CETYLPYRIDINIUM CHLORIDE và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực dược PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO HĨA HỌC
MƠN: CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Đề tài: CETYLPYRIDINIUM CHLORIDE VÀ
ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC DƯỢC
PHẨM
Giảng viên hướng dẫn:

TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH

Họ và tên sinh viên:

LẠI NGỌC DUNG

MSSV:

18139030

Lớp:

DH18HT

Ngành:

Cơng nghệ hóa học và chuyển đổi sinh khối

TP.HCM, tháng 01 năm 2022


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

MỤC LỤC
MỤC LỤC……………………………………………………………………………..a
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................................ b
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... c
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................... d
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CETYLPYRIDINIUM CHLORIDE .................. 1
1.1.

Lịch sử nghiên cứu: .......................................................................................... 1

1.2.

Cấu trúc Cetylpyridinium Chloride: ................................................................ 2

1.3.

Tác dụng của Cetylpyridinium Chloride........................................................... 3

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA CETYLPYRIDINIUM CHLORIDE ................. 6
2.1.

Đặc tính ............................................................................................................ 6

2.2.

Nhiệt độ nóng chảy: ........................................................................................ 6

2.3.

Điểm phân rã ................................................................................................... 6

2.3.

Độ tan: ............................................................................................................ 6

2.4.

Dược lực học (Cơ chế tác động): .................................................................... 6

2.5.

Dược động học ................................................................................................ 6

2.5.

Gía trị HLB của Cetylpyridinium chloride ...................................................... 7

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CETYLPYRIDINIUM CHLORIDE TRONG
LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM .......................................................................................... 8
Cetylpyridinium chloride dạng uống: .................................................................. 8
Cetylpyridinium chloride dạng nước súc miệng: ................................................. 8
Cetylpyridinium chloride dạng bơi ngồi da: ....................................................... 9
Cetylpyridinium chloride dùng trong phòng tránh COVID: ................................ 9
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .......................................................................................... 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ........................................................................................ 12

a


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1: Cấu trúc của Cetylpyridinium Chloride ............................................................ 2
Hình 2: Quang phổ UV-VIS của Cetylpyridinium Chloride [3]...................................... 3
Hình 3: Thuốc có chứa Cetylpyridinium chloride .......................................................... 8
Hình 4: Nước súc miệng chứa Cetylpyridinium chloride .............................................. 9
Hình 5: Gel kháng khuẩn có chứa Cetylpyridinium chloride......................................... 9

b


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Hoạt động diệt khuẩn của Cetylpyridinium chloride ........................................ 4
Bảng 2: Thông tin về nguy cơ Cetylpyridinium chloride [1]........................................... 5

c


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay với tình hình dịch bệnh vẫn cịn đang diễn biến phức tạp, thị trường cũng có

rất nhiều sự lựa chọn với các loại sản phẩm có tác dụng kháng khuẩn khác nhau và
mối quan tâm đặc biệt của người tiêu dùng khi lựa chọn là có thể giảm tối đa lượng
virus ở khoang họng.
Cetylpyridinium chloride từ lâu đã được biết tới như một chất có hoạt tính kháng
khuẩn, khử trùng tốt được dùng nhiều trong các sản phẩm dược có chức năng kháng
khuẩn như nước súc miệng, kem đánh răng… Hợp chất này ngoài việc kháng khuẩn,
kháng virus cịn có thể kháng một số lồi nấm và nấm men. Và theo các nghiên cứu
gần đây nhất thì Cetylpyridinium chloride cũng có tác dụng trong việc giảm lượng
virus SARS-CoV-2, giúp làm hạn chế tối đa việc lây nhiễm trên diện rộng.
Vì lẽ đó mà em quyết định chọn “Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh
vực dược phẩm” làm đề tài để tìm hiểu sâu hơn

d


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CETYLPYRIDINIUM
CHLORIDE
1.1.

Lịch sử nghiên cứu: [1]

Cetylpyridinium Chloride (CPC) lần đầu xuất hiện trong các tài liệu hóa học vào
những năm 1930. Các đặc tính diệt khuẩn của Cetylpyridinium Chloride được nghiên
cứu ở phịng thí nghiệm. Shelton và cộng sự. (1939, 1940) đã mơ tả các thuộc tính của
một loạt của muối amoni bậc bốn và những ảnh hưởng về độ dài của chuỗi ankyl dựa
trên sức mạnh diệt khuẩn. Blubaugh và cộng sự. (1939, 1940, 1941) đã mô tả ngắn
gọn hoạt động diệt khuẩn của Cetylpyridinium Chloride. Vào năm 1941 Green và
Birkeland đã báo cáo các nghiên cứu về hoạt động diệt bào tử của hợp chất này. Năm

1944, Dược sĩ Lee Huyck tại Đại học Xavier, Louisiana (New Orleans) đã viết một tài
liệu đầu tiên về các đặc tính khử trùng của nó
Cetylpyridinium Chloride là chất tẩy rửa cation có đặc tính khử trùng được sử dụng
trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân như: nước súc miệng, thuốc đánh răng, viên
ngậm, thuốc xịt hơi thở và mũi. Ngồi ra cịn được sử dụng trong các sản phẩm chống
nhiễm trùng tại chỗ và như một chất bảo quản dược phẩm.
Vào cuối những năm 2000, nhà độc chất học Terry Hrubec và cộng sự của ông
Edward Via nhận thấy rằng một số phôi chuột đối chứng trong một nghiên cứu trong
phịng thí nghiệm mắc phải một số khiếm khuyết nhất định từ hai chất khử trùng quats
(hay được gọi là amoni bậc bốn), được cho là an tồn. . Kể từ đó, cơ và các nhà
nghiên cứu khác đã tìm thấy nhiều trường hợp dị tật ở động vật do quats gây ra.
Cetylpyridinium Chloride có một số đặc tính nguy hiểm nhưng ngược lại thì nồng độ
của nó trong các các sản phẩm tiêu dùng ngày nay được coi là quá nhỏ, không đáng để
quan tâm
Năm 2020, Brian K. Shoichet tại Đại học California, San Francisco; Laszlo Urban tại
Viện Nghiên cứu Y sinh Novartis (Cambridge, MA) cùng các nhà nghiên cứu tại các
tổ chức khác đã công bố một nghiên cứu cho thấy một số chất phụ gia dược phẩm
được cho là trơ như Cetylpyridinium Chloride có hoạt tính sinh học tiềm năng. Tuy
1


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

nhiên kết quả được nghiên cứu không khẳng định việc Cetylpyridinium Chloride là
một chất có hoạt tính độc hại
Mặc dù Cetylpyridinium Chloride không liên quan đến những nghiên cứu này và cũng
chưa có cơ sở chứng mình có ảnh hưởng đến sức khỏe. Nhưng vào tháng 3 vừa qua
Bộ Y tế cơng cộng California đã có bằng chứng cho thấy khuyết tật ở động vật được
cho là do quats tích lũy gây nên và đã bổ sung các chất này để giám sát sinh học.
1.2.

Cấu trúc Cetylpyridinium Chloride: [2]

Cơng thức hóa học: C21H38ClN
Khối lượng phân tử: 339,99 g/mol-1
Danh pháp IUPAC: 1-hexadecylpyridinium clorua
Ngồi ra cịn có một số tên khác: Acetoquat CPC; Pyrisept EXADECYL
PYRIDINIUM, CHLORIDE
Nồng độ micelle tới hạn (CMC): 0,9 mol/l

Hình 1: Cấu trúc của Cetylpyridinium Chloride

2


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

Hình 2: Quang phổ UV-VIS của Cetylpyridinium Chloride [3]
Cetylpyridinium Chloride là một hợp chất amoni bậc bốn (QAC), có thể được phân
loại là muối amoni dị thơm, có một nhóm ankyl mạch dài và nhóm cịn lại là hệ thơm.
Đây là một chất hoạt động bề mặt và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công
nghiệp, dược phẩm đặc biệt là thuốc, nước súc miệng và trong mỹ phẩm. [4]
1.3.

Tác dụng của Cetylpyridinium Chloride

• Hoạt tính kháng khuẩn [5]
Hoạt động kháng khuẩn trong Cetylpyridinium Chloride là do sự tương tác của các
ion Cetylpyridinium chloride với các phân tử có tính acid trên vi khuẩn, sau đó ức chế
sự trao đổi chất của vi khuẩn bằng cách tạo thành các hợp chất ion yếu gây cản trở q

trình hơ hấp của vi khuẩn. Kết quả xét nghiệm in vitro cho thấy sản phẩm có tác dụng
ức chế và tiêu diệt đối với nhiều vi khuẩn gây bệnh đường miệng và khơng gây bệnh.
Sau khi súc miệng, Cetylpyridinium chloride có thể làm giảm hoặc ức chế sự hình
thành mảng bám răng, và có chức năng giữ sạch khoang miệng, loại bỏ mùi hôi miệng
và hiệu quả để điều trị viêm nướu do mảng bám. Kết quả thử nghiệm trên động vật
cho thấy sản phẩm khơng có kích ứng rõ ràng với niêm mạc miệng. Trong sử dụng

3


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

lâm sàng, dạng bào chế được dùng nhiều hơn, chẳng hạn như viên nén buccal
cetylpyridinium clorua, súc miệng, thuốc nhỏ mắt…
Sau đây là bảng thử nghiệm hoạt động kháng khuẩn được thực hiện ở 37oC khi có mặt
và khơng có 10% huyết thanh bò. Các kết quả chứng minh rằng Cetylpyridinium
chloride có khả năng diệt khuẩn chống lại nhiều loại sinh vật

Bảng 1: Hoạt động diệt khuẩn của Cetylpyridinium chloride
Trong trường hợp có huyết thanh: nồng độ dung dịch diệt khuẩn cao, chống lại vi
khuẩn Mycobacterium phlei và Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ diệt khuẩn nhỏ
hơn 1: 30.000, chống lại một số vi khuẩn gram âm ở độ diệt khuẩn nằm trong khoảng
từ 1: 34,000 đến 1: 68,000, còn đối với loại cầu khuẩn thì trong phạm vi từ 1:42.000 –
1:68.000. Chống lai một số loại nấm và nấm men ở nồng độ diệt khuẩn từ 1: 34,000
đến 1: 61,000.

4


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

Hoạt tính diệt khuẩn của Cetylpyridinium chloride khi có huyết thanh có phần thấp
hơn so với khơng có huyết thanh nhưng độ diệt khuẩn cao có thể chống lại hầu hết các
loại khuẩn. Chống lại Eeherichia coli và Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ diệt
khuẩn giảm xuống còn dưới 1: 1.000. Phạm vi diệt khuẩn đối với các vi khuẩn gram
âm là từ 1: 2.000 đến 1: 19.000; từ 1: 12.000 đến 1: 20.000 đối với một số loài cầu
khuẩn và với nấm và nấm men là ở phạm vi từ 1: 3.000 đến 1: 6.000. Khi có sự hiện
diện của 25% huyết thanh của người thì Cetylpyridinium chloride có thể tiêu diệt
được trùng roi Trichomonas vaginalis ở nồng độ 1: 3.000
• Độc tính:
Liều gây tử vong ở người khi ăn phải chất tẩy rửa cation đã được ước tính là 1g đến
3g. Ngoài ra, Cetylpyridinium chloride được biết là nguyên nhân gây ố răng ở khoảng
3 phần trăm người dùng. [2]
Bảng 2: Thơng tin về nguy cơ Cetylpyridinium chloride [1]
Nhóm sự cố*

Tuyên bố nguy hiểm

Độc tính cấp, qua đường miệng, loại 4

H302 — Có hại nếu nuốt
phải

Ăn mịn / kích ứng da, loại 2

H315 — Gây kích ứng da

Tổn thương mắt nghiêm trọng / kích ứng mắt,

H318 — Gây tổn thương

loại 1

mắt nghiêm trọng

Độc tính cấp: hít phải, loại 2

H330 — Gây tử vong nếu
hít phải

Độc tính cơ quan đích cụ thể, phơi nhiễm một

H335 — Có thể gây kích

lần, kích ứng đường hô hấp, loại 3

ứng đường hô hấp

5


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA CETYLPYRIDINIUM
CHLORIDE
2.1.

Đặc tính: [6]

Cetylpyridinium chloride là chất rắn màu trắng, thường có một phân tử nước tinh thể

2.2.

Nhiệt độ nóng chảy: [6]

Điểm nóng chảy của Cetylpyridinium chloride ở trong khoảng 77-83 oC
2.3.

Điểm phân rã [6]

Khi bị nung nóng để phân rã, Cetylpyridinium chloride sẽ phát ra khói rất độc của oxit
nito và hydro clorua
2.3.

Độ tan: [6]

Cetylpyridinium chloride có thể hịa tan trong nước, cloroform, rượu và axeton, thực
tế không tan trong benzen, ete.
2.4.

Dược lực học (Cơ chế tác động):

Cetylpyridinium chloride được coi là chất khử trùng cation có tính chất và cơng dụng
tương tự như các chất hoạt động bề mặt cation khác .Cụ thể, Cetylpyridinium chloride
đã chứng minh tác dụng diệt khuẩn và diệt nấm nhanh chóng đối với mầm bệnh và
nấm men gram dương, tương ứng. Cetylpyridinium chloride sau đó được sử dụng
trong nhiều chế phẩm để điều trị nhiễm trùng nhỏ tại chỗ. Mặc dù có nhiều cơng thức
trong đó Cetylpyridinium chloride có thể xuất hiện dưới dạng hoạt chất, nhưng người
ta thường chấp nhận rằng nó chỉ tạo ra hiệu ứng cục bộ do sự hấp thụ tương đối kém
của hợp chất khi tiếp xúc
2.5.

Dược động học

Khi được kết hợp vào nước súc miệng, kem đánh răng, viên ngậm hoặc thuốc xịt
miệng, Cetylpyridinium chloride dự kiến sẽ tạo ra một cơ chế hoạt động làm giảm sự
phát triển của mảng bám răng mới, làm giảm hoặc loại bỏ mảng bám răng hiện có,
làm giảm sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh và ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây
bệnh các yếu tố. Cetylpyridinium chloride là một hợp chất amoni bậc bốn thể hiện
hoạt tính chống vi khuẩn phổ rộng. Nó có chất hoạt động bề mặt chất hoạt động bề

6


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

mặt cation có thể hấp thụ dễ dàng vào bề mặt miệng. Các phân tử của tác nhân này có
cả nhóm ưa nước và kỵ nước.
Trong thực tế, vùng ưa nước tích điện dương của các phân tử Cetylpyridinium
chloride cho phép hợp chất tương tác với các bề mặt tế bào vi khuẩn và thậm chí tích
hợp vào màng tế bào chất của vi khuẩn. Do đó, có sự phá vỡ tồn vẹn màng vi khuẩn
gây ra sự rị rỉ các thành phần tế bào chất của vi khuẩn, can thiệp vào q trình chuyển
hóa tế bào, ức chế sự phát triển của tế bào và cuối cùng là - chết tế bào.
Hơn nữa, Cetylpyridinium chloride cũng có thể ức chế sự tổng hợp glucan khơng hịa
tan bằng glucosyltransferase streptococcal, hấp phụ vào men phủ đầy hạt, và ức chế sự
kết dính của vi khuẩn và liên kết các vi khuẩn streptococcus mutans. Khả năng này
của Cetylpyridinium chloride có thể hấp phụ vào men phủ bao phủ tạo nên sự thực
chất cho các phân tử hợp chất - đó là giữ trong miệng và tiếp tục hoạt động kháng
khuẩn trong một thời gian sau khi súc miệng. Cân nhắc các cơ chế này,
Cetylpyridinium chloride có thể được coi là một hoạt chất có hiệu quả trong điều trị
và phịng ngừa các rối loạn do vi khuẩn hoặc nấm của khoang hầu họng

2.5.

Gía trị HLB của Cetylpyridinium chloride [7]

Cetylpyridinium chloride là chất hoạt động bề mặt cation, có giá trị HLB cao rơi vào
khoảng 25-30

7


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CETYLPYRIDINIUM
CHLORIDE TRONG LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM
Vì đây là một chất hoạt động cation có tác dụng kháng khuẩn tốt nên Cetylpyridinium
chloride có thể được sử dụng trong dược kết hợp với các chất khác để điều trị bổ trợ
các bệnh răng miệng, cũng như chăm sóc răng miệng hàng ngày và làm sạch răng
miệng như: nước súc miệng, kem đánh răng, thuốc ngậm cổ họng,…
Thường được dùng để điều trị các bệnh nhiễm trùng nhỏ ở miệng và cổ họng. Ngồi
ra cũng có thể được sử dụng ngoài da để điều trị nhiễm trùng mắt và nhiễm trùng da.
Cetylpyridinium chloride là một loại thuốc có thể dùng bằng đường uống hoặc bôi tại
chỗ. Thuốc này được bảo quản tốt nhất ở nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng trực tiếp và
nơi ẩm ướt
• Cetylpyridinium chloride dạng uống:
Liều dùng của Cetylpyridinium chloride đối với người lớn và đối với trẻ em trong
trường hợp đau họng từ 6 tuổi trở lên, mỗi hạt chứa 1,4 mg Cetylpyridinium chloride.
Nên sử dụng 1 viên sau mỗi 3 giờ, có thể ngậm các hạt trong miệng như kẹo.

Hình 3: Thuốc có chứa Cetylpyridinium chloride
• Cetylpyridinium chloride dạng nước súc miệng:

Dùng để điều trị các bệnh nhiễm trùng miệng và cổ họng. Đối với người lớn và trẻ em
từ 6 tuổi trở lên sử dụng nước súc miệng có chứa 0,025% w / v cetylpyridinium

8


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

chloride. Sử dụng và rửa sạch ít nhất 15 ml. Lặp lại 2-3 lần một ngày. Khơng cần pha
lỗng thuốc nước
Hình 4: Nước súc miệng chứa Cetylpyridinium chloride

• Cetylpyridinium chloride dạng bơi ngồi da:
Dùng làm chất khử trùng, thường ở dạng gel. Bơi gel có chứa cetylpyridinium clorua
với nồng độ 0,025% w / w: Bôi lên vùng bị nhiễm bệnh, lặp lại 2-3 lần mỗi ngày.

Hình 5: Gel kháng khuẩn có chứa Cetylpyridinium chloride
• Cetylpyridinium chloride dùng trong phịng tránh COVID: [8]
Cetylpyridinium chloride không dùng để đặc trị COVID, chỉ làm giảm nồng độ vi
khuẩn trong khoang họng. Theo kết quả nghiên cứu mới nhất từ các nhà khoa học
Liverpool School of Tropical Medicine, nước súc miệng chứa 0,07% CPC có khả
năng giảm lượng virus 4 loại biến thể SARS-CoV-2, bao gồm Delta, Alpha, Beta,
9


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

Gamma lên đến 99,9% trong 30 giây. Theo nghiên cứu, CPC trong nước súc miệng có
thể tiếp cận và phá vỡ màng tế bào của virus SARS-CoV-2 trong khoang miệng, từ đó
hỗ trợ giảm tải lượng virus, dẫn đến giảm sự lây truyền 4 biến thể SARS-CoV-2, kể cả

Delta. Nước súc miệng cơng thức CPC có thể giúp loại bỏ virus ở một mức độ nhất
định, nhưng không thể loại bỏ hồn tồn các vi khuẩn và virus có trong khoang miệng.

10


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Cetylpyridinium chloride được sử dụng nhiều trong dược phẩm như một loại hỗ trợ
chức năng làm giảm lượng vi khuẩn hoặc làm điều trị các bệnh nhiễm trùng nhẹ.
Khơng có đặc trị bệnh nào nhất định.
Ngồi ứng dụng trong dược phẩm, thì Cetylpyridinium chloride cũng cịn được ứng
dụng trong mỹ phẩm như một loại chất diệt khuẩn có mặt nhiều trong các sản phẩm
chăm sóc rang miệng hay được sử dụng như một chất bảo quản trong các công thức
mỹ phẩm.
Tuy nhiên do Cetylpyridinium chloride là một hợp chất của amoni bậc bốn, dù chưa
có nghiên cứu chính thức cho những tác hại của Cetylpyridinium chloride nhưng vẫn
được giám sát và nghiên cứu kĩ thêm.

11


Cetylpyridinium chloride và ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1]

“Cetylpyridinium chloride” in Molecule of the Week Archive of Chemistry for life

[2]

“Cetylpyridinium chloride” in Wikipedia

[3]

Ultraviolet-Visible (UV-Vis) Spectrum of Cetylpyridinium Chloride in Spectrabase

[4]

“Selective Cloud Point Extraction for the Spectrophotometric Determination of

Cetylpyridinium Chloride in Pharmaceutical Formulations”, Ali Reza Zareia, Hayedeh
Bagheri Sadeghib and Samira Abedin in 2013, p.2
[5]

R; QUISNO AND MILTON J. FOTER2 Department of Bacteriology, Laboratories

of the Wm. S. MerreU Company, Cincinnati, Ohio, “CETYL PYRIDINIUM
CHLORIDE” in 1946, p.2
[6]

“Cetylpyridinium Chloride” Compiled by Oksana Paley in 2014

[7]

“Drug-excipient interactions resulting from powder mixing”, VI. Role of various

surfactants John T.H. Ong, Zak T. Chowhan, and Glenn J. Samuels in 1993 , p.236
[8]

“Nước súc miệng công thức CPC hỗ trợ ngừa Covid-19” báo Vietnamnet

12