Pha thử cốm pha hỗn dịch Zinnat Suspension (theo hướng dẫn sử dụng trên nhãn) bằng cách dùng 10 mL nước cất để phân tán. Nhận thấy hỗn dịch pha chế có độ nhớt thấp, phân tán nhanh, đồng nhất.
27
Nhận xét: theo thành phần công bố và tài liệu tham khảo, vi hạt chứa CFA và
SA sau khi bào chế bằng phương pháp phun đông tụ sẽ tạo hạt với đường trắng cùng tá dược dính PVP K30 [31]. Do đó, có thể nhìn thấy kích thước hạt khơng đồng nhất.
Nồng độ dược chất sau phân tán thành hỗn dịch và giá trị pH
Ngưỡng đắng của CFA là 46,1 μg/mL (kết quả thể hiện ở mục 3.1.3). Nồng độ CFA sau khi phân tán thành hỗn dịch của CPĐC là 580,8 ± 16,9 μg/mL. Sáu tình nguyện viên uống thử chế phẩm, đều thấy hỗn dịch uống có vị ngọt, ít nhận thấy vị đắng tại miệng, tuy nhiên nếu hạt cốm bị giữ lại miệng sẽ nhận thấy vị đắng và có vị đắng tại họng sau khi uống.
Nhận xét: kết quả cho thấy, nồng độ CFA sau khi phân tán thành hỗn dịch của
CPĐC vẫn lớn hơn ngưỡng đắng của CFA (khoảng 12,6 lần). Chính vì vậy, trong thành phần của CPĐC cần thêm một số tá dược tạo vị ngọt như aspartam, đường trắng, kali acesulfam... để cải thiện vị cho chế phẩm.
Giá trị pH đo được của CPĐC sau khi phân tán thành hỗn dịch: 4,52 ± 0,06 (đạt tiêu chuẩn DĐVN V), điều này có thể do ở pH 4,5 thì nồng độ dược chất sau khi pha thành hỗn dịch nhỏ, từ đó giảm vị đắng của chế phẩm (theo kết quả đánh giá ĐHT của CPĐC thì ĐHT ở pH 4,5 nhỏ hơn đáng kể so với pH 7,0, cũng như tính thấm của SA nhỏ hơn trong môi trường pH 4,5 (kết quả mục 3.1.3)). Hơn nữa, pH 4,5 nằm trong khoảng pH mà CFA ổn định, ít thủy phân nhất (3,5 – 5,5) [20].
Độ hòa tan của chế phẩm đối chiếu
Tiến hành thử ĐHT theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3. Kết quả được thể hiện qua bảng 3.5 và hình 3.2.
Bảng 3.5. Độ hòa tan của CFA từ chế phẩm
Zinnat suspension (TB ± SD, n=3) (%) Thời gian (phút) Môi trường pH 1,2 pH 4,5 pH 7,0 5 22,4 ± 0,4 22,5 ± 1,2 62,3 ± 1,5 10 26,6 ± 0,1 27,0 ± 0,4 75,1 ± 0,7 15 30,3 ± 0,5 30,5 ± 0,1 79,1 ± 0,6 20 32,9 ± 0,2 32,9 ± 0,6 81,1 ± 0,3 30 35,2 ± 0,1 35,2 ± 0,1 84,6 ± 0,3 45 38,7 ± 0,2 38,7 ± 0,3 88,7 ± 0,7 60 41,4 ± 0,6 41,9 ± 0,4 92,4 ± 0,8
Nhận xét: kết quả cho thấy, ĐHT của CPĐC tại pH 7,0 cao hơn hẳn so với pH
1,2 và pH 4,5. Tại pH 7,0, thời điểm 5 phút CPĐC đã giải phóng trên 60 % và trên 80 % ở thời điểm 30 phút, giá trị này cao hơn tiêu chuẩn Dược điển (tiêu chuẩn DĐVN V: sau 30 phút CFA giải phóng khơng dưới 60 %); trong khi ĐHT ở pH 1,2 và pH 4,5 sau 30 phút khoảng 35 %, sau 60 phút khoảng 40 %. ĐHT của CPĐC trong pH 1,2 và pH
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Thời gian (phút) CPĐC_pH 1,2 CPĐC_pH 4,5 CPĐC_pH 7,0 T ỷ lệ dư ợc c h ất g iả i p h ó n g (% ) Hình 3.2. Đồ thị giải phóng dược chất từ
28
4,5 gần như giống nhau ở các thời điểm thử ĐHT. Vi hạt phân tán trong cốc thử ĐHT có sự khác biệt giữa các môi trường pH, cụ thể tại pH 7,0 vi hạt phân tán đều, 2 môi trường pH 1,2 và pH 4,5 vi hạt nổi lên bề mặt cốc thử ĐHT.
Mơ hình động học của chế phẩm đối chiếu
Từ số liệu thử ĐHT trong bảng 3.5, sử dụng tính năng DDSolver 1.0 trong Excel 2016 để phân tích dữ liệu hịa tan của CPĐC Zinnat Suspension. Kết quả được trình bày trong bảng 3.6.
Bảng 3.6. Kết quả phân tích dữ liệu hịa tan của chế phẩm đối chiếu Zinnat Suspension
Mơi trường
Mơ hình
dược động học
pH 1,2 pH 4,5 pH 7,0
R2hc AIC R2hc AIC R2hc AIC Bậc không -4,0985 52,5 -4,1748 52,5 -17,5752 67,1 Higuchi 0,1022 40,3 0,0828 44,4 -3,9619 57,8 Histon - Crowell -2,9823 50,7 -3,0423 50,8 -2,2155 54,8 Korsmeyer - Peppas 0,9943 6,1 0,9957 4,1 0,9950 10,7
Nhận xét: kết quả cho thấy, mơ hình Korsmeyer - Peppas có giá trị AIC nhỏ nhất
và R2hc lớn nhất, thể hiện mơ hình Korsmeyer - Peppas có thể mơ tả tốt dữ liệu của
CPĐC. Giá trị n trong 3 môi trường pH 1,2; 4,5; 7,0 lần lượt là: 0,214; 0,214; 0,091 (đều nhỏ hơn 0,5), gợi ý q trình giải phóng CFA trong mẫu CPĐC có cơ chế gần giống khuếch tán (Quasi-diffusion). Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Robson
H.J. và cộng sự (1999) [31] được trình bày trong phần tổng quan, CFA giải phóng ra
khỏi vi hạt chủ yếu theo cơ chế khuếch tán và có bằng chứng về xói mịn bề mặt. Như vậy, q trình giải phóng CFA trong mẫu CPĐC có thể mơ tả như sau: dung môi từ môi trường thử ĐHT tiếp xúc và hòa tan CFA trên bề mặt vi hạt. Sau đó, dung mơi thấm vào bên trong vi hạt và hịa tan dược chất; phân tử dược chất được khuếch tán ra ngoài qua các kênh giải phóng. Cơ chế giải phóng của CFA trong mẫu CPĐC gợi ý một số tính chất thuộc nguyên liệu như: tính thấm ướt và ĐHT của chất mang lipid, ĐHT của dược chất và một số tính chất thuộc cơng thức: kích thước vi hạt, hệ thống kênh… có thể ảnh hưởng đến tốc độ giải phóng của vi hạt bào chế được.
3.1.3. Kết quả đánh giá một số đặc tính của dược chất cefuroxim axetil và chất
mang acid stearic
3.1.3.1. Kết quả đánh giá một số đặc tính của dược chất cefuroxim axetil
Hình dạng, kích thước tiểu phân
Tiến hành đánh giá hình dạng và KTTP theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3, thu được kết quả ngun liệu CFA dùng trong nghiên cứu có kích thước khơng đồng nhất, nhiều hình đa giác góc cạnh, ít hình kim dài, do đó có thể ảnh hưởng đến khả năng bao dược chất của chất mang. KTTP trung bình của 100 vi hạt: 26,05 μm. Kích thước tiểu phân đủ nhỏ nên khơng cần xử lý thêm.
29
Hình 3.3. Hình dạng tiểu phân nguyên liệu
cefuroxim axetil
Hình 3.4. Biểu đồ phân bố
kích thước tiểu phân của nguyên liệu cefuroxim axetil
Độ đắng và nồng độ dược chất sau khi phân tán thành hỗn dịch
Tiến hành đánh giá độ đắng và nồng độ CFA sau khi phân tán thành hỗn dịch theo mô tả ở mục 2.3. Kết quả độ đắng của cefuroxim axetil được thể hiện qua bảng 3.7.
Bảng 3.7. Kết quả độ đắng của cefuroxim axetil
STT 1 2 3 4 5 6 TB
Hệ số K 1,12 1,04 1,00 0,88 0,92 1,04
Độ đắng 18667 26000 14285 29333 16000 26000 21714
Nhận xét: độ đắng của CFA là 21714, có nghĩa là để hịa tan 1 g CFA thành dung
dịch có nồng độ nhỏ nhất cịn có vị đắng cần 21714 mL nước cất. Từ đó, ngưỡng đắng của CFA là 46,1 μg/mL. Kết quả cho thấy, CFA là một chất có độ đắng rất cao, chỉ kém quinin là chất đắng nhất trong tự nhiên 9,2 lần (độ đắng của quinin là 200000).
Nồng độ mẫu chỉ chứa CFA sau khi phân tán thành hỗn dịch là 1237,4 ± 19,2 μg/mL (lớn hơn ngưỡng đắng của CFA khoảng 26,8 lần). Uống thử mẫu CFA sau khi phân tán thành hỗn dịch nhận thấy có vị rất đắng. Như vậy, việc che vị cho CFA là rất cần thiết.
Độ hòa tan của nguyên liệu cefuroxim axetil
Tiến hành thử ĐHT của nguyên liệu dược chất theo mô tả ở mục 2.3. Kết quả thể hiện qua bảng PL4.11 và hình 3.5 (ĐHT của CPĐC được đưa vào để tiện so sánh).
Hình 3.5. Đồ thị độ hịa tan của ngun liệu cefuroxim axetil trong 3 mơi trường Nhận xét: trong cả 3 môi trường pH, ĐHT của CFA tại thời điểm 5 phút đã lớn
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 T ỷ lệ dược ch ất giải ph ón g (%) Thời gian (phút) CFA_pH 1,2 CFA_pH 4,5 CFA_pH 7,0 CPĐC_pH 1,2 CPĐC_pH 4,5 CPĐC_pH 7,0 100 μm (μm) (%)
30
hơn 60 % và sau 30 phút đã lớn hơn 80 %. ĐHT của CFA ở pH 1,2 và pH 4,5 cao hơn rất nhiều so với CPĐC, như vậy có thể dược chất không phải là nguyên nhân dẫn đến ĐHT của CPĐC trong pH 1,2 và pH 4,5 thấp dưới 45 % tại thời điểm 60 phút.
3.1.3.2. Kết quả đánh giá một số đặc tính của chất mang
Chất mang được sử dụng trong kỹ thuật phun đơng tụ nên có nhiệt độ nóng chảy từ 40 – 80 oC [27]. Acid stearic (SA) được lựa chọn đưa vào nghiên cứu, do SA là chất mang mà CPĐC sử dụng [31], [43], [44], cũng như SA có khoảng nhiệt độ nóng chảy (69 – 70 oC) phù hợp để phun đơng tụ. Một số đặc tính của SA được đánh giá để làm cơ sở định hướng điều chỉnh tốc độ giải phóng.
Góc tiếp xúc chất mang acid stearic với mơi trường thử độ hịa tan
Tính thấm thể hiện qua góc tiếp xúc giữa chất mang lipid với các môi trường thử ĐHT. Tiến hành đánh giá theo mơ tả mục 2.3, hình 3.6 được chụp lại và xác định góc tiếp xúc bằng tính năng “Contact angle” trong phầm mềm ImageJ. Giá trị góc tiếp xúc càng nhỏ thể hiện mơi trường có tính thấm càng tốt với chất mang.
Hình 3.6. Hình ảnh thể hiện góc tiếp xúc của chất mang acid stearic với 3 môi trường Nhận xét: giá trị góc tiếp xúc ở pH 1,2; pH 4,5 và pH 7,0 lần lượt là: 78,14 ±
0,32°; 77,02 ± 1,18°; 47,43 ± 0,92°. Như vậy, tính thấm mơi trường của SA ở pH 7,0 tốt hơn hẳn pH 1,2 và pH 4,5. Tính thấm của SA tại 2 mơi trường pH 1,2 và pH 4,5 tương tự nhau.
Độ hòa tan của acid stearic
Tiến hành đánh giá ĐHT của SA theo mô tả ở phụ lục 2. Kết quả thể hiện qua bảng 3.8.
Bảng 3.8. Độ hòa tan của acid stearic sau 36 giờ (TB ± SD, n=3) (%)
Môi trường thử độ hòa tan Độ hòa tan (%) Nồng độ (mg/mL)
pH 1,2 27,8 ± 3,2 0,077 ± 0,008
pH 4,5 28,8 ± 2,9 0,080 ± 0,008
pH 7,0 50,7 ± 4,3 0,140 ± 0,011
Nhận xét: kết quả cho thấy, ĐHT của SA trong pH 7,0 cao hơn hẳn pH 1,2 và
pH 4,5. ĐHT của SA trong 2 môi trường pH 1,2 và pH 4,5 gần tương đương nhau.
Kết luận: tính thấm ướt và ĐHT của SA có sự khác biệt giữa pH 7,0 và 2 mơi
trường pH 1,2 và pH 4,5; cụ thể ở pH 7,0, SA thấm ướt và có ĐHT cao hơn 2 mơi trường pH 1,2 và pH 4,5. ĐHT, tính thấm ướt của SA trong pH 1,2 và pH 4,5 tương tự nhau. Kết quả ĐHT và tính thấm ướt cũng như hiện tượng trong cốc thử ĐHT của SA có xu hướng tương tự như ĐHT của CPĐC.
31
3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ QUY TRÌNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA VI HẠT ACID STEARIC TRÌNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA VI HẠT ACID STEARIC KHÔNG CHỨA DƯỢC CHẤT
Đối với dược chất giải phóng ra khỏi vi hạt theo cơ chế khuếch tán thì tốc độ khếch tán là một trong những yếu tố quyết định tỷ lệ giải phóng dược chất. Vi hạt kích thước lớn hơn thì có qng đường khuếch tán dài hơn, như vậy làm chậm tốc độ khuếch tán, gây kìm hãm ĐHT. Nhận thấy, biến kích thước là biến quan trọng ảnh hưởng lớn đến chỉ tiêu chất lượng của vi hạt nên được lựa chọn là biến đầu ra để phân tích.
Giá trị hiệu suất thu vi hạt cho phép nhìn nhận một quy trình liên tục hay gián đoạn, được lựa chọn là biến đầu ra để phân tích. Giá trị hiệu suất cao có thể báo hiệu một quy trình diễn ra liên tục, giá trị hiệu suất thấp có thể cho thấy một quy trình gián đoạn. Trong q trình bào chế vi hạt SA khơng chứa dược chất nếu xảy ra hiện tượng làm gián đoạn quy trình, thì hiệu suất sẽ được tính tại thời điểm đó.
Tiến hành bào chế vi hạt SA không chứa dược chất (thành phần chỉ chứa 12,0 gam SA) với các biến đầu vào được khảo sát theo mô tả ở mục 2.3, thu kết quả hiệu suất và kích thước tiểu phân (KTTP) trung bình. Kết quả các biến đầu ra được trình bày ở bảng 3.9.
Bảng 3.9. Thiết kế thí nghiệm và kết quả biến đầu ra Thí Thí
nghiệm
Biến đầu vào Biến đầu ra
Nhiệt độ (°C) Áp suất (atm) Tốc độ bơm nhu động (vòng/phút) Hiệu suất (%) KTTP trung bình (μm) 1 75 1,5 80 58,8 21,334 2 75 0,5 100 78,4 24,540 3 75 1,5 100 66,7 20,074 4 75 1 90 78,3 20,445 5 75 0,5 80 72,0 24,214 6 80 1 100 71,5 23,223 7 80 1 80 73,4 27,112 8 80 1 90 74,1 23,999 9 80 0,5 90 74,7 30,162 10 80 1,5 90 62,7 24,370 11 85 1 90 73,5 26,688 12 85 0,5 80 73,3 31,147 13 85 1,5 100 76,1 23,637 14 85 0,5 100 72,3 28,221 15 85 1,5 80 76,7 16,742 16 80 1 100 71,8 23,012
Quá trình bào chế vi hạt ở cả 16 công thức đều không gián đoạn, không phát sinh lỗi xảy ra. Hiệu suất khơng đạt trên 80 % do bị dính vào thiết bị như súng phun,
32
dây bơm nhu động và cốc có mỏ. Càng tăng khối lượng mẻ thì ảnh hưởng của lượng dính thiết bị càng nhỏ và hiệu suất càng cao.
Sử dụng tính năng artificial neural network – ANN (mạng neuron nhân tạo) trong phầm mềm SAS JMP16 Pro để thiết lập mối quan hệ giữa các biến đầu vào và biến đầu ra. Hai biến đầu ra là hiệu suất và KTTP được đánh giá riêng với thông số như sau: 3 neuron lớp vào; 2 neuron lớp ẩn với hàm kích hoạt: tan hyperbol (tanH) đối với biến đầu ra hiệu suất, gauss đối với biến đầu ra KTTP; tốc độ luyện: 0,01; số chu kỳ luyện: 10000 (tốc độ luyện càng nhỏ thì kết quả càng chính xác).
Hình 3.7. Sơ đồ mạng neuron nhân tạo với biến đầu ra hiệu suất, kích thước tiểu phân Mơ hình mạng neuron nhân tạo được thẩm định bằng phương pháp thẩm định chéo (cross validation) tức là dữ liệu trong bảng 3.9 được chia thành 4 nhóm, lần lượt lấy ra 1 nhóm để kiểm chứng mơ hình, 3 nhóm cịn lại dùng để xây dựng mơ hình. Kết quả đánh giá mạng neuron nhân tạo được thể hiện ở bảng 3.10.
Bảng 3.10. Kết quả đánh giá mạng neuron nhân tạo
Biến đầu ra Thông số
Hiệu suất KTTP trung bình
Dữ liệu luyện Dữ liệu thẩm
định Dữ liệu luyện Dữ liệu thẩm định R2 0,9357 0,9839 0,9445 0,9968 -LogLikelihood -37,7452 -13,0625 13,4863 0,4063 RASE 0,0104 0,0092 0,7444 0,2678
*Ghi chú: RASE: The root average square error là căn bậc hai của sai số bình phương trung bình.
Kết quả cho thấy, với cả tập dữ liệu luyện và thẩm định, giá trị R2 khá lớn và giá trị -LogLikelihood, RASE nhỏ thể hiện mơ hình xây dựng được đáng tin cậy. Tầm quan trọng của các biến đầu vào ảnh hưởng đến biến đầu ra được thể hiện trong bảng 3.11.
Bảng 3.11. Tầm quan trọng của biến đầu vào ảnh hưởng đến 2 biến đầu ra KTTP và
hiệu suất
Biến đầu vào Hiệu suất KTTP
Main Effect Total Effect Main Effect Total Effect
X1 - Nhiệt độ 0,250 0,885 0,236 0,382
X2 - Áp suất 0,105 0,584 0,518 0,715
X3 - Tốc độ bơm nhu động 0,017 0,396 0,020 0,154
33
Biểu diễn sự biến thiên và giá trị của hàm hy vọng (desirability function) để phân tích ảnh hưởng của biến đầu vào đến biến đầu ra được thể hiện qua hình 3.8 và hình 3.9.
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của các biến đầu vào theo biến đầu ra hiệu
suất
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của các biến đầu vào theo biến đầu ra KTTP
Nhận xét: kết quả cho thấy, nhiệt độ là biến ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất, trong khi áp suất là biến ảnh hưởng lớn nhất đến KTTP. Tốc độ bơm nhu động ít ảnh hưởng đến cả hiệu suất và KTTP. Với biến hiệu suất: nhiệt độ tăng thì hiệu suất tăng, tuy nhiên nhiệt độ tăng đến 80 °C thì hiệu suất khơng tăng lên nhiều. Áp suất tăng trong khoảng 1 – 1,5 atm thì hiệu suất giảm. Với biến KTTP: tăng áp suất từ 0,5 – 1 atm thì