ĐẶT VẤN ĐỀ Viêm đại tràng là một bệnh viêm ruột mạn tính, đặc trưng bởi các đợt tái phát bệnh và thuyên giảm. Nó thường ảnh hưởng đến trực tràng và kéo dài đến các đoạn đại tràng khác, gây đau bụng và tiêu chảy ra máu, từ đó dẫn đến suy giảm chất lượng cuộc sống, năng suất làm việc và tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng. Bệnh được điều trị chủ yếu bằng thuốc. Tùy thuộc vào tình trạng bệnh (nhẹ đến trung bình hoặc nặng), thuốc được chỉ định điều trị phù hợp. Đối với bệnh viêm đại tràng nhẹ đến trung bình, mesalamin được chỉ định là thuốc đầu tay trong điều trị. Ngoài ra, bệnh có thể được điều trị bằng corticoid, tuy nhiên corticoid có nhiều tác dụng không mong muốn khi điều trị kéo dài, do đó mesalamin vẫn được ưu tiên chỉ định cho bệnh ở giai đoạn nhẹ và vừa [105] Mesalamin hay còn gọi mesalazin hoặc 5-aminosalicylic acid (5-ASA) là một thuốc kháng viêm aminosalicylat [17]. Thuốc được bào chế chủ yếu dưới dạng viên nén bao tan ở ruột, viên nén giải phóng kéo dài, viên đặt trực tràng hoặc viên giải phóng chậm trong chế phẩm thương mại viên Asacol® dùng để điều trị viêm đại tràng [6]. Đối với các dạng bào chế thông thường, thuốc sau khi uống, phần lớn dược chất được hấp thu vào vòng tuần hoàn máu, bị chuyển hóa ở gan thành dạng không có hoạt tính và chỉ một lượng nhỏ dược chất của liều thuốc đã dùng đến được đích tác dụng tại đại tràng, nên hiệu quả điều trị không cao [81]. Dạng bào chế giải phóng tại đại tràng đưa phần lớn dược chất đến đích tác dụng đại tràng, hạn chế giải phóng và hấp thu thuốc ở dạ dày và ruột non. Hiện đã có khá nhiều nghiên cứu về bào chế pellet mesalamin giải phóng tại đại tràng với mục đích tăng tác dụng kháng viêm tại vị trí đích đại tràng, giảm tác dụng phụ của mesalamin khi sử dụng liều cao, qua đó cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Tuy nhiên, các nghiên cứu viên bao kiểm soát giải phóng tại đại tràng chủ yếu nghiên cứu bằng kỹ thuật bao film nhiều lớp với quy trình bào chế khá phức tạp, nhiều công đoạn bao film, khó triển khai sản xuất để thương mại hóa [23]. Ngoài ra, ở Việt Nam cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào về dạng thuốc mesalamin giải phóng tại đại tràng. Vì thế, luận án “Nghiên cứu bào chế pellet mesalamin giải phóng tại đại tràng” được thực hiện với mục tiêu:1. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế pellet mesalamin bao giải phóng tại đại tràng ở quy mô 2 kg pellet nhân / mẻ bao 2. Đánh giá khả năng vận chuyển và hấp thu in vivo pellet mesaalmin giải phóng tại đại tràng trên chó
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN CAO THẮNG NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI, NĂM 2022 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ ……………………………………………………….………… 1 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 MESALAMIN 1.1.1 Công thức hóa học 1.1.2 Tính chất hóa lý 1.1.3 Các phương pháp định lượng mesalamin 1.1.4 Dược lý chế tác dụng 1.1.5 Chỉ định 1.1.6 Chống định 1.1.7 Tác dụng không mong muốn 1.1.8 Tương tác thuốc 1.1.9 Dạng thuốc hàm lượng 1.2 THUỐC GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 1.2.1 Mục đích dạng thuốc giải phóng đại tràng 1.2.2 Đặc điểm sinh lý đường tiêu hóa liên quan tới giải phóng hấp thu thuốc 1.2.2.1 Đặc điểm sinh lý đại tràng 1.2.2.2 Đặc điểm sinh lý đại tràng ảnh hưởng tới giải phóng dược chất 10 1.2.2.3 Sự hấp thu thuốc đại tràng 12 1.2.3 Các phương pháp sử dụng bào chế thuốc giải phóng đại tràng 13 1.2.3.1 Hệ bào chế phụ thuộc pH đường tiêu hóa 13 1.2.3.2 Hệ phụ thuộc thời gian 15 1.2.3.3 Hệ giải phóng nhờ vi sinh vật đại tràng 16 1.3 ĐÁNH GIÁ IN VITRO VÀ IN VIVO CỦA THUỐC GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 17 1.3.1 Đánh giá giải phóng in vitro 17 1.3.2 Đánh giá in vivo 20 1.3.2.1 Đánh giá in vivo thuốc đường tiêu hóa phương pháp hình ảnh 20 1.3.2.2 Đánh giá hấp thu dược chất in vivo 20 1.4 PELLET 26 1.4.1 Khái niệm 26 1.4.2 Thành phần pellet 26 1.4.3 Phương pháp bào chế pellet 29 1.4.4 Thiết bị bào chế pellet kỹ thuật đùn – tạo cầu .30 1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính pellet kỹ thuật đùn – tạo cầu 30 1.4.6 Kỹ thuật bào chế pellet giải phóng đại tràng 31 1.4.7 Một số nghiên cứu pellet mesalamin giải phóng đại tràng 34 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 37 2.1.1 Nguyên liệu .37 2.1.2 Thiết bị dụng cụ 39 2.1.2.1 Thiết bị bào chế 39 2.1.2.2 Thiết bị dụng cụ đánh giá .40 2.1.3 Động vật thí nghiệm 41 2.1.4 Địa điểm nghiên cứu 41 2.1.5 Nội dung nghiên cứu 41 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tiền công thức 41 2.2.1.1 Nghiên cứu tính chất dược chất 41 2.2.1.2 Nghiên cứu tương tác dược chất - tá dược 43 2.2.2 Phương pháp bào chế 43 2.2.2.1 Bào chế pellet nhân mesalamin 43 2.2.2.2 Bào chế pellet mesalamin giải phóng đại tràng 44 2.2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa cơng thức màng bao pellet giải phóng đại tràng 45 2.2.4 Phương pháp đánh giá 46 2.2.4.1 Thẩm định phương pháp định lượng mesalamin 46 2.2.4.2 Đánh giá nghiên cứu tiền công thức 57 2.2.4.3 Đánh giá pellet nhân 58 2.2.4.4 Đánh giá pellet bao 60 2.2.4.5 Đánh giá viên nang cứng chứa pellet bao 62 2.2.5 Phương pháp đánh giá in vivo chó 63 2.2.5.1 Đánh giá dịch chuyển pellet in vivo chó phương pháp hình ảnh X-quang 63 2.2.5.2 Đánh giá hấp thu in vivo chó 63 2.2.6 Xử lý số liệu 64 2.2.7 Dự đoán hấp thu mesalamin đường tiêu hóa chó từ viên nang chứa pellet mesalamin bao phần mềm GastroPlusTM 65 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 66 3.1 KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG MESALAMIN 66 3.1.1 Kết thẩm định phương pháp quang phổ tử ngoại UV-VIS 66 3.1.2 Kết thẩm định phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao 69 3.1.2.1 Độ đặc hiệu 69 3.1.2.2 Tính phù hợp hệ thống 70 3.1.2.3 Tính tuyến tính 70 3.1.2.4 Độ 71 3.1.2.5 Khoảng xác định 71 3.1.2.6 Độ xác 72 3.1.3 Kết thẩm định phương pháp định lượng mesalamin huyết tương chó phương pháp sắc ký lỏng khối phổ 72 3.1.3.1 Độ đặc hiệu – chọn lọc 72 3.1.3.2 Đường chuẩn khoảng tuyến tính 73 3.1.3.3 Giới hạn định lượng (LLOQ) 74 3.1.3.4 Độ độ xác phương pháp 75 3.1.3.5 Độ độ xác phương pháp pha loãng 76 3.1.3.6 Tỷ lệ thu hồi phương pháp 76 3.1.3.7 Nghiên cứu độ ổn định mẫu phân tích 78 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TIỀN CÔNG THỨC 79 3.2.1 Nghiên cứu tính chất dược chất .79 3.2.1.1 Kết nghiên cứu ổn định mesalamin điều kiện khác 79 3.2.1.2 Kết nghiên cứu ổn định mesalamin mơi trường có tác nhân oxi tác nhân chống oxi hóa dinatri edetat, natri metabisulfit, vitamin C .80 3.2.2 Kết nghiên cứu tương tác dược chất - tá dược 81 3.3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠNG THỨC PELLET MESALAMIN GIẢI PHĨNG TẠI ĐẠI TRÀNG 82 3.3.1 Xây dựng công thức pellet nhân phương pháp đùn - tạo cầu 82 3.3.2 Xây dựng cơng thức pellet mesalamin bao giải phóng đại tràng 83 3.3.2.1 Nghiên cứu màng bao chứa zein pellet bao giải phóng đại tràng 83 3.3.2.2 Nghiên cứu phối hợp zein với tá dược kiểm soát giải phóng khác thành phần lớp bao 84 3.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện thử hòa tan đến khả kiểm sốt giải phóng 88 3.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ bao film 89 3.3.2.5 Nghiên cứu cải thiện khả kiểm sốt giải phóng điều kiện pellet mesalamin bao giải phóng đại tràng 90 3.4 TỐI ƯU HĨA CƠNG THỨC MÀNG BAO PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 95 3.4.1 Thiết kế thử nghiệm tối ưu hóa 95 3.4.2 Xác định công thức màng bao pellet tối ưu 99 3.5 NGHIÊN CỨU NÂNG CẤP QUY TRÌNH BÀO CHẾ PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG Ở QUY MÔ KG PELLET NHÂN / MẺ BAO 101 3.5.1 Mơ tả quy trình bào chế pellet mesalamin giải phóng đại tràng 101 3.5.1.1 Cơng thức 101 3.5.1.2 Tóm tắt quy trình bào chế 102 3.5.2 Kiểm sốt quy trình bào chế viên mesalamin giải phóng đại tràng 104 3.5.2.1 Đánh giá nguy gây ổn định quy trình bào chế 104 3.5.2.2 Lựa chọn thông số kiểm soát 106 3.5.2.3 Quá trình lấy mẫu 107 3.5.2.4 Kết thẩm định 109 3.5.2.5 Kiểm sốt tính lặp lại quy trình sản xuất dựa kết kiểm nghiệm thành phẩm 113 3.5.2.6 Đánh giá kết quả: 114 3.6 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH VIÊN NANG CHỨA PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 114 3.6.1 Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn sở 114 3.6.2 Đánh giá độ ổn định 116 3.6.2.1 Theo dõi tính chất 116 3.6.2.2 Theo dõi hàm lượng 116 3.6.2.3 Theo dõi độ hòa tan 117 3.6.2.4 Tuổi thọ dự đoán phương pháp ngoại suy theo phần mềm Minitab 17 119 3.7 SỰ DỊCH CHUYỂN PELLET IN VIVO TRONG ĐƯỜNG TIÊU HÓA CHÓ BẰNG CHỤP X-QUANG 122 3.8 NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THU DƯỢC CHẤT TRÊN CHĨ THÍ NGHIỆM 125 CHƯƠNG BÀN LUẬN 132 4.1 NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 132 4.1.1 Nghiên cứu tiền công thức 132 4.1.2 Nghiên cứu bào chế pellet nhân mesalamin 132 4.1.2.1 Phương pháp bào chế pellet nhân 132 4.1.2.2 Biện pháp tăng tốc độ hòa tan mesalamin sau thời gian Tlag 133 4.1.3 Nghiên cứu bào chế pellet mesalamin bao giải phóng đại tràng 134 4.1.3.1 Phương pháp bao pellet mesalamin 134 4.1.3.2 Công thức màng bao .135 4.1.3.3 Nghiên cứu tối ưu hóa màng bao 139 4.2 NÂNG CẤP QUY MÔ 140 4.3 TIÊU CHUẨN CƠ SỞ VÀ ĐỘ ỔN ĐỊNH 142 4.3.1 Tiêu chuẩn sở viên mesalamin giải phóng đại tràng 142 4.3.2 Độ ổn định pellet mesalamin giải phóng đại tràng 142 4.4 ĐÁNH GIÁ IN VITRO VÀ IN VIVO .143 4.4.1 Đánh giá độ hòa tan in vitro 143 4.4.2 Đánh giá dịch chuyển thuốc in vivo đường tiêu hóa chó 144 4.4.3 Đánh giá hấp thu thuốc in vivo chó 145 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ……………………………… 150 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ………………………………………………….… 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC MỘT SỐ DỮ LIỆU THẨM ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG MESALAMIN PHỤ LỤC MỘT SỐ DỮ LIỆU XÂY DỰNG VÀ TỐI ƯU CÔNG THỨC PHỤ LỤC MỘT SỐ DỮ LIỆU VỀ NÂNG CẤP QUY MƠ BÀO CHẾ VÀ DỰ ĐỐN TUỔI THỌ PHỤ LỤC DỰ THẢO TIÊU CHUẨN CƠ SỞ PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG PHỤ LỤC MỘT SỐ DỮ LIỆU ĐÁNH GIÁ IN VIVO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AUC Diện tích đường cong (Area under the curve) BCS Hệ thống phân loại sinh học bào chế (Biopharmaceutics classification system) DĐVN Dược điển Việt Nam DST Natri starch glycolat EC Ethyl celulose EP Dược điển châu âu (European Pharmacopoeia) FDA Cơ quan quản lý thực phẩm dược phẩm (Food Drug Administration) GPKD Giải phóng kéo dài HL Hàm lượng HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao (High performance liquid chromatography) HQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ cao (High quality control) HSHQ Hệ số hồi quy IS Chuẩn nội diazepam KL Khối lượng kl/tt Khối lượng/thể tích KSGP Kiểm sốt giải phóng LC-MS Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (Liquid chromatography – mass spectrometry) LLOQ Giới hạn định lượng (Lower limit of quantification) LQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ thấp (Low quality control) MES Mesalamin MS Khối phổ (Mass spectrometry) PVP K30 Povidon K30 RSD Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation) SD Độ lệch chuẩn SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope) STT Số thứ tự TB Trung bình TCNSX Tiêu chuẩn nhà sản xuất TEC Triethyl citrate TLVB Tỷ lệ viên bao Tmax Thời gian đạt nồng độ tối đa USP Dược điển Mỹ (United States Pharmacopoeia) Vđ Vừa đủ Phụ lục 5.29 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.30 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.31 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.32 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.33 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.34 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.35 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.36 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.37 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.38 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm Phụ lục 5.39 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm 10 Phụ lục 5.40 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm 12 Phụ lục 5.41 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm 15 Phụ lục 5.42 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm 17 Phụ lục 5.43 Pic sắc ký lỏng khối phổ pellet nhân thời điểm 24 ... 1.4.7 Một số nghiên cứu pellet mesalamin giải phóng đại tràng H H Gangurde cộng (2013) tiến hành nghiên cứu bào chế pellet mesalamin bao film giải phóng đại tràng Nhân pellet bào chế phương pháp... trình nghiên cứu dạng thuốc mesalamin giải phóng đại tràng Vì thế, luận án ? ?Nghiên cứu bào chế pellet mesalamin giải phóng đại tràng? ?? thực với mục tiêu: 1 Xây dựng công thức quy trình bào chế pellet. .. pellet giải phóng đại tràng Để bào chế pellet giải phóng đại tràng, nghiên cứu chủ yếu theo hướng tạo pellet nhân phương pháp khác nhau, sau bao pellet màng bao chứa polyme kiểm soát giải phóng đại