Nghiên cứu bào chế gel ciprofloxacin 0,3% dùng cho nhãn khoa

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trên giới, kháng sinh thuộc nhóm fluoroquinolon sử dụng ngày nhiều nhãn khoa, ưu điểm thuốc nhãn khoa chứa dược chất có hiệu lực cao chống lại vi khuẩn kháng kháng sinh khác amino glycosid, penicillin, cephalosporin … [2], [4], [7] Hiện Việt Nam, chế phẩm nhãn khoa chứa ciprofloxacin số sở sản xuất dạng dung dịch nhỏ mắt 0,3% Tuy nhiên, dùng dạng dung dịch nồng độ thuốc giảm 10 lần thời gian 4-20 phút (Maurice 1987) tác dụng rửa trôi nước mắt Để làm tăng thời gian lưu thuốc làm tăng SKD thuốc giác mạc, năm gần đây, số tác giả giới nghiên cứu dạng gel màng đặt nhãn khoa chứa kháng sinh nhóm fluoroquinolon (ciprofloxacin, pefloxacin, gatifloxacin, enoxacin…) dùng cho nhãn khoa Để góp phần bổ xung dạng thuốc sản xuất nước dùng cho nhãn khoa, tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu bào chế gel ciprofloxacin 0,3% dùng cho nhãn khoa” Với mục tiêu: Nghiên cứu xây dựng cơng thức, qui trình bào chế gel ciprofloxacin 0,3% dùng cho nhãn khoa Theo dõi độ ổn định chế phẩm Đánh giá tác dụng in vitro chế phẩm nghiên cứu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1 Ciprofloxacin 1.1.1 Cơng thức hố học O F O OH H2O HCl N N HN Tên khoa học: 3- Quinolin carboxylic acid, 1- cyclopropyl - - fluoro - 1,4 dihydro - - oxo - - (1 - piperazinyl), monohydroclorid, monohydrat Công thức phân tử: C 17 H 18 FN O HCl H O Trọng lượng phân tử: 385,82 Hằng số phân ly: pka =6 (chức –COOH), pka =8,8 (nhóm pipezazinyl) [2], [3], [4] 1.1.2 Tính chất * Lý tính Ciprofloxacin hydroclorid chất kết tinh màu vàng nhạt, tan nước, tan ethanol, khơng tan aceton ethyl acetat [2], [4] Theo Eboka Okeri, ion kim loại có dung dịch ảnh hưởng đến độ tan ciprofloxacin hydroclorid Kết nghiên cứu cho thấy, Ion Fe2+ làm tăng độ tan nhiều nhất, ion Na+ K+ ảnh hưởng đến độ tan Có thể xắp xếp thứ tự làm tăng độ tan: Fe2+ > Fe3+> Ca2+ > Al3+ > Mg2+ [17] Theo Dana Christopher, độ tan ciprofloxacin hydroclorid phụ thuộc vào pH nhiệt độ: nhiệt độ tăng độ tan tăng, độ tan cao khoảng pH - [16] * Độ ổn định Các fluoroquinolon bị phân huỷ tác dụng ánh sáng tạo kiểu sản phẩm phân huỷ Các sản phẩm phản ứng quang phân khơng có tác dụng dược lý Ciprofloxacin hydroclorid bị phân huỷ tác dụng ánh sáng tự nhiên ánh sáng huỳnh quang [13] Dung dịch ciprofloxacin hydroclorid, pH khoảng từ 1,5 đến 7,5 ổn định 14 ngày nhiệt độ phòng [2], [20] 1.1.3 Đặc tính dược động học thuốc nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% - Sự hấp thu thuốc vào huyết tương nhỏ so với đường uống đường tiêm Hấp thu thuốc vào thuỷ dịch tăng mắt viêm hay tổn thương Trên bệnh nhân động vật gây nhiễm khuẩn thực nghiệm, nồng độ thuốc thấm vào giác mạc tổ chức khác thuỷ dịch vượt mức nồng độ ức chế tối thiểu MIC 90 hầu hết vi khuẩn gây bệnh giác mạc kết mạc Trên thỏ, thời gian bán thải cip dịch thể 1-2 [4], [20] - Theo Robert Adenis, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu tính thấm thuốc nhãn khoa ciprofloxacin thu kết khác nhau: Tai cộng nghiên cứu khả thấm số kháng sinh fluoroquinolon giác mạc Kết cho thấy tốc độ thấm dung dịch nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3% giác mạc 15,12 ± 4,76cm/phút, nồng độ thuốc đạt dịch thể sau nhỏ giọt dung dịch ciprofloxacin 0,3%, sau 60 phút 0,32µg/ml Nồng độ ciprofloxacin đạt cao MIC 90 hầu hết vi khuẩn Kết nghiên cứu Duzmaz cộng thấy, nồng độ ciprofloxacin đạt giác mạc, sau nhỏ vào mắt 15 phút/ giọt, 90 phút 0,092 ± 0,077mg/ml, Luthardt cộng ghi nhận nồng độ ciprofloxacin đạt giác mạc 0,38 ± 0,33mg/ml với dạng dung dịch nhỏ mắt 1,16 ± 0,61mg/ml với dạng kính tiếp xúc mềm [42] 1.1.4 Phổ tác dụng chế tác dụng * Phổ tác dụng: ciprofloxacin có phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng vi khuẩn gram (-) gram (+), kể chủng kháng kháng sinh khác cephalosporin, penicillin [2], [4], [5], [7], [42] Gần đây, nghiên cứu Hassan cộng cho thấy ciprofloxacin với mức nồng độ 0,1% - 0,5% có tác dụng ức chế tốt số chủng nấm [22] * Cơ chế tác dụng: ciprofloxacin tác dụng theo hai chế sau: - Ức chế enzym DNA - gyrase: enzym tham gia vào trình tổng hợp acid nhân vi khuẩn - Tạo chelat: ciprofloxacin tạo phức kiểu chelat với ion kim loại hố trị II (Fe 2+, Ca 2+ ) Vì vậy, protein có chứa ion kim loại trở thành đích thu hút ciprofloxacin [2], [4] 1.1.5 Chỉ định Thuốc nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% định trường hợp nhiễm khuẩn gây chủng nhạy cảm, bệnh: loét giác mạc, viêm kết mạc Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus [2], [4], [5], [42] 1.1.6 Một số dung dịch thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3% có thị trường Việt Nam - Ciloxan dung dịch nhỏ mắt hộp lọ 5ml (Alcon- Mĩ ) - Cipox dung dịch nhỏ mắt nhỏ tai, hộp lọ 5ml (Cip- India) - Hadolmax dung dịch nhỏ mắt hộp lọ 5ml (Công ty CPDP Hà Tây) - Ciprofloxacin 0,3% dung dịch nhỏ mắt, nhỏ tai hộp lọ 10ml (Công ty CPDP Hà Nam) - Cipmedic dung dịch nhỏ mắt 0,3% (Công ty Dược Khoa- Đại học Dược, Hà Nội) 1.1.7 Một số phương pháp định lượng ciprofloxacin chế phẩm dịch sinh học - Theo USP XXIV, BP 2005 định lượng ciprofloxacin phương pháp HPLC với detector UV bước sóng 280nm pha động: 0,025M H PO acetonitril (87:13) acid acetic 2% acetonitril (85:15) [11], [49] - Kassab cộng nghiên cứu định lượng ciprofloxacin viên nén, dung dịch tiêm phương pháp HPLC: sử dụng cột 100RP- 18 (5µm, 125 x 4mm), pha động nước cất: acetonitril: triethylamin (80:20:0,3), tốc độ dòng 1µl/phút, detector UV bước sóng 279nm, nhiệt độ cột 24 0C ± Kết cho thấy, nồng độ ciprofloxacin diện tích pic có quan hệ tuyến tính khoảng nồng độ - 24µg/ml, hệ số tương quan R2 = 0,9999 [26] - Nagarallin cộng nghiên cứu định lượng ciprofloxacin dạng tinh khiết chế phẩm phương pháp quang phổ UV Phương pháp dựa đo độ hấp phụ ánh sáng phức o-phenanthrolin Fe (II) (phương pháp A) phức di-piridyl Fe (II) (phương pháp B) bước sóng 510nm 522nm Phương pháp A B xác nồng độ ciprofloxacin từ: 0,04 - 7,2µg/ml 0,05 - 9,0µg/ml [36] - Sowinki Kays định lượng ciprofloxacin huyết nước tiểu phương pháp HPLC Với điều kiện sắc ký: cột C 18 , dectector tử ngoại (UVD) bước sóng 280nm, pha động chứa 10mM natri dodecyl sulfat, 10mM tetrabutyl amoni acetat, 25mM acid citric 43% acetonitril, tốc độ dòng 1ml/phút, nhiệt độ cột 230C, thể tích tiêm mẫu 20µl Phương pháp xác: với nồng độ tối thiểu huyết 100ng/ml, nước tiểu 1µg/ml [44] - Fireston cộng định lượng ciprofloxacin dung dịch nhỏ mắt 0,3%, phương pháp HPLC: cột ODS (4,6 x 250mm, 5µm), pha động natri dodecyl sulfat: acid acetic: acetonitril (58:2:40), tốc độ dòng 1,5ml/phút, detector UV bước sóng 277nm [19] 1.2 Một số yếu tố ảnh hưởng tới SKD thuốc nhãn khoa biện pháp làm tăng SKD SKD thuốc nhãn khoa thường thấp (1-3%) hàng rào sinh lý mắt cản trở hấp thu dược chất từ thuốc Chính vậy, thách thức kỹ thuật bào chế thuốc nhãn khoa việc nâng cao SKD lên 15-20%, hai hướng để cải thiện SKD thuốc nhãn khoa: - Kéo dài thời gian lưu thuốc vùng trước giác mạc - Làm tăng tính thấm giác mạc dược chất [1], [4], [27], [28] 1.2.1 Kéo dài thời gian lưu thuốc vùng trước giác mạc Nếu thuốc nhãn khoa lưu giữ vùng trước giác mạc lâu hơn, dược chất hấp thu lớn hơn, SKD cao Có thể tăng thời gian lưu cách: * Tăng độ nhớt thuốc Khi độ nhớt thuốc nhãn khoa tăng lên cản trở rút dịch thuốc qua ống lệ mũi, làm chậm tốc độ rút thuốc khỏi mắt đồng thời dược chất khó bị pha lỗng dung dịch nước mắt * Hạn chế kích ứng mắt để khơng gây phản xạ tăng tiết nước mắt rửa trôi thuốc Nguyên nhân đặc tính thân dược chất, áp suất thẩm thấu pH khác biệt lớn so với tiêu sinh lý bình thường dịch nước mắt Do đó, nên điều chỉnh pH thuốc nhãn khoa giá trị trung tính gần trung tính hay lý tưởng pH dung dịch nước mắt, pH khơng ảnh hưởng đến độ tan độ ổn định dược chất Trong trường hợp cần dùng hệ đệm để giữ cho pH thuốc nhỏ mắt ổn định nên dùng hệ đệm có dung lượng đệm thấp - Munish A cộng nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố cơng thức đến tính thấm dung dịch thuốc nhỏ mắt natri diclofenac giác mạc Kết nghiên cứu cho thấy : Khi pH tăng từ 6-8 khả thấm natri diclofenac giảm Khi nồng độ dược chất giảm từ 0,1 xuống 0,05% ảnh hưởng đến tính thấm không rõ ràng Khi nồng độ natri diclofenac tăng từ 0,1 đến 0,15% tốc độ thấm dược chất giảm Các chất bảo quản ảnh hưởng đến mức độ thấm natri diclofenac: natri metabisulfit, dinatri edetat, methyl propyl paraben có tác dụng tăng tính thấm đáng kể Benzalkonium clorid không ảnh hưởng đến khả thấm dược chất, acid sorbic làm giảm tính thấm natri diclofenac Các chất làm tăng độ nhớt ảnh hưởng đến khả thấm dược chất xắp xếp theo thứ tự sau : HPMC > MC > PVA > HPC- trọng lượng phân tử thấp [35] * Sử dụng chất kết dính sinh học để kéo dài thời gian lưu thuốc vùng trước giác mạc Những chất có khả gắn vào lớp áo nhầy bao phủ bề mặt giác mạc kết mạc nên kéo dài thời gian lưu thuốc - Sandri G cộng nhận thấy: sử dụng phối hợp số polyme anion acid hyaluronic, acid polyacrylic polyme cation chitosan, gelatin làm tăng khả kết dính, tăng tính thấm giác mạc tetrahydrolin hydroclorid Tuy nhiên, phối hợp gelatin acid hyaluronic ổn định dược chất [43] - Hongyi Qi cộng sử dụng hỗn hợp tá dược poloxamer carbopol tạo hệ sol-gel cho thuốc nhãn khoa puerarin Kết cho thấy, dạng sol-gel SKD cao so với dạng thuốc nhỏ mắt Đồng thời sử dụng thêm chất kết dính sinh học hydroxyl propyl-β-cyclodextrin làm tăng khả kết dính thuốc với giác mạc tăng giải phóng dược chất [24] * Chuyển sang dạng bào chế khác - Bào chế thuốc dạng hỗn dịch nhỏ mắt + Eremeev cộng nghiên cứu bào chế dạng hỗn dịch nhỏ mắt proxodolol Kết nghiên cứu cho thấy, dạng hỗn dịch có tác dụng phân tán giác mạc, tăng thời gian tiếp xúc dược chất với giác mạc tăng giải phóng thuốc Thử nghiệm thỏ cho thấy, dạng hỗn dịch có tác dụng hạ nhãn áp so với dạng thông thường [18] - Bào chế dạng gel: + Pandit cộng nghiên cứu sử dụng tá dược natri alginat tạo dạng gel cho thuốc nhãn khoa indomethacin Kết nghiên cứu cho thấy dạng gel kéo dài thời gian giải phóng dược chất Phương trình giải phóng indomethacin tn theo động học bậc Dạng gel cho SKD cao so với dạng thuốc dung dịch nhỏ mắt thông thường [37] + Hassan M A cộng nghiên cứu bào chế gel atenolol tác dụng kéo dài Kết cho thấy, tỷ lệ tá dược tạo gel CMC natri alginat tăng thời gian giải phóng dược chất kéo dài Nghiên cứu in vivo cho thấy, gel atenolol bào chế theo công thức khảo sát trì tác dụng [23] + Để cải thiện nhược điểm SKD thấp dạng dung dịch thuốc nhỏ mắt thông thường, Amal E K cộng nghiên cứu bào chế gel nhãn khoa carteolol hydroclorid Kết nghiên cứu cho thấy, gel sử dụng gelrit tỷ lệ 0,2-1% kéo dài giải phóng carteolol so với dạng dung dịch Nồng độ gelrit 0,4%, có tốc độ mức độ giải phóng tốt so với nồng độ khảo sát Gel bào chế theo công thức gồm 0,4% gelrit 1% carteolol, tăng đáng kể SKD so với dạng dung dịch [6] - Sử dụng dạng sol-gel nhỏ mắt Dạng sol-gel nhỏ mắt chuyển dần thành gel mắt biến đổi hố học, vật lý mơi trường sinh lý Sự tạo thành gel tăng pH, ví dụ dùng chất tạo gel cellulose acetat phtalat, polycarbophil… Sự tạo gel tăng nhiệt độ nhỏ vào mắt sử dụng chất tạo gel poloxamer, pluronic…sự tạo gel có mặt cation, đặc biệt ion calci nước mắt sử dụng kelcogel, gelrit… + Liu Z cộng nghiên cứu bào chế dạng sol-gel cho thuốc nhãn khoa gatifloxacin Tác giả sử dụng phối hợp alginat 1% HPMC 2% để tạo hệ sol-gel So sánh thông số dược động học với dạng thuốc nhỏ mắt thông thường cho thấy : dạng sol-gel cho SKD cao trì tác dụng gatifloxacin kéo dài [31] + Gupta H cộng nghiên cứu ảnh hưởng tá dược tạo dạng sol-gel tới khả giải phóng timolol maleat Tác giả sử dụng Fluronic F 127 (tá dược tạo gel theo chế thay đổi nhiệt độ) chitosan (tạo gel tác dụng pH đồng thời chất làm tăng tính thấm) Nghiên cứu cho thấy, dạng gel hình thành nhiệt độ ≥ 340C, pH khoảng 7,0 So với dạng thuốc nhỏ mắt thông thường, dạng sol-gel có tác dụng làm tăng tính thấm timolol maleat giác mạc, tăng giải phóng dược chất kéo dài thời gian giải phóng 10 [21] + Sultana Y cộng so sánh tác dụng dạng sol-gel dạng dung dịch thuốc nhãn khoa pefloxacin mesylat Kết cho thấy, dạng sol-gel sử dụng nồng độ dược chất thấp có hiệu điều trị tốt so với dạng dung dịch, giảm số lần tra thuốc vào mắt, tác dụng kéo dài Thử nghiệm in vivo cho thấy sử dụng dạng sol-gel, bệnh nhân dung nạp tốt, không bị kích ứng, khơng có phản ứng có hại [45] - Thuốc nhãn khoa dựa hệ tiểu phân : tiểu phân (có thể vi cầu, vi nang, siêu vi cầu liposom) sau điều chế, phân tán vào nước, dung dịch đệm dung dịch thuốc, giống hỗn dịch nhỏ mắt Để chế tạo hệ tiểu phân, người ta sử dụng nhiều polymer : poly(butyl) cyanoacrylat, poly(iso butyl) cyanoacrylat, poly(hexyl) cyanoacrylat, albumin Một số chất 10 kết dính sinh học nghiên cứu phối hợp vào hệ tiểu phân để kéo dài thời gian lưu thuốc vùng trước giác mạc + Rania M H cộng nghiên cứu bào chế lyposom chứa acetazolamid Các tác giả sử dụng tá dược: phosphatydyl choline (PC) cholesterol (CH), có khơng có chất mang stearylamin (SA), docetyl phosphat (DP) Kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ acetazolamid giải phóng khỏi chất mang điện tích âm> mang chất mang điện tích dương Nghiên cứu độ ổn định cho thấy: sau tháng bảo quản 40C, lượng acetazolamid lại chất mang điện tích dương âm 89% 69% So sánh mức hạ huyết áp dạng liposom so với dạng dung dịch thuốc nhãn khoa thông thường thấy : dạng liposom kéo dài tác dụng hạ nhãn áp [40] - Một số dạng thuốc khác : dạng kính tiếp xúc mềm, màng đặt nhãn khoa giải phóng dược chất, hệ phân bố hoá học, hệ chuyển đổi cấu trúc pha làm tăng SKD thuốc nhãn khoa + Jain S P cộng nghiên cứu màng đặt nhãn khoa acyclovir điều chế phương pháp đun chảy Acyclovir dùng dạng thuốc mỡ lần/ ngày Mục đích tác giả bào chế dạng màng đặt nhãn khoa để giảm số lần sử dụng thuốc xuống lần ngày Tác giả dùng hydropropyl cellulose polyme hoá dẻo chất hoá dẻo khác : propylen glycol, glycerin, poly ethylen glycol 400 Kết cho thấy, dạng màng đặt nhãn khoa đáp ứng u cầu trên, khơng gây kích ứng kéo dài giải phóng 10 [25] + Kimura Kakuju nghiên cứu bào chế miếng dán ketotifen vào mí mắt Thử nghiệm in vivo chuột cho thấy miếng dán cho hiệu điều trị cao so với dạng thuốc nhỏ mắt, nồng độ dược chất trì ổn định kết mạc 24 [29] 56 * Đề xuất số tiêu chất lượng cho gel ciprofloxacin 0,3%: - Cảm quan: gel chất đồng nhất, suốt vàng nhạt - pH: 4,3 - 4,8, Độ nhớt: 7800 ± 10% - Độ vô khuẩn: đạt tiêu chuẩn vô khuẩn theo DĐVN III - Định lượng: hàm lượng ciprofloxacin: 95% - 105% * Sơ đồ giai đoạn bào chế gel ciprofloxacin mô tả sơ đồ 3.15 Cân nguyên liệu Ngâm trương nở HEC nước (hệ đệm) Hòa tan dược chất ,dung môi, chất phụ Tiệt khuẩn 1210C/30 phút Lọc qua màng kích thước 0,2 µm Tá dược Dung dịch dược chất Gel ciprofloxacin Dung dịch NaOH HCl 0,3% Gel ciprofloxacin Kiểm tra bán thành phẩm 0,3%, pH 4,5 Đóng nhơm kính, dán nhãn Kiểm tra thành phẩm Hình 3.15 Sơ đồ tóm tắt giai đoạn bào chế gel ciprofloxacin 57 3.4 Kết thử nghiệm in vitro số công thức gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% vi khuẩn gây bệnh - Dựa kết đánh giá giải phóng, chúng tơi lựa chọn công thức sau để đánh giá tác dụng kháng khuẩn: CT 2, CT 6, CT 8, CT 13, CT 16, CT 17, CT 18, CT 19, CT 25, CT 26 Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp ghi mục 2.3.2.5, kết trình bảng 3.23, hình 3.16 Hình 3.16 Hình ảnh đĩa thạch thử tác dụng ức chế vi khuẩn Staphylococcus aureus gel ciprofloxacin 0,3% 58 Bảng 3.23 Kết xác định đường kính vòng vô khuẩn công thức gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% Đường kính vòng vơ khuẩn (mm) Cơng thức Chuẩn Phương pháp pha lỗng Phương pháp phết µg/ml 50 µg/ml µg/ml 50 µg/ml 18,11 ± 1,22 27,91 ± 0,11 18,11 ± 1,04 27,09 ± 1,07 18,04 ± 1,41 28,01 ± 1,12 15,57 ± 1,11 25,50 ± 1,10 8,21 ± 1,32 27,91 ± 1,07 16,62 ± 1,02 26,00 ± 1,13 17,84 ± 0,11 28,03 ± 1,01 16,70 ± 1,13 26,69 ± 1,15 17,97 ± 0,52 27,93 ± 1,11 17,05 ± 1,10 27,74 ± 1,09 18,13 ± 0,71 27,81 ± 1,12 18,94 ± 1,11 29,71 ± 1,05 18,20 ± 0,09 27,92 ± 1,08 18,94 ± 1,09 29,80 ± 1,14 17,82 ± 0,11 28,04 ± 1,19 18,62 ± 1,10 28,80 ± 1,18 17,71 ± 0,92 7,87 ± 0,93 17,31 ± 1,11 26,67 ± 1,14 18,51 ± 0,96 28,63 ± 1,14 20,04 ± 0,12 29,18 ± 1,05 19,01 ± 1,07 29,14 ± 1,07 21,13 ± 0,07 31,15 ± 1,07 CT ( HPMC 10%) CT (HPC 2,5%) CT (CMC 2%) CT 13 (HEC 2,5%) CT 16 (HEC 2,5%, pH 4,03) CT 17 (HEC 2,5%, pH 4,49) CT 18 (HEC 2,5%, pH 5,00) CT 19 (HEC 2,5%, pH 5,54) CT 25 (HEC 2,5%, pH 4,49, thimerosal 0,005%) CT 26 (HEC 2,5%, pH 4,49, DNE 0,01% BKC 0,01% 59 Nhận xét: Kết nghiên cứu cho thấy: - Sử dụng phương pháp pha lỗng khơng phản ánh ảnh hưởng thành phần tham gia vào công thức đến khả kháng khuẩn gel ciprofloxacin - Sử dụng phương pháp phết phản ánh ảnh hưởng thành phần công thức đến khả kháng khuẩn gel: Cơng thức CT 26 có khả ức chế vi khuẩn cao so với công thức khảo sát - So sánh kết nghiên cứu giải phóng ciprofloxacin 0,3% qua màng polysulfon, sau 4h đường kính vòng vơ khuẩn, chúng tơi nhận thấy có tương quan mức độ tốc độ giải phóng dược chất qua màng với tác dụng vi khuẩn in vitro 3.5 Bàn luận Thuốc nhãn khoa thường có SKD không ổn định ảnh hưởng nhiều yếu tố sinh lý mắt: phản xạ chớp mắt, tăng tiết nước mắt làm pha lỗng rửa trơi thuốc, để cải thiện SKD thuốc nhãn khoa, biện pháp ưu tiên kéo dài thời gian lưu thuốc trước giác mạc Chính vậy, biện pháp cải thiện SKD dược chất bào chế dạng gel nhãn khoa Quá trình hấp thu thuốc từ dạng thuốc nhãn khoa liên quan chủ yếu tới hai q trình q trình giải phóng thuốc khỏi tá dược trình thấm thuốc vào tổ chức bên mắt Trong đó, tiêu in vitro lựa chọn nhiều để nghiên cứu tốc độ mức độ giải phóng dược chất khỏi dạng bào chế thử nghiệm giải phóng Các kháng sinh thuộc nhóm fluroquinolon (ciprofloxacin, norfloxacin…) bào chế dạng gel nhỏ mắt mở triển vọng cho việc điều trị bệnh nhiễm khuẩn nặng mắt đặc biệt vi khuẩn kháng lại kháng sinh khác amino glycosid, cephalosporin…Tuy nhiên, kỹ thuật bào chế gel nhãn khoa chứa dược chất nhóm fluoroquinolon gặp nhiều khó khăn dược chất tan, tương 60 kỵ với số tá dược khơng ổn định hố lý Vì vậy, lựa chọn thành phần tá dược thích hợp để gel giải phóng tốt ổn định dược chất cần thiết 3.5.1 Xây dựng công thức qui trình bào chế gel ciprofloxacin 0,3% * Ảnh hưởng tá dược đến khả giải phóng Bản chất tá dược ảnh hưởng lớn đến khả giải phóng ciprofloxacin Tá dược mơi trường phân tán dược chất, tá dược ảnh hưởng đến độ tan, hệ số phân bố hệ số khuyếch tán dược chất Nồng độ tá dược ảnh hưởng đến khả giải phóng dược chất Để thu gel đạt tiêu cảm quan, thể chất, độ nhớt, giải phóng dược chất, lựa chọn tá dược nồng độ tá dược quan trọng Kết nghiên cứu cho thấy gel ciprofloxacin sử dụng tá dược HEC nồng độ 2,5%, cho tốc độ mức độ giải phóng ciprofloxacin cao so với tá dược khảo sát * Ảnh hưởng nhiệt độ ánh sáng đến độ ổn định chế phẩm Ánh sáng nhiệt độ tác nhân xúc tác cho phản ứng phân huỷ thuốc, làm giảm độ ổn định dược chất Theo Carstensen J T, ciprofloxacin nhạy cảm tác động ánh sáng [13], cần đánh giá tác động ánh sáng nhiệt độ tới độ ổn định gel ciprofloxacin Kết nghiên cứu cho thấy, ánh sáng xúc tác cho phản ứng phân hủy dược chất Tuy ảnh hưởng ánh sáng nhiệt độ không ảnh hưởng đến độ ổn định chế phẩm Từ rút kết luận gel nhãn khoa ciprofloxacin cần bảo quản tránh ánh sáng * Ảnh hưởng pH, hệ đệm nồng độ đệm Ciprofloxacin tan nước, độ tan nước phụ thuộc vào pH mơi trường hồ tan, dùng dược chất dạng muối ciprofloxacin hydroclorid để cải thiện độ tan khả giải phóng dược chất, đồng thời lựa chọn giá trị pH thích hợp cho chế phẩm Chúng tiến hành khảo sát ảnh 61 hưởng pH đến khả giải phóng độ ổn định chế phẩm Ở pH từ - 4,5, mức độ tốc độ giải phóng dược chất khỏi gel cao nhất, đồng thời giá trị pH khoảng khảo sát ciprofloxacin gel ổn định thể chất, hàm lượng dược chất Tuy nhiên, với dạng thuốc nhãn khoa pH chế phẩm gần với pH sinh lý khả kích ứng mắt giảm SKD cao Vì thế, lựa chọn giá trị pH khoảng 4,5 giá trị pH cho gel ciprofloxacin 0,3% để đạt yêu cầu Kết phù hợp với nghiên cứu Danna cộng [16], Firestone cộng [19] độ tan ciprofloxacin Kết cho thấy, ciprofloxacin tan tốt khoảng pH - - Hệ đệm chất điều chỉnh pH tác nhân xúc tác cho phản ứng phân huỷ dược chất, giảm độ ổn định chế phẩm ảnh hưởng đến trình giải phóng dược chất khỏi tá dược Bởi vậy, song song với việc lựa chọn giá trị pH cần lựa chọn hệ đệm nồng độ đệm thích hợp Qua khảo sát hệ đệm: acetat, citrat, phosphat, borat, hệ đệm acetat, thứ tự ảnh hưởng hệ đệm xếp sau: acetat> phosphat> borat> citrat Theo Morat Sumnu Atilla Hincal hệ đệm có khả đệm tốt giá trị pH định Ở giá trị pH hệ đệm vừa có tác dụng trì pH ổn định lại ổn định dược chất Hệ đệm acetat có khả đệm tốt pH 4,76, ưu tiên lựa chọn Trong đó, hệ đệm phosphat thích hợp với pH 7,21 [33] Kết nghiên cứu cho thấy so với hệ đệm khác, hệ đệm acetat trì độ ổn định thể chất, màu sắc, hàm lượng dược chất, giải phóng dược chất gel ciprofloxacin trình bảo quản - Tuy nhiên, mức nồng độ hệ đệm thấp 0,05M hạn chế tác dụng kích ứng mà đảm bảo yêu cầu ổn định giải phóng dược chất 62 * Ảnh hưởng chất bảo quản Yêu cầu dạng thuốc nhãn khoa đạt vô khuẩn suốt trình bảo quản sử dụng, chất kháng khuẩn đưa vào cơng thức gel ciprofloxacin Trên thị trường có nhiều chất kháng khuẩn khác nhau, việc lựa chọn chất kháng khuẩn cho phù hợp điều khó khăn Qua tham khảo tài liệu, kết hợp với điều kiện thực tế, phạm vi đề tài tiến hành khảo sát ảnh hưởng công thức sử dụng chất kháng khuẩn khác Kết cho thấy, công thức phối hợp benzalkonium clorid 0,01% dinatri edetat 0,01% vừa cho tác dụng kháng khuẩn tốt, tăng giải phóng ổn định dược chất Điều phù hợp với nghiên cứu Pawar Majumdar tác dụng làm tăng tính thấm moxifloxacin [38], nghiên cứu Rathore Majumdar tác dụng làm tăng tính thấm gatifloxacin [41], mắt động vật thí nghiệm sử dụng cặp chất diện hoạt benzalkonium clorid dinatri edetat Nếu sử dụng chất kháng khuẩn benzalkonium clorid chưa đảm bảo độ vô khuẩn cho gel nhãn khoa ciprofloxacin, q trình bảo quản thấy gel có tượng bị nhiễm vi khuẩn, nấm Điều loại trừ cách phối hợp với dinatri edetat chất có khả khố ion kim loại, tạo điều kiện thuận lợi cho benzalkonium clorid xâm nhập tốt qua màng tế bào vào tổ chức sâu bên trong, tiêu diệt vi khuẩn Sử dụng phối hợp benzalkonium clorid dinatri edetat có tác dụng tăng giải phóng thuốc in vitro in vivo, nguyên nhân benzalkonium clorid chất diện hoạt ion hoá làm tăng độ tan dược chất, tăng tính thấm qua giác mạc Đồng thời dinatri edetat có tác dụng làm nới lỏng vùng liên kết chặt tế bào biểu mô giác mạc, tạo điều kiện cho thuốc thấm tốt qua giác mạc 63 4.2 Thử tác dụng in vitro vi khuẩn Staphylococcus aureus Tác dụng in vitro số công thức gel nhãn khoa ciprofloxacin hydroclorid đánh giá thơng qua đường kính vòng vô khuẩn chủng Staphylococcus aureus vi khuẩn Staphylococcus aureus nguyên nhân gây bệnh nhiễm khuẩn mắt Trong chủng vi khuẩn lựa chọn để đem thử Balasubramaniam cộng đánh giá tác dụng kháng khuẩn gel ciprofloxacin tác dụng kéo dài chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa Staphylococcus aureus Charoo cộng đánh giá tác dụng màng đặt nhãn khoa ciprofloxacin chủng Staphylococcus aureus Do điều kiện thời gian hạn chế, đề tài tiến hành đánh giá tác dụng kháng khuẩn gel ciprofloxacin chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus Tiến hành thử nghiệm theo hai phương pháp: phương pháp pha loãng phương pháp phết Phương pháp phết cho thấy tương quan mức độ tốc độ giải phóng dược chất qua màng với tác dụng vi khuẩn in vitro 3.5.3 Độ ổn định gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% Sau tháng, bảo quản điều kiện nhiệt độ phòng tránh ánh sáng điều kiện lão hoá cấp tốc, gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% ổn định thể chất, độ nhớt, pH, hàm lượng dược chất khả giải phóng ciprofloxacin khỏi tá dược Tuy nhiên, để dự đoán tuổi thọ chế phẩm xác, chúng tơi cần có thêm thời gian nghiên cứu 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Từ kết nghiên cứu thu được, rút số kết luận sau: - Tá dược tỷ lệ tá dược ảnh hưởng đến trình giải phóng ciprofloxacin hydroclorid từ mẫu gel bào chế Xắp xếp thứ tự ảnh hưởng tá dược sau: HEC > HPC > CMC > HPMC Các mẫu gel sử dụng tá dược HEC 2,5% có tốc độ mức độ giải phóng ciprofloxacin cao số tá dược tạo gel khảo sát - Ánh sáng thúc đẩy trình phân hủy dược chất gel ciprofloxacin Trong đó, gel ciprofloxacin bền tác động nhiệt độ - Trong khoảng pH khảo sát, pH 4,5 phù hợp cho gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% - Hệ đệm thích hợp với gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% dung dịch đệm acetat, nồng độ 0,05M - Hỗn hợp chất bảo quản benzalkonium clorid 0,01% dinatri edetat 0,01% có tác dụng trì vơ khuẩn tăng giải phóng dược chất khỏi gel ciprofloxacin - Có tương quan mức độ tốc độ giải phóng dược chất qua màng với tác dụng vi khuẩn in vitro, đánh giá theo phương pháp phết - Từ kết nghiên cứu xây dựng công thức gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% có thành phần sau: Ciprofloxacin hydroclorid 0,357g (tương ứng với 0,3 g ciprofloxacin) HEC 2,5g Dinatri edetat 0,01g Benzalkonium clorid 0,01g Acid acetic 0,3g 65 Dung dịch NaOH 0,05M vừa đủ pH 4,5 Nước cất vừa đủ 100g - Gel ciprofloxacin 0,3% bào chế theo sơ đồ hình 3.15 - Bước đầu đề xuất số tiêu chất lượng cho gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% Kết khảo sát sơ độ ổn định mẫu gel nghiên cứu qua số tiêu cảm quan, thể chất, pH, độ nhớt, hàm lượng dược chất khả giải phóng ciprofloxacin khỏi tá dược cho thấy gel ổn định sau tháng điều kiện phòng thí nghiệm điều kiện lão hố cấp tốc * Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu độ ổn định mở rộng qui mô nghiên cứu gel ciprofloxacin để ứng dụng vào thực tế sản xuất 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Bộ môn Bào chế (2004), Sinh dược học Bào chế, Tài liệu sau Đại học, Nhà xuất Y học Bộ mơn Hố dược (1998), Hố dược, Trường Đại học Dược Hà Nội Bộ Y tế (2002), Dược điển Việt Nam III, Nhà xuất Y học Hà Nội Nguyễn Ngọc Dương (2003), Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định dung dịch thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3%, Luận văn thạc sĩ dược học khoá V, Trường Đại học Dược Hà Nội MIMS Việt Nam (2003) Tài liệu Tiếng Anh Amal El K el al (2006), "Evironmentally responsive ophthalmic gel formulation of carteolol hydrocloride", Drug Del., 13, p 55-59 Andriole V.T (1999), “The future of quinolones”, Drug supplement,16 th ADIS Int., p.1-5 Balasubramaniam J and Pandit J.K (2003), “Ion-activated in situ gelling systems for ciprofloxacin hydrochloride”, Drug Del., 10, p 185-191 Balasubramaniam J et al (2006) "In vitro microbiological evaluation of polyvinyl alcohol- based ocular insert of ciprofloxacin hydrocloride", Ind J Pharm Sci., 68, 5, p 10 Bayduon L et al (2004), “New surface - active polymers for ophthalmic formulations: evaluation of ocular tolerance” Eur J Pharm Biopharm., 58, p 169-175 11 Bristish Pharmacopoeia (2005) 12 Budia L et al (2007), “Gels and liposomes in optimized ocular drug delivery: Studies on ciprofloxacin formulations”, Int J Pharm., 343, p 34-40 67 13 Cartensen J.T (1995), Drug stability, Marcel Dekker Inc, p 151-154 14 Charoo N.A et al (2003), “ Ophthalmic delivery of ciprofloxacin hydrochloride from different polymer formulations: in vitro and in vivo studies”, Drug Dev Ind Pharm., 29, 2, p 215-221 15 Cho K.Y et al (2003), “Release of ciprofloxacin from poloxamer- grafthyaluronic acid hydrogels in vitro”, Int J Pharm., 260, p 83-91 16 Danna L.R and Christopher M R (1990), “Aqueous solubilities of some variously substituted quinolone antimicrobials”, Int J Pharm., 63, p 237250 17 Eboka and Okeri (2005), “Aqueous solubilities in the presence of metal cations”, Trop J Pharm Res., 4, 1, p 349-354 18 Eremeev et al (2006), "A thermoreversible hydrogel suspension prolonging the action of proxodolol eye drops", Pharm Chem J., 40, 1, p 36-39 19 Firestone B.A et al (1998), “Solubility characteristics of three fluoroquinolone ophthalmic solutions in an in vitro tear model”, Int J Pharm., 164, p 119-128 20 Gerraldd K M E et al (1998), AFFS Drug information, p 629- 642, 2270-2271 21 Guyta H et al (2007), "Sustained ocular Drug delivery from a temperature and pH triggered novel in situ gel system", Drug Del., 14, p 507515 22 Hassan M A et al (2002), "Formulation and evalualation ciprofloxacin hydroclorid and norfloxacin topical gel", Eur J Pharm Sci., 17, p 105-106 23 Hassan M A et al (2007), "A long acting ophthalmic gel formulations of atenolol", Drug Ind Pharm., 33, p 1192-1198 68 24 Hongyi Qi et al (2006), "Optimization and physicochemical characterization of thermosensitive poloxamer gel containing puerarin for ophthalmic use", Chem Pharm Bull., 54, 11, p 1500-1507 25 Jain S P et al (2007), "Twice a day ocular inserts of acyclovir by melt extrusion technique", Ind J Pharm Sci., 69, 4, p 562-567 26 Kassab et al (2005), "Quantitative determination of ciprofloxacin and norfloxacin in pharmaceutical preparations by high performance liquid chromatography", Bra J Pharm Sci., 41, 4, p 507-513 27 Kaur I P and Kanwar M (2002), “Ocular preparations: the formulation approach”, Drug Dev Ind Pharm., 28, 4, p 473-493 28 Kaur I P and Smitha R (2002), “Penetration enhancers and ocular bioadhesives: Two new avenues for ophthalmic drug delivery”, Drug Dev Ind Pharm., 28, 4, p 353-369 29 Kimura C and Kakuju T (2007), "Development of a stick-type transdermal eyelid delivery system of ketotifen fumarate for ophthalmic diseases", Chem Pharm Bull, 55, 7, p 1002-1005 30 Liu Z et al (2005), “Preparation and evaluation of sustained ophthalmic gel of enoxacin”, Drug Dev Ind Pharm., 31, p 969-975 31 Liu Z et al (2006), “Study of an alginate/HPMC- based in situ gelling ophthalmic delivery system for gatifloxacin”, Int J Pharm., 315, p 12-17 32 Lorenzo C.A et al (2006), “Imprinted soft contact lenses as norfloxacin delivery systems”, J Control Rel., 113, p 236-244 33 Morat Sumnu et Hincal A A (1989), "Formulation studies on pilocarpin nitrat ophthalmic solution", Acta Pharm Tech., 35,1, p 38-43 34 Mundada A.S and Shrikhande B.K (2006), “Design and evaluation of soluble ocular drug insert for controlled release of ciprofloxacin hydrochloride”, Drug Dev Ind Pharm., 32, p 443-448 69 35 Munish A et al (2006), "Effect of formulation factors on in vitro permeation of diclofenac from experimental and marketed aqueous eye drops through excised goat cornea", Yakuja zasshi, 126, 12, p 1369-1357 36 Nagaralli B.S et al (2002), “ Sensitive spectrophotometric methods for the determination of amoxicillin, ciprofloxacin, piroxicam in pure and pharmaceutical formulations”, J Pharm Biomed Anal., 29, p 859-864 37 Pandit J K et al (2007), "Long acting ophthalmic formulation of indomethacin: evaluation of alginate gel systems", Ind J Pharm Sci., 69, 1, p 37-40 38 Pawar P.K and Majumdar D.K (2006), “Effect of formulation factors on in vitro permeation of moxifloxacin from aqueous drops through excised goat, sheep, and buffalo corneas”, AAPS Pharm Sci Tech., 7, 1, p 13 39 Pijls R T et al (2005), “ Studies on a new device for drug delivery to the eye”, Eur J Pharm Biopharm., 59, p 283-288 40 Rania M H et al (2007), "Liposomes as an ocular delivery system for acetazolamide: In vitro and in vivo studies", AAPS Pharm Sci Tech., 8, 1, p.1 41 Rathore M S and Majumdar D K (2006), “Effect of formulation factors on in vitro transcorneal permeation of gatifloxacin from aqueous drops”, AAPS Pharm Sci Tech., 7, 3, p 57 42 Robert P and Adenis J (2001), "Comparative review of topical ophthalmic antibacterial preparations", Drugs, 61, 2, p 175-185 43 Sandri G et al (2006), “Ophthalmic delivery systems based on drugpolymer - polymer ionic ternary interaction: in vitro and in vivo characterization”, Eur J Pharm Biopharm, 62, p 59-69 44 Sowinki K M and Kays M B (2004), "Determination of ciprofloxacin concentrations in human serum and urine by HPLC with ultra-violet and 70 fluorescence detection", J Clin Therap., 29, p 381-387 45 Sultana et al (2004), "Three- way comparative study on the efficacy of twin sol to gel systems and marketed eye drops of pefloxacin mesylate", J.Ocular Pharm Therap., 20, 4, p 363-371 46 Sultana et al (2006), “Evaluation of carbopol-methyl cellulose based sustained-release ocular delivery system for pefloxacin mesylate using rabbit eye model”, Pharm Dev Tech., 11, p 313-319 47 Sultana et al (2006), “Ion-activated, gelrite-based in situ ophthalmic gels of perfloxacin mesylate : comparison with conventional eye drops”, Drug Del., 13, p 215-219 48 Tai-lee K et al (2001), "Ocular bioavailability of ciprofloxacin in sustained release formulations", J Ocular Pharm Therap., 17, 6, p 555-563 49 The United State pharmacopoeia (2002), XXIV, pp 417-420 50 Venkateshwar R and Shyalr S (2004), “Preparation and evaluation of ocular inserts containing norfloxacin”, Turk J Med Sci., 34, p 239-246 51 Vilches A P et al (2002), “Release kinetics and up-take studies of model fluoroquinolones from carbomer hydrogels”, Int J Pharm., 246, p 17-24 52 Yoo M K et al (2005), “ Release of ciprofloxacin from chondroitin- 6sulfate- graft- poloxamer hydrogel in vitro for ophthalmic drug delivery”, Drug Dev Ind Pharm., 31, p 455-463 ... 2.2 Nội dung nghiên cứu : - Xây dựng cơng thức, qui trình bào chế gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% - Nghiên cứu độ ổn định chế phẩm - Đánh giá tác dụng kháng khuẩn chế phẩm nghiên cứu vi khuẩn... Staphylococcus aureus ATCC 1128 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Xây dựng công thức phương pháp bào chế gel nhãn khoa ciprofloxacin 0,3% Bào chế gel ciprofloxacin 0,3% theo phương pháp hoà tan đơn giản... cộng nghiên cứu bào chế gel atenolol tác dụng kéo dài Kết cho thấy, tỷ lệ tá dược tạo gel CMC natri alginat tăng thời gian giải phóng dược chất kéo dài Nghiên cứu in vivo cho thấy, gel atenolol bào