2. Chƣơng 2: NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP
2.2.4.Địa điểm nghiên cứu
- Bộ môn Bào Chế trường Đại Học Dược Hà Nội - Trung tâm kiểm nghiệm thuốc tỉnh Phú Thọ - Công ty cổ phần Dược Phú Thọ
- Công ty cổ phần dược phẩm Vĩnh Phúc
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp quét nhiệt lượng vi sai (DSC)
Phương pháp quét nhiệt lượng vi sai DSC giúp đánh giá sự ảnh hưởng của tá dược tới dược chất sau khi phối hợp và hình thành viên [39].
Các thí nghiệm DSC được thực hiện trên thiết bị phân tích nhiệt Mettler Toledo. Tiến hành đánh giá với các mẫu nguyên liệu metformin, HPMC K100M và
22
metformin, hỗn hợp cốm ngay sau bào chế, và hỗn hợp sau 3 tháng bào chế. Sử dụng chảo nhôm chứa mẫu 40 µl, đục thủng nắp, khối lượng mẫu khoảng từ 3-7 mg. Nhiệt độ quét từ 25 – 2500C, tốc độ gia nhiệt 100/phút. Trong quá trình thử, thổi khí nitrogen với lưu lượng 20 ml/phút.
2.3.2. Phương pháp bào chế viên metformin hydroclorid giải phóng kéo dài
Viên metformin GPKD dạng cốt được bào chế theo phương pháp tạo hạt ướt gồm metformin, các tá dược: HPMC K100M, Avicel PH 101, tá dược dính là dung dich 10% của PVP K90 trong ethanol 96%.
2.3.2.1. Phương pháp bào chế ở quy mô 500 viên/mẻ
Với điều kiện máy móc và thiết bị hiện có tại bộ môn Bào Chế trường Đại Học Dược Hà Nội chúng tôi tiến hành bào chế viên theo sơ đồ 2.1.
Quy trình bào chế theo các bước sau:
- Bước 1: Xử lý nguyên liệu
- Metformin được xay nghiền và rây qua rây 200. - HPMC K100M, Avicel PH 101 rây qua rây 200 .
- PVP K90 được ngâm, hòa tan trong ethanol 96% để được dung dịch 10%. - Bước 2: Trộn bột kép
- Cân các nguyên liệu (metformin, HPMC K100M, Avicel PH101) đã chuẩn bị ở trên bằng cân kĩ thuật và cho vào máy trộn lập phương. Lắp máy trộn lập phương vào đầu máy KALWEKA và tiến hành nhào trộn.
- Cứ 5 phút lấy mẫu 1 lần (mỗi lần 5 mẫu) để đánh giá độ đồng đều hàm lượng dược chất.
- Bước 3: Tạo khối ẩm
- Khối bột sau khi trộn được chuyển sang máy trộn chữ Z để tiến hành nhào ẩm.
- Dung dịch PVP 10% trong ethanol 96% được rót từ từ vào khối bột trong máy trộn chữ Z kết hợp nhào trộn.
- Sau khoảng 15 phút khối bột ẩm được lấy ra khay và ủ trong 30 phút cho ẩm đều.
- Bước 4: Xát hạt
Khối bột ẩm được cho từ từ vào máy xát hạt ERWEKA, hạt được xát hạt qua rây 1000 với đầu máy KALWEKA.
23
- Hạt sau khi được tạo thành được sấy bằng hệ thống sấy tĩnh ở nhiệt độ 50 ± 50C đến khi hàm ẩm đạt 2-3% thì dừng lại.
- Sửa hạt qua rây 1000. - Bước 6: Trộn tá dược trơn
- Cân lại khối lượng hạt sau khi sửa, tính lại khối lượng magnesi stearat cần dùng.
- Cho khối hạt và magnesi stearat vào máy trộn lập phương. Trộn cốm khô khoảng 5 phút thì dừng lại và lấy mẫu kiểm nghiệm bán thành phẩm với các tiêu chí của cốm như tỷ trọng thô, tỷ trọng biểu kiến, độ trơn chảy, hàm ẩm của cốm, hàm lượng dược chất trong cốm.
- Bước 7: Dập viên
- Tiến hành dập viên bằng máy dập viên quay tròn Rimeck minipress-II - Dập viên với bộ chày cối caplet kích thước 21,5 x 10,5 (mm) hoặc 19 x 9 (mm) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Theo dõi độ đồng đều khối lượng và độ cứng của viên trong quá trình dập viên.
24
Sơ đồ 2.1. Quy trình bào chế viên nén metformin GPKD quy mô 500 viên/mẻ 2.3.2.2. Phương pháp bào chế ở quy mô 4.000 viên/lô
Ở qui mô 4000 viên/lô trang thiết bị sử dụng khác so với qui mô 500 viên/mẻ, trong đó có 2 thiết bị: thiết bị trộn tạo hạt cao tốc và thiết bị sấy tầng sôi là thay đổi lớn nhất trong quá trình nâng qui mô. Quá trình bào chế ở qui mô 4000 viên/lô được mô tả như sơ đồ 2.2
Quy trình bào chế được tiến hành theo các bước sau: - Bước 1: Xử lý nguyên liệu
- Nguyên liệu MH được xay nghiền và rây qua rây 200. - HPMC K100M, Avicel PH 101 rây qua rây 200.
- PVP K90 được ngâm, hòa tan trong ethanol 96% để được dung dịch 10% Rây 1000 Xát hạt Sấy (50-550C) Ủ ẩm (30phút) Dập viên Trộn cốm khô Rây 1000 Sửa hạt Magnesi stearat Hàm ẩm 2-3% MH, HPMC, Avicel PH101
(Nghiền, rây qua rây 200)
Cân
Trộn bột kép
Tạo khối ẩm Dd PVP 10%/Ethanol 96%
25
- Bước 2: Trộn bột kép
- Cân các nguyên liệu (MH, HPMC K100M, Avicel PH101) đã chuẩn bị ở trên cho vào máy nhào trộn cao tốc. Trộn bột bằng cánh khuấy với vận tốc 240 vòng/phút.
- Cứ 2 phút lấy mẫu 1 lần (mỗi lần 5 mẫu) để đánh giá độ đồng đều hàm lượng dược chất theo thời gian trộn.
- Bước 3: Nhào ẩm và cắt tạo hạt
Dung dịch tá dược dính được rót từ từ vào khối bột kết hợp với khuấy trộn trong máy trộn cao tốc. Bật cánh cắt ở thân thiết bị để tạo hạt.
- Bước 4: Sấy se và sửa hạt
- Sau 10 phút cắt tạo hạt, cốm được lấy ra và chuyển sang máy sấy tầng sôi để sấy se (nhiệt độ khí đầu vào 500C, khí đầu ra 350
C, áp suất khí nén 7,2 kg/cm2) - Khảo sát thời gian sấy se để quá trình sửa hạt được tốt nhất.
- Hạt sau khi được sấy se được sửa qua rây 1000 bằng máy xát hạt JFZ-B (công suất 40 – 400 kg/h).
- Bước 5: Sấy khô hạt
- Hạt sau khi sửa qua rây 1000 được đưa trở lại máy sấy tầng sôi (nhiệt độ khí đầu vào 500C, khí đầu ra 350
C, áp suất khí nén 7,2 kg/cm2) để sấy khô hạt.
- Lấy mẫu kiểm tra hàm ẩm của hạt theo thời gian. Khi hàm ẩm đạt từ 2-3% thì dừng quá trình sấy lại.
- Bước 6: Trộn tá dược trơn
- Cân lại khối lượng hạt sau khi sửa, tính lại khối lượng magnesi stearat cần dùng.
- Do khối lượng hạt thu được khoảng 3 kg nhưng không có thiết bị trộn phù hợp nên quá trình trộn tá dược trơn được tiến hành theo phương pháp thủ công.
- Cốm sau khi trộn tá dược trơn được lấy mẫu kiểm nghiệm bán thành phẩm với các chỉ tiêu: tỷ trọng thô, tỷ trọng biểu kiến, độ trơn chảy, hàm ẩm của cốm, hàm lượng dược chất trong cốm.
- Bước 7: Dập viên (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tiến hành dập viên bằng máy dập viên quay tròn Rimeck minipress-II. - Dập viên với bộ chày cối caplet kích thước 19x9 (mm).
26
Sơ đồ 2.2. Quy trình bào chế viên nén MH ở quy mô 4.000 viên/lô
2.3.3. Phương pháp đánh giá
2.3.3.1. Phương pháp đánh giá bột và hạt
- Phương pháp đánh giá phân bố kích thước tiểu phân
Cân một khối lượng nhất định của bột (hạt) cho lên các rây có kích thước khác nhau. Tiến hành rung lắc để bột (hạt) qua các lớp rây, cân lại khối lượng còn lại trên mặt rây để đánh giá phân bố kích thước tiểu phân.
- Phương pháp xác định tỷ trọng [26] MH, HPMC, Avicel PH101
(Nghiền, rây qua rây 200)
Rây 1000 Cắt tạo hạt Sấy se Nhào ẩm Dập viên Sấy khô
Máy sấy tầng sôi
Sửa hạt Magnesi stearat Hàm ẩm 2- 3% Cân Trộn bột kép Máy trộn cao tốc Dd PVP 10%/Ethanol 96% Trộn cốm khô
27
Cân m (g) bột (hạt) cho vào ống đong 50 ml, đọc thể tích khối bột (Vt). Đặt ống đong lên máy đo tỷ trọng biểu kiến ERWEKA SVM với các thông số cài đặt: tần số gõ 100 lần/phút, gõ 300 lần. Đọc thể tích khối bột sau khi gõ (Vbk)
Kết quả: Tỷ trọng thô (dt), tỷ trọng biểu kiến (dbk)được tính theo công thức: dt = dbk =
Chỉ số Car (C) được xác định theo công thức [26]: C = x 100
Chỉ số C biểu thị khả năng trơn chảy của bột (hạt). C càng lớn khả năng chảy của bột (hạt) càng kém:
- C 15 : trơn chảy tốt.
- C trong khoảng 16 – 20 : trơn chảy tương đối tốt. - C trong khoảng 21 – 25 : có thể chảy được.
- C 26 : trơn chảy kém. Chỉ số Hausner được xác định theo công thức
H =
Chỉ số Hausner càng gần 1 thì khả năng chịu nén của bột càng tăng. - Phương pháp xác định độ trơn chảy của hạt:
Độ trơn chảy của hạt được xác định theo phương pháp đo khối lượng bột chảy trong một đơn vị thời gian bằng máy đo độ trơn chảy ERWEKA GWF với đường kính lỗ phễu 9 mm. Tốc độ chảy được tính theo công thức:
V = tgα Trong đó : v là tốc độ chảy (g/giây)
α là góc giữa đường thẳng biểu diễn sự phụ thuộc của khối lượng hạt chảy theo thời gian và trục hoành (trục thời gian).
- Phương pháp xác định độ ẩm của hạt:
Độ ẩm của hạt được xác định theo phương pháp xác định mất khối lượng do làm khô (theo phụ lục 9.6 DĐVN IV) [4] trên cân xác định độ ẩm nhanh Sartorius MA 30. Cân khoảng 1g bột (hạt) cho vào đĩa cân, đặt nhiệt độ 1050C, theo dõi và đọc kết quả.
- Phương pháp lấy mẫu kiểm tra độ đồng đều của bột và hạt:
Trong quá trình trộn bột kép, các mẫu được lấy ra tại 5 vị trí của thiết bị trộn vào mỗi thời điểm khác nhau để xác định độ đồng đều về hàm lượng dược chất
28 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trong khối bột (hạt). Các vị trí lấy mẫu gồm 4 góc và ở tâm của thiết bị (Sơ đồ 2.3). Mỗi mẫu lấy khoảng 5g bột (hạt).
Sơ đồ 2.3. Các vị trí lấy mẫu định lượng 2.3.3.2. Phương pháp đánh giá viên
- Phương pháp đo độ cứng của viên:
Thiết bị: Máy đo độ cứng Pharmatest
Tiến hành: Đặt dọc viên caplet theo trục của máy, máy sẽ tác động vào trục của viên một lực đến khi vỡ viên. Ghi lại lực gây vỡ viên.
- Phương pháp đo độ mài mòn của viên:
Thiết bị: Máy đo độ mài mòn Pharmatest PTFE
Tiến hành: Cân chính xác 20 viên (m1) vào trống quay, quay 100 vòng với tốc độ 25 vòng/phút. Lấy viên ra, làm sạch bụi, cân khối lượng viên còn lại (m2)
Tính độ mài mòn X% theo công thức: X% = x 100%
- Phương pháp đo bề dày của viên:
Sử dụng thước kẹp Mitutoyo 530 – 118 có độ chia 0,05 mm để đo bề dày viên.
- Phương pháp đánh giá độ đồng đều khối lượng:
Tiến hành theo phụ lục 11.3 DĐVN IV áp dụng cho viên nén [4]. - Phương pháp định lượng hàm lượng dược chất bằng UV-Vis:
Định lượng đo quang tại bước sóng 233 nm. So sánh mật độ quang của mẫu thử và mẫu chuẩn, từ đó xác định hàm lượng dược chất trong viên.
Tiến hành:
Mẫu thử: Cân 20 viên, tính khối lượng trung bình và nghiền thành bột mịn. Cân chính xác một lượng bột viên tương ứng với khoảng 0,1 g metformin hydroclorid, siêu âm với 70 ml nước trong 15 phút, thêm nước vừa đủ 100,0 ml và lắc đều. Lọc, bỏ 20 ml dịch lọc đầu. Pha loãng 10,0 ml dịch lọc này thành 100,0 ml
29
bằng nước, lắc đều. Tiếp tục pha loãng 10,0 ml dung dịch thu được thành 100,0 ml bằng nước.
Mẫu chuẩn: Cân chính xác khoảng 0,1 g metformin, hòa tan và pha loãng bằng nước đến nồng độ khoảng 10 µg/ml.
Hàm lượng dược chất trong viên được tính theo công thức: %MH = x 100%
Hàm lượng dược chất trong viên so với hàm lượng ghi trên nhãn: %MH’ =
Trong đó: %MH: Hàm lượng % metformin trong viên
%MH’: Hàm lượng % metformin trong viên so với hàm lượng ghi trên nhãn
Dt : mật độ quang của dung dịch thử Dc : Mật độ quang của dung dịch chuẩn
mt : Khối lượng của dược chất trong mẫu thử (g) mc : Khối lượng dược chất trong mẫu chuẩn (g) mtb: Khối lượng trung bình viên
- Phương pháp định lượng hàm lượng dược chất trong viên bằng phương pháp HPLC:
Tiến hành theo Dược điển Mỹ (USP 35, chuyên luận: viên nén metformin hydrochlorid giải phóng kéo dài) [53].
- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Alliance Waters 2695D, autosampler, detector UV.
- Chất chuẩn: Metformin HCl 99,84%
- Cột µBondapak C18 3,9 x 30 cm, kích thước hạt 10 µm - Nhiệt độ cột 30ºC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tốc độ dòng 1 ml/phút - Thể tích tiêm mẫu 10 µl - Detector UV đo tại 218 nm
- Pha động: Dung dịch đệm và acetonitril theo tỷ lệ 90:10 (v/v)
Cách pha dung dịch đệm: Hòa tan 1,0 g muối natri của acid 1-heptan sulfonic và 1,0 g natri clorid trong 1800 ml nước, điều chỉnh pH đến 3,85 bằng dung dịch acid phosphoric 0,05M. Thêm nước tới đủ thể tích 2000 ml.
30
Dung dịch đệm và acetonitril được đem đuổi khí bằng siêu âm trước khi sử dụng.
- Pha dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 12,5 mg chất chuẩn metformin. Hòa tan trong 70 ml dung dịch acetonitril trong nước 1,25% (v/v). Thêm dung dịch trên vào tới đủ thể tích 100 ml. Hút 10 ml dung dịch trên đem pha loãng thành 100 ml, được dung dịch chuẩn có nồng độ 12,5 µg/ml.
- Dung dịch thử: nghiền 10 viên metformin thành bột, cân chính xác khối lượng bột tương ứng với khối lượng trung bình của viên cho vào bình định mức 500 ml, thêm khoảng 300 ml dung dịch acetonitril 10% vào, ngâm và siêu âm khoảng 10 phút cho mẫu đồng nhất sau đó thêm dung dịch acetonitril 10% cho đủ 500 ml. Lọc qua màng lọc 0,45 µm, bỏ 3 ml dịch lọc ban đầu, lấy chính xác 25 ml dịch lọc pha loãng thành 200 ml. Hút 10 ml pha loãng tiếp thành 100 ml.
Hàm lượng dược chất trong viên được tính theo công thức: %MH = x x 100
Trong đó: St: diện tích pick mẫu thử Sc: diện tích pick mẫu chuẩn
Cc: Nồng độ dung dịch chuẩn (mg/ml) Ct: Nồng độ dung dịch thử (mg/ml) - Phương pháp thử độ hòa tan:
Tiến hành thử độ hòa tan theo chuyên luận thử độ hòa tan viên nén metformin giải phóng kéo dài của dược điển Mỹ USP 35 Test 10 [53].
Pha môi trường: dung dịch đệm phosphat 0,05M (hòa tan 6,8 g KH2PO4 trong 250 ml nước, thêm 77 ml dung dịch NaOH 0,2N và 500 ml nước, điều chỉnh pH bằng dung dịch NaOH 2N hoặc HCl 2N đến pH 6,8 và thêm nước đến đủ 1000 ml.
Thiết bị: cánh khuấy
Tốc độ khấy: 100 vòng/phút
Thời điểm lấy mẫu: mỗi giờ từ 1 đến 12 giờ.
Pha dung dịch chuẩn: MH chuẩn được pha trong môi trường đệm phosphat với nồng độ: 5 µg/ml, sau đó để ổn định ở nhiệt độ phòng trong 72 giờ. (Cân chính xác khoảng 50 mg metformin cho vào bình định mức 100 ml, thêm môi trường vừa đủ 100 ml. Đem dung dịch đi siêu âm khoảng 15 phút. Sau đó hút chính xác 1 ml
31
cho vào bình định mức 100 ml. Thêm môi trường vừa đủ 100 ml. Lọc dung dịch thu được qua màng lọc 0.45 µm).
Dung dịch thử: Tại các thời điểm định lấy mẫu hút 10 ml dung dịch hòa tan và bù lại 10 ml môi trường đệm. Đem ly tâm với tốc độ 2500 vòng/phút trong 10 phút. Pha loãng dung dịch với môi trường để đạt được nồng độ khoảng 5 µg/ml.
Đo quang phổ tử ngoại ở bước sóng 233 nm. Mẫu trắng: dung dịch đệm phosphat pH 6,8
Nồng độ MH (mg/ml) trong dung dịch tại thời điểm bất kì: Ci = (AU/AS) x CS
Trong đó AU: Độ hấp thụ của dung dịch thử AS: Độ hấp thụ của dung dịch chuẩn CS: nồng độ của dung dịch chuẩn Ci: nồng độ dung dịch thử
% MH giải phóng tại lần hút mẫu thứ n được tính theo công thức: Qn = [Cn x (V-(n-1)Vs) + (C1 + C2 + ...+ Cn-1) x Vs] x 100/L Trong đó:
Qn: Hàm lượng %MH giải phóng tại lần hút mẫu thứ n n : Số lần hút mẫu
Cn: Nồng độ dung dịch mẫu thử tại lần hút mẫu thứ n V: Thể tích môi trường ban đầu (1000 ml)
Vs: Thể tích mẫu thử (10 ml)
L: khối lượng MH trong viên (500 mg)
Yêu cầu: % MH giải phóng theo thời gian [53]:
1h: 25 – 45% 3h: 50 – 70% 10h: ≥ 85%
2.3.4. Phương pháp phân tích mô hình động học giải phóng dược chất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Quá trình giải phóng dược chất từ viên được phân tích theo các mô hình động học giải phóng: mô hình bậc không, bậc một, Weilbull, Hisxon–Crowell, Higuchi, Hopfenberg và Korsmeyer–Peppas với sự trợ giúp của phần mềm Mathcad