TỔNG hợp HYDROXYALKYL β CYCLODEXTRIN

Xu hướng mới của bào chế hiện đại trong nước và trên thế giới là nâng cao sinh khả dụng của thuốc, giảm tác dụng phụ, độc tính và hạ giá thành sản phẩm. Nâng cao sinh khả dụng của thuốc luôn là mục tiêu hàng đầu cho dù đó là hoạt chất mới được phát triển hay đã được sử dụng từ nhiều năm qua. Với sự ra đời của các loại tá dược mới cũng như việc áp dụng các kỹ thuật bào chế hiện đại, sinh khả dụng của nhiều loại dược chất đã được nâng cao, góp phần tăng hiệu quả trị liệu và giảm thiểu các tác dụng không mong muốn cho người sử dụng. Sinh khả dụng của một thuốc phụ thuộc rất nhiều vào độ tan và tính thấm của dược chất, đặc biệt là các dược chất khó tan, 3. Trong các loại tá dược đã được sử dụng trong ngành dược thì cyclodextrin (BCD) là một tá dược đã được ứng dụng vào nhiều loại thuốc. BCD là loại tá dược có khả năng tạo phức với nhiều dược chất, làm tăng độ tan do đó làm tăng sinh khả dụng của thuốc. Tuy nhiên nhược điểm của loại tá dược này là ít tan trong nước. Để ứng dụng tính ưu việt của tá dược này đồng thời khắc phục các nhược điểm của nó, cần phải tạo ra các dẫn chất dễ tan hơn. Với sự ra đời của các dẫn chất hydroxyalkylβcyclodextrin đã làm tăng độ tan của hoạt chất lên rất nhiều so với BCD. Các dẫn chất này chẳng những được ứng dụng trong ngành dược trong bào chế một số dạng thuốc như thuốc mỡ, nhũ tương, thuốc viên . . . mà còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghệ khác như thực phẩm, mỹ phẩm và đặc biệt là trong hóa phân tích để tách các đồng phân quang hoạt. Tuy có nhiều ưu điểm như vậy song các tá dược là dẫn chất của βcyclodextrin đắt tiền và khó mua tại thị trường Việt nam, mặt khác việc ứng dụng các tá dược này trong nghiên cứu phát triển thuốc còn hoàn toàn mới mẻ. Nhằm chủ động trong việc tạo ra các tá dược, phát huy các ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của BCD chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổng hợp hydroxyalkylβcyclodextrin ứng dụng trong bào chế một số dạng thuốc.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TỔNG HỢP HYDROXYALKYL - β - CYCLODEXTRIN ỨNG DỤNG TRONG BÀO CHẾ MỘT SỐ DẠNG THUỐC Chuyên ngành : Công nghệ dược phẩm Mã số : 627301.01 Người thực hiện: Phùng Đức Truyền Cơ quan công tác: Viện Sốt rét Ký sinh trùng Côn trùng Tp Hồ Chí Minh Chức vụ đảm nhiệm: Nghiên cứu viên Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TỔNG HỢP HYDROXYALKYL - β - CYCLODEXTRIN ỨNG DỤNG TRONG BÀO CHẾ MỘT SỐ DẠNG THUỐC Chuyên ngành : Công nghệ dược phẩm Mã số : 627301.01 Thầy hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đặng Văn Tịnh TS Huỳnh Văn Hóa Người thực : Phùng Đức Truyền Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2009 MỤC LỤC - ĐẶT VẤN ĐỀ Xu hướng bào chế đại nước giới nâng cao sinh khả dụng thuốc, giảm tác dụng phụ, độc tính hạ giá thành sản phẩm Nâng cao sinh khả dụng thuốc mục tiêu hàng đầu cho dù hoạt chất phát triển hay sử dụng từ nhiều năm qua Với đời loại tá dược việc áp dụng kỹ thuật bào chế đại, sinh khả dụng nhiều loại dược chất nâng cao, góp phần tăng hiệu trị liệu giảm thiểu tác dụng không mong muốn cho người sử dụng Sinh khả dụng thuốc phụ thuộc nhiều vào độ tan tính thấm dược chất, đặc biệt dược chất khó tan, [3] Trong loại tá dược sử dụng ngành dược β-cyclodextrin (BCD) tá dược ứng dụng vào nhiều loại thuốc BCD loại tá dược có khả tạo phức với nhiều dược chất, làm tăng độ tan làm tăng sinh khả dụng thuốc Tuy nhiên nhược điểm loại tá dược tan nước Để ứng dụng tính ưu việt tá dược đồng thời khắc phục nhược điểm nó, cần phải tạo dẫn chất dễ tan Với đời dẫn chất hydroxyalkyl-β-cyclodextrin làm tăng độ tan hoạt chất lên nhiều so với BCD Các dẫn chất ứng dụng ngành dược bào chế số dạng thuốc thuốc mỡ, nhũ tương, thuốc viên mà ứng dụng nhiều ngành công nghệ khác thực phẩm, mỹ phẩm đặc biệt hóa phân tích để tách đồng phân quang hoạt Tuy có nhiều ưu điểm song tá dược dẫn chất β-cyclodextrin đắt tiền khó mua thị trường Việt nam, mặt khác việc ứng dụng tá dược nghiên cứu phát triển thuốc hoàn toàn mẻ Nhằm chủ động việc tạo tá dược, phát huy ưu điểm khắc phục nhược điểm BCD tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổng hợp hydroxyalkyl-β-cyclodextrin ứng dụng bào chế số dạng thuốc - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 - Beta cyclodextrin (BCD), [5, 6, 7, 9, 10, 15, 18] 2.1.1 - Nguồn gốc, đặc điểm − Cyclodextrin (CD) nhóm sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên tạo thành từ phân huỷ cellulose vi khuẩn Các oligosaccharid vòng bao gồm đơn vị α-D-glucopyranose liên kết với cầu nối (α-1,4), có khoang bên thân dầu mặt thân nước Sự liên kết đơn vị glucopyranose làm cho CD có dạng hình nón cụt − Đặc điểm CD thiên nhiên tóm tắt bảng 2.1 Bảng 2.1 Đặc điểm CD thiên nhiên Loại CD Đường kính khoang Khối lượng phân tử Độ tan (g/100 ml) α-CD 4,7-5,3 972 14,5 β-CD 6,0-6,5 1135 1,85 γ -CD 7,5-8,3 1297 23,2 − CD có đơn vị glucopyranose hình thành có cản trở mặt không gian, đồng đẳng có hay nhiều đơn vị khó tinh khiết hoá Kích thước khoang α-CD không đủ lớn cho nhiều thuốc γ -CD lại có giá thành cao β-CD sử dụng rộng rãi ngành dược giá thành rẻ, dễ kiếm đặc biệt thích hợp với phần lớn loại thuốc Tuy nhiên độ tan nước thấp có độc tính hệ thần kinh nhược điểm β-CD sử dụng cho đường tiêm β-CD mô tả chuyên luận dược điển Mỹ (USP/NF), Châu Âu (Ph.Eur) Nhật (JP) − Độ tan nước CD thiên nhiên, đặc biệt β-cyclodextrin, thường thấp, nguyên nhân cầu nối hydrogen liên phân tử mạnh trạng thái kết tinh Khi thay nhóm hydroxyl tạo cầu nối hydrogen nhóm khác, chí nhóm chức methoxy không phân cực, cải thiện nhiều độ tan Các dẫn chất CD ưa chuộng ngành dược bao gồm dẫn chất hydroxypropyl β- γ -cyclodextrin, randomly methylated βcyclodextrin, sulfobutylether β-cyclodextrin, glucosyl-β-cyclodextrin, (bảng 2.2) − Các CD dạng phân tử lớn (Khối lượng phân tử từ 1000 đến 2000 Daltons) thân nước với lượng đáng kể nhóm cho nhận H +, không hấp thu hệ tràng vị dạng không đổi Các CD thân nước xem độc tính đường uống liều thấp hay trung bình Các dẫn chất thân dầu, ví dụ CD methyl hoá, hấp thu hệ tràng vị vào hệ tuần hoàn có độc tính dùng đường tiêm − Trong công nghiệp dược, CD thường sử dụng làm chất tạo phức để làm tăng độ tan nước chất tan, từ làm tăng sinh khả dụng độ ổn định chúng Ngoài CD dùng để làm giảm hay ngăn ngừa kích ứng niêm mạc mắt dày, che giấu mùi vị khó chịu, ngăn ngừa tương tác thuốc - thuốc hay thuốc - tá dược, ngăn ngừa hoá thành bột kết tinh hay vô định hình thuốc dạng lỏng, dạng dầu Hình 2.1 Cấu trúc β-cyclodextrin Bảng 2.2 Các dẫn xuất β-cyclodextrin Cyclodextrin R = H hay β-cyclodextrin -H 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin -CH2CHOHCH3 Sulfobutylether β-cyclodextrin muối natri -(CH2)4SO3-Na+ Randomly methylated β-cyclodextrin -CH3 Branched β-cyclodextrin nhóm glucosyl hay maltosyl 2.1.2 - Ứng dụng CD nghiên cứu phát triển thuốc, [12, 14, 20, 24] Cyclodextrin (CD) oligosaccharid vòng có khả tạo phức hợp cầu nối không hoá trị với phần lớn hoạt chất Nhờ tính chất đa chức đáp ứng sinh học tốt, CD ngày ứng dụng hệ thống phân phối thuốc Hiệu độ tan hoà tan thuốc − CD đóng vai trò quan trọng việc cải thiện độ tan và/hoặc độ hoà tan thuốc tan nước cách tạo phức hay hệ phân tán rắn Đối với thuốc có phân tử lượng không thích hợp để tạo phức, CD đóng vai trò chất mang thân nước CD chất làm tăng độ hoà tan thuốc có hàm lượng cao, khó tạo phức hợp thuốc-CD paracetamol CD xem chất làm tăng tốc độ phóng thích số hoạt chất từ khung matrix (naproxen, ketoprofen, theophylline ) Hiệu sinh khả dụng thuốc − CD cải thiện sinh khả dụng thuốc không tan cách làm tăng độ tan, độ hoà tan và/hoặc tính thấm thuốc CD làm tăng tính thấm thuốc thân dầu, không tan nước cách làm cho thuốc diện bề mặt hàng rào sinh học da, màng nhầy hay giác mạc, từ thuốc vào màng mà không gây phá vỡ lớp lipid màng Trong trường hợp này, cần dùng đủ lượng CD để hoà tan thuốc chất dẫn thân nước lượng dư làm giảm khả dụng thuốc − Đối với thuốc tan nước, CD làm tăng tính thấm cách tác động trực tiếp lên màng (hoá lỏng làm lõm màng) gia tăng hấp thu /hoặc sinh khả dụng thuốc Hiệu tính an toàn thuốc: − Bằng cách làm tăng độ tan thuốc, CD giúp tăng hiệu trị liệu nên làm giảm độc tính thuốc sử dụng liều thấp − Các độc tính có liên quan đến kết tinh lại thuốc tan dạng thuốc tiêm giảm thiểu cách tạo phức hợp thuốc-CD dễ tan Ngoài ra, CD kết hợp với thuốc mức độ phân tử nên hạn chế tiếp xúc trực tiếp thuốc với màng sinh học, làm giảm tác dụng không mong muốn (giảm lượng thuốc vào tế bào mô mô đích) kích ứng chỗ mà không ảnh hưởng đến hiệu trị liệu Phức hợp thuốcCD làm giảm kích ứng mắt làm giảm nồng độ thuốc tự vùng tiền sừng đến mức thấp Hiệu độ ổn định thuốc − CD cải thiện độ ổn định thuốc nhạy cảm với phản ứng dehydrat hoá, thủy phân, oxy hoá phân huỷ ánh sáng, làm tăng tuổi thọ thuốc Các nghiên cứu CD làm tăng độ ổn định cách ngăn chặn tương tác thuốc với chất dẫn và/hoặc ức chế sinh chuyển hoá thuốc vị trí hấp thu Trong phức hợp, CD che chở thuốc bền dạng phân tử cách ly chúng khỏi tiến trình phân huỷ − Các CD thiên nhiên phát cách 100 năm, gần có CD tinh khiết sử dụng làm tá dược Hiện có khoảng 30 biệt dược khác có chứa CD lưu hành thị trường, chủ yếu nước Mỹ, Nhật Bản Châu Âu Một số biệt dược thông dụng trình bày bảng 2.3 Bảng 2.3 Một số chế phẩm tiêu biểu thị trường có chứa cyclodextrin Hoạt chất α-cyclodextrin Dạng bào chế Biệt dược Công ty Alprostadil (PGE1) Tiêm IV Prostavastin Ono (Nhật) Cefotiam hexetil HCl Viên nén Pansporin T Takeda (NHật) Benexate HCl Viên nang Ulgut T.K Sangyou (Nhật ) Dexamethasone Thuốc mỡ Glymesason Fujinaga (Nhật) Nicotine Viên ngậm Nicorette Pharmacia (Thụy Điển) Nitroglycerin Viên ngậm Nitropen Nihon Kayaku (Nhật) Piroxicam Viên nén Brexin Chiesi (Ý) Tiaprofenic acid Viên nén Surgamyl Roussel-Maestrelli (Ý) Cisapride Viên đặt Propulsid Janssen (Bỉ) Indomethacin Thuốc nhỏ mắt Indocid Chauvin (Pháp) Itraconazole Uống IV Sporanox Janssen (Bỉ) Mitomycin Dung dịch IV Mitozytrex SuperGen (Mỹ) MitoExtra Novartis (Thụy Sĩ) Khí dung mũi Aerodiol Servier (Pháp) Thuốc nhỏ mắt Clorocil Oftalder (Bồ Đào Nhal) Dung dịch IV Vfend Pfizer (Mỹ) β- cyclodextrin 2-hydroxypropyl βcyclodextrin Randomly methylated βcyclodextrin 17β-Oestradiol Chloramphenicol Sulfobutylether βcyclodextrin Voriconazole Ziprasidone maleate Dung dịch IM Geodon Pfizer (Mỹ) Zeldox 2-hydroxypropyl γ cyclodextrin Diclofenac sodium Thuốc nhỏ mắt Voltaren Novartis (Thụy Sĩ) ophtha 2.2 - Các Hydroxyalkyl-β-cyclodextrin: Các Hydroxyalkyl-β-cyclodextrin mang đầy đủ tính chất β-cyclodextrin độ tan dung môi phân cực tăng lên gấp nhiều lần 2.2.1 - Hydroxypropyl-β-cyclodextrin, [8] R = -H Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPBCD) tổng hợp từ β-cyclodextrin (BCD) propylen oxid HPBCD chứa không 10% không 45% nhóm hydroxypropoxy (- 13 Phương pháp trộn khô (Dry mixing): Một vài hoạt chất tạo phức cách trộn đơn giản với CD Phương pháp thích hợp cho chất lỏng hay dầu Phương pháp đồng bay (Co-evaporating): Cho CD hoạt chất vào nước dung dịch ethanol 50%, khuấy hoà tan hoàn toàn bốc dung môi áp suất giảm 45 oC Sản phẩm đem nghiền rây qua cỡ rây thích hợp, để tủ sấy 45 oC 48 Phương pháp đông khô (Freeze-drying): Hoà tan CD vào nước, thêm hoạt chất Hỗn dịch khuấy nhiệt độ phòng 48 Lọc qua màng 0,45 µm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dung dịch thu đem đông khô Sản phẩm rắn rây qua cỡ rây thích hợp, để tủ sấy 45 oC 48 Phương pháp sấy phun sương (Spray-drying): Hoạt chất hòa tan dung dịch ethanol 96 %, CD hoà tan nước Hỗn hợp hai dung dịch trộn siêu âm 20 phút Dung dịch thu suốt sấy phun sương 2.7.2 - Các phương pháp đánh giá phức tạo thành, [13, 14, 16, 19, 23, 24] − Trong dung dịch nước, CD tạo phức với hoạt chất cách bắt giữ toàn phần thân dầu phân tử vào khoang Không có cầu nối hoá trị hình thành hay bị phá vỡ suốt trình tạo phức phân tử thuốc phức hợp nhanh chóng tạo cân với phân tử tự dung dịch Các lực hình thành phức hợp bao gồm phóng thích phân tử nước giàu lượng từ khoang giữa, tương tác tĩnh điện, tương tác van der Waals, tương tác kỵ nước, cầu nối hydro… Tính chất lý hóa phân tử thuốc phức hợp khác với phân tử tự Tương tự, tính chất lý hóa CD tự khác với CD phức hợp − Phương pháp nghiên cứu tạo phức thường áp dụng phương pháp pha hòa tan (phase solubility) mô tả Higuchi Connors (1965) Phương pháp cho phép kiểm tra tác động chất làm tăng độ hòa tan 14 (solubilizer) hay ligand chất hòa tan (substrate) Biểu đồ pha hoà tan chia làm loại týp A týp B (hình 2.2) Nồng độ thuốc hoà tan [M] Hình 2.2 Biểu đồ pha hòa tan Đường cong týp A: tạo thành phức hợp tan Gồm có: Nồng độ CD [M] - AL: độ hoà tan hoạt chất tăng tuyến tính với nồng độ CD - AP: đường đẳng nhiệt lệch dương - AN: đường đẳng nhiệt lệch âm Đường cong týp B: tạo phức hợp tan Bao gồm: - BS: phức tan giới hạn - BI: phức không tan Thông thường, dẫn chất CD thân nước có biểu đồ pha hoà tan týp A, CD thiên nhiên tan có biểu đồ týp B Biểu đồ pha hoà tan không cho phép xác định thông tin phức tạo thành mà mô tả việc gia tăng nồng độ CD ảnh hưởng đến độ tan thuốc Phần lớn phức hợp theo tỉ lệ đồng mol 1:1 , nghĩa phân tử thuốc (D) tạo phức với phân tử cyclodextrin (CD) 15 Hệ số kết hợp (association constant) hay hệ số bền (stability constant) K 1:1 tính từ độ dốc (slope) phần tuyến tính đường cong pha hoà tan So độ tan hoạt chất điều kiện thử nghiệm Giá trị K1:1 thường nằm khoảng 50-2000 M-1 với giá trị trung bình 129, 490 355 M-1 α-, β- and γ -cyclodextrin Đối với phức hợp có tỉ lệ mol 1:1, hiệu tạo phức (complexation efficiency (CE)) tính từ độ dốc đường tuyến tính Ngoài ra, số phương pháp lý hoá sử dụng rộng rãi để xác định tạo thành phức hợp thuốc-CD như: - Phép đo nhiệt lượng biến đổi (Differential scanning calorimetry-DSC) - Phép nhiễu xạ tia X (X-ray diffractometry) - Nghiên cứu dịch chuyển đỉnh hấp thu UV-Vis - Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fournier (FTIR) 16 - MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3.1 - Mục tiêu tổng quát − Tổng hợp số hydroxyalkyl-β-cyclodextrin: 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin, 2-hydroxybutyl-β-cyclodextrin dược dụng với giá thành hợp lý điều kiện Việt nam − Ứng dụng vào bào chế số dạng thuốc 3.2 - Mục tiêu chuyên biệt − Nghiên cứu qui trình điều chế 2-hydroxypropyl- β-cyclodextrin, 2-hydroxybutylβ-cyclodextrin điều kiện Việt nam − Tối ưu hóa thông số phản ứng như: tỷ lệ mol, nhiệt độ, thời gian phản ứng tổng hợp hydroxyalkyl- β-cyclodextrin − Xác định cấu trúc sản phẩm tổng hợp phương pháp hóa lý như: IR, UV-Vis, HPLC, NMR − Xây dựng tiêu chuẩn sở cho sản phẩm so sánh với sản phẩm thương mại loại nước − Nâng cấp từ qui mô phòng thí nghiệm lên cỡ lô hàng kilogam − Ứng dụng vào số dạng bào chế cụ thể so sánh tiêu lý hóa, bào chế với dạng thuốc loại nước lưu hành thị trường Việt nam 17 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 - Đối tượng nghiên cứu − Hydroxypropyl-β-cyclodextrin, Hydroxybuyl-β-cyclodextrin − Viên nén itraconazol, thuốc nhỏ mắt chloramphenicol 4.2 - Hóa chất, nguyên liệu dùng cho tổng hợp, bào chế Dùng cho tổng hợp: − β-cyclodextrin, 1,2-propylen oxid, 1,2-butylen oxid − Một số dung môi: aceton, CH2Cl2, DMF (dimethylformamid) Dùng cho bào chế: − Itraconazol, chloramphenicol − Các tá dược dùng cho bào chế 4.3 - Trang, thiết bị nghiên cứu: Dùng cho tổng hợp: − Máy khuấy từ, máy cô quay chân không − Bình phản ứng thủy tinh hình cầu dung tích 250, 500, 1000, 5000ml − Bình lắng gạn, phễu lọc, dụng cụ thủy tinh khác Dùng cho bào chế: − Máy trộn bột kép, máy xát cốm, máy dập viên, tủ sấy, máy móc dùng cho bào chế − Máy móc thiết bị dùng phân tích, kiểm nghiệm 4.4- Phương pháp nghiên cứu 4.4.1 - Xây dựng qui trình tổng hợp 2- hydroxyalkyl-β-cyclodextrin 4.4.1.1 - Qui trình tổng hợp 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin − Hòa tan 1,5g NaOH 100ml nước bình cầu 250ml, thêm 6,6g BCD, hỗn hợp khuấy trộn 1,5giờ 3,5ml 1,2-propylen oxid thêm vào lượng nhỏ 1giờ Sau hỗn hợp khuấy trộn nhiệt độ phòng 24giờ đạt hiệu suất cao (theo dõi TLC) Sau kết thúc phản ứng, dung dịch HCl 1mol/lit sử dụng để trung hòa hỗn hợp phản 18 ứng Dung môi loại máy cô quay chân không, cắn hòa tan lượng tối thiểu DMF (dimethyl formamid), lọc loại muối Thêm aceton vào dịch lọc, tủa thu đem lọc sấy khô áp suất giảm Tinh chế lặp lại nhiều lần để sản phẩm tinh khiết − Để thu sản phẩm đạt độ tinh khiết phân tích PA (pure analysis) sử dụng sắc ký cột − Tính toán mức độ thay O-alkyl hóa từ phổ 13C-NMR Sơ đồ 4.1 Qui trình tổng hợp 2-O-(2-hydroxypropyl)- β-cyclodextrin 4.4.1.2- Qui trình tổng hợp 2-O-(2-hydroxybutyl) -β-cyclodextrin − Hòa tan 1,5g NaOH 100ml nước bình cầu 250ml, thêm 6,6g BCD, hỗn hợp khuấy trộn 1,5giờ 4,5ml 1,2-propylen oxid thêm vào lượng nhỏ 1giờ Sau hỗn hợp khuấy trộn nhiệt độ phòng 24giờ đạt hiệu suất cao (theo dõi TLC) Sau kết thúc phản ứng, dung dịch HCl 1mol/lit sử dụng để trung hòa hỗn hợp phản 19 ứng Dung môi loại máy cô quay chân không, cắn hòa tan lượng tối thiểu DMF (dimethyl formamid), Lọc loại muối Thêm aceton vào dịch lọc, tủa thu đem lọc sấy khô áp suất giảm Tinh chế lặp lại nhiều lần để sản phẩm tinh khiết − Để thu sản phẩm đạt độ tinh khiết phân tích PA (pure analysis) sử dụng sắc ký cột − Tính toán mức độ thay O-alkyl từ phổ 13C-NMR Sơ đồ 4.2 Qui trình tổng hợp 2-O-(2-hydroxybutyl) - β-cyclodextrin Tối ưu hóa qui trình tổng hợp: − Xác định yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng − Cố định yếu tố, cho yếu tố thay đổi nhiệt độ, số mol để khảo sát Theo dõi sắc ký lớp mỏng (TLC) 20 Kiểm tra tiêu lý hóa: − Kiểm tra tiêu sản phẩm tổng hợp 2-O-(2-hydroxypropyl)-βcyclodextrin 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-cyclodextrin: phương pháp hóa lý như: điểm chảy, độ tan, cắn tro, khối lượng làm khô, kim loại nặng, độ tinh khiết, tạp chất So sánh với sản phẩm thương mại nước − Xây dựng tiêu chuẩn sở sản phẩm tổng hợp Nâng cấp qui mô tổng hợp từ phòng thí nghiệm lên cỡ lô hàng kilogam: Bằng cách nâng dần tỷ lệ chất tham gia phản ứng với thiết bị điều kiện phản ứng phù hợp 4.4.2- Áp dụng vào điều chế số dạng thuốc cụ thể − Điều chế thuốc viên nén với dược chất itraconazol − Điều chế thuốc nhỏ mắt với dược chất chloramphenicol − Dùng với tá dược 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPBCD) vừa tổng hợp Điều chế phức thuốc- HPBCD (T-HPBCD) Phức hợp T-HPBCD điều chế phương pháp phù hợp với dược chất Xác định tạo thành phức: Áp dụng phương pháp pha hòa tan (phase solubility) Tối ưu hóa qui trình điều chế, [1] Nghiên cứu công thức phương pháp điều chế: tiến hành với trợ giúp phần mềm thông minh Design-Expert v6.06 (thiết kế thí nghiệm) INForm v3.2 (tối ưu hoá công thức/ quy trình điều chế) 21 Thiết kế công thức Máy tính Máy tính Mô hình thực nghiệm Điều chế theo mô hình Bán thành phẩm Kiểm nghiệm Dữ liệu thực nghiệm Máy tính Mô hình nhân Máy tính Dự đoán Tối ưu Thông số tối ưu Tính chất dự đoán Thực nghiệm kiểm chứng Công thức tối ưu Sơ đồ 4.3 Quy trình thiết kế tối ưu hoá công thức/quy trình Thử tiêu lý hóa dạng thuốc so sánh với thuốc ngoại nhập loại 22 Các tiêu chuẩn sản phẩm bao gồm cảm quan, độ hoà tan, hàm lượng, tuổi thọ xây dựng dựa kết nghiên cứu xây dựng công thức kiểm nghiệm sản phẩm Tiêu chuẩn thẩm định đơn vị kiểm nghiệm có chức (Viện kiểm nghiệm thuốc Tp Hồ Chí Minh) 23 - TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI 5.1 - Về khoa học − Tổng hợp dẫn chất O-alkyl hóa nhóm OH vị trí số βcyclodextrin − Ứng dụng 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin bào chế số dạng thuốc, biến dược chất sơ nước thành thân nước, tăng độ hòa tan, tăng tính thấm số dược chất sơ nước từ tăng sinh khả dụng thuốc Các tá dược làm giảm độc tính, tăng độ bền thuốc − 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin 2-hydroxybutyl-β-cyclodextrin ứng dụng nhiều lĩnh vực khác điện di mao quản, công nghệ thực phẩm, mỹ phẩm − Xây dựng tiêu chuẩn sở cho 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin 2hydroxybutyl-β-cyclodextrin − Việc tạo tá dược khắc phục hạn chế tá dược có sẵn, phù hợp với xu phát triển loại thuốc việc làm cần thiết ngành dược − 2-hydroxypropyl- β-cyclodextrin có giá thành đắt, khó kiếm việc nghiên cứu áp dụng tá dược mẻ lĩnh vực nghiên cứu phát triển thuốc Việt Nam 5.2 - Về thực tiễn triển vọng đề tài − Tự tổng hợp tiêu chuẩn hóa tá dược 2-hydroxypropyl- β-cyclodextrin 2-hydroxybutyl-β-cyclodextrin ứng dụng bào chế số dạng thuốc Góp phần bước xây dựng y tế Việt nam chủ động, độc lập, tự chủ − Từ kết làm tăng độ tan dược chất góp phần tăng sinh khả dụng thuốc, hạ giá thành sản phẩm Làm cho thuốc có giá thành phù hợp điều kiện kinh tế Việt nan − Các tá dược cần thiết cho ngành dược mà cần thiết cho ngành công nghệ khác hóa phân tích, kiểm nghiệm thuốc, mỹ phẩm 24 - NƠI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN − Bộ môn Hóa hữu cơ, Bộ môn Bào chế - Khoa Dược - Đại học Y Dược Tp Hồ Chí Minh − Viện Kiểm nghiệm thuốc Tp Hồ Chí Minh 25 - THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ DỰ KIẾN KINH PHÍ 7.1 - Thời gian thực đề tài − Tháng 3/ 2009: bảo vệ đề cương − Tháng - 5/2009: tham khảo tài liệu − Tháng - 7/2009: chuẩn bị nguyên vật liệu, máy móc trang bị − Tháng 8/2009-12/2010: điều chế 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin 2hydroxybutyl-β-cyclodextrin − Tháng 01/2011 – 09/2011: xây dựng tiêu chuẩn sở cho sản phẩm nâng cấp lên cỡ lô hàng kilogam − 10/2011 - 06/2012: ứng dụng vào số dạng bào chế cụ thể so sánh tiêu lý hóa, bào chế với dạng thuốc loại nước lưu hành thị trường Việt nam 7.2 - Dự kiến kinh phí 600.000.000, đồng (Sáu trăm triệu đồng) TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Đặng Văn Giáp (2002), Thiết kế tối ưu hóa công thức qui trình, NXB Y Học, Thành phố Hồ Chí Minh Dược điển Việt Nam III (2002), Phụ lục 1.15, 8.3, 8.4, 8.6 Lê Quan Nghiệm (2007), Sinh dược học hệ thống trị liệu mới, NXB Y Học, Thành phố Hồ Chí Minh, tr 13-60 VIDAL Việt Nam 2007 TIẾNG ANH Arthur H Kibbe (2000), Handbook of Pharmaceutical Excipients, 3th edition Brewster Marcus E., Loftsson Thorsteinn (2007), “Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers”, Advanced Drug Delivery Reviews, 59, pp 645– 666 Challa R., Ahuja A., Ali J., Khar R.K (2005), “Cyclodextrins in drug delivery: an update review”, AAPS PharmSciTech , (2) Article 43, pp 329-357 C.T.Rao, J.Pitha, and B.Linberg, Carbohydr.Res., (1992), 99, 223 European Pharmacopoeia (2002), Vol I, pp 723-725 10 Higuchi T., Connors, A., (1965), “Phase solubility techniques”, Adv Anal Chem Instrum 7, pp 117–212 11 J-Y.Jung, et al., International journal of pharmaceutics, (1999), pp 187, 209-218 12 Lofsson T., Masson M (2001), “Cyclodextrins in topical drug formulations: theory and pratice”, Int J Pharm., 225, pp 15-30 13 Loftsson T., Brewster M.E., Masson M (2004), “Role of Cyclodextrins in Improving Oral Drug Delivery”, Am J Drug Deliv, (4), pp 261-275 14 Loftsson Thorsteinn, Duchêne Dominique (2007), “Cyclodextrins and their pharmaceutical applications”, International Journal of Pharmaceutics, 329, pp 1–11 15 Loftsson Thorsteinn, Jarho Pekka , Másson Már, Järvinen Tomi (2005), “Cyclodextrins in drug delivery”, Expert Opin Drug Deliv., (2), pp 335351 16 Magnúsdóttir A , Másson M., Loftsson T (2002), “Cyclodextrins”, J Incl Phenom Macroc Chem., 44, pp 213-218 17 P.york, Controlled release society 30 th annual meeting proceeding (2003) 18 Sharma Sameer, Sher Praveen, Badve Shraddha, Pawar Atmaram P (2005), “Adsorption of Meloxicam on Porous Calcium Silicate: characterization Tablet Formulation”, AAPS PharmSciTech, (4) Article 76, pp E618-E625 19 Shimpi Shyam, Chauhan Bhaskar, Shimpi Prajakta (2005), “Cyclodextrins: application in different routes of drug administration”, Acta Pharm., 55, pp 139-156 20 Stella Valentino J., Rao Venkatramana M., Zannou Erika A., Zia Vahid (2004), “Mechanisms of drug release from cyclodextrin complexes”, Advanced Drug Delivery Reviews, 36, pp 3–16 21 The Merck Index (2001) Thirteenth Edition 22 United States Pharmacopeia 30 (USP) (2007), U.S Pharmacopeial Convention, Inc Rockville, MD, CD-ROM 23 US Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (1997), “Guidance for Industry: Dissolution Testing of Immediate Release Solid Oral Dosage Forms” 24 US Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (1996), “Guidance for Industry: Q2B Validation of Analytical Procedures: Methodology” ... Hình 2.1 Cấu trúc β- cyclodextrin Bảng 2.2 Các dẫn xuất β- cyclodextrin Cyclodextrin R = H hay β- cyclodextrin -H 2-Hydroxypropyl -β- cyclodextrin -CH2CHOHCH3 Sulfobutylether β- cyclodextrin muối natri... NGHIÊN CỨU 3.1 - Mục tiêu tổng quát − Tổng hợp số hydroxyalkyl- β- cyclodextrin: 2-hydroxypropyl -β- cyclodextrin, 2-hydroxybutyl -β- cyclodextrin dược dụng với giá thành hợp lý điều kiện Việt nam... Hydroxypropyl -β- cyclodextrin, Hydroxybuyl -β- cyclodextrin − Viên nén itraconazol, thuốc nhỏ mắt chloramphenicol 4.2 - Hóa chất, nguyên liệu dùng cho tổng hợp, bào chế Dùng cho tổng hợp: − β- cyclodextrin,