Polyvinyl Alcohol (PVA)

Polyvinyl Alcohol viết tắt là PVA, là một polyme nhân tạo hòa tan trong nước. được tổng hợp từ hợp chất Polyvinyl acetate. Vậy Polyvinyl Alcohol là tá dược gì? Trong bài viết bày, Thuốc Gia Đình xin gửi đến bạn đọc những thông tin về Polyvinyl Alcohol (PVA)

1 Tổng quan về Polyvinyl Alcohol (PVA)

1.1 Polyvinyl Alcohol (PVA) là gì?

Polyvinyl Alcohol (PVA) là một loại polyme tổng hợp tan trong nước có công thức (C2H4O)n. Giá trị của n cho mục đích thương mại nguyên liệu sẵn có nằm trong khoảng từ 500 đến 5000, tương đương với phạm vi trọng lượng phân tử khoảng từ 20 000–200 000

Phân loại	Trọng lượng phân tử
PVA có độ nhớt cao	≈200 000
PVA có độ nhớt trung bình	≈130 000
PVA có độ nhớt thấp	≈ 20 000

1.2 Tên gọi

Tên theo dược điển	PhEur: Poly(Vinyl Alcohol) USP: Polyvinyl Alcohol
Tên khác	Airvol; Alcotex; Celvol; Elvanol; Gelvatol; Gohsenol; Lemol; Mowiol; poly(alcohol vinylicus); Polyvinol; PVA; vinyl alcohol polymer.

1.3 Công thức hóa học

CTCT: (C2H4O)n

2 Tính chất của Polyvinyl Alcohol (PVA)

Trạng thái	Polyvinyl Alcohol (PVA) tồn tại dưới dạng không mùi, màu trắng đến màu kem bột dạng hạt
Điểm nóng chảy	228oC đối với loại thủy phân hoàn toàn; 180–190oC đối với các loại bị thủy phân một phần.
Độ hòa tan	Hòa tan trong nước; ít tan trong etanol (95%); không hòa tan trong dung môi hữu cơ. PVA cần phân tán (làm ướt) chất rắn trong nước ở nhiệt độ phòng, sau đó đun nóng hỗn hợp đến khoảng 90oC trong khoảng 5 phút. Nên tiếp tục trộn trong khi dung dịch đã đun nóng được làm nguội đến nhiệt độ phòng.
Trọng lượng riêng	1,19–1,31 đối với chất rắn ở 25oC; 1,02 cho dung dịch nước 10% w/v ở 25oC.
Nhiệt dung riêng	1,67 J/g (0,4 cal/g)

Độ nhớt gồm 3 mức độ: 

Mức độ	Độ nhớt ở nồng độ 4% w/v trong dung dịch nước ở 20oC (mPa·s)
PVA có độ nhớt cao	40,0–65,0
PVA có độ nhớt trung bình	21,0–33,0
PVA có độ nhớt thấp	4,0–7,0

3 Một số tiêu chuẩn theo dược điển

Tiêu chuẩn	Dược điển
	PhEur 6.0	USP32
Độ nhớt	85,0–115,0%	85,0–115,0%
pH	4.5–6.5	5.0-8.0
Giới hạn Acid	≤3.0	≤3.0
Giới hạn este	90.0–110.0%	–
Mất khối lượng do làm khô	45,0%	45,0%
Tạp Sulfat	≤1.0%	–
Các chất không tan trong nước	–	≤0.1%
Methanol	–	≤1.0%
Methyl acetate	–	≤1.0%

4 Tổng hợp Polyvinyl Alcohol (PVA)

Nguyên liệu thô chính được sử dụng trong sản xuất PVA là monome vinyl axetat. Được sản xuất bằng cách trùng hợp vinyl axetat sau đó thủy phân một phần. Quá trình thủy phân dựa trên sự thay thế một phần nhóm este trong vinyl axetat bằng nhóm hydroxyl, và được hoàn thành với sự có mặt của dung dịch natri hydroxit. Sau khi bổ sung dần dần dung dịch nước vào, Rượu polyvinyl sẽ kết tủa, sau đó được rửa sạch và sấy khô. Mức độ thủy phân là được xác định bởi thời điểm mà phản ứng xà phòng hóa dừng lại.

5 Ứng dụng của Polyvinyl Alcohol (PVA) trong dược phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp

5.1 Trong dược phẩm

Polyvinyl Alcohol (PVA) được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công thức dược phẩm và sản phẩm nhãn khoa. 

Nó được sử dụng như là một chất ổn định, chất có tác dụng nhũ tương hóa ở nồng độ khoảng 0,25–3,0% w/v. Ngoài ra còn ứng dụng trong ngành dược như 1 tá dược dính và tá dược có tính chất bao phủ.

Polyvinyl alcohol (PVA) được coi là 1 chất tạo màng bao phủ đặc trưng để bảo bảo vệ các thành phần có hoạt tính khỏi tác động của môi trường đồng thời che dấu mùi vị khó chịu của chúng, giúp dễ nuốt viên. 

Polyvinyl Alcohol (PVA) có độ nhớt cao do đó cũng được sử dụng như một chất làm tăng độ nhớt cho các công thức có cần có độ nhớt cao như: các dạng thuốc dùng cho nhãn khoa, sản xuất nước mắt nhân tạo, kính áp tròng, các dung dịch dùng cho mục đích bôi trơn và ứng dụng trong cả các dạng công thức giải phóng kéo dài dùng qua đường uống và cả dạng miếng dán thẩm thấu qua da. 

Polyvinyl Alcohol (PVA) có thể được tạo thành các vi hạt khi trộn với một dung dịch glutaraldehyde. 

Nồng độ PVA sử dụng tùy theo mục đích sử dụng như sau:

Dạng bào chế	Nồng độ sử dụng (%)
Nhũ tương	0.5
Thuốc nhỏ mắt	0.25-3.00
Kem bôi ngoài da	2.4

5.2 Polyvinyl Alcohol (PVA) trong mỹ phẩm

Có tác dụng tạo độ kết dính, tạo màng, tăng độ nhớt trong các việc bào chế các sản phẩm mỹ phẩm

Ứng dụng trong sản xuất  mặt nạ dưỡng da, giúp gỡ bỏ mặt nạ sau khi sử dụng dễ dàng hơn

Ứng dụng trong các sản phẩm tạo kiểu tóc để tăng tính giữ nếp cho tóc

Ứng dụng nhiều trong các sản phẩm mỹ phẩm cần độ nhớt cao như Serum, lotion,..

5.3 Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Polyvinyl Alcohol (PVA) có thể được sử dụng trong các thực phẩm có độ ẩm cao để giữ lại hương vị, kết cấu và cảm quan của sản phẩm, các sản phẩm bánh kẹo cũng thường chứa PVA giúp bảo vệ các thành phần nhạy cảm với độ ẩm

6 Độ ổn định và bảo quản Polyvinyl Alcohol (PVA)

Polyvinyl Alcohol (PVA) ổn định khi bảo quản trong bao bì kín, ở nơi khô ráo, thoáng mát. 

Dung dịch nước ổn định trong các thùng chứa kín chống ăn mòn.

Polyvinyl Alcohol (PVA) trải qua quá trình phân hủy chậm ở 100oC và phân hủy nhanh ở 200oC; Nó ổn định khi tiếp xúc với ánh sáng.

7 Tương kỵ của Polyvinyl Alcohol (PVA)

Polyvinyl Alcohol (PVA) bị phân hủy ở axit mạnh, mềm hoặc tan trong axit yếu và kiềm. 

Polyvinyl Alcohol (PVA) không tương thích ở nồng độ cao với muối vô cơ, đặc biệt là muối sunfat và muối Phosphat. Trong điều kiện có Phosphat, PVA có thể kết tủa ở nồng độ 5% w/v

Gel hóa dung dịch Polyvinyl Alcohol (PVA) có thể xảy ra nếu có borax.

8 Polyvinyl Alcohol (PVA) có hại không?

Polyvinyl Alcohol (PVA) được coi là một vật liệu không độc hại. Nó  không gây kích ứng da và mắt ở nồng độ lên tới 10% trong dược phẩm và nồng độ lên tới 7% được sử dụng trong mỹ phẩm.

Các nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng Polyvinyl Alcohol (PVA) 5% w/v dung dịch nước tiêm dưới da có thể gây thiếu máu và xâm nhập vào các cơ quan và mô khác nhau.

Liều gây chết 50% ở chuột tính theo kg cân nặng:

• LD50 (chuột, miệng): 14,7 g/kg
• LD50 (chuột, uống): >20 g/kg

9 Chế phẩm có chứa tá dược PVA

Trong lĩnh vực dược phẩm, PVA đã được sử dụng rộng rãi để điều chế các chất phân tán rắn nhằm cải thiện khả năng hòa tan của thuốc, chất làm tăng độ nhớt trong các sản phẩm nhãn khoa; ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm,…

10 Nghiên cứu mới về Polyvinyl Alcohol (PVA) 

Đề tài: Sử dụng Polyvinyl Alcohol (PVA) làm hệ thống phân phối thuốc trong điều trị ung thư

Mục tiêu: Polyvinyl Alcohol (PVA) là một loại polymer tổng hợp bán tinh thể có khả năng phân hủy sinh học đã được sử dụng cho các ứng dụng y sinh trong vài năm.  Người ta đã chứng minh rằng PVA có tính tương thích sinh học cao và không độc hại trong các nghiên cứu in vitro và in vivo. Cho đến nay, phương pháp điều trị chỉ bao gồm sự kết hợp giữa phẫu thuật, hóa trị và xạ trị, hiệu quả có thể bị hạn chế do biểu hiện không đồng nhất của bệnh, độc tính liên quan đến liều lượng và tác dụng phụ. 

Một chiến lược đầy hứa hẹn là triển khai liệu pháp nhắm mục tiêu sử dụng Hydrogel, vi hạt hoặc hạt nano (NP), có khả năng bao bọc, bảo vệ, vận chuyển và quản lý mục tiêu của một tác nhân trị liệu. Xem xét mức độ liên quan của PVA kết hợp với copolyme của chúng, nó đã trở thành một vật liệu phân hủy sinh học đầy hứa hẹn để chế tạo các vật liệu tổng hợp chức năng mới được sử dụng trong chế tạo hydrogel, vi hạt, hạt nano và nanocomposite cho hệ thống phân phối thuốc trong điều trị ung thư.

11 Tài liệu tham khảo

• Handbook of Pharmaceutical Excipients. Polyvinyl Alcohol, Handbook of Pharmaceutical Excipients. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.
• Tác giả Gabriela Rivera-Hernández và công sự (đăng ngày 12 tháng 3 năm 2021). Polyvinyl alcohol based-drug delivery systems for cancer treatment, Pubmed. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023