Nghiên cứu bào chế thuốc tiêm đông khô methylprednisolon natri succinat

tiêm, dung lượng đệm cao dẫn tới không thể điều chỉnh được pH sinh lí của cơ thể, nên có thể gây kích ứng mạnh nơi tiêm.c Dung môi [8] Sự có mặt của nước trong dung dịch tham gia tích cự

(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược si KHOÁ 1999 - 2004)

Người hướng dẫn:

Nơi thực hiện:

Thời gian thực hiện:

PGS TS NGUYÊN VĂN LONG

TS NGUYỄN ĐĂNG HOÀ

BỘ MÔN BÀO CHẾ 5/2003 - 5/2004

Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới:

PGS T S Nguyễn Văn Long

TS Nguyễn Đăng Hoà

đã tận tình giảng giải, chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này Dưới sự hướng dẫn của các thầy, em đã cỏ điều kiện học tập và sáng tỏ rất nhiều điều trong thực hành cũng như lí thuyết.

Em cũng xỉn bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo, kỹ thuật viên của bộ môn bào ch ế đã tạo điều kiện cho em trong thời gian nghiên cứu thực nghiệm.

Hà Nội, tháng 5 năm 2004

Sinh viên

Lê My Uyên

MỤC LỤC

Trang

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PHẦN 1 - TỔNG QUAN 2

1.1 Đại cương về methylprednisolon natri succinat 2

1.1.1 Cấu trúc hoá học 2

1.1.2 Tính chất vật lí 2

1.1.3 Độ ổn định và biện pháp làm tăng độ ổn định 2

1.1.4 Các phương pháp định lượng 4

1.1.5 Đặc tính dược động học 6

1.1.6 Tác dụng dược l ý 7

1.1.7 Chỉ định 7

1.1.8 Liều lượng, cách dùng 7

1.1.9 Chế phẩm 7

1.2 Biện pháp hạn chế phản ứng thuỷ phân của dược chất trong dung dịch thuốc 7

1.3 Đại cương về đông khô 10

1.3.1 UÍI nhược điểm của quá trình đông khô 10

1.3.2 Quá trình đông khô 12

1.4 Thuốc tiêm đông khô 17

PHẦN 2 - THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUÀ 21

2.1 Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm 21

2.1.1 Nguyên vật liệu 21

2.1.2 Phương tiện thực nghiệm 21

2.1.3 Nội dung nghiên cứu 21

2.1.4 Phương pháp thực nghiệm 22

2.2 Kết quả thực nghiệm và nhận xét 28

2.2.1 Nghiên cứu định lượng methylprednisolon natri succinat trong chế phẩm bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao 28

2.2.2 Xây dựng công thức thuốc tiêm 30

2.2.3 Nghiên cứu độ ổn định của thuốc tiêm 41

2.2.4 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng chế phẩm 44

PHẦN 3 - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 46■

3.1 Kết luận 46

3.1.1 Về xây dựng công thức thuốc tiêm 46

3.1.2 Độ ổn định của thuốc 47

3.1.3 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng cho chế phẩm 47

3.2 Đề xuất 47

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO■

CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT

XNDPTW II Xí nghiệp dược phẩm trung ương n

đã và đang được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp mỹ phẩm, công nghiệp hoá chất và đặc biệt vói công nghiệp dược phẩm.

Methylprednisolon natri succinat là một chất chống viêm steroid được sử dụng rỗng rãi trên lâm sàng Tuy nhiên, do dược chất rất dễ bị thuỷ phân không bền vững ở dạng dung dịch nên được sử dụng dưới dạng thuốc tiêm đông khô

Mặt khác, cho đến nay chế phẩm này cũng chưa được nghiên cứu và sản xuất trong nước

Nhằm xây dựng được công thức thuốc tiêm methylprednisolon natri succinat đông khô để có thể sản xuất trong nước, hạn chế nhập ngoại, trong phạm

vi khoá luận này chúng tôi chọn đề tài: ‘Nghiên cứu bào chế thuốc tiêm đông khô Methylprednisolon natri succinat’ với mục tiêu:

> Xây dựng được công thức và qui trình đông khô methylprednisolon lọ 40mg

> Nghiên cứu độ ổn định và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm

- Bột vô định hình trắng hoặc gần như trắng, không mùi, hút ẩm.

- Độ tan: Methylprednisolon natri succinat rất dễ tan trong nước (1:1,5).

Tan trong alcol (1:12) Rất ít tan trong aceton Không tan trong cloroíòrm, ether

1.1.3 Độ ổn định và biện pháp làm tăng độ ổn định

a) Độ ổn định [13, 34]

- Methyl prednisolon natri succinat chịu đồng thời 2 quá trình phân huỷ:

thuỷ phân liên kết este và chuyển ^acyl của chuồi nhánh succinat^ừ nhóm hydroxyl cuả c 21 đến nhóm hydroxyl của.C17

- Sản phẩm phân huỷ gồm: methylprednisolon tự(đo, succinat và

methylprednisolon 17-succinat

Ç H 2O Ç ( C H 2)2Ç O H

I F 1ç° o o

- Ở pH từ 3,4-7,4 sự chuyển vị acyl là phản ứng chủ yếu Ở

pH=i-độ thuỷ phân là tối thiểu (Đồ thị hình 1, hình 2)

pH

Hình 1 : Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa pH và tốc độ phản ứng của

methylprednisolon natri succcinat ở 25°c [ 13]

Đồ thị hình 1 cho thấy khi pH tăng thì tốc độ phản ứng của MP natri succinat tăng Methylprednisolon natri succinat phân huỷ mạnh trong dung dịch có pH > 8.

¿2,ơ>

S

pH

Hình 2: Đường cong pH biểu diễn sự chuyển vị acyỉ của methylprednisolon

succinat ở25°C.-o~: từCl7đến C2Ì -A-: từC21 đến c 17 [13]

b) Biện pháp làm tăng độ ổn định [13]

Methylprednisolon natri succinat có nhóm chức este nên rất dễ bị thuỷ

phân, do vậy chế phẩm không bền ở dạng dung dịch Để tăng độ ổn định, MP natri succinat được bào chế ở dạng bột khô và được bảo quản trong lọ thuốc

tiêm không có nước cho tới lúc hoà tan thuốc trô lại khi dùng

1.1.4 Các phương pháp định lượng

Để định lượng MP natrisuccinat trong các chế phẩm bào chế, thường sử dụng 2 phương pháp: đo quang UV-vis và sắc kí lỏng hiệu năng cao

> Phương pháp đo quang [35]

Nguyên tắc: (Nhóm ja-cetojycổ tính khử, phản ứng với tétrazolium cho formazan có màu, hapTînîan 1 sáng ở bước sóng 525 nm

Dung dịch chuẩn: dung dịch MP hemisuccinat chuẩn với nồng độ khoảng12,5 |ig/ml Dung dịch thử: Cân chính xác 100 mg MP líatrisuccinat, hoà tan trong 200ml ethanol, sau đó pha loãng để được nồng độ 12,5 ỊLig/ml.

Mẫu trắng: ethanol

Phản ứng hiện màu: lần lượt cho 20,0 ml các dung dịch chuẩn, dung dịch thử và mẫu trắng vào 3 bình nón 50,0 ml Thêm 2,0 ml dung dịch gồm 50 mg xanh tétrazolium được hoà tan trong 10 ml ethanol và trộn đều Sau đó thêm vào mỗi bình nón 4,0 ml hỗn hợp gồm tetramethylamoni hydroxyd và ethanol với tỉ lệ 1:9 Trộn, để trong tối 90 phút, thêm 1.0 ml acid acetic băng, trộn đều

Đo quang: đồng thời xác định độ hấp thụ của dung dịch chuẩn và dung dịch thử ở bước sóng 525 nm so vói mẫu trắng

Kết quả: Hàm lượng MP natrisuccinat (mg) tính theo công thức 8,37C(Au/As) với Au, As lần lượt là độ hấp thụ của dung dịch thử và dung dịch chuẩn; c là nồng độ dung dịch chuẩn

> Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao [35]

Chuẩn nội: Hoà tan fluorometholon chuẩn trong tetrahydrofuran để thu được dung dịch có chứa khoảng 3mg/ml

Pha động: Chuẩn bị hỗn hợp dung môi đã được lọc gồm: butylclorid, butylclorid bão hoà nước, tetrahydrofuran, methanol, acid acetic băng (95:95:14:7:6) Điều chỉnh hệ dung môi nếu cần thiết

Dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 32,5 mg methylprednisolon hemisuccinat chuẩn cho vào bình định mức 50 ml, thêm 5,0 ml dung dịch chuẩn nội và 5,0 ml dung dịch acid acetic băng trong cloroform (3:100) có chứa một lượng chính xác khoảng 0,30 mg methylprednisolon chuẩn trong lml Pha loãng vói dung dịch acid acetic băng trong cloroform (3:100) cho đủ thể tích và trộn kĩ

Dung dịch cần định lượng: Trộn dung dịch pha lại từ 10 lọ thuốc tiêm MP natri succinat Lấy một thể tích chính xác dung dịch trên tương đương với

khoảng 50 mg methylprednisolon cho vào một bình định mức 100 ml có chứa10,0 ml dung dịch chuẩn nội và pha loãng với dung dịch acid acetic băng trong cloroíorm (3:100) tới vừa đủ thể tích Lắc kĩ trong 5 phút, sau đó để yên cho tách pha, gạn bỏ lớp phía trên.

Hệ sắc kí: detector u v 254nm, cột L3 kích thước 3,9mm X 30 cm Tốc độ dòng 1.0 ml/phút Chạy sắc kí dung dịch chuẩn và ghi các pic, thứ tự tách của

c á c p ic như sau : ch u ẩ n n ộ i, m e th ylprerinisolon hpmir.HfvCÌnat^

methylprednisolon và methylprednisolon 17-hemisuccinat

Tiến hành: Tiêm riêng biệt ỎỊLil dung dịch chuẩn nội và dung dịch cần định lượng Ghi sắc kí đồ và đo diện tích pic của dung dịch chuẩn nội, methylprednisolon hemisuccinat và methylprednisolon 17-hemisuccinat Tính hàm lượng methylprednisolon (C22H30O5) (mg) theo tỉ lệ của dung dịch chỉ định theo công thức: (X789( 100C)(Ru/Rs), trong đó 0,789 là tỉ số giữa khối lượng phân tử của methylpiednisolon và methylprednisolon hemisuccinat; c (mg/ml) là nồng độ của methylprednisolon hemisuccinat chuẩn trong dung dịch chuẩn nội; Ru và Rs lần lượt là các tỉ số của tổng diện tích pic của methylprednisolon và methylpredRÌsolon 17-hemisuccinat trên diện tích pic của chuẩn nội có được từ dung dịch chuẩn và dung dịch cần định lượng

- Nồng độ đỉnh huyết tương đạt l-2h sau khi dùng thuốc

* Phân bố, chuyển hoá, thải trừ:

- Thòi gian bán thải xấp xỉ 3h Sau khi hấp thu thuốc liên kết với protein huyết tương.

- MP được chuyển hoá trong gan

- Các chất chuyển hoá được bài tiết chủ yếu qua nước tiểu

1.1.8 Liều lượng, cách dùng [2,16]

Xác định liều lượng theo từng cá nhân và theo từng loại bệnh Ví dụ: tình trạng phù do viêm cầu thận, viêm thận do lupus IV, 30mg/kg/ngày X 4 ngày

1.1.9 Chế phẩm [2,36,38]

- Thuốc tiêm đông khô MP natrisuccinat: 40mg, 125mg, 500mg, lg, 2g

- Thuốc tiêm dạng hỗn dịch methylprednisolon acetat: 20mg, 40mg, 80 mg

- Kem methylprednisolon acetat

- Methylprednisolon acetat dùng để thụt

- Viên nén methylprednisolon: 2mg, 4mg, 8mg, 16mg, 24mg, 32mg, lOOmg

- Dịch treo để thụt: methylprednisolon 40 mg/chai

DUNG DỊCH THUỐC

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ ổn định của thuốc tiêm chứa dược chất

dễ bị thuỷ phân:

a) pH [6,8,19]

Các dược chất khác nhau sẽ tồn tại bền vững trong dung dịch nước ở một khoảng giá trị pH thích hợp cả trong quá trình pha chế, tiệt khuẩn ở nhiệt độ cao cũng như trong quá trình bảo quản chế phẩm đến khi sử dụng Với thuốc tiêm, việc điều chỉnh pH tới một giá trị hoặc một khoảng giá trị nào đó không chỉ để đạt độ ổn định cao nhất mà còn để giảm kích ứng và giảm đau lúc tiêm khi pH của dung dịch thuốc gần vói pH sinh lí làm tăng độ tan của dược chất

và làm tăng sinh khả dụng của thuốc

Đường cong pH được sử dụng để xác định tuổi thọ của thuốc tại giá trị pH

mà độ ổn định cao nhất Khi thuốc đạt tuổi thọ trên 2 năm trong khoảng pH rộng thì ta có thể lựa chọn pH cuả công thức dựa vào những yếu tố khác như: khả năng dung nạp tại vị trí tiêm, độ ổn định và độ tan của tá dược, độ tan của dược chất Chẳng hạn như MP natri succinat, pH càng cao thì độ tan càng tăng, nhưng đồng thòi lại dễ bị thuỷ phân hơn, do vậy pH của dung dịch được điều chỉnh trong khoảng từ 7-8 để hạn chế sự thuỷ phân

Nếu tại pH mà thuốc ổn định nhất nhưng dược chất không tan thì ta có thể dùng các phương pháp làm tăng độ tan như: dùng hỗn hợp dung môi, chất trung gian tạo phức dễ tan hay các chất diện hoạt Khi đó cần đánh giá lại ảnh hưởng của pH tới độ ổn định hoặc tuổi thọ của thuốc

b) Hệ đệm [6,8,19]

Trong quá trình bảo quản, pH của thuốc tiêm có thể thay đổi do nhiều nguyên nhân: do sự biến đổi của dược chất, do các chất có trong thành phần thuỷ tinh hoà tan dần dần vào dung dịch Khi pH của thuốc tiêm thay đổi sẽ làm giảm độ ổn định của dược chất trong dung dịch Do vậy, dùng hệ đệm để duy trì pH của dung dịch thuốc tiêm ở giá tiị thích hợp nào đó Tiêu chuẩn lựa chọn hệ đệm là khoảng pH và dung lượng đệm Tuy nhiên phản ứng thuỷ phân của dược chất có thể tăng bởi hệ đệm Mặt khác đối với các chế phẩm thuốc

tiêm, dung lượng đệm cao dẫn tới không thể điều chỉnh được pH sinh lí của cơ thể, nên có thể gây kích ứng mạnh nơi tiêm.

c) Dung môi [8]

Sự có mặt của nước trong dung dịch tham gia tích cực vào phản ứng thuỷ phân.Việc sử dụng các dung môi khan nước như: propylenglycol, ethanol, glycerin để thay thế một phần hoặc toàn bộ nước trong dung dịch sẽ hạn chế đáng kể sự thuỷ phân của dược chất

Tuy nhiên các dung môi đồng tan vói nước có thể gây kích ứng chỗ tiêm hoặc làm tăng độc tính của thuốc khi dùng vối lượng lớn hoặc với nồng độ cao

d) Chất diện hoạt [8, 19]

Chất diện hoạt được dùng để làm tăng độ tan của các dược chất sơ nước

Cơ chế làm tăng độ tan của các chất diện hoạt là hấp thụ dược chất vào các micell Các micell bao lấy dược chất sẽ bảo vệ dược chất khỏi xúc tác của acid hoặc base (H+, OH ), đây là các tác nhân có thể làm xúc tác thúc đẩy quá trình thuỷ phân Kết quả này thấy được đối với các chất diện hoạt không ion hoá

Độ thâm nhập của các tiểu phân dược chất vào trong micell phụ thuộc vào tính phân cực của dược chất Những dược chất phân cực hơn sẽ ít được bao quanh trong lõi sơ nước của micell, do vậy kết quả cải thiện độ ổn định sẽ giảm,c) Đồ bao gói [6, 19]

Bao bì đựng thuốc tiêm thường là thuỷ tinh hoặc chất dẻo có tác dụng bảo

vệ thuốc trong quá trình bảo quản, sử dụng và vận chuyển thuốc

Bao bì đóng gói có ảnh hưởng tới độ ổn định của thuốc chứa dược chất dễ

bị thuỷ phân Trước tiên, cần xem xét lượng hơi nước có sẵn trong bao bì và trong dạng thuốc cũng như iượng hơi nước thấm qua thành và nắp bao bì Sự thấm hơi nước qua bao bì phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo Bảng 1 liệt kê tốc độ thấm hơi nước qua một số nguyên liệu làm bao bì Chỉ có thuỷ tinh và

kim loại (kim loại được dát mỏng dạng lá) là hàng rào tốt ngăn cản sự xâm nhập của hơi nước.

Bảng 1: Tốc độ thấm hơi nước đối với một s ố nguyên liệu p h ổ biến c h ế tạo

Các dược chất dễ bị thuỷ phân rất không ổn định khi ở trong môi trường

nước dưới dạng dung dịch Những thuốc tiêm có thành phần dược chất như vậy thường được bào chế dưới dạng bột khô và chỉ được pha lại thành dung dịch ngay trước khi tiêm Thuốc tiêm dạng bột khô được bào chế bằng phương pháp đông khô hay phương pháp sấy phun

Trong quá trình đông khô, nước được loại phần lớn do đó kĩ thuật đông khô luôn làm tăng độ ổn định cuả thuốc chứa dược chất dễ bị thuỷ phân Các phản ứng thuỷ phân của dược chất ở trạng thái đông khô thấp hơn đáng kể so với ở trạng thái dung dịch

1.3 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐÔNG KHÔ

1.3.1 Ưu nhược điểm của quá trình đông khô [9,17,20,23,30]

Đông khô đóng góp một nhu cầu quan trọng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm Phương pháp đông khô được ứng dụng vào khoảng thời gian chiến tranh thế giới thứ II, dùng để bảo quản huyết tương Tiếp đó là sản xuất penicillin và các kháng sinh khác.

Phương pháp đông khô có nhiều ưu điểm:

• Quá trình làm khô tiến hành ở nhiệt độ thấp do vậy tốc độ phản ứng

phân huỷ hoá học của dược chất ở mức thấp.

• Sản phẩm khô có diện tích bề mặt riêng lớn do đó sẽ nhanh chóng tan hoàn toàn khi được hoà tan trở lại

• Thuốc được đóng vào lọ ở dạng dung dịch nên dễ dàng đạt được yêu

cầu đồng nhất về hàm lượng dược chất trong từng đơn vị sản phẩm và sẽ giảm thiểu sự nhiễm chéo trong môi trường sạch, vô khuẩn so với thuốc được đóng

vào lọ ở dạng bột.

• Giảm thiểu sự oxy hoá do hạn chế sự có mặt của oxy trong quá trình tiến hành, vì sản phẩm được -làm khô trong môi trường chân không và việc đóng lọ cũng được làm trong chân không hoặc là trong dòng khí trơ

Do các ưu điểm trên nên phương pháp đông khô được áp dụng đối với các dược chất dễ bị thuỷ phân, dược chất ít tan, dược chất nhạy cảm với nhiệt, các thuốc cần dùng trong trường hợp khẩn cấp

Phương pháp này chủ yếu được áp dụng để sản xuất thuốc tiêm và thuốc nhỏ mắt Ngoài ra gần đây còn áp dụng đối với các dạng thuốc khác như:

Viên nén rã nhanh, giúp những bệnh nhân khó nuốt viên nén thông thường hay viên nang cứng tuân theo chỉ định, có thể dùng trong nhi khoa, lão khoa, với những bệnh nhân nằm liệt giường, những người mà công việc bận rộn không phải lúc nào cũng sẵn sàng uống nước [30]

Hệ mang dược chất dùng trong nhãn khoa (OLSC: The ophthalmic lyophylisate carrier system), đây là dạng thuốc liều đơn khắc phục được những nhược điểm cuả thuốc nhỏ mắt nhiều liều Mặt khác, tư thế dùng thuốc

thuận tiện và thoải mái giúp bệnh nhân dễ dàng tự dùng thuốc với liều chính xác tạo kết quả tối ưu trong điều trị [27]

Bên cạnh những thuận lợi, còn có một vài hạn chế: 1 số protein bị phá huỷ bởi quá trình đông lạnh hay quá trình làm khô, dù dùng các yếu tố bảo vệ trong công thức; độ ổn định của thuốc ở trạng thái rắn thường phụ thuộc vào trạng thái vật lí của sản phẩm (kết tinh hay vô định hình), nếu quá trình đông khô tạo ra chất rắn vô định hình và dạng này không ổn định thì sẽ không tạo được sản phẩm như mong muốn; giá thành tương đối cao

1.3.2 Quá trình đông khô

a) Quá trình đông khô và giản đồ pha của nước [3,17,20]

Nhiệt độ, Độ c

Hình 3: Giản đồ pha của nước [17]

Giản đồ gồm 3 đường: Đường OA biểu diễn quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ nóng chảy Đường OB biểu diễn quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ sôi Đường o c biểu diễn quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa Tại điểm o

(0,0098°C; 4,58mm Hg), biểu diễn một trạng thái đặc biệt của hệ: 3 pha rắn, lỏng và hơi cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng Quá trình đông khô xảy ra dưới điểm 0, nước sẽ chuyển trực tiếp từ pha rắn sang pha hơi mà không cần qua pha lỏng trung gian

b) Các giai đoạn trong quá trình đông khô

Quá trình đông khô gồm 3 giai đoạn: đông lạnh, làm khô sơ cấp, làm khô thứ cấp.

• Giai đoạn đông lạnh [15]

Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình đông khô Ở giai đoạn này phần lớn nước được tách ra khỏi dược chất và tá dươc hê tách thành nhiều pha Kết thúc giai đoạn này sẽ tạo ra pha kết tinh, vô định hình hoặc kết tinh kết hợp

• Giai đoạn làm khô sơ cấp [ 15,177

Giai đoạn này được nhận biết bởi độ dày của lớp băng giảm xuống còn

độ dày của sản phẩm khô tăng lên (Hình 4)

TỚI Eộ PHẬNNGUNGTỤ

HƯỚNG CỦA NHIỆT VẨĐỘ CHUYẾ'! WHỐ

CHẤT RÍN KHỐ MẶTPHÁNCẤCHTHANGHOA

Hình 4: Sơ đồ của lọ trong giai đoạn làm khô sơ cấp [17]

Đá tạo thành trong giai đoạn đông lạnh sẽ thăng hoa trực tiếp ở điều

kiện áp suất của buồng đông khô dưới áp suất hơi của đá và nhiệt độ của giá

đỡ trong khoảng từ -30°c đến +10°c

4

Bảng2: Biểu diễn mối liên quan giữa nhiệt độ và áp suất hơi của đá [20]

Nhiệt độ (°C) Áp suất hơi của đá (mm Hg)

mm Hg tương ứng với 0.0665 mbar đến 0.2660 mbar trong quá trình đông khô (lmm Hg = 1.33 mbar [20])

• Giai đoạn làm khô thứ cấp [20,25]

Giai đoạn này sẽ loại bỏ lượng nước không đông lạnh, lượng nước hấp phụ trong khuôn bằng cách khử hấp phụ

Khi các tinh thể đá được loại khỏi sản phẩm bởi quá sự thăng hoa trực tiếp thì nhiệt độ của sản phảm tăng lên rất nhanh, vì nhiệt cung cấp cho quá trình thăng hoa không còn cần thiết nhưng nhiệt vẫn tiếp tục được cung cấp cho sản phẩm Biểu hiện là nhiệt độ của sản phẩm tăng lên đột ngột, cao hơn nhiều so với nhiệt độ trong giai đoạn làm khô sơ cấp

Mục tiêu của giai đoạn làm khô thứ cấp Jà giảm hàm ẩm còn lại tói mức

tối ưu, thường dưới 1-2 % để đảm bảo độ ổn định của chế phẩm trong quá trình bảo quản Trong suốt giai đoạn này nhiệt độ của giá đỡ và nhiệt độ của sản phẩm được tăng lên để tăng tốc độ khử hấp phụ, đạt được hàm ẩm mong muốn Không cần thiết thay đổi thông số áp suất trong giai đoạn này vì áp suất trong giai đoạn làm khô sơ cấp thích hợp tho giai đoạn làm khô thứ cấp.

Sơ đồ biểu diễn nhiệt độ của sản phẩm, nhiệt độ giá đỡ cùng áp suất buồng trong giai đoạn đông lạnh, làm khô sơ cấp và làm khô thứ cấp (Hình 5)

Hình 5: Sơ đồ các biến s ố của các giai đoạn trong chu trình đông khô [17]

c) Các yếu tố ảnh hưởng tới độ ổn định của chế phẩm đông khô

Một chế phẩm đông khô cần có những đặc tính mong muốn sau: ổn định trong thời gian dài, thời gian hoà tan lại ngắn, chấp nhận ở dạng bánh, duy trì được những đặc tính gốc của dạng ban đầu như: đặc tính của dung dịch, cấu trúc cuả protein và kích thước tiểu phân phân tán của hỗn dịch

Chính vì vậy, độ ổn định của chế phẩm đông khô phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Công thức [14, 17]

Bao gồm thành phần của dung dịch được đông khô, những thay đổi về đặc điểm vật lí và hoá học xảy ra trong các giai đoạn kế tiếp như đông lạnh và làm khô Cần chú ý tới đặc điểm vật lý nhiệt của công thức như: nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh, nhiệt độ eutecti Ví dụ: khi dùng manitol với nồng độ

đậm đặc và với một lượng lớn, nếu xảy ra quá trình kết tinh, có thể dẫn tới hậu quả làm nứt vỡ lọ Khi sản phẩm ở dạng vô định hình sau quá trình đông lạnh ,

mà nhiệt độ làm khô lớn hơn nhiệt độ phá vỡ cấu trúc của sản phẩm thì dung dịch đông lạnh cô đặc sẽ chảy và mất cấu trúc thiết lập, hiện tượng phá vỡ cấu trúc này có thể quan sát được từ sự co lại không đáng kể của bánh thuốc đến mất hẳn cấu trúc của bánh thuốc

• Đặc điểm của bao bì đóng gói trực tiếp [30]

Như kích thước và hình dạng lọ, các loại nút đóng, thể tích dung dịch cho vào lọ

Nút càng kín thì sự tiếp xúc giữa thuốc với môi trường bên ngoài càng hạn chế nên thuốc ổn định Đóng bằng các nút được tráng Silicon sẽ nhanh và kín hơn các nút chưa được xử lí Tỉ lệ làm khô phụ thuộc vào kích thước lọ và

và thể tích dung dịch cho vào lọ Tỉ lệ thăng hoa từ dung dịch đông lạnh phụ

thuộc vào diện tích lỗ hổng ở miệng lọ cũng như sự cản trở tốc độ lưu thông

hơi nước của lớp dung dịch khô Khi các tinh thể đá thăng hoa thì bánh thuốc gồm các ống rất nhỏ tập trung lại Nếu chiều cao của dung dịch cho vào lớn và hàm lượng chất rắn cao thì sự cản trở việc thoát hơi nước sẽ lớn

• Các thông s ố kĩ thuật [14, 17]

Đặc điểm của nhiệt độ và độ chuyển khối Nhiệt lượng cần thiết cho sự thăng hoa là 670 calo/g trong quá trình kết hợp sự truyền nhiệt và sự chuyển khối Có 3 phương thức truyền nhiệt cơ bản: truyền nhiệt do tiếp xúc, truyền nhiệt do đối lưu và truyền nhiệt do bức xạ, trong đó sự truyền nhiệt do tiếp xúc quan trọng nhất Nhiệt được truyền do tiếp xúc vẫn có thể gặp sự cản trở bởi

bề dày của đáy lọ, lớp sản phẩm đông lạnh, khay kim loại sử dụng Sự truyền nhiệt do tiếp xúc phụ thuộc vào áp suất buồng đỏng khô nên việc kiểm soát áp suất rất quan trọng để duy trì sự đồng nhất giữa các lô Sự truyền nhiệt do đối lưu không đáng kể Bức xạ nhiệt nhỏ nhưng cũng có ý nghĩa, đóng góp vào tổng lượng nhiệt truyền cho sản phẩm

Độ chuyển khối trong quá trình đông khô chính là lượng nước từ quá trình thăng hoa đầu tiên qua những kẽ hở của lớp chất rắn khô, khoảng trống của lọ, khe hở của nút và buồng đông khô tới bộ phận ngưng tụ Sự cản trở của lớp chất rắn khô tăng lên khi độ dày và độ đậm đặc của chất rắn trong lớp này tăng; các yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng tói sự cản trở của lớp chất rắn khô, giai đoạn đông lạnh nhanh hơn có xu hướng tạo ra sức cản lớn hơn trong lớp chất rắn khô Độ chuyển khối của nước chưa đóng bâng qua pha kính trong giai đoạn làm khô thứ cấp chậm hơn nước bay hơi bởi sự thăng hoa trưc

tiếp, vì ở pha kính không có kẽ hở nào Sự cản trở của nguyên liệu rắn với độ'

chuyển khối là lí do tại sao giai đoạn làm khô thứ cấp lại tiêu thụ hầu hết thời gian của chu trình đông khô vói các dung môi vô định hình chứa tỉ lệ phần trăm nước chưa đóng băng cao

• Thiết k ế thiết bị đông khô, khả năng và công suất [14]

Kiểm soát nhiệt độ và áp suất gắn với các thiết bị kiểm tra, khả năng

c ủ a b ộ phận ngư n g tụ

• Điều kiện bảo quảiĩ [17, 24]

Hàm ẩm còn lại của chế phẩm, thời gian và nhiệt độ bảo quản

Hàm lượng nước còn lại là một đặc điểm chính của sản phẩm liên quan tới độ ổn định vật lí và hoá học của chế phẩm đông khô đặc biệt với các chất rắn vô định hình Các chế phẩm đông khô thường được bảo quản ở nhiệt độ dưới nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh của nó Thường chỉ một thay đổi nhỏ về hàm ẩm có thể gây ra sự thay đổi lớn với nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh Nhiệt

độ chuyển hoá thuỷ tinh giảm, liên quan tới nhiệt độ bảo quản, có thể dẫn tới không ổn định về trạng thái vật lí như bánh thuốc co lại hay bị nát V5

tốc độ của các phản ứng hoá học do vậy chế phẩm không ổn định

1.4 THUỐC TIÊM ĐÔNG KHÔ

Thuốc tiêm đông khô là thuốc tiêm ở dạng bột vô khuẩn được pha thành

dung dịch hay hỗn dịch ngay trước khi tiêm, được bào chế bằng phương pháp đông khô

ở dạng dung dịch hay hỗn dịch (dễ bị thuỷ phân, ít

tan )-* Dung môi [8, 26, 32, 37]

tiêm Tuy nhiên vái các dược chất ít tan, không ổn định trong dung môi nước thì thường sử dụng hỗn hợp nước với các dung môi đồng tan với nước Hỗn hợp dung môi tert-butanol và nước (20:80) thường được dùng để tăng nhanh tốc độ hoà tan trở lại của bột đông khô vì nó tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn sau quá trình đông khô, mặt khác tert-butanol còn có tác dụng sát khuẩn do vậy đảm bảo độ vô khuẩn cho thuốc tiêm đông khô Để giảm đau, giảm kích ứng khi tiêm và bảo quản chế phẩm, người ta thường thêm alcol benzylic vào

thuốc tiêm, do alcol benzylic ngoài tác dụng làm dung môi nó còn có tác dụng gây tê tại chỗ và tác dụng sát khuẩn.

* Các chất khác [15, 25]

Để đảm bảo độ ổn định của dược chất, độ an toàn và tác dụng sinh học của thuốc, ngoài dược chất và dung môi, trong thành phần công thức còn có thêm một số chất: chất làm tăng độ tan, chất điều chỉnh pH, tá dược độn, chất đẳng trương, chất ổn định

- Hệ đệm: Hệ đệm được dùng trong các công th ứ c để ổn định pH Việc lựa chọn đệm trong phương pháp đông khô phải được cân nhắc Đệm phosphat, đặc biệt là natri phosphat có thể làm thay đổi pH đáng kể trong giai đoạn đông lạnh Khắc phục bằng cách sử dụng hệ đệm vói nồng độ thấp, hệ đệm làm thay đổi pH tối thiểu trong giai đoạn đông lạnh như: đệm citrat và histidin

- Tá dược độn: Nhiều khi dược chất được dùng ở liều rất nhỏ nên không

hình thành được bánh đông khô có hình dạng xác định Khi đó phải dùng đến

tá dược độn với mục đích tạo ra khuôn để dược chất phân tán vào đó Các tá dược độn phổ biến như: manitol, lactose, glycin và hỗn hợp của các thành phần trên

- Chất bảo vệ: Các công thức của protein, liposome nói chung cần có chất bảo vệ dược chất khỏi sự phá huỷ bởi giai đoạn đông lạnh hoặc giai đoạn làm khô hay cả hai Các đường đôi như: saccarose, lactose, maltose nói chung là các chất bảo vệ hiệu quả nhất

- Các chất điều chỉnh đẳng trương: Trong một số trường hợp, công thức thuốc tiêm đòi hỏi phải đẳng trương Thường sử dụng: manitol, saccarose, glycin, glycerol và natri clorid

* Bao bì đóng thuốc tiêm

Gồm có: lọ thuỷ tinh (2ml, 3ml, 5ml hoặc 10 ml), nút cao su xẻ rãnh, nút nhôm

b) Xây dựng công thức

Trong thiết kế công thức thuốc tiêm đông khô có dược chất dễ bị thuỷ phân ta cần quan tâm tới 3 yếu tố ảnh hưởng tới mức độ thuỷ phân

• Hàm lượng nước: Mức độ thuỷ phân giảm khi hàm lượng nước còn

lại trong công thức giảm Với 1 công thức mới, hàm lượng nước được đề xuất dưới 1% để giảm sự thuỷ phân đến mức tối thiểu Hàm lượng nước trong cổng thức phụ thuôc vào tá dược.[19]

• pH của dung dịch trước khi đông khô: Thường thì pH của d u n g dịch trước khi đông khồ và pH cửa dung dịch hoà tan trở lại từ bánh thuốc là tương

tự nhau Tuy nhiên nếu sử dụng acid hoặc basơ dễ bay hơi để điều chỉnh pH của dung dịch trước đông khô thì pH có thể thay đổi đáng kể bởi quá trình đông khô [19]

• Tá dược (tá dược độn và tá dược đệm): Khả năng hút ẩm của tá

dược, trạng thái vật lí của tá dược trong quá trình đông khô đều ảnh hưởng tới sự thuỷ phân của dược chất Ví dụ: thuốc tiêm đông khô meth> ỉprednisolon natri succinat dùng 2 tá dược độn manitol, lactose, qua khảo sát thấy sự thuỷ phân tăng lên khi dùng manitol trong công thức và khi tăng tỉ lệ manitol trong công thức so vói lactose [11]; sự kết tinh của tá dược đệm trong giai đoạn đông lạnh có thể làm thay đổi đáng kể pH dẫn tới giảm

độ ổn định của chế phẩm, đệm phosphat là đệm sử dụng phổ biến trong dung dịch thuốc, có khả năng kết tinh cao, điều này làm cho nó trở nên bất lợi với các công thức có dược chất dễ bị thuỷ phân [19]

PHẦN 2 - THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ■ ■

2.1 Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm

2.1.1 Nguyên vật liệu

Bảng 3: Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm

5 Natri dihydrophosphat dihydrat Nhật Tinh khiết hoá học

10 Lọ thuỷ tinh, nút cao su

2.1.2 Phương tiện thực nghiệm

- Máy đo pH: MP 220, Mettler Toledo

- Máy lọc màng SARTORIUS

- Máy đông khô LS L SECFROID

- Các dụng cụ thuỷ tinh dùng trong bào chế và phân tích

- Tủ sấy

- Tủ ấm

- Máy sắc kí lỏng hiệu năng cao Thermo Finigan vói hệ thống bơm cao áp bốn bơm P4000, hệ thống bơm mẫu tự động và ổn định nhiệt độ cột AS 3000, detector ƯV 6000 LP Cột Hypersil silica, kích thước 150x4,6 (mm), kích thước hạt 5|im Hệ thống điều hành với phần mềm Chromquest version

2.1.3 Nội dung nghiên cứu

> Xây dựng công thức và qui trình đông khô MP natri succinat.

> Nghiên cứu độ ổn định của th u ố c tiêm đông khô MP natrisuccinat

> Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho chể phẩm

2.1.4 Phương pháp thực nghiệm

a) Xây dựng công thức

* Bào chế thuốc tiêm đông khô MP natri succinat vói sự thay đổi các yếu tố trong công thức và các thông số kĩ thuật trong qui trình đông khô để

tìm ra công thức tối ưu

Các yếu tố thuộc về công thức thuốc bao gồm:

Qua tham khảo tài liệu kết hợp với quá trình nghiên cứu, chúng tôi pha

thuốc tiêm đông khô có thành phần như sau để từng bước thăm dò ảnh hưởng

của các yếu tố trên

Methylprednisolon natri succinat 53,05 mg

Các tá dược khác vừa đủ

* Qui trình pha chế thuốc tiêm

- Trước khi pha chế, phải tiến hành xử lí bao bì gồm: lọ thuỷ tinh, nút cao su, nút nhôm theo các bước trong sơ đồ sau:

• Thời gian đông khô

• Thời gian sấy khô

(tương ứng methylprednisolon)

Acol benzylic

40 mg

10 mg

Lọ thuỷ tình Nút cao su Nút nhôm

160° C/3 giờ Tiệt khuẩn 121°C/30’

ịTráng Silicon

ịSấy khô 110°C/3 giờ

s ơ ĐÔ XỬ LÍ LỌ, NÚT CAO sư , NÚT NHÔM

- Pha chế

Thuốc tiêm được pha chế theo các bước dưới đây được áp dụng cho tất cả các cóng thức nghiên cứu: