Sản xuất sản phẩm #H004 – Thuốc Aspirin

Lịch sử

Aspirin là một trong những loại thuốc giảm đau an toàn nhất và ít tốn kém nhất trên thị trường. Trong khi các loại thuốc giảm đau khác được phát hiện và sản xuất trước aspirin, chúng chỉ được đón nhận như là các loại thuốc bán không cần đơn ở Châu Âu và Hoa Kỳ sau sự thành công của thuốc aspirin vào thế kỷ 20.

Ngày nay, chỉ riêng người Mỹ tiêu thụ 16000 tấn viên nén aspirin một năm, tương đương với 80 triệu viên, và họ dùng khoảng 2 tỷ $ hàng năm cho các loại thuốc giảm đau không cần đơn, đa phần các loại thuốc này đều bao gồm aspirin hoặc các loại thuốc tương tự.

Hiện nay, loại thuốc này được bán với một vài liều lượng với hàm lượng thay đổi từ 0.0021 tới 0.00227 ounces (tương đương 60 tới 650 mg), nhưng nhiều nhất vẫn được dùng ở dạng viên nén. Các dạng khác bao gồm dạng viên con nhộng, thuốc đạn (suppository) và dạng lỏng (liquid elixir).

Thuốc aspirin có thể được dùng để kháng lại các vấn đề về sức khoẻ của người dùng: chứng tắc mạch não (dùng dưới một viên một ngày); đau thông thường hoặc sốt (dùng 2 tới 6 viên một ngày) và các bệnh dịch như sốt thấp khớp, bệnh gút, viêm khớp, thấp khớp. Loại thuốc này cũng có hiệu quả giúp bảo vệ khỏi các cơn đau tim. Thêm vào đó, các nhà sinh học dùng thuốc aspirin để can thiệp vào hoạt động của tế bào bạch cầu, và các nhà sinh học phân tử dùng aspirin để kích hoạt gen.

Hiệu quả rộng lớn mà aspirin có thể tạo ra làm cho nó khó xác định được nó thực tế làm việc như thế nào, và đến những năm 1970 các nhà sinh học đã đưa ra giả thuyết rằng aspirin và các loại thuốc liên quan (như ibuprofen) làm việc bằng cách ngăn sự tổng hợp của các hóc-môn nào đó gây ra đau đớn và viêm nhiễm. Sau đó, các nhà khoa học đã có những bước tiến xa hơn trong việc hiểu được hoạt động của aspirin như thế nào. Ngày nay, họ đã biết rằng aspirin và các loại thuốc tương tự ngăn cản sự phát triển của các tế bào gây ra viêm nhiễm.

Hợp chất là thành phần hoạt động trong aspirin đầu tiên được dẫn xuất, axit salicylic, được tìm thấy trong vỏ cây liễu vào năm 1763 bởi Reverend Edmund Stone vùng Chipping-Norton, nước Anh. Vỏ cây liễu (willow tree) – Salix Alba có nhiều thành phần của sacilin, glycoside của axit salicylic. Những nhà sử học đã sớm cho rằng Hippocrate thời Hy Lạp cổ đại đã dùng lá cây liễu cho mục đích tương tự – để giảm sốt và giảm đau cho nhiều loại bệnh khác nhau.

Trong suốt những năm 1800, các nhà khoa học khác nhau đã triết xuất ra axit salicylic từ vỏ cây liễu và sản xuất ra hợp chất tổng hợp này. Sau đó, vào năm 1853, nhà hoá học người Pháp Charles F. Gerhardt đã tổng hợp ra thành phần chính của aspirin, có nguồn gốc từ axit salicylic. Năm 1897, Felix Hoffmann, nhà hoá học người Đức làm việc tại bộ phận Bayer của I.G Farbẻ, đã khám phá ra một phương pháp tốt hơn để tổng hợp loại thuốc này. Mặc dù thỉnh thoảng Hoffmann đã được công nhận không chính xác là người khám phá ra aspirin, nhưng ông đã hiểu rằng aspirin là thuốc giảm đau hiệu quả mà không có ảnh hưởng phụ như axit salicylic (axit này làm cháy cổ họng và làm đau bụng).

Thuốc aspirin thương hiệu Bayer được bắt đầu sản xuất vào năm 1899 và thống trị các loại sản phẩm giảm đau cho đến sau Thế Chiến thứ 1, khi mà hãng thuốc Sterling Drug mua lại quy trình sản xuất New York của Bayer do người Đức làm chủ. Ngày nay, Aspirin là thương hiệu được đăng ký của Bayer trên nhiều quốc gia trên thế giới, nhưng ở Hoa Kỳ và Vương Quốc Anh thì aspirin có tên đơn giản là axit acetylsalicylic.

Quy trình sản xuất aspirin đã có nhiều tiến bộ song song với ngành sản xuất thuốc nói chung, với việc cơ giới hiện đại hoá được thực hiện trong suốt những năm đầu thế kỷ 20. Ngày nay, các nhà sản xuất thuốc aspirin đã được tự động hoá cao và trong một số công ty sản xuất thuốc, nó đã được hoàn toàn điều khiển bằng máy tính.

Trong khi quy trình sản xuất thuốc aspirin thay đổi tuỳ theo các công ty dược, dạng và hàm lượng thuốc có thể khác nhau nhưng quy trình này không quá phức tạp như quy trình sản xuất của nhiều loại thuốc khác. Cụ thể, sản phẩm các viên aspirin cứng chỉ yêu cầu bốn loại thành phần: thành phần hoạt động (axit acetylsalicylic), bột ngô, nước và dầu trơn.

Các vật liệu thô

Để sản xuất các viên aspirin cứng, bột ngô và nước được thêm vào thành phần hoạt động (axit acetylsalicylic) để vừa làm chất kết dính vừa làm chất phụ gia, cùng với dầu trơn. Chất kết dính giúp tạo thành các viên thuốc, chất phụ gia thì làm cho các viên thuốc tăng kích thước nhằm tạo ra các viên thuốc có kích thước đủ dùng. Một phần của dầu trơn được thêm vào trong khi trộn và phần còn lại được thêm vào sau khi các viên thuốc đã được nén. Dầu trơn giữ cho hỗn hợp không bị dính vào máy. Các dầu trơn có thể được dùng bao gồm: dầu thực vật hydrogenated, axit stearic, talc hay stearate nhôm. Các nhà khoa học đã thực hiện nghiên cứu để tách hiệu quả nhất các chất dầu trơn này khỏi các viên aspirin cứng.

Các viên aspirin nhai được bao gồm các chất hoà tan khác nhau, như mannitol, lactose, sorbitol, sucrose, và inositol, những chất này cho phép viên thuốc hoà tan nhan hơn và làm cho thuốc có vị dễ chịu. Thêm vào đó, các chất tạo vị ngon như saccharin, và chất tạo màu được thêm vào các viên nhai được. Những chất tạo màu hiện nay đã được cho phép ở Hoa Kỳ bao gồm: FD&C vàng số 5, FD&C vàng số 6, FD&C đỏ số 3, FD&C đỏ số 40, FD&C xanh dương số 1, FD&C xanh dương số 2, FD&C xanh lá số 3, một số giới hạn chất tạo màu D&C, và oxit sắt.

Quy trình sản xuất

Các viên aspirin được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau. Khối lượng, kích thước, độ dày và độ cứng của chúng có thể thay đổi tuỳ theo liều lượng thuốc. Bề mặt trên và dưới của viên thuốc có thể phẳng, cong, lõm hoặc lồi với nhiều mức độ khác nhau. Các viên thuốc này cũng có thể một đường vạch lõm xuống ở chính giữa bề mặt ngoài để cho viên thuốc có thể được bẻ làm đôi nếu muốn. Các viên thuốc này có thể được khắc biểu tượng hoặc các ký tự để xác định nhà sản xuất.

Các viên thuốc aspirin có cùng liều lượng được sản xuất theo từng lô. Sau khi được cân cẩn thận, các thành phần cần thiết được trộn với nhau và nén thành các đơn vị hình hạt được gọi là miếng (slug). Các miếng này sau đó được lọc để loại bỏ khí và tạo thành khối, rồi chúng được nén lại lần nữa (hoặc đột) thành rất nhiều các viên thuốc riêng lẻ. Số lượng các viên thuốc sẽ thay đổi tuỳ theo cỡ lô hàng, liều lượng thuốc và loại máy sản xuất viên thuốc được sử dụng). Tài liệu cho mỗi lô thuốc được lưu giữ qua toàn bộ quá trình sản xuất, và các viên thuốc hoàn thiện phải trải qua vài bài kiểm tra trước khi chúng được đóng lọ và đóng thùng để chuyển đi phân phối.

Ba bước đầu tiên của quá trình sản xuất aspirin: cân, trộn, và sấy. Quá trình trộn có thể được thực hiện bằng một máy trộn Glen, nó vừa trộn nguyên liệu với nhau và vừa đẩy không khí ra khỏi nguyên liệu. Trong quá trình làm khô, các lô nhỏ được đẩy qua một màng lưới dây kim loại bằng tay, còn những lô hàng lớn hơn thì có thể được thực hiện bằng một cối Fitzpatrick.

Quá trình để sản xuất các viên thuốc aspirin cứng được gọi là quá trình nghiền khô diễn ra như sau:

Cân

  • 1 Bột ngô, thành phần hoạt động, và dầu trơn được cân riêng rẽ trong những hộp vô trùng để xác định xem các thành phần có đạt những yêu cầu kỹ thuật đã xác định trước cho kích thước lô và hàm lượng thuốc không.

Trộn

  • 2 Bột ngô được phân tán vào trong nước lạnh tinh khiết, sau đó được đun nóng và khuấy đến khi nó trở thành dạng hồ trong suốt. Bột ngô, thành phần hoạt động, và phần dầu trơn sau đó được đổ vào bên trong một hộp vô trùng, và hộp này được quay trong một máy trộn được gọi là máy trộn Glen. Loại máy này ngoài việc trộn các thành phần lại với nhau thì nó cũng đẩy không khí ra khỏi hỗn hợp.
  • 3 Hỗn hợp sau đó được tách ra thành những đơn vị nhỏ, thông thường có kích thước từ 7/8 tới 1 inch (2.22 tới 2.54 cm). Những đơn vị này được gọi là slug.

Sấy

  • 4 Tiếp theo, các lô slug nhỏ được đẩy bằng tay qua một lưới bằng thép không gỉ. Các lô số lượng lớn thì chúng được lọc qua một máy gọi là cối Fitzpatrick. Dầu trơn còn lại được thêm vào hỗn hợp và được trộn nhẹ nhàng trong một máy nghiền quay và sàng lọc. Dầu trơn này giúp cho hỗn hợp không bị dính vào máy nén thuốc trong suốt quá trình nén.

Nén

  • 5 Hỗn hợp được nén thành viên bằng máy đột (đối với các lô sản xuất nhỏ) hoặc bằng máy tạo viên nén quay (đối với sản xuất số lượng lớn). Chủ yếu các máy đột sử dụng năng lượng điện, nhưng cũng có loại vận hành bằng tay. Trên máy đột đơn, hỗn hợp được cấp vào trong một khuôn hình viên thuốc (được gọi là lỗ khuôn) như sau:
    • Bộ cấp phôi (feed shoe) đi tới phía trên lỗ khuôn và nhả hỗn hợp. Bộ cấp phôi sau đó rút lại và vét sạch phần hỗn hợp thừa khỏi lỗ đột.
    • Chày đột (puch) có kích thước giống như lỗ đột, dập xuống bên trong lỗ đột, và làm nén hỗn hợp thành viên thuốc. Chày này sau đó rút lại, đồng thời một chày ở bên dưới lỗ đột được nâng lên khoang đúc và đẩy viên thuốc thoát ra.
    • Khi bộ cấp phôi trở lại và điền đầy lỗ đột lần nữa, nó đẩy viên thuốc đã nén khỏi khuôn.
  • Trên máy tạo viên thuốc quay, hỗn hợp chạy qua một dãy cấp nguyên liệu vào một số lỗ đột được nằm trên một tấm thép lớn. Tấm này quay khi hỗn hợp được cung cấp qua dãy cấp nguyên liệu, và nhanh chóng điền đầy vào mỗi lỗ đột. Các chày, cả trên và dưới lỗ đột, quay nối tiếp với quá trình quay của các lỗ đột. Các con lăn trên đỉnh của các chày phía trên đẩy các chày xuống lỗ đột, và nén hỗn hợp thành các viên thuốc, trong khi đó các chày được vận hành bằng con lăn phía dưới lỗ đột nâng lên và đẩy các viên thuốc khỏi khuôn.
Hình này mô tả nguyên lý của quá trình nén trong một máy đột đơn. Đầu tiên, phôi trộn aspirin được đưa vào một khuôn. Sau đó, một chày đột bằng thép sẽ dập xuống vào trong lỗ này và nén hỗn hợp thành một viên thuốc. Khi chày đột rút lại thì một chày khác phía dưới lỗ đột sẽ nâng lên để đẩy viên thuốc ra.

Kiểm tra

  • 6 Các viên thuốc nén được trải qua các bài kiểm tra độ cứng và kiểm tra độ giòn, cũng như một bài kiểm tra độ hoà tan của viên thuốc (xem phần Quản lý chất lượng bên dưới)

Đóng lọ và đóng thùng

  • 7 Các viên thuốc được chuyển vào dây chuyền đóng lọ tự động, tại đây chúng được đưa vào các lọ thuỷ tinh hoặc lọ nhựa polypropylene trong suốt hay phủ màu. Các lọ này được hàn kín bằng một lớp nhôm ở trên, và sau đó được đậy kín bằng một nắp nhựa và cao su. Một vòng nhựa tròn sau đó hàn cố định quanh cạnh tròn của nắp. Nó phục vụ như là một lớp niêm phong phụ để phát hiện là lọ thuốc đã mở hay chưa.
  • 8 Các lọ thuốc sau đó được dán nhãn thông tin sản phẩm và ngày hết hạn. Tuỳ theo nhà sản xuất, các lọ thuốc sau đó được đóng vào các thùng carton để chuẩn bị đưa đi phân phối.
Viên thuốc aspirin hoàn thiện thường có một rãnh lõm xuống ở chính giữa để có thể bẻ viên thuốc ra làm hai phần dễ dàng.

Quản lý chất lượng

Việc duy trì quản lý chất lượng ở mức độ cao là cực kỳ quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất dược phẩm, nó cũng được đòi hỏi theo Cụcquản lý thực phẩm và thuốc (Food and Drug Administration – FDA). Tất cả máy móc đều được khủ trùng trước khi bắt đầu quá trình sản xuất để đảm bảo rằng dù thế nào thì sản phẩm cũng không bị nhiễm khuẩn hoặc bẩn. Thêm vào đó, người vận hành đảm bảo duy trì một hàm lượng thuốc chính xác trong suốt quá trình sản xuất bằng cách kiểm tra định kỳ, lưu giữ thông tin từng lô một cách tỉ mỉ, và quản lý giám sát các bài kiểm tra cần thiết. Độ dày viên thuốc và khối lượng cũng được điều khiển.

Khi các viên thuốc được sản xuất, chúng phải trải qua vài bài kiểm tra chất lượng, như kiểm tra độ cứng và độ giòn của viên thuốc. Để đảm bảo các viên thuốc không bị mẻ hoặc vỡ dưới các điều kiện bình thường, thì chúng được kiểm tra độ cứng trong một máy như máy kiểm tra độ cứng viên thuốc Schleuniger (hoặc Heberlein). Chúng cũng được kiểm tra độ giòn, đây là khả năng chống chịu trong quá trình đóng gói và vận chuyển. Một máy được gọi là máy kiểm tra độ giòn Roche được dùng để thực hiện bài kiểm tra này. Trong suốt bài kiểm tra, các viên thuốc được đảo lộn và chịu những tác động shock lặp đi lặp lại.

Một bài kiểm tra khác là bài kiểm tra độ hoà tan của viên thuốc. Để đảm bảo rằng các viên thuốc sẽ được hoà tan ở tốc độ mong muốn, một mẫu lấy từ lô sản xuất được đặt trong một máy kiểm tra độ hoà tan viên thuốc như máy kiểm tra Vanderkamp. Thiết bị này bao gồm sáu ống nhựa mở ở trên và dưới. Đáy của ống được che bằng một màng lưới. Ống nhựa này được đổ đầy các viên thuốc và co lại trong một khoảng thời gian cụ thể và tốc độ được xác định nếu các viên thuốc hoà tan như đã thiết kế.

Đọc thêm

HIJSA’S Pharmaceutical Dispensing, 6th edition, Mack Publishing Company, 1966.

History of Pharmacy, 4th edition, The American Institute of History of Pharmacy, 1986.

An Introduction to Pharmaceutical Formulation, Pergamon Press, 1965.

Mann, Charles C. The Aspirin Wars: Money, Medicine & One Hundred Years of Rampant Competition. Alfred A. Knopf, Inc. 1991.

Remington’s Pharmaceutical Sciences, 17th edition, Mack Publishing, 1985.

Draper, Roger. “A Pharmaceutical Cinderella (History of Aspirin),” The New Leader. January 13, 1992, p. 16.

Weissmann, Gerald. “Aspirin,” Scientific American. January, 1991, pp. 84-90.

Wickens, Barbara. “Aspirin: What’s in a Name?,” Maclean’s. July 16, 1990, p. 40.

(dịch từ madehow)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *