Công thức cơ bản mà chúng tôi sử dụng ban đầu gồm các thành phần như sau: Dược chất, pha dầu, nước, chất diện hoạt, chất đồng nhũ hoá (chất đồng diện hoạt), chất làm tăng hấp thụ
2.2.2.1 Các thành phần cơ bản của vi nhũ tương
Có rất nhiều tá dược và dược chất có thể lựa chọn để tạo vi nhũ tưoíng. Dựa vào một số tài liệu tham khảo và điều kiện trang thiết bị hiện có, chúng tôi lựa chọn các thành phần để xây dựng công thức vi nhũ tương như trong bảng 3:
Bảng 3: Các thành phẩn cơ bản trong công thức
Thành phần công thức Các chất dự kiến dùng
Dược chất Natri diclofenac
Pha dầu Dầu đậu tưcfng
Nước Nước cất
Chất điện hoạt Tween 80 (15)*, Tween 60 (15,7)*, Span 80 (4,3)"^, natri laurylsulfat (40)*, Cremophor EL (12-14)*, natri deosycholat (23,4)*
Chất đồng diện hoạt Isopropanol, alcol benzylic
Làm tăng hấp thu Propylen glycol, dimethyl sulfoxyd * chỉ SỐHLB của từng chất diện hoạt.
2.22.2 Cách phối hợp các thành phần đ ể tạo vi nhũ tương.
Dược chất hoà tan trong nước, cho thêm chất diện hoạt của pha nước, cuối cùng cho thêm chất đồng điện hoạt. Khuấy đều cho các chất ứong pha nước hoà tan với nhaụ Phối hợp dầu đậu tương với Span 80 ta được pha dầụ Phối hợp pha dầu vód pha nước, khuấy nhẹ cho các chất phân tán đềụ
2.2.2.3 Xảy đựng công thức cơ bản
Dựa vào các thành phần cơ bản đã trình bày ở bảng 3, trên cơ sở tham khảo công thức trong tài liệu [17], tính chỉ sô' HLB của công thức tham khảo, qua đó tính được lượng chất diên hoạt có trong từng công thức là bao nhiêụ Trong các thí nghiệm này, span 80 được giữ cố định các chất diện hoạt khác thay đổi để tìm ra chất diện hoạt kết hợp tốt nhất với span 80. Đồng thời cũng thay đổi hai chất đồng diện hoạt là isopropanol và alcol benzylic để lựa chọn chất đồng
diện hoạt tốt nhất. Do vi nhũ tương có kích thước các giọt rất nhỏ (cỡ nm) nên khi vi nhũ tưcfng tạo thành sẽ phải trong hoặc hơi mờ đục, không bị tách lớp sau khi bào chế. Nếu sản phẩm tạo thành đục hoặc phân lớp thì vi nhũ tương không tạo thành. Vì vậy, có thể sử dụng cảm quan để nhận định sơ bộ sự hình thành vi nhũ tưcfng có xẩy ra hay không.
Bảng 4: Các cóng thức thực nghiêm sơ bộ Công thức DS (g) DĐT (g) Nước cất (g) S80 (g) T60 (g) T80 (g) NaLS Cg) CR (g) NaDe (g) AB Isp (g) Kết quả
1 1 32,5 6,3 45,66 5,44 5,1 Không tạo được VNT,
MT phân lớp sau 3 ngà)
2 1 32,5 6,3 49,38 1,62 5,1 Tạo được VNT trong
và ổn định 3 1 32,5 6,3 44,32 6,68 5,1 Chỉ tạo được NT ổn định 4 1 32,5 6,3 45,90 3,1 5,1 Chỉ tạo được NT ổn định 5 1 32,5 6,3 48,32 2,68 5,1 Chỉ tạo NT, phân lớp sau 1 ngày 6 1 32,5 6,3 45,6 5,44 5,1 NT đục và phân lớp,
không tạo được VNT
7 1 32,5 6,3 49,38 1,62 5,1 NT đục và phân lớp
sau 1 ngày
8 1 32,5 6,3 44,32 6,68 5,1 Không tạo được VNT
9 1 32,5 63 45,90 3,1 5,1 Khống tạo được VNT
Ký tự viết tắt trong bảng: DS, na tri diclofenac; DĐT, dầu đậu tương; T80, TweenSO; T60, Tween60; S8Ö, SpanSO; NaLS, natri ĩauryỉSulfat; CR, CremophorEL; NaDe, na tri deoxychoỉate; Isp, ỉsopropanoỉ; AB, aỉcoỉ benzylic; NT, nhữ tương; VNT, vi nhũ tương.
Nhận xét:
Khi sử dụng spaii 80 phối hợp với các chất diện hoạt còn lại, chỉ có natri laurylsuifat là kết hợp tốt với Span 80 cho vi nhũ tưcmg. Khi sử dụng cremophor hay Span 60 chỉ tạo được nhũ lương, đục hcfn nhiều nhưng bền trong nhiều ngàỵ Có thể do tỉ lệ của hai các chất ưong thành phần khồng thích hợp, có thể nghiên cứu thêm viộc sử dụng hai chất diện hoạt nàỵ Còn vói natri deoxycholat và Tween 80 thì không những không tạo được vi nhũ tưofng mà còn không tạo được cả nhũ tưcfng, sản phẩm tạo thành bị phân lóp sau khoảng Ih bào chế.
Cũng làm như vậy nhưng chất đổng diện hoạt isopropanol ở đây được thay thế bằng alcol benzylic (công thức 6, 7, 8, 9) cho kết quả như sau : Không thấy có công thức nào tạo thành vi nhũ tucfng, ngay cả nhũ tương tạo thành cũng không bền, phân lớp ngay sau khoảng 0,5 giờ. Riêng với cặp chất diện natri lauryisulfat và Span 80, tạo được nhũ tưoíng đục, nhũ tương này không bền và phân lớp ngay sau đó khoảng 1 ngàỵ
Qua khảo sát sơ bộ 9 công thức trên và đánh giá qua sự hình thành vi nhũ tương, chúng tôi quyết định lựa chọn thành phần cơ bản của vi nhũ tương NaD như s a u :
Bảng 5: Thành phần cơ bản của vì nhũ tương
Pha dầu Dầu đậu tưoíng
Pha nước Dược chất, nước cất
Chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt NaLS, span 80, Isp
Để tăng thêm khả năng giải phóng qua da của vi nhũ tưcmg, chúng tôi sử đụng thêm chất làm tăng giải phóng cho chế phẩm. Có rất nhiều chất làm tãng hấp thu xong trong điều kiện có thể, chúng tôi lựa chọn hai chất làm tăng giải phóng là propylen glycol (PG) và dimethyl sulíoxid (DMSO).
2.2.3 Xây dựng công thức tối ưu
2.23.1 Thiết k ế công thức thực nghiệm
Sử dụng phần mềm MOĐE 5.0, tiến hành lựa chọn các biến độc lập và biến phụ thuộc để xây dựng những công thức thực nghiêm ngẫu nhiên.
ạ Lựa chọn biến độc lập
- Dựa vào các nghiên cứu sơ bộ, quyết định giữ cố định các thành phần sau
trong công thức :
Natìi diclofenac : Ig/lOOg vi nhũ tương
Span 80 cho vào cho vừa đủ một công thức lOOg
- Thay đổi các thành phần sau để khảo sát ảnh hưởng của chúng tới đặc tính của vi nhũ tương : dầu đậu tưcttig, NaLS, Isp, nước, chất gây thấm. Các thành phần này được lựa chọn làm biến độc lập. Kiểu biến, ký hiệu và các mức thay đổi của biến độc lập được trình bày trong bảng 6 :
Bảng 6 : Ký hiệu Víì mức của các biến độc lập
Thành phần Kí hiệu
biến
Mức thay đổi của biến trong lOOg công thức
Khối lượng dầu đậu tương (g) X, 30-35
Khối lượng NaLS (g) X, 13-1,8
Khối lượng Isp (g) X3 9-15
Khối lượng nước (g) X4 5-7
Khối lượng chất làm tăng hấp thu (g) X5 2-7
Loại chất làm tăng hấp thu (g) X. PG hoặc DMSO
Khối lượng Span 80 (g) X7 33-45
b. Lựa chọn biến phụ thuộc
Để khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào, chúng tôi lựa chọn biến phụ thuộc ỉà lượng dược chất giải phóng qua da thỏ tại các thời điểm Ih,
2h...6h. Với yêu cầu lượng dược chất giải phóng càng cao càng tốt, chúng tôi đưa ra các diều kiện của biến phụ thuộc như bảng 7 :
Bảng 7: Ký hiệu và điêu kiện của các biển phụ thuộc
Biến phụ tìiuộc Ký hiệu Điều kiện
Lượng NaD giải phóng sau Ih ( // g) Ỵ Lớn nhất có thể Lượng NaD giải phóng sau 2h ( // g) Y2 Lớn nhất có thể Lượng NaD giải phóng sau 3h ijug) Y3 Lớn nhất có thể Lượng NaD giải phóng sau 4h ijug) Y4 Lớn nhất có tìĩể Lượng NaD giải phóng sau 5h ( g) Y5 Lớn nhất có thể Lượng NaD giải phóng sau 6h (jug) Y, Lớn nhất có thể
c. BỐ trí thí nghiệm
Các cồng thức thực nghiệm được trình bày ở bảng 8. Thứ tự phối hợp theo thứ tự đã trình bày trong mục 2.2.2.2 Bảng 8: Thành phần các công thức thực nghiệm stt NaD (g) Dầu DT Cg) NaLS (g) Isopropanol (g) Nước Cg) TăngHT (g) Span 80 (g) 1 1.0 30,0 1,5 15,0 7,0 7,0 38,5 2 1.0 30,0 1,5 10,0 6,0 7,0 44,5 3 1,0 33,3 1,5 9,7 6,8 2,9 44.8 4 1,0 33,3 1,5 14,5 5,8 2,9 41 5 1,0 30,0 1,8 15,0 6,0 3,0 43.2 6 1,0 30,0 1,8 10,0 7,0 3,0 47.2 7 1,0 32,5 1,7 9,3 5,7 6,5 43.3 8 1,0 35,0 1.8 15,0 7,0 7,0 33.2 9 1,0 30,3 1,5 11,7 6 4 4,7 44.7 10 1,0 30,3 1,5 11,7 6,1 4,7 44.7 11 1,0 30,3 1,5 11,7 6,1 4,7 44.7 *12 1,0 30,3 1,5 11,7 6,1 4,7 44.7 *13 1,0 30,3 1,5 11,7 6,1 4,7 44.7 Công thức làm thêm
Nhận x é t :
Trong 13 công thức thực nghiêm đã iàm, có hai công thức không tạo thành vi nhũ tương là công thức 1 và công thức 8,11 công thức còn lại đều cho ta vi nhũ tương trong và ổn định, v ề cảm quan, công thức 6 là công thức trong nhất, vi nhũ tưcmg ổn định rất nhanh. Công thức mờ nhất là công thức 3, tuy nhiên vi nhũ tưottig vẫn bền, không bị tách iớp sau trên 1 tuần theo dõị
d. Đánh giá khả năng giải phống dược chất qua da thỏ
Đem các công thức sơ bộ tạo được vi nhũ tương đi thử nghiệm giải phóng theo phương pháp đâ trình bày ở mục 1.3.2. Màng thử hấp thu sử dụng là da vùng lưng thỏ (đày khoảng 2mm), đã được xử lý như trong phần 2.1.3.3. Kết quả thu được trình bày trong bảng 9 dưới đây :
Bảng 9: Kết quả thử giải phóng qua da thỏ
Công thức Ỵí^ưg) Y 2(//g) Y3(/^g) Y 4(//g) Y 5(//g) Y 6(//g)
1 - - - - - 2 434 690 757 987 1000 1103 3 278 373 450 480 601 665 4 419 689 753 932 947 971 5 292 700 847 926 972 1103 6 364 729 878 1128 1440 1458 7 311 445 542 583 671 741 8 - - - - - 9 328 491 6 4 0 783 888 905 10 285 517 6 6 2 788 908 925 11 238 4 7 7 603 745 837 910 *12 263 516 673 727 850 928 ^13 302 512 650 804 879 926 : Công thức ỉàm thêm
N hận x é t :
Công thức 1 và công thức 8 không tạo được sản phẩm nên không thử được khả khả năng hấp thụ Trong 11 công thức, công thức có lượng dược chất giải phóng qua da cao nhất là cồng thức 6, là công thức có cảm quan đẹp nhất (vi nhũ tưcfng trong và nhanh chóng ổn định sau khi kết hợp hai pha). Công thức 3 là công thức có lượng dược chất hấp thu thấp nhất trong 11 công thức. Có thể do thành phần công thức có lượng chất làm tăng hấp thu và chất đồng điện hoạt thấp nhất, điều này làm ảnh hưởng không nhỏ tới kích thước giọt của vi nhũ tương cũng như khả năng thấm của vi nhũ tưcmg.
Phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố đầu nhờ vào sự hỗ trợ của phần mềm INFORM 3.2 giúp chúng ta hiểu rõ hơn sự tác động của các yếu tô' đầu vàọ
2 .2 3 .2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới kh ả nâng hấp thu của dược chất qua m àng
a! Ánh hưởng của isopropanoì và h ạ i chất làm tăng hấp thu
Hỉnh 6: Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của isopropanol và loại chất tăng hấp thu tới lượng dược chất giải phóng tại thời điểm Ih (giữ cố định các yếu tố: Span 80
N hận xét:
- Theo quy ước của phần mềm INFORM 3.2, PG được mã hoá là 0,
DMSO mã hoá là 1. Trên mặt đáp cho thấy, khi loại chất tăng tăng hấp thu tiến dẩn từ PG đến DMSO thì iượng dược chất giải phóng tăng.
- Khi lượng Isp tăng thì lượng dược chất giải phóng cũng tăng, nhưng tăng nhẹ. Lý do !à Isp là một chất đồng diện hoạt, có vai trò lớn trong việc hình thành vi nhũ tưcíng, đồng thời cũng ảnh hưởng tới kích thước tiểu phân cua vi nhũ tương. Khi lượng Isp chưa đủ, vi nhũ tưcíng sẽ không thể tạo thành, khi tăng thêm ỉượng Isp lên, ỉượng dược chất giải phóng qua màng cũng tăng. Tuy nhiên Isp trong không có tác dụng giống chất diện hoạt, do vậy Isp cũng chỉ có thể ảnh hưởng đến sự giải phóng đến một mức nhất định, khi tăng thêm lượng Isp thì không thể tăng được được chất giải phóng nữạ
b! Ảnh hưởng của dầu đậu ĩiừm^ và NaLS đến khả nâng giải phóng.
Hỉnh 7: Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của NaLS và dầu đậu tương đến lượng dược chất giải phóng tại thời điểm Ih (cố định các yếu tố; Span 80 (39g), loại
N hận xét:
- Lượng dược chất giải phóng tãng khi tãng lượng NaLS từ 1,5 đến
1,8, trong khi đó lại giảm khi tăng dầu đậu tương lên. Lý do, NaLS là một chất diện hoạt có vai trò quyết định đến sự hình thành của vi nhũ tưcfng, chính các phân tử chất diện hoạt sẽ tạo các lớp màng mỏng bao quang các tiểu phân (giọt vi nhũ tương), khối lượng chất diện hoạt càng nhiều thì giọt vi nhũ tưofng càng nhỏ, kích thước tiểu phân là yếu tố ảnh hưởng lớn tới lượng dược chất giải phóng qua màng. Tuy nhiên, NaLS là chất diện hoạt nhũ hoá nhũ tưofng kiểu dầu trong nước, do vậy lượng NaLS cho vào cũng chỉ có giới hạn , nếu tăng thêm, nhũ tưcíng sẽ không tạo thành. Mạt khác một chất diện hoạt có thể làm tăng độ tan của dược chất cũng nhu tãng tốc độ hoà tan của dược chất trong nước, điều này cũng góp phần tăng lượng dược chất giải phóng.
- Khi tăng khối lượng dầu lên lại cho kết quả trái ngược, đó là vi dược chất khồng tan trong dầu, do đó khi tăng khối lượng dầu đâu tưcfng lên sẽ làm ảnh hưởng tới khả năng hoà tan của dược chất trong nước, do đó ảnh hưởng tới sự giải phóng của dược chất.
d Ảnh hưởng của khối lượng chất làm tâng hấp thu và lượng nước tới khả năng giải phóng.
Sự ảnh hưỏfng của 2 yếu tố nà được biểu diễn trên mặt đáp hình 8. Nhận xét:
- Khi lượng chất tâng hấp tìiu tăng, lượng chất giải phóng tăng. Tuy nhiên trong công ứiức vi nhũ tương, lượng chất làm tăng giải phóng chỉ có một giới hạn nhất định, vì chất tăng tăng giải phóng là một thành phần nằm trong pha nước, nếu lượng chất tăng hấp thu quá cao sẽ làm vỡ cân bằng giữa hai pha-> vi nhũ tưofng không thể hình
thành được. Vì vậy, lượng chất tăng hấp thu không thể chiếm khối lượng quá lớn trong công thức
5 ^ ^ K hối lượng nước (g)
K hối lượng chất TH T (g) 4 54
2.9 5 7
Hinh 8: Mặt đáp biểu diễn ảnh hưởng của lượng chất làm tăng hấp thu và nước tới sự giải phóng tại thời điểm Ih (cốđịnh các yếu tố: dầu đậu tương (32^g),
NaLS ịl,55g)y Isp ịl2g), loại chát THT (0^), Span 80 (39g)
- Khi tăng khối lượng nước lên, lượng dược chất giải phóng lại giảm, trường hợp này có thể giải thích do tỉ lệ pha dầu/nước thay đổi kho khối lượng nước tăng, chính vì vậy vi nhũ tưcfng đi dần đến giới hạn tạo vi nhũ tương, kích thước giọt vi nhũ tirơng cũng tăng lên, do đó lượng dược chất giải phóng phải giảm đi-
dì Ảnh hưởng của khối iượng Span 80 tới sựgidi phỏng dược chất.
Sự ảnh hưởng của Span 80 đến sự giải phóng dược chất được biểu diễn trên mặt đáp hình 9:
Hình 9 : Mặt đáp biểu điển ảnh hưởng của Span 80 và isopropanol tới sự giải phóng dược chất tại thời điểm Ih (cở định các yếu tố: Dầu đậu tương (32,5g), NaLS (lySSg), nước (6g), lượng chất tăng hấp thu (4ậg)y loại chất THT (0,5). N hận x é t :
- Có thể thấy trong giới hạn tạo vi nhũ tương, lượng Span 80 gần như không ảnh hưởng tối khả năng giải phóng của dược chất qua màng. Tuy nhiên, Span 80 là một chất diện hoạt (trong thành phần công thức vi nhữ tương này, Span 80 đóng vai trò chính để tạo vi nhũ tương kiểu nước/dầu), do vậy nếu lượng Span 80 không đủ, vi nhũ tưcmg sẽ không thể tạo thành. Do vậy khi thiết kế công thức, điều cần thiết là xác định được khoảng giới hạn của chất diện hoạt để tạo thành vi nhũ tưcfng.
2.2.3.3 Lựa chọn công thức tôi ưu a! Tỏi lỉỉi hoá công thức
Sử dụng phần mềm INFORM 3.2 để tối ưu hoá công thức vi nhũ tưcfng natri diclofenac
Thông số cần tối ưu là các thành phẩn trong công thức. Các yếu tố đầu ra Yi,
Y2, Y 3 , Y4, Y 5 , Yg, yêu cầu các giá trị của Y càng cao càng tốt. Thông số thiết
kế của quá trình tối ưu hoá được trình bày ờ bảng 10 :
Bảng 10 : Các thông số của quá trình tốỉ ưu hoá công thức bào chế vi nhũ tương natrì diclofenac
Biến đầu ra Số đofn vị lớp ẩn SỐ lần lặp R
Y, 1 10000 0,87368 1 10000 0,99143 Y3 1 10000 0,98186 Y4 1 10000 0,98764 Y5 1 10000 0,98705 Y6 1 10000 0,99898
Kết quả tối iru và dự đoán được trình 3ày ởbảng 11, 12:
Bảng 11: Công thức tối ưu cho vi nhũ tương natri diclofenac
NaD (g) Dầu DT (g) NaLS Cg) Isopropanol (g) Nước (g) TãngHT (g) Span 80 (g) Loại THT 1 30 U8 13,5 5,7 3,7 44,3 DMSO