Nghiên cứu xây dựng công thNghiên cứu xây dựngxicillin kết dính sinh học đường tiêu hóa

Nghiên cứu lựa chọn phương pháp bào chế và các thành phần của viên nén amoxicillin kết dính sinh học .... Độ ổn định của dược chất, khả năng GPDC, lực KDSH, thời gian nổi của các mẫu vi

HÀ NỘI - 2014

1 DS Vũ Ngọc Mai

2 DS Nguyễn Thị Huyền

Nơi thực hiện:

Bộ môn Bào Chế Trường Đại học Dược Hà Nội

HÀ NỘI - 2014

DS Vũ Ngọc Mai

DS Nguyễn Thị Huyền

Là những người thầy đã luôn quan tâm, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại bộ môn, để tôi có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn TS Vũ Thị Thu Giang về những chỉ bảo và

định hướng của cô cho đề tài

Đồng thời, cũng xin cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên bộ môn Bào chế – Trường Đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện khóa luận

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể thầy cô trong ban giám hiệu, các phòng ban và cán bộ nhân viên trong trường đã dạy dỗ, dìu dắt tôi trong suốt những năm học tại trường

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Sinh viên

Nguyễn Thị Hằng

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Sinh lý bệnh loét dạ dày – tá tràng liên quan đến Helicobacter pylori 2

1.2 Tổng quan về amoxicillin 3

1.2.1 Tính chất lý hóa 3

1.2.2 Cơ chế tác dụng lên Helicobacter pylori 4

1.2.3 Độ ổn định 4

1.2.4 Tính thấm 6

1.2.5 Dược động học 6

1.2.6 Chỉ định cho diệt Helicobacter pylori 6

1.2.7 Một số chế phẩm amoxicillin trên thị trường 7

1.3 Một số hệ kiểm soát giải phóng thuốc tại dạ dày 7

1.3.1 Hệ thuốc có tỷ trọng lớn (hay hệ sa lắng) 8

1.3.2 Hệ thuốc nổi ở dạ dày 8

1.3.3 Hệ thuốc kết dính sinh học 9

1.4 Một số nghiên cứu về hệ kết dính sinh học chứa amoxicillin điều trị viêm loét dạ dày – tá tràng 14

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Nguyên liệu và phương tiện nghiên cứu 16

2.1.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu 16

2.1.2 Phương tiện nghiên cứu 16

2.2.2 Đánh giá chất lượng bột trước khi dập viên 18

2.2.3 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của viên nén 19

2.2.4 Phương pháp đánh giá độ ổn định 22

2.2.5 Phương pháp thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu 24

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT 25

3.1 Xây dựng phương pháp định lượng 25

3.1.1 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ tử ngoại 25

3.1.2 Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao 26

3.2 Đánh gía độ ổn định của dược chất trong môi trường HCl pH 1,2 26

3.3 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp bào chế và các thành phần của viên nén amoxicillin kết dính sinh học 27

3.3.1 Lựa chọn phương pháp bào chế 27

3.3.2 Lựa chọn các tá dược cơ bản để bào chế viên nén amoxicillin kết dính sinh học 28

3.3.3 Lựa chọn công thức bào chế thích hợp cho viên nén amoxicillin kết dính sinh học đường tiêu hóa 44

3.4 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của viên nén bào chế theo công thức 44 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 48

4.1 Kết luận 48

4.2 Đề xuất 48

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Mg stearat Magnesi stearat

Na CMC Natri carboxymethyl cellulose

NL Nguyên liệu

PVP Polyvinyl pyrrolidon

SLS Natri laurylsulfat

tlag Thời gian nổi tiềm tàng

tnổi Thời gian nổi

DANH MỤC CÁC BẢNG

ảng 1 Phân loại polyme kết dính sinh học 10

Bảng 2 Tính chất và đặc điểm của một số loại polyme KDSH thường dùng 10

ảng 3 Nguyên vật liệu nghiên cứu 16

ảng 4 Mật độ quang (D) và nồng độ C (µg/ml) của dung dịch amoxicillin 25

ảng 5 Tư ng quan nồng độ amoxicillin và diện tích pic 26

ảng 6 Độ ổn định của amoxicillin trong môi trường HCl pH 1,2 27

ảng 7 Công thức bào chế viên nén amoxicillin với các loại polyme khác nhau 29

ảng 8 Độ ổn định của các mẫu viên khảo sát trong môi trường HCl pH 1,2 29

ảng 9 Khả năng kết dính sinh học và mức độ trư ng nở của các mẫu viên 30

ảng 10 Công thức các mẫu viên khảo sát với tỉ lệ polyme khác nhau 32

ảng 11.Độ ổn định, lực KDSH, khả năng GPDC của các mẫu viên có tỉ lệ polyme khác nhau 32

ảng 12 Thành phần các công thức với tỷ lệ natri hydrocarbonat khác nhau 34

ảng 13 Độ ổn định của dược chất, khả năng GPDC, lực KDSH, thời gian nổi của các mẫu viên với tỉ lệ natri hydrocarbonat khác nhau 35

ảng 14 Các biến độc lập 37

ảng 15 Các biến phụ thuộc 37

ảng 16 Tốc độ chảy, chỉ số nén và hàm ẩm của các khối bột kép 38

ảng 17 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của các mẫu viên 39

ảng 18 Khả năng nổi, GPDC và KDSH của các mẫu viên 40

ảng 19 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến các biến phụ thuộc 41

ảng 20 ảng hệ số tư ng quan từ Y1 đến Y5 và KDSH 41

ảng 21 Khả năng GPDC và KDSH của mẫu viên bào chế 45

ảng 22 Độ ổn định của viên công thức Fmax, viên quy ước và nguyên liệu 45

ảng 23 Các chỉ tiêu chất lượng của viên bào chế theo công thức Fmax 47

H nh 2 Quá tr nh xâm nhập của Helicobacter pylori trong dạ dày 3

H nh 3 Các sản phẩm phân hủy của amoxicillin trong môi trường nước 4

H nh 4 Đồ thị biểu diễn sự phân hủy của amoxicillin phụ thuộc bước sóng hấp thụ 5

H nh 5 Phân loại hệ kiểm soát giải phóng thuốc ở dạ dày 8

H nh 6 S đồ các bước bào chế viên nén amoxicillin kết dính sinh học 18

H nh 7 Thiết bị đánh giá khả năng kết dính sinh học của viên nén 20

H nh 8 Đồ thị đường chuẩn biểu thị mối tư ng quan giữa mật độ quang (D) và

nồng độ (C) của dung dịch amoxicillin trong môi trường nước 25

H nh 9 Đồ thị biểu diễn mối tư ng quan giữa nồng độ amoxicillin và diện tích pic

sắc kí 26

H nh 10 Đồ thị biểu diễn tổng %AMX còn lại trong môi trường HCl pH 1,2 ở các

mẫu viên khảo sát 29

H nh 11 Đồ thị tổng %AMX còn lại trong môi trường HCl pH 1,2 của các mẫu

viên có tỉ lệ polyme khác nhau so với nguyên liệu 33

H nh 12 Đồ thị tổng % AMX còn lại trong môi trường HCl pH 1,2 của các mẫu

viên có tỉ lệ natri hydrocarbonat khác nhau 35

H nh 13 Mặt đáp ảnh hưởng của natri alginat và HPMC K100M tới lực kết dính

sinh học (lượng natri hydrocarbonat cố định là 30mg) 42

H nh 14 Mặt đáp ảnh hưởng của natri alginat và HPMC K100M tới khả năng

GPDC (lượng natri hydrocarbonat cố định là 70mg) 43

H nh 15 Mặt đáp ảnh hưởng của natri hydrocarbonat và HPMC K100M tới khả

năng GPDC (lượng natri alginat cố định là 70mg) 43

H nh 16 Đồ thị GPDC của viên bào chế theo công thức Fmax và dự đoán 45

H nh 17 Đồ thị tổng %AMX còn lại trong môi trường acid HCl pH 1,2 của công

thức Fmax, viên quy ước và nguyên liệu 46

ĐẶT VẤN ĐỀ

Helicobacter pylori (H.P) – xoắn khuẩn Gram âm có trong dạ dày của ít nhất

một nửa dân số thế giới, sống chủ yếu trong chất nhầy dạ dày mà không cần gắn

vào trong các tế bào [2], [12] Kể từ khi được phát hiện vào năm 1984, H.P đã được

công nhận là nguyên nhân chính của bệnh loét dạ dày tá tràng và là yếu tố nguy c chính của ung thư dạ dày [22]

Amoxicillin (amino-hydroxybenzylpenicillin) là kháng sinh nhóm β – Lactam phổ rộng, cũng là lựa chọn hàng đầu trong phác đồ điều trị viêm loét dạ dày – tá tràng (kết hợp thêm một kháng sinh khác như metronidazol hoặc clarithromycin và

một thuốc ức chế b m proton như omeprazol) [13] Tuy nhiên, do H.P có khả năng

xâm nhập và khu trú sâu trong lớp niêm mạc dạ dày mà thời gian lưu giữ của kháng sinh tại đó lại ngắn, nên gây rất nhiều khó khăn cho điều trị Vì vậy, hiện nay trên thế giới đã có một số nghiên cứu về các dạng bào chế chứa amoxicillin có khả năng làm tăng thời gian lưu thuốc tại dạ dày, giúp cải thiện hiệu quả điều trị như: viên nén, vi cầu nổi và/hoặc kết dính niêm mạc,…

Với ưu điểm kĩ thuật bào chế đ n giản h n vi cầu, việc nghiên cứu bào chế viên nén kết dính sinh học là một hướng nghiên cứu đáng quan tâm, có ý nghĩa thực tiễn Tuy nhiên, ở Việt Nam đến nay vẫn chưa có nghiên cứu về viên nén kết dính sinh học chứa amoxicillin được công bố Xuất phát từ tình hình thực tế, chúng tôi

thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng công thức bào chế viên amoxicillin kết

dính sinh học đường tiêu hóa” với mục tiêu sau:

- Xây dựng được công thức bào chế viên nén amoxicillin kết dính sinh học tại

dạ dày

- Khảo sát ảnh hưởng của công thức bào chế tới một số chỉ tiêu chất lượng viên như: độ ổn định, khả năng kết dính sinh học, khả năng giải phóng dược chất

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

Helicobacter pylori là nguyên nhân chủ yếu gây viêm dạ dày mãn tính, viêm

loét dạ dày, u và ung thư dạ dày Phần lớn người bị nhiễm (> 70%) không có triệu chứng, tỉ lệ nhiễm khác nhau nhưng đang giảm ở hầu hết các nước phát triển và tăng nhanh ở các nước đang phát triển [7], [18] Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỉ

lệ nhiễm phụ thuộc vào tình hình kinh tế xã hội, điều kiện sống và vệ sinh [26],

[18] Khoảng 15% người nhiễm H.P sẽ phát triển thành loét dạ dày tá tràng (tá tràng

hoặc dạ dày) hoặc tiến triển thành ung thư dạ dày sau một thời gian nhiễm trùng Tổ

chức y tế thế giới (WHO) đã thống kê rằng nhiễm H.P có liên quan đến ung thư dạ

dày là một trong ba nguyên nhân chính gây tử vong do bệnh ung thư trên toàn thế giới - khoảng 0,5 triệu ca tử vong mỗi năm

H nh 1 Điều kiện sinh lý bệnh liên quan đến Helicobacter pylori [7]

Nghiên cứu sinh thiết tế bào ung thư đã cung cấp bằng chứng về sự khu trú

của H.P trong tế bào dạ dày [2] H.P xâm nhập vào lớp niêm dịch dạ dày gắn chặt

với các phospholipid và glycolipid trong gel chất nhầy Ngay cả trong điều kiện bất

lợi, H.P bám chặt vào các lớp chất nhầy và thấm sâu trong các màng nhày gần tế

bào biểu mô do nhu động roi của vi khuẩn Vì vậy, sự tiếp cận của các loại thuốc

kháng sinh đến các vị trí trong lòng dạ dày bị hạn chế dẫn đến hiệu quả điều trị không cao [15], [22]

H nh 2 Quá trình xâm nhập của Helicobacter pylori trong dạ dày [7]

1.2 Tổng quan về amoxicillin

1.2.1 Tính chất lý hóa

Công thức phân tử: C16H19N3O5S.3 H2O

Phân tử lượng: 419,40

Tên khoa học: [2 – amino – 2 – (4 – hydroxyphenyl)acetamido] – 3,3 – dimethyl – 7

– oxo – 4 – thia1 – azabicyclo [3,2,0] – heptan – 2 – carboxylic

cloroform, dầu, tan trong các dung dịch acid hoặc kiềm loãng [3], [4]

- Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS) amoxicillin thuộc nhóm IV: độ tan kém, tính thấm kém

1.2.2 Cơ chế tác dụng lên Helicobacter pylori

Amoxicillin liên kết với protein đặc hiệu liên kết với penicilin (P Ps) do đó tác động lên thành của vi khuẩn làm phân giải quá trình tổng hợp thành tế bào

Nghiên cứu lâm sàng cho thấy sử dụng amoxicillin để diệt trừ H.P có tỷ lệ kháng

thuốc thấp nhất so với clarithromycin hay metronidazol nên được sử dụng trong

phác đồ điều trị H.P rộng rãi [29]

1.2.3 Độ ổn định

Amoxixillin được coi là dược chất có độ ổn định kém Sau 6 giờ trong môi trường acid HCl 0,1 N ở 37°C th hàm lượng AMX mất đi 47% [22] Sự tác động của các yếu tố : pH, nhiệt độ, ánh sáng…làm tăng các phản ứng thủy phân, quang phân phân tử AMX

Ảnh hưởng của pH:

H nh 3 Các sản phẩm phân hủy của amoxicillin trong môi trường nước [12]

- AMX rất nhạy cảm với pH môi trường AMX ổn định nhất ở pH 5,0, càng tăng hay giảm vượt khỏi mức pH này th độ ổn định càng giảm Ở 37°C, thời gian

bán hủy của AMX ở các giá trị pH 1; 2 ;4; 5; 6 và 10 lần lượt là 4,95; 21,5; 147,29;

183,58; 178,38 và 5,11 giờ [12]

- Phân tử AMX tồn tại ở dạng lưỡng cực, ở trong môi trường acid số lượng dạng cation AMX nhiều h n dạng anion và ngược lại trong môi trường kiềm anion AMX sẽ chiếm ưu thế h n Chính v thế, các tác nhân ái nhân tấn công gây phân

hủy AMX thành các sản phẩm là acid AMX penicilloic và acid AMX penamallic với tỉ lệ khác nhau Trong môi trường acid thì tỉ lệ acid AMX penamallic lớn h n acid AMX penicilloic và trong môi trường kiềm th ngược lại Có nhiều nghiên cứu cho rằng ở pH 1 chỉ tạo ra 1 sản phẩm phân hủy duy nhất là acid AMX penamallic [12], [16]

H nh 4 Đồ thị biểu diễn sự phân hủy của AMX phụ thuộc

bước sóng hấp thụ [16]

Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Nhiệt độ tăng làm giảm sự ổn định của AMX Do nhiệt độ tăng lên, làm tăng enthapy của phản ứng phân hủy nên làm dược chất dễ phân hủy h n Thời gian bán

thải ở pH 1 với từng gíá trị nhiệt độ 30°C, 37°C, 45°C lần lượt là 8,51; 4.95; 2,76 giờ [12]

1.2.4 Tính thấm

Khả năng thấm của AMX là 5,5×10-6cm.s-1 qua dịch dạ dày và 2,3×10-6 cm.s-1qua mucin dạ dày, giả sử hệ số thấm của AMX xấp xỉ như nhau trong niêm dịch dạ dày, các thuốc sẽ thâm nhập vào một lớp 200µm trong 2,4 giờ [29] Trong khi đó,

H.P có thể xâm nhập và khu trú ở màng nhầy và các tế bào biểu mô dạ dày Vì vậy, cần cải thiện tính thấm của AMX để tăng hiểu quả diệt H.P

Tính thấm của thuốc có thể cải thiện khi phối hợp với chất tăng cường thẩm thấu Có nhiều tá dược có khả năng thúc đẩy khả năng thấm như natri lauryl sulfat,

P - glycoprotein,…[21]

SLS giảm bớt sự phân cực của AMX khi vận chuyển qua hỗng tràng, chủ yếu

là tăng vận chuyển theo hướng hấp thụ, giảm nhẹ vận chuyển AMX theo hướng ngược lại nhờ đó tính thấm của AMX được cải thiện [21] Mặt khác, SLS tăng độ

tr n chảy của khối bột và có tính kiềm giúp AMX ổn định h n

1.2.6 Chỉ định cho diệt Helicobacter pylori

- Phác đồ chuẩn 3 thuốc được FDA công nhận:

Amoxicillin 1g uống x 2 lần/ngày, Omeprazole 20mg uống x 2 lần/ ngày, Clarithromycin 500mg uống x 2 lần/ ngày [13] Độ dài ngày điều trị là 7, 10 hoặc

14 ngày tùy theo những điều kiện khác nhau

- Phác đồ bộ 4: Như phác đồ bộ 3 và kèm theo hợp chất bismuth 4 lần/ngày Điều trị tấn công 1-2 tuần và duy trì 4-6 tuần [2], [13]

1.2.7 Một số chế phẩm amoxicillin trên thị trường

- Viên nén: Agbactam 625mg, 1g, Augmentin 500mg/125mg, 875mg/125mg, Novaclox, pms-Claminat 625mg, Trifamox IBL

- Viên ngậm: Amoxicillin Domesco 250mg

- Viên nang: Amoxicillin Domesco 500mg, psm-Pharmox 250mg, 500mg, Amoxipen 250mg, 500mg, Ospamox 250mg, 500mg, Servamox 250mg, 500mg

- Thuốc cốm: Mekomoxin, Amoxicillin/acid clavulanic Sandoz GmbH

- Bột pha tiêm: Augbactam, Augmentin inj 1g, 200mg

- Bột pha hỗn dịch uống: Clamoxyl 250mg, Ospamox 250mg

1.3 Một số hệ kiểm soát giải phóng thuốc tại dạ dày

Cho đến nay có rất nhiều hệ kiểm soát giải phóng thuốc tại dạ dày (Gastroretentive Dosage Forms – GRDF) đã được nghiên cứu và phát triển với nhiều c chế khác nhau để tăng thời gian lưu của thuốc Có thể kể đến một số hệ như sau [23]:

• Hệ có tỷ trọng nhỏ h n tỷ trọng dịch vị để nổi trên bề mặt dịch vị

• Hệ có tỷ trọng lớn h n tỷ trọng dịch vị để lưu lại ở phần dưới của dạ dày

• Hệ kết dính với niêm mạc dạ dày

• Hệ kết hợp nổi và kết dính, v.v…

H nh 5 Phân loại hệ kiểm soát giải phóng thuốc ở dạ dày [23]

1.3.1 Hệ thuốc có tỷ trọng lớn (hay hệ sa lắng)

Hệ được bào chế bằng cách trộn thêm các tá dược tr như bột sắt, bari sulfat, kẽm oxid, titan oxid Các tá dược này giúp tăng tỷ trọng của hệ lên đến 1,5 – 2,4 g/cm3.Hệ có tỷ trọng lớn h n tỷ trọng của dịch vị (~1,004 g/cm3) nên có thể sa lắng

và lưu giữ tại những nếp gấp trên thành dạ dày và giải phóng thuốc ngay tại đó [23]

1.3.2 Hệ thuốc nổi ở dạ dày

1.3.2.2 Phân loại:

Hệ nổi ở dạ dày có thể chia thành 2 loại dựa vào c chế nổi: hệ không sủi bọt

và hệ sủi bọt (hoặc hệ không tạo khí và hệ tạo khí) [14]

Emara.T và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về viên nén nổi amoxicillin Amoxicillin trihydrat (375mg/700mg) phối hợp với CaCO3 và NaHCO3 với hàm lượng là 40mg, 20mg Kết quả chỉ ra rằng thời gian nổi tiềm tàng là 15 phút và tổng thời gian nổi h n 6 giờ [17]

1.3.3 Hệ thuốc kết dính sinh học

1.3.3.1 Cơ chế kết dính sinh học

Các c chế kết dính sinh học gồm [11]:

* Cơ chế tĩnh điện: Do lớp màng nhầy và hệ KDSH tích điện trái dấu nhau

nên khi tiếp xúc với nhau, sự chuyển điện tử giữa chúng sẽ h nh thành lớp điện tích kép ở bề mặt liên kết Lực hút tĩnh điện quyết định lực kết dính

* Cơ chế thấm ướt: Áp dụng cho chất lỏng hoặc hệ KDSH có độ nhớt thấp

.Theo đó, kết dính như một quá tr nh thấm, các chất kết dính xâm nhập vào bề mặt chất nền, đông cứng lại và lưu trên bề mặt sinh học Hệ polyme KDSH có khả năng hòa trộn lẫn với lớp màng nhầy tốt dẫn đến tỷ lệ lớn polyme trải rộng trên bề mặt

màng nhầy Góc tiếp xúc bề mặt sinh học càng nhỏ th sự kết dính càng tốt

* Cơ chế khuếch tán: Đây là quá tr nh khuếch tán hai chiều với tỷ lệ thâm

nhập phụ thuộc vào hệ số khuếch tán của các polyme tư ng tác Các yếu tố ảnh hưởng là: trọng lượng phân tử, mật độ liên kết ngang, tính linh động của chuỗi

polyme, nhiệt độ môi trường

* Cơ chế tách rời kết dính: Mô tả các lực cần thiết để tách rời hai bề mặt sau

khi kết dính Cường độ lực kết dính có thể được xác định thông qua lực tách rời nên

c chế này thường được áp dụng trong các thiết bị đo lực KDSH

* Cơ chế hấp phụ: Sự kết dính là kết quả của các liên kết s cấp và thứ cấp

giữa polyme kết dính và bề mặt màng nhầy

1.3.4.2 Polyme kết dính sinh học

* Phân loại polyme KDSH:

Phân loại polyme KDSH đư c tóm tắt trong bảng 1

Bảng 1 Phân loại polyme kết dính sinh học [28], [9], [6]

dư ng trong phân tử với acid sialic tích điện âm của glycoprotein màng nhầy

-Chitosan -Trimethyl chitosan -Aminodextran

Polyme

anion

Khả năng KDSH do nhóm carboxyl trong phân tử tạo liên kết hydro với nhóm hydroxyl trên chuỗi oligosaccarid của protein chất nhầy Các polyme anion kết dính hiệu quả h n polyme cation và polyme không ion hóa

-Carbopol -Carboxymethyl cellulose

-Na CMC -Natri alginat -Pectin

Polyme

không

ion hóa

Khả năng KDSH kém h n so với polyme anion và cation Sự kết dính với chất nhầy không phụ thuộc vào pH hay sự có mặt của các ion trong môi trường

-HPMC -Hydroxyethyl cellulose -Polyvinyl alcol -PVP

Polyme thế hệ 2

Kết dính trực tiếp với bề mặt tế bào

h n là lớp chất nhầy bằng receptor đặc hiệu hoặc liên kết cộng hóa trị thay vì các c chế không đặc hiệu như polyme thế hệ trước

-Chitosan thiol hóa -Lectin

* Đặc điểm về polyme KDSH thường dùng được thể hiện ở bảng 2

Bảng 2 Tính chất và đặc điểm của một số loại polyme kết dính sinh học

- Tan trong nước lạnh, không tan trong cồn, cloroform và ete, ổn định ở pH 3,0 – 11,0

- Có khả năng trư ng nở rất cao, kết dính sinh học tốt, dễ dàng hình thành gel, pH trung tính, không độc hại, ảnh hưởng nhỏ trên các thông số sản xuất và công nghệ sản xuất tư ng đối đ n giản

v vậy HPMC được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các

dạng bào chế

Natri alginat

- Thường dùng ở dạng bột, bột màu trắng, không mùi, không vị

- Khối lượng phân tử: 32,000 đến 400,000 g/mol

- Tan trong nước tạo dung dịch keo có pH 7,2, không hòa tan trong các dung môi hữu c và dung dịch acid có pH dưới 3,0

- Đặc tính tạo gel tốt, tư ng hợp sinh học tốt, độc tính thấp, giá thành rẻ Thường được dùng làm chất nhũ hóa, chất ổn định, thành phần trong viên nén kết dính

Chitosan

- Là sản phẩm deacetyl hóa của chitin, một polysaccarid tự nhiên

có nhiều trong các loài giáp xác biển, côn trùng và nấm

- Ít tan trong nước, ethanol 95% và dung môi hữu c khác, tan nhanh trong các dung dịch đặc hoặc loãng của hầu hết các acid hữu c và một số acid vô c (trừ H2SO4 và H3PO4)

- Có khả năng phân hủy sinh học, không độc, liên kết sinh học tốt,

đặc biệt là kết dính sinh học

Một số nghiên cứu về hệ kết dính sinh học đã được công bố

Jha S và cộng sự đã tiến hành bào chế viên nén atenolol GPKD ở dạ dày Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng ảnh hưởng của Carbopol 934P có lực kết dính sinh học cao h n nhiều so với Na CMC (gấp 5,5 lần) Mặt khác, nghiên cứu cho thấy tăng nồng độ Carbopol 934P th khả năng KDSH tăng nhưng khả năng GPDC giảm Lựa chọn tỷ lệ Carbopol 934P 200mg trong công thức cho thời gian kết dính sinh học là 3 giờ và GPDC 95% trong 8 giờ [20]

Attia A.D cùng cộng sự đã tiến hành khảo sát tỷ lệ các polyme cho tối ưu hóa công thức viên nén có chứa 250mg amoxicillin Với các biến đầu vào là Carbopol (X1), Na CMC (X2), HPMC (X3), và PVP (X4), các biến đầu ra là phần trăm giải phóng dược chất sau 24 giờ (Y1), lực kết dính sinh học (Y2) Kết quả cho thấy CT

có tỉ lệ polyme: X1 34,8%, X2 12,5%, X3 12,5% và X4 40,2% đáp ứng được cả 2 yêu cầu về KDSH tốt (7519,2 dyne/cm2) và yêu cầu GPDC (sau 8 giờ có 88,37% DC được giải phóng) [10]

Arora và cộng sự đã nghiên cứu bào chế tiểu phân nano polyme AMX chứa polyme chitosan – alginat polyelectrolyt (CS – AGL PEC) CT tối ưu được lựa chọn

có thành phần: chitosan (0,06%), AGL PEC(0,01%), AMX (0,01%), Pluronic F-127

(0,019%) Nghiên cứu in vitro mô phỏng dịch dạ dày cho thấy có 76% AMX giải phóng trong 6 giờ Nghiên cứu in vivo cho kết quả các tiểu phân nano polyme đã kết

dính vào dạ dày và xâm nhập vào các lớp niêm mạc dạ dày khu vực hang vị liên tục

trong 6 giờ Kết quả này đã chứng minh tiểu phân nano CS-AGL PEC có thể sử

dụng để diệt trừ H.P [8]

1.3.5 Hệ kết hợp nổi và kết dính sinh học

Hệ KDSH có nhược điểm là dễ bị rửa trôi khỏi dạ dày cùng lớp chất nhầy Khi lớp chất nhầy bị rửa trôi khỏi dạ dày sẽ mang theo các hạt kết dính xuống ruột non Đồng thời khi có mặt thức ăn trong dạ dày, sự nhào trộn của thức ăn cũng như nhu động ruột sẽ làm giảm đáng kể sự kết dính với niêm mạc dạ dày Trong khi đó, một nhược điểm lớn của hệ nổi là phải có một lượng dịch vị đủ lớn để hệ có thể nổi [30]

Để giải quyết vấn đề này, nhiều nghiên cứu trên thế giới đã kết hợp cả hệ kết dính và hệ nổi Hệ kết hợp này có thể khắc phục được những nhược điểm kể trên của cả hệ KDSH và hệ nổi, làm tăng thời gian lưu và khả năng tiếp xúc của thuốc với niêm mạc dạ dày [30]

Sonar G.S và cộng sự đã nghiên cứu bào chế viên nén 2 lớp kết hợp nổi – kết dính chứa rosiglitazon maleat Lớp thứ nhất – lớp làm cho viên nổi – gồm có natri bicarbonat là tác nhân tạo khí, HPMC K100M là tá dược tạo cốt để giữ lại bọt khí

và Starch 1500 Lớp thứ 2 là lớp giải phóng kéo dài chứa dược chất và HPMC K100M là tá dược tạo nên hàng rào gel để kiểm soát giải phóng dược chất Kết quả

thử nghiệm in vivo trong dạ dày của người t nh nguyện cho thấy sau khi thử 8 giờ

viên nén vẫn còn giữ nguyên h nh dạng trong dạ dày, chứng tỏ các điều kiện trong

dạ dày không ảnh hưởng đến đặc tính tạo gel của viên [31]

Từ đó có thể thấy rằng sự kết hợp giữa hệ nổi và hệ kết dính đã làm giảm đáng

kể những ảnh hưởng dịch vị, nhu động ruột, sự có mặt của thức ăn, v.v tới khả năng lưu giữ và ổn định thuốc trong dạ dày Điều này có thể giúp tăng nồng độ thuốc hấp thu tại chỗ sẽ rất hữu ích với amoxicillin – một thuốc vừa có tính thấm kém lại vừa dễ phân hủy trong môi trường dịch vị dạ dày Do đó, bào chế viên nén AMX theo hướng kết hợp nổi và KDSH là một hướng nghiên cứu có triển vọng nhằm cải thiện SKD đường uống của thuốc

1.4 Một số nghiên cứu về hệ kết dính sinh học chứa amoxicillin điều trị viêm loét dạ dày – tá tràng

Nghiên cứu bào chế viên nén AMX

Sahasathian T và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu bào chế viên nén AMX KDSH bằng phư ng pháp dập thẳng với thành phần: AMX, HPMC, chitosan, lactose, magnesi stearat Qua khảo sát khả năng GPDC trong môi trường HCl pH 1,2, CT2 và CT3 có thành phần: HPMC (40mg), chitosan kích thước <75µm (40mg), hai CT này cho khả năng GPDC ổn định và kéo dài đến 6 giờ, ở giờ đầu

tiên chỉ có 15%AMX được giải phóng và %AMX giải phóng > 90% sau 6 giờ [27]

Ranade và cộng sự đã bào chế viên nén nổi 2 lớp AMX bằng phư ng pháp dập thẳng Lớp ngoài là gel A.vera và Avicel trư ng nở tạo gel giúp nhốt bọt khí Lớp bên trong được bào chế bằng cách phối hợp AMX với HPMC K4M và HPMC K100M (tỷ lệ 85:15) cùng với natri bircarbonat và acid citric (tỷ lệ 1:4) Viên bào chế đã cho thời gian nổi tiềm tàng ít h n 1 phút, tổng thời gian nổi lớn h n 8 giờ và

97,0 % AMX được giải phóng sau 8 giờ Trong nghiên cứu in vivo ở chuột viên đã

đạt các yêu cầu về chống loét dạ dày so với mẫu amoxicillin nguyên liệu [25]

Nghiên cứu bào chế vi cầu

Patel và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu bào chế vi cầu amoxicillin bằng kỹ thuật nhũ hóa bốc h i dung môi Thí nghiệm đã khảo sát ảnh hưởng của các biến đầu vào như tỷ lệ (AMX : Carbopol 934P : ethyl cellulose) và tốc độ khuấy tới khả năng KDSH, GPDC và kích thước của vi cầu Lô J4 có tỷ lệ AMX : Carbopol 934P : ethyl cellulose (1:3:1), tốc độ khuấy 800 vòng/phút cho kết quả thích hợp nhất với

vi cầu có kích thước 109µm, phần trăm kết dính sinh học của thuốc với niêm mạc sau 1 giờ đạt 80% và kiểm soát GPDC đến 12 giờ [24]

Nghiên cứu bào chế nano amoxicillin:

Harsha và cộng sự đã nghiên cứu bào chế nano AMX bằng phư ng pháp sấy phun Kết quả đã tạo ra được các tiểu phân có kích thước khoảng 280-320nm sau khi tối ưu hóa công thức Carbopol 934P (1,24g), nhiệt độ đầu vào 81°C Hàm lượng thuốc và hiệu suất là 85,3 ± 0,7% và 92,8 ± 0,9%, giải phóng sau 1 giờ là 19%,

trong khi với amoxicillin ngyên liệu có đến 90% đã được giải phóng trong 30 phút đầu tiên Việc sử dụng tiểu phân nano trong nghiên cứu này cho phép kiểm soát giải phóng amoxicilin đến 12 giờ [19]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu

Bảng 3 Nguyên vật liệu nghiên cứu

7 Natri hydrocarbonat Trung Quốc BP

12 Natri laurylsulfat Trung Quốc USP

2.1.2 Phương tiện nghiên cứu

• Cân kỹ thuật SARTORIUS

• Cân phân tích SARTORIUS

• Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HP 1260 ALIGENT

• Máy siêu âm cầm tay Labsonic® M - Sartorius (Đức)

• Máy siêu âm ULTRASONIC LC 60H

• Máy dập viên KORSCH EKO

• Máy đo độ ẩm SARTORIUS

• Máy đo khối lượng riêng biểu kiến ERWEKA SVM

• Máy đo độ tr n chảy ERWEKA GWF

• Máy thử hòa tan ERWEKA DT 600

• Máy đo pH EUTECH INSTRUMENTS pH 510

• Máy hút ẩm EDISON ED – 12B

• Máy đo lực gây vỡ viên ERWEKA T H 250

• Rây 180, 250 µm

• Tủ sấy INDER, HERAEUS

• Thiết bị đánh giá khả năng KDSH tự chế tạo từ cân kỹ thuật

2.1.3 Động vật thí nghiệm

Động vật thí nghiệm được chọn là thỏ trắng trưởng thành, khoẻ mạnh, giống đực, có trọng lượng từ 2,0 - 2,5 kg, được nuôi dưỡng trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, có kiểm soát, bỏ đói qua ngày và được uống nước tự do trước khi tiến hành thí nghiệm

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp bào chế viên nén amoxicillin kết dính sinh học

Bào chế viên nén AMX KDSH bằng phư ng pháp dập thẳng với các thành phần dự kiến:

- Dược chất: Amoxicillin 250mg

- Polyme KDSH: CP934P, HPMC K100M, HPMC K4M, natri alginat, chitosan

- Tá dược độn: lactose, Avicel PH101

- Tá dược tr n: magnesi stearat, talc, natri laurylsulfat

Các bước tiến hành bào chế viên nén amoxicillin KDSH theo phư ng pháp dập thẳng được thể hiện trong hình 6

H nh 6 Sơ đồ các bước bào chế viên nén amoxicillin KDSH [1]

2.2.2 Đánh giá chất lượng bột trước khi dập viên

* Xác định khối lượng riêng biểu kiến và chỉ số nén của khối bột

Thể tích biểu kiến của khối bột được đo trên máy ERWEKA SVM Một lượng

bột có khối lượng xác định (m) được cho vào ống đong thể tích h nh trụ Thể tích khối bột ban đầu là V 0 Sau đó ống đong được gõ cho đến khi thể tích không thay đổi th đọc thể tích cuối cùng là V

Khối lượng riêng của khối bột ban đầu: d 0 = (g/cm3)

Khối lượng riêng biểu kiến của khối bột sau khi gõ: d = (g/cm3)

Chỉ số nén của khối bột: CI =

× 100 (%)

* Xác định độ trơn chảy

Tốc độ chảy của khối bột được đo trên máy ERWEKA GWF, với đường kính

lỗ phễu 12 mm Tốc độ chảy được tính theo công thức:

Trộn bột kép Chuẩn bị tá dược tr n

Phối hợp Nghiền, rây # 180, cân

Dập viên

Khối lượng viên: 700mg Lực gây vỡ viên: 11-13 kp Kích thước18 x 9 x 3 mm

* Xác định hàm ẩm theo phương

pháp mất khối lượng do sấy khô

Tiến hành trên cân xác định độ ẩm nhanh SARTORIUS Cân chính xác khoảng 1g bột, rải đều vào đĩa cân, đặt nhiệt độ 105°C, theo dõi và đọc kết quả

2.2.3 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của viên nén

2.2.3.1 Khả năng nổi in vitro

Viên thuốc được thả vào cốc nước chứa 100ml dung dịch acid clohydric 0,1M Thời gian từ khi thử đến khi viên thuốc bắt đầu nổi lên trên bề mặt môi trường được tính là thời gian tiềm tàng (phút) và tổng thời gian viên thuốc nổi trên bề mặt môi

trường được tính là thời gian nổi (phút)

2.2.3.2 Khả năng trương nở

Khả năng trư ng nở của viên nén bào chế được đánh thông qua xác định lượng nước được hấp thụ trong viên bằng phư ng pháp phân tích khối lượng: Viên thuốc có khối lượng (Wv) được cho vào giỏ làm bằng thép không gỉ có kích thước mắt lưới 381μm, đường kính sợi dây là 254µm và cân xác định khối lượng ban đầu của giỏ và viên (W0) Sau đó giỏ thuốc được nhúng vào trong 100ml dung dịch acid HCl 0,1 N ở 37°C Sau từng khoảng thời gian nhất định (10 phút) giỏ thuốc được lấy ra, dùng giấy lọc thấm hết phần dịch trên bề mặt viên và cân xác định khối lượng (Wt) Mức độ trư ng nở của viên thuốc (S) được xác định theo công thức:

100 (%)

2.2.3.3 Khả năng kết dính sinh học in vitro

Thiết bị đánh giá lực kết dính sinh học được chế tạo từ cân Roberval được mô

tả trong hình 2.2

Phương pháp xử lý niêm mạc dạ dày – ruột thỏ: m không khí vào tĩnh mạch

vành tai để làm chết thỏ Ngay lập tức phẫu thuật cắt lấy dạ dày và ruột non thỏ Làm sạch bề mặt niêm mạc bằng dung dịch nước muối sinh lý sao cho không làm mất lớp chất nhày trên bề mặt Cắt thành những mảnh niêm mạc diện tích 4 cm2 (2× 2cm) và tiến hành làm thí nghiệm Chỉ dùng dạ dày trong vòng 24 giờ sau khi được

xử lý Bảo quản dạ dày trong môi trường nước muối sinh lý và nhiệt độ phòng

20oC

Tiến hành: Gắn cố định dạ dày lên giá đỡ, làm ướt niêm mạc bằng một thể tích

chính xác 0,1 ml dung dịch HCl pH 1,2 Ở một bên đĩa cân, đặt viên thuốc lên niêm mạc dạ dày rồi tác động lên viên thuốc một lực 250g trong 1 phút ( đặt quả nặng có khối lượng tư ng đư ng) Ở bên đĩa cân khác, điều chỉnh nước nhỏ từ buret xuống cốc nhựa với tốc độ 3ml/phút cho đến khi viên thuốc bị kéo chuyển dịch dưới tác động của trọng lượng nước Cân cốc nước để xác định lực KDSH của viên thuốc Lực KDSH tính cho 1cm2 được tính như sau:

Trong đó:

F: Lực KDSH tính cho 1cm2

(N/cm2) m: Khối lượng nước (g)

S: Diện tích bề mặt viên (cm2) được quét h nh ảnh và xác định bằng phần mềm Image J 1.46 Kết quả với viên nén bào chế được là S = 1,59 ± 0,05 cm2 (n = 6)

H nh 7 Thiết bị đánh giá khả năng kết dính sinh học của viên nén [10]

2.2.3.4 Thử độ đồng đều khối lượng

Tiến hành theo chuyên luận viên nén phụ lục 11.3 Dược điển Việt Nam IV [5]

2.2.3.5 Định lượng

Định lượng hàm lượng AMX bằng phư ng pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao với các điều kiện như sau:

- Pha tĩnh: Cột ZORBAX Eclipse XDB - CN (4,6×150mm, 5µm) và bảo vệ cột ZORBAX XDB - CN (4,6×12,5mm, 5µm)

- Pha động: Dung dịch đệm phosphat pH 5,0 – acetonitril (95:5)

Tiếp tục pha loãng dung dịch gốc 20 lần với dung dịch đệm phosphat pH 5,0

để thu được mẫu chuẩn có nồng độ khoảng 60 µg/ml Lọc qua màng lọc 0,45 µm

Định lượng DC có trong mẫu viên: Cân chính xác khối lượng của 20 viên Nghiền viên thành bột mịn bằng chày cối, hòa tan bột viên bằng dung dịch đệm phosphat pH 5,0 trong b nh định mức 100ml, siêu âm 15 phút Pha loãng dung dịch gốc 20 lần với dung dịch đệm phosphat pH 5,0 Lọc qua màng lọc 0,45µm

Hàm lượng amoxicillin được tính theo công thức sau:

Trong đó: Sthử, Schuẩn lần lượt là diện tích pic sắc kí của mẫu thử và mẫu chuẩn

mthử, mchuẩn lần lượt là khối lượng của mẫu viên thử và mẫu chuẩn

Fthử, Fchuẩn lần lượt là hệ số pha loãng của mẫu thử và mẫu chuẩn

mtb là khối lượng trung bình của viên

HLghi nhãn là hàm lượng amoxicillin được ghi trên nhãn

Khc là hệ số hiệu chỉnh

2.2.3.6 Đánh giá khả năng giải phóng dược chất của viên amoxicillin kết dính sinh học

Khả năng giải phóng dược chất của viên AMX bào chế được tiến hành trong điều kiện sau:

- Thiết bị cánh khuấy, tốc độ khuấy 75  1 vòng/phút

- Môi trường hoà tan 900 ml dung dịch nước cất

- Nhiệt độ 37 ± 0,50C

- Tiến hành thử nghiệm trong 5 giờ, lấy mẫu ở các khoảng thời gian 1h, 3h, 5h

- Lấy mẫu: Hút 10 ml mẫu, bổ sung lại 10ml môi trường

- Định lượng bằng phư ng pháp đo mật độ quang ở bước sóng λ= 272 nm

- Cách tính kết quả: Nồng độ AMX ở thời điểm t được tính theo công thức:

D0: Độ hấp thu của dung dịch chuẩn

Ct: Nồng độ hiệu chỉnh ở thời điểm thứ t (µg/ml)

V0: Thể tích dịch hòa tan đã hút (V0=5ml)

V: Thể tích môi trường hòa tan (V=900ml)

Ci: Nồng độ chưa hiệu chỉnh ở lần lấy mẫu thứ i (µg/ml)

α: Độ pha loãng

Phần trăm AMX (C%) giải phóng tại thời điểm t được tính theo công thức sau:

Ct: Nồng độ hiệu chỉnh ở thời điểm t (µg/ml)

m: Lượng AMX trong viên bào chế (mg)

2.2.4 Phương pháp đánh giá độ ổn định của dược chất

2.2.4.1 Đánh giá độ ổn định của nguyên liệu trong môi trường acid pH 1,2

Hòa tan 120mg AMX trong 100ml dung dịch HCl pH 1,2 và duy trì nhiệt độ

ở 370C Tại các thời điểm 1, 3, 5 giờ hút chính xác 5ml dung dịch trên, thêm vừa đủ đến 100ml bằng dung dịch đệm phosphat pH 5,0 Tiến hành định lượng hàm lượng dược chất như tr nh bày ở mục 2.2.3.4 Thí nghiệm được tiến hành 3 lần lấy kết quả trung bình

2.2.4.2 Đánh giá độ ổn định của dược chất trong viên nén amoxicillin trong môi trường acid pH 1,2

Thực hiện trong điều kiện như sau:

- Thiết bị hòa tan kiểu cánh khuấy

- Tốc độ khuấy 50  1 vòng/phút

- Môi trường: 900 ml dung dịch acid HCl pH 1,2

- Thời gian thử nghiệm: 5 giờ, nhiệt độ 37 ± 0,50C

- Cho 3 viên thử nghiệm vào 3 cốc thử hòa tan, lần lượt ở các viên lấy mẫu ở các khoảng thời gian 1 giờ, 3 giờ, 5 giờ Tiến hành xác định hàm lượng DC giải phóng và ổn định trong môi trường, hàm lượng DC còn lại trong viên và tổng hàm lượng DC còn lại như sau:

Xác định hàm lượng dược chất giải phóng và ổn định trong môi trường HCl

pH 1,2 (A1%):

Hút chính xác 5 ml dung dịch trong cốc thử hòa tan vào b nh định mức, thêm dung dịch đệm phosphat pH 5,0 vừa đủ 50ml Lọc qua màng 0,45µm Xác định hàm lượng dược chất bằng phư ng pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao như tr nh bày ở mục 2.2.3.4

Xác định hàm lượng dược chất còn lại trong viên (A2%):

Vớt viên trong cốc thử hòa tan, thấm hết acid trên bề mặt bằng giấy thấm Cho viên vào cốc có mỏ 500ml chứa khoảng 100ml dung dịch đệm phosphat pH 5,0, đánh tan viên bằng máy siêu âm cầm tay trong 5 phút, siêu âm 15 phút Cho hỗn hợp thu được vào b nh định mức 200ml, thêm vừa đủ bằng dung dịch đệm phosphat pH 5,0 Hút chính xác 5ml dung dịch trên vào b nh định mức pha loãng bằng dung dịch đệm phosphat pH 5,0 vừa đủ 50ml Lọc qua màng 0,45µm Tiến