Bào chế hệ phan tán rắn meloxicam

DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Một số phương pháp đánh giá đặc điểm hệ phân tán rắn 13 Bảng 2.1 Nguyên liệu, hóa chất dùng cho nghiên cứu 16 B ảng 3.1 Sự tương quan giữa diện tích pi

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

VŨ THỊ THU HÒA BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN MELOXICAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới:

DS Lê Xuân Kỳ ThS Lê Thị Thu Trang

Những người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Vật lý- hóa lý, đặc biệt là DS Đào Văn Nam và Phòng phân tích, kiểm

nghiệm và tương đương sinh học đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm

thực nghiệm

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, các phòng ban Trường Đại học Dược Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo trong trường đã dạy tôi những kiến

thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã luôn bên

cạnh động viên tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này

Hà N ội, ngày 10 tháng 5 năm 2013

Sinh viên

Vũ Thị Thu Hòa

M ỤC LỤC Lời cảm ơn

Mục lục

Danh m ục kí hiệu và các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về meloxicam 2

1.1.1 Cô ng thức hóa học 2

1.1.2 Tí nh chất lý hóa 2

1.1.2.1.Tính chất vật lý 2

1.1.2.2.Tính chất hóa học 2

1.1.3 D ược lý học 3

1.1.3.1 Dược động học 3

1.1.3.2 Dược lực học 3

1.1.4 M ột số phương pháp định lượng meloxicam 3

1.2

Tổng quan về hệ phân tán rắn 4

1.2.1 Kh ái niệm 5

1.2.2 Đặc điểm của hệ phân tán rắn 5

1.2.2.1 Thành phần, cấu trúc 5

1.2.2.2 Phân loại 5

1.2.2.3 Ưu nhược điểm của hệ phân tán rắn 6

1.2.2.4 Cơ chế làm tăng độ tan và độ hòa tan của dược chất 7

1.2.3 M ột số phương pháp bào chế hệ phân tán rắn 9

1.2.3.1 Phương pháp bay hơi dung môi 9

1.2.3.2 Phương pháp đun chảy 10

1.2.3.3 Một số phương pháp khác 10

1.2.4 Một số chất mang thường sử dụng trong hệ phân tán rắn 11

1.2.5 M ột số phương pháp đánh giá đặc tính của hệ phân tán rắn 12

1.3 M ột số nghiên cứu về hệ phân tán rắn chứa meloxicam 13

CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Ng uyên li ệu 16

2.2 Th iết bị 16

2.3 Nộ i dung nghiên cứu 17

2.4 Ph ương pháp nghiên cứu 17

2.4.1 Ph ương pháp định lượng meloxicam 17

2.4.2 Ph ương pháp tạo hỗn hợp vật lý 18

2.4.3 Ph ương pháp bào chế hệ phân tán rắn chứa meloxicam 18

2.4.3.1 Phương pháp bay hơi dung môi 18

2.4.3.2 Phương pháp đun chảy 20

2.4.4 Phương pháp đánh giá độ tan của meloxicam 21

2.4.5 Phương pháp đánh giá độ hòa tan của meloxicam trong hệ phân tán rắn,hỗn hợp vật lý và meloxicam nguyên liệu 21

2.4.6 Phương pháp xác định hiệu suất bào chế 23

2.4.7 Phương pháp đo nhiệt lượng vi sai quét DSC 23

2.4.8 Phương pháp xử lý số liệu 23

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 25

3.1 Xây d ựng đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa nồng độ meloxicam và diện tích pic sắc ký 25

3.2 Bào chế hệ phân tán rắn meloxicam 26

3.3 K ết quả khảo sát độ tan của meloxicam 28

3.4 Kết quả thử độ hòa tan 30

3.4.1 Kết quả thử độ hòa tan của hỗn hợp vật lý và hệ phân tán rắn dùng PVP K30 30

3.4.2 Kết quả thử độ hòa tan của hỗn hợp vật lý và hệ phân tán rắn bào chế bằng phương pháp bay hơi dung môi dùng PEG 6000 32

3.4.3 Kết quả thử độ hòa tan của hỗn hợp vật lý và hệ phân tán rắn bào chế bằng phương pháp đun chảy dùng PEG 6000 34

3.5 Kết quả phân tích DSC 38

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 41 Tài liệu tham khảo

DANH M ỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BSC Hệ thống phân loại sinh dược học

SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope)

USP Dược điển Mỹ (The United States pharmacopoeia)

XRD Nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Một số phương pháp đánh giá đặc điểm hệ phân tán rắn 13

Bảng 2.1 Nguyên liệu, hóa chất dùng cho nghiên cứu 16

B ảng 3.1 Sự tương quan giữa diện tích pic sắc ký và nồng độ dung

dịch meloxicam

24

Bảng 3.2 Kết quả bào chế HPTR meloxicam với PVP K30 và PEG

6000 bằng phương pháp bay hơi dung môi và đun chảy

Bảng 3.5 Phần trăm MX hòa tan từ nguyên liệu, HHVL và HPTR bào

chế theo phương pháp bay hơi dung môi với chất mang PEG

6000

33

B ảng 3.6 Phần trăm MX hòa tan từ nguyên liệu, HHVL và HPTR với

chất mang PEG bằng phương pháp đun chảy

35

DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ bào chế HPTR bằng phương pháp bay hơi dung môi 19

Hình 2.2 Sơ đồ bào chế HPTR bằng phương pháp đun chảy 20

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ dung dịch

meloxicam và diện tích pic sắc ký

25

Hình 3.2 Độ tan của MX nguyên liệu, trong HHVL và HPTR 29

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của MX nguyên liệu và MX

trong HHVL, HPTR ở tỷ lệ MX: PVP K30 tỉ lệ 1:1; 1:3 và 1:5

31

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của MX nguyên liệu và MX

trong HHVL, HPTR ở tỷ lệ MX:PVP K30 1:7 và 1:9

31

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan của MX nguyên liệu và MX

trong HHVL MX: PEG 6000 và HPTR MX: PEG 6000 bào

chế bằng phương pháp bay hơi dung môi ở các tỷ lệ 1:1, 1:3, 1:5

33

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan của MX NL và MX trong

HHVL MX: PEG 6000 và HPTR MX: PEG 6000 bào chế bằng phương pháp bay hơi dung môi ở các tỷ lệ 1:7 và 1:9

34

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan của MX nguyên liệu và MX

trong HHVL MX: PEG 6000 và HPTR MX: PEG 6000 đun chảy ở các tỷ lệ 1:1, 1:3, 1:5

36

Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan của MX nguyên liệu và MX

trong HHVL MX: PEG 6000 và HPTR MX: PEG 6000 đun chảy ở các tỷ lệ 1:7, 1:9

ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo quan điểm sinh dược học bào chế, độ hòa tan của dược chất có ảnh hưởng quyết định tới mức độ và tốc độ hấp thu của dược chất Các dược chất thuộc nhóm II theo hệ thống phân loại của sinh dược học bào chế (BSC), tức là các dược chất tan kém thấm tốt, thường có sinh khả dụng thấp do quá trình hấp thu dược chất

từ đường tiêu hóa bị giới hạn bởi độ hòa tan của chúng Để nâng cao sinh khả dụng

của các dược chất này trong dạng thuốc rắn cần có các biện pháp để cải thiện độ hòa tan của chúng Tạo hệ phân tán rắn là một trong các phương pháp cải thiện đáng kể

độ hòa tan của dược chất ít tan

Meloxicam là một thuốc chống viêm không steroid (NSAID) có nguồn gốc

từ acid enolic, có tác dụng chống viêm do ức chế cyclooxygenase (COX), đây là các enzym chịu trách nhiệm chuyển acid arachidonic thành prostaglandin H2 -bước đầu tiên trong quá trình tổng hợp prostaglandin (chất trung gian gây viêm) Các

dạng bào chế thường dùng của meloxicam là dạng rắn dùng theo đường uống Tuy nhiên độ tan của meloxicam trong nước và trong các dung môi phân cực nói chung lại rất thấp (độ tan trong nước ở 25oC là 0,012 mg/ml) Vì vậy nếu cải thiện được độ tan của meloxicam có thể sẽ nâng cao được sinh khả dụng của dược chất này Để góp phần vào hướng nghiên cứu cải thiện sinh khả dụng của meloxicam, chúng tôi thực hiện đề tài “Bào chế hệ phân tán rắn meloxicam” với hai mục tiêu:

1 Ch ế tạo hệ phân tán rắn chứa meloxicam với hai chất mang PVP K30 và PEG 6000 bằng hai phương pháp: bốc hơi dung môi và đun chảy

2 Đánh giá mức độ cải thiện độ tan và độ hòa tan của meloxicam trong hệ phân tán r ắn bào chế được

− Độ tan: Meloxicam thực tế không tan trong nước (độ tan trong nước ở

25oC là 0,012 mg/ml), hơi tan trong aceton, tan trong dimethyl formamid, rất ít tan trong ethanol (96%) và methanol [12], [27]

− Trong hệ thống phân loại BSC, meloxicam được xếp vào nhóm II (tan kém, thấm tốt) [29]

− Nhiệt độ nóng chảy: 254o

C [27]

1.1.2.2 Tính ch ất hóa học

− Meloxicam có tính acid yếu, trong môi trường nước meloxicam có pKa

=4,08 [27]

− Độ ổn định: Meloxicam không bền dưới tác dụng của nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng Trong dung dịch, độ bền của meloxicam phụ thuộc vào pH của môi trường [12]

1.1.3 Dược lý học

1.1.2.1 Dược động học

Meloxicam có sinh khả dụng theo đường uống đạt 89% so với đường tiêm tĩnh mạch Thuốc hấp thu kéo dài, nồng độ đỉnh Cmax đạt 4-5 giờ sau khi uống thuốc, duy trì nồng độ ổn định trong vòng 5 ngày Nồng độ trong dịch khớp sau khi uống một liều duy nhất bằng 40%-50% so với nồng độ trong huyết tương Meloxicam có thể tích phân bốVd = 10 lít, tỷ lệ liên kết với protein huyết tương là 99,4% (chủ yếu liên kết với albumin huyết tương), qua được hàng rào nhau thai và sữa mẹ Meloxicam chuyển hóa gần như hoàn toàn tạo bốn chất chuyển hóa không còn hoạt tính Thuốc bài tiết qua phân và nước tiểu ở dạng đã chuyển hóa, bài tiết không đáng kể qua mật Độ thanh thải huyết tương 7-9 ml/phút Thời gian bán thải

của meloxicam khoảng 20 giờ [12], [37]

1.1.2.2 Dược lực học

a Tác dụng dược lý và cơ chế

Meloxicam là một thuốc chống viêm không steroid (NSAID) có nguồn gốc

từ acid enolic,có tác dụng chống viêm do ức chế cyclooxygenase (COX), đây là các enzym chịu trách nhiệm chuyển acid arachidonic thành prostaglandin H2 -bước đầu tiên trong quá trình tổng hợp prostaglandin (chất trung gian gây viêm) [40], [41], [42]

Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã chỉ ra rằng meloxicam có hoạt tính kháng viêm mạnh, ít độc tính với thận và đường tiêu hóa [7] Trên in vivo, meloxicam có tác dụng chọn lọc trên COX II gấp 10 lần so với trên COX I, như vậy sự giảm tác

dụng không mong muốn trên đường tiêu hóa của meloxicam là không đáng kể,

meloxicam không được xếp vào nhóm NSAID ức chế chọn lọc trên COX II [30], [12]

b Chỉ định và liều dùng

− Viêm khớp dạng thấp, viêm cột sống dính khớp:

+ Người lớn: 15 mg mỗi ngày một lần duy nhất Những bệnh nhân có nguy

cơ gia tăng các tác dụng phụ: ban đầu 7,5 mg

+ Người cao tuổi: 7,5 mg mỗi ngày, điều trị lâu dài

− Đợt cấp tính của viêm xương khớp:

+ Người lớn: 7,5 mg hàng ngày tối đa lên tới 15 mg một lần duy nhất

+ Người cao tuổi: 7,5 mg mỗi ngày

− Viêm khớp dạng thấp vị thành niên:

+ Trẻ em: ≥ 2 năm: 125 µg/ kg, dùng 1 lần, hàng ngày Liều tối đa 7,5 mg

mỗi ngày [41], [9], [28]

c Tác dụng không mong muốn và chống chỉ định

− Tác d ụng không mong muốn: Khó tiêu, buồn nôn, nôn, táo bón, đầy hơi;

rối loạn công thức máu; ngứa, ban da; khởi phát cơn hen; choáng váng, nhức đầu;

phù, tăng huyết áp [39]

− Ch ống chỉ định: Các trường hợp dị ứng với meloxicam, acid

acetylsalicylic, NSAID, loét dạ dày tá tràng tiến triển, suy gan, suy thận nặng, phụ

nữ có thai, người đang cho con bú [40]

1.1.4 Một số phương pháp định lượng meloxicam

− Chuẩn độ đo acid trong môi trường khan: dùng chất chuẩn độ là acid percloric 1 N, chuẩn độ trong môi trường anhydrid acetic và anhydrid formic, phát

hiện điểm tương đương bằng đo thế (theo Dược điển Việt Nam IV)

− Sắc ký lỏng hiệu năng cao: pha động là hỗn hợp đệm amoni pH 9,1- MeOH, pha tĩnh cột Inertsil ODS-3 (4,6 x 250 mm; 5µm), tốc độ dòng 1 ml/phút ( theo

dược điển Mỹ USP 32)

1.2 Tổng quan về hệ phân tán rắn

Có khoảng hơn 40% các dược chất được sử dụng phổ biến hiện nay trong công nghiệp dược phẩm là các hợp chất ít tan trong nước hoặc thân dầu [14] Theo nghiên cứu, các dược chất có độ tan dưới 1mg /ml và tốc độ hòa tan dưới 0,1mg cm- 2

phút -1trong môi trường pH từ 1-8, ở nhiệt độ 370C thường có vấn đề về sinh khả dụng do quá trình hấp thu dược chất từ đường tiêu hóa bị giới hạn bởi độ tan và tốc

độ hòa tan của dược chất [5] Do đó nhiều phương pháp để tăng sinh khả dụng của các dược chất ít tan trong nước đã và đang được nghiên cứu, trong đó, tạo hệ phân tắn rắn là một trong các phương pháp được sử dụng nhiều

1.2.1 Khái ni ệm

Hệ phân tán rắn là hệ trong đó một hay nhiều dược chất phân tán trong một hay nhiều chất mang (carries) hoặc cốt (matrix) trơ về mặt tác dụng dược lý, được điều chế bằng phương pháp thích hợp [5], [15]

1.2.2 Đặc điểm của hệ phân tán rắn

1.2.2.1 Thành phần, cấu trúc

Thành phần cơ bản của hệ phân tán rắn gồm chất mang (carries) hoặc cốt (matrix) và dược chất

− Chất mang (carries) là các polyme tan trong nước hoặc có thể trộn lẫn

với nước như polyethylenglycol (PEG), polyvinylpyrrolidon (PVP)…, các chất có

trọng lượng phân tử thấp như ure, acid citric, mannitol… Một số chất cốt nền không tan trong nước cũng được sử dụng như Gelucires,…

− Dược chất được đưa vào hệ phân tán rắn thường gặp là các chất ít tan trong nước [5], [15], [34]

Về mặt cấu trúc hóa lý, hệ phân tán rắn có thể là: Hỗn hợp eutecti đơn giản, dung dịch rắn trong đó dược chất phân tán ở mức độ phân tử trong chất mang (thường gặp ở các hệ phân tán rắn mà lượng dược chất chiếm tỉ lệ nhỏ trong thành

phần của hệ), cấu trúc kép của cả hỗn dịch và dung dịch, hoặc phức hợp giữa dược

chất và chất mang [5]

1.2.2.2 Phân loại

Theo đặc điểm chất mang sử dụng, hệ phân tán rắn được chia thành 3 thế hệ

− Thế hệ 1: Các hệ phân tán rắn có chất mang ở dạng tinh thể

− Thế hệ 2: Các hệ phân tán rắn có chất mang là polyme

− Thế hệ 3: Các hệ phân tán rắn có chất mang là chất diện hoạt, hỗn hợp polyme hoặc hỗn hợp chất diện hoạt và polyme [7]

1.2.2.3 Ưu nhược điểm của hệ phân tán rắn

a Ưu điểm của hệ phân tắn rắn

− Tăng độ tan và tốc độ hòa tan của các dược chất ít tan trong nước, do đó làm tăng hấp thu và tăng sinh khả dụng của các dược chất này

− Có thể đưa một lượng nhỏ dược chất ở dạng lỏng vào dạng bào chế rắn

− Giảm hiện tượng chuyển dạng tinh thể

− Đảm bảo sự phân tán đồng nhất của dược chất

− Có thể bào chế dạng thuốc giải phóng có kiểm soát hoặc dạng bào chế giải phóng kéo dài bằng cách sử dụng các chất mang khác nhau [5], [15], [34]

b Nhược điểm của hệ phân tán rắn

− Không ổn định về mặt lý hóa: Trong quá trình bảo quản hệ phân tán có thể

xảy ra hiện tượng tách pha, hoặc dưới tác dụng của độ ẩm và nhiệt độ, dược chất từ dạng vô định hình có thể bị kết tinh tạo lại dạng tinh thể ban đầu bền hơn nhưng ít tan hơn [5] Nghiên cứu của Ford & Rubinstein (1981) cho thấy có sự giảm tốc độ hòa tan của dược chất trong các hệ phân tán clorpropamide-urea trong quá trình bảo quản [33] Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ ổn định của hệ phân tán rắn phụ thuộc vào chất mang, tỉ lệ dược chất và chất mang có trong hệ và điều kiện bảo

quản [5], [8] Bên cạnh đó, độ ẩm và nhiệt độ có tác động xấu trên phân tán rắn nhiều hơn trên hỗn hợp vật lý [8] Do đó khi đưa dược chất vào hệ phân tán rắn cần nghiên cứu độ ổn định của hệ theo thời gian và điều kiện bảo quản để chọn các hệ

phân tán rắn vừa có khả năng cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất đồng

thời có độ ổn định cao

− Khó l ựa chọn phương pháp bào chế và điều kiện sản xuất: Khi sử dụng

phương pháp đun chảy việc sử dụng nhiệt độ cao có thể làm phân hủy dược chất và/hoặc chất mang Trong phương pháp dung môi, việc sử dụng các dung môi hữu

cơ gây ra nhiều vấn đề đáng lưu ý đối với môi trường và sức khỏe con người [33] Điều kiện sản xuất cũng ảnh hưởng tới các thông số lý hóa của hệ phân tán

rắn Nhiều nghiên cứu cho thấy tốc độ gia nhiệt, nhiệt độ lớn nhất sử dụng, thời gian duy trì nhiệt độ cao, phương pháp làm lạnh và tốc độ và phương pháp nghiền bột ảnh hưởng tới các đặc tính của hệ phân tán rắn bào chế bằng phương pháp nấu

chảy Bản chất của dung môi sử dụng, tỉ lệ dung môi/dược chất hoặc chất

mang/dung môi cũng như tốc độ và phương pháp sử dụng để làm bay hơi dung môi cũng gây những ảnh hưởng đáng kể tới các đặc tính lý hóa của hệ [33], [34], [24], [21]

− Khó phát tri ển các dạng bào chế và mở rộng quy mô sản xuất: trở ngại lớn

trong việc phát triển các dạng bào chế rắn sử dụng các dược chất được phân tán trong hệ phân tán rắn là việc nghiền, rây, trộn và nén khá phức tạp do hệ phân tán

rắn thường mịn và dính [33], [24], [21] Bên cạnh đó, tốc độ gia nhiệt và làm lạnh

hệ phân tán rắn ở qui mô lớn rất khác so với ở qui mô nhỏ Đồng thời khi qui mô

sản xuất tăng lên, chi phí sản xuất tăng lên rất nhiều,cùng với đó là những yêu cầu

về xử lý dung môi, hóa chất với số lượng lớn cũng là thách thức đối với nhà sản xuất [33]

1.2.2.4 Cơ chế làm tăng độ tan và độ hòa tan của dược chất

Hệ phân tán rắn làm tăng cả độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất, mức độ tăng thay đổi theo từng hệ, phụ thuộc vào loại chất mang sử dụng, tỉ lệ giữa dược

chất và chất mang, phương pháp bào chế hệ phân tán rắn Cơ chế làm tăng độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất trong hệ phân tán rắn là:

a Làm giảm kích thước hạt

Theo công thức Noyes-Whitney, tốc độ hòa tan và diện tích bề mặt hòa tan

có mối quan hệ tỷ lệ thuận:

Trong đó: dC/dT là tốc độ hòa tan, A là diện tích bề mặt hòa tan, D là hệ số khuếch tán của dược chất, Cs là độ tan của dược chất trong môi trường hòa tan, C là

nồng độ dược chất trong môi trường hòa tan tại thời điểm t, h là chiều dày lớp khuếch tán

Hệ phân tán rắn làm giảm kích thước tiểu phân do đó làm tăng diện tích bề

mặt hòa tan và làm tăng tốc độ hòa tan [24]

b Cải thiện tính sơ nước của dược chất

Nhiều chất mang được sử dụng trong hệ phân tán rắn có đặc tính thấm ướt như PVP, PEG… có tác dụng làm giảm tính sơ nước của dược chất, giảm hiện tượng kết tụ [34]

c Tạo ra các hạt với trạng thái xốp hơn

Các phân tử dược chất trong hệ phân tán rắn có độ xốp cao hơn, phụ thuộc đặc tính chất mang [34] Với các dược chất ít tan trong nước, nếu kích thước tiểu phân quá mịn có thể gây kết tụ và làm khối bột khó thấm ướt Kỹ thuật bào chế hệ phân tán rắn được sử dụng để giảm kích thước tiểu phân và giảm sự kết tụ [24]

d Làm thay đổi trạng thái kết tinh của dược chất

Dược chất ít tan ở trạng thái vô định hình có tốc độ hòa tan cao hơn dạng kết tinh do không tốn năng lượng để bẻ gẫy các liên kết trong mạng lưới tinh thể [24], [25], [4], [6] Hệ phân tán rắn làm tăng tỷ lệ dược chất ở trạng thái vô định hình do

đó làm tăng tốc độ hòa tan [24], [34]

e Tạo phức dễ tan

Ví dụ: Tạo phức với cyclodextrin [5], [17] Phân tử cyclodextrin có cấu tạo

gồm phần thân nước quay ra phía ngoài và các đầu kỵ nước quay vào phía trong

Do đó phân tử cyclodextrin có thể tương tác với các phân tử của các chất ít tan có kích thước thích hợp để tạo thành các phức lồng, giảm sự sơ nước của các phân tử dược chất ít tan[25] Một số loại cyclodextrin còn có khả năng làm thay đổi trạng thái quá bão hòa của dung dịch dược chất và làm thay đổi lớp hấp thụ ở bề mặt tinh

thể, ngăn cản quá trình tạo dạng kết tinh của dược chất ít tan (là dạng có độ tan kém hơn dạng vô định hình) [26]

1.2.3 M ột số phương pháp bào chế hệ phân tán rắn

1.2.3.1 Phương pháp bay hơi dung môi

− Nguyên t ắc: Tạo một dung dịch chứa đồng thời cả dược chất và chất mang

Trường hợp dược chất và chất mang không đồng tan trong một dung môi thì có thể dung 2 dung môi khác nhau để hòa tan dược chất và chất mang rồi phối hợp, khuấy trộn Loại dung môi để thu được hỗn hợp rắn [5], [15], [34], [14], [39]

− Các cách để loại dung môi:

+ Cho dung môi bay hơi ở nhiệt độ phòng, kết hợp với thổi khí để dung

môi bay hơi nhanh hơn hoặc bốc hơi dung môi bằng cách đun cách thủy

+ Bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cất quay hoặc tủ sấy chân không ở nhiệt độ thấp khoảng 500

C

+ Phun sấy ở nhiệt độ thích hợp

+ Loại dung môi bằng phương pháp đông khô bằng các máy đông khô thích hợp [5]

Bản chất dung môi, tốc độ và nhiệt độ bay hơi dung môi là các yếu tố ảnh hưởng tới sự tạo thành sản phẩm [34], [14]

− Ưu điểm: Hạn chế được sự phân hủy dược chất, chất mang do quá trình bay

hơi dung môi tiến hành ở nhiệt độ thấp Một số polyme có nhiệt độ nóng chảy cao

không thích hợp với phương pháp đun chảy có thể sử dụng làm chất mang trong phương pháp này [5], [34], [14]

− Nhược điểm: Thường sử dụng dung môi hữu cơ để hòa tan và phân tán dược

chất và chất mang nên có khả năng gây độc với con người và môi trường xung quanh; khó chọn dung môi, quá trình bay hơi dung môi kéo dài; giá thành cao [5], [15], [34], [14], [39]

− Các yêu c ầu về dung môi sử dụng:

Dung môi sử dụng cần hòa tan được cả dược chất và chất mang, hạn chế sử

dụng dung môi độc hại vì nguy cơ gây độc nếu dung môi không được loại bỏ hoàn toàn khỏi hệ phân tán rắn tạo thành

Cần lưu ý khi sử dụng chất diện hoạt để tăng khả năng hòa tan dược chất trong dung môi vì chúng có thể làm giảm nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh [20]

1.2.3.2 Phương pháp đun chảy

Áp dụng khi chất mang có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp

− Nguyên t ắc: Đun chảy chất mang rồi phối hợp dược chất vào chất mang đã

đun chảy ở nhiệt độ thích hợp, khuấy trộn tới khi thu được dung dịch đồng nhất, sau

đó làm lạnh bằng nước đá, đồng thời vẫn khuấy trộn tiếp tục tới khi hệ đông rắn lại

Cuối cùng đem nghiền nhỏ và rây lấy các hạt có kích thước xác định [5], [15], [34], [14], [39]

− Ưu điểm: Đơn giản, chi phí rẻ [5], [15]

+ Nhiều chất (cả dược chất và chất mang) bị phân hủy ở nhiệt độ cao Có thể

khắc phục hiện tượng này bằng cách đun nóng trong chân không hoặc dưới dòng khí trơ (ví dụ: N2) để hạn chế sự oxy hóa dược chất và chất mang [27], [37]

+ Trong quá trình làm lạnh có thể xảy ra hiện tượng tách pha Khi hỗn hợp được làm lạnh chậm có thể xuất hiện các tinh thể dược chất, trong khi nếu làm lạnh nhanh sẽ tạo dạng vô định hình của dược chất phân tán trong chất mang [27], [37]

1.2.3.3 M ột số phương pháp khác

Một số phương pháp khác được sử dụng để chế tạo hệ phân tán rắn: Phương pháp điện quay, phương pháp sử dụng chất lỏng siêu tới hạn, phương pháp nhào, phương pháp xay ướt [15], [16]

1.2.4 Một số chất mang sử dụng trong hệ phân tán rắn

Yêu cầu của chất mang sử dụng trong hệ phân tán rắn là: Không có tác dụng dược lý riêng, không độc hại; điểm nóng chảy không cao hơn nhiều hơn so với dược chất; ổn định nhiệt ở nhiệt độ cao; áp suất hơi thấp; trọng lượng phân tử lớn;

dễ tan trong nước và trong các dịch tiêu hóa, dễ tan trong dung môi hữu cơ, dễ loại dung môi cả khi dung dịch có độ nhớt cao [14], [38], [8], [23]

Một số chất mang thường được sử dụng là:

− Polyethylenglycol (PEG): Polyethylenglycol là polyme của ethylene oxid,

trọng lượng phân tử từ 200 – 300000 Ưu điểm nổi bật của các PEG là tan tốt trong nước (độ tan giảm khi tăng khối lượng phân tử), tan tốt trong nhiều dung môi hữu

cơ Các PEG có nhiệt độ nóng chảy dưới 650C, điều này thuận lợi cho việc sử dụng phương pháp nấu chảy Các PEG có trọng lượng phân tử từ 4000 – 6000 được sử

dụng phổ biến nhất do khả năng tan tốt trong nước, ít hút ẩm, nhiệt độ nóng chảy dưới 500

C Nếu sử dụng PEG có trọng lượng phân tử quá thấp thì sẽ gây nhớt dính, khó tạo sản phẩm Một số PEG có trọng lượng phân tử cao hơn cũng đã được sử dụng thành công nhưPEG 8000, PEG 10000 Ngoài ra có thể phối hợp các PEG có

trọng lượng phân tử khác nhau để điều chỉnh thể chất của hệ để phù hợp với dạng thuốc dự kiến [5], [34], [32], [38]

− Polyvinylpyrolidon (PVP): Polyvinylpyrolidon là sản phẩm trùng hợp của vinylpyrolidon, trọng lượng phân tử từ 2500 – 3000000 PVP có khả năng hòa tan

tốt trong nhiều dung môi hữu cơ, thích hợp để tạo hệ phân tán rắn bằng phương pháp dung môi Các PVP có khả năng tan tốt trong nước, làm tăng tính thấm nước của các dược chất phân tán do đó làm tăng tốc độ hòa tan của các dược chất này Chiều dài mạch PVP ảnh hưởng đáng kể tới tốc độ hòa tan dược chất từ hệ phân tán

rắn Mạch PVP càng dài khả năng hòa tan trong nước càng giảm, độ nhớt giảm Nhược điểm lớn của PVP là khả năng hút ẩm rất mạnh [5], [34], [32]

1.2.5 M ột số phương pháp đánh giá đặc tính của hệ phân tán rắn

− Phương pháp đo nhiệt lượng vi sai quét (Difirential Scanning Calorimetry - DSC): DSC là kỹ thuật đo nhiệt lượng thoát ra hoặc đi vào mẫu như một hàm của thời gian Tinh thể có thể được xác định bằng cách xác định nhiệt lượng liên quan

tới quá trình nóng chảy của mẫu Khi nhiệt độ tăng tới một giá trị nào đó, mẫu đạt tới nhiệt độ nóng chảy, quá trình nóng chảy dẫn tới kết quả tạo ra 1 pic cao trên đường cong DSC Sự có mặt hay không có mặt của pic này cho phép đánh giá sự thay đổi trong trạng thái kết tinh của chất [34]

− Phương pháp nhiễu xạ tia X: Phương pháp nhiễu xạ tia X dùng để phát hiện

trạng thái kết tinh trong hỗn hợp Trên phổ nhiễu xạ tia X, phần kết tinh tạo ra các pic nhiễu xạ hẹp và nhọn, phần vô định hình làm cho pic rộng ra Tỷ lệ giữa các cường độ này được sử dụng để tính toán tỷ lệ kết tinh trong mẫu [34]

tin về cấu trúc và cấu tạo nguyên tử ở trạng thái rắn bằng cách nghiên cứu sự chuyển động của các phân tử Phương pháp này cho phép xác định tính chất đa hình

vì các liên kết hydro thường khác nhau giữa các dạng và các nhóm chức năng Hạn chế lớn của phương pháp này là chi phí cao và có thể không phát hiện được nếu

mẫu có mức độ kết tinh dưới 5-10% Kích thước mẫu yêu cầu khoảng 2-20 mg[31], [34], [35]

− Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope - SEM): SEM được sử dụng để nghiên cứu các hình thái của dược chất và trạng thái

đa hình của dược chất [31], [35] Kích thước mẫu yêu cầu khoảng 2 mg [35]

1.3 Một số nghiên cứu về hệ phân tán rắn chứa meloxicam

El-Badry M (2011) đã bào chế HPTR chứa meloxicam (MX) và Gelucire 50/13 với các tỷ lệ khác nhau (1:1, 1:2, 1:4) bằng kỹ thuật phun sấy và đánh giá đặc điểm của hệ bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM), phân tích nhiệt vi sai (DSC) và nhiễu xạ tia X (XRD) Các nghiên cứu về độ hòa tan cũng được thực hiện để so sánh các đặc tính của HPTR với dược chất tinh khiết và HHVL Ngoài

ra, tác dụng chống viêm của các vi hạt trên mô hình chân chuột phù nề cũng được nghiên cứu Kết quả SEM cho thấy vi hạt phun sấy của HPTR MX: Gelucire 50/13 (1:1) là những hạt cầu nhỏ đồng nhất, có bề mặt nhẵn và tồn tại ở trạng thái vô định hình, trong khi vi hạt sấy phun của HPTR MX: Gelucire 50/13 tỷ lệ 1:4 là các hạt hình cầu lớn hơn với bề mặt thô hơn Kết quả DSC cho thấy MX có một đỉnh thu nhiệt ở 2620C tương ứng với nhiệt độ nóng chảy của nó, còn Gelucire 50/13 có một

đỉnh thu nhiệt rộng ở 48,50C Phổ DSC của HHVL 1:4 có một đỉnh rộng yếu ở 48,50C tương ứng với Gelucire 50/13 trong khi các đỉnh tương ứng với MX đã được chuyển sang 2580C Trong khi đó, đỉnh cao đặc trưng của MX biến mất trong tất cả các phổ DSC của các mẫu HPTR Như vậy, MX ban đầu ở dạng tinh thể đã được hòa tan trong các chất mang tan chảy và tạo dạng vô định hình Thử nghiệm về độ tan của MX được thực hiện trong môi trường đệm phosphat pH 7,4 ở 370C cho kết quả là nhìn chung, sự có mặt của Gelucire 50/13 làm tăng độ tan của MX Trong HHVL MX: Gelucire tỷ lệ 1:4 (kl/kl) độ tan của MX tăng lên khoảng 1,64 lần còn trong HPTR MX: Gelucire 50/13 ở cùng tỷ lệ (1:4) độ tan của MX tăng 3,85 lần Xét trong các HPTR, độ tan của MX tăng lên khi tăng tỷ lệ Gelucire Điều này có thể được lý giải là do sự giảm tỷ lệ MX ở dạng tinh thể Kết quả thử độ hòa tan cho thấy: Trong môi trường đệm phosphat pH 7,4, độ hòa tan của MX tăng theo thứ tự HPTR 1:4>HPTR 1: 2 >HPTR 1: 1> HHVL 1:4 Sự tăng độ hòa tan này có thể được giải thích là do giảm tính sơ nước của MX và giảm sức căng bề mặt môi trường hòa tan khi có mặt Gelucire 50/13 Nghiên cứu về tác dụng chống viêm trên

mô hình gây viêm ở chuột cũng cho kết quả là có sự tăng tác dụng chống viêm theo thứ tự HPTR 1:4 > HPTR 1:2 > HPTR 1:1> HHVL 1:4 [18]

Bashiri-Shahroodi A (2008) và cộng sự đã bào chế HPTR 2 thành phần của

MX và PEG 4000 (1:3) bằng phương pháp nhỏ giọt Các thử nghiệm đánh giá độ hòa tan, phân tích nhiệt vi sai, nhiễu xạ tia X xác định đặc tính trạng thái rắn đã được tiến hành đồng thời với 3 mẫu: HPTR bào chế bằng phương pháp nhỏ giọt, HHVL và MX nguyên liệu Kết quả đo phổ DSC cho thấy có sự chuyển dịch pic của MX: pic của MX nguyên liệu ở nhiệt độ 270oC và của MX trong HPTR là ở

238oC, đồng thời năng lượng enthanpy của HPTR cững nhỏ hơn nhiều so với HHVL Nghiên cứu độ hòa tan cho kết quả là hệ phân tắn rắn MX:PEG 4000 có độ hòa tan lớn hơn so với độ hòa tan của HHVL và lớn hơn rất nhiều so với MX nguyên liệu [11]

Awasthi và cộng sự đã nghiên cứu bào chế HPTR chứa 3 thành phần của

MX và β-cyclodextrin với một trong các chất mang thân nước là HPMC (methocel

IH), methylcellulose (400cps), PVP K30, HPMC (K(4)M), HPMC (50cps) HPTR

đã bào chế được đưa vào trong công thức viên nén và hỗn dịch để đánh giá độ hòa tan Kết quả cho thấy khi một lượng nhỏ polyme tan trong nước được thêm vào ß-cyclodextrin, độ tan của MX trong HPTR MX-ß-cyclodextrin-polyme tăng lên đáng

kể và kết quả tăng độ tan lớn nhất khi bào chế HPTR chứa MX và ß-cyclodextrin pha trộn với 0,12% (kl/kl) HPMC (Methocel, IH) [10]

Vijaya Kumar and D.N Mishra (2011) đã nghiên cứu về tác dụng giảm đau, chống viêm, và gây loét của MX trong HPTR MX – PEG 6000 tỷ lệ 1:9 bào chế bằng phương pháp bay hơi dung môi Thí nghiệm tiến hành trên chuột cho thấy cả HHVL và HPTR đều có tác dụng giảm đau mạnh hơn (38,26% và 44,38%) so với

MX (32,14%) với cùng một liều lượng Nghiên cứu về tác dụng chống viêm cũng cho thấy cả HHVL và HPTR đều có tác dụng chống viêm mạnh hơn so với MX với cùng một liều lượng Đánh giá tác động gây loét với dạ dày cho kết quả tỷ lệ gây loét của HHVL và HPTR chứa MX là 1,38 ±0,24 và 0,88 ± 0,14, của MX là 1,75 ± 0,14 [39]

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu

Bảng 2.1 Nguyên liệu, hóa chất dùng cho nghiên cứu

2 Dichloromethan Trung Quốc Tinh khiết phân tích

4 Dung dịch amoniac Trung Quốc Tinh khiết phân tích

10 Natri dihydrophosphat Trung Quốc Tinh khiết phân tích

2.2 Thiết bị

− Cân kỹ thuật SARTORIUS TE212

− Cân phân tích METTLER TOLEDO AB204

− Máy đo pH METTLER TOLEDO

− Máy khuấy từ IKA®

RH digital KT/C

− Máy phân tích nhiệt DSC METTLER TOLEDO

− Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao AGILENT 1200 SERIES

− Máy siêu âm đồng nhất SARTORIUS Labsonic®

M

− Máy thử độ hòa tan Pharma Test (Germany)

2.3 Nội dung nghiên cứu

− Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn chứa MX với hai chất mang PVP K30

và PEG 6000 bằng hai phương pháp: bốc hơi dung môi và đun chảy

− Đánh giá độ tan, tốc độ và mức độ giải phóng hoạt chất từ hệ phân tán rắn bào chế được

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp định lượng meloxicam

Hàm lượng meloxicam trong nguyên liệu và trong các mẫu thử được xác định bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) tiến hành theo Dược điển

Mỹ (USP 32)

− Dung môi pha m ẫu: Hỗn hợp MeOH : H2O trong môi trường kiềm

− Dung d ịch đệm amoni acetat: Hòa tan 1,00 gam CH3COONH4 khan vào khoảng 900 mL nước Dùng dung dịch NH3 10% (kl/tt) điều chỉnh về pH = 9,1 Pha loãng bằng nước đến thể tích 1000 mL Lắc kỹ, lọc qua màng lọc 0,45 µm và siêu

âm loại khí trước khi dùng

− Điều kiện sắc ký:

+ Cột Inertsil ODS-3 (5 µm; 4,6 x 250 mm - GL Sciences Inc, Japan)

+ Pha động: Hỗn hợp MeOH : dung dịch đệm amoni acetat tỉ lệ thể tích 53:47

+ Tốc độ dòng: 1 ml/phút

+ Thể tích tiêm mẫu: 10μl

+ Detector UV-VIS, bước sóng phân tích 360 nm

+ Nhiệt độ phân tích: nhiệt độ phòng

− Pha dung d ịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 50mg MX chuẩn cho vào bình

định mức 200ml, thêm khoảng 100 ml MeOH và 0,4 ml NaOH 1N, lắc kĩ và siêu

âm 20 phút cho tan hoàn toàn Bổ sung nước vừa đủ 200 mL được dung dịch có

nồng độ khoảng 150 µg/ml Từ dung dịch này tiếp tục pha loãng thành các dung dịch chuẩn có nồng độ mong muốn bằng hỗn hợp dung môi MeOH : H2O tỉ lệ 1:1

Lọc qua màng lọc 0,45μm rồi đem định lượng bằng HPLC

− Pha dung d ịch thử: Cân chính xác một lượng bột hệ phân tán rắn đã nghiền

nhỏ (hoặc HHVL) tương ứng khoảng 30 mg MX cho vào bình định mức 100 ml, thêm 50 ml MeOH và 0,2 ml NaOH 1N, lắc kĩ, siêu âm 15-20 phút để hòa tan hoàn toàn MX, bổ sung nước đến vạch Tiếp tục pha loãng đến nồng độ mong muốn bằng

hỗn hợp dung môi MeOH : H2O tỉ lệ 1:1 được các dung dịch thử Lọc qua màng 0,45μm rồi đem định lượng bằng HPLC

− Ti ến hành phân tích: Lần lượt tiêm các dung dịch chuẩn và dung dịch thử

Trên sắc ký đồ ghi lại diện tích pic của 2 dung dịch Tính nồng độ MX có trong mẫu thử bằng đường chuẩn thu được từ dung dịch chuẩn, từ đó tính ra hàm lượng MX trong mẫu thử

2.4.2 Phương pháp tạo hỗn hợp vật lý

− Rây MX, PVP K30, PEG 6000 (đã nghiền mịn) qua rây 0,125 mm

− Cân một lượng MX và chất mang theo tỷ lệ xác định

− Trộn dược chất và chất mang thành hỗn hợp bột kép theo nguyên tắc đồng lượng

− Rây hỗn hộp bột qua rây 0,125mm được hỗn hợp vật lý Cho vào trong lọ

có nút đậy kín, bảo quản trong bình hút ẩm ở nhiệt độ phòng

2.4.3 Phương pháp bào chế hệ phân tán rắn chứa meloxicam

2.4.3.1 Phương pháp bay hơi dung môi

− Cân dược chất và chất mang theo các tỷ lệ đã định

− Hòa tan MX vào một lượng thích hợp hỗn hợp dung môi DCM : MeOH tỉ

− Nghiền nhỏ hệ phân tán rắn thu được, rây qua rây 0,125mm, với chất mang PVP đem sấy ở nhiệt độ 50o

C trong 24 giờ trước khi nghiền Sau đó cho vào

lọ kín, bảo quản trong bình hút ẩm

Hình 2.1: Sơ đồ bào chế HPTR bằng phương pháp bay hơi dung môi

40 - 45oC

40 -45oC

Thời gian: 15 phút

Chất mang (PVP,