Tăng độ tan thuốc bằng cyclodextrin tổng hợp

Phảnứngmởvòngepoxidcủa1,2-β-propylenoxid

Phản ứng xảy ra ở cả C-1 và C-2 với xúc tác là acid yếu nhƣ acid zeolitkhoảng 30% sản phẩm tạo thành là alcol bậc 1 với xúc tác là các acid mạnh nhƣ acidsulfuriccóđến55%sảnphẩmtạothành làalcolbậc 1[62]. Phản ứng trong môi trường nước:1,2-propylen oxid còn tự phản ứng với nhau tạopropylen glycol, dipropylen glycol, tripropylen glycol và các polyglycol cao phân tử khác.Sản phẩm mang nhóm thế 1-hydroxypropylchiếm tỷ lệrất nhỏ(khoảng 2 -4%) sov ớ i sảnphẩmmangnhómthế2-hydroxypropyl[50].

Tiêuchuẩnkỹthuật

Về đánh giá cũng giống nhƣ ởmục 1.1.4.1,sản phẩm này dùng trongphântích kiểm nghiệm thuốc và khách o à n t o à n với 2-hydroxybutyl-β-cyclodextrin dùng làm tá dƣợc và cũng không thể áp dụng qui trìnhnàyvàotổnghợp HBβCD dùnglàmtádƣợc đƣợc. Thường khối lượng của thuốc viên nén và viên nang nằm trong phạm vi 500 - 800 mg và1phântửgamcủaHPβCDcókhốilƣợngkhoảng1400.Vìvậy,thuốccókhốilƣợngphântử gam từ 100 - 400 phù hợp tạo phức để nó dễ dàng đưa vào nang hoặc viên nén dùngđườnguống[14].

Phahòa tan

Nhiệt độ:có thể ảnh hưởng đến phức thuốc-HPβCD, trong hầu hết các trường hợp tăngnhiệt độ làm giảm giá trị hằng số bền của phức thuốc-HPβCD, nhiệt độ tăng có thể làmgiảm lực tương tác chẳng hạn như lực Van Der Waals và tương tác kỵ nước. Tuy nhiên,những thay đổi nhiệt độ có thể không ảnh hưởng đáng kể khi tương tác thuốc- HPβCDthúc đẩy chủ yếu bởi entropy như việc giải phóng các phân tử nước xung quanh điện tíchcủaphân tử thuốc và HPβCD [26],[47],[78],[105].

Tỷ lệ tạo phức giữa thuốc và

Các tạp không tan chảy, dễ bay hơi không phát hiện được bằng phương pháp này.Khi các tạp trong mẫu tan chảy trong quá trình nóng chảy nhƣng không tạo thành dungdịch với thành phần chính, không tham gia vào thay đổi enthalpy của phân tử mẫu, khi đókết quả đo sẽ thấp [100]. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-β-NMR):ngoài thông tin định tính và định lượng về sựhình thành phức,1H-NMR có thể đƣợc sử dụng để thăm dò cấu trúc không gian của phứcthuốc-HPβCD cũng nhƣ cung cấp thông tin về động học của sự liên kết và phân ly củaphức.

Tác dụng của phức thuốc-β- HPβCDHấpthu/sinhkhảdụngcủathuốc

Phức HPβCD làm ổn định thuốc có thể là một kết quả của sự ức chế tương tác của thuốcvới các chất mang khác, hoặc ức chế chuyển hóa sinh học thuốc tại địa điểm hấp thu, hoặccáchlychúng chốnglạiquátrìnhphânhủykhácnhau [14],[78]. HPβCD cóthể làm thay đổi tính thấm của niêm mạc, da, giác mạc hoặc bằng cách tăng, hoặc thay đổiphóng thích (phóng thích chậm hoặc kéo dài), do đó, không có sản phẩm đối chiếu đểnghiên cứu so sánh.

Nhậnxét

- Khả năng hình thành gel trong nước của HPβCD được quan tâm xem xét, đây cũng lànguyên nhân hoạt chất giải phóng từ phức thường bị chậm lại, tuy nhiên tính chất nàylạiđƣợcứngdụngtrongđiềuchếthuốcphóng thíchkéodài[115]. Tạo phức với HPβCD: tỷ lệ mol giữa itz và HPβCD thường là 1 : 1; 1 : 2 và 1 : 3 với cácphương pháp tạo phức khác nhau như đồng bay hơi dung môi, đồng kết tủa, đồng dungmôi, siêu tới hạn… trong đó phương pháp tạo muối với HCl kết hợp tạo phức với HPβCDcóhiệuquảtăngđộtancaovàổnđịnh.Phứcitz-HPβCDứcchếtạomầmkếttinhitznênít độc và chứng minh sinh khả dụng tăng cao hơn các phương pháp khác [41], [45], [53],[64],[108].

PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU

• SOSÁNHĐỘHếATAN,ĐỘTANCỦARUTINTRONGPHỨCR-β- HBβCDVÀRUTINTRONGPHỨCR-β-HPβCD
• SO SÁNH ĐỘ HếA TAN, ĐỘ TAN CỦA ITZ TRONG PHỨC ITZ-β- HBβCDVÀITZTRONGPHỨCITZ-β-HPβCD

Mẫu chuẩn:cân chính xác khoảng 5 mg itraconazol chuẩn, cho vào bình định mức 50 ml,thêm 0,5 ml dimethylformamid, lắc đều, thêm 35 ml dung dịch HCl 0,1 N, lắc đều đến khitan hoàn toàn, thêm dung dịch HCl 0,1 N đến vạch, lắc đều (dung dịch có nồng độ khoảng100μg/ml).g/ml). Mẫu thử:cân chính xác một lượng phức ITZ-HPβCD tương ứng với khoảng 50 mg itzcho vào bình định mức 10 ml, thêm 7 ml nước cất nóng, lắc đều đến khi phức tan hết, đểnguội, thêm nước cất đến vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 μg/ml).m.Lấy chính xác 1 mldịch lọc trên, cho vào bình định mức 50 ml, thêm 35 ml dung dịch HCl 0,1 N lắc đều,thêm 0,5 ml dimethylformamid, thêm dung dịch HCl 0,1 N đến vạch, lắc đều (dung dịchcónồngđộquivềitraconazolkhoảng100μg/ml).g/ml). Pha hòa tan:cho một lượng dư ME (0,4 g) vào 20 ml các dung dịch HPβCD trong nướccó nồng độ tăngdần từ 0- 48mmol, lắc trênmáy lắc rung 100 vòng/phút trong 24g i ờ , lọc hỗn hợp trên qua màng lọc 0,45 μg/ml).m, pha loãng dịch lọc bằng dung dịch đệm phosphatpH6,5đếnnồng độthíchhợp,đophổUVởbướcsóng363nm.Dữliệuphahòatanđượcthểhiệnbằngđồthịđể.

Quitrìnhtổnghợp 2-β-hydroxypropyl-β-β-β-cyclodextrin(phụlục22) Nộidungquy trình

Dựa vào kết quả phân tích trong bảng 3.16 và biểu đồ 3.5 có thể thấy khi thay đổi vận tốckhuấy sẽ dẫn đến hiệu suất và DS bị thay đổi, hiệu suất và DS đạt giá trị cao khi vận tốckhuấy trong khoảng 600 - 1000 vòng/phút. Dựa vào kết quả phân tích trong bảng 3.17 và biểu đồ 3.6 có thể thấy khi thay đổi nhiệt độsẽ làm thay đổi hiệu suất và DS, hiệu suất đạt giá trị cao khi nhiệt độ trong khoảng 20 - 40oC trong khi DS tăng theo sự gia tăng của nhiệt độ.

Quitrìnhtổnghợp 2-β-hydroxybutyl-β-β-β-cyclodextrin(phụlục23) Nộidungquytrình

Phức R-HPβCD điều chế bằng phương pháp đồng bay hơi dung môi có độ hòa tan caonhất, so với phức điều chế bằng phương pháp nghiền ướt khác nhau có ý nghĩa (P <. 0,05)nêndùngphứcnàyđểthử tiếpđộtan. Phức R-HBβCD điều chế bằng phương pháp đồng bay hơi dung môi có độ hòa tan caonhất, so với phức điều chế bằng phương pháp nghiền ướt khác nhau có ý nghĩa (P <. 0,05)nêndùngphứcnàyđểthử tiếpđộtan.

So sánh độ hòa tan của rutin trong phức R-β-HBβCD và rutin trong phứcR-β- HPβCD

Phức ITZ-HBβCD tỷ lệ mol 1 : 2 điều chế bằng phương pháp đồng bay hơi dung môi đạtyêu cầu về độ hòa tan, độ tan và phù hợp về khối lƣợng để ứng dụng vào các dạng thuốcrắnnêndùngphứcnàyđểthử nghiệmtiếptheoxácđịnhbảnchấtphức. Phổ DSC của itz có 1 đỉnh thu nhiệt đặc trƣng ở 167,52oC, HBβCD có 1 đỉnh thu nhiệtrộng ở 156,33oC tương ứng với quá trình mất nước của HBβCD, phức ITZ-HBβCD tỷ lệmol 1 : 2 có 1 đỉnh thu nhiệt ở 166,29oC không còn đặc trƣng nhƣ itz tự do, kết quả nàychothấyitz đãtươngtácvớiHBβCD.

Xâydựngquitrìnhđiềuchếphức itraconazol-β-hydroxybutyl-β-β-β-cyclodextrin

Phổ1H-NMR đó chứng minh sự tạo phức giữa itz và HBβCD bằng liờn kết phối trớ là rừràng. Từ kết quả phân tích phổ1H-NMR của phức ITZ-HBβCD (bảng 4.14) có thể đƣa racấutrúcdựđoáncủaphứcbaogiữaitzvàHBβCDtươngtựnhưhình3.4mục3.6.5.5.

So sánh độ hòa tan của itz trong phức ITZ-β-HBβCD và itz trong phức ITZ-β- HPβCD

Phức ME-HPβCD điều chế bằng phương pháp nghiền ướt độ tan tăng gấp 2,85 lần so vớiME, phức điều chế bằng phương pháp đồng bay hơi dung môi độ tan tăng gấp 124,84 lầnsovớiMEvàgấp43,41lầnsovớiphứcđiềuchếbằngphươngphápnghiềnướt. Phổcộnghưởngtừhạtnhân(1H-β-NMR):(phụlục14,hìnhPL.14.4vàPL.14.5), đã khẳng định sự tạo phức giữa ME và HPβCD bằng liờn kết phối trớ là rừ ràng,từ dữ liệu phân tích phổ1H-NMR của phức ME-HPβCD (bảng 4.15) có thể đƣa ra côngthứccấutrúcdựđoáncủaphứcbaogiữa MEvàHPβCD đƣợcthểhiệntronghình3.5.

Xác địnhcấutrúccủaHPβCDtổnghợp bằng dữliệu phổNMR 1.Phântíchphổ NMRcủaβCD:(trình bàyởphụ lục2)

Vì quá trình thế xảy ra bất kỳ ở mắt xích nào, do đó trong quá trình thế có thể có mắt xíchbị thế 1 lần, có mắt xích bị thế 2 lần, có mắt xích chƣa bị thế, trừ khi cả 7 mắt xích đều bịthế2lần(hiệusuấtthế100%). Sự tách thành 3 vạch về nguyên. lý,xảyrachomọitínhiệu1Hhay13C.Tuynhiênsựgiãnphổcóthểgâylênsựchồngchậpdo vạch phổ bị mở rộng, đặc biệt là phổ1H. Thí dụ H-5 và H-6 của βCD chƣa thế cũng đãbịchồngchập. Về gốc thế vì không có dạng nguyên nên trong quá trình thế chỉ xuất hiện sự tách thành 2vạch, thí dụ 1'1và 1'2. Đó là nguyên tắc của quá trình đánh số đƣợc ghi trong bảng dữ liệuphổ. Theo qui ƣớc đánh số trên, xuất phát từ phổ13C, kết quả phân tích phổ đƣợc trình bày ởcộtδ),13Cppm. Nhìn chung phổ HPβCD thương mại có độ phân giải tốt hơn phổ của HPβCD tổng hợp(tuy không đáng kể). Nhiệt độ làm tăng độ dao động phân tử mạnh hơn vì vậy độ phângiảiphổcóthểbịảnhhưởng.Ởđâysựchênhlệchnhiệtđộlà5Klàkhoảngchênhlệchđủnh ậnrasự khácbiệt. Ở phổ HPβCD tổng hợp sự phõn biệtnày khụng rừ nhưng ở phổ HPβCD thương mại sự phõn biệt này lại rừ hơn. Từ các dữ liệu phân tích phổ NMR có thể kết luận HPβCD tổng hợp đƣợc qui mô cỡ kgtrong phòng thí nghiệm có cấu trúc hoàn toàn đúng và độ sạch không thua kém HPβCDthương mại vì ở phổ NMR đường nền phổ rất tốt, không xuất hiện vết tạp nào trừ tín hiệudung môiD2Oởδ),D=4,705ppm.

Tối ưu hóa các yếu tố của qui trình tổng hợp ảnh hưởng đến hiệu suất và DScủasảnphẩm

So sánh với phổ MS của HPβCD thương mại:khi sản xuất trong điều kiện khác nhau,mô hỡnh thay thế cũng khỏc nhau, điều này thể hiện rất rừ ở phổ khối của HPβCD thươngmại (phụlục3,hìnhPL.3.8)nênkhôngthểsosánhđƣợc. Tối ưu hóa các yếu tố của qui trình tổng hợp ảnh hưởng đến hiệu suất và.

Tiêuchuẩnsản phẩmHPβCDtổnghợp

Ứng dụng vào tạo phức với rutin, itraconazol và meloxicam cho thấy HPβCD tổng hợp cútỏcdụnglàmtăngđộtanvàtốcđộ hũatan của cỏcdƣợcchấtnàymột cỏch rừràng. Sản phẩm HPβCD tổng hợp bước đầu đã cung cấp cho một số nghiên cứu trong bào chế ởtrong nước, trong đó có nghiên cứu đãthànhcông vàđượccông bố trên tạp chíD ư ợ c học[7].

TỔNGHỢP2-β-HYDROXYBUTYL-β-β-β-CYCLODEXTRIN

Tối ƣu hóa các yếu tố của qui trình tổng hợp đã nâng hiệu suất sản phẩm của qui trình lớngần gấp đôi so với nghiên cứu của nhóm tác giả Ming-gang Zhao, Xiuli Lin và cộng sự đãcôngbốtrên tạp chíquốc tế [73], [111]. Tuynhiên, những kết quả thu đƣợc từ dữ liệu phổ là đủ để khẳng định hợp chất HBβCD đãđƣợctổnghợpcócấutrúchoàntoànđúngvớicấutrúclýthuyếtvàmẫuHBβCDtổnghợpđƣợc là 1 mẫu sạch vì ở phổ không có pic tạp (trừ pic dung môi D2O) và phổ có đườngnềntốt.

ĐIỀUCHẾ PHỨCR-β-HPβCD

Phântíchdữliệuphổ1H-β-NMRcủarutintựdovàrutintrongphứcR-β-HPβCD, (phụlục6, hìnhPL.6.5 vàPL.6.6). Để khẳng định phức giữa rutin và HPβCD đã đƣợc hình thành, phổ1H-NMR phải đƣợcphân tích kỹ lƣỡng vì theo nhiều nghiên cứu quốc tế gần đây đã đƣợc công bố, phức hìnhthành ở dạng phân tử giữa hoạt chất và HPβCD thông qua liên kết phối trí, trong đó liênkết hydro là quan trọng nhất để hình thành phức [68], [88], [107], [117]. Vì vậy, phân tíchphổ1H- NMRsẽlàcơsởvữngchắcchứngminhphứcR-HPβCDđãđượchìnhthành. Đâycũnglàphươngpháp mớinhất hiệnnayđểxácđịnhphứcthuốc-HPβCD[36]. Rutin có khung phân tử đơn giản chỉ bao gồm 5 hydro có liên kết đôi liên hợp trong 2vòng thơm A và B, phần còn lại là 2 phân tử đường liên kết -6''-O-1''' và liên kết với phầnkhungtạivịtrí3củavòngCtừ 1bằngliênkết3-O-1''. Vấn đề là ở chỗ tín hiệu của 2 nhóm thế của đường thuộc rutin lại trùng lấp lên vùng tínhiệu đường của HPβCD thành một vùng không phân giải dẫn tới việc không thể xác địnhđược giá trị δ),1H chính xác của tất cả các proton có δ),1H thuộc vùng này của cả rutin lẫnHPβCD. Nhƣ vậy dữ liệu có đƣợc chỉ là δ),1H của 5 proton thơm của rutin, 1 nhóm - CH3(6''')củarutinvànhóm-CH3củanhóm2-hydroxypropyl củaHPβCD. Nhóm OH đƣợc ký hiệu là OH-2 của rutin trong phức R-HPβCD chính xác là nhóm OHcó ký hiệu chuẩn về cấu trúc là OH-7 (OH nối với C-7), tức là OH liền kề với proton H-8.H- 8vàOH-7củaphứccógiátrị¥δ),vƣợttrộisovớitấtcảcácvịtrícònlạichứngtỏđâylà trung tâm tạo phức chủ yếu giữa rutin và HPβCD.

ĐIỀUCHẾPHỨCR-β-HBβCD

Quaphântíchphổ1H-NMRkếthợpvớiphổIRvàDSCcóthểkhẳngđịnhphứcR-HPβCD đã đƣợc tạo thành bằng liên kết phối trí qua cầu hydro (H…O…H) khi tácnhân tạo phức chui vào khoang rỗng của HPβCD. Kết quả nghiên cứu tương tự với kếtquảcủanhómnghiêncứuTienAnNguyenvàcộngsự đãcôngbố[98]. Xem xét giá trị ¥δ),1H giữa rutin trong phức R-HBβCD và rutin tự do có thể thấy sự biếnđộnghoàntoàntươngtựnhưphứcR-HPβCD. Quaphântíchphổ1H-NMRkếthợpvớiphổIRvàDSCcóthểkhẳngđịnhphứcR-HBβCD đã đƣợc tạo thành bằng liên kết phối trí qua cầu hydro (H…O…H) khi tácnhântạophứcchuivàokhoangrỗngcủaHBβCD.

ĐIỀUCHẾPHỨCITZ-β-HPβCD

Tuy có cấu trúc đa vòng nhƣng itz có đặc điểm là cả 7 vòng đều nối với nhau bằng liên kết đơn và 1 vòng chứa 3 nitơ tách nhánh (vòng H), 6 vòng còn lại tạo 1 mạch thẳng dàinhƣ 1 trục thẳng không có cản trở không gian. Điều chƣa có thể lý giải thấu đáo là vị trí H(6)có giá trị dịch chuyển âm (-0,147, chiềuphối trí ngƣợc lại) và vị trí H-42 có độ dịch chuyển giảm hẳn nhƣng lại gây biến dạng rấtmạnhtínhiệuphổ(từ 1vạchđơnthànhcụmđavạch).

ĐIỀUCHẾPHỨCITZ-β-HBβCD

Kết quả thu đƣợc đối với phức ITZ-HBβCD hầu nhƣ lặp lại toàn bộ những kết quả đãphântíchđốivớiphứcITZ-HPβCD.Điềuduynhấtkhácbiệtlàgiátrị¥δ),H-.

ĐIỀUCHẾPHỨCME-β-HPβCD

H+tự do sau đó có khảnăng liên kết với N-14 để tạo thành 1 cation, oxy của OH-8 sẽ nhận 1 hydro tự do (môitrườngacid)đểlậpcầuoxyvớioxyởvịtríO-11. Ba dạng cấu trúc của ME là dạng anion, dạng cation và dạng trung hòa đã đƣợc PeterLugervàcộngsự chứngminhbằngthựcnghiệm[75]. Sựchuyểnchiều phốitrícủatác nhântạophức:. ME là hợp chất có cấu trúc đơn giản, chỉ bao gồm 4 proton thơm, 1 proton liên kết đôi, 1proton NH và 2 nhóm CH3. Nếu chỉ tính đến giá trị tuyệt đối của ¥δ), vƣợt mức 0,1 ppm,có nghĩa là năng lượng tạo phức của ME với HPβCD khá lớn (phức tương đối bền). Theo Peter Luger [75], ở dạng cation ME nhận thêm 1H+từ môi trường, biến toàn bộ phân tử ME thành 1 ion dương (ở vòng C). Như vậy, nếutheo cách thể hiện của liên kết phối trí trong hóa học, N-14 trở thành trung tâm nhận củaliênkếtphốitrí. Về mặt lý thuyết, điện tích dương này không khu trú ở N-14 mà di động khắp vùng phântử,dovậymọi vịtríđ ề u “dươnghơn”làmđảo chiềukhisosánh với MEtựdo. Các giá trị ¥δ), ở các vị trí tạo phức lớn hơn gần chục lần so với các nghiên cứu về phức ME- HPβCD của Buchi N.