Nazwa polska: Tetraboran sodu dziesięciowodny, Boraks

Nazwa łacińska: Natrii tetraboras, Natrium tetraboricum, Natrium biboricum, Borax

Tetraboran sodu – historia i zastosowanie w przeszłości

Boraks jest nieorganicznym związkiem chemicznym stanowiącym uwodnioną sól sodową kwasu borowego. W przyrodzie występuje jako boraks rodzimy, czyli minerał przyjmujący postać kryształów o tabliczkowym lub słupkowym przekroju. Jest surowcem kruchym, przezroczystym, ma słodkawo-cierpki smak, a dodatkowo rozpuszcza się w wodzie. W skali Mohsa jego twardość jest określana jako 2-2,5. Występuje w klimacie suchym, a także gorącym. Jest obecny w skałach osadowych i tworzy zbite ziemiste skupienia oraz naskorupienia. Boraks rodzimy, znany też pod nazwą tinkal, powstaje w wyniku krystalizacji, podczas odparowywania słonych jezior boranowych. Jego pokłady można znaleźć w Stanach Zjednoczonych, Kaszmirze, Chile, Kazachstanie czy Iranie. Dostęp powietrza sprawia, że tinkal mętnieje i tracąc wodę przechodzi stopniowo w niszczący kryształy tinkalkonit i kernit.

Boraks był znany już w VII wieku naszej ery i został wspomniany w zapiskach perskiego alchemika Gebera. Kawałki minerału przywoził ze swoich podróży nawet Marco Polo. W 1600 roku uczony górnik, metalurg i mineralog Geirgius Agricola opisał pierwsze użycie tetraboranu sodu jako topika w metalurgii. Natomiast w 2000 roku związek był już powszechnie stosowany jako ekologiczny środek czyszczący i dezynfekujący.

Wygląd i właściwości fizykochemiczne

Tetraboran sodu występuje w postaci białego lub prawie białego krystalicznego proszku, a oprócz tego może przyjmować formę bezbarwnych kryształów lub krystalicznej masy. Boraks jest rozpuszczalny w wodzie, szczególnie we wrzącej, a także łatwo rozpuszcza się w glicerolu. Jest substancją wietrzejącą, która podgrzewana do temperatury 300-400˚C traci wodę krystaliczną i przechodzi w sól bezwodną. Wprowadzony do płomienia barwi go na zielono. Wzór sumaryczny tetraboranu sodu dziesięciowodnego opisywany jest jako  Na₂B₄O₇ ·10H₂0, natomiast związek w roztworach wodnych jest słabą zasadą.

Mechanizm działania i zastosowanie

Tetrahydroboran sodu ma działanie osuszające, ściągające i przeciwświądowe. Wspomaga proces ziarninowania, przez co przyspiesza regenerację naskórka oraz gojenie się ran. Oprócz tego wykazuje słabe właściwości antyseptyczne, jest substancją bakteriostatyczną i przeciwgrzybiczą. Wiąże się nieodwracalnie z białkami czynnościowymi i strukturalnymi bakterii oraz grzybów i tym samym hamuje ich rozwój. Dodatkowo wpływa odwadniająco na cytoplazmę, co powoduje zaburzenia gospodarki elektrolitowej i równowagi kwasowo-zasadowej komórki.

Boraks znajduje zastosowanie jako tradycyjny środek do dezynfekcji błon śluzowych jamy ustnej, gardła, nosa, spojówek, a także pochwy. Hamuje rozwój drożdżaków Candida albicans i używany jest pomocniczo w zwalczaniu pałeczek ropy błękitnej. Ze względu na powolne wydalanie może być substancją toksyczną, którą stosuje się jedynie zewnętrznie. Wykorzystywany jest do leczenia pleśniawek u dzieci oraz dorosłych, a także do dezynfekcji drobnych ran. Oprócz tego tetrahydroboran sodu używany jest jako konserwant produktów kosmetycznych.  Dodany do preparatu w bardzo małych ilościach przedłuża jego trwałość i zapobiega rozwojowi szkodliwych mikroorganizmów. Często pełni rolę substancji buforującej, która umożliwia utrzymanie stałego pH produktu. Dodatkowo boraks bywa obecny w tonikach do twarzy, mleczka do demakijażu, kremach, maściach, balsamach do ciała czy płynach do płukania jamy ustnej.

Tetraboran sodu ma szerokie zastosowanie w przemyśle i wykorzystywany jest do produkcji szkła, wełny szklanej czy ceramiki. Sprawdza się jako topik do spawania i lutowania. Stanowi odczynnik chemiczny do wytwarzania pereł boraksowych czy nadboranu sodu pełniącego funkcje wybielacza w detergentach. W laboratorium jest jedną z substancji buforujących. Oprócz tego boraks jest składnikiem nawozów, środków czystości, płynów dezynfekujących czy odwadniających. Wykorzystywany jest jako naturalna i ekologiczna substancja zwalczająca karaluchy, rybiki cukrowe czy mrówki. Tetraboran sodu używany jest zamiast arszeniku w taksydermii i ma na celu zakonserwowanie martwych zwierzą na wystawę lub do badań.

Przeciwskazania i działania niepożądane

Tetraboran sodu, po dostaniu się do organizmu, wykazuje właściwości toksyczne. Jest to związane z powolnym wydalaniem tego związku. Do kumulowania boraksu w ustroju może dojść w wyniku jego długotrwałego stosowania lub aplikowania na rozległe rany i oparzenia. Istotne jest, aby używać go z rozwagą, ponieważ substancja ma zdolność do przenikania przez nieuszkodzoną skórę, błony śluzowe oraz drogą oddechową. Do objawów zatrucia boraksem można zaliczyć niedokrwistość, uczucie splątania, osłabienie, drgawki, brak łaknienia, dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego, zmiany skórne, zburzenia menstruacji.

Boraks jest substancją przeznaczoną do leczenia krótkotrwałego, która u osób za zaburzoną pracą nerek powinna być używana z dużą ostrożnością. Przeciwskazaniem  do jego stosowania są duże i poważne uszkodzenia skóry, rozległe oparzenia oraz nadwrażliwość na kwas borny. Dawka zależy od jednostki chorobowej i schorzeń współtowarzyszących. Farmakopea Polska XI określa maksymalne stężenie dla roztworów do użytku zewnętrznego, które wynosi 20%. Z reguły tetraboran sodu aplikuje się  na chorobowo zmienione miejsca 2-3 razy na dobę przez okres nie dłuższy niż 10 dni u dorosłych oraz przez 3-5 dni u dzieci powyżej 1 roku życia. Związek jest wydalany z moczem w ciągu 24 godzin.

Tetraboran jest znanym i używanym preparatem, jednak bezpieczeństwo jego stosowania nie jest pozbawione wątpliwości. W 2008 roku Unia Europejska wydała raport, w którym określiła boraks i kwas borowy jako toksyny. Szybko jednak doszło do wycofania tego stwierdzenia, co tłumaczono brakiem narażenia konsumentów przez małe ilości boranów stosowane w detergentach. W kolejnych latach boraks oceniła amerykańska grupa aktywistów z Environmental Working Group, która uznała, że jego obecność w środkach czystości może działać drażniąco. W 2016 roku organizacja Health Canada po przeprowadzeniu przesiewowej oceny określiła, że kwas borowy oraz jego sole ówczesnym poziomie narażenia mogą być szkodliwe.

Tetraboran sodu – niezgodności recepturowe

W recepturze aptecznej tetraboran sodu jest wykorzystywany do przygotowania leków używanych zewnętrznie. Znajduje zastosowanie jako składnik roztworów wodnych przeznaczonych do odkażania zranień oraz roztworów glicerynowych służących do pędzlowania i potrzebnych przy sporządzaniu maści oraz kremów. Jest wykorzystywany w recepturze okulistycznej, jako składnik kropli oraz płynów do przepłukiwania oczu. Tetraboran sodu może jednak wchodzić w interakcję z innymi surowcami. Nie powinno się go łączyć z rywanolem, ponieważ powoduje inaktywację mleczanu etakrydyny. Prawidłowe wykonanie takiego leku wymaga oddzielnego wydania obu substancji. Należy również pamiętać o ograniczonej rozpuszczalności tetraboranu w glicerynie i sporządzać takie roztwory po wcześniejszym delikatnym ogrzaniu glicerolu. Jako słaba zasada boraks zwiększa pH środowiska co może wpływać na trwałość oraz rozpuszczalność innych substancji. Oprócz tego jest zaliczany do silnych reduktorów i może utleniać niektóre związki.

W wyniku reakcji zachodzącej pomiędzy składnikami recepty w środowisku alkalicznym dochodzi do utleniania epinefryny przez tetraboran sodu.

Połączenie powyższych składników prowadzi do powstania tlenku cynku, który następnie utlenia epinefrynę. Sposobem na usunięcie niezgodności powstałych w obu powyższych receptach jest zastąpienie tetraboranu sodu przez równoważną ilość kwasu borowego.

Bufor boranowy

Preparaty do oczu są przykładem leku jałowego, dla którego konieczny jest odpowiedni dobór składników. Dodatkowo sporządzanie kropli zawierających w swoim składzie chloramfenikol czy tetracykliny wymaga modyfikacji z zakresie wykorzystywanych rozpuszczalników. Jest to związane ze słabą trwałością oraz rozpuszczalnością tych antybiotyków w roztworze izotonicznym. Rozwiązaniem problemu jest zastąpienie standardowych roztworów uzupełniających oraz wody przez bufor boranowy, który sporządza się z wykorzystaniem tetraboranu sodu. Jego skład jest zależny od stężenia substancji czynnej w gotowym preparacie:

• dla roztworu 0,5% substancji aktywnej:

• dla roztworu 1% i większych stężeń substancji aktywnej:

Przykłady recept z wykorzystaniem tetraboranu sodu

Roztwór z tetraboranem sodu

Powyższa recepta opisuje roztwór do przemywania oczu z tetraboranem sodu o działaniu odkażającym, a także przeciwdrobnoustrojowym. Lek wykonuje się w warunkach aseptycznych poprzez rozpuszczenie wszystkich substancji stałych w wodzie.

Roztwór stomatologiczny z tetraboranem sodu

Recepta opisuje roztwór stomatologiczny służący do pędzlowania zmian w jamie ustnej.

Literatura:

1. Farmakopea Polska X. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych. Warszawa 2014
2. Farmakopea Polska XI. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych. Warszawa 2017
3. Boraks. Karta charakterystyki substancji.
4. Gajewska M., Sznitowska M. Podstawy receptury aptecznej. Materiały do ćwiczeń dla studentów farmacji. Gdański Uniwersytet Medyczny. Gdańsk 2012