calcium carbonate không tương hợp với acid (phản ứng và tạo ra CO2) và các muối amoni.

Phương pháp sản xuất

Calcium carbonate được sản xuất bằng phương pháp phân hủy 2 lần của calci clorid và natri bicarbonat trong môi trường nước. Mật độ và độ mịn được kiểm soát tùy thuộc vào nồng độ của dung dịch. Calcium carbonate cũng có thể được sản xuất từ các khoáng tự nhiên như aragonite, calcite, và vaterite.

Phương pháp sản xuất Calcium Carbonate
Ảnh: Phương pháp sản xuất Calcium Carbonate

Độ an toàn

Calcium carbonate được sử dụng chủ yếu trong các công thức dược phẩm đường uống và được coi là nguyên liệu không độc tính. Tuy nhiên, Calcium carbonate được sử dụng đường uống có thể gây ra các tác dụng không mong muốn như táo bón và đầy hơi. Việc tiêu thụ một lượng lớn từ 4 đến 60g mỗi ngày có thể dẫn đến tình trạng calcium máu cao và suy thận. Trong điều trị, với liều đường uống lên đến 1.5 g được ứng dụng làm các thuốc antacid trong điều trị viêm loét dạ dày tá tràng. Trong điều trị phospho máu cao ở những bệnh nhân suy thận cấp, liều đường uống từ 2.5 đến 17 gam được chỉ định. Calcium carbonate cũng có khả năng tương tác với việc hấp thu của các thuốc khác từ đường tiêu hóa nếu được sử dụng đồng thời.

Liều gây độc cho động vật thí nghiệm: LD50 (rat, oral): 6.45 g/kg

Biện pháp bảo hộ

Tuân thủ các biện pháp bảo hộ thích hợp tùy theo điều kiện pha chế và lượng nguyên liệu sử dụng. Calcium carbonate có thể gây kích ứng đến mắt và đường hô hấp. Kính bảo hộ, găng tay và mặt nạ phòng bụi được khuyến cáo sử dụng. Calcium carbonate nên được tiến hành trong các môi trường thông thoáng khí tốt. Ở Anh, giới hạn hấp thụ tại môi trường làm việc kéo dài (8 tiếng một ngày) là 10 mg/ m3 cho tổng lượng bụi có thể hít vào và 4 mg / m3 đối với bụi hô hấp.

Các nghiên cứu về Calcium carbonate

Tên nghiên cứu: phát triển tá dược kết hợp Chitin và calcium carbonate như là tá dược viên nén đa chức năng cho các quy trình dập thẳng.

Tá giả: Mohammad Chaheen 1Noelia M Sanchez-Ballester 2Bernard Bataille 2Ahmad Yassine 3Emmanuel Belamie 4Tahmer Sharkawi 2

Nội dung: Do mối quan tâm ngày càng tăng đối với các tá dược đa chức năng trong sản xuất viên nén, việc kết hợp các tá dược riêng lẻ thường được sử dụng để tạo ra các tá dược đa chức năng có các tính chất vượt trội so với các tá dược riêng lẻ hoặc hỗn hợp trộn vật lý của chúng. Việc sử dụng chitin làm tá dược trong công thức viên nén bị hạn chế vì một số nhược điểm như độ trơn chảy kém và khối lượng riêng thấp.

Mục tiêu nghiên cứu: mục tiêu của nghiên cứu này là cải thiện các nhược điểm của chitin thông qua đồng xử lý nó với canxi cacbonat (CaCO3 ) bằng cách kết tủa CaCO3 trên các hạt chitin bằng nhiều phương pháp khác nhau. Ngoài ra, việc tối ưu hóa chitin kết hợp với canxi cacbonat (CaCO3 ) đã được thực hiện để cải thiện các đặc tính của tá dược. Các thử nghiệm về tính chất hóa lý (nồng độ CaCO3, khối lượng riêng, nhiễu xạ tia X, quang phổ hồng ngoại và kính hiển vi điện tử quét) và các chỉ tiêu của tá dược đa chức năng (lực trương nở, độ chảy, độ bền kéo, cơ chế biến dạng và thời gian phân hủy) được sử dụng để mô tả đặc tính của tá dược kết hợp vừa được tạo thành.

Kết quả nghiên cứu: kết quả cho thấy canxit CaCO3 đa hình được kết tủa trên bề mặt chitin và nó tương tác với chitin ở nhờ vào các nhóm cacbonyl và amid. Ngoài ra, tá dược kết hợp này có mật độ thực và khả năng chảy của bột được cải thiện đáng thể, với chỉ một lớp CaCO3 được bao phủ trên bề mặt hạt chitin. Các nghiên cứu về viên nén cho thấy rằng, tá dược kết hợp này cho kết quả biến dạng trung gian giữa CaCO3(giòn nhất) và kitin (nhựa nhất). Các viên nén dập thẳng từ tá dược này cho thấy độ bền kéo chấp nhận được và sự tan rã nhanh chóng (2-4 s).

Kết luận: Những kết quả này cho thấy tiềm năng sử dụng chitin-CaCO3 đã được kết hợp như một tá dược đa chức năng để phân hủy nhanh các viên nén được tạo ra bằng phương pháp dập thẳng.

Tài liệu tham khảo

Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Siân C Owen , Sổ tay tá dược “Handbook of Pharmaceutical Excipients” chuyên luận “tá dược Calcium carbonate”

Chaheen M, Sanchez-Ballester NM, Bataille B, Yassine A, Belamie E, Sharkawi T. Development of Coprocessed Chitin-Calcium Carbonate as Multifunctional Tablet Excipient for Direct Compression. J Pharm Sci. 2018 Aug;107(8):2152-2159.

Link pubmed: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29698724/

Ngày viết:
Dược sĩ Phạm Chiến là sinh viên K71 trường Đại Học Dược Hà Nội. Anh theo học chuyên ngành Công nghiệp dược. Đam mê của anh là có thể xây dựng và tối ưu các công thức bào chế để đem lại hiệu quả sản phẩm cao nhất tới người dùng.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây