Ứng dụng của nhựa trao đổi ion trong ngành dược

Nhựa trao đổi ion (ion-exchange resins – IRC) ngày càng phổ biến trong ngành dược với nhiều tính năng nổi bật. IRC được ghi nhận ứng dụng lần đầu trong ngành dược vào đầu những năm 50 của thế kỉ XX khi dòng Amberlite IRC-50 được sử dụng trong quy trình tinh chế kháng sinh streptomycin. Một số ứng dụng của IRC hiện nay như che vị, làm tá dược rã, kiểm soát phóng thích hoạt chất và tăng độ ổn định hoạt chất. Các dòng IRC phổ biến trên thị trường hiện nay gồm: Amberlite (Colorcon), Kyron (Corel Pharma), Indion (Ion exchange).

Tính chất

IRC là loại vật liệu polymer tổng hợp gồm nhiều nhóm có tính base hay tính acid. Các nhóm này có khả năng tương tác với các phân tử có khả năng ion hóa để tạo ra dạng phức không tan. IRC gồm 2 thành phần khác nhau:

• Nhóm chức (có tính acid hay base): Ví dụ như nhóm carboxylic hay acid sulfonic. Các nhóm ion trái dấu như K+ hay OH- gắn vào.
• Khung polymer: Thường dựa vào khung polystyrene hay polymethcrylic. Khung polymer không tan trong tất cả các dịch sinh học.

Hoạt chất được hấp phụ lên khung resin ở dạng rắn và phóng thích hoạt chất khi đến vị trí tác dụng (do tính chất môi trường tại vị trí tác dụng, thường là pH, gây ra quá trình trao đổi ngược).

Tăng độ ổn định hoạt chất

Vitamin B12 thường kém bền dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm. IRC chứa nhóm acid carboxylic yếu để tạo muối với vitamin B12 nhằm tăng độ ổn định B12. Hoạt tính vitamin B12 in vivo trong phức chất với IRC không bị ảnh hưởng. Một ví dụ khác là phức chất giữa omeprazole và colestyramine (nhựa trao đổi anion mạnh) có độ ổn định tốt hơn so với omeprazole. Một số hoạt chất khác có thể ứng dụng IRC nhằm tăng độ ổn định như aspirin, sodium valproate (giảm tính hút ẩm và tăng tính chảy).

Tá dược rã

IRC được ứng dụng làm tá dược rã cho các dạng bào chế rắn do khả năng trương nở cao khi bị hydrat hóa. So với các tá dược siêu rã thông dụng khác, IRC chỉ sử dụng với tỉ lệ nhỏ trong công thức. Tuy nhiên, cần cân nhắc về độ cứng viên khi sử dụng IRC làm tá dược rã, đặc biệt trong các công thức dập trực tiếp.

Che vị

Hoạt chất có vị đắng thường được gắn lên IRC làm cho hoạt chất không hòa tan được trong khoang miệng, không gây ra vị đắng khi uống. Khi đến dạ dày, phức chất giữa hoạt chất và IRC sẽ bị phân ly do quá trình proton hóa bởi môi trường acid dạ dày. Từ đó, giải phóng hoạt chất.

Các hoạt chất có vị đắng thường có nhóm amin trong công thức. Vì vậy nên chọn loại IRC cationic để che vị đắng. Tỉ lệ giữa dược chất và nhựa resin thường là 1:10 đến 3:4. Tuy nhiên, cần khảo sát để lựa chọn tỉ lệ tối ưu do có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng che vị của IRC. Một số loại IRC được ứng dụng cho che vị một số dược chất có vị đắng như Kyron T104 (Cefuroxime axetil, Cefpodoxime Proxetil), Kyron T114 (Ofloxacin, tramadol), Indion 204 (Roxythromycin, Azithromycin, Erythromycin), Amberlite IRP64 (Spiramicin, dextromethorphan).

NGUỒN THAM KHẢO:

1. Pharmaceutical Applications of Ion-Exchange Resins
2. Taste masking by ion exchange resin and it’s new applications: a review