NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI CẦU IBUPROFEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO LIÊN KẾT CHÉO

Nhóm thuốc có tác dụng giảm đau, kháng viêm, hạ sốt, không có cấu trúc steroid và không gây nghiện – gọi chung là NSAIDs bắt đầu được tổng hợp thành công vào năm 1853. Kể từ đó, nhiều hoạt chất NSAIDs đã ra đời và ngày càng phổ biến trên thị trường. Theo một thống kê tại Hoa Kỳ, hằng năm có khoảng 70 triệu đơn thuốc sử dụng NSAIDs 18. Tại Việt Nam, mặc dù chưa có số liệu chính thức về tình hình sử dụng nhưng nhóm thuốc giảm đau, kháng viêm NSAIDs hiện vẫn đang được sử dụng rộng rãi cho các liệu pháp điều trị bệnh thông thường trong cộng đồng. Tuy vậy, sau một quá trình được sử dụng, NSAIDs đã bộc lộ một số nhược điểm. Mặc dù đây là nhóm thuốc điều trị hữu hiệu các chứng đau nhức và viêm khớp nhưng nhiều báo cáo cho thấy việc sử dụng lâu dài NSAIDs có thể gây nên những vấn đề về đường tiêu hóa, cụ thể như kích ứng dạ dày, hoặc nặng hơn, có thể dẫn đến ung thư dạ dày 24, 30. Theo thống kê, mỗi năm có khoảng 103000 ca nhập viện và 16500 ca tử vong tại Mỹ do tác dụng phụ này của NSAIDs, số ca tử vong do tác dụng phụ của NSAIDS còn cao hơn cả số ca tử vong do bệnh AIDS ở nước này. Theo ước tính, có khoảng 34 – 46% bệnh nhân gặp tác dụng phụ trên đường tiêu hóa khi dùng NSAIDs 18, 30. Bên cạnh đó, do thời gian bán thải ngắn nên hầu hết các NSAIDs đòi hỏi số lần dùng thuốc nhiều, dẫn đến bệnh nhân kém tuân thủ với chế độ điều trị. Do vậy, nhiều nghiên cứu đã đưa ra giải pháp khắc phục các nhược điểm kể trên. Đó là sự kết hợp nhóm thuốc này trong những dạng bào chế hiện đại, tạo ra dạng chế phẩm có khả năng thay đổi sự phóng thích dược chất. Tuy vậy, các dạng thuốc uống phóng thích chậm như viên bao 2 lớp, viên bao tan trong ruột có khả năng kéo dài thời gian bán thải nhưng khả năng phân phối thuốc vẫn kém và vẫn chưa giải quyết được tình trạng kích ứng đường tiêu hóa 41. Trong những năm gần đây, cùng với các dạng bào chế làm thay đổi sự phóng thích dược chất khác, các hệ tiểu phân micro mà đại diện là các vi nang, vi cầu đang nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Nhiều hoạt chất thuộc nhóm thuốc giảm đau, kháng viêm NSAIDs cũng đã được nghiên cứu bào chế dưới dạng vi nang, vi cầu nhằm tạo được sự phóng thích kéo dài do cấu trúc hệ giúp hạn chế sự tiếp xúc của hoạt chất và dịch cơ thể. Hơn nữa, dạng vi nang, vi cầu chứa hoạt chất nhóm NSAIDs có thể làm giảm kích ứng đường tiêu hóa do sự trải đều các tiểu phân chứa thuốc trong lòng ống tiêu hóa 33. Hiện nay, nhiều phương pháp tạo vi nang, vi cầu đã được công bố (xem chi tiết ở mục 2.1.5), tuy nhiên, phương pháp đơn giản, phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm và sử dụng nguồn polymer sinh học không độc hại với cơ thể được ứng dụng rộng rãi là kỹ thuật tạo liên kết chéo. Do vậy, trong nghiên cứu này, một đại diện của nhóm thuốc NSAIDs là Ibuprofen đã được chọn để bào chế dưới dạng vi cầu theo phương pháp tạo liên kết chéo. Đề tài “Nghiên cứu bào chế vi cầu Ibuprofen bằng phương pháp tạo liên kết chéo” đã được thực hiện với những mục tiêu cụ thể sau: – Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng Ibuprofen trong vi cầu. – Thăm dò và xây dựng công thức, quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen bằng kỹ thuật tạo liên kết chéo. – Tối ưu hóa quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen ở quy mô phòng thí nghiệm. – Kiểm nghiệm tính chất vi cầu thu được.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VŨ THỤY QUỲNH TRÂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI CẦU IBUPROFEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO LIÊN KẾT CHÉO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC 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 VŨ THỤY QUỲNH TRÂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI CẦU IBUPROFEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO LIÊN KẾT CHÉO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC Thầy hướng dẫn: TS Hùynh Văn Hóa TS Phạm Hoàng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2009 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tính tan Ibuprofen số dung môi hữu 11 Bảng 2.2 Một số chế phẩm chứa Ibuprofen thị trường Việt Nam 13 Bảng 3.1 Danh mục nguyên liệu 17 Bảng 3.2 Danh mục thiết bị phục vụ nghiên cứu 17 Bảng 3.3 Cách pha dung dịch đo thẩm định độ tuyến tính 19 Bảng 3.4 Cách pha mẫu đo thẩm định độ 19 Bảng 3.5 Công thức điều chế lô vi cầu 20 Bảng 4.1 Kết khảo sát độ tuyến tính phương pháp định lượng .27 Bảng 4.2 Kết khảo sát độ xác phương pháp định lượng 28 Bảng 4.3 Kết khảo sát độ phương pháp định lượng 29 Bảng 4.4 Mô hình thiết kế 39 Bảng 4.5 Dữ liệu thực nghiệm kiểm nghiệm tính chất sản phẩm .40 Bảng 4.6 Phân tích ANOVA hàm lượng Ibuprofen vi cầu .41 Bảng 4.7 Phân tích ANOVA tỉ lệ khối lượng hạt có kích cỡ mong muốn 41 Bảng 4.8 Phân tích ANOVA hiệu suất bao bọc hoạt chất 41 Bảng 4.9 Các điều kiện tối ưu hóa 44 Bảng 4.10 Kết tối ưu hóa .44 Bảng 4.11 Các thông số thực nghiệm lô vi cầu Ibuprofen kiểm chứng 45 Bảng 4.12 So sánh giá trị thực nghiệm giá trị lý thuyết 45 Bảng 4.13 Hàm lượng hoạt chất lô kiểm chứng 47 Bảng 4.14 Hiệu suất bao bọc hoạt chất lô kiểm chứng 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Công thức cấu tạo Ibuprofen 10 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen phương pháp tạo liên kết chéo 22 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn tính tuyến tính 27 Hình 4.2 Hình ảnh vi cầu chứa Ibuprofen 30 Hình 4.3 Hình ảnh vi cầu chứa nhiều Ibuprofen 31 Hình 4.4 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 32 Hình 4.5 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 32 Hình 4.6 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 33 Hình 4.7 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô 33 Hình 4.8 Biểu đổ phân bố cỡ hạt lô lô 10 34 Hình 4.9 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 35 Hình 4.10 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô 11 lô 12 36 Hình 4.11 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 36 Hình 4.12 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô lô 37 Hình 4.13 Hình ảnh vi cầu lô kiểm chứng 46 Hình 4.14 Hình ảnh cận cảnh vi cầu lô kiểm chứng 46 Hình 4.15 Hình ảnh chụp kính hiển vi quét lớp vi cầu lô kiểm chứng 47 Hình 4.16 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô kiểm chứng 48 Hình 4.17 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô kiểm chứng 48 Hình 4.18 Biểu đồ phân bố cỡ hạt lô kiểm chứng 49 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Sau thời gian thực hiện, đề tài “Nghiên cứu điều chế vi cầu Ibuprofen phương pháp tạo liên kết chéo” đạt kết sau đây: - Điều chế thành công vi cầu Ibuprofen với phương pháp chọn thiết bị đơn giản phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm - Thực kiểm nghiệm sơ tính chất sản phẩm tạo thành mặt cảm quan, hình thể học, hàm lượng hoạt chất vi cầu hiệu suất bao bọc hoạt chất vi cầu - Khảo sát ảnh hưởng thông số lên tính chất sản phẩm, cụ thể ảnh hưởng tốc độ khuấy, thể tích dầu lượng hoạt chất sử dụng lên phân bố cỡ hạt, hàm lượng hoạt chất hiệu suất bao bọc hoạt chất vi cầu - Tối ưu hóa quy trình tạo vi cầu quy mô phòng thí nghiệm Đề nghị Do thời gian nghiên cứu thực đề tài có hạn điều kiện thực nghiệm không cho phép, đề tài thực nghiên cứu điều chế kiểm nghiệm sơ vi cầu chứa Ibuprofen tạo thành Để tạo vi cầu với tính chất hoàn chỉnh hơn, tác giả đề nghị: - Kiểm tra đánh giá độ hòa tan vi cầu tạo thành - Kiểm nghiệm số tính chất khác vi cầu tạo từ lô kiểm chứng với thông số tối ưu hóa hình thái học vi cầu, tốc độ chảy, tỉ trọng biểu kiến… để có thêm thông tin việc sử dụng sản phẩm - Nghiên cứu đưa vi cầu vào dạng bào chế truyền thống viên nang, viên nén nhằm tận dụng ưu điểm vi cầu để khắc phục vấn đề có dạng bào chế Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG Phương pháp UV-Vis để định lượng hoạt chất Ibuprofen vi cầu thẩm định môi trường đệm phosphat pH 7,2 với kết độ tuyến tính, độ xác độ trình bày sau 4.1.1 Độ tuyến tính Sự biến thiên độ hấp thu theo nồng độ Ibuprofen chuẩn môi trường đệm phosphat pH 7,2 trình bày Bảng 4.1 Bảng 4.1 Kết khảo sát độ tuyến tính phương pháp định lượng Nồng độ (µg/ ml) Độ hấp thu 40 80 160 240 320 380 460 0,0789 0,1392 0,2816 0,4179 0,5634 0,6686 0,8176 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn tính tuyến tính Dùng công cụ Regression (MS-Excel), ta có kết sau: F = 15887,32 > F0,05 = 6,61 Vậy phương trình hồi qui có tính tương thích |t0| = 0,25 < t0,05 = 2,57 Vậy hệ số b0 ý nghĩa |t| = 126,04 > t0,05 = 2,57 Vậy hệ số b có ý nghĩa Phương trình hồi qui tuyến tính độ hấp thu nồng độ Ibuprofen chuẩn môi trường đệm phosphat pH 7,2 có phương trình ŷ = 0,0018x hệ số tương quan R2 = 0,9997 Kết luận: có tương quan tuyến tính nồng độ độ hấp thu Ibuprofen chuẩn khoảng nồng độ 40 – 460 µg/ml môi trường đệm phosphat pH 7,2 4.1.2 Độ xác Kết định lượng mẫu thử có nồng độ trình bày Bảng 4.2 Bảng 4.2 Kết khảo sát độ xác phương pháp định lượng Mẫu Độ hấp thu 0,3869 0,3932 0,3918 0,3899 0,3866 0,3897 Nồng độ (µg/ml) 218,416 214,9611 217,650 214,766 216,6167 CV % 0,67 216,5111 Kết tính toán cho thấy CV% = 0,67% < 2% nên phương pháp định lượng đạt yêu cầu độ xác 4.1.3 Độ Kết định lượng mẫu thử thêm chuẩn với mức nồng độ (80%, 100%, 120%) trình bày Bảng 4.3 Bảng 4.3 Kết khảo sát độ phương pháp định lượng Lượng tìm thấy (mg) Tỉ lệ phục hồi (%) 1,57 98,36 1,58 98,46 1,59 99,15 2,05 102,27 2,03 101,66 1,98 99,23 2,37 98,63 2,34 97,64 2,36 98,43 Mẫ u Mức khảo sát (%) Lượng thêm vào (mg) 80 100 120 1,6 2,4 Trung bình (%) 98,66 101,05 98,23 Tỉ lệ hồi phục mức nồng độ đạt 100 ± 2% nên phương pháp định lượng đạt độ 4.2 KẾT QUẢ THĂM DÒ THỰC NGHIỆM Các thử nghiệm thăm dò cho thấy: - Nồng độ gelatin nước lựa chọn cố định 40% Nếu cao hơn, dung dịch gelatin tạo thành đậm đặc, gây khó khăn cho trình phân tán vào pha dầu Nếu thấp hơn, gelatin khó bị làm cứng tác dụng formaldehyd - Lượng gelatin giữ cố định mức g phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm - Tỉ lệ Ibuprofen/Gelatin thăm dò thực nghiệm 1:1 Tỉ lệ thay đổi xung quanh tỉ lệ 1:1 để đánh giá ảnh hưởng lên chất lượng vi cầu - Khi tỉ lệ pha dầu/pha nước lớn 10, giọt gelatin khó bị cứng lại tác dụng formaldehyd Ngược lại, tỉ lệ xấp xỉ 1, tạo khó khăn trình khuấy trộn Thông số thể tích dầu sử dụng thay đổi khoảng hợp lý để khảo sát ảnh hưởng lên tính chất vi cầu - Thông số tốc độ khuấy thay đổi khoảng rộng để khảo sát ảnh hưởng lên tính chất vi cầu Các kết trình bày phục vụ cho việc xây dựng công thức quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen quy mô phòng thí nghiệm Thông qua việc điều chế kiểm nghiệm lô thăm dò với thông số quy trình khác nhau, kết cho phép rút số nhận xét sau 4.2.1 Cảm quan Các vi phần tử hình cầu gần hình cầu, màu sắc thay đổi từ vàng trắng đục đến vàng tươi Sự thay đổi màu sắc nhận thấy phụ thuộc vào hàm lượng hoạt chất bên vi cầu Đối với công thức cho kết hàm lượng hoạt chất cao có màu trắng đục lô có hàm lượng hoạt chất thấp màu trắng Ibuprofen lấn át màu vàng chất mang gelatin Với công thức cho sản phẩm chứa hoạt chất, màu vàng gelatin rõ Sự so sánh màu sắc lô khác có chứa lượng hoạt chất khác thể Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.2 Hình ảnh vi cầu chứa Ibuprofen Hình 4.3 Hình ảnh vi cầu chứa nhiều Ibuprofen 4.2.2 Phân bố cỡ hạt Kích cỡ hạt có ảnh hưởng quan trọng đến đặc tính phóng thích dược chất tính chất đặc trưng dạng bào chế Do đó, việc khảo sát kích cỡ hạt cần thiết Kiểm nghiệm thực nhằm cung cấp thông tin cho giai đoạn tối ưu hóa, đồng thời xác định sơ tỉ lệ tiểu phân có kích cỡ nằm khoảng định thử nghiệm nhằm khảo sát ảnh hưởng thông số lên phân bố cỡ hạt sản phẩm thu Các kết xử lý dạng biểu đồ cho kết luận sau 4.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ khuấy Các thử nghiệm khác thông số tốc độ khuấy giống thông số lại so sánh biểu đồ phân bố cỡ hạt tiếp xúc hoạt chất dịch thể Hơn nữa, dạng vi nang, vi cầu chứa hoạt chất nhóm NSAIDs làm giảm kích ứng đường tiêu hóa trải tiểu phân chứa thuốc lòng ống tiêu hóa [33] Hiện nay, nhiều phương pháp tạo vi nang, vi cầu công bố (xem chi tiết mục 2.1.5), nhiên, phương pháp đơn giản, phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm sử dụng nguồn polymer sinh học không độc hại với thể ứng dụng rộng rãi kỹ thuật tạo liên kết chéo Do vậy, nghiên cứu này, đại diện nhóm thuốc NSAIDs Ibuprofen chọn để bào chế dạng vi cầu theo phương pháp tạo liên kết chéo Đề tài “Nghiên cứu bào chế vi cầu Ibuprofen phương pháp tạo liên kết chéo” thực với mục tiêu cụ thể sau: – Xây dựng thẩm định quy trình định lượng Ibuprofen vi cầu – Thăm dò xây dựng công thức, quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen kỹ thuật tạo liên kết chéo – Tối ưu hóa quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen quy mô phòng thí nghiệm – Kiểm nghiệm tính chất vi cầu thu Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 HỆ TIỂU PHÂN MICRO 2.1.1 Nguồn gốc Năm 1929, hai nhà khoa học người Hà Lan Bungenberg Kruyt giới thiệu thuật ngữ “sự tạo hạt” ( coacervation), xuất phát từ tiếng Latin “coacervus” để mô tả tiến trình tách pha dung dịch keo thành phần chất lỏng riêng biệt Chính điều này làm tảng cho kỹ thuật vi nang hóa mà Barrett Green Schleicher phát minh vào năm 1950 Hai ông cho đời vi nang ứng dụng kỹ thuật tạo giấy than không chứa carbon kể từ sản phẩm thương mại hóa thành công kỹ thuật tạo vi nang nhận nhiều quan tâm đáng kể [21] Vào thập niên 70, sở kế thừa dạng vi nang, hệ tiểu phân micro bắt đầu phát triển Hiện nay, dựa cấu trúc tiểu phân, người ta chia hệ tiểu phân micro thành loại: vi nang vi cầu 2.1.2 Khái niệm Hệ tiểu phân micro hệ chứa tiểu phân hình cầu gần hình cầu có kích thước tính µm, dùng để tiêm, để cấy, để đắp vào vết thương để đưa vào dạng bào chế khác nang cứng, viên nén… [8] 2.1.3 Phân loại Hiện nay, dựa cấu trúc tiểu phân, hệ tiểu phân micro chia thành loại vi nang vi cầu Tuy nhiên, phân biệt tương đối thuật ngữ “vi nang”, “vi cầu” chuyển đổi cho [20] 1.1.1.17 2.1.3.1 Vi nang Vi nang tiểu phân kết tụ hình cầu không xác định, thành phần gồm dược chất (hoặc dược chất tá dược) bao màng polimer thiên nhiên tổng hợp, có kích thước khoảng – 5000 µm Trong thực tế, vi nang thường điều chế với kích thước khoảng 100 – 2000 µm [4] Tùy thuộc vào dạng dược chất bên trong, vi nang chia thành loại sau: [4] - Vi nang đơn nhân: Dược chất bên tạo thành khối hình cầu rõ rệt - Vi nang đa nhân: Dược chất bên tạo nhiều nhân nhỏ - Vi nang nhiều lớp: Vi nang thiết kế với nhiều lớp bao khác nhau, dược chất hòa tan phân tán vào lớp bao 1.1.1.18 2.1.3.2 Vi cầu Có kích thước vi nang vi cầu tiểu phân cấu tạo khối đồng nhất, vỏ bao ngoài, giống “cốt” mang thuốc [8] 2.1.4 Ưu điểm ứng dụng Trong năm gần đây, việc nghiên cứu bào chế sử dụng hệ tiểu phân micro tiến lớn ngành dược, phát triển ngày hoàn thiện Nguyên nhân xu hướng chúng có ưu điểm trội so với dạng thuốc cổ điển viên nang hay viên nén: – Khi đưa vào đường tiêu hóa, dược chất phân tán dạng vi phần tử cách đặn đồng nhất, từ dẫn đến hấp thu thuốc đồng giảm khác biệt bệnh nhân [19], [24] – Sự phân bố hạt rải rác hệ tiêu hóa giúp giảm đến mức tối thiểu kích ứng [19], [21], [24] – Tùy điều kiện, phương pháp sản xuất cụ thể cho sản phẩm có mức độ phóng thích dược chất khác khoảng rộng, dễ ứng dụng cho việc điều chế loại thuốc khác với đặc tính phóng thích dược chất mong muốn [21] Sự đời hệ tiểu phân micro góp phần giải khó khăn thuộc lĩnh vực sinh dược học kỹ thuật bào chế dạng thuốc với ứng dụng sau: [4], [20], [33] - Che giấu mùi vị hoạt chất - Chuyển dạng lỏng thành dạng rắn - Giảm kích thước phân tử, tăng độ tan số hoạt chất tan - Phối hợp hoạt chất tương kị cách vi nang hóa loại hoạt chất trước phối hợp vào dạng thuốc - Tăng độ ổn định hoạt chất lớp bao giúp cách ly dược chất với điều kiện bất lợi môi trường - Giảm tính kích ứng vài dược chất dùng đường uống - Đóng vai trò đáng kể điều chế dạng thuốc phóng thích kéo dài, phóng thích có kiểm soát hay thuốc tác động đích - Vi nang hóa tế bào vi khuẩn [20] 2.1.5 Các phương pháp vi nang hóa Hiện nay, nhiều phương pháp vi nang hóa nghiên cứu sử dụng thành công để tạo hệ tiểu phân chứa dược chất Dưới số phương pháp phổ biến 1.1.1.19 2.1.5.1 Phương pháp tách pha Phương pháp tách pha dựa việc phân tách dung dịch polymer thân nước thành pha riêng biệt thông qua giảm độ tan polymer Pha giàu polymer hình thành giọt phân tán dung môi Tùy theo cách thức tách pha, phương pháp chia thành hai loại: phương pháp tách pha đơn giản phương pháp tách pha phức tạp [20] Nhận xét: Phương pháp áp dụng với dược chất tan không tan nước Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp sử dụng lượng lớn dung môi hữu [35] 1.1.1.20 2.1.5.2 Phương pháp đun chảy Trong phương pháp này, polymer bị đun chảy trộn với hoạt chất dạng lỏng hay dạng rắn Hỗn hợp phân tán vào dung môi không đồng tan sau làm lạnh để hình thành tiểu phân dạng rắn Nhận xét: Phương pháp giúp tạo vi cầu có bề mặt trơn láng bị rỗ Tuy nhiên, việc polymer hoạt chất phải tiếp xúc với nhiệt độ cao giai đoạn đầu quy trình giới hạn phạm vi ứng dụng phương pháp [35] 1.1.1.21 2.1.5.3 Phương pháp trùng hợp hóa liên bề mặt Phương pháp trùng hợp hóa liên bề mặt dựa nguyên tắc monomer trùng hợp hóa, tạo thành polymer bám bề mặt chất không đồng tan có hỗn hợp [20] Khi môi trường có chứa chất kích hoạt cho trùng hợp hóa polymer hình thành bám lên bề mặt hoạt chất tương đối nhanh với điều kiện tiểu phân hoạt chất phải có lực với monomer mạnh môi trường polimer hóa [4] 1.1.1.22 2.1.5.4 Phương pháp phun sấy Trong phương pháp này, dược chất phân tán dung môi có chứa polymer Hỗn dịch (nếu dược chất dạng rắn) nhũ tương (nếu dược chất dạng lỏng) tạo thành đưa vào máy phun sấy khô tức dòng khí nitrogen Nhận xét: Đây phương pháp nhanh chóng dễ dàng thực quy mô công nghiệp Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp tạo hỗn hợp vi nang (có nhân) tiểu phần kết tụ rắn chứa polymer tạo vỏ nang (không nhân) [4] Sản phẩm tạo từ phương pháp thường có hình dạng không ổn định nhiều hố sâu bề mặt dễ dẫn đến phóng thích nhanh hoạt chất [35] Thêm vào đó, polymer tính kết tinh làm khô nhanh chóng quy trình đòi hỏi trang bị máy phun phù hợp [24] 1.1.1.23 2.1.5.5 Phương pháp làm đông đặc Trong phương pháp này, hỗn hợp polymer – hoạt chất phân tán vào pha dầu pha nước Các tiểu phân polymer chứa dược chất làm cứng lại hình thành nên vi nang vi cầu Dựa cách thức làm cứng polymer, phương pháp chia thành loại: Bay dung môi, chiết dung môi tạo liên kết chéo [20] - Phương pháp bay dung môi: Trong phương pháp này, hoạt chất phân tán vào dung dịch polymer dung môi hữu Hỗn hợp phân tán tiếp tục vào tướng ngoại khuấy trộn liên tục đến dung môi hữu bay hết, để lại tiểu phân polymer – hoạt chất phân tán pha ngoại Nhận xét: Phương pháp đơn giản sử dụng thiết bị phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm Tuy nhiên, lượng dung môi dùng lớn, gặp phải khó khăn vấn đề thu hồi dung môi độc hại chúng mang lại trình bào chế Phương pháp áp dụng dược chất không tan nước - Phương pháp chiết dung môi: Tương tự phương pháp bay dung môi, phương pháp loại bỏ dung môi cách dùng dung môi thứ hai để chiết dung môi - Phương pháp tạo liên kết chéo: “Tạo liên kết chéo” thuật ngữ chung để mô tả tiến trình hình thành liên kết gắn nhóm chức hóa học khác Đây kỹ thuật sử dụng lâu đời hữu dụng việc nghiên cứu tương tác protein – protein [16] Liên kết chéo hình thành cấu trúc polymer tác động hóa chất nhiệt độ Hiện tượng sử dụng quy trình vi nang hóa cách dùng tác nhân hóa học nhiệt độ để làm cứng giọt polymer chứa hoạt chất pha không đồng tan để tạo thành vi nang hay vi cầu Nhận xét: So với phương pháp vi nang hóa kể trên, phương pháp tạo liên kết chéo có nhiều ưu điểm vượt trội Đây phương pháp sử dụng phổ biến để điều chế thành công vi cầu chứa dược chất nhóm NSAIDs Với ưu điểm không cần sử dụng thiết bị phức tạp, phương pháp phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm Mặt khác, phương pháp đơn giản sản phẩm thu thường có hàm lượng hoạt chất cao nên thuận lợi việc ứng dụng vào quy mô công nghiệp 2.1.6 Các polymer thường dùng kỹ thuật vi nang hóa Các polymer thường dùng làm chất bao (đối với vi nang) chất mang (đối với vi cầu) số trường hợp, sáp hay chất béo sử dụng [34] Phần giới thiệu số vật liệu thường sử dụng kỹ thuật vi nang hóa 1.1.1.24 2.1.6.1 Chitosan Chitosan polysaccharid có nhờ deacetyl hoá chitin, chất cấu thành lớp vỏ động vật giáp xác Mức độ deacetyl phụ thuộc vào phương pháp sử dụng có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất hóa học chitosan Chitosan tạo thành với nhiều dạng khác nhau: dạng bột, dạng dung dịch, dạng gel,…Đây loại polymer tự nhiên không độc hại nên dùng nhiều lĩnh vực Dược thực phẩm [40] Kỹ thuật điều chế vi cầu với chất mang chitosan phát triển mạnh từ năm 80 gồm phương pháp chính: làm đông đặc ion hóa, tạo giọt đơn giản hay phức tạp, bay dung môi gần phương pháp phun sấy [9], [40] 1.1.1.25 2.1.6.2 Ethyl cellulose Ethyl cellulose lần sử dụng kỹ thuật vi nang hóa vào năm 70 để tạo vi phần tử chứa mitomycin Tuy nhiên, vi nang ethylcellulose gây nên tác dụng phụ chất không phân hủy thể Ethylcellulose dùng phương pháp tách pha đơn giản, phương pháp bay hay rút dung môi để tạo hệ tiểu phân chứa dược chất [28] 1.1.1.26 2.1.6.3 Albumin Với ưu điểm độ ổn định khả tương thích với thể cao, albumin chất thường sử dụng rộng rãi việc tạo vi cầu Albumin thường dùng làm chất mang sản xuất vi cầu phương pháp làm đông cứng nhũ tương nhiệt hay tác nhân tạo liên kết chéo [24], [28] 1.1.1.27 2.1.6.4 Gelatin – Cấu trúc [12] Gelatin loại protein động vật cấu thành từ 19 amino acid, có khối lượng phân tử khoảng 15000 – 25000 g/mol – Nguồn gốc [27] Gelatin hỗn hợp polypeptide có chiều dài khác nhau, tạo từ thủy phân phần collagen acid loãng, kiềm loãng enzyme Tùy thuộc vào phương thức thủy phân collagen, gelatin chia thành loại:  Gelatin type A tạo thành thủy phân collagen với acid  Gelatin type B tạo thành thủy phân collagen với kiềm – Tính chất Phần trình bày số tính chất mang tính ứng dụng cho quy trình nghiên cứu tạo vi cầu  Tính tan [27] Gelatin không tan trương nở gấp nhiều lần thể tích ban đầu cho vào nước lạnh  Tính tạo gel Gelatin hỗn hợp chuỗi polymer có độ dài khác Do đó, tính chất đặc trưng gelatin dung dịch gelatin làm nóng có dạng lỏng (dạng sol) nguội lạnh trở lại dạng rắn (dạng gel) [27] Khi làm ấm nước, lượng gelatin vào dung dịch tăng lên không nhiều đạt đến nhiệt độ đặc biệt đó, khối gelatin cứng chắc, vào dung dịch Nhiệt độ thường biết điểm chảy thạch [29], [36] – Nhận xét: Nghiên cứu sử dụng gelatin làm chất mang công thức nhiều ưu điểm vượt trội Trong nhiều thập kỷ qua, gelatin sử dụng làm vỏ nang sản xuất viên nang, làm tá dược dính sản xuất viên nén dùng rộng rãi công nghệ thực phẩm Điều thể tính phổ biến an toàn loại polymer Bên cạnh đó, quy trình thực điều kiện khác có thê sử dụng loại polymer khác kỹ thuật tạo liên kết chéo với gelatin đề cập nhiều tài liệu khoa học Trong nghiên cứu này, gelatin biến đổi mặt hóa học thông qua việc xử lý với formaldehyd – loại chất làm cứng phổ biến thị trường Ngoài tác động kể trên, việc làm cứng gelatin với tác nhân hóa học nói chung với formaldehyd nói riêng làm giảm xâm nhập nước hay dịch thể vào cấu trúc tiểu phân, từ đó, làm giảm tốc độ khuyếch tán hoạt chất môi trường dịch thể tạo nên phóng thích hoạt chất kéo dài [26] 2.2 IBUPROFEN 2.2.1 Cấu trúc [1] – Tên hóa học: Acid (RS) – – (4 – isobutylphenyl) propionic – Công thức cấu tạo CH3 OH CH3 H3C O Hình 2.1 Công thức cấu tạo Ibuprofen – Công thức phân tử: C13H18O2 – Phân tử lượng: 206,3 2.2.2 Đặc tính lý – hóa 1.1.1.28 Ibuprofen tồn dạng bột kết tinh trắng hay tinh thể không màu, có vị đắng mùi đặc trưng [1], [22] Điểm chảy Ibuprofen khoảng 75 – 78 oC [23] 1.1.1.29 Ibuprofen thực tế không tan nước, dễ tan aceton, dicloromethan, methanol, ethanol ether Tan dung dịch hydroxyd kiềm loãng, dung dịch carbonat kiềm có độ tan tăng theo pH [22] Bảng 2.1 Tính tan Ibuprofen số dung môi hữu [22] Dung môi Độ tan tương đối (% khối lượng/thể tích) Aceton > 10 Ethanol > 10 Nước cất < 0,1 Độ tan Ibuprofen chịu ảnh hưởng nhiều pH Ở pH 4, pH pH 7, độ tan Ibuprofen vào khoảng 1/35000, 1/1900 1/410 [23] 2.2.3 Độ ổn định Khi bảo quản điều kiện bất lợi, chế phẩm chứa Ibuprofen tạo sản phẩm phân hủy, mà điển hình 4- isobutyrylacetophenone Chất dùng để phát hư hỏng chế phẩm [22] Trong điều kiện Oxi, Ibuprofen trở nên bền vững, nhiệt độ cao (105 – 110 oC) ngày [23] 2.2.4 Cơ chế tác động [2] Ibuprofen có tác dụng giảm đau, hạ sốt kháng viêm thông qua chế ức chế prostaglandin synthetase ngăn tạo prostaglandin, thromboxan sản phẩm khác cyclooxygenase Ibuprofen thuốc an toàn nhóm thuốc kháng viêm không steroid 2.2.5 Dược động học [2] [14] Khoảng 80% Ibuprofen hấp thu từ ống tiêu hóa sau uống Sự hấp thu chậm thuốc dùng kèm thức ăn mức độ hấp thu thuốc không thay đổi Nồng độ tối đa thuốc huyết tương đạt sau uống từ đến Ibuprofen gắn với protein huyết tương khoảng 90 – 95% có thời gian bán hủy khoảng Thuốc chuyển hóa qua gan đào thải nhanh qua nước tiểu 2.2.6 Chỉ định [2] – Giảm đau viêm từ nhẹ đến vừa – Hạ sốt trẻ em 2.2.7 Tác dụng phụ [7] Cũng thuốc khác nhóm NSAIDs, Ibuprofen gây tác dụng phụ dày – ruột với biểu buồn nôn, nôn, đau dày, ăn không tiêu, rối loạn nhu động ruột Thuốc gây số tác dụng phụ da, hệ hô hấp thần kinh 2.2.8 Liều lượng cách dùng [2] – Người lớn: Liều uống thông thường để giảm đau: 1,2 – 1,8 g/ngày, chia nhiều liều nhỏ liều trì 0,6 – 1,2 g/ngày có hiệu Liều khuyến cáo giảm sốt 200 – 400 mg, cách – giờ/lần, tối đa 1,2 g/ngày – Trẻ em: Liều uống thông thường để giảm đau, hạ sốt 20 – 30 mg/kg thể trọng/ngày, chia nhiều liều nhỏ – Đặt thuốc hậu môn: Phù hợp với người bệnh không uống, tác dụng đường uống 2.2.9 Các dạng Ibuprofen thị trường Các sản phẩm chứa Ibuprofen thị trường đa dạng, cụ thể như: – Viên nén Ibuprofen – Viên nang Ibuprofen – Hỗn dịch Ibuprofen: Thường dùng để giảm đau, hạ sốt cho trẻ em từ tháng đến tuổi – Thuốc tiêm Ibuprofen: Vào tháng vừa qua, FDA vừa chấp nhận việc sử dụng dạng thuốc tiêm Ibuprofen để giảm đau, hạ sốt cho bệnh nhân không dùng dạng thuốc uống Mặc dù phép sử dụng bệnh viện, dạng chế phẩm mang lại nhiều lợi ích lớn cho công tác điều trị [37] 2.2.10 Các sản phẩm chứa Ibuprofen thị trường [5] Bảng 2.2 Một số chế phẩm chứa Ibuprofen thị trường Việt Nam Dạng bào chế Biệt dược Nhà sản xuất Viên nén Alaxan United Pharma Mofen Modopharm Viên nang Ibuprovon Pymepharco Viên bao film Hagifen DHGPharma I-Pain Pymepharco Sotstop Daewoong Hỗn dịch uống 2.3 THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU HÓA CÔNG THỨC 2.3.1 Lập mô hình thực nghiệm [3] Mục tiêu việc tối ưu hóa xác định giá trị tối ưu tỉ lệ nguyên liệu hay điều kiện pha chế hay tính chất sản phẩm… Việc tối ưu hay dự đoán dựa mô hình nhân xây dựng từ liệu thực nghiệm Do vấn đề thiết kế mô hình thực nghiệm chiếm vai trò quan trọng trình thành lập công thức Mô hình thực nghiệm chia thành hai nhóm chính: - Mô hình hỗn hợp (mixture design) hay mô hình công thức (formulation design): khảo sát thành phần nguyên liệu công thức, loại mô hình có ràng buộc Một công thức bào chế xem “hỗn hợp” có n thành phần với tỉ lệ x1, x2, … xn, với x1 + x2 + … + xn = (hay 100%) ≤ xi ≤ Không gian yếu tố (factor space) thiết kế khoảng không gian bên hình có n đỉnh (n-1) chiều để biểu thị khả phối hợp Thí dụ: hỗn hợp thành phần đường thẳng, hỗn hợp thành phần hình tam giác đều, hỗn hợp thành phần khối tứ diện … Các dạng mô hình hỗn hợp: • Mô hình trọng tâm đơn hình (simplex centroid design) • Mô hình lưới đơn hình (simplex lattice design) • Mô hình lai (hybrid design) - Mô hình yếu tố (factorial design) hay mô hình qui trình (process design): thiết kế điều kiện pha chế, loại mô hình ràng buộc Có loại mô hình yếu tố phổ biến: • Mô hình yếu tố đầy đủ (full factorial design) • Mô hình yếu tố phân đoạn (fractional factorial design) Dựa vào việc lựa chọn mô hình thích hợp giúp giảm bớt nhiều thí nghiệm mà khảo sát số ảnh hưởng yếu tố đến tính chất sản phẩm Tuy nhiên, việc lựa chọn mô hình thí nghiệm thích hợp đòi hỏi nhiều kiến thức (loại mô hình, yếu tố, mức, …) mà kinh nghiệm (mục tiêu, nghiên cứu, nghiên cứu thăm dò, …) 2.3.2 Tối ưu hóa mô hình thực nghiệm thống kê [17], [38] Trong tối ưu hóa, dùng phương pháp sau: phương pháp chuỗi thực nghiệm phương pháp thực nghiệm đồng thời Gould gọi chúng phương pháp không phụ thuộc mô hình phương pháp phụ thuộc mô hình Không có mô hình phát triển phương pháp chuỗi Phương pháp bao gồm chuỗi thí nghiệm, thí nghiệm xác định sau biết kết thử nghiệm trước Các thử nghiệm tiếp tục tìm kiếm theo hướng xem có triển vọng không tìm thấy cải thiện kết Đây gọi phương pháp lên dốc Phương pháp đơn hình số phương pháp chuỗi Trong phương pháp phụ thuộc mô hình, thử nghiệm thực dựa liệu thiết lập Kết thực nghiệm tạo thành mô hình theo kinh nghiệm mô hình dùng để dự đoán giá trị kết điểm không gian thực nghiệm Trong phương pháp thực nghiệm đồng thời có bước đặc trưng sau: 1.1.1.30 2.3.2.1 Xác định vấn đề Bước tối ưu hóa xác định quy trình Phải xác định biến đầu sử dụng, biến số ảnh hưởng đến biến đầu dự đoán tương quan biến đầu vào biến đầu Khoảng thử nghiệm nhân tố quan trọng, thường chọn lựa dựa vào kiến thức kỹ thuật bào chế 1.1.1.31 2.3.2.2 Sàng lọc biến độc lập [11] Các thiết kế sàng lọc dùng để nhận biết biến số nhóm lớn thực ảnh hưởng đến kết Để đánh giá tác động cần tiến hành vài thử nghiệm Thiết kế sàng lọc quan tâm đến tác động biến Ba bước xác định vấn đề, thử nghiệm độ lặp lại sàng lọc biến phải sử dụng phương pháp chuỗi 1.1.1.32 2.3.2.3 Chọn lựa thiết kế [10], [13], [15] Các kỹ thuật thiết kế thực nghiệm pháp triển để đạt tối đa thông tin việc sử dụng lượng tối thiểu liệu từ thử nghiệm Nhiều tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết kế thử nghiệm tối ưu hóa lĩnh vực bào chế đời Thiết kế giai thừa dùng để nghiên cứu ảnh hưởng biến đầu vào lên kết đạt tương quan biến đầu vào Phương pháp đáp ứng bề mặt - RSM sử dụng nhóm đặc biệt thiết kế thống kê để khảo sát phụ thuộc bề mặt đáp ứng biến độc Mục đích RSM đạt mô hình hồi quy để mô tả biến phụ thuộc hàm số biến độc lập Mô hình sử dụng để xác định bề mặt đáp ứng sử dụng cho trình tối ưu hóa Việc lựa chọn thiết kế dựa mối tương quan dự kiến biến độc lập kết Mối tương quan phức tạp cần nhiều điểm liệu để thiết lập mô hình tương quan Ngoài điểm bắt buộc cần vài điểm phụ thêm để giúp thẩm định mô hình 1.1.1.33 2.3.2.4 Sự chọn lọc khoảng chênh [31], [39] Những sai sót trình đo đạc làm xuất số ngoại lai Kết ghi nhận sai lệch nhân tố lạ ảnh hưởng đến đo đạc, chọn lựa biến đầu vào không Vài phương pháp đưa để phát số ngoại lai Việc loại bỏ thử nghiệm sai lệch ảnh hưởng lớn đến hệ số hồi quy 1.1.1.34 2.3.2.5 Sự chọn lọc mô hình [25], [30] Mối liên hệ biến phụ thuộc biến độc lập thể mô hình Không phải số hạng mô hình cần cho việc mô tả kết mà vài số hạng chọn mô hình Những số hạng mô hình xem quan trọng ảnh hưởng lớn gấp lần sai số chuẩn Vài phương pháp chọn lựa mô chọn lọc trước loại bỏ sau mô tả nhiều tài liệu Schofield cộng đưa cách chọn lựa mô hình phương pháp loại bỏ sau số hạng mô hình Những mô hình đơn giản thường đánh giá cao mô hình phức tạp 1.1.1.35 2.3.2.6 Đánh giá mô hình [30] Mô hình cuối dùng cho tối ưu hóa Việc dự đoán giới hạn không gian thực nghiệm thực Các kỹ thuật đồ thị đồ thị bề mặt hay đồ thị đường viền dùng để diễn tả mối tương quan biến độc lập biến phụ thuộc Mô hình dùng để biết thêm thông tin quy trình ... KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Sau thời gian thực hiện, đề tài Nghiên cứu điều chế vi cầu Ibuprofen phương pháp tạo liên kết chéo đạt kết sau đây: - Điều chế thành công vi cầu Ibuprofen với phương. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VŨ THỤY QUỲNH TRÂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI CẦU IBUPROFEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO LIÊN KẾT CHÉO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC... 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Công thức cấu tạo Ibuprofen 10 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình điều chế vi cầu Ibuprofen phương pháp tạo liên kết chéo 22 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn