Bài viết có nội dung xây dựng được một công thức và quy trình điều chế vi hạt chứa itraconazole 22,22% có độ hòa tan tương đương thuốc đối chiếu sporal, nghiên cứu dùng phương pháp phun sấy.
Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI HẠT CHỨA ITRACONAZOLE CÓ ĐỘ HÒA TAN CAO Giang Cẩm Cường*, Lê Minh Quân**, Phan Thanh Phú**, Lê Thị Thu Vân**, Lê Hậu** TÓM TẮT Mục tiêu: Xây dựng công thức v| quy trình điều chế vi hạt chứa itraconazole 22,22% có độ hòa tan tương đương thuốc đối chiếu Sporal® Phương pháp: Sàng lọc polymer có khả l|m tăng độ hòa tan itraconazole phương ph{p phun sấy Vi hạt nghiên cứu điều chế phương ph{p bao bồi lên nh}n trơ Công thức điều chế lựa chọn dựa so sánh liệu hòa tan itraconazole với viên đối chiếu Sporal® Kết quả: Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), copovidon (PVPVA), povidon (PVP) hay Eudragit® E100 có khả l|m tăng độ hòa tan itraconazole Mức độ t{c động tăng theo tỷ lệ itraconazole/polymer (từ 1/1 đến 1/2) Eudragit® E100 cải thiện tốt độ hòa tan dược chất tỷ lệ phối hợp thấp (1/1) Tuy nhiên, vi hạt tạo thành từ công thức sử dụng Eudragit® E100 polymer có cảm quan khơng đạt u cầu hoạt chất phóng thích ạt sau 10 phút Thay v|o đó, hỗn hợp Eudragit® E100/PVPVA-64 (55:45, kl/kl) bao bồi đồng thời với itraconazole (tỷ lệ dược chất/polymer 1/1,5) khắc phục vấn đề cảm quan v| độ phóng thích hoạt chất từ vi hạt sau 45 phút tương đương với thuốc đối chiếu Kết luận: Nghiên cứu x{c lập cơng thức v| quy trình điều chế vi hạt chứa itraconazole (22,22%) có độ hòa tan cao Polymer Eudragit® E100 chứng minh có hiệu việc cải thiện độ hòa tan itraconazole Polymer PVPVA-64 cần bổ sung vào thành phần công thức điều chế vi hạt nhằm cải thiện tính bám dính lớp bao kiểm sốt phóng thích hoạt chất thời điểm đầu thử nghiệm hòa tan Từ khóa: itraconazole, vi hạt, Eudragit ABSTRACT ENHANCEMENT OF DISSOLUTION OF ITRACONAZOLE IN PELLETS Giang Cam Cuong, Le Minh Quan, Phan Thanh Phu, Le Thi Thu Van, Le Hau * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Supplement Vol 22 - No 1- 2018: 374 - 379 Objective: The present study dealt with the formulation of pellets Itraconazole 22.22% The dissolution profile of Itraconazole should be similar with the reference, Sporal® Methods: Water-soluble polymers were screened by spray-drying technique to identify the appropriate candidate for enhancing the solubility of Itraconazole Study of pellets formulation was carried out thanks to druglayering technique Dissolution profiles of Itraconazole from pellets were investigated and compared with that of Sporal® Results: All of studies polymers were able to enhance the solubility of Itraconazole Eudragit® E100 was the most potential polymer as it could improve itraconazole solubility effectively, even at the ratio 1/1 However, the use of only Eudragit® E100 was not sufficient for the absorption of coating layers onto the pellet surface Moreover, the release rate of Itraconazole from pellets was fast after ten mins As a solution, PVPVA-64 was added to form the mixture Eudragit E100/PVPVA-64 (55:45, w/w) With the ratio of Itraconazole/polymer * Glomed Pharmaceutical, Bình Dương ** Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: PGS TS Lê Hậu ĐT: 0913.100.449 Email: lehau1402@yahoo.com 374 Chuyên Đề Dƣợc Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học mixture 1/1.5, the pellets possessed appropriate appearance, and the release profile of Itraconazole after 45 mins was similar to that of Sporal® Conclusions: Pellets containing Itraconazole 22.22% with high dissolution profiles were achieved Eudragit® E100 was proved to be useful for improving Itraconazole release rate The addition of a second polymer such as PVPVA-64 was necessary for pellet appearance and drug release control Keywords: Itraconazole, pellets, Eudragit MỞ ĐẦU Vi hạt dạng thuốc đa tiểu phân có nhiều ƣu điểm điều trị v| phƣơng diện sản xuất Do có kích thƣớc nhỏ, vi hạt dễ dàng di chuyển qua môn vị, làm giảm thời gian lƣu dày hạn chế t{c động thức ăn lên sinh khả dụng thuốc Về mặt lý, vi hạt có lƣu tính tốt phù hợp cho qu{ trình đóng thuốc vào nang Bên cạnh đó, vi hạt có tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích nhỏ giúp tạo thuận lợi cho q trình hòa tan thuốc, đặc biệt l| hoạt chất khó tan Theo ƣớc tính nay, có khoảng 40% hoạt chất đƣợc phép lƣu h|nh thị trƣờng có tính tan nƣớc(5) Nhiều phƣơng ph{p đƣợc nghiên cứu nhằm l|m tăng độ tan/độ hòa tan hoạt chất, cụ thể nhƣ tạo hệ phân tán rắn, tạo phức bao với chất cao phân tử thân nƣớc, làm giảm kích thƣớc tiểu phân, sử dụng chất diện hoạt(1,3,7) Tuy nhiên, quy trình làm tăng độ tan thƣờng tạo sản phẩm trung gian Điều g}y khó khăn việc tạo thành dạng bào chế phù hợp tạo nhiều thách thức nghiên cứu phát triển Mục tiêu nghiên cứu nhằm điều chế vi hạt chứa itraconazole 22,22% có độ hòa tan cao Itraconazole thuốc kháng nấm phổ rộng, thuộc nhóm II theo hệ thống phân loại sinh dƣợc Do dƣợc chất tan, nghiên cứu hƣớng đến sàng lọc polymer thân nƣớc có khả l|m tăng độ hòa tan phối hợp với itraconazole Polymer tiềm đƣợc sử dụng công thức nghiên cứu điều chế vi hạt Vi hạt tạo thành có độ giải phóng hoạt chất in vitro (sau 45 phút) tƣơng đƣơng thuốc đối chiếu Sporal® Chuyên Đề Dƣợc NGUYÊN VẬT LIỆU - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên vật liệu Itraconazole (số lô IT/06/15/005) đạt tiêu chuẩn Dƣợc điển Ch}u ]u (EP 8.0) đƣợc sản xuất công ty SMS (Ấn Độ) Các polymer dùng nghiên cứu hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) có độ nhớt khác (3, 5, 15 cp) (Dow, Mỹ), copovidon (PVPVA-64) v| povidon K30 (BASF, Đức), Eudragit® E100 (Evonik, Đức) Nh}n trơ (nh}n đƣờng Suglet®) có kích thƣớc hạt khoảng 600 - 710 µm đƣợc cung cấp Colorcon (Mỹ) Các hóa chất khác dùng kiểm tra độ hòa tan v| định lƣợng dƣợc chất đạt tiêu chuẩn phân tích Nghiên cứu lựa chọn polymer tiềm Quy trình điều chế Phức hợp itraconazole-polymer đƣợc điều chế phƣơng ph{p phun sấy Quy trình điều chế đƣợc tiến hành nhƣ sau: itraconazole đƣợc hòa tan với nồng độ 4% 8% dung môi (hỗn hợp dichloromethane/ethanol 60:40, kl/kl) Thêm từ từ polymer vào dung dịch khuấy 45 phút để thu đƣợc hỗn hợp đồng Hỗn hợp tạo thành phải dung dịch suốt, khơng vón, khơng lắng cặn Phun sấy 15 g dung dịch thiết bị LabPlant SD05 (North Yorkshire, Anh) với thơng số quy trình đƣợc ấn định bao gồm: Tốc độ bơm: 0,5 - 3,0 gam/phút Đƣờng kính lỗ phun: 1,0 mm Áp suất tạo giọt: 1,5 bar Tốc độ gió vào: 30 vòng/phút Nhiệt độ gió vào: 32 - 44°C Nhiệt độ gió vào: 32 - 40°C 375 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Loại polymer đƣợc khảo sát: HPMC (3, 5, 15 cp), PVP-K30, PVPVA-64, Eudragit® E100 thu thập thời điểm 10, 15, 20, 30, 45, 60 phút Lọc mẫu qua màng lọc 0,45 µm pha lỗng lần hỗn hợp methanol/mơi trƣờng hòa tan (5:95, kl/kl) Nồng độ itraconazole mẫu hòa tan đƣợc x{c định phƣơng ph{p đo quang phổ hấp thu UV bƣớc sóng 255 nm Tỷ lệ hoạt chất/polymer đƣợc khảo sát: 1/1; 1/1,5 hay 1/2 Phân tích hình thái học hình ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) Polymer tỷ lệ hoạt chất/polymer đƣợc lựa chọn dựa đ{nh gi{ độ hòa tan Itraconazole hỗn hợp thu đƣợc từ trình phun sấy Mẫu (nguyên liệu, vi hạt) đƣợc cố định phận chứa mẫu kính hiển vi điện tử quét Jeol JSM - 7401F Làm khô mẫu 24 tiến h|nh đo với 5,0 kV, áp suất buồng chứa mẫu tối đa 50 Pa, {p suất đầu bắn điện tử tối đa x 10-7 Pa Thiết kế thí nghiệm Để lựa chọn polymer tiềm năng, loại polymer tỷ lệ hoạt chất/polymer (kl/kl) dịch phun sấy đƣợc khảo sát Cụ thể: Điều chế vi hạt itraconazole Vi hạt Itraconazole đƣợc điều chế theo phƣơng ph{p bồi lên nh}n trơ thiết bị bao tầng sôi kiểu phun từ dƣới lên (FLP, Trung Quốc) Dung dịch hoạt chất đƣợc chuẩn bị nhƣ trình b|y mục 2.2.1 Nh}n trơ đƣợc cân cho vào hệ thống bao, thơng số quy trình bao (ở cỡ lơ 67,5 g) đƣợc ấn định nhƣ sau: Tốc độ bơm: 1,1 - 5,0 (gam/phút) Đƣờng kính lỗ phun: 1,0 mm Áp suất tạo giọt: 0,9 bar Tốc độ gió vào: 40-44 vòng/phút Nhiệt độ gió vào: 36°C Nhiệt độ gió vào: 32°C Kết thúc trình bao, vi hạt đƣợc sấy nhiệt độ 40oC phút làm nguội 15 phút Sau tiến h|nh r}y qua lƣới 1,5 mm để loại vi hạt không đạt yêu cầu Thử nghiệm độ hòa tan itraconazole sản phẩm phun sấy Mơi trƣờng thử nghiệm hòa tan đƣợc ấn định dung dịch mô dịch vị không enzyme, đƣợc điều chế cách hòa tan g natri clorid ml acid hydroclorid vào vừa đủ 1000 ml nƣớc Cho 450 mg bột phun sấy/vi hạt có chứa itraconazole v|o 900 ml mơi trƣờng thử độ hòa tan Hỗn hợp đƣợc khuấy thiết bị cánh khuấy với tốc độ 100 vòng/phút thời gian 60 phút nhiệt độ 37 ± 0,5°C Mẫu (10 ml) đƣợc 376 KẾT QUẢ Nghiên cứu lựa chọn polymer tiềm Ba nhóm polymer th}n nƣớc kh{c đƣợc nghiên cứu để l|m tăng độ tan itraconazole, bao gồm hydroxypropyl methylcellulose polyvinyl pyrrolidone polymethacrylate (Eudragit®) Hiệu cải thiện độ hòa tan phun sấy itraconazole với polymer có khác biệt đ{ng kể (Bảng 1) Trong nghiên cứu này, hiệu cải thiện độ hòa tan tăng theo tỷ lệ hoạt chất/polymer sử dụng HPMC, PVP K30 hay PVPVA-64 Tuy nhiên, mẫu thử nghiệm cho tỷ lệ giải phóng hoạt chất sau 45 phút không đạt theo mục tiêu thiết kế Nguyên nhân đƣợc quan sát từ thực nghiệm Hiện tƣợng kết tụ tiểu phân rắn xảy hỗn hợp bột phun sấy tiếp xúc với mơi trƣờng hòa tan Lớp polymer bề mặt tiếp xúc trƣơng nở, làm chậm tốc độ hòa tan dƣợc chất lớp bên Trong đó, đồng phun sấy với Eudragit® E100 giúp tăng đ{ng kể độ hòa tan itraconazole tỷ lệ phối hợp thấp Điều n|y đƣợc giải thích Eudragit® E100 ion hóa mơi trƣờng thử độ hòa tan (có pH thấp) tạo điều kiện thuận lợi cho phóng thích dƣợc chất Kết giúp củng cố phát số nhóm tác giả nghiên cứu trƣớc đ}y cải thiện độ hòa tan itraconazole(6-9) Chuyên Đề Dƣợc Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Bảng 1: Tỷ lệ hoạt chất phóng thích (sau 45 phút) từ bột phun sấy so với nguyên liệu (%) Loại chất mang HPMC cp HPMC cp HPMC 15 cp PVP K30 PVPVA-64 ® Eudragit E100 Itraconazole nguyên liệu Tỷ lệ hoạt chất /chất mang (kl/kl) 1:1 1:1,5 1:2 15,1 19,8 25,7 18,1 23,8 32,1 22,1 48,1 63,3 5,6 8,7 12,4 12,7 18,9 30,6 99,6 99,8 99,8 0,4 Nghiên cứu điều chế vi hạt itraconazole dùng Eudragit® E100 Trên sở kết sàng lọc, Eudragit® E100 đƣợc sử dụng nhƣ polymer l|m tăng độ hòa tan itraconazole vi hạt Các công thức đƣợc thiết kế với tỷ lệ hoạt chất/polymer thay đổi (1/1; 1/1,5; 1/2) (bảng 2) Với thành phần công thức đƣợc cân bù hao hụt 40%, lô vi hạt nghiên cứu đạt tiêu h|m lƣợng itraconazole Quy trình bao đƣợc thiết lập cho hiệu suất điều chế dao động khoảng 65,9 79,2% Hơn 90% vi hạt có kích thƣớc khoảng 0,85 - 1,2 mm không 5% vi hạt nhỏ 0,85 mm Bảng 2: Thành phần công thức điều chế vi hạt dùng Eudragit® E100 (g) Cơng thức * Itraconazole ® * Eudragit E100 Suglet * Ethanol 96% * DCM T01 21,00 21,00 37,50 193,2 289,8 T02 21,00 31,50 30,00 241,5 362,3 T03 21,00 42,00 22,50 289,8 434,7 (*): bù hao hụt 40% Hình 1: Độ giải phóng hoạt chất từ vi hạt có chứa itraconazole Eudragit E100 Chuyên Đề Dƣợc Nghiên cứu Y học Việc phối hợp Eudragit® E100 nhƣ chất mang itraconazole công thức vi hạt l|m tăng độ giải phóng hoạt chất so với nguyên liệu ban đầu Kết phù hợp với liệu thu đƣợc từ nghiên cứu sàng lọc Tuy nhiên, itraconazole đƣợc phóng thích nhanh thời điểm 10, 15, 20 30 phút (hình 1), hệ số so sánh f2 lô thử nghiệm so với thuốc đối chiếu Sporal® nhỏ 50 Ngồi ra, vi hạt tạo thành có cảm quan khơng đạt theo ý đồ thiết kế Tuy vi hạt có dạng gần cầu, nhiều nh}n đồng thời xuất phủ bề mặt vi hạt (Hình 2a) Thơng số quy trình bao cơng thức điều chế chƣa phù hợp dẫn đến tƣợng Vài thử nghiệm đƣợc tiến hành để sàng lọc ngun nh}n Theo đó, cảm quan vi hạt khơng đƣợc cải thiện thay đổi thông số quy trình bao (nhƣ tốc độ phun dịch, áp suất tạo giọt, nhiệt độ sấy) Điều giúp loại trừ khả quy trình bao chƣa phù hợp làm ảnh hƣởng đến cảm quan Nghiên cứu khắc phục vấn đề n|y hƣớng đến điều chỉnh thành phần công thức Cụ thể, cảm quan khơng đạt u cầu tỷ lệ dƣợc chất hệ phân tán cao, làm giảm khả bám dính dịch bao lên nhân, dẫn đến bề mặt có nhiều nhân khơng liên tục Nghiên cứu điều chế vi hạt dùng hỗn hợp polymer Để khắc phục c{c nhƣợc điểm trình bao vi hạt dùng Eudragit® E100 nhƣ chất mang nhất, hỗn hợp polymer đƣợc nghiên cứu thay bao gồm Eudragit® E100/HPMC 5cp (tỷ lệ 70:30, 50:50) Eudragit® E100/PVPVA-64 (tỷ lệ 70:30, 55:45 50:50) Tỷ lệ hoạt chất/hỗn hợp polymer công thức đƣợc ấn định 1/1,5 (bảng 3) Cảm quan vi hạt không cải thiện công thức sử dụng hỗn hợp Eudragit® E100/HPMC 5cp Tuy nhiên, việc dùng phối hợp Eudragit® E100 với PVPVA-64 giúp tạo 377 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 Nghiên cứu Y học vi hạt có cảm quan đạt yêu cầu Sản phẩm tạo thành từ cơng thức T07 T08 (tỷ lệ Eudragit®/PVPVA-64 lần lƣợt 55/45 50/50) có dạng gần cầu bề mặt nhẵn (hình 2) Kết đƣợc lý giải dựa số tài liệu công bố hệ phân tán rắn itraconazole Theo đó, có mặt PVPVA64 thành phần cơng thức giúp ổn định dạng vơ định hình v| ngăn tái kết tinh dƣợc chất(7,8) Bảng 3: Thành phần công thức điều chế vi hạt dùng hỗn hợp polymer (g) Cơng thức * Itraconazole ® * Eudragit E100 * HPMC 5cp * PVPVA 64 Suglet * Ethanol 96% * DCM T04 21,00 22,05 9,45 30,00 241,5 362,3 T05 21,00 15,75 15,75 30,00 241,5 362,3 T06 21,00 22,05 9,45 30,00 241,5 362,3 T07 21,00 17,33 14,18 30,00 241,5 362,3 liệu độ hòa tan itraconazole (kết khơng trình bày) Vi hạt tạo th|nh đƣợc chụp dƣới kính hiển vi điện tử quét Hình ảnh SEM cho thấy vi hạt có dạng gần cầu, bề mặt nhẵn, liên tục, khơng có nhân hay tiểu phân rời rạc bám bề mặt (Hình 4d) Hình thái học cắt ngang vi hạt thể cấu trúc hai lớp bao gồm nhân dạng cầu (nh}n trơ Suglet) v| lớp bao đồng nhất, phủ bên ngo|i nh}n trơ (Hình 4c) Trên bề mặt bên lớp bao (Hình 4c 4d) khơng tìm thấy vết tinh thể itraconazole dạng nguyên liệu ban đầu (Hình 4a) T08 21,00 15,75 15,75 30,00 241,5 362,3 (*): bù hao hụt 40% Hình 3: Độ hòa tan itraconazole từ vi hạt điều chế từ hỗn hợp polymer (a) (c) (b) (b) (c) (d) (d) Hình 2: Cảm quan vi hạt tạo thành từ cơng thức nghiên cứu có thành phần chất mang khác nhau: (a) cơng thức T01 - dùng Eudragit® E100, (b) cơng thức T04 - Eudragit® E100/HPMC 5cp (70/30, kl/kl), (c) cơng thức T06 - Eudragit® E100/PVPVA64 (70/30, kl/kl) (d) cơng thức T07 - Eudragit® E100/PVPVA-64 (55/45, kl/kl) Cơng thức T07 đƣợc điều chế lặp lại lô thử nghiệm cho thấy khơng có khác biệt 378 (a) Hình 4: Hình ảnh hiển vi điện tử quét (a) nguyên liệu itraconazole (độ phóng đại 600), (b) vi hạt itraconazole (công thức T07) với hệ polymer Eudragit® E100/PVPVA-64 (55/45, kl/kl) (độ phóng đại 80), (c) cắt ngang vi hạt itraconazole (cơng thức T07) (độ phóng đại 100) (d) bề mặt vi hạt (công thức T07) (độ phóng đại 600) Chuyên Đề Dƣợc Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 22 * Số * 2018 BÀN LUẬN Trong hai thập kỷ gần đ}y, dạng thuốc pellet ngày thu hút nhiều ý nhà nghiên cứu giới Với quy trình bào chế đặc trƣng, việc lựa chọn t{ dƣợc phù hợp để tạo vi hạt có tính chất lý đạt u cầu, đồng thời n}ng cao độ hòa tan dƣợc chất đặt nhiều thử thách cho nhà bào chế Cho đến nay, chƣa có nhiều nghiên cứu ứng dụng để l|m tăng độ hòa tan dƣợc chất vi hạt Đề t|i n|y nghiên cứu ứng dụng hỗn hợp polymer Eudragit® E100 PVPVA-64 để n}ng cao độ hòa tan itraconazole tạo pellet có cảm quan phù hợp Trong có vai trò quan trọng Eudragit® E100 chất polymer dễ tan tong nƣớc Một số nghiên cứu cho thấy phun sấy dung dịch chứa đồng thời itraconazole v| polymer (nhƣ HPMC, PEG, polyvinylacetal diethylaminoacetat, poloxamer