Nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3%

Trương Công Trị Mục tiêu Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt phối hợp hệphân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3% nhằm tạo ra sản phẩm ổnđịnh về

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH

-NGUYỄN THỊ XUÂN NHI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT

CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1%

VÀ TOBRAMYCIN 0,3%

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Tp Hồ Chí Minh - 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH

-NGUYỄN THỊ XUÂN NHI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ

TOBRAMYCIN 0,3%

Chuyên ngành : Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc

Mã số : 60.72.04.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS TRƯƠNG CÔNG TRỊ

Tp Hồ Chí Minh - 2017

LỜI CẢM ƠNĐầu tiên và trân trọng nhất, em xin chân thành cảm ơn Thầy TS Trương Công Trị, người thầy của kiến thức và tinh thần, người đã luôn tận tình hướng dẫn về

chuyên môn và động viên em hoàn thành tốt luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô tại Bộ Môn Hóa lý Dược đã luôn quan tâm

và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian em thực hiện luận văn ở Bộ môn

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ đã

dành thời gian đánh giá, nhận xét và cho em những ý kiến quý báu để luận văn đượchoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy Cô Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh đã

đã tận tình truyền giảng kiến thức và kinh nghiệm trong suốt thời gian học tập vừaqua

Và đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn Công ty cổ phần Dược Danapha đã luôn tạo

điều kiện, hỗ trợ tốt nhất để em hoàn thành chương trình học Thạc sĩ Xin cảm ơn chân

thành Quý đồng nghiệp tại Danapha, các anh chị em tại Trung Tâm RD đã luôn giúp

đỡ và ủng hộ tinh thần trong thời gian thực hiện luận văn Cảm ơn anh Huỳnh Thanh Phong và nhóm Kiểm nghiệm đã hỗ trợ để đề tài có thể hoàn thành.

Xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị và các bạn đang học tập và nghiên cứu tại Bộ Môn Hóa lý Dược đã quan tâm, động viên và nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời gian

làm luận văn

Cuối cùng, con xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Ba Mẹ - người luôn thương yêu và nâng đỡ con trên từng bước đường đời Cảm ơn Anh Chị và đặc biệt là các cháu đã

luôn tạo không khí gia đình ấm áp, đầy thương yêu và niềm vui

TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2017

Nguyễn Thị Xuân Nhi

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từngđược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nguyễn Thị Xuân Nhi

Luận văn thạc sĩ dược học – Khoá học 2015-2017

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ TOBRAMYCIN 0,3%

Nguyễn Thị Xuân Nhi Người hướng dẫn: TS Trương Công Trị

Mục tiêu

Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt phối hợp hệphân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3% nhằm tạo ra sản phẩm ổnđịnh về chất lượng và tăng hiệu quả tác dụng so với thuốc nhỏ mắt phối hợp haihoạt chất được bào chế dưới dạng dung dịch truyền thống

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài phát triển thuốc nhỏ mắt dưới dạng hỗn dịch nano Pha phân tán là các tiểuphân dexamethasone có kích thước nano trong môi trường phân tán thân nước hòatan tobramycin Hỗn dịch nano được điều chế bằng kỹ thuật đồng nhất hóa dưới ápsuất cao Sau khi thu được hệ phân tán đạt độ ổn định yêu cầu, đề tài phát triển quytrình điều chế thuốc nhỏ mắt với quy mô 500 lọ/lô và theo dõi độ ổn định của thuốcnhỏ mắt ở hai điều kiện 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5% và 40 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%

Kết quả

Hỗn dịch nano thu được với thông số khuấy Ultra-Turrax 15000 rpm trong 15 phút

và qua đồng nhất hóa ở áp suất 800 bar qua 10 chu kỳ có kích thước tiểu phân trungbình trong khoảng 210 -240 nm, kiểu phân bố 1 đỉnh Quy trình điều chế thuốc nhỏmắt trên quy mô 500 lọ/lô có tính lặp lại và dễ phát triển lên quy mô công nghiệp.Thuốc nhỏ mắt ổn định trong khoảng thời gian theo dõi 6 tháng ở cả hai điều kiệntheo dõi

Kết luận

Kết quả cho thấy thuốc nhỏ mắt phối hợp hệ phân tán nano dexamethason 0,1% vàtobramycin 0,3% điều chế bằng phương pháp đồng nhất hóa dưới áp suất cao ổnđịnh về chất lượng và quy trình điều chế

THESIS ABTRACT

Thesis for the Degree of Master Pharmaceutical Sciences

NANOSUSPENSION CONTAINS DEXAMETHASONE 0,1% AND

TOBRAMYCIN 0,3%

Nguyễn Thị Xuân Nhi

Supervisors: Truong Cong Tri (PhD) Objective

The objective of this study was to prepare a stable ophthalmic nanosuspensioncontains dexamethasone 0,1% and tobramycin 0,3% which has advantages overconventional ophthalmic solution

Method

High pressure homogenization was used to prepare the ophthalmicnanosuspension The stable nanosuspension was developed to a 500-unit eye dropspreparation process and evaluated the stability of eye drops at two conditions of

30 ± 2 oC, RH 75 ± 5% and 40 ± 2 oC, RH 75 ± 5%

Result

The nanosuspension was agitated by Ultra-Turrax at 15000 rpm for 15 minutes andhomogenized at 800 bar for 10 cycles Average particle size of nanosuspensionwas 210 to 240 nm with monodispersion The process of preparing eye drops

on a 500-unit preparation process is repeatable and easy to develop on an industrialscale The product was stabilized over a 6-month follow-up period in bothconditions

Conclusion

This study suggests that the ophthalmic nanosuspension contains dexamethasone 0,1%and tobramycin 0,3% obtained by high pressure homogenization was stabilized inquality and preparation process

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VIII DANH MỤC SƠ ĐỒ IX DANH MỤC BIỂU ĐỒ IX

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 TOBRAMYCIN 3

1.1.1 Công thức cấu tạo 3

1.1.2 Tính chất lý hóa 3

1.1.3 Tính chất dược lý 4

1.1.3.1 Tác dụng dược lý 4

1.1.3.2 Tương tác thuốc 4

1.1.3.3 Độc tính - Tác dụng không mong muốn 4

1.2 DEXAMETHASON 5

1.2.1 Công thức cấu tạo 5

1.2.2 Tính chất lý hóa 5

1.2.3 Tính chất dược lý 6

1.2.3.1 Tác dụng dược lý 6

1.2.3.2 Tương tác thuốc 6

1.2.3.3 Độc tính - Tác dụng không mong muốn 6

1.3 THUỐC NHỎ MẮT PHỐI HỢP TOBRAMYCIN VÀ DEXAMETHASON 6

1.3.1 Thành phần và hàm lượng 6

1.3.2 Chỉ định và liều dùng 7 1.3.3 Tình hình nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason 7

1.4 CÁC HỆ PHÂN TÁN ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN THUỐC NHỎ

MẮT 8

1.4.1 Hỗn dịch micro 9

1.4.2 Hỗn dịch nano 9

1.4.3 Nhũ tương 10

1.4.4 Vi nhũ tương 10

1.4.5 Tiểu phân nano 11

1.4.6 Liposome 11

1.4.7 Niosome 12

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 13

2.1.1 Nguyên vật liệu 13

2.1.2 Thiết bị 14

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.2.1 Thiết lập công thức và xây dựng quy trình bào chế hệ phân tán 15

2.2.1.1 Khảo sát tiền bào chế 15

2.2.1.2 Thiết lập công thức và quy trình bào chế 17

2.2.1.3 Phân tích tính chất lý hóa của hệ phân tán 19

2.2.1.4 Theo dõi độ ổn định của hệ phân tán 24

2.2.2 Phát triển quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt ở quy mô 500 lọ/lô 24

2.2.2.1 Khảo sát các thông số của quy trình điều chế 26

2.2.2.2 Đánh giá tính chất hóa lý của sản phẩm 27

2.2.4 Nghiên cứu độ ổn định của sản phẩm thuốc nhỏ mắt 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 29

3.1 THIẾT LẬP CÔNG THỨC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN 29

3.1.1 Khảo sát tiền bào chế 29

3.1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định hoạt chất tobramycin 29

3.1.1.2 Độ tan của dexamethason 33

3.1.2 Thiết lập công thức và quy trình bào chế 34

3.1.2.1 Hệ đệm, chất chống oxy hóa, chất diện hoạt và chất tăng độ nhớt 34

3.1.2.2 Thông số của quá trình điều chế trên máy khuấy tốc độ cao Ultra-Turrax và máy đồng nhất hóa dưới áp suất cao (HPH) 36

3.1.2.3 Công thức và quy trình điều chế hệ phân tán ở quy mô 1000 ml/lô 43

3.1.3 Phân tích tính chất hóa lý của hệ phân tán 44

3.1.3.1 Tính chất cảm quan 44

3.1.3.2 pH và độ nhớt 44

3.1.3.3 Kích thước tiểu phân 44

3.1.3.4 Thế zêta 45

3.1.3.5 Định tính 45

3.1.3.6 Định lượng 45

3.1.4 Độ ổn định của hệ phân tán 47

3.2 PHÁT TRIỂN QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ THUỐC NHỎ MẮT CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ TOBRAMYCIN 0,3% VỚI QUY MÔ 500 LỌ/LÔ 49

3.2.1 Khảo sát các thông số của quá trình sản xuất 52

3.2.1.1 Thời gian khuấy hòa tan tobramycin và các tá dược thân nước 52

3.2.1.2 Hiệu quả của quá trình lọc 52

3.2.1.3 Thời gian khuấy phân tán dexamethason 52

3.2.1.4 Thời gian khuấy của thiết bị Ultra – Turrax 53

3.2.1.5 Số chu kỳ đồng nhất hoá bằng máy đồng nhất hoá dưới áp suất cao 53

3.2.1.6 Tốc độ phân liều trên máy đóng lọ nhỏ mắt tự động 55

3.2.1.7 Quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3% ở quy mô 500 lọ/lô 55

3.2.2 Xác định tính chất lý hóa của hệ phân tán điều chế ở quy mô 500 lọ/lô 57

3.2.2.1 Tính chất cảm quan 57

3.2.2.2 Kích thước tiểu phân 57

3.2.2.3 pH và độ nhớt 58

3.2.2.3 Thế zêta 58

3.2.2.4 Định tính 58

3.2.2.5 Định lượng 59

3.3 DỰ THẢO TIÊU CHUẨN SƠ SỞ CỦA THUỐC NHỎ MẮT 60

3.4 THEO DÕI ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA THUỐC NHỎ MẮT 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮTChư ̃ viết tắt Từ nguyên Ý nghi ̃a

BAK Benzalkonium chloride Benzalkonium clorid

DEX Dexamethasone Dexamethason

EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid Acid ethylenediaminetetraaceticHDPE High density polyethylen Nhựa polyethylene tỷ trọng cao

KTTPTB Kích thước tiểu phân trung bình Kích thước tiểu phân trung bìnhLDPE Low density polyethylen Nhựa polyethylene tỷ trọng thấpPEG Polyethylenglycol Polyethylenglycol

rpm Revoluntions per minute Vòng trên phút

RH Relative humidity Độ ẩm tương đối

RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu 13

Bảng 2.2 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 14

Bảng 2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tobramycin 15

Bảng 2.4 Bố trí thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng độ ổn định tobramycin 16

Bảng 2.5 Tiêu chí thiết lập công thức hệ phân tán 18

Bảng 2.6 Khảo sát các thông số của quá trình sản xuất 27

Bảng 3.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đến độ ổn định của dung dịch tobramycin 0,3% 29

Bảng 3.8 Thành phần các công thực nghiệm TN 1-7 30

Bảng 3.9 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng 31

Bảng 3.10 Độ tan của dexamethason trong các dung môi khác nhau ở nhiệt độ phòng 33

Bảng 3.11 Bố trí thực nghiệm thiết lập công thức bào chế hệ phân tán CT 1-8 35

Bảng 3.12 Tính chất cảm quan của các hỗn dịch 35

Bảng 3.13 Các mức khảo sát của thông số quy trình pha chế 37

Bảng 3.14 Tính chất của các hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax ở tốc độ 10000 rpm với thời gian khuấy khác nhau 39

Bảng 3.15 Tính chất của hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax ở tốc độ 15000 rpm với thời gian khuấy khác nhau 39

Bảng 3.16 Kích thước tiểu phân trung bình các hệ phân tán của các CT 9 - 13 sau khi qua HPH 41

Bảng 3.17 Độ bền và khả năng tái phân tán sau khi lắng của các hệ phân tán 42

Bảng 3.18 Kết quả pH và độ nhớt của các công thức 44

Bảng 3.19 Kích thước tiểu phân của các công thức 44

Bảng 3.20 Kết quả đo thế zêta của các công thức 45

Bảng 3.21 Kết quả định lượng tobramycin trong các hệ phân tán 45

Bảng 3.22 Kết quả định lượng dexamethason trong hệ phân tán 46

DANH MỤC BẢNG (tt)

Bảng 3.23 Kết quả theo dõi các hệ phân tán sau 3 tháng lưu mẫu ở 40 ± 2 oC,

RH 75 ± 5% 47

Bảng 3.24 Thời gian khuấy hòa tan tobramycin và các tá dược thân nước 52

Bảng 3.25 Hiệu quả lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,22 µm 52

Bảng 3.26 Thời gian khuấy phân tán dexamethason 52

Bảng 3.27 Tính chất hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax với thời gian khuấy khác nhau 53

Bảng 3.28 Kết quả khảo sát số chu kỳ đồng nhất hóa dưới áp suất cao 53

Bảng 3.29 Tốc độ phân liều trên máy đóng lọ nhở mắt tự động 55

Bảng 3.30 Kích thước tiểu phân trung bình của các hệ phân tán 57

Bảng 3.31 Kết quả pH của 3 mẫu hỗn dịch nhỏ mắt 58

Bảng 3.32 Kết quả đo thế zêta của các công thức 58

Bảng 3.33 Hàm lượng hoạt chất trong các mẫu nhỏ mắt 59

Bảng 3.34 Tiêu chuẩn cơ sở dự thảo cho thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason 60

Bảng 3.35 Kết quả theo dõi các hỗn dịch ở điều kiện 30 ± 2 oC, RH 75 ± 5% 61

Bảng 3.36 Kết quả theo dõi các hỗn dịch ở điều kiện lưu mẫu 40 ± 2 oC, RH 75 ± 5% 62

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc của tobramycin 3

Hình 1.2 Cấu trúc của dexamethason 5

Hình 2.3 Độ tan của dexamethason trong các dung môi khác nhau 34

Hình 3.4 Hình ảnh quan sát dưới KHVQH (x 640) hệ phân tán khuấy tốc độ cao 10000 rpm với các thời gian khuấy khác nhau 40

Hình 3.5 Hình ảnh quan sát dưới KHVQH (x 640) của các hệ phân tán khuấy tốc độ cao 15000 rpm với các thời gian khuấy khác nhau 40

Hình 3.6 Sắc ký đồ của tobramycin trong CT9 46

Hình 3.7 Sắc ký đồ của dexamethason 46

Hình 3.8 Dải phân bố kích thước hạt sau khi qua 5, 10, 15 chu kỳ đồng nhất hóa dưới áp suất cao 54

Hình 3.9 Dải phân bố kích thước hạt của các mẫu điều chế 57

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện giá trị thế zêta của 3 mẫu hệ phân tán 58

Hình 3.11 Sắc ký đồ của tobramycin của lô PL-010317 59

Hình 3.12 Sắc ký đồ của dexamethsone của lô PL-010317 59

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế hệ phân tán 19

Sơ đồ 2.2 Quy trình sản xuất thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán 25

Sơ đồ 3.3 Quy trình sản xuất thuốc nhỏ mắt 51

DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Sự biến đổi hàm lượng của tobramycin ở các điều kiện pH khác nhau 32

Biểu đồ 3.2 Sự biến đổi pH của dung dịch tobramycin ở các điều kiện pH khác nhau 32

Biểu đồ 3.3 Kích thước tiểu phân của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC 48

Biểu đồ 3.4 Hàm lượng tobramycin của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC 48

Biểu đồ 3.5 Hàm lượng dexamethason của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC 48

MỞ ĐẦU

Phát triển các sản phẩm thuốc dùng cho mắt là một trong những lĩnh vực quan trọng

và nhiều thách thức của ngành công nghiệp dược Hiện nay trên thị trường, khoảng70% các sản phẩm thuốc dùng cho mắt được bào chế dưới dạng dung dịch và thuốc

mỡ tra mắt [23] Tuy nhiên, các dạng bào chế này thường có sinh khả dụng thấp, chỉkhoảng 5% liều thuốc sử dụng phát huy tác dụng trị liệu [17],[34],[39] Sở dĩ như vậy

là do cấu trúc giải phẫu phức tạp của mắt, do bản chất cấu tạo các lớp mô của giácmạc cũng như cơ chế bảo vệ của hệ thống nước mắt [3],[35]

Để khắc phục những hạn chế vừa nêu, trên thế giới, nhiều hệ phân tán nano nhưhỗn dịch nano, tiểu phân nanolipid, liposome, niosome ứng dụng cho thuốc nhỏmắt đã được nghiên cứu và phát triển Các dạng bào chế này đã thể hiện đượcnhiều ưu điểm như tăng khả năng hòa tan các hoạt chất khó tan, bảo vệ các hoạtchất nhạy cảm, kéo dài thời gian lưu của thuốc và giúp tăng sinh khả dụng củathuốc [30],[33],[38],[42]

Tobramycin là một kháng sinh thuộc nhóm aminoglycosid có tác dụng diệt khuẩnmạnh, phổ rộng, đặc biệt dùng trong nhãn khoa để điều trị các nhiễm trùng ngoàinhãn cầu khi đã đề kháng với gentamicin [2],[27] Tobramycin phối hợp vớidexamethason đã được chứng minh làm tăng hiệu quả điều trị trên các bệnh lýnhiễm trùng mắt [12] Tuy nhiên, khi bào chế dưới dạng dung dịch, tobramycinthường không ổn định về cảm quan cũng như hàm lượng thuốc giảm, do hoạt chấttobramycin rất dễ bị oxy hóa ngay cả ở pH trung tính, là pH được thiết lập cho cácthuốc nhỏ mắt [10] Dexamethason ở dạng muối khi được hòa tan trong môi trườngnước cũng kém ổn định về mặt hàm lượng [13],[14],[37] và hiệu quả về mặt dược

lý cũng được chứng minh là kém hơn so với dạng hỗn dịch nano [20],[41]

Hiện nay, việc phát triển các dạng bào chế mới cho thuốc nhỏ mắt vẫn chưa đượcnghiên cứu rộng rãi ở nước ta Các sản phẩm nhỏ mắt phối hợp tobramycin vàdexamethason do các công ty trong nước sản xuất đều được bào chế dưới dạng dungdịch Trên thị trường chỉ có một dạng bào chế hỗn dịch của nhà sản xuất nước ngoài

với kích thước tiểu phân trong khoảng từ 3 – 5 µm Vì vậy đề tài “Nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3%”

được tiến hành với mong muốn tạo ra một sản phẩm nhỏ mắt ổn định về chất lượng,hợp lý về giá thành cũng như góp phần vào việc nghiên cứu và phát triển các dạngbào chế mới dùng cho mắt ở Việt Nam.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu tổng quát

Bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %

ổn định ít nhất 6 tháng trong điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5% và điềukiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%

Mục tiêu cụ thể

1 Thiết lập công thức và xây dựng quy trình bào chế hệ phân tán nanodexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %, phân tích tính chất hóa lý của hệphân tán

2 Phát triển quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nanodexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 % trên thiết bị đóng lọ tự động với quy

mô 500 lọ/lô

3 Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn cơ sở cho thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nanodexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %

4 Theo dõi độ ổn định của thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1 %

và tobramycin 0,3 % sau 06 tháng trong điều kiện trong điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC,

độ ẩm 75 ± 5% và điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 TOBRAMYCIN

1.1.1 Công thức cấu tạo

Hình 1.1 Cấu trúc của tobramycin

Tên khoa học:

pH: Dung dịch 0,3% trong nước cất có pH khoảng 9,3.

Độ tan: tan nhiều trong nước (tỷ lệ 1/1,5), ít tan trong methanol, rất ít tan trong

ethanol (1/2000), đặc biệt không tan trong ether, chloroform [11]

* Độ ổn định

Tobramycin bị thủy phân ở môi trường acid mạnh hoặc kiềm mạnh Sự thủy phân củatobramycin phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ Ở nhiệt độ càng cao, sự phân hủy xảy racàng nhanh [10]

Ở pH trung tính, tobramycin bị oxy hóa mạnh, đặc biệt khi có mặt oxy không khí [10].Tobramycin bền vững nhất trong khoảng pH 6 [10]

1.1.3 Tính chất dược lý

1.1.3.1 Tác dụng dược lý

Tobramycin là một kháng sinh diệt khuẩn mạnh, phổ rộng, thuộc nhómaminoglycosid Thuốc tác động trên tế bào vi khuẩn chủ yếu thông qua ức chế sựtổng hợp và lắp ghép các chuỗi polypeptide ở ribosom Tobramycin đặc biệt dùngtrong nhãn khoa cho các trị liệu các nhiễm trùng ngoài nhãn cầu Những nghiên cứu

in vitro cho thấy rằng Tobramycin có tác dụng chống lại những chủng nhạy cảm của

các loại vi khuẩn sau đây:

- Staphylococci, bao gồm S aureus và S epidermidis, kể cả những chủng đã đề

kháng với penicillin

- Streptococci, bao gồm một số loại liên cầu tan máu nhóm A, vài chủng không tan máu, và một vài chung Streptococcus pneumonia.

- Pseudomonas aeruginosa, Escheria coli, Klebsiella pseudomoniae, Enterobacter

aerogenes, Proteus mirabilis, Morganella morganii, hầu hết các chủng Proteus vulgaris, Hemophilus influenzae và một vài loại Neisseria.

- Những nghiên cứu về tính nhạy cảm của vi khuẩn cho thấy trong một vài trườnghợp những vi khuẩn đã đề kháng với gentamicin vẫn còn nhạy cảm vớitobramycin Hiện nay, chưa xuất hiện một quần thể lớn vi khuẩn đề kháng vớitobramycin Tuy nhiên, sự đề kháng của vi khuẩn có thể phát triển khi sử dụngthuốc kéo dài [2],[27]

1.1.3.2 Tương tác thuốc

Sau khi nhỏ mắt, tobramycin được hấp thu rất ít vào tuần hoàn chung nên nguy cơxảy ra tương tác là rất thấp [2],[27],[44]

1.1.3.3 Độc tính - Tác dụng không mong muốn

Các tác dụng không mong muốn thường gặp nhất của dung dịch nhỏ mắt tobramycin0,3% chủ yếu là nhiễm độc và quá mẫn ở mắt, gồm ngứa và sưng mí mắt, xunghuyết kết mạc Dưới 3% bệnh nhân được điều trị có phản ứng này Nếu tobramycinnhỏ mắt được dùng đồng thời với các kháng sinh toàn thân khác thuộc nhómaminoglycoside, nên chú ý theo dõi nồng độ huyết thanh toàn phần [2],[27],[44]

1.2 DEXAMETHASON

1.2.1 Công thức cấu tạo

Hình 1.2 Cấu trúc của dexamethason

Tên hóa học: 9-fluoro-11β,17,21-trihydroxy-16α-methylpregna-1,4-diene-3,20-dion Công thức phân tử: C22H29FO5

Khối lượng phân tử: 392,5 (g/mol).

1.2.2 Tính chất lý hóa

Tính chất: bột kết tinh màu trắng hoặc gần như trắng [1].

Độ tan: thực tế không tan trong nước, hơi tan trong ethanol, khó tan trong methylen

clorid [1]

* Độ ổn định

Dexamethason phân hủy chủ yếu do bị oxy hóa ở vòng D chứa mạch nhánh

1,3-dihydroxyacetone Trong môi trường đệm phosphat 0,1 M pH 7,4, điều kiện nhiệt

độ phòng, phản ứng tự oxy hóa diễn ra nhanh: dexamethason phân hủy gần nhưhoàn toàn sau 28 ngày tạo dexamethason-21-aldehyde Khi tăng pH, quá trình tựoxy hóa diễn ra nhanh hơn và tạo sản phẩm dexamethason17-acid và dexamethasonglycolic acid [13],[14]

Dexamethason cho phản ứng đồng phân hóa dưới tác động của UV-A và UV-B [37]

và tham gia phản ứng cộng với bisulfit [40].

1.2.3 Tính chất dược lý

1.2.3.1 Tác dụng dược lý

Dexamethason là một corticoid mạnh, có tác dụng làm giảm đáp ứng viêm đối vớinhiều loại tác nhân khác nhau Vì corticoid có thể ức chế cơ chế đề kháng của cơthể chống lại nhiễm trùng nên có thể sử dụng đồng thời với thuốc kháng khuẩn khithấy tác dụng ức chế đó ý nghĩa quan trọng về mặt lâm sàng [2],[27],[44]

1.2.3.2 Tương tác thuốc

Sau khi nhỏ mắt, dexamethason được hấp thu rất ít vào tuần hoàn chung nên nguy

cơ xảy ra tương tác là rất thấp [2],[27],[44]

1.2.3.3 Độc tính - Tác dụng không mong muốn

Những tác dụng không mong muốn có thể xảy ra do thành phần dexamethason là:tăng nhãn áp có khả năng tiến triển đến glaucoma, tổn thương thần kinh thị giáckhông thường xuyên, chậm lành vết thương

Nhiễm khuẩn thứ phát có thể xảy ra sau khi sử dụng những thuốc phối hợp chứasteroid và kháng sinh Nhiễm nấm ở giác mạc đặc biệt có thể xảy ra trong trườnghợp sử dụng steroid dài ngày [2],[27],[44]

1.3 THUỐC NHỎ MẮT PHỐI HỢP TOBRAMYCIN VÀ DEXAMETHASON 1.3.1 Thành phần và hàm lượng

Thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason có dạng lỏng, vô khuẩn,dùng để nhỏ mắt chứa tobramycin 0,3% và dexamethason 0,1%

Các sản phẩm hiện lưu hành trên thị trường gồm hỗn dịch nhỏ mắt Tobradex®

(Alcon) và các dung dịch nhỏ mắt Tobidex (Bidiphar, Việt Nam), Pandex (DKPharma, Việt Nam)), Troucine DX (Micro Labs Limited, Ấn Độ)

1.3.2 Chỉ định và liều dùng

Chỉ định

Thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason được chỉ định cho những tìnhtrạng viêm ở mắt như viêm kết mạc bờ mi và kết mạc nhãn cầu, viêm giác mạc vàbán phần trước nhãn cầu có đáp ứng với steroid và có chỉ định dùng corticosteroid;nhiễm khuẩn nông ở mắt hay có nguy cơ nhiễm khuẩn mắt [2],[27],[44]

Liều dùng

Nhỏ vào cùng đồ kết mạc 1- 2 giọt mỗi 4- 6 giờ Trong 24 đến 48 giờ đầu có thểtăng liều đến 1 hay 2 giọt mỗi 2 giờ Nên giảm dần số lần nhỏ thuốc khi có cải thiệncác dấu hiệu lâm sàng Thận trọng không nên ngưng điều trị quá sớm [2],[27],[44]

1.3.3 Tình hình nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason

Hiện có rất ít công trình nghiên cứu trong nước về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin

và dexamethason được công bố Các nghiên cứu về tobramycin chủ yếu là nghiên cứu vềphương pháp định lượng Về mặt bào chế, nghiên cứu của Trần Thị Minh Thu (2004) đãthiết lập được công thức dung dịch thuốc nhỏ mắt tobramycin 0,3% sử dụng hệ đệmboric-borat ở pH 7,4, chất chống oxy hóa dinatri EDTA, chất tăng độ nhớt PVP, chấtbảo quản kháng khuẩn benzalkonium clorid [5] Vai trò của từng chất trong việc ổnđịnh hàm lượng hoạt chất tobramycin được chứng minh qua các thực nghiệm Côngthức chỉ được theo dõi độ ổn định đến 3 tháng trong điều kiện bảo quản 50 oC

Các nghiên cứu nước ngoài phân bố đều cho các đường dùng khác nhau của tobramycin,bao gồm dạng tiêm, nhỏ mắt, mũi, tai và dạng khí dung [7],[8],[26],[32],[36] Cácnghiên cứu về thuốc nhỏ mắt tập trung chủ yếu vào dạng phối hợp của tobramycin vớimột số hoạt chất khác như các corticoid, kháng viêm nonsteroid Các nghiên cứu nàybào chế sản phẩm dưới dạng hỗn dịch [7],[8] Dexamethason cũng được phát triểntrong nhiều dạng hệ phân tán dùng cho mắt như vi nhũ tương[15],[41], tiểu phânnano,[41], cubosome [41] và hỗn dịch nano [20]

Năm 1992, Gerald D Cagle và cộng sự [12] đăng ký bằng sáng chế hỗn dịch phốihợp tobramycin và dexamethason dùng cho mắt Hỗn dịch có thành phần chứa

tobramycin 0,3%, dexamethason 0,1%, chất hoạt động bề mặt tyloxapol, chất tăng

độ nhớt hydroxyethylcellulose Đây cũng là công thức cơ bản của hỗn dịch nhỏ mắtTobradex® (Alcon) trên thị trường

Năm 2012, Chiara Malvoltl và Raffaella Garzia [26] đã bào chế được dung dịch khídung tobramycin 7,5% đẳng trương có pH 5,2 Ở pH này, dung dịch có cảm quan vàhàm lượng tobramycin ổn định sau thời gian theo dõi 9 tháng ở nhiệt độ 25 oC, RH 60%

và 6 tháng ở điều kiện 40 oC, RH 75%

Năm 2013, Kabra và cộng sự [19] đăng ký bằng sáng chế công thức hỗn dịch nhỏmắt phối hợp tobramycin và dexamethason được ổn định bởi xanthan gum Bằngsáng chế này đã được phát triển thành sản phẩm thương mại Tobradex-ST®

1.4 CÁC HỆ PHÂN TÁN ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN THUỐC NHỎ MẮT

Các sản phẩm nhỏ mắt được dùng với mục đích gây tác dụng điều trị ngay trên bề mặtcủa mắt hoặc gây tác dụng điều trị ở các phần bên trong mắt; trong trường hợp thứ hai,dược chất từ liều thuốc nhỏ mắt phải được hấp thu qua giác mạc càng nhiều thì hiệuquả điều trị càng cao

Nói chung, sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt ở dạng bào chế quy ước rất thấp, chỉkhoảng 5% liều thuốc đã nhỏ vào mắt là thấm qua được giác mạc và phân bố đến nơitác dụng tại các khoang ở trong mắt [17],[34] Sở dĩ như vậy là do cơ chế bảo vệ của hệthống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô của giác mạc Để bào chế được một sảnphẩm nhỏ mắt có sinh khả dụng cao, công thức thuốc nhỏ mắt cần được xây dựng saocho sản phẩm có các đặc tính: kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc, hạn chếgây kích ứng mắt, làm tăng tính thấm của giác mạc đối với dược chất [35],[45] Hiệnnay, các hệ phân tán đang được nghiên cứu và ứng dụng trong phát triển thuốc nhỏmắt nhằm tạo ra các sản phẩm có tính tương thích sinh học cao và hiệu quả trị liệu nhưmong muốn

Công thức hỗn dịch thường chứa các chất hoạt động bề mặt giúp hoạt chất phân tánhiệu quả, tạo sự bền vững cho hỗn dịch trong quá trình sản xuất và sử dụng thuốc.Các chất hoạt động bề mặt không ion hóa thường được sử dụng trong các sản phẩmdùng cho mắt vì chúng ít độc hơn Lượng chất hoạt động bề mặt sử dụng cần xácđịnh cho phù hợp, vì lượng dư có thể dẫn đến kích ứng mắt, tạo bọt trong quá trìnhsản xuất và khi lắc sản phẩm, hoặc có thể gây tương tác với các tá dược khác Cácchất hoạt động bề mặt thường dùng trong hỗn dịch nhỏ mắt gồm benzalkoniumclorid, benzethonium clorid, cetylpyridinium clorid, nonoxynol 10, octoxynol 9,poloxamer, polyoxyl 50 stearate, polyoxyl 20 cetostearyl ether và polyoxyl 40stearate [18],[24],[25].

Hỗn dịch phải đạt được sự ổn định vật lý theo thời gian Khi để lắng, thuốc phải táiphân tán dễ dàng trở lại như ban đầu Các chất tăng độ nhớt có thể được sử dụng đểtăng tính bền của hệ, tránh hiện tượng kết tụ có thể gây kích ứng mắt Các chất tăng

độ nhớt thường dùng là các dẫn xuất của cellulose như methyl cellulose,caboxymethylcellulose, hydroxylpropylmethylcellulose, các polymer tổng hợp nhưcarbomer, poloxamer, và polyvinyl alcohol [18],[25]

1.4.2 Hỗn dịch nano

Hỗn dịch nano có thể được định nghĩa là hệ có kích thước pha phân tán dưới hàngmicromét, chứa các chất khó tan trong nước, được phân tán bằng môi trường phântán thích hợp và ổn định bằng chất hoạt động bề mặt Hỗn dịch nano đặc biệt phù

hợp cho các hoạt chất sơ nước Hệ làm tăng độ tan của hoạt chất do đó làm tăngsinh khả dụng Không giống như vi nhũ tương, hỗn dịch nano không gây kích ứng.Các tiểu phân nano tích điện có thể dễ dàng bám vào giác mạc làm tăng thời gianlưu của hoạt chất [45] Vì vậy, hỗn dịch nano đã được ứng dụng trong việc làm tăngsinh khả dụng đường mắt của một số glucocorticoid như prednisolone,dexamethason, hydrocortisone [20],[28].

1.4.3 Nhũ tương

Nhũ tương dùng cho mắt thường được bào chế bằng phương pháp hòa tan hay phântán hoạt chất trong pha dầu, thêm chất nhũ hóa và chất gây thấm thích hợp, sau đókhuấy mạnh với nước để tạo nhũ tương dầu/nước đồng nhất Các pha được tiệtkhuẩn trước khi phối hợp Có thể sử dụng máy đồng nhất để giảm kích thước giọtdầu đến kích thước nhỏ hơn kích thước micromét để tăng độ ổn định vật lý của nhũtương [45]

Các hoạt chất đã được phát triển dưới dạng vi nhũ tương gồm cyclosporin A(Restasis®, Allergan), difluprednate (Durezol™, Sirion Terapeutics) [38]

1.4.4 Vi nhũ tương

Vi nhũ tương là hỗn dịch của pha nước và pha dầu, được ổn định bằng sự phối hợpchất diện hoạt và chất đồng diện hoạt để làm giảm sức căng bề mặt Khác với nhũtương, hệ vi nhũ tương có kích thước pha phân tán nhỏ (khoảng 100 nm), trong suốt

và bền vững về nhiệt động học [45] Với ưu điểm có thể tiệt trùng dễ dàng, ổn định,khả năng tải hoạt chất cao cũng như phương pháp bào chế đơn giản, vi nhũ tương làhỗn dịch đầy triển vọng trong phát triển thuốc nhỏ mắt [15],[22] Các thực nghiệm

in vivo và các nghiên cứu ban đầu trên người khỏe mạnh còn cho thấy hệ duy trì tác

dụng kéo dài và tăng sinh khả dụng của hoạt chất Đó là do các tiểu phân pha phântán có kích thước nano - có vai trò như những bể chứa hoạt chất trên giác mạc vàlàm giảm sự trào nước mắt Tuy nhiên, việc lựa chọn các chất diện hoạt và đồngdiện hoạt phù hợp cho mắt là khá giới hạn, cũng như khả năng độc tính liên quanđến nồng độ cao của chất diện hoạt/đồng diện hoạt cũng dẫn đến nhiều hạn chế của

vi nhũ tương trong phát triển công thức thuốc [17],[43]

1.4.5 Tiểu phân nano

Tiểu phân nano là các tiểu phân có kích thước từ 10 - 1000 nm Với đường dùngnhỏ mắt, các tiểu phân nano thường được cấu tạo bởi các lipid, protein, các polymer

tự nhiên hay tổng hợp như albumin, sodium alginate, chitosan, glycoside), polylactic acid và polycaprolactone Có thể phân loại thành các vi tiểucầu hoặc vi nang dựa vào việc hoạt chất được phân tán đồng nhất hoặc được baobên trong chất mang Sự hấp thu và phân phối hỗn dịch nano phụ thuộc vào kíchthước Các tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 20 nm nhanh chóng bị đào thải; ngượclại, các tiểu phân có kích thước từ 200 - 2000 nm có thể được lưu giữ tại vị trí sửdụng thuốc đến hai tháng [6]

poly(lactide-co-1.4.6 Liposome

Liposome là hệ phân tán dạng túi, có cấu trúc gồm một hoặc nhiều lớp màng kép(bilayer) của các phân tử lưỡng tính (amphiphile molecules), bao quanh một lõi chứanước (aqueous core), các tiểu phân này được phân tán trong pha nước, kích thước tiểuphân thay đổi từ khoảng 20 nm đến vài µm Với đặc điểm về cấu trúc như vậy,liposome có khả năng làm chất mang cho cả hoạt chất thân nước và hoạt chất thândầu [4],[9]

Liposome cấu tạo từ các phân tử lưỡng tính như lipid, polymer lưỡng tính, dẫn xuấtcyclodextrin lưỡng tính Trong hầu hết các nghiên cứu liposome, tá dược phospholipidthường được sử dụng nhiều nhất Ưu điểm của liposome là tính tương thích sinh học,tính phân hủy sinh học, tính lưỡng tính, và độc tính thấp [33],[38],[42] Tuy nhiên, khi

so sánh với các hệ trị liệu cấu tạo bởi polymer thì hệ liposome có độ ổn định thấphơn [33],[38],[42] và thể tích tải hoạt chất cũng thấp hơn [30],[38] Hơn nữa, khinâng cỡ lô lên quy mô công nghiệp, việc sản xuất liposome đòi hỏi kỹ thuật cao vàchi phí đắt đỏ [30] Ứng dụng trong phát triển sản phẩm dùng cho mắt, hệ liposomeđược chứng minh làm tăng sinh khả dụng và bảo vệ hoạt chất khỏi tác động của cácenzyme có hiện diện trên bề mặt biểu mô giác mạc [21],[38] Các liposome tíchđiện dương có ái lực lớn hơn với bề mặt giác mạc và các mucoglycoprotein của kết

mạc so với các liposome tích điện âm và trung tính, vì vậy tốc độ rửa trôi sẽ chậmhơn.

Các hoạt chất đã được phát triển dưới dạng liposome dùng cho mắt gồm: acyclovir,pilocarpine, acetazolamide, cloramphenicol và ciprofloxacin [38]

1.4.7 Niosome

Niosome có cấu trúc tương tự liposome nhưng được tạo thành bởi các chất hoạtđộng bề mặt không ion hóa Niosome có khả năng tải cả hoạt chất thân nước và thândầu, đồng thời khắc phục được những nhược điểm của liposome như không bềnvững về mặt hóa học, sự oxy hóa của các phospholipid, hay giá thành cao của cácphospholipid có nguồn gốc tự nhiên [30],[42] Niosome có tính phân hủy sinh học,tương thích sinh học và không gây đáp ứng miễn dịch Niosome có thể giải phónghoạt chất không phụ thuộc vào pH, kéo dài thời gian tiếp xúc của hoạt chất với giácmạc [29], do đó làm tăng sinh khả dụng của thuốc Niosome được tạo ra bằng cáchphối hợp các chất diện hoạt không ion hóa của alkyl hoặc diakylpolyglycerol ether

và cholesterol với sự hydrat hóa thích hợp trong dung môi nước

Các hoạt chất đã được phát triển bào chế dưới dạng niosome gồm: ganciclovir,cyclopentolate và timolol [29]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên vật liệu

Bảng 2.1 Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu

Tên nguyên liệu Tiêu chuẩn Nhà sản xuất Xuất xứ

Tobramycin USP 38 Biovet Razgard BulgariDexamethason USP 38 Tianjin Tinanyao Trung QuốcAcid boric Nhà sản xuất US Borax INC Mỹ

Acid citric monohydrate Nhà sản xuất Merck Đức

Benzalkonium clorid Nhà sản xuất Merck Đức

Dinatri hydrophosphat Nhà sản xuất Guangdong Trung QuốcGlycerin Nhà sản xuất Dow Chemical Đài loanHydroxylpropyl methyl cellulose Nhà sản xuất Shin Etsu Nhật

Natri clorid Nhà sản xuất Dominion Salt New ZealandNatri dihydrophosphat Nhà sản xuất Merck Đức

Natri sulfat Nhà sản xuất Guangdong Trung QuốcNatri tetraborat Nhà sản xuất Guangdong Trung QuốcPolyethylen glycol 400 Nhà sản xuất Sino Japan Chemical Nhật

Poloxamer Nhà sản xuất Sigma Aldrich Mỹ

Polysorbat 80 Nhà sản xuất Merck Đức

Propylen glycol Nhà sản xuất Dow Chemical Đài loanTranscutol HP Nhà sản xuất Gattéfosse Pháp

Trinatri citrat dihydrat Nhà sản xuất Merck Đức

Xanthan gum Nhà sản xuất Starlight Products Pháp

2.1.2 Thiết bị

Bảng 2.2 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

Cân phân tích TE214S /d=0,0001g Sartorius Đức

Cân kỹ thuật EK-200i /d=0,01 g AND NhậtMáy khuấy từ gia nhiệt IKA C-MAG HS 4 VELP® Scientifica Châu ÂuMáy li tâm DSC 101SD Digisystem Laboratory Đài LoanMáy khuấy tốc độ cao IKA Ultra-

Tủ sấy đối lưu ULM 500 Memmert Đức

Màng siêu lọc MWCO 3.000 dalton Sigma-Aldrich Mỹ

Kính hiển vi quang học CH20 Olympus NhậtMáy Nano Particle Analyzer SZ-100 Horiba NhậtMáy đo pH Metrohm Cyberscan SingaporeMáy đo quang phổ UV-1601PC Shimadzu NhậtMáy HPLC Dionex Ultimate 3000 Thermo Scientific Mỹ

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở tính chất của dược chất và điều kiện trang thiết bị thực tế, đề tài địnhhướng phát triển thuốc nhỏ mắt dưới dạng hỗn dịch nano Pha phân tán là các tiểuphân dexamethason có kích thước nano trong môi trường phân tán thân nước Hỗndịch được điều chế bằng kỹ thuật đồng nhất hóa dưới áp suất cao

2.2.1 Thiết lập công thức và xây dựng quy trình bào chế hệ phân tán

2.2.1.1 Khảo sát tiền bào chế

a) Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định hoạt chất tobramycin

Lựa chọn các yếu tố khảo sát

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của hoạt chất tobramycin trong môi trườngnước được lựa chọn khảo sát bao gồm: ánh sáng, nhiệt độ, hệ đệm và chất chống

oxy hóa Các yếu tố ảnh hưởng và mức khảo sát được trình bày ở Bảng 2.3.

Bảng 2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tobramycin

Từ các yếu tố khảo sát lựa chọn, chúng tôi tiến hành bố trí các thực nghiệm như

Bảng 2.4 Bố trí thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng độ ổn định tobramycin

TN1 Tobramycin 0,3% (w/v) - Lọ LDPE trong suốt, tiếp xúc

ánh sáng mặt trời trực tiếp, nhiệt

độ phòng

- Lọ LDPE trong suốt, trong hộpcarton kín, ở 3 nhiệt độ: nhiệt độphòng, 40 oC và 50 oC

TN3 Tobramycin 0,3% (w/v)

Hệ đệm acid citric/natri citrat pH 5,2

Lọ LDPE trong suốt, trong hộpcarton kín, ở 3 nhiệt độ: nhiệt độphòng, 40 oC và 50 oC

TN4 Tobramycin 0,3% (w/v)

Hệ đệm acid citric/natri citrat pH 5,2

Lọ LDPE trong suốt, trong hộpcarton kín, ở 3 nhiệt độ: nhiệt độphòng, 40 oC và 50 oC

Đánh giá kết quả : đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố dựa trên sự biến động

màu sắc, pH và hàm lượng hoạt chất của mẫu khảo sát

b) Độ tan của dexamethason

Các môi trường khảo sát được lựa chọn bao gồm: nước cất, polyethylen glycol 400(PEG 400), propylene glycol (PG), Transcutol HP, và glycerin

Tiến hành: Cho một lượng dư dexamethason vào các bình thủy tinh chứa khoảng

100 ml các môi trường cần khảo sát Các bình thủy tinh được đậy nắp kín và khuấyliên tục ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ với tốc độ 1000 rpm bằng máy khuấy từ Đểlắng Lọc phần dịch qua màng lọc 0,45 µm để loại bỏ các tiểu phân Các dịch lọcđược pha loãng với tỷ lệ thích hợp Sau đó, xác định hàm lượng dexamethason bằng

đo quang phổ ở bước sóng 238,5 nm

2.2.1.2 Thiết lập công thức và quy trình bào chế

Trên cơ sở tính chất của hệ phân tán mục tiêu cũng như đường dùng của dạng bào

chế, đề tài đưa ra tiêu chí thiết kế hệ phân tán được trình bày ở Bảng 2.5.

Công thức hệ phân tán được thiết kế như sau:

Dexamethason 0,1 g Benzalkonium clorid 0,01 g

Hệ đệm Chất diện hoạt

Thay đổi theo công thức Thay đổi theo công thức Chất chống oxy hóa Thay đổi theo công thức Chất tăng độ nhớt Thay đổi theo công thức Natri clorid vđ đẳng trương

Các yếu tố khảo sát bao gồm:

- Các yếu tố về công thức bào chế: hệ đệm, chất chống oxy hóa, chất diện hoạt vàchất tăng độ nhớt Đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố này đến tính chất của hệphân tán tạo thành và độ ổn định của hệ theo thời gian bảo quản

- Các yếu tố về quy trình bào chế:

• Tốc độ khuấy và thời gian khuấy trên máy khuấy tốc độ cao Ultra-Turrax

• Áp suất và số chu kỳ đồng nhất hóa trên máy đồng nhất hóa dưới áp suất caoAPV 2000

Đánh giá các ảnh hưởng của thông số quy trình đến kích thước của tiểu phândexamethason

Bảng 2.5 Tiêu chí thiết lập công thức hệ phân tán

Cảm quan Hỗn dịch hơi đục mờ, không màu,

không quan sát thấy tiểu phân bằng mắtthường

Độ nhớt 8 - 15 cP

Độ bền của hệ phân tán Không có hiện tượng lắng trong 24 giờ

Khả năng tái phân tán sau khi lắng

- Điều kiện nhiệt độ phòng sau các

khoảng thời gian: 48 giờ, 72 giờ, 1

tuần

- Ly tâm tốc độ 5.000 vòng trong 10

phút

- Chu kỳ nóng - lạnh: đặt hỗn dịch ở

nhiệt độ 50± 2 oC trong 12 giờ Sau đó

lấy ra và cho vào tủ lạnh ở nhiệt độ

5 ± 2 oC trong 12 giờ tiếp theo Tiến

hành chu kỳ nóng - lạnh 5 lần

Có hiện tượng lắng nhẹ nhưng phân tántrở lại dễ dàng sau khi lắc nhẹ 2 - 3 lần

Quy trình điều chế hệ phân tán được mô tả theo Sơ đồ 2.1.

Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế hệ phân tán.

Đánh giá kết quả: Đánh giá và so sánh tính chất của hỗn dịch được tạo thành và sự

biến đổi của hỗn dịch sau thời gian lưu mẫu ở các điều kiện theo dõi

2.2.1.3 Phân tích tính chất lý hóa của hệ phân tán

Các công thức đạt được những yêu cầu của tiêu chí đánh giá sơ bộ ban đầu ở Mục 2.2.1.2 được đưa vào phân tích tính chất lý hóa.

a) Tính chất

Tiến hành: Quan sát bằng mắt thường, đánh giá thể chất, độ đồng nhất, các hiện

tượng kém bền sau khi điều chế

Yêu cầu: Hỗn dịch hơi đục mờ, không màu, không quan sát thấy tiểu phân bằng mắt

thường, không có các hiện tượng kém bền theo thời gian trong ít nhất 24 giờ

Ultra-Turrax (tốc độ khuấy, thời gian khuấy)

HPH (áp suất, số chu kỳ đồng nhất hóa)

Dexamethason

b) Kích thước và phân bố kích cỡ tiểu phân

Tiến hành: Xác định dải phân bố kích cỡ của tiểu phân trên máy Nano Particle

Analyzer HORIBA SZ-100 Mẫu được pha loãng 250 lần trong nước cất Toàn bộmẫu được cho vào cốc đo và tiến hành đo mẫu.Nhiệt độ đo mẫu ở 25 oC Mỗi mẫu

Yêu cầu:Dựa vào giá trị thế zêta để xác định sơ bộ cơ chế ổn định của hệ phân tán

d) pH

Tiến hành : Cân 5 g mẫu cho vào trong túi thẩm tách với lỗ màng 6000 – 8000 Da,

rồi đưa vào trong cốc thủy tinh chứa 50 ml nước cất khuấy trong vòng 2 giờ ở tốc độ

100 rpm Tiến hành đo pH dịch bên ngoài túi thẩm tách Lặp lại thí nghiệm 3 lần,tính toán kết quả trung bình

Yêu cầu: pH trung bình nằm trong khoảng 5,3 – 5,8.

e) Độ nhớt

Tiến hành : Cho vào cốc đựng mẫu 40 ml hỗn dịch Tiến hành đo độ nhớt của mẫu

bằng kim đo LV-1 với tốc độ quay 100 rpm trên máy đo độ nhớt Brokefield DV-1 ởnhiệt độ phòng Mỗi mẫu đo 3 lần, lấy kết quả trung bình

Yêu cầu: Độ nhớt của hỗn dịch nằm trong khoảng 8 – 15 cP.

* Quy trình định lượng tobramycin bằng HPLC (theo USP 38)

*Pha động: Hòa tan 2,0 g tris(hydroxymethyl)aminomethan trong khoảng 800 ml

nước cất Thêm vào dung dịch này 20 ml acid sulfuric 1 N, pha loãng bằngacetonitril để thu được 2000 ml dung dịch, khuấy đều Để nguội và lọc qua mànglọc 0,2 µm hoặc màng lọc có kích thước lỗ lọc nhỏ hơn

* Dung dịch A: Dung dịch 10 mg/ml của 2,4-dinitroflourobenzen trong ethanol.

Dung dịch sử dụng trong vòng 5 ngày và để vào tủ lạnh khi không dùng

* Dung dịch B: Dung dịch 15 mg/ml của tris(hydroxymethyl)aminomethan trong

nước Dung dịch này sử dụng trong vòng 1 tháng và để lạnh khi không sử dụng.

* Dung dịch C: Dung dịch 3 mg/ml của tris(hydroxymethyl)aminomethan được

chuẩn bị như sau: Chuyển 40 ml dung dịch B vào một bình định mức dung tích 200

ml, thêm dimethylsulfoxid vào và trộn đều, sau đó pha loãng bằng dimethylsulfoxidđến đủ thể tích Sử dụng dung dịch này trong vòng 4 giờ (lưu ý: nếu ngâm trongmột chậu nước đá dưới 10 oC, có thể dùng trong vòng 8 giờ)

* Dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 33 mg tobramycin chuẩn cho vào bình

định mức 50 ml, thêm 20 ml nước cất và 1 ml acid sulfuric 1 N, lắc đều Pha loãng

bằng nước cho đủ thể tích, lắc đều Chuyển chính xác 10 ml dung dịch này vào mộtbình định mức thứ 2 dung tích 50ml, thêm nước cho đủ thể tích, lắc đều (tươngứng với khoảng 0,132 mg/ml)

* Dung dịch thử: Lắc đều hệ phân tán Lấy chính xác 2 ml thuốc nhỏ mắt, tương

đương với khoảng 6 mg tobramycin, cho vào bình định mức 50 ml, thêm nước cho

đủ thể tích, lắc đều (tương ứng với nồng độ theo nhãn 0,12 mg/ml)

* Tạo dẫn xuất: (lưu ý: Làm nóng tất cả các dung dịch ở cùng một nhiệt độ và trong

cùng khoảng thời gian như hướng dẫn Đưa các bình định mức vào và ra khỏi bồn

có nhiệt độ hằng định 60 oC tại cùng một thời điểm) Lấy chính xác riêng biệt 5 mldung dịch chuẩn; 5 ml dung dịch thử; 5 ml nước cất cho vào các bình định mức 50

ml Thêm vào mỗi bình 10 ml dung dịch A và 10 ml dung dịch C, lắc đều, đậy nút.Đặt các bình này trong một bồn có nhiệt độ hằng định trong khoảng 60 ± 2 oC, làmnóng ở nhiệt độ này trong khoảng 50 ± 5 phút Đưa các bình định mức ra khỏi bồngiữ nhiệt, và để yên trong khoảng 10 phút Thêm acetonitril vào bình định mức saocho ở dưới vạch định mức khoảng 2 ml, làm lạnh đến nhiệt độ phòng, sau đó thêmacetonitril đến đủ thể tích, lắc đều Các dung dịch thu được lần lượt tương ứng làdung dịch dẫn xuất của chuẩn, dung dịch dẫn xuất của thử và mẫu trắng

Tính tương thích của hệ thống

* Dung dịch tương thích hệ thống: Pha ngay khi sử dụng dung dịch 0,24 mg/ml của

p-naptholbenzein trong acetonitril Chuyển 2 ml dung dịch này vào bình định mức

10 ml, pha loãng với dung dịch dẫn xuất chuẩn và sử dụng liền sau đó

Triển khai sắc ký với dung dịch dẫn xuất chuẩn và dung dịch tương thích hệ thống.Thời gian lưu tương đối là 0,6 với p-naphthobenzein và 1,0 với tobramycin

Yêu cầu về tính tương thích:

- Với dung dịch tương thích hệ thống: Độ phân giải giữa p-naphthobenzein và

tobramycin không nhỏ hơn 4,0

- Với dung dịch dẫn xuất chuẩn: Tiến hành sắc ký 6 lần, độ lệch chuẩn tương đối giữacác lần tiêm mẫu không lớn hơn 2,0%

* Định lượng

Tiêm riêng biệt 20 µl của dung dịch dẫn xuất chuẩn, dung dịch dẫn xuất thử và mẫu

trắng trên máy sắc ký Phần trăm hàm lượng ghi trên nhãn của tobramycin

(C18H37N5O9) được tính theo công thức:

dfl m S

C T C

T C T

Trong đó:

ST: diện tích pic của mẫu thử

SC: diện tích pic của mẫu chuẩn

dflT: độ pha loãng của mẫu thử

dflC: độ pha loãng của mẫu chuẩn

mC: Khối lượng cân mẫu chuẩn (g)

VT: thể tích hút mẫu thử (ml)C%: Hàm lượng chuẩnB: hàm lượng trên nhãn (mg/ml)

* Quy trình định lượng dexamethason bằng HPLC (theo USP 38)

- Pha động: Acetonitril: Nước (45 : 55)

* Dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 40 mg dexamethason chuẩn cho vào

bình định mức 50 ml, thêm methanol vừa đủ, lắc đều cho tan hoàn toàn Hút chínhxác 5 ml dung dịch vừa pha cho vào bình định mức 100 ml, thêm methanol vừa đủ,lắc đều Lọc qua màng 0,45 μm (0,04 mg/ml)

* Dung dịch thử: Lắc đều hệ phân tán Hút chính xác 2 ml hệ phân tán cho vào bình

định mức 50 ml, pha loãng bằng methanol đến vạch định mức Pha ngay trước khiđịnh lượng và loại bỏ bọt khí

* Tính tương thích hệ thống: Tiến hành sắc ký 6 lần dung di ̣ch chuẩn Hiệu lực cộtkhông ít hơn 1400 số đĩa lý thuyết, hệ số kéo đuôi không lớn hơn 1,5, độ lệch chuẩntương đối không quá 2,0%.

* Định lượng: Tiêm riêng biệt 20 µl dung dịch chuẩn và dung dịch thử trên máy sắc

ký Phần trăm hàm lượng ghi trên nhãn của dexamethason (C22H29FO5) được tínhtheo công thức

dfl m S

C T C

T C T

Trong đó:

ST: diện tích pic của mẫu thử

SC: diện tích pic của mẫu chuẩn

dflT: độ pha loãng của mẫu thử

dflC: độ pha loãng của mẫu chuẩn

mC: Khối lượng cân mẫu chuẩn (g)

VT: thể tích hút mẫu thử (ml)C%: Hàm lượng chuẩnB: hàm lượng trên nhãn (mg/ml)

2.2.1.4 Theo dõi độ ổn định của hệ phân tán

Các hệ phân tán sau khí phân tích tính chất lý hóa đạt yêu cầu theo Mục 2.2.1.3

được theo dõi độ ổn định để đánh giá sơ bộ sự biến động về tính chất lý hóa theothời gian bảo quản

a) Điều kiện nghiên cứu

Tiến hành theo dõi và lấy mẫu đánh giá trong điều kiện theo dõi lão hóa cấp tốcNhiệt độ 40 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5% trong thời hạn 3 tháng

Định kỳ lấy mẫu đánh giá ở các thời điểm là 0, 1, 3 tháng

b) Chỉ tiêu kiểm nghiệm

Đánh giá và theo dõi độ ổn định trên các chỉ tiêu kiểm nghiệm chất lượng của hệphân tán đã xây dựng: tính chất, kích thước, pH và định lượng

2.2.2 Phát triển quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt ở quy mô 500 lọ/lô

Các hệ phân tán ổn định sau thời gian bảo quản 3 tháng ở cả hai điều kiện bảo quảnđược phát triển quy trình bào chế thuốc nhỏ mắt với quy mô 500 lọ/lô Quy trình

sản xuất và các thông số cần khảo sát được thể hiện ở Sơ đồ 2.2.

Nguyên liệu Quy trình Thông số khảo sát

Sơ đồ 2.2 Quy trình sản xuất thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán