CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.3. Thiết kế nghiên cứu và tối ưu hoá công thức viên nén glipizid giải phóng kéo dài
3.3.1. Lựa chọn biến công thức và thiết kế thí nghiệm
Dựa vào nghiên cứu của Phạm Thị Giang và những kết quả khảo sát trên, lựa chọn các biến đầu vào để thiết kế thí nghiệm tối ưu hoá viên nén glipizid giải phóng kéo dài dạng cốt thân nước như sau:
Các biến đầu vào gồm: 3 biến định lượng
Tỷ lệ 2 loại polyme HPMC K4M : HPMC K100LV (giữ nguyên tổng khối lượng polyme 100mg/ viên): từ tỷ lệ 1:2 (0,5) đến tỉ lệ 2:1 (2).
Tỷ lệ tá dược dính theo khối lượng viên: 5 – 15%.
Tỷ lệ 2 loại tá dược độn Avicel : lactose (giữ nguyên tổng khối lượng tá dược độn 60mg/ viên): từ tỉ lệ 1:2 (0,5) đến tỷ lệ 2:1 (2)
Bảng 3.8: Biến độc lập và các khoảng biến thiên
Biến độc lập Ký hiệu Mức thấp Mức cao
Tỷ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV X1 0,5 2
Tỷ lệ Avicel : lactose X2 0,5 2
PVP/ EtOH 96% X3 5% 15%
Các thành phần còn lại: glipizid 10mg, magnesi stearat 2mg, Aerosil 1mg giữ nguyên trong các công thức tối ưu.
Dựa trên kết quả thử hoà tan viên đối chiếu, lựa chọn biến phụ thuộc (biến đầu ra): % giải phóng dược chất tại các thời điểm 2 giờ (Y1), 4 giờ (Y2), 8 giờ (Y3), 16 giờ (Y4), 24 giờ (Y5).
Thiết kế thí nghiệm bằng phần mềm Modde 8.0 theo mô hình D-optimal gồm 16 thí nghiệm .
Bào chế viên nén theo mục 2.3.2.
Tiến hành thử hoà tan theo mục 2.3.3.
Thiết kế thí nghiệm và kết quả % giải phóng dược chất tại các thời điểm 2 giờ, 4 giờ, 8 giờ, 16 giờ, 24 giờ được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 3.9: Thiết kế thí nghiệm và kết quả biến phụ thuộc
CT Tỷ lệ
K4M:K100LV
Tỷ lệ Avicel:lactose
Nồng độ
PVP Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
N1 2 2 5 9,81 23,96 58,67 86,24 101,23
N2 2 2 15 10,69 22,61 50,46 85,32 102,96
N3 0,5 2 5 21,99 30,42 71,21 92,21 120,51
N4 0,5 2 15 20,67 30,65 57,77 91,85 112,08
N5 2 0,5 5 14,14 22,09 38,31 68,29 102,81
N6 2 0,5 15 7,06 16,98 52,78 73,41 106,18
N7 0,5 0,5 5 11,84 29,71 66,13 102,08 109,81
N8 0,5 0,5 15 12,21 26,72 61,33 102,67 104,91
N9 2 0,8 5 4,65 13,91 35,29 69,93 103,51
N10 2 0,8 10 5,51 15,32 35,58 67,39 100,44
N11 0,5 0,8 10 10,48 25,48 53,76 106,71 115,12
N12 1 0,8 10 9,92 31,68 45,69 93,11 120,45
N13 0,8 0,8 10 13,03 37,17 57,28 99,91 118,41
N14 0,8 0,8 10 14,49 27,81 55,12 90,57 117,99
N15 1 1 10 13,77 23,64 51,53 84,48 112,25
N 16 1 2 10 14,69 26,16 51,71 85,62 115,55
3.3.2 Phân tích tính quy luật của thí nghiệm
Dữ liệu thực nghiệm về độ hoà tan của 16 công thức viên nén glipizid 10 mg GPKD được xử lý bằng phần mềm Form Rules v2 nhằm tìm ra quy luật của các biến đầu vào đối với các biến đầu ra và phần mềm Inform v3.1 để tối ưu hoá thành phần các công thức.
3.3.2.1 . Phân tích bảng ANOVA
Dữ liệu được đánh giá cho kết quả giá trị R2 như trong bảng dưới đây:
Bảng 3.10: Giá trị R2
2 giờ 4 giờ 8 giờ 16 giờ 24 giờ
R2 95,41 84,81 85,92 89,71 70,02
Nhận xét: Ta thấy các R2 > 70 tại tất cả các thời điểm, tại thời điểm 2 giờ R2 > 90. Như vậy phương trình hồi qui thu được có thể mô tả mối tương quan của các biến đầu vào và các biến đầu ra.
3.3.2.2. Phân tích quy luật tác động
Theo kết quả từ phần mềm Form Rules v2 cho thấy: trừ thời điểm 4 giờ, hầu hết các thời điểm còn lại của quá trình thử hoà tan đều chịu ảnh hưởng của 3 biến đầu vào theo cùng 1 quy luật.
3.3.2.3. Phân tích mặt đáp
Lựa chọn thời điểm 8 giờ (là thời điểm viên đối chiếu giải phóng được 45 – 50% dược chất để phân tích ảnh hưởng của các biến đầu vào) cho thấy:
Ảnh hưởng của tỉ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV tới khả năng giải phóng dược chất.
Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV và tỉ lệ Avicel : lactose tới khả năng giải phóng dược chất khi %PVP = 14,81%.
Nhận xét: Phân tích mặt đáp tại thời điểm 8 giờ với giá trị PVP/EtOH 96%
là 14,81 % theo khối lượng ta thấy rằng tỉ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV (X1) ảnh hưởng lớn tới khả năng giải phóng dược chất. Khi X1 tăng thì khả năng giải phóng dược chất giảm nhiều. Khi X1 = 0,5 thì % giải phóng dược chất dao động từ 53,46 đến 71,21 %, khi X1 = 2 thì % giải phóng dược chất dao động từ 35,29 đến 57,77 %. Điều này được giải thích là do sự thay đổi cấu trúc của hệ cốt. X1 tăng làm tăng tỉ lệ HPMC có độ nhớt cao dẫn tới giảm khả năng giải phóng dược chất.
Tỷ lệ Avicel : lactose (X2) cũng ảnh hưởng tới % giải phóng dược chất. Tuy nhiên ảnh hưởng của X2 khá phức tạp. Khi X2 tăng từ 0,5 đến 2 thì % giải phóng dược chất giảm dần tới cực trị ở khoảng tỷ lệ là 1,5 sau đó lại có xu hướng tăng lên. Như vậy ở cùng tỷ lệ tá dược kiểm soát thì tỷ lệ 2 tá dược độn Avicel : lactose là 1,4 – 1,6 cho độ hoà tan thu được tại 8 giở thấp hơn so với các tỷ lệ khác.
Ảnh hưởng của tỉ lệ Avicel : lactose và tỉ lệ PVP tới khả năng giải phóng dược chất.
Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ Avicel : lactose và tỉ lệ PVP tới khả năng giải phóng dược chất khi X1 = 1,38
Nhận xét: Tỷ lệ Avicel : lactose vẫn ảnh hưởng tới % giải phóng dược theo quy luật trên. Khi nồng độ PVP (X3) là 15%, X2 dao động từ 0,5 đến 2 thì % giải phóng giảm từ 57,06 đến 54,12%. Sự ảnh hưởng của X3 tới % giải phóng dược chất tuân theo quy luật khi X3 tăng thì % giải phóng dược chất giảm. Khi X2 = 2, X3 tăng từ 5 đến 15% thì % giải phóng dược chất giảm từ 64,94 đến 54,12%. Quy luật này được giải thích tại mục 3.2.2.
Ảnh hưởng của tỉ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV và nồng độ PVP tới khả năng giải phóng dược chất
Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV và nồng độ PVP tới khả năng giải phóng dược chất khi X2 = 0,5
Nhận xét: Qua phân tích mặt đáp hình 3.9 cho thấy ở bất kì tỷ lệ PVP nào thì việc tăng lượng HPMC K4M so với lượng HPMC K100LV đều làm chậm sự giải phóng dược chất tại 5 thời điểm biến đầu ra., trong đó chậm nhất là ở tỷ lệ HPMC K4M : HPMC K100LV (X2) = 2 và sử dụng 5% PVP. Ảnh hưởng của PVP chỉ thay đổi nhiều khi X1 ở mức cao với xu hướng hoà tan khi tăng PVP. Ở mức X1 thấp (0,5) tỷ lệ % glipizid hoà tan gần như không thay đổi khi PVP thay đổi.
Kết luận: Như vậy, có thể thấy trong 3 biến đầu vào, ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC là rõ rệt nhất. Tỷ lệ tá dược độn làm giảm độ hòa tan khi duy trì ở khoảng tỷ lệ thích hợp. Ảnh hưởng của PVP chỉ thể hiện khi sử dụng tỷ lệ HPMC K4M lớn.
3.3.3. Lựa chọn công thức tối ưu
Dựa trên kết quả thực nghiệm và kết quả khảo sát viên đối chiếu Glipizide XL, điều kiện tối ưu của viên được đặt ra cho các biến phụ thuộc như sau:
0% ≤ Y1 ≤ 10% 10% ≤ Y2 ≤ 22%
37% ≤ Y3 ≤ 50% 87% ≤ Y4 ≤ 100%
105% ≤ Y5 ≤ 115%
Kết quả chạy phần mềm Inform cho công thức tối ưu:
Bảng 3.11: Công thức tối ưu
Thành phần Tỉ lệ
K4M : K100LV
Tỉ lệ Avicel : lactose
Nồng độ PVP
Công thức tối ưu 1,38 0,5 14,8
Thành phần công thức tối ưu được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 3.12: Thành phần công thức tối ưu
Thành phần Khối lượng (mg/viên)
Glipizid 10
HPMC K4M 58
HPMC K100LV 42
Avicel 20
Lactose 40
Magnesi stearat 2
Aerosil 1
PVP/EtOH 96% 14,8%
3.3.4. Đánh giá công thức tối ưu
Tiến hành bào chế 3 lô, 1000 viên/lô.
Cách bào chế theo mục 2.3.2.
3.3.4.1 . Đánh giá hàm ẩm hạt.
Dùng cân xác định độ ẩm nhanh. Cân khoảng 1g cốm, cho vào đĩa cân, đặt nhiệt độ 1050C, theo dõi và đọc kết quả:
Bảng 3.13: Hàm ẩm các lô tối ưu
Lô Lô 1 Lô 2 Lô3
Hàm ẩm (%) 3,52 3,68 4,25
3.3.4.2 . Đánh giá lực gây vỡ viên
Đo lực gây vỡ viên trên máy đo độ cứng PHARMATEST, tiến hành thử 10 viên/ 1 CT.
Kết quả: Lực gây vỡ viên nằm trong khoảng 10 – 12 kp.
3.3.4.3 . Đánh giá độ đồng đều khối lượng
Với mỗi lô tiến hành đánh giá độ đồng đều khối lượng như mục 2.3.3.
Kết quả cho thấy các viên đều nằm trong khoảng quy định.
Bảng 3.14: Độ đồng đều khối lượng viên
Lô 1 Lô 2 Lô 3
Khối lượng trung bình (mg) 175,32 171,17 176,25
SD 2,77 3,34 4,36
Nhận xét: Khối lượng các viên đều đạt tiêu chuẩn.
3.3.4.4 . Đánh giá khả năng giải phóng dược chất
Tiến hành thử hoà tan các lô như mục 2.3.3 và so sánh đồ thị giải phóng các lô với đồ thị viên đối chiếu dựa trên giá trị f2. Kết quả được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 3.15: % glipizid giải phóng từ các lô và viên đối chiếu theo thời gian
Thời gian (giờ) Lô 1 Lô 2 Lô 3 Glipizide XL
1 4,39 3,66 3,83 4,5
2 8,14 7,73 7,25 4,66
4 18,31 20,84 16,69 15,03
6 29,06 31,51 28,66 30,53
8 32,73 38,92 38,26 44,32
12 62,44 70,67 62,77 77,85
16 95,74 100,71 94,68 94,81
20 103,07 105,51 101,77 102,01
24 109,99 108,77 109,01 114,59
F2 58,04 65,52 61,31
Hình 3.10: Đồ thị % giải phóng glipizid theo thời gian của 3 lô tối ưu
Nhận xét: Tốc độ giải phóng dược chất theo thời gian từ các lô bào chế theo công thức tối ưu so với viên đối chiếu Glipizide XL đều có f2 > 50. Như vậy đồ thị giải phóng glipizid từ các lô tối ưu và viên đối chiếu giống nhau.
3.3.5 Đề xuất tiêu chuẩn viên
Từ kết quả khảo sát các lô của viên tối ưu hoá trên chúng tôi đưa ra đề xuất tiêu chuẩn viên nén glipizid GPKD sử dụng cốt thân nước như trong bảng 3.16 dưới đây:
Bảng 3.16: Đề xuất tiêu chuẩn hạt và viên nén glipizid GPKD Tên chỉ tiêu Kết quả thực nghiệm Đề xuất Bán thành phẩm
Hàm ẩm 3,52 – 4,25 % < 5%
Thành phẩm
Hình thức Đạt Viên trắng bóng, chắc,
không vỡ viên, bong mặt.
Độ cứng (N) 10 – 12 kp 8 – 14 kp
Độ đồng đều khối lượng (mg) 175 ± 3,6 (mg) ±7,5%
Đề xuất độ hoà tan: dựa vào kết quả khảo sát trung bình các lô tối ưu và viên đối chiếu đưa ra đề xuất tiêu chuẩn về độ hoà tan cho viên nén glipizid GPKD trong bảng 3.17 dưới đây.
Bảng 3.17: Đề xuất tiêu chuẩn độ hoà tan dược chất theo thời gian viên nén glipizid Thời gian (giờ) % glipizid thực nghiệm (%) % glipizid đề xuất (%)
2 7,71 4 – 10
4 18,6 15 – 20
8 36,64 30 – 45
16 97,04 85 – 105
24 109,26 105 – 120
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Kết luận:
Qua nghiên cứu chúng tôi đã đạt được một số kết quả sau:
1. Khảo sát ảnh hưởng của các tá dược tới khả năng giải phóng dược chất.
Kết quả:
Tá dược dính ảnh hưởng tới khả năng giải phóng dược chất. Khi tỷ lệ tá dược dính tăng thì khả năng giải phóng dược chất giảm.
Tá dược độn ảnh hưởng tới khả năng giải phóng dược chất. Khi kết hợp 2 loại tá dược độn Avicel, lactose với tỷ lệ 30:30 cho kết quả thử hoà tan gần giống viên đối chiếu nhất.
Tá dược trơn không ảnh hưởng tới khả năng giải phóng dược chất.
2. Thiết kế thí nghiệm và tối ưu hoá công thức.Lựa chọn công thức bào chế viên nén glipizid GPKD:
Glipizid: 10 mg Lactose: 40 mg
HPMC K4M: 58 mg Magnesi stearat: 2 mg
HPMC K100LV: 42 mg Aerosil: 1 mg
Avicel: 20 mg PVP/EtOH 96%: 14,81 % theo khối
lượng viên
3. Bước đầu đề xuất một số tiêu chuẩn cơ sở cho viên nén bào chế được: tiêu chuẩn bán thành phẩm (hàm ẩm) và tiêu chuẩn thành phẩm (hình thức, độ cứng, độ đồng đều khối lượng, độ hoà tan theo thời gian).
Đề xuất:
Nghiên cứu ở quy mô pilot để thử thách công thức tối ưu. Nếu đạt thì tiếp tục thử độ ổn định của viên.
Nghiên cứu ở quy mô sản xuất lớn, thẩm định quy trình sản xuất.
Nghiên cứu thử nghiệm đánh giá in vivo của viên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ môn bào chế (2005), Một số chuyên đề bào chế hiện đại, NXB Y học, tr.
132- 157.
2. Bộ môn dược lý (2006), Dược lý học tập 2, NXB Y học, tr. 301.
3. Bộ môn hóa dược (2006), Hóa dược tập 2, NXB Y học, tr. 72-73.
4. Bộ y tế (2002), Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học, phụ lục 11.1.
5. Bộ y tế (2002), Dược thư quốc gia Việt Nam, NXB Y học, tr 506- 508.
6. Hồ Đình Triều (2011), “Nghiên cứu bào chế viên nén glipizid giải phóng kéo dài theo cơ chế bơm thẩm thấu”, khoá luận tốt nghiệp dược sĩ, Trường đại học Dược Hà Nội.
7. Phạm Song - Nguyễn Hữu Quỳnh(2008), Bách khoa thư bệnh học, NXB Giáo dục, tr 146.
8. Phạm Thị Giang (2011), “Nghiên cứu bào chế viên nén glipizid giải phóng kéo dài ”, khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Trường đại học Dược Hà Nội.
9. Nguyễn Trần Linh (2005), Một số phương pháp thiết kế thí nghiệm và tối ưu hoá ứng dụng trong bào chế, Đại học Dược Hà Nội, tr 1 – 5.
10. Trường đại học Y Hà Nội các bộ môn nội(1998), Bài giảng bệnh học nội khoa tập I, NXB Y học, tr 274 – 286.
Tài liệu tiếng Anh.
11 The British Pharmacopoeia (2009), pp.2771- 2777.
12 Bhosale Ashok V. ,Hardikar Sharwaree R. (2009), “Formualation of Beta Cyclodextrin complexed controlled release matrix tablet of glipizide and its in- vitro evaluation”, International Journal of PharmTech Research, Vol.1, No.3, pp 773-778.
13 E.M. Ghoneim, M.A. El-Attar (2006), “Stripping voltammetric quantification of the anti-diabetic drug glipizide in bulk form and pharmaceutical formulation”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysi, (43), 1465 -
1469.
14 E.M. Ghoneim, M.A. El-Attar, E. Hammam, P.Y. Khashaba (2006), “Stripping voltammetric quantification of the anti-diabetic drug glipizide in bulk form and pharmaceutical formulation”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,( 43) pp 1465–1469.
15 Elisabeth Wahlin-Boll, Arne Melander (1979), “High-performance liquid chromatographic determination of glipizide and some other sulfonylurea drugs in serum”, Journal of Chromatography, (164), pp 541 – 546.
16 J.Siemann (1999), “HPMC – Matrices for controlled drug delivery: A new model combining diffusion, swelling, and dissolution mechanisms and predicting the release kinetics”, Pharmaceutical Research, Vol. 16, pp 1748 – 1756.
17 Lakshmana murthy G (2011), “Drug release and swelling kinetic studies of glipizide sustained release matrix tablet – wet granulation method”, Int. J.
Pharm & Ind. Res, Vol – 1, pp 43-51.
18 Martindale 36th , The Complete Drug Reference (2009), p. 441.
19 P.R. Radhika, T.K. Pal, T. Sivakumar (2009), “Formulation and Evaluation of Sustained Release Matrix Tablets of Glipizide”, Iranian Journal of Pharmaceutical Sciences, 5(4), pp.205-214.
20 Paolo Colombo (1999), “Observation of swelling process and diffusion fornt position during swelling in hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) matrices containing a soluble drug”, Journal of Controlled Release, (61), pp 83 – 91.
21 Parasuran Rajam Radhika, Tapan Kumar Pal, Thangavel Sivakumar ( 2009 ),
“Optimization of Glipizide sustained release matrix tablet formulation by central composite design- response surface methodology”, Journal of Pharmacy Research, Vol.2, pp 94 – 102.
22 Pavithra .T.K, Harshitha .R ( 2010 ), “Formulation and Evaluation of Hydrogel Based Oral Controlled Drug Delivery System for Antihypertensive Drug”,