NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TỰ VI NHŨ HÓA CHỨA SIMVASTATIN

An toàn, đơn giản, dễ đóng nang Khả năng hòa tan kém trừ dược chất tan trong dầu Dược chất không bị tủa lại khi phân tán vào pha nước Tạo hệ phân tán dầu/nước thô hoạt, đồng dung môi tan

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ LOAN MSV: 1101309

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TỰ VI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2016

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ LOAN

1101309

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TỰ VI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn

TS Vũ Thị Thu Giang

Nơi thực hiện

Bộ môn Bào chế

HÀ NỘI – 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu

sắc tới TS Vũ Thị Thu Giang- người thầy đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo và các anh, chị kỹ thuật viên bộ môn Bào chế đã luôn tận tình chỉ dạy và có những giúp đỡ quý báu trong quá trình tôi làm thực nghiệm và nghiên cứu trên bộ môn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán bộ công nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội - những người đã dạy bảo tận tình và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt 5 năm học tập tại đây

Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên khích lệ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và luôn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Hà Nội, ngày 12 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Phạm Thị Loan

MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHŨ 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 simvastatin 2

1.1.1 Công thức phân tử và công thức cấu tạo 2

1.1.2 Tính chất vật lý 2

1.1.3 Dược động học 2

1.1.4 Cơ chế tác dụng 3

1.1.5 Tác dụng dược lý 3

1.1.6 Tác dụng phụ 3

1.1.7 Một số chế phẩm chứa simvastatin và chỉ định 4

1.2 Phân loại hệ lipid mang thuốc (lipid formulation classification system – LFCS) 5

1.2.1 Phân loại 5

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn tá dược cho hệ lipid mang thuốc 7 1.3 Tổng quan về hệ tự vi nhũ hóa 9

1.3.1 Khái niệm 9

1.3.2 Ưu nhược điểm của hệ tự vi nhũ hóa 9

1.3.3 Phạm vi áp dụng 11

1.3.4 Thành phần của hệ tự vi nhũ hóa 11

1.3.5 Một số nghiên cứu về hệ tự vi nhũ hóa 14

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Nguyên liệu, thiết bị nghiên cứu 16

2.1.1 Nguyên liệu 16

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu 16

2.2 Nội dung nghiên cứu 17

2.3 Phương pháp nghiên cứu 17

2.3.1 Phương pháp bào chế 17

2.3.2 Phương pháp đánh giá 19

2.3.3 Nghiên cứu độ ổn định của các hệ TVNH 21

Chương 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 23

3.1 Kết quả xây dựng phương pháp định lượng simvastatin 23

3.1.1 Kết quả xây dựng đường chuẩn định lượng simvastatin bằng phương pháp đo quang 23

3.1.2 Kết quả xây dựng đường chuẩn định lượng simvastatin bằng phương pháp HPLC 24

3.2 Kết quả xác định vùng hình thành vi nhũ tương 25

3.2.1 Độ tan bão hòa của simvastatin trong một số tá dược 25

3.2.2 Kết quả xây dựng giản đồ pha vùng hình thành vi nhũ tương 27

3.3 Kết quả xây dựng công thức bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin 29

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất tới sự hình thành và ổn định đặc tính của vi nhũ tương 29

3.3.2 Kết quả xây dựng công thức hệ TVNH 33

3.4 Đánh giá một số đặc tính và độ ổn định của hệ tự vi nhũ hóa tối ưu chứa simvastatin 37

3.4.1 Đặc tính của hệ tự vi nhũ hóa tối ưu ngay sau bào chế 37

3.4.2 Kết quả nghiên cứu độ ổn định của mẫu hệ tự vi nhũ hóa tối ưu 39

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Food and Drug Administration)

HDL-cholesterol Cholesterol tỷ trọng cao (High Density Liporotein)

Balance)

Chromatography)

System)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại hệ lipid mang thuốc của C.W Pouton 5

Bảng 1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn tá dược cho hệ lipid mang thuốc 7

Bảng 1.3 Bảng phân loại sinh dược học 11

Bảng 2.1 Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình thực nghiệm 16

Bảng 3.1 Độ tan bão hòa của simvastatin trong một số tá dược………25

Bảng 3.2 Độ ổn định của hệ tự vi nhũ hóa ở các tỷ lệ simvastatin khác nhau 30 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất tới kích thước giọt và PDI của một số hệ tự vi nhũ hóa có khối lượng dầu chiếm 40% 31

Bảng 3.4 Thành phần khối lượng các công thức hệ tự vi nhũ hóa 33

Bảng 3.5 Tiêu chí đánh giá lựa chọn công thức hệ tự vi nhũ hóa tối ưu 33

Bảng 3.6 Kết quả đánh giá KTG, PDI và độ ổn định của hệ TVNH sau 1 giờ và 3 ngày 34

Bảng 3.7 Khả năng tự nhũ hóa của các hệ tự vi nhũ hóa theo thời gian 35

Bảng 3.8 Đánh giá sự thay đổi KTG, PDI của các mẫu nghiên cứu CT3, CT5, CT6, CT9 theo thời gian ở các môi trường khác nhau 36

Bảng 3.9 Kết quả một số đặc tính của hệ tự vi nhũ hóa tối ưu (n=3) 37

Bảng 3.10 Độ ổn định của hệ tự vi nhũ hóa tối ưu (n=3) 40

Bảng 4.1 Công thức hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin tối ưu 41

PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Tỷ lệ các thành phần xây dựng giản đồ pha

Phụ lục 2 Sắc ký đồ mẫu chuẩn trong định lượng simvastatin bằng HPLC Phụ lục 3 Sắc ký đồ mẫu hệ TVNH tối ưu ngay sau bào chế

Phụ lục 4 Sắc ký đồ mẫu hệ TVNH tối ưu sau 1 tháng bảo quản

Phụ lục 5 Dãy phổ hấp thụ quang của simvastatin ở nồng độ 10 µg/ml

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của simvastatin 2

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ simvastatin trong nước cất 23

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ simvastatin 24

Hình 3.3 Độ tan bão hòa của simvastatin trong tá dược dầu (mg/ml) 26

Hình 3.4 Độ tan bão hòa của simvastatin trong các chất diện hoạt (mg/ml) 26

Hình 3.5 Độ tan bão hòa của simvastatin trong các chất đồng diện hoạt (mg/ml) 27 Hình 3.6 Giản đồ pha vùng hình thành vi nhũ tương 28

Hình 3.7 KTG và PDI của các mẫu vi nhũ tương hình thành sau 1 giờ 32

Hình 3.8 KTG và PDI của các mẫu vi nhũ tương hình thành sau 3 giờ 32

Hình 3.9 KTG, PDI của hệ tự vi nhũ hóa tối ưu ở mẻ 1 ngay sau bào chế 38

Simvastatin là một dược chất đóng vai trò quan trọng và được sử dụng phổ biển trong điều trị tăng lipid máu [23] Do đặc tính không tan trong nước và chịu sự chuyển hóa mạnh lần đầu ở gan dẫn tới sinh khả dụng đường uống của dược chất thường thấp, dễ bị thay đổi thất thường dẫn tới hiệu quả điều trị không cao

Do đó, để khắc phục khả năng hòa tan kém của simvastatin và tăng hiệu quả

sử dụng thuốc, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa

chứa simvastatin” với mục tiêu cụ thể là:

+ Xây dựng được công thức bào chế hệ TVNH chứa simvastatin

+ Đánh giá được một số đặc tính của hệ TVNH đã bào chế

Theo USP 33 NF 28: simvastatin màu trắng hoặc trắng lờ nhờ Thực tế không tan trong nước, dễ tan trong alcol, trong chloroform và methanol, tan trong propylen glycol; rất ít tan trong ether dầu hỏa Bảo quản ở nhiệt độ từ 15°C đến 30°C, hay tại 2°C đến 8°C [21]

Theo FDA: simvastatin có logP = 4,68, thực tế simvastatin không tan trong nước (độ tan trong nước cất là 0,0122 mg/ml)

1.1.3 Dược động học

Simvastatin được hấp thu qua đường tiêu hóa và bị thủy phân thành dạng acid β-hydroxy có hoạt tính [21] Simvastatin chịu sự chuyển hóa mạnh lần đầu ở gan chủ yếu bởi hệ enzym cytochrom P450 3A4 Dưới 5% liều uống vào được hệ tuần

hoàn dưới dạng chất chuyển hóa có hoạt tính [21], [23] Cả simvastatin và chất chuyển hóa acid-hydroxy gắn kết khoảng 95% với protein huyết tương Simvastatin được thải trừ chủ yếu qua đường mật vào trong phân dưới dạng chất chuyển hóa Khoảng 10 - 15% được tìm thấy trong nước tiểu, chủ yếu dưới dạng không hoạt tính Thời gian bán thải của acid β-hydroxy là 1,9 giờ [21]

1.1.4 Cơ chế tác dụng

Simvastatin là một chất ức chế cạnh tranh của 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (HMG-CoA reductase), enzym này xúc tác cho sự chuyển đổi HMG-CoA thành mevalonat, giai đoạn sớm trong quá trình sinh tổng hợp cholesterol Sự ức chế HMG-CoA reductase làm cho quá trình tổng hợp cholesterol

ở gan giảm và nồng độ cholesterol nội bào thấp hơn, điều này làm tăng các thụ thể LDL-cholesterol trên màng tế bào gan, do đó làm tăng độ thanh thải của LDL khỏi vòng tuần hoàn [21]

Các chất ức chế HMG-CoA reductase (còn gọi là các statin) làm giảm nồng độ trong huyết tương của cholesterol toàn phần, LDL-cholesterol và VLDL cholesterol Các thuốc này còn có khuynh hướng làm giảm triglycerid và làm tăng HDL-cholesterol [21]

1.1.5 Tác dụng dược lý

- Simvastatin làm giảm LDL-cholesterol và các triglycerid, làm tăng Cholesterol trong điều trị tăng lipid máu, bao gồm tăng cholesterol máu và tăng lipid máu hỗn hợp tăng lipoprotein máu typ IIa hay IIb), tăng triglycerid máu

HDL-(typ IV), và rối loạn betalipoprotein máu HDL-(typ III) [21]

- Hỗ trợ trong điều trị tăng cholesterol máu di truyền đồng hợp tử [21]

- Giảm nguy cơ về tim mạch ở những bệnh nhân bị xơ vữa động mạch hay bệnh

tiểu đường [21]

1.1.6 Tác dụng phụ

- Tác dụng phụ thường gặp nhất của điều trị với simvastatin và statin khác là rối loạn tiêu hóa: táo bón, đầy hơi, khó tiêu, tiêu chảy, buồn nôn, đau bụng [21]

- Bệnh cơ, biểu hiện bởi sự yếu cơ, đau cơ bắp và kết hợp với làm tăng nồng độ creative phosphokinase, đặc biệt là ở những bệnh nhân cũng dùng cyclosporin, dẫn xuất của acid fibric, hoặc acid nicotinic Hiếm khi, tiêu cơ vân gây suy thận cấp [21]

- Tác dụng phụ khác: đau đầu, phát ban da, chóng mặt, mờ mắt, mất ngủ và loạn sản, viêm gan, viêm tụy [21]

- Phản ứng quá mẫn bao gồm cả sốc phản vệ và phù mạch có thể xảy ra [21]

1.1.7 Một số chế phẩm chứa simvastatin và chỉ định

a Một số chế phẩm chứa simvastatin

- Dạng viên nén: Simvador 10mg (Lupin (europe) Ltd), Simvastatin 20mg (Domesco), Zocor 10mg, 20mg, 40mg và 80mg dạng viên nén bao film

(Merck), Simtor 10mg (Pharimexco)

- Dạng hỗn dịch uống: Simvastatin 20mg/5ml dạng hỗn dịch uống (Rosemont)

b Chỉ định

Tăng cholesterol máu

 Điều trị tăng cholesterol máu nguyên sinh hoặc rối loạn mỡ máu hỗn hợp, như là một thuốc hỗ trợ cho chế độ ăn uống, khi đáp ứng với chế độ ăn uống và phương pháp điều trị không dùng thuốc khác (ví dụ như tập thể dục, giảm cân) là không

tố nguy cơ khác và điều trị tim mạch khác [21]

1.2 Phân loại hệ lipid mang thuốc (lipid formulation classification system – LFCS)

Không phân tán vào pha nước

An toàn, đơn giản, dễ đóng nang

Khả năng hòa tan kém trừ dược chất tan trong dầu

Dược chất không bị tủa lại khi phân tán vào pha nước

Tạo hệ phân tán dầu/nước thô

hoạt, đồng dung môi (tan/ không tan trong nước)

Hệ tự nhũ hóa/

hệ tự vi nhũ hóa

Phân tán rõ ràng, thuốc được hấp thu tốt

Có thể bị tủa dược chất khi pha loãng

tan trong nước,

có thể thêm đồng dung môi (không

có pha dầu)

Phân tán tạo thành các micell

Có khả năng hòa tan nhiều dược chất

Mất khả năng hòa tan dược chất khi phân tán

do dược chất

có thể bị tủa lại

a Nhóm I

Hệ LFCS nhóm I có bản chất là dung dịch dược chất với dung môi lipid Các lipid được sử dụng thường là các dầu thực vật, bởi chúng an toàn cho đường uống, được tiêu hóa nhanh và hấp thu hoàn toàn trong ruột Thành phần của các hệ LFCS nhóm I chỉ có các lipid đơn thuần mà không có chất diện hoạt hay đồng dung môi,

do đó các hệ LFCS nhóm I chỉ có khả năng hòa tan dược chất rất thân dầu Mặc dù đôi khi dược chất trong hệ LFCS nhóm 1 cũng bị tủa lại trong đường tiêu hóa

nhưng khi lựa chọn được các lipid hòa tan tốt dược chất thì hệ LFCS nhóm I vẫn là lựa chọn tốt So với hệ LFCS nhóm II/III hệ LFCS nhóm I có ưu điểm hơn về độ an toàn và độ ổn định Sinh khả dụng của nhóm có thể tương đương với các công thức nhóm II và III [17], [18]

b Nhóm II

Nhóm II (điển hình cho hệ tự nhũ hóa thuốc, SEDDS) là hỗn hợp đồng nhất của dầu và chất diện hoạt không tan trong nước có thể tự nhũ hóa để hình thành nhũ tương dầu/nước ổn định khi được đưa vào pha nước Nhìn chung hệ tự nhũ hóa thường chứa trên 25% nồng độ chất diện hoạt, tuy nhiên cũng có thể sử dụng nồng

độ chất diện hoạt cao hơn (khoảng 50 - 60% phụ thuộc vào dược chất) Những dược chất kém tan trong nước có thể được hòa tan trong hệ SEDDS và được đóng trong nang cứng hoặc nang mềm thành một đơn vị phân liều riêng Hệ LFCS nhóm II giúp khắc phục được nhược điểm hòa tan chậm của dạng thuốc rắn phân liều và giúp cải thiện sinh khả dụng rõ rệt Các hệ LFCS nhóm II có khả năng tự nhũ hóa

tạo nhũ tương có kích thước giọt từ 0,25 - 2 μm Thử nghiệm in vivo của một công

thức nhóm II là hệ tự nhũ hóa chứa WIN 54954 - một dẫn chất của methylisoxazol [6] đã được tiến hành trên chó và được công bố năm 1992 tuy nhiên từ đó đến nay không có chế phẩm nào của hệ LFCS nhóm II có mặt trên thị thường Một trong những lý do có thể là những chất diện hoạt có hiệu quả cho hệ LFCS nhóm II không

có trong danh mục các tá dược cho phép của FDA [17]

c Nhóm III

Nhóm III là nhóm chứa nhiều thành phần nhất trong hệ thống phân loại của LFCS Trong hệ LFCS nhóm III gồm có: dầu, chất diện hoạt (tan/ không tan trong nước) và đồng dung môi [18]

Hệ LFCS nhóm III có khả năng tự nhũ hóa hay tự vi nhũ hóa Trong thành phần nhóm III có tỷ lệ lớn chất diện hoạt do đó chúng có khả năng phân tán tốt trong nước tạo ra nhũ tương với kích thước giọt từ 50 - 250 nm [16] và chúng có thể được hấp thu mà không cần quá trình phân giải, tiêu hóa thành phần lipid của hệ trong đường ruột Với những ưu điểm nổi bật như độ ổn định về mặt lý hóa cao,

sinh khả dụng được cải thiện đáng kể, hệ tự vi nhũ hóa giúp cho thuốc hấp thu nhanh hơn và hạn chế được ảnh hưởng của thức ăn [18], [19] Vì vậy, ngày nay hệ

tự vi nhũ hóa là hướng tiếp cận phổ biến được quan tâm.

d Nhóm IV

Hệ LFCS nhóm IV chứa thành phần là chất diện hoạt tan trong nước hay hỗn hợp của chất diện hoạt và đồng dung môi Ưu điểm của nhóm IV là khả năng hòa tan được nhiều dược chất khó tan trong nước Tuy nhiên, khi pha loãng với nước thì dược chất trong các hệ LFCS nhóm IV dễ bị tủa lại nhất Dược chất trong hệ LFCS nhóm IV có thể bị tủa lại dưới dạng tinh thể mịn hay vô định hình Một nhược điểm nữa của hệ LFCS nhóm IV là thành phần chứa một lượng rất lớn chất diện hoạt có thể gây kích ứng đường tiêu hóa, thêm vào đó hầu như các chất diện hoạt đều khó được phân giải để tiêu hóa trong ruột [17]

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn tá dược cho hệ lipid mang thuốc

Khi xây dựng công thức LFCS cho một dược chất cụ thể thì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tá dược Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tá dược cho hệ LFCS so C.W Pouton đã đưa ra [17]

Bảng 1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn tá dược cho hệ lipid mang thuốc

STT Yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn tá dược cho LFCS

Trong những yếu tố ảnh hưởng thì khả năng hòa tan dược chất của tá dược là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn tá dược cho công thức tối ưu Khi xây

dựng công thức cho một dược chất cụ thể cần lựa chọn tá dược có khả năng hòa tan tốt dược chất Trong nhóm tá dược thân dầu, triglycerid không phải là một dung môi lý tưởng, chúng chỉ có khả năng hòa tan tốt dược chất rất thân dầu Vì vậy, trong hầu hết các hệ LFCS đều có thể thêm đồng dung môi Trong nghiên cứu, C.W Pouton và cộng sự đã chỉ ra rằng, độ tan dược chất trong hỗn hợp tá dược có thể bằng với tổng độ tan dược chất trong từng thành phần và khả năng hòa tan dược chất phụ thuộc vào tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp Khả năng hòa tan dược chất của đồng dung môi sẽ giảm đáng kể khi bị hòa tan với nước Do đó, lựa chọn đồng dung môi và tỷ lệ đồng dung môi sử dụng cần được cân nhắc để cân bằng giữa khả năng hòa tan dược chất và khả năng dược chất bị tủa lại khi pha loãng với nước [16]

Trong công thức hệ LFCS có thể có nhiều thành phần tá dược lỏng khác nhau,

do đó các tá dược có khả năng trộn lẫn tốt với nhau là điều cần thiết để bào chế được một hệ LFCS đồng nhất và ổn định Các tướng dầu là triglycerid mạch dài khó trộn lẫn với các chất diện hoạt hòa tan trong nước và các đồng dung môi Trong các

hệ LFCS nhóm III thường sử dụng thêm các chất thân dầu có phân cực hay chất đồng diện hoạt để cải thiện khả năng trộn lẫn của hỗn hợp Đối với các hệ LFCS nhóm II số lượng tá dược được sử dụng thường chỉ là 2, do chất diện hoạt không hòa tan trong nước dễ dàng trộn lẫn với các triglycerid mạch dài và triglycerid mạch trung bình Thể chất của các tá dược sử dụng tại điều kiện thường là một yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trộn lẫn của chúng Một số tá dược lipid sử dụng ở thể rắn hay bán rắn trong điều kiện thường nên trước và trong quá trình bào chế hệ, cần gia nhiệt để tá dược trộn lẫn tốt trong hệ Và với những hệ có sử dụng tá dược rắn hay bán rắn thì cần phải theo dõi độ ổn định của hệ hàng ngày trong quá trình phát triển công thức [16]

Một yếu tố cũng ảnh hưởng quan trọng tới lựa chọn tá dược cho công thức là độc tính của tá dược Nhóm tá dược cần được xem xét kỹ về mức độ an toàn, độc tính là nhóm chất diện hoạt do các chất diện hoạt có khả năng gây kích ứng khi sử dụng Các tài liệu nghiên cứu đã chỉ ra rằng: tất cả các chất diện hoạt có khả năng

kích ứng với hệ thống sinh học và mức độ kích ứng khác nhau đối với các chất diện hoạt Với hai nhóm diện hoạt: ion hóa và không ion hóa thì nhóm chất diện hoạt không ion hóa ít độc tính hơn Trong nhóm chất diện hoạt ion hóa, các chất diện hoạt anion ít độc tính hơn các chất diện hoạt cation Giá trị LD50 hầu hết các chất diện hoạt nhóm không ion hóa đều lớn hơn 50 g/kg với đường uống và lớn hơn 5 g/kg với đường tiêm tĩnh mạch [3], [20] Tuy nhiên , trong thực tế sản xuất cần thận trọng trong việc lựa chọn chất diện hoạt trong công thức và thường các nhà sản xuất hay lựa chọn các chất diện hoạt đã được sử dụng trong các dạng bào chế đã lưu hành trên thị trường [17]

Một nhược điểm của các tá dược dầu là kém ổn định hóa học dễ bị ôi khét nên khi 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 dược và cần quan tâm đến độ ổn định của dược chất trong pha dầu [17]

1.3 Tổng quan về hệ tự vi nhũ hóa

1.3.1 Khái niệm

Hệ tự vi nhũ hóa là hỗn hợp đồng nhất của dầu, chất diện hoạt, đồng dung môi và dược chất Hệ tự vi nhũ hóa là hệ lỏng 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 [8], [9], [12], [19]

1.3.2 Ưu nhược điểm của hệ tự vi nhũ hóa

Ưu điểm

 Độ ổn định về mặt lý hóa của chế phẩm tốt hơn nhũ tương do hệ TVNH chưa

có pha nước nên là hệ đồng thể, ổn định hơn trong một thời gian dài [8], [14], [18], [19]

 Làm tăng sinh khả dụng đường uống của thuốc chứa dược chất khó tan trong nước, tan trong dầu khi được bào chế dạng vi nhũ hóa [8], [19] Một nghiên cứu trên chó đã được thực hiện để đánh giá sinh khả dụng của naphtalen bào chế dạng tự nhũ hóa cho giá trị Cmax và AUC cao hơn dạng dùng thông thường [18] Hay một

nghiên cứu khác thực hiện trên chuột được cho dùng thuốc chống viêm cho kết quả sinh khả dụng cao hơn khi thuốc được bào chế dưới hệ lipid mang thuốc (lipid- based formulation) [18]

 Hệ tự vi nhũ hóa giúp cho thuốc hấp thu nhanh hơn sau khi uống Kết quả nghiên cứu bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin của Kang Bok Ki và cộng sự, năm 2004 cho thấy rằng khi sử dụng viên nang mềm tự vi nhũ hóa chứa simvastatin thì thời gian nồng độ thuốc đạt cực đại giảm xuống đáng kể ( Tmax của hệ TVNH chứa simvastatin bào chế theo công thức A chứa 37% Capryol, 28% Carbitol, 28% Cremophor EL và dược chất là 1,54 ± 0,30 giờ thấp hơn rất nhiều so với viên simvastatin thường là 2,81 ± 0,56 giờ) [12]

 Hấp thu thuốc từ hệ ít bị ảnh hưởng bởi thức ăn [12], [18]

 Dễ sản xuất và mở rộng quy mô do yêu cầu thiết bị đơn giản như máy trộn với cánh khuấy, thiết bị đóng nang [18]

 Lipid được sử dụng trong công thức của hệ tự vi nhũ hóa có thể bị oxi hóa

Vì vậy để tăng độ ổn định của hệ nên đưa thêm các chất chống oxi hóa tan trong dầu [9], [17]

 Thử nghiệm đánh giá độ hòa tan in vitro chưa được chuẩn hóa Hiện nay, có nhiều phương pháp đánh giá độ hòa tan in vitro được sử dụng cho hệ tự vi nhũ hóa

như: Thử nghiệm hòa tan qua túi thẩm tích [22], sử dụng thêm các chất diện hoạt trong môi trường hòa tan [26], thử nghiệm thử hòa tan với môi trường ở giá trị pH hòa tan tốt dược chất [12]…Tuy nhiên chưa có phương pháp nào được công nhận là

phương pháp chuẩn để đánh giá độ hòa tan in vitro cho hệ tự vi nhũ hóa [17]

1.3.3 Phạm vi áp dụng

Hệ tự vi nhũ hóa ( TVNH) làm tăng sinh khả dụng đường uống của dược chất thuộc nhóm II và IV trong bảng phân loại sinh dược học, có giá trị Log P >4, điểm nóng chảy thấp, kích thước hạt dưới 100 nm, độ phân tán quang học rõ rệt, giá trị HLB trên 12 [19]

1.3.4 Thành phần của hệ tự vi nhũ hóa

1.3.4.1 Dược chất

Dựa vào độ tan và tính thấm của dược chất, phân loại dược chất thành 4 nhóm

[8], [19]được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.3 Bảng phân loại sinh dược học

Nhìn chung, dược chất dùng cho hệ tự vi nhũ hóa thường là những dược chất

có độ tan hạn chế dẫn tới sinh khả dụng đường uống thấp [8], [19] Vì vậy, hệ tự vi nhũ hóa thường được sử dụng để tăng sinh khả dụng của dược chất trong nhóm II

và IV của bảng phân loại sinh dược học [19] Ví dụ:

+ Dược chất điều trị đái tháo đường type II: glipizid, glimepirid…

+ Chất điều trị mỡ máu như simvastatin, atorvastatin…

+ Thuốc điều trị nấm như amphotericin B, ketoconazol, itraconazol, danazol… + Thuốc tim mạch như nifedipin…

+ Và nhiều thuốc khác như vitamin E, carbamazepin, cyclosporin A, ritonavir… [8]

Dược chất được hòa tan trong thành phần lipid của hệ nhằm mục đích cải thiện sinh khả dụng đường uống của thuốc

1.3.4.2 Tá dược

Khi lựa chọn tá dược cần đạt được những mục tiêu sau [18]:

 Lượng thuốc nạp vào hệ là tối đa

 Thời gian nhũ hóa là tối thiểu và kích thước hạt trong hệ tiêu hóa là phù hợp

để thuốc được hấp thu tối đa

 Hạn chế các thay đổi thất thường làm ảnh hưởng tới kích thước nhũ tương như pH, điện tích trong môi trường nước

 Ngăn ngừa/giảm thiểu tối đa sự chuyển hóa/ phân hủy dược chất trong môi trường sinh lý

A Tá dược dầu

Dầu là thành phần quan trọng ảnh hưởng tới sinh khả dụng đường uống của thuốc trong công thức hệ tự vi nhũ hóa [18] Dầu vừa giúp làm tăng độ tan của dược chất khó tan để thuận lợi cho hệ tự vi nhũ hóa, vừa làm tăng hấp thu thuốc qua đường uống theo cơ chế [18]:

 Làm tăng bài tiết muối mật, phospholipid, cholesterol, các chất nhũ hóa làm tăng độ tan của thuốc ở đường tiêu hóa và làm tăng khả năng thấm thuốc

 Tăng vận chuyển thuốc qua hệ bạch huyết, làm tăng sinh khả dụng trực tiếp hoặc gián tiếp do giảm chuyển hóa lần đầu qua gan

 Thay đổi các rào cản sinh lý, hóa sinh đường tiêu hóa

Dầu sử dụng trong hệ tự vi nhũ hóa gồm 2 loại:

+ Dầu tự nhiên

+ Dầu bán tổng hợp, tổng hợp

Tuy nhiên, tá dược dầu hay được sử dụng cho hệ TVNH là dầu bán tổng hợp như dầu thầu dầu, dầu đậu tương đã được hydrogen hóa để giảm khả năng bị oxi hóa và tăng khả năng hòa tan của nhiều dược chất Tá dược dầu được lựa chọn dựa trên hệ số hòa tan, giá trị HLB, mức độ este hóa, độ bão hòa, điểm nóng chảy và một vài đặc tính lý hóa [19] Ngoài ra, khả năng hòa tan dược chất còn phụ thuộc vào độ dài mạch cacbon trong phân tử triglycerid Các triglycerid chuỗi ngắn và trung bình (dưới 12 cacbon) có khả năng hòa tan tốt hơn giúp vận chuyển dược chất

chủ yếu qua vòng tuần hoàn chung nên có chuyển hóa lần đầu qua gan [18] Vì vậy,

để cân bằng cả 2 yếu tố gần đây, người ta hay sử dụng các triglycerid bán tổng hợp

có độ dài trung bình như Gelucire [21] Tuy nhiên, khi dùng triglycerid mạch dài có

ưu điểm là thuốc được vận chuyển qua hệ bạch huyết rồi vào tuần hoàn chung mà không qua gan nên tránh bị chuyển hóa lần đầu qua gan [18]

B Chất diện hoạt (S)

Hệ TVNH thường sử dụng chất diện hoạt tan được trong nước [18] Chất diện hoạt tạo màng bao quanh pha dầu làm giảm sức căng bề mặt giúp quá trình tự nhũ hóa diễn ra [9], [18] Để tạo hệ TVNH dầu/nước, chọn chất diện hoạt có giá trị HLB trên 10 Có thể trộn các chất diện hoạt có giá trị HLB thấp và cao với nhau giúp ổn định hệ TVNH khi pha loãng với nước [19] Khi cân nhắc tới yếu tố an toàn, người

ta thường lựa chọn chất diện hoạt có nguồn gốc tự nhiên và sử dụng với nồng độ tối thiểu để tránh gây kích ứng đường tiêu hóa [17] Nhóm chất diện hoạt được sử dụng rộng rãi nhất là nhóm chất diện hoạt không ion hóa như: các polysorbat (Tween), sorbitan ester (Span), polyoxyl (Cremophor…) , chất có giá trị HLB từ 2 - 18, có thể sử dụng kết hợp với tá dược dầu để tạo vi nhũ tương [8], [9]

C Đồng dung môi (CoS)

Đồng dung môi giúp làm tăng khả năng hòa tan dược chất của hệ TVNH, tăng khả năng phân tán của hệ khi trong hệ chứa một lượng lớn chất diện hoạt thân nước Các chất đồng dung môi hay sử dụng trong hệ TVNH là ethanol, propylen glycol, polyethylen glycol Tuy nhiên, cần lưu ý khả năng hòa tan dược chất của đồng dung môi giảm đi khi hệ pha loãng với nước dẫn đến dược chất có thể bị tủa trở lại Do

đó, nên sử dụng đồng dung môi với nồng độ thấp trong hệ tự vi nhũ hóa Ngoài ra khi lựa chọn đồng dung môi nên quan tâm đến khả năng trộn lẫn của chúng với các thành phần khác trong hệ và khả năng tương tác với vỏ nang thuốc [8], [17]

D Tá dược khác

Ngoài các thành phần chính của hệ tự vi nhũ hóa là dầu, chất diện hoạt, đồng dung môi, hệ còn có thể có thêm các thành phần chất chống oxi hóa nhằm hạn chế khả năng bị oxi hóa của thành phần lipid chưa bão hòa hay dược chất dễ bị oxi hóa

Nhóm chất chống oxi hóa hay được sử dụng là chất chống oxi hóa hòa tan trong dầu

hydroxyanisol (BHA) hay propyl gallat [17]

1.3.5 Một số nghiên cứu về hệ tự vi nhũ hóa

Với ưu điểm nổi trội là cải thiện sinh khả dụng đường uống của dược chất kém tan trong nước, gần đây hệ TVNH rất được quan tâm và được tiến hành nghiên cứu

ở cả ở trong và ngoài nước như:

 Trong nước:

Năm 2015, tác giả Bùi Thị Bích Hường nghiên cứu bào chế hệ TVNH chứa rotudin [1] Qua nghiên cứu sàng lọc lựa chọn tá dược nhờ xác định độ tan bão hòa của dược chất trong tá dược, lập giản đồ pha xác định vùng hình thành vi nhũ tương

và tiến hành đánh giá ảnh hưởng của các thành phần tới hình thành vi nhũ tương như độ ổn định, KTG, PDI để sơ bộ lựa chọn các mẫu hệ TVNH tiến hành thiết kế thí nghiệm thử hiệu quả hòa tan lựa chọn mẫu hệ TVNH tối ưu với thành phần gồm

20 mg rotudin, 600 mg Capryol 90, 675 mg Cremophor RH40 và 225 mg Transcutol P Nghiên cứu đã đánh giá được một số đặc tính của hệ TVNH như khả năng tự nhũ hóa, khả năng hòa tan của hệ TVNH so với mẫu nguyên liệu, đánh giá được sinh khả dụng của hệ TVNH tối ưu trên thỏ thí nghiêm đối chiếu với mẫu nguyên liệu thô [1]

 Nước ngoài:

Năm 2004, Kang Bok Ki và cộng sự đã tiến hành bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin [12] qua các bước: tiến hành xác định độ tan của dược chất trong các tá dược lỏng khác nhau như Capryol 90, Labrafil M 1944 CS, Labrafac lipophil WL

1349, Carbitol, Tween 60, Tween 80 Lập giản đồ pha xác định vùng hình thành vi nhũ tương ở các tỷ lệ thành phần khác nhau từ đó lựa chọn tỷ lệ Smix phù hợp, qua

đánh giá ảnh hưởng của các thành phần tới KTG, PDI và khả năng giải phóng in

vitro lựa chọn được hệ TVNH với thành phần 300mg simvastatin, 1600mg Capryol

90, 1200mg Carbitol, 1200mg Cremophor EL Mẫu hệ TVNH tạo ra các hạt vi nhũ tương có kích thước nhỏ hơn so với kích thước hạt của các viên nén thông thường,

tỷ lệ thuốc giải phóng vào pha nước nhanh hơn so với viên nén thông thường, sinh khả dụng cũng được cải thiện đáng kể (159% ở mẫu A, và 143% ở mẫu B), Tmax giảm hơn so với công thức bào chế thuốc thông thường ( 1,54± 0,3 giờ với mẫu A, 1,88± 0,35 giờ với mẫu D và 2,81± 0,56 giờ với mẫu viên thường [12]

Năm 2011, Chouksey R và cộng sự nghiên cứu bào chế hệ TVNH chứa atorvastatin Atorvastatin thuộc nhóm điều trị lipid máu, khó tan trong nước và hấp thu kém ở đường tiêu hóa Tiến hành sàng lọc lựa chọn công thức tối ưu cho hệ TVNH qua các bước đánh giá độ tan bão hòa của dược chất trong các loại tá dược, xây dựng giản đồ pha lựa chọn tỷ lệ Smix phù hợp, đánh giá khả năng tự nhũ hóa của hệ, đánh giá độ ổn định của các hệ TVNH khi được đem ly tâm, bảo quản trong chu kỳ nóng lạnh và chu kỳ đóng băng- tan băng, đánh giá khả năng tự nhũ hóa của

các mẫu, đo độ nhớt, KTG, chụp ảnh TEM và nghiên cứu giải phóng thuốc in vitro

để lựa chọn được công thức tối ưu là mẫu GM1 với hàm lượng atorvastatin là 10 mg/ 100 µg dầu với tỷ lệ chất diện hoạt và đồng dung môi là 1:0 [7]

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu, thiết bị nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

Bảng 2.1 Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình thực nghiệm

STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu

- Máy ly tâm lạnh Universal 320R (Anh)

- Tủ vi khí hậu Climacell

- Bể lắc điều nhiệt

- Thiêt bị lọc nén Sartorius SM 16249 (Đức), màng lọc cellulose acetat, kích thước lỗ lọc 0,2 µm; 0,45µm

- Thiết bị thử độ hòa tan Erweka- DT (Đức)

- Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer NanoZS90 (Anh)

- Máy quang phổ UV-VIS OTIMA SP-3000 (Nhật)

- Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent (Mỹ)

- Máy lắc xoáy IKA Vortex 3

- Máy lọc nước PURELAB Classic UV, ELGA (Anh)

- Tủ lạnh, cân kỹ thuật, cân phân tích, các dụng cụ thủy tinh khác…

2.2 Nội dung nghiên cứu

 Sàng lọc lựa chọn tá dược và bào chế được hệ TVNH chứa simvastatin Đánh giá lựa chọn công thức tối ưu dựa trên các tiêu chí được đưa ra

 Đánh giá một số đặc tính của hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin: Kích thước giọt, phân bố kích thước giọt, khả năng tự nhũ hóa của hệ, khả năng cải thiện độ tan của simvastatin của hệ TVNH và nghiên cứu độ ổn định của hệ TVNH

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bào chế

2.3.1.1 Xác định vùng hình thành vi nhũ tương

 Xác định độ tan của dược chất trong tá dược lỏng

Phương pháp tiến hành xác định độ tan của dược chất trong tá dược được tham khảo theo nghiên cứu của Kang Bok Ki và nghiên cứu của Chouksey R [7], [12] Tiến hành: Cho vào mỗi ống ly tâm có nắp đậy khoảng 2ml tá dược lỏng, thêm lượng dư simvastatin vào ống (khoảng 500mg) Sau khi bịt kín, làm nóng ống nghiệm

ở 40°C trong nước ấm Hỗn hợp được lắc đều trong bể lắc điều nhiệt ở nhiệt độ 25°C trong 48 giờ Sau đó lấy các ống thử, li tâm ở tốc độ 3000 vòng/phút trong 5 phút, hút lớp dịch phía trên, lọc qua màng lọc 0,45µm, dịch thu được đem pha loãng với methanol tới nồng độ phù hợp và định lượng bằng phương pháp HPLC Điều kiện tiến hành định lượng simvastatin bằng HPLC được mô tả trong mục 2.3.2.1

 Lập giản đồ pha

Nguyên tắc: Sử dụng phương pháp chuẩn độ để xây dựng giản đồ pha Giản

đồ pha là hệ thống của 3 thành phần, trong đó 2 thành phần được cố định là lượng dầu và Smix, thành phần thứ ba là nước được thêm từ từ từng giọt và hỗn hợp thu được đem khuấy trộn nhẹ nhàng để hình thành vùng vi nhũ tương rõ ràng (vi nhũ tương trong và có màu hơi xanh nhẹ) Sau khi xác định được vùng vi nhũ tương trên giản đồ pha, lựa chọn tỷ lệ thành phần Smix mong muốn để tiến hành nghiên cứu tiếp theo [5], [12]

Tiến hành:

- Chuẩn bị hỗn hợp Smix với các tỷ lệ khác nhau 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3

- Mỗi hỗn hợp Smix vừa có, được phối hợp với pha dầu (O) theo những tỷ lệ O/Smix lần lượt là 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, nhờ tác dụng khuấy trộn của máy vortex với tần số 500-1000 vòng/phút

- Nhỏ từ từ nước cất vào hỗn hợp O/Smix và lắc nhẹ nhàng cho tới khi hình thành vi nhũ tương rõ ràng (vi nhũ tương trong và có màu xanh nhẹ) Ghi lại lượng nước cất vừa dùng

- Lập giản đồ pha dựa trên tỷ lệ nước cất, dầu và Smix sử dụng

2.3.1.2 Xây dựng công thức bào chế hệ tự vi nhũ hóa chứa simvastatin

 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất tới sự hình thành và ổn định của vi nhũ

tương

- Chuẩn bị các mẫu O/ Smix lần lượt ở các tỷ lệ là O/Smix = 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3

- Với mỗi tỷ lệ O/Smix được chuẩn bị ở trên, thêm các lượng dược chất với tỷ lệ

% DC so với tổng khối lượng pha dầu và Smix là 0,5%, 1,0%, 2,0%, 4,0%, 7,0%, 10,0%

- Phối hợp hỗn hợp trên với nước theo tỷ lệ 1:25, lắc nhẹ nhàng và quan sát nhũ tương tạo thành ngay sau bào chế và sau 3 ngày bảo quản ở điều kiện thường

 Bào chế hệ TVNH chứa simvastatin

Simvastatin được hòa tan vào pha dầu (Capryol 90) trong một lọ thủy tinh nhỏ Chất diện hoạt và đồng dung môi (Cremophor RH40 và Carbitol) được thêm

vào lọ thủy tinh với lượng chính xác Sau đó, hỗn hợp được làm đồng nhất bằng máy lắc xoáy vortex với tần số 500 vòng/phút Hệ sau khi đồng nhất sẽ tạo vi nhũ tương trong và có màu xanh nhẹ, chính là hệ TVNH chứa simvastatin Hệ được bảo quản ở nhiệt độ phòng tới khi sử dụng

2.3.2 Phương pháp đánh giá

2.3.2.1 Phương pháp định lượng dược chất

 Định lượng Simvastatin bằng phương pháp đo quang

 Xác định đỉnh cực đại hấp thụ của simvastatin bằng phương pháp đo quang

- Mẫu trắng: dung môi hòa tan được lựa chọn

- Quét phổ dung dịch trong dải bước sóng 200- 400 nm Xác định bước sóng tại đỉnh hấp thụ cực đại

 Định lượng simvastatin bằng phương pháp đo quang

Sau khi tiến hành quét phổ xác định được cực đại hấp thụ của simvastatin ở bước sóng 238nm, sử dụng phương pháp đo quang UV- VIS tại bước sóng 238nm

để định lượng simvastatin Simvastatin được hòa tan trong các môi trường nước cất

- Mẫu chuẩn: Pha loãng dd A để thu được dãy chuẩn với nồng độ trong khoảng 5-30μg/ml

- Mẫu trắng: là dung môi hòa tan được lựa chọn Đo độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn tại bước sóng 238nm

- Mẫu thử: pha loãng mẫu thử trong dung môi thích hợp ở tỷ lệ nhất định để được nồng độ dung dịch thử trong khoảng 5- 30μg/ml Đo độ hấp thụ quang của mẫu thử và mẫu chuẩn tại bước sóng 238nm Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ độ hấp thụ quang và nồng độ simvastatin

để tính toán kết quả