3.2.1. Sàng lọc polyme
3.2.1.1. Kh o á k ă e của á o i polyme
Sử dụng phương pháp ngưỡng đắng để khảo sát khả năng che vị của các loại polyme khác nhau. Các mẫu vi hạt được bào chế bằng phương pháp phun sấy có cùng kích thước là 17,4 µm, tỉ lệ AZI:polyme (1:4). Kết quả được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.7. Nồng độ dược chất giải phóng trong phép thử khả năng che vị của vi hạt STT Polyme Nồng độ (µg/ml) Ngưỡng đắng 1 L100 63,47±3,24 32,43 µg/ml 2 S100 76,16±2,53 3 E100 190,41±3,46 4 EPO 229,77±4,12
6 AZI phun sấy 262,63±0,85
Nhận xét: kết quả cho thấy L100 và S100 có khả năng che vị tốt. Trong đó L100 là polyme có khả năng che vị tốt nhất sẽ được sử dụng để nghiên cứu tiếp. Tuy nhiên nồng độ AZI trong dịch lọc vẫn lớn hơn ngưỡng đắng. Điều này có thể do kích thước hạt sau khi phun sấy quá nhỏ (17,4 µm). Để khắc phục điều này cần tìm phương pháp có thể bào chế vi hạt có kích thước lớn hơn nhưng bản chất không thay đổi.
3.2.1.2. P á ủa azit o e a L100 o t
Để giải thích cơ chế che vị của eudragit L100 đối với dược chất là azithromycin, tiến hành đánh giá tương tác rắn của azi và L100 trong vi hạt bằng các công cụ sau.
Phân tích nhiệt vi sai (DSC)
Để đánh giá sự thay đổi quá trình nhiệt khi dược chất được nạp vào vi hạt, tiến hành chạy DSC với 4 mẫu: nguyên liệu, eudragit L100, hỗn hợp vật lý và vi hạt. Kết quả thu được như sau:
Hình 3.5. Đồ thị phân tích nhiệt vi sai của AZI nguyên liệu, eudragit L100, hỗn hợp vật lý và vi hạt
Nhận xét: mẫu nguyên liệu có đỉnh thu nhiệt tại 126oC, đó là do hiện tượng nóng
chảy của tinh thể AZI. Trạng thái kết tinh của AZI vẫn được giữ nguyên khi ở trong
hỗn hợp vật lý với L100 vì vẫn xuất hiện một đỉnh thu nhiệt tại 126oC. Nhưng khi
dược chất được đưa vào vi hạt thì không thấy xuất hiện pic thu nhiệt của quá trình nóng chảy nữa chứng tỏ AZI trong vi hạt ở trạng thái vô định hình nên không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Phổ hồng ngoại (IR)
Để đánh giá sự thay đổi cấu trúc phân tử khi dược chất được nạp vào vi hạt, tiến hành quét phổ hồng ngoại với 4 mẫu: nguyên liệu, L100, hỗn hợp vật lý và vi hạt. Kết quả thu được như sau:
Hình 3.6. Phổ hồng ngoại của AZI nguyên liệu, L100, hỗn hợp vât lý và vi hạt. Phân tích và nhận xét: các pic ở số sóng 500-1500 là những pic của liên kết đơn C-C, C-O, C-N. Pic 1722 là của liên kết C=O trong nhóm este, liên kết C=O trong nhóm acid do có liên kết hydro liên phân tử nên dao động ở số sóng thấp hơn (1705) pic của nó sát với pic của nhóm este nên tạo ra một pic có dạng vai. Pic 2300 là pic của liên kết N+
-H. Pic 3000-3500 là pic của liên kết đơn với H.
Trên hình ta thấy phổ của L100 và hỗn hợp vật lý có pic dạng vai ở 1722 đó là do L100 được cấu tạo bởi 2 phần là acid methacrylic và este methyl methacrylat. Phổ của AZI cũng xuất hiện pic 1722 nhưng không có vai do trong phân tử chỉ có liên kết C=O este. Phổ của vi hạt ở 1722 chỉ có pic đơn bình thường, vai của liên kết C=O acid đã biến mất. Điều này có thể do nhóm acid trong L100 đã liên kết với nhóm amin trong phân tử AZI. Ngoài ra phổ của vi hạt còn xuất hiện thêm một pic ở 2300 chứng tỏ trong quá trình bào chế đã hình thành liên kết mới. Có thể pic mới
này là dao động của liên kết N+-H hình thành sau khi nhóm acid của L100 liên kết với nhóm amin của AZI. Đây là bằng chứng cho thấy có tương tác hóa học giữa dược chất và L100. Điều này lý giải khả năng che vị tốt của L100 đối với dược chất là AZI.
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1-H NMR)
Để chứng minh dược chất và L100 có tương tác hóa học với nhau trong vi cầu chúng tôi quét phổ với 3 mẫu: dược chất, L100, Vi hạt (1:4). Kết quả đo cùng biện giải chi tiết được thể hiện trong phụ lục 3.
Khi phân tích phổ của 3 mẫu chúng tôi nhận thấy phổ của vi hạt so với phổ của dược chất và phổ của L100 riêng rẽ có sự dịch chuyển pic ở đoạn 2-3 ppm và đoạn 9-12 ppm.
Hình 3.7. Phổ 1-HNMR đoạn 2-3 ppm. Với A là L100,B là AZI, C là vi hạt Nhận xét: khi phân tích đoạn 2-3 ppm, dễ dàng nhận thấy khi nạp vào vi hạt các
của nhóm CH3-N-. Điều này có thể do nhóm amin của AZI đã liên kết với nhóm acid của L100 làm cho nguyên tử N tích điện dương và trở thành một trung tâm hút điện tử do đó làm độ dịch chuyển hóa học của các nhóm gắn vào nó tăng lên. Khi phân tích trong khoảng 9-12 ppm là pic của nhóm acid ta thấy rằng pic acid của L100 lúc đầu là 11,7 ppm nhưng trong vi hạt đã dịch chuyển xuống ở 9,8 ppm.
Hướng dịch chuyển ngược chiều với các nhóm –CHx-N- của AZI. Từ những bằng
chứng xác thực trên ta có thể kết luận rằng giữa AZI và L100 có sự tương tác đặc biệt theo cơ chế acid-base. Đó là cơ sở tạo nên cơ chế che vị rất mạnh của L100 với dược chất AZI.
3.2.2. Sàng lọc phương ph p bào chế
Bào chế vi hạt bằng phương pháp phun sấy thu được hạt có kích thước rất nhỏ không đảm bảo khả năng che vị tốt vì thế đề tài sử dụng phương pháp bốc hơi dung môi để dễ dàng điều khiển được kích thước tiểu phân phù hợp. Hai phương pháp đều sử dụng nguyên lý là bốc hơi dung môi để thu được hệ cốt dược chất trong polyme.
Để chỉ ra sự tương đồng về tính chất của vi hạt tạo bởi phương pháp bốc hơi dung môi và phương pháp phun sấy đề tài tiến hành so sánh khả năng che vị và khả năng hòa tan của vi hạt được bào chế bằng 2 phương pháp. Để tránh ảnh hưởng của kích thước tiểu phân 2 loại vi hạt được đưa về cùng kích thước (vi hạt phun sấy có kích thước trung bình là 17,4 µm, vi hạt bốc hơi dung môi có kích thước trung bình là 17,6 µm). Kết quả so sánh được thể hiện dưới đây.
3.2.2.1. So á h kh ă e
Bảng 3.8. Khả năng che vị của vi hạt được bào chế bằng 2 phương pháp
STT Phương pháp Nồng độ (µg/ml)
1 Phun sấy 63,47±3,24
2 Bốc hơi dung môi 67,51±1,41
3.2.2.2. So á k ă a a
Các mẫu vi hạt được tiến hành thử độ hòa tan trong các môi trường pH 1,2; pH 5,0; pH 6,8 và môi trường nước cất. Kết quả được thể hiện trong hình sau:
Hình 3.8. Đồ thị thể hiện nồng độ dược chất giải phóng theo thời gian của vi hạt bào chế bằng 2 phương pháp ở các môi trường khác nhau
Nhận xét: kết quả trên cho thấy khả năng che vị và khả năng hòa tan của vi hạt bào chế bằng phương pháp bốc hơi dung môi và phương pháp phun sấy tương đồng với nhau. Điều đó chứng tỏ bản chất của vi hạt không thay đổi khi chuyển từ phương pháp phun sấy thành phương pháp bốc hơi dung môi. Do đó phương pháp bốc hơi dung môi sẽ được sử dụng để tiếp tục nghiên cứu.
3.2.3. Đ nh gi tính chất của vi hạt và ảnh hưởng của một số yếu tố
3.2.3.1. Đá á ng của tỉ l polyme
Các mẫu vi hạt sử dụng trong thí nghiệm được bào chế bằng phương pháp bốc hơi dung môi, có kích thước từ 75-125 µm. Tỉ lệ AZI:L100 được khảo sát ở các mức khác nhau 1:1; 1:2 và 1:4.
Ảnh hưởng của tỉ lệ polyme tới khả năng che vị
Bảng 3.9. Khả năng che vị của vi hạt với các tỉ lệ polyme khác nhau
STT 1 2 3
AZI : L100 1 : 1 1 : 2 1 : 4
Ảnh hưởng của tỉ lệ polyme tới khả năng hòa tan
Các mẫu vi hạt được thử hòa tan tại pH 5 vì đây là pH mà dược chất giải phóng chậm nhất. Kết quả được thể hiện trong hình dưới đây.
Hình 3.9. Đồ thị thể hiện nồng độ dược chất giải phóng theo thời gian của vi hạt có tỉ lệ AZI:L100 khác nhau
Nhận xét: trong các tỉ lệ được khảo sát chỉ có tỉ lệ 1:4 có khả năng che hoàn toàn vị đắng của dược chất. Từ đồ thị giải phóng cho thấy các tỉ lệ 1:1 và 1:2 giải phóng khá nhiều sau 120 phút, tỉ lệ 1:4 giải phóng chậm ở môi trường pH 5. Vì pH 5 là môi trường dược chất giải phóng chậm nhất nên tại môi trường này khả năng che vị sẽ tốt nhất. Đồng thời để giảm giải phóng tại dạ dày cũng nên điều chỉnh pH của dịch vị về 5. Do đó khả năng giải phóng của vi hạt ở pH 5 càng nhỏ sẽ càng có lợi cho việc bào chế thành phẩm sau này. Từ đó tỉ lệ 1:4 sẽ được lựa chọn để tiếp tục nghiên cứu về sau.
3.2.3.2. Đá á ng của k c tiể
Để đánh giá ảnh hưởng của kích thước tiểu phân, vi hạt được sử dụng có tỉ lệ AZI:L100=1:4 và có kích thước thay đổi từ 5-212 µm. Kết quả được thể hiện sau đây.
Bảng 3.10. Khả năng che vị của vi hạt ở các kích thước khác nhau STT Khoảng kích thước (µm) Kích thước TB (µm) Nồng độ (µg/ml) Ngưỡng đắng 1 5-45 17,6 67,51±1,41 32,43 µg/ml 2 45-75 58,1 15,28±0,89 3 75-125 117 4,79±1,22 4 125-212 205 3,22±0,68
Ảnh hưởng của kích thước hạt tới khả năng hòa tan
Các mẫu được thử độ hòa tan tại môi trường pH 5. Kết quả thu được như sau:
Hình 3.10. Đồ thị thể hiện nồng độ dược chất giải phóng theo thời gian của vi hạt ở các kích thước khác nhau
Nhận xét: khả năng che vị và khả năng hòa tan phụ thuộc rất lớn vào kích thước tiểu phân. Kích thước càng lớn khả năng giải phóng dược chất càng nhỏ điều này là do khi kích thước tăng sẽ làm giảm diện tích bề mặt chứa các tiểu phân dược chất tự do. Tuy nhiên kích thước hạt quá lớn sẽ gây cảm giác khó chịu khi nuốt. Vì vậy cần khảo sát điều kiện nghiền để thu được kích thước nhỏ hơn 212 µm nhưng hạn chế tối đa vùng kích thước nhỏ hơn 75 µm.
Để lựa chọn được điều kiện nghiền tối ưu thực hiện nghiền mỗi mẻ 10g, khảo sát với 3 mức tần số 15; 20; 25 Hz và 3 mức thời gian 5; 10; 15 phút.
Kết quả trong bảng 3.10 cho thấy các vi hạt có kích thước nhỏ hơn 75 µm là thành phần chính gây nên vị đắng. Theo tính toán tỉ lệ vi hạt qua rây 75 µm có trong mẫu nhỏ hơn 40% thì mẫu đó sẽ đạt yêu cầu về khả năng che vị. Do vậy điều kiện nghiền tối ưu là điều kiện mà ở đó thu được khối lượng qua rây 212 µm lớn nhất và có chứa không quá 40% lượng vi hạt qua rây 75 µm. Kết quả được trình bày trong bảng sau.
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của điều kiện nghiền tới phân bố kích thước tiểu phân
Điều kiện nghiền <75 µm (%) <212 µm (%)
Thời gian (phút) Tần số (Hz) 5 15 0,3 4,8 5 20 4,5 28,8 5 25 9,1 71,3 10 15 2,3 13,9 10 20 7,7 42,3 10 25 18,5 100 15 15 6,7 32,8 15 20 7,4 55,6 15 25 29,7 100
Nhận xét: ở tần số 15 và 20 Hz lực nghiền nhỏ vì thế cần thời gian rất lớn để đưa về kích thước nhỏ hơn 212 µm. Ở tần số 25 Hz lực nghiền mạnh, sau 10 phút thu được 100% hạt qua rây 212 µm và tỉ lệ khối lượng hạt qua rây 75 µm là 18,5%<40% vì vậy đây là điều kiện nghiền tối ưu.
3.2.3.4. Đá á k ă a a ủa vi h o á ng
Các mẫu vi hạt có tỉ lệ AZI:L100= 1:4, được nghiền ở điều kiện tối ưu đem thử hòa tan tại các môi trường pH 1,2; pH 5,0; pH 6,8 và môi trường nước cất. Kết quả thu được như sau:
Hình 3.11. Đồ thị thể hiện nồng độ dược chất giải phóng theo thời gian của vi hạt trong các môi trường có pH khác nhau
Nhận xét: ở pH 1,2 và 6,8 dược chất giải phóng rất nhanh, đó là do ở pH 6,8 eudragit L100 sẽ bị hòa tan gây giải phóng dược chất, ở pH 1,2 L100 không tan tuy nhiên dược chất lại tan tốt ở môi trường này đồng thời trong môi trường acid mạnh liên kết giữa nhóm acid của L100 và nhóm amin của AZI có thể bị phá vỡ gây giải phóng dược chất nhanh. Trong môi trường nước và pH 5 dược chất giải phóng rất chậm điều này do ở 2 môi trường này L100 không tan, dược chất ít tan và trong điều kiện gần trung tính đến trung tính liên kết giữa acid yếu và base yếu trong vi hạt sẽ bền vững vì vậy dược chất sẽ khó giải phóng ra ngoài môi trường.
3.2.3.5. Đá á á tiể ủa vi h t
Mẫu vi hạt tối ưu được đem chụp SEM để thấy rõ cấu trúc bề mặt của vi hạt. Kết quả được thể hiện trong hình dưới đây.
Hình 3.12. Hình ảnh chụp SEM của vi hạt
Nhận xét:vi hạt có dạng hình khối nhiều mặt. Bề mặt xốp và có nhiều góc cạnh.
3.3. Bào chế bột pha hỗn dịch từ vi hạt thu đƣợc
Căn cứ trên các tài liệu tham khảo, công thức dự kiến cho một lọ bột pha pha hỗn dịch gồm các thành phần sau đây:
- 3 g vi hạt che vị: tương đương 600mg dược chất
- Tá dược kiềm: điều chỉnh pH môi trường phân tán và điều chỉnh pH dạ dày
- Đường kính: chất điều vị, điều chỉnh tỷ trọng và độ nhớt môi trường phân tán
- 0,01 g Gôm xanthan: chất gây thấm và điều chỉnh độ nhớt
- 0,05 g Natri benzoate: chất bảo quản chống nấm mốc
- 0,05 g Vanilin: chất điều hương
- 0,3 g Aerosil: tá dược trơn
3.3.1. Nghiên cứu ph t triển công thức bột pha hỗn dịch
3.3.1.1. Kh o á o á ợc ki m
Nghiên cứu về độ ổn định của AZI cho thấy trong môi trường acid dịch vị, AZI bị phân hủy khá nhanh. Để khắc phục vẫn đề này cần thêm tá dược kiềm để giảm tính acid của dịch vị. Hơn nữa, vi hạt che vị thu được giải phóng phụ thuộc pH do đó cần dùng phương pháp điều chỉnh pH để tăng hiệu quả che vị. Tiến hành khảo
sát trên 2 nhóm tá dược kiềm, nhóm kiềm tan gồm có: Na3PO4, Na2HPO4 và NaH2PO4, nhóm không tan gồm có: Al(OH)3, Mg(OH)2 và CaCO3. Kết quả khả năng trung hòa acid dịch vị của các loại tá dược kiềm được thể hiện trong hình dưới đây.
Hình 3.13. Khả năng trung hòa acid dịch vị của các loại tá dược kiềm Nhận xét: tá dược kiềm sử dụng trong bột pha hỗn dịch có những tác dụng sau:
- Điều chỉnh pH của hỗn dịch sau khi phân tán về mức từ 5 đến 6 vì ở khoảng
pH này dược chất ít giải phóng nhất nên sẽ giữ được khả năng che vị tốt nhất.
- Điều chỉnh pH của dạ dày về mức từ 5 đến 6 để giảm giải phóng dược chất
trong thời gian vi hạt lưu tại đó (khoảng 1h). Điều này là vì tại pH quá thấp (pH 1,2) hoặc quá cao (pH>6) dược chất đều giải phóng nhanh mà nồng độ AZI tự do cao trong đoạn đầu của đường tiêu hóa là nguyên nhân chính gây tác dụng phụ hơn nữa AZI là chất kém bền trong môi trường pH thấp.
Từ những điều trên cho thấy một tá dược kiềm thích hợp khi phân tán trong nước phải có pH trong khoảng từ 5 đến 6 đồng thời giữ được khoảng pH này trong quá
trình thêm dung dịch HCl 0,1N. Kết quả cho thấy chỉ có CaCO3 là có khả năng giữ
pH trong khoảng 5-6 khi thêm dung dịch HCl 0,1 N. Tuy nhiên pH khi phân tán