Nghiên cứu bào chế dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5

ĐẶT VẤN ĐỀTrước đây, một số bệnh nhiễm khuẩn ở mắt như viêm kết mạc, viêm loét giác mạc thường được điều trị bằng kháng sinh như tetracyclin, cloramphenicol, gentamycin, tobramycin và erythromycin. Tuy nhiên, do sử dụng kháng sinh tràn lan và không có sự kiểm soát chặt chẽ nên tình hình kháng các kháng sinh này ngày càng tăng dẫn đến việc điều trị không đạt hiệu quả cao. Vì vậy, hiện nay các kháng sinh mới thuộc nhóm fluoroquinolon đã được sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn mắt30.Trong nhóm fluoroquinolon, các kháng sinh như ciprofloxacin, levofloxacin và moxifloxacin có tác dụng mạnh lên các vi khuẩn gây bệnh ở mắt. Moxifloxacin có tác dụng điều trị viêm giác mạc do tụ cầu hiệu quả hơn hẳn ciprofloxacin và levofloxacin 11. Thực tế sử dụng trên lâm sàng và các nghiên cứu trên động vật cho thấy dung dịch moxifloxacin 0,5% có hiệu quả cao trong điều trị viêm loét giác mạc, viêm kết mạc 16, 20.Hiện nay, thị trường thuốc Việt Nam lưu hành rộng rãi thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5% với biệt dược Vigamox (hãng dược Alcon Laboratories Mỹ) nhưng giá thuốc còn cao so với thu nhập của đa số người dân Việt Nam. Trong khi đó, ở trong nước chưa có nghiên cứu nào được công bố về dạng thuốc nhỏ mắt chứa dược chất này. Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu bào chế dung dịch thuốc nhỏmắt moxifloxacin 0,5%” được thực hiện với các mục tiêu sau:1. Xây dựng được công thức bào chế dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5%.2. Bước đầu theo dõi độ ổn định hóa học của dung dịch thuốc nhỏ mắtmoxifloxacin 0,5%.

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN QUỐC CÔNG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

DUNG DỊCH THUỐC NHỎ MẮT

MOXIFLOXACIN 0,5%

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2014

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN QUỐC CÔNG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ DUNG DỊCH THUỐC NHỎ MẮT

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới: TS

Nguyễn Trần Linh – người thầy trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo giúp

đỡ tôi hoàn thành khóa luận này

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Nguyễn Ngọc Chiến, ThS Nguyễn Hạnh Thủy (Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia) và các kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại bộ môn

Tôi cũng xin cảm ơn tới ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo

và cán bộ nhân viên Trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy bảo

và giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm học tập tại đây

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn

ở bên, chia sẻ, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Quốc Công

1.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt 2

1.1.3.Một số biện pháp làm tăng độ ổn định hóa học của thuốc nhỏ mắt 5 1.2.Đại cương về moxifloxacin hydroclorid 7

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.2.Phương tiện, thiết bị nghiên cứu 17

2.4.Phương pháp nghiên cứu 17

Chương 3.THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1.Đánh giá ảnh hưởng của một số tá dược đến độ ổn định của dung

dịch thuốc nhỏ mắt

21

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HPMC Hydroxypropylmethyl cellulose

MOH

MOX

Moxifloxacin hydroclorid Moxifloxacin

The United States Pharmacopeia (Dược điển Mỹ)

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1: Độ tan của moxifloxacin hydroclorid ở nhiệt độ phòng (30oC) 8

2.3: Các nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm 16

2.4: Chế độ dòng định lượng MOX theo phương pháp HPLC 19

3.5: Ảnh hưởng của pH tới độ trong của dung dịch 22

3.6: Ảnh hưởng của đồng dung môi đến độ trong, màu sắc của

3.10: Bảng ký hiệu và yêu cầu của các biến đầu vào 27

3.11: Bảng ký hiệu và mức cần đạt được của các biến đầu ra 27

3.15: Ảnh hưởng của biến đầu vào đến biến đầu ra 30

3.18: Kết quả theo dõi độ ổn định trong điều kiện thường 36

3.19: Kết quả theo dõi độ ổn định trong điều kiện lão hóa cấp tốc 36

3.20: Kết quả theo dõi độ ổn định trong điều kiện treo ngoài cửa

sổ không tránh ánh sáng

36

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trước đây, một số bệnh nhiễm khuẩn ở mắt như viêm kết mạc, viêm loét giác mạc thường được điều trị bằng kháng sinh như tetracyclin, cloramphenicol, gentamycin, tobramycin và erythromycin Tuy nhiên, do sử dụng kháng sinh tràn lan và không có sự kiểm soát chặt chẽ nên tình hình kháng các kháng sinh này ngày càng tăng dẫn đến việc điều trị không đạt hiệu quả cao Vì vậy, hiện nay các kháng sinh mới thuộc nhóm fluoroquinolon đã được sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn mắt [30]

Trong nhóm fluoroquinolon, các kháng sinh như ciprofloxacin, levofloxacin và moxifloxacin có tác dụng mạnh lên các vi khuẩn gây bệnh ở mắt Moxifloxacin có tác dụng điều trị viêm giác mạc do tụ cầu hiệu quả hơn hẳn ciprofloxacin và levofloxacin [11] Thực tế sử dụng trên lâm sàng và các nghiên cứu trên động vật cho thấy dung dịch moxifloxacin 0,5% có hiệu quả cao trong điều trị viêm loét giác mạc, viêm kết mạc [16], [20]

Hiện nay, thị trường thuốc Việt Nam lưu hành rộng rãi thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5% với biệt dược Vigamox (hãng dược Alcon Laboratories - Mỹ) nhưng giá thuốc còn cao so với thu nhập của đa số người dân Việt Nam Trong khi

đó, ở trong nước chưa có nghiên cứu nào được công bố về dạng thuốc nhỏ mắt chứa

dược chất này Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu bào chế dung dịch thuốc nhỏ

mắt moxifloxacin 0,5%” được thực hiện với các mục tiêu sau:

1 Xây dựng được công thức bào chế dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5%

2 Bước đầu theo dõi độ ổn định hóa học của dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5%

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Đại cương về thuốc nhỏ mắt và độ ổn định của thuốc nhỏ mắt

1.1.1 Định nghĩa

1.1.1.1 Thuốc nhỏ mắt

Thuốc nhỏ mắt là những chế phẩm lỏng, có thể là dung dịch hoặc hỗn dịch vô khuẩn, có chứa một hay nhiều dược chất, được nhỏ vào túi kết mạc với mục đích chẩn đoán hay điều trị bệnh ở mắt Thuốc nhỏ mắt cũng có thể được bào chế dưới dạng bột vô khuẩn và được pha với một chất lỏng vô khuẩn thích hợp ngay trước khi dùng [1]

1.1.1.2 Độ ổn định của thuốc

Độ ổn định của thuốc là khả năng của thuốc (nguyên liệu hoặc thành phẩm) bảo quản trong điều kiện xác định giữ được những đặc tính vốn có về vật lý, hóa học, vi sinh, tác dụng dược lý và độc tính trong giới hạn quy định của tiêu chuẩn chất lượng thuốc [2]

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt

Thuốc nhỏ mắt phải là những chế phẩm vô khuẩn để không gây tai biến cho người dùng thuốc Vì vậy để pha chế, sản xuất các chế phẩm thuốc nhỏ mắt đạt yêu cầu về chất lượng cần nghiên cứu xây dựng công thức tối ưu đảm bảo độ ổn định, hiệu lực và an toàn Trước hết cần phải có các thông tin khoa học về dược chất cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc nhỏ mắt Độ ổn định của thuốc nhỏ mắt phụ thuộc nhiều yếu tố bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học [2] Nói riêng về yếu tố sinh học: sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc trong chế phẩm có thể làm cho thuốc không đạt các chỉ tiêu về độ vô khuẩn, đồng thời làm phân hủy dược chất, làm mất đi hình thức cảm quan của thuốc, do đó làm giảm tác dụng và tăng độc tính của thuốc Do vậy, trong quá trình xây dựng công thức thuốc nhỏ mắt cần lưu ý các chất bảo quản thuốc cũng như các yếu tố quy trình bào chế đảm bảo độ ổn định vi sinh (độ vô khuẩn) trong chế phẩm thuốc nhỏ mắt

Ảnh hưởng của yếu tố vật lý, hóa học được mô tả như sau:

1.1.2.1 Yếu tố thuộc về công thức thuốc

a Bản chất của dược chất

Dược chất dùng để pha chế thuốc nhỏ mắt phải có độ tinh khiết (vật lý, hóa học

và vi sinh học) cao Tạp chất sẽ gây ra tương tác với các thành phần của thuốc làm giảm độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt [1]

Các dược chất rất đa dạng, có tính chất lý, hóa học rất khác nhau Do vậy, cần căn

cứ vào tính chất của dược chất có trong thành phần của thuốc nhỏ mắt, mục đích điều trị mà thêm các chất thích hợp có tác dụng hỗ trợ để chế phẩm thuốc nhỏ mắt bào chế ra có độ ổn định cao, sinh khả dụng tốt và an toàn với mắt [1]

b Ảnh hưởng của tá dược

Tùy thuộc từng dược chất cần nghiên cứu sử dụng các tá dược thích hợp (dung môi, chất điều chỉnh pH, chất chống oxy hóa, chất sát khuẩn, chất hoạt động bề mặt, chất làm tăng độ nhớt…) để đảm bảo độ ổn định của chế phẩm

 Ảnh hưởng của dung môi

Dung môi dùng để pha thuốc nhỏ mắt chủ yếu là nước cất Nước cất để pha thuốc nhỏ mắt phải đạt các yêu cầu kiểm định như được ghi trong chuyên luận nước cất của Dược điển và phải vô khuẩn [1]

Nước cất và các dung môi kiềm là điều kiện tốt cho các phản ứng thủy phân Vì vậy, với dược chất dễ bị thủy phân có thể thêm các đồng dung môi với nước có thể hòa tan dược chất như propylen glycol (PG), glycerin, polyethylen glycol 300 để hạn chế quá trình này [22]

Dầu thực vật cũng được dùng làm dung môi để pha thuốc nhỏ mắt Dầu dùng làm dung môi phải có thể chất lỏng ở nhiệt độ phòng và phải không gây kích ứng đối với mắt [1]

 Ảnh hưởng của pH dung dịch

pH của một dung dịch thuốc nhỏ mắt ảnh hưởng đến độ tan, độ ổn định của dược chất trong chế phẩm và sinh khả dụng của thuốc Chất điều chỉnh pH phải ít gây kích ứng đối với mắt Một số dung dịch và hệ đệm thường được dùng để điều chỉnh

pH của thuốc nhỏ mắt là: dung dịch acid boric 1,9%, hệ đệm boric – borat, hệ đệm citric – citrat, hệ đệm phosphat [1]

 Ảnh hưởng của chất sát khuẩn

Để giữ cho thuốc nhỏ mắt luôn vô khuẩn, trong thành phần của thuốc nhỏ mắt bao giờ cũng có thêm một hay nhiều chất sát khuẩn (trừ trường hợp có chống chỉ định), chất sát khuẩn có sẵn trong thuốc có tác dụng diệt ngay các vi sinh vật ngẫu nhiên rơi vào thuốc sau mỗi lần nhỏ Một số chất sát khuẩn thường dùng trong thuốc nhỏ mắt là: benzalkonium clorid (0,01 – 0,02%), thimerosal (0,01 – 0,02%), clorobutanol (0,5%), alcol phenyl ethylic (0,5%), clorhexidin acetat (0,01 – 0,02%), các paraben (0,01 – 0,02%) [1]

 Ảnh hưởng của chất chống oxy hóa

Để bảo vệ dược chất, cần hạn chế đến mức thấp nhất sự oxy hóa dược chất, trong thành phần của thuốc nhỏ mắt thường có thêm các chất chống oxy hóa Một số chất chống oxy hóa thường dùng là: natri sulfit, natri bisulfit, natri metabisulfit với nồng

độ (0,1 – 0,5%), natri thiosulfat (0,1 – 0,2%) Người ta cũng thường phối hợp các chất chống oxy hóa với các chất có tác dụng hiệp đồng chống oxy hóa như dinatri edetat (0,01 – 0,3%) [1]

 Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt với nồng độ thích hợp có tác dụng làm tăng độ tan của dược chất ít tan để pha dung dịch thuốc nhỏ mắt và làm tăng sinh khả dụng của thuốc Do chất hoạt động bề mặt có độc tính nhất định với mắt nên chỉ được thêm vào thành phần của thuốc nhỏ mắt với nồng độ thấp đủ để thực hiện chức năng mong muốn [1]

 Ảnh hưởng của chất làm tăng độ nhớt

Chất làm tăng độ nhớt có bản chất là các polyme tan trong nước có tác dụng cản trở tốc độ rút và rửa trôi liều thuốc đã nhỏ vào mắt, kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc, tạo điều kiện cho dược chất được hấp thu tốt hơn Một số polyme thường dùng là methyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose [1]

c Ảnh hưởng của bao bì

Bao bì đựng thuốc nhỏ mắt là một thành phần không thể thiếu để bào chế ra một chế phẩm thuốc nhỏ mắt hoàn chỉnh Bao bì đựng thuốc nhỏ mắt có ảnh hưởng trực

tiếp đến chất lượng của thuốc Nếu bao bì đựng thuốc nhỏ mắt không thích hợp với thuốc chứa ở trong đó thì có thể xảy ra sự tương tác của các thành phần có trong thuốc với các thành phần nhả ra từ bao bì trong quá trình tiếp xúc trực tiếp giữa thuốc và bao bì [1]

1.1.2.2 Các yếu tố thuộc kỹ thuật bào chế

Một số yếu tố thuộc kỹ thuật bào chế ảnh hưởng đến độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt bao gồm: nhà xưởng, thiết bị, con người và quy trình sản xuất Thuốc nhỏ mắt phải được pha chế - sản xuất trong điều kiện vô khuẩn Các dụng cụ, thiết

bị và đồ đựng dùng trong pha chế - sản xuất phải sạch và vô khuẩn [1]

Để hạn chế phản ứng phân hủy dược chất cần tiến hành pha chế nhanh, hạn chế tiếp xúc với không khí, ánh sáng và nhiệt độ cao, bào chế kín, hòa tan tá dược trước rồi mới hòa tan dược chất

Phương pháp tiệt khuẩn cũng ảnh hưởng tới sự ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt Trên thực tế, chỉ một số ít dược chất trong dung môi nước thông thường ổn định ở điều kiện tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm Chính vì vậy, dung dịch thuốc nhỏ mắt thường được tiệt khuẩn bằng cách lọc qua màng lọc có kích thước lỗ lọc 0,2 µm hoặc nhỏ hơn và dịch lọc vô khuẩn phải được đóng lẻ vào bao bì vô khuẩn, trong điều kiện môi trường vô khuẩn [1]

1.1.2.3 Các yếu tố thuộc về điều kiện bảo quản

Các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm… trong quá trình bảo quản có thể xúc tác cho phản ứng phân hủy dược chất Vì vậy các chế phẩm cần được nghiên cứu điều kiện bảo quản thích hợp để đảm bảo độ ổn định trong suốt thời gian bảo quản thuốc [2]

1.1.3 Một số biện pháp làm tăng độ ổn định hóa học của thuốc nhỏ mắt

1.1.3.1 Hạn chế sự thủy phân

Phản ứng thủy phân thường xảy ra với những hợp chất có các liên kết este, amid, lactam, imid… Để hạn chế phản ứng thủy phân người ta giảm tỷ lệ nước trong dung dịch bằng cách sử dụng các dung môi đồng tan với nước hoặc sử dụng dung môi dầu (áp dụng cho dược chất tan trong dầu), chọn pH tối ưu cho độ ổn định của dung

dịch, hạn chế sự có mặt của các ion kim loại, tác động của acid, kiềm, ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình sản xuất và bảo quản thuốc [2]

1.1.3.2 Chống oxy hóa

Các thuốc trong quá trình sản xuất và bảo quản có thể bị oxy hóa làm giảm hiệu lực điều trị như: gentamicin, adrenalin, vitamin A…

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa

 Sự có mặt của oxy nguyên tử hoặc các gốc tự do

 Các yếu tố xúc tác cho phản ứng oxy hóa dược chất bao gồm:

- pH: các dược chất khác nhau sẽ ổn định trong dung dịch có pH nằm trong khoảng thích hợp, ở đó tốc độ phản ứng oxy hóa dược chất thấp nhất

- Bức xạ tử ngoại: bức xạ tử ngoại có năng lượng cao có thể chuyển phân tử dược chất lên trạng thái năng lượng cao do đó dược chất dễ tham gia phản ứng oxy hóa hoặc tác động vào các chất phụ tạo gốc tự do làm phân hủy nhanh dược chất

- Vết kim loại nặng: các kim loại nặng chỉ cần ở dạng vết cũng có thể xúc tác cho chuỗi phản ứng oxy hóa phân hủy dược chất

- Nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng đến hầu hết các phản ứng phân hủy dược chất, thông thường khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 - 5 lần

 Một số biện pháp hạn chế phản ứng oxy hóa phân hủy dược chất:

 Thêm chất chống oxy hóa như: natri sulfit, acid ascorbic, cystein, natri metabisulfit, dithionit, natri bisulfit, Rongalit với nồng độ thích hợp

 Sử dụng các chất hiệp đồng chống oxy hóa (tác dụng khóa các ion kim loại nặng): dinatri edetat, acid tatric, acid citric, acid fumaric, acid malic…

 Điều chỉnh pH thích hợp

 Loại oxy hòa tan trong nước cất pha tiêm trước và trong khi pha chế

 Hạn chế sự tác động của nhiệt độ trong quá trình pha chế, bảo quản [2], [12]

1.1.3.3 Hạn chế phản ứng quang hóa

Các photon ánh sáng có năng lượng là hν (h = 6,626.10-7 erg.s, ν là tần số, s-1) tác động vào các phân tử dược chất tạo ra gốc tự do dẫn tới chuỗi các phản ứng phân hủy Các phản ứng quang phân hủy thường đi kèm với sự oxy hóa

Các phân tử có chứa các electron π thường hấp thụ ánh sáng khả kiến và gần vùng

tử ngoại Thông thường các dược chất có nhân phenothiazin, các hydrocarbon có nhân thơm, có dị vòng các aldehyd, ceton… rất nhạy cảm với ánh sáng, bị phân hủy nhanh khi có tác động của ánh sáng [2] Ví dụ: ciprofloxacin bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng tự nhiên và ánh sáng huỳnh quang Sử dụng phương pháp HPLC người ta xác định được mức độ phân hủy của ciprofloxacin theo thời gian dựa vào

% diện tích pic tìm thấy so với của chất ban đầu [12]

Để hạn chế các phản ứng quang hóa có thể áp dụng một số biện pháp: thêm các chất màu (hấp thụ ánh sáng) hoặc các chất tạo phức vào công thức nhằm làm tăng

độ ổn định với ánh sáng của dược chất, sử dụng đồ bao gói tránh ánh sáng, bao phim viên nén bằng màng polyme có thành phần chất hấp thụ tử ngoại

1.1.3.4 Hạn chế phản ứng racemic hóa

Dưới tác động của các tác nhân như ánh sáng, nhiệt độ… một số dược chất có thể

bị racemic hóa chuyển sang dạng đồng phân mới có tác dụng yếu hoặc mất tác dụng, thậm chí tạo các sản phẩm có hại

Ngoài ra, sự loại nước trong cấu trúc hóa học, sự mất nước kết tinh trong tinh thể, các tương tác hóa học, tạo phức chất giữa hai hoặc nhiều dược chất trong chế phẩm

thuốc cũng gây ra sự giảm nhanh hàm lượng dược chất trong chế phẩm [2]

1.2 Đại cương về moxifloxacin hydroclorid

1.2.1 Công thức hóa học

 Tên khoa học: (octahydro-6H-pyrrolo[3,4-b]pyridin-6-yl)-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid, monohydrocloride

(4aS-cis)-1-Cyclopropyl-6-fluoro-1,4-dihydro-8-methoxy-7- Công thức phân tử: C21H24FN3O4.HCl

 Khối lượng phân tử: 437,89 g/mol

 Hằng số phân ly: pKa1=6,25 (chức carboxylic), pKa2=9,29 (chức piperazinyl) [8], [15], [26]

1.2.2 Tính chất lý hóa học

1.2.2.1 Lý tính

Moxifloxacin hydroclorid dạng bột hay tinh thể màu vàng hoặc vàng nhạt, nóng chảy ở 323,9 – 325°C Tan được trong nước, tan tốt trong DMSO, ít tan trong ethanol, rất ít tan trong 2-propanol, gần như không tan trong aceton Dung dịch 0,2% trong nước có pH trong khoảng 3,90 – 4,60 [26], [28]

Bảng 1.1: Độ tan của moxifloxacin hydroclorid ở nhiệt độ phòng (30 o C) [28]

Dung môi Lượng MOH hòa tan (mg/mL)

Thuốc ít đi vào vòng tuần hoàn chung của cơ thể Nồng độ thuốc tối đa trong máu

là 2,7 ng/mL Diện tích dưới đường cong thấp hơn khoảng 1200 – 1600 lần so với khi dùng đường uống với liều 400 mg/ngày Thời gian bán thải của moxifloxacin ước tính khoảng 13 giờ [23], [24]

Dược chất thấm tốt qua giác mạc vào các tổ chức bên trong mắt Nồng độ moxifloxacin thấm vào các tổ chức bên trong mắt (Cmax = 18 µg/g) cao hơn ciprofloxacin (2,65 µg/g), gatifloxacin (2,54 µg/g), ofloxacin (1,23 µg/g) và levofloxacin (2,34 µg/g) [29]

1.2.4 Phổ tác dụng và cơ chế kháng khuẩn

1.2.4.1 Phổ tác dụng

Moxifloxacin là kháng sinh thuộc nhóm quinolon thế hệ IV có phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng trên cả vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) trong đó tác dụng trên Gram (+) mạnh hơn

 Vi khuẩn nhạy cảm: S aureus, S pneumoniae, S epidermidis,

Corynebacterium spp., H influenzae, M catarrhalis, P aeruginosa, P mirabilis…

 Vi khuẩn nhạy cảm trung bình: kháng sinh có hoạt tính vừa phải in vitro, hiệu

quả lâm sàng tốt có thể được ghi nhận nếu nồng độ kháng sinh tại ổ nhiễm cao hơn

MIC: Mycoplasma pneumoniae [17]

1.2.4.2 Cơ chế kháng khuẩn

Moxifloxacin ức chế mạnh cả 2 enzym ADN gyrase (topoisomerase II) và topoisomerase IV Đây là 2 enzym thiết yếu cho quá trình sao chép, chuyển dịch, sửa chữa và tái kết hợp của acid deoxyribonucleic [17]

 Dùng kéo dài có thể gây bội nhiễm với các chủng vi khuẩn không nhạy cảm

 Thận trọng khi dùng cho trẻ em dưới một tuổi và phụ nữ cho con bú [17]

1.2.5.4 Tác dụng phụ

 Tác dụng phụ tại mắt: giảm thị lực, khô mắt, ngứa mắt, chảy nước mắt

 Tác dụng phụ ngoài mắt: sốt, ho, viêm tai giữa, mẩn đỏ, viêm mũi [17]

1.2.6 Liều dùng

Nhỏ mắt 1 - 2 giọt/lần, ngày 3 lần từ 5 – 7 ngày [17]

1.2.7 Các dạng bào chế, một số biệt dược trên thị trường

1.2.7.1 Các dạng bào chế của moxifloxacin

Trên thị trường, hiện nay có một số dạng bào chế của moxifloxacin lưu hành trên thị trường nhưng chủ yếu vẫn là các dạng bào chế về thuốc nhỏ mắt

 Dung dịch thuốc tiêm truyền tĩnh mạch 400 mg/250 ml

 Dung dịch thuốc nhỏ mắt

 Hỗn dịch thuốc nhỏ mắt

 Viên bao phim 400 mg

1.2.7.2 Một số biệt dược thuốc nhỏ mắt

Bảng 1.2: Một số biệt dược thuốc nhỏ mắt

Biệt dược Dạng bào

Alcon Laboratories Mỹ

Moxivig Dung dịch Acid boric, natri clorid, nước Alcon

Laboratories Mỹ

1.3 Một số nghiên cứu về độ ổn định của fluoroquinolon và moxifloxacin

1.3.1 Nghiên cứu về độ ổn định của fluoroquinolon

Nguyễn Ngọc Dương đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3% Một số kết luận được nghiên

cứu rút ra như sau: độ tan của ciprofloxacin phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường hòa tan (ciprofloxacin tan tốt và độ tan ổn định trong dung dịch ciprofloxacin 0,3%

ở khoảng pH ≤ 5,00) Ánh sáng là tác nhân chủ yếu cho phản ứng phân hủy của ciprofloxacin trong dung dịch thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3% Hệ đệm thích hợp nhất đối với dung dịch là hệ đệm acetat 0,05 mol/L Hỗn hợp benzalkonium clorid 0,01% và dinatri edetat 0,01% có tác dụng duy trì độ vô khuẩn của dung dịch trong quá trình bảo quản Chất làm tăng độ nhớt (HPMC) có tác dụng làm tăng sự ổn định

về độ tan của ciprofloxacin trong dung dịch và bao bì tránh ánh sáng có khả năng hạn chế phản ứng phân hủy của dung dịch thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin 0,3% [3] Nguyễn Thị Thắm đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ ổn định của dung dịch norfloxacin 10% và rút ra một số kết luận sau: ánh sáng làm giảm độ

ổn định của dung dịch norfloxacin 10%, việc tạo phức giữa norfloxacin với CyD theo tỷ lệ 1:0,2 góp phần hạn chế sự phân hủy của norfloxacin bởi ánh sáng [6]

Hoàng Thị Mai đã nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt levofloxacin và rút ra một

số kết luận sau: dung dịch thuốc nhỏ mắt levofloxacin 1,5% ổn định nhất trong khoảng pH từ 6,00 – 6,50, hệ đệm thích hợp nhất với dung dịch là hệ đệm phosphat, chất làm tăng độ nhớt (HPMC) cùng chất chống oxy hóa (natri bisulfit 0,10%) góp phần tăng độ ổn định của dung dịch và bao bì có tác động rõ rệt đến hàm lượng dược chất trong dung dịch [4]

Nguyễn Thị Quế Mai sau khi nghiên cứu bào chế thuốc tiêm pefloxacin mesylat

đã rút ra một số kết luận sau: dung dịch pefloxacin mesylat ổn định trong khoảng pH 3,0 – 4,5 với hệ đệm acetat 0,1M, chất chống oxy hóa (acid ascorbic) làm tăng độ ổn định về tính chất, pH và hàm lượng của dược chất, bao bì có ảnh hưởng đáng kể đến

độ ổn định của dung dịch thuốc tiêm pefloxacin mesylat [5]

Codorelli G và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của pH dung dịch tới phản ứng quang hóa phân hủy rufloxacin (9-fluoro-10-(4-piperazin-1-yl)-7-oxo-2,3-dihydro-7H-[1,4]thiazino-[2,3,4-ij]quinolin-6-carboxylic acid) Các tác giả đã sử dụng tia UVA (sử dụng thiết bị quang hóa Rayonet với đèn phospho tạo ánh sáng có bước

sóng từ 310 – 390 nm) chiếu vào dung dich rufloxacin trong các đệm khác nhau có

pH từ 3,00 – 10,50 (đệm glycerin – HCl, đệm acetat, đệm phosphat, đệm borat), đem phân tích kết quả phổ cộng hưởng từ hạt nhân, định lượng rufloxacin bằng phương pháp HPLC Kết quả cho thấy sau khi bị chiếu sáng bởi tia UVA, rufloxacin

bị phân hủy bởi quá trình decarboxyl hóa và mở vòng piperazinyl Sự deproton hóa vòng và sự phân ly nhóm chức carboxyl chịu ảnh hưởng lớn bởi pH môi trường [9] Cordoba-Borrego M cùng cộng sự đã nghiên cứu sự phân hủy của norfloxacin trong các viên nén chứa norfloxacin bởi ánh sáng, nghiên cứu ảnh hưởng của một số

tá dược rã tới độ ổn định quang hóa của norfloxacin Các tác giả đã nghiên cứu viên norfloxacin với thành phần natri starch glycolat, đem bảo quản các viên này ở các điều kiện: chiếu ánh sáng mặt trời, tia UV, ánh sáng huỳnh quang, sau 77 ngày đem định lượng hàm lượng hoạt chất trong viên bằng phương pháp HPLC thấy hoạt chất

bị phân hủy tạo tạp chất ethylendiamin có pic tách ra với pic hoạt chất, hàm lượng hoạt chất giảm sau thời gian bảo quản Kết quả cũng cho thấy vai trò ổn định hoạt chất với ánh sáng bởi natri starch glycolat [10]

Kirsti Torniainen cùng cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của pH, loại đệm, nồng

độ ciprofloxacin tới sự phân hủy bởi ánh sáng của ciprofloxacin Ciprofloxacin được pha ở các nồng độ khác nhau (5.10-5 mol/L, 5.10-4 mol/L, 5.10-3 mol/L) các dung dịch đệm khác nhau có pH từ 3,00 đến 10,60 (đệm acetat, citrat, borat) được chiếu sáng trực tiếp dưới đèn thủy ngân ở 313 nm trong 1 giờ Hàm lượng hoạt chất được xác định bằng phương pháp HPLC Kết quả cho thấy loại đệm không ảnh hưởng đáng kể đến sự phân hủy hoạt chất nhưng pH dung dịch ảnh hưởng khá lớn đến sự phân hủy bởi ánh sáng của hoạt chất Ciprofloxacin khá ổn định ở pH từ 3,00 tới 4,00, khi pH càng kiềm thì sự phân hủy càng mạnh tạo hỗn hợp chất phân hủy được phát hiện ra trong sắc đồ các dung dịch Mặt khác nghiên cứu cũng cho thấy nồng

độ hoạt chất càng cao tỷ lệ hoạt chất bị phân hủy bởi ánh sáng càng giảm [25] Hubicka Urszula cùng cộng sự đã nghiên cứu độ ổn định của ciprofloxacin và norfloxacin trong dung dịch acid với sự có và không có các ion kim loại tại các nhiệt

độ khác nhau Các tác giả đã tạo phức của ciprofloxacin và norfloxacin với các ion

kim loại Fe3+, Cu2+, Co2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+ trong dung dịch acid và pha các dung dịch chứa các fluoroquinolon trên trong acid nhưng không có các ion kim loại Các mẫu dung dịch được đặt vào trong tủ sấy ở 22oC, 50oC, 90oC Sự phân hủy của hoạt chất được xác định bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng và sắc ký lỏng khối phổ Kết quả cho thấy ciprofloxacin ổn định trong dung dịch acid không có ion kim loại ở

22oC trong 35 ngày theo dõi và 50oC trong 96 giờ Sự phân hủy của ciprofloxacin diễn ra tại 90oC sau 96 giờ với tỷ lệ 3,46% Với các dung dịch chứa ion kim loại ciprofloxacin bị phân hủy nhiều hơn với tỷ lệ 5,78 – 23,88%, tỷ lệ phân hủy phụ thuộc vào loại ion, nồng độ ion, nhiệt độ, thời gian bảo quản Kết quả độ ổn định của norfloxacin cũng tương tự Với kết quả phổ khối của sản phẩm phân hủy cho thấy sản phẩm phân hủy là dẫn chất decarboxylic hóa [27]

Lalitha Devi M cùng cộng sự đã nghiên cứu sự phân hủy của levofloxacin trong các điều kiện khắc nghiệt khác nhau để tìm ra con đường phân hủy hoạt chất và khả năng ổn định của phân tử hoạt chất Các tác giả cho hoạt chất phân hủy bởi môi trường acid (dung dịch hydroclorid 0,5 N), môi trường kiềm (dung dịch natri hydroxyd 0,5 N), môi trường nước trung tính, môi trường chứa 0,01% chất oxy hóa hydroxyperoxyd tại cùng điều kiện 70oC trong 7 ngày, khảo sát sự phân hủy bởi ánh sáng bằng cách chiếu sáng với ánh sáng có bước sóng gần với bước sóng tia UV, khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phân hủy bằng cách giữ hoạt chất trong điều kiện 100oC trong 5 ngày Định lượng levofloxacin và các tạp chất liên quan bằng phương pháp sắc ký lỏng với detector mảng diod Các tác giả cũng nghiên cứu độ ổn định của chế phẩm levofloxacin trong điều kiện lão hóa cấp tốc (40oC, 75%, 6 tháng) và theo dõi dài hạn (30oC, 65%, 12 tháng) Kết quả đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy levofloxacin cho thấy chỉ có điều kiện có chất oxy hóa là gây ra sự phân hủy levofloxacin nhận thấy rõ (hàm lượng hoạt chất chỉ còn 87% so với ban đầu), các điều kiện khác đều không gây ra sự phân hủy hoạt chất rõ (hàm lượng hoạt chất còn 96 – 99% so với ban đầu) Kết quả theo dõi độ ổn định của chế phẩm qua các thử nghiệm lão hóa cũng cho thấy hoạt chất ổn định sau thời gian bảo quản (hàm lượng hoạt chất sau thời gian bảo quản > 99% hàm lượng ban đầu) [14]

Roca M cùng cộng sự đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đun nóng đến nồng độ của các quinolon ciprofloxacin, enrofloxacin, norfloxacin, flumequin, acid oxolinic trong sữa Các tác giả đã chuẩn bị các mẫu sữa có cho thêm lượng xác định quinolon để đạt giới hạn phát hiện được của quinolon trong mẫu sữa với phương pháp phân tích Các mẫu sữa được đun nóng 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180 phút ở 80oC và 100oC trong nồi cách thủy và đun 0, 10, 20, 30, 40 phút ở 120oC trong nồi hấp Các mẫu sữa này được xử lý rồi định lượng hàm lượng quinolon còn lại bằng phương pháp HPLC Các tác giả xác định động học phản ứng phân hủy dược chất, thời gian bán hủy của các quinolon, phần trăm chất bị phân hủy sau các điều kiện: tiệt trùng theo phương pháp Pasteur (72oC, 15 giây), tiệt khuẩn ở 120oC trong 20 phút, và tiệt khuẩn 140oC trong 4 giây Kết quả cho thấy các quinolon phân hủy theo động học phản ứng bậc 1, ciprofloxacin và norfloxacin kém bền hơn các quinolon còn lại (thời gian bán hủy ngắn hơn), mặt khác tỷ lệ các chất bị phân hủy sau khi tiệt khuẩn trong các điều kiện nêu trên đều khá thấp trừ ciprofloxacin và norfloxacin (12,71% và 12,01% sau khi tiệt khuẩn 120oC trong 20 phút) Điều này chứng tỏ các fluoroquinolon kém bền với nhiệt hơn các quinolon thế hệ cũ do bản thân cấu trúc phân tử của các fluoroquinolon [21]

Như vậy:

Các nghiên cứu trên cho thấy các fluoroquinolon kém bền với ánh sáng, sự phân hủy bởi ánh sáng của các dẫn chất nhóm này phụ thuộc vào pH dung dịch, sự có mặt của ion kim loại và nồng độ hoạt chất Các nghiên cứu cũng cho thấy các fluoroquinolon tương đối bền với nhiệt, mỗi fluoroquinolon ổn định trong một khoảng pH nhất định và thích hợp với một hệ đệm xác định Các chất chống oxy hóa, chất bảo quản, chất làm tăng độ nhớt có ảnh hưởng khác nhau đến độ ổn định của từng loại kháng sinh fluoroquinolon trong dung dịch Bao bì có tác động đáng

kể đến độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt fluoroquinolon

1.3.2 Nghiên cứu về độ ổn định của moxifloxacin

Fátima Varanda cùng cộng sự đánh giá độ tan của moxifloxacin hydroclorid trong các dung môi khác nhau như nước, ethanol, 2-propanol, aceton ở các nhiệt độ

khác nhau (20°C, 30°C, 40°C và 50°C) Kết quả cho thấy moxifloxacin hydroclod tan tốt trong nước hơn trong ethanol, rất ít tan trong 2-propanol và aceton [28] Một số nghiên cứu gần đây cho thấy dung dịch moxifloxacin ổn định trong khoảng pH gần trung tính (6,80 – 7,40) Shashank Nayak Nayann cùng cộng sự đánh giá ảnh hưởng của pH tới độ ổn định của dung dịch gel moxifloxacin dùng làm thuốc nhỏ mắt Kết quả cho thấy dung dịch gel moxifloxacin sử dụng tá dược tạo gel

là gelatin có thêm các tá dược là HPMC và Carbopol 934 ổn định trong khoảng pH

từ 6,60 – 7,40 Ngoài ra, HPMC được sử dụng với nồng độ từ 0,3 – 0,5% không những làm tăng đáng kể độ nhớt của gel mà còn làm tăng độ ổn định của gel [18] Pravin K P nghiên cứu độ ổn định của dung dịch moxifloxacin hydroclorid dùng làm thuốc nhỏ mắt được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng tránh ánh sáng (nhiệt độ: 30 ± 2°C) và điều kiện lão hóa cấp tốc (nhiệt độ: 40 ± 2°C, độ ẩm: 75 ± 5 %) Tiến hành định lượng hàm lượng dược chất còn lại sau 3 tuần, 6 tuần, 3 tháng và 6 tháng bảo quản Kết quả thu được cho thấy dung dịch không thay đổi đáng kể về màu sắc, độ trong và hàm lượng dược chất ổn định trong giới hạn cho phép [19]

Như vậy:

Các nghiên cứu trên cho thấy moxifloxacin phải được bảo quản tránh ánh sáng, dung dịch moxifloxacin 0,5% sử dụng dung môi nước ổn định trong khoảng pH từ 6,60 – 7,40, việc sử dụng chất tăng độ nhớt (HPMC) có thể làm tăng độ ổn định của dung dịch Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào công bố về ảnh hưởng của đồng dung môi, chất chống oxy hóa, chất sát khuẩn và bao bì tới độ ổn định của dung dịch moxifloxacin 0,5% Do đó, khi nghiên cứu bào chế các chế phẩm có dược chất là moxifloxacin hoặc một dược chất thuộc nhóm fluoroquinolon cần chú ý đến vấn đề bao bì và ảnh hưởng của các tá dược này

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu

Bảng 2.3: Các nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm

ST

T

Tên hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn

1 Moxifloxacin hydroclorid Ấn Độ BP 2010

6 Natri metabisulfit Trung Quốc Tinh khiết hóa học

7 Dinatri edetat Trung Quốc Tinh khiết hóa học

8 Benzalkonium clorid Nhật Bản Tinh khiết hóa học

10 Hydroxypropylmethyl cellulose Trung Quốc Tinh khiết hóa học

12 Natri clorid Trung Quốc Tinh khiết hóa học

13 Natri hydroxyd Trung Quốc Tinh khiết hóa học

14 Acid hydrocloric Trung Quốc Tinh khiết hóa học

16 Kali dihydrophosphat Merck Dùng cho HPLC

17 Tetra-n-butylamino clorid Merck Dùng cho HPLC

20 Bao bì thuốc nhỏ mắt Việt Nam Nhà sản xuất

21 Chế phẩm Vigamox (lô 216706F,

hạn dùng 31/12/2014, nghiên cứu

từ 14/02/2013 đến 24/03/2014)

2.2 Phương tiện, thiết bị nghiên cứu

Các phương tiện, thiết bị được dùng trong nghiên cứu này đều thuộc Bộ môn Bào chế - Trường Đại học Dược Hà Nội bao gồm:

Máy đo pH Eutech Instruments pH 510 (Mỹ)

 Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Agilent 1260 (Mỹ)

Máy lọc nén Sartorius SM16429 sử dụng màng lọc cellulose acetat có kích thước lỗ lọc 0,2 µm và 0,45 µm (Đức)

Bể siêu âm Ultrasonics WUC – A22H (Mỹ)

 Cân phân tích Sartorius - BP121S (Đức)

Cân kỹ thuật Sartorius TE 3102S (Đức)

Tủ vi khí hậu CLIMACELL (Mỹ)

Tủ sấy Heraeus (Đức)

Các dụng cụ khác: Cốc có mỏ, cốc có chân, pipet, bình định mức

2.3 Nội dung nghiên cứu

Đánh giá ảnh hưởng của một số tá dược tới độ ổn định của dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5%

 Tối ưu hóa công thức dung dịch thuốc nhỏ mắt moxifloxacin 0,5%

 Bước đầu theo dõi độ ổn định của dung dịch được bào chế theo công thức tối

ưu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp bào chế

Dung dịch thuốc nhỏ mắt cho công thức 100 mL được bào chế theo các bước sau:

Bước 1: Hòa tan lần lượt hệ đệm, chất chống oxy hóa, chất làm tăng độ nhớt,

chất đẳng trương, chất diện hoạt, và chất bảo quản vào một cốc có mỏ chứa 40 mL nước cất pha tiêm

Bước 2: Hòa tan hoàn toàn dược chất và chất đồng dung môi vào một cốc có

mỏ chứa 40 mL nước cất pha tiêm khác

Bước 3: Trộn đều hai dung dịch thu được từ bước 1 và bước 2 với nhau

Bước 4: Điều chỉnh pH và thể tích

Bước 5: Lọc tiệt khuẩn qua màng cellulose acetat có kích thước lỗ lọc 0,2 µm

Bước 6: Đóng lọ, ghi nhãn, hoàn chỉnh thành phẩm

2.4.2 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng

2.4.2.1 Phương pháp đánh giá độ trong và màu sắc dung dịch

Tiến hành trên dụng cụ để soi độ trong Đổ toàn bộ dung dịch vào một ống nghiệm sạch, khô Lắc nhẹ, tránh không tạo thành bọt khí và quan sát 5 giây trước bảng màu trắng Tiến hành lặp lại trước bảng màu đen Yêu cầu cần đạt là dung dịch phải trong suốt, màu vàng nhạt

2.4.2.2 Phương pháp xác định pH

Sử dụng máy đo pH Eutech Instruments pH 510 Đo ba lần và lấy kết quả trung bình (n=3) Chênh lệch giá trị pH được kí hiệu là ΔpH, là hiệu của giá trị pH sau bảo quản trừ đi giá trị pH ban đầu, trong đó:

 Giá trị pH ban đầu là giá trị pH của dung dịch thuốc nhỏ mắt ngay sau khi pha

 Giá trị pH sau bảo quản là giá trị pH của dung dịch thuốc nhỏ mắt sau một thời gian bảo quản trong điệu kiện bảo quản nhất định

Yêu cầu cần đạt là -0,5≤ ΔpH ≤0,5

2.4.2.3 Phương pháp định lượng moxifloxacin và xác định tỷ lệ tạp tự do

Tiến hành định lượng moxifloxacin và xác định tỷ lệ tạp tự do của dung dịch thuốc nhỏ mắt bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) theo USP 36 [26] Tiến hành đo 3 lần và lấy kết quả trung bình (n=3)

Dung dịch đệm: Cân chính xác 0,5 g tetra-n-butylamino clorid và 1,0 g kali

dihydrophosphat rồi hòa tan trong 1000 mL nước, thêm 2 mL acid phosphoric, khuấy đều Lọc dung dịch này qua màng lọc cellulose acetat có kích thước lỗ lọc 0,45 µm, siêu âm trong 30 phút

Mẫu chuẩn: Cân chính xác 0,100 g moxifloxacin hydroclorid rồi hòa tan trong

100 mL nước Hút chính xác 1 mL dung dịch thu được, cho vào bình định mức 10

mL, thêm dung dịch đệm vừa đủ 10 mL, lắc đều Lọc dung dịch này qua màng lọc cellulose acetat có kích thước lỗ lọc 0,45 µm

Mẫu thử: Hút chính xác 1 mL dung dịch chế phẩm, cho vào bình định mức 50

mL, thêm dung dịch đệm vừa đủ 50 mL, lắc đều Lọc dung dịch này qua màng lọc cellulose acetat có kích thước lỗ lọc 0,45 µm

Trong đó:

X: hàm lượng moxifloxacin còn lại tính theo lượng ghi trên nhãn

S C , S T: diện tích pic moxifloxacin trong dung dịch chuẩn và dung dịch thử tương ứng (mAU.s)

m C : khối lượng cân chuẩn moxifloxacin hydroclorid (g)