Nghiên cứu bào chế thuốc dán thấm qua da scopolamin 1,5 mg

Luận văn

1 1 GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Đặt vấn đề Hệ trị liệu qua da với dạng bào chế là thuốc dán, còn gọi là thuốc dán hấp thu qua da (Transdermal therapeutic system, TTS) được thiết kế sao cho dược chất có thể giải phóng, hấp thu qua da theo mức độ và tốc độ xác định để có tác động toàn thân và kéo dài với những ưu điểm: sự hấp thu thuốc qua da loại bỏ những bất lợi do ảnh hưởng của các yếu tố sinh lý trong ống tràng vị như pH, thực phẩm, nước uống, nhu động ruột. Thuốc được đưa trực tiếp vào tuần hoàn chung, không bị chuyển hóa qua gan lần đầu, tiện lợi và hữu hiệu hơn so với đường uống và đường tiêm, linh động trong sử dụng, có thể giảm ngay nồng độ thuốc trong máu bằng cách gỡ bỏ lớp thuốc dán. Năm 1980, Transderm - Scop do công ty dược phẩm ALZA, Mỹ sản xuất, là thuốc dán TTS đầu tiên chứa hoạt chất scopolamin có tác dụng chống nôn do di chuyển. Ưu điểm của dạng thuốc là kiểm soát được tốc độ phóng thích theo thời gian nên duy trì sự ổn định của nồng độ thuốc trong máu, giảm tác dụng phụ và tác dụng kéo dài trong 72 giờ. Mục tiêu luận án Nghiên cứu bào chế thuốc dán thấm qua da (thuốc dán TTS) scopolamin 1,5 mg đạt tiêu chuẩn cơ sở. Nội dung nghiên cứu của luận án 1. Bào chế thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg phóng thích kéo dài trong 72 giờ. 2. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở thuốc dán TTS. 3. Nghiên cứu độ ổn định và ước tính tuổi thọ của sản phẩm. 4. Sơ bộ đánh giá sinh khả dụng của thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg với thuốc dán Ariel TDDS (Caleb pharmaceutical Inc.Đài Loan). 2 2 2. Tính cấp thiết của đề tài Do những ưu điểm và triển vọng phát triển dạng thuốc này, việc nghiên cứu bào chế một dạng thuốc dán thấm qua da với hoạt chất có nhu cầu trị liệu cao, có trong danh mục thuốc thiết yếu của Việt Nam, thay thế dược phẩm ngoại nhập, là một yêu cầu bức thiết cũng như góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp dược Việt Nam phát triển những dạng bào chế mới. Tại Việt Nam, chưa có chế phẩm nào dưới dạng thuốc dán thấm qua da có chứa hoạt chất scopolamin được sản xuất trong nước. 3. Những đóng góp mới của luận án Thuốc dán thấm qua da được nghiên cứu với thiết kế dược chất tan trong nền dính Duro-tak ® (DT) có cấu trúc một lớp. Công thức được xây dựng với dược chất là scopolamin hydrobromid (SH) bền với nhiệt độ và acid hơn scopolamin base, có sử dụng chất tăng thấm là DMSO với nồng độ thấp mà vẫn đạt hiệu quả tăng nồng độ dược chất thấm qua da, đảm bảo an toàn cho người sử dụng, đây là một thành công trong lĩnh vực bào chế. Đề tài đã xây dựng được phương pháp định lượng SH trong huyết tương người bằng phương pháp HPLC đầu dò khối phổ phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Các giá trị LLOQ là 0,1 ng/ml và giới hạn phát hiện là 0,02 ng/ml đủ để xác định nồng độ scopolamin trong huyết tương NTN sử dụng thuốc dán TTS. Phương pháp này đã được ứng dụng thành công trong đánh giá sinh khả dụng thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg. Sơ bộ đánh giá sinh khả dụng thuốc dán thấm qua da được thực hiện giữa thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg với thuốc đối chiếu Ariel TDDS trên 12 người tình nguyện là một công trình nghiên cứu mới tại Việt Nam. 3 3 4. Bố cục luận án Luận án gồm: 145 trang, đặt vấn đề 2 trang, tổng quan 33 trang, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 24 trang, kết quả nghiên cứu 73 trang, bàn luận 10 trang, kết luận và đề nghị 3 trang, những đóng góp mới 1 trang. Luận án có 55 bảng, 28 hình, 92 tài liệu tham khảo, gồm 12 tài liệu tiếng Việt và 80 tài liệu tiếng Anh, 14 phụ lục thể hiện các kết quả thực nghiệm. Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Trình bày một số vấn đề cơ bản về các dạng bào chế thuốc dán hấp thu qua da; thành phần thuốc dán TTS có cấu trúc một lớp; các biện pháp làm tăng tính thấm qua da của scopolamin hydrobromid. 1.2. Scopolamin được giới thiệu về cấu trúc, tính chất, tác dụng, và một số chế phẩm thuốc dán TTS chứa scopolamin trên thị trường. 1.3. Nêu tóm tắt các phương pháp đánh giá chất lượng thuốc dán TTS cụ thể với tính kích ứng và thuộc tính kết dính. 1.4. Tổng quan về độ phóng thích cũng như sự thấm qua da in vitro của thuốc dán TTS. Ngoài ra phương pháp đánh giá sinh khả dụng của dạng thuốc dán TTS cũng được nêu tóm tắt. Chương 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên liệu và thiết bị 2.1.1. Nguyên liệu Nguyên liệu, hóa chất, tá dược đều đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất hoặc phân tích. Dung môi để định lượng SH là loại dùng cho HPLC. Da chuột cô lập được lấy từ chuột Sprague Dawley ® , bảo quản ở điều kiện lạnh (-20 o C). Thuốc đối chiếu là thuốc dán Ariel TDDS của công ty Caleb 4 4 pharmaceutical, Inc. Đài Loan. Số lô: PBA 9038, hạn dùng: 9/2012 sử dụng để nghiên cứu bào chế từ tháng 7-12 /2010. Số lô: PBA 0073, hạn dùng: 11/2013 sử dụng để nghiên cứu sinh khả dụng từ tháng 3-8/2011. 2.1.2. Thiết bị Sử dụng các thiết bị bào chế và phân tích tin cậy được trang bị tại các phòng thí nghiệm Khoa Dược Đại học Y Dược, Viện Kiểm Nghiệm Thuốc, Trung Tâm Kiểm Nghiệm Thuốc TP. HCM, Khoa Dược Đại học Sungkyunkwan Hàn Quốc. 2.1.3. Người tình nguyện (NTN) 12 NTN khỏe mạnh (5 nam, 7 nữ) tuổi từ 24-41 tuổi, cân nặng từ 42- 66 kg, chỉ số BMI từ 19,4 - 23,1. NTN đều có kết quả xét nghiệm đạt trong giới hạn bình thường. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp bào chế thuốc dán TTS 2.2.1.1. Bào chế thuốc dán TTS Thuốc dán TTS được bào chế bằng phương pháp hòa tan và bốc hơi dung môi với thiết kế dược chất tan trong nền dính có cấu trúc một lớp. Để lựa chọn công thức tốt nhất và xây dựng quy trình bào chế phù hợp, cần khảo sát ảnh hưởng của chất tăng thấm, của nền dính, ảnh hưởng của thời gian lên khả năng thấm của SH trong thuốc dán TTS qua da chuột cô lập. 2.2.1.2. Phương pháp đánh giá tốc độ thấm của SH qua da chuột cô lập Tốc độ thấm của dược chất là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng của thuốc dán. Thực nghiệm đánh giá tốc độ thấm qua da chuột được tiến hành thông qua tế bào khuếch tán Franz (diện tích tiếp xúc 3,14 cm 2 , thể tích khoang nhận 15,5 ml), môi trường khuếch tán là dung dịch đệm phosphat pH 7,4, ổn định ở nhiệt độ 32 ± 0,5 o C, định lượng hàm lượng SH bằng phương pháp HPLC. Tốc độ thấm được ngoại suy từ đồ thị 5 5 phóng thích dược chất theo thời gian. Dựa vào tốc độ này, xác định được hàm lượng dược chất và kích thước của thuốc dán. 2.2.1.3. Xây dựng quy trình định lượng (SH) bằng HPLC Độ tan của SH, hàm lượng SH trong thuốc dán TTS được định lượng bằng phương pháp HPLC. Điều kiện sắc ký: Cột Knauer ZC 81(250 mm x 4,6 mm; 5µm); Pha động: methanol : đệm phosphat pH 7,4 (40:60), Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút; Detector UV-Vis đặt ở bước sóng 215 nm; Thể tích tiêm mẫu 100 µl. 2.2.2. Phương pháp đánh giá tiêu chuẩn chất lượng thuốc dán TTS 2.2.2.1. Yêu cầu chất lượng thuốc dán TTS Tính chất: dựa vào cảm quan, thuốc dán TTS phải đồng nhất, không có bọt khí, dược chất không bị kết tinh. Độ đồng đều diện tích: thử theo DĐVN IV-2009, phụ lục 1.9. Độ đồng đều bề dày: đo bề dày của thuốc dán ở những vị trí khác nhau. Bề dày mỗi sản phẩm phải nằm trong giới hạn quy định. Định lượng: bằng phương pháp HPLC, hàm lượng scopolamin trong mỗi miếng thuốc dán phải đạt từ 90,0 - 120,0% so với hàm lượng ghi trên nhãn. Định tính: Trên sắc ký đồ ở phần định lượng, thời gian lưu pic chính của dung dịch thử sai lệch không quá 1,0% so với thời gian lưu của pic SH dung dịch chuẩn. Phải cho phản ứng đặc trưng của ion bromid. Độ đồng đều hàm lượng: thử theo DĐVN IV-2009, phụ lục 1.9. 2.2.2.2. Đánh giá tính kích ứng da thuốc dán TTS Phương pháp thử: theo Laboratory guide in pharmacology, dùng một phẩm màu thuộc loại keo, xanh lam Evans để phát hiện sớm và dễ dàng sự hư hại của mao mạch sau khi bị kích ứng. Đánh giá tính kích ứng da thuốc dán TTS được thực hiện trên da thỏ: quan sát da bụng thỏ từ 15-120 phút sau khi tiêm sự xuất hiện của màu LỚP LƯNG CHỨA HỖN HỢP THUỐC SCOPOLAMIN, DMSO, DUROTAK HỖN HỢP THUỐC THUỐC DÁN THÀNH PHẨM Trộn đều, khử bọt khí Cán dày 400µm Sấy 60 0 C. Phủ lớp nền Cắt 2,5cm x 2,5cm KIỂM NGHIỆM THÀNH PHẨM Kiểm tra độ đồng nhất Kiểm tra độ dày 230µm - 270 µm 6 6 xanh Evans. Chế phẩm không được gây kích ứng da, tương ứng với điểm kích ứng không quá 0,5. 2.2.2.3. Đánh giá thuộc tính kết dính của thuốc dán TTS Thuộc tính kết dính của thuốc dán TTS được đánh giá và so sánh bằng phương pháp vòng lặp và dịch chuyển nhanh trên các máy (Chatillon DFM 10, scale Co. InC New york) và (8 Bank oven shear HT-8 ChemInstruments Fairfield, Ohio, USA). 2.2.2.4. Thử độ hòa tan thuốc dán TTS Dùng trắc nghiệm hòa tan với thiết bị số 5. Tham khảo Dược điển Mỹ (USP 29), yêu cầu tốc độ phóng thích của SH trong thuốc dán TTS, tại 3 thời điểm: giờ thứ 6, 24 và 36 phải đạt lần lượt là 7,5 đến 16 µg/giờ/cm 2 , 1,5 đến 6,5 µg/giờ/ cm 2 và 1,5 đến 6,5 µg/giờ/cm 2 . 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu độ ổn định thuốc dán TTS Nghiên cứu độ ổn định và dự tính tuổi thọ của thuốc được thực hiện theo quy định của ASEAN trên 3 lô thực nghiệm thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg được sản xuất ở qui mô 1000 miếng dán. Nghiên cứu xác định tuổi thọ được thực hiện theo phương pháp lão hóa cấp tốc, sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ 40 ± 2 o C, độ ẩm 75 ± 5% và được khảo sát trong thời gian 6 tháng. Phương pháp theo dõi ở điều kiện thực khảo sát ở nhiệt độ 30 ± 2 o C, độ ẩm 75 ± 5% trong thời gian 18 tháng. Các chỉ tiêu khảo sát bao gồm cảm quan, định tính, định lượng, độ hòa tan của sản phẩm. Dự đoán tuổi thọ thuốc theo phương trình Van’t Hoff. 2.2.4. Phương pháp đánh giá sinh khả dụng thuốc dán TTS Các nghiên cứu thử nghiệm trên NTN được tiến hành trên cơ sở đề cương đã được Hội đồng đạo đức trong nghiên cứu y sinh học và Viện Kiểm Nghiệm Thuốc Thành phố Hồ Chí Minh chấp thuận. 7 7 2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm Tiến hành thử nghiệm trên người tình nguyện theo thiết kế chéo đôi, đơn liều. Hai giai đoạn cách nhau 10 ngày. 2.2.4.2. Định lượng SH trong huyết tương Mẫu huyết tương chứa SH sau khi xử lý được định lượng bằng phương pháp LC-MS/MS, với điều kiện sắc ký như sau: đầu dò khối phổ ba tứ cực (Quatro Micro API), chế độ vận hành (ESI+); Ion sơ cấp 304,17 (m/z); cột sắc ký: Supelco C 18 (150 mm x 4,6 mm; 5 µm); pha động: nước - acetonitril (15:85); tốc độ dòng: 1,1 ml/phút, thể tích tiêm mẫu: 20 µl. 2.2.4.3. Xác định các thông số dược động học Dùng phép phân tích (ANOVA) để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố thử nghiệm như trình tự, thời kỳ, đối tượng và thuốc. Giá trị T max đánh giá bằng phương pháp thống kê phi tham số của dữ liệu chưa chuyển dạng. Dữ liệu nồng độ (AUC, C max ) chuyển sang dạng logarit. Tính và so sánh giá trị trung bình bằng trắc nghiệm “Two one sided t - test”. Sinh khả dụng tương đối của thuốc thử và thuốc đối chiếu là tỷ lệ phần trăm diện tích dưới đường cong toàn thể của thuốc thử so với thuốc đối chiếu. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Nghiên cứu bào chế thuốc dán TTS 3.1.1. Nghiên cứu quy trình định lượng SH bằng HPLC Quy trình định lượng SH bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao đã được thẩm định đạt yêu cầu. Với điều kiện sắc ký đã chọn thời gian lưu của SH khoảng 8,3 phút. Phương pháp đạt tính phù hợp hệ thống với thời gian lưu, diện tích đỉnh, hệ số bất đối, hệ số phân giải và số đĩa lý thuyết của đỉnh SH đều có RSD% < 2%. Tính đặc hiệu, thể hiện trên pic của SH tách rõ 8 8 so với các pic khác và mẫu trắng không có pic ở vị trí này. Phương pháp đạt độ đúng cần thiết với tỷ lệ phục hồi của tất cả các mẫu trong khoảng 98% - 102% và đạt độ chính xác với RSD nhỏ hơn 2% khi định lượng 6 mẫu SH ở nồng độ 20 µg/ml. Các mẫu chuẩn SH trong đệm pH 7,4 ở khoảng nồng độ khảo sát 0,1-500 µg/ml cho thấy có sự tương quan tuyến tính với diện tích đỉnh có hệ số tương quan R 2 = 0,999. 3.1.2. Nghiên cứu tốc độ thấm của SH qua da in vitro 3.1.2.1. Nghiên cứu sàng lọc chất tăng thấm Thử tính thấm của SH bão hòa với 12 chất tăng thấm. Kết quả khảo sát được trình bày trong hình 3.10. Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn sự thấm của SH bão hòa trong các chất tăng thấm 0 10 0 200 300 400 50 0 600 70 0 0 4 8 12 16 20 24 28 Thời gian (giờ) Hàm lượng SH thấm qua da (mcg/cm 2 ) Propanediol Methyl Butanol Hexanol Octanol Decanol Dodecanol PEG DMSO Acid Oleic Isopropyl myristat Lauroglycol Transcutol P 9 9 3.1.2.2. Nghiên cứu sàng lọc nền dính Bảng 3.15. Tổng kết các thông số thấm của SH trong các Duro-Tak ® Duro-Tak ® Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm (µg/cm 2 /giờ) DT 87-2510 2,93 ± 0,21 3,07 ± 1,61 DT 87-2516 3,04 ± 1,56 2,55 ± 1,45 DT 87-2074 3,24 ± 1,13 2,50 ± 0,41 DT 87-2051 2,45 ± 0,61 2,40 ± 0,88 DT 87-2196 3,61 ± 0,73 1,81 ± 0,68 DT 87-9301 3,86 ± 1,39 1,77 ± 1,40 DT 87-2287 4,80 ± 1,21 1,76 ± 0,53 DT 87-2677 2,41 ± 1,87 1,75 ± 0,85 DT 87-2353 1,70 ± 1,61 1,61 ± 1,06 DT 87-2852 2,83 ± 1,28 1,50 ± 0,73 DT 87-2525 3,90 ± 1,48 1,30 ± 1,70 DT 87-6430 Không thấm Không thấm Kết quả sàng lọc DT 87-2510 được chọn làm nền dính cho thuốc dán TTS scopolamin 1,5 mg. Lựa chọn nồng độ SH trong DT 87-2510. Bảng 3.10. Các thông số thấm của SH trong DT 87-2510 Nồng độ SH (%) Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (µg/cm 2 /giờ) 2 2,93 ± 0,20 3,07 ± 1,62 4 2,91 ± 0,21 4,20 ± 2,20 6 3,05 ± 0,74 5,17 ± 2,51 8 3,13 ± 0,61 7,17 ± 3,48 10 3,20 ± 1,21 7,80 ± 3,43 Sau khi lưu trữ một tuần, trong thuốc dán TTS chứa 10% SH đã xuất hiện các tinh thể. Vì vậy, nồng độ SH 8% có tốc độ thấm cao nhất trong nền dính DT 87-2510. 10 10 Nghiên cứu nồng độ của DMSO Bào chế thuốc dán chứa SH 2% với nồng độ DMSO 5; 7,5; 10; và 12,5%. Kết quả tốc độ thấm qua da của SH 2% trong DMSO có nồng độ khác nhau được trình bày bảng 3.17. Bảng 3.17. Các thông số thấm của SH 2% trong DMSO (n = 3) Nồng độ DMSO (%) Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (µg /cm 2 /giờ) 0 2,93 ± 0,20 3,07 ± 1,62 5 3,07 ± 0,96 3,20 ± 1,33 7,5 3,22 ± 1,48 3,34 ± 1,11 10 3,27 ± 1,08 7,64 ± 3,55 12,5 3,10 ± 0,94 7,88 ± 3,21 Kết quả tỷ lệ thấm qua da chuột của SH cho giá trị cao nhất với DMSO ở nồng độ 10% và 12,5%, tuy nhiên không có sự khác biệt đáng kể giữa tỷ lệ thấm của 2 nồng độ này (P > 0,05) và nồng độ DMSO cao có thể gây ra ban đỏ và làm biến tính một số protein. Vì vậy, nồng độ DMSO 10% được lựa chọn. 3.1.2.3. Nghiên cứu nồng độ của SH trong thuốc dán TTS Bảng 3.18. Các thông số thấm của SH với những nồng độ khác nhau có DMSO 10% trong DT 87-2510 (n = 3) Mẫu Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (µg/cm 2 /giờ) SH 2% 3,27 ± 1,08 7,64 ± 3,55 SH 4% 3,30 ± 1,06 8,21 ± 2,74 SH 6% 3,47 ± 1,20 8,56 ± 2,26 SH 8% 6,44 ± 1,13 26,35 ± 5,78 SH 10% Không khảo sát được Ariel TDDS 6,00 ± 0,11 22,32 ± 4,47 Kết quả tốc độ thấm của SH 8% gần với tốc độ thấm của thuốc đối chiếu. Bên cạnh đó, ngay sau khi bào chế các tinh thể thuốc được tìm thấy trong thuốc dán chứa SH nồng độ 10%. Thành phần công thức được xác định là SH 8% DMSO 10% nền dính DT87- 2510.