Metronidazol là kháng sinh trong các phác đồ điều trị viêm loét dạ dày để diệt trừ vi khuẩn helicobacter pylori. Vi khuẩn này định vị chủ yếu ở niêm mạc dạ dày, đề tài nghiên cứu bào chế metronidazol dưới dạng viên nổi nhằm kéo dài thời gian thuốc lưu tại dạ dày để tăng hiệu quả điều trị.
Trang 1NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN NÉN CHỨA METRONIDAZOL 250 mg
NỔI TRONG DẠ DÀY
Nguyễn Hoài Thanh Tâm*, Lê Thị Thu Vân * , Lê Hậu *
TÓM TẮT
Mục tiêu: Metronidazol là kháng sinh trong các phác đồ điều trị viêm loét dạ dày để diệt trừ vi khuẩn
Helicobacter pylori Vi khuẩn này định vị chủ yếu ở niêm mạc dạ dày, đề tài nghiên cứu bào chế metronidazol dưới dạng viên nổi nhằm kéo dài thời gian thuốc lưu tại dạ dày để tăng hiệu quả điều trị
Phương pháp nghiên cứu: Viên được bào chế bằng phương pháp xát hạt ướt, viên nổi nhờ khí CO 2 tạo ra từ NaHCO 3 Các tá dược tạo khung bắt giữ khí đã nghiên cứu gồm gôm xanthan, HPMC K4M, HPMC K100M Thử nghiệm hòa tan được thực hiện trong môi trường 500 ml HCl 0,1 N, thiết bị cánh khuấy, tốc độ 50 vòng/phút, nhiệt độ 37±0,5 0 C Metronidazol trong dịch hòa tan được định lượng bằng phương pháp quang phổ
tử ngoại Hiệu quả nổi của viên được đánh giá bằng thời gian nổi trong HCl 0,1 N Hàm lượng metronidazol trong viên được xác định bằng phương pháp HPLC
Kết quả: Đã thực hiện bào chế 12 công thức với các loại và tỉ lệ polyme khác nhau Gôm xanthan, HPMC
K4M và HPMC K100M được dùng riêng hoặc phối hợp để làm chất tạo gel bắt giữ khí carbonic tạo cơ chế nổi cho viên Kết quả đánh giá độ nổi và hòa tan cho thấy HPMC cho viên có tiềm thời ngắn và giải phóng hoạt chất nhanh hơn viên dùng gôm xanthan, các viên đều nổi trong môi trường thử hòa tan hơn 8 giờ Qui trình định lượng metronidazol bằng HPLC đã được xây dựng và thẩm định để định lượng metronidazol trong chế phẩm
Kết luận: Đã nghiên cứu bào chế được viên nổi metronidazol Sản phẩm chứa HPMC K4M (15%) có tiềm
thời 12 giây và chứa HPMC K100M (10%) có tiềm thời 15 giây Sản phẩm của cả 2 công thức đều nổi trong HCl 0,1N trong ít nhất 8 giờ và phóng thích hơn 80% hoạt chất sau 8 giờ
Từ khóa: Metronidazol, viên nổi
ABSTRACT
PREPARATION OF GASTRORETENTIVE FLOATING TABLET CONTAINING METRONIDAZOLE
250 MG
Nguyen Hoai Thanh Tam, Le Thi Thu Van, Le Hau
* Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 18 - Supplement of No 2 - 2014: 58 - 62
Objectives: Metronidazole is widely used for eradication Helicobacter pylori in duodenal and gastric ulcers
This bacterium locates in mucous gastric Hence prolongation the gastric retention of dosage form may offer numerous advantages to improve bioavailability and therapeutic efficacy of the active ingredients Gastroretentive Floating Drug Delivery Systems (GRFDDS) can significantly prolong the gastric residence time of drugs for several hours The aim of this project is to formulate floating tablets with Metronidazole for Helicobacter pylori eradication
Methods: Tablets were prepared by wet granulation process NaHCO 3 was used as gas–generating excipient Xanthan gum, HPMC K4M and HPMC K100M were used to form matrix PVP in IPA (10%) was used as binder The blend was then compressed into tablets having average weight of 500 mg with 10 mm round
* Khoa Dược, Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: DS Nguyễn Hoài Thanh Tâm - ĐT: 0917862349 - Email: thanhtam0317@gmail.com
Trang 2standard concave punches The punched tablets were of 40-60 N hardness Dissolution studies were performed in
500 ml of HCl 0,1N using the paddle method, at 50 rpm and 37 ºC The concentration of metronidazol was obtained by measuring its absorbance at 277 nm in a ultraviolet spectrophotometer HPLC was used to determine the amount of metronidazol in tablet
Results: The development and validation of HPLC and ultraviolet spectrophotometer methods showed that
they could be used to determine metronidazol Release rate of metronidazol in HPMC-based matrix was higher than that of xanthan based matrix Lag time of HPMC-based tablet was shorter than that of xanthan gum-based tablet Combination of xanthan gum and HPMC did not improve drug release The evaluation of 13 formulations with 3 above mentioned polymers showed that tablet containing either HPMC K4M at 15% or HPMC K100M at 10% could release over 80% of drug after 8 hour and lag time was in seconds
Conclusions: Gastroretentive floating drug delivery systems with metronidazol was successfully
formulated It was found that with 10% of NaHCO 3 , the content of HPMC K4M and HPMC K100M should be 15% and 10% of tablet weight, respectively The release rate of resultant tablets was in range of 12 – 15 seconds
Key words: Metronidazole, floating tablet
ĐẶT VẤN ĐỀ
Loét dạ dày-tá tràng là một bệnh phổ biến
trên thế giới, chiếm khoảng 10% dân số Trong
đó Helicobacter pylori (HP) được ghi nhận là
nguyên nhân chính dẫn tới loét dạ dày-tá tràng
(70% bệnh nhân loét dạ dày, 90% bệnh nhân
loét tá tràng có sự hiện diện của vi khuẩn này ở
niêm mạc dạ dày), ung thư biểu mô tuyến và
lympho dạ dày Do vậy, việc điều trị tiệt trừ HP
giúp giải quyết triệt để nhiều trường hợp loét
dạ dày-tá tràng, phòng ngừa tiên phát nguy cơ
loét và ung thư dạ dày Tuy nhiên, các phác đồ
điều trị HP với các dạng thuốc qui ước đôi khi
hiệu quả không cao do HP cư trú chủ yếu ở dạ
dày, viên nén qui ước thường nhanh chóng
xuống ruột để hấp thu vào máu nên giảm hiệu
quả tiệt trừ HP Sử dụng một dạng bào chế lưu
được trong dạ dày thời gian dài sẽ giúp giải
quyết được vấn đề trên
Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu bào
chế viên nổi có thời gian lưu dài trong dạ dày
chứa metronidazol 250 mg, nhằm tăng hiệu
quả điều trị của metronidazol - một trong
những kháng sinh thường dùng trong các
phác đồ diệt trừ HP
VẬT LIỆU - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên vật liệu
Metronidazol, hydroxy propyl methyl
cellulose (HPMC), gôm xanthan, natri hydrocarbonat, lactose, polyvinyl pyrolidon (PVP), isopropyl alcol (IPA); các hóa chất khác đều đạt tiêu chuẩn dược dụng hoặc tiêu chuẩn
phân tích
Trang thiết bị
Các thiết bị chủ yếu dùng trong nghiên cứu gồm máy dập viên xoay tròn (CJB – 3B – 27), máy thử độ hòa tan (Pharmatest type PTW S3C), máy đo độ cứng (Erweka TBH 30), máy quang phổ UV-Vis (Shimadzu UV1601PC), máy HPLC (Dionex), máy đo pH (Metrohm)
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp bào chế
Viên nén nổi được bào chế bằng phương pháp xát hạt ướt: metronidazol, lactose, natrihydro carbonat, polyme được trộn đều trong 15 phút, hỗn hợp được làm ẩm và xát hạt với dung dịch PVP 10% trong IPA qua rây 1,2 mm, sấy 40oC trong 2 giờ, sửa hạt qua rây 0,8 mm, thêm aerosil và magie stearat, trộn đều trong 10 phút Hạt được nén thành viên hai mặt khum, đường kính 10 mm Viên được đánh giá về tiềm thời (lag time- thời gian để viên nổi lên hoàn toàn) và thời gian nổi (floating time- thời gian viên nổi được) khi tiếp xúc với dung dịch HCl 0,1 N
Trang 3Phương pháp thử độ hòa tan
Viên được thử trong 500 ml dung dịch HCl
0,1 N, với thiết bị kiểu cánh khuấy tốc độ 50
vòng/phút Nhiệt độ môi trường được duy trì ở
37±0,5 oC Mẫu được lấy cách mỗi giờ trong thời
gian 8 giờ Lượng metronidazol phóng thích
được xác định bằng phương pháp quang phổ
UV ở bước sóng hấp thu cực đại 277 nm
Phương pháp định lượng metronidazol trong
viên
Hàm lượng metronidazol trong viên được
xác định bằng phương pháp HPLC với pha động
gồm methanol:nước (20:80), cột C18 RP (Knauer
125-4), tốc độ dòng 1ml/phút, thể tích tiêm mẫu
20 μl, đầu dò UV, bước sóng phát hiện 254 nm
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Định lượng metronidazol trong dịch thử độ
hòa tan bằng phương pháp UV
Kết quả thẩm định phương pháp quang phổ
định lượng metronidazol trong dịch thử hòa tan
cho thấy có sự tương quan tuyến tính rõ giữa
nồng độ metronidazol và độ hấp thu trong
khoảng nồng độ 1-25 µg/ml, với phương trình hồi qui là yˆ = 0,0364x + 0,0028 Kết quả khảo sát trên mẫu giả định cho thấy các tá dược có trong công thức không ảnh hưởng đến độ hấp thu của metronidazol ở bước sóng 277 nm Độ đúng của phương pháp đã được xác định với tỉ lệ phục hồi trong khoảng 80-110%
Định lượng viên nén metronidazol bằng phương pháp HPLC
Với các điều kiện sắc ký đã chọn, pic của metronidazol có thời gian lưu khoảng 4,4 phút,
hệ số bất đối 1,12 và không trùng với các pic có trong mẫu phân tích (hình 1, 2, và 3) Tính tương thích hệ thống được thể hiện bởi độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của thời gian lưu và diện tich pic của metronidazol lần lượt là 0,18% và 1,25% (n=6) Tương quan giữa diện tích pic và nồng độ metronidazol trong khoảng nồng độ 10-500
µg/ml thể hiện bởi phương trình hồi qui
yˆ=0,2362x - 0,0838 Độ lặp lại (n=6) thể hiện bởi RSD là 1,45% Tỉ lệ phục hồi (n=3) ở 3 mức thêm chuẩn đạt trong khoảng 98,20 -101,82% chứng tỏ phương pháp đạt độ đúng
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
-15
0
20
40
60
80
100 METRO #2 [modified by Administrator] TRANG 2 UV_VIS_2
mAU
min
1 - 1.602
WVL:254 nm
Hình 1 Sắc kí đồ mẫu trắng
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -15
0 20 40 60 80
100 METRO #3 [modified by Administrator] METRO UV_VIS_2 mAU
min
1 - 1.651
2 - METRO - 4.486 WVL:254 nm
Hình 2 Sắc kí đồ metronidazol
chuẩn
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -15
0 20 40 60 80
100 METRO #5 [modified by Administrator] M10 UV_VIS_2 mAU
min
1 - 1.655
2 - METRO - 4.479
3 - 5.338 WVL:254 nm
Hình 3 Sắc kí đồ metronidazol
trong mẫu thử
Nghiên cứu bào chế viên nén nổi chứa
metronidazol
Các công thức viên nổi với các loại polymer
khác nhau được trình bày trong bảng 1
Kết quả thử độ phóng thích hoạt chất (PTHC) cho thấy gôm xanthan với tỉ lệ 3% (CT1) chưa tạo được viên nổi phù hợp Ở tỉ lệ 5% (CT2)
sự PTHC đạt gần 80% (bảng 2)
Bảng 1: Các công thức viên nén nổi metronidazol 250 mg
Trang 4Thành phần Lượng trong 1 viên (mg)
Kết quả thử độ phóng thích hoạt chất của viên nén nổi metronidazol 250 mg
Bảng 2: Kết quả phóng thích hoạt chất sau 8 giờ của các sản phẩm nghiên cứu
Viên chứa polyme là HPMC phóng thích
hoạt chất nhanh hơn so với viên chứa gôm
xanthan Do độ nhớt cao, viên chứa HPMC
K100M PTHC chậm hơn so với K4M
Tốc độ PTHC giữa các viên chứa HPMC
K100M ở các tỉ lệ 15% và 20% khác nhau không
đáng kể, có thể ở tỷ lệ 15% HPMCK100M đã tạo
được khung bền vững nhất nên khi tăng thêm polyme không làm chậm hơn nữa tốc độ PTHC Các công thức phối hợp polyme (CT11, CT12) không cải thiện được khả năng phóng thích hoạt chất, metronidazol chỉ phóng thích khoảng 60% sau 8 giờ
Kết quả thử độ nổi của viên nén metronidazol 250 mg
Bảng 3 Kết quả thử độ nổi của các viên nghiên cứu
Thời gian nổi (giờ) 4 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8
Kết quả thử độ nổi cho thấy viên dùng
HPMC nổi nhanh hơn so với viên dùng gôm
xanthan do HPMC tạo gel nhanh hơn so với
gôm xanthan Tỉ lệ polyme HPMC càng cao viên
nổi càng nhanh Tuy nhiên với gôm xanthan sự
khác biệt về tiềm thời giữa các công thức không
đáng kể Các viên phối hợp Xanthan và HPMC
có tiềm thời là trung bình cộng của viên chỉ chứa
HPMC hoặc gôm xanthan
Viên chứa HPMC bị bào mòn nhanh chóng
hơn so với viên chứa gôm xanthan chứng tỏ
khung gôm xanthan bền vững hơn và thời gian
nổi của viên dùng gôm xanthan sẽ được duy trì
lâu hơn
KẾT LUẬN
Viên nổi trong dạ dày chứa metronidazol 250
mg đã được bào chế theo cơ chế tạo ra khí CO2,
và các polyme trương nở nhanh trong nước tạo khung bắt giữ khí là gôm xanthan và HPMC Đã xác định được các công thức phù hợp 2 yêu cầu: viên nổi hơn 8 giờ và giải phóng hơn 80% hoạt chất sau 8 giờ Trong đó, viên chứa HPMC K4M với tỉ lệ 15% có tiềm thời 12 giây, có thể nổi và phóng thích trên 80% metronidazol sau 8 giờ; viên chứa HPMC K100M với tỉ lệ 10% có tiềm thời 15 giây, thời gian nổi và độ phóng thích hoạt chất cũng tương đương viên chứa HPMC K4M với tỉ lệ 15% Viên chứa gôm xanthan tỉ lệ 5%, dù chỉ phóng thích hoạt chất đạt khoảng 70%
Trang 5nhưng tạo được khung gel có tính nguyên vẹn
được duy trì lâu hơn, do đó gôm xanthan cũng là
tá dược phù hợp để có thể nghiên cứu tiếp tục
cho viên nén nổi theo cơ chế bắt giữ khí
carbonic
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Hetangi R, Vishnu P, Moin M (2010), “Floating drug delivery
system: Innovative approach of gastroretentive”, Int J Pharm
Sci Rev Res., 4 (3), 183-190
2 Mayavanshi AV, Gajjar SS (2008), “Floating drug delivery
systems to increase gastric retention of drugs: A Review”,
Research J Pharm and Tech., 1(4), 345-348
3 Patil JM, Hirlekar RS, Gide PS, Kadam VJ, (2005), “Trends in
floating drug delivery systems”, J Sci Ind Res., 65 (1), 11-21
4 Praveen N, Sheefali M, Deeppika S, (2010), “Floating system:
A novel approach towards gastroretentive drug delivery
system”, Int J Pharm Sci 2 (3), 2-7
5 Shah SH, Patel JK, Patel NV, (2009), “Stomach Specific
Floating Drug Delivery System: A Review”, Int J Pharm Res
1 (3), 623-633
6 Shweta A, Javed A, Alka A, Roop KK, Sanjula B (2005),
“Floating Drug Delivery Systems: A Review”, AAPS
PharmSciTech, 6 (3), 47
Ngày nhận bài báo: 12.12.2012 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 23.12.2012 Ngày bài báo được đăng: 10.03.2014