Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn của rutin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƢỢC TẠ THỊ THU NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN CỦA RUTIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƢỢC HỌC HÀ NỘI - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƢỢC TẠ THỊ THU NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN CỦA RUTIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƢỢC HỌC KHÓA: QH2013.Y NGƢỜI HƢỚNG DẪN: ThS NGUYỄN VĂN KHANH HÀ NỘI – 2018 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới: ThS Nguyễn Văn Khanh Là người thầy tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận Đồng thời thầy ln động viên để tơi vượt qua khó khăn suốt q trình thực hiện, giúp tơi hồn thiện khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy mơn Bào chế Công nghê dược phẩm thầy cô môn Dược lý - Dược lâm sàng, Dược cổ truyền, Hóa dược Kiểm nghiệm thuốc giúp đỡ tạo điều kiện q trình làm khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy ban giám hiệu, phịng ban cán nhân viên Khoa Y Dược - ĐHQGHN, người dạy bảo suốt năm học tập trường Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè người động viên, giúp đỡ, động viên tơi q trình họ c tập làm khóa luận Hà Nội, tháng năm 2018 Sinh viên TẠ THỊ THU DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Nội dung Ký hiệu β-CD Beta cyclodextrin CDH Chất diện hoạt cs Cộng DĐVN Dược điển Việt Nam DSC Phân tích nhiệt vi sai FTIR Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi HHVL Hỗn hợp vật lý HPMC Hydroxypropyl methylcellulose HPTR Hệ phân tán rắn KTTP Kích thước tiểu phân NSX Nhà sản xuất PEG Polyethylen glycol PVP Polyvinyl pyrolidon SKD Sinh kh ả dụng TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua XRD Nhiễu xạ tia X (XRay diffraction) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Bảng 2.1 Nguyê Bảng 3.1 Độ hấ Bảng 3.2 Mức đ Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Công Mức đ phươn Công K30 k Kết qu chất m Công khác n Kết qu chất m Công E6 Bảng 3.10 Kết qu chất m Bảng 3.11 Công E15 kh Bảng 3.12 Kết qu chất m Bảng 3.13 Công Bảng 3.14 Kết qu khác Bảng 3.15 Bảng 3.16 Công Kết qu Tween Bảng 3.17 Kí hiệ Bảng 3.18 Kí hiệ Bảng 3.19 Thiết k Bảng 3.20 Kết qu sau 15 Bảng 3.21 Giá trị Bảng 3.22 Ảnh h Bảng 3.23 Độ hị (n=3) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Hình 1.1 Hình 3.1 Hình 3.2 C Q só Đ b Hình 3.3 Đ Hình 3.4 Đ p Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Đ m Đ m Đ m Đ m Đ n Đ M T M n M T Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 M n P P ru P ru Hình 3.18 Đ li Nhận xét: Sự ảnh hưởng tỷ lệ PVP/Rutin Tween/Rutin đến phần trăm rutin hòa tan sau 15 phút tương tự thời điểm phút Tuy nhiên phần trăm rutin hòa tan 15 phút không bị ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào  Ảnh hưởng c a tỉ lệ PVP/Rutin, nhiệt độ đầu vào tới hiệu suất phun sấy Hình 3.14 : Mặt đáp biểu diễ n ảnh hưởng tỷ lệ PVP/Rutin nhiệt độ đầu vào đến hiệu suất phun s ấ y ( Tỷ lệ Tween/PVP tốc độ phun dịch tâm 0,1 1000 ml/giờ) Nhận xét: Hình 3.14 cho thấy hiệu suất phun sấy chịu ảnh hưởng của: - Nhiệt độ đầu vào: theo tỷ lệ nghịch Nguyên nhân nhiệt độ đầu vào thấp bay dung mơi chậm làm tăng kích thước tiểu phân hệ phân tán rắn, tiểu phân có kích thước lớn bị theo khí thải ngồi mơi trường nên làm tăng hiệu suất - Tỷ lệ PVP/Rutin tỷ lệ thuận từ 3-5 tỷ lệ nghịch từ 5-7 Nguyên nhân lượng PVP tăng lượng chất tan có giọt phun sương nhiều tạo bột phun sấy có khối lượng lớn nên hiệu suất tăng 3.2.4 Lựa chọn công thức tối ƣu để bào chế viên nén Qua kết xử lý phần mềm INForm 3.2 công thức tối ưu thu sau: 44 PVP / rutin Tween 80 / rutin Nhiệt độ khí đầu vào Tốc độ bơm dịch 3.3 Đánh giá đặc tính hệ phân tán rắn bào chế theo cơng thức tối ƣu  Hình thức: HPTR rutin có màu vàng, mịn, tơi xốp  Hàm ẩm: 4,58%  Phổ hồng ngoại (FTIR) Hình 3.15 Phổ hồng ngoại rutin hệ phân tán rắn rutin Nhận xét: Phổ hồng ngoại rutin có đỉnh hấp thụ đặc trưng cho liên kết O-H số -1 sóng 3412,08 cm Phổ hồng ngoại hệ phân tán rắn rutin cho thấy pic hấp thụ nhóm hydroxyl (O-H) dịch chuyển sang bước sóng thấp hơn: từ -1 -1 3412,08 cm sang 3396,64 cm Kết cho thấy có dịch chuyển số sóng nhóm –OH c rutin chứng tỏ có hình thành liên kết hydro rutin với PVP Tween 80 45  Phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) Hình 3.16: Phân tích nhiệt qt vi sai rutin hệ phân tán rắn rutin o o Nhận xét: Giản đồ nhiệt rutin có pic thu nhiệt 102,96 C; 140,54 C; o o 166,52 C; 188,95 C So sánh phổ nhiệt quét vi sai hệ phân tán rắn rutin so với rutin cho thấy pic thu nhiệt rutin không xuất thay vào pic thu nhiệt o 119,13 C Như rutin hệ phân tán rắn chuyển từ trạng thái kết tinh sang vơ định hình  Phân tích nhiễu xạ tia X Hình 3.17 Phân tích nhiễu xạ tia X rutin hệ phân tán rắn rutin 46 Nhận xét: Phổ nhiễu xạ tia X rutin có nhiều pic nhiễu xạ, chứng tỏ rutin tồn trạng thái kết tinh hệ phân tán rutin đỉnh đặc trưng rutin Điều chứng tỏ rutin hệ phân tán rắn chuyể n từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vơ định hình  Tốc độ hịa tan in vitro Độ hịa tan HPTR rutin theo cơng thức tối ưu được so sánh với mẫu rutin ngun liệu Kết thử độ hịa tan trình bày bảng 3.23 hình 3.18 Bảng 3.23 Độ hòa tan rutin HPTR rutin sau 15 phút thử (n=3) Thời gian % Rutn hòa tan (phút) Ngun liệu Tối ưu Dự đốn Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn phần trăm rutin hòa tan mẫu nguyên liệu, mẫu tối ưu thực tế dự đoán (n = 3) Nhận xét: Kết cho thấy độ hòa tan HPTR rutin cao gấp rutin nguyên liệu 5,13 lần sau phút, sau 15 phút cao gấp 5,40 lần Đồ thị hịa tan hệ phân tán rắn rutin theo công thức tối ưu dự đốn khác khơng có ý nghĩa thống kê (p>0,05) 47 3.4 Bàn luận Hệ phân tán rắn rutin bào chế số phương khác đun chảy, đùn nóng chảy, nghiền, dung môi…Trong nghiên cứu này, HPTR rutin bào chế phương pháp phun sấy có nhiều ưu điểm so với phương pháp bốc dung môi nhanh dẫn đến chuyển dạng nhanh từ dung dịch dược chất-chất mang sang dạng rắn chuyển dạng dược chất từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vơ định hình giúp cải thiện độ hịa tan dược chất Phương pháp tạo bột phun sấy có KTTP bé, độ xốp cao góp phần tăng tốc độ hịa tan, tăng sinh khả dụng Ngoài ra, phun sấy phương pháp phổ biến để bào chế HPTR quy mô công nghiệp có khả sản xuất liên tục, thu hồi dung môi giảm giá thành sản xuất Các chất mang sử dụng bào chế HPTR rutin β-CD, PVP K30, HPMC E6, HPMC E15 Đây polyme thân nước có vai trị làm tăng độ tan tốc độ hòa tan cho rutin Chất diện hoạt phối hợp vào HPRT với mục đích tăng thấm ướt mơi trường với dược chất, ngăn cản trình kết tủa dược chất tượng bão hòa cách tạo cấu trúc micell bao bọc lấy dược chất Ngoài chất diện hoạt cịn có vai trị giúp HPTR ổn định hơn, HPTR trình bào chế bảo quản DC chuyển từ trạng thái vơ định hình sang kết tinh làm giảm độ tan tốc độ hòa tan dẫn tới giảm sinh khả dụng, vấn đề lớn HPTR [41] Tween 80 CDH khơng ion hóa lựa chọn có độc tính thấp Nghiên cứu tối ưu hóa yếu tố thuộc công thức (tỷ lệ PVP K30/rutin, tỷ lệ Tween 80/rutin) trình phun sấy (nhiệt độ đầu vào, tốc độ bơm dịch) nhằm tăng độ tan rutin hiệu suất phun sấy Bào chế theo cơng thức tối ưu có đồ thị giải phóng DC giống với dự đốn INForm, HPTR cải thiện độ hòa tan so với rutin (cao gấp lần) thời điểm 15 phút Phổ DSC nhiễu xạ tia X chứng minh rutin HPTR chuyển từ trạng thái kết tinh sang vơ định hình, phổ hồng ngoại chứng tỏ hình thành liên kết hydro rutin với chất mang 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua q trình thực nghiệm, chúng tơi thu số kết sau: Đã bào chế hệ phân tán rắn đánh giá ảnh hưởng thành phần công thức đến đặc tính hệ phân tán rắn Các HPTR bào chế theo phương pháp: đun chảy, dung môi – cô quay dung môi – phun sấy Kết thử nghiệm hòa tan cho thấy bốn phương pháp phương pháp dung mơi – phun sấy phù hợp để bào chế HPTR rutin Tỷ lệ chất mang PVP K30/ rutin/Tween 80 5/1/0,1 có độ tan tốc độ hòa tan cao cơng thức khảo sát Đã tối ưu hóa cơng thức số thơng số quy trình bào chế hệ phân tán rắn rutin PVP / rutin Tween 80 / rutin Nhiệt độ khí đầu vào Tốc độ bơm dịch HTPR rutin tối ưu có độ hịa tan cao gấp 5,13 5,40 lần rutin nguyên liệu sau tương ứng 15 phút thử hòa tan Phổ DSC nhiễu xạ tia X chứng tỏ rutin HPTR chuyển từ trạng thái kết tinh sang vơ định hình cịn phổ hồng ngoại chứng tỏ có tương tác tạo liên kết hydro rutin với chất mang KIẾN NGHỊ Để tiếp tục hoàn thiện đề tài nghiên cứu, chúng tơi xin có số đề xuất sau:  Tiếp tục khảo sát yếu tố khác thuộc thành phần công thức quy trình bào chế ảnh hưởng đến đặc tính HPTR  Tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa cơng thức bào chế HPTR rutin 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 10 Bộ Y tế (1994), "Dược điển Việt Nam II tập III", NXB Y học, Hà Nội, trang 242 Bộ Y tế (2002), "Dược điển Việt Nam III", NXB Y học, Hà Nội, trang 245 Bộ Y tế (2002), "Dược điển Việt Nam III", NXB Y học, Hà Nội, trang 378 379 Bộ Y tế (2015), "Dược điển Việt Nam V", NXB Y học, Hà Nội, trang 848 Phạm Ngọc Chương (1995), "Góp phần chiết xuất rutin từ hịe", (Chuyên đề tốt nghiệp Dược sỹ Đại học) Bùi Thị Hằng (1991), "Định lượng Rutin sắc kí lỏng cao áp", Tạp chí dược học số 3, trang 26 Nguyễn Văn Long (2015), "Bài giảng hệ phân tán rắn" Đỗ Tất Lợi (2007), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Y học Ngô Văn Thu (1988), "Bài giảng dược liệu, tập 1", Đại học Dược Hà Nội Phùng Đức Truyền, Nguyễn Phước Trường, Huỳnh Văn Hóa, Đặng Văn Tịnh, (2013), "Nghiên cứu điều chế hệ phân tán rắn hydroxybutyl-betacyclodextrin làm tăng độ tan rutin", Tạp chí dược học, T.53, Số TIẾNG ANH 11 Al‐Roujeaie, AS, et al (2017), "Effect of rutin on diabetic‐induced erectile dysfunction: Possible involvement of testicular biomarkers in male rats", Andrologia 49(8) 12 Albertini, Beatrice, et al (2009), "Evaluation of spray congealing as technique for the preparation of highly loaded solid lipid microparticles containing the sunscreen agent, avobenzone", Journal of pharmaceutical sciences 98(8), pp 2759-2769 13 Bothiraja, C, et al (2009), "Evaluation of molecular pharmaceutical and in‐ vivo properties of spray‐dried isolated andrographolide—PVP", Journal of Pharmacy and Pharmacology 61(11), pp 1465-1472 14 Calabrese, Carlo, et al (2000), "A phase I trial of andrographolide in HIV positive patients and normal volunteers", Phytotherapy Research 14(5), pp 333-338 15 Ceballos, A, et al (2005), "Influence of formulation and process variables on in vitro release of theophylline from directly-compressed Eudragit matrix tablets", Il Farmaco 60(11-12), pp 913-918 16 Celik, Metin and Wendel, Susan C (2005), "Spray drying and pharmaceutical applications", Handbook of pharmaceutical granulation technology 17 Chiou, Win Loung and Riegelman, Sidney (1971), "Pharmaceutical applications of solid dispersion systems", Journal of pharmaceutical sciences 60(9), pp 1281-1302 18 Fernandes, Catarina M, Vieira, M Teresa, and Veiga, Francisco J B (2002), "Physicochemical characterization and in vitro dissolution behavior of nicardipine–cyclodextrins inclusion compounds", European journal of pharmaceutical sciences 15(1), pp 79-88 19 García-Rodriguez, Juan J, et al (2011), "Changed crystallinity of mebendazole solid dispersion: improved anthelmintic activity", International journal of pharmaceutics 403(1-2), pp 23-28 Griffith, John Quintin (1955), "Rutin and related flavonoids" 20 21 Gullón, Beatriz, et al (2017), "Rutin: a review on extraction, identification and purification methods, biological activities and approaches to enhance its bioavailability", Trends in Food Science & Technology 67, pp 220-235 22 Hosseinzadeh, Hossein and Nassiri-Asl, Marjan (2014), "Review of the protective effects of rutin on the metabolic function as an important dietary flavonoid", Journal of endocrinological investigation 37(9), pp 783-788 23 Jachowicz, Renata, Nürnberg, Eberhard, and Hoppe, Ralph (1993), "Solid dispersions of oxazepam", International journal of pharmaceutics 99(2-3), pp 321-325 24 Kee, Chang Huang (1999), "The pharmacology of Chinese herbs", CRC Press 200, p 308 Koval’skii, IV, et al (2014), "Studies of the Solubility of Rutin from Solid Dispersions", Pharmaceutical Chemistry Journal 47(11), pp 612-615 25 26 Leuner, Christian and Dressman, Jennifer (2000), "Improving drug solubility for oral delivery using solid dispersions", European journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 50(1), pp 47-60 27 Li, Chan, et al (2011), "Formation of bicalutamide nanodispersion for dissolution rate enhancement", International journal of pharmaceutics 404(1-2), pp 257-263 28 Li, W F (2009), "Rutin Solid Dispersion Capsules Preparation Process And Quality", Thesis 29 Loftsson, Thorsteinn, et al (2005), "Cyclodextrins in drug delivery" , Expert opinion on drug delivery 2(2), pp 335-351 30 Margarit, Maria Victoria, Rodríguez, Inés Carmen, and Cerezo, Antonio (1994), "Physical characteristics and dissolution kinetics of solid dispersions of ketoprofen and polyethylene glycol 6000", International journal of pharmaceutics 108(2), pp 101-107 31 Ola, Mohammad Shamsul, et al (2015), "Neuroprotective effects of rutin in streptozotocin-induced diabetic rat retina", Journal of Molecular Neuroscience 56(2), pp 440-448 32 Passerini, Nadia, et al (2010), "Solid lipid microparticles produced by spray congealing: influence of the atomizer on microparticle characteristics and mathematical modeling of the drug release", Journal of pharmaceutical sciences 99(2), pp 916-931 33 Sekiguchi, Keiji and Obi, Noboru (1961), "Studies on Absorption of Eutectic Mixture I A Comparison of the Behavior of Eutectic Mixture of Sulfathiazole and that of Ordinary Sulfathiazole in Man", Chemical and Pharmaceutical Bulletin 9(11), pp 866-872 34 Singh, Abhishek and Van den Mooter, Guy (2016), "Spray drying formulation of amorphous solid dispersions", Advanced drug delivery reviews 100, pp 27 -50 35 Sosnik, Alejandro and Seremeta, Katia P (2015), "Advantages and challenges of the spray-drying technology for the production of pure drug particles and drug-loaded polymeric carriers", Advances in colloid and interface science 223, pp 40-54 36 Suzuki, Hideshi and Sunada, Hisakazu (1997), "Comparison of nicotinamide, ethylurea and polyethylene glycol as carriers for nifedipine solid dispersion systems", Chemical and pharmaceutical bulletin 45(10), pp 1688-1693 37 Swami, Gaurav, et al (2010), "Preparation and characterization of Domperidone-?-cyclodextrin complexes prepared by kneading method", International Journal of Advances in Pharmaceutical Sciences 1(1) 38 tế, Bộ Y (1971), "Dược điển Việt Nam I tập I", NXB Y học, Hà Nội, pp trang 310, 311 39 Vasconcelos, Teofilo, Sarmento, Bruno, and Costa, Paulo (2007), "Solid dispersions as strategy to improve oral bioavailability of poor water soluble drugs", Drug discovery today 12(23-24), pp 1068-1075 40 Verma, Surender, et al (2011), "Solid dispersion: a strategy for solubility enhancement", International journal of pharmacy and technology 3(2), pp 1062-1099 41 Vo, Chau Le-Ngoc, Park, Chulhun, and Lee, Beom-Jin (2013), "Current trends and future perspectives of solid dispersions containing poorly watersoluble drugs", European journal of pharmaceutics and biopharmaceutics 85(3), pp 799-813 42 Wade, Ainley and Waller, PJ (1994), Handbook of Pharmaceutical Exipient, (American Pharmaceutical Association, Washington, DC), Editor^Editors, London: The Pharmaceutical Press, pp 355-361 43 Wade, Ainley and Waller, PJ (1994), Handbook of Pharmaceutical Exipient, (American Pharmaceutical Association, Washington, DC), Editor^Editors, London: The Pharmaceutical Press, pp 392-399 44 Wade, Ainley and Waller, PJ (1994), Handbook of Pharmaceutical Exipient, (American Pharmaceutical Association, Washington, DC), Editor^Editors, London: The Pharmaceutical Press, pp 229-232 45 Yang, Chi-Yu, et al (2005), "Bioavailability and metabolic pharmacokinetics of rutin and quercetin in rats", Journal of Food and Drug Analysis 13(3) 46 Yang, Gen-Yuan, et al (2004), "Determination of Andrographolide Sodium Bisulfte in Lianbizhi Injection and Lianbizhi for Injection by HPLC", Chinese Journal of Pharmaceuticals 35(3), pp 168-169 47 Yao, Wei-Wei, et al (2005), "Thermodynamic properties for the system of silybin and poly (ethylene glycol) 6000", Thermochimica acta 437(1-2), pp 17-20 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Hình ảnh phổ hồng ngoại IR Hình 1.1: Phổ hồng ngoại IR rutin Hình 1.2 Phổ hồng ngoại IR HPTR rutin PHỤ LỤC 2: Hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - M3 2500 2400 d=36.445 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 Lin (Cps) 1500 1400 1300 1200 1100 1000 d=29.525 d=17.538 900 800 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 2-Theta - Scale File: PhuongYDuoc M3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 59.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.5 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: Hình 2.1 Phổ nhiễu xạ tia X rutin Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Rutin PVP 1500 1400 1300 1200 1100 1000 Lin (Cps) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 2-Theta - Scale File: ThuYDuoc RutinPVP.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 59.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.5 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - Hình 2.2 Phổ nhiễu xạ tia X HPTR rutin PHỤ LỤC 3: Hình ảnh phổ nhiệt vi sai DSC DSC131 HeatFlow/mW Exo -2 -4 -6 -8 -10 50 DSC131 HeatFlow/mW Exo -2 -4 -6 -8 -10 - 12 - 14 -16 50 ... tan rutin tiến hành ? ?Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn rutin? ?? với mục tiêu: Bào chế đánh giá số đặc tính hệ phân tán rắn rutin Tối ưu hóa cơng thức số thơng số q trình bào chế hệ phân tán rắn rutin. .. số nghiên cứu hệ phân tán rắn rutin 1.4.1 Nghiên cứu nƣớc Phùng Đức Truyền cs tiến hành nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn Hydroxybutyl β-Cyclodextrin làm tăng độ tan rutin Hệ phân tán r ắn rutin. .. 2.1.3 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Hệ phân tán rắn Rutin 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phƣơng pháp bào chế hệ phân tán rắn Có nhiều phương pháp để bào chế HPTR chứa rutin Mỗi phương