BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐẶNG THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO NHŨ TƯƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH
GIÁ SINH KHẢ DỤNG CỦA CHẾ PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC
HÀ NỘI, 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐẶNG THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO NHŨ TƯƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH
GIÁ SINH KHẢ DỤNG CỦA CHẾ PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH:CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC
MÃ SỐ: 62720402
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Trần Linh
PGS.TS. Nguyễn Văn Long
HÀ NỘI, 2016
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Đặng Thị Hiền
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
TS. Nguyễn Trần Linh
PGS. TS. Nguyễn Văn Long
Những người thầy đã nhiệt tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong
thời gian làm luận án vừa qua.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới toàn thể các thầy, cô giáo,
kỹ thuật viên bộ môn Bào chế, Bộ môn Dược lực, Bộ môn công nghiệp dược, Bộ
môn Vật lý – Hóa lý đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn
thành luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Viện kiểm nghiệm, nghiên cứu dược và trang thiết bị Y tế quân đội;
Các bác sĩ khoa mắt Bệnh viện Trung Ương Quân đội 108.
Đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành những nội dung thực nghiệm trong
quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường, Phòng Đào tạo sau
đại học đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình công tác, học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình bạn bè đã luôn
ở bên, giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Đặng Thị Hiền
iii
MỤC LỤC
Trang
BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT .................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... xii
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1. THÔNG TIN VỀ DƢỢC CHẤT ACID DICLOFENAC ................................ 2
1.1.1. Công thức hóa học ........................................................................................ 2
1.1.2. Đặc tính lý hóa .............................................................................................. 2
1.1.3. Tác dụng, chỉ định ......................................................................................... 3
1.2. NANO NHŨ TƢƠNG ..................................................................................... 4
1.2.1. Khái niệm ...................................................................................................... 4
1.2.2. Thành phần .................................................................................................... 4
1.2.3. Kỹ thuật bào chế nano nhũ tƣơng ................................................................. 4
1.2.4. Đặc tính của nano nhũ tƣơng ........................................................................ 7
1.2.5. Ƣu nhƣợc điểm của nano nhũ tƣơng ............................................................ 11
1.3. NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT ................................................................. 16
1.3.1. Đặc điểm cấu tạo của mắt liên quan đến hấp thu dƣợc chất. ...................... 16
1.3.2. Một số nghiên cứu về nano nhũ tƣơng nhỏ mắt ........................................... 18
1.3.3. Đánh giá sinh khả dụng của nano nhũ tƣơng trên mắt ................................. 22
Chƣơng 2. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 34
2.1. NGUYÊN LIỆU, PHƢƠNG TIỆN, ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM ................. 34
2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................. 34
2.1.2. Thiết bị ......................................................................................................... 35
2.1.3. Động vật thí nghiệm ..................................................................................... 36
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................... 36
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 36
2.3.1. Phƣơng pháp bào chế nano nhũ tƣơng diclofenac ....................................... 36
2.3.2. Phƣơng pháp bào chế dung dịch nhỏ mắt diclofenac so sánh ..................... 38
2.3.3. Phƣơng pháp đánh giá một số đặc tính của hệ nano nhũ tƣơng................... 39
2.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu độ ổn định ........................................................... 45
iv
2.3.5. Phƣơng pháp thử kích ứng mắt .................................................................... 46
2.3.6. Phƣơng pháp nghiên cứu sinh khả dụng ...................................................... 48
2.3.7. Phƣơng pháp xây dựng tƣơng quan in vitro – in vivo .................................. 52
2.3.8. Phƣơng pháp ghi và xử lý số liệu ................................................................. 54
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 55
3.1. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG DƢỢC CHẤT TRONG
MẪU NANO NHŨ TƢƠNG VÀ MÔI TRƢỜNG GIẢI PHÓNG ....................... 55
3.1.1. Tính đặc hiệu của phƣơng pháp ................................................................... 55
3.1.2. Xác định tính tuyến tính ............................................................................... 55
3.1.3. Xác định độ đúng ......................................................................................... 57
3.1.4. Xác định độ lặp lại ....................................................................................... 58
3.1.5. Kết luận ........................................................................................................ 58
3.2. XÂY DỰNG CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH BÀO CHẾ NANO NHŨ
TƢƠNG .................................................................................................................. 59
3.2.1. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật siêu âm .......................................... 59
3.2.2. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật siêu âm kết hợp đồng nhất hóa áp
suất cao ................................................................................................................... 80
3.2.3. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật phân cắt tốc độ cao ........................ 84
3.3. NÂNG QUY MÔ BÀO CHẾ.......................................................................... 98
3.3.1. Khảo sát lựa chọn thời gian siêu âm khi nâng quy mô ................................ 98
3.3.2. Đánh giá tính lặp lại của quy trình khi nâng quy mô bào chế .................... 103
3.4. DỰ THẢO TIÊU CHUẨN CHẤT LƢỢNG CỦA NANO NHŨ TƢƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC .................................................................................. 105
3.5. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT ......... 106
3.6. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA MẪU NANO NHŨ TƢƠNG ĐƢỢC LỰA
CHỌN ĐỂ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG ........................................................ 107
3.7. THỬ KÍCH ỨNG MẮT TRÊN THỎ ............................................................ 108
3.8. NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG CỦA NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ
MẮT TRÊN THỎ THÍ NGHIỆM......................................................................... 109
3.8.1. Thẩm định phƣơng pháp định lƣợng diclofenac trong dịch tiền phòng ..... 109
3.8.2. Đánh giá sinh khả dụng và các thông số dƣợc động học ............................ 117
3.9. XÂY DỰNG TƢƠNG QUAN IN VITRO – IN VIVO TRONG THIẾT KẾ
CÔNG THỨC NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT DICLOFENAC .................... 121
3.9.1. Đánh giá giải phóng dƣợc chất in vitro ....................................................... 121
v
3.9.2. Mô hình hóa đồ thị giải phóng .................................................................... 123
3.9.3. Thiết lập tƣơng quan ................................................................................... 124
3.9.4. Ứng dụng tƣơng quan in vitro – in vivo trong xây dựng chỉ tiêu giải phóng
dƣợc chất của nano nhũ tƣơng .............................................................................. 126
Chƣơng 4. BÀN LUẬN ....................................................................................... 128
4.1. VỀ ACID DICLOFENAC ............................................................................. 128
4.2. VỀ BÀO CHẾ NANO NHŨ TƢƠNG .......................................................... 129
4.2.1. Về công thức bào chế .................................................................................. 129
4.2.2. Về thiết bị bào chế....................................................................................... 132
4.2.3. Về nhiệt độ nhũ hóa .................................................................................... 133
4.2.4. Về tỉ lệ dƣợc chất trong pha dầu của nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac. 134
4.2.5. Về cấu trúc nano nhũ tƣơng ........................................................................ 135
4.2.6. Về nâng quy mô bào chế ............................................................................. 136
4.3. VỀ KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG IN VITRO CỦA NANO NHŨ TƢƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC .................................................................................. 137
4.4. VỀ NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH ................................................................ 140
4.5. VỀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ ...................................................... 140
4.6. VỀ NGHIÊN CỨU TÍNH KÍCH ỨNG ......................................................... 141
4.7. VỀ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG IN VIVO VÀ THIẾT LẬP TƢƠNG
QUAN IN VITRO – IN VIVO ................................................................................ 142
4.7.1. Về định lƣợng diclofenac trong dịch tiền phòng ........................................ 144
4.7.2. Về lựa chọn mô hình dƣợc động học .......................................................... 145
4.7.3. Về xây dựng tƣơng quan in vitro – in vivo. ................................................ 146
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 148
ĐỀ XUẤT ............................................................................................................. 149
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
ADC
Acid diclofenac
AIC
The Akaike information criterion (Tiêu chuẩn thông tin Akaike)
ANOVA Analysis of variance (Phân tích phƣơng sai)
AUC
The area under the curve (Diện tích dƣới đƣờng cong)
AUMC
Area under the first moment curve (Diện tích dƣới đƣờng cong nồng
độ × thời điểm).
BCS
Biopharmaceutics Classification System (Hệ thống phân loại sinh
dƣợc học)
CĐDH
Chất đồng diện hoạt
CDH
Chất diện hoạt
Cmax
Maximum concentration (Nồng độ thuốc tối đa)
COX
Cyclooxygenase
Cre
Cremophor
CT
Công thức
CTBC
Công thức bào chế
CTCL
Chỉ tiêu chất lƣợng
CTTƢ
Công thức tối ƣu
D/N
Dầu/nƣớc
DAD
Diode Array Detector (Detector mảng quang diod)
DC
Dƣợc chất
DD
Dung dịch
ĐNH
Đồng nhất hóa
ECD
Electron capture detector (Detector điện hóa)
FDA
Food and Drug Administration (Cơ quan quản lý thuốc – thực phẩm)
GP
Giải phóng
GPDC
Giải phóng dƣợc chất
GTTB
Giá trị trung bình
HLB
Hydrophilic-lipophilic balance (Hằng số cân bằng dầu/nƣớc)
HPLC
High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)
HQC
High quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ cao)
IPM
Isopropyl myristat
IVIVC
In vitro – in vivo correlation (tƣơng quan in vitro – in vivo)
vii
kl
Khối lƣợng
KTG
Kích thƣớc giọt
LC-MS
Liquid chromatography–mass spectrometry (Sắc ký lỏng khối phổ)
LLOQ
Lower limit of quantification (Giới hạn định lƣợng dƣới)
LQC
Lower quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ thấp)
MCT
Medium-chain triglycerides (triglycerid có acid béo mạch trung bình)
MQC
Middle quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ trung bình)
MRT
Mean residence time (Thời gian lƣu trung bình)
MT
Môi trƣờng
MTPT
Môi trƣờng phân tán
N/D
Nƣớc/dầu
NaDC
Natri diclofenac
NSAIDs
Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (thuốc chống viêm không
steroid)
NNT
Nano nhũ tƣơng
PdI
Polydispersity index (chỉ số đa phân tán)
PEG
Polyethylen glycol
PG
Propylen glycol
PL
Phụ lục
RSD
Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tƣơng đối)
SD
Standard deviation (Độ lệch chuẩn)
SKD
Sinh khả dụng
TB
Trung bình
TCCS
Tiêu chuẩn cơ sở
TEM
Transmission electron microscopy (Hiển vi điện tử truyền qua)
Tmax
Maximum time (Thời gian đạt nồng độ thuốc tối đa)
tt
Thể tích
Tw
Tween
USA
The United States of America (Hợp chủng quốc Hoa Kỳ)
viii
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Độ tan của amlodipin trong các loại dầu và nano nhũ tƣơng ở 25 ±
1oC (n = 3) ............................................................................................................. 11
Bảng 1.2: Một số chế phẩm nano nhũ tƣơng nhỏ mắt .......................................... 21
Bảng 1.3: Một số đặc điểm giải phẫu, sinh lý của mắt ngƣời và mắt thỏ ............. 24
Bảng 1.4. Một số điều kiện chạy sắc ký định lƣợng ADC trong dịch tiền phòng 26
Bảng 2.5: Nguyên liệu sử dụng ............................................................................. 34
Bảng 2.6: Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac .............................................................................................................. 35
Bảng 2.7. Thành phần tá dƣợc bào chế nano nhũ tƣơng acid diclofenac ............. 36
Bảng 2.8. Điều kiện bảo quản và chu kỳ lấy mẫu kiểm tra trong theo dõi độ ổn
định của NNT ADC ............................................................................................... 45
Bảng 2.9: Hệ thống phân loại các tổn thƣơng mắt ................................................ 47
Bảng 2.10: Các mô hình giải phóng khác nhau đƣợc sử dụng để phân tích dữ liệu
in vitro .................................................................................................................... 53
Bảng 3.11: Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ acid diclofenac .............. 56
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát độ đúng của phƣơng pháp HPLC ........................... 57
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phƣơng pháp HPLC .......................... 58
Bảng 3.14: Các thành phần trong công thức NNT ADC ....................................... 62
Bảng 3.15: Các biến độc lập .................................................................................. 63
Bảng 3.16: Các biến phụ thuộc .............................................................................. 64
Bảng 3.17: Thiết kế thí nghiệm bào chế NNT bằng kỹ thuật siêu âm .................. 65
Bảng 3.18: Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm tới một số chỉ tiêu chất lƣợng của
chế phẩm nano nhũ tƣơng bào chế theo CT 16 (n = 3) .......................................... 66
Bảng 3.19: Phần trăm giải phóng DC, độ bền, KTG TB, thế zeta và PdI của NNT
ADC ....................................................................................................................... 67
Bảng 3.20: Kết quả luyện mạng neuron nhận tạo bằng FormRules 2.0 ............... 68
Bảng 3.21: Giá trị R2luyện cho các biến đầu vào. ................................................... 76
Bảng 3.22: Thành phần công thức NNT đƣợc lựa chọn ....................................... 77
ix
Bảng 3.23: Kết quả phần trăm dƣợc chất giải phóng dự đoán ............................... 78
Bảng 3.24: Phần trăm DC giải phóng của NNT thực tế (n = 3) ........................... 78
Bảng 3.25: Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các mẫu NNT bào chế theo công thức
tối ƣu (n = 3) .......................................................................................................... 79
Bảng 3.26. Thành phần của các công thức nano nhũ tƣơng đƣợc lựa chọn bào chế
bằng thiết bị siêu âm kết hợp đồng nhất hóa áp suất cao ...................................... 81
Bảng 3.27: Kết quả đo kích thƣớc giọt tại các thời điểm đồng nhất hóa áp suất
cao khác nhau (n = 3) ............................................................................................ 82
Bảng 3.28: Một số chỉ tiêu chất lƣợng của NNT khi bào chế bằng thiết bị siêu
âm, siêu âm + ĐNH sau thời gian 12 phút (n = 3) ................................................ 83
Bảng 3.29: Các thành phần trong công thức bào chế nano nhũ tƣơng diclofenac
với kỹ thuật phân cắt tốc độ cao ............................................................................. 85
Bảng 3.30: Các biến độc lập ................................................................................. 86
Bảng 3.31: Các biến phụ thuộc ............................................................................. 86
Bảng 3.32: Thiết kế thí nghiệm cho NNT nhỏ mắt acid diclofenac ..................... 87
Bảng 3.33: Các đặc tính vật lý của nano nhũ tƣơng diclofenac (n=3) .................. 88
Bảng 3.34: Kết quả luyện mạng neural nhận tạo bằng FormRules 2.0 ................ 90
Bảng 3.35. Tỉ lệ dƣợc chất trong pha dầu của một số mẫu NNT (n = 3) .............. 96
Bảng 3.36. Một số chỉ tiêu chất lƣợng của mẫu nano nhũ tƣơng (CTTƢ 2) đƣợc
bào chế bằng thiết bị phân cắt tốc độ cao ............................................................. 97
Bảng 3.37: Kết quả kích thƣớc giọt trung bình và tỉ lệ DC đƣợc nhũ tƣơng hóa
của các mẫu NNT có thời gian siêu âm khác nhau (n = 3) .................................... 99
Bảng 3.38: Kết quả tỉ lệ DC giải phóng theo thời gian siêu âm (n = 3) ............... 101
Bảng 3.39: Kết quả xác định một số thông số của các NNT sau thời gian bảo
quản 1 tháng ở 40±2oC, độ ẩm 75±5% và so sánh với NNT mới bào chế (n = 3) 102
Bảng 3.40: Thành phần công thức bào chế nâng quy mô 1000 ml ...................... 103
Bảng 3.41: Kết quả đánh giá chất lƣợng NNT ở quy mô 100 ml và 1000 ml (n = 3) 104
Bảng 3.42: Dự thảo tiêu chuẩn chất lƣợng cho nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac ............................................................................................................. 105
Bảng 3.43: Đánh giá phần trăm giải phóng dƣợc chất của CTTƢ 2 (n = 3) ....... 108
x
Bảng 3.44. Bảng chấm điểm đánh giá tính kích ứng trên mắt thỏ ....................... 109
Bảng 3.45: Đáp ứng pic của mẫu trắng và mẫu chuẩn tại thời điểm trùng với thời
gian lƣu của diclofenac ........................................................................................ 110
Bảng 3.46: Tƣơng quan giữa nồng độ diclofenac trong dịch tiền phòng và diện
tích pic .................................................................................................................. 111
Bảng 3.47: Nồng độ diclofenac trong các mẫu chuẩn tính theo phƣơng trình hồi quy 112
Bảng 3.48: Xác định giới hạn định lƣợng dƣới (LLOQ) ..................................... 113
Bảng 3.49: Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại trong ngày ............................ 113
Bảng 3.50: Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại khác ngày ............................. 114
Bảng 3.51: Độ ổn định của mẫu sau xử lý bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ . 116
Bảng 3.52: Nồng độ dƣợc chất trong dịch tiền phòng mắt trái và mắt phải thỏ (n = 6) 117
Bảng 3.53: Tỉ lệ GP in vivo của NNT so với dung dịch ....................................... 119
Bảng 3.54: Các thông số dƣợc động học tính toán nhờ phần mềm Phoenix
WinNonlin 6.3 ....................................................................................................... 120
Bảng 3.55: Kết quả AIC của các môi trƣờng GP với các mô hình GP khác nhau 123
Bảng 3.56. Giá trị AIC theo tƣơng quan giữa mức độ GP in vitro trong các điều
kiện thử GP và mức độ GP in vivo của dƣợc chất ............................................... 125
Bảng 3.57. Phần trăm giải phóng dƣợc chất từ NNT ADC qua môi trƣờng pH 5,8
(n = 3) ................................................................................................................... 126
Bảng 3.58. Tiêu chuẩn chất lƣợng của nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac ....... 127
xi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Công thức cấu tạo của acid diclofenac [142] ......................................... 2
Hình 1.2: Phƣơng pháp ĐNH ở áp suất cao [99] .................................................... 6
Hình 1.3: Một số quá trình phá vỡ cấu trúc nhũ tƣơng [89] .................................. 9
Hình 1.4: Cấu tạo lớp điện thế kép [38] ................................................................ 10
Hình 1.5: Cấu tạo giải phẫu mắt [2] ...................................................................... 17
Hình 1.6: Sơ đồ bình Franz [97] ........................................................................... 22
Hình 1.7: Mô hình thử nghiệm kỹ thuật thẩm tách micro [102] ........................... 23
Hình 1.8: Mô hình đánh giá khả năng thấm của dƣợc chất qua giác mạc bằng
phƣơng pháp vi thẩm tích [83] ............................................................................... 25
Hình 1.9: Một số mô hình ngăn cho thuốc nhỏ mắt .............................................. 28
Hình 2.10: Sơ đồ quy trình bào chế nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac ............ 37
Hình 2.11: Ảnh minh họa cho mức độ tách pha của NNT .................................... 41
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ acid diclofenac
và diện tích pic ....................................................................................................... 56
Hình 3.13: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Transcutol HP đến phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ..................................... 69
Hình 3.14: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Span 80 đến phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ............................................... 70
Hình 3.15: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Span 80 và lƣợng Transcutol
HP tới phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ........................................................ 71
Hình 3.16: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
dung môi pha dầu tới độ bền của NNT ADC ........................................................ 72
Hình 3.17: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của pH và loại hệ đệm tới độ bền của
NNT ADC ............................................................................................................. 73
Hình 3.18: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của loại hệ đệm và lƣợng CDH thân
nƣớc tới KTG T của NNT ADC .......................................................................... 74
Hình 3.19: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và loại hệ
đệm tới thế zeta của NNT ADC ............................................................................ 75
Hình 3.20: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Span 80 và pH tới thế zeta
của NNT ADC ....................................................................................................... 76
Hình 3.21: Đồ thị % DC giải phóng theo thời gian của mẫu NNT bào chế theo
CTTƢ dự đoán và thực tế. .................................................................................... 78
xii
Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTG theo thời gian ĐNH ...................... 82
Hình 3.23: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân dầu và lƣợng PG
tới KTG T của NNT ADC .................................................................................. 91
Hình 3.24: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Transcutol HP và lƣợng
CDH thân dầu tới KTG T của NNT ADC .......................................................... 92
Hình 3.25: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng PG và loại CDH thân nƣớc
tới PdI của NNT ADC ............................................................................................ 93
Hình 3.26: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
CDH thân dầu đến thế zeta của NNT ADC .......................................................... 94
Hình 3.27: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Transcutol HP tới thế zeta của NNT ADC ............................................................ 95
Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc kích thƣớc giọt trung bình vào thời gian
siêu âm ở quy mô 1000 ml .................................................................................... 99
Hình 3.29: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ GP DC in vitro theo thời gian siêu âm ............ 101
Hình 3.30: Kết quả tính toán dự đoán tuổi thọ chế phẩm khi bảo quản ở điều kiện
5 ± 3oC .................................................................................................................. 107
Hình 3.31: Ảnh TEM của nano nhũ tƣơng diclofenac ......................................... 107
Hình 3.32: Đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa nồng độ diclofenac trong dịch
tiền phòng và diện tích pic ................................................................................... 111
Hình 3.33: Đồ thị biểu diễn đƣờng cong nồng độ - thời gian (n = 6) ................... 118
Hình 3.34: Đồ thị biểu diễn mức độ giải phóng in vivo của NNT so với DD ..... 119
Hình 3.35: Đồ thị phần trăm dƣợc chất GP của NNT diclofenac trong một số môi
trƣờng đệm phosphat pH khác nhau .................................................................... 122
Hình 3.36: Đồ thị phần trăm dƣợc chất GP của NNT diclofenac trong một số môi
trƣờng đệm phosphat pH 7,4 có thêm Tw 80 và ethanol hàm lƣợng khác nhau .. 122
Hình 3.37: Sự giải phóng dƣợc chất theo mô hình Weibull trong môi trƣờng đệm
phosphat pH 5,8 ................................................................................................... 124
xiii
ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghệ nano đã và đang tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong bào chế
thuốc hiện đại. Sử dụng công nghệ nano để thiết kế các hệ phân phối thuốc mới đã
tạo nên sự phát triển của ngành y học, hứa hẹn những tiến bộ đột phá trong điều trị
và chẩn đoán.
Khi bào chế thuốc nhãn khoa, vấn đề SKD luôn đƣợc đặt ra với các nhà bào
chế, do mắt là một tổ chức có cấu tạo và cơ chế sinh lý phức tạp. Các thuốc nhãn
khoa thƣờng có tỉ lệ hấp thu thuốc thấp và thời gian lƣu thuốc trƣớc giác mạc ngắn.
NNT là một trong số các hệ bào chế có cấu trúc nano đã và đang nhận đƣợc sự
quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới. Nhiều nghiên cứu đã chứng
minh, NNT làm tăng tỉ lệ hấp thu thuốc vào các mô bên trong mắt [23], tăng thời
gian lƣu thuốc trƣớc giác mạc [11], cải thiện SKD và hiệu quả điều trị tại mắt [16],
[96]. Các nghiên cứu cũng chỉ ra đây là hệ phân phối thuốc tại mắt tiềm năng cho
các DC thuộc nhóm II, III trong bảng phân loại sinh dƣợc học (BCS) [160].
Diclofenac là một DC điển hình của nhóm NSAIDs, có khả năng ngăn chặn
sự co đồng tử xảy ra trong quá trình lấy tinh thể đục, làm giảm viêm và đau trong
tổn thƣơng biểu mô giác mạc sau phẫu thuật [10]. Diclofenac là một dƣợc chất có
độ hòa tan kém, các chế phẩm thuốc nhỏ mắt diclofenac hiện có trên thị trƣờng chủ
yếu ở dạng dung dịch có hiệu quả điều trị không cao [58].
Để cải thiện sinh khả dụng của diclofenac khi dùng cho mắt và tiếp cận dạng
bào chế thuốc mới theo công nghệ nano, đề tài: ―Nghiên cứu bào chế nano nhũ
tƣơng nhỏ mắt diclofenac và bƣớc đầu đánh giá sinh khả dụng của chế phẩm‖
đƣợc tiến hành nghiên cứu với các mục tiêu:
1. Xây dựng đƣợc công thức và quy trình bào chế nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac 0,1% ở quy mô phòng thí nghiệm.
2. Nâng quy mô bào chế, dự thảo đƣợc tiêu chuẩn cơ sở, đánh giá độ ổn định
cho nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac 0,1%.
3. Đánh giá đƣợc sinh khả dụng của chế phẩm trên thỏ thí nghiệm và bƣớc
đầu thiết lập đƣợc tƣơng quan in vitro – in vivo của chế phẩm.
1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. THÔNG TIN VỀ DƢỢC CHẤT ACID DICLOFENAC
1.1.1. Công thức hóa học
Hình 1.1: Công thức cấu tạo cCônacid diclofenac [142]
1.1.2. Đặc tính lý hóa
Tính chất vật lý
Cảm quan: Bột kết tinh màu trắng hoặc gần trắng, hơi hút ẩm.
Độ tan:
- Rất ít tan trong nƣớc, độ tan phụ thuộc pH nằm trong khoảng từ 17,8 mg/l ở
pH trung tính; ít hơn 1 mg/l ở pH acid. Diclofenac thƣờng tồn tại ở dạng muối hòa
tan có độ tan hơn dạng acid, dạng muối natri có độ tan là 1113 mg/l; dạng muối kali
có độ tan lớn hơn 2430 mg/l. ADC thuộc nhóm II trong BCS tan kém nhƣng thấm
tốt [64].
- Có độ tan cao trong dầu thầu dầu (1,633 ± 0,06 % (kl/tt)), dầu lạc (0,720 ±
0,09% (kl/tt)), dầu hƣớng dƣơng (0,549 ± 0,03 (kl/tt)) [14], không tan/hexan,
toluen; ít tan trong cloroform; tan tốt trong methanol; tan rất tốt trong dimethyl
sulfoxyd, dimethyl formamid, dioxan… [133].
- Độ tan của acid diclofenac trong 2,5 g mỗi loại dầu: dầu ngô (corn oil), dầu
hạnh nhân (almond oil), Miglyol 810, Miglyol 812, Miglyol 829, Labrafac PG,
Labrafac lipophile ở 20 ± 2oC (% kl/kl) lần lƣợt là 0,34; 0,41; 0,82; 0,73; 1,15; 0,93;
0,85 [95]. Độ tan của muối natri diclofenac trong 10 g dầu khác nhau ở 25oC lần
lƣợt là (mg/10 g): dầu oliu 120 mg; isopropyl myristat 140 mg; dầu thầu dầu 150
mg; isopropyl palmitat 120 mg; acid oleic 180 mg [41].
Hệ số phân bố dầu nƣớc (n - octanol/nƣớc): log P = 4,4 [121].
Hấp thụ UV: λmax (methanol) = 285 nm, λmax (acetonitril) = 278 nm [133].
2
Tính chất hóa học:
- Tính acid yếu, pKa = 4,0 [64].
Định tính:
- Dựa trên các phản ứng: dung dịch DC trong ethanol có phản ứng với dung
dịch kali fericyanid, sắt (III) clorid, acid hydrocloric cho màu xanh, có tủa [7], [9],
[146].
- Đo phổ hồng ngoại, sắc ký lớp mỏng: so sánh với chất chuẩn.
Định lƣợng:
- Chuẩn độ trong môi trƣờng (MT) khan: ADC có thể định lƣợng bằng dung
dịch kali hydroxyd trong methanol trong MT cloroform [8].
- Đo mật độ quang [9].
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC [9].
1.1.3. Tác dụng, chỉ định
Diclofenac thuộc nhóm chống viêm không steroid - NSAIDs, có tác dụng ức
chế tổng hợp prostagladin rõ rệt, tạo ra tác dụng chống viêm, giảm đau mạnh.
Cơ chế tác dụng: diclofenac ức chế mạnh hoạt tính của cyclooxygenase COX1; COX-2, làm giảm đáng kể sự tạo thành prostaglandin, prostacylin và thromboxan
là những chất trung gian của quá trình viêm. Diclofenac cũng điều hòa con đƣờng
lioxygenase và sự kết tụ tiểu cầu [4].
Dược động học tại mắt: diclofenac đƣợc hấp thu nhanh vào thủy dịch sau khi
nhỏ mắt. Sau khi nhỏ một giọt lên giác mạc, Cmax đạt xấp xỉ 82 ng/ml sau thời gian
là 2,4 giờ. Nồng độ tìm thấy sau 4 giờ nhỏ thuốc là 20 ng/ml. Thời gian lƣu trú
thuốc trung bình trong thủy dịch là 7,4 giờ [43]. Giống nhƣ các thuốc NSAIDs
khác, diclofenac đƣợc gắn kết với 90 – 99% protein chính vì vậy mà có thể dễ dàng
tìm thấy nó ở các mô của tổ chức mắt sau khi nhỏ thuốc [52].
Hiện nay trên thị trƣờng mới chỉ có dung dịch thuốc nhỏ mắt chứa NaDC, bao
gồm các biệt dƣợc: Diclofenac Sodium Ophthalmic Solution (Apotex), Diclofenac
Sodium Ophthalmic Solution (Falcon), Voltaren Ophthalmic (Novartis),… với nồng
độ 0,1 %.
Chỉ định: dung dịch nhỏ mắt 0,1% NaDC giảm đau các tổn thƣơng biểu mô do
chấn thƣơng, phẫu thuật, điều trị viêm sau phẫu thuật, các bệnh viêm mạn tính
không lây nhiễm, ngăn ngừa thu hẹp đồng tử trong phẫu thuật đục thủy tinh thể,
giảm các triệu chứng do viêm màng kết mạc [135].
3
1.2. NANO NHŨ TƢƠNG
1.2.1. Khái niệm
NNT là hệ phân tán siêu vi dị thể, có phân bố KTG nằm trong khoảng từ 20 500 nm, đƣợc hình thành từ hai chất lỏng không đồng tan, trong đó một chất lỏng là
pha phân tán (pha nội, pha không liên tục) đƣợc phân tán vào chất lỏng thứ hai là
MTPT (pha ngoại, pha liên tục), đƣợc ổn định bằng CDH và CĐDH [65], [66],
[110].
1.2.2. Thành phần
NNT đƣợc hình thành bởi sự hòa trộn của pha dầu, pha nƣớc, CDH, CĐDH và
một số thành phần khác:
- Pha nƣớc: Là các chất lỏng phân cực nhƣ nƣớc, muối, acid, base, các hợp
chất carbohydrat, protein và các hợp chất đồng tan khác [93].
- Pha dầu: Có thể là các loại dầu thiên nhiên, không phân cực: dầu dừa, dầu
lạc, dầu đậu tƣơng, dầu ô liu, dầu lanh, dầu thầu dầu; hay các loại dầu phân cực nhƣ
triglycerid, este: IPM, caprylic/capric triglycerid (Miglyol), Witepsol, Captex 355
(glyceryl tricaprylat), Captex 200 (propylen dicaprylat/dicaprat glycol), Captex
8000 (glyceryl tricaprylat, tricaprylin)… cùng các chất hòa tan, đồng tan với chúng
[26], [101].
- CDH: CDH ion hóa (natri lauryl sulfat), CDH không ion hóa (Tw 80, Span
80, Cre EL,…), CDH lƣỡng cực (lecithin) [26], [101].
- CĐDH: Là những alcol, amin, acid, ether,… mạch 8 – 10 carbon. Một số
nghiên cứu gần đây cho thấy, các CĐDH có thể tích phân tử càng lớn (alcol cetylic,
Transcutol...) thì càng làm giảm quá trình kết tụ Ostwald [31]. CĐDH hay đƣợc sử
dụng nhƣ ethanol, glycerid, PEG 300, PEG 400, poloxame, Transcutol P, ethylen
glycol, propanol... [26], [101]. Tuy nhiên, không giống với vi nhũ tƣơng, NNT có
thể không cần sử dụng CĐDH [129], [161].
Ngoài ra còn có một số thành phần khác nhƣ:
- Chất chống oxy hóa: acid ascorbic, α – tocopherol… [26].
- Chất tăng áp suất thẩm thấu: glycerin, sorbitol, xylitol, muối... [26].
- Chất điều chỉnh pH: natri hydroxyd, acid hydrocloric... [26].
- Chất bảo quản: methyl paraben, propyl paraben, benzalkonium clorid... [26].
1.2.3. Kỹ thuật bào chế nano nhũ tƣơng
NNT có thể đƣợc bào chế bằng một trong các kỹ thuật sau:
4
1.2.3.1. Kỹ thuật phân tán hay nhũ hóa sử dụng năng lượng cao
Kỹ thuật này có thể đƣợc thực hiện trên các thiết bị nhƣ: thiết bị ĐNH phân
cắt tốc độ cao, thiết bị ĐNH áp suất cao, thiết bị siêu âm.
a. Bào chế nano nhũ tương với thiết bị đồng nhất hóa phân cắt tốc độ cao
Thiết bị ĐNH phân cắt tốc độ cao cấu tạo gồm một roto và một stato. Roto
đƣợc thiết kế bao gồm nhiều lƣỡi cắt, stato có nhiều khe hở hƣớng theo chiều dọc
hoặc đƣờng chéo xung quanh trục đồng hóa. Các lƣỡi cắt đƣợc đặt đồng tâm và nằm
bên trong stato. Khi roto quay, chất lỏng đƣợc ly tâm buộc phải đi qua các khe hở
của stato. Một lực hút đƣợc tạo ra và làm cho một lƣợng lớn chất lỏng đƣợc rút lên
vào khu vực bên trong roto. Hai lực tác động chủ yếu làm giảm KTG: thứ nhất, lực
ly tâm gây va chạm cơ học vào phần stato; thứ hai, lực phân cắt đƣợc tạo ra trong
vùng hỗn loạn giữa roto và stato. Khi tốc độ ĐNH tăng, các lực phân cắt cũng tăng
lên, làm giảm hơn nữa KTG [74].
Tuy nhiên, để thu đƣợc NNT với KTG TB nhỏ hơn 200 - 300 nm theo kỹ
thuật này là rất khó khăn [74].
b. Bào chế bằng thiết bị đồng nhất hóa áp suất cao
Đây là kỹ thuật đƣợc áp dụng rộng rãi nhất để bào chế NNT do thời gian bào
chế mẫu nhanh, KTG nhỏ và khoảng phân bố KTG hẹp [156]. Tuy nhiên, kỹ thuật
này khi sử dụng khá tốn kém, khó vệ sinh thiết bị [82], chỉ thích hợp với NNT D/N
mà thành phần dầu ít hơn 20%. Kem NNT có độ nhớt cao hoặc cứng sẽ khó bào chế
đƣợc NNT có KTG nhỏ hơn 200 nm [53]
- Kỹ thuật vi lƣu (microfluidizer): dựa trên nguyên tắc tia ngƣợc dòng (jet
stream). Thiết bị có một buồng tƣơng tác. Nhũ tƣơng qua một bơm áp suất cao đƣợc
chia làm hai dòng chất lỏng ở đầu vào buồng tƣơng tác, hai dòng chất lỏng đƣợc
tăng tốc do sự giảm đột ngột của đƣờng kính ống dẫn. Sau đó, hai dòng chất lỏng va
chạm từ hai hƣớng ngƣợc nhau dẫn đến sự phá vỡ các giọt ban đầu thành các giọt
nhỏ hơn [34], [61], [156].
- Kỹ thuật ĐNH qua khe hẹp (kỹ thuật DissocubesTM): dựa trên nguyên tắc
ĐNH piston khe hẹp (piston - gap). Ở các thiết bị này, nhũ tƣơng đƣợc đẩy bởi
piston dƣới áp lực lớn (1500 - 2000 bar) qua một khe hẹp kích thƣớc vài µm. Áp
suất động của dòng chất lỏng tăng, áp suất tĩnh giảm xuống dƣới áp suất hơi của
nƣớc ở nhiệt độ phòng. Kết quả, nƣớc bắt đầu sôi tại nhiệt độ phòng, hình thành các
bong bóng khí, chúng bị nổ tung khi nhũ tƣơng đi qua khe đồng nhất và trở lại áp
suất không khí bình thƣờng. Lực nổ của bong bóng khí đủ để phá vỡ các giọt nhũ
tƣơng thành các tiểu phân nano [127].
5
(a)
(b)
Hình 1.2: Phƣơng pháp ĐNH ở áp suất cao [99]
(a)- Kỹ thuật tia ngược dòng
(b)- Kỹ thuật piston khe hẹp
c. Bào chế bằng thiết bị siêu âm
Kỹ thuật này thích hợp với các lô mẻ nhỏ do lực siêu âm chủ yếu tập trung ở
xung quanh đầu siêu âm.
- Sự nhũ hóa bằng siêu âm xảy ra qua 2 cơ chế: thứ nhất, sóng âm tạo ra dao
động bề mặt phân cách pha, dẫn đến sự phun trào pha dầu vào trong pha nƣớc tạo
thành các giọt nhũ tƣơng [70]; thứ hai, lực cơ học chủ yếu đƣợc tạo ra bởi quá trình
hình thành và phá vỡ các bong bóng khí (cavitation bubbles). Các bong bóng khí
đƣợc hình thành và kích thƣớc lớn dần do sự khuếch tán các phân tử hơi nhỏ hoặc
khí từ MT vào trong bong bóng khí; đến một lúc nào đó, các bong bóng khí bị phá
vỡ, sinh ra năng lƣợng cơ học, chia nhỏ giọt nhũ tƣơng [82].
- Ƣu điểm: ít tốn kém, thiết bị dễ sử dụng.
- Nhƣợc điểm: toàn bộ mẫu có thể nóng quá mức, có thể nhiễm titan từ đầu dò
siêu âm, phân bố KTG rộng [156].
1.2.3.2. Kỹ thuật tự nhũ hóa hay nhũ hóa sử dụng năng lượng thấp
Năng lƣợng từ thế hóa học của các thành phần trong NNT. NNT đƣợc hình
thành do sự chuyển pha xảy ra trong quá trình nhũ hóa.
a. Phương pháp điểm đảo pha
Ở nhiệt độ hằng định, thay đổi tỉ lệ dầu - nƣớc. Khi tăng tỉ lệ khối lƣợng nƣớc
dẫn đến sự hình thành cấu trúc phân lớp hay liên tục, đến điểm đảo pha xảy ra sự
biến đổi độ cong của lớp CDH sẽ làm nhũ tƣơng chuyển từ loại N/D sang D/N
[110].
6
- Xem thêm -