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 CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ D
Trang 1BỘ 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
Trang 2BỘ 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
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC
MÃ SỐ: 62720402
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đăng Hòa
PGS.TS Trịnh Văn Lẩu
HÀ NỘI, NĂM 2022
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực, chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
Tác giả
Nguyễn Cao Thắng
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Đăng Hòa và PGS.TS
Trịnh Văn Lẩu là những người Thầy nhiệt tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi
trong quá trình thực hiện luận án này
Tôi xin cảm ơn sự quan tâm đặc biệt, sự hướng dẫn và những góp ý quý báu
của GS.TS Phạm Thị Minh Huệ, TS Nguyễn Trần Linh, PGS.TS Nguyễn Thạch
Tùng và ThS Nguyễn Cảnh Hưng giành cho tôi trong quá trình nghiên cứu
Tôi xin cảm ơn ban giám đốc Công ty cổ phần dược Bình Định (Bidiphar) đã
giúp đỡ tôi trong quá trình công tác, học tập và thực hiện luận án
Tôi cũng xin cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng sau đại học - Trường Đại học
Dược Hà Nội đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại
Trường
Cảm ơn các em sinh viên đã cùng tôi thực hiện một số nội dung của luận án
Cuối cùng, xin cảm ơn Gia đình, vợ, các con và đồng nghiệp đã động viên,
giúp đỡ tôi trong suốt những năm qua
Nguyễn Cao Thắng
Trang 5MỤC 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
1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3
1.1 MESALAMIN 3
1.1.1 Công thức hóa học 3
1.1.2 Tính chất hóa lý 3
1.1.3 Các phương pháp định lượng mesalamin 4
1.1.4 Dược lý và cơ chế tác dụng 4
1.1.5 Chỉ định 6
1.1.6 Chống chỉ định 6
1.1.7 Tác dụng không mong muốn 6
1.1.8 Tương tác thuốc 7
1.1.9 Dạng thuốc và hàm lượng 7
1.2 THUỐC GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 8
1.2.1 Mục đích của dạng thuốc giải phóng tại đại tràng 8
1.2.2 Đặc điểm sinh lý của đường tiêu hóa liên quan tới giải phóng và hấp thu của thuốc 9
1.2.2.1 Đặc điểm sinh lý của đại tràng 9
1.2.2.2 Đặc điểm sinh lý của đại tràng ảnh hưởng tới sự giải phóng dược chất 10
1.2.2.3 Sự hấp thu thuốc ở đại tràng 12
1.2.3 Các phương pháp sử dụng trong bào chế thuốc giải phóng tại 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
Trang 61.2.3.3 Hệ giải phóng nhờ vi sinh vật đại tràng 16
1.3 ĐÁNH GIÁ INVITRO VÀ IN VIVOCỦA 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 trong đường tiêu hóa bằng phương pháp hình ảnh 20
1.3.2.2 Đánh giá sự 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 bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu 30
1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của pellet bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu 30
1.4.6 Kỹ thuật bào chế pellet giải phóng tại đại tràng 31
1.4.7 Một số nghiên cứu pellet mesalamin giải phóng tại đại tràng 34
2 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 và dụng cụ 39
2.1.2.1 Thiết bị bào chế 39
2.1.2.2 Thiết bị và 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
Trang 72.2.1.2 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 tại đại tràng 44
2.2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức màng bao pellet giải phóng tại đại tràng 45
2.2.4 Phương pháp đánh giá 46
2.2.4.1 Thẩm định các 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 trên chó 63
2.2.5.1 Đánh giá sự dịch chuyển pellet in vivo trên chó bằng phương pháp hình ảnh X-quang 63
2.2.5.2 Đánh giá hấp thu in vivo trên chó 63
2.2.6 Xử lý số liệu 64
2.2.7 Dự đoán hấp thu mesalamin trong đường tiêu hóa chó từ viên nang chứa pellet mesalamin bao bằng phần mềm GastroPlusTM 65
3 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 66
3.1 KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG MESALAMIN 66
3.1.1 Kết quả thẩm định phương pháp quang phổ tử ngoại UV-VIS 66
3.1.2 Kết quả thẩm định phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 69
3.1.2.1 Độ đặc hiệu 69
3.1.2.2 Tính phù hợp của hệ thống 70
3.1.2.3 Tính tuyến tính 70
3.1.2.4 Độ đúng 71
3.1.2.5 Khoảng xác định 71
Trang 83.1.2.6 Độ chính xác 72
3.1.3 Kết quả thẩm định phương pháp định lượng mesalamin trong huyết tương chó bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ 72
3.1.3.1 Độ đặc hiệu – chọn lọc 72
3.1.3.2 Đường chuẩn và khoảng tuyến tính 73
3.1.3.3 Giới hạn định lượng dưới (LLOQ) 74
3.1.3.4 Độ đúng và độ chính xác của phương pháp 75
3.1.3.5 Độ đúng và độ chính xác của phương pháp khi pha loãng 76
3.1.3.6 Tỷ lệ thu hồi của phương pháp 76
3.1.3.7 Nghiên cứu độ ổn định của 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 quả nghiên cứu ổn định của mesalamin trong các điều kiện khác nhau 79
3.2.1.2 Kết quả nghiên cứu ổn định của mesalamin trong môi trường có tác nhân oxi và tác nhân chống oxi hóa như dinatri edetat, natri metabisulfit, vitamin C 80
3.2.2 Kết quả nghiên cứu tương tác dược chất - tá dược 81
3.3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC PELLET MESALAMIN GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG 82
3.3.1 Xây dựng công thức pellet nhân bằng phương pháp đùn - tạo cầu 82
3.3.2 Xây dựng công thức pellet mesalamin bao giải phóng tại đại tràng 83
3.3.2.1 Nghiên cứu màng bao chỉ chứa zein trong pellet bao giải phóng tại đại tràng 83
3.3.2.2 Nghiên cứu phối hợp zein với các tá dược kiểm soát giải phóng khác trong thành phần lớp bao 84
3.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện thử hòa tan đến khả năng kiểm soát giải phóng 88
3.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bao film 89
3.3.2.5 Nghiên cứu cải thiện khả năng kiểm soát giải phóng ở điều kiện 2 của pellet mesalamin bao giải phóng tại đại tràng 90
Trang 93.4 TỐI ƯU HÓA CÔNG 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 2 KG PELLET NHÂN / MẺ BAO 101
3.5.1 Mô tả quy trình bào chế pellet mesalamin giải phóng tại đại tràng 101
3.5.1.1 Công thức 101
3.5.1.2 Tóm tắt quy trình bào chế 102
3.5.2 Kiểm soát quy trình bào chế viên mesalamin giải phóng tại đại tràng 104
3.5.2.1 Đánh giá nguy cơ gây mất ổn định trong quy trình bào chế 104
3.5.2.2 Lựa chọn các thông số kiểm soát 106
3.5.2.3 Quá trình lấy mẫu 107
3.5.2.4 Kết quả thẩm định 109
3.5.2.5 Kiểm soát tính lặp lại của quy trình sản xuất dựa trên kết quả 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 cơ 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 bằng phương pháp ngoại suy theo phần mềm Minitab 17 119
3.7 SỰ DỊCH CHUYỂN PELLETIN VIVOTRONG ĐƯỜNG TIÊU HÓA CHÓ BẰNG CHỤP X-QUANG 122
Trang 103.8 NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THU DƯỢC CHẤT TRÊN CHÓ THÍ NGHIỆM
125
4 CHƯƠNG 4 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 của mesalamin sau thời gian T lag 133
4.1.3 Nghiên cứu bào chế pellet mesalamin bao giải phóng tại 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 cơ sở viên mesalamin giải phóng tại đại tràng 142
4.3.2 Độ ổn định pellet mesalamin giải phóng tại đại tràng 142
4.4 ĐÁNH GIÁIN VITROVÀIN VIVO 143
4.4.1 Đánh giá độ hòa tan in vitro 143
4.4.2 Đánh giá sự dịch chuyển thuốc in vivo trong đường tiêu hóa chó 144
4.4.3 Đánh giá sự hấp thu thuốc in vivo trên 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 1 MỘT SỐ DỮ LIỆU THẨM ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
LƯỢNG MESALAMIN PHỤ LỤC 2 MỘT SỐ DỮ LIỆU XÂY DỰNG VÀ TỐI ƯU CÔNG THỨC
Trang 11PHỤ LỤC 3 MỘT SỐ DỮ LIỆU VỀ NÂNG CẤP QUY MÔ BÀO CHẾ VÀ DỰ
ĐOÁN TUỔI THỌ PHỤ LỤC 4 DỰ THẢO TIÊU CHUẨN CƠ SỞ PELLET MESALAMIN GIẢI
PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG
PHỤ LỤC 5 MỘT SỐ DỮ LIỆU ĐÁNH GIÁ IN VIVO
Trang 12DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AUC Diện tích dưới đường cong (Area under the curve)
BCS Hệ thống phân loại sinh học bào chế (Biopharmaceutics
classification system)
FDA Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm (Food Drug
Administration)
HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid
chromatography) HQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ cao (High quality control)
LC-MS Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (Liquid chromatography – mass
spectrometry) LLOQ Giới hạn định lượng dưới (Lower limit of quantification)
LQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ thấp (Low quality control)
RSD Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation)
Trang 13SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope)
Tmax Thời gian đạt nồng độ tối đa
USP Dược điển Mỹ (United States Pharmacopoeia)
Trang 14DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Một số chế phẩm của mesalamin trên thị trường 7
Bảng 1.2 Một số mô hình thử hòa tan áp dụng cho hệ giải phóng tại đại tràng 17
Bảng 1.3 Một số phương pháp định lượng mesalamin trong huyết tương 22
Bảng 2.1 Các nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 37
Bảng 2.2 Các thiết bị bào chế 39
Bảng 2.3 Các thiết bị và dụng cụ đánh giá 40
Bảng 2.4 Thành phần pellet nhân tính cho lượng pellet chứa 500 mg mesalamin 43 Bảng 2.5 Thành phần dịch bao film pellet 44
Bảng 2.6 Thành phần dịch bao trong các công thức tối ưu 45
Bảng 2.7 Chương trình chạy gradient dung môi pha động 52
Bảng 2.8 Các thông số của detector khối phổ để định lượng mesalamin và diazepam 52
Bảng 2.9 Chuẩn bị mẫu kiểm chứng QC 53
Bảng 2.10 Điều kiện bảo quản và thời gian kiểm tra độ ổn định 62
Bảng 3.1 Kết quả khảo sát tính phù hợp của hệ thống (n=6) 67
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát độ đúng 68
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát độ chính xác của phương pháp 69
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát tính phù hợp của hệ thống 70
Bảng 3.5 Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp 71
Bảng 3.6 Độ lặp lại và độ chính xác trung gian 72
Bảng 3.7 Cách pha dãy chuẩn nồng độ từ 50 – 30000 ng/ml 73
Bảng 3.8 Độ đúng của các mẫu chuẩn 74
Bảng 3.9 Kết quả xác định giới hạn định lượng dưới (LLOQ) 74
Bảng 3.10 Kết quả khảo sát độ đúng, độ lặp lại trong ngày và khác ngày (n=6) 75
Bảng 3.11 Cách chuẩn bị mẫu khảo sát độ đúng – độ chính xác khi pha loãng (AC) 76
Bảng 3.12 Kết quả độ đúng, độ chính xác của phương pháp khi pha loãng (n=6) 76 Bảng 3.13 Kết quả khảo sát tỷ lệ thu hồi của MES và IS (n=6) 77
Bảng 3.14 Kết quả đánh giá sự ảnh hưởng của nền mẫu (n=6) 77
Trang 15Bảng 3.15 Kết quả đánh giá độ nhiễm chéo 78
Bảng 3.16 Độ ổn định của MES huyết tương trong các điều kiện khác nhau (n=6) 78
Bảng 3.17 Công thức nghiên cứu sự phân hủy mesalamin trong nước, UV, nhiệt độ, pH 79
Bảng 3.18 Ảnh hưởng của nước, UV, nhiệt độ, pH tới sự phân hủy mesalamin 79
Bảng 3.19 Công thức nghiên cứu sự phân hủy mesalamin trong môi trường có tác nhân oxi hóa và tác nhân chống oxi hóa 80
Bảng 3.20 Kết quả phân tích sự phân hủy dược chất trong các môi trường (n=2) 80
Bảng 3.21 Các mẫu nghiên cứu tương tác dược chất, tá dược 81
Bảng 3.22 Kết quả nghiên cứu tương tác dược chất-tá dược 81
Bảng 3.23 Công thức khảo sát ảnh hưởng của lượng nước đến khả năng tạo cầu của pellet nhân (Tính cho lượng pellet có chứa 500mg mesalamin) 82
Bảng 3.24 Công thức dịch bao chỉ chứa zein cho 50 g mẻ pellet nhân mesalamin 84 Bảng 3.25 Công thức dịch bao khảo sát ảnh hưởng của loại tá dược KSGP kết hợp với zein cho 50 g mẻ pellet nhân mesalamin 85
Bảng 3.26 Công thức dịch bao cho 50g mẻ pellet nhân mesalamin 86
Bảng 3.27 Thành phần pellet nhân có tỷ lệ tá dược khác nhau (Tính cho lượng pellet có chứa 500mg mesalamin) 90
Bảng 3.28 Công thức dịch bao kết hợp EC với zein và Eudragit S100 cho 240g pellet nhân mesalamin 92
Bảng 3.29 Kết quả khảo sát bề dày màng bao CT16, CT19, CT20 94
Bảng 3.30 Khoảng thiết kế của biến đầu vào 95
Bảng 3.31 Yêu cầu của biến đầu ra 95
Bảng 3.32 Giá trị T10 và T80 của các công thức thí nghiệm 96
Bảng 3.33 Phân tích phương sai ANOVA cho T10 97
Bảng 3.34 Phân tích phương sai ANOVA cho T80 97
Bảng 3.35 Phân tích hệ số hồi quy của T10 98
Bảng 3.36 Phân tích hệ số hồi quy của T80 98