3.2.1. Bố trí công thức thực nghiệm
Tiến hành các thí nghiệm để khảo sát các thông số trong qui trình. Thay đổi các biến trong thành phần công thức và các thông số kỹ thuật của qui trình để bước đầu xây dựng các công thức thực nghiệm.
3.2.1.1. Thành phần công thức
a) Hệ đệm: theo DĐVN III và các tài liệu khác [1], [10], [12]
Việc chọn lựa một pH thích hợp cho thuốc tiêm đáp ứng 2 đòi hỏi: phải phù hợp với sinh lý cơ thể và giúp hoạt chất ổn định trong dạng thuốc được chọn lựa sản xuất. Với pH trong khoảng 7,35 – 7,45, thuốc tiêm sẽ tránh được đau nhức, kích ứng với tế bào nơi tiếp xúc.
Do tính chất không ổn định hóa học của hoạt chất methylprednisolon sodium succinate thủy phân mạnh trong môi trường pH > 8 nên trong công thức sử dụng hệ đệm phosphat. Đệm được pha từ sodium dihydrogenphosphate dihydrate và disodium hydrorgen phosphate dodecahydrate để có pH 7,3 – 7,4. Thực tế các dung dịch khảo sát của methylprednisolon sodium succinate trong nước đều cho pH kiềm và nằm trong giới hạn 7,3 – 7,4, gần với giới hạn trên (7,4). Do đó trong công thức có sử dụng dung dịch HCl 2N để chỉnh pH nếu cần.
Hệ đệm phosphat trong công thức được sử dụng với lượng nhỏ, không vượt quá khả năng đệm của huyết tương. Bảng 3.3 trích dẫn một số hệ đệm với khoảng pH và nồng độ thường sử dụng (Nguồn: Kỹ thuật bào chế và sinh dược học các dạng thuốc[10])
Bảng 3.3 Một số hệ đệm hay dùng trong pha chế thuốc tiêm
Hệ đệm Khoảng pH Nồng độ thường dùng
Acid acetic và muối 3,5 - 5,7 1 - 2
Acid citric và muối 2,5 - 6,0 1 - 3
Acid phosphoric và muối 6,0 - 8,2 0,8 - 2
Acid glutamic 8,2 - 10,2 1 - 2
Thành phần của hệ đệm chiếm một tỉ lệ cao trong công thức nên ảnh hưởng đến chất lượng hình thức của bánh thuốc và thời gian đông khô. Tiến hành đánh giá ảnh hưởng của hệ đệm để được dung dịch có pH 7,3 -7,4, theo 3 mức đã được tính toán theo bảng 3.4.
Bảng 3.4 –Tỉ lệ hệ đệm phosphat trong bố trí thực nghiệm
Thành phần Khối lượng (mg)
NaH2PO4.2H2O 3,0 3,5 4,0
b) Chất bảo quản :Dựa theo DĐVN III, kỹ thuật bào chế và sinh dược học các dạng thuốc [1], [10]
Đối với các chế phẩm thuốc tiêm đơn liều không qua công đoạn tiệt trùng cuối, thường trong công thức có sử dụng chất bảo quản với nồng độ thích hợp với mục đích duy trì độ vô khuẩn của thuốc trong quá trình pha chế và bảo quản.
Benzyl alcohol được sử dụng như một chất sát khuẩn và gây tê tại chỗ, làm giảm đau khi tiêm. Nồng độ tối thiểu được sử dụng từ 1,0% đến 2,0%. Bảng 3.5 trích dẫn nồng độ tối thiểu có tác dụng và nồng độ thường dùng của một số chất sát khuẩn hay dùng trong thuốc tiêm (Nguồn: Kỹ thuật bào chế và sinh dược học các dạng thuốc[10])
Benzyl alcohol sử dụng trong công thức điều chế methylprednisolon sodium succinate là 10 mg/lọ 1ml (nồng độ 1%).
Bảng 3.5 – Nồng độ một số chất sát khuẩn hay dùng trong thuốc tiêm
Tên chất Nồng độ tối thiểu
có tác dụng (%)
Nồng độ thường dùng (%) Benzalkonium clorid 0,005 – 0,03 0,01 – 0,02 Benzalthonium clorid 0,005 – 0,03 0,01 Benzyl alcohol 1,0 – 10,0 1,0 – 2,0 Clorobutanol 0,2 – 0,8 0,5 Clorocresol 0,1 – 0,3 0,1 – 0,25 Metylparaben 0,05 – 0,25 0,18
Các paraben khác 0,005 – 0,03 0,02
Phenol 0,1 – 0,8 0,25 – 0,5
Phenylmercuri nitrat 0,001 – 0,05 0,002
c) Tá dược độn, tạo khung: theo “Understanding Lyophilization Formulation Development” [17] và một số tài liệu khác [25]
Methylprednisolon sodium succinate có cấu trúc vòng không bền, dễ hút ẩm, đồng thời cấu trúc dạng vô định hình nên thuốc đông khô không bền vững dễ bị nứt, bể khối và teo vón.
Để khắc phục tình trạng này trong công thức có sử dụng hỗn hợp lactose
monohydrate và D-manitol với vai trò là chất độn, tạo khung. Lactose
monohydrate có tính xốp, trung tính, ít hút ẩm. D- manitol làm tốc độ thủy phân
dược chất tăng lên so với lactose monohydrate, tuy nhiên do cấu trúc dạng tinh
thể nên D-manitol làm cho cấu trúc bền vững hơn, đồng thời nó còn có tính tan
tốt trong nước và giữ cho hàm ẩm ổn định tốt.
Trong phần thiết kế công thức, chúng tôi thay đổi thành phần tá dược (lactose monohydrate : D-manitol) theo các tỉ lệ (25 :10), (20 :15), (30 : 5) và (35 : 0). Đánh giá chỉ tiêu hình thức bánh thuốc sau khi đông khô.
3.2.1.2. Chọn các thông số cho qui trình chạy máy
Chất lượng thuốc tiêm đông khô phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố nhiệt độ, áp suất và thời gian trong qui trình đông khô sản phẩm.
a) Nhiệt đông lạnh
Tiến hành các thực nghiệm để chọn lựa nhiệt đông lạnh cho sản phẩm. Nhiệt đông lạnh dung dịch phải thấp hơn nhiệt chuyển kính, vì lúc đó sản phẩm đã được đông kết hoàn toàn.
Điện trở của một dung dịch sẽ tăng theo sự giảm của nhiệt độ. Khi nhiệt xuống đến dýới nhiệt chuyển kính, điện trở sẽ tăng đột biến đến . Bằng thực nghiệm có thể sơ bộ xác định khoảng nhiệt độ thích hợp cho quá trình đông lạnh sản phẩm. Dụng cụ thực nghiệm được mô tả theo sơ đồ hình 3.7
Hình 3.7 - Sơ đồ mô tả dụng cụ đo điện trở dung dịch đông khô
Hai điện cực bằng platin nhúng trong dung dịch muốn khảo sát cùng với nhiệt kế (hoặc đầu dò nhiệt). Hạ nhiệt độ dung dịch một cách từ từ và đọc giá trị điện trở trên ôm kế theo theo giá trị nhiệt độ trong những khoảng thời gian ngắn. Việc khảo sát để chọn ra khoảng nhiệt độ đông lạnh như mô tả trên đây có độ chính xác không cao, chỉ mang tính tham khảo để bước đầu chọn các thông số thích hợp trong việc xây dựng qui trình thực nghiệm.
b) Thời gian đông khô và áp suất buồng
Khảo sát thời gian đông khô cho sản phẩm bằng cách quan sát sự di chuyển của mặt phân cách thăng hoa khi tiến hành đông khô cho sản phẩm. Thời gian kết thúc quá trình là lúc mặt phân cách thăng hoa di chuyển đến vị trí thấp nhất trong lọ.
Theo phần 2.1.2.2, chọn thời gian đông khô cố định với áp suất buồng đông khô được thay đổi trong khoảng 0,05 mmHg (0,06 mbar) - 0,2 mmHg (0,26 mbar) Aùp suất buồng được thay đổi theo các giá trị: 0,10 ; 0,15 ; 0,20 và 0,25 mbar trong các qui trình đông khô thực nghiệm.
c) Nhiệt độ và thời gian sấy khô sản phẩm (làm khô thứ cấp)
Theo phần 2.1.2.3, cố định nhiệt sấy khô cho sản phẩm ở 30C. Thay đổi thời gian sấy khô sản phẩm trong khoảng từ 10 – 20 giờ.
Trong phạm vi của đề tài này chúng tôi nghiên cứu phương pháp sản xuất lọ bột thuốc tiêm đông khô methylprednisolon sodium succinate, trên cơ sở kết hợp các thông tin thu nhận được từ các tài liệu tham khảo với các kết quả nghiên cứu sơ bộ, thành phần công thức cho 1 lọ đông khô và thông số kỹ thuật qui trình được thay đổi cho 6 công thức khảo sát, được trình bày theo bảng 3.6 và bảng 3.7
Bảng 3.6 Thành phần các công thức thực nghiệm điều chế lọ bột đông khô
Công thức ( mg) Thành phần Chức năng
1 2 3 4 5 6 Methylprednisolon sodium succinate Hoạt chất 53,04 53,04 53,04 53,04 53,04 53,04 NaH2PO4. 2 H2O Đệm pH 3,5 3,0 4,0 3,0 3,5 4,0 Na2HPO4.12H2O Đệm pH 83,2 71,4 95,1 71,4 83,2 95,1
Lactose monohydrate Độn, tạo khung 25 20 20 30 35 -
D-manitol Độn, tạo khung 10 15 15 5 - -
Benzyl alcohol Bảo quản 10 10 10 10 10 10
Dung dịch HCl 2N vừa đủ chỉnh pH: 7,3 – 7,4
Nước cất pha tiêm vừa đủ 1 ml
Bảng 3.7. Các thông số quá trình đông khô
Công thức Thông số
1 2 3 4 5 6
Nhiệt đông lạnh (C) -35 -35 -35 -35 -35 -35
Thời gian đông khô (h) 20 20 20 20 20 20
Nhiệt sấy khô(C) 30 30 30 30 30 30
Thời gian sấy khô (h) 20 15 10 10 15 20
3.2.2. Mô tả qui trình sản xuất
3.2.2.1. Xử lý bao bì (lọ thủy tinh, nút cao su, nắp nhôm)
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi sử dụng loại nút cao su xẻ rãnh có tráng silicon, đã được tiệt trùng, đựng trong bao bì kín.
Lọ thủy tinh được xử lý theo sơ đồ 3.1 Nắp nhôm được xử lý theo sơ đồ 3.2
Lọ thủy tinh
Chọn lựa
Rửa nước xà phòng
Rửa dung dịch proxitan 0,5%
Rửa dung dịch Na.Laurylsulfat
Rửa nước RO
Rửa nước cất đã lọc qua màng lọc lỗ xốp 0,2 m
Tiệt khuẩn bằng nhiệt khô 160C/3h
Nắp nhôm
Rửa nước thường
Rửa nước xà phòng
Rửa nước thường
Rửa nước cất 1 lần
Sấy khô 50C/3h
3.2.2.2. Phương pháp sản xuất : được tóm tắt theo sơ đồ 3.3
Pha dung dịch đệm phosphat trong nước 400C - 500C
Hòa tan dược chất, tá dược độn, chất bảo quản vào dung dịch ðệm
Đo pH và điều chỉnh nếu cần
Thêm nước đến đủ thể tích
Lọc qua màng lọc lỗ xốp 0,2 m
Đóng lọ thể tích 1ml
Đông khô Đóng gói Nhập kho
Sơ đồ 3.3. Trình tự các giai đoạn sản xuất
3.2.2.3. Mô tả qui trình sản xuất
a) Pha chế dung dịch thuốc trước khi đông khô:
- Pha dung dịch đệm Na2HPO4.12H2O và NaH2PO4.2H2O trong khoảng 2/3 lượng nước cất (40C - 50C) trong công thức (1).
- Tiếp tục hòa tan methylprednisolon sodium succinate, lactose monohydrate, D-manitol (nếu có) vào dung dịch (1) (2)
- Hòa tan benzyl alcohol vào (2).
- Đo pH, chỉnh pH 7,3 – 7,4 bằng dung dịch HCl 2N nếu cần
- Bổ sung nước cất vừa đủ thể tích. Khuấy trộn thêm khoảng 5 phút.
- Lọc dung dịch thu được qua màng lọc cản khuẩn kích thước lỗ xốp 0,2m. - Đóng dịch vào các lọ đã được xử lý sạch, vô khuẩn, mỗi lọ 1ml bằng máy
đóng dịch. Đậy hờ nút cao su vô trùng (trên máy đóng dịch) - Chuyển bán thành phẩm vào buồng máy đông khô.
b) Tiến hành đông khô sản phẩm:
- Đông lạnh sản phẩm ở - 35oC và giữ nhiệt ổn định trong 2 giờ. - Làm lạnh bình ngưng tụ (condenser) đến -60C
- Hút chân không , đồng thời gia nhiệt, tiến hành giai đoạn làm khô sơ cấp. Thời gian cho quá trình này tiến hành trong 20 giờ. Mặt phân cách thăng hoa phải hạ xuống đến điểm thấp nhất của lọ trước khi kết thúc quá trình. - Tiếp tục giai đoạn làm khô thứ cấp trong thời gian 10, 15 hoặc 20 giờ
theo bố trí thí nghiệm ở bảng 3.6. Kết thúc quá trình đông khô, nhiệt độ duy trì ở cuối quá trình là 30C, áp suất buồng không vượt quá 0,25 mbar.
- Khi sản phẩm khô hoàn toàn, các lọ được đóng kín ngay trong buồng đông khô. Bộ phận nén thủy lực sẽ đẩy các nút cao su khít vào miệng lọ thuốc ở điều kiện áp suất giảm.
- Lấy sản phẩm ra khỏi buồng đông khô, khằn nắp nhôm, dán nhãn hoàn thiện sản phẩm. Đóng gói mỗi lọ bột đông khô với 1 ống dung môi 1 ml nước cất.
- Kiểm nghiệm thành phẩm.
Mỗi mẻ đông khô khi nghiên cứu với công suất 200 lọ/mẻ
3.2.3. Đánh giá các tiêu chuẩn theo DĐVN III [1] để lựa chọn công thức sản xuất thực nghiệm
Các mẫu lọ bột đông khô sẽ được đánh giá chất lượng sơ bộ qua một số chỉ tiêu: Hình thức bánh thuốc sau khi đông khô, độ trong dung dịch sau khi hòa tan lại theo bảng 3.8 (DĐVN III). Công thức nào thỏa mãn các tiêu chuẩn đề xuất sẽ được lựa chọn làm công thức sản xuất thực nghiệm và tiếp tục được đánh giá các chỉ tiêu: độ ẩm, độ đồng đều khối lượng, pH, định tính, định lượng.
Bảng 3.8. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng lọ bột đông khô
STT Chỉ tiêu Phương pháp Tiêu chuẩn
1 Hình thức khối bột
Quan sát cảm quan Bột đông khô màu trắng, đóng trong lọ thủy tinh, không teo vón và không nứt bể khối
2 Độ trong dịch hòa tan lại
Bơm 1ml nước cất vào lọ bột đông khô
Dung dịch thuốc khi pha với nước cất phải đạt độ trong theo qui định ghi trong chuyên luận thuốc tiêm của DĐVN III
3.3. Xây dựng các tiêu chuẩn kiểm tra sản phẩm theo DĐVN III (2002) và USP 24 (2003)
3.3.1. Hình thức:
Theo cảm quan. Bánh thuốc màu trắng, không teo vón, không nứt bể khối Chỉ tiêu hình thức được đề nghị dựa trên tính chất bền vững của cấu trúc nhằm mục đích hạn chế sự teo vón của bánh thuốc do sự có mặt một hàm lượng nước nhất định trong chế phẩm, làm giảm tốc độ hòa tan trong dung môi.
3.3.2. Độ trong dung dịch sau khi hòa tan lại 3.3.2.1. Pha hỗn dịch mẫu:
Chuẩn đục: Hòa tan 1,0 g hydrazin sulfat trong nước vừa đủ 100,0 ml và để yên trong 4 -6 giờ. Thêm 25,0 ml dung dịch thu được vào một dung dịch chứa 2,5 g hexamin trong 25,0 ml nước, lắc kỹ và để yên trong 24 giờ. Nếu được bảo quản trong lọ thủy tinh tốt, hỗn dịch thu được bền vững trong vòng 2 tháng.
Hỗn dịch này phải không được bám dính vào thủy tinh và phải được lắc kỹ trước khi dùng.
Để có chuẩn đục, pha loãng 15,0 ml hỗn dịch trên tới 1000,0 ml với nước. Chuẩn đục này chỉ được sử dụng trong vòng 24 giờ.
3.3.2.2. Hỗn dịch chuẩn đối chiếu
Các hỗn dịch chuẩn đối chiếu từ I đến IV được chuẩn bị như chỉ dẫn trong bảng 3.9 (DĐVN III) Mỗi hỗn dịch phải được trộn kỹ và lắc trước khi sử dụng
Bảng 3.9- Cách pha hỗn dịch chuẩn đối chiếu
I II III IV
Chuẩn đục (ml) 5.0 10.0 30.0 50.0
3.3.2.3. Cách thử:
Việc so sánh được tiến hành trong các ống nghiệm giống nhau, bằng thủy tinh trung tính, trong, không màu, đáy bằng, có đường kính trong khoảng từ 15mm đến 25 mm. Chiều dày của lớp dung dịch thử và của hỗn dịch chuấn đối chiếu là 40 mm. Hỗn dịch chuẩn đối chiếu sau khi pha 5 phút phải được so sánh ngay với dung dịch cần thử bằng cách quan sát từ trên xuống chất lỏng trong các ống nghiệm trên nền đen dưới ánh sáng khuếch tán ban ngày.
3.3.2.4. Cách đánh giá kết quả:
Một chất lỏng được coi như trong nếu nó tương đương với độ trong của nước hay của dung môi đã dùng khi khảo sát trong những điều kiện như đã mô tả hoặc nếu chất lỏng đó hơi đục nhẹ thì cũng không được đục quá hỗn dịch chuẩn đối chiếu số I
Các yêu cầu khác nhau về độ đục được biểu thị theo hỗn dịch chuẩn đối chiếu số I, II, III, và IV.
3.3.3. Độ đồng đều khối lượng
Để bổ sung vào việc đánh giá hàm lượng hoạt chất, cũng như để có thêm dữ liệu tham khảo cho các công thức điều chế thuốc tiêm đông khô methylprednisolon sodium succinat, chúng tôi tiến hành xác định độ đồng đều khối lượng theo tiêu chuẩn DĐVN III, chế phẩm được phép ± 10% khối lượng trung bình bột thuốc trong lọ.
Cách tiến hành: Loại bỏ hết các nút, cân ngay khối lượng của thuốc và vỏ. Lấy hết thuốc ra, dùng bông lau sạch, nếu cần thì rửa bằng nước, sau đó rửa bằng ethanol 96% rồi sấy ở 100C đến 105C trong 1 giờ, để nguội trong bình hút ẩm và cân .
Hiệu số khối lượng 2 lần cân là khối lượng của thuốc. Làm như vậy với 9
đơn vị khác được lấy bất kỳ . Tính khối lượng trung bình, cho phép không quá 1
đơn vị lệch ra ngoài qui định theo bảng 3.10 (DĐVN III, PL 8.3) nhưng không
lệch trên 20%.
Bảng 3.10. Qui định chênh lệch khối lượng
Dạng bào chế Khối lượng trung bình (KLTB)
% chênh lệch so với KLTB
Thuốc để pha tiêm hoặc truyền tĩnh mạch (đơn liều) dạng bột hoặc dung dịch đậm đặc
Lớn hơn 40 mg 10
3.3.4. Mất khối lượng do sấy khô
Trong phần đánh giá chỉ tiêu độ mất khối lượng do sấy khô, chúng tôi dựa trên chuyên luận xác định mất khối lượng do làm khô theo DĐVN III (2002) (PL 5.16 và USP 24 (2003)
Mẫu được sấy ở nhiệt độ sấy khô 105C trong 3 giờ [25]
