Căn cứ vào kết quả xử lý bằng mạng thần kinh nhân tạo, mặt đáp biểu diễn sự phụ thuộc của khối lượng riêng biểu kiến và kích thước vi cầu vào các biến độc lập đã được xác định (Hình 10, 11,12, 13).
Indomethacin/EC o <N
Hình 10. Mặt đáp của dXB theo tỷ lệ indomethacin/EC (X|) và PVA (X2).
Vdidomethan (X3) = 225 mỉ Tốc độ khuấy (Kí) = 900 v/phút.
* Nhận xét:
Hình 10: Khi tỷ lệ indomethacin/EC tăng dần, đường kính trung bình của vi cầu giảm dần. Điều này có thể được giải thích như sau: Tỷ lệ indomethacin
/EC tăng dần, tức là lượng EC trong vi cầu giảm dần làm giảm sự kết dính giữa các tiểu phân indomethacin, cũng như giữa những vi cầu nhỏ với nhau để tạo thành vi cầu lớn.
Sự phụ thuộc giữa kích thước của vi cầu vào nồng độ PVA là khá phức tạp. Khi nồng độ PVA tăng dần, kích thước vi cầu cũng tăng theo cho đến khi nồng độ PVA đủ lớn, sự nhũ hoá của pha dầu vào pha nước xảy ra tốt hơn thì lượng vi cầu thu được nhiều hơn, với kích thước nhỏ hơn.
Diclo metha 11 (ml)
Hình 11. Mặt đáp của dTB thể tích dỉclomethan (X3) và tốc độ khuấy (X4).
lndomethacinlEC (Xi) = 1,5 Nồng độ PVA (X2) =0,15%.
* Nhận xét:
H ìnhll: Kích thước của vi cầu lớn khi tốc độ khuấy nhỏ. sở dĩ như vậy là
do ở tốc độ khuấy nhỏ, những giọt nhũ tương hình thành có đường lánh lớn hơn, nhũ tương kém ổn định hơn, nên khi diclomethan bay hơi, vi cầu tạo thành sẽ có kích thước lớn hơn. Mặt khác ở tốc độ khuấy nhỏ, các vi cầu mới dễ kết tụ với nhau làm tăng đường kính của chúng.
Đường kính này giảm rõ rệt ở điểm có tốc độ khuấy cao nhất và thể tích diclomethan nhỏ nhất. Do ở điểm này, quá trình nhũ hóa xảy ra mạnh, vi cầu tạo thành có số lượng nhiều và kích thước nhỏ.
Hình 12. Mặt đáp của Dbk theo tỷ lệ indomethacin/EC (Xj) và PVA (X2).
Vdidomethan (X3) = 225mỉ Tốc độ khuấy (X4) = 900 v/phút
* Nhận xét:
Hình 12: Cho thấy khối lượng riêng biểu kiến của vi cầu hầu như không đổi khi tăng nồng độ PVA trong dung dịch nước. Vói tỷ lệ indomethacin /EC, khi tăng tỷ lệ này, Dbk của vi cầu giảm rõ rệt. Điều này có thể do: khi lượng EC trong vi cầu lớn (tỷ lệ indomethacin /EC nhỏ), độ xốp của vi cầu nhỏ hơn nên khối lượng riêng biểu kiến của chúng lớn.
Dbk (g/ml) 01 ^ G Diclomethan ^ ir, /_.» (N 1000 Tốcđộ khuấy (vòng/phút (ml)
Hình 13. Mặt đáp của DBK theo thể tích diclomethan (X3) và tốc độ khuấy (X4).
ỉndomethacin/EC (Xj) = 1,5 Nồng độ PVA (Xo) =0,15%.
* Nhận xét:
Hình 13: Cho thấy khối lượng riêng biểu kiến của vi cầu cao nhất ở điểm có tốc độ khuấy lớn và thể tích dung môi nhỏ. Nguyên nhân có thể do khi tốc độ khuấy lớn, thể tích dung môi nhỏ, các vi cầu hình thành có kích thước nhỏ, ít kết tụ với nhau để tạo thành những vi cầu lớn và xốp nên khối lượng riêng biểu kiến của chúng lớn.
Khi tăng thể tích diclomethan, cũng như giảm tốc độ khuấy, Dbk của vi cầu đều giảm.
3.2.5. Phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập tói khả năng giải phóng hoạt chất
Hình 14 và 15 là mặt đáp của biến phụ thuộc Y4 theo giá trị của các biến độc lập.
^ o
Indomethacin/EC
Hình 14. Mặt đáp của Y4 theo tỷ lệ indomethacin/EC (X!) và PVA (X2).
Vdidomethan (X3) - 225 mỉ Tốc độ khuây (X4) = 900 v/phút
* Nhận xét:
Hình 14: Khi tăng tỷ lệ inđomethacin/EC, phần trăm hoà tan của indomethacin cũng tăng. Điều này được giải thích do: cơ chế chính của quá trình giải phóng là sự khuếch tán dược chất khỏi cốt ra ngoài môi trường hoà tan. Tốc độ giải phóng dược chất khỏi hệ phụ thuộc vào hai yếu tố chính: khả năng thấm dung môi của hệ (cốt) và tốc độ khuếch tán dung dịch dược chất ra khỏi hệ. Do đó, khi tăng tỷ lệ indomethacin/EC, lượng EC làm cốt giảm, môi trường hoà tan dễ thấm vào cốt để hoà tan dược chất và dược chất được khuếch tán nhanh ra môi trường ngoài.
Nồng độ PVA tăng cũng làm tăng tốc độ giải phóng dược chất. Bởi vì khi lượng PVA lớn, khả năng nhũ hoá của pha dầu vào pha nước tăng lên, vi cầu được tạo thành có tính thân nước cao hơn, đẩy nhanh sự giải phóng dược chất.
Tỷ lệ indomethacin/EC cao đi cùng với việc tăng nồng độ PVA sẽ tãng cường độ hoà tan dược chất.
Khi tăng tỷ lệ indomethacin /EC đến một giá trị nào đó thì việc tăng thêm tỷ lệ này, cũng như thay đổi nồng độ PVA đều không ảnh hưởng đến Y4, phần trăm giải phóng dược chất sau 4 giờ hầu như không thay đổi.
Diclomethan (ml)
Hình 15. Mặt đáp của Y4 theo thể tích diclomethan (X3) và tốc độ khuấy (X4).
IndomethacỉnlEC (Xj) = 1,5 Nồng độ PVA (Xo) =0,15%.
* Nhận xét:
Hình 15: Sự phụ thuộc của giá tri Y4 theo thể tích diclomethan và tốc độ khuấy là khá phức tạp. Tuy nhiên, có thể nhận thấy rằng indomethacin được giải phóng chậm nhất khi thể tích diclomethan nhỏ và tốc độ khuấy lớn. Nguyên nhân do, ở điểm này, vi cầu tạo thành có độ xốp nhỏ (thể hiện qua Dbk lớn), khó thấm môi trường hoà tan nên dược chất giải phóng chậm.
3.2.6. Đánh giá động học hoà tan indomethacin từ vi cầu
Hiện nav, trong bào chế có nhiều mô hình toán học để đánh giá động học hoà tan dược chất. Chúng tôi đã so sánh một số mô hình phổ biến: động học
bậc 0, động học bậc 1, Weibull, Higuchi, Hixson-Crowell, Korsmeyer- Peppas (Korsme.-Peppas), Hopíenberg, đa thức bậc 2 nhằm tìm ra một mô hình giải phóng dược chất từ vi cầu phù hợp nhất.
Đánh giá tính phù hợp dựa vào giá trị AIC được tính toán nhờ chương trình MathCAD 2001. Kết quả được biểu thị trong Bảng 11.
Bảng 11. Giá trị AIC của các công thức viên theo từng mỏ hình.
Công thức Mô hình Động hoc bâc ' 0 ' Động hoc bâc ’ 1 '
Weibull Higuchi Hixson- Crowell ^orsme. -Peppas Hopíen - berg Đa thức bậc 2 1 113,9 68,2 92,3 100,9 94,6 94,8 70,2 79,6 2 109,7 93,8 34,3 70,6 105,2 68,3 95,8 102,2 3 54,2 24,9 9,3 39,7 38,8 34,9 26,9 40,4 4 200,9 192,8 117,4 168,9 205,4 59,700 152,8 189,5 5 87,3 38,5 45,3 61,8 63,3 61,8 40,5 68,7 6 72,5 47,1 17,2 59,5 56,6 45,9 49,1 63,8 7 92,0 68,7 34,8 59,7 83,6 61,5 70,7 76,8 8 100,0 78,5 40,1 67,4 92,1 69,5 80,5 85,3 9 84,9 63,3 37,5 66,1 74,3 61,2 65,3 72,7 10 31,4 34,6 34,4 37,8 33,4 34,0 36,6 33,4 11 93,9 80,0 51,3 69,1 84,8 70,8 73,0 73,5 12 94,7 70,6 41,3 77,3 82,3 69,2 72,6 84,4 13 196,18 162,82 123,0 143,0 184,5 148,5 164,8 175,6 14 107,4 97,4 45,5 88,0 106,3 72,9 99,4 103,4 15 81,7 64,1 33,3 58,7 74.5 56,8 66,1 68,6 16 41,0 16,4 18,4 28,3 27,7 29,5 18,4 19,1 17 161,2 130,2 113,4 117,1 150,4 126,6 132,2 135,4 18 110,4 68,9 80,4 90,1 92.1 84,1 70,9 85,7 19 113,3 40,3 102,1 109,1 77,3 99,2 42,3 71,9
20 157,8 145,2 137,9 139,3 154,7 156,5 147,2 139,5
21 94,2 55,0 26,8 72,8 73,7 69,1 57,0 81,4
22 140,2 109,4 91,3 103,7 128,0 107,4 111,4 114,6
23 61,7 46,5 19,9 47,3 53,1 37,7 48,5 51,7
* Nhận xét:
Giá trị AIC càng nhỏ thì mô hình càng phù hợp. Nhìn trong bảng trên, đa số các công thức đều có AIC bé nhất ở mô hình Weibull hoặc động học bậc 1. Điều này cho thấy cơ chế giải phóng dược chất ra khỏi vi cầu là cơ chế khuếch tán qua cốt xốp.
Để thể hiện sự phù hợp đó, đồ thị giải phóng dược chất của công thức 17 (hình 16) được vẽ theo mô hình toán học Weibull, với siá trị AIC là 113,4.
t (phút)
Hình 16. Đồ thị giải phóng indomethacin của công thức 17.
Việc xác định mô hình động học giải phóng cho phép dự đoán nồng độ dược chất trong máu dựa vào tương quan in vitro - in vivo; hiểu rõ được cơ chế giải phóng dược chất từ vi cầu; so sánh đồ thị giải phóng dược chất từ các chế phẩm.
3.3. Tối ưu hoá công thức vi cầu indomethacin tác dụng kéo dài
> M ục tiêu
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm lựa chọn, tối ưu công thức và điều kiện bào chế vi cầu indomethacin sao cho vi cầu có đồ thị giải phóng dược chất gần với dự kiến nhất.
> Điều kiện tôi ưu
Các điều kiện để tìm công thức tối ưu đã được nêu ở bảng 2. Trong các điều kiện này, chỉ số f2 là chỉ tiêu quan trọng nhất. f2 = 50 - 100 thì hai đồ thị hoà tan dược chất được coi là giống nhau, trong đó f, càns gần 100 sự giống nhau càng được khẳng định. Các yếu tố đầu vào là 4 biến độc lập : X], x 2, x 3, X4 và yếu tố đầu ra là giá trị f2cùng với phần trăm indomethacin giải phóng sau 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 và 8h. Những thông số này được nhập vào máy tính và được xử lý bởi phần mềm ANNA&OPTIM 1.4.
■^Kết quả tối ưu hoá được thể hiện ở Bảng 12.
Bảng 12. Công thức bào chê tối ưu tìm được.
Biến độc lập Giá trị (công thức 24)
Xj - Tỷ lệ indomethacin/EC 1,50
X2 - Nồng độ PVA trong pha nước(%) 0,15
x 3 - Thể tích diclomethan (ml) 197 _
X4 - Tốc độ khuấy (vòng/phút) 905
Max f2 (dự đoán) 69,8
■^Đánh giá công thức bào chế tối ưu:
Tiến hành bào chế mẫu vi cầu 24 theo công thức trên, thử nghiệm hoà tan theo phương pháp đã nêu và so sánh với độ hòa tan dự kiến, độ hòa tan tính bởi ANN. Kết quả được thể hiện ở Bảng 13.
Bảng 13. Kết quả thử độ hoà tan của mẫu vi cầu 24. Công thức Thòi gian (h) f2 1 2 3 4 5 6 7 8 Dự kiến 25,0 40,0 55,0 65,0 70,0 75,0 80,0 85,0 Mẫu 24 30,9 46,7 57,4 65,4 71,4 76,3 80,2 83,1 72,4 Tính theo ANN 32,2 46,9 58,1 67,4 70,2 75,3 79,1 82,8 69,8 Vẽ đồ thị giải phóng indomethacin của mẫu vi cầu 24, so sánh với đồ thị giải phóng theo dự kiến ban đầu và đồ thị giải phónơ tính theo mô hình mạng thần kinh nhân tạo. Đồ thị thể hiện ở Hình 17.
t Ch)
Hình 17. Đồ thị giải phóng indomethacin của công thức tối ưu (mẫu 24).
*Nhận xét:
Hình 17 cho thấy rằng đồ thị giải phóng indomethacin của công thức tối ưu trong thực tế rất gần với đồ thị giải phóng tính theo mô hình mạng thần kinh nhân tạo (ANN) và cũng khá gần với đồ thị giải phóng theo dự kiến ban đầu (f2= 72,4 > 50). Như vậy có thể chọn công thức 24 làm công thức bào chế vi cầu indomethacin tác dụng kéo dài 12h .
PHẤ N IV . K Ế T LUẬN VÀ ĐỂ XUAT
3 C ề t l í í ậ i i
Với 3 mục tiêu đã đề ra, sau thời gian tiến hành thực nghiệm, nghiên cứu và đánh giá, chúng tôi thu được kết quả như sau:
1- Bào chê được vi cầu indomethacỉn vói chất mang ethylcellulose
bằng phương pháp bốc hoi dung môi từ nhũ tương.
Vi cầu tạo thành có kích thước dưới 1250 |j.m, với khả năng kéo dài sự giải phóng dược chất trong vòng 12h.
Đây là một phương pháp bào chế tương đối đơn giản, ít tốn kém hơn so với nhiều kỹ thuật bào chế vi cầu khác.
2- Đánh giá được ảnh hưởng của các yếu tô công thức và kỹ thuật bào
chế đến một số đặc tính vật lý và khả năng giải phóng dược chất từ vi cầu tạo thành.
^Ả nh hưởng của các biến độc lập đến kích thước của vi cầu: Tỷ lệ indomethacin /EC, nồng độ PVA, tốc độ khuấy, thể tích diclomethan đều ảnh hưởng lên kích thước của vi cầu.
^Ả nh hưởng của các biến độc lập lên khối lượng riêng biểu kiến của vi cầu: Sự thay đổi nồng độ PVA ảnh hưởng không đáng kể lên khối lượng riêng biểu kiến của vi cầu. Tăng tỷ lệ indomethacin /EC sẽ làm giảm Dbk của vi cầu.
■^■Ảnh hưởng của các biến độc lập lên khả năng giải phóng hoạt chất của vi cầu: Tăng tỷ lệ indomethacin /EC, phần trăm hoà tan của indomethacin tăng. Nồng độ PVA tăng cũng làm tăng tốc độ giải phóng dược chất.
3- Sử dụng mô hình mạng thần kinh nhân tạo, lựa chọn được công
thức và điều kiện bào chê vi cầu tôi ưu có tốc độ giải phóng dược chất gần với dự kiến.
Công thức bào chê tối ưu tìm được
Tỷ lệ indomethacin /EC
Nồng độ PVA trong pha nước Thể tích diclomethan Nước cất Tốc độ khuấy '1 V '■ I K )■{/...\ 1,5 * v \ \ lỉs\ ÌMU( 0,15% Ọ h 197 mỉ \ ' 500 mỉ ỵ 905 vòng/phút d e n íít
1. Nghiên cứu triển khai bào chế vi cầu trên quy mô lớn hơn để đề xuất phương pháp bào chế và đưa ra các chỉ tiêu chất lượng .
T À I LIỆU THAM KHẢO
{"Jujig, < vtèl
1- Võ Quốc Ánh (2002). Nghiên cứu bào chế pellet clophenỉramin tác
dụng kéo dài. Luận văn Thạc sỹ Dược học. Trường Đại học Dược Hà Nội.
2- Đặng Văn Giáp (2002). Thiết kế và tối ưu hóa công thức và quy
trình. Nhà xuất bản Y học TP Hồ Chí Minh. tr. 15-21,117.
3-Phạm Thu Hương (2001). Nghiên cứu bào chế viên nén indomethacin
tác dụng kéo dài. Khóa luận tốt nghiệp Dược sỹ đại học khóa 51. Trường Đại học Dược Hà Nội.
4- Võ Xuân Minh (1996). Dạng thuốc tác dụng tại đích. Tài liệu sau đại học. Chuyên đề kỹ thuật bào chế và sinh dược học. Trường đại học Dược Hà Nội.
5 - Võ Xuân Minh (1997). Thuốc tác dụng kéo dài dùng qua đường uống. Tài liệu sau đại học - Chuyên đề kỹ thuật bào chế và sinh dược học - Trường đại học Dược Hà Nội.
6-Nguyên Hồng Nhung (2001). Nghiên cứu bào chế vi cầu ibuprof en tác dụng kéo dài. Khóa luận tốt nghiệp Dược sỹ đại học khóa 51. Trường Đại học Dược Hà Nội.
7- Chuon- Piseth (2003). Nghiên cứu bào chế viên nén indomethacin tác dụng kéo dài. Luận văn Thạc sỹ Dược học. Trường Đại học Dược Hà Nội.
8- Phạm Thiệp, Vũ Ngọc Thúy (2001). Thuốc biệt dược và cách sử dụng. Nhà xuất bản Y học. tr. 489 - 491.
9- Thái Duy Thìn, Nguyễn Văn Thục (1998). Hóa Dược tập 1. Trường Đại học Dược Hà Nội. tr 96 - 102.
10-Dược điển Việt Nam. Lần xuất bản thứ 3 (2002). Nhà xuất bản Y học. tr. 142.
OTeitug, c A n lt .
11-Mohsen A. Bayomi (4/2004). Aqueous preparation and evaluation of albumin-chitosan microspheres containing indomethacin. Drug Development and Industrial Pharmacy ®, vol 30, issue 4.
12-Simon Benita. Microencapsulation. Methods and Industrial Application. Vol 73. p. 36 - 62.
13-Diane J. Burgess, Anthony J. Hickey (2002). Microsphere Technology and Applications. Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, p. 1783 - 1794.
14-C. Chretien, V.Boudy, P. Allain, J.C. Chaumeil (2004). Indomethacin release from ion-exchange microspheres: impregnation with alginate reduces release rates. Journal of controlled release 96, p. 369 - 378.
15-Paulo Costa et al (2001). Modeling and comparison of dissolution profiles. European Journal of Pharmaceutical Sciences 13, p 123 - 133.
16-P.B. Deasy, M.F.L. Law (1997). Use of extrusion-spheronization to develop an improved oral dosage form of indomethacin. International journal of pharmaceutics 148. p. 201 - 209.
17-Nurhan Erden, Nevin Celebi (1996). Factors influencing release of salbutamol sulphate from poly(lactide-co-glycolide) microspheres prepared by water-in-oil-in-water emulsion technique. International Journal of Pharmaceutics 137, p. 57 - 66.
18-D.Ermis and A.Yuksel (1999). Preparation of spray - dried microspheres of indomethacin and examination of the effects of coating on dissolution rates. J. Microencapsulation. Vol 16 (3), p. 315 - 324.
19-Alfonso R.Gennaro (2000). Remington 20 - The Science and Practice of Pharmacy, p. 1457 - 1458.
20-Leon Lachman et al (1986). The Theory and Practice of Industrial Pharmacy 3th. Lea & Feriger. Philadelphia, p. 426, 427.
21-Walter Lund (1994). The Pharmaceutical Codex 12 - Priciples & Practice of Pharmaceutics. London The Pharmaceutical Press, p. 913-917. 22-Alfred Martin (1993). Physical Pharmacy. 4th edition, Lea & Febiger Philadelphia, London, p. 423 - 452.
23-Patrick B. O’Donnell, James W. McGinity (1997). Preparation of microspheres by the solvent evaporation technique. Advanced Drug Delivery Reviews 28. p. 25 - 42.
24-Kathleen Parfitt (1999). Martindale 32- The complete drug reference. Pharmaceutical Press, p. 45 - 48.
25-Vasant V. Ranade, Mannfred A. Hollinger (1996). Drug Delivery Systems. CRC Press, p. 133 - 158.
26-James M Ritter (4th edition). A textbook of Clinical Pharmacology.
Oxford Uni Press Inc, NC. p. 227 - 237.
27-Joseph R. Robinson, Vincent H.L.Lee (2001). Controlled Drug Delivery. Fundamentals and applications. Vol 29. p. 255 - 259, 375 - 421. 28-Kozo Takayama et al (2000). Formula optimization of theophyllin controlled-release tablet based on artificial neural networks. Journal of Controlled Release 68. p. 175 - 186.