Khối lƣợng cho 1 viên (mg) Thành phần Nguyên liệu hỗn hợp vật lý ABZ.OA muối ABZ.OA hỗn hợp vật lý ABZ.MA muối ABZ.MA ABZ 200 330 330 330 330 Tinh bột 285 155 155 155 155 aerosil 10 10 10 10 10 Magnesi sterat 5 5 5 5 5 Tổng 500 500 500 500 500
- Phƣơng pháp tạo viên: dập thẳng. Quy trình:
Rây lần lƣợt từng thành phần: dƣợc chất, tinh bột qua rây 250. Cân lần lƣợt các thành phần theo đúng khối lƣợng.
Trộn đồng lƣợng các thành phần trên. Rây magnesi sterat và aerosil qua rây 180.
Trộn magnesi sterat và aerosil với hỗn hợp bột kép trên. Dập viên, chày 10, lực gây vỡ 4-6 Kb.
- Kết quả thử độ hòa tan của các mẫu viên thể hiện ở bảng 3.20 và hình 3.7 dƣới đây:
Bảng 3.20. Kết quả thử độ hòa tan các mẫu viên dược chất
Thời điểm Nguyên liệu Muối ABZ.OA Hỗn hợp vật lý ABZ.OA Hỗn hợp vật lý
ABZ.MA Muối ABZ.MA
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
5 4,4 38,1 67,2 1,8 84,2
10 9,5 51,4 74,0 3,1 91,1
20 19,2 60,4 80,6 7,3 94,5
35 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Tỉ l ệ dƣ ợc c hấ t hò a ta n (% ) Thời gian (phút)
Viên nguyên liệu
Viên muối ABZ.OA
Viên hỗn hợp vật lý ABZ.OA
Viên hỗn hợp vật lý ABZ.MA
Viên muối ABZ.MA
45 40,6 70,8 84,4 11,8 95,8
60 45,4 75,0 85,0 14,4 96,1
Hình 3.7: Biễu diễn tỉ lệ dược chất hòa tan theo thời gian của mẫu viên nén
- Nhận xét:
So với mẫu bột, mẫu viên thử độ hòa tan cho thấy nhiều thay đổi về tỉ lệ hòa tan dƣợc chất. Trong 30 phút đầu tiên, đối với mẫu bột thử, tỉ lệ dƣợc chất hịa tan có thể dự đốn đƣợc theo thứ tự là mẫu muối, mẫu hỗn hợp vật lý và sau cùng là mẫu nguyên liệu albendazol.
Tuy nhiên, cũng trong 30 phút đầu tiên, đối với mẫu viên đem thử, tỉ lệ dƣợc chất hịa tan có nhiều thay đổi khi so sánh các mẫu với nhau, ƣu thế về độ hòa tan mẫu muối khơng cịn quá rõ ràng. Cụ thể mẫu muối ABZ.OA có độ hịa tan thấp hơn 17% mẫu hỗn hợp vật lý của nó. Đối với mẫu muối ABZ.MA, khi cho vào công thức viên vẫn tiếp tục cho thấy tỉ lệ hòa tan dƣợc chất cao (94,9% tại 30 phút) nhƣng mẫu viên hỗn hợp vật lý của nó chỉ có 8,4% (thấp hơn rất nhiều so với mẫu bột hỗn hợp vật lý 56,3% tại 30 phút).
Mẫu muối ABZ.OA và ABZ.MA cho thấy tỉ lệ dƣợc chất hòa tan cao, thời điểm 30 phút là 65,9% và 94,9%. Khi đƣa muối vào cơng thức viên, độ hịa tan trong viên cao hơn khi thử với mẫu bột. Nhất là với mẫu muối ABZ.MA, độ hòa tan trong viên cao hơn 27,1% so với mẫu bột của nó tại 30 phút.
Các viên từ sản phẩm muối cho thấy độ hòa tan cao hơn đáng kể so với viên từ albendazol nguyên liệu, cụ thể sự khác biệt đƣợc thể hiện trong 30 phút đầu của quá trình thử độ hịa tan, các viên ABZ.MA và ABZ.OA có độ hịa tại 30 phút lần lƣợt là 65,9% và 94,9%, trong khi đó viên nguyên liệu chỉ đạt 19,2%. Qua so sánh này, có thể
36
thấy vai trò trong việc tạo muối của albendazol khi đƣa vào công thức viên để cải thiện độ tan so với nguyên liệu albendazol ban đầu
3.5. Bàn luận
3.5.1. Về các acid carboxylic tạo muối
Về lựa chọn aicd carboxylic tạo muối với albendazol, đầu tiên đã chọn ra 4 acid là: acid oxalic, acid maleic, acid citric và acid salicylic. Việc lựa chọn 4 acid này dựa trên quy tắc pKa đã trình bày ở mục 1.2.2.
Trong 4 acid này, đã có 2 acid đƣợc cơng bố đã chế tạo thành công tinh thể muối với albendazol là acid oxalic và acid maleic [15]. Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn thêm 2 acid là acid salicylic và acid citric với mục đích là mở rộng phạm vi tạo muối với các acid carboxylic và đóng góp thêm vào các nghiên cứu tạo muối của albendazol với các acid hữu cơ.
Các acid carboxylic lựa chọn trong đề tài này đều là các acid thông dụng trong dƣợc phẩm, rẻ tiền,. Nếu việc tạo muối thành cơng, nó khơng chỉ có ý nghĩa cho quá trình tổng hợp mà cịn giảm đi đƣợc phần đánh giá về sinh khả dụng (độc tính) về sau.
Qua khảo sát các phƣơng pháp, đã lựa chọn đƣợc sản phẩm muối của acid oxalic và acid maleic để đánh giá thử độ tan và thử độ hòa tan.
3.5.2. Về các phương pháp tạo muối
Phƣơng pháp bay hơi dung môi
Khi chế tạo muối của albendazol với các acid carboxylic bằng phƣơng pháp này với 2 dung môi là methanol và ethanol 96%, kết quả từ bảng 3.2 và 3.3 cho thấy sản phẩm kết tinh không phải là tinh thể muối mà là albendazol kết tinh. Điều này có thể lý giải với một số cách giải thích sau:
Đầu tiên, albendazol là một base yếu, trong khi các acid carboxylic tham gia tạo muối không phải là các aicd mạnh mà chỉ là các acid có tính acid trung bình, yếu. Do đó lực tạo muối là khơng đủ để albendazol gắn kết với phân tử acid để tạo muối.
Tiếp nữa, muối của albendazol với acid carboxylic này không bền, chúng rất dễ thủy phân, điều này đƣợc chứng minh trong q trình thử độ hịa tan, phần chất rắn sau khi thử độ hòa tan mẫu muối đƣợc đem đi sấy và đo nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy của mẫu chất rắn này là 208 – 210°C, trùng với khoảng nhiệt độ nóng chảy của al- bendazol (208 - 210°C).
Albendazol và các acid carboxylic khảo sát lại có độ tan rất khác nhau trong dung môi, trong khi các acid carboxylic rất dễ tan thì albendazol rất khó hịa tan trong các dung môi này, nên sự kết tinh diễn ra khơng đồng thời trong q trình bay hơi. Các acid carboxylic sẽ kết tinh sau, albendazol tan kém trong dung môi nên sẽ kết tinh trƣớc.
37
Sau cùng, việc hịa tan hồn toàn albendazol cũng cần đến một lƣợng dung môi lớn. Ở đề tài này để hòa tan 50 mg albendazol phải cần đến 10 mL methanol và etha- nol 96%.
Do đó phƣơng pháp bay hơi dung môi là không phù hợp cho tạo muối của al- bendazol với các acid carboxylic khảo sát.
Về phƣơng pháp kết tinh phản ứng
Khi khảo sát tạo muối bằng phƣơng pháp này, kết quả từ bảng 3.4 và 3.5 cho thấy đã tạo thành công 2 muối của albendazol với acid oxalic và acid maleic. Điều này đƣợc chứng minh sơ bộ bằng thông số nhiệt độ nóng chảy so với tài liệu tham khảo [15], hình ảnh hiển vi về tinh thể và đƣợc chứng minh rõ ràng hơn bằng các phổ MS và NMR.
Acid salicylic không tạo muối đƣợc chứng minh trong phần nhận xét mục 3.2.2. Theo quy tắc ΔpKa, ΔpKa giữa albendazol và acid salicylic là 3,93, hoàn tồn có khả năng tạo muối, nhƣng quá trình tạo muối với acid này vẫn không đạt đƣợc có thể do lực tạo muối của acid này với albendazol vẫn chƣa đủ mạnh ,mặc dù ΔpKa lớn hơn 3, nhƣng so với acid oxalic và acid maleic vẫn thấp hơn rất nhiều (5,65 và 4,96).
Acid citric đƣợc nhận định là là có thể có sự tạo muối ở phần nhận xet mục 3.2.2, tuy nhiên nhƣ đã nói sản phẩm tạo ra với acid citric là một khối rắn, màu vàng ong, trong đó có cả dung mơi lẫn vào trong cấu trúc khối rắn đó (hiện tƣợng solvat). Hiện tƣợng solvat này có thể do cấu trúc hóa học của albendazol có đến 3 gốc –COOH, cho nên việc gắn kết với các phân tử dung môi dễ dàng xảy ra. Mặt khác, do có 3 gốc – COOH nên việc dự đoán cấu trúc sản phẩm với albendazol cũng trở nên khó khăn hơn. Do những hạn chế trên, nên có thể acid citric khơng phù hợp với phƣơng pháp tạo muối này.
Phƣơng pháp này sử dụng tỉ lệ mol chênh lệch giữa albendazol và co-former, mục đích của việc sử dụng chênh lệch về tỉ lệ mol là làm giảm pH dung môi, đồng thời làm tăng tính base của albendazol. Acid carboxylic ở đây đóng vai trị vừa là tác nhân vừa là yếu tố làm thay đổi pH mơi trƣờng hịa tan. Khi pH mơi trƣờng giảm, thì al- bendazol (base yếu) cũng đƣợc hịa tan vào dung mơi nhiều hơn, điều này vừa giúp giảm lƣợng dung môi phải sử dụng cũng làm tăng đƣợc nồng độ albendazol trong dung dịch, để nhanh dẫn đến bão hòa sản phẩm muối.
Việc dùng dƣ acid không ảnh hƣởng đến quá trình tạo muối. Lý do là khi muối hình thành, do sử dụng lƣợng dƣ acid nên sẽ dẫn đến cạnh tranh về độ tan giữa muối và phần acid carboxylic dƣ, nhƣng do muối tan kém hơn trong dung môi, nên đạt trạng thái bão hòa, kết tinh trƣớc, còn phần acid dƣ do tan tốt chƣa tới trạng thái bão hòa nên vẫn ở lại trong dung môi.
38
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là khó kiểm sốt đƣợc tốc độ kết tinh của sản phẩm muối, do đạt tới điểm bão hòa, sự kết tinh diễn ra rất nhanh, làm cho sản phẩm thu đƣợc ko tinh khiết (quá trình kết tinh quá mạnh mẽ, nó dẫn tới kết tinh cả phần acid dƣ trong dung môi).
Phƣơng pháp kết tinh làm lạnh
Khi khảo sát tạo muối bằng phƣơng pháp này, kết quả từ bảng 3.6 và 3.7 cho thấy đã tạo thành công 2 muối của albendazol với acid oxalic và acid maleic. Điều này đƣợc chứng minh sơ bộ bằng thông số nhiệt độ nóng chảy so với tài liệu tham khảo [15], hình ảnh hiển vi về tinh thể và đƣợc chứng minh rõ ràng hơn bằng các phổ MS và NMR.
Phƣơng pháp này cũng sử dụng chênh lệch tỉ lệ mol albendazol và acid carbox- ylic với mục đích tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp kết tinh phản ứng. Tuy nhiên, có thêm bƣớc tăng nhiệt độ và làm lạnh dung mơi, lí do là để giải quyết đƣợc nhƣợc điểm tốc độ kết tinh của phƣơng pháp kết tinh phản ứng. Tăng nhiệt độ, dẫn đến tăng khả năng hòa tan của dung môi, tức là nâng điểm bão hòa của chất tan trong dung môi, bƣớc hạ nhiệt độ về sau đến nhiệt độ thích hợp, mà tại khoảng nhiệt độ đó chỉ có sản phẩm cần thu kết tinh. Do đó, sản phẩm thu đƣợc tinh khiết, ít lẫn tạp acid dƣ.
Sau khi khảo sát 3 phƣơng pháp trên, phƣơng pháp kết tinh làm lạnh cho thấy hiệu quả tạo muối cao nhất, hạn chế đƣợc nhƣợc điểm của phƣơng pháp kết tinh bay hơi dung môi và phƣơng pháp kết tinh phản ứng.
Do đó, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát độ lặp giữa các mẻ và thu đƣợc kết quả thể hiện nhƣ trong bảng 3.21 dƣới đây:
Bảng 3.21. Kết quả khảo sát độ lặp giữa các mẻ
STT Khối lƣợng al- bendazol (mg) Khối lƣợng acid carboxylic (mg) Tỉ lệ mol Methanol (mL) Nhiệt độ nóng chảy °C 1 200 Acid oxalic: 500 1:7,3 2 144-146 2 200 Acid oxalic: 550 1:8,0 2 148-150 3 270 Acid oxalic: 500 1:5,4 2 142-147 4 200 Acid oxalic: 520 1:7,7 2 146-147 5 200 Acid maleic 500 1:5,7 2 145-147 6 200 Acid maleic 500 1:5,7 2 148-153 7 200 Acid maleic 550 1:6,2 2 149-152 8 200 Acid maleic 600 1:6,8 2 140-145
Nhận xét: Độ lặp giữa các mẻ khảo sát ổn định, đƣợc thể hiện qua thông số nhiệt độ nóng chảy.
3.5.3. Về đặc trưng của sản phẩm
39
Phân tích phổ hồng ngoại cho phép phân tích đƣợc các dải hấp phụ đặc trƣng của dao động hóa trị và dao động biến dạng của các nhóm chức và các liên kết điển hình trong cấu trúc phân tử của chất đƣợc ghi phổ.
- Muối của albendazol với acid oxalic
Phổ hồng ngoại của ABZ.OA có các dải hấp thụ đặc trƣng của các nhóm C=C (2958), CH3 (1440), N-H (3320), C=N (1654), C-O carbonyl (1708). Tuy nhiên vùng dao động hóa trị nhóm C=O carboxylat khơng quan sát thấy ở vùng 1200 -1300, có thể do q trình xử lý hình ảnh IR khơng tốt hoặc do nhóm chức này khơng cho tín hiệu quan sát đƣợc trên phổ đồ nên không thấy đƣợc đỉnh hấp phụ tại vị trí này.
- Muối của albendazol với acid maleic
Phổ hồng ngoại của ABZ.MA có các dải hấp thụ đặc trƣng của các nhóm C=C (2958), CH3 (1440), N-H (3160), C=N (1654), C-O carbonyl (1708). Tuy nhiên vùng dao động hóa trị nhóm C=O carboxylat cũng khơng quan sát thấy ở vùng 1200 -1300.
Phổ IR đã xác định sơ bộ đƣợc một số nhóm chức đặc trƣng của albendazol, tuy nhiên về nhóm tạo muối carboxylat (C=O) chƣa thấy ghi nhận dải hấp phụ đặc trƣng. Cần thêm một số phƣơng pháp khác để xác định đầy đủ cấu trúc sản phẩm.
Về phổ khối lƣợng
- Muối của albendazol với acid oxalic
ABZ.OA có khối lƣợng phân tử là 355,37 đvC. Kết quả phân tích phổ khối lƣợng cho thấy pic phân tử có số khối: [M-H]- có m/z lý thuyết = 264,1, m/z thực tế = 263,8; [acid oxalic-H]- có m/z lý thuyết = 89,0, m/z thực tế không ghi nhận đƣợc do dải phân tích từ 100 – 400, trong khi m/z của acid oxalic là 89,0 nằm ngồi dải phân tích ; [M- H]- có m/z lý thuyết = 354,1, m/z thực tế = 367,8 do phân tử muối ngậm một nƣớc. (Xem bảng 3.9 và phụ lục 6, 7).
- Muối của albendazol với acid maleic.
ABZ.MA có khối lƣợng phân tử là 381,1 đvC. Kết quả phân tích phổ khối lƣợng cho thấy pic phân tử có số khối: [M-H]- có m/z lý thuyết = 264,1, m/z thực tế = 268,7; [acid maleic-H]- có m/z lý thuyết = 115,0, m/z thực tế = 114,7 ; [M-H]- có m/z lý thu- yết = 380,1, m/z thực tế = ([M+3H]- )= 384,7. Điều này có thể do trong mạng cấu trúc khơng gian, các phân tử albendazol và acid maleic liên kết thành mạng dimer hóa, dẫn tới phân tử muối đo MS có thêm một số H vào trong cơng thức cấu tạo (Xem bảng 3.9 và phụ lục 4, 5).
Về phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1-H - Muối của albendazol với acid oxalic.
Trên phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của ABZ.OA xuất hiện các tín hiệu đặc trƣng cho các proton trong phân tử.
40
Tuy nhiên, một số proton khơng thấy đƣợc tín hiệu trên phổ đồ. Cụ thể:
Khơng quan sát thấy tín hiệu proton nhóm –NH của albendazol do tín hiệu pro- ton của nhóm này thƣờng cho tín hiệu rất thấp hoặc khơng có tín hiệu hiện trên phổ đồ.
Không quan sát thấy tín hiệu proton Nhóm –OH carboxyl có thể do nhóm - COOH tƣơng tác với dung môi DMSO làm gốc -COOH chuyển thành –COOD nên khơng cho tín hiệu proton trên phổ NMR.
Cƣờng độ tích phân của các pic trên phổ 1H-NMR cho thấy albendazol tạo muối với acid oxalic theo tỷ lệ mol 1:1 (Xem bảng 3.10 và phụ lục 8)
- Muối của albendazol với acid maleic.
Trên phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của ABZ.MA xuất hiện các tín hiệu đặc trƣng cho các proton trong phân tử.
Tuy nhiên, một số proton khơng thấy đƣợc tín hiệu trên phổ đồ. Cụ thể:
Không quan sát thấy tín hiệu proton nhóm –NH của albendazol do tín hiệu pro- ton của nhóm này thƣờng cho tín hiệu rất thấp hoặc khơng có tín hiệu hiện trên phổ.
Khơng quan sát thấy tín hiệu proton Nhóm –OH carboxyl có thể do nhóm - COOH tƣơng tác với dung môi DMSO làm gốc -COOH chuyển thành –COOD nên khơng cho tín hiệu proton trên phổ NMR.
Cƣờng độ tích phân của các pic trên phổ 1H-NMR cho thấy albendazol tạo muối với MA theo tỷ lệ mol 1:1 (Xem bảng 3.10 và phụ lục 9)
Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
Phổ nhiễu xạ tia X cho phép nhận biết các đặc trƣng của cấu trúc tinh thể - Muối của albendazol với acid oxalic
Tinh thể ABZ.OA cho thấy có 1 đỉnh cực đại với cƣờng độ trên 50% là 14,509 (6,18).
- Muối của albendazol với acid maleic
Tinh thể ABZ.MA cho thấy có 3 đỉnh cực đại với cƣờng độ trên 50% là 13,700 (6,47); 7,421 (11,93) và 3,213 (27,77)
Hai mẫu biểu diễn các đỉnh đặc trƣng khác nhau, cho thấy hình dạng tinh thể khác nhau của các mẫu tinh thể muối.
3.5.4. Về đánh giá độ tan, độ hòa tan của sản phẩm muối và độ hòa tan khi đưa sản