Trójwodny octan sodu – informacje w pigułce (podsumowanie farmaceuty)
Trójwodny octan sodu – substancja o szerokim spektrum zastosowania, od branży spożywczej, przez kosmetyczną, aż po lecznictwo. W farmacji występuje w preparatach nawadniających, izotonicznych oraz płynach do dializy otrzewnowej w połączeniu z innymi substancjami, takimi jak: chlorek sodu, chlorek potasu, glukoza.
Wskazaniem do stosowania preparatu w skład którego wchodzi octan sodu jest zapobieganie niedoborom elektrolitowym spowodowanym przez biegunkę, utratę płynów wskutek przetoki żołądkowej, żółciowej, jelitowej i okrężniczej oraz kwasicę metaboliczną.
Trójwodny octan sodu dostępny jest w postaci roztworu do infuzji. Lek podaje się dożylnie, a dokładnie dawkowanie i czas podania ustala się indywidualnie w zależności od wieku, masy ciała i stanu klinicznego pacjenta.
Możliwe działania niepożądane: stosowanie preparatów leczniczych zawierających w składzie trójwodny octan sodu może powodować ból w miejscu podania, uczucie pieczenia, osłabienie, złe samopoczucie, obrzęk obwodowy, gorączka, niedociśnienie, kołatanie serca.
Opracowanie: Aleksandra Rutkowska – technik farmaceutyczny – nr dyplomu T/50033363/10
Trójwodny octan sodu – zastosowanie w medycynie i farmacji
Trójwodny octan sodu (CH3COONa·3H2O) to wielofunkcyjny związek chemiczny o szerokim zastosowaniu w medycynie i farmacji, który odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu równowagi elektrolitowej organizmu oraz regulacji pH. Ten białawy, krystaliczny proszek stanowi sodową sól kwasu octowego z trzema cząsteczkami wody krystalizacyjnej, co nadaje mu unikalne właściwości fizyczne i chemiczne. W praktyce medycznej substancja ta wykorzystywana jest przede wszystkim jako składnik roztworów infuzyjnych, bufor pH oraz środek wyrównujący niedobory elektrolitów. Jego bezpieczeństwo stosowania zostało potwierdzone przez liczne badania kliniczne, a amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) przyznała mu status GRAS (Generally Recognized as Safe). Trójwodny octan sodu charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, właściwościami higroskopijnymi oraz zdolnością do wydzielania ciepła podczas krystalizacji, co znajduje praktyczne zastosowanie nie tylko w medycynie, ale również w przemyśle farmaceutycznym jako stabilizator i konserwant.
Właściwości chemiczne i fizyczne
Trójwodny octan sodu występuje w postaci bezbarwnych lub białych kryształów, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Związek ten topi się w temperaturze 58°C i charakteryzuje się gęstością około 1,45 g/cm³. Jego wzór chemiczny CH3COONa·3H2O wskazuje na obecność trzech cząsteczek wody krystalizacyjnej na każdą cząsteczkę octanu sodu.
W kontakcie z wilgocią trójwodny octan sodu może wydzielać charakterystyczny zapach octu, co wynika z jego pokrewieństwa z kwasem octowym. pH 1% roztworu octanu sodu mieści się w zakresie 8,0-9,5, co oznacza, że roztwór ma odczyn słabo zasadowy.
Metabolizm w organizmie
Po podaniu dożylnym octan sodu jest metabolizowany w wątrobie do wodorowęglanu, który następnie uczestniczy w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej organizmu. Proces ten przebiega poprzez wejście acetatu do cyklu kwasu cytrynowego, gdzie zostaje przekształcony w dwutlenek węgla i wodę, które następnie przy udziale anhydrazy węglanowej przekształcają się w wodorowęglan.
Badania wykazały, że metabolizm octanu nie ogranicza się jedynie do wątroby – znaczną rolę odgrywają również mięśnie szkieletowe, co tłumaczy dlaczego choroby wątroby nie wpływają negatywnie na metabolizm podawanego octanu sodu.
Zastosowanie medyczne i farmaceutyczne
Terapia infuzyjna i uzupełnianie elektrolitów
Trójwodny octan sodu jest wskazany jako źródło jonów sodu do dodawania do dużych objętości płynów infuzyjnych w celu zapobiegania lub korygowania hiponatremii u pacjentów z ograniczonym lub brakiem doustnego przyjmowania pokarmów. Medycznie octan sodu jest ważnym składnikiem jako uzupełniacz elektrolitów podawany dożylnie, głównie wskazany do korygowania poziomów sodu u pacjentów z hiponatremią.
Główne wskazania do stosowania:
- Korekta niedoborów sodu (hiponatremia)
- Uzupełnienie utraconych elektrolitów
- Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej
- Alkalizacja moczu w niektórych zatruciach
Dializa nerkowa
W przypadku pacjentów z niewydolnością nerek wymagających dializy, trójwodny octan sodu odgrywa ważną rolę jako bufor regulujący poziom pH roztworu dializacyjnego. Dializa nie usuwa całkowicie wszystkich fosforanów z organizmu, co wymaga stosowania wiążących fosforany leków, w których octan sodu może być używany jako pomocniczy składnik.
Badania porównujące dializę octanową z dializą wodorowęglanową wykazały, że dializa z wodorowęglanem prowadzi do znacząco mniejszej hipoksemii i epizodów hipotensyjnych niż z octanem. Starsi pacjenci z nawracającym niedociśnieniem podczas dializy octanowej odnoszą największe korzyści z przejścia na dializ wodorowęglanowy.
Leczenie zatruć i stanów ostrych
W toksykologii medycznej octan sodu może służyć jako alternatywa dla wodorowęglanu sodu w leczeniu niektórych zatruć, szczególnie gdy wodorowęglan sodu jest niedostępny. Jest szczególnie przydatny w leczeniu zatruć lekami tricyklicznymi, salicylanami oraz jako terapia wspomagająca w arytmiach wywołanych kokainą.
Mechanizm działania w zatruciach:
- Alkalizacja surowicy i moczu
- Zwiększenie stężenia jonów sodu
- Ułatwienie eliminacji niektórych toksyn przez nerki
- Stabilizacja błon komórkowych
Leczenie farmakologiczne z wykorzystaniem octanu sodu
Preparaty dostępne w Polsce
W Polsce trójwodny octan sodu dostępny jest przede wszystkim w postaci koncentratu do sporządzania roztworów infuzyjnych. Typowe preparaty zawierają 2 mEq/ml octanu sodu i wymagają rozcieńczenia przed podaniem.
Najczęściej stosowane preparaty zawierające octan sodu:
- Roztwory elektrolitowe wielokomponentowe (Plasma-Lyte, Sterofundin)
- Koncentraty do sporządzania roztworów infuzyjnych
- Płyny do dializy otrzewnowej i hemodializy
- Bufory farmaceutyczne w preparatach parenteralnych
Dawkowanie i sposób podania
W przypadku alkalizacji surowicy dawka początkowa wynosi 1 mEq na kg masy ciała podawana przez 15-20 minut, w przeciwieństwie do wodorowęglanu sodu, który może być podawany przez 1-2 minuty. Infuzja podtrzymująca to 150 mEq rozcieńczonych do 1 litra 5% glukozą, podawanych z szybkością dwukrotnie większą niż podstawowa.
Roztwory zawierające jony sodu należy podawać powoli, aby uniknąć przeciążenia sodem i retencji wody, szczególnie u pacjentów z niewydolnością serca, ciężką niewydolnością nerek oraz w stanach klinicznych z obrzękiem i retencją sodu.
Działania niepożądane i przeciwwskazania
Profil bezpieczeństwa
Octan sodu jest substancją bezpieczną i nie wiąże się z żadnymi negatywnymi skutkami zdrowotnymi przy prawidłowym stosowaniu. Amerykańska Agencja Leków i Żywności (FDA) nadała octanowi sodu status GRAS (Generally recognized as safe).
Możliwe działania niepożądane:
- Ból w miejscu podania
- Uczucie pieczenia
- Osłabienie i złe samopoczucie
- Obrzęk obwodowy
- Gorączka w rzadkich przypadkach
Przeciwwskazania i ostrzeżenia
Roztwory zawierające jony octanowe należy stosować z dużą ostrożnością u pacjentów z alkalozą metaboliczną lub oddechową. Octan należy podawać z dużą ostrożnością w stanach, w których występuje zwiększony poziom lub upośledzone wykorzystanie tego jonu, takich jak ciężka niewydolność wątroby.
Główne przeciwwskazania:
- Uczulenie na octan sodu lub kwas octowy
- Wysokie poziomy sodu we krwi (hipernatremia)
- Obrzęki z retencją sodu
- Alkaloza metaboliczna lub oddechowa
- Ciężka niewydolność wątroby (względne)
Parametr |
Wartość/Opis |
Punkt topnienia |
58-58,4°C |
Rozpuszczalność w wodzie |
Bardzo dobra (około 137 g/100 ml) |
pH roztworu 1% |
8,0-9,5 |
Masa molekularna |
136,08 g/mol |
Gęstość |
1,45 g/cm³ |
Zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym
Produkcja leków
Kilka octanów farmaceutycznych (głównie trójwodny octan sodu, ale także octan amonu, octan potasu i dwuwodny octan cynku) jest używanych w produkcji insuliny. Octany takie jak octan amonu i octan potasu są używane w procesie produkcji penicyliny.
Octan amonu może być stosowany jako bufor w separacji różnych związków w cieczach, na przykład w separacji hormonów z ludzkiego moczu. Fenoksyoctan sodu (SPA) jest najczęściej używany w fermentacji penicyliny V.
Preparaty parenteralne
Preparaty parenteralne to sterylne preparaty zawierające jeden lub więcej składników aktywnych przeznaczonych do podania przez iniekcję, infuzję lub implantację do organizmu. Octany Niacet używane w roztworach parenteralnych obejmują trójwodny krystaliczny octan sodu, octan potasu, octan wapnia oraz czterowodny krystaliczny octan magnezu.
Alternatywne zastosowania medyczne
Ogrzewacze terapeutyczne
Roztwór octanu sodu to składnik aktywny ogrzewaczy termicznych wykorzystywanych jako ogrzewacze do rąk czy kompresy w fizjoterapii. Gdy się naciśnie metalową płytkę w ogrzewaczu, tworzy się centrum nukleacji, powodując krystalizację roztworu z powrotem do stałego trójwodnego octanu sodu z wydzieleniem ciepła.
Proces krystalizacji jest egzotermiczny, a ukryte ciepło topnienia wynosi około 264-289 kJ/kg. W przeciwieństwie do niektórych typów okładów grzewczych, takich jak te oparte na nieodwracalnych reakcjach chemicznych, okład grzewczy z octanem sodu można łatwo ponownie wykorzystać.
Magazynowanie energii cieplnej
Trójwodny octan sodu może być również używany jako materiał zmiennofazowy do magazynowania ciepła, szczególnie do dostarczania ciepłej wody użytkowej w zastosowaniach pomp ciepła. Jako materiał magazynujący ciepło (temperatura topnienia: 58°C, ciepło topnienia: 252 kJ/kg) octan sodu trójwodny jest obiecującym materiałem.
Badania kliniczne i perspektywy rozwoju
Aktualne badania
Kilka trwających badań klinicznych bada zastosowanie roztworów zawierających trójwodny octan sodu w różnych kontekstach medycznych, od zarządzania płynami podczas operacji po wsparcie żywieniowe pacjentów.
Obszary aktualnych badań:
- Leczenie zatrzymania krążenia
- Zarządzanie płynami w neurochirurgii
- Pediatryczna chirurgia kręgosłupa
- Wsparcie żywieniowe po operacjach
Badanie kardiologiczne: analiza wpływu infuzji hipertonicznego mleczanu sodu, który może zawierać trójwodny octan sodu, na uszkodzenie mózgu u pacjentów po zatrzymaniu krążenia pozostających w śpiączce.
Przyszłe kierunki zastosowania
Badania nad octanem sodu stale ewoluują, z licznymi studiami badającymi jego szersze zastosowania, takie jak potencjalne korzyści w leczeniu nerek i układu krążenia. Nowe badania analizują również jego rolę w nowatorskich formulacjach leków oraz jako leczenie wspomagające w różnych środowiskach klinicznych.
Zastosowanie |
Mechanizm działania |
Korzyści kliniczne |
Uzupełnienie elektrolitów |
Dostarczanie jonów Na+ |
Korekta hiponatremii |
Regulacja pH |
Metabolizm do HCO3- |
Alkalizacja surowicy/moczu |
Dializa |
Buforowanie pH dializu |
Utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej |
Leczenie zatruć |
Alkalizacja + jony Na+ |
Ułatwienie eliminacji toksyn |
Co to jest trójwodny octan sodu?
Trójwodny octan sodu to związek chemiczny używany w roztworach medycznych, często jako część mieszanin elektrolitowych lub płynów dożylnych, które pomagają utrzymać równowagę płynów i elektrolitów w organizmie. Jest to forma sodowej soli kwasu octowego połączona z trzema cząsteczkami wody.
Jakie są główne zastosowania medyczne octanu sodu?
Octan sodu jest używany głównie jako uzupełniacz elektrolitów w żywienia parenteralnego całkowitego (TPN) oraz jako składnik roztworów infuzyjnych. Stosuje się go do korygowania niedoborów sodu, regulacji pH organizmu oraz w niektórych przypadkach zatruć jako alternatywę dla wodorowęglanu sodu.
Czy octan sodu jest bezpieczny?
Octan sodu jest substancją bezpieczną, której spożycie nie wiąże się z występowaniem skutków ubocznych przy prawidłowym dawkowaniu. Produkty zawierające octan sodu mogą być stosowane przez kobiety w ciąży, karmiące piersią, a także małe dzieci. Jedynym przeciwwskazaniem jest uczulenie na ocet lub kwas octowy.
W jakich preparatach można znaleźć octan sodu?
Octan sodu znajduje się w różnych preparatach medycznych, w tym roztworach elektrolitowych jak Plasma-Lyte, płynach do dializy oraz koncentratach do sporządzania roztworów infuzyjnych. Wykorzystywany jest także w produkcji insuliny oraz antybiotyków takich jak penicylina.
Jakie są różnice między octanem sodu a wodorowęglanem sodu?
Główną różnicą jest sposób metabolizmu – wodorowęglan sodu działa natychmiast przez aktywność anhydrazy węglanowej, podczas gdy octan sodu wymaga metabolizmu w wątrobie i mięśniach szkieletowych do przekształcenia w wodorowęglan. Z tego powodu octan sodu należy podawać wolniej (przez 15-20 minut) w przeciwieństwie do szybkiego podania wodorowęglanu (1-2 minuty).
Czy mogą wystąpić działania niepożądane?
Możliwe działania niepożądane to ból w miejscu podania, uczucie pieczenia, osłabienie, złe samopoczucie, obrzęk obwodowy, gorączka, niedociśnienie oraz kołatanie serca. Większość z tych objawów jest łagodna i przejściowa przy prawidłowym dawkowaniu.
Kto nie powinien otrzymywać octanu sodu?
Roztwory zawierające octan należy stosować ostrożnie u pacjentów z alkalozą metaboliczną lub oddechową, ciężką niewydolnością wątroby oraz u osób z retencją sodu i obrzękami. Przeciwwskazaniami są także uczulenie na octan sodu oraz wysokie poziomy sodu we krwi.
Bibliografia
- Hakim RM, Pontzer MA, Tilton D, Lazarus JM, Gottlieb MN. Effects of acetate and bicarbonate dialysate in stable chronic dialysis patients. Kidney Int. 1985;28(3):535-540. DOI: 10.1038/ki.1985.161 PMID: 3906227
- Neavyn MJ, Boyer EW, Bird SB, Babu KM. Sodium acetate as a replacement for sodium bicarbonate in medical toxicology: a review. J Med Toxicol. 2013;9(3):250-254. DOI: 10.1007/s13181-013-0304-0 PMID: 23636658