Nghiên cứu ảnh hưởng polyme tới quá trình kết tinh và hòa tan của rotundin

Tuy nhiên, dược chất trong hệ phân tán rắn, trong quá trình bảo quản có thể bị kết tinh lại, dẫn tới độ tan của dược chất sẽ giảm đi khi tiếp xúc với dịch sinh học, như vậy sẽ làm giảm h

TRẦN THỊ QUYÊN

MÃ SINH VIÊN: 1101426

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG POLYME

TỚI QUÁ TRÌNH KẾT TINH VÀ HÒA TAN CỦA ROTUNDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2016

TRẦN THỊ QUYÊN

MÃ SINH VIÊN: 1101426

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG POLYME

TỚI QUÁ TRÌNH KẾT TINH VÀ HÒA TAN CỦA ROTUNDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo TS Nguyễn Thạch Tùng, người thầy đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận này Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các anh chị kỹ thuật viên thuộc

bộ môn Bào chế đã có những giúp đỡ quý báu trong quá trình em học tập và thực nghiệm tại bộ môn

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, phòng Đào tạo, các Bộ môn Công nghiệp dược, Bộ môn Thực vật và các phòng ban liên quan trong nhà trường, đã có nhiều giúp đỡ thiết thực về cơ sở vật chất, trang thiết bị và hóa chất thí nghiệm trong quá trình em thực hiện đề tài

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn giúp đỡ và động viên trong em suốt một năm qua

Hà Nội, Tháng 5 năm 2016

Sinh viên

Trần Thị Quyên

1.1 Tổng quan về rotundin 2

1.1.1 Công thức cấu tạo 2

1.1.2 Tính chất lý hóa 2

1.1.3 Tác dụng dược lý 2

1.2 Tổng quan về động học quá trình kết tinh 3

1.2.1 Cơ chế kết tinh của dược chất 3

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình kết tinh của dược chất 7

1.2.3 Một số kỹ thuật đánh giá quá trình kết tinh 10

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 15

2.1.1 Nguyên vật liệu 15

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu 16

2.2 Nội dung nghiên cứu 16

2.3 Phương pháp nghiên cứu 16

2.3.1 Phương pháp bào chế 16

2.3.2 Phương pháp đánh giá 17

3.1 Nghiên cứu tiền công thức 21

3.1.1 Xây dựng đường chuẩn định lượng rotundin bằng phương pháp đo quang UV-VIS 21

DANH MỤC CÁC BẢNG 1

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 1

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21

3.1.4 Trạng thái kết tinh của rotundin 23

3.2 Ảnh hưởng của polyme tới quá trình kết tinh của rotundin 25

3.2.1 Phương pháp tráng phim 25

3.2.2 Trạng thái thù hình của rotundin qua nhiễu xạ tia X 28

3.3 Ảnh hưởng của polyme tới quá trình hòa tan của rotundin 30

3.3.1 Độ tan bão hòa của rotundin trong môi trường pH 6,8 30

3.3.2 Phương pháp chuyển dung môi 31

3.3.3 Phương pháp chuyển pH 34

3.4 Nghiên cứu tương tác giữa rotundin và polyme 38

3.4.1 Phổ hồng ngoại 38

3.4.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 39

3.5 Sơ bộ đánh giá độ ổn định của hệ phân tán rắn tối ưu 41

3.5.1 Đánh giá trạng thái thù hình của rotundin qua phổ nhiễu xạ tia X 41

3.5.2 Khả năng hòa tan của hệ phân tán rắn chứa rotundin 41

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43

Kết luận 43

Đề xuất 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DC Dược chất

DĐVN Dược điển Việt Nam

DSC Quét nhiệt lượng vi sai

HPMCAS Hydroxypropyl methyl cellulose acetat succinat HPMC Hydroxypropyl Methycellulose

HPMCP Hydroxypropyl Methycellulose Phtalat

HPTR Hệ phân tán rắn

1H NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (phổ proton)

KTTP Kích thước tiểu phân

Bảng 1.1 Một vài nghiên cứu về quá trình kết tinh của dược chất 14

Bảng 2.1 Nguyên liệu và các hóa chất làm nghiên cứu 15

Bảng 2.2 Thiết bị nghiên cứu 16

Bảng 3.1 Độ tan bão hòa của rotundin trong một số dung môi 22

Bảng 3.2 Thiết kế thí nghiệm tráng phim: rotundin – polyme 26

Bảng 3.3 Độ tan bão hòa rotundin trong môi trường đệm pH 6,8 có chứa polyme 30 Bảng 3.4 Thiết kế công thức hệ phân tán rắn 35

Bảng 3.5 Bảng thiết kế thí nghiệm mẫu hệ phân tán rắn chứa HPMCP 37

Hình 1.2 Mô hình mô tả quá trình kết tinh của dược chất từ HPTR [29] 4

Hình 1.3 Kết quả tráng phim itraconazol và kollidon VA 64 11

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ rotundin trong methanol 21

Hình 3.2 Kết quả hòa tan rotundin bằng phương pháp chuyển dung môi 22

Hình 3.3 Kết quả hòa tan rotundin bằng phương pháp chuyển pH 23

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện sự phụ thuộc giữa cường độ nhiễu xạ và góc 2-theta 24

Hình 3.5 Hình dạng tinh thể rotundin 24

Hình 3.6 Kết quả tráng phim rotundin bảo quản theo thời gian 25

Hình 3.7 Kết quả tráng phim rotundin - polyme (1-1) theo thời gian 27

Hình 3.8 Kết quả tráng phim rotundin – HPMCP với các tỉ lệ khác nhau 28

Hình 3.9 Phổ nhiễu xạ tia X của nguyên liệu RTD, HPTR chứa HPMC, HPMCP 29 Hình 3.10 Khả năng cải thiện độ tan của loại polyme 31

Hình 3.11 Khả năng cải thiện độ tan của lượng polyme 33

Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn % RTD hòa tan theo phương pháp chuyển pH 35

Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn % rotundin hòa tan của mẫu hệ phân tán rắn chứa HPMCP theo phương pháp chuyển pH 37

Hình 3.14 Phổ hồng ngoại: RTD, polyme, HPTR các mẫu 38

Hình 3.15 Cấu trúc hóa học của rotundin và HPMCP 39

Hình 3.16 Phổ 1H-NMR của: nguyên liệu RTD, HPMCP và các tỷ lệ khác nhau của hệ chứa RTD – HPMCP 40

Hình 3.17 Phổ nhiễu xạ tia X của nguyên liệu rotundin, HPTR chứa HPMCP với các tỷ lệ khác nhau 41

Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn % RTD hòa tan theo thời gian của các mẫu HPTR chứa HPMCP ở các tỷ lệ khác nhau theo phương pháp chuyển pH 42

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, sự ra đời của hàng loạt dược chất mới đã đóng góp một phần quan trọng cho nhu cầu điều trị Tuy nhiên, có tới 40% dược chất trong các chế phẩm thuốc trên thị trường có độ tan kém [41] Từ đó dẫn tới giảm sinh khả dụng của dược chất khi dùng theo đường uống Đã có nhiều biện pháp được ứng dụng để giải quyết vấn đề này Trong đó, hệ phân tán rắn là một trong những phương pháp được

sử dụng rất nhiểu để giải quyết vấn đề về độ tan của dược chất kém tan trong nước, qua đó cải thiện sinh khả dụng của dược chất Tuy nhiên, dược chất trong hệ phân tán rắn, trong quá trình bảo quản có thể bị kết tinh lại, dẫn tới độ tan của dược chất

sẽ giảm đi khi tiếp xúc với dịch sinh học, như vậy sẽ làm giảm hiệu quả cải thiện độ tan dược chất của hệ phân tán rắn Do đó, điều cần thiết là phải nghiên cứu quá trình kết tinh của dược chất khi tiếp xúc với các điều kiện môi trường khác nhau, từ đó tìm những chất ức chế quá trình kết tinh của dược chất Hiện nay, polyme là một chất được sử dụng rộng rãi trong bào chế để giải quyết vấn đề này [26], [38]

Rotundin là một dược chất được sử dụng từ lâu với tác dụng an thần, gây ngủ Đây là một alkaloid có tính bazơ, không tan trong nước, có độ tan phụ thuộc vào pH môi trường Tan tốt ở pH 1,2 nhưng khi chuyển sang pH 6,8 thì nó có thể bị kết tinh lại Hệ phân tán rắn là một biện pháp được ứng dụng để giải quyết vấn đề này Tuy nhiên trong quá trình bảo quản, dược chất vẫn có thể bị kết tinh, dẫn tới giảm độ tan của rotundin trong môi trường nước, giảm hấp thu, giảm sinh khả dụng của thuốc Với mục đích tìm hướng khắc phục tình trạng bị kết tinh lại của rotundin khi thay đổi pH môi trường, khi bảo quản, nhằm cải thiện sinh khả dụng, nhóm nghiên cứu tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng polyme tới quá trình kết tinh và hòa tan của rotundin” với 2 mục tiêu sau:

1 Nghiên cứu lựa chọn polyme có khả năng ức chế trạng thái kết tinh lại và tăng độ hòa tan của rotundin

2 Ứng dụng polyme tìm ra để bào chế được hệ phân tán rắn chứa rotundin

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về rotundin

1.1.1 Công thức cấu tạo

1.1.3 Tác dụng dược lý

Rotundin có tác dụng an thần gây ngủ, hạ huyết áp, điều hòa nhịp tim, giãn cơ trơn, do đó giảm các cơn đau do co thắt cơ trơn Ngoài ra rotundin còn có tác dụng

hỗ trợ điều trị cai nghiện

Trong nghiên cứu của Zheng Yang và cộng sự [48] về tác dụng của rotundin để làm giảm tình trạng thèm thuốc và tăng tỷ lệ cai thuốc trên 120 người nghiện heroin, 120 người này được sử dụng rotundin loại viên 30 mg, ngày 2 lần trong khoảng thời gian một tháng, xét nghiệm một tháng sau đó và theo dõi thêm ba tháng tiếp theo Kết quả chỉ rằng: rotundin làm giảm đáng kể các triệu chứng cai nghiện, đặc biệt là giảm triệu chứng thèm thuốc, tăng tỉ lệ người cai nghiện thành công, giảm tỷ lệ người tái nghiện Cơ chế được cho là: rotundin là chất đối vận với

receptor dopalmin, đặc biệt là D2 và D3, hai receptor này đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tình trạng thèm thuốc Ngoài ra cũng có rất nhiều nghiên cứu trên

mô hình động vật chứng minh rotundin có tác dụng trong điều trị nghiện heroin [44]

và nghiện cocain [23]

Một nghiên cứu khác của Nguyễn Hoàng Anh và cộng sự [3] vừa công bố năm

2016 đã chứng minh được rằng rotundin với liều 0,3 mg/kg hoặc 1,0 mg/kg có tác dụng giải lo trên chuột nhắt trắng được gây lo âu bằng phương pháp nuôi cô lập 1.2 Tổng quan về động học quá trình kết tinh

Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS), các dược chất được chia thành 4 nhóm chính: nhóm 1 – độ tan tốt, tính thấm tốt; nhóm 2 – độ tan kém, tính thấm tốt; nhóm 3 - độ tan tốt, tính thấm kém; nhóm 4: độ tan kém, tính thấm kém Độ tan và tính thấm sẽ ảnh hưởng tới sinh khả dụng của thuốc khi dùng đường uống Với vấn

đề về độ tan, đã có rất nhiều phương pháp tiến hành để cải thiện độ tan của dược chất như giảm kích thước tiểu phân, sử dụng chất diện hoạt, tạo dạng muối, tạo phức với cyclodextrin, Một trong những phương pháp được ứng dụng nhiều trong bào chế là tạo hệ phân tán rắn, mục đích để tạo dạng vô định hình của dược chất, qua đó cải thiện một cách đáng kể độ tan cho dược chất khi được dùng theo đường uống Hệ phân tán rắn là một hệ rắn trong đó một hay nhiều dược chất được phân tán trong một hay nhiều chất mang trơ về mặt tác dụng dược lý, được điều chế bằng phương pháp thích hợp [16], [2]

Tuy nhiên dược chất lại có thể bị kết tinh trong quá trình bảo quản hay khi tiếp xúc với dịch sinh học trong cơ thể

Sau đây sẽ trình bày sơ lược về quá trình kết tinh của dược chất, những yếu tố ảnh hưởng và một số kỹ thuật đánh giá quá trình kết tinh của dược chất

1.2.1 Cơ chế kết tinh của dược chất

Quá trình kết tinh của dược chất từ dung dịch bao gồm 2 con đường: kết tinh qua cốt (matrix crystallization), kết tinh trung gian qua dung dịch (solution-meditated crystallization)

Hình 1.2 Mô hình mô tả quá trình kết tinh của dược chất từ HPTR [29]

1.2.1.1 Kết tinh qua cốt polyme

Quá trình hòa tan hệ phân tán rắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tỷ lệ DC – polyme,

độ tan và độ nhớt của polyme, độ tan của dược chất (phụ thuộc vào DC tồn tại ở dạng tinh thể hay vô định hình), cũng như các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hòa tan của dược chất như diện tích bề mặt Khi lượng dược chất sử dụng cao hơn polyme, thì tốc độ giải phóng thường được kiểm soát bởi dược chất, còn khi lượng dược chất sử dụng ít hơn polyme thì tốc độ giải phóng thường được kiểm soát bởi polyme [39] Trên thực tế có rất nhiều hệ phân tán rắn, lượng DC dùng ít hơn so với polyme, do đó polyme sẽ quyết định tới việc giải phóng DC khỏi hệ Những trường hợp này, việc giải phóng DC ra khỏi hệ cần được xem xét dựa trên việc giải phóng thuốc từ cốt giàu polyme Như hệ phân tán rắn chứa BMS-A sử dụng 2 polyme HPMCAS và PVP-VA, hàm lượng DC chiếm 40% [18] Trong nghiên cứu này, phần hệ phân tán rắn không tan được lấy ra, làm khô và phân tích xem liệu trong đó

DC có tồn tại ở dạng tinh thể hay không Trong dung dịch, PVP-VA tan nhanh hơn

DC nên làm tăng lượng DC chưa hòa tan, dẫn tới dược chất kết tinh nhanh chóng HPMCAS có độ tan tương tự như DC nên không phát hiện được phần DC chưa hòa tan trong dung dịch Do đó HPMCAS hiệu quả hơn PVP-VA trong việc ức chế kết

tinh dược chất Điều này có thể do tốc độ hòa tan của PVP-VA quá nhanh làm giảm hiệu quả bảo vệ của nó với DC

1.2.1.2 Kết tinh qua trung gian dung dịch

Trường hợp DC giải phóng vào dung dịch nhanh hơn quá trình kết tinh từ cốt polyme, thì sẽ tạo ra dung dịch quá bão hòa [36], khi đó cần đánh giá tác động của polyme tới quá trình ức chế kết tinh của DC trong dung dịch quá bão hòa Quá trình kết tinh bao gồm hai giai đoạn: quá trình tạo mầm tinh thể từ những hạt nhỏ (embryonic crystal) và quá trình phát triển từ mầm thành tinh thể (2 giai đoạn này

có thể xảy ra đồng thời) Mỗi quá trình này sẽ được mô tả sau đây

 Quá trình tạo mầm tinh thể (nucleation)

Quá trình tạo mầm tinh thể: các phân tử tự tập hợp lại với nhau, khi đạt tới một giới hạn nhất định thì sẽ xuất hiện mầm tinh thể Quá trình này xảy ra trong dung dịch quá bão hòa Số lượng phân tử có thể từ mười cho tới vài nghìn Các phân tử (A) có thể tập hợp lại với nhau như mô hình sau:

A + A ↔ A2 A2 + A ↔ A3 An-1 + A ↔ An

Cứ như vậy, ion hay phân tử trong dung dịch tương tác với nhau tạo thành những khối tồn tại trong thời gian ngắn, hoặc những lớp hay thậm chí có thể tạo ra mạng lưới tinh thể Quá trình này xảy ra nhanh chóng và chỉ có ở những phần dung dịch

có trạng thái quá bão hòa Sau đó những hạt nhân này có thể bị hòa tan trở lại do nó rất kém ổn định Tuy nhiên, một khi những hạt này đạt tới một kích thước nhất định thì những hạt đó sẽ ổn định và tiếp tục phát triển tạo thành mầm tinh thể, rồi phát triển thành tinh thể [21]

Mầm tinh thể có thể chia làm 2 loại: mầm sơ cấp và mầm thứ cấp [21]

Mầm sơ cấp xuất hiện trong những hệ mà trong đó không có bất kỳ một loại tinh thể nào, mầm thứ cấp thì hình thành xung quanh những tinh thể đã có sẵn trong hệ, thường là những dung dịch có sẵn tinh thể trong đó Mầm sơ cấp có thể xảy ra một cách tự phát hoặc là do sự tác động của những dị thể (heterogeneous) chẳng hạn như tạp chất xuất hiện trong dung dịch

Tốc độ tạo mầm J, được tính theo công thức sau [29]:

Công thức trên cho thấy:

Các hạt nhân cần đạt được một bán kính nhất định thì mới có thể phát triển tiếp

để tạo mầm

Tốc độ tạo mầm phụ thuộc vào nhiệt độ, khi mức chênh lệch (Tm-T) tăng thì tốc

độ tạo mầm tăng và tăng đến một giá trị cực đại sau đó giảm Điều này được cho là

do khi giảm nhiệt độ thì tính linh động của phân tử giảm, độ nhớt tăng Như vậy có thể thấy, tốc độ tạo mầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố gồm: nhiệt động học (độ tan, nhiệt độ, ), động học (trạng thái quá bão hòa, tính linh động của phân tử,…), cấu trúc (liên kết hydro,…)

Ngoài ra, liên quan đến quá trình tạo mầm còn có thời gian mầm xuất hiện, t [29], đó là khoảng thời gian từ khi hệ bào chế được cho vào dung dịch cho tới khi xuất hiện mầm tinh thể: t = kc1-p

Trong đó: k: là hằng số; p: số lượng phân tử trong một hạt nhân tới hạn, c: nồng độ dung dịch quá bão hòa ban đầu

Thời gian này có thể từ vài giây cho tới vài ngày, phụ thuộc vào mức độ quá bão hòa của dung dịch

 Quá trình phát triển tạo tinh thể (crystal growth)

Khi tồn tại các mầm kết tinh trong dung dịch, các phân tử trong dung dịch sẽ chuyển dần tới bề mặt các mầm này và phát triển lớn dần tạo thành các tinh thể Jackson [22] đã đưa ra mô hình lý thuyết tính toán tốc độ phát triển tinh thể như sau:

v =

Trong đó: a: đường kính phân tử, D: hệ số khuếch tán, ʌ: khoảng cách khuếch tán; f:

tỷ lệ vùng bề mặt lớn lên; ∆S: sự chênh lệch entropy giữa 2 pha; k: hằng số khí Boltzmann, ∆G: chênh lệch năng lượng tự do giữa 2 pha, T: nhiệt độ

Tốc độ phát triển, trước tiên sẽ tăng khi nhiệt độ giảm, do sự tăng của lực nhiệt động học, và sau đó sẽ giảm do giảm tính linh động của phân tử Do đó, tốc độ phát triển từ mầm thành tinh thể sẽ có một giá trị cực đại

Nhìn chung, động học quá trình kết tinh: phụ thuộc vào tốc độ tạo mầm, tạo tinh thể, thời gian để mầm hình thành Nếu không có những yếu tố ảnh hưởng chẳng hạn như tạp chất trong dung dịch thì thời gian để hình thành mầm là tương đối lớn

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình kết tinh của dược chất

1.2.2.1 Yếu tố về dược chất

 Yếu tố vể cấu trúc

Đặc tính cấu trúc thường được sử dụng để mô tả đặc điểm nhiệt động học của trạng thái vô định hình so với dạng tinh thể Đặc tính này bao gồm: entropy cấu trúc (Sconf), biến thiên entropy (∆Sm), enthalpy cấu trúc (Hconf), năng lượng tự do cấu trúc (Gconf), nhiệt dung cấu trúc (Cp,conf) Zhou [15] chỉ ra rằng những hợp chất có Sconf

cao nhất và tính linh động thấp nhất thì biểu hiện xu hướng kết tinh thấp nhất Trong nghiên cứu so sánh độ ổn định vật lý của hệ phân tán rắn chứa felodipin và nifedipin, Marsac [27] đã chỉ ra rằng nifedipin kết tinh dễ dàng hơn felodipin do lực thúc đẩy nhiệt động học cho quá trình kết tinh của nifedipin là cao hơn so với felodipin (Gconf)

 Tính linh động của phân tử

Quá trình kết tinh bị ảnh hưởng mạnh bởi sự chuyển động của các phân tử [11] Thông thường, tốc độ kết tinh sẽ tăng nếu như tính linh động của phân tử tăng, tất

cả các yếu tố khác được giữ cố định Trong nhiều yếu tố làm tăng tính linh động của phân tử thì nhiệt độ và độ ẩm là quan trọng nhất

Tính linh động của phân tử thay đổi theo nhiệt độ Tính linh động ảnh hưởng khác nhau tới quá trình tạo mầm và quá trình tạo tinh thể Tốc độ tạo mầm tối đa thường xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn so với tốc độ tạo tinh thể [30]

Andronis chỉ ra rằng khi tăng độ ẩm bảo quản hệ phân tán indomethacin thì cũng làm tăng độ ẩm hấp thụ vào hệ, dẫn đến làm giảm Tg và làm tăng tốc độ kết tinh [6] Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của độ ẩm tới quá trình kết tinh của felodipin

và nifedipin [32], Marsac cho thấy tốc độ tạo mầm tinh thể của cả 2 dược chất này như một hàm của độ ẩm Khi tăng độ ẩm từ 0% tới 75%, tốc độ tạo mầm của hệ chứa nifedipin tăng từ 2000/m3/s lên tới 400000/m3/s, còn với hệ chứa felodipin thì tốc độ tăng chậm hơn, từ 300/m3/s lên tới 2000/m3/s

Ngoài nhiệt độ, độ nhớt cũng là một yếu tố tác động tới tính linh động của phân

tử

1.2.2.2 Yếu tố về tá dược

Những hệ phân tán vô định hình đơn thành phần (hệ chỉ có dược chất) sẽ kết tinh nhanh hơn thời gian bảo quản mong muốn của sản phẩm, vì vậy cần phải đưa thêm vào những chất ức chế kết tinh Hiện nay, polyme đã được sử dụng rộng rãi để ức chế kết tinh cũng như cải thiện hòa tan Ở phần này sẽ chỉ nêu ra sơ lược về ảnh

hưởng của polyme

Polyme chỉ có hiệu quả ức chế kết tinh dược chất khi polyme và dược chất trộn lẫn với nhau ở mức độ phân tử Do đó trước tiên cần xem xét khả năng trộn lẫn giữa dược chất và polyme

 Khả năng trộn lẫn giữa dược chất và polyme

Các thành phần của một hệ bào chế được coi là trộn lẫn ở mức độ phân tử khi chúng tạo ra một hệ mà những thuộc tính của hệ khác với những thuộc tính ban đầu

của các thành phần trong hệ (chẳng hạn Tg của hệ khác với Tg của dược chất và polyme được sử dụng trong hệ bào chế)

Vì thế, nếu trong hệ xảy ra quá trình kết tinh của dược chất, thì hệ sẽ không được coi là trộn lẫn nữa Trong nghiên cứu xác định sự tách pha trong hệ phân tán rắn chứa itraconazol và eudragit E100 [25], Karel Six chỉ ra rằng với hàm lượng DC từ 20% trở lên thì hệ có sự tách pha, biểu hiện qua xuất hiện hai giá trị Tg, điều này chứng tỏ ở nồng độ này DC và polyme không thể trộn lẫn thành một pha đồng nhất

 Ảnh hưởng của loại polyme tới quá trình kết tinh dược chất

Tốc độ kết tinh dược chất của hệ phân tán rắn vô định hình phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: xu hướng kết tinh của bản thân DC [27], nhiệt độ bảo quản [51], hàm lượng nước [49], lượng và loại polyme sử dụng [49] Polyme có khả năng làm giảm

xu hướng kết tinh của DC là do polyme làm ổn định hệ, bao gồm giảm tính linh động của phân tử [13], phá vỡ tương tác DC – DC [50], hình thành tương tác giữa polyme – dược chất [50]

Hầu hết những loại polyme được sử dụng trong hệ phân tán rắn, có Tg cao (thường >1000C) Tg của DC khoảng 2/3Tm (theo nhiệt độ Kelvin), do đó, Tg của

DC thường từ -450C (ibuprofen [17], Tm = 770C) tới 1000C (ví dụ: telaprevir,

Tg=1050C, Tm=2460C [7]) Do đó, nếu polyme có Tg cao hơn kết hợp với DC có Tg

thấp hơn thì polyme này sẽ hoạt động như một chất hóa dẻo, làm giảm tính linh động của phân tử DC trong hệ vô định hình và hạn chế phân tử DC di chuyển tới hình thành hạt nhân, do đó làm giảm xu hướng kết tinh Ngoài ra, những polyme có khối lượng phân tử cao sẽ làm tăng Tg cuả dược chất, dẫn tới hiệu quả hơn trong ức chế kết tinh [26]

Khả năng ức chế kết tinh còn phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của polyme Một nghiên cứu về khả năng ức chế tái kết tinh acetaminophen của PAA và PVP, chỉ ra rằng PAA có hiệu quả hơn PVP, có thể là do tương tác nhóm carboxyl của PAA với nhóm hydroxyl của acetaminophen mạnh hơn tương tác giữa nhóm carbonyl của PVP với hydroxyl của acetaminophen [51]

1.2.2.3 Phương pháp bào chế

Trong bào chế, có nhiều phương pháp tạo hệ vô định hình như: làm lạnh nhanh

từ hệ đang nóng chảy, ngưng tụ từ dạng hơi, kết tủa từ dung dịch và làm khô [14] Mỗi phương pháp khác nhau sẽ cho hệ những đặc tính nhiệt động học khác nhau

Và do đó thời gian hình thành tinh thể cũng khác nhau Ví dụ về hệ vô định hình của trehalose [34] được bào chế theo 4 phương pháp: loại nước (dehydrated), đông khô, phun sấy, đun chảy (melt-quenched) Dựa trên quan sát những yếu tố nhiệt động học người ta thấy rằng xu hướng kết tinh của hệ bào chế theo phương pháp loại nước có xu hướng kết tinh cao nhất, tiếp theo đó là đông khô, phun sấy và cuối cùng là đun chảy

Ngoài ra phương pháp bào chế còn ảnh hưởng tới kích thước tiểu phân của dược chất, kích thước tiểu phân nhỏ hơn thì kết tinh nhanh hơn so hệ có kích thước tiểu phân lớn hơn [42] Có thể do, với hệ có kích thước tiểu phân nhỏ hơn thì tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn hơn so với hệ có kích thước tiểu phân lớn hơn, do đó kết tinh nhanh hơn

1.2.3 Một số kỹ thuật đánh giá quá trình kết tinh

1.2.3.1 Kính hiến vi ánh sáng phân cực

Hầu hết những dược chất tồn tại ở dạng kết tinh có tính không đẳng hướng và do

đó nó có hiện hượng khúc xạ kép Còn khi tồn tại ở dạng vô định hình, thì các dược chất này có tính đẳng hướng và không có hiện tượng khúc xạ kép Kính hiển vi ánh sáng phân cực là một kỹ thuật làm tăng cường tương phản giúp cải thiện hình ảnh khúc xạ kép Những vùng tinh thể thường chỉ ra có màu Còn dạng vô định hình thì thường chỉ có màu nhẹ so với nền, thường là màu đen Do đó, có thể dễ dàng phát hiện được một lượng nhỏ tinh thể trong hệ vô định hình Với kính hiển vi ánh sáng phân cực thì chỉ cần một lượng mẫu nhỏ Do đó, đây là một kĩ thuật sàng lọc dễ dàng

Eerdenbrugh đã ứng dụng phương pháp này bằng cách: hòa tan DC và polyme trong một dung môi, đổ dung dịch lên lớp nền trong suốt, sau đó bay hơi dung môi thu được hệ phân tán rắn vô định hình Khả năng ức chế kết tinh của các polyme

trong suốt quá trình bay hơi và bảo quản theo thời gian có thể dễ dàng đánh giá bằng cách kiểm tra lớp phim dùng kính hiển vi ánh sáng phân cực [10]

Một nghiên cứu khác cũng ứng dụng kỹ thuật này để đánh giá trạng thái kết tinh của itraconazol [31] Dưới đây là một số hình ảnh của itraconazol cùng với polyme kollidon VA 64 ở 3 tỷ lệ dược chất – polyme khác nhau (0-1, 2-8, 3-7) dưới kính hiển vi ánh sáng phân cực:

Hình 1.3 Kết quả tráng phim itraconazol và kollidon VA 64

Trong hình trên, a,b,c là là mẫu ngay sau tráng phim, d,e,f là mẫu sau bảo quản 1 tháng trong điều kiện 400C, 75% độ ẩm Hình ảnh cho thấy mẫu DC – polyme ở tỷ

lệ 3-7 sau 1 tháng xuất hiện hiện tượng khúc xạ kép, chứng tỏ có xuất hiện kết tinh Nghiên cứu cũng sử dụng công cụ nhiễu xạ tia X để khẳng định lại kết quả này

1.2.3.2 Phổ nhiễu xạ tia X

Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) là một trong những tiếp cận thông thường nhất được

sử dụng để phát hiện và định lượng sự có mặt của tinh thể trong hệ vô định hình Việc phát hiện tinh thể trong hệ phân tán rắn vô định hình là dựa trên sự xuất hiện của những đỉnh nhiễu xạ chồng lên phổ của hệ vô định hình Điều quan trọng khi áp dụng phương pháp này là cần chuẩn bị được một cỡ mẫu thích hợp đại diện được cho cả hệ phân tán rắn Nếu có tương tác giữa DC và polyme trong hệ phân tán rắn thì nó sẽ ảnh hưởng tới hình dạng đường vô định hình Do đó, hỗn hợp vật lí của

DC và polyme không thể cho hình dạng nhiễu xạ tương tự như hỗn hợp DC - polyme được trộn lẫn ở mức độ phân tử Dựa trên sự khác nhau này, phổ nhiễu xạ tia X được sử dụng để đánh giá khả năng trộn lẫn

Có nhiều nghiên cứu sử dụng phổ nhiễu xạ tia X làm công cụ đánh giá trạng thái của hệ phân tán rắn Chẳng hạn đánh giá ảnh hưởng của loại polyme và độ ẩm lên

động học kết tinh của felodipin [4] Kết quả cho thấy, PVP và HPMC có hiệu quả

ức chế tái kết tinh felodipin tương tự nhau ở điều kiện độ ẩm thấp nhưng khi độ ẩm tăng lên 75% thì quá trình kết tinh hệ chứa PVP xảy ra nhanh hơn Hiệu quả ổn định HPTR chứa resveratrol của các loại polyme khác nhau cũng được đánh giá qua đỉnh nhiễu xạ (đỉnh kết tinh) trên phổ nhiễu xạ tia X theo thời gian [45]

1.2.3.3 Quét nhiệt lượng vi sai

Quét nhiệt lượng vi sai thường để xác giá trị Tg của DC hoặc của hệ phân tán rắn Biết được giá trị Tg khá quan trọng vì quá trình kết tinh được biết đến là xảy ra nhanh hơn khi nhiệt độ ở trên Tg so với khi nhiệt độ ở dưới Tg [43] Do đó tốt hơn nhất là tạo ra hệ phân tán rắn có Tg cao hơn nhiệt độ bảo quản mẫu

Một ứng dụng quan trọng khác của quét nhiệt lượng vi sai là xác định liệu có kết tinh xảy ra hay không (xuất hiện điểm thu nhiệt) Yoshihashi [46] đã sử dụng phương pháp này để đánh giá động học kết tinh của một hệ phân tán rắn Mẫu được chạy chương trình nhiệt (làm nóng – làm lạnh – rồi giữ ở một nhiệt độ không đổi), sau đó quan sát khi nào có hiện tượng kết tinh Đo thời gian xuất hiện kết tinh, qua

đó xác định được rằng PVP có hiệu quả làm giảm tốc độ tạo mầm và nó hiệu quả với tolbutamid hơn flurbiprofen

Phương pháp này cũng được ứng dụng trong việc xác định lượng DC đã kết tinh trong hệ phân tán rắn [47] bằng cách: làm nóng mẫu lên trên Tg, độ lớn của lượng nhiệt thu vào này được sử dụng để ước tính lượng nguyên liệu vô định hình còn lại Khi tăng thời gian bảo quản, nhiều nguyên liệu đã kết tinh và do đó lượng nhiệt thu vào giảm Phần nifedipin vô định hình còn lại được tính toán từ tỉ số của lượng nhiệt thu được sau khi bảo quản trong một thời gian nhất định với mẫu vô định hình ban đầu

1.2.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân được sử dụng để đánh giá một vài khía cạnh của hệ phân tán rắn Bao gồm: khả năng trộn lẫn DC và polyme [9], tinh linh động của phân tử [8], tương tác phân tử [5], phát hiện [33] và định lượng tinh thể trong hệ phân tán [24]

Trong nghiên cứu tương tác hydro giữa acetaminophen và PVP, Tatton đã chỉ ra

có sự dịch chuyển vị trí pic của 14N, 1H trong hệ phân tán rắn chứa 2 chất này so với phổ của từng chất, từ đó chứng minh được có sự tương tác giữa DC và polyme [5]

Bảng 1.1 Một vài nghiên cứu về quá trình kết tinh của dược chất

Năm -

TLTK Dược chất Polyme

Phương pháp bào chế

(Công cụ đánh giá)

Kết quả

2012

[45] Resveratrol

PVP, HPMC, HPMCAS, PAA, Eudragit E100,

Cô quay (XRD, IR, DSC)

PVP có tương tác hydro mạnh với dược chất, eudragit E100

do có tương tác kiểu acid-base với dược chất nên 2 polyme này có hiệu quả ức chế kết tinh resveratrol tốt nhất

2012

[42] Felodipin PVP

Đùn chảy (XRD; PLM;

Ramma)

Tốc độ kết tinh phụ thuộc vào kích thước tiểu phân, càng nhỏ kết tinh càng nhanh Hệ chỉ có felodipin kết tinh trong 7 ngày, khi có thêm PVP thì ổn định tới

6 tháng

2011

[40] Ibipinabant PVP

Tạo hạt khô (Ramma)

Độ ẩm có ảnh hưởng đáng kể tới độ ổn định của ibipinabant

2006

[19] Felodipin

PVP, HPMC, HPMCAS

Cô quay (IR, DSC)

Có tương tác giữa felodipin và PVP trên phổ IR, ngoài ra Tg

của hệ chứa felodipin và PVP

có tăng Tg, nên hệ chứa 2 thành phần này ổn định hơn hệ của dược chất với HPMC hay HPMCAS

PVP có hiệu quả ức chế kết tinh với cả 2 dược chất, nhưng với tolbutamid tốt hơn

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

2.1.1 Nguyên vật liệu

Bảng 2.1.Nguyên liệu và các hóa chất làm nghiên cứu

STT Nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn

1 Rotundin Việt Nam DĐVN IV

9 Aereosil 200 Trung Quốc TCNSX

10 Ethanol Trung Quốc TCNSX

11 Dicloromethan Trung Quốc TCNSX

12 Methanol Trung Quốc TCNSX

13 Acid Clorohydric Trung Quốc TCNSX

14 Natri hydroxit Trung Quốc TCNSX

15 Trinatri phosphat Trung Quốc TCNSX

16 Kali dihydrophosphat Trung Quốc TCNSX

17 Dinatri hydrophosphat Trung Quốc TCNSX

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu

Bảng 2.2.Thiết bị nghiên cứu

1 Máy thử độ hòa tan ERWERKA DT 600 Đức

2 Máy ly tâm Hermle Z200A Đức

3 Máy quang phổ UV-VIS OPTIMA SP-3000 Nhật

4 Máy đo pH Eutech Instruments pH 510 Nhật

5 Máy phun sấy Buchi mini spray dryer B 191 Đức

6 Kính hiển vi Nikon Eclipse Ci-L/Camera: DS-Fi2-U3 Nhật

7 Máy lọc nước PURELAB Classic UV, ELGA Anh

8 Máy quang phổ hồng ngoại FTIR Shimadzu Nhật

9 Máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker Avance 500 Đức

10 Tủ vi khí hậu Climacell MMM Anh

11 Bể lắc điều nhiệt WiseBath Đức

2.2 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu xây dựng mô hình đánh giá ảnh hưởng của polyme tới quá trình kết tinh và hòa tan của rotundin

 Đánh giá tương tác giữa rotundin và polyme tối ưu

 Sơ bộ đánh giá độ ổn định của hệ phân tán rắn chứa rotundin và polyme tối ưu 2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bào chế

Phương pháp bào chế hệ phân tán rắn: Phương pháp phun sấy

Hòa tan rotundin và polyme vào hỗn hợp dung môi methanol - dicloromethan 1), với hàm lượng chất rắn là 10% Sau đó phân tán 5% aerosol

(1-Mẫu đem đi phun sấy với thông số phun sấy như sau:

‐ Nhiệt độ đầu vào: 600C

‐ Tốc độ thông gió: 70%

‐ Tốc độ phun dịch: 5 ml/phút

2.3.2 Phương pháp đánh giá

2.3.2.1 Định lượng rotundin trong methanol

Định lượng rotundin bằng phương pháp đo quang, tham khảo DĐVN IV, phát triển phương pháp định lượng rotundin trong dung môi methanol [1]

Mẫu chuẩn:

Cân chính xác khoảng 0,0500 g rotundin hòa tan vừa đủ trong 100 ml MeOH được dung dịch A (dd A)

Pha loãng dung dịch A để được dãy chuẩn có nồng độ trong khoảng 5-50 μg/ml

Mẫu trắng là MeOH Đo độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn tại bước

sóng 281 nm

Mẫu thử: Pha loãng mẫu thử bằng dung môi ở tỷ lệ nhất định để được nồng độ

dung dịch thử trong khoảng 5-50 μg/ml Đo độ hấp thụ quang của mẫu thử và mẫu chuẩn ở bước sóng 281 nm Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ độ hấp thụ và nồng độ rotundin để tính toán kết quả

2.3.2.2 Xác định độ tan bão hòa rotundin trong một số dung môi

Phương pháp tiến hành xác định độ tan bão hòa được tham khảo theo nghiên cứu Kang và cộng sự [12] Cho vào mỗi ống thủy tinh có nắp đậy khoảng 5 ml dung môi (có hoặc không có polyme đã hòa tan trước đó), cho một lượng dư rotundin vào ống Đậy chặt nắp và cho vào bể lắc điều nhiệt ở nhiệt độ 250C trong 48 giờ với tốc

độ 250 vòng/phút Sau đó lấy các ống thử, ly tâm ở 5000 vòng/phút trong 10 phút, hút lớp dịch phía trên đem lọc qua màng lọc 0,2 µm Sau đó pha loãng bằng methanol và định lượng Nồng độ rotundin hòa tan được xác định bằng phương pháp đo quang tại bước sóng 281 nm

2.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của polyme tới quá trình kết tinh

 Phương pháp tráng phim

Phương pháp tiến hành được tham khảo theo nghiên cứu của Parikh [31] Hòa tan một lượng rotundin và polyme (polyme sử dụng với các tỉ lệ khác nhau) vào hỗn hợp dung môi methanol : dicloromethan (1:1) sao cho hàm lượng chất rắn đạt 0,2 g/ml Nhỏ một giọt lên phiến kính thủy tinh, tiến hành cán một lớp mỏng bề dày

khoảng 0,2 mm Để khô ở nhiệt độ phòng 24 giờ rồi quan sát dưới kính hiển vi quang học Mẫu sau đó bảo quản trong điều kiện 400C, 75% độ ẩm và quan sát theo thời gian: 1 tuần, 2 tuần, 1 tháng, 2 tháng, 3 tháng Những mẫu cho hiện tượng khúc

xạ kép (có hình dạng tinh thể trên kính hiển vi) biểu thị có kết tinh

 Phương pháp nhiễu xạ tia X

Trạng thái tồn tại của rotundin trong mẫu bào chế hệ phân tán rắn được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X trên các mẫu: nguyên liệu rotundin, HPMC, HPMCP, HPTR chứa rotundin : HPMC (1-1), HPTR chứa RTD-HPMCP (3 tỷ lệ: 1-

1, 1-2, 1-4) Mẫu được chuẩn bị như sau: với nguyên liệu rotundin: nghiền nhỏ tạo bột kích thước khoảng 5 μm, rồi cho vào thiết bị chứa mẫu, san nhẹ để bề mặt mẫu đồng phẳng với bề mặt của thiết bị chứa mẫu, với các mẫu khác thì có thể sử dụng luôn Sau đó tiến hành chạy máy với các thông số như sau: điện thế của anod Cu 40kV, góc quét 2-theta biến đổi từ 3 đến 80 độ, gia tốc góc 0,020 [37]

2.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của polyme tới quá trình hòa tan

 Phương pháp chuyển dung môi

Phương pháp tiến hành được tham khảo theo nghiên cứu của Konno [20] Hòa tan 500 mg rotundin được trong một lượng nhỏ MeOH tạo một dung dịch Cho dung dịch đó vào 500 ml dung dịch đệm phosphat pH 6,8, có hoặc không có polyme

đã hòa tan trước Sau những khoảng thời gian nhất định, hút 5 ml dung dịch, ly tâm

5000 vòng/ phút, trong 5 phút, lọc qua màng lọc 0,2 μm, pha loãng bằng môi trường

pH 6,8, định lượng bằng phương pháp đo quang tại bước sóng 281 nm

 Phương pháp chuyển pH

Rotundin là DC có độ tan thay đổi theo pH (tan tốt trong pH 1,2 và tan kém trong

pH kiềm) Nên khi sử dụng theo đường uống, rotundin đi từ dạ dày xuống ruột, pH môi tường tiêu hóa tăng dần, làm giảm độ tan của rotundin, dẫn tới có thể bị kết tinh lại

Thí nghiệm được thiết kế nhằm đánh giá khả năng ức chế kết tinh rotundin của polyme, qua đó cải thiện độ tan của rotundin khi chuyển pH môi trường

Tiến hành thử hòa tan hệ phân tán rắn chứa khoảng 500 mg rotundin với các polyme khác nhau qua 2 môi trường 2 giờ đầu thử ở pH 1,2 sau đó chuyển sang môi trường pH 6,8 bằng cách thêm 77 ml Na3PO4 0,2M, điều chỉnh lại bằng acid clohydric 2N hoặc natri hydroxid 2N

Sử dụng thiết bị thử độ hòa tan có cánh khuấy với các thông số:

‐ Tốc độ quay: 100 vòng/phút

‐ Thể tích môi trường hòa tan pH 1,2: 750 ml

‐ Thể tích môi trường hòa tan pH 6,8: 1000 ml

‐ Thời gian hòa tan trong pH 1,2: 2 giờ

‐ Thời gian hòa tan trong pH 6,8: 3 giờ

Hút mẫu tại các thời điểm: 15, 30, 60, 90, 120, 135, 150, 180, 240, 300 phút Mỗi lần hút 5 ml, lọc qua màng lọc thô, bổ sung 5 ml môi trường mới Mẫu pha loãng với môi trường rồi định lượng bằng phương pháp đo quang tại bước sóng 281nm

2.3.2.5 Nghiên cứu tương tác giữa rotundin và polyme

 Phổ hồng ngoại (IR): Để xác định tương tác giữa rotundin và polyme, tiến hành quét phổ hồng ngoại với các mẫu: nguyên liệu rotundin, HPMC, HPMCP, HPTR chứa rotundin-HPMC 606 (1-1), HPTR chứa rotundin-HPMCP (với 3 tỷ lệ: 1-1, 1-2, 1-4)

Chuẩn bị mẫu: Nghiền khoảng 1-2 mg mẫu với 300-400 mg KBr, khi được hỗn hợp đồng nhất đem dập thành viên nén hình dẹt Tiến hành quét phổ với viên nén thu được với số sóng từ 650 đến 4000 cm-1

 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1H NMR): Tiến hành với các mẫu: nguyên liệu rotundin, HPMCP, HPTR chứa rotundin : HPMCP (với các tỷ lệ: 1-1, 1-4)

Chuẩn bị mẫu: hòa tan mẫu trong CDCl3 Cho dung dịch vào một ống thủy tinh chuyên dụng sao cho độ cao của mực chất lỏng khoảng 4,5 đến 5 cm sau đó đậy nắp kín lại Đặt ống thủy tinh vào buồng đo và tiến hành quét phổ ở tần số 500 MHz

2.3.2.6 Sơ bộ đánh giá độ ổn định của mẫu bào chế chứa rotundin và HPMCP

 Xác định trạng thái tồn tại của rotundin: Mẫu hệ phân tán rắn chứa rotundin

và HPMCP được bảo quản ở điều kiện 400C, 75% độ ẩm sau 1 tháng để xác định lại

trạng thái tồn tại của rotundin bằng công cụ nhiễu xạ tia X

 Đánh giá khả năng hòa tan của mẫu chứa rotundin bảo quản ở điều kiện

400C, 75% độ ẩm sau 2 tuần, 4 tuần theo phương pháp chuyển pH

2.3.2.7 Xử lý số liệu

Tiến hành thực nghiệm mẫu thí nghiệm n = 3, tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, các số liệu thống kê xử lý kết quả bằng phần mềm Excel 2010

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Nghiên cứu tiền công thức

3.1.1 Xây dựng đường chuẩn định lượng rotundin bằng phương pháp đo quang UV-VIS

Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn rotundin trong methanol

có nồng độ từ 5-50 µg/ml Xây dựng đồ thị thể hiện mối tương quan giữa nồng độ rotundin và độ hấp thụ quang Kết quả được thể hiện ở hình 3.1:

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ

rotundin trong methanol

Từ giá trị hệ số tương quan R2=0,9993 ta thấy, với nồng độ dung dịch rotundin trong dung môi methnol từ khoảng 5 đến 50 µg/ml thì nồng độ và độ hấp thụ quang của dung dịch có mối tương quan tuyến tính

3.1.2 Độ tan bão hòa của rotundin trong một số dung môi

Tiến hành đánh giá độ tan bão hòa của rotundin trong một số dung môi để lựa chọn nồng độ rotundin cho bước sàng lọc polyme Bảng 3.1 dưới đây là kết quả thu được:

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Bảng 3.1 Độ tan bão hòa của rotundin trong một số dung môi (250C)

Dung môi Độ tan bão hòa (mg/ml)

(n=3, TB±ĐLC) Dung môi hữu cơ MeOH 47,69 ± 0,85

pH 6,8 0,0414 ± 0,0005

Từ kết quả độ tan bão hòa, rotundin có độ tan phụ thuộc pH, tan tốt trong pH 1,2, tan kém trong pH 6,8 Ngoài ra, rotundin tan rất tốt trong methanol, do đó lựa chọn methanol làm dung môi để hòa tan rotundin chuẩn bị cho bước sàng lọc polyme bằng phương pháp chuyển dung môi

3.1.3 Kết quả hòa tan rotundin

Tiến hành đánh giá khả năng hòa tan của rotundin bằng hai phương pháp chuyển dung và chuyển pH, lượng rotundin dùng là 500 mg Kết quả thu được như hình 3.2, 3.3:

 Phương pháp chuyển dung môi:

0 10 20 30 40 50 60

giảm xuống còn khoảng 50 mg/ml, giảm khoảng 20 lần so với nồng độ trong môi trường MeOH Sau đó, nồng độ này tiếp tục giảm, có thể do trong môi trường đã có tinh thể quá trình kết tinh tiếp tục diễn ra Như vậy, có thể thấy rằng rotundin là dược chất có độ tan kém trong pH 6,8 và đồng thời kết tinh nhanh trong môi trường

pH 6,8

 Phương pháp chuyển pH:

0 20 40 60 80 100

Hình 3.3 Kết quả hòa tan rotundin bằng phương pháp chuyển pH

Từ đồ thị cho thấy, rotundin tan hoàn toàn trong pH 1,2 Nhưng khi chuyển sang

pH 6,8 lượng rotundin tan trong môi trường này giảm nhanh chóng, do rotundin tan kém trong môi trường đệm phosphat pH 6,8 Độ tan rotundin trong pH 1,2 gấp khoảng 20 lần trong môi trường pH 6,8 Điều này khẳng định lại độ tan của rotundin phụ thuộc vào pH môi trường

3.1.4 Trạng thái kết tinh của rotundin

Từ kết quả thí nghiệm hòa tan của rotudin trên, nhận thấy rotundin có độ tan kém trong môi trường pH 6,8 Do đó, tiếp tục tiến hành xác định hình dạng, trạng thái tồn tại và quá trình kết tinh của rotundin

3.1.4.1 Phổ nhiễu xạ tia X của rotundin

Trạng thái tồn tại của rotundin được xác định qua phổ nhiễu xạ tia X như hình 3.4:

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện sự phụ thuộc giữa cường độ nhiễu xạ và góc 2-theta Qua phổ nhiễu xạ tia X của nguyên liệu rotundin, cho thấy rotundin có 1 đỉnh pic đặc trưng nhọn và cao tại góc 2-theta bằng 16,08 độ Chứng tỏ rotundin nguyên liệu tồn tại ở dạng tinh thể

3.1.4.2 Hình dạng tinh thể rotundin

Hình dạng của rotundin được chụp bằng máy ảnh DSLR Nikon D700, kết quả như trong hình 3.5:

Hình 3.5 Hình dạng tinh thể rotundin Nhận xét: Rotundin tinh thể có dạng hình phiến

Eclipse, để xem rotundin có kết tinh nhanh hay không, kết quả thu được như hình 3.6:

Hình 3.6 Kết quả tráng phim rotundin bảo quản theo thời gian

Nguyên liệu rotundin sau khi để điều kiện thường một ngày đã thấy xuất hiện tinh thể, điều này chứng tỏ rotundin kết tinh nhanh Và sau các thời gian bảo quản 1 tuần, 2 tuần, 1 tháng, 2 tháng, 3 tháng trong điều kiện 400C, 75% độ ẩm, mật độ kết tinh này càng tăng dần, dầy đặc hơn 1 ngày 1 tuần 2 tuần 1 tháng 2 tháng 3 tháng

Từ các kết quả, độ tan bão hòa rotundin trong các môi trường, độ tan rotundin chuyển dung môi, chuyển pH, nhiễu xạ tia X, tráng phim cho thấy, rotundin nguyên liệu tồn tại ở dạng tinh thể và rotundin gặp phải 2 vấn đề: độ tan kém và kết tinh nhanh trong môi trường pH 6,8 Do đó, cần phải nghiên cứu tác động của polyme tới quá trình kết tinh, hòa tan của rotundin để lựa chọn polyme tối ưu cho hệ bào chế chứa rotundin

3.2 Ảnh hưởng của polyme tới quá trình kết tinh của rotundin

3.2.1 Phương pháp tráng phim

Để lựa chọn polyme có khả năng ức chế tái kết tinh tốt nhất, tiến hành thí nghiệm tráng phim với polyme thuộc 3 nhóm được thiết kế như bảng 3.2, mẫu được bảo quản theo thời gian và được soi bằng kính hiển vi, kết quả được thể hiện trong hình 3.7, 3.8:

Bảng 3.2 Thiết kế thí nghiệm tráng phim: rotundin – polyme

1: 2 x

1: 4 x

Chú thích: x: có sử dụng trong công thức

3.2.1.1 Ảnh hưởng của loại polyme tới quá trình kết tinh của rotundin

Kết quả tráng phim rotundin được thể hiện trong hình 3.7

Nhận xét:

Nhóm polyme cation: Với 2 polyme eudragit EPO và E100, xuất hiện kết tinh sau

1 tuần bảo quản điều kiện 400C, 75% độ ẩm

Nhóm polyme không ion hóa: Với 2 polyme PVP K30 và PEG 6000 cho thấy kết

tinh ngay sau 1 ngày bảo quản điều kiện thường Polyme HPMC 606 trong nhóm này cho thấy kết tinh sau 2 tuần bảo quản điều kiện 400C, 75% độ ẩm, với mật độ kết tinh dày đặc

Nhóm polyme anion: Với 2 polyme eudragit L100 và HPMCP 55, xuất hiện kết

tinh sau 1 tháng bảo quản điều kiện 400C, 75% độ ẩm, mật độ kết tinh tăng lên không đáng kể sau thời gian bảo quản