Nghiên cứu bào chế viên piroxicam có sinh khả dụng cao

Nhóm kháng viêm không steroid (NSAID) được sử dụng rộng rãi từ trước đến nay trong điều trị bệnh đau lưng, viêm khớp mãn tính, viêm đa khớp, đau sau chấn thương, thống kinh… Tuy nhiên, các tác động không mong muốn trên hệ tràng vị là trở ngại lớn nhất cho việc sử dụng nhóm NSAID trong thời gian dài, đặc biệt trên bệnh nhân lớn tuổi. Mặc dù các tác dụng phụ này không trầm trọng nhưng lại làm giảm sự tuân trị của bệnh nhân. Một thuốc giảm đaukháng viêm lý tưởng phải có thời gian tác động nhanh nhưng lại kéo dài, tuy nhiên, các thuốc NSAID tác động nhanh thì có thời gian bán thải ngắn và ngược lại. Nhược điểm cố hữu này có nguyên nhân phần lớn là do tính tan trong nước thấp do các hoạt chất ở dạng kết tinh. Để làm tăng độ tan, một phương pháp làm giảm tối đa kích thước của dạng kết tinh đã được phát minh: kỹ thuật chủ thểkhách thể (hostguest). Piroxicamcyclodextrin (PBC) là thuốc NSAID đầu tiên áp dụng kỹ thuật chủ thểkhách thể cho phép từng phân tử piroxicam phóng thích vào trong niêm mạc dạ dàyruột, thay vì ở dạng tinh thể kém tan. Trong PBC, piroxicam (khách thể) được gắn vào phân tử cyclodextrin (chủ thể) là một oligosaccharid vòng, tạo thành một phức hợp có độ tan cao hơn so với dạng tiểu phân hay tinh thể. Tính tan trong nước được cải thiện sẽ có tác dụng giảm đaukháng viêm nhanh và mạnh hơn. Thời gian tiếp xúc niêm mạc dạ dày ít đi nên nguy cơ gây kích ứng cũng giảm hẳn. Dạng bào chế chứa piroxicam đã được sản xuất tại nhiều xí nghiệp dược phẩm Việt Nam nhưng hầu hết đều ở dạng viên nang cứng. Gần đây trên thị trường dược phẩm Việt Nam xuất hiện biệt dược BREXIN (Chiesi Farmaceutici S.p.A, Ý) dạng viên nén chứa hoạt chất PBC với giá thành khá cao. Đề tài: “Nghiên cứu bào chế viên piroxicam có sinh khả dụng cao” được tiến hành nhằm nghiên cứu phương pháp tạo phức hợp piroxicamcyclodextrin, từ đó xây dựng công thức viên piroxicam có sinh khả dụng in vitro cao, giá thành rẻ phù hợp với điều kiện nghiên cứu trong nước. Mục tiêu tổng quát của đề tài sẽ được cụ thể hoá qua các mục tiêu nhỏ sau: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các phương pháp tạo phức hợp PBC khác nhau trên mức độ làm tăng độ hoà tan của hoạt chất piroxicam. Lựa chọn phương pháp tạo phức hợp tối ưu, nâng cấp quy mô điều chế phức. Thiết kế mô hình và tối ưu hoá công thức điều chế viên chứa phức hợp PBC. Đánh giá khả năng phóng thích in vitro so với sản phẩm đối chiếu.

MỞ ĐẦU

Nhóm kháng viêm không steroid (NSAID) được sử dụng rộng rãi từ trước đến nay trong điều trị bệnh đau lưng, viêm khớp mãn tính, viêm đa khớp, đau sau chấn thương, thống kinh… Tuy nhiên, các tác động không mong muốn trên hệ tràng vị là trở ngại lớn nhất cho việc sử dụng nhóm NSAID trong thời gian dài, đặc biệt trên bệnh nhân lớn tuổi Mặc dù các tác dụng phụ này không trầm trọng nhưng lại làm giảm sự tuân trị của bệnh nhân

Một thuốc giảm đau-kháng viêm lý tưởng phải có thời gian tác động nhanh nhưng lại kéo dài, tuy nhiên, các thuốc NSAID tác động nhanh thì có thời gian bán thải ngắn và ngược lại Nhược điểm cố hữu này có nguyên nhân phần lớn là

do tính tan trong nước thấp do các hoạt chất ở dạng kết tinh Để làm tăng độ tan, một phương pháp làm giảm tối đa kích thước của dạng kết tinh đã được phát minh: kỹ thuật chủ thể-khách thể (host-guest)

Piroxicam--cyclodextrin (PBC) là thuốc NSAID đầu tiên áp dụng kỹ thuật chủ thể-khách thể cho phép từng phân tử piroxicam phóng thích vào trong niêm mạc dạ dày-ruột, thay vì ở dạng tinh thể kém tan Trong PBC, piroxicam (khách thể) được gắn vào phân tử -cyclodextrin (chủ thể) là một oligosaccharid vòng, tạo thành một phức hợp có độ tan cao hơn so với dạng tiểu phân hay tinh thể Tính tan trong nước được cải thiện sẽ có tác dụng giảm đau-kháng viêm nhanh và mạnh hơn Thời gian tiếp xúc niêm mạc dạ dày ít đi nên nguy cơ gây kích ứng cũng giảm hẳn

Dạng bào chế chứa piroxicam đã được sản xuất tại nhiều xí nghiệp dược phẩm Việt Nam nhưng hầu hết đều ở dạng viên nang cứng Gần đây trên thị trường dược phẩm Việt Nam xuất hiện biệt dược BREXIN (Chiesi Farmaceutici S.p.A, Ý) dạng viên nén chứa hoạt chất PBC với giá thành khá cao Đề tài: “Nghiên cứu bào chế viên piroxicam có sinh khả dụng cao” được tiến hành nhằm nghiên cứu phương pháp tạo phức hợp piroxicam--cyclodextrin, từ đó xây dựng công

thức viên piroxicam có sinh khả dụng in vitro cao, giá thành rẻ phù hợp với điều

kiện nghiên cứu trong nước

Mục tiêu tổng quát của đề tài sẽ được cụ thể hoá qua các mục tiêu nhỏ sau:

- Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các phương pháp tạo phức hợp PBC khác nhau trên mức độ làm tăng độ hoà tan của hoạt chất piroxicam

- Lựa chọn phương pháp tạo phức hợp tối ưu, nâng cấp quy mô điều chế phức

- Thiết kế mô hình và tối ưu hoá công thức điều chế viên chứa phức hợp PBC

- Đánh giá khả năng phóng thích in vitro so với sản phẩm đối chiếu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 THUỐC KHÁNG VIÊM KHÔNG STEROID

Viêm được xem là một phản ứng phức tạp của cơ thể khi bị tổn thương, biểu hiện bên ngoài là sưng, nóng, đỏ, đau… Trên quan điểm sinh lý bệnh học, viêm là một đáp ứng bảo vệ nhằm đưa cơ thể trở lại tình trạng trước khi bị tổn thương

để duy trì hằng định nội môi Trong phản ứng viêm bao giờ cũng có 4 hiện tượng cùng tồn tại và liên quan chặt chẽ với nhau: rối loạn tuần hoàn, rối loạn chuyển hoá, tổn thương tổ chức và tăng sinh tế bào [2], [5]

Để điều trị viêm, người ta thường dùng hai nhóm thuốc chính sau:

- Thuốc kháng viêm steroid

- Thuốc kháng viêm không steroid

Ngoài ra còn dùng một số men kháng viêm và sử dụng thuốc kháng histamin trong trường hợp viêm do dị ứng

Các thuốc kháng viêm không steroid (Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs- NSAIDs) là các thuốc thuộc các nhóm hoá học khác nhau có tác động kháng viêm tương tự các steroid, nhưng ít có tác động phụ trên giảm đau, ức chế hô hấp hay gây nghiện Chúng được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh và triệu chứng viêm, đau như viêm khớp, thống phong, thống kinh và đau đầu Ngoài ra nhóm này cũng có tác động giảm đau và hạ nhiệt NSAIDs ức chế hoạt tính men cyclooxygenase (COX), từ đó làm giảm sự tổng hợp prostaglandin, leukotrien và thromboxan Đây là men thường gặp xúc tác bước khởi đầu trong quá trình tổng hợp prostanoid Prostanoid là các acid béo có 20 carbon, có các nội vòng carbon

5 hay 6 cạnh như prostaglandin, acid prostanoic, prostacyclin, và thromboxan; dẫn xuất của acid arachidonic Các phản ứng hay quá trình tổng hợp các prostanoid có liên quan đến các biến đổi trong tiến trình bệnh học như phản ứng viêm, cầm máu, huyết khối, bảo vệ tế bào, loét, và các tiến triển khác của bệnh thận Như vậy, NSAIDs, một chất ức chế không chọn lọc cyclooxygenases (cả hai men cyclooxygenase-1 và cyclooxygenase-2) có thể có lợi cũng như có hại đến nhiều loại bệnh tật ở người Nồng độ prostanoid thấp ở dạ dày có thể gây

loét, chảy máu và thủng dạ dày Các chất ức chế chọn lọc trên COX-2 như oxicam, meloxicam, và coxibs (celecoxib, rofecoxib, valdecoxib, parecoxib vàetoricoxib) không có tác dụng trên COX-1

Các thuốc NSAIDs có thể được phân loại theo cơ chế tác động như sau:

NSAIDs ức chế không chuyên biệt:

- Nhóm acid aryl-carboxylic: aspirin, acid mefenamic…

- Nhóm acid aryl và heteroaryl acetic: diclofenac, indomethacin…

- Nhóm acid aryl và heteroaryl propionic: ibuprofen, naproxen…

- Nhóm mang tính acid do có chức enol: phenylbutazon, piroxicam…

NSAIDs ức chế chuyên biệt COX-2:

- Nhóm sulfonanilid: nimesulid, flosulid…

- Nhóm vicinal diaryl heterocyl: celecoxib, rofecoxib, valdecoxib, etoricoxib…

1.2 TƯ LIỆU VỀ PIROXICAM

1.2.1 TÍNH CHẤT LÝ HÓA

- Tên khoa học: carboxamide 1,1-dioxide

4-Hydroxy-2-methyl-N-2-pyridinyl-2H-1,2-benzothiazine-3 Công thức phân tử: C15H13N3O4S

S N

OH

NH N O

O O

CH 3

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của piroxicam

- Khối lượng phân tử: 331,4

- Điểm chảy: 198-200 oC

- Tính chất hoá lý: Bột kết tinh trắng hay vàng nhạt, thực tế không tan trong nước, tan trong methylen chlorid, tan nhẹ trong ethanol [1], [12], [41],[42]

- Độc tính: LD50 đường uống trên chuột: 360 mg/ kg

- Tính đa hình: Px tồn tại dưới hai dạng đa hình (hình lập phương và hình lá kim) và một dạng monohydrat [36], [37]

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM

Các phương pháp và tiêu chuẩn kiểm nghiệm của nguyên liệu Px và dạng viên nén, viên nang chứa Px đã được mô tả trong các chuyên luận của dược điển Việt Nam III (2002), dược điển Anh BP 2002 và dược điển Mỹ USP 28 [1],[12],[42]

1.2.3 TÍNH CHẤT DƯỢC LÝ

1.2.3.1 Dược động học

Px được hấp thu tốt theo đường uống Mức độ và tốc độ hấp thu không bị ảnh hưởng bởi thức ăn hay các muối kháng acid Khi dùng thuốc hàng ngày, nồng độ trong huyết tương gia tăng trong vòng 5 đến 7 ngày để đạt đến trạng thái ổn định Nồng độ ổn định này không tăng lên khi tiếp tục dùng thuốc đều đặn hàng ngày Thời gian bán thải t1/2 của Px là 40,8 giờ Px liên kết với protein huyết thanh ở tỉ lệ 99% và được bài tiết qua sữa mẹ Dưới 5% liều dùng hàng ngày được đào thải dưới dạng không bị biến đổi qua nước tiểu và qua phân Tiến trình chuyển hoá bao gồm đầu tiên là hydroxyl hoá nhân pyridin của nhánh bên, tiếp theo là liên hợp với acid glucuronic và sau cùng là đào thải qua nước tiểu [6]

1.2.3.2 Chỉ định

Điều trị các triệu chứng đau và các bệnh viêm khớp (viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp) và các chứng bệnh về cơ-xương (viêm gân, viêm bao khớp, đau sau chấn thương); đau sau phẫu thuật, đau kinh nguyên phát [6]

1.2.3.3 Chống chỉ định

Không dùng Px cho người quá mẫn cảm với thuốc này và người có rối loạn đường tiêu hóa, viêm dạ dày, khó tiêu, rối loạn nặng về gan thận, suy tim nặng, tăng huyết áp, rối loạn về máu hoặc tạng chảy máu Không được dùng Px cho bệnh nhân đã gặp phản ứng (như hen, viêm

mũi và mày đay) với acid acetylsalicylic hoặc với các NSAID khác Chống chỉ định dùng Px khi mang thai hoặc nghi có thai, trong thời ký cho con bú và ở trẻ em [6]

1.2.3.4 Tác dụng ngoại ý

Tác dụng ngoại ý hay gặp nhất là rối loạn tiêu hóa (buồn nôn, đau thượng vị, táo bón, tiêu chảy) Các tác dụng ngoại ý khác là dấu hiệu quá mẫn cảm (phát ban), nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, thay đổi chỉ số huyết học, tăng BUN [6]

1.2.3.5 Liều lượng và cách dùng

Liều bắt đầu hay duy trì là liều đơn 20 mg mỗi ngày Có thể dùng 10 mg hai lần mỗi ngày Đối với người già, nếu thấy cần thiết có thể giảm liều và giới hạn liệu trình điều trị Không nên dùng Px với liều cao hơn 20 mg

do nguy cơ gia tăng tác dụng ngoại ý trên đường tiêu hoá [6]

1.3 SINH KHẢ DỤNG CỦA THUỐC

1.3.1 KHÁI NIỆM

Sinh khả dụng (SKD) là đặc tính của dạng thuốc chỉ tốc độ và mức độ hay tỉ lệ (%) của thành phần có hoạt tính hay chuyển hóa có hoạt tính được hấp thu vào tuần hoàn chung và sẳn sàng ở nơi tác động [4]

SKD của một dạng thuốc có thể được xác định bằng phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp Sự lựa chọn phương pháp tùy thuộc vào mục tiêu nghiên cứu, khả năng phân tích thuốc trong dịch sinh học, đặc tính dược lực của thuốc, đường sử dụng và bản chất dạng thuốc…

Các phương pháp xác định SKD của một thuốc thường gặp:

- Phương pháp đo nồng độ thuốc trong huyết tương

- Phương pháp đo lượng thuốc bài tiết trong nước tiểu (hoặc trong các dịch bài tiết khác)

- Phương pháp đo phản ứng dược lực cấp

- Phương pháp đánh giá lâm sàng

- Phương pháp đo sự phóng thích thuốc in vitro

Tùy theo yêu cầu, sự đánh giá SKD của một chế phẩm có thể ở 2 mức độ: in vitro và in vivo

1.3.2 ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG IN VITRO

Nhằm khảo sát khả năng giải phóng và hòa tan dược chất ngoài cơ thể, thử

nghiệm in vitro được thực hiện trong các trường hợp:

- Nghiên cứu lựa chọn tá dược để xây dựng công thức bào chế

- Theo dõi sự ổn định về chất lượng thuốc (so sánh với mẫu đăng ký)

- Bảo đảm sự đồng nhất giữa các lô mẻ (so sánh với mẫu đăng ký)

- So sánh sơ bộ các dạng chế phẩm khác nhau (so sánh các chế phẩm)

- Xác định tương đương in vitro giữa thuốc generic và thuốc đối chiếu

Thử nghiệm in vitro được lựa chọn phổ biến hiện nay là thử nghiệm độ

hòa tan (dissolution test) Thử nghiệm này dùng để đánh giá tốc độ và mức độ giải phóng dược chất từ các dạng thuốc rắn như viên nén, viên bao, nang thuốc, cốm, các dạng phóng thích kéo dài…Trong thử nghiệm độ hòa tan, các điều kiện môi trường được thiết lập sao cho gần với điều kiện trong cơ thể (nhiệt độ, môi trường pH, tốc độ khuấy…) để giảm đến

mức tối thiểu sự khác biệt giữa thử in vitro và quá trình thực sự trong cơ

thể [4]

So sánh độ hoà tan

Tính tương tự trong biểu đồ hoà tan được sử dụng để kiểm soát quá trình sản xuất, làm bằng chứng đảm bảo chất lượng sản phẩm cũng như dùng để đánh giá

tương đương sinh học in vitro giữa hai công thức thuốc thử và thuốc đối chiếu

Đường biểu diễn độ hoà tan có thể được đánh giá tương tự nhau trên tổng thể hay tại từng thời điểm lấy mẫu Phương pháp so sánh độ hoà tan bằng cách dùng mô hình độc lập sẽ sử dụng hai yếu tố là yếu tố khác biệt (f1) và yếu tố tương tự (f2) [24], [43]

Yếu tố khác biệt (f1) tính toán phần trăm khác nhau giữa hai đường biểu diễn độ hoà tan tại mỗi thời điểm và là một phép đo sai số tương đối giữa hai đường biểu diễn:

50

5 , 0

1

2

n x

n: số thời điểm

Rt : độ hoà tan của thuốc đối chiếu tại thời điểm t

Tt: độ hoà tan của thuốc thử tại thời điểm t

Thông thường, giá trị f1 lên đến 15 (0 < f1 < 15) chứng tỏ hai đường biểu diễn độ hoà tan không khác nhau và giá trị f2 lớn hơn 50 (50 < f2 < 100) đã đủ đảm bảo sự tương tự nhau của hai đường biểu diễn độ hoà tan của hai chế phẩm

1.4 CYCLODEXTRIN

1.4.1 NGUỒN GỐC, ĐẶC ĐIỂM

Cyclodextrin (CD) là nhóm sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên được tạo thành từ sự phân huỷ cellulose bởi vi khuẩn Các oligosaccharid vòng này bao gồm các đơn vị -D-glucopyranose liên kết với nhau bằng cầu nối (-1,4), có khoang bên trong thân dầu và mặt ngoài thân nước Sự liên kết của các đơn vị glucopyranose làm cho CD có dạng hình nón cụt [22], [31]

Đặc điểm của các CD thiên nhiên được tóm tắt trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Đặc điểm của các CD thiên nhiên

Loại Số đơn vị Đường kính khoang(Ǻ) Khối lượng phân tử Độ tan (g/100 ml)

Hình 1.2 Cấu trúc của một vài CD phổ biến

-cyclodextrin

2-Hydroxypropyl--cyclodextrin

Sulfobutylether -cyclodextrin muối natri

-cyclodextrin methyl hoá ngẫu nhiên

Branched -cyclodextrin

-H -CH2CHOHCH3 -(CH2)4SO3-Na+ -CH3

nhóm glucosyl hay maltosyl

Các CD đều là dạng phân tử lớn (khối lượng phân tử từ 1000 đến trên 2000 Daltons) và thân nước với một lượng đáng kể các nhóm cho và nhận H+, do vậy không được hấp thu ở hệ tràng vị khi ở dạng không đổi Cấu trúc mạch vòng của

CD kháng lại sự thủy phân của -amylase, - amylase và bị thủy phân kém trong ruột non của người nhưng được lên men bằng hệ vi khuẩn ruột kết Ít hơn 1% CD được hấp thụ không ảnh hưởng bởi ruột non và chúng được thải trong nước tiểu [7]

1.4.2 ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUỐC

Có thể thấy rất nhiều hiệu quả đã đạt được khi ứng dụng CD trong nghiên cứu phát triển thuốc [16]:

Hiệu quả trên độ tan và hoà tan của thuốc

CD đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ tan và/hoặc độ hoà tan của các thuốc kém tan trong nước bằng cách tạo phức hay hệ phân tán rắn Đối với các thuốc có phân tử lượng không thích hợp để tạo phức, CD đóng vai trò là một chất mang thân nước CD cũng được xem là chất làm tăng tốc độ phóng thích một số hoạt chất từ khung matrix (naproxen, ketoprofen, theophyllin )

Hiệu quả trên sinh khả dụng của thuốc

CD cải thiện SKD của các thuốc không tan bằng cách làm tăng độ tan, độ hoà tan và/hoặc tính thấm của thuốc CD làm tăng tính thấm của các thuốc thân dầu, không tan trong nước bằng cách làm cho thuốc hiện diện tại bề mặt của các hàng rào sinh học như da, màng nhầy hay giác mạc, từ đó thuốc đi vào trong màng mà không gây phá vỡ các lớp lipid màng Đối với các thuốc tan trong nước, CD làm tăng tính thấm bằng cách tác động trực tiếp lên màng (hoá lỏng và làm lõm màng) và gia tăng sự hấp thu và /hoặc SKD của thuốc

Hiệu quả trên tính an toàn của thuốc

Bằng cách làm tăng độ tan của thuốc, CD giúp tăng hiệu quả trị liệu nên làm giảm độc tính của thuốc do chỉ sử dụng ở liều thấp nhất Các độc tính có liên quan đến sự kết tinh lại của các thuốc kém tan trong dạng thuốc tiêm có thể được giảm thiểu bằng cách tạo phức hợp thuốc-CD dễ tan Ngoài ra, CD kết hợp với thuốc ở mức độ phân tử nên hạn chế được sự tiếp xúc trực tiếp của thuốc với màng sinh học, do đó làm giảm tác dụng không mong muốn (giảm lượng thuốc

đi vào các tế bào của các mô không phải là mô đích) và sự kích ứng tại chỗ mà không ảnh hưởng đến hiệu quả trị liệu

Hiệu quả trên độ ổn định của thuốc

CD có thể cải thiện độ ổn định của các thuốc nhạy cảm với các phản ứng dehydrat hoá, thủy phân, oxy hoá và phân huỷ bởi ánh sáng, do vậy làm tăng tuổi thọ của thuốc CD làm tăng độ ổn định bằng cách ngăn chặn sự tương tác của thuốc với chất dẫn và/hoặc ức chế sự sinh chuyển hoá thuốc tại vị trí hấp thu Trong phức hợp, CD che chở các thuốc kém bền dưới dạng phân tử và như vậy cách ly chúng khỏi các tiến trình phân huỷ

Các CD thiên nhiên đã được phát hiện cách đây trên 100 năm, nhưng gần đây chỉ có các CD tinh khiết mới được sử dụng làm tá dược [40] Hiện nay chỉ có khoảng 30 biệt dược khác nhau có chứa CD được lưu hành trên thị trường, chủ yếu là ở các nước Mỹ, Nhật Bản và Châu Aâu Một số biệt dược thông dụng được trình bày trong Bảng 1.2 [30]

Bảng 1.2 Một vài chế phẩm tiêu biểu trên thị trường có chứa CD

Viên nang Thuốc mỡ Viên ngậm Viên ngậm Viên nén Viên nén

Viên đặt Thuốc nhỏ mắt Uống và IV Dung dịch IV

Khí dung mũi Thuốc nhỏ mắt

Prostavastin Pansporin T

Ulgut Glymesason Nicorette Nitropen Brexin Surgamyl

Propulsid Indocid Sporanox Mitozytrex MitoExtra

Aerodiol Clorocil

Ono (Nhật) Takeda (NHật)

T.K Sangyou (Nhật ) Fujinaga (Nhật) Pharmacia (Thụy Điển) Nihon Kayaku (Nhật) Chiesi (Ý)

Roussel-Maestrelli (Ý)

Janssen (Bỉ) Chauvin (Pháp) Janssen (Bỉ) SuperGen (Mỹ) Novartis (Thụy Sĩ)

Servier (Pháp) Oftalder (Bồ Đào Nha)

1.4.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ PHỨC HỢP THUỐC-CD

Có nhiều phương pháp khác nhau để tạo phức hợp thuốc-CD, trong đó cần lựa chọn và tối ưu hoá lượng nước, mức độ và thời gian trộn, nhiệt độ, mức độ và thời gian gia nhiệt thích hợp cho từng hoạt chất [39]

- Phương pháp đồng kết tủa (Co-precipitation): CD được hoà tan trong nước,

khuấy đều, thêm hoạt chất vào Gia nhiệt có thể làm tăng độ tan của CD lên 20% nếu hoạt chất chịu được nhiệt Dung dịch thuốc-CD được khuấy đều cho đến khi nguội và tuả hình thành Tủa có thể được tách ra bằng cách lắng gạn,

ly tâm hay lọc và rửa

- Phương pháp tạo bùn nhão (Slurry complexation): CD được cho vào nước, ở tỉ

lệ chất rắn chiếm 50–60% hỗn hợp và khuấy đều Pha nước sẽ được bão hoà bằng CD trong dung dịch Phân tử hoạt chất sẽ tạo phức với CD và phức tạo thành sẽ bão hoà pha nước nên kết tinh hay kết tủa lại

- Phương pháp tạo bột nhão (Paste complexation hay Kneading method): Một

lượng nước được cho vào hoạt chất để tạo bột nhão, sau đó trộn đều hỗn hợp với CD bằng chày và cối Phức tạo thành đem sấy khô và tán thành bột mịn

- Phương pháp hãm (Damp mixing): Hoạt chất và CD được trộn kỹ và cho vào

một thiết bị hàn kín lại sau khi thêm một ít nước Hỗn hợp được gia nhiệt đến

100 oC, lấy ra và sấy khô

- Phương pháp đùn (Extrusion): CD, hoạt chất và nước được trộn đều trước khi

cho vào máy đùn hạt Phức tạo thành có thể để khô tự nhiên hay cho vào tủ sấy Các chất nhạy với nhiệt có thể bị phân hủy

- Phương pháp trộn khô (Dry mixing): Một vài hoạt chất có thể được tạo phức

bằng cách trộn đơn giản với CD

- Phương pháp đồng bay hơi (Co-evaporating): Cho CD và hoạt chất vào trong

nước hoặc dung dịch ethanol 50%, khuấy cho đến khi hoà tan hoàn toàn và bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm ở 40-45 oC Sản phẩm được đem nghiền và rây qua cỡ rây thích hợp

- Phương pháp đông khô (Freeze-drying): Hoà tan CD vào trong nước, thêm

hoạt chất Hỗn dịch được khuấy ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ Lọc qua màng 0,45 m để loại phần hoạt chất không tan Lấy dung dịch thu được đem đi đông khô Sản phẩm rắn được rây qua cỡ rây thích hợp, để trong tủ sấy 45 oC trong 48 giờ

- Phương pháp sấy phun sương (Spray-drying): Hoạt chất được hoà tan trong

dung dịch ethanol 96 %, CD được hoà tan trong nước Hỗn hợp hai dung dịch được trộn đều bằng siêu âm trong 20 phút Dung dịch thu được sẽ trong suốt và được sấy phun sương

1.4.4 -CYCLODEXTRIN

1.4.4.1 Cấu trúc và đặc điểm lý hoá

CD có ít hơn 6 đơn vị glucopyranose không thể hình thành được do có sự cản trở về mặt không gian, trong khi đó các đồng đẳng có 9 hay nhiều hơn đơn vị sẽ rất khó tinh khiết hoá Kích thước khoang của -CD không đủ lớn cho nhiều thuốc và -CD thì lại có giá thành cao -CD được sử rộng rãi nhất trong ngành dược

do giá thành rẻ, dễ kiếm và đặc biệt thích hợp với phần lớn các loại thuốc Cấu

trúc gồm 7 đơn vị -D-glucopyranose của -cyclodextrin được xem là cấu trúc lập thể lý tưởng nhất Phân tử β-cyclodextrin có cấu trúc hình nón cụt, có cực ưa nước phía ngoài và cực kỵ nước phía trong Đặc tính này có được là do sự phân bố không gian của các nhóm hydroxyl (-OH) Các nhóm –OH thứ cấp trên C2và

C3và nhóm –OH sơ cấp nằm bên ngoài tạo nên đặc tính ưa nước phía ngoài của β-CD Phía trong cấu trúc nón cụt của β-CD, bề mặt kỵ nước được hình thành từ các hydro của C3 và C5 cũng như của liên kết kiểu ether trong liên kết O-glycosid [7], [22]

Nhóm -OH của C2 trong một đơn vị -D–glucopyranose có thể tạo cầu nối hydro

với nhóm -OH của C3 của đơn vị bên cạnh Trong phân tử -CD, các cầu nối nội phân tử này hình thành một vòng đai liên lục làm cho cấu trúc phân tử khá cứng

chắc, là nguyên nhân làm cho CD này có độ tan kém nhất [40]

Tính chất lý hoá cơ bản của -CD được trình bày trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Đặc tính lý hoá của -CD [7]

Độ tan trong nước ở 20 oC (g/100 mL) 1,85

-CD hiện nay được xem là một nguyên liệu về cơ bản không độc và không kích ứng, được cho phép ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm dạng uống, mỹ phẩm

ở nhiều quốc gia -CD đã được mô tả trong các chuyên luận ở dược điển Mỹ (USP/NF), Châu Aâu (Ph.Eur) và Nhật (JP) [7], [27]

-CD không thích hợp cho sử dụng đường tiêm vì độc tính đối với thận (nephrotoxicity) Cơ chế của độc tính thận này không hoàn toàn rõ nhưng có vẻ như là kết quả của việc tích lũy của hoặc tinh thể -CD hoặc phức chất -CD-cholesterol không tan Liều tối đa dùng bằng đường uống là 5 mg/ kg/ ngày [7]

1.4.4.2 Cơ chế hình thành phức hợp thuốc--cyclodextrin

Khả năng tạo thành phức hợp chủ thể-khách thể giữa -CD và phân tử thuốc tuỳ thuộc vào hai yếu tố [27]:

- tương ứng về kích thước của thuốc và khoang giữa của -CD

- tương tác nhiệt lực học giữa -CD, thuốc và dung môi

Dựa vào kích thuớc khoang giữa, -CD thích hợp tạo phức với các thuốc có cấu trúc nhân thơm hoặc dị vòng Trong dung dịch nước, khoang của

-CD không phân cực và bị chiếm giữ bởi các phân tử nước tạo tương tác phân cực-không phân cực không có lợi về mặt năng lượng Do đó tương tác này sẽ được thay thế bằng phân tử thuốc (khách thể) ít phân cực hơn nước -CD hoà tan là chủ thể và một phần của lực đẩy tạo phức là sự

thay thế các phân tử nước có năng lượng cao bằng các phân tử khách thể phù hợp (Hình 1.3.)[40]

Hình 1.3 Minh họa cơ chế kết hợp-giải kết hợp giữa chủ thể (-CD) và khách

thể (acid salicylic) [30]

Ngoài ra lực tạo thành phức hợp còn bao gồm tương tác tĩnh điện, tương tác van der Waals, tương tác kỵ nước, cầu nối hydro… Không có cầu nối hoá trị nào được hình thành hay bị phá vỡ trong suốt quá trình tạo phức và phân tử thuốc trong phức hợp nhanh chóng đạt trạng thái cân bằng với các phân tử tự do trong dung dịch Tính chất lý hoá của phân tử thuốc trong phức hợp khác với các phân tử thuốc tự do Tương tự, tính chất lý hoá của CD tự do cũng sẽ khác với CD trong phức hợp

Sự giải kết hợp là một quá trình tương đối nhanh chóng, được xúc tiến bằng một số lượng lớn các phân tử nước trong môi trường xung quanh Cân bằng động trong Hình 1.3 được dịch chuyển về phía bên trái Trong một môi trường năng động và có độ pha loãng cao như cơ thể người, các phân tử khách thể (thuốc) khó có thể tìm thấy một chủ thể khác để tái

tạo thành phức hợp và do đó ở trạng thái tự do để sẵn sàng được hấp thu [27]

1.5 PHỨC HỢP PIROXICAM--CYCLODEXTRIN

1.5.1 CƠ SỞ HÌNH THÀNH PHỨC HỢP

Px rất ít tan trong nước (0,003% trong dung dịch pH = 5 ở 37 0C), khả năng thấm ướt bề mặt thấp (góc tiếp xúc 76o), mạng tinh thể bền vững (nhiệt độ nóng chảy

= 198-200 0C) Do có các đặc tính trên nên Px có tính thấm qua màng tốt nhưng tốc độ hòa tan trong dịch tràng vị chậm, do đó làm chậm hấp thu và làm trì hoãn tác động tức thời Độ hòa tan chậm cũng là nguyên nhân gây ra tác dụng phụ của thuốc (ví dụ kích ứng dạ dày) [11],[13], [14], [25]

Theo hệ thống xếp loại sinh dược học (Biopharmaceutics Classification BCS), Px được xếp vào nhóm II (tính tan kém/ tính thấm cao) [30] Một phương pháp hữu hiệu để tránh các vấn đề có liên quan đến độ tan kém của Px là phương pháp tạo phức với CD Các nghiên cứu cận lâm sàng và lâm sàng cho thấy phức hợp Px-CD có độ hấp thu qua đường uống nhanh và hiệu quả hơn so với Px Đặc biệt, sinh khả dụng của hoạt chất (tốc độ và mức độ hấp thu) trong 2 giờ đầu tăng rõ rệt Tác động nhanh của phức hợp Px-CD đặc biệt hữu hiệu trong giảm đau (đau răng, đau sau chấn thương, đau đầu, thống kinh) [21], [35], [38] Các kết quả có được là do thông qua việc tạo phức Px-CD ở dưới dạng vô định hình bền vững Dạng vô định hình có diện tích bề mặt lớn hơn, năng lượng tạo mạng tinh thể thấp hơn nên làm tăng tính thấm và độ hòa tan của Px

System-Do có nhiều tính chất phù hợp cả về đặc điểm lý hoá lẫn kinh tế, -CD đã được lựa chọn để tạo thành phức hợp với piroxicam dưới tên gọi Px--

CD (viết tắt là PBC) Phức hợp này đã được thương mại hoá dưới dạng viên nén với biệt dược Brexin của hãng Chiesi Farmaceutici S.p.A (Ý)

1.5.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ PHỨC HỢP PBC

Tỉ lệ mol phân tử giữa Px và CD trong phức hợp PBC đã được quan tâm nghiên cứu từ những năm đầu thập kỷ 90 [37] Tuy nhiên trong suốt một thời gian dài có nhiều ý kiến khác nhau về tỉ lệ phối hợp này Tỉ lệ mol Px: CD có thể là 1:1, 1:2, hay 1:2,5 [10], [45] Năm 2004, bằng phương pháp ứng dụng kỹ thuật phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và kỹ thuật phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H NRM ), Rozou S và cộng sự đã tái xác nhận tỉ lệ mol phối hợp Px: -CD là 1: 2,5 [37] Tỉ lệ này cũng được nhà sản xuất Chiesi farmaceutici S.p.A sử dụng trong sản phẩm Brexin

Có nhiều phương pháp tạo phức giữa Px và -CD Ưu nhược điểm của các phương pháp phổ biến nhất được trình bày trong Bảng 1.4 [7]

Bảng 1.4 Ưu nhược điểm của các phương pháp điều chế phức PBC

Trộn đơn thuần

Phương pháp phun sấy

(Spray drying) hoặc

Sự tạo phức cao Kiểm soát được kích thước của phức chất tạo thành,

Phương tiện phức tạp, chi phí cao

Phương pháp đông khô

(Freeze drying)

Phương pháp đồng bay hơi

(Coevaporation)

có thể sản xuất lớn

Thời gian dài, tạo phức dạng tinh thể khó tan

1.5.3 PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM PHỨC HỢP PBC

1.5.3.1 Phương pháp đánh giá sự hình thành phức hợp

Có nhiều phương pháp được sử dụng để xác định sự tạo thành của phức hợp PBC, trong đó phổ biến là [19], [20], [23],[26], 32], [34], [44]:

- Phương pháp nghiên cứu pha hoà tan được mô tả bởi Higuchi và Connors (1965) Phương pháp này cho phép kiểm tra tác động của chất làm tăng độ tan (-CD) trên chất sẽ được hoà tan (Px)

- Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (Differential scanning calorimetry-DSC): dựa vào sự xuất hiện của đỉnh nội nhiệt tương ứng của từng chất Nếu có sự tương tác tạo phức giữa Px và -CD thì trên nhiệt đồ của các phức sẽ thấy sự biến mất hẳn hoặc giảm cường độ của đỉnh nội nhiệt của hoạt chất

- Quang phổ hồng ngoại (IR): Nếu có sự tương tác tạo phức giữa hoạt chất và

-CD thì trên phổ hồng ngoại của các phức sẽ thấy sự biến mất hoặc thay đổi số sóng đỉnh đặc trưng của Px

- Phép nhiễu xạ tia X (X-ray diffractometry): Cho phép ghi nhận sự thay đổi về trạng thái kết tinh của Px trước và sau khi tạo thành phức hợp

- So sánh độ tan và độ hoà tan của hoạt chất Px dạng nguyên liệu và Px trong phức hợp PBC

1.5.3.2 Phương pháp định lượng phức hợp PBC

Hiện nay, phương pháp kiểm nghiệm phức hợp PBC chưa được trình bày trong chuyên luận của bất cứ dược điển nào Tuy nhiên, có thể tìm thấy phương pháp định lượng phức hợp PBC nguyên liệu, phức PBC trong dạng gel, dạng viên nén… trong các công trình nghiên cứu được công bố gần đây [9], [15], [17], [18], [19], [20], [23], [28], [29], [32], [37]

Định lượng Px trong phức hợp PBC

- Phương pháp đo quang phổ tử ngoại UV: có thể dùng phương pháp quang phổ đạo hàm bậc 0 hay bậc 1 trong môi trường đệm pH 7,4

- Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC):

Cột : HP ODS hypersil (10 x 3,9 mm, 5 m) Pha động: đệm phosphat pH 7: methanol (60:40, v/v) Tốc độ dòng: 1 mL/ phút

Thể tích mẫu: 20 L Detector: 254 nm

Thử nghiệm độ hoà tan

- Thiết bị: máy thử độ hoà tan kiểu cánh khuấy

- Môi trường: 500 mL đệm phosphat pH 7,4

- Tốc độ khuấy: 50-100 vòng/ phút

- Nhiệt độ: 37 ± 2 oC

- Định lượng phần trăm hoà tan tại các thời điểm : phương pháp đo UV

1.6 NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC VỚI TRỢ GIÚP VI TÍNH

Phát triển thuốc với sự trợ giúp vi tính (Computer-Aided Drug Development) là một lĩnh vực mới xuất hiện trong ngành Dược trên thế giới vào thập niên vừa qua, nổi bật nhất là sự áp dụng các phần mềm thông minh [3]

1.6.1 THIẾT KẾ CÔNG THỨC

Mô hình công thức: khảo sát các thành phần nguyên liệu trong công thức, đây là

loại mô hình có ràng buộc Một công thức bào chế có thể được xem như một

“hỗn hợp” có n thành phần với tỷ lệ x1, x2, và xn; x1 + x2 + + xn = 1 và 0  xi

 1 Không gian yếu tố được thiết kế như khoảng không gian bên trong của một hình có n đỉnh và (n-1) chiều để biểu thị mọi khả năngï phối hợp; thí dụ: hỗn hợp

2 thành phần là đường thẳng, hỗn hợp 3 thành phần là hình tam giác đều, hỗn hợp 4 thành phần là khối tứ diện Các mô hình công thức thông dụng: Simplex Lattice, Simplex Centroid

Mô hình quy trình: xem xét các điều kiện tiến hành, đây là loại mô hình không

ràng buộc Mô hình yếu tố đầy đủ có ưu điểm là cho phép sự khảo sát ảnh hưởng của các yếu cũng như tương tác của chúng Tuy nhiên mô hình yếu tố đầy đủ cần

có số thí nghiệm rất lớn khi số yếu tố tăng lên Một quy trình có f yếu tố với l mức đòi hỏi số thí nghiệm là lf Thí dụ: mô hình 2 yếu tố 2 mức: n = 22 = 4; mô hình 3 yếu tố 2 mức: n = 23 = 8; mô hình 4 yếu tố 2 mức: n = 42 = 16 Mô hình phân đoạn cho phép giảm bớt số thí nghiệm mà vẫn khảo sát được sự ảnh hưởng của các yếu tố Các mô hình yếu tố phân đoạn được phân biệt bởi cách giải, viết tắt là Res (resolution) Các mô hình yếu tố phân đoạn hay gặp: D-Optimal, Taguchi OA

1.6.2 NGHIÊN CỨU NHÂN QUẢ

Khám phá tri thức (knowledge discovery) là một kỹ thuật mới đang được áp dụng trong lãnh vực nghiên cứu thị trường, phân tích tài chính và nghiên cứu phát triển thuốc Trong Công nghiệp Dược, nó giúp cho nhà bào chế khám phá tri thức (khi còn ít kinh nghiệm) hoặc hiểu vấn đề sâu hơn (đối với tri thức hiện có) Trước đây các kỹ thuật khám phá tri thức gồm có toán thống kê và mạng thần kinh Ngày nay, logic mờ - thần kinh có nhiều triển vọng hơn

Công cụ logic mờ thần kinh áp dụng mạng bộ nhớ liên hợp (Associative Memory Networks) có thể được xem là "hộp xám" Các bộ hàm logic-thần kinh từ đơn giản đến phức tạp bao gồm 2 thành phần (low, high), 3 thành phần (low, medium, high) hay 5 thành phần (low, med-low, medium, med-high, high) Cấu trúc tổng quát của các quy luật cho bởi FormRules gồm có 2 phần: tiên đề và hệ quả Thí dụ:

IF A is low AND B is low THEN C is low (Confidence 1) or high (Confidence 2)

IF A is high AND B is low THEN C is low (Confidence 1) or high (Confidence 2)

Khi nghiên cứu nhân quả bởi phần mềm FormRules có các tùy chọn: Minimum Descriptor Length (MDL), Structural Risk Minimization (SRM) Các mô hình nhân quả được đánh giá bởi giá trị R2 luyện

1.6.3 TỐI ƯU HÓA CÔNG THỨC

Việc tối ưu hóa công thức có liên quan đến 2 loại biến số độc lập (X = nhân) gồm các thành phần công thức/ điều kiện sản xuất, và biến số phụ thuộc (Y = quả) là các tính chất của sản phẩm Giả sử biến số phụ thuộc Y chỉ có một giá trị

y, nhà bào chế có thể chọn các giá trị xi của biến số độc lập X sao cho y được tối

đa (maximum) hay tối thiểu (minimum) Trong thực tế mỗi sản phẩm có rất nhiều tính chất, tức biến phụ thuộc Y có nhiều giá trị yj Do đó, nhà bào chế phải tối ưu hóa nhiều biến số phụ thuộc (multiple optimization), tức là dung hòa các giá trị x1, x2, x3 sao cho các giá trị y1, y2, y3 đạt được tối ưu (optimum) thay vì tối đa hay tối thiểu Trước đây, việc tối ưu hóa thường được thực hiện bởi các phương pháp truyền thống như toán thống kê, đơn hình Việc tối ưu hóa truyền thống tuy đạt một số thành tựu song có nhiều giới hạn: chỉ phù hợp với dữ liệu đơn giản và tuyến tính; mỗi lần tối ưu hóa một biến độc lập; đòi hỏi có mô hình toán học rõ ràng Ngày nay, việc tối ưu hóa có thể được thực hiện bởi phần mềm thông minh với nhiều ưu thế: hữu hiệu với dữ liệu phức tạp hay phi tuyến; có thể tối ưu hóa cùng một lúc nhiều biến phụ thuộc; không cần mô hình toán vì mạng thần kinh có khả năng học (hay luyện) từ dữ liệu thực nghiệm và có khả năng dự đoán chính xác

Mỗi mạng thần kinh nhân tạo được cấu tạo bởi nhiều trăm ngàn đơn vị liên kết được sắp xếp thành nhiều lớp Có nhiều cầu trúc mạng thần kinh đã được đề nghị trong đó cấu trúc mạng nhiều lớp (multilayer perceptron networks) là thông dụng nhất, được xem là "hộp đen" Cấu trúc mạng nhiều lớp có một lớp vào, một hay nhiều lớp ẩn và một lớp ra Thông thường, cấu trúc mạng với một lớp ẩn được dùng trong việc mô hình và tối ưu hóa công thức bào chế

Khi luyện mạng bởi phần mềm INForm có thể chọn:

- Các thuật toán lan truyền ngược Standard Incremental: dùng yếu tố momen

và tốc độ luyện, điều chỉnh trọng số sau khi mỗi mô hình được luyện;

Standard Batch: dùng yếu tố momen và tốc độ luyện, điều chỉnh trọng số sau khi tất cả mô hình được luyện; RPROP: không dùng yếu tố momen và tốc độ luyện, luyện mạng nhanh nhất nên được ấn định mặc nhiên; QuickProp:

không cần yếu tố momen mà chỉ dùng tốc độ luyện, có tính năng vừa luyện

vừa rút kinh nghiệm; Angle Driven Learning: dùng yếu tố momen và tốc độ

luyện, điều chỉnh trọng số trong quá trình luyện mạng

- Hàm truyền: ngoài hàm truyền tuyến tính (Linear) còn có hàm truyền phi tuyến dạng sigmoid bất đối xứng (Asymmetric sigmoid) hay sigmoid đối xứng (Symmetric sigmoid) và dạng hyperpol (Tanh = Hyperbolic tangent)

Dữ liệu thực nghiệm

Mô hình nhân quả

Sơ đồ 1.1 Nguyên lý vận hành của phần mềm thông minh INForm

Nhược điểm của mạng thần kinh là có thể bị “luyện quá mức” Khi đó mạng thần kinh tuy được luyện tốt nhưng nó dự đoán kém chính xác Muốn tránh hiện tượng này người ta chia dữ liệu đầu vào làm nhóm luyện và nhóm thử; mô hình từ nhóm luyện sẽ dự đoán nhóm thử Giá trị R2 luyện sẽ được dùng để đánh giá tính tương thích, thường  90% ; giá trị R2 thử sẽ được dùng để đánh giá khả năng dự đoán của mô hình, nên  70%

Sự kết hợp mạng thần kinh và logic mờ làm tăng sự hiệu quả trong việc thiết lập mô hình nhân quả và dự đoán, đặc biệt đối các dữ liệu phi tuyến và rất phức tạp, dữ liệu định tính hay dữ liệu thiếu trị số (nhập số -99999 thay vì số 0) Thuật toán di truyền có khả năng tối ưu hóa dựa trên mô hình nhân quả nên nó được kết hợp chặt chẽ với mạng thần kinh Logic mờ làm hàm mục tiêu giúp cho việc

tối ưu hóa có thể được thực hiện một cách dễ dàng và trực quan

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG & PHƯƠNG PHÁP

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ

Các nguyên phụ liệu, hóa chất và dung môi, thiết bị bào chế, thiết bị kiểm nghiệm và phần mềm chuyên dụng dùng trong điều chế phức hợp PBC và viên nén chứa phức hợp PBC (gọi tắt là viên PBC) lần lượt được trình bày trong các Bảng 2.1, Bảng 2.2, Bảng 2.3.

Bảng 2.1 Danh sách các nguyên liệu và hoá chất

BP 2001

BP 2001 PhEur 2003 PhEur 2002 PhEur 2002 PhEur 2002

Trung quốc Pháp Trung Quốc Trung Quốc Việt Nam Trung Quốc Trung Quốc Pháp Đức Pháp Hà Lan

Bảng 2.2 Danh sách các thiết bị được dùng trong điều chế và kiểm nghiệm

Máy trộn hình lập phương

Máy trộn ướt

Cân phân tích

Cân kĩ thuật

Máy thử độ hoà tan

Erweka AR 420 Erweka

Precisa XB 220A Sartorius TE 142 Erweka DT

Đức Đức Đức Đức Đức

Máy quang phổ UV-Vis

Máy quang phổ hồng ngoại

Máy phân tích nhiệt vi sai

Máy dập viên xoay tròn

Shimadzu 2550 Shimadzu FTIR 8210 Netzsch TASC 414-3 JMD4

Nhật Nhật Đức Ấn Độ

Bảng 2.3 Danh sách các phần mềm thiết kế và phần mềm thông minh

Design - Expert v6.06 (2002) Thiết kế mô hình Intelligensys Ltd., UK FormRules v3.02 (2004) Nghiên cứu nhân quả Intelligensys Ltd., UK INForm v3.3 (2004) Tối ưu hóa công thức Intelligensys Ltd., UK

2.2 ĐIỀU CHẾ PHỨC HỢP PBC Ở QUY MÔ LABO

Phức hợp PBC được điều chế theo tỉ lệ mol Px: -CD đã xác định theo

mục 1.5.2 là 1 : 2,5 Như vậy, phần trăm khối lượng/khối lượng theo lý

thuyết sẽ là 10,46% Px và 89,54% -CD

Phức hợp PBC được điều chế với quy mô 100 gam/ mẻ theo 3 phương pháp sau:

Trộn đơn thuần

- Cân và rây Px, -CD qua rây cỡ 500 m

- Trộn đều trong cối trong 15 phút, cho vào lọ thuỷ tinh màu, đậy kín

Nghiền ướt

- Cân và rây Px, -CD qua rây cỡ 500 m

- -CD và Px được cho vào cối, thêm dung môi H và nghiền trộn hỗn hợp trong thời gian từ 15-45 phút

- Sản phẩm được sấy ở 50 oC trong 24 giờ, tán mịn và rây qua rây 500

m, bảo quản trong bình hút ẩm

Đồng bay hơi

- -CD và Px được hoà tan trong một thể tích vừa đủ dung môi H Dung dịch được khuấy từ, chỉnh đến pH 10 bằng dung dịch NH3 sẽ được một dung dịch trong suốt có màu vàng đậm

- Bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm ở nhiệt độ 40 oC Sấy sản phẩm ở nhiệt độ 50 oC trong 24 giờ Rây qua rây 500 m, bảo quản trong bình hút ẩm

2.3 ĐỊNH LƯỢNG PIROXICAM TRONG PHỨC HỢP PBC

Cân chính xác một lượng bột phức tương ứng với 10 mg Px cho vào bình định mức 100 mL Thêm 70 mL methanol, khuấy từ 15 phút, thêm cùng dung môi đến vạch, trộn đều Ly tâm ở tốc độ 5000 vòng / phút trong 5 phút Hút chính xác 10 mL dịch bên trên cho vào bình định mức 100 mL, pha loãng vừa đủ thể tích bằng dung dịch đệm pH 7,4 và trộn đều Đo độ hấp thu của dung dịch thu được ở bước sóng 354 nm, dùng mẫu trắng là đệm 7,4

Tính hàm lượng C15H13N3O4S theo đường chuẩn đã xây dựng sẵn

2.4 THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG

2.4.1 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ ĐỘ ĐÚNG

Dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 30 mg Px chuẩn cho vào bình

định mức 100 mL, thêm 40 mL methanol để hoà tan, pha loãng bằng nước cất đến vạch, lắc đều Lấy chính xác 10 mL dung dịch này cho vào bình định mức 100 mL khác, pha loãng bằng dung dịch đệm phosphat

pH 7,4 được dung dịch có nồng độ 30 g/ mL (dung dịch A)

Dung dịch thử: Cân chính xác khoảng một lượng phức tương ứng với 10 mg Px

cho vào bình định mức 100 mL Thêm 70 mL methanol, khuấy từ 15 phút, thêm cùng dung môi đến vạch, trộn đều Ly tâm ở tốc độ 5000 vòng/ phút trong 5 phút Hút chính xác 10 mL dịch bên trên cho vào bình định mức 100 mL, pha loãng vừa đủ thể tích bằng dung dịch đệm pH 7,4 và trộn đều (dung dịch thu được có nồng độ khoảng 10g/ mL)

Chuẩn bị 9 dung dịch thử có nồng độ khoảng 10g/ mL chia 3 nhóm Sau đó thêm vào mỗi nhóm lượng Px chuẩn tương ứng 90 %, 100 % và 110 % lượng Px có trong dung dịch thử được 3 nhóm dung dịch có nồng độ 19, 20 và 21 g/ mL

Đo độ hấp thu của các dung dịch thu được ở bước sóng 354 nm, dùng mẫu trắng là đệm pH 7,4

Xác định tỷ lệ phục hồi % trung bình và hệ số phân tán (CV%) của dữ liệu

2.4.2 TÍNH TUYẾN TÍNH

Cân chính xác khoảng 20 mg Px chuẩn cho vào bình định mức 100 mL, thêm 40

mL methanol để hoà tan, pha loãng bằng nước cất đến vạch, lắc đều được dung dịch X (200 g/ mL) Lấy chính xác 10 mL dung dịch này cho vào bình định mức

100 mL khác, pha loãng bằng dung dịch đệm phosphat pH 7,4 được dung dịch có nồng độ 20 g/ mL (dung dịch Y)

Tiến hành pha các gam mẫu có nồng độ 4-28 g/ mL Đo độ hấp thu ở bước sóng

354 nm, dùng mẫu trắng là đệm pH 7,4

Xây dựng phương trình đường chuẩn biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ Px và độ hấp thu, tính hệ số R2, đánh giá tính tương thích của phương trình và ý nghĩa của hệ số bo

2.5 ĐÁNH GIÁ SỰ HÌNH THÀNH PHỨC HỢP

2.5.1 PHA HOÀ TAN

Cho một lượng dư Px vào 6 bình nón đựng 40 mL đệm pH 7,4 có chứa -CD với nồng độ tăng dần từ 0-0,014 M Lắc 6 bình trên trong vòng 72 giờ Sau đó lọc qua lọc 0,45m, pha loãng bằng dung dịch đệm pH 7,4, đo độ hấp thu ở bước sóng 354 nm Xây dựng đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ Px hoà tan và nồng độ -CD trong dung dịch đệm pH 7,4

2.5.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NHIỆT VI SAI (DSC)

Nhiệt đồ của Px, -CD và các phức được ghi bởi máy Netzsch TASC 414-3 Thiết bị này được hiệu chỉnh với indium, kẽm trước khi phân tích mẫu dưới dòng khí nitơ

Cân một lượng chính xác khoảng 10 mg Px, -CD, các phức cho vào đĩa nhôm hàn kín, quét với tốc độ 10 oC/ phút trong khoảng nhiệt độ từ 30-250 oC Phân tích nhiệt đồ dựa vào sự xuất hiện của đỉnh nội nhiệt tương ứng với nhiệt độ nóng chảy của từng chất

2.5.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ HỒNG NGOẠI (IR)

Mẫu chuẩn: nghiền khoảng 2 mg Px chuẩn hay -CD với khoảng 200 mg KBr,

trộn đều, dập viên và ghi phổ hồng ngoại ở số sóng 400-4000 cm-1

Mẫu thử: nghiền lượng phức hợp PBC có chứa khoảng 2 mg Px với khoảng 200

mg KBr, trộn đều, dập viên và ghi phổ hồng ngoại ở số sóng 400-4000 cm-1 Phân tích và đánh giá sự thay đổi các đỉnh đặc trưng của Px dạng nguyên liệu so với đỉnh của Px trong các phức hợp PBC

2.5.4 ĐỘ TAN

Cho một lượng dư Px (150 mg) hoặc lượng phức PBC chứa lượng Px tương ứng vào trong các bình nón nút mài có chứa 40 mL đệm pH 7,4 Lắc đều các bình trong 72 giờ, sau đó lọc qua lọc 0,45m, pha loãng thích hợp bằng đệm pH 7,4,

đo độ hấp thu của các dung dịch ở bước sóng 354 nm Xác định độ tan của Px

nguyên liệu và Px trong các phức PBC trong môi trường đệm pH 7,4

2.5.5 ĐỘ HOÀ TAN

Độ hoà tan của Px nguyên liệu và các phức PBC được đánh giá trong các điều kiện như sau:

- Thiết bị: máy thử độ hoà tan kiểu cánh khuấy

- Môi trường: 500 mL dung dịch đệm pH 7,4

- Tốc độ cánh khuấy: 100 vòng/ phút

- Nhiệt độ: 37 oC ± 2

Quy trình

50 mg Px hoặc lượng phức chứa lượng Px tương ứng được rắc đều trên bề mặt môi trường 10 mL mẫu được rút ở thời điểm sau 1, 3, 5, 7, 10 và 15 phút Bổ sung lại bằng dung dịch đệm pH 7,4 sau mỗi lần rút mẫu Pha loãng mẫu thích hợp bằng đệm pH 7,4 và đo độ hấp thu ở bước sóng 354 nm

Phần trăm Px đã hoà tan vào môi trường tại các thời điểm được tính theo đường chuẩn đã xây dựng

Công thức tính độ hoà tan của Px ở từng thời điểm:

10 a

1 (%)

Trong đó:

Dj: độ hoà tan của Px (%) ở thời điểm lấy mẫu phút thứ j

a: lượng Px (mg) cho vào

Cj: nồng độ của Px (g/ mL) ở thời điểm j

Ci: nồng độ của Px (g/ mL) ở thời điểm i

2.6 NÂNG CẤP QUY MÔ ĐIỀU CHẾ PHỨC HỢP PBC

Dựa vào kết quả phân tích nhiệt vi sai DSC và phổ hồng ngoại IR, sự cải thiện về độ tan và độ hoà tan của các phức PBC, 1 trong 3 phương pháp điều chế phức sẽ được chọn lựa để tiếp tục khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất phức trong quá trình điều chế Tiếp theo sau, phương pháp này sẽ được khảo sát khả năng nâng cấp cỡ lô để có thể đáp ứng được yêu cầu điều chế viên nén chứa phức hợp PBC

2.7 ĐIỀU CHẾ VIÊN PBC

2.7.1 THÀNH PHẦN CÔNG THỨC

Công thức thăm dò của viên nén PBC gồm các thành phần như phức PBC tương ứng 20 mg Px, Kollidon CL và tá dược G hay C là các tá dược rã, magnesi stearat, Aerosil và lactose dập thẳng Công thức của 1 viên và 1 lô 1000 viên được trình bày trong Bảng 2.4

Bảng 2.4 Thành phần công thức viên nén PBC

10

10

400

195,2 6-18 8-24

Viên nén PBC được điều chế bằng phương pháp dập thẳng trải qua các bước:

- rây các nguyên liệu qua rây 500 m

- trộn các nguyên liệu (trừ magnesi stearat)

- trộn hoàn tất với magnesi stearat

- dập viên có kích thước 4,5 x 11 mm

Quy trình điều chế viên nén PBC được trình bày trong Sơ đồ 2.1

Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế viên nén PBC

2.7.3 KIỂM NGHIỆM VIÊN NÉN PBC

Trộn 8 phút

Trộn 2 phút

Phức PBC, Kollidon CL, tá dược G hay C, Aerosil, lactose

Hỗn hợp nguyên liệu đầu

Hỗn hợp nguyên liệu sau cùng

Mg stearat

Dập viên

Viên nén PBC

Viên nén PBC (bán thành phẩm) sau khi điều chế sẽ được kiểm nghiệm theo các chỉ tiêu sau:

2.7.3.1 Độ cứng, độ mài mòn, độ đồng đều khối lượng

Tiến hành theo DĐVN III (2002), phụ lục 1 phần viên nén [1]

2.7.3.2 Định lượng viên PBC

Theo phương pháp đã mô tả trong mục 2.3 , thay thế lượng bột phức bằng lượng

bột viên tương ứng

2.7.3.3 Độ hoà tan

Độ hoà tan của viên PBC được thực hiện trong các điều kiện như sau:

- Thiết bị: máy thử độ hoà tan kiểu cánh khuấy

- Môi trường: 500 mL dung dịch đệm pH 7,4

- Tốc độ cánh khuấy: 50 vòng/ phút

- Nhiệt độ: 37 oC ± 2

- Thời điểm lấy mẫu: sau 1, 2, 3 phút

- Định lượng: quang phổ UV ở bước sóng 354 nm

2.8 NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC VỚI TRỢ GIÚP VI TÍNH

2.8.1 THIẾT KẾ MÔ HÌNH CÔNG THỨC

Phần mềm: Design-Expert v6.06 (Stat-Ease Inc., USA)

Mô hình: D-Optimal gồm 14 công thức

Biến độc lập:

- x1: lượng Kollidon CL (mg): 3 mức (6, 12 và 18)

- x2: loại tá dược G hay C

- x3: lượng tá dược G hay C (mg): 3 mức (8, 16 và 24)

Biến phụ thuộc:

- y1: độ phân tán khối lượng

- y2: độ hòa tan sau 1 phút

- y3: độ hòa tan sau 2 phútø

- y4: độ hòa tan sau 3 phút

2.8.2 NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN NHÂN QUẢ

Dữ liệu đầu vào: Dữ liệu thực nghiệm và bào chế từ mô hình công thức Phần mềm: FormRules v3.02 (Intelligensys Ltd., UK)

Tùy chọn luyện mạng: Minimum Descriptor Length (MDL)

Đánh giá mô hình nhân quả: giá trị R2 luyện

Kết quả nghiên cứu nhân quả:

- Mối liên quan định tính (xu hướng)

- Mối liên quan định lượng (quy luật)

- Biểu đồ liên quan 3 chiều

2.8.3 TỐI ƯU HÓA CÔNG THỨC