Nghiên cứu bào chế và sinh khả dụng viên nén metronidazol giải phóng tại đại tràng (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI Nguyễn Thu Quỳnh NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METRONIDAZOL GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG Chuyên ngành: Công nghệ dư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

Nguyễn Thu Quỳnh

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METRONIDAZOL GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG

Chuyên ngành: Công nghệ dược phẩm và bào chế thuốc

Mã số: 62720402

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

Hà Nội, năm 2017

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Bào chế- Trường Đại học

Dược Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Thanh Hải

2 GS.TS Võ Xuân Minh Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá cấp trường họp tại: Vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Việt nam

Thư viện Trường Đại học Dược Hà Nội

KÝ HIỆU VIẾT TẮT

FDA Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ

(Food Drug Administration) GPTĐT Giải phóng tại đại tràng

HPMC Hydroxy propyl methyl cellulose

Tlag Thời gian tiềm tàng

ĐẶT VẤN ĐỀ

Metronidazol là một kháng sinh phổ rộng, có thể sử dụng đơn độc hoặc phối hợp với dược chất khác để điều trị các bệnh như: bệnh viêm nhiễm đường sinh dục, bệnh viêm răng lợi, bệnh loét dạ dày- tá tràng

do vi khuẩn Helicobacter pylori, bệnh viêm gan do amip, bệnh nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương do Bacteroides, bệnh viêm đại tràng cấp

và mạn tính do amip

Trên thị trường, metronidazol thường được bào chế ở các dạng thuốc quy ước như viên nén, viên nang và thuốc tiêm Các dạng bào chế này có sinh khả dụng cao (SKD > 80%) nên hiệu quả trong điều trị các bệnh: viêm loét dạ dày- tá tràng, viêm gan, nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương do nồng độ thuốc trong máu cao Tuy nhiên, với bệnh viêm đại tràng cấp và mạn tính, các dạng bào chế này thường không đạt được hiệu quả tối ưu do nồng độ thuốc tại đại tràng thấp Nhằm mục đích nâng cao hiệu quả điều trị bệnh viêm đại tràng và giảm tác dụng không mong muốn, hướng nghiên cứu phát triển dạng bào chế có khả năng tập trung nồng độ dược chất cao tại đại tràng là phù hợp Trong những năm qua, trên thế giới có khá nhiều công trình nghiên cứu về dạng thuốc giải phóng tại đại tràng chứa metronidazol

Ở trong nước, dạng viên quy ước chứa metronidazol có rất nhiều chế phẩm lưu hành trên thị trường Về viên nén chứa metronidazol giải phóng tại đại tràng, đã có một vài tác giả nghiên cứu bào chế Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu mới chỉ là bước đầu và chưa có công trình nào nghiên cứu đánh giá sinh khả dụng của dạng bào chế

này Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài: ″Nghiên cứu bào chế và sinh

khả dụng viên nén metronidazol giải phóng tại đại tràng″

* Mục tiêu của luận án

• Xây dựng được công thức và quy trình bào chế viên nén metronidazol giải phóng tại đại tràng quy mô 5.000 viên

• Xây dựng được tiêu chuẩn chất lượng và bước đầu đánh giá độ

ổn định của viên nghiên cứu

• Bước đầu đánh giá được sinh khả dụng của viên nghiên cứu trên chó thí nghiệm

* Nội dung nghiên cứu của luận án

• Xây dựng công thức viên nhân bằng phương pháp xát hạt ướt

• Xây dựng công thức bào chế viên nén metronidazol giải phóng tại đại tràng bằng kỹ thuật bao dập và bao bồi

• Xây dựng quy trình bào chế viên nén metronidazol giải phóng tại đại tràng ở quy mô 5.000 viên

• Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá độ ổn định của viên nghiên cứu

• Bước đầu đánh giá sinh khả dụng của viên nghiên cứu

* Những đóng góp mới của luận án

• Sử dụng được phương pháp bao dập và bao bồi để bào chế viên nén MTZ giải phóng tại đại tràng với tá dược pectin (là polyme bị phân hủy bởi vi sinh vật đại tràng)

• Xây dựng được mô hình đánh giá giải phóng dược chất in vitro

trên cơ sở Tlag- pH- enzym của vi sinh vật đại tràng

* Cấu trúc luận án

Luận án gồm 158 trang, 78 bảng, 39 hình, 112 tài liệu tham khảo (15 tài liệu tiếng việt, 97 tài liệu tiếng anh) Bố cục như sau: Đặt vấn

đề 1 trang, tổng quan 38 trang, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

23 trang, kết quả nghiên cứu 75 trang, bàn luận 18 trang, kết luận 2 trang, đề xuất 1 trang, danh mục các công trình đã công bố có liên

quan đến luận án 1 trang, tài liệu tham khảo 10 trang Ngoài ra, luận

1.2 THUỐC GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG

1.2.1 Đặc điểm sinh lý đại tràng liên quan đến dạng thuốc

Trình bày nội dung về: Cấu tạo và vận động của đại tràng, hấp thu nước và chất điện giải, pH, vi sinh vật trong đại tràng, các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lưu và sự giải phóng thuốc tại đại tràng

1.2.2 Dạng thuốc giải phóng tại đại tràng

1.2.2.1 Ưu điểm và các hạn chế của dạng thuốc

• Ưu điểm trong điều trị bệnh điều trị tại chỗ, bệnh theo nhịp sinh học, protein và peptid, phân phối vacxin

• Hạn chế: Đưa thuốc đến đại tràng phải qua dạ dày và ruột non (chịu ảnh hưởng của pH, enzym ở dạ dày và ruột non) Đại tràng ít nước, không có nhung mao, ít nhu động nên quá trình giải phóng dược chất khó khăn

1.2.2.2 Phân loại thuốc giải phóng tại đại tràng

• Hệ phụ thuộc pH

• Hệ phụ thuộc thời gian

• Hệ thẩm thấu

• Hệ phụ thuộc áp suất

• Tiền thuốc

• Sử dụng polyme bị phân hủy bởi vi sinh vật

• Hệ giải phóng tại đại tràng dạng hạt

1.2.2.3 Phương pháp bào chế dạng thuốc giải phóng tại đại tràng

Phương pháp bào chế dạng viên giải phóng tại đại tràng hay sử dụng nhất là phương pháp bao với các kỹ thuật bao dập, bao khô, bao màng mỏng Đặc điểm chung của các kỹ thuật bao là thường sử dụng

tá dược bao là các polyme có khả năng giải phóng dược chất đặc hiệu tại đại tràng như các polysaccarid tự nhiên (pectin, chitosan, gôm Guar, alginat, inulin, ) hoặc các polyme có đặc tính phụ thuộc pH, thời gian

• Phương pháp bao khô: Bao khô là phương pháp bao trong đó bột nguyên liệu được bao trực tiếp lên các dạng bào chế rắn không sử dụng hoặc sử dụng rất ít dung môi và sử dụng nhiệt trong quá trình ủ

để tạo thành một lớp bao Gồm các loại:

- Bao bột khô với chất hóa dẻo

- Bao khô dựa trên kết dính nhiệt

- Bao khô tĩnh điện

- Bao khô với chất hóa dẻo- tĩnh điện- kết dính nhiệt

• Phương pháp bao dập: Kỹ thuật bao dập dựa trên cơ sở dùng lực nén nhất định để tạo lớp bao kiểm soát giải phóng dược chất quanh viên nhân Kỹ thuật không sử dụng dung môi, chất hóa dẻo và nhiệt

độ trong quá trình bao

• Phương pháp bao màng mỏng: Ứng dụng ít hơn, sử dụng polyme phụ thuộc pH và một số polyme phân hủy theo cơ chế ăn mòn hoặc trương nở hòa tan như HPMC, Eudragit, cellulose acetat phthalat, hydroxy propyl methyl cellulose acetat succinat

• Ngoài ra còn dạng viên đa lớp, viên thẩm thấu, viên nang

GPTĐT

1.2.4 Phương pháp đánh giá chất lượng

1.2.4.1 Đánh giá giải phóng in vitro

Do đặc điểm sinh lý đại tràng có nhiều điểm khác biệt dạ dày và

ruột non, nên mô hình thử giải phóng in vitro có một số điểm cải tiến

so với phương pháp thử hòa tan dạng thuốc rắn quy ước Qua tổng hợp các tài liệu tham khảo, phương pháp được chia thành 3 loại:

• Mô hình thử giải phóng in vitro dựa trên cơ sở Tlag- pH

• Mô hình thử giải phóng in vitro sử dụng Tlag- pH- vi sinh vật đại tràng

• Mô hình thử giải phóng in vitro sử dụng Tlag- pH- enzym của vi sinh vật đại tràng

1.2.4.2 Đánh giá giải phóng in vivo

• Hiện nay, các công trình nghiên cứu thường đánh giá giải phóng

in vivo bằng phương pháp chụp X- quang hoặc sử dụng chất đánh

dấu sinh học sau đó chụp hình ảnh (X- quang hoặc gama) trên động vật thí nghiệm hoặc người tình nguyện

• Xác định khối lượng metronidazol dịch đại tràng: Để so sánh rõ

hơn sự khác biệt về giải phóng in vivo của dạng thuốc quy ước và

dạng thuốc giải phóng tại đích đại tràng Tuy nhiên đây là dạng thuốc mới, có rất ít các công trình nghiên cứu về phương pháp định lượng này Dựa vào bản chất MTZ được sử dụng trong nghiên cứu là base hữu cơ yếu tan được trong cloroform và có một số tính chất tương tự alcaloid Chiết bằng cloroform và định lượng MTZ bằng phương pháp HPLC

• Xác định nồng độ MTZ trong huyết tương: Viên nén MTZ giải phóng tại đại tràng được bào chế với mục đích tác dụng tại chỗ và hạn chế tối đa tác dụng toàn thân Xác định nồng độ MTZ trong huyết tương có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá dạng thuốc này có được hấp thu hay không? Các nghiên cứu thường sử dụng phương pháp HPLC với chuẩn nội carbamazepin hoặc tinidazol để định lượng MTZ trong huyết tương

1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ VIÊN METRONIDAZOL GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG

Các nghiên cứu chủ yếu theo hướng cơ bản: Sử dụng các polyme

là các polysaccarid bị phân hủy bởi vi sinh vật đại tràng như: gôm Guar, pectin, chitosan, gôm xanthan Phương pháp bào chế chủ yếu

là phương pháp bao sử dụng kỹ thuật bao dập Về đánh giá in vitro sử

dụng vi sinh vật đại tràng hoặc enzym do vi sinh vật giải phóng ra

Đánh giá in vivo thường sử dụng hình ảnh X- quang hoặc sử dụng

chất đánh dấu sinh học

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu, trang thiết bị và đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu, hóa chất, trang thiết bị

Các nguyên liệu sử dụng trong bào chế đạt tiêu chuẩn dược dụng theo dược điển Anh, Mỹ, Việt Nam; các hóa chất sử dụng trong kiểm nghiệm đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích theo quy định

Các thiết bị phân tích hiện đại do các nước EU, Mỹ, Nhật sản xuất, đảm bảo độ tin cậy

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu

Metronidazol nguyên liệu: Đạt tiêu chuẩn BP 2009

Động vật thí nghiệm: 12 chó ta trưởng thành, giống đực, khỏe mạnh, khối lượng từ 10- 12 kg

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Các phương pháp bào chế

• Bào chế viên nhân: sử dụng phương pháp xát hạt ướt

• Bào chế lớp bao kiểm soát giải phóng dược chất tại đại tràng: Phương pháp bao dập: Tiến hành trên thiết bị bao dập (ZPW26 CORE-COVERED TABLET PRESS) Viên nhân được cấp vào giữa cối qua bộ phận cấp viên nhân Bột bao (lớp trên, lớp dưới) được cấp vào cối bằng 2 phễu Tiến hành dập viên bao với lực dập nhất định Phương pháp bao bồi: Tiến hành trên nồi bao truyền thống Viên nhân được cho vào nồi bao Phun dung dịch tá dược dính bám đều bề mặt viên nhân Tiếp tục phun bột bao bám đều bề mặt viên nhân Sấy viên và lặp lại quy trình đến khi viên bao đạt khối lượng yêu cầu

• Xây dựng quy trình bào chế viên bao: được xây dựng ở quy mô 5.000 viên/mẻ

• Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng viên nén bao: Dựa vào các chỉ tiêu chất lượng của 3 lô bào chế theo công thức tối ưu

• Theo dõi độ ổn định của chế phẩm nghiên cứu: Tiến hành trên 3 mẫu viên nén bào chế theo công thức tối ưu, đóng trong lọ thủy tinh màu kín Bảo quản ở điều kiện của phương pháp thử lão hóa cấp tốc

và phương pháp thử dài hạn

2.2.2 Các phương pháp kiểm nghiệm

• Kiểm nghiệm các chỉ tiêu chung của viên nén theo DĐVN IV

• Phương pháp đánh giá chất lượng bột, hạt: độ đồng đều hàm lượng MTZ trong bột và hạt

• Phương pháp thử hòa tan viên bao: dựa trên mô hình đánh giá giải phóng sử dụng Tlag- pH- enzym của vi sinh vật đại tràng Định lượng MTZ trong dịch hòa tan bằng phương pháp quang phổ UV

• So sánh đồ thị hòa tan dược chất: Sử dụng chỉ số f2

• Định lượng MTZ trong chế phẩm: Sử dụng phương pháp HPLC

• Đánh giá hình ảnh bề mặt và mặt cắt ngang của lớp bao: sử dung

kính hiển vi điện tử phát xạ trường

2.2.3 Phương pháp đánh giá in vivo

• Xác định vị trí viên trong đường tiêu hóa chó thí nghiệm: Sử dụng phương pháp chụp X- quang Viên nhân chứa 10% bari sulfat

• Xác định khối lượng MTZ trong dịch đại ràng chó thí nghiệm: Chiết MTZ trong dịch đại tràng bằng cloroform, định lượng MTZ trong dịch chiết sử dụng phương pháp HPLC cột C8, pha động methanol- nước là 20- 80

• Định lượng MTZ trong huyết tương: Loại tủa protein bằng methanol Định lượng MTZ trong huyết tương sử dụng phương pháp HPLC với chuẩn nội carbamazepin Cột C18, pha động acetonitril- đệm phosphat pH 4,5 tỷ lệ 30- 70 có 0,1% TEA

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Xác định Tlag và tốc độ giải phóng MTZ sau pha tiềm tàng: sử dụng công cụ DDsolver cài đặt trong MS Excel 2013

So sánh nhiều mẫu: sử dụng công cụ MS Excel 2013

Đánh giá tuổi thọ của chế phẩm bằng phần mềm Minitab 17

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Kết quả xây dựng phương pháp định lượng metronidazol bằng phương pháp quang phổ tử ngoại và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Kết quả cho thấy, có thể sử dụng phương pháp quang phổ UV tại các bước sóng 277 nm trong dung dịch HCl pH 1,2; 229 nm trong đệm pH 7,4; 320 nm trong đệm pH 6,8 có chứa enzym Pectinex ultra SP-L 26.000 PG/ml để định lượng MTZ trong dịch thử hòa tan

Có thể sử dụng phương pháp HPLC (cột C18, pha động methanol- nước tỷ lệ 20- 80) để định lượng MTZ trong chế phẩm Phương pháp

được tái thẩm định theo tiêu chí của FDA

3.2 Kết quả nghiên cứu xây dựng công thức

3.2.1 Kết quả xây dựng công thức viên metronidazol giải phóng tại đại tràng bằng phương pháp bao dập

3.2.1.1 Kết quả xây dựng công thức viên nhân

Qua khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thuộc thành phần công thức như loại và lượng tá dược dính, tá dược rã, tá dược trơn, Lựa chọn được công thức viên nhân như sau: Mtetronidazol 200,0 mg; Disolcel 17,5 mg; Lactose 17,5 mg; PVP K30 10,0 mg; Talc 2,5 mg; magnesi stearat 2,5 mg Kết quả thử hòa tan cho thấy: Viên nhân giải phóng > 85% DC sau 30 phút; độ cứng 5,2 kP; độ mài mòn 0,5% Viên nhân được sử dụng trong phương pháp bao dập

3.2.1.2 Kết quả xây dựng công thức lớp bao kiểm soát giải phóng dược chất tại đại tràng bằng phương pháp bao dập

Lớp bao kiểm soát giải phóng MTZ tại đại tràng được bào chế dựa vào tiêu chí viên có Tlag khoảng 5 - 6 giờ

a Lựa chọn tá dược kiểm soát giải phóng dược chất tại đại tràng

Bào chế các mẫu pectin đơn (CT1- CT7) và pectin kết hợp HPMC

tỷ lệ 80- 20 (CT8- CT14) Khối lượng lớp bao từ 150 đến 500 % so với

khối lượng viên nhân Kết quả được ở bảng 3.12; hình 3.5 và 3.6

Bảng 3.12 T lag viên có lớp bao chứa pectin đơn và pectin - HPMC

Công thức T lag (giờ) Công thức T lag (giờ)

khác nhau (n=6)

Nhận xét: Lớp bao pectin đơn (CT1-CT7) không có khả năng kiểm soát giải phóng DC đến đại tràng Pectin kết hợp HPMC, khả năng kiểm soát giải phóng tăng rõ rệt Tốc độ giải phóng DC ổn định Khối lượng lớp bao từ 150% (CT8) đến 400% (CT13), Tlag tăng từ 5,00 giờ đến 7,51 giờ Tiếp tục tăng khối lượng lớp bao, Tlag không tăng Lựa chọn khối lượng lớp bao 200% so khối lượng viên nhân

1

b Lựa chọn tỷ lệ pectin- HPMC

Tỷ lệ pectin- HPMC thay đổi 90- 10 đến 50- 50 Khối lượng lớp

bao 200% Kết quả trình bày bảng 3.15 và hình 3.4

Bảng 3.15 T lag của công thức lớp bao thay đổi tỷ lệ pectin- HPMC

Tỷ lệ pectin

Tlag (giờ) 5,71±1,02 5,79±0,04 5,86±0,02 6,58±0,01 6,98±0,04

Hình 3.4 Tỷ lệ % MTZ giải phóng từ viên chứa lớp bao có tỷ lệ

pectin- HPMC thay đổi (n= 6)

Nhận xét: Khi tăng lượng HPMC trong công thức màng bao, Tlag

tăng từ 5,71 giờ lên đến 6,98 giờ Tỷ lệ pectin- HPMC là 90- 10 (TL90:10) có Tlag (5,71 giờ) đạt yêu cầu đề ra và tốc độ giải phóng dược chất ổn định nên được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo

c Ảnh hưởng enzym Pectinex Ultra SP-L (26 PG/ml)

Để đánh giá chính xác hơn cơ chế giải phóng của viên MTZ giải phóng tại tràng theo tín hiệu sinh học, các mẫu viên pectin - HPMC K100M có tỷ lệ 90- 10 (CT91) và 50- 50 (CT55) được tiến hành thử hòa tan với sự thay đổi nồng độ enzym trong dịch thử hòa tan Kết

quả thử hòa tan được trình bày tại bảng 3.18, hình 3.6 và 3.7