Sau các khảo sát đánh giá một số yếu tố thuộc về công thức ảnh hưởng đến quá trình giải phóng dược chất ở mục 3.3, chúng tôi tiến hành thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức.
3.4.1. Thiết kế thí nghiệm và tiến hành tối ƣu hóa
Sử dụng phần mềm Modde 8.0 để thiết kế thí nghiệm.
Lựa chọn biến độc lập (biến đầu vào)
Dựa trên các nghiên cứu khảo sát về các yếu tố ảnh hưởng, lựa chọn ba biến độc lập là HPMC K15M, HPMC E15LV và Poloxamer. Ký hiệu và các mức c a biến độc lập được đưa ra ở bảng sau:
Bảng 3.17. Các biến độc lập và khoảng biến thiên
Biến độc lập Ký hiệu Mức thấp (-1) Mức giữa (0) Mức cao (+1) Khoảng biến thiên HPMC K15M (mg) X1 80 90 100 10 HPMC E15LV (mg) X2 4 10 16 6 Poloxamer (mg) X3 6 12 18 6
Ghi chú: các thành phần được giữ cố định: indapamid: 1,5 mg; DCP: 30 mg; PVP K30: 10 mg; tá dược trơn: 3 mg; lactose: vừa đ 200 mg.
Lựa chọn biến phụ thuộc (biến đầu ra)
Lựa chọn biến đầu ra là Y4, Y8, Y16 tương ứng với % GPDC tại các thời điểm 4h, 8h, 16h với yêu cầu giải phóng được trình bày ở bảng 3.18.
Bảng 3.18. Các yêu cầu với biến phụ thuộc
Biến phụ thuộc Ký hiệu (Yi) Giới hạn (%)
% GPDC 4h Y4 17-27
% GPDC 8h Y8 35-55
% GPDC 16h Y16 ≥ 75
Tiến hành làm thí nghiệm và tối ưu hóa bằng phần mềm Modde 8.0
Thiết kế bằng phần mềm Modde 8.0 gồm 17 thí nghiệm trong đó có 3 thí nghiệm ở tâm. Bào chế 17 công thức này và đánh giá các chỉ tiêu chất lượng c a viên n n. Kết quả thử hòa tan được trình bày ở bảng sau:
Bảng 3.19. Bảng kết quả thí nghiệm thiết kế theo phần mềm Modde 8.0
CT HPMC K15M (mg) HPMC E15LV (mg) Poloxamer (mg) Y4 Y8 Y16 N1 80 4 6 30,65 47,22 80,93 N2 100 4 6 25,49 42,66 72,91 N3 80 16 6 26,43 45,89 73,60 N4 100 16 6 24,27 43,67 67,92 N5 80 4 18 25,08 48,99 81,69 N6 100 4 18 23,80 43,14 74,26 N7 80 16 18 24,90 45,13 77,24 N8 100 16 18 22,61 42,08 71,19 N9 80 10 12 28,70 50,89 80,80 N10 100 10 12 24,86 47,85 77,52 N11 90 4 12 29,69 50,05 81,07 N12 90 16 12 26,08 48,08 75,61 N13 90 10 6 29,63 50,43 82,09 N14 90 10 18 27,37 50,17 82,94 N15 90 10 12 27,44 51,33 82,38 N16 90 10 12 27,21 53,31 84,78 N17 90 10 12 26,55 52,00 83,89
Ghi chú: các thành phần khác c a viên cố định (indapamid: 1,5 mg; DCP: 30 mg; PVP K30: 10 mg; tá dược trơn: 3 mg; lactose: vừa đ 200 mg).
Bảng 3.20. Kết quả phân tích phương sai
Y4 Y8 Y16
phồi quy 0,012 0,000 0,000
Pkhuyết 0,116 0,973 0,552
R2 0,889 0,987 0,973
R2adj 0,746 0,969 0,938 R = √ : hệ số hồi quy đa biến (hay hệ số xác định) Phương trình hồi quy:
Y4 = 27,8842 – 1,473. X1 – 1,042. X2 – 1,271. X3 – 1,71739. X12
Y8 = 52,0918 – 1,872. X1 – 0,721. X2 – 2,63071. X12 – 2,9357. X22 – 1,70071. X32 + 0,6425. X1.X2 – 0,574999. X2. X3
Y16 = 83,1607 – 3,046. X1 – 2,53. X2 + 0,986999. X3 – 3,60873. X12 – 4,42873. X22
Nhận xét: các giá trị phồi quy đều < 0,05 và pkhuyết đều > 0,05 cho thấy các giá trị đầu ra đều có ý nghĩa và phù hợp về mặt thống kê; các giá trị R2 và R2adj cao và gần 1, vì vậy phương trình hồi quy mô tả đúng kết quả thực nghiệm, mô hình đa thức bậc 2 mô tả đúng tương quan giữa biến đầu vào và biến đầu ra. Như vậy, phương trình này có khả năng dự đoán tốt nên có thể áp dụng vào giai đoạn tối ưu hóa.
3.4.2. Phân tích ảnh hƣởng c a các biến độc lập tới giải phóng dƣợc chất
Phân tích kết quả bằng phần mềm Modde 8.0, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng c a các yếu tố: khối lượng HPMC K15M, khối lượng HPMC E15LV, khối lượng Poloxamer.
Phân tích ảnh hưởng của khối lượng HPMC K15M và HPMC E15LV lên khả
năng giải phóng dược chất:
Y4 (a) Y8 (b)
Y16 (c)
Hình 3.7. Mặt đáp biểu hiện sự ảnh hưởng c a HPMC K15M và HPMC E15LV lên % GPDC tại các thời điểm 4h (a), 8h (b), 16h(c) (Poloxamer không đổi ở 12 mg)
Nhận xét: Mặt đáp cho thấy: tại 4h đầu, khi giữ Poloxamer không đổi ở khối lượng trung tâm và tăng lượng HPMC K15M hoặc tăng lượng HPMC E15LV hoặc tăng cả 2 thì đều làm giảm GPDC. Tại 8h và 16h thì khi giữ nguyên lượng Poloxamer ở trung tâm và HPMC E15LV ở mức thấp nhất (4 mg), tăng lượng HPMC K15M thì làm giảm GPDC nhưng khi tăng lượng HPMC E15LV cùng với HPMC K15M đến mức thích hợp lại có xu hướng tăng GPDC rồi sau đó lại làm giảm GPDC. Có thể giải thích rằng, ở những giờ đầu, tá dược HPMC là tá dược
kiểm soát giải phóng, khi càng tăng lượng trong công thức, thì lớp gel tạo thành càng dày, k o dài quãng đường khuếch tán dược chất, giảm giải phóng. Ở những giờ sau, khi phối hợp 2 loại HPMC đến một mức thích hợp làm giảm độ nhớt c a lớp gel đồng thời độ dày cũng thích hợp làm tăng giải phóng (theo mặt đáp ở khoảng 85 mg HPMC K15M và 8 mg HPMC E15LV thì đạt được mức giải phóng tối đa tại 16h vào khoảng 84%). Sau đó, nếu tiếp tục tăng HPMC, hệ cốt càng trở nên dày hơn nữa, khó có thể lỏng lẻo để giải phóng dược chất làm giảm giải phóng dược chất. Như vậy, nhìn chung thì tá dược HPMC K15M ảnh hưởng tỷ lệ nghịch tới tốc độ và mức độ GPDC c a viên indapamid GPKD; việc phối hợp HPMC K15M và HPMC E15LV cho kết quả tốt.
Phân tích ảnh hưởng của khối lượng Poloxamer lên khả năng giải phóng
dược chất:
Do tá dược HPMC K15M là tá dược chính kiểm soát giải phóng dược chất, nên chúng tôi giữ cố định lượng HPMC K15M ở 90 mg và thay đổi 2 thành phần còn lại để quan sát ảnh hưởng c a Poloxamer (hình 3.8).
Y4 (a) Y8 (b)
Y16 (c)
Hình 3.8. Mặt đáp biểu hiện sự ảnh hưởng c a Poloxamer và HPMC E15LV lên % GPDC tại các thời điểm 4h (a), 8h (b), 16h(c) (HPMC K15M không đổi ở 90 mg)
Nhận xét: Phân tích mặt đáp nhận thấy: ở 4h đầu tiên, khi tăng lượng Poloxamer thì % GPDC giảm; ở những giờ giải phóng sau (8h), mặt đáp gần như những vòng tròn đồng tâm do vai trò c a Poloxamer bị pha trộn giữa vai trò giảm GPDC do tiếp tục tham gia hình thành hệ cốt và vai trò diện hoạt lại làm tăng GPDC (tăng lượng Poloxamer từ 6-12 mg thì làm tăng GPDC còn tăng từ 12-18 mg lại làm giảm GPDC). Đến giờ cuối (16h), khi hệ gel đã hình thành ổn định thì Poloxamer chỉ thể hiện vai trò c a chất diện hoạt, làm tăng GPDC. Do đó, khi tăng lượng Poloxamer giúp giảm GPDC giờ đầu, tăng GPDC giờ cuối.
3.4.3. Lựa chọn công thức tối ƣu
Sử dụng phần mềm Modde 8.0 xử lý kết quả thiết kế thí nghiệm và thu được công thức tối ưu sau:
Indapamid : 1,5 mg HPMC K15M : 97,7775 mg PVP K30 : 10 mg HPMC E15LV : 10,2603 mg Lactose : vừa đ Poloxamer : 14,6473 mg DCP : 30 mg Magnesi stearat : 2 mg
Ethanol 96% : dung môi vừa đ Aerosil : 1 mg
Tiến hành bào chế với mẻ 500 viên/mẻ x 3 mẻ (T1, T2, T3) và kiểm tra một số chỉ tiêu chất lượng và thử hòa tan được đánh giá song song với viên đối chiếu Natrilix SR theo phương pháp ở mục 2.3.2. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.21. Một số chỉ tiêu chất lượng khi bào chế viên
Chỉ tiêu chất lượng T1 T2 T3 Cốm dập viên Độ ẩm (%) 2,16 3,42 2,55 Chỉ số Carr 11,48 13,25 13,01 Viên thành phẩm
Khối lượng trung bình (mg) 203,76 204,84 202,53 Lực gây vỡ viên (N) 53,12 49,86 52,73
Hàm lượng (%) 99,25 99,34 98,67
Nhận xét: chỉ số Carr < 25 cho thấy hạt có độ trơn chảy tốt, dập viên cho đồng đều phân liều tốt. Các chỉ tiêu về khối lượng trung bình, đồng đều khối lượng và hàm lượng đều đạt theo tiêu chuẩn DĐVN IV.
Bảng 3.22. % GPDC c a viên tối ưu (T1, T2, T3)
Công thức % GPDC trung bình theo thời gian (n = 6, ̅, SD)
2h 4h 6h 8h 14h 16h T1 ̅ 14,23 24,21 34,33 43,50 73,96 79,85 SD 0,65 1,13 1,29 1,04 0,79 1,33 T2 ̅ 13,74 23,94 32,21 44,78 74,28 79,63 SD 1,07 0,94 1,35 0,83 0,75 1,54 T3 ̅ 14,94 24,04 35,19 42,11 71,52 78,83 SD 0,83 1,36 0,94 1,24 1,33 0,62 Trung bình 14,30 24,06 33,91 43,46 73,25 79,44
Bảng 3.23. % GPDC c a viên tối ưu và viên đối chiếu (VĐC) Công thức % GPDC trung bình theo thời gian ( ̅)
2h 4h 6h 8h 14h 16h
Viên tối ưu 14,30 24,06 33,91 43,46 73,25 79,44 VĐC 10,54 21,95 33,73 44,35 80,44 85,63
Mô hình 25,27 48,58 78,91
Ghi chú: - hệ số tương quan f2 c a viên tối ưu với viên đối chiếu = 67,90. - hệ số tương quan f2 c a viên tối ưu với viên mô hình = 74,66.
Nhận xét: % GPDC c a viên tối ưu so với viên đối chiếu có f2 = 67,90 > 50. Do đó, đường cong giải phóng c a viên tối ưu và viên đối chiếu tương đối giống nhau. Viên tối ưu cho tốc độ giải phóng đều đặn theo thời gian, đã đạt yêu cầu giải phóng. Giá trị f2 giữa viên tối ưu và mô hình theo Modde 8.0 là 74,66 > 50. Do đó, đường cong giải phóng dược chất c a viên tối ưu và viên mô hình là giống nhau, chứng tỏ phương trình đa thức bậc 2 và mô hình thiết kế thí nghiệm trong phần mềm Modde 8.0 mô tả đúng thực nghiệm.
3.4.4. Đề xuất một số chỉ tiêu chất lƣợng cho viên indapamid 1,5 mg giải phóng kéo dài
Căn cứ vào các kết quả thu được, một số chỉ tiêu chất lượng cho viên nén indapamid 1,5 mg giải phóng k o dài được đề xuất như bảng sau:
Bảng 3.24. Tiêu chuẩn đề ra cho viên nén indapamid 1,5 mg GPKD STT Chỉ tiêu Viên thực nghiệm (T1) Đề xuất
1 Hình thức Màu trắng ngà, bề mặt nhẵn bóng, không bong mặt, sứt cạnh Màu trắng ngà, bề mặt nhẵn bóng, không bong mặt, sứt cạnh 2 Độ cứng 45 - 60 N ≥ 40 N 3 Độ đồng đều
khối lượng Đạt 100 ± 7,5 % khối lượng trung bình viên 4 Định lượng 99,25% 90,0 – 110% 5 Thử hòa tan 4h: 24,21% 8h: 43,50% 16h: 79,85% Sau 4h: 17 – 27% Sau 8h: 35 – 55% Sau 16h: ≥ 75%
3.5. Bàn luận
Sau các khảo sát và nghiên cứu trên đây, thu được kết quả theo mục tiêu đề tài đã đề ra, chúng tôi có một số bàn luận sau:
Về việc khảo sát các yếu tố thuộc công thức ảnh hưởng đến giải phóng dược
chất từ viên nén indapamid GPKD sử dụng hệ cốt thân nước:
Sử dụng hệ cốt thân nước hòa tan ăn mòn là phương pháp thích hợp để bào chế viên n n giải phóng k o dài cho dược chất k m tan như indapamid. Cũng như nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước, nghiên cứu này c a chúng tôi dùng hệ cốt phối hợp c a hai loại Methocel với các lý do sau:
- HPMC K15M là loại tá dược kiểm soát giải phóng nhờ cơ chế trương nở, tạo hàng rào gel có độ nhớt cao khuếch tán dược chất. Khả năng kiểm soát giải phóng phụ thuộc vào bề dày c a lớp gel, độ nhớt c a lớp gel và khả năng hòa tan - ăn mòn c a gel. Do đó, đầu tiên, chúng tôi khảo sát lượng cốt HPMC K15M cần sử dụng trong công thức. Kết quả cho thấy, khi tỷ lệ HPMC trong viên thấp sẽ không tạo được lớp gel kiểm soát giải phóng, tăng tỷ lệ lên quá cao thì sẽ hình thành lớp gel dày kéo dài quãng đường khuếch tán. Chọn một lượng HPMC K15M thích hợp rồi phối hợp với HPMC E15LV ở tỷ lệ thích hợp để tạo lớp gel có độ nhớt trung bình, cấu trúc lỏng lẻo, dễ ăn mòn nên tăng khuếch tán dược chất những giờ cuối.
- Phối hợp hệ cốt HPMC với một số tá dược khác để đạt được động học tối ưu. Trong nghiên cứu [6], DS. Đoàn Minh Hải phối hợp HPMC K4M với EC, DCP, Carbopol; nghiên cứu 20 Obaidat A. A. phối hợp HPMC K15M với một polyme là methyl cellulose. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá việc phối hợp HPMC với DCP và Poloxamer. Khi tăng lượng DCP – tá dược có bản chất sơ nước thì mức độ và tốc độ giải phóng c a viên giảm, 4 giờ đầu đạt yêu cầu nhưng tăng quá cao sẽ làm trễ giờ cuối nên chọn ở mức thích hợp. Còn Poloxamer có bản chất là chất diện hoạt thân nước nên làm tăng tốc độ tạo gel kiểm soát GPDC những giờ đầu, nhưng lại giúp tăng GPDC giờ cuối khi mà lớp gel đã trở nên lỏng lẻo và bị ăn mòn mạnh. Tuy nhiên, sau khi phối hợp với Poloxamer thấy viên có độ cứng giảm, bào chế khó khăn; do đó chỉ nên dùng < 10% để đảm bảo độ cứng c a viên (45-60N).
Về tối ưu hóa và xây dựng công thức bào chế viên nén indapamid 1,5 mg
GPKD:
Viên nén indapamid 1,5 mg được tối ưu hóa bằng phần mềm Modde 8.0, bố trí thí nghiệm theo thiết kế mặt hợp tử tại tâm (CCF). Đánh giá mối quan hệ giữa các biến đầu vào (tỷ lệ HPMC K15M, HPMC E15LV, Poloxamer) với các biến đầu ra (% GPDC 4h, 8h, 16h) bằng phương trình bậc 2 cho thấy mô tả đúng với thực nghiệm, mô hình có khả năng dự đoán tốt. Công thức tối ưu được lựa chọn.
Động học giải phóng: kết quả thử độ hòa tan c a các mẫu viên bào chế theo công thức tối ưu cho % GPDC tương đối đều đặn, cơ chế kiểm soát theo cả 2 cơ chế: khuếch tán và ăn mòn, trong đó cơ chế ăn mòn là chính, phù hợp với mô hình GPKD c a dược chất k m tan trong nước như indapamid. Khi đánh giá động học giải phóng c a viên, mô hình động học bậc 0 cho giá trị R2 cao hơn mô hình Higuchi, như vậy, mô hình động học giải phóng c a viên tuân theo mô hình động học bậc 0, điều đó thể hiện sự tương đồng về động học giải phóng giữa viên tối ưu và viên đối chiếu. (Kết quả động học giải phóng c a viên tối ưu được trình bày ở phụ lục 7).
Về phương ph p bào chế viên nén:
Từ tài liệu tham khảo [6], [18], [21] và thực nghiệm cho thấy phương pháp tạo hạt ướt là phương pháp phù hợp để bào chế viên n n indapamid 1,5 mg GPKD. Đối chiếu với một số nghiên cứu, chúng tôi có một số bàn luận sau:
- Obaidat A.A [20] dùng phương pháp dập thẳng, nghiên cứu c a chúng tôi dùng phương pháp tạo hạt, tuy làm cho thời gian bào chế k o dài hơn nhưng sẽ đảm bảo được độ đồng đều cao, nhất là với viên có hàm lượng dược chất thấp, điều kiện trang thiết bị và quy mô còn hạn chế trong phòng thí nghiệm.
- So với dùng phương pháp phun sấy c a Gowda D.V. và cộng sự [17], tạo hạt ướt thực sự là phương pháp tốt hơn về tính thân thiện và an toàn với môi trường, phương pháp đánh giá hạt và viên c a phương pháp tạo hạt cũng đơn giản hơn phân tích các vi hạt c a phun sấy. Tuy nhiên, ưu điểm c a phun sấy sẽ nổi trội hơn khi tiến hành với dược chất k m tan hơn indapamid.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 1. Kết luận
Sau khi tiến hành nghiên cứu, chúng tôi thu được một số kết quả sau:
Đã khảo s t được một số yếu tố thuộc công thức ảnh hưởng tới giải phóng
dược chất từ viên nén indapamid 1,5 mg GPKD 16 giờ in vitro:
- Khảo sát ảnh hưởng c a HPMC K15M, DCP tới % GPDC theo xu hướng khi tăng lượng HPMC K15M, DCP thì làm chậm lại tốc độ GPDC.
- Khảo sát ảnh hưởng c a HPMC E15LV tới % GPDC theo xu hướng tăng lượng HPMC E15LV thì làm giảm ở 4h đầu còn những giờ sau tùy vào mức độ phối hợp thích hợp với HPMC K15M có thể làm tăng hoặc giảm GPDC.
- Khảo sát ảnh hưởng c a Poloxamer tới % GPDC theo xu hướng khi tăng lượng Poloxamer làm chậm giải phóng giờ đầu và tăng giải phóng những giờ cuối.
Đã tối ưu hóa, xây dựng được công thức tối ưu cho viên nén indapamid 1,5 mg
GPKD 16 giờ ở quy mô phòng thí nghiệm:
- Đã tiến hành quy hoạch thực nghiệm, tối ưu hóa viên n n indapamid 1,5 mg GPKD và phân tích ảnh hưởng c a biến độc lập: HPMC K15M, HPMC E15LV và