Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm làm tăng được độ tan của glipizid (GLZ) bằng kỹ thuật tạo hệ phân tán rắn theo phương pháp đun chảy để cải thiện sinh khả dụng của dược chất này. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Trang 1NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN ĐỘ HÒA TAN CỦA GLIPIZID
BẰNG KỸ THUẬT TẠO HỆ PHÂN TÁN RẮN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐUN CHẢY
Nguyễn Xuân Long*; Nguyễn Văn Bạch**
TÓM TẮT
Mục tiêu: làm tăng được độ tan của glipizid (GLZ) bằng kỹ thuật tạo hệ phân tán rắn theo
phương pháp đun chảy để cải thiện sinh khả dụng của dược chất này Phương pháp: bào chế
hệ phân tán rắn GLZ bằng phương pháp đun chảy và khảo sát ảnh hưởng của các chất mang PEG 4.000, PEG 6.000 ở tỷ lệ (GLZ/chất mang) 1:1, 1:3, 1:5, 1:10 đến độ tan của GLZ từ hệ
phân tán rắn Kết quả: đã bào chế được hệ phân tán rắn GLZ bằng phương pháp đun chảy, ở
tỷ lệ 1:10 (GLZ/chất mang), độ tan của GLZ từ hệ phân tán rắn với chất mang là PEG 4.000 và PEG 6.000 tăng gấp 3,58 lần và 3,84 lần so với độ tan của GLZ ở dạng nguyên liệu Tỷ lệ chất mang trong hệ phân tán rắn tăng thì độ tan của GLZ cũng tăng Ở tỷ lệ 1:10 đối với chất mang PEG 4.000, độ tan tăng gấp 1,94 lần, 1,81 lần, 1,52 lần so với tỷ lệ 1:1, 1:3, 1:5 Tương tự, đối với chất mang PEG 6.000, ở cùng tỷ lệ trên, độ tan của GLZ tăng gấp 1,72 lần, 1,59 lần và 1,03
lần Kết luận: có thể sử dụng PEG 6.000 với tỷ lệ 1:10 (GLZ/PEG 6.000) làm chất mang để làm
tăng độ tan trong hệ phân tán rắn GLZ bằng phương pháp đun chảy
* Từ khóa: Glipizid; Hệ phân tán rắn; Phương pháp đun chảy
Enhanced Solubility Study of Glipiizide using Solid Dispersion Techniques by Melting Method
Summary
Objectives: To enhances the solubility of glipizide (GLZ) techniques with solid dispersions by melting method for improving the bioavailability of pharmaceutical substances Methods: Solid dispersions of GLZ prepared by the melting method and investigated the effect of PEG 4,000, PEG 6,000 with different carrier ratios (1:1, 1:3, 1:5, 1:10 ratios) to the solubility of GLZ from solid dispersions Results: The melting method using PEG 4,000, PEG 6,000 as carrier (1:10 ratio), solubility of GLZ from solid dispersions increased 3.58 times and 3.84 times as much as pure GLZ The ratios of carries in solid dispersions increased, the solubility of GLZ also increased With 1:10 ratios, PEG 4,000 as carries, the solubility increased 1.94 times, 1.81 times and 1.52 times as much as solubility with 1:1, 1:3, 1:5 ratios PEG 6,000 as carries with 1:10 ratios, solubility of GLZ increased 1.72 times, 1.59 times and 1.03 times Conclusion: PEG 6,000 as carrier with 1:10 ratio (GLZ/PEG 6,000) can be used to increase the solubility of making solid dispersions of GLZ by the melting method
* Key words: Glipizide; Solid dispersions; Melting method
* Bệnh viện Quân y 175
** Học viện Quân y
Người phản hồi ( Corresponding): Nguyễn Văn Bạch (bachhvqy@yahoo.com)
Ngày nhận bài: 04/04/2016; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 20/06/2016
Ngày bài báo được đăng: 07/07/2016
Trang 2ĐẶT VẤN ĐỀ
Glipizid (GLZ) là dược chất thuộc
nhóm sulfonylurea, có tác dụng làm giảm
glucose huyết ở người đái tháo đường
không phụ thuộc insulin GLZ kích tích tế
bào beta của tuyến tụy tiết insulin, làm
tăng tác dụng của insulin ở tế bào đích
ngoại biên [1] Tuy nhiên, GLZ là dược
chất rất ít tan trong nước (20 mg/lít ở
200C) nên sinh khả dụng rất thấp Vì vậy,
để cải thiện sinh khả dụng, cần làm tăng
mức độ và tốc độ hấp tan của dược chất
này Hiện nay, có nhiều phương pháp để
làm tăng mức độ và tốc độ tan của các
dược chất khó tan, hoặc không tan trong
nước [6], trong đó có phương pháp bào
chế hệ phân tán rắn [2] Bào chế hệ phân
tán rắn bằng phương pháp đun chảy
được nhiều tác giả ứng dụng để làm tăng
mức độ và tốc độ hòa tan của các dược
chất khó tan và không tan trong nước, để
cải thiện sinh khả dụng của các dược
chất này khi bào chế ở dạng thuốc uống
[7, 9] Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên
cứu bào chế hệ phân tán rắn GLZ bằng
phương pháp đun chảy (sử dụng chất
mang PEG 4.000 và PEG 6.000) để làm
tăng mức độ và tốc độ hòa tan, góp phần
cải thiện sinh khả dụng của GLZ
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1 Nguyên liệu và thiết bị
* Nguyên liệu và hóa chất:
- Chất chuẩn GLZ: hàm lượng 99,17%,
SKS 0107207 (do Viện Kiểm nghiệm
Thuốc Trung ương cung cấp)
- GLZ nguyên liệu: đạt tiêu chuẩn USP
30 (Ấn Độ)
- PEG 4000: đạt tiêu chuẩn USP 30 (Đức)
- PEG 6000: đạt tiêu chuẩn USP 30 (Đức)
- KH2PO4: đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất (Trung Quốc)
- Các hóa chất dung môi đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích
* Thiết bị:
- Máy quang phổ LABOMED UV-VIS Spectro UVD 2960 (Mỹ)
- Máy đo độ hòa tan SR8 Plus Handson Reseach (Mỹ)
- Bể siêu âm Elma S100H (Đức)
- Máy đo pH Starter (Mỹ)
- Cân phân tích Meller Toledo độ chính xác 0,1 mg (Thụy Sỹ)
- Cân kỹ thuật Satorius độ chính xác 0,01 g (Đức)
- Các dụng cụ thí nghiệm khác đạt tiêu chuẩn phân tích và bào chế
2 Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp bào chế hệ phân tán rắn GLZ:
- Bào chế hệ phân tán rắn chứa GLZ với chất mang là PEG 4.000 hoặc PEG 6.000, cụ thể:
+ Cân 0,50 g GLZ và lượng chất mang (PEG 6.000 hoặc PEG 4.000) theo các tỷ
lệ 1:1, 1:3, 1:5 và 1:10
+ Đun cách thủy chất mang (PEG 4.000 hoặc PEG 6.000) cho nóng chảy hoàn toàn Thêm GLZ vào, vừa đun vừa khuấy ở nhiệt độ khoảng 70°C cho đến khi tan hoàn toàn Thu được dung dịch trong suốt
Trang 3+ Làm lạnh nhanh hỗn hợp trên bằng
nước đá Đồng thời, khuấy liên tục cho
tới khi thu được hỗn hợp đông đặc
+ Để sản phẩm ổn định trong bình hút
ẩm trong 24 giờ Sau đó, nghiền nhỏ
sản phẩm và rây qua rây có kích thước
0,315 mm
+ Hệ phân tán rắn GLZ được đóng lọ
nút kín và dán nhãn
* Phương pháp đánh giá độ hòa tan:
- Đánh giá độ hòa tan: xác định độ hòa
tan của GLZ từ hệ phân tán rắn ở các
điều kiện thử như sau:
+ Thiết bị: máy đo độ hòa tan kiểu
cánh khuấy
+ Tốc độ khuấy: 50 vòng/phút
+ Môi trường hòa tan: 900 ml dung
dịch đệm phosphat pH 7,4
+ Nhiệt độ: 37 ± 0,50C
+ Thời điểm lấy mẫu: 15, 30, 45, 60,
90, 120, 150 và 180 phút
+ Định lượng GLZ: bằng phương pháp
quang phổ hấp thụ tử ngoại [4], cụ thể:
xác định đỉnh hấp thụ cực đại: pha dung
dịch chuẩn GLZ nồng độ 25 mcg/ml trong
dung dịch đệm phosphat pH 7,4 Ghi phổ
của dung dịch trên từ bước sóng 200 -
400 nm Mẫu trắng là dung dịch đệm
phosphat pH 7,4 Xây dựng đường
chuẩn: pha dung dịch chuẩn GLZ trong
dung dịch đệm pH 7,4 ở các nồng độ 5,
10, 15, 20, 25 và 30 mcg/ml Đo mật độ
quang của các dung dịch trên tại bước
sóng cực đại của GLZ Dựa vào khoảng
nồng độ của đường chuẩn, xác định nồng
độ của dung dịch cần xác định theo công
thức sau:
Cx =
Trong đó:
: nồng độ của dung dịch GLZ chuẩn và dung dịch GLZ cần xác định (mcg/ml)
: mật độ quang của dung dịch GLZ chuẩn và dung dịch GLZ cần xác định
nồng độ của đường chuẩn 5 - 30 mcg/ml
Nếu nồng độ > 30 mcg/ml, pha loãng dung dịch đo; nếu nồng độ dung dịch < 5 mcg/ml, ứng dụng phương pháp thêm chuẩn)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ
BÀN LUẬN
1 Kết quả xây dựng đường chuẩn GLZ
* Kết quả xác định cực đại hấp thụ của GLZ:
Tiến hành: ghi phổ dung dịch GLZ có nồng độ khoảng 25 µg/ml trong đệm phosphat pH 7,4 từ bước sóng 200 -
400 nm
Hình 1: Phổ UV-VIS của dung dịch GLZ
từ 200 - 400 nm
Trong khoảng bước sóng từ 200 - 400 nm, dung dịch GLZ có hai cực đại hấp thụ tại
225 nm và 276 nm Tại hai bước sóng
Trang 4này, phổ của dung dịch tá dược không
xuất hiện đỉnh hấp thụ, chứng tỏ tá dược
không ảnh hưởng đến phép đo quang
phổ của GLZ Tuy nhiên, tại bước sóng
225 nm, dung dịch có độ hấp thụ cao, cần
pha loãng Do đó, chọn bước sóng 276
nm để định lượng GLZ
* Xây dựng đường chuẩn:
Cân chính xác 25 mg GLZ, hòa tan
trong 60 ml methanol cho vào bình định
mức, thêm đệm phosphat pH 7,4 vừa đủ
100 ml Từ dung dịch này, lấy chính xác 0,5 ml, 1 ml, 1,5 ml, 2 ml, 2,5 ml và 3,0 ml cho lần lượt vào 6 bình định mức 25 ml Thêm dung dịch đệm phosphat pH 7,4 vừa đủ để được các dung dịch có nồng
độ lần lượt 5 mcg/ml 10 mcg/ml, 15 mcg/ml, 20 mcg/ml, 25 mcg/ml và 30 mcg/ml Đo độ hấp thụ của các dung dịch trên ở bước sóng 276 nm
Bảng 1: Mật độ quang của dung dịch GLZ trong đệm phosphat pH 7,4 (n = 6)
Hình 2: Đường chuẩn của dung dịch GLZ trong môi trường đệm phosphat pH 7,4 Kết quả xây dựng đường chuẩn cho
thấy: trong khoảng nồng độ khảo sát từ
5 - 30 mcg/ml, đường chuẩn của GLZ
thu được là một đường thẳng tuyến
tính, có phương trình hồi quy y = 0,016x
+ 0,017 với hệ số tương quan R2 =
0,997 (≈ bằng 1) Như vậy, có sự tương
quan tuyến tính giữa mật độ quang và nồng độ dung dịch trong khoảng khảo sát Phương pháp có độ lặp lại tốt, các giá trị RSD đều < 2% Do đó, có thể sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ
UV tại bước sóng 276 nm để định lượng GLZ
Trang 52 Kết quả nghiên cứu hệ phân tán rắn
* Kết quả khảo sát độ hòa tan của GLZ nguyên liệu:
Độ hòa tan của GLZ nguyên liệu ở dạng bột mịn trong môi trường đệm phosphat pH 7,4 bằng phương pháp được trình bày ở phần phương pháp nghiên cứu
Bảng 2: Tỷ lệ (%) GLZ hòa tan từ dạng nguyên liệu (n = 6, ± SD)
Tỷ lệ (%) GLZ
Hình 3: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ (%) hòa tan của GLZ nguyên liệu
Khả năng hòa tan của GLZ nguyên
liệu trong môi trường đệm phosphat pH
7,4 rất thấp Sau 180 phút, chỉ có 25,91%
GLZ được hòa tan
Bản thân GLZ rất sợ nước, nên khi
hòa tan các tiểu phân dược chất nổi lên
bề mặt môi trường hòa tan và có xu
hướng kết tụ lại với nhau, do đó diện tích
tiếp xúc của dược chất với môi trường
hòa tan rất nhỏ, hạn chế khả năng hòa
tan của dược chất Vì vậy, để cải thiện
mức độ và tốc độ hòa tan của GLZ, cần làm tăng tính thấm của các tiểu phân dược chất với môi trường
* Kết quả bào chế hệ phân tán rắn với chất mang là PEG 4.000, PEG 6.000:
Các hệ phân tán rắn của GLZ với chất mang PEG 4.000, PEG 6.000 theo các tỷ
lệ xác định được bào chế bằng phương pháp đun chảy ở phần phương pháp nghiên cứu
Bảng 3: Tỷ lệ (%) GLZ hòa tan từ hệ phân tán rắn với PEG 4.000 với tỷ lệ khác nhau theo thời gian (n = 6, X ± SD)
Tỷ lệ (%) GLZ hòa tan theo thời gian
Hệ phân tán rắn
Tỷ lệ (GLZ: PEG 4.000)
Thời gian
Trang 645 11,05 ± 0,38 32,94 ± 1,01 35,83 ± 1,04 42,96 ± 1,28 62,95 ± 2,18
0 20 40 60 80 100
Thời gian (phút)
Nguyên liệu
Tỷ lệ 1 : 1
Tỷ lệ 1 : 3
Tỷ lệ 1 : 5
Tỷ lệ 1 : 10
Hình 4: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán rắn với PEG 4.000
Bảng 4: Tỷ lệ (%) GLZ hòa tan từ hệ phân tán rắn với PEG 6.000 với tỷ lệ khác nhau theo thời gian (n = 6, ± SD)
Tỷ lệ (%) GLZ hòa tan theo thời gian
Hệ phân tán rắn
Tỷ lệ (GLZ:PEG 6.000)
Thời gian
Nguyên liệu
Tỷ lệ 1:1
Tỷ lệ 1:3
Tỷ lệ 1:5
Tỷ lệ 1:10
Trang 7Hình 5: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán rắn với PEG 6.000
Độ hòa tan của GLZ đã được cải thiện
đáng kể so với dạng nguyên liệu khi bào
chế hệ phân tán rắn bằng phương pháp
đun chảy với chất mang PEG 4.000 hoặc
PEG 6.000 ở các tỷ lệ 1:1, 1:3, 1:5 và
1:10 (GLZ/chất mang) Tại thời điểm 180
phút, với chất mang là PEG 4.000, ở tỷ lệ
1:1, 1:3, 1:5, 1:10, độ hòa tan của GLZ từ
hệ phân tán rắn lần lượt tăng gấp 1,84;
1,98; 2,34 và 3,19 lần độ tan của GLZ ở
dạng nguyên liệu (48,88%; 51,33%;
60,65% và 82,71% so với 25,91%)
Tương tự, đối với chất mang PEG 6.000,
ở tỷ lệ 1:1, 1:3, 1:5, 1:10, độ hòa tan của
GLZ từ hệ phân tán rắn lần lượt tăng gấp
2,23; 2,41; 3,75 và 3,84 lần độ hòa tan
của GLZ ở dạng nguyên liệu (57,66%;
62,49%; 97,88% và 99,43% so với
25,91%) Kết quả này hoàn toàn phù hợp
với nghiên cứu của Dehghan [3],
Meenakshi [8], Hemant và CS [5] Các tác
giả đều nhận thấy, các chất mang PEG
4.000 và PEG 6.000 đều có khả năng làm
tăng độ tan của GLZ
Độ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán
rắn còn phụ thuộc vào tỷ lệ GLZ/chất
mang Khi tỷ lệ chất mang tăng lên, tỷ lệ
(%) hòa tan của GLZ cũng tăng: với chất mang PEG 4.000, ở tỷ lệ 1:10 (GLZ/PEG 4.000), độ hòa tan của GLZ tăng gấp 1,73; 1,61; 1,36 lần độ tan của GLZ từ hệ phân tán rắn có tỷ lệ GLZ/PEG 4.000 là 1:1, 1:3 và 1:5 (82,71% so với 47,88%; 51,33% và 60,65%) Tương tự, đối với chất mang PEG 6.000, ở tỷ lệ 1:10, độ hòa tan của GLZ tăng gấp 1,72; 1,59; 1,03 lần độ tan của GLZ ở tỷ lệ là 1:1, 1:3
và 1:5 (97,43% so với 57,66%; 62,59% và 97,88%)
Bản chất chất mang (PEG 4.000 và PEG 6.000) cũng ảnh hưởng đến độ tan của GLZ từ hệ phân tán rắn PEG 6.000 làm tăng độ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán rắn hơn PEG 4.000 Sau 180 phút, cùng ở tỷ lệ 1:10, độ hòa tan của GLZ từ
hệ phân tán rắn với chất mang là PEG 6.000 tăng gấp 1,2 lần so với độ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán rắn với chất mang
là PEG 4.000 (99,43% so với 82,71%)
KẾT LUẬN
- Ở quy mô phòng thí nghiệm, đã bào chế được hệ phân tán rắn chứa GLZ bằng phương pháp đun chảy với chất
Nguyên liệu
Tỷ lệ 1:1
Tỷ lệ 1:3
Tỷ lệ 1:5
Tỷ lệ 1:10
Trang 8mang PEG 4.000 và PEG 6.000 với tỷ lệ
1:1, 1:3, 1:5 và 1:10 (GLZ/chất mang) Ở
tỷ lệ 1:10, sau 180 phút, với chất mang là
PEG 4.000, độ hòa tan của GLZ từ hệ
phân tán rắn tăng gấp 3,19 lần so với
GLZ ở dạng nguyên liệu Cũng ở tỷ lệ
1:10, với chất mang PEG 6.000, độ tan
của GLZ từ hệ phân tán rắn tăng 3,84 lần
so với độ tan của GLZ nguyên liệu
- Độ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán
rắn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa GLZ/PEG
4.000 hoặc GLZ/PEG 6.000) Khi tỷ lệ
chất mang trong hệ phân tán rắn tăng, độ
hòa tan của GLZ cũng tăng Với chất
mang là PEG 4.000, ở tỷ lệ 1:10, độ hòa
tan của GLZ tăng gấp 1,73 lần; 1,61 lần;
1,36 lần so với độ tan của GLZ từ hệ
phân tán rắn có tỷ lệ GLZ/chất mang là
1:1, 1:3 và 1:5 Với chất mang là PEG
6.000, ở tỷ lệ 1:10, độ hòa tan của GLZ
tăng gấp 1,72 lần; 1,59 lần; 1,03 lần so
với độ hòa tan của GLZ từ hệ phân tán
rắn có tỷ lệ GLZ/chất mang 1:1, 1:3
và 1:5
- Sau 180 phút, ở tỷ lệ 1:10 (GLZ/chất
mang), độ hòa tan của GLZ từ hệ phân
tán rắn với chất mang là PEG 6.000 tăng
gấp 1,2 lần so với độ hòa tan của GLZ từ
hệ phân tán rắn với chất mang là PEG
4.000 Vì vậy, có thể sử dụng PEG 6.000
với tỷ lệ 1:10 làm chất mang để bào chế
hệ phân tán rắn GLZ bằng phương pháp
đun chảy
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Bộ Y tế Dược thư Quốc gia Việt Nam
NXB Y học 2002, tr.862-865
2 Chiou WL, Riegelman S. Pharmaceutical applications of solid dispersion systems
J Pharm Sci 1971, 60, pp.1281-1302
3 Dehghan M et al Comparative dissolution
dtudy of glipizide by solid dispersion technique
J Pharm Sci Tech 2010, 2 (9), pp.293-297
4 Hanwate RM et al Study of dissolution
behaviour of glipizide PVP K30 solid dispersion prepared by solvent evaporation method Int J Uni Pharm Li Sci 2011, 2 (1), pp.21-28
5 Hemant R et al. Solubility enhancement
of glipizide using solid dispersion technique
WJ Phar Res 2012, 1, pp.1096-1115
6 Martin A, Swarbrick J, Cammarata A
Physical pharmacy Philadelphia Lea & Febiger
1993, p.273
7 Masoud RJ, August GD, Ahmed I
Comparison of polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidine and urea as excipients for solid dispersion systems of miconazole nitrate Int J Pharm 1988, 48, pp.207-215
8 Meenakshi S et al Enhanced solubility
study of glipizide using different solubilization techniques Int J Phar Pharm Sci 2010, 2, pp.46-48
9 Moreshwar PP, Naresh JG Preparation
and characterization of gliclazide-polyethylene glycol 4,000 solid dispersions Acta Pharm
2009, 59, pp.57-65