Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật tối ưu trong thiết kế công thức bào chế nhằm nâng cao độ ôn định của viên nén ampicilin

Đặc biệt đối với những hoạt chất mà chất lượng của nó dễ bị suy giảm dưới ảnh hưởng của các thành phần khác trong chế phẩm cũng như điều kiện ngoại cảnh thì việc nghiên cứu thiết kế công

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẼ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI

DS BÙI THU HÀ

NGHIÊN c ú u ÁP DỤNG KỸ THUẬT TỐI ư u

TRONG THIẾT KẾ Cô NG THỨC BÀO CHẾ

NHẰM NÂNG CAO ĐỘ Ổ n ĐỊNH CỦA VIÊN NÉN AMPICILIN.

LUẬN ÁN THẠC s ĩ Dược HOC Chuyên ngành: Công nghê duơc - Bào chế thuốc

JÍỜ9 & M I ƠQl

1ầ ề tà i nÒAỷ (hti&c thự c kiệu tạ i íìặ mỉm bãa ch ế - jÒ ại hức ^bwẹc

J ịà N ội (h tâi ẩư iutâncị, dẫu, cãa 'lề Phạm, Ncịức íìỉutCỷ, pitá- clu í iddiẻm ũ>ặ

nứm, kàứ- chế, PQể *7nần, % £ -An, Phó- cỉu í iniuệm íìặ mẫn- cAởá ỹÂâ#i iỉch

- dbạí hạc ^bưọec J ịà /Vậi.

'yWí<^ (ỳuá b lin k Uụec luận đ ề ià i, tờ i ẩã nLận (ttâỊẺc iự ẹiú p ẳ& Cfrui báu

của ^Uạc ỏz ỉ^(ỷiujMn ^liụ ì\iẦu Am4, PQS ^lễ Phạm 2w2M<ỷ 'lừuCỷ, PQ ễ <rJễ> ỈẰùi ỈKim Jhềw cùacị, cấc thcuỷ cà Cịiáứ- ỉìặ mím íìàứ- chế, íìặ m&H- cttữá phân, UcẤ

oà PhònCỷ ầàứ- tạứ- áau, đ ộ i hữc - ^InM&ncỹ jb ạ i hạc ^bidfc cẰíà /\lậí.

Nkcin dụp, nàiỷ, tô i 4ÚM' bày b& ỉàncị, ỉú ểt ũfri chcÌK Uiòmà ẩứi ơóti 4ự Cịúíp,

ẩ& Cfrid Ikuí của các UiảỶ Cữ- Cịíáứ- và cdc ẩo&i uỊ ỉzểt/iềK

^ b ể íìù i VUtA, <Jià

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

thị trường hiện nay.

1.1.3 Các phương pháp kiểm nghiệm Ampicilin

1.1.4 Một số công trình nghiên cứu về độ ổn định của

Ampicilin đã thực hiện

1.2 Thiết kế cóng thức viên nén.

1.2.1 Lựa chọn tá dược

1.2.2 Lựa chọn phương pháp dập viên

1.3 Nghiên cứu đánh giá độ ổn định của thuốc.

1.3.1 Khái niệm về độ ổn đinh

1.3.2 Úng dụng của việc nghiên cứu đánh giá độ ổn định

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc

1.3.4 Các kiểu thử nghiệm độ ổn định

1.4 ứng dụng tối ưu hoá thống kê trong thiết kế công thức bào

c h ế

1.4.1 Mô hình hoá thực nghiệm bậc 1 đầy đủ

1.4.2 Mô hình hỗn hợp: kết hợp bố trí thực nghiệm yếu tố kiểu

2^ với ô vuông' la tin

1.4.3 Tối ưu hoá bằng phương pháp tiến theo gradient

2 NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

2.1 Nội dung.

1

3334

57

8

81212

12

13131416

17

20

232424

2.2 Đối tượng nghiên cứu 24

2.3.5 Xử lý số liệu thí nghiệm theo mô hình bố trí thí nghiệm 27

yếu tố 22k kết hợp với ô vuông la tin.

3.1 Xây dựng và thẩm định phương pháp kiểm nghiệm 31

3.2 Xây dựng công thức bào chế viên nén Ampicilin 0,25g 35

ĐẶT VẤN ĐỂ

Cùng với sự phát triển của ngành Dược nước ta trong những năm gần đây, nâng cao chất lượng thuốc là một vấn đề cấp thiết cần được quan tâm đúng mức Đối với các nhà sản xuất thì chất lượng thuốc là mối quan tâm hàng đầu vì nó là trách nhiệm và uy tín

Đứng trước vấn đề đặt ra như vậy, các cơ quan chức năng đã có nhiều

biện pháp như yêu cầu các nhà sản xuất áp dụng Thực hành sản xuất thuốc tốt

(GMP), tăng cường quản lý, kiểm tra các thuốc đang lưu hành trên thị trường Tuy nhiên, những biện pháp trên là chưa đủ Kiểm tra chất lượng chỉ là ngọn chứ không phải là gốc vì nó chỉ được thực hiện trên một số mẫu ỏ' một thời điểm nhất định nào đấy và các phương pháp, thiết bị kiểm nghiêm cũng còn nhiều hạn chế Áp dụng GMP là điều kiện cần chứ không phải là điều kiện đủ Chính việc thiết kế công thức và tối ưu hoá mới là biện pháp chiều sâu

Hầu hết các công thức bào chế của các cơ sở sản xuất hiện nay là do sao chép lại hoặc tự phối hợp các tá dược, chất phụ theo kinh nghiệm nên khó

có thể biết được làm như vậy chất lượng thuốc đã tối ưu chưa

Ngày nay, khi nói đến chất lượng thuốc, người ta không chỉ quan tâm đến các chỉ tiêu kiểm nghiệm mà còn nhiều vấn đề khác nữa, trong đó có độ

ổn định của thuốc, nhất là trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ỏ' nước ta Đặc biệt đối với những hoạt chất mà chất lượng của nó dễ bị suy giảm dưới ảnh hưởng của các thành phần khác trong chế phẩm cũng như điều kiện ngoại cảnh thì việc nghiên cứu thiết kế công thức để nâng cao độ ổn định lại càng trở nên cần thiết hơn Độ ổn định của viên nén kháng sinh Ampicilin là một trường hợp như vậy và chưa được nshiên cứu đầy đủ trong điều kiện sản xuất của các xí nghiệp dược trong nước

Cho đến nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu áp dụng

kỹ thuật tối ưu trong thiết kế cồng thức và qui trình kỹ thuật cho các chế phẩm thuốc [18], [28] Tuy nhiên, ở Việt nam thì đây còn là một vấn đề khá mới mẻ

Trong công trình nghiên cứu này, thông qua việc khảo sát sự suy giảm của hàm lượng Ampicilin chúnơ tôi áp dụng mô hình bố trí thí nghiệm tối ưu hoá thống kê để xây dựng cồng thức cho viên nén Ampicilin nhằm nâng cao

độ ổn định của chế phẩm

Mục tiêu của luận văn là: Nghiên cứu mô hình bố trí thí nghiệm yếu tố 22k phối hợp với ô vuông latin để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố định tính và định lượng tới độ ổn định của hoạt chất trong viên nén Ampicilin Cụ thể là: đánh giá ảnh hưởng của thành phần và tỷ lệ tá dược tới sự suy giảm hàm lượng của viên nén Ampicilin Trên cơ sở đó lựa chọn cồng thức bào chế tối ưu nhằm mục đích cực tiểu hoá sự suy giảm hàm lượng hoạt chất

- Tính chất vật lý [3], [26]:

Ampicilin trihydrat tồn tại ỏ' dạng bột kết tinh trắng, khó tan trong nước

(lg/90ml H2O), thực tế không tan trong ethanol, cloroform, ether

- Độ Ổn định [4 ], [16 ], [20 ], [24 ], [26]:

Do có cấu trúc ị3-lactam không bền, Ampicilin dễ bị phán huỷ, mất tác dụng kháng khuẩn do ảnh hưởng của nhiều yếu tố:

> Mở vòng p-lactam do bị thuỷ phân bởi kiềm hay Penicilinase

> Phá vòng thiazolidin trong cấu trúc của penicilin bởi các ion kim loại

Các yếu tố như: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm.v.v cũng là những yếu tố gây phán huỷ Ampicilin

Trong môi trường acid, Ampicilin tương đối ổn định (bền vững hon Penicilin V) nên có thể uống được

Sự phán huỷ của Ampicilin trihydrat trong dung dịch bị ảnh hưởng rất mạnh bởi yếu tố pH ơ pH = 7 làm mất đi hoàn toàn sự bền vững của Ampicilin nhưng ở pH = 5 lại hoàn toàn không ảnh hưởng đến độ bền vững của Ampicilin.

- Tính chất dược lý [4]:

Ampicilin ngăn trỏ' việc xây dựng thành tế bào của vi khuẩn, tác dụng trên vi khuẩn grani(-) như cloramphenicol, tetracyclin và gram(+) nhưng kém hiệu quả hơn Penicilin G, tác dụng trên Haemophilus influenzae trong chứng viêm phế quản mãn tính tốt hơn Penicilin G

Ampicilin được chỉ định trong các nhiễm khuẩn đường hô hấp, đườns niộu.v.v

1.1.2 Tinh hình sử dụng Ampicilin và một số chế phẩm trên thị trường

hiện nay:

Cho tới nay, mặc dù đã có nhiều kháng sinh mới ra đời nhung Ampicilin vẫn được dùng với số lượng lớn Một khảo sát sơ bộ về tình hình sử dụng thuốc hợp lý được tiến hành ỏ' Cần thơ và một số tỉnh khác như Bắc thái,

Đà nẵng, Hà nội, Thanh hoá cho thấy: Ampicilin là một trong mười loại thuốc

có nhiều nhất tại các cơ sở bán thuốc [5]

Theo số liệu của Cục quản lý dược Việt nam, hiện nay có 66 số đăng ký sản xuất và lưu hành Ampicilin trên thị trường, trong đó có 54 số đăng ký của các cơ sở sản xuất trong nước

Do tương đối ổn định trong môi trường acid và tỷ lệ hấp thu qua đường tiêu hoá là 50% [24], [26] nên ngoài dạng thuốc tiêm, Ampicilin được sử dụng khá rộng rãi bằng đường uống

Viên nén và viên nang là hai loại chế phẩm được dùng nhiều nhất Trong số 25 biệt dược của Ampicilin được ghi trong Vidal 1997 [13] có 18 biệt dược là ỏ' dạng viên, còn lại là thuốc bột và thuốc tiêm

Viên nén Ampicilin do có ưu điểm là giá thành thấp, nhu cầu sử dụng lớn nên được sản xuất khá phổ biến ở các xí nghiệp dược phẩm trong nước Ví dụ: ở xí nghiệp dược phẩm TW 2, lượng viên nén Ampicilin 0.25g sản xuất trong năm 1999 lên tới trên 70 triệu viên.

1.1.3 Các phương pháp kiểm nghiệm Ampiđlin:

Ưu điểm: Phương pháp đo iod sử dụng các dụng cụ, hoá chất đơn giản,

dễ thực hiện

Nhưoc điểm : Phản ứng của sản phẩm phán huỷ của Ampicilin và iod là không hợp thức, phụ thuộc nhiều vào điều kiện phản ứng như pH môi trường, nhiệt độ, thời gian phản ứng, nồng độ của dung dịch iod/kaliiodid Do đó, phương pháp này cho kết quả không ổn định và sai số đáng kể Có 2 nguyên nhán chính dẫn tới sai số: sự bay hơi của iod và sự oxy hoá của r trong môi trường acid bởi oxy không khí tạo thành I3\ Để giải quyết những nguyên nhân này, phải luôn tiến hành định lượng trong điều kiện lạnh để giảm tới mức tối thiểu sự bav hơi của iod, các phản ứns phải để đúns thời gian qui định

1.1.3.2 Phương pháp quang p h ổ [1 ], [17]:

Phương pháp này được đưa vào dược điển Anh 1993, dược điển Trung quốc 1998

Nguvẽn tắ c : Phương pháp nàv dựa trên cơ sở tạo thành phức chất với imidazole-thuỷ ngân II clorid, sản phẩm là mercaptid thuv ngân I] của acid Penicilenic có khả năng hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 325-345nm.

Ưu điểm : Phương pháp này có tính đặc hiệu cao, sử dụng vật liệu máy móc không phức tạp, có thế áp dụng ỏ' một phòng thí nghiệm trung bình

Nhưoc điểm : Tiến hành qua nhiều bước và phải sử dụng chất đối chiếu Phản ứng cho kết quả tối ưu khi toàn bộ lượng Ampicilin nhanh chóng biến thành mecaptid thuỷ ngán dưới sự xúc tác của imidazol mà tốc độ xúc tác của imidazol thay đổi theo pH, nồng độ imidazol trong dung dịch thuốc thử, nhiệt

độ, thời gian phản ứng

1.1.3.3 Phương pháp đo điện thê [ 1 ], [17]:

Phương pháp này được ghi trong dược điển Việt nam I Ị dược điển Anh

1993, dược điển Ấn độ 1996

Ngu vẻn tắ c : Là phương pháp chuẩn độ dựa trên phản úng tạo phức tan với Hg(II) theo tỷ lệ hợp thức của Ampicilin sau khi được thuỷ phân bởi kiềm

để mở vòng P-lactam Xác định điểm tương đương bằng phương pháp đo thế,

sử dụng điện cực platin làm điện cực chỉ thị và thuỷ ngân-thuỷ ngân I sulfat làm điện cực so sánh

Phương pháp này còn dùng để chuẩn độ cả sản phẩm phân huỷ của Ampicilin (tiến hành bỏ qua giai đoạn thuv phân bằng kiềm)

Phương pháp này chỉ được áp dụng cho nguvên liệu

Ưu điểm : Phương pháp này cho kết quả có độ lặp lại cao, xác định được cả sản phẩm phân huỷ và không cần dùng chất đối chiếu

Nhươc điểm : Muối thuỷ ngân là một chất độc, có thể gây tổn hại đến môi trường và sức khoẻ người làm thí nghiệm

1.1.3.4 P hưongpháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [1], [30]:

Đãy là phương pháp được đưa vào dược điển của nhiều nước phát triển như dược điển Mỹ XXII, x x m

Nguvén tá c : Dựa trên sự phán chia khác nhau của các chất khác nhau trong một hỗn hợp vào hai pha luôn tiếp xúc và khống hoà lẫn vào nhau: một pha tĩnh và một pha động Pha tĩnh được gắn hoá học với chất mang (chất này trơ với chất cần tách) có tính chất ít phân cực Pha động: dùng hệ dung mỏi có

tính chất phân cực Dung dịch mẫu thử được đưa qua van tiêm mẫu và được

dung môi pha động kéo tới cột phân tích nhờ một máy bom cao áp Tại cột xảy ra quá trình tách, nhữns phân tử nào có thời gian lưu nhỏ ra trước và những phân tử có thời gian lưu lớn hơn ra sau Nhũng chất được tách khỏi cột được phát hiện nhờ một Detector u v

Phương pháp này có thể áp dụng cho nguyên liệu và chế phẩm của Ampicilin

Ưu điểm : Phương pháp này cho kết quả chính xác, độ tin cậy cao

Nhưoe điểm ; Cần có duns môi rất tinh khiết, dụng cụ đắt tiền nên phát sinh chi phí cao, thường dùns trong các phòng thí nghiệm hiện đại

1.1.4 M ột sô công trình nghiên cứu vê độ ổn định của Am picilin đã thực hiện [10], [11] ,[12] ,[14], [15]:

- Đã đánh giá độ ổn định của Ampicilin nguyên liệu và chế phẩm viên nén, viên nang dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm trong điều kiện lão hoá cấp tốc và điều kiện dài hạn nhằm xác định tuổi thọ, tìm điều kiện bảo quản thích hợp cho Ampicilin Ngoài ra đã sơ bộ xây dụng cống thức bào chế cho viên nén Ampicilin để cải thiện độ ổn định của chế phẩm

- Đã đánh giá độ ổn định của Ampicilin trong quá trình vận chuvển và tồn kho ỏ' điều kiện khí hậu nhiệt đới nhằm dự kiến thời hạn sử dụng của chế phẩm

Các kết quả trên mới chỉ chủ yếu tập trung vào các chế phẩm đã có sẵn

mà chưa đi sâu vào vấn đề là làm thế nào để nâng cao độ ổn định của thuốc, vì vậy cần có những nghiên cứu tiếp theo

1.2 THIẾT KÊ CỒNG THỨC VIÊN NÉN:

1.2.1 Lựa chọn tá dược:

Nội dung cơ bản của việc xây dụng công thức dập viên là vấn đề lựa chọn tá dược

Việc lựa chọn tá dược căn cứ vào một số yếu tố sau [6], [8]:

- Mục đích sử dụng của viên: Để uống, để ngậm, để đặt, pha thành dung

dịch

- Tính chất của dược chất: Độ tan, độ ổn định hoá học, độ trơn chảy,

khả năng chịu nén, kích thước tiểu phân

- Tính chất của tá dược: Độ trơn chảy, khả năng chịu nén, những tương

tác với dược chất có thể có Theo quan niệm cổ điển: Tá dược là những chất trơ, nhưng thực tế có rất nhiều tương tác qua lại giữa tá dược - dược chất, tá dược - môi trường hấp thu

Yêu cầu của tá dược: Đảm bảo độ bền cơ học của viên, độ ổn định hoá

học của dược chất, giải phóng tối đa dược chất tại vùng hấp thu, không có tác dụng dược lý riêng, dễ dập viên, giá cả hợp lý

Dưới đây là những nhóm tá dược chính và một số tá dược được chúng tôi sử dụng trong nghiên cứu này [6], [8], [25], [27]

'r Lactose thường: khan hoặc ngậm 1 phân tử HoO.

'r Laciose phun sấy.

Lactose khan có hàm ẩm thấp nên có độ ổn định cao Ngoài ra, nó còn trung tính và trơ về mặt dược lý Tuy nhiên, độ trơn chảv của nó khống cao, chịu nén kém hơn lactose phun sấy

Để cải thiện độ tron chảy và khả năng chịu nén, người ta có thể dùng tinh bột biến tính

- Cellulose vỉ tinh th ể (tên thưong mại là Avicel):

Có cấu trúc tinh thể đều đặn, trơn chảy tốt, chịu nén tốt, làm viên dễ rã Thường dùns cho viên dập thẳng hoặc các dược chất ít chịu nén

Trên thị trường có nhiều loại Avicel với kích thước phân tử khác nhau, hay dùng loại 50jim (PH101) và 90jim (PH102) Tuy nhiên, dùng loại này có nhược điểm là giá thành cao

1.2.1.2 Tá dươc dính:

Có tác dụng liên kết các tiểu phán tạo viên, giúp đảm bảo độ chắc nhưng sẽ làm viên khó rã Hầu hết các chất này là các polvme thân nước Thông thường, chúns được hoà tan hoặc phán tán trong nước hoặc trong cồn Nồng độ, cách phối hợp (thể khô hoặc thể ướt) ảnh hưởns rõ rệt tới kích thước hạt tạo thành Đồng thời, khi tăng nồng độ tá dược dính ảnh hưởng tới độ cứng

và thời gian rã của viên Kết quả nghiên cứu cho thấy: PVP (Polvvinyl

pviTolidone) ít ảnh hương nhất đến thời gian rã của viên.

B a n s 1 : Một số tá dược dính thể ướt hay sử dụng

độ (%)

Chú thích

được dùns phổ biến, tác dụng tốt hơn PVP

dễ tan trong cồn

Dịch thể gelatin 10-20 Biến thành dạng gel khi nguội lạnh, do đó

dùng khi dich còn ấm Tác dung dính mạnh, không thích hợp lắm ở khí hậu ẩm ướt

khi đô ẩm cao

Polyvinyl

pvrolydone

5-20 Các loại có trọng lượng phân tử khác nhau

thì cho tác dụng khác nhau Đôi khi làm đẩy nhanh sự phán huv dược chất

biến, thông thường nhất Dùng tốt hơn khi còn ấm

khi đô ẩm cao

dễ tan trong nước

- H ồ tinh bột:

Có ưu điểm là rẻ tiền, dễ kiếm, ít ảnh hưởng đến thời gian rã của viên

nhưng lại có nhược điểm là khó sấy khô, lại đưa vào viên một lượng nước không nhỏ nên có thể ảnh hường đến hoạt chất, viên dễ bị nấm mốc khó bảo quản

- Dịch th ể Gelatin:

• Có 2 loại là dịch nước và dịch cồn, trong đó dịch cồn thích hợp hơn với dược chất dễ bị phán huỷ trong nước

Cồn Gelatin có 2 loại với tên thương mại là Pharmagel A (thuỷ phán Gelatin trong môi trường acid, có pH = 2) và Pharmagel B (thuỷ phân Gelatin trong kiềm, có pH = 11) Khi dùng, không phối hợp Pharmagel A với dược chất tương ky với acid và Pharmagel B với dược chất tương kỵ với kiềm.

Theo một nghiên cứu của Công tv hoá chất Shin-Etsu (Nhật Bản): loại

có độ nhớt thấp thích hợp để làm tá dược dính và nó có độ ổn định cao, không tương tác với dược chất [22]

Iver và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng tạo hạt của HPMC, PVP, gelatin

và thấv rằng 3 tá dược dính nàv cho kết quả tương tự nhau Tuy nhiên, HPMC vẫn được chú ý hơn do kéo dài sự giải phóng dược chất, hạt có kích thước nhỏ hơn, các thành phần đồng nhất hơn [27]

1.2.1.3 Tá dược rã:

Làm viên rã nhanh và rã mịn, giải phóng tối đa bề mặt tiếp xúc ban đầu của tiểu phán dược chất với môi trường hoà tan để tạo điều kiện cho quá trình hấp thu

ơ đây, tinh bột và avicel đồng thời đảm nhận vai trò là tá dược rã

1.2.1.4 Tá dược tron:

Điều hoà sự trơn chảy của hạt, làm giảm lực ma sát, lực bề mặt lực tĩnh điện của tiểu phán Do đó, đảm bảo sự đồng nhất về khối lượng viên

Hầu hết các tá dược trơn đều sơ nước nén làm giảm tốc độ giải phóng dược chất Do đó,lượng tá dược cho vào phải giữ ở mức tối thiểu.

- Magnesi stearat: Làm giảm ma sát, chống dính Thường dùng 1 % so

với khối lượng hạt

- Talc: Có tác dụng làm trơn, điều hoà sự chảy Khả năng bám dính hạt

kém magnesi stearat nên thườns dùng với tỷ lệ cao hơn: ] -3%

Bột talc nếu tinh chế chưa tốt có chứa nhiều tạp carbonat kiềm và kim loại như Fẹ, Ca ảnh hưởns tới độ ổn định của dược chất

1.2.2 Lựa chọn phương pháp dập viên:

Trên cơ sở lựa chọn tá dược, đổng thời lựa chọn phương pháp dập viên

và các trang thiết bị máy móc cần dùng

1.3 NGHIÊN c ú u ĐÁNH GIÁ ĐỘ Ổ n ĐỊNH CỦA THUỐC:

1.3.1 Khái niệm vé độ ổn định [2]:

Độ ổn định của thuốc là khả năng của thuốc (nguvên liệu hay thành phẩm) được bảo quản trong điều kiện xác định vẫn giữ được những đặc tính vốn có về vật lý, hoá học, vi sinh, đặc tính dược lý, độc tính trong những giới hạn qui định

Các chỉ tiéu đánh giá độ Ổn định của thuốc [7], [12], [23]:

- Hình thức bên ngoài - mầu sắc, hình dạng.

- Lý học: mầu sắc, mùi vị, trạng thái, độ đổng nhất, độ rã, độ hoà tan.

- Hoủ học: định tính, định lượng, sản phẩm phân huỷ, tạp chất liên

quan

- Sinh học: hoạt lực, độ nhiễm khuẩn, nấm mốc, chất gâv sốt.

Các tiêu chuẩn cần xem xét khi đánh giá độ ổn định của viên nén:

Theo hướng dẫn của FDA (Food and drug Administration), nghiên cứu

độ ổn định của viên nén gồm các phép thử về các đặc tính sau [19]:

1.3.2 ứng dụng của việc nghiên cứu đánh giá độ ổn định [7]:

- Lựa chọn thiết kế công thức thuốc, kỹ thuật bào chế họp lý, hệ thống bao bì hoàn chỉnh (thành phần tá dược, chất phụ, dung môi, phương pháp sản xuất v.v.v)

- Xác định tuổi thọ và điều kiện bảo quản hợp lý

- Chứng minh tuổi thọ đã được đề xuất

- Thẩm định khi có sự thay đổi trons công thức hoặc quá trình sản xuất xem có những yếu tố nào ảnh hưởng bất lợi đến độ ổn địrih của thuốc để có biện pháp giải quyết

1.3.3 Các vếu tô ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc:

Điều kiện nghiên cứu độ ổn định được xác định bởi vùng khí hậu dự

■ kiến mà trong đó, thuốc sẽ được phán phối và sử dụng Theo hướng dẫn của

Tổ chức Y tế thế giới, Việt nam nên áp dụng vùng khí hậu IV (vùng khí hậu nóng và ẩm vói nhiệl độ trung bình là 30°c, độ ẩm 70%) Khí hậu Việt nam là

khí hậu nhiệt đới tổng bức xạ mặt trời vào khoảng 125-135 kcal/cm 2 Do đó, gây bất lợi cho độ ổn định của thuốc Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc.

Yếu tô ngoại lai [2], [7]:

- N hiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứns phân huv thuốc

Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăns nhanh Đối với mỗi loại thuốc, cần xác định nhiệt độ thực nghiệm tối đa thích họp để tránh làm thay đổi trạng thái của thuốc và gây ra những phản ứng không xảy ra ỏ' nhiệt độ thường

+ Viên nén: < 60°c

+ Nguyên liệu, viên nang, dung dịch tiêm truyền: < 60°c

+ Thuốc đạn, thuốc phun sương: < 30°c

+ Các thuốc khác: < 40°c

- Độ ẩm: Độ ẩm cao thúc đẩy nhanh sự phân huỷ của thuốc do phản

ứng thuỷ phân và làm thay đổi tính chất lý học của thuốc

- Á n h sáng: Một số hoạt chất bị phân huỷ dưới tác dụng của ánh sáne.

Yếu tố nội tại của thuốc [30]:

Ngoài ảnh hưởng gây ra do các yếu tố bên ngoài, tất cả các thành phần

có trong chế phẩm có thể có đặc tính trị liệu (hoạt chất) hay không (tá dược, chất phụ ), đều có thể có ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc

Đồ bao gói cũng ảnh hưởng đến chất lượng thuốc do độ kiềm của thuỷ tinh, sự thấm ẩm của chất dẻo PE pp PVC v.v

1.3.4 Các kiểu thủ nghiệm độ ổn định:

1.3.4.1 Kiểu nhanh (rapid trial):

Các mẫu thuốc được để ở nhiệt độ và độ ẩm cao (lão hoá cấp tốc) trong vòng 1-12 tuần

Phương pháp lão hoá cấp tốc được dùng để đẩv nhanh sự phân huỷ thuốc, giảm được thời gian theo dõi đánh giá độ ổn định Phương pháp này

dựa vào mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng theo nguyên tắc: Đối với các phản ứng đồng thể, tốc độ riêng của phản ứng thường tăng gấp 2-3 lần khi nhiệt độ tăng 10°c Nguvên tắc của phương pháp này đòi hỏi các vếu tố gây lão hoá phải nằm trong giới hạn cho phép để không làm thay đổi cơ chế phản ứng phân huỷ cũng như không làm thay đổi trạng thái tập hợp cấu trúc

lý hoá của thuốc [2]

Bảo quản ở điều kiện cấp tốc [23], [30]:

- Độ ẩm: 75% hoặc có thể cao hơn

Bảo quản ở 60°c / 75% trong 11 ngày tương đương với 6 tháng bảo quản ở điều kiện thường

Phương pháp lão hoá cấp tốc được dùng để:

- Phát hiện nhanh mức độ phán huỷ của thuốc trong những công thức bào chế khác nhau, từ đó lựa chọn cống thức bào chế thích hợp nhất

- Dự đoán thời gian mà chế phẩm vẫn giữ được chất lượng khi bảo quản

ở những điều kiện khác nhau, từ đó dự kiến tuổi thọ và hạn dùng của thuốc

- Lựa chọn điều kiện bảo quản thuốc

Phương pháp lão hoá cấp tốc có ưu điểm là nhanh, tương đối chính xác nhưng đòi hỏi phải có phương tiện máy móc bảo quản mẫu và so với nghiên cứu ở điều kiện dài hạn thì không chính xác bằng

I.3.4.2 Kiểu đầy ăả (full trial):

Các mẫu thuốc được bảo quản ỏ' các nhiệt độ và độ ẩm khác nhau trong

5 năm Kiểu này được ứns dụnc để xác định tuổi thọ và tìm hạn dùns của

thuốc Trong kiểu này, ngoài thử trong điều kiện cấp tốc, điều kiện khắcnghiệt, người ta còn thử ở điều kiện dài hạn:

- Nhiệt độ: 25°c ± 2°c

- Độ ẩm: 60% ± 5%

1.3.4.3 Kiểu ngắn hạn (short duration trial):

Là kiểu thử trong điều kiện và thời gian giới hạn và được ứng dụnc đểxem xét khi có sự thay đổi trong sản xuất

1.3.4.4 Kiểu từng phần (limited trial):

Trong kiểu này, người ta chí đánh giá một số chí tiêu để xem xét một ảnh hưởng đặc biệt nào đó

CÔNG THỨC BÀO CHẾ:

Theo lý thuvết hệ thống, một hệ thống có thể xem là một tiến trình chuyển đổi từ đầu vào (input) thành đầu ra (output) Ví dụ: với quá trình làm

ra một loại thuốc, đầu vào là thành phần tá dược, qui trình sản xuất V.V., đáu ra

là chế phẩm thuốc với các đặc tính yêu cầu Quan hệ giữa đầu vào và đầu ra

có thể được biết và được mỏ tả bằng mô hình toán học Việc xem xét hệ thống

từ phương diện bàng thực nghiệm được gọi là việc tiếp cận một hộp đen Hộp đen là m ột hộ thống với cấu trúc bên trong chưa biết nhưng biết được các giá trị của đầu vào và đầu ra Trên thực tế, chất lượng của đầu ra khổng chỉ bị ánh hưởng bởi đầu vào mà còn có nhiều yếu tố khác có thể không được biết Ta có thể sử dụng các vếu tố được biết, điều khiển được và có ảnh hưởng tới tiến trình để tối ưu hoá [18]

Gọi y là độ ổn định (biểu thị bằng độ giảm hàm lượng hoạt chất của chế phẩm sau thời gian lão hoá cấp tốc) của các mẫu thuốc được bào chế bans các

tá dược X, với tỷ lệ khác nhau (các vếu tố khác như qui trình bào chế, nhiệt độ, mối trường xung quanh v.v được giữ không đổi), thì mối quan hệ giữa y hay còn gọi là hàm mục tiêu và Xj có thể biểu diẽn bằng mỏ hình toán học dưới dạng một hàm số:

Bằng các phương pháp bố trí thí nghiệm tối ưu và xừ lý thống kê các kết quả thí nghiệm cho phép người ta thực hiện số thí nghiệm khônẹ nhiều mà vẫn tìm được qui luật hổi qui của hàm V = f(Xj) có độ tin cậy thống kê cao Các hệ

số hồi qui cho ta biết:

- Về giá trị tuyệt đối: mô tả mức độ ảnh hưởng của yếu tố tương úng đến hàm mục tiêu

- Về dấu: Nếu hệ số hổi qui > 0: Làm tăng hàm mục tiêu,

Nếu hệ số hổi qui < 0: Làm giảm hàm mục tiéu

Kết quả là ta thu được cách biểu diễn gần đúns quan hệ giữa V và Xị gọi

là phương trình hồi qui Tiếp tục nghiên cứu biểu thức gần đúng của hàm số bằng các phương pháp toán học cho phép ta xác định giá trị của các biến X mà tại đó độ ổn định của thuốc là tối ưu, tức là V = ymin

Khác với trước kia chỉ thay đổi từng yếu tố một còn các vếu tố còn lại giữ không đổi, phương pháp bố trí thí nghiệm tối ưu cho phép thay đổi đổng thời tất cả các yếu tố Quá trình nghiên cứu thường được tiến hành qua nhiều giai đoạn Thông tin thu được sau mỗi giai đoạn xác định chiến lược cho giai đoạn tiếp theo

1.4.1 Mỏ hình hoá thực nghiệm bậc 1 đầy đủ [9], [31]:

Khi bố trí thực nghiệm theo kiểu này, phải thực hiện tất cả các tổ hợp

có thể của các yếu tố trên các mức Số thí nghiệm N (cũng chính là số hệ số hồi qui) được tính theo công thức:

Trong đó, k là số các yếu tố, n ]à số mức thay đổi của mỗi vếu tố.

Nếu mỗi yêu tố chỉ lấy 2 mức thực nghiệm (mức thấp và mức cao) thì ta

có kiểu bố trí thí nghiệm 2k Phương pháp này phản ánh ảnh hưởng bậc 1 của các yếu tố đến hàm mục tiêu Phương pháp này đặc biệt hữu hiệu khi người nghiên cứu có thể dự đoán trước được ảnh hưởng của các nhân tố là bậc 1

Trong trường hợp có 4 vếu tố thì số thí nghiệm phải thực hiện là 24 = 16

và phương trình hồi qui có dạng:

y = b0 + b,X! + b2x2 + b3x3 + b4x4 + b 12x,x2 + b 13x )x3 + b14x,x4 + b2?x2x3 + b24x2x4 + b34x?x4 + b 123x,x2x? + b 124x 1x2x4 + b 1?4x,x,x4 + b234x2x3x4 +

Xị là giá trị thực của các yếu tố

Xjn]ax và X:,rii là giá trị thực ở mức cao và mức thấp của yếu tố

- bị! là hệ số hồi qui bậc 1, mô tả ảnh hưởng của nhân tố Xj lên hàm mục

- bịj ( i, j = 1,2,3.4; ): là hệ số hồi qui bậc 1, mô tả ảnh hưởng đồngtiêu

thời của 2 nhân tố Xị và Xj.

■ -ij„ (•- 1 *2,3,4; i^j^m): là hệ số hồi qui bậc 1, mô tả ảnh hưởngđổn£ thời của 3 nhân tố X, N,, xm

- bjjmn (i, j, m, n = 1.2.3.4; là hệ số hồi qui bậc 1, mô tả ảnhhưởng đồng thời của 4 nhân tố Xj, Xj, xm, x n.

Mô hình bố trí thí-nghiệm 2k với 4 yếu tố được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2 : Mô hình bố trí thí nghiệm tối ưu 24 đầy đủ:

(+1) ứng với giá trị mức cao

Để thuận tiện cho việc tính toán, đưa thêm vào mô hình biến Xo với số hạng tự do b0 trong phương trình hồi qui và x0u = 1; u = 1, 2, N

Ma trận thực nghiệm đòi hỏi phải tuân theo 3 điều kiện sau:

- Tính chuẩn hoá:

N

I x m2 = N i = 0,l, k; U =1,2, N (7)

u=]

Số thực nghiệm rút gọn được tính theo công thức:

với n là số nhân tố khảo sát, q là số mức rút gọn

Ma trận rút gọn phải được bố trí sao cho vẫn phải đảm bảo 3 tính chất được nêu ở trên Khi làm thực nghiệm theo phương pháp này sẽ cho ta mô hình có độ gần đúng thấp hơn so với mô hình đầy đủ

1.4.2 M ô hình hỗn họp kết họp bô trí thực nghiệm yếu tô kiểu 22k vói ô

vuông ỉaủn [31]:

Trons nhiều bài toán, có sự tham gia của các vếu tố định tính cùng với yếu tố định lượng Trong những trường hợp như vậy, người ta dùng kiểu bố trí

hỗn hợp giữa thí nghiệm yếu tố 22k với ô vuông latin kích cỡ 2k X 2k (k là yếu

tố định tính) Kiểu bố trí này cho phép đưa vào trong mô hình thí nghiệm một

số yếu tố định tính thav đổi trên 2k mức và vếu tố định lượng thay đổi trên 2 mức Để có thể kết hợp nhu' vậy, phải chọn cách bố trí của yếu tố định lượng sao cho phù hợp với yếu tố định tính, có thể dùns mỏ hình đầy đủ hoặc rút gọn như đã trình bày ở phần 1.4.1 tuỳ theo từng trường hợp

Mô hình phối hợp giữa thí nghiệm yếu tố 24 với ô vuông latin 4x4 được trình bày trong bảng sau:

B d n s 3 : Phối hợp bó trí thí nghiệm vếu tố 24 kết hợp vói ỏ vuông iatin 4x4

Kiểu bố trí trên có thể biểu diễn theo một cách khác

B ans 4 : Ma trận bó trí kết hợp thí nghiệm yếu tô 24 vói ô vuông latin 4x4:

- Đối với yếu tố thav đổi trên 2 mức: hiệu ứng này bằng hiệu giữa tổng

các giá trị của y nhận được với Xj ở mức (+1) và tổng các giá trị của V nhận

được với Xj ỏ' mức (-1), tất cả chia cho số thí nghiệm

1

m i = — — [ 2 y ( x „ X j \ x n_ J - L y ( x „ Xi0, x n.J J (15)

NTrong đó: n là toàn bộ các yếu tố, m là số vếu tố xác định trên 2k mức, (n -m) là số yếu tố xác định trên 2 mức

rr^ cũng chính là hệ số hổi qui bị đã được giới thiệu ỏ' phần 1.4.1

- Đối với yếu tố thay đổi trên 2k mức, hiệu ứng của mỗi mức được tính riêng theo công thức sau:

Z y (Xj, x/, —Xn)

X j ( q ) = - - ( 16 )Trong đó: 1 =2k mức

X: (j = n - m +1, n) thav đổi trên q mức

1.4.3 Tối ưu hoá bang phương pháp tiến theo gradient:

Mục tiêu của bài toán tối ưu hoá là xác định toạ độ điểm tối ưu (Xj*, x2*, xk*) để tại đó giá trị của hàm mục tiêu V là tối ưu

Giả thiết rằng: hàm y là liên tục, đơn trị và không có các điểm đặc biệt

Box và Wilson đã đề nghị dùng phương pháp di chuvển theo gradient

Các thí nghiệm được tiến hành trên cơ sỏ' cố định những yếu tổ được xác định ]à không ảnh hưởng tới hàm mục tiêu sau khi tiến hành phân tích hồi qui và đánh giá hiệu ứng của các yếu tố định tính Đồng thời, ta cũng chọn mức ảnh hưởng tốt nhất của yếu tố định tính đê làm các thí nghiệm tiếp theo

Khi thiết lập các thí nghiêm, các bước tiến của biến Xị phải tỷ ]ệ với tích

số giữa hệ số hổi q.ui b| nhân với khoảng biến đổi Xị và được bắt đầu từ giá trị

ở tâm (mức 0) tương úng Việc lựa chọn thành công các bước tiến liên quan nhiều đến sự đánh giá về mức độ ảnh hưởng của các vếu tố đến hàm mục tiêu Các bước tiến phải đủ lớn để các giá trị của hàm mục tiêu tương ứng đạt được khác nhau có ý nghĩa Hướng của bước tiến tuy thuộc vào mục tiêu tối ưu hoá

là cực đại hoá hay cực tiểu hoá

Quá trình tiến các bước như vậy được thực hiện đến khi đạt được vùng gần giá trị tối un hay còn gọi là vùng gần dừns

H ình 2 : So đổ tiến theo gradient đến tối ưu hoá trong thí nghiệm 2

vếu tố

2 NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

- Nghiên cứu mô hình bố trí thí nghiệm yếu tố 22k phối họp với ô

vuống latin để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố định tính và định lượng tới

độ ổn định của hoạt chất trong chế phẩm

- Úng dụng mô hình bố trí thí nghiệm yếu tố 22k phối hợp với ô vuông latin để đánh giá ảnh hưởng của thành phần và tỷ lệ tá dược, cụ thể là:

> Loại tá dược dính thể ướt (định tính)

> Tỷ lệ các tá dược độn, rã, trơn (định lượng)tới sự suy giảm hàm lượng của viên nén Ampicilin Trên cơ sỏ' đó mà lựa chọn

công thức bào chế thích hợp nhất trong điều kiện nghiên cứu nhằm mục đích

nâng cao độ ổn địnii của viên

- Nghiên cứu độ ổn định cùa các mẫu viên nén đã bào chế đồns thời có

so sánh vói một số mẫu viên nén Ampicilin điển hình trên thị trường Hai chỉ

tiêu được chọn để đánh giá độ ổn định của viên là:

> Hàm lượng hoạt chất trong viên

> Độ hoà tan của viên

2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

Các mẫu viên nén Ampicilin bào chế thực nghiệm và một số mẫu trên

thị trường

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

2.3.1 Phương pháp bào chế viên nén:

Dùnơ phương pháp xát hạt ướt

2.3.2 Phương pháp lão hoá cáp tốc:

Thuốc được đặt ở nhiệt độ cao hon nhiệt độ bảo quản bình thường, từ đó

tăns nhanh tốc độ phán huỷ thuốc và rút nsắn thời gian theo dõi đánh giá

Tủ ấm được sử dụng để duy trì nhiệt độ bảo quản và dung dịch natri clorid bão hoà để tạo độ ẩm thực nghiệm là 75%.

Các điều kiện nshiên cứu được lựa chọn là:

- Bảo quản ỏ' điều kiện cấp tốc: 40°c / 75% Đánh giá các mảu sau 46ngày

- Bảo quản ỏ' điều kiện khắc nghiệt: 60°c / 75% Đánh giá các mẫu sau

T < 1,4 RSD <2,0 %

- Tốc độ dòng: 2ml/phút

- Detector: 254 nm

- Duns môi pha động:

Nước : Acetonitril : KH2P 0 4 IM : Acid acetic IN

- Dung môi pha mẫu:

]0ml KHiP 0 4 i m + lm l acid acetic IN + nước vừa đủ 1000ml

- Dung dịch chuẩn: lmg/ml trong dung môi pha mẫu

- Dung dịch thử: lmg/ml trong dung môi pha mẫu

- Dung dịch xác định đô phân giải: 0,12mg cafein/ml dung dịch chuẩn

- Thể tích tiêm: 20 }IỈ

2.3.3.2 Cách x ử lý mẫu:

- Mầu thử Nghiền 10 viên Ampicilin và cân chính xác một lượng bột

viên tương ứng với 50mg Ampicilin rồi hoà tan trong dung mói pha mẫu tới

vừa đủ 50ml để được dung dịch chứa lmg Ampicilin/ml Lọc dung dịch này qua màng lọc 0,45um và tiêm ngay dịch mới lọc vào buồng tiêm mẫu.

hàm lượng 97,63%; độ ẩm 13.32% Cân một lượng chính xác Ampicilin chuẩn tương ứng với 50mg Ampicilin rồi hoà tan trong dung môi pha mảu tới vừa đủ 50ml Lọc dung dịch này qua màng lọc 0,45u.m và tiêm ngay dịch mới lọc vào buồng tiêm mẫu

- Sc: diện tích pic chuẩn

- m c: lượng cân chuẩn

- m,: lượng cân thử

- C0: hàm lượng nguvên trạng của chất chuẩn

C.0 = Hàm lượng khan X (100 - Hàm lượng nước của chuẩn)

- c,: Hàm lượng trên nhãn của viên Ampicilin (= 0.25g)

- m: khối lượng trung bình của viên

2.3.4 Phương pháp thử độ hoà tan:

Sử dụng máy trắc nghiệm hoà tan Erweka DT theo USP 22 [29]