Nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundin

ĐẶT VẤN ĐỀSinh khả dụng của thuốc là một thông số quan trọng trong việc đánh giá một dạng bào chế. Đối với các thuốc dùng đường uống, sinh khả dụng của một thuốc thấp có thể do thuốc có vấn đề về độ tan hay khả năng thấm.Để cải thiện hai vấn đềnày, một số biện pháp có thể áp dụng như: giảm kích thước tiểu phân, hệ phân tán rắn, hệ tự nhũ hóa2, 11, 20. Trong các giải pháp này, hệ tự vi nhũ hóa đã chứng minh được hiệu quả cải thiện sinh khả dụng cho các thuốc khó tan trong nước, có tính thân dầu cao ví dụ như cyclosporin A, simvastatin14, 32. Ưu điểm của hệ tự vi nhũ hóa là dược chất đã được hòa tan trong lipid, khi gặp môi trường tiêu hóa sẽ tự nhũ hóa tạo ra vi nhũ tương cókích thước cỡ nanomet, làm tăng diện tích tiếp xúc của thuốc với biểu mô đường tiêu hóa29. Bên cạnh đó, các thành phần lipid trong hệ cũng đã được chứng minh có khả năng làm tăng hấp thu các thuốc đường uống19.Củ bình vôi đã được dân gian sử dụng từ lâu trong điều trị mất ngủ, ho hen hay đau bụng. Đến năm 1941, Bonnet và Bùi Đình Sang đã chiết được hoạt chất trong củ bình vôi, đặt tên là rotundin(RTD)4. Đây là một alkaloid có tính bazơ, không tan trong nước và độ tan phụ thuộc vào pH môi trường6. Khi dùng theo đường uống, RTD có thểtan ở dạ dày với pH 1,2 nhưng khi xuống ruột pH đường tiêu hóa tăng dần, nguy cơ RTD có thể bị tủa lại, làm giảm hấp thu. Với mục đích tìm hướng khắc phục khả năng hòa tan kém của RTD nhằm cải thiện sinh khả dụng, chúng tôi tiến hành đề tài “ Nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundin” với mục tiêu sau: Nghiên cứu bào chế và đánh giá hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundinnhằm cải thiện độ tan và sinh khả dụng cho rotundin.

TRƯ NGHIÊN C Ứ HÓA CH KHÓA LU BỘ Y TẾ TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ N Ộ BÙI THỊ BÍCH HƯỜNG Ứ U BÀO CHẾ HỆ T Ự HÓA CH Ứ A ROTUNDIN KHÓA LU ẬN TỐT NGHIỆP DƯỢ C S HÀ NỘI – 2015 Ộ I Ự VI NHŨ A ROTUNDIN C S Ĩ BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BÙI THỊ BÍCH HƯỜNG NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TỰ VI NHŨ HÓA CHỨA ROTUNDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thạch Tùng Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế Bộ môn Dược lực Viện VSATTPQG HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thạch Tùng, người thầy đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Trần Cao Sơn (Viện vệ sinh an toàn thực phẩm Quốc gia) đã giúp đỡ tôi trong suốt quá đánh giásinh khả dụng của thuốc. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệđã hỗ trợ nguyên liệu để tôi thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn Công ty Gattefossé đã cung cấp tá dược để tôi thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các anh chị kỹ thuật viên thuộc bộ môn Bào chếđã có những giúp đỡ quý báu trong quá trình tôi học tập và thực nghiệm tại bộ môn. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô và anh chị kỹ thuật viên bộ môn Dược lực vàViện công nghệ dược phẩm quốc gia đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành được khoá luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, phòng đào tạo và các phòng ban liên quan trong nhà trường đã có nhiều giúp đỡ thiết thực về cơ sở vật chất, trang thiết bị và hóa chất thí nghiệm trong quá trình tôi thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn bên cạnh, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt năm năm qua. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Bùi Thị Bích Hường MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1.Tổng quan về rotundin 2 1.1.1. Công thức phân tử 2 1.1.2.Tính chất lí hóa 2 1.1.3.Tác dụng dược lí 3 1.1.4.Một số chế phẩm chứa rotundin và chỉ định 3 1.2.Tổng quan về các hệ mang thuốc đường uống sử dụng lipid(lipid based formulations -LBf) 4 1.2.1.Hệ thống phân loại 4 1.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn tá dược cho LBf 6 1.3.Tổng quan về hệ tự vi nhũ hóa( Self-microemulsifying drug delivery system – SMEDDS) 8 1.3.1.Khái niệm 8 1.3.2.Ưu điểm 8 1.3.3.Nhược điểm 9 1.3.4.Thành phần của hệ 10 1.3.5.Một số nghiên cứu về hệ tự vi nhũ hóa 12 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1.Nguyên vật liệu, thiết bị 15 2.1.1. Nguyên vật liệu 15 2.2.2. Thiết bị 15 2.2. Nội dung nghiên cứu 16 2.3.Phương pháp bào chế 16 2.3.1. Xác định độ tan bão hòa 16 2.3.2.Lập giản đồ pha 16 2.3.3.Xác định lượng dược chất nạp vào hệ 17 2.3.4. Bào chế hệ tự vi nhũ hóa 17 2.3.5.Thiết kế thí nghiệm bằng quy hoạch thực nghiệm 17 2.4. Phương pháp đánh giá 18 2.4.1. Phương pháp định lượng 18 2.4.2.Các phương pháp đánh giá vi nhũ tương 19 2.4.3. Đánh giá hiệu quả hòa tan rotundin của hệ tự vi nhũ hóa 19 2.4.4. Phương pháp đánh giá sinh khả dụng trên thỏ 21 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 23 3.1.Kết quả xây dựng phương pháp định lượng rotundin 23 3.1.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn bằng phương pháp đo quang 23 3.1.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn bằng phương pháp HPLC 24 3.1.3.Kết quả xây dựng phương pháp định lượng RTD bằng LC-MS/MS 24 3.2. Kết quả độ tan bão hòa của rotundin trong một số tá dược 26 3.3.Kết quả xây dựng giản đồ pha 27 3.4. Kết quả thí nghiệm lựa chọn lượng dược chất nạp vào hệ 29 3.4.1.Kết quả thử sơ bộ khả năng nạp dược chất của hệ 29 3.4.2.Kết quả đánh giá ảnh hưởng của lượng dược chất tới KTTP và PDI 30 3.5.Thiết kế thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 31 3.5.1. Biến đầu vào 31 3.5.2.Biến đầu ra và tiêu chí đánh giá 31 3.5.3.Kết quả thiết kế thí nghiệm 32 3.6.Kết quả đánh giá một số đặc tính của hệ tự nhũ hóa 34 3.6.1. Kết quả đánh giá KTTP, PDI của vi nhũ tương tạo thành 35 3.6.2. Kết quả đánh giá khả năng tự vi nhũ hóa của hệ 35 3.6.3. Kết quả thí nghiệm so sánh khả năng cải thiện hòa tan của hệ tự vi nhũ hóa với nguyên liệu 36 3.6.4.Kết quả đánh giá sinh khả dụng trên thỏ 38 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Acetonitril ACN Berberin BBR Cellulose acetate CA Cosolvent- đồng dung môi CoS Công thức CT Dược chất DC Dược điển Việt Nam DĐ VN Dissolution Eficiency – Hiệu quả hòa tan DE European Pharmacopoiea – Dược điển Châu Âu EP U.S Food and Drug Administration – Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ FDA Hydrophilic Lipophilic Balance – chỉ số cần bằng dầu nước HLB High-performance liquid chromatography – sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC Chất nội chuẩn IS Kích thước tiểu phân KTTP Lipid based formulation LBf Oil- dầu O Polydispersity index – chỉ số đa phân tán PDI Rotundin RTD Self-emulsifying drug delivery systems – hệ tự nhũ hóa SEDDS Sinh khả dụng SKD Self-microemulsifying drug deliverysystems – hệ tự vi nhũ hóa SMEDDS Hỗn hợp chất diện hoạt và dồng dung môi Smix Tiêu chuẩn cơ sở TCCS Tự vi nhũ hóa TVNH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Hệ thống phân loại LBf của C.W.Pouton 4 Bảng 1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn tá dược cho FBf 6 Bảng 1.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc triglyceride dùng trong hệ TVNH tới các thông số dược động học 13 Bảng 2.1.Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình thực nghiệm 15 Bảng 3.1. Kết quả thẩm định độ lặp lại và thu hồi của phương pháp định lượng RTD trong máu thỏ 25 Bảng 3.2. Độ tan bão hòa của rotundin trong một số tá dược 26 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của lượng RTD tới cảm quan của vi nhũ tương ngay sau bào chế và sau 3 ngày bảo quản ở điều kiện thường. 29 Bảng 3.4.Kết quả KTTP, PDI của các công thức với lượng RTD nạp vào khác nhau . 30 Bảng 3.5.Giá trị các biến đầu vào trong mô hình thiết kế thí nghiệm. 31 Bảng 3.6. Các biến đầu ra và tiêu chí đánh giá 31 Bảng 3.7.Kết quả mô hình thiết kế thí nghiệm với 3 biến đầu ra 32 Bảng 3.8.Bảng kết quả KTTP, PDI của vi nhũ tương tạo thành tại các thời điểm 35 Bảng 3.9. Kết quả phần trăm rotundin giải phóng tại các thời điểm 36 Bảng 3.10.Thông số dược động học của mẫu nguyên liệu và mẫu TVNH 38 Bảng PL.2.1.Các ion phân tử và ion con trong phân tích khối phổ BảngPL.2.2. Các thông số kỹ thuật của MS Bảng PL.3.1.Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn định lượng RTD trong máu thỏ Bảng PL.4.1.% RTD hòa tan tại các thời điểm của CT 7-11 trong thiết kế thí nghiệm Bảng PL.4.2.% RTD hòa tan tại cácthời điểm của CT 1-6 trong thiết kế thí nghiệm Bảng PL.5.1.Nồng độ RTD trong máu thỏ tại các thời điểm Bảng PL.5.2.Nồng độ RTD trung bình trong máu thỏ và SD tại các thời điểm DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Công thức cấu tạo phân tử rotundin 2 Hình 3.1.Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ và C RTD trong methanol 23 Hình3.2.Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ rotundin . 24 Hình 3.3.Giản đồ pha ở các tỉ lệ Smix 28 Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện ảnh hường của khối lượng dầu (m oil ) và khối lượng Smix( m Smix ) đến KTTP của vi nhũ tương tạo thành 33 Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của khối lượng dầu và khối lượng Smix đến PDI của vi nhũ tương tạo thành 33 Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của khối lượng dầu và khối lượng Smix đến hiệu quả hòa tan RTD của hệ tự vi nhũ hóa 34 Hình 3.7.Đồ thị biểu diễn % rotundin giải phóng theo thời gian với mẫu nguyên liệu và mẫu TVNH (SMEDDS) khi thay đổi pH môi trường từ 1,2 sang 6,8 37 Hình 3.8.Nồng độ rotundin trong huyết tương thỏ của mẫu nguyên liệu, mẫu TVNH 39 HìnhPL.3.1.Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ rotundin trong dung môi pH 1,2 HìnhPL.3.2. Sắc ký đồ mẫu chuẩn trong định lượng RTD bằng HPLC HìnhPL.3.3.Sắc ký đồ mẫu thử hòa tan hệ tự vi nhũ hóa(HPLC) Hình PL.3.4. Pic sắc ký dung dịch berberin chuẩn 50ng/ml trong methanol Hình PL3.5. Pic sắc ký dung dịch rotundin chuẩn 50ng/ml trong methanol HìnhPL.3.6. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa S picRTD /S picIS và nồng độ RTD Hình PL.3.7. A, B, C, D, E lần lượt là sắc ký đồ của huyết tương trắng, huyết tương trắng thêm chuẩn rotundin 50ppb, huyết tương trắng thêm nội chuẩn berberin 50ppb, mẫu chuẩn rotundin/MeOH 50ppb và mẫu chuẩn berberin/MeOH 50ppb HìnhPL.3.8. Kết quả đánh giá KTTP, PDI của hệ TVNH tối ưu 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sinh khả dụng của thuốc là một thông số quan trọng trong việc đánh giá một dạng bào chế. Đối với các thuốc dùng đường uống, sinh khả dụng của một thuốc thấp có thể do thuốc có vấn đề về độ tan hay khả năng thấm.Để cải thiện hai vấn đề này, một số biện pháp có thể áp dụng như: giảm kích thước tiểu phân, hệ phân tán rắn, hệ tự nhũ hóa[2], [11], [20]. Trong các giải pháp này, hệ tự vi nhũ hóa đã chứng minh được hiệu quả cải thiện sinh khả dụng cho các thuốc khó tan trong nước, có tính thân dầu cao ví dụ như cyclosporin A, simvastatin[14], [32]. Ưu điểm của hệ tự vi nhũ hóa là dược chất đã được hòa tan trong lipid, khi gặp môi trường tiêu hóa sẽ tự nhũ hóa tạo ra vi nhũ tương cókích thước cỡ nanomet, làm tăng diện tích tiếp xúc của thuốc với biểu mô đường tiêu hóa[29]. Bên cạnh đó, các thành phần lipid trong hệ cũng đã được chứng minh có khả năng làm tăng hấp thu các thuốc đường uống[19]. Củ bình vôi đã được dân gian sử dụng từ lâu trong điều trị mất ngủ, ho hen hay đau bụng. Đến năm 1941, Bonnet và Bùi Đình Sang đã chiết được hoạt chất trong củ bình vôi, đặt tên là rotundin(RTD)[4]. Đây là một alkaloid có tính bazơ, không tan trong nước và độ tan phụ thuộc vào pH môi trường[6]. Khi dùng theo đường uống, RTD có thểtan ở dạ dày với pH 1,2 nhưng khi xuống ruột pH đường tiêu hóa tăng dần, nguy cơ RTD có thể bị tủa lại, làm giảm hấp thu. Với mục đích tìm hướng khắc phục khả năng hòa tan kém của RTD nhằm cải thiện sinh khả dụng, chúng tôi tiến hành đề tài “ Nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundin” với mục tiêu sau: Nghiên cứu bào chế và đánh giá hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundinnhằm cải thiện độ tan và sinh khả dụng cho rotundin. [...]... Một số nghiên cứu về hệ tự vi nhũ hóa Từ lâu, trên thế giới đã nghiên cứu nhiều về hệ TVNH, nhiều công thức bào chế hệ tự nhũ hóa đã được xây dựng với các dược chất khác nhau Các nghiên cứu không chỉ dừng lại ở vi c bào chế và đánh giá hệ TVNH mà còn đi sâu vào tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng hấp thu thuốc từ hệ vi nhũ hóa Dưới đây là tổng hợp ngắn gọn về phương pháp và kết quả của một số nghiên cứu Năm... tinh khác… 2.2 Nội dung nghiên cứu  Sàng lọc, lựa chọn tá dược và bào chế được hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundin Đánh giá lựa chọn công thức tối ưu dựa trên thiết kế thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm  Đánh giá một số đặc tính của h tự vi nhũ hóa chứa rotundin: Kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân, thời gian tự nhũ hóa, khả năng cải thiện hòa tan của hệ tự vi nhũ hóa, đánh giá sinh khả... 2.4.3 Đánh giá hiệu quả hòa tan rotundin của hệ tự vi nhũ hóa a Thí nghiệm so sánh hiệu quả hòa tan của các hệ tự vi nhũ hóa Đểso sánh hiệu quả hòa tan rotundin từ các hệ TVNHtiến hành qua các bước như sau: - Bào chế các công thức TVNH với khối lượng thành phần theo thiết kế thí nghiệm.Mỗi công thức TVNH chứa 20mg RTD được pha loãng với 10 ml nước cất để tạo nhũ tương.Cho nhũ tương vào túi thẩm tích 14000... dung môi .Hệ TVNH là hệ lỏng, thường được đóng vào nang mềm hay nang cứng để phân liều Hệ có đặc điểm khi được pha loãng với nước dưới sự khuấy trộn nhẹ nhàng sẽ tự nhũ hóa tạo ra vi nhũ tương[11], [18], [23] 1.3.2.Ưu điểm Với các thành phần có trong công thức bào chế TVNH, khi bị pha loãng bởi dịch tiêu hóa sẽ tự phân tán tạo ra vi nhũ tương Hệ TVNH có các ưu điểm sau đây: - Độ ổn định của chế phẩm... 2%; 3%; 7% Sau đó pha loãng các hệ với 25ml nước và quan sát nhũ tương tạo thành ngay sau khi bào chế và sau 3 ngày bảo quản ở điều kiện thường Hệ có khả năng nạp tốt có thể chất trong và không có hiện tượng kết tủa DC 2.3.4 Bào chế hệ tự vi nhũ hóa Hòa tan dược chất trong pha dầu, sau đó cho hỗn hợp Smix, đồng nhất bằng máy lắc xoáy Hệ sau khi đồng nhất chính là hệ TVNH chứa RTD 2.3.5.Thiết kế thí nghiệm... phân tán Dễ dàng đóng tan kém trừ nang DC thân dầu Không mất khả Tạo nhũ Chất diện hoạt không hóa năng hòa tan khi tương đục có tan trong nước phân tán KTTP tri-, di-/monoglycerid) II Dầu Hệ tự nhũ 0,25-2μm III Dầu Hệ tự nhũ Phân tán tốt, Có thể bị tủa Chất diện hoạt hóa /hệ tự vi thuốc được hấp DC khi pha (tan/không tan trong nhũ hóa thu tốt loãng Chất diện hoạt tan Phân tán Khả năng hòa tan Mất khả... itraconazole với các chế phẩm trên thị trường nhưng lại ít có ảnh hưởng đối với hệ tự nhũ hóa chứa itraconazole (vi n nang mềm ITRAGSMP) trên các tình nguyện vi n[28] - Hệ TVNH có khả năng giúp cho thuốc được hấp thu nhanh hơn sau khi uống Kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng: khi sử dụng vi n nang mềm TVNH chứa simvastatin thì thời gian nồng độ thuốc đạt cực đại tmax giảmxuống đáng kể [14] - Hệ TVNH giúp cải... của các tá dược dầu là kém ổn định hóa học dễ bị ôi khét nênkhi lựa chọn tá dược dầu nên lựa chọn các chất ít bị oxy hóa Cần thực hiện bước tiền công thức để sàng lọc tá dượcvà cần quan tâm đến độ ổn định của DC trong pha dầu[23] 1.3 Tổng quan về hệ tự vi nhũ hóa( Self-microemulsifying drug delivery system – SMEDDS) 1.3.1.Khái niệm Hệ tự vi nhũ hóa (TVNH) là một hỗn hợp chứa các thành phần: dược chất,... có thể cải thiện được sinh khả dụng khi được bào chế dạng tự vi nhũ hóa[ 19], [23].Trên thị trường, chế phẩm Sandimmune Neoral là hệ TVNH được ghi nhận tăng sinh khả dụng của cyclosporine A đến 239% so với chế phẩm Sandimmune trước đó[32] - Dễ dàng nâng quy mô sản xuất Hệ TVNH có thể dễ dàng sản xuất ở quy mô lớn với yêu cầu thiết bị đơn giản: để bào chế hệ chỉ cần máy trộn đơn giản với cánh khuấy và... đồng dung môi Nhóm III có khả năng tự nhũ hóa hay t vi nhũ hóa Trong công thức nhóm IIIcó tỉ lệ lớn chất diện hoạt do đó chúng có khả năng phân tán tốt trong nước tạo ra nhũ tương với kích thước từ 50-250nm[20] và chúng có thể được hấp thu mà không cần quá trình phân giải, tiêu hóa thành phần lipid của hệ trong đường ruột Trên thị 6 trường, chế phẩm Sandimmune Neoral là hệ TVNH được ghi nhận tăng sinh . tài “ Nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundin với mục tiêu sau: Nghiên cứu bào chế và đánh giá hệ tự vi nhũ hóa chứa rotundinnhằm cải thiện độ tan và sinh khả dụng cho rotundin. . – 2015 Ộ I Ự VI NHŨ A ROTUNDIN C S Ĩ BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BÙI THỊ BÍCH HƯỜNG NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TỰ VI NHŨ HÓA CHỨA ROTUNDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP. dung nghiên cứu 16 2.3.Phương pháp bào chế 16 2.3.1. Xác định độ tan bão hòa 16 2.3.2.Lập giản đồ pha 16 2.3.3.Xác định lượng dược chất nạp vào hệ 17 2.3.4. Bào chế hệ tự vi nhũ hóa