Bakteriostatska voda: vodič kroz rastvarač

Bakteriostatska voda je rastvor dve komponente: sterilne vode i benzil-alkohola u koncentraciji od 0,9% (masa na zapreminu), odnosno 9 mg u mililitru. Upravo tu koncentraciju farmaceutska literatura naziva bakteriostatskom količinom benzil-alkohola u vodi — onom koja zaustavlja razmnožavanje bakterija u bočici iz koje se uzima više puta. Voda je medijum; benzil-alkohol je jedina supstanca u bočici čija hemija zaslužuje zaseban opis.

Tabela specifikacija uz ovaj vodič nosi deklarisanu čistoću i oblik, a kod ovog proizvoda oblik nosi veći deo odgovora: u bočici je tečnost, ne liofilizovani prah. Razlika je praktična — rastvor se ne rekonstituiše, pa se ono što se drugde piše o prahovima na njega ne odnosi. Uslovi čuvanja nisu kataloški podatak; o njima je reč niže, u odeljku o rukovanju i čuvanju.

Benzil-alkohol je aromatični alkohol — benzenov prsten na koji je vezana jedna hidroksimetil-grupa. Na sobnoj temperaturi je bezbojna tečnost blagog mirisa, nešto gušća od vode. Prsten mu daje hidrofoban deo, a hidroksilna grupa polaran, pa se u vodi rastvara umereno: oko 35 g po litru na 20 °C i oko 43 g po litru na 25 °C.

Devet grama po litru, koliko ga ima u bakteriostatskoj vodi, iznosi otprilike petinu do četvrtine te granice. Rastvor je zato jednofazan: benzil-alkohol je u vodi potpuno rastvoren i ne izdvaja se kao zaseban sloj ili kapljice. U jednom od radova navedenih niže njegova veza sa ispitivanim proteinom opisana je kao slaba i hidrofobne prirode.

Naziv opisuje dodatak, a ne vodu: „bakteriostatska” kaže da rastvor sadrži sredstvo koje zaustavlja razmnožavanje bakterija, ali ne i koje je to sredstvo. U svakodnevnom govoru skraćuje se u „bac voda” ili „bac water”, a na engleskom se traži kao „bacteriostatic water”.

Sam dodatak ima više imena. Benzil-alkohol je uobičajeni naziv; sistematski, po pravilima IUPAC, to je fenilmetanol. Među sinonimima se javljaju i benzenmetanol i fenilkarbinol, a u latinskom obliku alcohol benzylicus. U bazi PubChem svi ti nazivi vode do istog zapisa.

Za literaturu je korisnije tražiti dodatak nego vodu. Pretraga po „benzyl alcohol” uz „protein aggregation” vodi do radova o agregaciji proteina u formulacijama sa tim konzervansom. Među njima su i dva rada istraživačke grupe sa Univerziteta u Koloradu, iz 2004. i 2005. godine, navedena među izvorima; drugi od njih vodu sa 0,9% benzil-alkohola ispituje upravo kao medijum za rekonstituciju liofilizovanog proteina koji se iz iste bočice uzima više puta.

Dodatak koji rastvor štiti od bakterija nije nužno neutralan prema molekulu koji se u tom rastvoru nađe, i o tome postoji zasebna farmaceutska literatura. Zhang i saradnici su 2004. pokazali da benzil-alkohol u vodenom rastvoru pospešuje agregaciju rekombinantnog antagonista receptora interleukina-1: slabo se, hidrofobnim interakcijama, vezuje za protein i pomera ravnotežu ka delimično razmotanim oblicima sklonim nakupljanju. Saharoza je taj efekat delimično kočila.

Roy i saradnici su 2005. ispitali upravo rekonstituciju: isti protein, liofilizovan pa rastvoren vodom sa 0,9% benzil-alkohola, agregirao je više nego posle rastvaranja čistom vodom, i to utoliko više ukoliko je tokom sušenja slabije sačuvao prirodnu sekundarnu strukturu. Tokom kasnijeg stajanja rekonstituisanog rastvora na sobnoj temperaturi benzil-alkohol agregaciju nije dodatno pojačavao.

Lam i saradnici su 1997. kod interferona gama utvrdili da 0,9% benzil-alkohola menja tercijarnu strukturu proteina bez promene sekundarne i dovodi do nakupina, u meri koja zavisi od pufera i koncentracije proteina. Smer, međutim, nije isti za svaki protein: kod lizozima su Goyal i saradnici 2009. zabeležili da benzil-alkohol smanjuje agregaciju izazvanu zagrevanjem, iako snižava temperaturu na kojoj se enzim razmotava.

Sva navedena merenja su in vitro, na izolovanim proteinima u vodenim rastvorima i formulacijama; opisuju fizičku stabilnost proteina u formulaciji, ništa izvan nje, i ne prenose se sama po sebi na druge molekule, pa ni na peptide iz ovog kataloga.

Bakteriostatska voda čuva se na sobnoj temperaturi, u originalnoj bočici. Dodatak po kome nosi ime nije hemijski nepromenljiv: izložen vazduhu, benzil-alkohol polako oksidiše do benzaldehida i benzoeve kiseline, pa sadržaj ne treba presipati u otvorene posude niti bočicu ostavljati otvorenu.

Pravila rukovanja i čuvanja koja važe za sve gotove rastvore u katalogu opisana su na stranici proizvoda, u odeljku „Isporuka, rukovanje i čuvanje”.