NGHIÊN cứu bào CHẾ VIÊN nén RUTIN có độ hòa TAN CAO

Rutin là một Flavonoid có trong khoảng 60 loài, thuộc khoảng 30 họ. Rutin có hoạt tính vitamin P, có tác dụng làm bền thành mạch, giảm tính thấm của mao mạch nên dùng để phòng ngừa các biến cố của bệnh xơ vữa động mạch, tai biến mạch, xuất huyết … 2, 5. Nhu cầu sử dụng rutin là rất lớn chỉ riêng ở Pháp hằng năm sản xuất hơn 10 tấn rutin mà vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu 2. Ở nước ta sản lượng rutin được chiết xuất hàng năm của công ty cổ phần y dược phẩm Vimedimex lên đến 50 tấnnăm, công ty dược phẩm Vũ Thư Thái Bình cũng lên đến vài chục tấn. Việc đưa rutin vào sử dụng trong phòng ngừa và điều trị ngày càng phổ biến hơn và là lợi thế lớn của ngành dược phẩm nước ta. Tuy nhiên các dạng bào chế của rutin gặp phải rất nhiều khó khăn do rutin không tan trong nước 6, 14, dẫn đến độ hòa tan kém và sinh khả dụng thấp. Vấn đề đặt ra là phải tìm phương pháp cải thiện độ tan, độ hòa tan để nâng cao hiệu quả điều trị. Một trong những phương pháp được sử dụng là dùng dẫn xuất hydroxy alkyl của cyclodextrin để tạo phức bao với rutin. Cyclodextrin là oligosaccharid vòng có nguồn gốc thiên nhiên thu được từ quá trình thủy phân tinh bột, được quan tâm nhiều do có khả năng tạo phức bao với hoạt chất. Những dẫn xuất của cyclodextrin cải thiện độ tan, độ hòa tan, độ ổn định… của hoạt chất tốt hơn những cyclodextrin tự nhiên. Dẫn xuất 2ohydroxypropylβcycodextrin của βCyclodextrin có độ tan cao trong nước (>50%) là một chất trợ tan rất tốt cho những hoạt chất kém tan trong nước 36. Ngoài ra, 2ohydroxypropylβcycodextrin có thể sử dụng cho các dạng bào chế khác như thuốc tiêm, thuốc dùng ngoài, thuốc nhỏ mắt và thuốc nhỏ mũi. Do đó đề tài « Nghiên cứu bào chế viên nén rutin có độ hòa tan cao » được tiến hành nhằm nâng cao độ hòa tan của rutin bằng phức bao rutin 2ohydroxypropylβcycodextrin.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ HỮU PHÚC

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN NÉN RUTIN CÓ ĐỘ HÒA TAN CAO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC

Thầy hướng dẫn: PGS.TS HUỲNH VĂN HÓA ThS PHÙNG ĐỨC TRUYỀN

Thành phố Hồ Chí Minh

2010

MỤC LỤC

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt νii Danh mục các bảng νiii Danh mục các hình vẽ, sơ đồ νiiii CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về rutin 3

2.1.2 Nguồn gốc, xuất xứ 3

2.1.3 Cấu trúc hóa học 3

2.1.3 Tính chất lý hóa 4

2.1.4 Tác dụng dược lý 5

2.1.5 Công dụng 6

2.1.6 Liều dùng 6

2.2 Tổng quan về cyclodextrin và 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin 7

2.2.1. Cyclodextrin (CD) 7

2.2.2. Cấu trúc và đặc điểm cyclodextrin 7

2.2.3. 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) 10

2.2.4. Phức bao (inclusion) 13

2.2.3.1 Sự tạo phức 13

2.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức 15

2.2.5. Các phương pháp điều chế phức 15

2.2.6. Các phương pháp đánh giá phức 17

2.3 Phương pháp bào chế viên nén 17

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị 20

3.2 Thẩm định quy trình định lượng rutin trong phức R- HPβCD 22

3.2.1 Độ tuyến tính 22

3.2.2. Độ chính xác 22

3.2.3. Độ đúng 23

3.3 Thẩm định quy trình định lượng rutin trong viên nén 23

3.3.1 Độ chính xác 23

3.3.2 Độ đúng 24

3.5 Pha hòa tan 24

3.6 Phương pháp điều chế phức R- HPβCD 24

3.7 Các phương pháp đánh giá phức R- HPβCD 25

3.6.1 Độ hòa tan 25

3.6.2 Độ tan 26

3.6.3 Phổ hồng ngoại (IR) 27

3.6.4 Nhiệt vi sai (DSC) 27

3.7 Bào chế viên nén rutin 27

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 30

4.1 Thẩm định quy trình định lượng rutin trong phức R- HPβCD 30

4.1.1 Độ tuyến tính 30

4.1.2 Độ chính xác 31

4.1.3 Độ đúng 32

4.2 Thẩm định quy trình định lượng rutin trong viên nén 33

4.2.1 Độ chính xác 33

4.2.2 Độ đúng 33

4.3 Pha hòa tan 35

4.4 Các phương pháp đánh giá phức R- HPβCD 36

4.4.1 Độ hòa tan phức 36

4.4.1.1 Khảo sát độ hòa tan của phức R- HPβCD nghiền ướt có thời gian nghiền ướt khác nhau 36

4.4.1.2 Khảo sát độ hòa tan của phức R- HPβCD được bào chế bằng các phương pháp khác nhau 38

4.4.2 Độ tan 40

4.4.3 Quang phổ hồng ngoại IR 41

4.4.4 Phân tích nhiệt vi sai 43

4.5 Kết quả bào chế và thử độ hòa tan của viên nén chứa rutin 50 mg .45

4.6 Kết quả thử độ hòa tan của viên A chứa rutin 50 mg .46

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Đề nghị 48 Tài liệu tham khảo

Phụ lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bảng 4.9.Kết quả thẩm định độ chính xác của quy trình định lượng rutin

trộn khô và nghiền ướt 39

Bảng 4.16 Độ tan của rutin nguyên liệu và rutin trong phức nghiền ướt 40

Bảng 4.17 Độ hòa tan các công thức bào chế 46

Bảng 4.18 Độ hòa tan của viên A 47

Hình 2.3 Cấu trúc hóa học của 2-o-hydropropyl-β- cyclodextrin 11

Hình 2.4 α-cyclodextrin và sự hình thành phức bao (inclusion) 13 Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa độ hấp thu và nồng độ

dung dịch rutin 30

Hình 4.6 Biểu đồ pha hòa tan 35

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của rutin và các phức nghiền ướt

trong nước 37

Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của rutin nguyên liệu, phức trộn khô,

nghiền ướt và nghiền ướt có thêm 10% PVP K30 40

Hình 4.9 Độ tan của rutin nghiền ướt và rutin trong phức nghiền ướt 41 Hình 4.10 Phổ IR của rutin (A), HPβCD (B), phức R- HPβCD (C) 42 Hình 4.11 Phổ phân tích nhiệt vi sai của rutin (A), HPβCD (B), Phức

là lợi thế lớn của ngành dược phẩm nước ta.

Tuy nhiên các dạng bào chế của rutin gặp phải rất nhiều khó khăn do rutin khôngtan trong nước [6], [14], dẫn đến độ hòa tan kém và sinh khả dụng thấp Vấn đề đặt

ra là phải tìm phương pháp cải thiện độ tan, độ hòa tan để nâng cao hiệu quả điềutrị Một trong những phương pháp được sử dụng là dùng dẫn xuất hydroxy alkyl củacyclodextrin để tạo phức bao với rutin

Cyclodextrin là oligosaccharid vòng có nguồn gốc thiên nhiên thu được từ quá trìnhthủy phân tinh bột, được quan tâm nhiều do có khả năng tạo phức bao với hoạt chất.Những dẫn xuất của cyclodextrin cải thiện độ tan, độ hòa tan, độ ổn định… của hoạt

chất tốt hơn những cyclodextrin tự nhiên Dẫn xuất

2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin của β-Cyclodextrin có độ tan cao trong nước (>50%) là một chất trợ tan

rất tốt cho những hoạt chất kém tan trong nước [36] Ngoài ra,

2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin có thể sử dụng cho các dạng bào chế khác như thuốc tiêm, thuốcdùng ngoài, thuốc nhỏ mắt và thuốc nhỏ mũi

Do đó đề tài « Nghiên cứu bào chế viên nén rutin có độ hòa tan cao » được tiến

hành nhằm nâng cao độ hòa tan của rutin bằng phức bao rutin-

2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin

Đề tài được nghiên cứu với các mục tiêu cụ thể như sau :

 Thẩm định quy trình định lượng rutin chứa trong phức β-cycodextrin và viên nén chứa phức rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin.

rutin-2-o-hydroxypropyl- Nghiên cứu bào chế phức bao rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin.

 Xây dựng công thức bào chế viên nén chứa phức

rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin từ phức bao bào chế được

CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.2.1. Nguồn gốc, xuất xứ

Rutin lần đầu tiên được phân lập từ cây cửu lý hương Ruta graveolens L-Rutaceae

vào năm 1842 Rutin cũng đã được Preobd Jenski T.H.A và cộng sự tổng hợp năm

1957 nhưng chỉ có giá trị về mặt lý thuyết [10]

Ngày nay khi nhắc đến rutin người ta nghĩ ngay đến hoa hòe (Sophora Japonica L.),

vì nguồn cung cấp rutin nhiều nhất hiện nay là hoa hòe Hàm lượng Rutin trong hoahòe khoảng 28% [2], [5], [6]

Ngoài ra rutin còn có trong một số cây như: [2]

- Lúa mạch 3 góc (Polygonum fagopyrum L.)

- Cây táo ta (Ziziphus jujiuba lamk)

- Bạch đàn cho rutin (Eucalyptus macrorrhyncha F Muell)

2.1.4 Cấu trúc hóa học

Rutin là một O-glycoside Flavonoid thuộc phân nhóm Flavonol đầu tiên đượcnghiên cứu bởi A.Perkin sau đó được nhiều tác giả nghiên cứu thêm và đã xác địnhđược công thức thô của Rutin là C27H30O16 [10]

Trong cấu trúc, rutin có một mạch đường rutinose gồm một phân tử đườngrhamnose nối với một phân tử đường glucose theo đường nối 1→6 và gắn vào nhânquercetin ở vị trí – OH/C3 [2]

Hình 2.1 Cấu trúc hóa học của rutin

Tên khoa học : trihydroxy-6-({[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2yl]oxy}methyl) oxan-2-yl]oxy}-4H-chrome4-one.

2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-{[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-Phân tử lượng: 610,51, trong đó C (53,11%) H (4,15%) O (41,93%)

Kết tinh với 3 phân tử nước C27H30O16 3H2O

2.1.5 Tính chất lý hóa

Cảm quan: rutin là một chất có tinh thể hình kim nhỏ màu vàng hay trắng vàng,

khi để lâu ngoài không khí có thể chuyển sang màu vàng đậm hay màu vàng nâu.[6], [14], [26]

Nhiệt độ nóng chảy: nâu ở 125 oC, dẻo ở 195 – 197 oC và phân hủy ở 214 -215 oC.Điểm chảy khoảng 210 oC kèm theo phân hủy [10]

Năng suất quay cực:[α]D20 = + 13,82o (ethanol), [α]D20 = - 39,43o (pyridin) [10]

Độ tan: rutin dễ tan trong pyridin, formamid, dung dịch kiềm loãng, tan chậm trong

cồn, aceton, ethylacetat; không tan trong ether ethylic, benzen, CHCl3, dung dịchacid, CS2 [6], [14], [26]

Bảng 2.1 Độ tan rutin trong một số dung môi [26]

MeOH nóng EtOH nóng EtOH lạnh Nước nóng Nước lạnh

Định lượng rutin bằng phương pháp UV- Vis

Rutin có đỉnh hấp thu ở 2 bước sóng 258 nm và 362,5 nm, phần aglygon làquercetin có đỉnh hấp thu ở 375 nm Khi định lượng rutin tiến hành đo ở 2 bướcsóng 362,5 nm và 375 nm trong môi trường ethanol (TT), hàm lượng rutin được xácđịnh sau khi trừ lượng quercetin [6].

2.1.7 Tác dụng dược lý

Tác dụng chống oxy hóa: rutin và quercetin đã được chứng minh có tác dụng ức

chế quá trình thành lập các gốc tự do ở cả 3 giai đoạn: thành lập ion superoxyd, giaiđoạn thành lập các gốc hydroxyl trong trong phản ứng Fenton, thành lập gốc tự doperoxyd lipid [2], [4], [19]

Tác dụng kháng viêm: thí nghiệm trên chuột cống trắng, rutin và quercetin có tác

dụng ức chế phù bàn chân chuột do albumin, histamin, serotonin gây nên, cũng nhưsưng khớp do men hyaluronidase tạo nên Trên thỏ, rutin tiêm tĩnh mạch có thểphòng ngừa viêm da dị ứng và hiện tượng Arthus trên động vật đã được gây mẫn.[2], [4], [11], [37]

Tác dụng điều chỉnh tính thấm của mao mạch: rutin và quercetin đều có tác dụng

giảm tính thẩm thấu của mao mạch, phục hồi tính đàn hồi của mao mạch bị tổnthương Trên thỏ thí nghiệm, rutin tiêm tĩnh mạch với liều 1mg/kg làm chậm sựkhuếch tán của các chất màu (như xanh Trypan, xanh Evans) vào tổ chức dưới dakhi chúng được tiêm bằng đường tĩnh mạch Về cơ chế, khi vào cơ thể rutin thamgia vào quá trình oxy hóa khử, làm giảm hiện tượng oxy hóa adrenalin bằng cách ứcchế cạnh tranh với men catecholamin-o-methyltransferase, do đó lượng adrenalin bịphá hủy trong tuần hoàn giảm, trong khi adrenalin có tác dụng tăng cường sức đềkháng của mao mạch Ngoài ra, rutin có khả năng gây co mạch trực tiếp hệmao quản [2], [8], [12]

Ở người cao tuổi, rutin có khả năng duy trì tình trạng bình thường của mao mạch,tăng trương lực tĩnh mạch, củng cố sức bền thành mạch, do đó hạn chế được tìnhtrạng suy tĩnh mạch lúc tuổi già

Tác dụng chống kết tập tiểu cầu: trên thỏ thí nghiệm, rutin tiêm phúc mạc với liều

0,2 g/kg làm giảm số lượng tiều cầu và ức chế kết tập tiểu cầu Cơ chế chống kết tậptiểu cầu do rutin làm thay đổi quá trình chuyển hóa của cAMP ở tiểu cầu thông qua

sự ức chế hoạt động của men phosphodiesterase, làm tăng lượng cAMP [4]

Trong một số nghiên cứu còn thấy rutin có các tác dụng khác như: an thần [4],

giảm lipid huyết thanh và gan [38]

Rutin thường dùng cho bệnh nhân cao huyết áp mà mao mạch dễ vỡ, đứt để đềphòng đứt mạch máu não, xuất huyết cấp tính do viêm thận, xuất huyết ở phổi màkhông rõ nguyên nhân [2], [5], [12]

Rutin-2.2.TỔNG QUAN VỀ CYCLODEXTRIN VÀ 2-O-HYDROXYPROPYL

BETA CYCLODEXTRIN

2.3.1 Cyclodextrin (CD)

CD thuộc nhóm cấu trúc oligosaccharide vòng với bề mặt ngoài thân nước và bêntrong khoang thì thân dầu CD được sử dụng nhiều với vai trò như là một khung baophân tử trong dược phẩm, các hóa chất dùng trong nông nghiệp, thực phẩm, côngnghiệp mỹ phẩm

Một số tên gọi khác của CD như là cyclomaltodextrin (cyclomaltohexaose vàcyclomaltoheptaose) hoặc gọi là cycloamyloses (cyclohexaamylose vàcycloheptaamylose), hay γ-Cyclodextrin (γ-CD; cyclomaltooctaose haycyclooctaamylose) [25]

(A)

(B)

2.3.2 Cấu trúc và đặc điểm cyclodextrin

Hình 2.2 Cấu trúc hóa học của phân tử β-cyclodextrin (A) và

Cấu trúc hình nón cụt của β-cyclodextrin (B)

CD cấu tạo từ các đơn vị α-D-glycopyranose có liên kết đường ở vị trí α-1,4 có

khoang bên trong thân dầu và cấu trúc được mô tả trong hình 2.2 Phụ thuộc vào

cấu trúc đồng phân dạng ghế của các đơn vị glycopyranose phân tử CD được tạothành dạng giống như hình nón cụt (hình chuông) vớí các nhóm hydroxy bậc 2 đưa

từ gờ rộng và các nhóm hydroxy bậc 1 đưa ra từ gờ hẹp của hình nón Điều này làmcho phân tử CD có bề mặt thân nước và bên trong khoang thì thân dầu, mức độ thândầu này được so sánh như là độ tan của ethanol trong nước [13], [25]

Các CD tự nhiên như là loại α, β, γ có 6, 7, 8 đơn vị glycopyranose Độ tan trongnước của các CD này phụ thuộc vào liên kết hydro liên phân tử mạnh hay yếu ởtrạng thái tinh thể Sự thay thế lên kết hydro của nhóm –OH làm tăng độ tan củachúng Điều này dẫn đến dẫn chất tổng hợp để làm tăng độ tan của các CD tự nhiênnhư là hydroxy propyl của β, γ-CD và methyl hóa β-CD, sulfo butylether β-CD … [13], [25]

CD không được hấp thu một cách đáng kể trong đường tiêu hóa ở dạng không bịbiến đổi Các CD như là α-CD, β-CD bị thủy phân bởi nước bọt và amylase tụy

ngoại trừ γ-CD Đối với các CD thân nước như là 2-o-hydroxypropyl-ß-cyclodextrin

(HPβCD), muối Na Sulfobutylether ß-cyclodextrin được xem là không độc tính khidùng liều thấp đến trung bình đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch [25], [32]

Bảng 2.2 Một số đặc điểm lý hóa của các dẫn chất cyclodextrin được quan tâm

trong ngành dược [25]

Cyclodextrin n Nhóm R DS(*) MW(**) Độ tan trong

nước (mg/ml)α-Cyclodextrin

cyclodextrin (G2β-CD) 1 Maltosyl

- 0 1459 > 1500γ-Cyclodextrin (γ-CD) 2 -H 0 1297 2322-Hydroxypropyl-γ-

CD Số lượng

đơn vị

glucose

Chiều cao (H) (nm)

Đường kính(ĐK) ngoài(nm)

Đường kính(ĐK) trong(nm)

T1/2 của sự

mở vòng (h)

HPβCD được tổng hợp từ β-cyclodextrin và propylen oxid, chứa không dưới 10%

và không quá 45% nhóm hydroxypropoxy

Các β-CD gắn gốc hydroxyalkyl được phát triển để giải quyết tính tan thấp và tínhsinh khả dụng thấp của các phân tử β-CD tự nhiên

Khối lượng phân tử : 1400 g.mol-1

Tên gọi khác : hydroxypropyl beta cyclodextrin

Tên thương mại : KLEPTOSE ®HP hay HPB

Khoang thân dầu

R = -H hoặc

Nhóm hydroxy bậc 1

Nhóm hydroxy bậc 2

ĐK trong

ĐK ngoài

Hình 2.3 Cấu trúc hóa học của 2-o-hydropropyl-β- cyclodextrin

Tính chất lý hóa

Cảm quan: bột vô định hình màu trắng

Nhiệt độ phân hủy: > 300 oC

Độ tan: rất tan trong nước, độ tan ở 20 oC là 650 mg/ml, ở 50 oC là 800 mg/ml Tanhoàn toàn trong propylen glycol, PEG 400, tan ít trong 1-propanol, ethanol, ether.Không tan trong chloroform, aceton [36]

Các chỉ tiêu lý hóa [36]

Cảm quan: bột màu trắng

Năng suất quay cực: +120 đến + 145

Mất khối lượng do làm khô: ≤ 6%

Cắn tro: ≤ 0,1%

Kim loại nặng (Pb)  1mg/kg

Arsenic  0,5mg/kg

Độ tinh khiết: ≥ 97%

Propylen glycol tự do: ≤ 0,2%

Độ tan trong nước: ≥ 80%

Ưu điểm của HPβCD: HPβCD mang tất cả tính chất, ưu điểm của β-CD nhưng

có nhiều ưu điểm nổi bật hơn như:

- Độ tan trong nước cao: HPβCD tan rất nhiều trong nước ở nhiệt độ phòng, độ tan

ở 20 oC là 650 mg/ml, ở 50 oC là 800 mg/ml, ở nhiệt độ cao độ nhớt dung dịch giảmgiúp tăng độ hòa tan [25], [36]

- HPβCD tan trong nước tốt hơn β-CD và được xem là ít độc tính hơn β-CD tựnhiên [32]

- Dùng cho nhiều dạng bào chế như: dạng tiêm, dạng dùng ngoài da, dạng dùngcho mắt, dạng dùng cho mũi và đường hô hấp

Những ứng dụng của cyclodextrin và 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin

Trong ngành dược [13], [18], [30], [35]

- Làm tăng khả năng hòa tan và độ hòa tan của thuốc

- Tăng sinh khả dụng của thuốc

- Ảnh hưởng lên độ an toàn của thuốc

- Tăng độ ổn định của thuốc

Ngoài ra cyclodextrin còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực như: mỹ phẩm, sảnphẩm chăm sóc cơ thể, chất tẩy rửa, thực phẩm và mùi vị, trong nông nghiệp vàcông nghiệp hóa chất, trong lĩnh vực chất dính, bao và polymer [18]

Bảng 2.4 Một số thuốc trên thị trường có chứa 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin

Thuốc/HPβCD Tên biệt dược Dạng bào chế Công ty sản xuất (Xuất xứ)

Hydrocortisone Dexocort Dung dịch uống Actavis (Châu Âu)

Indomethacin Indocid Thuốc nhỏ mắt

dạng dung dịch

Chauvin (Châu Âu)

Itraconazole Sporanox Dung dịch tiêm Janssen (Châu Âu, Mỹ)Mitomycin MitoExtra Dịch truyền Novartis (Châu Âu)

2.3.4 Phức bao (inclusion)

2.3.4.1 Sự tạo phức

Khoang thân dẩu

Bề mặt thân nước

Hình 2.4 α-cyclodextrin và sự hình thành phức bao

CD có khả năng tạo phức bao với phân tử hoạt chất, hoạt chất có thể ở nhiều dạngrắn, lỏng, khí Phân tử hoạt chất được giữ trong khoang của phân tử CD, phức đượchình thành khi có sự phù hợp về kích thước của phân tử và CD Khoang của phân tử

CD thân dầu tạo vi môi trường phù hợp với chất kém phân cực đi vào và hình thànhphức bao [18], [25]

Liên kết không đồng hóa trị được phá vỡ và hình thành trong suốt quá trình tạophức bao Sự liên kết của phân tử hoạt chất ở trong khoang CD là không vững chắchay cố định mà là ở trạng thái cân bằng động học.[18], [25]

Đặc điểm hoạt chất để tạo được phức bao với CD cũng thay đổi bao gồm nhữnghoạt chất dạng mạch thẳng hoặc mạch nhánh của chất béo, aldehyd, keton, alcohol,acid hữu cơ, acid béo, hợp chất thơm, chất khí, hoạt chất phân cực như là halogen,acid có chứa oxy và amin [18]

Khả năng tạo phức của CD với hoạt chất do 2 yếu tố: [18]

 Thứ nhất là sự bố trí các nguyên tử trong không gian, sự tương quan giữa kíchthước của CD với kích thước của phân tử hoạt chất hay kích thước của nhóm chứccủa hoạt chất đi vào khoang CD

 Yếu tố then chốt thứ hai là tương tác về mặt nhiệt động lực học giữa CD, hoạtchất và dung môi Để hình thành phức đòi hỏi lực tác động đủ mạnh thuận lợi đểđẩy hoạt chất đi vào khoang CD

Một số lực liên kết được cho là có vai trò trong việc hình thành phức đó là lựctương tác tĩnh điện, lực tương tác Van Der Waals, liên kết hydrogen, sự giải phóngsức căng hình thể cấu trúc, sự đẩy nước có năng lượng cao do bị giới hạn trongkhoang CD [18], [25]

Ngoài ra giữa CD và hoạt chất có thể tồn tại dạng phức non-inclusion theo hướnghơi giống cấu trúc micell cũng làm tăng độ tan của hoạt chất [25]

2.3.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức

Loại CD: sự phù hợp kích thước khoang CD và kích thước của phân tử hoạt chất,

điện tích của CD và hoạt chất có thể ảnh hưởng đến sự hình thành cũng như hiệusuất của sự hình thành phức hoạt chất- CD [30]

Nhiệt độ: trong hầu hết các trường hợp, sự gia tăng nhiệt độ làm giảm cường độ

hằng số ổn định của phức một cách rõ ràng do việc giảm lực tương tác hoạt

chất-CD như là tương tác Van Der Waals, tương tác kị nước … [30]

Phương pháp tạo phức: sự ảnh hưởng của một phương pháp tạo phức phụ thuộc

vào bản chất của hoạt chất và CD Trong nhiều trường hợp, phương pháp sấy phunsương và đông khô có ảnh hưởng nhiều nhất đến sự tạo phức [30]

Ảnh hưởng của những chất thêm vào: Có nhiều phương pháp khác nhau để nâng

cao hiệu quả của việc hình thành phức, có thể thêm polymer vào môi trường tạophức, tác nhân chứa cặp ion, thêm acid carbonic vào môi trường hình thành phức,thêm acid hoặc base dễ bay hơi vào môi trường hình thành phức, thêm muối hữu cơ,amino acid và thêm vào chất đồng trợ tan [30], [33], [34]

2.2.5 Các phương pháp bào chế phức

Phương pháp đồng kết tủa (co-precipitation)

CD được hòa tan trong nước, khuấy đều và thêm hoạt chất vào Gia nhiệt có thể làmtăng độ tan của CD đến 20% nếu hoạt chất chịu được nhiệt Dung dịch hoạt chất-

CD được khuấy đều cho đến khi nguội và tủa được hình thành Tủa có thể tách bằngcách gạn li tâm hoặc lọc và rửa [11], [18], [28]

Phương pháp tạo bùn nhão (slurry complextion)

CD được cho vào nước, ở tỉ lệ rắn chiếm 50-60% hỗn hợp và khuấy đều Phân tửhoạt chất sẽ tạo phức với CD và phức được tạo thành sẽ bão hòa pha nước nên kếttinh lại và kết tủa [11], [18], [28]

Phương pháp tạo bột nhão (paste complexation and kneading method)

Một lượng nước được cho vào hoạt chất để tạo bột nhão, sau đó trộn đều hỗn hợpvới CD bằng chày và cối Phức tạo thành đem sấy khô và tán thành bột mịn.[11], [18], [28]

Phương pháp hãm (damp mixing)

Hoạt chất và CD được trộn kỹ, sau đó thêm một ít nước và cho vào một thiết bị hànkín lại Hỗn hợp được gia nhiệt đến 100 oC, lấy ra và sấy khô [11], [18], [28]

Phương pháp đùn (extrusion)

CD, hoạt chất và nước được trộn đều trước khi cho vào máy ép đùn hạt Mức độtrộn, nhiệt độ, thời gian trộn phù hợp, phức tạo thành có thể để khô tự nhiên hay chovào tủ sấy Một số hoạt chất nhạy cảm với nhiệt có thể bị phân hủy [11], [18], [28]

Phương pháp trộn khô (dry mixing)

Một vài hoạt chất có thể tạo phức bằng cách trộn đơn giản này thường gặp ở nhữnghoạt chất dạng dầu hoặc dạng lỏng [11], [18], [28]

Phương pháp đồng bay hơi (co-evaporating)

Cho CD và hoạt chất vào trong nước hoặc dung dịch ethanol 50%, khuấy cho đếnkhi hòa tan hoàn toàn và bốc hơi dung môi ở áp suất giảm ở 40-45 oC, sản phẩmđược đem nghiền và rây qua cỡ rây thích hợp [11], [18], [28]

Phương pháp đông khô (Freeze-dying)

Hòa tan CD vào trong nước, thêm hoạt chất Hỗn dịch được khuấy ở nhiệt độ phòngtrong 48 giờ Lọc qua màng lọc 0,45 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungdịch thu được đem đi đông khô Sản phẩm rắn được rây qua cỡ rây thích hợp, đểtrong tủ sấy 45 oC trong 48 giờ [11], [18], [28]

Phương pháp phun sương (spray-dying)

Hoạt chất được hòa tan trong dung dịch ethanol 96%, CD được hòa tan trong nước.Hỗn hợp 2 dung dịch được trộn đều bằng siêu âm trong 20 phút Dung dịch thuđược sẽ trong suốt và được sấy phun sương [11], [18], [28]

2.3.5 Các phương pháp đánh giá phức

Pha hòa tan

Một lương dư hoạt chất sẽ được cho vào dãy các dung dịch cùng thể tích có nồng

độ tăng dần của CD Hỗn hợp sẽ được lắc hoặc khuấy cho đến khi đạt trạng thái bãohòa, tiến hành định lượng hoạt chất tan được Dựa vào biểu đồ pha hòa tan đánh giá

mức độ ảnh hưởng của CD lên khả năng tan của hoạt chất [8], [11]

Quang phổ hồng ngoại (IR)

Nếu có sự tương tác tạo phức giữa hoạt chất và CD thì trên phổ hồng ngoại sẽ có sự

biến mất hay thay đổi số sóng đỉnh đặc trưng của hoạt chất [8], [11]

Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC)

Dựa trên sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và cường độ các đỉnh nội nhiệt mức độ tinh

khiết của hoạt chất được xác định [8], [11]

Phương pháp thử độ hòa tan.

Nhiễu xạ tia X (power X-ray Diffractometry)

Ghi nhận sự thay đổi về trạng thái kết tinh của hoạt chất trước và sau tạo phức [8],[11]

Phương pháp quét vi sai electron (Scan electron microscopy)

Theo dõi sự thay đổi hình thái của các phức [8], [11]

2.4. PHƯƠNG PHÁP BÀO CHẾ VIÊN NÉN

Kỹ thuật bào chế viên nén có 2 phương pháp cơ bản: phương pháp dập thẳng (dậptrực tiếp) và phương pháp xát hạt

Trong đó phương pháp dập thẳng là một kỹ thuật đơn giản, thường được chọn lựatrong sản xuất viên nén chứa những hoạt chất kém bền với nhiệt và độ ẩm, tuynhiên việc lựa chọn phương pháp dập thẳng còn tùy thuộc vào vào hàm lượng hoạtchất trong viên, hình dạng, kích thước hoạt chất …[1], [27]

Những thuận lợi của phương pháp dập thẳng:

- Quy trình đơn giản hơn phương pháp xát hạt ướt, thời gian tiến hành nhanh hơn,tiết kiệm năng lượng hơn

- Phù hợp với hoạt chất kém bền với nhiệt và độ ẩm

- Tỉ lệ độ hòa tan trong một số công thức được tạo bởi phương pháp dập thẳngnhanh hơn khi so sánh với phương pháp xát hạt ướt như trong trường hợpnorfloxacin

- Sử dụng ít loại tá dược hơn trong công thức viên dập thẳng

Những bất lợi của phương pháp dập thẳng :

- Dễ tạo ra sự tách lớp, điều này có thể hạn chế bằng cách sử dụng kích cỡ hạt và tỉtrọng hạt của hoạt chất phù hợp với tá dược

- Hàm lượng hoạt chất chứa trong viên phải ít hơn 30%

- Không phù hợp cho những nguyên liệu có tỉ trọng khối thấp bởi vì sau khi dậpviên có thể sẽ quá mỏng

- Không phù hợp cho những hoạt chất chảy kém

- Sự tích điện ở trạng thái tĩnh của hoạt chất hoặc tá dược trong suốt quá trình trộndẫn đến sự kết tụ của các hạt làm giảm khả năng trộn

Tá dược dập thẳng: đóng vai trò quyết định trong phương pháp dập thẳng Tá

dược dập thẳng phải có khả năng chịu nén và chảy tốt Tá dược dập thẳng cũng như

những tá dược khác phải bền khi tiếp xúc với không khí, nhiệt, ẩm; trơ về mặt hóahọc, tương thích với các thành phần bao bì, được sản xuát rộng rãi

Ngoài ra tá dược dập thẳng đòi hỏi một số đặc tính sau:

- Kích thước hạt tá dược tương tự hoạt chất để tránh sự tách lớp trong quá trìnhbào chế

- Tỷ trọng khối lớn

- Có sự đồng nhất về chất lượng giữa các mẻ sản xuất

Nguyên liệu dùng trong dập thẳng được phân loại theo khả năng trơn chảy và

- Tá dược chảy tốt, rã theo cơ chế hòa tan như: lactose, mannitol, maltose

- Tá dược đa năng là những tá dược đã được kết hợp với nhau theo kiểu bổ trợ tácđộng giúp rã tốt hơn là dạng chỉ chứa một loại tá dược như: ludipress, cellulose vitinh thể thấm silic dioxyd (gồm 98% cellulose vi tinh thể và 2% silic dioxyddạng keo)

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ

Các nguyên liệu, hóa chất và dung môi, thiết bị bào chế, thiết bị kiểm nghiệm dùng

trong bào chế phức hợp rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (R- HPβCD), viên

nén chứa phức hợp R- HPβCD được trình bày trong Bảng 3.5 và Bảng 3.6.

Bảng 3.5 Danh sách các nguyên liệu và hóa chất

Acid acetic Tiêu chuẩn phân tích Trung Quốc

Bảng 3.6 Danh sách các thiết bị được dùng trong bào chế và kiểm nghiệm

Máy phân tích nhiệt vi sai Mettler Toledo MP90 Thụy Sĩ

3.2.THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG RUTIN TRONG PHỨC

3.2.1 Độ tuyến tính

Pha dung dịch A có nồng độ 750 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml: cân chính xác 75 mg rutin chuẩn, hòa tanlượng phức trên trong vài chục mililit ethanol (TT) nóng Lọc qua giấy lọc cho vàobình định mức 100 ml, rửa lọc bằng ethanol (TT) nóng, để nguội và pha loãng bằngethanol (TT) vừa đủ cho đến vạch, lắc đều

Từ dung dịch A pha loãng thành các dung dịch có nồng độ lần lượt là 3,75 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml,7,5 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml, 13,5 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml, 16,5 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml, 18,75 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml, 30 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml Đo độ hấp thu của 6 mẫubằng máy quang phổ UV-Vis ở bước sóng 362,5 nm và 375 nm, dùng mẫu trắng làdung dịch ethanol (TT) Phương trình hồi quy tuyến tính được xác định bằngphương pháp bình phương cực tiểu

μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungm Lấy chính xác 2 ml dịch lọc trên cho vào bình định mức 50 ml, thêm 0,5 mldung dịch acid acetic 0,02 N (TT), thêm ethanol (TT) đến vạch, lắc đều

Các mẫu thử được phân tích bằng phương pháp đo độ hấp thu UV-Vis ở bước sóng362,5 nm và ở bước sóng 375 nm Dựa vào kết quả thu được, xác định độ lệchchuẩn tương đối RSD Quy trình định lượng được gọi là đạt độ chính xác nếuRSD < 7,3% [3], [20], [23]

3.2.5 Độ đúng

Chuẩn bị 9 mẫu, mỗi mẫu được chuẩn bị như sau:

Nghiền trộn kĩ một lượng phức R- HPβCD trong cối sứ đến khi thu được hỗn hợpđồng nhất

Cân chính xác một lượng phức R- HPβCD tương ứng với 30 mg phức rutin, cho vàobecher 100 ml, cân chính xác 24 mg rutin chuẩn (80%) hoặc 30 mg rutin chuẩn(100%) hoặc 36 mg rutin chuẩn (120%) cho thêm vào becher trên Hòa tan lượngbột trên trong vài chục mililit ethanol (TT) nóng Lọc qua giấy lọc cho vào bìnhđịnh mức 100 ml, rửa lọc bằng ethanol nóng, để nguội và pha loãng bằng ethanol(TT) vừa đủ cho đến vạch, lắc đều Lọc dung dịch trên qua lọc 0,45 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungm Lấy chínhxác 2 ml dung dịch trên cho vào bình định mức 50 ml, thêm 0,5 ml dung dịch acidacetic 0,02 N (TT), thêm ethanol (TT) đến vạch, lắc đều

Các mẫu thử được phân tích bằng phương pháp đo độ hấp thu UV-Vis ở bước sóng362,5 nm và ở bước sóng 375 nm Dựa trên kết quả thu được, tính tỉ lệ phục hồi.Quy trình định lượng được gọi là đạt độ đúng nếu tỉ lệ phục hồi nằm trong khoảng80- 110% [3], [20], [23]

3.3 THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG RUTIN TRONG VIÊN NÉN

3.3.3. Độ chính xác

Cân 20 viên thuốc bất kì, tính khối lượng trung bình của 1 viên Nghiền trộn lượngviên trên trong cối sứ đến khi thu được hỗn hợp đồng nhất, chuẩn bị đồng thời 6mẫu, mỗi mẫu được tiến hành như sau:

Cân chính xác một lượng bột tương ứng khoảng với 30 mg rutin, quy trình định

lượng tiếp theo như Mục 3.2.2 Dựa vào kết quả thu được, xác định độ lệch chuẩn

tương đối RSD Quy trình định lượng được gọi là đạt độ chính xác nếuRSD < 7.3% [3], [20], [23]

3.3.4. Độ đúng

Chuẩn bị 9 mẫu, quy trình định lượng như Mục 3.2.3.

Dựa trên kết quả thu được, tính tỉ lệ phục hồi Quy trình định lượng được gọi là đạt

độ đúng nếu tỉ lệ phục hồi nằm trong khoảng 80- 110% [3], [20], [23]

3.4. PHA HÒA TAN

Phương pháp nghiên cứu pha hòa tan được mô tà đầu tiên bởi Higuchi và Connornăm 1964 Phân tích pha hòa tan dùng để đánh giá ảnh hưởng của CD lên khả nănghòa tan của chất kém tan

Phương pháp được tiến hành bằng cách cho một lượng dư rutin (1,66g) vào dãy cácdung dịch có cùng thể tích (50 ml) có nồng độ HPβCD tăng dần: 0 mM, 5 mM, 10

mM, 15 mM, 20 mM, 25 mM và vào dãy các dung dịch có cùng thể tích (50 ml) cónồng độ β-CD tăng dần : 0 mM, 3 mM, 5 mM, 8 mM, 10 mM, 15 mM Sau đó hỗnhợp được khuấy 30 phút, để ổn định trong 12 giờ, lọc hỗn hợp trên qua lọc 0,45 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungm,pha loãng bằng ethanol (TT) đến nồng độ thích hợp và định lượng bằng phươngpháp UV-Vis ở bước sóng 362,5 nm và 375 nm Dữ liệu pha hòa tan được thể hiệnbằng đồ thị để đánh giá ảnh hưởng rõ rệt của β-CD và HPβCD lên khả năng hòa tancủa rutin [18], [22], [25]

Tỉ lệ tạo phức đã được xác định trong nghiên cứu pha hòa tan là rutin: HPβCD =1:1.Phức hợp R- HPβCD được bào chế theo hai phương pháp trộn khô và nghiền ướt Đây là 2 phương pháp tạo phức đơn giản, sử dụng thiết bị không quá phức tạp và cóthể áp dụng dễ dàng cho quy mô sản xuất lớn.

Phương pháp trộn khô

Trộn đều rutin và HPβCD trong cối sứ trong 40 phút

Phương pháp nghiền ướt

Phức R- HPβCD

Trộn đều rutin và HPΒCD trong cối sứ trong 30 phút, thêm lượng hỗn hợp dungCD trong cối sứ trong 30 phút, thêm lượng hỗn hợp dungmôi ethanol 96% : nước (tỉ lệ thể tích 1:1) vào hỗn hợp rắn theo tỉ lệ khối lượng (g)hỗn hợp rắn/ thể tích (ml) dung môi là 5,17: 0,5 nghiền hỗn hợp, khảo sát thời giannghiền ướt là 20, 30, 40 phút Sấy phức ở 50 oC trong vòng 8 giờ Rây phức qua rây0,5 mm

Phức R- HPβCD có thêm PVP K30

Trộn đều rutin, HPβCD và PVP K30 trong cối sứ trong 30 phút Trong đó PVP K30chiếm tỉ lệ khối lượng 10% so với khối lượng hỗn hợp bột Thêm lượng hỗn hợpdung môi ethanol 96% : nước (tỉ lệ thể tích 1:1) vào hỗn hợp rắn theo tỉ lệ khốilượng (g) hỗn hợp rắn/ thể tích (ml) dung môi là 5,17: 0,5 nghiền hỗn hợp trongthời gian 40 phút Sấy phức ở 50 oC trong vòng 8 giờ Rây phức qua rây 0,5 mm

3.6.1. Độ hòa tan

Độ hòa tan của rutin nguyên liệu và các phức R- HPβCD được đánh giá trong cácđiều kiện sau:

 Thiết bị: máy thử độ hòa tan kiểu cánh khuấy

 Môi trường: nước cất

1 (%)

C a

Dj: độ hòa tan của rutin (%) tại thời điểm lấy mẫu phút thứ j

a: lượng rutin cho vào (mg)

Cj: nồng độ của rutin (μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml) ở thời điểm j

Ci: nồng độ của rutin (μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungg/ml) ở thời điểm i

3.6.2. Độ tan

Cho một lượng dư rutin (200 mg) hoặc lượng phức R- HPβCD chứa lượng rutintương ứng vào trong các bình nón nút mài có 100 ml nước cất Lắc đều các bìnhtrong 36 giờ, sau đó lọc qua lọc 0,45 μm để loại phần hoạt chất không tan Lấy dungm, pha loãng thích hợp bằng ethanol 96%(TT) đo độ hấp thu của các dung dịch ở các bước sóng 362,5 nm và 375 nm Xácđịnh độ tan của rutin nguyên liệu và rutin trong phức R- HPβCD trong nước