Tạp chí y - dợc học quân sự số 8-2010 7 Nghiờn cu bo ch viờn nộn Berberin gii phúng ti ớch i trng V Bỡnh Dng*; Nguyn Trng ip* Nguyn Th Thu*; Hong Vn Lng* Tóm tắt Mc ớch ca ti l nghiờn cu dng thuc gii phúng ti ớch i trng ca berberin clorid bng cỏch s dng gụm guar - cht b phõn hu bi vi sinh vt i trng-lm tỏ dc mng bao. Kt qu nghiờn cu cho thy: vi cụng thc mng bo la chn gm: gụm guar 60% v HPMC 40% khi lng mng, dc cht gn nh khụng gii phúng ti mụi trng pH = 1 v pH = 7,4 sau 5 gi. Tuy nhiờn, khi chuyn sang mụi trng pH = 7,4; b sung 25% dch i trng ln, sau 10, 15, 17 gi, t l gii phúng dc cht ln lt l 45,24%; 72,44%; 83,12%, sau 20 gi, dc cht gn nh gii phúng hon ton t 99,32%. Viờn nộn bo ch t tiờu chun ca DVN IV v USP 30. * T khoỏ: Berberin; Gii phúng ti ớch i trng. Study on manufacture of colon targeted drug delivery systems for berberin tablet SUMMARY The aim of the present study is to develop colon targeted drug delivery systems for berberin using guar gum disintegrated by colon microorganism as a carrier. All the formulations complied with requirements of 24 th USP and 3 rd Vietnam Pharmacopoeia and were subjected to in vitro drug release studies. The amount of berberin released from tablets at different time intervals was estimated by UV spectrometry method. The result of evaluation showed that the most suitable coat contained 60% of guar gum and 40% of HPMC. Berberin werent released from the formulation within 5 h of the dissolution study in the pH 1 and pH 7.4 environment. After 10h, 15h, 17h and 20h of of the dissolution study in pH 7.4 environment added 25% of pig colonic fluids, amount of berberin were released 45.24%, 72.44%, 83.12% and 99.32%, respectively. * Key words: Berberine; Colon targeted drug delivery. ặt vấn đề Thuc tỏc dng ti ớch i trng l dng bo ch hin i, cú kh nng a dc cht tp trung ti i trng, m bo nng dc cht ti a ti ni b bnh, gúp phn nõng cao hiu qu iu tr. ng thi gim liu dựng, gim tỏc dng khụng mong mun v c tớnh ca thuc vi c th. õy l hng nghiờn cu mi, ha hn mang li hiu qu iu tr cao v thu hỳt s chỳ ý ca cỏc nh bo ch [1]. Berberin l hot cht cú ngun gc thc vt, d kim, r tin, an ton, cú tỏc dng iu tr tt cỏc bnh tiờu chy, nhim khun ng rut, au mt ht c bit, vi bnh lý viờm i trng. Tuy nhiờn, vic a * Học viện Quân y Phản biện khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Minh Tạp chí y - dợc học quân sự số 8-2010 8 thuc ti i trng rt khú do thuc phi qua d dy, rut non nờn d gii phúng v hp thu vo vũng tun hon chung, lm gim nng dc cht ti i trng, gim hiu qu iu tr. Vỡ vy, bo ch dng gii phúng ti ớch i trng l cn thit, nhm tng nng thuc v tit kim chi phớ. Trong bi ny, chỳng tụi thụng bo kt qu nghiờn cu bo ch viờn nộn berberin gii phúng ti i trng bng cỏch s dng h tỏ dc b phõn hu bi h vi sinh vt. Nguyên vật liệu và phơng pháp nghiên cứu - Mng bao c bo ch theo phng phỏp dp nộn: trn cỏc thnh phn mng bao gm gụm guar v HPMC thnh hn hp ng nht, cho mt phn tỏ dc mng bao vo ci, thờm tip nhõn viờn vo chớnh gia ci, thờm phn cũn li ca tỏ dc mng bao. Dp viờn chy ci ỉ9 vi tỏ dc mng bao, lc nộn 8 - 10 kg. Kho sỏt, la chn t l cỏc tỏ dc mng bao nhm mc ớch d c cht khụng gii phúng mụi trng d dy, rut non m ch gii phúng dc cht ti i trng. 1. Nguyờn vt liu, thit b. - Berberin clorid (DVN IV), gụm guar (nh sn xut); HPMC E15 (USP 30), PVP (BP 2.000) v cỏc tỏ dc, dung mụi t tiờu chun dc dng v tiờu chun phõn tớch - Mỏy th ho tan gi quay SR8 plus (M), mỏy dp viờn tõm sai Krosh (c), mỏy quang ph UV-VIS Cintra 40 (Australia), mỏy th ró Claver 50. 2. Phng phỏp nghiờn cu. * Phng phỏp nh lng berberin: Duy trỡ berberin clorid trong cỏc mụi trng pH khỏc nhau, nh lng bng phng phỏp o quang ph hp th t ngoi bc súng 345 nm, da vo cỏc ng chun tng quan tuyn tớnh gia mt quang v nng berberin trong tng mụi trng nh lng nng berberin. * Phng phỏp bo ch viờn nộn bao berberin clorid 100 mg: - Bo ch nhõn viờn: nhõn viờn c bo ch theo phng phỏp to ht t: trn dc cht v tỏ dc thnh bt kộp, to ht m vi cn PVP 5%, xỏt ht qua rõy 1 mm, sy sa ht; trn tỏ dc trn. Dp viờn vi chy ci ỉ7, l c nộn 5 - 6 kg. Kho sỏt t l tỏ dc siờu ró vi iu kin nhõn viờn ró trong 60 giõy. * Phng phỏp ỏnh giỏ kh nng gii phúng dc cht [2,3]: - Mỏy th hũa tan kiu gi quay (mỏy 1); tc khuy 100 vũng/phỳt; nhit : 37,0 0,5C. - Mụi trng th: tin hnh trờn 3 mụi trng: + Mụi trng: pH = 1 (mụi trng d dy) o trong 2 gi. + Mụi trng 2: m phosphat pH = 7,4 (mụi trng rut non) o trong 3 gi tip theo. + Mụi trng 3: m phosphat pH = 7,4, b sung 25% dch i trng ln, sc khớ CO 2 liờn tc, o trong 15 gi tip theo. Sau 2, 5, 10, 15, 17, 20 gi, ly mu v tin hnh xỏc nh lng dc cht gii phúng. * Phng phỏp x lý kt qu nghiờn cu: s dng toỏn thng kờ y hc v phn mn Excel 2003. Tạp chí y - dợc học quân sự số 8-2010 9 Kết quả nghiên cứu 1. Kt qu kho sỏt la chn cụng thc nhõn viờn. Vi mc ớch to ra c nhõn viờn khi viờn ti i trng dc cht c gii phúng, ho tan nhanh v nng gõy tỏc dng iu tr. Tin hnh kho sỏt nh hng ca hm lng tỏ dc siờu ró tinh bt bin tớnh (sodium starch gluconat). Bo ch 4 cụng thc vi hm lng sodium starch gluconat ln lt l 3% (M1), 6% (M2), 9% (M3) v 12% (M4). Bng 1: Kt qu kho sỏt nhõn viờn. Công thức Tiêu chuẩn M1 M2 M3 M4 Hỡnh thc t t t t Lc dp viờn (kg) 4 - 6 4 - 6 4 - 6 4 - 6 Thi gian ró 7 1 phỳt 4 0,5 phỳt 50 10 giõy 30 10 giõy Hm lng (%) 97,62 1,24 97,81 0,83 98,54 0,75 98,58 1,05 ho tan (%) - - 82,04 0,84 83,58 1,08 Tt c cỏc cụng thc u t tiờu chun v hỡnh thc v hm lng dc cht trong viờn. ho tan > 80% sau 60 phỳt th. Trong ú, ch cụng thc M3 v M4 t tiờu chun viờn ró trong 1 phỳt. Th hũa tan ca viờn bo ch theo cụng thc M3, M4 thy u gii phúng > 80% sau 30 phỳt. Tuy nhiờn, viờn bo ch theo cụng thc M4 b hỳt m nhanh, nh hng ti bn c hc ca viờn khi bo qun lõu ngy. Vỡ vy, la chn M3 lm nhõn viờn bo ch viờn nộn berberin gi i phúng ti ớch i trng. 2. Kt qu kho sỏt la chn cụng thc mng bao. Trong nghiờn cu ny, s dng gụm guar l tỏ dc chớnh iu khin gii phúng dc cht ti i trng theo c ch phõn hu ca vi sinh vt cú trong i trng. ng thi s dng thờm HPMC E15 nhm to h ct tỏ dc iu khin kh nng gii phúng dc cht. Kho sỏt t l gụm guar v HPMC trong cụng thc mng bao. o kh nng gii phúng dc cht trong 03 mụi trng khỏc nhau Bng 2: Thnh phn t l tỏ dc mng bao kho sỏt. Tỷ lệ (%) các thành phần trong công thức mng bao Công thức Gụm guar HPMC Talc Mg stearat Khối lợng vỏ bao (mg) L1 20 80 2 1 175 L2 30 70 2 1 175 L3 40 60 2 1 175 L4 50 50 2 1 175 L5 60 40 2 1 175 L6 70 30 2 1 175 L7 80 20 2 1 175 T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 8-2010 10 Bảng 3: % dược chất giải phóng theo thời gian của các công thức màng từ L1 - L7. PhÇn tr¨m (%) d−îc chÊt gi¶i phãng theo thêi gian (n = 6) C«ng thøc 2 giờ 5 giờ 10 giờ 15 giờ 17 giờ 20 giờ L1 10,04 ± 1,14 34,26 ± 3,09 75,17 ± 2,35 90,23 ± 4,2 97,18 ± 3,13 99,21 ± 3,03 L2 7,84 ± 1,18 23,71 ± 1,5 68,78 ± 2,4 86,61 ± 1,5 96,25 ± 1,35 99,78 ± 1,02 L3 5,58 ± 1,05 17,49 ± 0,2 57,02 ± 2,18 83,95 ± 0,3 92,62 ± 2,53 99,89 ± 2,02 L4 2,18 ± 1,24 6,05 ± 0,37 52,41 ± 1,21 77,46 ± 1,7 85,95 ± 1,92 99,92 ± 1,03 L5 0,72 ± 0,67 2,84 ± 0,46 45,24 ± 1,32 72,44 ± 2,1 83,12 ± 1,65 99,32 ± 2,15 L6 0,69 ± 0,13 1,23 ± 1,23 18,85 ± 2,41 45,13 ± 4,29 57,25 ± 3,01 70,46 ± 1,26 L7 0,47 ± 0,07 1,15 ± 1,26 14,15 ± 1,68 34,43 ± 2,81 45,32 ± 1,75 51,23 ± 1,22 - Trong 2 giờ đầu (môi trường acid pH = 1) ở tất cả các công thức đều giải phóng rất thấp từ 0,47 - 10,4%. Tuy nhiên, đến giờ thứ 5 (môi trường đệm phosphat pH = 7,4) công thức từ L1 đến L3 giải phóng > 10% lượng dược chất mà chưa cần đến sự tác động của vi sinh vật từ đại tràng lợn. Trong khi các công thức L4, L5, L6 và L7 có lượng dược chất giải phóng < 10%. Khi có bổ sung dịch đại tràng lợn vào môi trường thử, ở gi ờ thứ 10 (5 giờ trong môi trường dịch đại tràng) công thức L6 và L7 giải phóng dược chất < 20% và L5 giải phóng < 50%, các công thức còn lại đều giải phóng > 50%. Ở giờ thứ 20, các công thức từ L1 đến L5 giải phóng > 90% lượng dược chất, còn L6 giải phóng 70,46% và L7 giải phóng 51,23%. Theo tiêu chi thiết kế viên giải phóng tại đại tràng, dược chất không được giải phóng ở dạ dày và ruột non thì L5 đạt yêu cầu (sau 2 giờ tại pH = 1 giải phóng 0,72%, sau 5 giờ tạ i pH = 7,4 giải phóng 2,84%), nhưng phải giải phóng kéo dài và liên tục tại đại tràng (sau 10, 15, 17, 20 giờ tại môi trường có dịch đại tràng, tỷ lệ dược chất giải phóng lần lượt là 45,24%; 72,44%; 83,12%; 99,32%). 3. Kết quả so sánh khả năng giải phóng dược chất trong môi trường có và không có dịch đại tràng. Để đánh giá sự khác biệt và khẳng định giải phóng chất đối với viên berberin clorid giải phóng tại đại tràng theo cơ chế vi sinh vật hay c ơ chế rã, tiến hành đo giải phóng dược chất công thức L5 trên mô hình thử không có dịch đại tràng và mô hình thử bổ sung dịch đại tràng sau 5 giờ. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 8-2010 11 Bảng 4: % berberin clorid giải phóng của viên L5 trong môi trường không có và có dịch đại tràng. % d−îc ch Êt gi¶i phãng (n = 6) M«i tr−êng 2 giờ 5 giờ 10 giờ 15 giờ 17 giờ 20 giờ 1 Không có dịch đại tràng 0,63 ± 0,15 2,35 ± 1,01 4,08 ± 1,45 7,62 ± 1,24 12,07 ± 1,16 25,16 ± 1,09 2 Có dịch đại tràng từ giờ thứ 5 0,70 ± 0,77 2,91 ± 0,52 42,38 ± 2,56 70,78 ± 2,52 80,67 ± 2,45 99,45 ± 3,15 p 1-2 > 0,05 p 1, 2 < 0,05 0 20 40 60 80 100 120 2 5 10 15 17 20 thời gian (giờ) % B.Cl giải phóng % berberin clorid Không có DĐT Có DĐT Đồ thị 1: Biểu diễn % berberin clorid giải phóng theo thời gian của công thức L 5 trong môi trường có và không có dịch đại tràng lợn. Tạp chí y - dợc học quân sự số 8-2010 Trong 5 gi u, cú s khỏc bit rừ rt v phn trm dc cht gii phúng gia 2 mụ hỡnh th (p > 0,05). Tuy nhiờn, sau 5 gi mụ hỡnh cú b sung dch i trng, dc cht gii phúng tng nhanh v ln hn so vi mụi trng khụng b sung dch i trng, s khỏc bit cú ý ngha thng kờ (p < 0,05). Nh vy, c ch gii phúng dc cht ca cụng thc L 5 do s phõn hu mng bao di tỏc dng ca vi sinh vt l ch yu, ch khụng phi theo c ch ró thụng thng. Kt qu ny phự hp vi nghiờn cu v gụm guar b phõn hu bi vi sinh vt ti i trng. Bàn luận Viờn gii phúng ti ớch i trng l dng bo ch mi, cú nhiu u im. Tuy nhiờn, vic a dc cht n c i trng khú, do thuc phi i qua mt chng ng di ca h thng tiờu hoỏ, nh hng ca men, pH, tỡnh trng thc n khc phc tỡnh trng ny, cỏc nh khoa hc ó nghiờn cu nhiu phng phỏp a dc cht gii phúng ti ớch i trng nh: da vo thi gian lu ca thuc ti ng tiờu hoỏ, da vo bc thang pH ng tiờu hoỏ, da vo ỏp sut thm thu, c bit cỏch thc a thuc da vo h vi sinh v t i trng cú tớnh n nh cao [1, 2]. Nhiu nghiờn cu trc õy ó s dng cỏc polysaccarid t nhiờn nh gụm guar, dextrin, chitoxan, peptin trong bo ch h a thuc gii phúng ti i trng. Trong s cỏc polysaccrid b phõn hu bi vi sinh vt i trng, gụm guar l cht hay c s dng [5, 6]. Tuy nhiờn, gụm guar thng s dng kt hp vi avicel, CMC hoc HPMC iu khin tc gii phúng dc cht ti i trng nh c tớnh trng n ho tan ca cỏc tỏ dc ny [4]. Kt qu nghiờn cu la chn h tỏ dc gii phúng ti i trng ca berberin clorid theo c ch vi sinh vt cho thy: s dng gụm guar kt hp vi HPMC vi t l 60:40 so vi cụng thc mng thỡ dc cht gii phúng ti i trng cú kim soỏt tt nht. Kết luận ó nghiờn ca bo ch viờn nộn berberin clorid 100 mg gii phúng ti dch i trng theo c ch phõn hu bi h vi sinh vt i trng. Trong ú, la chn gụm guar l thnh phn chớnh trong h tỏ dc iu khin gii phúng. Kt qu nghiờn cu kho sỏt cụng thc cho thy: vi mng bo la chn l gụm guar 60% v HPMC 40% khi lng mng, dc cht gn nh khụng gii phúng ti mụi trng pH = 1 v pH = 7,4 sau 5 gi. Tuy nhiờn, khi chuyn sang mụi trng pH = 7,4 cú b sung 25% dch i trng ln, sau 10, 15 v 17 gi, t l gii phúng dc cht ln lt l 45,24%; 72,44%; 83,12% v sau 20 gi, dc cht gn nh gii phúng hon ton t 99,32%. Viờn nộn bo ch t tiờu chun ca DVN IV v USP 30. Tài liệu tham khảo 1. Abdul W. Basit. Advances in colonic drug delivery. J Drugs. 2005, 65 (14), pp.1991-2007. 12 T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 8-2010 2. D. Wong, S. Larrabee, K. Clifford. USP dissolution apparatus III (reciprocating cylinder) for screening of guar-based colonic delivery formulations. Journal of Controlled Release. 1997, (47), pp.173-179. 3. Libo Yang, James S. Chu, Joseph A. Fix. Colon-specific drug delivery: new approaches and in vitro/in vivo evaluation. International Journal of Pharmaceutics. 2002, (235), pp.1-15. 4. Munira Momin. Design, development and in vitro evaluation of sennosides tablets containing pectin HPMC for colonic drug delivery. Indian J. Pharm. Sci. 2007, 69 (3), pp.394-401. 5. Y. S. R. Krishnaian. Design and in vitro evaluation of oral colon targeted drug delivery systems for tinidazole. Journal of Drug Targeting. 2002, Vol 10, (8), pp. 579-584. 6. Y. S. R. Krishnaiah. Studies on the development of colon targeted oral drug delivery systems for ornidazole in the treatment of amoebiasis. Drug Delivery. 2003, 10, pp.111-117. 7. Y. S. R. Krishnaiah, P. R. Bhaskar Reddy, V. Satyanarayana. Studies on the development of oral colon targeted drug delivery systems for metronidazole in the treatment of amoebiasis. International Journal of Pharmaceutics. 2002, (236) pp.43-55. 13 . L6 giải phóng 70,46% và L7 giải phóng 51,23%. Theo tiêu chi thiết kế viên giải phóng tại đại tràng, dược chất không được giải phóng ở dạ d y và ruột non thì L5 đạt y u cầu (sau 2 giờ tại. giá sự khác biệt và khẳng định giải phóng chất đối với viên berberin clorid giải phóng tại đại tràng theo cơ chế vi sinh vật hay c ơ chế rã, tiến hành đo giải phóng dược chất công thức L5 trên. tại pH = 1 giải phóng 0,72%, sau 5 giờ tạ i pH = 7,4 giải phóng 2,84%), nhưng phải giải phóng kéo dài và liên tục tại đại tràng (sau 10, 15, 17, 20 giờ tại môi trường có dịch đại tràng, tỷ