Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm Đề xuất được tiêu chuẩn chất lượng và đánh giá được độ ổn định của viên nghiên cứu. Bào chế được viên nén 2 lớp chứa 1000 mg amoxicilin và 62,5 mg acid clavulanic qui mô 10.000 viên/lô giải phóng kéo dài.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
Lê Đình Quang NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN HAI LỚP AMOXICILIN VÀ ACID CLAVULANIC GIẢI
Trang 2Công trình được hoàn thành tại:
- Trường Đại học Dược Hà Nội
- Công ty cổ phần dược phẩm TW1
- Công ty cổ phần dược phẩm Hà Tây
- Khoa hóa học, Trường Đại học Khoa học tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
- PGS TS Nguyễn Ngọc Chiến
- PGS TS Nguyễn Văn Long
Phản biện 1 : ………
Phản biện 2 : ………
Phản biện 3 ………
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại: ………
Vào hồi giờ ngày …tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Trường ĐH Dược HN
Trang 31
MỞ ĐẦU
Amoxicilin là kháng sinh phổ rộng, tác dụng trên cả 2 loại vi khuẩn gram âm và gram dương nhưng không bền với -lactamase Để hạn chế β-lactamase phân hủy amoxicilin, đồng thời mở rộng thêm phổ kháng khuẩn đối với nhiều vi khuẩn thông thường đã kháng, amoxicilin thường được phối hợp với chất ức chế -lactamase là acid clavulanic Theo phân loại Dược động học/Dược lực học (PK/PD), amoxicilin thuộc nhóm -lactam nằm trong nhóm kháng sinh phụ thuộc thời gian, không có tác dụng hậu kháng sinh, thời gian bán thải ngắn, cửa sổ hấp thu hẹp Muốn sử dụng amoxicilin tối ưu theo nguyên lý PK/PD thì cần phải kéo dài thời gian tiếp xúc của thuốc với vi khuẩn Để đảm bảo được yêu cầu này thì thời gian duy trì nồng độ thuốc trong máu trên nồng độ ức chế tối thiểu phải dài hơn 40% khoảng đưa liều Vì vậy, các nhà điều trị phải kê đơn kháng sinh amoxicilin với khoảng cách liều ngắn bằng cách tăng số lần dùng thuốc cho bệnh nhân Tuy nhiên, khi tăng số lần dùng trong ngày, nồng độ thuốc trong huyết tương không hằng định và thường có hiện tượng đỉnh, đáy Để khắc phục nhược điểm này, có thể bào chế amoxicilin dưới dạng viên 2 lớp: lớp giải phóng ngay tạo liều ban đầu và lớp giải phóng kéo dài duy trì nồng độ thuốc trong máu
Hiện nay, trên thế giới có chế phẩm Augmentin SR 1000/62,5 mg giải phóng kéo dài sản xuất tại Anh (nằm trong
Trang 42
vùng ôn đới có nhiệt độ và độ ẩm thấp) lưu hành trên toàn thế giới Tuy nhiên, ở Việt Nam, các doanh nghiệp dược trong nước chưa bào chế được chế phẩm thuốc tác dụng kéo dài chứa amoxicilin và acid clavulanic Mặt khác, Việt Nam nằm trong vùng khí hậu IVB có nhiệt độ và độ ẩm cao nên quá trình nghiên cứu, bào chế sản phẩm này gặp rất nhiều khó khăn do cả hai dược chất rất dễ bị phân hủy Viên nén chứa amoxicilin và acid clavulanic trong nước lại kém ổn định về hình thức và hàm lượng trong thời gian bảo quản Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu bào chế viên nén amoxicilin và acid clavulanic hai lớp giải phóng kéo dài” với những mục tiêu sau:
1 Bào chế được viên nén 2 lớp chứa 1000 mg amoxicilin
và 62,5 mg acid clavulanic qui mô 10.000 viên/lô giải phóng kéo dài
2 Đề xuất được tiêu chuẩn chất lượng và đánh giá được
độ ổn định của viên nghiên cứu
Những đóng góp mới của luận án
Cho đến thời điểm hiện tại, chưa tìm thấy các công bố về nghiên cứu bào chế và theo dõi độ ổn định về viên nén 2 lớp chứa amoxicilin và acid clavulanic giải phóng kéo dài ở Việt Nam Điểm mới của đề tài là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam đã thành công trong xây dựng thiết kế công thức và qui trình bào chế viên nén hai lớp amoxicilin 1000 mg và acid clavulanic 62,5 mg giải
Trang 53
phóng kéo dài quy mô 10000 viên/lô trong điều kiện khí hậu nóng
ẩm ở Việt Nam Viên nén có cấu trúc 2 lớp: một lớp GPN và một lớp GPKD Tá dược kiểm soát giải phóng là HPMC K100 LV có khả năng kéo dài giải phóng trong 6 giờ có thể thay thế cho gôm xanthan Việc lựa chọn nguyên liệu amoxicilin trihydrat cho cả 2 lớp thay cho nguyên liệu natri amoxicilin cũng là một điểm đáng chú ý Theo đó, công thức và qui trình bào chế cho viên nén 2 lớp
có khả năng ứng dụng cho sản xuất qui mô lớn Mô hình viên 2 lớp với cấu trúc viên bao gồm lớp giải phóng nhanh tạo liều ban đầu (amoxicilin + kali clavulanat) và lớp kéo dài (amoxicilin) duy trì tác dụng có thể áp dụng vào việc phát triển các chế phẩm giải phóng kéo dài khác chứa kháng sinh nhóm β-lactam
Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 150 trang không kể tài liệu tham khảo và phụ lục, 61 bảng, 52 hình, 100 tài liệu tham khảo Bố cục gồm: Đặt vấn đề (2 trang); Tổng quan (22 trang); Nguyên liệu, trang thiết bị, nội dung và phương pháp nghiên cứu (23 trang); Kết quả nghiên cứu (78 trang); Bàn luận (27 trang); Kết luận và đề xuất (1 trang); Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận
án (1 trang); Tài liệu tham khảo (10 trang); Phụ lục (111 trang)
Trang 6Tính chất vật lý:
- Amoxicilin trihydrat: bột kết tinh, màu trắng, khó tan trong nước Ở pH 7 và 37oC, độ tan của amoxicilin là 4,44 mg/ml
- Natri amoxicilin: bột màu trắng, hút ẩm mạnh Tan tốt trong nước (>1000 mg/ml), ít tan trong ethanol tuyệt đối
và aceton
1.1.2 Kali clavulanat
Tính chất vật lý: bột kết tinh màu trắng hoặc gần như
trắng, dễ hút ẩm Dễ tan trong nước (300 mg/ml)
1.2 Độ ổn định của amoxicilin và kali clavulanat
1.2.1 Amoxicilin
Amoxicilin ở trong dung dịch amoxicilin loãng phân hủy theo động học bậc 1 trong khoảng pH rộng Amoxicilin ổn định nhất ở khoảng 5,8-6,5 và kém ổn định trong môi trường acid mạnh Ở dạng rắn, amoxicilin trihydrat dễ bị phân hủy ở độ ẩm cao và nhiệt độ lớn hơn 37oC
1.2.2 Kali clavulanat
Kali clavulanat bị thủy phân trong dung dịch nước theo
Trang 75
động học bậc 1 và ổn định trong vùng pH 4-8 và bền vững nhất
ở khoảng pH 6,4, bị phân hủy mạnh ở vùng pH acid hoặc kiềm Đặc biệt ở trạng thái rắn, kali clavulanat bị phân hủy mạnh bởi nhiệt độ và độ ẩm cao
1.3 Tổng hợp một số nghiên cứu về amoxicilin và kali clavulanat
Để đánh giá tương tác amoxicilin và kali clavulanat với các tá dược dự kiến sử dụng có thể sử dụng các phương pháp thông dụng như phương pháp theo dõi sự biến đổi màu sắc, phương pháp đo DSC, phương pháp đo phổ IR, phương pháp theo dõi sự suy giảm hàm lượng dược chất trong quá trình bảo quản Đối với hoạt chất amoxicilin khi bào chế dưới dạng viên giải phóng kéo dài thì polyme được sử dụng chủ yếu là gôm xanthan và HPMC K100LV, HPMC E6 Trong đó, tá dược HPMC thường được lựa chọn sử dụng nhiều nhất
Các nghiên cứu về dạng thuốc chứa amoxicilin trong khoảng 10 năm trở lại đây chủ yếu là các nghiên cứu mang tính định hướng với hàm lượng dược chất < 100 mg, hoặc bào chế viên nổi giải phóng tại dạ dày Hiện nay trên thị trường Việt Nam
đã có chế phẩm thuốc tác dụng kéo dài Tên thương mại là Augmetin SR 1000/62,5mg do hãng GSK sản xuất Đây là viên nén hai lớp giải phóng kéo dài, có màng bao, chứa 1000 mg amoxicilin và 62,5 mg acid clavulanic Dược chất trong lớp GPN bao gồm amoxicilin trihydrat tương đương 562,5 mg amoxicilin dạng khan và kali clavulanat (sử dụng hỗn hợp kali clavulanat
Trang 86
trộn Avicel theo tỷ lệ 1:1) tương đương 62,5 mg acid clavulanic
Để giải phóng dược chất nhanh, SSG được thêm vào công thức lớp GPN ở tỷ lệ 2% Đối với lớp GPKD, dược chất chỉ có amoxicilin (sử dụng dạng muối natri amoxicilin dạng bột mịn) tương đương 440 mg amoxicilin dạng khan Polyme kiểm soát giải phóng là gôm xanthan (sử dụng với tỷ lệ khoảng 2%) có đặc tính là tạo gel và độ nhớt cao duy trì giải phóng trong 6 giờ Tá dược điều chỉnh pH là acid citric (sử dụng ở tỷ lệ khoảng 11%) được dùng để tăng cường độ ổn định của muối natri amoxicilin
Do kali clavulanat không bền với nhiệt và ẩm nên phương pháp bào chế được lựa chọn là phương pháp tạo hạt khô Viên nén 2 lớp kéo dài giải phóng dược chất tới 6 giờ
Để định lượng hỗn hợp 2 dược chất amoxicilin và kali clavulanat, phương pháp được lựa chọn là HPLC, đây là phương pháp hiện đại, độ tin cậy cao Không lựa chọn phương pháp đo quang do quá trình xử lý mẫu phức tạp, tốn thời gian và không loại trừ được ảnh hưởng của tá dược trong khi xây dựng khảo sát công thức
2 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu
2.1.1 Nguyên liệu tá dược dùng cho bào chế
Nguyên liệu amoxicilin trihydrat, natri amoxicilin, kali clavulanat đạt tiêu chuẩn NSX, hóa chất, tá dược sử dụng trong
Trang 97
nghiên cứu đạt tiêu chuẩn DĐVN IV, USP 38, tinh khiết phân tích hoặc dùng cho HPLC
2.2 Thiết bị nghiên cứu
Sử dụng các thiết bị bào chế và đánh giá thường quy như: máy trộn lập phương VC0010; máy dập viên quay tròn SHAKTI; máy bao phim mini Celeva; máy bao phim công nghiệp CP10; máy ép vỉ CP-250, máy thử độ hòa tan ERWEKA DT 60 và DT 600; thiết bị quét phổ hồng ngoại IRAffinity-1S, Shimadzu; thiết
bị quét nhiệt vi sai Labsys DSC 131; tủ vi khí hậu DAEYANG
và Contherm Global 5000
2.3 Thuốc đối chiếu
Viên nén hai lớp Augmentin SR thành phần amoxicilin
1000 mg, acid clavulanic 62,5mg của hãng GSK đang lưu hành trên thị trường Việt Nam Số lô 2066 Hạn dùng 04/2019
2.4 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: thẩm định phương pháp định lượng, nghiên cứu tiền công thức, xây dựng công thức bào chế viên nén 2 lớp, nâng cấp qui trình bào chế, đánh giá độ ổn định của viên nén 2 lớp, đánh giá tương đương
hòa tan in vitro so với viên đối chiếu
2.5 Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Nghiên cứu tương tác dược chất – tá dược
Sử dụng các phương pháp thường qui như: theo dõi sự biến đổi màu sắc của hỗn hợp dược chất với tá dược, quét nhiệt
Trang 104, 6 tháng bảo quản ở 2 điều kiện 30±2oC/75±5%RH và 40±2oC/75±5% để đánh giá hình thức của vỉ, viên và hàm lượng dược chất
2.5.3 Phương pháp bào chế viên nén
Sử dụng phương pháp A hoặc phương pháp B phụ thuộc vào loại loại nguyên liệu amoxicilin sử dụng (Bảng 2.5)
Bảng 2.5 Phương pháp bào chế viên nén 2 lớp
Trang 119
Phương pháp bào chế lớp giải phóng ngay và giải phóng kéo dài
a) Bào chế bột lớp giải phóng ngay
Trộn đồng nhất theo thứ tự: kali clavulanat trộn với tá dược độn, rã, trơn sau đó trộn với amoxicilin trihydrat
b) Bào chế bột/cốm lớp giải phóng kéo dài
Phương pháp dập thẳng: trộn đồng nhất theo thứ tự:
amoxicilin trihydrat trộn với tá dược độn, polyme sau đó trộn đồng nhất với tá dược trơn
Phương pháp tạo hạt khô: trộn đồng nhất theo thứ tự:
dược chất natri amoxicilin trộn với tá dược độn, polyme sau đó trộn đều với tá dược trơn; dập viên có kích thước 22,5 x 11,0 mm trên máy quay tròn SHAKTI LP2 để tạo hạt khô, độ cứng viên từ 6-12 kP; nghiền vỡ viên, cho qua cỡ rây thích hợp; trộn đồng nhất với tá dược độn, trơn
Dập viên
- Dập viên trên máy 2 lớp SHAKTI
- Sử dụng chày cối caplet kích thước 22,5 mm x 11,0 mm, lực dập thích hợp để được viên có độ cứng từ 8-18 kP
Phương pháp bao viên
a) Pha chế dịch bao màng bao HPMC E15
Hòa tan acid stearic vào ethanol 96%, phân tán HPMC E15 vào dung dịch trên cho đến khi trương nở hoàn toàn, thêm PEG 6000, khuấy đều cho đến khi đồng nhất Phối hợp dung dịch này với talc để tạo hỗn dịch, lọc dịch bao qua rây 0,125 mm
Trang 1210
b) Qui trình bao viên
Cho viên vào nồi bao sấy ở nhiệt độ 50-55oC trong 15 phút; điểu chỉnh các thông số máy bao phim cho phù hợp, phun dịch bao; sau khi phun hết dịch bao, sấy viên ở 50oC trong 10 phút;
c) Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ của màng bao
Đánh giá khả năng bảo vệ của màng bao bằng cách: quan sát màu sắc, hình thức màng bao, khả năng chống ẩm của màng bao, tỷ lệ phần trăm hút ẩm, định lượng hàm lượng dược chất
2.5.4 Phương pháp bào chế viên nén qui mô 10.000 viên/ lô Chuẩn bị nguyên liệu - bào chế viên
- Sấy các tá dược HPMC K100LV, Avicel PH102, natri starch glycolat, magnesi stearat, talc, Aerosil trong tủ sấy ở 40-
50oC dưới áp suất 500-600 mmHg đến khi đạt độ ẩm < 4%
Trộn đồng nhất
- Lớp giải phóng ngay: trộn sơ bộ kali clavulanat với hỗn hợp (natri starch glycolat, talc, magnesi stearat); sau đó trộn hoàn tất trên máy trộn lập phương VC10 với tốc độ cố định 30 vòng/phút Thay đổi thời gian trộn (5, 7, 10, 15 phút)
- Lớp giải phóng kéo dài: trộn sơ bộ amoxicilin trihydrat với hỗn hợp (HPMC K100LV, Avicel PH102), thêm tá dược trơn (Aerosil, magnesi stearat) và trộn hoàn tất trên máy trộn lập phương VC10 với tốc độ cố định 30 vòng/phút Thay đổi thời gian trộn 5, 7, 10, 15 phút ở lô 1 Lô 2 và 3 được trộn theo thời gian lựa chọn ở lô 1
Trang 13kỳ 10 phút/ 1 lần; khối lượng lớp GPN lấy sau khi lấy mẫu kiểm tra khối lượng viên) và độ cứng của viên
và hàm lượng dược chất
Đóng gói
Viên sau khi bao được ép vỉ nhôm với màng nhôm dày
160 /25 µm trên máy CP250, qui cách 7 viên/vỉ
Trang 1412
2.5.5 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng Phương pháp đánh giá bột và hạt
Các chỉ tiêu đánh giá bột, hạt (phân bố kích thước hạt,
độ trơn chảy, khối lượng riêng biểu kiến, chỉ số Carr, độ ẩm tá dược) và viên (độ đồng đều khối lượng, độ cứng, độ bở ) được đánh giá theo qui định chung trong dược điển
Phương pháp định lượng
Theo phương pháp HPLC
Xác định khả năng giải phóng bằng thử nghiệm hoà tan
Điều kiện thử hòa tan: máy thử hòa tan ERWEKA DT
60, DT 600 sử dụng cánh khuấy, tốc độ quay: 75 ± 2 vòng/ phút, môi trường: 900 ml nước, nhiệt độ: 37 ± 0,5oC, thời gian lấy mẫu:
15, 30, 45 phút, 1, 2, 3, 4, 5, 6 giờ Xử lý mẫu dịch hòa tan: Tại các thời điểm lấy mẫu, hút chính xác 5 ml dịch hòa tan (bổ sung lại chính xác 5 ml nước cất để ấm ở nhiệt độ 37oC vào môi trường hòa tan) Hút chính xác 2 ml dịch hòa tan cho vào bình định mức
10 ml, thêm nước vừa đủ tới vạch định mức, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 µm Xác định hàm lượng dược chất trong dịch hòa tan: phương pháp HPLC
Đánh giá mô hình động học giải phóng
Sử dụng công cụ DDsolver cài đặt trong MS Excel 2016
để khớp các dữ liệu GPDC từ mẫu viên thực nghiệm vào các mô hình động học giải phóng Căn cứ vào giá trị AIC và R2
hc xác định mô hình giải phóng phù hợp với dạng bào chế nhất
Trang 1513
2.5.6 Phương pháp đánh giá độ ổn định
Viên nén 2 lớp amoxicilin/acid clavulanic 1000/62,5mg bào chế ở qui mô 10.000 viên/lô được ép vỉ nhôm- nhôm với số lượng 7 viên/vỉ và bảo quản ở điều kiện 30±2oC/75±5%RH và 40±2oC/75±5%RH Đánh giá viên dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc viên, hàm lượng dược chất, độ hòa tan dược chất
3 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Kết quả nghiên cứu tiền công thức
Lựa chọn tá dược khi nghiên cứu tiền công thức: sử dụng kết hợp 4 phương pháp (theo dõi sự biến đổi màu sắc, quét nhiệt
vi sai, đo phổ hồng ngoại và xác định hàm lượng dược chất) để đánh giá tương tác dược chất – tá dược Dựa theo kết quả khảo sát lựa chọn được các tá dược HPMC K100LV, HPMC K4M, HPMC K100M, HPMC E15, gôm xanthan, Avicel PH 102, dicalciphosphat, lactose, SSG, magnesi sterat, talc, Aerosil, Eudragit E100, acid stearic, PEG 6000 sử dụng trong thiết kế công thức viên nén 2 lớp GPKD
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của độ ẩm tá dược đến độ
ổn định của viên nén Ở điều kiện 30±2oC/75±5%RH, mẫu T1 (không sấy tá dược) có hiện tượng phồng vỉ tại tháng thứ 6 Tuy nhiên, khi quan sát hình thức viên trong vỉ, viên có mầu trắng đồng nhất ở cả 2 lớp Mẫu T2 (sấy tá dược) sau 6 tháng bảo quản, hình thức của vỉ và viên không có sự thay đổi so với thời điểm ban đầu Ngược lại, ở 40±2oC/75±5%RH, cả 2 mẫu T1, T2 đều