Aerosil

1 Tổng quan (Giới thiệu chung) về Aerosil

1.1 Tên gọi

Tên gọi khác: 

• Dioxosilan.
• Colloidal Silicon Dioxide.
• Silicon Dioxide.
• Silica.
• Quartz.
• Dioxosilane.
• 7631-86-9.
• Silica Gel.
• Cristobalite.
• 14808-60-7.
• Silicic Anhydride,...

1.2 Công thức hóa học

CTCT: Hoạt chất có công thức cấu tạo là SiO2 (O=[Si]=O) và có khối lượng phân tử bằng 60.084 g/mol.

2 Tính chất của Aerosil

2.1 Tính chất vật lý 

Trạng thái: Aerosil thô tồn tại ở dạng bột khô vô định hình hoặc các viên tinh thể lớn, không mùi, đi từ trong suốt đến màu xám. 

Tính tan: Độ hòa tan của các pha khác nhau của hoạt chất rất phức tạp và phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Độ hòa tan có thể tăng theo nhiệt độ và độ pH, đồng thời chịu ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các kim loại vi lượng. Hoạt chất hòa tan rất kém trong nước, dạng bột vô định hình dễ được hòa tan hơn so với dạng tinh thể. 

Điểm sôi: Sôi ở nhiệt độ từ 4046 °F ở 760 mmHg.

Điểm nóng chảy: Hoạt chất nóng chảy ở nhiệt độ 3110°F.

Áp suất hơi: Xấp xỉ 0 mmHg.

Nhiệt cháy: Hoạt chất không cháy được.

Chỉ số khúc xạ: 1.46.

Hằng số pka: 6,65-9,8 ở 20 độ C.

2.2 Tính chất hóa học 

Aerosil là tá dược gì? Aerosil hay còn được biết đến với tên khác là Silicon Dioxide là một Oxide Silicon được tạo thành từ các phân tử ba nguyên tử tuyến tính trong đó một nguyên tử Silicon liên kết cộng hóa trị với hai Oxy. 

Aerosil được sản xuất bằng quá trình thủy phân pha hơi tạo ra Silicon Dioxide khan, hoặc bằng quy trình ướt tạo ra thành phẩm là tạo ra Silica kết tủa, Silica gel hoặc Silica ngậm nước.

3 Aerosil có vai trò gì trong bào chế?

Trong dược phẩm:

• Aerosil có tính chất độc đáo, đóng vai trò như một chất làm đặc và một chất chống đóng vón phổ biến trong điều chế dược phẩm. Tương tự như Silica gel, hoạt chất có tính hút ẩm rất mạnh. 
• Aerosil có kích thước tiểu phân nhỏ nhưng diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, do đó có đặc tính trơn chảy tốt. Tính chất này được ứng dụng trong sản xuất dược phẩm nhằm mục đích điều hòa sự trơn chảy của khối bột, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sát hạt và tạo hạt. Giúp khối bột có sự đồng đều từ đó tạo ra sự đồng nhất trong hàm lượng dược chất ở mỗi viên thuốc. 
• Tá dược được dùng để ổn định hệ nhũ tương thuốc, giúp các hoạt chất phân tán tốt, tạo ra tính đồng nhất trong các dạng bào chế viên đạn, thuốc mỡ, kem bôi. Khi được kết hợp với các thành phần tương đương về chỉ số khúc xạ sẽ tạo ra độ trong suốt cho chế phẩm thuốc gel.
• Tá dược được sử dụng trong các hệ thuốc dùng đường hít hoặc thuộc phun mù, tránh sự đông vón của các tiểu phân gây tắc vòi phun. 
• Trong các dạng thuốc rắn, Aerosil được sử dụng làm tá dược rã cho viên, là tác nhân giúp khối bột có độ trơn chảy tốt và tơi xốp. 
• Trong các loại thuốc đặt, những loại thuốc có tá dược thân dầu việc bổ sung Aerosil sẽ tăng độ nhớt đồng thời giúp kiểm soát tốc độ giải phóng dược chất ở vị trí sử dụng. 

Trong mỹ phẩm:

• Hoạt chất thường được dùng làm chất mài mòn nhẹ, thường được dùng trong các sản phẩm kem đánh răng, chăm sóc răng miệng để cải thiện tình trạng mảng bám hoặc vệt ố trên răng. 
• Aerosil hoạt động như một chất làm mềm, do đó có thể sử dụng để cải thiện cảm giác khi sử dụng trên da của các dòng mỹ phẩm. 
• Do có dạng hình cầu xốp và có khả năng hấp thụ gấp 1,5 lần trọng lượng, từ đó tạo ra hiệu quả hút dầu thừa và kiểm soát dầu trên da hiệu quả. Hoạt chất thường được tìm thấy trong kem chống nắng, tẩy tế bào chết và nhiều loại sản phẩm chăm sóc da, trang điểm và chăm sóc tóc khác.

Trong đời sống:

• Ngoài ra nó cũng thường được dùng làm chất độn trong dược phẩm, tạo đàn hồi cho Silicon và điều chỉnh độ nhớt trong các sản phẩm sơn, chất phủ, mực in. 

4 Ứng dụng của Aerosil

Ứng dụng: Aerosil được sử dụng làm tá dược trơn, tá dược rã của viên, tá dược chống đông vón, ổn định nhiệt,... Được sử dụng làm chất độn trong các sản phẩm Cao Su, sơn, thức ăn chăn nuôi, thuốc trừ sâu, vật liệu cách nhiệt. Trong y học, hoạt chất được dùng làm chất đánh dấu sinh học tế bào bạch cầu, liệu pháp điều trị ung thư, phân phối thuốc, đánh bóng cơ học và các chất phụ gia cho thuốc, mỹ phẩm.

5 Độ ổn định và bảo quản

Tá dược cần được đựng trong thùng kín có nắp đậy, làm bằng vật liệu không xảy ra tương tác, bên ngoài có nhãn ghi rõ là “Aerosil” cùng điều kiện bảo quản quy định. 

Thùng đựng tá dược cần để nơi khô ráo và thoáng mát, nhiệt độ kho bảo quản cần được duy trì ở mức từ 2 độ C đến 8 độ C.

6 Độc tính của Aerosil

Aerosil được FDA xếp vào nhóm an toàn và ít gây ra mối nguy hại cho sức khỏe. Các nghiên cứu trên động vật cho thấy hoạt chất không gây biến đổi gen đồng thời không gây ra nguy cơ ung thư cho con người. 

Hoạt chất có thể gây kích ứng da và kích ứng mắt nếu tiếp xúc trực tiếp với bụi của hạt Aerosil. Ở những bệnh nhân tiếp xúc với hoạt chất lâu ngày có thể gây kết bụi Silic ở phổi hoặc bệnh bụi phổi Silic cấp tính.  

LD50 Chuột uống >22.500 mg/kg.

LC50 Cá chép >10.000 mg/l/72 giờ.

7 Chế phẩm

Aerosil thường ứng dụng làm tá dược độn, tá dược rã, ổn định nhiệt, chống vón,... cho các dạng thuốc viên. Đồng thời hoạt chất cũng được tìm thấy trong các sản phẩm mỹ phẩm, kem chống nắng. 

8 Thông tin thêm về Aerosil 

Tác dụng của SiO2 trong việc hỗ trợ, kích thích sự phát triển của các tế bào nguyên xương ở chuột

Các nghiên cứu in vitro đã chứng minh được khả năng hỗ trợ phát triển và trưởng thành của các tế bào nguyên xương ở chuột, đồng thời duy trì độ ổn định của các nguyên bào xương. 

Nghiên cứu này được thực hiện bằng cách so sánh hoạt động của tế bào giống nguyên bào xương nguyên phát ở người được nuôi cấy khi cho tiếp xúc với 3 loại kích thích với hoạt tính sinh học khác nhau. Kết quả sẽ được đem so sánh với SiO2 được sử dụng ở dạng hạt. 

Các nghiên cứu về miễn dịch và sinh hóa cho thấy sự giải phóng Collagen tăng lên từ các tế bào giống nguyên bào xương được nuôi cấy khi tiếp xúc với kính hoạt tính sinh học so với đối chứng.

Trong số ba loại kính hoạt tính sinh học, 45S5 là chất cảm ứng cao nhất giải phóng collagen tế bào giống nguyên bào xương. Khi điều trị bằng 45S5 mRNA của collagen loại I được kích thích khoảng ba đến năm lần. Tương tự, SiO2 cũng làm tăng tổng hợp collagen loại I.

Những kết quả này cho thấy thủy tinh hoạt tính sinh học dường như có những ứng dụng tiềm năng cho kỹ thuật mô, giúp tăng tổng hợp Collagen đồng thời kích thích hoạt động của các nguyên bào xương. 

9 Tài liệu tham khảo

1.Chuyên gia NCBI, Silicon Dioxide, PubChem. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.

2.Tác giả  Maged Younes, Peter Aggett, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli và các cộng sự (đăng ngày 17 tháng 1 năm 2018), Re‐evaluation of silicon dioxide (E 551) as a food additive, PubMed. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2023.