NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TRỘN LẪN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TÁ DƯỢC ACID ĐẾN KHẢ NĂNG HOÀ TAN CỦA ITRACONAZOL TRONG HỆ PHÂN TÁN RẮN

Để tiếp tục hoàn thiện bào chế HPTR chứa itraconazol, với mong muốn đạt được mục đích cải thiện độ tan và duy trì độ ổn định của hệ trong quá trình bảo quản, nghiên cứu thực hiện đề tài

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRỊNH THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TRỘN LẪN

VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TÁ DƯỢC ACID

ĐẾN KHẢ NĂNG HOÀ TAN CỦA

ITRACONAZOL TRONG HỆ PHÂN TÁN RẮN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2019

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRỊNH THỊ VÂN ANH

MÃ SINH VIÊN: 1401045

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TRỘN LẪN

VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TÁ DƯỢC ACID

ĐẾN KHẢ NĂNG HOÀ TAN CỦA

ITRACONAZOL TRONG HỆ PHÂN TÁN RẮN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn

Thạch Tùng, người đã luôn theo sát hướng dẫn, động viên cũng như giúp đỡ em trong quá

trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này

Em xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên trong Bộ môn Bào Chế đã luôn tạo điều kiện cho em được thực tập và nghiên cứu tại Bộ môn

Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Cảnh Hưng, các thầy cô và anh chị đang công tác tại Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia đã giúp đỡ em sử dụng máy móc thiết bị trong quá trình thực hiện đề tài

Em cũng xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, các thầy cô Trường Đại học Dược Hà Nội đã truyền đạt cho em các kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, cảm ơn các anh, chị, em

trong nhóm nghiên cứu – những người luôn bên cạnh, quan tâm, động viên cũng như giúp

đỡ em trong suốt thời gian qua, là động lực để em học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại Trường Đại học Dược Hà Nội

Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Sinh viên

Trịnh Thị Vân Anh

MỤC LỤC MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

ĐẶT VẤN ĐỀ ……….… ……1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……… 2

1.1 Tổng quan về itraconazol 2

1.1.1 Công thức cấu tạo 2

1.1.2 Tính chất lý hóa 2

1.1.3 Đặc điểm dược động học 2

1.1.4 Tác dụng dược lý, chỉ định 3

1.1.5 Một số chế phẩm trên thị trường 4

1.2 Tổng quan về sự trộn lẫn của một hệ nhiều thành phần 4

1.2.1 Khái niệm về sự trộn lẫn 4

1.2.2 Phân loại các dạng trộn lẫn của một hỗn hợp 5

1.2.3 Các kỹ thuật đánh giá sự trộn lẫn 6

1.2.4 Ứng dụng kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai trong đánh giá sự trộn lẫn 9

1.2.5 Một vài nghiên cứu về sự trộn lẫn 13

1.3 Vài nét về pH vi môi trường 13

1.3.1 Tầm quan trọng của pH vi môi trường trong dược phẩm 13

1.3.2 Khái niệm về pH vi môi trường 14

1.3.3 Các kỹ thuật đánh giá pH vi môi trường 16

1.3.4 Một số nghiên cứu sử dụng tá dược acid để điều chỉnh pH vi môi trường 17

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 19

2.2 Nội dung nghiên cứu 20

2.3 Phương pháp nghiên cứu 20

2.3.1 Phương pháp bào chế 20

2.3.2 Phương pháp đánh giá 21

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25

3.1 Nghiên cứu tiền công thức 25

3.1.1 Phương pháp định lượng itraconazol 25

3.1.2 Xác định tính chất vật lý của nguyên liệu itraconazol bằng kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai 27

3.2 Đánh giá khả năng trộn lẫn của hệ phân tán rắn chứa itraconazol 28

3.2.1 Lựa chọn chương trình quét nhiệt lượng vi sai 28

3.2.2 Đánh giá khả năng trộn lẫn của hỗn hợp hai polyme 31

3.2.3 Đánh giá khả năng trộn lẫn của hệ phân tán rắn chứa itraconazol 33

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tá dược acid đến khả năng hoà tan của itraconazol trong hệ phân tán rắn 38

3.3.1 Khảo sát loại tá dược điều chỉnh pH vi môi trường 38

3.3.2 Khảo sát tác động hiệp đồng của tá dược điều chỉnh pH vi môi trường 41

3.4 Đánh giá độ hoà tan của hệ phân tán rắn kết hợp với hỗn hợp tá dược acid 43

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 45

Kết luận 45

Kiến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AUDC Area under the curve - Diện tích dưới đường cong hoà tan

CR Controlled release - Giải phóng kiểm soát

DSC Differential scanning calorimetry - Quét nhiệt lượng vi sai

FT-IR Fourier transform infrared spectroscopy - Quang phổ hồng ngoại HPMC Hydroxypropyl methylcellulose

HPMCP 2-hydroxy-propyl methylcellulose phtalat

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số nghiên cứu sử dụng TD acid để điều chỉnh pH vi môi trường 17

Bảng 2.1 Nguyên liệu và các hóa chất làm nghiên cứu 19

Bảng 2.2 Thiết bị nghiên cứu 20

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát tính tích hợp hệ thống 27

Bảng 3.2 pH các mẫu thử độ tan trong dung dịch có tá dược acid sau 24 giờ 39

Bảng 3.3 Nồng độ của ITZ trong môi trường chứa các TD acid 40

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Công thức cấu tạo phân tử của itraconazol 2

Hình 1.2 Hình biểu diễn năng lượng tự do Gibbs của hệ (ΔGm) theo khối lượng của một thành phần 5

Hình 1.3 Xác định khả năng trộn lẫn từ nhiệt độ chuyển kính Tg 6

Hình 1.4 Các kỹ thuật đánh giá khả năng trộn lẫn 7

Hình 1.5 Các dữ liệu thu được từ phương pháp quét nhiệt lượng vi sai 10

Hình 1.6 Hình ảnh biểu diễn sự phụ thuộc của Tg của hệ chứa ketoconazol – PVP K12 theo lượng DC 13

Hình 1.7 Cơ chế điều chỉnh pH vi môi trường của các chất điều chỉnh pH 14

Hình 1.8 Mô hình lớp khuếch tán khi hòa tan thuốc 15

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan tuyến tính giữa độ hấp thụ quang và nồng độ ITZ trong methanol 25

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa giữa nồng độ và diện tích pic của ITZ bằng phương pháp HPLC 26

Hình 3.3 Mẫu đo DSC của itraconazol nguyên liệu 28

Hình 3.4 Khảo sát lựa chọn tốc độ gia nhiệt trong phép đo DSC 30

Hình 3.5 Kết quả đo DSC của: A - mẫu sau bào chế; B - mẫu sau khi ủ 31

Hình 3.6 Kết quả đo DSC của hỗn hợp hai polyme HPMC ̶ HPMCP ở các tỷ lệ khác nhau 32

Hình 3.7 Kết quả FT-IR của các HPTR chứa ITZ 34

Hình 3.8 Kết quả đo DSC của: A - ITZ; B - HPTR chứa ITZ ̶ HPMC (F1); C - HPTR chứa ITZ ̶ HPMCP (F2); D - HPTR chứa ITZ ̶ HPMC ̶ HPMCP (F3) 34

Hình 3.9 Kết quả đo FT-IR của: A - nguyên liệu ITZ; B - F3 sau bào chế; C – F3 sau 1 tháng; D – F3 sau 3 tháng 35

Hình 3.10 Kết quả đo DSC của: A - mẫu F3 sau bào chế; B - mẫu F3 sau 1 tháng; C - mẫu F3 sau 3 tháng 36

Hình 3.11 Kết quả X-ray của ITZ; F3 sau bào chế; F3 sau 1 tháng và F3 sau 3 tháng 36

Hình 3.12 Kết quả thử hòa tan chuyển pH của các HPTR chứa ITZ 37

Hình 3.13 Phần trăm ITZ còn lại trong các dung dịch chứa TD acid sau các khoảng thời gian bảo quản 41 Hình 3.14 Hình ảnh biểu diễn pH của môi trường chứa các hỗn hợp tỷ lệ TD acid khác nhau theo lượng tăng dần dung dịch đệm pH 6,8 42 Hình 3.15 Kết quả thử hòa tan chuyển pH của các mẫu 43

ĐẶT VẤN ĐỀ

Itraconazol là một trong các tác nhân nhóm triazol đường uống có hoạt tính kháng nấm ITZ là một base yếu (pKa = 3,70), được hòa tan nhanh trong môi trường acid dịch vị, tuy nhiên lại trở nên kém tan và thậm chí kết tủa ngay khi gặp môi trường pH cao hơn ở ruột non - nơi hấp thu chính của DC Qua nhiều nghiên cứu, người ta đã chỉ ra rằng sinh khả dụng của itraconazol đường uống là tương đối thấp, chỉ đạt khoảng 55% [2], [29], [39]

Hệ phân tán rắn hiện nay đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nghiên cứu dược phẩm HPTR đã được chứng minh là có lợi thế trong việc tăng độ tan, tốc độ hòa tan cũng như sinh khả dụng của thuốc Tuy nhiên, nếu không đạt được sự trộn lẫn của DC vào cốt polyme thì các HPTR này sẽ khó ổn định vật lý hơn so với dạng tinh thể Cụ thể là, khi

DC được trộn lẫn với polyme, độ linh động phân tử của DC trong hệ sẽ giảm, sự kết tinh

DC cũng hạn chế xảy ra Do đó các HPTR sẽ ổn định về mặt thể chất trong quá trình bảo quản [54]

Trong nghiên cứu “Bước đầu nghiên cứu bào chế hệ vận chuyển thuốc quá bão hoà chứa itraconazol”, dược sĩ Ngô Thị Thanh Nga đã lựa chọn thành công hai loại polyme là HPMC E606 và HPMCP 55 để đưa vào hệ phân tán rắn chứa itraconazol, đồng thời cũng đã chỉ ra vai trò của các tá dược acid trong việc làm tăng độ tan của DC [4] Để tiếp tục hoàn thiện bào chế HPTR chứa itraconazol, với mong muốn đạt được mục đích cải thiện độ tan và duy trì độ ổn định của hệ trong quá trình bảo quản, nghiên cứu thực hiện đề tài khóa luận mang

tên: “Nghiên cứu khả năng trộn lẫn và ảnh hưởng của tá dược acid đến khả năng hoà

tan của itraconazol trong hệ phân tán rắn” với các mục tiêu cụ thể sau:

1 Nghiên cứu được khả năng trộn lẫn của hệ phân tán rắn chứa itraconazol

2 Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của tá dược acid đến khả năng hoà tan của itraconazol trong hệ phân tán rắn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về itraconazol

1.1.1 Công thức cấu tạo

Hình 1.1 Công thức cấu tạo phân tử của itraconazol

‐ Công thức phân tử: C35H38Cl2N8O4

‐ Khối lượng phân tử: 705,64 g/mol

‐ Tên khoa học: 1,3-dioxolan-4-yl]methoxy]phenyl]piperazin-1-yl]phenyl]-2-[(1RS)-1-methylpropyl]-2,4-

có sự dao động rất lớn về SKD đường uống giữa các cá thể [31], [32], [38]

Môi trường acid dịch vị làm tăng khả năng hòa tan và tối ưu hóa sự hấp thu của ITZ khi chuyển xuống đầu ruột non [2], [38] Do đó, sự hấp thu DC này bị giảm khi sử dụng đồng thời với các thuốc gây giảm độ acid dịch vị, như các thuốc ức chế bơm proton hoặc

các thuốc kháng thụ thể H2[36] Sau khi uống các liều 50, 100 và 200 mg, nồng độ đỉnh trong huyết tương của ITZ đạt được lần lượt là 45, 132 và 289 ng/ml, trong khoảng 2 – 5 giờ

ITZ có thể tích phân bố lớn (10,7 L/kg), liên kết 99,8% với protein huyết tương và tập trung chủ yếu vào các mô và tổ chức trong cơ thể

ITZ được chuyển hóa chủ yếu bởi hệ CYP3A4 ở gan, tạo ra hơn 30 chất chuyển hóa Trong đó, hydroxyitraconazol (ITZ – OH) là chất chuyển hóa chính, cũng có hoạt tính kháng nấm [2], [29]

Thời gian bán thải của ITZ khi dùng một liều đơn đường uống ở người là 15 – 24 giờ [30][[38] Khoảng 3 – 18% liều uống được bài xuất qua phân dưới dạng không biến đổi Khoảng 40% liều được bài xuất qua nước tiểu ở dạng không còn hoạt tính [2], [29]

1.1.4 Tác dụng dược lý, chỉ định

1.1.4.1 Tác dụng dược lý

ITZ là tác nhân chống nấm nhóm triazol, có phổ hoạt tính rộng trên nhiều chủng nấm

như Aspergillus, Coccidioides, Cryptococcus, Candida, Histoplasma, Blastomyces,

Sporotrichosis… ITZ ức chế các enzym cytochrom P450 tham gia quá trình sinh tổng hợp

ergosterol - một thành phần thiết yếu của màng tế bào nấm, từ đó làm ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của tế bào nấm [2], [29], [35]

1.1.4.2 Chỉ định

ITZ được chỉ định trong điều trị các trường hợp nhiễm nấm ở cả bệnh nhân bị suy

giảm miễn dịch và bệnh nhân không suy giảm miễn dịch sau đây [2], [7], [29]:

‐ Bệnh nấm Candida ở miệng, thực quản

‐ Bệnh nấm Candida ở âm đạo, âm hộ

‐ Bệnh nấm da nhạy cảm với ITZ (như bệnh do nhóm dermatophytes)

‐ Bệnh nấm móng chân, móng tay (tinea unguium)

‐ Bệnh nấm Blastomyces hoặc Histoplasma phổi và ngoài phổi

‐ Bệnh nấm Aspergillus phổi và ngoài phổi ở bệnh nhân không dung nạp hoặc kháng với

amphotericin B

‐ Lang ben

‐ Một số bệnh nấm khác

1.1.5 Một số chế phẩm trên thị trường

‐ Viên nang cứng: Sporanox® 100 mg; Sporal 100 mg; Itcon 100 mg

‐ Dung dịch uống: Sporanox® 10 mg/ml

Khái niệm khả năng trộn lẫn thường được sử dụng để mô tả tính đồng nhất của một

hệ hai hay nhiều polyme Sự trộn lẫn của các polyme trong một hệ phụ thuộc vào tương tác

cụ thể giữa các chuỗi polyme, điều này có thể giải thích dựa vào phương trình nhiệt động lực học sau:

ΔGm = ΔHm - T.ΔSm Trong đó: ΔGm là năng lượng tự do Gibbs của hệ, T là nhiệt độ tuyệt đối, ΔHm là năng lượng trao đổi Enthalpy (nhiệt lượng mà hệ trao đổi trong quá trình đẳng áp), ΔSm là năng lượng trao đổi Entropy (đơn vị đo nhiệt năng phát tán, hấp thụ khi một hệ vật lý chuyển trạng thái tại một nhiệt độ tuyệt đối xác định) Enthalpy bằng tổng của nội năng U với tích giữa áp suất p và thể tích V, không phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và chỉ phụ thuộc vào trạng thái tại điểm đầu và điểm cuối của một quá trình trạng thái Entropy được coi là thước đo mức độ trật tự của hệ, bao gồm trật tự phân bố (tức là cách sắp xếp những phần tử trong một hệ có nhiều tiểu phân khác nhau) và trật tự chuyển động (tức là số mức giống nhau về tốc độ và hướng chuyển động của các phần tử trong hệ) [1] Để hỗn hợp được coi là trộn lẫn thì ΔG phải nhận giá trị âm Tuy nhiên đó mới chỉ là điều kiện cần, chưa đủ để kết luận một hệ có trộn lẫn hay không, do ΔGm vẫn có thể nhỏ hơn không trong trường hợp hệ gồm một pha giàu thành phần 1 và một pha giàu thành phần còn lại Như vậy, điều kiện đủ để một hệ trộn lẫn là đạo hàm bậc 2 của ΔGm và ∅𝑖 (phần khối lượng của các thành phần bất kì trong hệ) có giá trị dương:

𝜕∅𝑖2 )𝑇,𝑝 > 0 Đối với các hỗn hợp polyme có trọng lượng phân tử thấp, nhiệt độ tăng kéo theo T.ΔSm tăng, năng lượng tự do của hệ dễ dàng đạt giá trị âm Ở các hỗn hợp polyme có trọng lượng phân tử cao hơn, mức tăng Entropy là không đáng kể Do đó, mức năng lượng

tự do chỉ có thể âm nếu nhiệt lượng trao đổi khi trộn của hệ là nhỏ hơn 0 Tức là nhiệt độ trong quá trình trộn của hỗn hợp phải là tỏa nhiệt, đòi hỏi cần có sự tương tác giữa các thành phần trong hệ [28], [42], [49] Những tương tác này có thể là các liên kết tĩnh điện (gồm liên kết ion, liên kết ion - lưỡng cực, lưỡng cực - lưỡng cực), liên kết hydro và liên kết cho nhận [28]

1.2.2 Phân loại các dạng trộn lẫn của một hỗn hợp

Dựa vào khả năng trộn lẫn, Dr Auda và Robeson đã phân loại các hệ hỗn hợp polyme thành ba nhóm [27], [49] (hình 1.2):

‐ Hệ không trộn lẫn (A: Immiscible system)

‐ Hệ trộn lẫn hoàn toàn (B: Fully miscible system)

‐ Hệ trộn lẫn một phần (C: Partial miscible system)

Một vài hỗn hợp polyme có thể trộn lẫn hoàn toàn (nhóm B), hầu hết là không trộn lẫn (nhóm A), nhưng cũng có một vài cặp polyme chỉ có thể trộn lẫn một phần với nhau (nhóm C) [45]

Hình 1.2 Hình biểu diễn năng lượng tự do Gibbs của hệ (ΔGm) theo khối lượng

của một thành phần (∅𝟐)

Từ hình 1.2 có thể thấy, hệ trong trường hợp đường cong A không trộn lẫn do có ΔGm dương Đường cong B đáp ứng cả hai điều kiện cần và đủ đưa ra trước đó, vì thế mà hệ được coi là trộn lẫn hoàn toàn Riêng hệ ứng với đường cong C chỉ đáp ứng điều kiện cần

là ΔGm < 0, có thể coi là được trộn lẫn một phần Khi đó, hai đỉnh cực tiểu ở đường cong

C biểu diễn cho sự hình thành của pha VĐH khi trộn lẫn, đỉnh cực đại quay lên biểu diễn cho phần không trộn lẫn của các thành phần trong hệ Tiêu chí thường được sử dụng để nhận biết sự trộn lẫn của hai polyme là giá trị nhiệt chuyển kính Tg Hình 1.3 biểu diễn hai nhóm hỗn hợp không trộn lẫn (A) và trộn lẫn (B) dựa vào xác định Tg bằng kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai DSC

Hình 1.3 Xác định khả năng trộn lẫn từ nhiệt độ chuyển kính Tg

Khi các thành phần trong hệ không trộn lẫn (nhóm A), dựa vào đường đáp ứng nhiệt

sẽ xác định được 2 giá trị Tg riêng biệt Hỗn hợp polyme ở nhóm B có sự đồng nhất ở mức

độ phân tử, tồn tại một pha duy nhất và cho một giá trị Tg ở vị trí trung gian Bên cạnh đó,

có một lượng đáng kể các cặp polyme thuộc nhóm C Khả năng trộn lẫn của các hệ thuộc nhóm này sẽ tăng dần khi tăng thêm lượng của một polyme bất kì trong hệ Tuy nhiên, nếu vượt quá một tỷ lệ cụ thể nào đó thì các thành phần trong hệ sẽ không trộn lẫn nữa [27], [45]

1.2.3 Các kỹ thuật đánh giá sự trộn lẫn

Để đánh giá khả năng trộn lẫn của hệ nhiều thành phần, rất nhiều các kỹ thuật khác nhau đã được nghiên cứu sử dụng Các phương pháp này có thể chia thành hai nhóm chính bao gồm các phép đo định tính và định lượng [47], được tóm tắt trong hình 1.4:

Hỗn hợp không trộn lẫn Trộn lẫn hoàn toàn Các thành phần

Hình 1.4 Các kỹ thuật đánh giá khả năng trộn lẫn

1.2.3.1 Các phương pháp định tính

a Thông số độ hòa tan

Việc tính toán các khác biệt về thông số độ hòa tan bằng cách xác định mật độ năng lượng gắn kết của từng thành phần đã được sử dụng như là các yếu tố dự đoán để đánh giá khả năng trộn lẫn trong hệ DC ̶ polyme [41], [46] Các thông số độ hòa tan của DC và các

TD có thể được tính bằng nhiều cách khác nhau, phổ biến nhất là phương pháp contribution” của Hansen:

“group-𝛿2 = 𝛿𝑑2+ 𝛿𝑝2+ 𝛿ℎ2Trong đó: 𝛿 là độ hòa tan tổng, 𝛿𝑑, 𝛿ℎ, 𝛿𝑝 lần lượt là thông số đại diện cho các lực phân tán, lực liên kết hydro và lực liên kết lưỡng cực Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng cho các hệ có cấu trúc phân tử đơn giản (hệ mà lực Van der Waals đóng vai trò chủ yếu) Đối với các hệ DC ̶ polyme hình thành từ các tương tác có tính định hướng cao (ví dụ: liên kết hydro) hoặc tương tác có khoảng cách xa (ví dụ: tương tác tĩnh điện), cách tiếp cận này là không phù hợp và có thể dẫn đến sai lệch

b Nhiệt chuyển kính Tg

Phương pháp thông dụng để đánh giá khả năng trộn lẫn của một hệ là xác định số lượng nhiệt độ chuyển kính Tg (như đã trình bày ở mục 1.2.2) Mỗi Tg biểu thị cho một pha vô định hình trong mẫu khảo sát [39], do đó có thể dễ dàng biết được số pha trong một

hệ hỗn hợp các polyme Một số phương pháp được sử dụng để khảo sát khả năng trộn lẫn

Xác định Tg Thông số độ hòa tan Phân tích dữ liệu Micro-Raman

Nhiễu xạ tia X NMR chất rắn Tham số Flory-Huggins Kết hợp các phương pháp

Định tính

Định lượng

PP giảm điểm nóng chảy PP thông số độ hòa tan

thông qua xác định Tg như: phân tích nhiệt vi sai (DTA), quét nhiệt lượng vi sai (DSC), phân tích nhiệt cơ học động (DMA), phân tích điện môi (DA), phân tích khối lượng (VA) Trong đó, kỹ thuật DSC được sử dụng phổ biến nhất do sự đơn giản trong thao tác đo cũng như dễ dàng trong việc thu nhận kết quả

c Hình ảnh phổ Micro-Raman

Quang phổ Raman đã nhận được rất nhiều sự chú ý trong thời gian gần đây, được sử dụng trong khoa học nghiên cứu biểu hiện pha của các hệ polyme ̶ polyme Phổ Raman cho thấy các tương tác hóa học của một vật liệu hoặc một hệ nhiều thành phần thông qua phân tích chuyên sâu Micro-Raman là một kỹ thuật tiên tiến hơn, có giới hạn phát hiện cao hơn nhiều so với kỹ thuật Raman truyền thống Đây được coi là một kỹ thuật bổ sung để đánh giá khả năng trộn lẫn của một hệ vì nó có thể chỉ ra sự khác biệt giữa phổ của từng thành phần so với cả hỗn hợp Tuy nhiên, phương pháp này có độ phân giải xác định không cao

và chưa được nghiên cứu sử dụng rộng rãi

1.2.3.2 Các phương pháp định lượng

a Tham số tương tác Flory-Huggins

Tham số tương tác Flory-Huggins (χ) được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nghiên cứu tương tác của các polyme và xác định nhiệt động học trộn lẫn của DC trong hệ chứa các TD khác nhau Tham số này được tính thông qua sự khác biệt giữa thông số độ hòa tan

𝛿 của DC và polyme, thể tích mạng liên kết giả định Vsite như sau:

χ = Vsite

𝑅𝑇 (𝛿𝑡ℎ𝑢ố𝑐 − 𝛿𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒)2Ngoài ra χ còn được tính thông qua sự giảm nhiệt độ nóng chảy theo phương trình:

1𝑇ℎℎ−

1𝑇𝑑𝑐 = −

DC đó Nếu DC có thể trộn với polyme, thì hóa thế của DC trong hỗn hợp phải nhỏ hơn hóa thế của dạng vô định hình Ngược lại, nếu không có sự tương tác trộn lẫn giữa DC và

polyme thì sẽ không dẫn đến sự giảm nhiệt độ nóng chảy này Một hệ được coi là không trộn lẫn khi χ dương, trộn lẫn hoặc trộn lẫn một phần khi χ có giá trị âm Tuy nhiên, phép định lượng này chỉ đúng đối với các polyme có Tg thấp và hệ có điểm nóng chảy của DC cao hơn Tg của polyme Nếu không thuộc các trường hợp trên, việc kết luận sự trộn lẫn của

hệ DC ̶ polyme có thể dẫn đến sai lầm

b Phân tích dữ liệu nhiễu xạ tia X (XRD)

XRD là một kỹ thuật thường được sử dụng để xác định sự xuất hiện tinh thể trong hỗn hợp nhiều thành phần [54] Gần đây, XRD cũng được sử dụng mở rộng trong đánh giá sự trộn lẫn của các thành phần trong một hệ Cách tiếp cận để đánh giá sự trộn lẫn là sử dụng tính toán hàm phân phối cặp thu được trong các mẫu khảo sát và thành phần chứa trong mẫu đó Phương pháp này yêu cầu cần dữ liệu XRD có chất lượng cao và thời gian thử nghiệm lâu hơn so với hầu hết các thí nghiệm XRD thông thường

c Phổ cộng hưởng từ NMR chất rắn (ssNMR)

Gần đây, việc sử dụng NMR trạng thái rắn (ssNMR) để đánh giá khả năng trộn lẫn của một hệ DC ̶ polyme đã được khám phá Đường đáp ứng thu được chỉ có một khoảng thời gian hồi phục (relaxation time) cho cả hai thành phần cho thấy chúng có thể bị trộn lẫn với nhau Nếu chỉ xuất hiện một khoảng thời gian hồi phục 1H T1 chứng tỏ các thành phần trong hệ trộn lẫn ở vùng có kích thước là 100 nm, còn nếu đường đáp ứng chỉ biểu diễn một khoảng thời gian hồi phục là 1H T1p tức là hệ trộn lẫn được ở vùng 5 nm [40]

Tuy nhiên, để định lượng được một cách chính xác và tin cậy sự trộn lẫn giữa các thành phần của một hệ, việc sử dụng kết hợp giữa các phương pháp trên với nhau là thực

sự cần thiết Trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi bước đầu đánh giá sự trộn lẫn của hệ phân tán rắn mang thuốc bằng phương pháp quét nhiệt lượng vi sai DSC

1.2.4 Ứng dụng kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai trong đánh giá sự trộn lẫn

1.2.4.1 Khái niệm kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai

Quét nhiệt lượng vi sai DSC là phương pháp phân tích nhiệt mà ở đó độ chênh lệch

về nhiệt độ giữa mẫu nghiên cứu và mẫu đối chiếu luôn được duy trì bằng không Thay vào

đó, người ta sẽ xác định Enthalpy của các quá trình này bằng cách đo lưu lượng nhiệt vi sai cần để duy trì mẫu nghiên cứu và mẫu đối chiếu ở cùng nhiệt độ DSC là kỹ thuật nghiên cứu các tính chất của polyme khi ta thay đổi nhiệt độ tác động vào nó Nhiệt độ này thường

được lập trình bằng cách tăng tuyến tính ở một tốc độ định trước để quét trong một khoảng nhiệt độ nhất định Kỹ thuật DSC có thể đo được các hiện tượng chuyển pha như nóng chảy, kết tinh, thủy tinh hóa hay nhiệt của phản ứng hóa học của polyme Hình 1.5 biểu diễn kết quả phân tích nhiệt của một loại polyme, bao gồm các quá trình: chuyển pha thủy tinh, kết tinh, nóng chảy, liên kết chéo và sự oxi hóa hoặc phân hủy của mẫu

Hình 1.5 Các dữ liệu thu được từ phương pháp quét nhiệt lượng vi sai

Dữ liệu thực nghiệm từ kết quả quét nhiệt lượng vi sai cho phép chúng ta xác định được các vấn đề cơ bản sau [5]:

‐ Xác định các đáp ứng hoá lý xảy ra trong mẫu như chuyển pha, phản ứng hoá học và đặc biệt có thể thiết lập giản đồ pha từ những đáp ứng này

‐ Xác định nhiệt độ bắt đầu và kết thúc của các đáp ứng hoá lý

‐ Xác định nhiệt của các đáp ứng hoá lý đó (biến thiên Enthalpy ∆H)

‐ Xác định được mức độ kết tinh trong vật liệu bán tinh thể (trong một số polyme và silicat) bằng cách so sánh nhiệt nóng chảy của mẫu với nhiệt nóng chảy của một chất tương tự có mức độ kết tinh đã biết

‐ Xác định các tính chất hoá lý của vật liệu: giãn nở nhiệt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt dung…

1.2.4.2 Phân loại các thiết bị quét nhiệt lượng vi sai

Về nguyên lý cấu tạo, người ta phân chia DSC thành 3 dạng chính [5]:

Kết tinh Nóng

chảy

Liên kết chéo

Oxi hóa/

phân hủy

- DSC bù trừ nhiệt: Thiết bị được phát minh bởi Perkin-Elmer dựa trên nguyên lý bù trừ nhiệt những hiệu ứng nhiệt từ mẫu Trong phương pháp này, giá trị ∆T (vi sai nhiệt giữa mẫu đo và mẫu đối chiếu) được giữ luôn bằng không (∆T = 0) thông qua điều khiển của lò nung ở mẫu đo hoặc mẫu đối chiếu Dữ liệu chênh lệch lượng nhiệt sử dụng ở lò nung sẽ được ghi lại

- DSC dòng nhiệt: Cả mẫu đo (S) và mẫu đối chiếu (R) cùng đặt trong một lò nhiệt chung Detector dòng nhiệt cho DSC gồm 2 cặp nhiệt điện Alumel–Chromel, nối theo mạch

vi sai Khi tăng nhiệt độ của khối gia nhiệt ở tốc độ không đổi, nhiệt độ mẫu đo và mẫu đối chiếu tăng với tốc độ như nhau Nếu trong mẫu đo xảy ra phản ứng thu nhiệt, nhiệt độ mẫu

đo sẽ ngừng tăng trong khi phản ứng xảy ra Ở đây có sự chênh lệch nhiệt độ giữa mẫu đo

và mẫu đối chiếu ∆T trong quá trình xảy ra phản ứng (hình PL 1.1)

- DSC điều biến nhiệt (MDSC): Thiết bị quét nhiệt lượng vi sai có sự điều biến nhiệt

độ trong quá trình gia nhiệt, cho phép khảo sát được sự chuyển biến trạng thái của mẫu theo dòng nhiệt tuyến tính và dòng nhiệt đảo ngược MDSC có thể xác định chính xác hơn và

độ nhạy cao hơn khi đo nhiệt độ chuyển kính do tín hiệu đảo ngược không bị ảnh hưởng nhiều bởi lịch sử gia nhiệt của mẫu Kỹ thuật này cũng có độ phân giải cao hơn so với các

kỹ thuật DSC thông thường do có khả năng điều chỉnh tốc độ gia nhiệt cao và loại nhiễu theo chu kì trong quá trình đo Tuy nhiên, nhược điểm của MDSC là phức tạp trong quá trình chuẩn bị mẫu, xác định các tham số khảo sát và xử lý số liệu Thêm vào đó, tiến hành khảo sát một số hệ nhất định bằng kỹ thuật này lại không phù hợp [43]

DSC bù trừ nhiệt phát triển mạnh trong giai đoạn đầu, nhưng hiện tại các hãng đều chế tạo DSC dòng nhiệt với ưu điểm là cấu tạo gọn nhẹ DSC điều biến nhiệt ra đời năm

1992, cung cấp khả năng phân tích mẫu chính xác hơn và độ nhạy cao hơn, tuy nhiên chưa được sử dụng thông dụng do một số nhược điểm kể trên Do đó nghiên cứu tiến hành đo quét nhiệt lượng vi sai hoạt động theo nguyên tắc dòng nhiệt

1.2.4.3 Các thông số trong quét nhiệt lượng vi sai

a Nhiệt độ chuyển kính Tg

Quá trình chuyển hóa thủy tinh hay nhiệt độ chuyển kính Tg là một phạm vi nhiệt độ khi vật liệu đo chuyển từ trạng thái rắn (thủy tinh) sang dạng lỏng (chất lỏng siêu lạnh) hoặc ngược lại, đặc trưng cho các vật liệu rắn VĐH [51] Quá trình chuyển pha thuỷ tinh

không xảy ra một cách đột ngột mà nó xảy ra trong một dải nhiệt độ, vì thế thông thường chúng ta hay chọn điểm chính giữa của đoạn dốc để làm vị trí của Tg Việc xác định nhiệt chuyển kính Tg được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm với mục đích:

‐ Xác định các đặc tính vật lý của các hệ như: Trạng thái vật lý (vô định hình hay tinh thể) của dược chất hoặc chất mang, sự trộn lẫn của dược chất với các chất mang và tiềm năng tương tác thông qua liên kết hydro của các thành phần

‐ Tìm ra điều kiện bảo quản thích hợp sau sản xuất để đảm bảo duy trì sự ổn định vật lý của hệ

‐ So sánh các giá trị thử nghiệm với các giá trị dự kiến để bào chế một hệ lý tưởng

Tg thường được sử dụng như một "tiêu chuẩn" khi đánh giá sự ổn định của một công thức, đồng thời cũng là một thông số đặc trưng để đánh giá tính đồng nhất của một hệ hai hay nhiều polyme Do đó, đề tài cũng sử dụng thông số này để khảo sát sự trộn lẫn của hai polyme HPMC và HPMCP trong hỗn hợp chất mang tạo HPTR chứa DC

và cộng sự sử dụng để đánh giá sự trộn lẫn của poly(ethylen terephthalat) trong hệ nanocomposit [56], đồng thời cũng là “tín hiệu” cho thấy sự trộn lẫn hoàn toàn của poly(trimethylen terephthalat) và poly(ethylen terephthalat) trong nghiên cứu của Yu [45]

c Đỉnh nóng chảy

Khi gia nhiệt cho một mẫu khảo sát, nhiệt độ của mẫu tăng làm những tinh thể sắp xếp có trật tự sẽ bắt đầu tan ra thành các mảnh riêng biệt Lúc này, các phân tử DC hoặc các sợi polyme sẽ rời khỏi những vị trí ban đầu rồi chuyển động tự do Quá trình tan chảy

của mẫu diễn ra, tạo nên một đỉnh thu nhiệt nóng chảy (hình 1.5) Từ đỉnh nóng chảy có thể xác định được sự tồn tại của một DC có trong hệ, hoặc đánh giá độ ổn định của một hệ phân tán vô định hình chứa DC đó [27]

1.2.5 Một vài nghiên cứu về sự trộn lẫn

Trong nghiên cứu về khả năng trộn lẫn của hệ phân tán rắn chứa ketoconazol và PVP K12, Mooter và cộng sự đã chỉ ra hai thành phần này được coi là trộn lẫn hoàn toàn Hình 1.6A biểu diễn mối tương quan giữa Tg của hệ với tỷ lệ phần trăm ketoconazol trong mẫu Khi tăng dần lượng DC trong mẫu từ 0 lên 100% thì giá trị Tg tương ứng cũng giảm tuyến tính từ 426K xuống 318K (hình 1.6) Điều này cũng phù hợp với sự giảm tuyến tính của nhiệt độ nóng chảy của hệ khi tăng dần lượng PVP K12 từ 0 đến 25% (hình PL 1.2A) Ngoài ra, tương tác giữa ketoconazol và polyme trong trường hợp này cũng được chứng minh thông qua kết quả đo NMR và FT-IR [23] Trong khi đó, Six và cộng sự đánh giá khả năng trộn lẫn của itraconazol và PVP K12 [50] cũng đã chỉ ra rằng hai thành phần này không trộn lẫn được với nhau do không có sự giảm nhiệt độ nóng chảy trong phép đo DSC của hệ (hình PL 1.2B)

Hình 1.6 Hình ảnh biểu diễn sự phụ thuộc của Tg của hệ chứa ketoconazol –

PVP K12 theo lượng DC [23]

1.3 Vài nét về pH vi môi trường

1.3.1 Tầm quan trọng của pH vi môi trường trong dược phẩm

Độ tan của DC là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến SKD của các thuốc đường uống Đặc biệt đối với DC thuộc nhóm II trong hệ thống phân loại sinh dược

(kl/kl)

học (có độ tan kém và tính thấm tốt), sự hấp thu thuốc thường bị giới hạn bởi khả năng hòa tan của DC

Các chất có tính acid yếu tan kém ở pH acid và tan tốt hơn ở pH trung tính và pH kiềm [10] Thuốc có chứa các chất này sẽ chủ yếu được hòa tan và hấp thu khi chuyển từ

dạ dày xuống ruột và bị ảnh hưởng bởi thời gian tháo rỗng dạ dày [22] Ngược lại, độ tan của một thuốc có tính base yếu sẽ được xác định là tốt hơn ở môi trường pH dạ dày và giảm dần hoặc thậm chí kết tủa ngay lập tức khi được chuyển sang ruột non Bên cạnh đó, độ tan của các thuốc có tính base yếu này còn bị giảm như trong một số trường hợp giảm pH dạ dày ở người già [12], hay ở người sử dụng thuốc ức chế bơm proton hoặc kháng thụ thể H2

[18] Trong khi đó, hầu hết các DC lại đều là các acid yếu, base yếu hoặc kết hợp của hai loại này, tức là có độ tan phụ thuộc pH SKD của các DC như vậy có xu hướng bị ảnh hưởng bởi đặc điểm sinh lý và bệnh lý của bệnh nhân, dẫn đến không đồng nhất về hiệu quả lâm sàng Khi đó việc điều chỉnh pH vi môi trường (bằng cách thêm các TD acid hay base - chất điều chỉnh pH trong công thức) có thể coi là cách tiếp cận hiệu quả để giải quyết vấn đề này [22]

1.3.2 Khái niệm về pH vi môi trường

pH vi môi trường là khái niệm chỉ pH của dung môi bão hòa trong vùng lân cận xung quanh các tiểu phân DC [20]

Hình 1.7 Cơ chế điều chỉnh pH vi môi trường của các chất điều chỉnh pH [20]

Để hiểu rõ hơn về khái niệm này, ta xét mối liên hệ giữa tỷ lệ DC hòa tan và độ tan bão hòa của DC thông qua phương trình Nernst-Noyes-Whitney:

Hình 1.8 Mô hình lớp khuếch tán khi hòa tan thuốc [20]

Trong đó: Cs là độ tan bão hòa của DC ở bề mặt rắn; Cb là nồng độ DC trong dung dịch (hình 1.8); t, D, S, V, h lần lượt là thời gian, hệ số khuếch tán, diện tích bề mặt hòa tan của chất rắn, thể tích môi trường hòa tan và bề dày lớp khuếch tán Theo phương trình Nernst-Noyes-Whitney, Cs tăng sẽ kéo theo tỷ lệ DC hòa tan sẽ tăng [22] Henderson-Hasselbalch chỉ ra rằng một sự thay đổi nhỏ về pH cũng ảnh hưởng lớn đến độ hòa tan của một thuốc, điều này được thể hiện rõ qua hai phương trình:

Cs= Cs0 [1 + 10(𝑝𝐻−𝑝𝐾𝑎)] (1)

Cs= Cs0 [1 + 10(𝑝𝐾𝑎−𝑝𝐻)] (2) Hai phương trình trên cho thấy mối liên hệ giữa pH môi trường hòa tan và độ tan của

DC có tính acid (1) hoặc base (2), với Cs0 là độ tan nội tại của một chất [8], [18]

Từ các lý thuyết trên, khi nghiên cứu các DC có độ tan phụ thuộc vào pH, không ít các nhà khoa học đã sử dụng chiến lược làm thay đổi pH ngay tại lớp khuếch tán của DC bằng cách đưa thêm vào công thức một số các TD acid hoặc base (hình 1.7) Điều chỉnh

pH và thời gian duy trì độ pH vi môi trường phù hợp có thể là yếu tố chính để cải thiện khả năng hòa tan của thuốc Việc thêm các TD điều chỉnh pH vi môi trường sẽ làm tăng độ tan của dược chất thông qua cơ chế tạo hệ vận chuyển thuốc quá bão hòa [11] Tuy nhiên nếu đưa độ tan của một DC lên quá cao so với độ tan bão hòa của nó có thể nhanh chóng dẫn đến kết tinh lại trong quá trình bảo quản và kết tủa trong quá trình hòa tan Trong trường hợp này, các polyme được thêm vào công thức như một chất ức chế các quá trình trên, giúp

ổn định công thức trong suốt quá trình bảo quản cũng như sử dụng

Tiểu phân rắn Trong dung dịch

1.3.3 Các kỹ thuật đánh giá pH vi môi trường

pH vi môi trường có thể được ước tính bằng nhiều phương pháp thuộc hai nhóm chính

là phương pháp đo pH bề mặt rắn và phương pháp hấp phụ dung dịch màu chỉ thị

Nhóm đo pH bề mặt rắn có hai phương pháp được sử dụng phổ biến bao gồm sử dụng điện cực đo pH bề mặt và xác định pH của hỗn dịch rắn (phương pháp slurry) Điện cực đo

pH được sử dụng có thiết kế bề mặt phẳng, mẫu đo thường là các viên nén được lấy ra trong quá trình thử hòa tan Mẫu khảo sát tại các thời điểm hoà tan được đem đông lạnh ngay lập tức bằng đá khô, sau đó cắt thành các lát mỏng có độ dày từ 50-150 μm trong trạng thái đông lạnh rồi xác định pH tại bề mặt lát đó (hình PL 1.3) [20] Phương pháp này giúp phát hiện khá chính xác pH vi môi trường cần xác định, tuy nhiên còn gặp khó khăn trong quá trình xử lý mẫu, đặc biệt là không phù hợp với các dạng thuốc giải phóng nhanh Trong trường hợp này, xác định pH của hỗn dịch rắn lại là một phương pháp phù hợp hơn [22] Mẫu trong phương pháp xác định pH của hỗn dịch rắn sau khi đạt được độ tan bão hòa sẽ được đo trực tiếp pH trước và sau khi lọc chân không để loại chất rắn không tan Các kết quả đo được trong phương pháp này đều chỉ ra rằng không có sự khác biệt đáng kể giữa pH của hỗn dịch và dung dịch bão hòa Do đó, người ta có thể ước tính giá trị pH bề mặt rắn thông qua pH của dịch lọc từ quá trình hòa tan mẫu trong các thí nghiệm tiến hành [16] Phương pháp hấp phụ dung dịch màu chỉ thị cũng được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng để xác định pH vi môi trường Phương pháp dựa trên việc theo dõi sự thay đổi màu của các chỉ thị màu nhạy cảm với pH có chứa trong công thức Một số các chỉ thị màu nhạy cảm với pH thường được sử dụng như xanh thymol, đỏ methyl và bromophenol màu xanh Ngoài ra, đánh giá sự thay đổi màu sắc còn có thể được thực hiện trực quan hoặc sử dụng một số thiết bị như kính hiển vi quét laser đồng tiêu (CLSM) và electron cộng hưởng từ tính (EPR) [16], [17]

1.3.4 Một số nghiên cứu sử dụng tá dược acid để điều chỉnh pH vi môi trường

Bảng 1.1 Một số nghiên cứu sử dụng TD acid để điều chỉnh pH vi môi trường

chế Hiệu quả đạt được TLTK

[26]

Sibutramin

Hệ phân tán rắn (IR)

Mẫu phun sấy có thêm acid citric làm tăng độ tan của DC trong thử

nghiệm in vitro lên gấp

Tăng độ tan DC lên 20 lần so với viên nén thông thường không chứa acid succinic

[44]

3 Acid tartaric BMS-561389 Viên nén

(IR)

Nồng độ Cmax của famotidin khi cho chó uống tăng gấp 6 lần so với viên nén không chứa

Tăng độ tan DC lên 3 ̶ 5 lần so với viên thông thường không chứa acid

fumaric

[19]

Verapamil hydrochlorid

Viên dạng cốt (CR)

Tăng độ tan DC lên 2 ̶ 3 lần so với viên thông thường không chứa acid

fumaric

[21]

4 Acid maleic a-amylase Hydrogels

Acid maleic thêm vào công thức có tác dụng làm tăng khả năng hấp thụ và tăng độ ổn định enzym trong hệ

[52]

Kết luận: Hiện nay, các nghiên cứu trong nước chủ yếu tập trung bào chế HPTR chứa itraconazol nhằm mục đích cải thiện độ tan của dược chất Hơn nữa, việc cải thiện độ tan của các DC dễ kết tinh như ITZ sẽ càng có ý nghĩa nếu các HPTR bào chế đạt được sự trộn lẫn đồng nhất về các thành phần Do đó, với mong muốn hướng tới sinh khả dụng đường

uống ổn định và cao hơn, đề tài được thực hiện để tìm biện pháp làm tăng độ hòa tan in

vitro của ITZ qua bào chế HPTR kết hợp với các TD điều chỉnh pH; đồng thời nghiên cứu

sự ổn định vật lý của HPTR này thông qua đánh giá khả năng trộn lẫn của các thành phần chứa trong hệ

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

Bảng 2.1 Nguyên liệu và các hóa chất làm nghiên cứu

Bảng 2.2 Thiết bị nghiên cứu

7 Máy ghi phổ nhiễu xạ tia X D8-Advance Brucker Đức

11 Máy quang phổ hồng ngoại JASCO FT/IR – 6700 Nhật

12 Máy quang phổ UV – VIS HITACHI U – 1800 Nhật

2.2 Nội dung nghiên cứu

• Nghiên cứu tiền công thức

• Nghiên cứu điều chỉnh pH vi môi trường của HPTR chứa ITZ

• Đánh giá khả năng trộn lẫn của HPTR chứa ITZ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bào chế

HPTR được bào chế theo phương pháp bay hơi dung môi bằng kỹ thuật phun sấy Các bước tiến hành như sau:

‐ Chuẩn bị dịch phun sấy: cân các thành phần theo tỉ lệ đã định Hòa tan lần lượt vào hỗn

hợp dung môi DCM ̶ MeOH (1:1) với hàm lượng chất tan là 10% (kl/tt) Sau đó, phân

tán thêm 0,5% aerosil vào dung dịch trên Dịch phun sấy được khuấy từ liên tục trong quá trình bào chế

‐ Đem phun sấy với các thông số:

2.3.2.1 Phương pháp định lượng itraconazol

⁻ Phương pháp quang phổ UV-VIS

• Tiến hành:

Cân chính xác khoảng 0,0200 g ITZ vào bình định mức 100,0 ml, hòa tan bằng MeOH

và sau đó thêm vừa đủ bằng cùng dung môi Từ dung dịch này, pha loãng các dung dịch có nồng độ trong khoảng 2–20 μg/ml bằng MeOH Tiến hành pha mẫu thử tương tự mẫu chuẩn sao cho đạt được nồng độ tương ứng Đo mật độ quang của mẫu thử và mẫu chuẩn tại bước sóng 261 nm, sử dụng MeOH làm mẫu trắng

Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ quang và

nồng độ dung dịch ITZ để tính toán kết quả

⁻ Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

Điều kiện định lượng ITZ bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao được tham khảo nghiên cứu của Vikrant [53] như sau:

• Các thông số:

+ Thiết bị: Sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối detector UV của Shimadzu

+ Cột sắc ký Inertsustain C18 với kích thước cột 150 x 4,6 mm, kích thước hạt nhồi 5 µm + Detector UV phát hiện ở bước sóng 263 nm

+ Nhiệt độ cột: 40°C

+ Pha động: dung dịch đệm kali phosphat 0,01M pH 5,0 ̶ MeOH (20:80) (tt/tt)

+ Tốc độ dòng: 1,5 ml/phút

+ Thể tích tiêm mẫu: 20 µl

+ Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa diện tích pic và nồng

độ ITZ để tính toán kết quả

2.3.2.2 Nghiên cứu sự trộn lẫn của các thành phần

⁻ Phương pháp quét nhiệt lượng vi sai

Cân các mẫu cần khảo sát khoảng 7 ̶ 10 mg vào đĩa có nắp đục lỗ Dùng thiết bị để dập kín và đưa vào buồng máy Mẫu đối chiếu được chuẩn bị là đĩa rỗng có đục hai lỗ để phân biệt Dùng kẹp đưa hai đĩa nhôm vào buồng gia nhiệt của thiết bị METTLER TOLEDO Qua tham khảo các tài liệu [6], [25], chương trình gia nhiệt thiết kế tiến hành theo 3 giai đoạn, trong điều kiện có dòng khí nitơ 50 ml/phút Tốc độ gia nhiệt được khảo sát từ 10 ͦ C - 50 ͦ C để lựa chọn ra tốc độ phù hợp Kết quả được xử lý trên phần mềm STARe Software

▪ Giai đoạn một: 30°C - 100°C, giữ ở 100°C trong 15 phút

▪ Giai đoạn hai: 100°C - 30°C

▪ Giai đoạn ba: 30°C - 200°C

▪ Xác định nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của polyme và nhiệt độ nóng chảy của dược chất ở giai đoạn 3

⁻ Phương pháp nhiễu xạ tia X

Trạng thái tồn tại của ITZ được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X trên các mẫu: nguyên liệu ITZ, HPTR chứa ITZ–HPMC–HPMCP (1,5:3:1) tại thời điểm sau khi bào chế và sau các khoảng thời gian bảo quản nhất định ở điều kiện lão hóa cấp tốc (40°C,

RH 75%) Mẫu phân tích được nghiền mịn và ghi phổ nhiễu xạ tia X trên máy D8-Advance Brucker với các thông số: điện thế của anod Cu 40 kV, cường độ dòng điện 40 mA, góc quét 2-theta biến đổi từ 2o đến 60o, bước quét 0,03o/0,05s

⁻ Phương pháp quét phổ hồng ngoại

Để xác định tương tác giữa ITZ và polyme, tiến hành quét phổ hồng ngoại với các mẫu: nguyên liệu ITZ, các HPTR hai thành phần ITZ–HPMC, ITZ–HPMCP và HPTR ba thành phần ITZ–HPMC–HPMCP ở các thời điểm khác nhau Chuẩn bị mẫu: nghiền khoảng 1–2 mg mẫu với 300–400 mg KBr đến khi được hỗn hợp đồng nhất, mịn thì đem dập thành viên nén dẹt có đường kính 13 mm Tiến hành quét phổ trên thiết bị FT-IR 6700 với số sóng từ 400 đến 4000 cm– 1

2.3.2.3 Nghiên cứu điều chỉnh pH vi môi trường

⁻ Phương pháp xác định độ tan của DC trong các môi trường chứa TD acid

Tham khảo theo nghiên cứu Kang và cộng sự [14], phương pháp tiến hành như sau: Cho vào mỗi lọ penicillin có nắp đậy khoảng 10 ml các môi trường chứa các tá dược acid cần khảo sát ở nồng độ 20 mg/ml Cho một lượng dư ITZ vào ống Đậy chặt nắp và tiến hành khuấy liên tục trong cùng điều kiện thường và cùng tốc độ khuấy tương đương 600 vòng/phút Sau các khoảng thời gian nhất định, đem mẫu đi ly tâm với tốc độ 5000 vòng/phút trong 10 phút, hút lớp dịch phía trên rồi lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,45

µm Sau đó pha loãng và định lượng nồng độ ITZ hòa tan bằng phương pháp đo quang VIS

UV-⁻ Phương pháp sơ bộ xác định pH vi môi trường

Tham khảo nghiên cứu của Pudipeddi [16], tiến hành phương pháp đo pH của hỗn dịch rắn để đánh giá pH vi môi trường của mẫu khảo sát như sau: xác định pH của các hỗn dịch chứa ITZ ở thí nghiệm xác định độ tan DC trong các môi trường chứa TD acid và thí nghiệm thử hoà tan các HPTR bằng thiết bị đo pH Eutech Instruments pH 510 Mẫu sau đó được loại các tiểu phân rắn bằng cách lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,45 µm và tiếp tục xác định pH của dịch lọc thu được Giá trị pH đo được của dịch lọc đem đối chiếu với pH của hỗn dịch rắn ban đầu Các mẫu được tiến hành 3 lần

⁻ Phương pháp xác định khả năng điều chỉnh và ổn định pH môi trường

Tham khảo tài liệu [3], [4], thí nghiệm được tiến hành như sau: cho 500 mg TD acid vào cốc có mỏ có chứa 20 ml nước cất, khuấy đều trong 5 phút rồi đo pH Sau đó, thêm dần thể tích dung dịch đệm phosphat pH 6,8; khuấy đều để chờ phản ứng trong 5 phút rồi đo

pH Lập đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của pH theo thể tích dung dịch đệm thêm vào Khảo sát với 4 loại acid: acid citric monohydrat, acid fumaric, acid maleic, acid succinic

2.3.2.4 Phương pháp thử hoà tan chuyển pH

Để đánh giá độ tan cũng như khả năng ức chế kết tinh dược chất trong mẫu bào chế khi chuyển từ pH dạ dày sang môi trường pH ruột non, nghiên cứu tiến hành phương pháp thử hoà tan chuyển pH như sau:

Thử hòa tan HPTR chứa khoảng 100 mg ITZ qua 2 môi trường: 2 giờ đầu thử ở môi trường pH 1,2; sau đó chuyển sang môi trường pH 6,8 bằng cách dùng xi lanh thêm nhanh

250 ml Na3PO4 0,2 M

‐ Thiết bị: máy thử hòa tan ERWEKA DT600

‐ Môi trường: 750 ml dung dịch HCl pH 1,2 trong 2 giờ đầu, 1000 ml dung dịch đệm pH 6,8 trong 4 giờ sau

‐ Tốc độ khuấy: 50 vòng/phút

‐ Nhiệt độ: 37 ± 0,5oC

‐ Thời gian lấy mẫu: 15, 30, 60, 90, 120, 125, 135, 150, 180, 240, 360 phút

Mỗi lần hút 5 ml dịch, lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,2 μm, bổ sung lại thể tích bằng chính môi trường thử hoà tan Mẫu thu được đem pha loãng 2 lần bằng MeOH rồi định lượng nồng độ ITZ bằng HPLC

2.3.2.5 Xử lý số liệu

• Tiến hành thực nghiệm mẫu thí nghiệm n = 3, tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, các

số liệu thống kê xử lý kết quả bằng phần mềm Microsoft Excel 2013

• Vẽ phổ nhiễu xạ tia X, phổ hồng ngoại và xác định pic trên các phổ bằng phần mềm OriginPro 9.0 và phần mềm Microsoft Excel 2013

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Nghiên cứu tiền công thức

3.1.1 Phương pháp định lượng itraconazol

3.1.1.1 Phương pháp quang phổ UV–VIS

Xác định khoảng nồng độ tuyến tính để định lượng nồng độ ITZ bằng phương pháp

đo quang UV–VIS trong các mẫu thử độ tan Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn ITZ trong MeOH có nồng độ từ 2–20 µg/ml

Xây dựng đồ thị thể hiện mối tương quan giữa nồng độ ITZ và độ hấp thụ quang Kết quả được thể hiện ở hình 3.1

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan tuyến tính giữa độ hấp thụ quang và

nồng độ ITZ trong methanol

Từ giá trị R2 = 0,998 (thỏa mãn R2 ≥ 0,990) cho thấy với nồng độ ITZ trong dung môi MeOH khoảng từ 2 µg/ml đến 20 µg/ml thì nồng độ ITZ và độ hấp thụ quang của dung dịch có mối tương quan tuyến tính Do vậy có thể ứng dụng phương pháp này để định lượng ITZ trong các mẫu nghiên cứu chứa itraconazol

3.1.1.2 Đánh giá phương pháp định lượng itraconazol bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao

Sau khi tham khảo nghiên cứu [4], tiến hành đánh giá một số tiêu chí của phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC, kết quả thu được như sau:

y = 0,0437x + 0,0358R² = 0,998

00,2

Tiến hành khảo sát với khoảng nồng độ của các dung dịch chuẩn ITZ trong khoảng từ

2 µg/ml đến 100 µg/ml Đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa diện tích pic và nồng độ ITZ được thể hiện trong hình 3.2

Giá trị R2 = 0,9999 chứng tỏ trong khoảng nồng độ khảo sát có sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ ITZ trong mẫu chuẩn với diện tích pic Khoảng tuyến tính phù hợp để

định lượng ITZ trong các mẫu thử

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa giữa nồng độ và diện tích pic của

ITZ bằng phương pháp HPLC

• Tính thích hợp hệ thống

Tiến hành phân tích dung dịch chuẩn ITZ 50 µg/ml (n=6) Tính thích hợp hệ thống của phương pháp được biểu thị bằng độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của diện tích pic và thời gian lưu không quá 2% Kết quả thu được như sau:

y = 32046x + 3065,5R² = 0,9999

0500000100000015000002000000250000030000003500000