O wykorzystaniu etanolu w recepturze aptecznej

Alkohol etylowy jest ważnym surowcem farmaceutycznym mającym szerokie zastosowanie w recepturze aptecznej. W produktach leczniczych odgrywa rolę współrozpuszczalnika, środka konserwującego, dezynfekującego czy promotora wchłaniania. Stosowany jest w preparatach do użytku wewnętrznego, zewnętrznego i pozajelitowego.

Etanol jest szeroko stosowany w technologii postaci leku, zarówno w preparatach gotowych i recepturowych, jak i podczas czynności przygotowawczych (np. do odkażania). W produktach leczniczych odgrywa rolę rozpuszczalnika, współrozpuszczalnika, środka konserwującego (przyjmuje się, że jego skuteczne stężenie wynosi co najmniej 15–20%) oraz promotora wchłaniania. Wykorzystywany jest w lekach do użytku wewnętrznego (roztwory, mieszanki, syropy, nalewki), zewnętrznego (spirytusy lecznicze, roztwory, aerozole, lakiery), a także do podania pozajelitowego [1]. Zgodnie z zaleceniami Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (ang. Food and Drug Administration, FDA) odnośnie do zawartości alkoholu w preparatach doustnych dla pacjentów pediatrycznych wskazuje się, aby stężenie etanolu dla dzieci poniżej 6. roku życia nie przekraczało 0,5%, od 6. do 12. roku życia – 5%, powyżej 12 lat – 10% [2]. W Farmakopei Polskiej XIII (FP XIII) zamieszczone są monografie bezwodnego etanolu (łac. ethanolum anhydricum, zawierającego nie mniej niż 99,5% v/v) i etanolu 96% (v/v) [3]. Jako składnik pro receptura dostępny jest w stężeniach 96% (syn. Ethanolum 96°, Etanol (760 g/l), alkohol etylowy, alkohol, Spiritus Vini, Spiritus concentratus, Spiritus Vini rectificatus), 70% (syn. Ethanolum 70%, Ethanolum 70°, etanol 70%, Spiritus Vini dilutus) i 60%.

Surowiec występuje w postaci bezbarwnej, przezroczystej, lotnej, higroskopijnej cieczy. Jest łatwopalny – spala się błękitnym, bezdymnym płomieniem. Jego temperatura wrzenia wynosi 78°C [3]. Etanol miesza się z wodą, glicerolem i olejem rycynowym, nie łączy się natomiast z olejami mineralnymi. Stanowi dobry rozpuszczalnik dla wielu związków organicznych. W etanolu rozpuszczają się m.in. kamfora, chloramfenikol, hydrokortyzon czy kwas salicylowy [1, 4]. Etanol jest promotorem wchłaniania – wpływa na przepuszczalność warstwy rogowej naskórka (zmienia uporządkowanie w warstwach lipidów międzykomórkowych), co ułatwia przenikanie substancji czynnych. Jednocześnie, dzięki swojej lotności, nie wchłania się do krwiobiegu. Surowiec wykorzystywany jest również do zwilżania i mikronizowania surowców farmaceutycznych w trakcie przygotowywania leków recepturowych [1, 5, 6]. Etanol pełni funkcję ekstrahenta w roślinnych produktach leczniczych, stosowany jest do sporządzania wielu preparatów galenowych – w farmakopei znajdują się przepisy na spirytusy lecznicze (Spirituosa medicata), definiowane jako roztwory sporządzone z etanolem o stężeniu powyżej 40% oraz na nalewki wytwarzane na drodze maceracji lub perkolacji przy użyciu etanolu lub poprzez rozpuszczenie w nim wyciągu gęstego lub suchego z surowców roślinnych [1, 2, 7, 8]. Do sporządzania nalewek najczęściej stosowany jest alkohol etylowy o stężeniu 70% [1, 2]. W Tabeli 1 przedstawiono przykłady leków sporządzanych z wykorzystaniem etanolu, zamieszczonych w monografiach narodowych FP XIII.

Podczas mieszania etanolu z wodą dochodzi do zmniejszenia objętości mieszaniny – zachodzi zjawisko kontrakcji, której stopień jest zmienny (w zależności od ilości wody i etanolu w mieszaninie). Z tego względu procent objętościowy etanolu nie odpowiada procentowi wagowemu. Stężenia w zapisach recept podaje się w procentach objętościowych (v/v, historycznie – stopnie), a roztwory sporządza się w procentach wagowych. Stężenie wyrażone bez sprecyzowania, czy jest to % objętościowy, czy % wagowy, odczytuje się zawsze jako % objętościowy [1, 9]. Poniżej przedstawiono przykład obliczeń, których należy dokonać podczas rozcieńczania etanolu – stężenia objętościowe przeliczyć na odpowiadające im stężenia wagowe, korzystając z tabel alkoholometrycznych zawartych w I tomie Farmakopei XIII. Jeżeli w recepcie widnieje zapis Ethanoli 96% lub 70%, nie praktykuje się rozcieńczania gotowego surowca farmaceutycznego, korzysta się z dostępnych stężeń etanolu [1, 2].

Rp. Spiritus Vini 45% 150,0
45% v/v – 37,8% m/m
96% v/v – 93,84% m/m/

W 100 g etanolu 96% (v/v) znajduje się 93,48 g 100% etanolu:
100 – 93,48 100 – 40,28
x – 37,8 150 – x
X = 40,28 g x = 60,42 g

Należy odważyć 60,42 g etanolu 96% (v/v), uzupełnić wodą do 150 g (otrzymuje się 150 g alkoholu o mocy 45% v/v).

x (g) = C1 x mr/ C2

x = 37,8 x 150/93,84
x = 60,42 g.
C1 – stężenie etanolu z recepty (% m/m)
C2 – stężenie etanolu dostępnego w aptece (% m/m)
mr – masa roztworu etanolowego z recepty
x – masa etanolu 96%, jaki należy dodać do wody w celu rozcieńczenia

Etanol w stężeniu 60–80% wykazuje aktywność przeciwwirusową, przeciwbakteryjną i przeciwgrzybiczą. Najsilniejsze działanie antyseptyczne odnotowuje się dla alkoholu 70% (w ciągu 2 minut zmniejsza liczbę drobnoustrojów o 90%). Wyższe stężenia (90–96%) cechują się słabszym działaniem odkażającym ze względu na zbyt szybkie odparowywanie rozpuszczalnika z powierzchni i możliwość utworzenia form przetrwalnikowych drobnoustrojów. Mechanizm działania alkoholu etylowego polega na zniszczeniu struktury fosfolipidowej otoczki patogenu i denaturacji jego białek, a także zmianie przepuszczalności błony komórkowej spowodowanej wysokim ciśnieniem osmotycznym roztworu alkoholowego. Etanol stosowany jest do dezynfekcji zarówno powierzchni, jak i skóry, jednak nie nadaje się do sterylizacji, ponieważ nie niszczy form przetrwalnikowych. Trzeba również mieć na uwadze, że substancja nie jest antyseptykiem pierwszego wyboru na zranioną skórę, bo hamuje ziarninowane tkanek, a aplikacja na ranę powoduje ból. Co ciekawe, podczas pandemii koronawirusa SARS-CoV-2 wykazano, że wodne roztwory etanolu w stężeniu 62–80% powodują jego inaktywację, natomiast stężenie 96% prowadziło do odwodnienia patogenu, umożliwiając przetrwanie formy zakaźnej [10–13]. W trakcie pandemii do Farmakopei wprowadzono monografię narodową środka odkażającego (Solutio antiseotica spirituosa ad usum dermicum), który może być wykonywany w aptekach na zasadach leku aptecznego [2]. Preparat jest etanolowo-wodnym roztworem z dodatkiem glicerolu i nadtlenku wodoru o składzie przedstawionym poniżej. Preparat otrzymuje się poprzez rozpuszczenie glicerolu w etanolu, dodanie roztworu nadtlenku wodoru, uzupełnienie wodą i zmieszanie.

Rp. Solutio antiseotica spirituosa ad usum dermicum
Glycerolum 16,7 ml
Hydrogenii peroxidum 3 per centum 41,7 ml
Ethanolum 96 per cetum 833,3 ml
Aqua purificata ad 1000,0 ml

Podczas sporządzania preparatów recepturowych, jeżeli rozpuszczalnikiem substancji leczniczych jest mieszanina etanolu i wody, to w etanolu 96% należy rozpuścić substancje w nim rozpuszczalne, a w wodzie – surowce lepiej rozpuszczalne w wodzie. W kolejnym etapie łączy się ze sobą oba roztwory. Należy mieć również na uwadze, że etanol w połączeniu z gumą arabską tworzy nierozpuszczalny osad, inaktywuje pepsynę, a także powoduje wytrącenie żywicy ichtiolowej (w stężeniu >90%), a podczas przygotowywania roztworów etanolowych z hydrokortyzonem, chloramfenikolem czy kwasem salicylowym może nastąpić wytrącenie osadu, gdy stężenie etanolu jest mniejsze niż 70%. W trakcie wykonywania preparatów recepturowych należy pamiętać, że etanol może powodować podrażnienia skóry, oczu i błon śluzowych, dlatego podczas pracy z nim zaleca się stosowanie ochrony oczu i rękawic [1, 4]. Poniżej przedstawiono preparaty recepturowe zawierające w swoim składzie etanol (Tabela 2).

Źródła:

1. Sznitowska M. (red.). Farmacja stosowana. Technologia postaci leku. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017.
2. Wytyczne FDA. Dostępne online: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?CFRPart=328&showFR=1, stan z dnia 14.11,2024.
3. Farmakopea Polska XIII. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa 2023.
4. Jachowicz R. (red.). Receptura apteczna. Podręcznik dla studentów farmacji. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015.
5. Williams A.C. i in. Penetration enhancers. Advanced drug delivery reviews, 2012, 64, 128–137.
6. Fine-Shamir N. i in. Ethanol-based solubility-enabling oral drug formulation development: accounting for the solubility-permeability interplay. Int. J. Pharm. 2024, 653.
7. Pluta J.; i in. Preparaty Galenowe, 2010.
8. Marszałł L. Receptura apteczna płynnych postaci leków w teorii i praktyce, 2012.
9. Opinia Krajowego Konsultanta ds. Farmacji Aptecznej. Dostępne online: https://www.oia.lodz.pl/storage/files/December2018/ua2Qv9Xvh2pswERmzM3n.pdf, stan z dnia 14.11.2024.
10. Nyström B. The merits of alcohol as a skin degerming agent – reply. Infect. Control. Hosp. Epidemiol. 1985, 6, 4.
11. McDonnell G. i in. Antiseptics and disinfectants: activity, action, and resistance. Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14, 227.
12. Książczyk M. i in. Oddziaływanie związków dezynfekcyjnych na komórki bakteryjne w kontekście bezpieczeństwa higieny i zdrowia publicznego. Postępy Hig. Med. Dosw. 2015, 69, 1042–1055.
13. Meyers C. i in. Ethanol and isopropanol inactivation of human coronavirus on hard surfaces. J. Hosp. Infect. 2021, 107, 45–49.
14. Strona internetowa: akademiafagronu.pl, stan z dnia 14.11.2024.
15. Gajewska M. i in. Podstawy receptury aptecznej. Materiały do ćwiczeń dla studentów farmacji, 2024.
16. Chmielak W. Ściąga z receptury, wyd. 1, ITEM Publishing, Szczecin 2014.
17. Barwiński W. Podręczny receptariusz. Przedsiębiorstwo Zaopatrzenia Farmaceutycznego „CEFARM”, Katowice 1983.
18. Głowacki W.W. Receptarium Polonicum, R.P. Zbiór przepisów na leki recepturowe dla użytku lekarzy i aptekarzy. Farmaceutyczny Instytut Wydawniczy, Warszawa 1947.