NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ VI TỰ NHŨ CHỨA ATORVASTATIN

Đề tài nghiên cứu điều chế hệ vi tự nhũ chứa Atorvastatin nhằm tăng sinh khả dụng của hoạt chất nói riêng và nhóm hoạt chất khó tan nói chung.Đề tài mở ra hướng đi mới để giải quyết được vấn đề độ tan và sinh khả dụng của 1 nhóm thuốc lớn trị Rối loạn lipid Đái tháo đường Tăng huyết áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

HÀ THANH TÚ

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ VI TỰ NHŨ CHỨA

ATORVASTATIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2015

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu hệ vi tự nhũ chứa atorvastatin” thực hiện từtháng 04/2015 đến tháng 07/2015 tại Bộ môn Công nghiệp dược, Khoa Dược – Đạihọc Y Dược TP Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của thầy PGS TS NguyễnThiện Hải

Em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy PGS TS Nguyễn Thiện Hải đã luônquan tâm, tận tình truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu giúp

em thực hiện và hoàn thành khóa luận

Em xin cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Công nghiệp dược đã tạo mọi điều kiệngiúp em hoàn thành khóa luận tại bộ môn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS TS Lê Hậu cùng các thầy côtrong Hội đồng đã dành thời gian quý báu để nhận xét, đánh giá và góp ý giúp chokhóa luận được hoàn thiện hơn

Em chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Dược – Đại học Y dược Thành phố HồChí Minh đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và truyền đạt cho em những kiến thức

vô cùng quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường

Con xin cảm ơn gia đình đã dành cho con sự quan tâm, động viên và là chỗ dựavững chắc cho con trong học tập cũng như việc thực hiện khóa luận

Cảm ơn các bạn lớp Dược 2010 và các bạn thực hiện khóa luận tại bộ môn Côngnghiệp dược đã động viên, góp ý, chia sẻ buồn vui và giúp đỡ tôi trong quá trìnhthực hiện khóa luận cũng như học tập, rèn luyện tại trường

TP Hồ Chí Minh, ngày 31 thang 7 năm 2015

Hà Thanh Tú

TỪ VIẾT TẮT

Clt: nồng độ lý thuyết

CT: công thức

Ctb: nồng độ trung bình

GPHC: Giải phóng hoạt chất

HDL: High density lipoprotein

HLB: Hydrophilic lipophilic balance

HLLT: Hàm lượng lý thuyết

HPLC: High pressure liquid chromatography

IPM: Isopropyl myristate

LDL: Low density lipoprotein

PEG 400: Polyethylen glycol 400

PG: Propylen glycol

SEDDS: Self emulsifying drug delivery system

SMEDDS: Self micro - emulsifying drug delivery system

SNEDDS: Self nano - emulsifying drug delivery system

S-SMEDDS: Solid - self micro emulsifying drug delivery system UV: Ultraviolet

UV – Vis: Ultraviolet – Visible

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các nghiên cứu về S-SMEDDS dùng chất mang rắn trên thế giới 9

Bảng 2.2 Một số chế phẩm hệ tự nhũ trên thị trường 10

Bảng 2.3 Một số SMEDDS của các hoạt chất gần đây 10

Bảng 3.1 Các thiết bị sử dụng trong thí nghiệm 11

Bảng 3.2 Các nguyên liệu, hóa chất dùng trong thí nghiệm 12

Bảng 3.3 Pha dãy dung dịch chuẩn atorvastatin 16

Bảng 4.1 Tỷ lệ các thành phần của các mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 20

Bảng 4.2 Tỷ lệ các thành phần của các mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 21

Bảng 4.3 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 22

Bảng 4.4 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 23

Bảng 4.5 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 24

Bảng 4.6 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 25

Bảng 4.7 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng 26

Bảng 4.8 Khảo sát khả năng tải của các mẫu 27

Bảng 4.9 Độ bền của các công thức trong nước cất và pH 1,2 29

Bảng 4.10 Độ bền của các công thức trong các môi trường (n=3) 30

Bảng 4.11 Độ bền của các công thức trong các thử nghiệm sốc nhiệt và ly tâm 32

Bảng 4.12 Tổng hợp kết quả các đánh giá trên các công thức SMEDDS 33

Bảng 4.13 Kết quả định lượng hàm lượng atorvastatin trong hệ tự nhũ 35

Bảng 4.14 Kết quả thẩm định độ đúng quy trình định lượng atorvastatin 39

Bảng 4.15 Kết quả thẩm định độ chính xác quy trình định lượng atorvastatin 39

Bảng 4.16 Khảo sát các công thức bào chế viên nén chứa SMEDDS atorvastatin 41 Bảng 4.17 Thành phần công thức bột hoàn tất 42

Bảng 4.18 Kết quả so sánh sơ bộ viên đối chiếu và viên thử nghiệm 45

Bảng 4.19 Kết quả khảo sát độ GPHC của các chế phẩm (n = 3) 46

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của atorvastatin 2

Hình 2.2 Cấu trúc hạt Syloid FP 244 9

Hình 4.1 Kết quả độ tan của atorvastatin trong các tá dược (n = 3) 19

Hình 4.2 Giản đồ pha gồm Labrafil, Cremophor RH40 và Propylen glycol 20

Hình 4.3 Giản đồ pha gồm capryol 90, tween 20 và transcutol P 21

Hình 4.4 Giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor RH40 và transcutol HP 22

Hình 4.5 Các giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor EL và transcutol HP 23

Hình 4.6 Các giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor RH40 và labrasol 24

Hình 4.7 Giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor EL và PEG 400 25

Hình 4.8 Giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor EL, labrasol và transcutol HP 26 Hình 4.9 Sơ đồ điều chế SMEDDS chứa atorvastatin 28

Hình 4.10 Các mẫu trong pH 1,2 sau 2 giờ 30

Hình 4.11 Các mẫu trong pH 4,5 sau 4 giờ 31

Hình 4.12 Các mẫu trong pH 6,8 sau 8 giờ 31

Hình 4.13 Các mẫu vi nhũ tương sau thử nghiệm sốc nhiệt 32

Hình 4.14 Đồ thị biểu diễn phân bố kích thước giọt công thức CRT 2 34

Hình 4.15 Phổ UV của mẫu chuẩn 36

Hình 4.16 Phổ UV của mẫu thử 36

Hình 4.17 Phổ UV của mẫu placebo 37

Hình 4.18 Đường tuyến tính nồng độ và độ hấp thu atorvastatin trong methanol 38

Hình 4.19 S-SMEDDS tạo thành 40

Hình 4.20 Sơ đồ bào chế hỗn hợp bột hoàn tất 42

Hình 4.21 Bột hoàn tất 43

Hình 4.22 Viên nén tạo thành 43

Hình 4.23 Dải phân bố kích thước giọt của vi nhũ tương hóa từ viên thử nghiệm 44 Hình 4.24 Nang chứa S-SMEDDS, viên thử nghiệm và viên đối chiếu (viên nhỏ) 45 Hình 4.25 So sánh độ GPHC của các chế phẩm ở pH 1,2 46

Hình 4.26 So sánh độ GPHC của các chế phẩm ở pH 4,5 47

Hình 4.27 So sánh độ GPHC của các chế phẩm ở pH 6,8 47

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 TỔNG QUAN VỀ ATORVASTATIN 2

2.1.1 TÍnh chất lý hóa 2

2.1.2 Dược lực – dược động 2

2.1.3 Phương pháp định tính 3

2.1.4 Phương pháp định lượng 3

2.1.5 Các nghiên cứu cải thiện độ hòa tan của atorvastatin 3

2.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ VI TỰ NHŨ 4

2.2.1 Khái niệm hệ tự nhũ 4

2.2.2 Khái niệm về vi nhũ tương và hệ vi tự nhũ 4

2.2.3 Ưu điểm của hệ vi tự nhũ 5

2.2.4 Thành phần của hệ vi tự nhũ 5

2.2.5 Giản đồ pha 6

2.2.6 Phương pháp bào chế SMEDDS 6

2.2.7 Các chỉ tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ 7

2.2.8 Một số ứng dụng của SMEDDS trong việc bào chế các dạng thuốc 7 2.2.9 Hệ vi tự nhũ dạng rắn 8

2.2.10 Các nghiên cứu về hệ tự nhũ trên thế giới hiện nay 10

CHƯƠNG 3 ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

3.1 ĐỐI TƯỢNG 11

3.2 TRANG THIẾT BỊ - NGUYÊN LIỆU – HÓA CHẤT 11

3.2.1 Trang thiết bị 11

3.2.2 Nguyên liệu – hóa chất 12

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.3.1 Khảo sát độ tan của atorvastatin trong một số tá dược có khả năng

điều chế SMEDDS 13

3.3.2 Xây dựng công thức và phương pháp điều chế SMEDDS chứa atorvastatin 13

3.3.3 Khảo sát, đánh giá SMEDDS chứa atorvastatin 14

3.3.4 Xây dựng và thầm định quy trình định lượng atorvastatin trong SMEDDS chứa atorvastatin 15

3.3.5 Hóa rắn SMEDDS tiềm năng chứa atorvastatin 17

3.3.6 Nghiên cứu bào chế viên nén chứa SMEDDS atorvastatin 17

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19

4.1 KHẢO SÁT ĐỘ TAN CỦA ATORVASTATIN TRONG MỘT SỐ TÁ DƯỢC CÓ KHẢ NĂNG ĐIỀU CHẾ SMEDDS 19

4.2 XÂY DỰNG CÔNG THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SMEDDS CHỨA ATORVASTATIN 20

4.2.1 Khảo sát hệ tá dược nền dùng điều chế SMEDDS 20

4.2.2 Khảo sát khả năng tải của hệ 27

4.2.3 Phương pháp bào chế SMEDDS chứa atorvastatin 28

4.3 KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CÁC SMEDDS CHỨA ATORVASTATIN 29

4.3.1 Khảo sát độ bền của các công thức được chọn trong các môi trường 29 4.3.2 Khảo sát độ bền của các công thức trong thử nghiệm sốc nhiệt và ly tâm 32 4.3.3 Đo phân bố kích thước hạt vi nhũ tương tạo thành 34

4.4 XÂY DỰNG VÀ THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ATORVASTATIN TRONG SMEDDS 35

4.4.1 Xây dựng quy trình định lượng atorvastatin trong SMEDDS 35

4.4.2 Thẩm định quy trình định lượng atorvastatin trong SMEDDS 36

4.5 HÓA RẮN SMEDDS CHỨA ATORVASTATIN 40

4.6 NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN NÉN SMEDDS ATORVASTATIN 40

4.6.1 Khảo sát khả năng dập viên nén chứa 10 mg atorvastatin bằng

phương pháp dập thẳng 40

4.6.2 Phương pháp bào chế, khảo sát độ lặp lại và đánh giá sơ bộ viên nén SMEDDS chứa atorvastatin 42

4.6.3 So sánh khả năng GPHC của S-SMEDDS, viên thử nghiệm và viên đối chiếu 45

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 49

5.1 KẾT LUẬN 49

5.2 ĐỀ NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Atorvastatin thuộc nhóm statin được chứng minh có hiệu quả lâm sàng trong điềutrị rối loạn lipid huyết Tuy nhiên do atorvastatin thuộc nhóm 2 trong bảng phân loạiBCS [13] nên khó tan trong nước, do đó ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc.Vấn đề cải thiện độ tan các chất trong nhóm 2 này đã và đang được các nhà khoahọc trên thế giới nghiên cứu nhằm cải thiện SKD Có nhiều phương pháp cải thiện

độ tan như tạo hệ phân tán rắn, tạo phức bao với cyclodextrin và dẫn chất, tạo hệ tựnhũ Trong đó hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương cho thấy một số ưu điểm nên được ứngdụng nhiều trong các nghiên cứu gần đây [28] Xuất phát từ thực tế đó, đề tài

“Nghiên cứu điều chế hệ vi tự nhũ chứa atorvastatin” được thực hiện nhằm tạo chếphẩm chứa hệ tự nhũ atorvastatin có độ hòa tan cao góp phần cải thiện SKD vànâng cao chất lượng sản phẩm Để giải quyết mục tiêu đề ra, các nội dung cụ thểsau được thực hiện:

- Khảo sát độ tan của atorvastatin trong một số tá dược có khả năng điều chế hệ vitự nhũ

- Xây dựng công thức, phương pháp bào chế và khảo sát đánh giá tính chất hệ vi tựnhũ chứa atorvastatin

- Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng atorvastatin trong hệ vi tự nhũ tươngbằng phương pháp UV

- Hóa rắn hệ vi tự nhũ và bước đầu xây dựng công thức – phương pháp bào chế viênnén chứa SMEDDS atorvastatin có độ hòa tan cao hơn chế phẩm đối chiếu

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ ATORVASTATIN

2.1.1 TÍnh chất lý hóa

Công thức phân tử: C33H35FN2O5

Công thức cấu tạo:

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của atorvastatin

Tên khoa học:

(3R,5R)-7-[2-(4-Fluorophenyl)-3-phenyl-4-(phenylcarbamoyl)-5-propan-2-ylpyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoic acid

Phân tử lượng: 558,65.

Tính chất lý hóa: Atorvastatin calcium là chất bột trắng, không tan và kém bền ở

pH thấp hơn 4, tan rất ít trong nước (0,000495 mg/ml), đệm pH 7,4, acetonitril vàrất tan trong methanol [2],[35]

2.1.2 Dược lực – dược động

Atorvastatin thuộc nhóm ức chế HMG-CoA reductase (hay “statin”) Atorvastatinlàm giảm nồng độ cholesterol “xấu” (LDL) và triglycerid, làm tăng nồng độcholesterol “tôt” (HDL)

Atorvastatin được sử dụng để điều trị bệnh cao cholesterol, giảm nguy cơ đột quỵ,đau tim, các biến chứng về tim mạch do tiểu đường, bệnh tim – mạch vành hay cácyếu tố nguy cơ khác [1]

Atorvastatin có khả năng thấm cao trong ống tiêu hóa, hấp thu nhanh chóng khidùng bằng đường uống (nồng độ đỉnh đạt được sau 1 – 2 giờ) Tuy nhiên, tính sinh

khả dụng của nó ở chuột chỉ đạt 12% với liều 40 mg do chuyển hóa lần đầu ở gan

và ruột [35], còn ở người là 14 % (Lipitor®).

2 hoạt chất oxy hóa có hoạt tính của atorvastatin là ortho- hoặc 2-hydroxy

atorvastatin và para- hoặc 4-hydroxy atorvastatin [41].

2.1.3 Phương pháp định tính

Quang phổ hấp thu hồng ngoại [2]

2.1.4 Phương pháp định lượng

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò UV 244 nm [37],

Phương pháp UV – vis tại bước sóng 245 nm [35]

2.1.5 Các nghiên cứu cải thiện độ hòa tan của atorvastatin

Các nghiên cứu trong nước:

- Nghiên cứu bào chế và đánh giá độ hòa tan viên nén atorvastatin 10 mg của Võ Lê

Ngọc Châu và Nguyễn Thiện Hải năm 2011 [4],

- Nghiên cứu tối ưu hóa công thức bào chế viên nén atorvastatin 10 mg của Hoàng

Ngọc Hùng, Nguyễn Đăng Hòa và Nguyễn Thị Bình năm 2007 [5]

Các nghiên cứu ngoài nước:

- Nghiên cứu của Nanda Kisshore và các cộng sự về hệ vi tự nhũ rắn chứaatorvastatin năm 2015 [31],

- Nghiên cứu cải thiện độ hòa tan và SKD của atorvastatin bằng hệ phân tán rắn sửdụng neem gum của Madhuri S Rodde và các cộng sự năm 2014 [26],

- Nghiên cứu cải thiện độ hòa tan của atorvastatin bằng cách tạo phức với resin của

V V Kulthevà P D Chaudhari năm 2013 [38],

- Nghiên cứu dùng vi sóng để tăng độ hòa tan của atorvastatin cùng PEG 6000 củaMaurya D và các cộng sự năm 2010 [29],

- Nghiên cứu của Hairong Shen và MinkhangZhong về hệ vi tự nhũ chứaatorvastatin năm 2006 [15]

2.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ VI TỰ NHŨ

2.2.1 Khái niệm hệ tự nhũ

Hệ tự nhũ là một hỗn hợp đồng nhất, ổn định, đẳng hướng của pha dầu, chất diệnhoạt, đồng diện hoạt, có thể có thêm chất đồng hòa tan, có khả năng nhũ hóa dễdàng tạo thành nhũ tương dầu trong nước mịn khi tiếp xúc với dịch tiêu hóa dướitác động khuấy trộn nhẹ nhàng Khả năng tạo thành nhũ tương dễ dàng giúp cho sựGPHC trong đường tiêu hóa được thuận lợi, thuốc được hiện diện dưới dạng hòa tan

và những giọt nhũ tương kích thước nhỏ cung cấp bề mặt rộng cho sự hấp thuthuốc Kích thước giọt nhũ tương càng nhỏ thì độ bền nhiệt động học cũng như khảnăng cải thiện SKD càng tăng

Dựa trên kích thước các tiểu phần của nhũ tương hình thành, có thể chia thành 3loại hệ tự nhũ cơ bản:

- Hệ tự nhũ tạo nhũ tương (SEDDS): với kích thước các giọt từ 200 nm – 3 µm

- Hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương (hệ vi tự nhũ, SMEDDS): với kích thước các giọt dưới 200 nm

- Hệ tự nhũ tạo siêu vi nhũ tương (SNEDDS): kích thước các giọt dưới 100 nm [16]

2.2.2 Khái niệm về vi nhũ tương và hệ vi tự nhũ

Vi nhũ tương được tìm ra bởi giáo sư T P Hoar và J H Shulman của Đại họcCambridge vào năm 1943 Vi nhũ tương còn có tên gọi khác là “nhũ tương trongsuốt”, “dung dịch mi-xen” Kích thước của pha phân tán ở vi nhũ tương (10 – 200nm) nhỏ hơn rất nhiều so với ở nhũ tương (1 – 20 μm), nhỏ hơn bước sóng của ánhm), nhỏ hơn bước sóng của ánhsáng khả kiến nên vi nhũ tương gần như trong suốt và cấu trúc của chúng không thểquan sát bằng kính hiển vi quang học [33]

Hệ vi tự nhũ là một hỗn hợp có thành phần chính gồm pha dầu, chất đồng hòa tan,chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt; hệ vi tự nhũ trong suốt, có khả năng nhũ hóamột cách tự nhiên tạo thành hệ vi nhũ tương dầu trong nước khi hòa vào pha nước [22],[33]

2.2.3 Ưu điểm của hệ vi tự nhũ

So với các dạng bào chế thông thường khác, hệ vi tự nhũ làm tăng khả năng hòa tan

và thấm qua màng của hoạt chất, giúp tăng sinh khả dụng

Hệ vi tự nhũ giúp bảo vệ hoạt chất tránh sự thoái biến tự nhiên trong ống tiêu hóacủa một số hoạt chất (ví dụ peptide)

So với hệ tự nhũ tạo nhũ tương, hệ vi tự nhũ bền hơn, ổn định về mặt nhiệt độnggiúp bảo quản thuốc tốt hơn Khi pha loãng với nước tạo vi nhũ tương, kích thướchạt nhỏ hơn làm cho diện tích bề mặt lớn làm cho SKD của thuốc tốt hơn [33]

2.2.4 Thành phần của hệ vi tự nhũ

2.2.4.1 Pha dầu

Pha dầu là những chất lỏng không phân cực được dùng làm môi trường hòa tan hoạtchất đồng thời giúp tăng khả năng hấp thu thuốc qua hệ tiêu hóa

Trong bào chế hệ tự nhũ, người ta thường sử dụng 2 nhóm là triglycerid mạch dài

và triglycerid mạch trung bình Theo một số nghiên cứu, thường ưu tiên sử dụngtriglycerid mạch trung bình do khả năng hòa tan tốt hơn, khả năng linh động tốt hơntrên bề mặt phân cách giữa 2 pha dầu – nước Một số nghiên cứu gần đây chỉ rarằng các chất bán tổng hợp có độ dài mạch trung bình và có khả năng diện hoạt cóthể được sử dụng làm pha dầu Việc pha trộn giữa triglycerid, monoglycerid vàdiglycerid có thể làm tăng khả năng hòa tan hoạt chất thân dầu [28]

2.2.4.2 Chất diện hoạt

Là các hoạt chất mà trong công thức bao gồm 2 phần: đầu thân nước và đuôi thândầu, có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt tại mặt phân cách giữa 2 chất lỏngkhông thể trộn lẫn với nhau và qua đó tạo thành hệ phân tán đồng nhất

Chất diện hoạt được chia thành 4 nhóm chính: anion, cation, không phân cực vàlưỡng cực trong số này chỉ có 1 số có thể dùng bằng đường uống Trong xây dựng

hệ vi tự nhũ thường sử dụng các chất diện hoạt không phân cực có chỉ số HLB lớnhơn 12 với tỷ lệ khoảng 30 – 60% [28]

2.2.4.3 Chất đồng diện hoạt

Được phối hợp trong công thức, góp phần quan trọng trong hình thành hệ tự nhũ.Chất đồng diện hoạt giúp tăng tính linh động của bề mặt phân cách 2 pha, điềuchỉnh HLB của chất diện hoạt, tăng độ tan của hoạt chất giúp tạo nhũ tương bền, ổn định

Thường dùng các chất có HLB từ 10 – 14 [28]

2.2.4.4 Chất đồng hòa tan

Nhằm tăng độ tan của hoạt chất trong pha dầu

Các nhóm trường dùng làm chất đồng hòa tan: alcol mạch ngắn, glycol, PEG, [28]

2.2.5 Giản đồ pha

Giản đồ pha là phương tiện thường dùng để xác định các vùng có cấu trúc khácnhau như vùng tạo vi nhũ tương, vùng tạo nhũ tương… Giản đồ ba pha có hình tamgiác, mỗi cạnh tương ứng với một thành phần (trong trường hợp công thức có nhiềuhơn 3 thành phần thì một cạnh của hình tam giác sẽ gồm 2 thành phần như chất diệnhoạt/chất đồng diện hoạt, pha dầu/chất đồng hòa tan,… với các tỷ lệ xác định).Giản đồ pha gồm có 3 thành phần dầu, chất diện hoạt và đồng diện hoạt Hỗn hợpchất diện hoạt và đồng diện hoạt được chuẩn bị với các tỷ lệ khác nhau (3:1, 2:1,1:1, 1:2) Pha dầu được phối hợp với các hỗn hợp Smix theo các tỷ lệ 1:9, 2:8, 3:7,

…, 8:2, 9:1 Vortex kỹ và đánh giá khả năng nhũ hóa của hỗn hợp thu được sau khipha loãng 100 lần với nước cất Sau khi hệ đạt trạng thái cân bằng, đánh giá khảnăng phân tán và cảm quan theo 2.2.7.1 Tập hợp những điểm trong giản đồ tạođược nhũ tương trong hoặc xanh nhạt được xem là vùng vi nhũ tương, vùng vi nhũtương càng lớn thì khả năng nhũ hóa của hệ đó càng tốt Giản đồ pha được vẽ bằngphần mềm Triplot [9]

2.2.6 Phương pháp bào chế SMEDDS

Cân chính xác rồi phối hợp các thành phần có trong công thức, vortex và siêu âmcho đồng nhất

SMEDDS có khả năng nhũ hóa rất cao, thứ tự phối hợp các chất, lực phân tán ít ảnhhưởng lớn đến sự hình thành và độ bền của vi nhũ tương tạo thành.

2.2.7 Các chỉ tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ

2.2.7.1 Cảm quan

Hệ phải trong suốt và đồng nhất, không màu hoặc có ánh xanh Khi pha loãng 50 –

200 lần với nước phải tạo được hệ vi nhũ tương trong suốt hoặc trong mờ, đồngnhất và không có tủa [32]

2.2.7.2 Kích thước tiểu phân

Pha loăng 100 lần với nước, kích thước tiêu phân phải trong khoảng 10 – 150 nm.Đánh giá bằng phương pháp tán xạ ánh sáng, kính hiển vi điện tử [32]

Ly tâm: pha loãng 100 lần với nước cất, đem ly tâm 10000 rpm trong 15 phút

Hệ đạt yêu cầu nếu cả 3 phương pháp đều không quan sát thấy kết bông, kết tủa hay

tách lớp [32]

2.2.8 Một số ứng dụng của SMEDDS trong việc bào chế các dạng thuốc

- Tăng cường khả năng hòa tan và SKD của thuốc: có khả năng ứng dụng tốt đốivới các hoạt chất thuộc nhóm 2 (theo phân loại của BCS) tức là nhóm hoạt chất cókhả năng tan kém nhưng khả năng hấp thu và phân bố tốt Bên cạnh đó SMEDDScũng cải thiện SKD đối với các hoạt chất thuộc nhóm 4 BCS tức là khả năng tankém và khả năng hấp thu phân bố kém

- Hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương quá bão hòa (Supersaturable SMEDDS): việc điều chế

hệ này giúp giảm tỷ lệ chất diện hoạt trong công thức nhằm hạn chế tác dụng phụcũng như sự kích ứng niêm mạc đường tiêu hóa khi dùng thuốc

- Hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương rắn (S-SMEDDS): là SMEDDS được hóa rắn dùng đểđóng nang, làm viên nén được tiên đoán có thể giảm liều sử dụng thuốc do hệ tựnhũ làm tăng SKD của thuốc

2.2.9 Hệ vi tự nhũ dạng rắn

Hệ vi tự nhũ dạng lỏng thường được cho vào nang mềm hoặc có thể là nang gelatincứng, đây không phải là những dạng vận chuyển – bảo quản phù hợp trong thựctiễn, bởi các vấn đề liên quan đến quy trình sản xuất, độ ổn định, sự tương tác giữa

tá dược và vỏ nang, sự kết tủa hoạt chất, [12]

Sự chuyển đổi thành hệ vi tự nhũ dạng rắn (S-SMEDDS: Solid - self microemulsifying drug delivery system) tổng hợp được ưu điểm của cả SMEDDS truyềnthống (tăng độ tan, SKD của hoạt chất) và dạng bào chế rắn (giảm giá thành sảnxuất, thuận tiện cho kiểm soát quá trình, tính ổn định và lặp lại cao, cải thiện sự tuânthủ của bệnh nhân) [20]

Có nhiều cách để chuyển SMEDDS truyền thống thành S-SMEDDS như hấp phụdùng chất mang rắn, ép đùn nóng chảy, phun sấy, phun lạnh, tạo vi nang Trong

đó, hấp phụ dùng chất mang rắn được xem là phương pháp đơn giản và dễ dàngthực hiện nhất, chỉ cần thêm SMEDDS vào chất mang trong một cối trộn, sau đóbột tạo thành có thể dùng để đóng nang cứng hoặc phối hợp các tá dược cần thiếtkhác để dập viên [12],[20]

Các nghiên cứu về hóa rắn SMEDDS bằng phương pháp sử dụng chất mang rắn gầnđây được thể hiện trong Bảng 2 1

Bảng 2.1 Các nghiên cứu về S-SMEDDS dùng chất mang rắn trên thế giới

Một nhóm chất mang rắn đang được phát triển hiện nay gồm có các aerosil và các

syloid (Grace - Mỹ) Trong đó syloid thể hiện được 1 số ưu điểm vượt trội hơn

aerosil, với 2 điểm quan trọng là khối lượng riêng lớn hơn giúp giảm bay bụi, trongkhi lại có khả năng hấp phụ chất lỏng cao hơn Syloid FP 244 có khả năng hấp phụtới 3 lần khối lượng chất lỏng mà vẫn tạo được khối bột khô tơi

Hình 2.2 Cấu trúc hạt Syloid FP 244

Vì vậy, Syloid FP 244 thể hiện tiềm năng lớn trong việc điều chế S-SMEDDS

2.2.10 Các nghiên cứu về hệ tự nhũ trên thế giới hiện nay

2.2.10.1Các chế phẩm hệ tự nhũ trên thị trường

Trên thế giới hiện có nhiều chế phẩm cấu trúc SMEDDS, một số có thể được liệt kê trong Bảng 2 2 [23]

Bảng 2.2 Một số chế phẩm hệ tự nhũ trên thị trường

Cyclosporine A

2.2.10.2Một số nghiên cứu về hệ vi tự nhũ hiện nay

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về SMEDDS, một số nghiên cứu cóthể kể ra dưới Bảng 2 3

Bảng 2.3 Một số SMEDDS của các hoạt chất gần đây

Atorvastatin [15] Labrafil Cremophor RH40 Propylen glycol

CHƯƠNG 3 ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG

Hệ vi tự nhũ chứa atorvastatin, viên đối chiếu Lipitor ® - Plizer

3.2 TRANG THIẾT BỊ - NGUYÊN LIỆU – HÓA CHẤT

3.2.1 Trang thiết bị

Các thiết bị dùng trong nghiên cứu được trình bày trong Bảng 3 4

Bảng 3.4 Các thiết bị sử dụng trong thí nghiệm

3.2.2 Nguyên liệu – hóa chất

Các nguyên liệu, hóa chất dùng trong thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.5 Các nguyên liệu, hóa chất dùng trong thí nghiệm

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.1 Khảo sát độ tan của atorvastatin trong một số tá dược có khả năng điều chế SMEDDS

Độ tan của atorvastatin trong các tá dược làm pha dầu, chất diện hoạt, đồng diệnhoạt được xác định bằng phương pháp bão hòa [28]:

- Lấy 1 lượng thừa atorvastatin cho vào từng eppendorf có sẵn 1 ml từng loại tádược Hỗn hợp thu được đem vortex trong 1 phút, siêu âm 20 phút sau đó cho vàomáy lắc ngang (100 vòng/phút) trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng

- Dịch thu được đem ly tâm 10000 rpm trong 10 phút, lọc, pha loãng bằng ethanoltới nồng độ thích hợp rồi đem đo quang (tiếnhành quét phổ để kiểm tra lại đỉnh hấpthu của atorvastatin)

Tính lượng chất tan, kết hợp với tính chất của tá dược và kinh nghiệm từ các nghiên

cứu đi trước để xác định các tá dược tiềm năng điều chế hệ vi tự nhũ chứa

atorvastatin

3.3.2 Xây dựng công thức và phương pháp điều chế SMEDDS chứa atorvastatin

3.3.2.1 Khảo sát giản đồ pha từ các tá dược đã chọn

Sàng lọc các giản đồ pha tham khảo từ các giản đồ pha đã được nghiên cứu trên thếgiới, với các tá dược tiềm năng:

- Ở mỗi giản đồ pha, chọn ngẫu nhiên 4 – 5 điểm, xác định tỉ lệ các tá dược tại mỗi điểm

- Cân từng công thức cho vào từng eppendorf đem vortex đến đồng nhất, để yêntrong 24 giờ

- Đánh giá bằng phương pháp pha loãng

Các công thức đạt độ pha loãng (hệ tá dược tạo SMEDDS tiềm năng) sẽ được chọn

để thử khả năng tải hoạt chất

3.3.2.2 Khảo sát khả năng tải atorvastatin trên hệ tá dược tạo SMEDDS tiềm năng

Từ hệ tá dược tiềm năng và khả năng tan của atorvastatin trong từng tá dược mà ta

sẽ lựa chọn thử khả năng tải hoạt chất ở các mức nồng độ phù hợp

- Cân chính xác 0,5 g từng công thức hệ tá dược tiềm năng cho vào eppendorf Chovào eppendorf 1 lượng atorvastatin tương ứng theo từng tỉ lệ, đem vortex, siêu âmcho tan hết

- Ly tâm 10000 rpm để loại các hệ công thức chứa atorvastatin bị tủa

- Để yên 24 h ở nhiệt độ phòng sau đó đánh giá bằng cảm quan: Pha loãng 100 lầnvới nước cất, hệ phải trong suốt hoặc trong mờ

Lựa chọn nồng độ tải hoạt chất tốt nhất.

3.3.2.3 Phương pháp điều chế hệ vi tự nhũ

Cân 0,5 g mỗi hệ tá dược với tỉ lệ xác định vào từng eppendorf Cho vào một lượngatorvastatin đã xác định ở mục 3.3.2.2

Vortex 1 phút, siêu âm 20 phút sau đó cho vào máy lắc ngang (100 vòng/phút) trong

24 giờ ở nhiệt độ phòng

Các công thức sau khi bào chế được để yên trong 24 h trước khi thực hiện các thửnghiệm tiếp theo

3.3.3 Khảo sát, đánh giá SMEDDS chứa atorvastatin

3.3.3.1 Khảo sát độ bền của các công thức được chọn trong các môi trường

Đánh giá sơ bộ độ bền của các công thức ở pH 1,2: vì atorvastatin không tan và kémbền trong môi trường có pH thấp nên dùng môi trường này để loại nhanh các côngthức không giữ được atorvastatin trong hệ vi nhũ tương

Chọn các hệ đạt yêu cầu Đánh giá độ lặp lại: Pha loãng các công thức bằng môitrường đệm ở pH 1,2; 4,5; 6.8 Quan sát trong 1, 2, 4, 8 h

Đánh giá các hệ vi nhũ tương hình thành

Hệ phải không bị tủa hoặc bị đục.

3.3.3.2 Xác định độ bền của vi nhũ tương hình thành trong quá trình nghiên cứu

Tiến hành pha loãng công thức 100 lần với nước cất Sau đó tiến hành các thửnghiệm:

- Ly tâm: đem ly tâm 10000 rps trong 10 phút

- Đông–rã đông: thực hiện chu trình đông - rã đông với 6 chu kỳ, mỗi chu kỳ 4 giờ

- Nóng lạnh: bảo quản mẫu ở 0 0C và 45 0C, mỗi chu kỳ 4 giờ

Hệ đạt yêu cầu khi không xảy ra kết tủa, kết bông hay tách lớp.

3.3.3.3 Đo phân bố kích thước hạt vi nhũ tương tạo thành

Tiến hành đo phân bổ kích thước cỡ hạt của vi nhũ tương tạo thành sau khi phaloãng bằng nước cất

Hệ đạt yêu cầu khi cho dải phân bố kích thước hạt trong khoảng 10 – 150 nm.

3.3.4 Xây dựng và thầm định quy trình định lượng atorvastatin trong SMEDDS chứa atorvastatin

3.3.4.1 Xây dựng quy trình định lượng atorvastatin trong hệ vi tự nhũ

Tiến hành quét phổ atorvastatin và từng tá dược trong trong công thức bào chế trongvùng UV 200 – 400 nm Chọn đỉnh hấp thu (λmax) của atorvastatin mà tại đó độ hấpthu của các tá dược là không đáng kể

Cân chính xác 10 mg atorvastatin pha loãng bằng 100 ml methanol trong bình địnhmức Hút 1 ml dung dịch tạo thành cho vào bình định mức 10 ml, thêm methanol tớivạch Đo độ hấp thu UV tại λmax (Achuẩn)

Cân 1 lượng chế phẩm tương đương 10 mg atorvastatin pha loãng bằng 100 mlmethanol trong bình định mức Lọc hút 1 ml dịch tạo thành cho vào bình định mức

10 ml, thêm methanol tới vạch Đo độ hấp thu UV tại λmax (Athử)

Lượng atorvastatin trong chế phẩm= A thử

A chuẩn ×

kh ố il ượ ng ch ế ph ẩ m lượ ng m ẫ u c â n × 10(mg)

3.3.4.2 Thẩm định quy trình định lượng atorvastatin trong hệ vi tự nhũ

Pha dãy dung dịch chuẩn theo bảng sau:

Bảng 3.6 Pha dãy dung dịch chuẩn atorvastatin

Sử dụng phân tích hồi quy với trắc nghiệm t (Student) để kiểm tra ý nghĩa của các

hệ số trong phương trình và trắc nghiệm F (Fisher) để kiểm tra tính thích hợp củaphương trình hồi quy

Tiến hành: thêm từng lượng mẫu chuẩn tương đương 80%, 100% và 120% hàmlượng hoạt chất trong mẫu thử Định lượng atorvastatin có trong 3 mẫu tạo thành.Yêu cầu: tỷ lệ phục hồi thực nghiệm nằm trong khoảng 98 – 102%

Độ chính xác [3]

Được biểu thị bằng độ lệch chuẩn tương đối (CV%) giữa các giá trị riêng lẻ so vớigiá trị trung bình thu được khi áp dụng quy trình đề xuất cho cùng 1 mẫu thử đượclàm đồng nhất trong cùng điều kiện

Tiến hành: chuẩn bị 6 dung dịch thử có cùng nồng độ 10 µg/ml Đo độ hấp thu tại

λmax Tình CV% CV% phải không quá 2%

3.3.5 Hóa rắn SMEDDS tiềm năng chứa atorvastatin

Hóa rắn SMEDDS bằng phương pháp dùng chất mang rắn, sử dụng Syloid FP 244

để nghiên cứu

Điều chế lại công thức SMEDDS tiềm năng, lượng 5 g

Cân 1 lượng chính xác 1 g Syloid FP 244 cho vào chén thủy tinh Cho từ từSMEDDS vào, trộn đều tạo hỗn hợp khô tơi Đến khi hỗn hợp bột có dấu hiệu vónthì dừng Cân khối lượng mẫu SMEDDS còn lại Tính được lượng SMEDDS tối đa

mà 1 g Syloid FP 244 có thể mang được

Đánh giá sơ bộ tính trơn chảy của bột hoàn tất

3.3.6 Nghiên cứu bào chế viên nén chứa SMEDDS atorvastatin

3.3.6.1 Khảo sát khả năng dập viên nén SMEDDS chứa 10 mg atorvastatin bằng phương pháp dập thẳng

Tính lượng S-SMEDDS tương đương 10 mg

Khảo sát các công thức viên nén chứa 10 mg atorvastatin Dập viên bằng máy dậpviên tâm sai, bộ chày cối 10 mm

Đo độ cứng, độ rã của viên để xác định khả năng tạo viên nén SMEDDS chứa 10

mg atorvastatin Chọn công thức tiềm năng (nếu có) để dập viên nén chứaSMEDDS atorvastatin

Qua đó cũng đánh giá thêm khả năng có dập được viên nén SMEDDS chứa 20 mgatorvastatin hay không.

3.3.6.2 Phương pháp bào chế, khảo sát độ lặp lại và đánh giá sơ bộ viên nén SMEDDS chứa atorvastatin

Tiến hành bào chế 30 g bột hoàn tất theo công thức đã được xây dựng

Xây dựng sơ đồ bào chế theo công thức trên

Đánh giá sơ bộ tính trơn chảy của bột hoàn tất.

Tiến hành dập viên bằng máy dập viên tâm sai, dùng bộ cối chày 10 mm

Đo độ cứng, độ rã của viên để xác định tính lặp lại của công thức

Đo phân bố kích thước giọt của vi nhũ tương hóa từ viên thử nghiệm: hòa viên thử

nghiệm vào môi trường pH 6,8, siêu âm cho phân tán đều, ly tâm 1000 vòng/phút,lọc qua màng lọc 0,45 µm, đo phân bố kích thước giọt vi nhũ tương tạo thành

So sánh sơ bộ tính chất viên thử nghiệm và viên đối chiếu: đo khối lượng trung

bình, độ cứng trung bình, độ rã trong nước và trong pH 1,2 của viên thử nghiệm và

viên đối chiếu (Lipitor®)

3.3.6.3 So sánh khả năng giải phóng hoạt chất của S-SMEDDS, viên nén thử nghiệm và viên đối chiếu

Sử dụng viên đối chiếu là Lipitor® 10 mg

1 lượng S-SMEDDS chứa 10 mg atorvastatin được cho vào nang cứng số 1

Tiến hành theo hướng dẫn của JP XVI [19] Nang cứng chứa S-SMEDDS, viên đốichiếu và viên thử nghiệm được cho vào trong 900 ml môi trường pH: 1,2; 4,5 và6,8 Tốc độ cánh khuấy 75 vòng/phút Nhiệt độ môi trường 37 ± 0,5 oC Rút mẫusau 5, 10, 15, 30, 45 và 60 phút, lọc qua màng 0,45 µm, bù 1 lượng môi trườngtrương ứng vào bình thử độ hòa tan sau mỗi lần rút

Đo UV ở 249 nm, từ đó tính được độ GPHC sau các khoảng thời gian

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1 KHẢO SÁT ĐỘ TAN CỦA ATORVASTATIN TRONG MỘT SỐ TÁ DƯỢC CÓ KHẢ NĂNG ĐIỀU CHẾ SMEDDS

Kết quả độ tan của atorvastatin trong các tá dược được thể hiện trong Hình 4 3

Hình 4.3 Kết quả độ tan của atorvastatin trong các tá dược (n = 3)

Nhận xét: Trong các pha dầu, atorvastatin tan tốt trong labrafil, oleic acid, capryol

90, plurol 497 CC Atorvastatin nói chung tan tốt trong các chất diện hoạt và cácchất đồng diện hoạt

Dựa trên kinh nghiệm từ các nghiên cứu đã được thực hiện trên thế giới, capryol 90với vai trò pha dầu được sử dụng khá rộng rãi; cremophor RH40 / EL, tween 20,labrasol thường đóng vai trò diện hoạt; còn các đồng diện hoạt hay dùng làtranscutol P / HP, PG, PEG 400 [17],[18],[25],[30],[40] Ngoài ra, atorvastatin đãtừng được nghiên cứu bởi Hairong Shen cùng MingKang Zhong có sử dụng pha dầulabrafil [15]

Do vậy, để xây dựng công thức điều chế SMEDDS chứa atorvastatin, ta có thể khảosát các hệ từ: pha dầu labrafil, capryol 90; chất diện hoạt cremophor RH40 / EL,

tween 20; đồng diện hoạt transcutol P / HP, PG, PEG 400 với các giản đồ pha đãđược xây dựng sẵn từ các nghiên cứu trước đó.

4.2 XÂY DỰNG CÔNG THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SMEDDS CHỨA ATORVASTATIN

4.2.1 Khảo sát hệ tá dược nền dùng điều chế SMEDDS

Theo nghiên cứu của Hairong Shen và cộng sự về atorvastatin [15], các giản đồ pha

đã được xây dựng với hệ gồm labrafil, cremophor RH40 và PG

Hình 4.4 Giản đồ pha gồm Labrafil, Cremophor RH40 và Propylen glycol

Vùng màu xám là vùng tạo vi nhũ tương Các tỉ lệ khảo sát được thể hiện trongBảng 4 7

Bảng 4.7 Tỷ lệ các thành phần của các mẫu khảo sát và kết quả pha loãng

Theo nghiên cứu của Yogeshwar G Bachhav và cộng sự về glyburide [40], các giản

đồ pha đã được xây dựng với hệ gồm capryol 90, tween 20 và transcutol P

Hình 4.5 Giản đồ pha gồm capryol 90, tween 20 và transcutol P

Vùng màu đen là vùng tạo vi nhũ tương Các tỉ lệ khảo sát được chọn theo Bảng

4 8

Bảng 4.8 Tỷ lệ các thành phần của các mẫu khảo sát và kết quả pha loãng

Theo nghiên cứu của Hanaa Mahmoud và các cộng sự về simvastatin [17], giản đồpha đã được xây dựng với hệ gồm capryol 90, cremophor RH 40 và transcutol HP

Hình 4.6 Giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor RH40 và transcutol HP

Các điểm màu trắng hoặc có dấu cộng có khả năng tạo vi nhũ tương hoặc siêu vinhũ tương khi hòa vào nước Các tỉ lệ khảo sát được thể hiện trong bảng Bảng 4 9

Bảng 4.9 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng

Giản đồ pha của hệ gồm capryol 90, transcutol HP và cremophor EL được xây dựngcũng trong nghiên cứu trên của Hanaa Mahmoud, và cũng được xây dựng trongnghiên cứu của Lin Zhang và các cộng sự về curcumin [25].

Hình 4.7 Các giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor EL và transcutol HP

Các điểm màu trắng hoặc có dấu cộng hoặc trong vùng màu đen có khả năng tạo vinhũ tương hoặc nano nhũ tương khi hòa vào nước Các tỉ lệ khảo sát được chọn theoBảng 4 10

Bảng 4.10 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng

(%)

Cremophor EL(%)

Các giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor RH40 và labrasol được xây dựng trongnghiên cứu của Namfa Sermkaew cùng cộng sự về hoạt chất chiết xuất từ

Andrographis paniculata [30], và nghiên cứu của Nguyễn Đức Thọ về nifedipin [8].

Hình 4.8 Các giản đồ pha gồm capryol 90, cremophor RH40 và labrasol

Vùng màu đen hoặc xám là các vùng có khả năng tạo vi nhũ tương khi hòa vàonước Các tỉ lệ khảo sát được chọn theo Bảng 4 11

Bảng 4.11 Tỷ lệ các thành phần của mẫu khảo sát và kết quả pha loãng

Pha loãngnước cất