Sử dụng phần mềm Phoenix IVIVC Toolkit 2.2, mối quan hệ giữa tỷ lệ giải phóng in vivo và tỷ lệ giải phóng in vitro được thiết lập trên các mô hình sau:
Mô hình 1 (PT1): Fvivo=AbsScale*Fvitro(Tscale*Tvivo)
Mô hình 2 (PT2): Fvivo=AbsScale*Fvitro(Tscale*Tvivo-Tshift)
Mô hình 3 (PT3): Fvivo=AbsScale*[Fvitro(Tscale*Tvivo-Tshift)-AbsBase]
Trong đó: Fvivo: là (tỷ lệ) giải phóng in vivo dạng NTN so lượng giải phóng in vivo tối đa của dạng dung dịch; AbsScale: là tỷ lệ quy đổi giải phóng in vivo với giải phóng in vitro; Fvitro: là tỷ lệ giải phóng in vitro; Tscale: là tỷ lệ quy đổi thời gian giải phóng in vivo với thời gian giải phóng in vitro; Tvivo: thời điểm giải phóng in vivo; Tshift: thời gian tiềm tàng; AbsBase: tỷ lệ giải phóng in vivo cơ sở.
Mô hình có giá trị AIC nhỏ nhất được xem là mô hình tương quan phù hợp nhất.
2.3.7. Ứng dụng tương quan lựa chọn công thức bào chế thích hợp
Sử dụng phần mềm MODDE 8.0 (Umetrics Inc., USA) để thiết kế thí nghiệm dựa trên nguyên tắc hợp tử tại tâm. Mô hình IVIVC được sử dụng để dự đoán tỷ lệ giải phóng in vivo dựa vào tỷ lệ giải phóng in vitro.
Xác định các yếu tố ảnh hưởng và lựa chọn công thức bào chế thích hợp bằng phần mềm FormRules v2.0 và INForm v3.2, dựa trên mô hình mạng neuron nhân tạo.
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Đánh giá sinh khả dụng và các thông số dược động học của nhũ tương nano diclofenac trên mắt thỏ
3.1.1. So sánh nồng độ diclofenac trong dịch tiền phòng của nhũ tương nano và dạng dung dịch dạng dung dịch
Bố trí thí nghiệm theo quy trình ở mục 2.3.5 với quy ước là mắt trái nhỏ dạng nhũ tương nano và mắt phải nhỏ dạng dung dịch. Tính toán và xử lý số liệu theo phương pháp đã trình bày ở mục 2.3.5.2 vẽ đường cong nồng độ - thời gian theo giá trị nồng độ quy đổi tính toán được khi nhỏ 0,05 mL dạng bào chế. Kết quả trung bình 6 lô thí nghiệm được trình bày ở bảng P1 (PL 1) (bao gồm kết quả 3 lô đầu tiên đã được thực hiện trước đó [10]).
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn đường cong nồng độ - thời gian trung bình 6 lô
Kết quả cho thấy đồ thị nồng độ dược chất trong dịch tiền phòng biến thiên khá phức tạp và có sự dao động lớn của giá trị nồng độ này giữa các cá thể thỏ.
Có thể thấy dạng dung dịch dễ bị rửa trôi, dược chất thải trừ nhanh hơn so với dạng nhũ tương nano. Do dạng NTN phân bố dược chất dần từ pha dầu sang pha nước nên giúp kiểm soát và duy trì sự giải phóng dược chất làm cho nồng độ dược chất trong dịch tiền phòng cao hơn và được duy trì lâu hơn dạng dung dịch. Đồ thị
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 N ồ n g đ ộ ( n g /m L ) Thời gian (phút) NTN Dung dịch
nồng độ dược chất trong d thấy có 3 pha giải phóng
3.1.2. Xây dựng đường binano so với dung dịch nano so với dung dịch
Trên cơ sở kết quả trung bình n – PL 1), sử dụng phương pháp gi 1.4.3.3 để tính toán mức đ phóng in vivo tối đa của d chiếu). Kết quả được trình bày
Bảng 3.1. Mức đ Thời điểm (phút) 10
Mức độ giải phóng in vivo của NTN so với
dung dịch
0,949
Hình 3.2. Đồ thị biểu di
Nhận xét: Như vậy gấp hơn 1,6 lần so với d
chính của NTN, 3 pha này có th sẵn trong pha nước của NTN, dư NTN rồi giải phóng và dư
phóng ở giai đoạn cuối cùng.
3.1.3. Các thông số dượ
t trong dịch tiền phòng theo thời gian khi nhỏ nhũ t i phóng in vivo chính.
ng biểu diễn mức độ giải phóng in vivo của nh
trung bình nồng độ thuốc – thời gian thu thập đư ng phương pháp giải tích chập (deconvolution) được trình bày (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
c độ (tỷ lệ) giải phóng in vivo dạng NTN so v
a dạng dung dịch (do dung dịch được lựa chọn làm thu c trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.2.
c độ giải phóng in vivo của NTN so với dung d
10 20 30 40 50 60 75 90 105 0,949 0,949 1,087 1,229 1,230 1,232 1,232 1,232 1,439
u diễn mức độ giải phóng in vivo của NTN so vớ
tổng lượng dược chất giải phóng của NTN sau 180 phút i dạng dung dịch. Từ đồ thị, thấy rõ 3 pha giả
3 pha này có thể tương ứng với sự giải phóng của dư a NTN, dược chất phân bố từ pha dầu sang pha nư i phóng và dược chất nằm trong các giọt nano lưu giữ trên giác m
i cùng.
ợc động học của nhũ tương nano diclofenac trên m
ũ tương nano cho
a nhũ tương
p được (bảng P1 c trình bày ở mục ng NTN so với lượng giải n làm thuốc đối i dung dịch 120 150 180 1,649 1,649 1,649 ới dung dịch a NTN sau 180 phút ải phóng in vivo a dược chất nằm u sang pha nước của trên giác mạc giải
Sử dụng phần mềm Phoenix WiNonlin 6.3, lựa chọn phương pháp không dựa trên mô hình ngăn để tính toán các thông số λz, Cmax, Tmax, AUC0-180, AUC0-∞, MRT. Kết quả thu được trình bày ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Các thông số dược động học tính toán nhờ phần mềm Phoenix WiNonlin 6.3.
Thông số Đơn vị NTN Dung dịch
λz phút-1 0,016 0,014 Cmax ng/mL 2191 1546 Tmax phút 120 10 AUC0-180 phút×ng/mL 246220 176440 AUC0-∞ phút×ng/mL 295216 207575 MRT phút 113,81 104,68
Như vậy có thể sơ bộ nhận xét, dạng nhũ tương nano có Cmax và AUC cao hơn, Tmax và MRT dài hơn so với dung dịch nhỏ mắt. Như vậy lượng dược chất vào được tiền phòng còn dạng hoạt tính của NTN là nhiều hơn so với dung dịch.
Có thể thấy Tmax của NTN lớn hơn so với dung dịch, cho thấy sự duy trì nồng độ tác dụng và kéo dài tác dụng của nhũ tương nano so với dung dịch. AUC và Cmax
của NTN đều cao hơn so với dung dịch cho thấy mức độ thâm nhập của nhũ tương nano vào dịch tiền phòng là lớn hơn so với dung dịch. Thời gian lưu trung bình MRT của NTN cao hơn khoảng 9 phút so với dạng dung dịch cho thấy hoạt chất sau khi được giải phóng khỏi dạng bào chế nhũ tương nano và hấp thu vào mắt kéo dài hiệu lực tác dụng của hoạt chất hơn so với dạng dung dịch. Điều này cho thấy tác dụng kéo dài của dạng bào chế nhũ tương nano.
3.2. Xây dựng tương quan in vitro – in vivo
3.2.1. Đánh giá giải phóng dược chất in vitro
Tiến hành thử nghiệm giải phóng, lựa chọn các môi trường giải phóng là các pH đệm phosphat 4,0; 4,5; 5,8; 6,8; 7,4. Tiến hành theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.6.1, kết quả thử giải phóng in vitro được trình bày ở bảng P2 (PL 2).
Hình 3.3: Đồ thị phần trăm dược chất giải phóng của NTN diclofenac trong một số môi trường đệm phosphat pH khác nhau
Trong đó: MT1 là đệm phosphat pH 4,0; MT2 là đệm phosphat pH 4,5; MT3 là đệm phosphat pH 5,8; MT4 là đệm phosphat pH 6,8; MT5 là đệm phosphat pH 7,4. Nhận thấy phần trăm giải phóng in vitro cao nhất ở môi trường đệm phosphat pH 7,4. Tiếp tục nghiên cứu tại môi trường giải phóng này, tiến hành cho thêm chất diện hoạt Tween 80 hoặc ethanol (với nồng độ khác nhau) để tăng hòa tan dược chất, kết quả được trình bày ở bảng P3 (PL 2).
Hình 3.4. Đồ thị phần trăm dược chất giải phóng của NTN diclofenac trong một số môi trường đệm phosphat pH 7,4 có thêm Tween 80 và ethanol hàm lượng khác nhau
0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 P h ầ n t ră m D C g i ả i p h ó n g (% ) Thời điểm (phút) MT1 MT2 MT3 MT4 MT5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 50 100 150 200 P h ầ n t ră m D C g i ả i p h ó n g (% ) Thời điểm (phút) MT5 MT6 MT7 MT8 MT9 MT10 MT11 MT12 MT13 MT14 MT15
Trong đó: MT6 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,05% Tween 80 (kl/tt); MT7 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,1% Tween 80 (kl/tt); MT8 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,2% Tween 80 (kl/tt); MT9 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,3% Tween 80 (kl/tt); MT10 là đệm phosphat 7,4 chứa 10% ethanol (kl/tt); MT11 là đệm phosphat 7,4 chứa 20% ethanol (kl/tt); MT12 là đệm phosphat 7,4 chứa 30% ethanol (kl/tt); MT13 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,1% Tween 80 (kl/tt) và 30% ethanol (kl/tt); MT14 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,2% Tween 80 (kl/tt) và 30% ethanol (kl/tt); MT15 là đệm phosphat 7,4 chứa 0,3% Tween 80 (kl/tt) và 30% ethanol (kl/tt).
Nhận xét: Từ đồ thị 3.4, nhận thấy nhìn chung pH của môi trường đệm càng tăng thì phần trăm dược chất giải phóng tăng theo thời gian bởi lẽ acid diclofenac ít tan trong nước, có độ tan thay đổi theo pH, khi môi trường đệm có tính base hơn làm tăng độ tan của AD từ đó phần trăm dược chất giải phóng qua màng thẩm tích tăng và cao hơn ở môi trường đệm có pH cao (môi trường đệm phosphat pH 7,4 sau 3 giờ giải phóng được 32,09% dược chất) và môi trường đệm phosphat pH 7,4 có chứa Tween 80 và ethanol phần trăm dược chất giải phóng sau 3 giờ đạt mức cao nhất gần 40% (khi môi trường đệm chứa 30% ethanol và 0,2% Tween 80 thì sau 3 giờ giải phóng được 38,86% dược chất).
3.2.2. Mô hình hóa đồ thị giải phóng
Tiến hành theo phương pháp mô tả ở mục 2.3.6.2, sử dụng phần mềm Phoenix WiNonlin 6.3 xác định mô hình giải phóng và mô hình tương quan phù hợp nhất. Lựa chọn mô hình có AIC nhỏ nhất. Kết quả được trình bày trong bảng 3.3. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.3. Kết quả AIC của các môi trường giải phóng với các mô hình giải phóng khác nhau
Môi trường giải phóng Mô hình Hill Mô hình Weibull Mô hình Double Weibull Mô hình Makoid – Banakar MT1 -111,651 -113,11637 -114,36899 -113,65415 MT2 -99,630 -99,89398 -101,12098 -99,83948 MT3 -120,50452 -120,52244 -114,52125 -120,18105
MT4 -108,84521 -109,30068 -108,82877 -109,3952 MT5 -108,61618 -108,44331 -102,43026 -108,38009 MT6 -107,730 -110,106 -132,909 -109,355 MT7 -130,42111 -130,56983 -46,41788 -130,37372 MT8 -112,25217 -111,59744 -105,61244 -111,56685 MT9 -102,27733 -102,33248 -96,00936 -102,30025 MT10 -109,91349 -109,95439 -106,01841 -110,00438 MT11 X -98,81759 -106,62882 -97,66222 MT12 -113,00886 -112,57478 -101,42065 -112,49542 MT13 -131,23391 -130,88375 -124,86934 -130,97144 MT14 -104,56191 -104,81521 -105,44619 -104,80951 MT15 -105,14906 -105,40642 -107,42859 -105,4512
Hình 3.5. Sự giải phóng dược chất theo mô hình Weibull trong môi trường phosphat pH 5,8 Nhận xét: Từ bảng 3.3, mô hình giải phóng dược chất trong các môi trường khác nhau tương đối phù hợp với mô hình Double Weibull (điều kiện thử giải phóng MT1, MT2, MT6, MT11, MT14, MT15), sau đó là mô hình Hill (điều kiện thử giải phóng MT5, MT8, MT12, MT13), mô hình Weibull với 3 điều kiện phù hợp (MT3, MT7, MT9) và mô hình Makoid-Banakar có 2 điều kiện thử giải phóng phù hợp (MT4, MT10).
R2 = 0,9995
AIC = ‐120,52244
3.2.3. Thiết lập tương quan
Tiến hành theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.6.3, thu được kết quả được trình bày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Giá trị AIC theo tương quan giữa mức độ giải phóng in vitro trong các điều
kiện thử giải phóng và mức độ giải phóng in vivo của dược chất
Môi trường giải phóng AIC Mô hình tương quan
MT1 179,33009 Mô hình 1 (PT1) MT2 252,40191 Mô hình 1 (PT1) MT3 175,70105 Mô hình 1 (PT1) MT4 189,52708 Mô hình 1 (PT1) MT5 192,51742 Mô hình 1 (PT1) MT6 270,45209 Mô hình 1 (PT1) MT7 198,92664 Mô hình 1 (PT1) MT8 189,63079 Mô hình 1 (PT1) MT9 189,72776 Mô hình 1 (PT1) MT10 188,86294 Mô hình 1 (PT1) MT11 231,64848 Mô hình 1 (PT1) MT12 190,56199 Mô hình 1 (PT1) MT13 192,86693 Mô hình 1 (PT1) MT14 190,87711 Mô hình 1 (PT1) MT15 189,86545 Mô hình 1 (PT1)
Mô hình tương quan phù hợp nhất được lựa chọn dựa trên tiêu chuẩn thông tin Akaike (AIC), mô hình có giá trị AIC nhỏ nhất được xem là mô hình phù hợp nhất. Do đó, trên cơ sở lựa chọn này nhận thấy môi trường đệm phosphat pH 5,8 tương ứng với mô hình Weibull mô tả tốt nhất sự giải phóng. Vì vậy lựa chọn môi trường đệm phosphat pH 5,8 làm môi trường giải phóng cho thí nghiệm lựa chọn công thức thích hợp, theo phương pháp trình bày trong mục 2.3.6.3, lựa chọn mô hình tương quan PT1 tính toán Fvivo của các công thức thiết kế.
3.3. Ứng dụng tương quan lựa chọn công thức bào chế thích hợp 3.3.1. Thiết kế công thức 3.3.1. Thiết kế công thức
3.3.1.1. Lựa chọn thành phần
Với mục đích đánh giá ảnh hưởng của thành phần công thức tới sự hình thành, giải phóng dược chất từ NTN và thiết lập tương quan in vitro – in vivo nên chỉ xét đến các thành phần sau:
Dược chất: Acid diclofenac
Dung môi pha dầu: ảnh hưởng đến việc hình thành nhũ tương và độ tan của dược chất; lựa chọn các loại dầu và dùng tốt nhất cho mắt: IPM và Miglyol [14], [16], [49].
Chất diện hoạt: lựa chọn chất diện hoạt không ion hóa: Cremophor EL (HLB 12 – 14); Tween 80 (HLB 15); Span 80 (HLB 4,3); Poloxame 407 (HLB 18 – 23) là những chất diện hoạt dung hợp tốt với mắt [29], [49].
Chất đồng diện hoạt: Transcutol HP được lựa chọn là chất đồng diện hoạt, cũng là đồng dung môi (do có khả năng hòa tan nhiều DC, làm tăng độ tan của dược chất trong pha dầu) và có nhiều ưu điểm: ít kích ứng, đã được sử dụng cho các chế phẩm nhãn khoa, có khả năng cải thiện tính thấm DC qua giác mạc [31].
Các thành phần khác:
Đệm sử dụng hệ đệm borat - là hệ đệm quen thuộc cho chế phẩm thuốc nhãn khoa, dung hợp tốt với mắt, và là hệ đệm được dùng cho công thức được sử dụng trong nghiên cứu in vivo [2].
Glycerin được sử dụng trong mỗi công thức với vai trò tạo nhũ tương đẳng trương với dịch nước mắt, bên cạnh đó glycerin còn làm tăng độ nhớt, tăng tính bám dính, tăng thời gian tiếp xúc hệ với giác mạc và góp phần ổn định nhũ tương. Các thành phần khác của thuốc nhỏ mắt: chất sát khuẩn, chống oxy hóa,… ít ảnh hưởng đến sự hình thành, ổn định, giải phóng DC từ NTN nên không xem xét [45].
3.3.1.2. Xác định tỷ lệ các thành phần
Bảng 3.5. Các thành phần trong công thức NTN AD
Thành phần NTN AD
Dược chất AD 0,093%
Dung môi pha dầu [16], [34]
IPM, Miglyol 2,0% [8]
CDH thân nước Cremophor EL, Tween 80, Poloxame 407 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2,0 – 4,0%
CDH thân dầu Span 80 0,5 – 1,0%
Chất đồng diện hoạt Transcutol HP 0,5 – 1,5%
Pha nước Đệm borat 0,1 – 0,2 mol/L
pH 6,5 – 7,5
Glycerin [29], [34] 2,5%
Nước cất Vừa đủ 100%
3.3.2. Thiết kế thí nghiệm và kết quả
Sử dụng phần mềm MODDE 8.0 để thiết kế thí nghiệm theo quy tắc hợp tử tại tâm.
3.3.2.1. Các biến phụ thuộc (biến đầu ra)
Mức độ giải phóng in vivo Fvivo
Để khảo sát ảnh hưởng của biến độc lập đến khả năng giải phóng DC in vivo, dựa vào phần mềm Phoenix WiNonlin 6.3 ta biết được NTN giải phóng theo mô hình Weibull, mô hình IVIVC được thiết lập là mô hình 1 (PT1), ứng dụng tương quan có tỷ lệ giải phóng in vivo có mối tương quan với tỷ lệ giải phóng in vitro theo công thức: = 6,0269334.
(Fvivo là tỷ lệ giải phóng in vivo; Fvitro là tỷ lệ giải phóng in vitro) Thời gian: Tvivo = =
,
Thiết lập được thông số Fvivo của các công thức dựa trên số liệu tỷ lệ giải phóng DC in vitro của NTN trong 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105, 120, 150, 180 phút. Bảng các biến phụ thuộc (Fvivo) được trình bày ở bảng P4 (PL 3).
3.3.2.2. Các biến độc lập (biến đầu vào)
Dựa trên công thức cơ bản của NTN đã xây dựng, giữ cố định các thành phần: dược chất 0,093% AD; dung môi pha dầu 2,0%; glycerin 2,5%; đệm borat; nước cất vừa đủ 100% [8].
Thay đổi các thành phần trong công thức để khảo sát ảnh hưởng của: Loại, lượng CDH thân nước; loại dung môi pha dầu; lượng Span 80, Transcutol HP, nồng độ đệm, pH đến tỷ lệ giải phóng in vivo Fvivo của NTN. Các biến độc lập, kí hiệu biến,