Luận án tiến sĩ dược học FULL (BC và CND) nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin

1 ĐẶT VẤ N ĐÊ Đá i thá o đườ ng là môṭ hoă tuyê đố i insulin, c̣ dâñ bêṇ h maṇ đế n rố i loaṇ tinh ́ gây sư ̣ thiế u huṭ tương đố i chuyể n hó a carbohydrat Bêṇ h đươc đăc̣ trưng bơ i tinh traṇ g tăng đươ ng huyế t ̉ ̀ ̀ maṇ tính và cá c rố i loaṇ chuyển hó a kè m theo Bêṇ h đá i thá o đườ ng có xu hướ ng tăng lên ở nhiề u nướ c thế giớ i, ở Viêṭ Nam, là môṭ bêṇ h thườ ng găp̣ và có tỷ lê ̣ tử vong cao nhấ t cá c bêṇ h nôị và liên tuc̣ (1 - 2,5 % dân số ) tiế t, bêṇ h cầ n điề u tri ̣ké o dà i [2] Có nhiề u nhó m thuố c điề u tri ̣ đá i thá o đườ ng, đó metformin là th́ c điển hình điều trị bệnh đái tháo đường typ Tuy nhiên, thuốc có thời gian bán thải ngắn (từ đến giờ) nên dùng dạng thuốc qui ước phải uống nhiều lần ngày gây nhiều phiền phức cho bệnh nhân hiệu điều trị không cao Metformin hấp thu chậm khơng hồn tồn qua đường tiêu hoá (sinh khả dụng theo đường uống với liều 500 mg vào khoảng 50 – 60 %) Với liều dùng cao tác dụng không mong muốn thuốc đường tiêu hố địi hỏi bào chế dạng thuốc giải phóng kéo dài (GPKD) để trì nồng độ thuốc máu, giảm số lần dùng thuốc cải thiện khả tuân thủ người bệnh Mặt khác, đặc tính hố lý tương đối đặc biệt (thuộc phân nhóm sinh dược học thứ 3) nên việc sử dụng metformin dược chất để nghiên cứu bào chế có giá trị khoa học Vì vậy, năm qua, giới có nhiều nghiên cứu bào chế dạng thuốc GPKD chứa metformin Ở nướ c ta, môṭ số đơn vi ̣ đã sả n xuấ t thà nh công viên quy ướ c củ a metformin Tuy nhiên, daṇ g thuố c GPKD vâñ nhâ khẩ u cho nhu cầ u điều p̣ tri.̣ GPKD chứ a metformin, có chấ t lươṇ chưa đươc̣ Chinh ́ vì thế , viêc̣ nghiên cứ u và phả i nghiên cứ u daṇ g thuố c g tương đương sả n phẩ m nhâp̣ ngoaị , có tiń h cấ p thiế t và ý nghiã đố i vớ i khoa hoc̣ bà o chế Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài: “Nghiên cứu bào chế đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin giải phóng kéo dài” đặt cá c muc̣ tiêu sau: Bào chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài 12 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng bước đầu đánh giá độ ổn định viên nghiên cứu Đánh giá sinh khả dụng viên nghiên cứu chó thực nghiệm Để thưc̣ hiê tiêu đề ra, đề tài ṇ muc̣ luâṇ Xây dưṇ á n thực cá c nôị dung sau: g công thứ c bà o chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài 12 Xây dưṇ g qui trì nh bà o chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài ở qui mơ pilot Xây dựng tiêu chuẩn sở đánh giá độ ổn định viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài Xây dựng thẩm định phương pháp HPLC để định lượng metformin huyết tương chó Đá nh giá sinh khả duṇ g viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài chó thực nghiệm, so sánh với viên đối chiếu Glucophage XR CHƯƠNG TỔ NG QUAN 1.1 METFORMIN HYDROCLORID 1.1.1 Cấu trúc hóa học (Nguồn: Bộ Y tế (2009) [3]) Cơng thức phân tử: C4H11N5.HCl Khối lượng phân tử: 165,6 Tên khoa học: 1,1 – dimethylbiguanid monohydroclorid Điểm chảy: Từ 222 0C đến 226 0C [3] 1.1.2 Tính chất lý hóa đặc tính sinh dươc̣ học Metformin hydroclorid (MH) dạng tinh thể màu trắng, dễ tan nước, tan ethanol thực tế không tan aceton, ether diclorometan [3] Theo bảng phân loại đặc tính sinh dược học (BCS), MH thuộc phân nhóm thứ III, thuốc có độ tan nước cao, tính thấm qua màng thấp, hệ số log P - 1,43 môi trường n-octanol đệm pH 7,4 [34] Độ tan MH cao 100 mg/ml môi trường nước, acid hydrocloric 0,1M, dung dịch đệm pH 4,5, pH 6,8 pH 9,5 pKa MH 11,5 tồn dạng cation pH đường tiêu hóa [34] Do đặc tính thân nước khả ion hóa nên MH bị hấp thu hạn chế qua màng sinh học Nghiên cứu với tế bào Caco – cho thấy mức độ thấm MH thấp hệ số thấm MH 5,5 x 10-6 cm/s pH 7,4 thấp nhiều so với thuốc thuộc nhóm BCS I [66] 1.1.3 Phương pháp định lượng Dược điển Mỹ USP 35 [100] sử dụng phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao (HPLC) để định lượng MH Pha động hỗn hợp dung dịch đệm phosphat acetonitril (9:1), mẫu thử mẫu chuẩn pha acetonitril Dựa vào đáp ứng pic mẫu thử mẫu chuẩn để xác định hàm lượng MH viên Phương pháp sử dụng để định lượng MH dịch sinh học nhằm đánh giá SKD chế phẩm chứa MH [11], [27], [79] DĐVN IV sử dụng phương pháp đo quang bước sóng 232 nm để định lượng MH viên [3] Một số tác giả sử dụng phương pháp đo quang bước sóng λmax từ 230 nm đến 236 nm để định lượng MH nghiên cứu bào chế viên MH GPKD [14], [63], [73] 1.1.4 Dược động học 1.1.4.1 Hấ p thu MH hấp thu chậm khơng hồn tồn đường tiêu hóa, vị trí hấp thu ruột non [97] Việc sử dụng thuốc với liều 2,5 g/ngày chia làm lần uống bữa ăn hạn chế tối đa tác dụng không mong muốn thuốc đường tiêu hóa buồn nơn, khó chịu tiêu chảy [4] SKD theo đường uống viên nén quy ước có chứa 500 mg MH vào khoảng 50 – 60 % nồng độ tối đa đạt máu sau 2,5 [97] Sau uống MH với liều từ 500 - 1500 mg, nồng độ tối đa thuốc huyết tương khoảng 400 – 3000 ng/ml thức ăn lại làm giảm khả hấp thu thuốc Mứ c đô ̣ hấp thu thuốc giảm tăng nhu động ruột [96] 1.1.4.2 Phân bố Metformin liên kế t vớ i protein không đá ng kể nên có thể tich ́ phân bố rấ t cao (300 đế n 1000 lit́ sau dù ng liề u đơn) Traṇ g thá i ổ n điṇ h đươc̣ đaṭ môṭ hoă hai ngà y [4] Nồng độ metformin đạt cao ống tiêu c̣ hóa, nồng độ metformin thận, gan, tuyến nước bọt cao khoảng gấp đơi nồng độ huyết tương Chưa có nghiên cứu khẳng định việc metformin có qua hàng rào máu não, rau thai hay có tiết qua tuyến sữa hay không 1.1.4.3 Chuyển hó a và thả i trừ Metformin khơng bị chuyển hóa qua gan không tiết qua mật Sau uống, khoảng 90 % lượng MH hấp thu đươc̣ thải trừ qua thận vịng 24 dạng khơng chuyển hóa Thuốc bị tích lũy trường hợp suy giảm chức thận Độ thải MH qua thận giảm người bệnh suy thận người cao tuổi [4] Thời gian bán thải thuốc t1/2 - h [97] 1.1.5 Tác dụng chế tác dụng Trong điều trị bệnh đái tháo đường typ 2, tác dụng làm giảm đường huyết MH cịn có thêm nhiều tác dụng tốt tình trạng kháng insulin kèm với béo phì, rối loạn lipid máu, tăng huyết áp, tăng nguy đông máu, cu ̣ thể: + Tác dụng giảm đường máu MH có tác dụng làm giảm sản xuất glucose máu làm tăng insulin – gián tiếp làm giảm glucose cách tăng hấp thu glucose phần xương, bắp thịt mô mỡ [53] MH ngăn cản hô hấp oxy ty lạp thể gan để ngăn cản tổng hợp glucose, chế tác dụng thuốc làm giảm sản xuất glucose gan MH làm giảm HbA1C khoảng 1,5 % - 2,0 %, giảm đường huyết lúc đói 60 - 80 mg/dl [29] Mức độ giảm đường huyết MH phụ thuộc vào nồng độ đường huyết trước điều trị [29] Trên tế bào nhạy cảm với insulin, MH gián tiếp làm tăng hấp thu glucose Hơn nữa, MH cải thiện nhạy cảm insulin cách làm giảm trình oxy hóa acid béo tự tác nhân gây kháng insulin bệnh nhân đái tháo đường typ kem ̀ béo phì [53] + Khơng gây tăng cân: MH gây giảm cân không ảnh hưởng đến cân nặng bệnh nhân [60], [65] MH có tác dụng làm giảm tổng lượng mỡ (đặc biệt mỡ nội tạng) phân bố lại mỡ thể [53], [87] + Không gây tai biến hạ đường máu: MH không ảnh hưởng trực tiếp đến việc tiết insulin tế bào beta đảo tụy nên xảy hạ đường huyết bệnh nhân điều trị đơn độc MH [4], [51] + Tác dụng chuyển hóa lipid: MH có tác dụng làm giảm triglycerid (khoảng 15 – 20 %) [24], [38], giảm cholesterol toàn phần giảm LDL cholesterol [24], làm tăng HDL cholesterol (khoảng %) [24], [87] + Tác dụng hạ huyết áp [29] + Giảm biến chứng mạch máu lớn: MH thuốc số thuốc điều trị đái tháo đường chứng minh làm giảm biến chứng mạch máu lớn [38] + Tác dụng bảo vệ tế bào beta đảo tụy: MH có tác dụng bảo vệ tế bào beta tiểu đảo tụy khỏi trình gây độc tế bào acid béo tự Kết làm giảm thu nhận glucose gan rối loạn chuyển hóa glucose MH có tác dụng việc điều hịa chuyển hóa lipid, làm giảm nồng độ acid béo tự máu nên có tác dụng ngăn cản trình gây độc tế bào [87] 1.1.6 Chỉ định Metformin định cho bệnh nhân đái tháo đường typ (không phụ thuộc insulin), dùng đơn độc phối hợp với thuốc uống chống đái tháo đường khác nhóm sulfonylurea [39], [45] insulin Metformin thuốc lựa chọn điều trị đái tháo đường typ 2, đặc biệt bệnh nhân thừa cân, béo phì Theo FDA Mỹ, chế phẩm metformin (Glucophage®) định cho trẻ em bệnh nhân mắc hội chứng buồng trứng đa nang [60] 1.1.7 Chống định + Phụ nữ có thai, suy gan thận suy hô hấp + Nhiễm khuẩn nặng, nhiễm khuẩn huyết + Hoại tử, nghiện rượu, thiếu dinh dưỡng, 1.1.8 Tác dụng khơng mong muốn + Tiêu hóa: Chán ăn, nôn, ỉa chảy, dùng kéo dài gây đắng miệng, + Da: Ban, mày đay, nhạy cảm với ánh sáng, + Chuyển hóa: Giảm nồng độ vitamin B12, nhiễm acid lactic, + Huyết học: Thiếu máu bất sản, thiếu máu tan huyết, suy tủy [4] 1.1.9 Liều dùng + Với dạng viên quy ước: 500 mg 850 mg x lần/ngày, tăng liều thêm viên/ngày, tuần tăng lần đến liều tối đa 2500 mg/ngày + Với dạng viên GPKD: 500 mg x lần/ngày, tăng khoảng 500 mg tuần đến tối đa 2000 mg x lần/ngày Có thể 1000 mg x lần/ngày khơng đạt kiểm sốt với liều 2000 mg [4] 1.1.10 Một số biệt dược giải phóng kéo dài chứa metformin hydroclorid Hiên nay, thi ̣ trườ ng có nhiề u biêṭ mô số biêṭ ṭ dươc̣ Bả ng 1.1 Môṭ dươ củ a MH, bả ng 1.1 liêṭ kê c̣ daṇ g thuố c GPKD chứ a MH số biêṭ dươc̣ Tên biêṭ dươc̣ giải phóng kéo dài chứ a metformin hydroclorid Nhà sả n xuấ t Hà m lươṇ Dạng bào chế g (mg) Glucophage XR® Merck Sante 500 Glumetza® Depomed, Inc 500, 1000 Panfor SR Mega lifesciences 500, 1000 Pty Ltd Perglim M-1 Mega lifesciences 500 Viên nén dạng cốt Pty Ltd Torbeta SR Torrent, Inc 500 Fortamet® Shionogi Pharma, Inc 500, 1000 Viên thẩm thấu Như vậy, viên metformin GPKD số cơng ty nước ngồi sản xuất với hàm lượng chủ yếu 500 mg Trong đó, viên nén dạng cốt lựa chọn hầu hết hãng đơn giản dễ bào chế Bên cạnh đó, dạng viên thẩm thấu ứng dụng để bào chế viên metformin GPKD 1.2 THUỐ C GIẢ I PHÓ NG KÉ O DÀ I 1.2.1 Khái niệm thuốc giải phóng kéo dài Thuốc giải phóng kéo dài chế phẩm có khả giải phóng dược chất liên tục theo thời gian để trì nồng độ thuốc máu phạm vi điều trị khoảng thời gian dài, nhằm nâng cao hiệu điều trị, giảm bớt tác dụng phụ, giảm số lần dùng thuốc cho người bệnh [1] (MTC: nồ ng độ tối thiểu gây đôc̣ , MEC: nồ ng độ tối thiểu có tá c duṇ g) Hình 1.1: Đồ thị nồng độ dược chất máu theo thời gian dạng viên giải phóng kéo dài so với dạng viên quy ước Dạng quy ước Dạng giải phóng nhắc lại Dạng GPKD Dạng giải phóng có kiểm sốt (Nguồn: Bộ mơn Bào chế (2006) [1]) 1.2.2 Th́ c giải phóng kéo dài daṇ Hê ̣ cớ t thân nướ c hiêṇ đươc̣ g cố t thân nướ c nhiề u nhà nghiên cứ u quan tâm có nhiều ưu điểm như: Dễ bào chế, có thể dùng với nhiều loại TD dễ dàng nâng qui mô 1.2.2.1 Mô số tá ṭ dươc̣ hay dù ng để taọ cố t thân nướ c Với cốt thân nước, nguyên liệu tạo cốt TD có phân tử lượng lớn, trương nở hồ tan nước [84] bao gồ m: + Cá c dâñ chất cellulose như: Methyl cellulose, hydroxy propyl methyl cellulose, hydroxy propyl cellulose, hydroxy ethyl cellulose, NaCMC; + Cá c loaị polysaccharid như: Natri alginat, gôm xanthan, gôm hoăc̣ chitosan, gôm guar, pectin, polyethylen oxyd a, Cá c ether cellulose Mặc dù có nhiều loại polyme sử dụng làm TD kiểm soát GPDC từ hệ cốt thân nước, song dẫn chất cellulose, đặc biệt ether cellulose, dùng phổ biến sẵn có, an tồn trương nở nước Các ether cellulose có tính chịu nén tốt nên đươc̣ dùng phương pháp dập thẳng, thích hợp với đa số dược chất, kết hợp với dược chất theo tỷ lê ̣lớn khơng độc Trong đó, HPMC TD thân nước điển hình tạo cốt kiểm sốt GPDC Cá c loaị HPMC đươc̣ sử duṇ g để bà o chế daṇ g thuố c GPKD là HPMC E50LV, K100LV, K4MCR, K15MCR, K100MCR, E4MCR và E10MCR HPMC dù ng rộng rãi ngành dược khơng độc, tương đối rẻ, có cá c độ nhớt khác nên phù hợp cho nhiều mục đích Độ nhớt thấp thường dùng bao phim hay dung dịch, độ nhớt cao dùng làm TD dính viên làm TD kiểm sốt giải phóng Cá c loaị ether cellulose khơng ion hó a đươc̣ nghiên cứ u viêc̣ taọ cố t kiể m soá t giả i phó ng có đô ̣ nhớ t cao hydroxy propylcellulose và hydroxy ethylcellulose [84] Cá c ether cellulose ion hó a NaCMC vớ i đô ̣ nhớ t thấ p và trung bình cũng đươc̣ phố i hơp̣ vớ i cá c polyme không ion hó a khá c [37] Tuy nhiên, nế u chỉ sử duṇ g đơn thuầ n NaCMC, cố t không đủ khả hydrat hó a để taọ pH thấ p pH 1,2 dập thẳng, tạo hạt ướt, tạo hạt khô Trong đề tài này, viên MH GPKD bào chế phương pháp xát hạt ướt với thành phần đơn giản gồm dược chất, polyme thân nước HPMC K100M, TD dính PVP K90, TD độn Avicel PH101 TD trơn magnesi stearat Đối với dạng bơm thẩm thấu, sau bào chế viên nén nhân phương pháp xát hạt ướt phải thực thêm công đoạn, cụ thể: + Bao màng bán thấm phương pháp bao film: Cần kiểm sốt thơng số bao, độ dày màng bao độ đồng lớp bao + Khoan miệng GPDC: Kiểm sốt độ đồng kích thước lỗ khoan + Bao lớp giải phóng nhanh phương pháp bao bồi: Kiểm soát độ đồng hàm lượng dược chất lớp bao, thông số bao độ đồng lớp bao Như vậy, xét quy trình viên MH GPKD dạng thẩm thấu phải bào chế qua nhiều công đoạn hơn, kiểm sốt nhiều thơng số, cần nhiều trang thiết bị tốn nhiều thời gian so với viên dạng cốt Về yếu tố ảnh hưởng đến việc kiểm sốt tốc độ GPDC: Q trình GPDC từ hệ cốt chứa MH cho thấy chịu ảnh hưởng chủ yếu loại tỷ lệ TD tạo cốt Đối với viên MH GPKD dạng thẩm thấu, tốc độ GPDC từ hệ chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: TD tạo áp suất thẩm thấu (trong viên nhân), độ dày màng bao bán thấm, kích thước miệng giải phóng thành phần lớp bao giải phóng nhanh Viên MH GPKD dạng cốt thân nước dạng bơm thẩm thấu bào chế thành công Tuy nhiên, có khác quy trình bào chế yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ GPDC từ hệ, việc lựa chọn viên dạng cốt để nâng cấp quy trình quy mơ pilot cho thấy khả thi phù hợp với điều kiện sẵn có 4.2 XÂY DỰNG QUI TRÌNH BÀO CHẾ VIÊN NÉN METFORMIN 500 mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI 4.2.1 Lựa chọn kích thước viên đánh giá động học giải phóng metformin từ viên Với cơng thức tạo hạt thủ công, hạt cho tỷ trọng thấp, xốp nên dập viên với chày cối có kích thước lớn (21,5 x 10,5 mm) Nhận thấy, viên có hình thức chưa phù hợp, khó đạt độ bền học khong thuận tiện sử dụng, khó tạo hạt với tác động máy Kết thử hồ tan cho thấy thay đổi kích thước viên có tỷ lệ diện tích bề mặt thể tích tốc độ GPDC khơng thay đổi Điều chứng minh nghiên cứu Reynolds T.D cs (2002) [82] Dữ liệu GPDC từ hệ cốt thân nước diễn phức tạp, tn theo nhiều mơ hình động học khác q trình khuếch tán xảy đồng thời với q trình hồ tan ăn mịn cốt Cơ chế GPDC chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố chủ yếu TD kiểm sốt giải phóng phương pháp bào chế Phần mềm MathCad14 sử dụng để phân tích động học giải phóng theo mơ Korsmeyer – Peppas, Weibull, bậc 0, bậc 1, Hopfenberg, Hixson – Crowell, Higuchi Việc sử dụng HPMC K100M PVP K90 để tạo cốt cho thấy phù hợp với mơ hình động học Higuchi tốc độ giải phóng MH tỷ lệ với bậc hai thời gian Điều tương tự nghiên cứu Rajendran N.N cs (2011) [75] sử dụng HPMC K100M K4M, Mandal U cs (2007) [59] dùng HPMC K15M 4.2.2 Qui trình bào chế viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài Do đặc tính hút ẩm mạnh MH nên việc bảo quản nguyên liệu, tránh ẩm cần ý Kích thước tiểu phân bột ảnh hưởng đến độ trơn chảy, tỷ tọng biểu kiến, khả chịu nén độ đồng khối bột [6] Vì vậy, trước tiến hành bào chế viên cần xay nghiền, rây nguyên liệu qua rây 200 µm, để đảm bảo kích thước tiểu phân nguyên liệu tương đối đồng Quá trình ảnh hưởng lớn tới độ đồng hàm lượng dược chất trình trộn bột kép Đồng thời, trình bào chế nên thực phịng có kiểm sốt hàm ẩm mơi trường, giảm khả hút ẩm MH giúp tăng độ đồng khối lượng trình trộn bột kép Thời gian trộn bột kép ảnh hưởng đến độ đồng khối bột, khảo sát kỹ lưỡng bào chế qui mô khác Phương pháp xát hạt ướt lựa chọn để bào chế viên nén MH GPKD MH có khả chịu nén dùng với hàm lượng lớn (500 mg/viên) Tuy nhiên, trình thực nghiệm qua cách thức tạo hạt khác qui mô PTN: Tạo hạt qua rây tay (100 - 300 viên/mẻ) hay tạo hạt qua rây máy (500 viên/lơ), cịn qui mô pilot: Tạo hạt máy cắt tạo hạt cao tốc (4000 viên/lô) Như vậy, thiết bị tạo hạt thiết bị sấy ảnh hưởng lớn tới đặc tính hạt phân bố kích thước tiểu phân, tỷ trọng hạt, độ trơn chảy khả chịu nén hạt Độ ẩm hạt ảnh hưởng đến độ trơn chảy mức độ liên kết tiểu phân dập viên Hạt sấy đến độ ẩm – % cho thấy hạt trơn chảy tốt viên đạt độ cứng yêu cầu Việc xát hạt máy xát hạt đung đưa qua rây 1000 µm sấy tủ sấy tĩnh hạt tạo thành có kích thước lớn độ xốp lại tăng dập viên cần chỉnh vị trí chày xuống gần hết mức để đủ khối lượng viên đồng thời cần lực lớn để đạt độ cứng mong muốn Điều có hại cho máy dập viên sản xuất với khối lượng lớn Kích thước tiểu phân hạt lớn độ xốp cao làm giảm khả trơn chảy khối hạt so với phương pháp tạo hạt máy trộn tạo hạt cao tốc Để hạn chế tác động độ ẩm nhiệt độ, tiết kiệm mặt sản xuất, sản xuất công nghiệp, người ta thường dùng thiết bị tầng sôi Khi sử dụng thiết bị cắt tạo hạt cao tốc kết hợp với máy sấy tầng sơi thu kích thước tiểu phân hạt nhỏ so với phương pháp rây tay hay máy kết hợp trình sấy tĩnh tỷ trọng biểu kiến hạt lại tăng (gấp khoảng 1,5 lần) Điều giải thích với hai lý do: Thứ máy cắt tạo hạt cao tốc vận hành với tốc độ lớn (240 vòng/phút) nên khối bột bị nén ép mạnh làm TD dính phân bố vào khối hạt tốt hơn, hạt nên tỷ trọng biểu kiến hạt tăng, thứ hai sử dụng thiết bị sấy tầng sôi với áp suất khí nén lớn làm khối hạt khơ nhanh hơn, phá vỡ cấu trúc hạt lớn phân bố kích thước tiểu phân hạt giảm Theo kinh nghiệm vận hành máy trộn cao tốc tạo hạt trình cắt tạo hạt diễn khoảng phút (sau cho hết TD dính) bột thơng thường Q trình lâu hạt tạo thành Do MH có tính chịu nén TD HPMC K100M có độ đàn hồi cao nên hạt cốm tạo thành thường có tỷ trọng biểu kiến thấp, khả chịu nén khơng cao cần tăng lực dập viên để đạt độ cứng mong muốn Để khắc phục tượng trình cắt tạo hạt thực 10 phút để hạt tạo thành Khi chuyển từ qui mô PTN sang qui mô pilot, trang thiết bị quy trình có thay đổi: Quá trình tạo hạt thực máy cắt tạo hạt cao tốc, sấy se sấy khô thực máy sấy tầng sôi, sửa hạt máy xát hạt Thời gian sấy se quan trọng thực tế sản xuất việc lựa chọn thời gian sấy phù hợp chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Trong nghiên cứu đề tài này, với lượng bột cốm cho 4000 viên, thời gian sấy se khảo sát sau phút, 10 phút 15 phút đem sửa hạt qua máy xát hạt với cỡ rây 1000 µm Thời gian sấy chủ yếu phụ thuộc vào lượng chất dung môi pha TD dính với thiết bị sấy Ethanol 96 % dung môi dễ bay dùng để pha dung dịch TD dính 10 % PVP K90 Việc sử dụng máy sấy tầng sôi làm khô với hai chế: Thổi khí nóng đảo khối bột áp lực lớn giúp rút ngắn thời gian sấy Như vậy, xét q trình nâng cấp quy mơ bào chế từ PTN lên qui mô pilot thiết bị khác nhận thấy chế tạo hạt hai quy trình khác Ở quy mơ PTN, hạt tạo cách cho qua rây để định hình hạt, sau q trình sấy hạt khơ lại giữ nguyên cấu trúc Ở quy mô pilot, hạt tạo lực đẩy cánh khuấy đáy thiết bị lực cắt cánh cắt bên hông thiết bị Quá trình rây sửa hạt để phá vỡ hạt dính vào thành khối lớn cịn lại sau trình cắt tạo hạt So sánh hai trình tạo hạt nhận thấy hạt tạo máy cắt tạo hạt cao tốc có đặc tính tốt so với phương pháp xát hạt rây (tỷ trọng biểu kiến lớn hơn, độ trơn chảy hạt tốt hơn, số Hausner gần hơn) tiết kiệm phần lớn thời gian bào chế (trong giai đoạn xát hạt sấy hạt) Kết nghiên cứu cho thấy với qui mô pilot, tiêu chất lượng viên nằm giới hạn yêu cầu Đặc biệt độ hoà tan viên nén MH 500 mg GPKD bào chế đồng lơ lơ Như vậy, bước đầu khẳng định qui trình bào chế viên nén MH 500 mg GPKD có đặc điểm thuận lợi cho triển khai sản xuất qui mô công nghiệp Khi sản xuất qui mô lớn hơn, thông số qui trình phải thay đổi để phù hợp với thiết bị Vì vậy, tăng qui mơ sản xuất cần ý: + Q trình bào chế cần thực điều kiện kiểm soát độ ẩm môi trường + Giai đoạn trộn bột kép: Tốc độ thời gian trộn ảnh hưởng đến phân tán hàm lượng dược chất khối bột + Giai đoạn tạo hạt sấy: Thiết bị tạo hạt, thiết bị sấy tầng sôi thơng số q trình tốc độ, thời gian nhào trộn, thời gian sấy, áp suất khí nén ảnh hưởng đến hiệu suất tạo hạt, kích thước tiểu phân, khối lượng riêng biểu kiến, độ trơn chảy hàm ẩm hạt + Giai đoạn dập viên: Thiết bị dập viên với thông số trình tốc độ dập viên, lực dập ảnh hưởng đến độ cứng, độ mài mòn độ đồng khối lượng viên Tuy nhiên, thông số kỹ thuật q trình bào chế ln có mối quan hệ tương hỗ lẫn Vì vậy, thiết bị sản xuất qui mô cụ thể cần nghiên cứu để lựa chọn thông số kĩ thuật tối ưu đạt yêu cầu chất lượng viên đề 4.3 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH VIÊN NÉN METFORMIN 500 mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI 4.3.1 Tiêu chuẩn chất lượng hạt bán thành phẩm viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài Căn vào tiêu chuẩn chuyên luận viên nén MH GPKD USP 35 [100] viên ĐC Glucophage XR, chuyên luận viên nén MH DĐVN IV [3], đề tài đề xuất tiêu chuẩn chất lượng cho hạt bán thành phẩm viên nén MH 500 mg GPKD bào chế Chỉ tiêu định tính, độ đồng khối lượng, thử tạp chất có liên quan, định lượng theo chuyên luận viên nén MH DĐVN IV [3] Riêng tiêu thử giới hạn tạp chất, thực khơng có chất chuẩn cyano guanidin Chỉ tiêu độ hoà tan tham khảo chuyên luận chế phẩm MH GPKD Test 10 - USP 35 [100] Nhìn chung, phương pháp phân tích có độ xác cao dễ áp dụng điều kiện thực tế nước Tiêu chuẩn sở viên xây dựng phù hợp với DĐVN IV, USP 35 quy định chung viên nén GPKD Các tiêu chuẩn thẩm định có phiếu kiểm nghiệm sản phẩm Viện kiểm nghiệm Thuốc Trung Ương 4.3.2 Đánh giá độ ổn định viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài Nghiên cứu độ ổn định viên nén MH 500 mg GPKD nhằm đánh giá mức độ thay đổi tiêu chất lượng viên tác động yếu tố môi trường yếu tố thuộc chế phẩm thuốc, từ làm sở để dự đốn tuổi thọ thuốc Các yếu tố thuộc chế phẩm ảnh hưởng đến tuổi thọ thuốc như: Tính chất lý hoá MH TD, dạng bào chế, cơng thức viên, q trình sản xuất, độ kín chất bao bì đóng gói trực tiếp Ngoài ra, độ ổn định TD sử dụng như: HPMC K100M, PVP K90, Avicel pH 101, magnesi stearat liên quan đến phản ứng phân huỷ thuốc nên cần xem xét Nghiên cứu phân tích nhiệt vi sai (DSC) thực để đánh giá tương tác vật lý xảy dược chất TD sử dụng Kết cho thấy: Đối với cốm dập viên bột viên sau bảo quản 12 tháng theo dõi dài hạn tháng điều kiện lão hoá cấp tốc khơng có dấu hiệu xảy tương tác vật lý Đề tài tiến hành nghiên cứu độ ổn định viên nén MH 500 mg GPKD sở tham khảo qui định WHO [107], FDA [42], ICH [47] hướng dẫn ASEAN nghiên cứu độ ổn định thuốc [23] Do hạn chế trang thiết bị điều kiện đánh giá nên độ ổn định thuốc nghiên cứu điều kiện lão hoá cấp tốc (nhiệt độ: 40 ± 0C, độ ẩm: 75 ± %) điều kiện theo dõi dài hạn Sử dụng phần mềm Minitab 17 để ngoại suy tuổi thọ thuốc Kết nghiên cứu cho thấy sau 12 tháng theo dõi dài hạn tháng điều kiện lão hoá cấp tốc, viên bào chế đạt yêu cầu tiêu chất lượng đề dự đoán tuổi thọ viên 24 tháng Tuy nhiên, để kết luận hạn dùng thực thuốc, cần có nghiên cứu dõi độ ổn định dài hạn viên nén MH 500 mg GPKD điều kiện thường (nhiệt độ: 30 ± 0C, độ ẩm: 75 ± %) 4.4 ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG 4.4.1 Kết xây dựng thẩm định phương pháp HPLC để định lượng metformin huyết tương chó Theo hướng dẫn FDA [41] ASEAN [22] thẩm định phương pháp định lượng dược chất dịch sinh học bao gồm tiêu tính chọn lọc, đặc hiệu; giới hạn định lượng dưới; xác định khoảng tuyến tính; xây dựng đường chuẩn nồng độ thuốc huyết tương chó hàm đáp ứng; xác định độ đúng, độ xác; phần trăm tìm lại phương pháp độ ổn định mẫu Quá trình chiết xuất dược chất từ dịch sinh học thực theo phương pháp chiết lỏng – lỏng, chiết pha rắn tủa protein Trong đó, phương pháp chiết lỏng – lỏng chiết pha rắn đặc mẫu, làm tăng nồng độ dược chất mẫu định lượng phát dược chất nồng độ thấp Tuy nhiên, phương pháp phải thực nhiều công đoạn, sai số lớn cần cột chứa chất mang đắt tiền Trong số nghiên cứu đánh giá SKD dạng bào chế MH, có số nghiên cứu sử dụng phương pháp chiết lỏng – lỏng [46], đa số nghiên cứu lại sử dụng phương pháp tủa protein [17], [32],…Nhiều nghiên cứu sử dụng dung môi như: acetonitril, methanol để tách protein huyết tương Trong đó, tủa protein huyết tương acetonitril chứng minh hiệu việc loại trừ chất nội sinh, có độ nhạy độ tìm lại cao, phù hợp để áp dụng nghiên cứu đánh giá SKD tương đương sinh học [33] Đề tài tiến hành khảo sát tủa protein acetonitril methanol, nhận thấy tủa acetonitril nhanh hơn, đơn giản loại tạp chất mẫu huyết tương lựa chọn acetonitril để xử lý mẫu trước định lượng Qua tham khảo tài liệu công bố, lựa chọn phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao HPLC với detector UV để định lượng MH huyết tương chó hồn tồn phù hợp với điều kiện trang thiết bị Trung tâm Nghiên cứu Y Dược học Quân – Học viện Quân y có giới hạn phát phù hợp với việc định lượng MH huyết tương chó Kết khảo sát cột sắc kí cho thấy: Cột pha đảo C18 Gemini, không tách với pic tạp huyết tương Metformin bị đẩy sớm, thời điểm với tạp huyết tương sử dụng pha động khác Cột Phenomenex Luna PFP 100A cho kết tương tự Cột pha thuận SphereClone 5µ SAX, MH tách tốt với tạp khác huyết tương, tạp huyết tương rải sắc ký đồ gây khó khăn cho việc lựa chọn chất nội chuẩn Cột Fortis Phenyl, cho thấy phần tạp huyết tương bị đẩy thời gian khoảng phút, MH đẩy chậm hơn, tách hồn tồn với phần tạp huyết tương Vì vậy, đề tài lựa chọn cột Fortis Phenyl để phân tích MH huyết tương chó Qua tham khảo cơng trình nghiên cứu, cho thấy tác giả sử dụng số chất làm nội chuẩn định lượng MH dịch sinh học như: atenolol [32], clorpheniramin [62],… Khảo sát nội chuẩn cho thấy: glipizid có khả tách tốt tách sớm MH sắc ký đồ, trình sử dụng vài ngày, glipizid ổn định, khơng thích hợp làm chất nội chuẩn Chlopheniramin có độ ổn định cao hơn, tách tốt với MH tạp huyết tương, khó phân tích MH thời gian lưu lớn, làm kéo dài thời gian phân tích Nội chuẩn RAN có độ ổn định cao, thời gian lưu ngắn, thời gian phân tích mẫu chứa MH RAN cần khoảng phút, thích hợp cho nghiên cứu tương đương sinh học với số lượng mẫu phân tích lớn Căn vào khả tách pic thời gian lưu hợp lý, lựa chọn RAN làm nội chuẩn Nhiệt độ cột, bước sóng lưu lượng dịng lựa chọn 25 C, detector UV đo 232 nm 1,0 ml/phút tương tự điều kiện sắc kí số nghiên cứu công bố như: Valizadeh H cs (2014) [101], Zhang C.L cs (2010) [109] Pha động gồm có acetonitril đệm phosphat với pH đệm tỷ lệ khác áp dụng nhiều nghiên cứu phương pháp định lượng MH dịch sinh học [11], [33], [109] Đề tài lựa chọn pha động gồm: Acetonitril – đệm phosphat Na2HPO4 0,02M (pH 7,0) tỷ lệ 60:40 (v/v) đảm bảo tách pic tốt thời gian lưu hợp lý Thẩm định phương pháp định lượng MH huyết tương chó theo điều kiện sắc kí lựa chọn cho thấy phương pháp phân tích đạt yêu cầu độ chọn lọc – đặc hiệu, độ độ xác Độ tìm lại phương pháp cao ổn định Giới hạn định lượng xác định 0,05 µg/ml Nồng độ MH huyết tương chó có tương quan tuyến tính với tỷ lệ diện tích pic MH/RAN khoảng 0,05–2,0 µg/ml, đường chuẩn có hệ số tương quan ≈ Mẫu huyết tương ổn định sau chu kì đơng – rã đơng, q trình xử lý mẫu (4 nhiệt độ phòng) bảo quản thời gian dài (27 ngày bảo quản - 20 ± 0C) Khoảng thời gian 27 ngày đủ để tồn số mẫu chó nghiên cứu phân tích hết 4.4.2 Sinh khả dụng viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài Trước tiến hành nghiên cứu đánh giá SKD viên nén MH 500 mg GPKD, đề tài tiến hành thử nghiệm đánh giá độ hoà tan chế phẩm thử chế phẩm ĐC Các điều kiện cụ thể cho thử nghiệm hoà tan lựa chọn gồm: Thiết bị II (cánh khuấy), tốc độ 100 vòng/phút, thực môi trường (pH 1,2; pH 4,5 pH 6,8) với 1000 ml môi trường nhiệt độ 37 ± 0,5 0C Ở môi trường thử nghiệm thực song song với 12 mẫu viên thuốc thử thuốc ĐC, độ hoà tan chế phẩm xác định thời điểm (1 giờ, 10 giờ) Lượng MH giải phóng thời điểm tính theo hướng dẫn test 10 – USP 35 [100] phương pháp đo quang Kết thử nghiệm hồ tan cho thấy, ba mơi trường pH khác nhau, hai chế phẩm cho lượng dược chất giải phóng thời điểm 10 khoảng 85 %, thời điểm lấy mẫu viên ĐC viên thử đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn USP 35 Đồng thời, hệ số tương đồng f2 lớn 50, độ lệch chuẩn tương đối tỷ lệ hoà tan thời điểm đạt yêu cầu (tối đa 25 % thời điểm đầu lấy mẫu 15 % thời điểm áp dụng cho thuốc GPKD), chứng tỏ chế phẩm thử tương đương in vitro với chế phẩm ĐC phép thử độ hồ tan Điều lý giải tốc độ trương nở HPMC K100M không chịu ảnh hưởng pH mơi trường hồ tan tương tự kết công bố trước [16] Nghiên cứ u SKD và tương đương sinh học in vivo tố t nhấ t là đươc̣ đá nh giá ngườ i tiǹ h nguyêṇ khỏ e maṇ h Vớ i cá c chế phẩ m thuố c GPKD, viê sử duṇ g đôṇ g thi ́ c̣ vâṭ nghiêṃ cò n có ý nghiã thăm dò mứ c đô ̣ GPDC, đề phò ng thuố c giả i phó ng ồ gây nguy ngô ̣ aṭ đôc̣ [7] Để đá nh giá SKD và tương đương sinh học củ a chế phẩ m thườ ng lưạ cho thiế t kế nghiên cứ u ṇ ché o Thiế t kế ché o thuố c, giai đoaṇ vớ i thuố c chứ ng; hoăc̣ á p duṇ g cầ n so sá nh thuố c thử ché o thuố c, giai đoaṇ cầ n so sá nh thuố c thử vớ i thuố c đố i chứ ng [7],[15] SKD viên nén MH 500 mg GPKD bào chế đem đánh giá chó với thiết kế thí nghiệm chéo đơi, đơn liều, hai giai đoạn nhằm hạn chế biến thiên cá thể Chó chia ngẫu nhiên thành hai nhóm, giai đoạn uống chế phẩm thử chế phẩm ĐC Thời gian bán thải MH vào khoảng – [97], thời gian nghiên cứu hai giai đoạn thiết kế tuần để đảm bảo thải trừ hết thuốc giai đoạn trước Tiến hành phân tích mẫu huyết tương chó sau kết thúc lấy mẫu giai đoạn theo qui trình phương pháp định lượng thẩm định Tồn lượng mẫu chó (mẫu thuốc thử/thuốc ĐC) phân tích ngày Xác định nồng độ MH có mẫu dựa vào đường chuẩn, tiến hành song song ngày Quá trình phân tích tn thủ theo hướng dẫn phân tích mẫu dịch sinh học FDA Sau hai giai đoạn nghiên cứu, mẫu máu chó tiến hành phân tích để đảm bảo tổng thời gian từ bắt đầu lấy mẫu kết thúc q trình phân tích (phân tích xong số mẫu huyết tương chó) phải nhỏ thời gian đánh giá độ ổn định mẫu (27 ngày) Thiết kế thời điểm lấy mẫu có ý nghĩa quan trọng để ước lượng Cmax bao phủ đường cong nồng độ thuốc huyết tương theo thời gian đủ để ước lượng xác mức độ hấp thu [21] Trong đó, nên có 1-2 điểm trước đạt đỉnh Cmax (pha hấp thu), điểm xung quanh đỉnh - điểm pha thải trừ Tổng số điểm lấy mẫu nên từ 12 - 18 Thời gian lấy mẫu phải kéo dài từ - lần thời gian bán thải thuốc nồng độ máu thấp 1/10 - 1/20 đỉnh Cmax [3] Các thời điểm lấy mẫu đề tài thiết kế hợp lý đạt u cầu, phản ánh tồn q trình hấp thu, chuyển hoá thải trừ thuốc, bao gồm: điểm trước dùng thuốc, – điểm trước Cmax, 2-3 điểm xung quanh Cmax 3-5 điểm pha thải trừ, thời điểm lấy máu cuối sau 24 uống thuốc Mặc dù, MH có tính tan tốt, tính thấm khả hấp thu qua niêm mạc ruột chịu ảnh hưởng nhiều nhu động ruột biến thiên thông số dược động học thí nghiệm khơng nhiều, chứng tỏ có khác biệt nhỏ khả hấp thu MH cá thể Tốc độ hấp thu thuốc vào vịng tuần hồn chung thể Tmax trung bình uống thuốc thử thuốc ĐC 5,833 ± 1,472 6,167 ± 0,753 Tmax thuốc thử dao động từ đến thuốc ĐC dao động từ đến Theo kết phân tích độ tin cậy 90 % phần mềm Kinetica 4.4 tỷ lệ Cmax, AUC0-∞ thuốc thử thuốc ĐC tương đương nhau, giá trị Tmax khác khơng có ý nghĩa thống kê Căn theo hướng dẫn FDA DĐVN IV, kết luận hai chế phẩm cho SKD tương tự chó thực nghiệm, giới hạn khoảng tin cậy 90 % thông số Cmax, AUC0-∞ 96,90 90,90 Điều khẳng định: Số liệu nghiên cứu đáng tin cậy với thiết kế nghiên cứu phù hợp Do điều kiện kinh phí, số lượng chó thử nghiệm đợt chưa nhiều (6 chó) nên cịn hạn chế định mức ý nghĩa thống kê chưa thể kết luận sâu SKD viên MH 500 mg GPKD bào chế Các kết thu khẳng định sơ viên nén MH 500 mg GPKD cho SKD tương tự với viên ĐC kéo dài thời gian tác dụng thuốc 12 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu luận án, rút số kết luận sau: Đã bào chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài 1.1 Dạng viên thẩm thấu - Đã khảo sát ảnh hưởng độ dày màng bao, kích thước miệng giải phóng tỷ lệ TD thẩm thấu đến tốc độ giải phóng MH - Đã khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ HPMC E6 Disolcel đến tốc độ rã lớp giải phóng nhanh - Đã lựa chọn công thức viên MH 500 mg giải phóng kéo dài 12 theo chế bơm thẩm thấu Viên nhân có chứa 375 mg MH, % NaLS TD khác Bao màng bán thấm có bề dày % (kl/kl) khoan miệng GPDC với đường kính 0,8 mm Lớp bao giải phóng nhanh bao bên ngồi viên thẩm thấu có cơng thức bột bao chứa 50 % MH, 15 % Disolcel, 15 % HPMC E6 20 % talc Viên lựa chọn có tốc độ hòa tan tương đương với viên đối chiếu đạt yêu cầu USP 35 1.2 Dạng cốt thân nước - Đã đánh giá ảnh hưởng loại TD kiểm sốt giải phóng TD độn đến tốc độ giải phóng MH từ viên Đã đánh giá tỷ lệ HPMC K100M, PVP K90 đến tốc độ giải phóng MH - Đã lựa chọn công thức viên MH 500 mg giải phóng kéo dài 12 dạng cốt thân nước chứa 34 % HPMC K100M % PVP K90 Viên lựa chọn có tốc độ hịa tan tương đương với viên đối chiếu đạt yêu cầu USP 35 - Đã nâng cấp qui trình bào chế từ qui mô PTN (500 viên/lô) lên qui mô pilot (4000 viên/ lơ) Các giai đoạn thay đổi qui trình nâng qui mơ q trình tạo hạt sấy cốm khảo sát lựa chọn Kết nghiên cứu cho thấy qui trình xây dựng ổn định khả thi Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng bước đầu đánh giá độ ổn định - Viên nén MH 500 mg GPKD bào chế quy mô pilot đề xuất tiêu chuẩn về: Hình thức, độ cứng, độ đồng khối lượng, hàm lượng dược chất độ hòa tan viên - Bước đầu đánh giá độ ổn định viên nén MH 500 mg GPKD điều kiện: theo dõi dài hạn theo dõi lão hoá cấp tốc Kết cho thấy: Viên bào chế ổn định thời gian nghiên cứu sơ dự đoán tuổi thọ thuốc 24 tháng điều kiện theo dõi dài hạn Đã đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin 500 mg GPKD chó thực nghiệm - Đã xây dựng thẩm định phương pháp HPLC để định lượng MH huyết tương chó Phương pháp đạt yêu cầu phân tích hoạt chất dịch sinh học theo hướng dẫn FDA DĐVN IV - Trên chó thực nghiệm, viên nén MH 500 mg GPKD bào chế có SKD (AUC0-24h AUC0-∞) số thông số dược động học (Tmax, Cmax MRT) tương tự với viên đối chiếu Glucophage XR ĐỀ XUẤT Kết luận án bước đầu trình nghiên cứu bào chế dược phẩm nói chung viên nén MH 500 mg GPKD nói riêng Để kết áp dụng vào sản xuất, xin đề xuất số vấn đề sau: - Hồn thiện cơng thức quy trình bào chế quy mô lớn - Tiếp tục đánh giá độ ổn định đánh giá tương đương sinh học người tình nguyện ... chọn để nghiên cứu bào chế viên MH 500 mg GPKD DĐVN IV chưa có chuyên luận cho viên nén MH GPKD, thử nghiệm hồ tan đánh giá khả GPDC tiến hành theo hướng dẫn USP 35 Chế phẩm bào chế đánh giá SKD... cứu bào chế đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin giải phóng kéo dài” đặt cá c muc̣ tiêu sau: Bào chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài 12 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng bước đầu đánh. .. phóng kéo dài 12 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng bước đầu đánh giá độ ổn định viên nghiên cứu Đánh giá sinh khả dụng viên nghiên cứu chó thực nghiệm Để thưc̣ hiê tiêu đề ra, đề tài ṇ muc̣ luâṇ