BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
TRƢƠNG HỒNG HẠNH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
CÔNG THỨC BÀO CHẾ VI CẦU AMOXICILLIN
KẾT DÍNH SINH HỌC TẠI DẠ DÀY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
HÀ NỘI – 2015
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
các anh chị ở Viện Kiểm nghiệm thuốc trung ương đã giúp đỡ tôi rất nhiều để tôi có
thể hoàn thành khóa luận này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô
giáo, cán bộ, nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy dỗ và
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè – những
người đã luôn ở bên tôi, chia sẻ động viên tôi trong suốt thời gian vừa qua.
Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2015
Sinh viên
Trương Hồng Hạnh
MỤC LỤC
DANH MC KÍ HIU VÀ CH VIT TT
DANH MC CÁC BNG
DANH MC CÁC HÌNH V TH
T VN 1
NG QUAN 1
1.1. 2
3
1.2.1. 3
1.2.2. 3
1.2.3. 3
1.2.4. 4
1.2.5. 4
1.2.6. 4
5
26
28
30
32
35
38
KT LU XUT 43 1. 43
2. 43
TÀI LIU THAM KHO
PH LC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AMOX
Amoxicillin
BK
Biểu kiến
BP
Dược điển Anh
C
Hàm lượng dược chất trong vi cầu
DC
Dược chất
Tên bảng
Trang
1.1
Một số biệt dược chứa amoxicillin trên thị trường
4
2.2
Nguyên vật liệu nghiên cứu
15
2.3
Yêu cầu phần trăm amoxicillin giải phóng theo thời gian
21
2.4
Mật độ quang (D) và nồng độ C (µg/ml) của dung dịch
amoxicillin
24
2.5
Tương quan nồng độ amoxicillin và diện tích peak
25
3.6
Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính
của các mẫu vi cầu F1, F2
27
3.7
Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính
của các mẫu vi cầu F2, F4 và F5
28
3.8
Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính
của các mẫu vi cầu F2, F6 và F7
31
1.1
Quá trình xâm nhập của Helicobacter pylori trong dạ dày
2
1.2
Quá trình kết dính sinh học
5
2.3
Thiết bị đánh giá khả năng kết dính sinh học được cải
tiến từ cân kĩ thuật
23
3.4
Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa mật độ quang (D)
và nồng độ (C) của dung dịch amoxicillin trong nước
24
3.5
Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ
amoxicilln và diện tích peak
25
3.6
Đồ thị giải phóng dược chất theo thời gian của các mẫu
vi cầu F2, F4 và F5
29
3.7
Đồ thị giải phóng dược chất theo thời gian của các mẫu
vi cầu F2, F6 và F7
32
3.8
Đồ thị giải phóng dược chất theo thời gian của các mẫu
vi cầu F6, F8, F9
34
ở ngay lớp niêm mạc, có lợi cho việc điều trị tại chỗ và tăng cường sinh khả dụng [9].
Tuy nhiên, ở Việt Nam đến nay vẫn chưa có nghiên cứu về vi cầu kết dính sinh học
chứa amoxicillin được công bố. Xuất phát từ tình hình thực tế đó, chúng tôi thực hiện
đề tài: ―Nghiên cứu xây dựng công thức bào chế vi cầu amoxicillin kết dính sinh
học tại dạ dày‖ với mục tiêu: Xây dc công thc bào ch vi cu amoxicillin kt
dính sinh hc ti d dày bi ion c nh gel.
2 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Sinh lý bệnh loét dạ dày –tá tràng liên quan đến Helicobacter pylori
Helicobacter pylori là một xoắn khuẩn gram âm hình chữ S, cư trú chủ yếu ở
niêm mạc dạ dày người, đặc biệt là vùng hang vị. Sở dĩ chúng có thể tồn tại trong môi
trường acid khắc nghiệt của dạ dày là do có khả năng sản xuất ra urease tạo môi trường
kiềm [11]. Nhờ cấu tạo có 2 đến 6 roi, H.P có thể di chuyển nhịp nhàng tránh co bóp
của dạ dày, thâm nhập niêm mạc một cách dễ dàng và bám chặt vào lớp sâu niêm mạc
khi gặp điều kiện bất lợi. Vì vậy, sự tiếp cận của các loại thuốc kháng sinh đến các vị
trí trong lòng dạ dày bị hạn chế dẫn đến hiệu quả điều trị không cao [2], [22].
Hình 1.1. Quá trình xâm nhp ca Helicobacter pylori trong d dày [17]
Helicobacter pylori là nguyên nhân chủ yếu gây viêm dạ dày mãn tính, viêm
loét dạ dày, u và ung thư dạ dày. Phần lớn người bị nhiễm (> 70%) không có triệu
chứng, tỉ lệ nhiễm khác nhau nhưng đang giảm ở hầu hết các nước phát triển và tăng
nhanh ở các nước đang phát triển [18], [13]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỉ lệ
nhiễm phụ thuộc vào tình hình kinh tế xã hội, điều kiện sống và vệ sinh [13]. Khoảng
15% người nhiễm H.P sẽ phát triển thành loét dạ dày tá tràng (tá tràng hoặc dạ dày)
hoặc tiến triển thành ung thư dạ dày sau một thời gian nhiễm trùng.
3
- Ổn định nhất trong dung dịch nước ở pH 4,0 - 7,0 và suy thoái trong môi trường acid
pH 1,0; pH 2,0 trong một giờ đầu lần lượt là 12,20% và 3,50%.
- Khả năng thấm của AMOX là 5,5×10
-6
cm.s
-1
qua dịch dạ dày, 2,3×10
-6
cm.s
-1
qua
mucin dạ dày, giả sử hệ số thấm của AMOX xấp xỉ như nhau trong niêm dịch dạ dày,
thuốc sẽ thâm nhập vào một lớp 200 µm trong 2,4 giờ.
- Thuộc nhóm III trong bảng phân loại sinh dược học: độ tan tốt, tính thấm kém.
1.2.3. Dược động học
Amoxicillin có các thông số dược động học như sau:
4 - Sinh khả dụng (SKD) đường uống khoảng 70%, thức ăn không ảnh hưởng đến
sự hấp thu của thuốc [3], [12].
- Phân bố nhanh vào hầu hết các mô và dịch trong cơ thể trừ mô não và dịch não
tủy nhưng khi màng não bị viêm thì amoxicillin lại khuếch tán vào dễ dàng [12].
- Thải trừ: khoảng 80% liều uống amoxicillin thải trừ ra dạng nước tiểu trong 6-
8 giờ. AMOX có nồng độ cao trong dịch mật, một phần thải trừ qua phân [3], [12].
1.2.4. Cơ chế tác dụng lên Helicobacter pylori
Amoxicillin liên kết với protein đặc hiệu liên kết với penicilin (PBPs) do đó tác
động lên thành của vi khuẩn làm phân giải quá trình tổng hợp thành tế bào. Nghiên cứu
lâm sàng cho thấy sử dụng amoxicillin để diệt trừ H.P có tỷ lệ kháng thuốc thấp nhất
so với clarithromycin hay metronidazol nên được sử dụng trong phác đồ điều trị H.P
5 5
Amoxipen
Viên nang
250mg, 500mg
6
Ospamox
Viên nang
250mg, 500mg
7
Augmentin
Bột pha tiêm
200mg, 1g
8
Clamoxyl
Bột pha hỗn dịch uống
250mg
1.3. Hệ thuốc kết dính sinh học
1.3.1. Khái niệm
Kết dính sinh học là trạng thái gồm hai bề mặt được gắn kết với nhau trong 1 thời
gian dài nhờ lực liên kết bề mặt, trong đó có ít nhất một bề mặt có nguồn gốc sinh học
[15] hoặc là sự gắn kết của một polyme (tổng hợp hoặc tự nhiên) với một lớp mô sinh
học nhằm kéo dài thời gian lưu giữ giữa chúng [20]. Các bề mặt sinh học này có thể là
lớp tế bào biểu mô, lớp màng nhầy hoặc niêm mạc.
Vi cầu kết dính sinh học có nhiều ưu điểm: làm tăng khả năng hấp thu và tăng
sinh khả dụng của thuốc do có diện tích bề mặt lớn, thời gian tiếp xúc với niêm mạc
nhiều hơn, hệ vận chuyển thuốc đến vị trí hấp thu tối ưu và có khả năng giải phóng
polyme kết dính và bề mặt màng nhầy.
1.3.3. Polyme kết dính sinh học
1.3.3.1. Yêu ci vi polyme kt dính sinh hc
Một polyme lý tưởng cho sự KDSH cần có những đặc điểm sau [5]:
- Không độc hại và không hấp thu.
- Không phân hủy trong thời gian bảo quản và trong quá trình sử dụng dạng bào chế.
- Có các nhóm chức hóa học có khả năng tạo liên kết hydro (carboxylic, hydroxyl,
amid, sulfat).
- Chuỗi polyme trọng lượng phân tử lớn, tính linh hoạt cao và mang điện tích bề mặt.
- Sức căng bề mặt cho phép trải rộng bề mặt tiếp xúc với màng sinh học.
7 - Chi phí thấp.
Các polyme KDSH được phân loại như sau [4], [7]:
Polyme thế hệ 1:
Polyme cation: khả năng KDSH do tương tác tĩnh điện giữa nhóm chức mang điện
tích dương trong phân tử với acid sialic tích điện âm của glycoprotein màng nhầy. Ví
dụ: chitosan, trimethyl chitosan, aminodextran,
Polyme anion: Khả năng KDSH do nhóm carboxyl trong phân tử tạo liên kết hydro
với nhóm hydroxyl trên chuỗi oligosaccarid của protein chất nhầy. Các polyme anion
kết dính hiệu quả hơn polyme cation và polyme không ion hóa. Ví dụ: Carbopol,
carboxymethyl cellulose, NaCMC, natri alginat, pectin,
Polyme không ion hóa: Khả năng KDSH kém hơn so với polyme anion và cation.
Sự kết dính với chất nhầy không phụ thuộc vào pH hay sự có mặt của các ion trong
môi trường. Ví dụ: HPMC, hydroxyethyl cellulose, PVA, PVP,
Polyme thế hệ 2:
Kết dính trực tiếp với bề mặt tế bào hơn là lớp chất nhầy bằng receptor đặc hiệu
hoặc liên kết cộng hóa trị thay vì các cơ chế không đặc hiệu như polyme thế hệ trước.
dùng làm chất nhũ hóa, chất ổn định, thành phần trong viên nén kết dính.
Chitosan:
- Là sản phẩm deacetyl hóa của chitin, một polysaccarid tự nhiên có nhiều trong các
loài giáp xác biển, côn trùng và nấm.
- Ít tan trong nước, ethanol 95% và dung môi hữu cơ khác, tan nhanh trong các dung
dịch đặc hoặc loãng của hầu hết các acid hữu cơ và một số acid vô cơ (trừ H
2
SO
4
và
H
3
PO
4
).
- Có khả năng phân hủy sinh học, không độc, liên kết sinh học tốt, đặc biệt là KDSH.
9 1.3.4. Một số phương pháp đánh giá khả năng kết dính sinh học áp dụng với vi cầu
Do có khả năng tăng thời gian lưu giữ của thuốc tại vị trí hấp thu tối ưu các hệ
KDSH giữ vai trò quan trọng trong việc tăng SKD của thuốc. Vì vậy, các phương pháp
thử kết dính là một bước quan trọng để phát triển dạng bào chế này. Dưới đây là một số
phương pháp đánh giá khả năng KDSH in vitro được áp dụng đối với vi cầu:
- Phương pháp sử dụng cân đo vi lực
Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau [24], [10]:
Thit b:
+ Thiết bị phân tích góc tiếp xúc động học Cahn, sử dụng mô hình DCA-322.
Mô hình này bao gồm 1 cân đo vi lực, một máy tính Cahn DACS IBM tương thích.
Thiết bị này có độ nhạy lên tới 1×10
+ 1 ống nghiệm chứa 1 lượng xác định vi cầu trong dung dịch muối sinh lý.
+ Đặt túi ruột chuột vào ống nghiệm, lắc ống nghiệm với tần số và thời gian xác
định.
+ Sau đó lấy túi ruột ra, xác định lượng vi cầu bám dính vào túi.
+ Tỷ lệ % bám dính được tính theo công thức:
×100.
No: Số lượng vi cầu ban đầu.
N: Số lượng vi cầu còn lại trong ống nghiệm
- Mô hình máng rửa trôi
Thiết kế mô hình thí nghiệm [11], [14], [16], [31]:
Môi trường: dung dịch đệm có pH thích hợp.
Tin hành:
+ Thường tiến hành với ruột non chuột. Phần ruột được tách ra và cắt theo chiều
dọc. Sau đó được đặt trên các bán trụ đã được tráng bề mặt bằng nước muối sinh lý.
+ Phân tán một số lượng chính xác vi cầu đã được hydrat hóa với một ít môi
trường thử lên bề mặt niêm mạc, để trong thời gian nhất định (khoảng 15-20 phút).
Toàn bộ hệ thống được đặt trong một buồng có độ ẩm tương đối 90%.
+ Cho môi trường chảy qua hệ thống với tốc độ gần nhu động đường tiêu hóa.
+ Đếm số lượng các vi cầu còn lại trên bề mặt niêm mạc. Khả năng bám dính
được tính bằng tỷ lệ vi cầu còn lại trên niêm mạc so với lượng vi cầu ban đầu.
11 - Phương pháp sử dụng ống trụ quay tròn
Thí nghiệm được tiến hành với thiết bị ống trụ quay tròn làm bằng thép không gỉ, Tốc
độ quay 125 vòng/phút trong Môi trường là dung dịch đệm có pH thích hợp.
Tin hành:
+ Rải đều một lượng chính xác vi cầu lên trên bề mặt miếng niêm mạc đường tiêu
thử tốt nhất là lô B7 (với 1% chitosan kl/tt, 1% acid acetic tt/tt và 0.2% DOSS, 40ml
glutaraldehyd) có hiệu lực thuốc lên đến 70%, khả năng trương nở là 1,39, tỷ lệ phần
trăm kết dính sau 1 giờ là 79%, GPDC duy trì trong hơn 12giờ. Vi cầu AMOX KDSH
sử dụng chitosan kéo dài thời gian lưu thuốc ở đường tiêu hóa và tăng cường độ ổn
định của thuốc, có tiềm năng trong việc tiêu diệt triệt để H.P.
Năm 2009, Singh S.K., Chidrawar V.R. và cộng sự [37] đã tiến hành bào chế vi
cầu amoxicillin kết dính dạ dày sử dụng tá dược Eudagit RS100 và HPMC K4M bằng
phương pháp bốc hơi dung môi. Vi cầu tạo thành có bề mặt nhẵn, hình cầu và trơn
chảy tốt (tỷ trọng các vi cầu bé hơn 1,2 g/cm
3
, góc nghỉ < 40
0
), kích thước vi cầu
khoảng 533-588,02 mm, hàm lượng dược chất trong vi cầu đạt từ 72,03% đến 82,15%
kl/kl, hiệu suất tạo vi cầu khoảng 78,90 – 90,95%, thử nghiệm hòa tan tiến hành trong
12 giờ theo dược điển Mỹ XXIII cho thấy khi tăng lượng polyme trong công thức thì
có thể kéo dài giải phóng dược chất lên đến 12 giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy: tỷ lệ
polyme : dược chất ảnh hưởng đến kích thước hạt cũng như mô hình giải phóng thuốc
của vi cầu và hàm lượng dược chất trong thử nghiệm hòa tan in vitro. Quá trình giải
phóng dược chất từ vi cầu bị ảnh hưởng bởi ít nhất bốn thông số: loại niêm mạc, khả
năng kết dính dạ dày, khả năng trương nở và khả năng kiểm soát giải phóng của vi cầu.
Động học giải phóng amoxicilin trihydrat từ vi cầu KDSH tại dạ dày tuân theo mô hình
ma trận Higuchi. Tốc độ giải phóng thuốc chậm khi nồng độ của cả hai polyme tăng.
Công thức F7 (amoxicillin trihydrat 250mg tương đương với 235 mg amoxicillin,
HPMC K4M 480mg, Eudragit RS100 1000mg) đã được chọn là xây dựng được tối ưu
hóa để nghiên cứu tiếp với 96,15% dược chất giải phóng vào giờ thứ 12.
Năm 2009, Patel J. K. và cộng sự [11] đã tiến hành nghiên cứu bào chế vi cầu
kết dính niêm mạc của amoxicillin có chứa Carbopol-934P là polyme kết dính và ethyl
cellulose là một chất mang bằng kỹ thuật bốc hơi dung môi nhũ tương. Các lô J1-J9 sử
dụng Span 80 2,0% tt/tt làm chất nhũ hoá, thời gian khuấy 3 giờ, thay đổi tỷ lệ dược
của các dung dịch tạo liên kết chéo được điều chỉnh bằng HCl loãng và dung dịch
ethylamin 10%. Hạt gellan thuốc tạo liên kết chéo trong dung dịch kiềm được bao
chitosan. Thiết kế thí nghiệm ngẫu nhiên theo mô hình 3
2
đầy đủ. Hiệu suất và khả
năng vi cầu hóa tạo liên kết chéo trong môi trường acid thấp hơn trong môi trường
14 kiềm (40% đến 65% so với 70% đến 97% kl/kl và 32% đến 40% so với 60% đến 89%
kl/kl tương ứng). Khả năng kiểm soát giải phóng của hạt tạo liên kết chéo trong kiềm
tốt hơn trong acid (khoảng 80% so với khoảng 100% tại giờ thứ 2). Các hạt được bao
chitosan có khả năng kiểm soát giải phóng dược chất trong khoảng thời gian 7 giờ
(giải phóng khoảng 80%) theo mô hình Peppas (r = 0,9998). Lô AM8 có khả năng
KDSH cao hơn trong thử nghiệm in vitro đã được thử nghiệm in vivo và có hơn 85%
hạt được giữ lại trên niêm mạc dạ dày sau 7 giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy
amoxicillin hạt gellan bao chitosan có khả năng kéo dài giải phóng, thời gian bám dính
tại dạ dày và khả năng ức chế H. pylori tốt hơn so với thuốc quy ước.
Qua tham khảo các tài liệu có thể rút ra một số điểm đáng chú ý sau:
- Dược chất amoxicillin không bền với nhiệt và ẩm, đặc biệt phân hủy nhanh trong môi
trường pH thấp như trong dạ dày.
- Các hệ kết dính sinh học, trong đó có vi cầu, vừa có khả năng kết dính sinh học tốt
làm tăng thời gian lưu thuốc tại nơi điều trị, vừa có khả năng kéo dài giải phóng dược
chất và bảo vệ dược chất khỏi sự phân hủy nhanh chóng trong dạ dày, do đó có thể
cho hiệu quả điều trị tốt hơn.
- Việc phối hợp các polyme khác nhau đặc biệt việc sử dụng chitosan trong quá trình
bào chế mang lại nhiều đặc tính quí báu cho vi cầu như khả năng kết dính, khả năng
bảo vệ dược chất, khả năng kiểm soát giải phóng tốt…
- Phương pháp bào chế vi cầu trao đổi ion cố định gel có các ưu điểm: dễ thực hiện, chi
phí thấp, sử dụng dung môi không độc, phù hợp lựa chọn để nghiên cứu.
Mỹ
TCCS
4
Natri alginate
Trung Quốc
BP
5
Chitosan
Trung Quốc
BP
6
Acid clohydric
Trung Quốc
TKHH
7
Natri hydroxyd
Trung Quốc
TKHH
8
Kali dihydrophotphat
Trung Quốc
BP
9
Aceto nitril
Merk, Đức
Dùng chạy HPLC
10
Aerosil
Trung Quốc
USP
và lọc. Sau đó pha loãng thành các dung dịch có nồng độ lần lượt 100, 120, 140, 160,
180, 200 µg/ml. Tiến hành đo mật độ quang các dung dịch trên ở bước sóng 272 nm.
Từ kết quả thu được xây dựng phương trình hồi quy thực nghiệm, vẽ đồ thị biểu
thị sự tương quan giữa mật độ quang và nồng độ AMOX.
Điều kiện sắc ký:
+ Cột sắc ký: Cột ZORBAX Eclipse XDB - CN kích thước cột 4,6×150 mm,
đường kính hạt nhồi 5 µm, bảo vệ cột ZORBAX XDB - CN (4,6×12,5 mm, 5 µm).
+ Pha động: đệm phosphat pH 5,0 : acetonitril (95:5).
+ Tốc độ dòng: 0,5 ml/phút.
+ Thể tích tiêm mẫu: 20 µl.
+ Detector UV bước sóng 230 nm.
+ Nhiệt độ phòng.
Cân chính xác 150 mg AMOX cho vào bình định mức 100 ml, thêm 80 ml đệm
phosphat pH 5,0 và siêu âm khoảng 30 phút để hòa tan hoàn toàn. Thêm đệm phosphat