Các loại thuốc tiêm (Injection), phân tích thành phần thuốc tiêm

Trong ngành dược phẩm, các dạng bào chế thuốc đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hiệu quả điều trị và mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng. Hiểu biết về các dạng bào chế không chỉ giúp người dùng sử dụng thuốc đúng cách mà còn cung cấp cái nhìn sâu sắc về công nghệ dược phẩm hiện đại. Bài viết này chợ thuốc Tô Hiến Thành sẽ trình bày các loại thuốc tiêm (Injection) và phân tích thành phần có trong thuốc tiêmvà ứng dụng thực tiễn của chúng trong y học.

1. Thuốc tiêm là gì?

Thuốc tiêm là dạng bào chế đưa trực tiếp dược chất vào cơ thể thông qua kim tiêm hoặc thiết bị y tế, nhằm đạt hiệu quả điều trị nhanh chóng và chính xác. Thuốc tiêm được bào chế dưới dạng dung dịch, hỗn dịch, nhũ tương hoặc bột pha tiêm, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ vô khuẩn, không chứa pyrogen (chất gây sốt), không chứa nội độc tố vi khuẩn, và đảm bảo an toàn khi sử dụng. Thuốc tiêm thường được sử dụng trong các trường hợp cấp cứu, bệnh nhân không thể dùng thuốc đường uống, hoặc khi cần kiểm soát chính xác liều lượng và sinh khả dụng.

Thuốc tiêm có đặc điểm:

• Hấp thu trực tiếp vào máu hoặc mô, tránh chuyển hóa đầu tiên qua gan.

• Yêu cầu kỹ thuật sản xuất cao, đảm bảo vô khuẩn và ổn định hóa học.

• Được đóng gói trong lọ thủy tinh, túi nhựa dược dụng hoặc ống tiêm kín.

2. Các đường tiêm thuốc

Thuốc tiêm được đưa vào cơ thể qua nhiều đường khác nhau, tùy thuộc vào mục đích điều trị và đặc tính dược chất:

• Tiêm tĩnh mạch (Intravenous – IV): Thuốc được tiêm trực tiếp vào tĩnh mạch, cho tác dụng tức thời và sinh khả dụng 100%. Thường dùng trong cấp cứu (VD: adrenaline) hoặc tiêm truyền (VD: Paracetamol truyền tĩnh mạch).

• Tiêm bắp (Intramuscular – IM): Thuốc được tiêm vào cơ bắp (cơ delta, cơ đùi), hấp thu chậm hơn IV nhưng nhanh hơn đường uống. Phù hợp với thuốc cần tác dụng kéo dài (VD: vitamin B12).

• Tiêm dưới da (Subcutaneous – SC): Thuốc tiêm vào lớp mỡ dưới da, hấp thu chậm và đều, thường dùng cho insulin hoặc vắc-xin.

• Tiêm trong da (Intradermal – ID): Tiêm vào lớp da, dùng cho xét nghiệm dị ứng (VD: test Mantoux) hoặc vắc-xin BCG.

• Tiêm đặc biệt: Bao gồm tiêm nội tủy (intrathecal), tiêm khoang khớp (intra-articular), hoặc tiêm ngoài màng cứng (epidural), thường dùng trong gây tê hoặc điều trị đặc hiệu, yêu cầu kỹ thuật cao và môi trường vô khuẩn nghiêm ngặt.

3. Các loại thuốc tiêm

Thuốc tiêm được phân loại dựa trên dạng bào chế, bao gồm:

• Dung dịch tiêm: Thuốc hòa tan hoàn toàn trong dung môi, trong suốt, không có hạt lơ lửng (VD: dung dịch Paracetamol, glucose 5%).

• Hỗn dịch tiêm: Hạt dược chất phân tán trong dung môi, cần lắc kỹ trước khi dùng để đảm bảo đồng nhất (VD: insulin hỗn dịch).

• Nhũ tương tiêm: Hệ phân tán dầu trong nước hoặc ngược lại, thường dùng cho thuốc tan trong dầu (VD: nhũ tương Propofol).

• Bột pha tiêm: Thuốc dạng bột khô, hòa tan với dung môi trước khi tiêm (VD: kháng sinh Cephalosporin, Penicillin).

• Thuốc tiêm truyền: Dung dịch tiêm thể tích lớn (100-1000 mL), dùng qua đường tĩnh mạch trong thời gian dài (VD: dung dịch NaCl 0,9%, Paracetamol truyền tĩnh mạch).

• Thuốc tiêm depot: Thuốc phóng thích chậm, tác dụng kéo dài (VD: Medroxyprogesterone acetate).

4. Ưu nhược điểm của thuốc tiêm so với thuốc uống

4.1. Ưu điểm

• Hấp thu nhanh: Thuốc tiêm tĩnh mạch đạt sinh khả dụng 100%, tác dụng gần như tức thời, phù hợp cho cấp cứu (VD: điều trị sốc phản vệ).

• Tránh chuyển hóa đầu tiên: Không qua đường tiêu hóa và gan, đảm bảo liều lượng dược chất vào máu.

• Phù hợp với bệnh nhân đặc biệt: Dùng cho bệnh nhân hôn mê, nôn mửa, hoặc không thể nuốt.

• Kiểm soát liều chính xác: Liều lượng được đưa trực tiếp vào cơ thể, không bị ảnh hưởng bởi yếu tố tiêu hóa.

• Tác dụng tại chỗ: Một số thuốc tiêm (VD: tiêm khớp) nhắm trực tiếp vào vùng điều trị.

4.2. Nhược điểm

• Yêu cầu kỹ thuật cao: Cần nhân viên y tế có chuyên môn để thực hiện, tránh sai sót.

• Nguy cơ nhiễm trùng: Nếu không đảm bảo vô khuẩn, có thể gây nhiễm trùng tại chỗ hoặc toàn thân.

• Kích ứng hoặc đau: Một số thuốc gây đau, kích ứng hoặc tổn thương mô tại vị trí tiêm.

• Chi phí cao: Sản xuất thuốc tiêm đòi hỏi công nghệ phức tạp, giá thành cao hơn thuốc uống.

• Không thể rút lại: Nếu tiêm sai liều hoặc sai thuốc, không thể loại bỏ thuốc ra khỏi cơ thể.

5. Thành phần thuốc tiêm

5.1. Dược chất

5.1.1. Vai trò và yêu cầu của dược chất trong thuốc tiêm

• Vai trò: Dược chất là thành phần chính tạo nên tác dụng điều trị (VD: Paracetamol giảm đau, kháng sinh diệt khuẩn).

• Yêu cầu:

  • Độ tinh khiết cao (>99%), không chứa tạp chất gây độc.

  • Vô khuẩn, không chứa pyrogen hoặc nội độc tố.

  • Ổn định hóa học và vật lý trong điều kiện bảo quản.

  • Tương thích sinh học, không gây kích ứng hoặc phản ứng miễn dịch.

5.1.2. Các biện pháp làm tăng độ tan của dược chất

• Chuyển thành muối tan: Dược chất khó tan được chuyển thành muối tan tốt hơn (VD: Penicillin G kali).

• Dung môi đồng tan: Ethanol, propylen glycol, polyethylen glycol giúp tăng độ tan của dược chất không tan trong nước.

• Chất tăng tan (surfactant): Polysorbate 80, cremophor EL hỗ trợ hòa tan dược chất trong nhũ tương hoặc hỗn dịch.

• Điều chỉnh pH: Dùng acid/base để thay đổi pH, tăng độ tan của dược chất (VD: điều chỉnh pH cho Paracetamol).

5.1.3. Các biện pháp chống oxy hóa dược chất

• Thêm chất chống oxy hóa: Natri bisulfit, natri metabisulfit, acid ascorbic ngăn ngừa oxy hóa dược chất nhạy cảm với oxy.

• Loại bỏ oxy: Sử dụng khí trơ (nitơ, argon) để thay thế không khí trong lọ thuốc.

• Bảo quản tránh ánh sáng: Dùng lọ thủy tinh màu hổ phách hoặc bao bì kín để bảo vệ dược chất nhạy cảm ánh sáng.

• Kiểm soát nhiệt độ: Bảo quản ở nhiệt độ thấp (2-8°C) để giảm tốc độ phân hủy.

5.2. Dung môi

5.2.1. Nước cất pha tiêm

• Là dung môi chính, chiếm 90-100% thể tích trong nhiều thuốc tiêm.

• Yêu cầu: Vô khuẩn, không pyrogen, độ tinh khiết cao theo Dược điển.

• Được sản xuất bằng cách chưng cất hoặc thẩm thấu ngược, kiểm tra nghiêm ngặt trước khi sử dụng.

5.2.2. Dung môi đồng tan với nước

• Ethanol: Tăng độ tan của dược chất không tan trong nước, thường dùng với tỷ lệ thấp (<10%) để tránh độc tính.

• Propylen glycol: Phổ biến trong thuốc tiêm, tăng độ tan và ổn định dược chất.

• Polyethylen glycol (PEG): Dùng cho thuốc tiêm tĩnh mạch hoặc bắp, an toàn ở nồng độ thấp.

5.2.3. Dung môi không đồng tan với nước

• Dầu thực vật: Dầu đậu nành, dầu olive, dầu hạt bông được dùng trong nhũ tương hoặc thuốc tan trong dầu.

• Yêu cầu: Tinh khiết, không gây kích ứng, không bị oxy hóa trong thời gian bảo quản.

• Ứng dụng: Nhũ tương Propofol, thuốc tiêm depot như Estradiol valerate.

5.3. Các chất khác

5.3.1. Chất điều chỉnh pH và hệ đệm

• Vai trò: Duy trì pH phù hợp (4-8) để đảm bảo ổn định dược chất và tương thích sinh học.

• Ví dụ: Natri bicarbonat, acid citric, natri hydrophosphat.

• Hệ đệm: Phosphat, acetat giúp giữ pH ổn định trong quá trình bảo quản và sử dụng.

5.3.2. Chất chống oxy hóa

• Natri metabisulfit, acid ascorbic, tocopherol: Ngăn chặn oxy hóa dược chất và dung môi.

• Cơ chế: Ức chế phản ứng oxy hóa, bảo vệ dược chất khỏi phân hủy.

5.3.3. Các chất sát khuẩn

• Phenol, chlorocresol, benzyl alcohol: Dùng trong thuốc đa liều để ngăn vi khuẩn phát triển.

• Yêu cầu: Không gây độc, không tương tác với dược chất.

5.3.4. Các chất đẳng trương

• Natri clorid, glucose, mannitol: Điều chỉnh áp suất thẩm thấu tương đương huyết tương (280-310 mOsm/L).

• Vai trò: Giảm đau, tránh tổn thương mô hoặc tan máu tại vị trí tiêm.

5.3.5. Chất gây thấm và phân tán

• Tween 80, lecithin, polysorbate: Tăng độ phân tán trong hỗn dịch hoặc nhũ tương, đảm bảo đồng nhất.

• Ứng dụng: Nhũ tương Propofol, hỗn dịch insulin.

5.4. Bao bì đóng thuốc tiêm

• Lọ thủy tinh: Thủy tinh trung tính (loại I) chống tương tác hóa học, chịu được tiệt trùng nhiệt.

• Túi nhựa dược dụng: Polypropylen hoặc PVC không chứa phthalate, nhẹ, tiện lợi cho tiêm truyền.

• Ống tiêm kín: Đóng sẵn liều, giảm nguy cơ nhiễm khuẩn.

• Yêu cầu:

  • Vô khuẩn, không rò rỉ, không chứa pyrogen.

  • Chịu được tiệt trùng (nhiệt, bức xạ).

  • Không tương tác với thuốc, đảm bảo ổn định trong thời gian bảo quản.

6. Kỹ thuật pha chế thuốc tiêm

6.1. Điều kiện sản xuất thuốc tiêm

6.1.1. Môi trường sản xuất

• Phòng sạch: Đạt chuẩn GMP, thường là ISO 5 (Class 100) cho khu vực chiết rót, với luồng khí laminar.

• Kiểm soát vi sinh: Độ sạch không khí được giám sát liên tục, giới hạn vi khuẩn <1 CFU/m³.

• Kiểm soát môi trường: Nhiệt độ 20-25°C, độ ẩm 40-60%, áp suất dương để ngăn bụi xâm nhập.

6.1.2. Yếu tố con người

• Nhân viên được đào tạo về GMP, thao tác trong phòng sạch.

• Mặc đồ bảo hộ vô khuẩn (quần áo, găng tay, mũ, khẩu trang).

• Thực hiện quy trình vệ sinh nghiêm ngặt trước khi vào khu vực sản xuất.

6.2. Quy trình pha chế – sản xuất

6.2.1. Quy trình sản xuất thuốc tiêm dung dịch

1. Chuẩn bị nguyên liệu: Kiểm tra chất lượng dược chất, tá dược, dung môi theo Dược điển.

2. Hòa tan: Hòa tan dược chất và tá dược trong nước cất pha tiêm, khuấy đều ở điều kiện kiểm soát.

3. Lọc vô khuẩn: Lọc qua màng 0,22 µm trong phòng sạch để loại bỏ hạt và vi khuẩn.

4. Đóng gói: Chiết rót vào lọ/ống tiêm/túi truyền bằng máy tự động, đậy kín.

5. Tiệt trùng: Tiệt trùng nhiệt (121°C, 15 phút) hoặc bức xạ (nếu dược chất nhạy cảm nhiệt).

6. Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra độ trong, pH, vô khuẩn, nội độc tố.

6.2.2. Quy trình sản xuất thuốc tiêm hỗn dịch

1. Nghiền dược chất: Sử dụng máy nghiền bi hoặc nghiền keo để tạo hạt mịn (<10 µm).

2. Phân tán: Trộn dược chất với dung môi và tá dược gây phân tán (VD: Tween 80).

3. Lọc và đồng hóa: Lọc qua màng thô, đồng hóa để đảm bảo hạt phân bố đều.

4. Đóng gói và tiệt trùng: Tương tự dung dịch tiêm, nhưng cần kiểm tra độ đồng nhất.

6.2.3. Quy trình sản xuất thuốc tiêm nhũ tương

1. Pha chế hai pha:

   • Pha dầu: Hòa tan dược chất trong dầu (VD: dầu đậu nành).

   • Pha nước: Hòa tan tá dược (lecithin, natri clorid) trong nước cất.

2. Nhũ hóa: Kết hợp hai pha bằng máy đồng hóa áp suất cao, tạo nhũ tương ổn định.

3. Lọc vô khuẩn: Lọc qua màng 0,22 µm.

4. Đóng gói và tiệt trùng: Đóng vào lọ/túi, tiệt trùng nhiệt hoặc bức xạ.

7. Yêu cầu chất lượng đối với thuốc tiêm

7.1. Độ trong

• Dung dịch phải trong suốt, không có hạt lơ lửng (kiểm tra bằng mắt thường hoặc máy đo độ đục).

• Hỗn dịch/nhũ tương phải đồng nhất, không lắng cặn sau khi lắc.

7.2. Thể tích hoặc khối lượng

• Thể tích thực tế phải đúng với nhãn (±5% theo Dược điển).

• Kiểm tra bằng cân chính xác hoặc thiết bị đo thể tích.

7.3. Độ pH

• pH trong khoảng 4-8, phù hợp với sinh lý cơ thể.

• Kiểm tra bằng pH kế, đảm bảo không gây kích ứng hoặc tổn thương mô.

7.4. Vô khuẩn

• Không chứa vi khuẩn, nấm, hoặc virus.

• Kiểm tra bằng nuôi cấy trên môi trường thạch hoặc dùng máy đếm vi khuẩn.

7.5. Không có chất gây sốt (pyrogen)

• Kiểm tra bằng xét nghiệm thỏ (theo dõi nhiệt độ cơ thể) hoặc LAL test (Limulus Amebocyte Lysate).

• Đảm bảo không gây sốt hoặc sốc khi tiêm.

7.6. Nội độc tố vi khuẩn

• Hàm lượng nội độc tố <0,25 EU/mL (theo Dược điển).

• Kiểm tra bằng LAL test, đảm bảo an toàn cho tiêm tĩnh mạch.

8. Sinh khả dụng của thuốc tiêm

8.1. Ảnh hưởng của các yếu tố dược học

• Dung môi: Dung môi đồng tan (propylen glycol) tăng độ tan và hấp thu.

• Kích thước hạt (hỗn dịch): Hạt nhỏ (<10 µm) tăng diện tích tiếp xúc, cải thiện hấp thu.

• Độ nhớt: Nhớt cao làm chậm phóng thích, phù hợp với thuốc depot.

• Tá dược: Chất tăng tan, chất nhũ hóa ảnh hưởng đến tốc độ giải phóng dược chất.

8.2. Ảnh hưởng của yếu tố sinh học

• Vị trí tiêm: Tiêm tĩnh mạch cho sinh khả dụng 100%, tiêm bắp và dưới da chậm hơn do cần khuếch tán qua mô.

• Lưu lượng máu: Giảm tuần hoàn (VD: sốc) làm chậm hấp thu ở tiêm bắp hoặc dưới da.

• Tương tác sinh học: Enzym hoặc protein huyết tương có thể liên kết với dược chất, giảm hiệu quả.

• Tình trạng bệnh lý: Viêm, phù nề tại vị trí tiêm có thể cản trở hấp thu.

9. Phân tích công thức dung dịch tiêm truyền Paracetamol

9.1. Công thức (cho 100 mL dung dịch)

• Paracetamol: 1 g (10 mg/mL).

• Natri clorid: 0,9 g (đẳng trương).

• Natri metabisulfit: 0,02 g (chống oxy hóa).

• Natri hydrophosphat dodecahydrat: 0,01 g (đệm pH).

• Nước cất pha tiêm: Vừa đủ 100 mL (dung môi chính).

9.2. Vai trò các thành phần trong công thức

• Paracetamol: Dược chất chính, có tác dụng giảm đau và hạ sốt thông qua ức chế tổng hợp prostaglandin ở hệ thần kinh trung ương.

• Natri clorid: Điều chỉnh áp suất thẩm thấu (~300 mOsm/L), tương thích với huyết tương, giảm đau và tránh tan máu.

• Natri metabisulfit: Chất chống oxy hóa, ngăn Paracetamol phân hủy do tiếp xúc với oxy hoặc ánh sáng.

• Natri hydrophosphat: Hệ đệm, duy trì pH trong khoảng 5,5-6,5, đảm bảo ổn định hóa học và tương thích sinh học.

• Nước cất pha tiêm: Dung môi chính, đảm bảo vô khuẩn, không pyrogen, đáp ứng tiêu chuẩn Dược điển.

9.3. Quy trình bào chế quy mô phòng thí nghiệm

1. Chuẩn bị:

   • Rửa sạch và tiệt trùng dụng cụ (bình, lọ, pipet) bằng nhiệt hoặc bức xạ.

   • Chuẩn bị phòng sạch đạt chuẩn ISO 5, luồng khí laminar.

2. Hòa tan:

   • Hòa tan 0,9 g natri clorid và 0,01 g natri hydrophosphat trong 80 mL nước cất pha tiêm ở 25°C.

   • Thêm 1 g Paracetamol, khuấy đều bằng máy khuấy từ đến khi tan hoàn toàn.

   • Thêm 0,02 g natri metabisulfit, khuấy nhẹ để tránh tạo bọt.

3. Điều chỉnh:

   • Bổ sung nước cất pha tiêm vừa đủ 100 mL.

   • Kiểm tra pH bằng pH kế, điều chỉnh (nếu cần) bằng NaOH hoặc HCl loãng để đạt pH 5,5-6,5.

4. Lọc vô khuẩn:

   • Lọc dung dịch qua màng 0,22 µm trong tủ cấy vô khuẩn.

   • Kiểm tra độ trong bằng mắt hoặc máy đo độ đục.

5. Đóng gói:

   • Chiết rót dung dịch vào lọ thủy tinh loại I (10 mL hoặc 100 mL) hoặc túi truyền PVC.

   • Đậy kín bằng nút cao su và nắp nhôm, đảm bảo không rò rỉ.

6. Tiệt trùng:

   • Tiệt trùng nhiệt ở 121°C trong 15 phút (nếu dược chất ổn định nhiệt).

   • Nếu Paracetamol nhạy cảm, có thể dùng lọc vô khuẩn thay tiệt trùng nhiệt.

7. Kiểm tra chất lượng:

   • Kiểm tra độ trong, pH, vô khuẩn (nuôi cấy), nội độc tố (LAL test).

   • Đảm bảo hàm lượng Paracetamol đạt 95-105% nhãn.

Nguồn tham khảo

• Dược điển Việt Nam V và các tài liệu dược học.

• Remington: The Science and Practice of Pharmacy”, 23rd Edition.

• “Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications”, Volume 1-3.