Nghiên cứu bào chế viên nang cứng phytoestrogen từ đậu tương

Dược chất đóng vào viên nang có thể ở nhiều dạng: bột, cốm, vi hạt, vi nang, viên nang nhỏ, viên nén hoặc phối hợp các dạng trên trong cùng một vỏ nang.. b Thành phần dược chất trong viê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Phạm Đức Nghĩa xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này với đề tài “Nghiên cứu bào chế viên nang cứng phytoestrogen từ đậu tương” là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2017

Học viên

Phạm Đức Nghĩa

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2017

Học viên

Phạm Đức Nghĩa

1.3.3 Quy trình kỹ thuật sản xuất thuốc viên nang cứng 18

2.3.1.1 Khảo sát đánh giá khả năng đóng nang của khối bột 26 2.3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược hút tới khả năng chống ẩm

2.3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược dính tới chất lượng viên 26 2.3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược rã tới chất lượng viên 26 2.3.1.5 Phương pháp khảo sát đặc tính vật lý của hạt và độ rã 27 2.3.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình bào chế quy mô 1000 viên 30

2.3.3 Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn chất lượng viên nang 31

3.1 Kết quả thực nghiệm một số chỉ tiêu chất lượng bột isoflavon 36

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của các tá dược tới chất lượng viên 38 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược hút tới khả năng chống ẩm

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược dính tới chất lượng viên 40 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược rã tới chất lượng viên 41 3.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình bào chế quy mô 1000 viên 44

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.2: Biểu đồ phân bỗ cỡ hạt của các công thức khảo sát với hàm lượng tá dược rã khác nhau

43

Hình 3.4: Sơ đồ các công đoạn bào chế viên nang cứng phytoestrogen 47

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.2 Kết quả xác định tỷ trọng biểu kiến và chỉ số carr của khối bột 38 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của tá dược hút tới khả năng chống ẩm của viên 39 Bảng 3.4 Chất lượng viên phytoestrogen với các tá dược dính khác nhau 40 Bảng 3.5 Chất lượng viên phytoestrogen với hàm lượng tá dược rã khác nhau 42 Bảng 3.6 Phân bố cỡ hạt của các công thức khảo sát với hàm lượng tác dược

Bảng 3.13: Kết quả kiểm tra giới hạn nhiễm khuẩn viên nang cứng

MỞ ĐẦU

Isoflavonoid có trong phôi đậu tương là một hỗn hợp các hoạt chất thuộc nhóm isoflavon như daidzein, genistein, glycitein, daidzin, genistin, glycitin… các isoflavon này còn được gọi là phytoestrogen hay estrogen thực vật Isoflavon đậu tương đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới chứng minh có tác dụng sinh học như chống oxy hóa, chống lão hóa, phòng ngừa bệnh tim mạch, chống viêm, chống tiểu đường, ức chế tế bào ung thư, đặc biệt là tác dụng điều hòa estrogen nội sinh ở phụ nữ tiền mãn kinh và mãn kinh

Các nghiên cứu lâm sàng trên thế giới chỉ ra isoflavonoid trong mầm đậu tương có khả năng cạnh tranh vị trị tiếp nhận thụ thể của estrogen nội sinh, có tác dụng làm giảm cường độ bốc hỏa, giảm số lần đổ mồ hôi đêm, giảm căng thẳng, mất ngủ, trầm cảm, khô âm đạo ở phụ nữ tiền mãn kinh Ngoài ra isoflavon có tác dụng làm tăng mật độ khoáng của xương, chống loãng xương, đồng thời giảm nguy

cơ ung thư buồng tử cung, ung thư vú và buồng trứng ở phụ nữ

Để thuận tiện cho việc sử dụng, bảo quản và vận chuyển cần có dạng đóng gói bào chế phù hợp, chứa một lượng isoflavon đủ có tác dụng Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài ‘Nghiên cứu bào chế viên nang cứng phytoetrogen từ đậu tương’

1 Mục đích của đề tài

Xây dựng được công thức và quy trình công nghệ bào chế viên nang cứng phytoestrogen từ đậu tương

2 Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết

- Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng chế phẩm isoflavon (phytoestrogen)

- Nghiên cứu thiết kế công thức bào chế viên nang cứng phytoestrogen

- Nghiên cứu quy trình bào chế viên nang cứng phytoestrogen

- Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn chất lượng viên nang cứng phytoestrogen

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đậu tương

Đậu tương có tên khoa học là

Glycine max (L) Merrill, thuộc bộ Đậu

(Fabales), phân họ Cánh bướm Fabaceae

(Papilionaceae)

Đậu tương có nguồn gốc từ Trung

Quốc, sau đó được trồng tại Nhật Bản vào

thế kỉ thứ 8, rồi dần có mặt ở các nước

Châu Á khác như Thái Lan, Malaysia,

Hàn Quốc, Việt Nam Đầu thế kỉ 17, đậu

tương được đưa sang Châu Âu, rồi du

Đậu tương được coi là loại thực phẩm quan trọng chỉ đứng sau lúa mì, lúa nước, và ngô Đậu tương có thể trồng trong suốt mùa hè và mùa thu Ngày nay, Hoa

Kỳ đang đứng đầu thế giới về sản lượng đậu tương, sau đó đến Trung Quốc và Ấn

Độ Tại Việt Nam, đậu tương đang được trồng tại 25 trong số 63 tỉnh thành cả nước, với khoảng 65% diện tích tại các khu vực phía Bắc và 35% diện tích tại các khu vực phía Nam Theo số liệu Tổng cục thống kê năm 2015 diện tích trồng đậu tương 100,8 nghìn hecta, sản lượng 146,4 nghìn tấn [32]

Hạt cây là thành phần có giá trị sử dụng nhất vì nó chứa các chất dinh dưỡng cần thiết và các chất có hoạt tính sinh học tác dụng phòng và điều trị một số bệnh

Hạt đậu tương có 3 bột phận [2]:

+ Vỏ hạt: chiếm 8% trọng lượng hạt Vỏ hạt là lớp ngoài cùng, dễ ngấm nước và dính với phôi ở một rãnh nhỏ hình bầu dục Vỏ có tác dụng bảo vệ phôi trong quá trình tàng trữ Vỏ chứa sắc tố anthocyanin quyết định màu sắc của hạt

+ Phôi: chiếm 2% trọng lượng hạt Phôi là rễ mầm, là phần sinh trưởng của hạt khi hạt lên mầm Phôi chứa hàm lượng isoflavon lên đến 85-90% so với hàm lượng isoflavon trong toàn hạt Hàm lượng isoflavon trong phôi đậu tương là 2887

µg/g [16] Do vậy, isoflavon từ phôi đậu tương là đối tượng được nghiên cứu khai

tỉ lệ vỏ chiếm 9,5%

Công nghiệp thực phẩm chế biến các sản phẩm từ đậu tương như sữa đậu nành, bột đậu tương, bột protein đậu tương… phải tách vỏ và phôi đậu tương để giảm vị chát đắng của vỏ và phôi, nguồn phôi đậu tương này được chế biến để tạo

ra chế phẩm giàu isoflavon ứng dụng trong y học

1.2 Isoflavon đậu tương

1.2.1 Cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa

a) Cấu trúc hóa học

Isoflavon là thành phần hoạt chất chính trong đậu tương Isoflavon thuộc nhóm chất flavonoid, cấu trúc gồm hai vòng benzen và một dị vòng pyron Isoflavon đậu tương là một hợp chất phenolic tồn tại ở dạng tự do aglycon và dạng liên kết glycoside, bao gồm: daidzin, genistin, glycitin, các malonyl và axetyl tương ứng của chúng

Hình 1.2: Cấu trúc hóa học của một số isoflavon chính [31]

Dạng alglycon gồm các chất daidzein, genistein và glycitein Dạng glycosid gồm: daidzin, genistin, glycitin Dạng glycosid kết hợp với nhóm axetyl

(6OAceGlc) gồm: 6’’- O-acetyl daidzin, 6’’- O-acetyl genistin, 6’’- O-acetyl glycitin Dạng glycosid kết hợp với nhóm malonyl (6OMalGlc) gồm: 6’’- O-malonyl daidzin, 6’’- O-malonyl genistin, 6’’- O-malonyl glycitin

Genistein là chất đầu tiên được tìm thấy trong các isoflavon và có hàm lượng cao trong đậu tương Genistein thuộc dạng aglycon của isoflavon genistin, có tên đầy đủ là 7- Dihydroxy-3-(4-hydroxyphenyl) chromen-4-one hay 4',5,7- trihydroxyisoflavon, công thức phân tử là C15H10O5

Genistin có cấu trúc hóa học tương tự genistein là 4',5,7- trihydroxyisoflavon -7- glycosid, chỉ khác ở liên kết với phân tử d-glucose nhờ liên kết β Genistin có tính phân cực cao, tan tốt trong nước, phân tử lượng cao khó hấp thu qua ông tiêu hóa

Quá trình thủy phân genistin thành genistein được thực hiện nhờ enzym glucosidase Genistin bị enzym này cắt ở liên kết β-glucosid, loại đi phân tử glucose

β-để chuyển hóa thành genistein không tan trong nước

Daidzein là dạng aglycon của daidzin Dạng isoflavon này được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng daidzin glucosid 6’’- O-malonyl genistin và 6’’- O-acetyl daidzin Daidzein được tạo thành từ glycosid daidzin Daidzein là chất rắn hầu như không tan trong nước

Glycitein là dạng aglycon của glycitin Glycitein là một isoflavon O-methyl hóa, có hàm lượng ít nhất, khoảng 5-10% tổng số isoflavon trong đậu tương Glycitein là một phytoestrogen với hoạt tính estrogen yếu hơn so với các isoflavon khác Tuy nhiên trong phôi đậu tương, glycitein chiếm khoảng 40%

Glycitein là chất rắn, tan rất ít trong nước

b) Tính chất lý hóa

Isoflavon có màu sắc từ không màu đến màu vàng nhạt và có độ hòa tan phụ thuộc vào dạng liên kết và độ phân cực của nó Dạng glycosid tan trong dung môi hữu có methanol, ethanol… và các dung môi phân cực, với những loại mạch dài có thể tan trong nước nóng Dạng aglycon tan trong dung môi kém phân cực, có thể tan trong kiềm loãng, ít tan trong dung dịch axit Isoflavon tồn tại ở trạng thái kết tinh

với nhiệt độ nóng chảy cao với dạng aglycon, dạng glycosid khó kết tinh Các hợp chất isoflavon có hai dải phổ hấp thụ UVmax: 245-275nm và 310-330nm; có thể định tính, định lượng isoflavon dựa trên dải phổ hấp thụ, bằng phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến, sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò DAD (Detector Diod Array) [27]

Isoflavon đậu tương có các tính chất hóa học đặc trưng của nhóm flavonoid, thông qua các tính chất này có khả năng định tính isoflavon Trong môi trường kiềm các isoflavon sẽ mất một cacbon ở vị trí thứ hai tạo deoxybezoin và formiat Hóa tính vòng pyron thể hiện tính kiềm yếu Hóa tính các vòng thơm phản ứng thế azoic tạo màu Hóa tính nhóm OH thể hiện tính axit, khi có thêm nhiều nhóm OH thì tính axit càng tăng thêm và có thể tan trong dung dịch NaHCO3 Tạo liên kết glycosid với đường, tạo muối với kiềm loãng và tạo phức với ion kim loại như nhôm, sắt, magie, chì, kẽm, Zirconi [27]

1.2.2 Hàm lượng các isoflavon trong phôi đậu tương

Phôi đậu tương chiếm 2% trọng lượng hạt Phôi là bộ phận sinh trưởng của hạt khi hạt lên mầm Phôi chứa hàm lượng isoflavon lên đến 85-90% so với hàm lượng isoflavon trong toàn hạt Phôi chứa nhiều hợp chất isoflavon, hàm lượng isoflavon tổng số trong phôi 19,398 mg/g [29]

Bảng 1.1: Hàm lượng các isoflavon trong phôi đậu tương

T

T Các đồng phân Hàm lượng

(mg/g)

Tỷ lệ (%)

Bảng 1.1 (TT từ 16) cho thấy các hợp chất chính có hàm lượng 13,755mg chiếm 71% lượng isoflavon tổng số Trong đó, hàm lượng glycitin và glycitein cao nhất chiếm 43%, sau đó đến daidzin và daidzein chiếm 17%, cuối cùng là genistin

và genistein chiếm 10% so với lượng isoflavon tổng số Các đồng phân có hàm lượng khác nhau, mỗi đồng phân có tác dụng sinh học đặc trưng, với hàm lượng

khác nhau, tạo ra khả năng phòng và chữa bệnh khác nhau

1.2.3 Tác dụng sinh học

a) Tác dụng estrogen

Isoflavon đậu tương có cấu trúc không gian giống như của hormon 17 estradiol Nó cạnh tranh với estradiol tại vị trí thụ thể estrogen, thể hiện hoạt tính sinh học tương tự như estrogen nội sinh

β-Khi isoflavon vào cơ thể, nó thể hiện hoạt tính estrogen yếu, tác dụng vừa như một estrogen vừa như một chất kháng estrogen

Hình 1.3: So sánh cấu trúc estradiol và equol (isoflavon) [13]

Isoflavon có ái lực liên kết với thụ thể estrogen, yếu hơn nhiều so với estradiol, tuy nhiên nồng độ isoflavon đưa vào cơ thể cao hơn 100 đến 1000 lần so với mức estradiol nội sinh ở phụ nữ tiền mãn kinh, do đó isoflavon thể hiện tính chất tác dụng của nó ở hàm lượng cao hơn so với estradiol nội sinh, đặc biệt khi cơ thể giảm estrogen nội sinh theo độ tuổi

Isoflavon khi liên kết với thụ thể estrogen, nó đóng vai trò như một coenzyme, làm nhiệm vụ vận chuyển hydro tăng cường quá trình hô hấp (oxy hoá)

ở mô bào Nghiên cứu ảnh hưởng của estrogen liên quan đến hoạt tính của transhydrogenase (đây là enzim vận chuyển hydro nhờ nhóm ghép NADP) ta thấy hormon xúc tác cho sự vận chuyển hydro từ NADPH2 đến NAD

NADP-Estrogen + NADPH2 = Estradiol + NADP

Estradiol + NAD = Estron + NADH2

NADFH2 + NAD = NADF + NADH2

Tác dụng này rất quan trọng, nó xúc tác cho quá trình chuyển điện tử và hydro trong mạch hô hấp, tăng chuyển hóa năng lượng, tăng hô hấp mô bào Những biểu hiện hưng phấn mạnh của động vật cái trong thời kì động dục có thể thông qua

cơ chế tác động nói trên của estrogen [26]

b) Chống ung thƣ của isoflavon

Các isoflavon đậu nành đã ức chế hoạt tính kinase tyrosine, giảm phosphoryl hóa Akt, GSK-3β và p70S6k và ức chế mạng lưới tín hiệu Akt / FOXO3a / GSK-3β /AR, cũng như sự truyền tải tín hiệu Akt/mTOR Làm giảm sự phát triển quá mức của tế bào

Isoflavon đậu nành tác động trực tiếp lên biểu hiện gen kiểm soát sự phát triển của tế bào; isoflavon đậu nành nhắm đến một số gen quan trọng đối với việc kiểm soát chu kỳ tế bào trong các dòng tế bào PCa của con người (LNCaP, DU145

và PC-3) Các gen này bao gồm cyclin B2, CDK4, CDK7, các chất ức chế kinase phụ thuộc cyclin 1A và 2A (CDKI-1A và CDKI-2A), P53 và điểm kinase 2 (CHEK2) [23]

c) Giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch

Isoflavon trong đậu tương kích hoạt hoạt động của của enzym nitric oxide synthase nội mô, dẫn đến tăng sản xuất nitric oxide, làm giảm huyết áp

Isoflavon đậu nành genistein và daidzein đều ức chế apoptosis, một động lực trong sự phát triển xơ vữa động mạch, kết hợp với oxy hóa LDL cholesterol hoặc homo-cysteine [18]

d) Chống oxy hóa

Isoflavon kích thích sản sinh enzym chống oxy hóa và làm giảm các gốc tự

do Sử dụng isoflavon theo liều lượng và đo lượng enzyme chống oxy hoá: superoxide dismutase và catalase, cho thấy khả năng chống oxy hóa của các isoflavon [22]

e) Chống loãng xương

Quá trình chuyển hóa thay thế tế bào mới trong xương, tu sửa xương được tạo bởi các cytokine khác nhau và kích thích tố, giúp duy trì xương homeostasis Genistein và daidzein đều có khả năng điều chỉnh việc cải tạo xương bằng cách điều chỉnh trực tiếp sự biểu hiện gen của các thụ thể estrogen đích trong các tế bào xương osteoblastic của con người [31]

f) Giảm các chứng bệnh thời kỳ mãn kinh

Cơ chế tác động chính của isoflavon đậu tương được các nhà nghiên cứu đưa

ra là có sự giống nhau về cấu trúc giữa isoflavon và estrogen nội sinh trong cơ thể Isoflavon bổ sung cho sự thiếu hụt và điều hòa estrogen nội sinh, làm giảm các tác động do thiếu hụt hay rối loạn estrogen nội sinh gây ra, giảm các chứng bệnh thời kỳ mãn kinh [22]

1.2.4 Một số chế phẩm chứa isoflavon trên thị trường

1.2.4.1 Bảo Xuân: Công ty TNHH Dược Phẩm Ích Nhân

Thành phần công thức trong một viên:

Công dụng: Giúp cải thiện các triệu chứng do thiếu hụt hoặc rối loạn nội tiết

tố nữ estrogen, như xuống sắc, bốc hỏa, mất ngủ, vã mồ hôi, suy giảm trí nhớ, tóc khô xơ, dễ rụng, khô âm đạo, giảm ham muốn tình dục, rối loạn kinh

nguyệt, khả năng thụ thai kém Giúp hạn chế lão hoá, giảm nếp nhăn trên da, tăng cường đàn hồi da, giảm nám, sạm da, tàn nhang, giúp da đẹp mịn màng, sắc mặt hồng hào, tươi trẻ Giúp làm chậm quá trình mãn kinh, kéo dài tuổi xuân phụ

nữ

1.2.4.2 GNC Soy Isoflavone Concentrate: GNC Hoa Kỳ

Thành phần công thức trong một viên có

chứa Soy Isoflavones Concentrate: 50mg

(40% tinh chất Soy Isoflavones: 20mg)

Công dụng: Chống lão hóa: ngăn ngừa

sự suy giảm chức năng buồng trứng sớm ở

phụ nữ Trì hoãn sự xuất hiện của quá trình

mãn kinh Làm chậm quá trình lão hóa Giảm

sự khó chịu trong chu kỳ kinh nguyệt

Hình 1.5: GNC Soy Isoflavone

Concentrate

Giảm triệu chứng tiền mãn kinh như loãng xương, mất ngủ, giảm trí nhớ Phòng chống bệnh Alzheimer Làm mịn màng, mềm mại và săn chắc da Phòng chống bệnh tim mạch, ngăn chặn sự hình thành của xơ vữa động mạch Phòng chống ung thư vú, ung thư tử cung Cải thiện chất lượng cuộc sống tình dục Cải thiện rối loạn tâm thần sau sinh, phòng chống trầm cảm sau sinh Kéo dài tuổi thanh xuân cho phụ nữ Giảm các triệu chứng trong thời kỳ mãn kinh như bốc hỏa, đổ mồ hôi

1.2.4.3 Mầm đậu nành Non-GMO Soy Isoflavon: Puritan's Pride Hoa Kỳ

Thành phần công thức trong một viên:

Công dụng: giúp kéo dài tuổi thanh xuân, giảm các triệu chứng thời kỳ tiền

mãn kinh như: loãng xương, mất ngủ, bốc hỏa, mỡ bụng Làm chậm quá trình lão hóa cơ thể, giảm tình trạng da bị nhăn nheo, chảy sệ, thâm nám, giảm tàn nhang Hỗ trợ phòng ngừa hiệu quả các bệnh liên quan đến thần kinh, trầm cảm sau sinh, giảm nguy cơ mắc bệnh Alzheimer-bệnh mất trí nhớ tạm thời Phòng chống bệnh tim mạch: tinh chất mầm đậu nành có thể ngăn chặn sự hình thành của xơ vữa động mạch, phòng chống các bệnh tim mạch

Một số chế phẩm isoflavon trên thị trường đã thiết kế viên nang với hàm lượng khoảng 20mg/viên, khuyến cáo sử dụng 2-3 viên/ngày

Theo Trung tâm Y tế Đại học Maryland, hàm lượng isoflavone đậu nành tiêu thụ hàng ngày giải quyết các vấn đề sức khoẻ khác nhau: cholesterol cao: 50 mg; sức khoẻ mạch máu và hạ huyết áp: từ 40 mg đến 80 mg; sức khoẻ xương: 50 mg; và bốc hỏa: 40 mg đến 80 mg Trung tâm Y tế Đại học Pittsburgh báo cáo liều dùng tiêu chuẩn 40 mg đến 80 mg mỗi ngày, tùy thuộc vào tình trạng [34]

Isoflavon aglycon liều thấp 25mg/ngày làm giảm đáng kể các triệu chứng trầm cảm và mất ngủ ở phụ nữ trung niên Nhật Bản [7]

Như vậy, xây dựng công thức viên nang với hàm lượng 20mg phù hợp với liều lượng tối thiểu/ngày, sử dụng từ 2 viên- 4 viên/ngày

1.3 Công nghệ bào chế viên nang cứng

1.3.1 Khái quát về thuốc viên nang

Thuốc nang là dạng thuốc uống chứa một hay nhiều hoạt chất trong vỏ nang cứng hay mềm với nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau Vỏ nang được làm từ gelatin và có thể được thêm các chất phụ gia không gây độc hại cho cơ thể người Thuốc nang cứng có vỏ nang gồm hai phần hình trụ lồng khít vào nhau, mỗi phần

có một đầu kín, đầu kia hở Thuốc đóng trong nang thông thường ở dạng rắn bột hoặc cốm [3]

Trên thực tế, dược chất bên trong có thể ở dạng rắn như bột thuốc, cốm, vi hạt,

vi nang và cũng có thể ở dạng lỏng

Hình 1.7 Các dạng dƣợc chất có thể đóng vào nang cứng

1 Bột hoặc cốm thuốc; 2 Vi hạt hoặc vi nang; 3 Viên nén; 4 Hỗn hợp bột thuốc + vi nang; 5 Bột (cốm) thuốc + viên nén; 6 Vi nang + viên nén; 7 Hai loại vi hạt hoặc vi nang; 8 Viên nang + vi hạt; 9 Cốm thuốc + viên nang; 10 Thuốc dạng lỏng

Ưu điểm: Viên nang là dạng viên dễ uống, dễ nuốt và có màu sắc phong phú hơn dạng viên nén Dược chất đóng vào viên nang có thể ở nhiều dạng: bột, cốm, vi hạt, vi nang, viên nang nhỏ, viên nén hoặc phối hợp các dạng trên trong cùng một

vỏ nang Sự phối hợp này có thể giúp cách ly các thành phần tương kỵ hoặc điều chế viên nang phóng thích kéo dài bằng cách phối hợp các vi hạt hoặc vi nang phóng thích dược chất tại nhiều thời điểm và vị trí khác nhau trong đường tiêu hoá

dễ dàng

So với viên nén, viên nang là dạng thuốc tương đối dễ nghiên cứu xây dựng công thức Dễ triển khai sản xuất ở các quy mô khác nhau, có thể sử dụng các máy đóng nang thủ công trong quy mô nhỏ hoặc các máy đóng nang bán tự động và tự động trong quy mô sản xuất lớn Viên nang là dạng viên ít gặp phải các vấn đề sinh khả dụng do khối thuốc trong nang không bị nén chặt nên viên dễ rã hơn viên nén

Nhược điểm: Các dược chất kích ứng niêm mạc đường tiêu hóa thì không nên đóng nang vì sau khi vỏ nang rã sẽ tập trung nồng độ thuốc cao tại nơi giải

phóng thuốc

1.3.2 Thành phần viên nang 3

a) Vỏ nang

Vỏ nang được chế tạo từ nguyên liệu chính là gelatin, các chất màu, chất tạo

độ đục như titan dioxyd và các chất phụ gia khác

Vỏ nang cũng có thể chế tạo từ dẫn chất cellulose, loại vỏ nang này ít được

sử dụng vì độ tan kém và giá thành cao

b) Thành phần dược chất trong viên nang

Xây dựng công thức cho viên nang

Khối thuốc (hạt, bột) để đóng vào nang phải có 2 tính chất cơ bản là độ trơn chảy, tính chịu nén Các thuộc tính này có thể thay đổi nhất định tùy thuộc vào thiết

bị đóng thuốc vào nang

Cần lưu ý là các dược chất có tính hút ẩm cao có khả năng làm mềm vỏ nang, các dược chất có tính kiềm cao hoặc acid cao cũng có thể làm hỏng vỏ nang

Để tăng lưu tính và khả năng chịu nén của khối thuốc, có thể áp dụng phương pháp xát hạt khô hoặc xát hạt ướt

Kích thước của hạt nên phù hợp để có thể đảm bảo hạt chảy đều vào nang đồng thời hạn chế được sai số khối lượng thuốc trong nang

Các tá dược thông thường dùng để điều chế khối bột gồm:

Tá dược độn: Các loại tá dược độn dùng trong viên nén như tinh bột, lactose,

dicalci phosphat đều có thể được dùng trong viên nang Các loại tinh bột dập thẳng như tinh bột tiền gelatin hóa, tinh bột phun sấy có thể được dùng để gia tăng lưu tính và tính chịu nén của khối hạt

Tá dược trơn: tá dược trơn giúp cho hạt chảy đều Sự trơn chảy của khối hạt

hoặc bột cần thiết cho tất cả các máy đóng nang khác nhau Độ trơn chảy đặc biệt cần thiết trong trường hợp đóng thuốc theo nguyên tắc đĩa phân liều Các tá dược trơn thường dùng là magie stearate, talc, tinh bột bắp,…

Tá dược chống dính: các tá dược chống dính vừa có tác dụng làm tăng lưu

tính của khối hạt vừa tránh sự kết dính của bột thuốc lên các bề mặt kim loại

Tá dược rã: tá dược rã có thể không cần thiết trong trường hợp đóng bột

không nén vào nang Trong trường hợp có xát hạt hoặc trong trường hợp có nén ép (máy có đĩa phân liều hoặc vít phân liều) thì nên có tá dược rã để giúp thuốc phóng thích nhanh Nên sử dụng các tá dược siêu rã để có thể chọn được kiểu nang nhỏ

1.3.3 Quy trình kỹ thuật sản xuất thuốc viên nang cứng

a) Quy trình kỹ thuật

Điều chế khối thuốc

Vỏ nang Đóng nang

Lau nang – Đánh bóng

Đóng gói

Hình 1.8 Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất viên nang cứng

Trong sản xuất có thể sử dụng các máy đóng nang thủ công, bán tự động và

máy đóng nang tự động tuỳ theo quy mô sản xuất khác nhau

Điều chế khối thuốc: thông thường điều chế khối thuốc bằng phương pháp

xát hạt khô hoặc xát hạt ướt Đối với dược liệu thường tiến hành như sau:

 Chiết kiệt hoạt chất từ dược liệu bằng phương pháp và dung môi thích hợp

 Xử lý dịch chiết để thu được cao đặc hoặc cao khô

 Do bột thuốc làm từ dược liệu hút ẩm rất mạnh nên phải khảo sát và phối hợp cao dược liệu với tá dược hút ẩm, tá dược độn theo tỷ lệ phù hợp nhằm giữ ổn định và bảo quản khối bột thuốc

 p cốm, phối hợp tá dược trơn chảy thích hợp

 Sửa hạt và kiểm tra chất lượng hạt

Đóng nang: Trong trường hợp điều chế một lượng nhỏ viên nang để dùng cho

một số bệnh nhân hoặc thử nghiệm lâm sàng các thuốc mới, khối thuốc có thể được đóng vào nang bằng tay (không dùng thiết bị) Trong sản xuất có thể sử dụng các máy đóng nang thủ công, bán tự động và máy đóng nang tự động tùy theo quy mô sản xuất khác nhau

Thành phẩm

Lau nang – đánh bóng: sau khi đóng thuốc vào nang, các viên nang cần được

loại bụi và đánh bóng trước khi đóng gói Tùy theo điều kiện trang thiết bị có sẵn,

có thể áp dụng các phương pháp: loại bụi bằng phương pháp thủ công, loại bụi và đánh bóng trong nồi bao, loại bụi bằng hệ thống lau và đánh bóng viên

b) Kiểm tra trong quá trình sản xuất

Kiểm tra tính chất của hạt: Để sản phẩm đạt được độ đồng đều khối lượng,

hạt phải có kích thước và phân bố kích thước hạt phù hợp để tránh quá trình phân lớp khi máy đóng nang vận hành Lưu tính của hạt là một thông số quan trọng đối với tất cả các thiết bị đóng thuốc vào nang

Khối lượng trung bình viên cần phải được kiểm tra thường xuyên trong quá trình đóng nang, máy vận hành càng nhanh càng phải kiểm tra chặt chẽ hơn Sự kiểm tra có thể thực hiện nhanh bằng cách cân cả vỏ nang (phải biết trước khối lượng trung bình của vỏ nang)

Hình dạng cảm quan của viên nang nên được kiểm tra toàn bộ, vì có thể có những trường hợp vỏ nang khiếm khuyết nhưng máy không loại được, hoặc có thể

có những khiếm khuyết xảy ra ngay trong quá trình đóng thuốc vào nang bằng máy

c) Kiểm tra chất lƣợng viên nang

Các chỉ tiêu chất lượng của viên nang bao gồm định tính, định lượng, độ đồng đều hàm lượng, độ đồng đều khối lượng, thời gian rã và tốc độ hoà tan hoạt chất

Độ đồng đều khối lượng chỉ được tính trên lượng thuốc có trong nang, nên phải trừ khối lượng vỏ nang của từng viên trước khi tính toán

Thử nghiệm độ hoà tan của viên nang thường được thực hiện bằng thiết bị giỏ quay để viên nang không nổi lên trong quá trình thử Trường hợp dùng thiết bị cánh khuấy, viên nang cần được lồng vào trong một ống kim loại để giữ cho viên chìm dưới đáy

Trường hợp thử độ rã, phải dùng đĩa đặt trên viên để viên luôn luôn nằm trong môi trường thử Viên nang cứng phải rã trong thời gian không quá 30 phút

1.4.1 Phương pháp sắc ký giấy

Phương pháp sắc ký giấy cũng như phương pháp sắc ký lớp mỏng, được áp dụng trong kiểm nghiệm chất lượng thuốc để định tính, thử tinh khiết và đôi khi để bán định lượng và định lượng

Sự tách các chất bằng phương pháp sắc ký giấy dự chủ yếu trên sự khác nhau

về hệ số phân bố của chúng giữa hai pha lỏng: một pha tĩnh và một pha động Pha tĩnh là nước có sẵn trong sợi celulose của giấy, hoặc thành phân thân nước từ hỗn hợp dung môi của pha động được hút chọn lọc vào giấy Pha động là một hệ dung môi thích hợp cho sự tách đã được quy định cho từng dược chất

Mức độ di chuyển của một chất được đặc trưng bởi hệ số di chuyển Rf và được tính bằng tỷ lệ khoảng cách di chuyển của chất đó và khoảng cách di chuyển của dung môi: Rf=a/b Trong đó a là khoảng cách di chuyển của chất phân tích; b là khoảng cách di chuyển của dung môi tính từ điểm chấm mẫu Giá trị Rf bao giờ cũng nhỏ hơn 1 Trong trường hợp sắc ký liên tục không còn xác định được giới tuyến của dung môi, người ta dùng hệ số di chuyển Rr Rr là tỷ số giữa khoảng cách

di chuyển của chất phân tích và khoảng cách di chuyển của chất dùng làm chuẩn so sánh Giá trị Rr có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn 1 [1]

1.4.2 Phương pháp sắc ký khí

Sắc ký khí là một phương pháp tách dựa trên sự phân bố khác nhau của hai pha không trộn lẫn vào nhau, trong đó pha động là chất khí (khí mang) đi qua pha tĩnh chứa trong cột Sắc ký khí được áp dụng để tách những chất hoặc dẫn xuất của chúng mà có thể hóa hơi ở nhiệt độ phân tích Phương pháp sắc ký khí dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố hoặc loại theo kích thước (dùng rây phân tử) [1]

1.4.3 Phương pháp sắc ký lớp mỏng [1]

Phương pháp sắc ký lớp mỏng (thin layer chromatography) được dùng để định tính, thử tinh khiết và đôi khi để bán định lượng hoặc định lượng hoạt chất thuốc

Sắc ký lớp mỏng là một kỹ thuật tách các chất được tiến hành khi cho pha động di chuyển qua pha tĩnh trên đó đã chấm hỗn hợp các chất cần tách Pha tĩnh là chất hấp phụ được chọn phù hợp theo yêu cầu phân tích, được trải thành lớp mỏng đồng nhất và được cố định trên các phiến kính hoặc phiến kim loại Pha động là một

hệ dung môi đơn hoặc đa thành phần được trộn với nhau theo tỷ lệ quy định trong từng chuyên luận Trong quá trình di chuyển qua lớp hấp phụ, các cấu tử trong hỗn hợp mẫu thử được di chuyển trên lớp mỏng, theo hướng pha động với những tốc độ khác nhau Kết quả thu được là một sắc ký đồ trên lớp mỏng Cơ chế của sự tách có thể là cơ chế hấp phụ, phân bố, trao đổi ion, sàng lọc phân tử hay sự phối hợp đồng thời của nhiều cơ chế thùy thuộc vào tính chất của chất làm pha tĩnh và dung môi làm pha động

Đại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích là hệ số di chuyển Rf, được tính bằng tỉ lệ giữa khoảng dịch chuyển chất thử và khoảng dịch chuyển dung môi

R f = a/b

Trong đó: a là khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm vết mẫu thử (cm) Giá trị b là khoảng di chuyển của dung môi tính từ điểm chấm mẫu Rf chỉ có giá trị

từ 0 đến 1

Đọc kết quả trên sắc ký đồ: Do một số hóa chất sau khi tách có thể không

màu nên ta áp dùng vài phương pháp khác để phát hiện:

- Thêm chất huỳnh quang (Mn activated Zn silicate) được cho thêm vào chất hấp thụ để quan sát được những vệt này dưới anh sáng đèn (tia cực tím UV254) Lớp hấp thụ phát ra ánh sáng lục nhưng các vệt mẫu sẽ làm tắt ánh sáng này

- Hơi iot cũng là một thuốc thử cho màu giống nhau

- Trong trường hợp chất béo, sắc phổ có thể được di chuyển qua màng polyvinylideneflouride (PVDF) sau đó được phân tích kỹ hơn ví dụ như khối phổ

b) Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [5]

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High-Pressure) là kỹ thuật phân tích dựa trên cơ

sở của sự phân tách các chất trên một pha tĩnh chứa trong cột, nhờ dòng di chuyển của pha động lỏng dưới áp suất cao Sắc ký lỏng dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố, trao đổi ion hay loại cỡ là tùy thuộc vào loại pha tĩnh đã sử dụng

HPLC đã và đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực phân tích hóa học nói chung cũng như trong kiểm tra chất lượng thuốc và phân tích sinh dược học nói riêng Trong phân tích thuốc bằng phương pháp sắc ký, phần lớn các dược điển đều

sử dụng sắc ký phân bố

Hình 1.9 Sơ đồ cấu tạo chung của một hệ thống HPLC

Một số ứng dụng của phương pháp HPLC:

Phân tích định tính: Định tính các hợp chất là một phần cốt l i của bất cứ một phương pháp HPLC nào Phân tích định tính bằng HPLC chủ yếu thục hiện bằng 3 cách sau đây:

- Dựa vào các dữ liệu về sự lưu

- Phân tích định tính các chất thu được từ HPLC quy mô phân tích

- Phân tích phổ nghiệm online các đỉnh HPLC

Phân tích định lượng: việc định lượng các chất bằng HPLC có thể dựa vào sự

so sánh chiều cao của đỉnh hay so sánh diện tích đỉnh của chất cần xác định với một hay nhiều mẫu chuẩn đã biết trước nồng độ

Các phương pháp định lượng

- Phương pháp quy về 100% diện tích Hàm lượng phần trăm của một hay nhiều thành phần trong chất thử được tính bằng cách xác định diện tích một pic hay nhiều pic dưới dạng % của tổng diện tích tất cả các pic trừ các pic của dung môi hay thuốc thử và các pic ở dưới mức phát hiện có thể bỏ qua

- Phương pháp thêm chất chuẩn Hàm lượng của chất phân tích quá thấp dưới mức độ nhạy của một detector đối với chất phân tích

- Phương pháp chuẩn ngoại Nồng độ các thành phần cần phân tích được xác định bằng cách so sánh (các) đáp ứng pic của dung dịch thử với đáp ứng pic của chất đối chiếu

- Phương pháp chuẩn nội Chất chuẩn nội phải là một chất có thể tách khỏi chất khảo sát Thêm cùng lượng chuẩn nội vào dung dịch thử và dung dịch chất đối chiếu Chất chuẩn nội không được có phản ứng với khảo sát, phải bền và không chứa tạp có thời gian lưu tương tự thời gian lưu chất khảo sát Nồng độ chất khảo sát được xác định dựa vào việc so sánh tỷ số diện tích pic (hay chiều cao pic) giữa chất khảo sát và chuẩn nội trong dung dịch thử với tỷ số diện tích pic (hay chiều cao pic) giữa chất khảo sát và chuẩn nội trong dung dịch chất đối chiếu

Như vậy, các kỹ thuật sắc ký để định tính và định lượng isoflavon phù hợp với tính chất hóa lý của isoflavon và có độ chính xác cao được áp dụng để kiểm soát

chất lượng thuốc được lựa chọn trong nghiên cứu là sắc ký lớp mỏng định tính và sắc ký lỏng để định tính và định lượng

1.5 Sơ lược về phương pháp thử giới hạn nhiễm khuẩn [1]

Thử giới hạn nhiễm khuẩn nhằm đánh giá số lượng vi khuẩn hiếu khí, nấm

có khả năng sống lại được và phát hiện các vi khuẩn chỉ định y tế có trong thuốc Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện vô khuẩn Trong khi làm mẫu thử chú ý không được đưa chất khử khuẩn vào mẫu thử

Môi trường nuôi cấy có thể pha theo công thức đã công bố hoặc có thể dùng môi trường khô do các hãng sản xuất môi trường vi sinh cung cấp Các môi trường pha chế phải hấp tiệt trùng ở nhiệt độ 1210C, trong thời gian 15 phút trừ khi có những chỉ dẫn riêng đối với loại môi trường đặc biệt Thạch dùng để pha chế môi trường có độ ẩm dưới 15% Nước dùng trong các công thức môi trường phải tinh khiết

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu và hóa chất

Bảng 2.1: Nguyên liệu và hóa chất

STT Tên nguyên liệu, hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn

2.2 Thiết bị và dụng cụ

Bảng 2.2: Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu

5 Máy đóng nang thủ công

(900 viên số 0 một lần) The capsule machine 148 Trung quốc

9 Các dụng cụ bào chế: Khay men, bát innox, rây các loại

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu công thức bào chế

2.3.1.1 Khảo sát đánh giá khả năng đóng nang của khối bột

Xác định tỷ trọng biếu kiến, chỉ số nén Carr của hạt

Cân 70g bột nguyên liệu, cho từ từ vào ống đong có vạch chia thể tích từ 1÷200ml của máy đo tỷ trọng biểu kiến Pharma test, xác định thể tích khối bột trước khi g Thực hiện g ống bột bằng máy để xác định thể tích khối bột sau khi

g , thực hiện g lần thứ nhất 500 cái, từ lần thứ hai g mỗi lần 1200 cái, đến khi hai lần g liên tiếp thể tích không đổi thì kết thúc g , xác định thể tích khối bột sau khi

g Tiến hành ba thí nghiệm lặp L1, L2, L3 Căn cứ khối lượng và thể tích mẫu thí nghiệm tính toán tỷ trọng biểu kiến xác định cỡ nang, chỉ số Carr đánh giá khả năng trơn chảy của khối bột khi đóng nang [7] Từ đó xác định được quy trình bào chế có phải tạo hạt hay không phải tạo hạt

2.3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược hút tới khả năng chống ẩm của bột

Do bột isoflavon có khả năng hút ẩm nên cần sử dụng thêm tá dược hút là MgCO3 để tăng chất lượng viên Khảo sát bốn công thức nhằm xác định tỷ lệ tá dược hút sử dụng trong công thức viên

M1: lượng tá dược hút bằng 0% khối lượng bột isoflavon

M2: lượng tá dược hút bằng 10% khối lượng bột isoflavon

M3: lượng tá dược hút bằng 15% khối lượng bột bột isoflavon

M4: lượng tá dược hút bằng 20% khối lượng bột bột isoflavon

Với hàm lượng tá dược hút lần lượt là 0%, 10%, 15%, 20%: xác định độ ẩm của khối bột thuốc sau những khoảng thời gian nhất định

Cách tiến hành thí nghiệm: Bột isoflavon và tá dược hút được rây qua rây 0,18 mm rồi cân theo khối lượng như trong công thức Trộn đều hỗn hợp bột này theo nguyên tắc trộn đồng lượng cho đến khi các hạt phân tán đều Theo d i độ ẩm khối bột trên khay sau 0h, 2h, 4h, 6h, 7h, 8h, 24h ở nhiệt độ phòng và ghi lại kết quả Lựa chọn công thức có hàm lượng tá dược hút sao cho khối bột ít bị hút ẩm nhất, và cân đối tỷ lệ với các tá dược khác

2.3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược dính tới chất lượng viên

Ở điều kiện thông thường tiểu phân bột có xu hướng kết tập vón lại với nhau nhờ lực tương tác giữa chúng, điều này khiến cho độ trơn chảy của bột rất kém Khi tạo hạt đạt được mục đích là tăng tỷ trọng (hạt chắc hơn) và cải thiện độ trơn chảy Tuy nhiên, tỷ trọng của hạt cũng phải thích hợp do hạt phải rã ra ở kích thước tiểu phân nên tá dược dính phải có độ dính thích hợp [8]

Chế phẩm bột isoflavon ở dạng rời, do vậy tá dược dính có thể sử dụng ở dạng lỏng hoặc dạng rời Để khảo sát ảnh hưởng của tá dược dính tới độ chắc của hạt chúng tôi sử dụng Colagen, PVP K30 và các dung dịch: ethanol 50%, PVP 5%, PVP 10% tương ứng với các mẫu M5, M6, M7

Cách tiến hành: Tiến hành tạo hạt bằng phương pháp xát hạt ướt [3] Sau đó kiểm tra chất lượng hạt Lựa chọn công thức hạt tốt nhất trên cơ sở xác định tỷ trọng biểu kiến của hạt dbk (g/ml) trên máy và xác định V (ml) thể tích hạt chiếm chỗ trong nang, m khối lượng thuốc bột (g): V=m/dbk

2.3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của tá dược rã tới chất lượng viên

Trong công thức viên nang cứng lượng tá dược sử dụng thường ít hơn công thức viên nén, ưu tiên tá dược có nhiều vai trò như: vừa có vai trò pha loãng vừa có vai trò rã như Avicel, tinh bột

Đối với viên nang cứng, khối bột đóng đầy vào nang nhiều hay ít tỷ lệ thuận với tỷ trọng biểu kiến của nó Với viên nang cứng chứa nguyên liệu có nguồn gốc từ

tự nhiên thì sử dụng tá dược rã để đảm bảo viên đạt yêu cầu chất lượng về độ rã Thí nghiệm khảo sát lượng Avicel đảm bảo độ rã của viên thực hiện theo DĐVN IV, phụ lục 11.6 [1]

Như vậy, thể tích tá dược rã là thể tích còn lại sau khi đã đóng hạt tạo bởi khối bột chứa tá dược và bột isoflavon:

Vtd rã = 0,67 – Vhạt (ml)

Lượng tá dược sử dụng là lượng đóng đầy viên nang Sau đó kiểm tra chất lượng viên