BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THANH HÀNGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
CÔNG THỨC IN SITU GEL
DICLOFENAC NHỎ MẮT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2014
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THANH HÀ

nhiều thời gian và tâm huyết tận tình chỉ bảo, quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian làm khóa luận.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, anh chị kỹ thuật viên trong bộ
môn Bào chế, bộ môn Vật lý- Hóa lý đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện khóa luận này.
Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu cùng toàn thể
các thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy dỗ và tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi trong thời gian tôi học tập tại trường.
Và cuối cùng là lời cảm ơn tôi gửi tới gia đình và bạn bè đã động viên, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Do thời gian làm thực nghiệm cũng như kiến thức của bản thân có hạn, khóa
luận này còn có nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô,
bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Thanh Hà
MỤC LỤC
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ và đồ thị
ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………………1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2
1.1. Thông tin về dược chất natri diclofenac. 2
1.1.1. Công thức cấu tạo. 2
1.1.2. Đặc tính lý hóa. 2
1.1.3. Thông tin về độ ổn định của natri diclofenac. 3

1.3.2. pH 32
1.4. Đánh giá một số đặc tính tạo gel của dung dịch in situ gel 33
1.4.1. Nhiệt độ tạo gel 33
1.4.2. Khả năng tạo gel 33
1.4.3. Độ nhớt 35
1.4.4. Khả năng chảy lỏng 36
1.5. Đánh giá khả năng kết dính sinh học của dung dịch in situ gel 37
1.6. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43
Phụ lục
Tài liệu tham khảo

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

PF127 Poloxamer P407
PF68 Poloxamer P188
NaDC Natri diclofenac
DIG Dung dịch in situ gel
Fa-x:y:z Công thức Fa với tỷ lệ PF127, PF68, Carbopol lần lượt là x,y,z%
Fa-x:y Công thức Fa với tỷ lệ PF127, PF68 lần lượt là x,y%
Fa-z Công thức Fa với tỷ lệ Carbopol là z%
HPMC Hydroxypropylmethyl cellulose
HPC Hydroxypropyl cellulose
PVA Polyvinyl alcol
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang
1.1 Cấu trúc của poloxamer 7
1.2
Sơ đồ minh họa sự hình thành gel của PF127 khi tăng nhiệt
độ
8
1.3 Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với pH 10
1.4 Cơ chế tạo gel do ion hóa 12
2.5 Mô hình thiết bị đo lực kết dính sinh học 19
2.6 Thiết bị thử kết dính sinh học tự chế tạo 20
3.7
Đồ thị biểu diễn dự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ
NaDC và diện tích pic
25
3.8
Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của PF127 và PF68 tới nhiệt độ
tạo gel
28
3.9
Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ nhớt của các DIG có nồng
độ poloxamer PF127:PF68 bằng 19:8% và 20:11% theo
nhiệt độ
36
3.10

nano.
Natri diclofenac thuộc nhóm thuốc chống viêm giảm đau không steroid
(NSAIDs), sử dụng cho mắt có tác dụng ngăn chặn co đồng tử xảy ra trong quá
trình phẫu thuật lấy thủy tinh thể, giảm viêm và đau mắt trong tổn thương biểu mô
giác mạc sau một số phẫu thuật can thiệp khác. Hiện nay trên thị trường mới chỉ có
dạng dung dịch nhỏ mắt 0,1% (biệt dược Voltaren Ophtha), thuốc có thời gian tác
dụng ngắn, người bệnh phải dùng ít nhất 4-5 lần một ngày.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế và góp phần khắc phục những hạn chế của các
dạng thuốc nhỏ mắt thông thường chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây
dựng công thức in situ gel diclofenac nhỏ mắt” với mục tiêu:
1. Nghiên cứu, bào chế được dung dịch nhỏ mắt in situ gel chứa natri diclofenac.
2. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố trong công thức bào chế đến các chỉ tiêu
chất lượng của dung dịch in situ gel.

2CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thông tin về dược chất natri diclofenac
1.1.1. Công thức cấu tạo Tên khoa học: Natri 2-[(2,6-
diclorophenyl)amino]benzen acetat.

- Nhiệt độ nóng chảy: 283-285
o
C [4].
- Hệ số phân bố n-octanol/đệm phosphat pH 7,2: 13,4 [3].
- Dung dịch NaDC trong methanol và dung dịch đệm phosphat pH 7,2 có hấp
phụ tử ngoại cực đại ở bước sóng lần lượt là 283 nm và 276 nm [24]. 3 Tính chất hóa học:
NaDC là dẫn chất của anilin, chứa nhóm amin bậc 2 nên dễ bị oxy hóa [3].
1.1.3. Thông tin về độ ổn định của natri diclofenac.
Natri diclofenac có nhóm chức amin dễ bị oxy hoá, có nhóm phenyl acetat dễ
bị thuỷ phân đặc biệt dưới tác động của lực cơ học, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng. Tuy
nhiên nếu tồn tại ở dạng rắn thì tương đối ổn định. Nóng chảy ở 280ºC, kèm theo sự
phân huỷ [3].
Ahuja và các cộng sự đã đánh giá độ ổn định của các dung dịch nhỏ mắt
trong nước của NaDC. Các công thức bào chế được bảo quản ở trong lọ thủy tinh
màu và khô, tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm ở 15 ppm trong 20 phút. Kết quả cho thấy,
sau bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 12 tháng hoặc lão hóa cấp tốc trong 6 tháng,
dung dịch NaDC 0,1% trong nước ở pH 7,4 hàm lượng NaDC còn lại đạt trên 90%;
dung dịch NaDC trong nước ở pH thấp có vẩn đục [9].
Sankar và cộng sự đã nghiên cứu độ ổn định của NaDC trong gel nhỏ mắt
chứa NaDC, HPMC, NaCMC và MC, propylen glycol, benzalkonium clorid và đệm
phosphat pH 7,2. Gel được khử trùng bằng nồi hấp ở 15 ppm, 121
o
C trong 20 phút;
bảo quản ở điều kiện nhiệt độ khác nhau 25 -28

lành vết thương.
1.1.5.2. Đặc điểm dược động học
Thử nghiệm trên thỏ (đánh dấu bằng
14
C) cho thấy diclofenac đạt nồng độ tối
đa trong giác mạc và kết mạc vào thời điểm 30 phút sau khi nhỏ. Thuốc được thải
trừ nhanh và hoàn toàn ra khỏi cơ thể sau 6 giờ.
Ở người, khả năng diclofenac ngấm vào tiền phòng đã được xác nhận và
không phát hiện thấy diclofenac trong huyết tương.
1.1.5.3. Liều dùng
 Người lớn và người già:
Phẫu thuật về mắt và biến chứng: trước phẫu thuật 3 giờ nhỏ 5 lần, 1 giọt/lần;
sau phẫu thuật: ngay sau phẫu thuật nhỏ 1 giọt, lặp lại 3 lần trong ngày phẫu thuật,
các ngày sau nhỏ 3-5 lần cho đến khi đạt hiệu quả.
Điều trị giảm đau và khó chịu; viêm sau chấn thương: cứ 4-6 giờ nhỏ 1
giọt/lần.
Đau do phẫu thuật: 1-2 giọt/1 giờ trước phẫu thuật, 1-2 giọt/15 phút sau phẫu
thuật, trong 3 ngày sau: cứ 4-6 giờ nhỏ 1 giọt/lần cho tới khi đạt hiệu quả.
 Trẻ em: chưa có nghiên cứu được công bố.

51.2. Thuốc nhỏ mắt
1.2.1. Định nghĩa
Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của
một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế
dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán
vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng [4].
1.2.2. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt.

khi dùng như màng đặt nhãn khoa, khắc phục được nhược điểm giải phóng dược
chất không hằng định của hệ màng đặt theo cơ chế mài mòn.
DIG có phương pháp bào chế đơn giản, ổn định hơn các dạng bào chế mới
như nhũ tương nano, hỗn dịch nano, liposom,…
1.3. Dung dịch in situ gel
1.3.1. Khái niệm
Dung dịch in situ gel là dung dịch cao phân tử của các polyme, có đặc tính
chuyển thể sol-gel một cách thuận nghịch [2]. Sự tạo gel có thể được kích hoạt bởi
các tác nhân như nhiệt độ, ion, pH, tác động của dung môi hay của tia UV [10],
[11].
Dung dịch nhỏ mắt in situ gel có thể nhỏ giọt vào mắt như dung dịch và
chuyển sang dạng gel nhớt đàn hồi dưới tác động của các điều kiện sinh lý ở mắt
như: thay đổi nhiệt độ, pH và thay đổi thành phần điện giải [10], [11], [12].
1.3.2. Phân loại
Cơ chế tạo gel của dung dịch in situ gel được quyết định bởi loại polyme được
sử dụng, mỗi loại polyme tạo gel dưới tác động của các yếu tố nhất định, được chia
thành 3 nhóm như trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Phân loại các hệ tạo gel in situ [34]
STT Tác nhân kích thích Polyme tạo gel
1
Nhiệt độ
Chitosan, Pluronics, tetronics, xyloglucans,
hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC)
2
pH
Chitosan, cellulose acetate phtalat (CAP),
Carbopol, polymethacrilic acid (PMMA),
polyethylen glycol (PEG),
3
Tương tác ion Gelrite, gellan, acid hyaluronic, alginat.
và không màu. Các poloxamer nói chung được ghi nhận là dung nạp tốt và không
gây hại đến giác mạc thỏ và chuột kể cả với nồng độ khá cao (25-30%) [15].
Ở các nồng độ 20% và cao hơn, dung dịch trong nước của nó có dạng lỏng ở
nhiệt độ thấp (<15
o
C) và chuyển dần sang dạng gel bán rắn có độ nhớt cao khi tăng
dần nhiệt độ. Ở nhiệt độ thấp, poloxamer ở dạng các tiểu đơn vị micell, có cấu trúc
gồm phần kỵ nước (PO) ở trung tâm, bao quanh bởi các chuỗi ưa nước (EO). Liên
kết hydro giữa EO và phân tử nước làm tăng sự hòa tan của polyme, các micell tồn
tại ở dạng tự do trong dung dịch. Khi nhiệt độ tăng lên, liên kết hydro bị phá hủy,
liên kết polyme-polyme giữa các micell tăng lên, chúng tập hợp lại với nhau và tạo
thành các mạng lưới liên kết ngang, làm tăng độ nhớt (hình 1.2) [21].

Hình 1.2. Sơ đồ minh họa sự hình thành gel của PF127 khi tăng nhiệt độ [18].
Nghiên cứu về DIG sử dụng poloxamer:
Rathapon Asasutjari và cộng sự đã nghiên cứu công thức dung dịch nhỏ mắt in
situ gel natri diclofenac sử dụng tá dược tạo gel là poloxamer P407, P188 và
Carbopol 940 làm tăng độ nhớt. Nghiên cứu chỉ ra rằng công thức có nồng độ 3
polyme lần lượt là 20:11:0,1% có nhiệt đô tạo gel 32,6 ± 1,1
o
C và thử nghiệm in
vivo trên thỏ thu được kết quả: nồng độ NaDC tối đa trong thủy dịch (C
max
) khi nhỏ
DIG cao hơn 2,2 lần khi nhỏ dung dịch nhỏ mắt. Dung dịch nhỏ mắt sau 6 giờ
không xác định được nồng độ của NaDC trong thủy dịch, in situ gel duy trì nồng độ
NaDC trong thủy dịch ít nhất 12 giờ [10].
Yong qian và các cộng sự đã phát triển công thức dung dịch nhỏ mắt in situ

của HPMC, nhiệt độ tạo gel của nó giảm còn khoảng 40
o
C [26].
Nghiên cứu về DIG sử dụng MC:
Bhowmik M. và các cộng sự đã nghiên cứu sự tạo gel và giải phóng thuốc in
vitro của DIG ketorolac tromethamin nhạy cảm nhiệt chứa MC. Kết quả chỉ ra rằng
dung dịch in situ gel 1% MC và 5-7% NaCl có nhiệt độ tạo gel dưới 37
o
C và tỷ lệ
giải phóng thuốc trên 5 giờ đạt 100% [11].
XYLOGLUCAN
Xyloglucan là một polyme tự nhiên có nguồn gốc từ hạt me. Nó có cấu trúc
gồm một chuỗi β-(1-4)-glucose với nhánh α -(1-6)-xylose được thay thế một phần
bằng β -(1-2)-galactoxylose. Xyloglucan ít khi thể hiện đặc tính chuyển pha. Khi ít
nhất 35% galactose bị thủy phân bởi β-galactosidase thì đặc tính tạo gel in situ mới
xuất hiện. Nhiệt độ chuyển thể sol-gel của xyloglucan giảm từ 40
o
C xuống 5
o
C
tương ứng với tỷ lệ galactose bị thủy phân tăng từ 35-58% [7].
Nghiên cứu về DIG sử dụng xyloglucan:
Burgalassi S. và các cộng sự đã đánh giá nồng độ timolol trong nước mắt, giác
mạc, cơ mống mi mắt, thủy dịch, huyết tương và tác dụng làm giảm áp lực nội nhãn
của công thức chứa 2% xyloglucan. So sánh dược động học với thuốc nhỏ mắt chứa

10timolol Droptimol

phản ứng deacetyl hoá một phần chitin. Chitosan có độc tính thấp, tương tác sinh
học tốt và có khả năng phân hủy sinh học. Chitosan ít tan trong nước, ethanol 95%

11và dung môi hữu cơ khác, tan nhanh trong các dung dịch acid (acid acetic). Vì các
nhóm amin của polyme bị proton hoá tạo dạng muối RNH
3
+
tan trong nước. Độ tan
của chitosan phụ thuộc vào mức độ deacetyl hoá và chịu ảnh hưởng lớn của việc
thêm các chất điện ly vào dung dịch. Ở pH nhỏ hơn 6,2 chitosan tồn tại trong nước
dưới dạng dung dịch. Ở pH lớn hơn 6,2 xảy ra sự trung hòa làm chitosan chuyển
thành dạng gel ngậm nước giống như tủa [28].
Nghiên cứu về DIG sử dụng chitosan:
Varshosaz và các cộng sự đã nghiên cứu DIG ciprofloxacin sử dụng các
chitosan có phân tử lượng khác nhau kết hợp với poloxamer. Nghiên cứu đã chỉ ra
rằng với cùng nồng độ PF127 15%, khi tăng nồng độ chitosan từ 0,1-0,3% hoặc
khối lượng phân tử chitosan tăng từ thấp đến cao, tỷ lệ dược chất giải phóng in vitro
giảm. DIG chứa 15% PF127 và 0,1% chitosan phân tử lượng thấp có đường kính
vùng ức chế Pseudomonas aueroginosa (48 mm) và Staphylococcus aureus (48
mm) lớn hơn so với dung dịch nhỏ mắt ciprofloxacin quy ước (32 và 31 mm) [40].
CARBOPOL
Carbopol là một poly(acid acrylic) phân tử lượng lớn được sử dụng rộng rãi
trong nhãn khoa để tăng thời gian lưu của thuốc trước giác mạc. Carbopol 934 là
một polyme tổng hợp gồm 62% nhóm carboxyl, với khối lượng phân tử lớn được
tạo bởi các đơn vị lặp lại acid acrylic liên kết với allyl sucrose hoặc allyl ether của
pentaerythritol. Carbopol là một polyme có độ nhớt phụ thuộc vào pH, nó ở dạng
dung dịch trong môi trường acid nhưng tạo gel nhớt trong môi trường pH kiềm.

, Ca
2+
, Mg
2+
. Các polyme được sử dụng là các polyme anion,
như: natri alginat, Gelrite, tamarind, gellan. Sự tạo gel xảy ra do tương tác ion giữa
các ion của polyme và các ion hóa trị 2 của nước mắt. Khi các polyme anion tiếp
xúc với các cation, chúng chuyển sang dạng gel có độ nhớt cao.

Hình 1.4: Cơ chế tạo gel do ion hóa [34].
* Một số polyme thường dùng
ALGINAT
Cấu tạo hóa học của alginat gồm 2 phần tử β-D-mannuronic (M) và α – L –
guluronic acid (G) liên kết với nhau bằng liên kết 1- 4 glucozid. Do bị thủy phân

13một phần bởi acid, alginat có cả 2 thành phần: acid mannuronic, acid guluronic.
Alginat với lượng acid guluronic cao sẽ cải thiện đặc tính tạo gel và giảm được
lượng polyme sử dụng. Tương tác giữa phần tử G và các ion Ca
2+
làm cho alginat
tạo gel có cấu trúc 3 chiều bền vững. Các đặc tính của gel tạo thành như là độ bền
và độ xốp phụ thuộc vào tỷ lệ G:M, loại ion liên kết, nồng độ và độ nhớt của dung
dịch alginat ban đầu [26].
Nghiên cứu về DIG sử dụng alginat:
Liu và các cộng sự đã nghiên cứu DIG gatifloxacin sử dụng alginat là polyme
tạo gel. Kết quả chỉ ra rằng công thức gatifloxacin chứa 1% alginat và 2% HPMC
E50Lv có khả năng kéo dài giải phóng dược chất: tỷ lệ dược chất giải phóng in vitro

qua niêm mạc mũi cừu cho thấy các công thức chứa 20% PF127 và 20% PF127 kết
hợp với 2% MC duy trì giải phóng thuốc trong 12 giờ, tương ứng có 83,75 và
88,33% dược chất giải phóng sau 12 giờ [27].
Mặc dù trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về dung dịch in situ gel, nhưng
trong nước các nghiên cứu vẫn rất hạn chế. Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài này
nhằm xây dựng và đánh giá công thức DIG natri diclofenac, trong đó sử dụng
poloxamer PF127 và PF68 là tác nhân tạo gel nhạy cảm nhiệt và Carbopol là
polyme kết dính sinh học.
15CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

14
Acid acetic Trung quốc Tinh khiết phân tích
15
Methanol Baker (Mỹ) Dùng cho HPLC
16
Nước cất Việt Nam DĐVN IV

2.1.2. Thiết bị
+ Máy đo pH Eutech Instrument pH 510.
+ Thiết bị lọc nén Sartorius SM 16249.
+ Màng lọc cellulose acetat kích thước 0,2 µm; 0,45 µm.
+ Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Aligent 1260 Infinite (Mỹ).
+ Hệ thống đánh giá giải phóng thuốc qua màng Hanson Research (Mỹ).
+ Bể siêu âm Ultrasonic LC_60H.
+ Nhớt kế Brookfield SA
®
(Mỹ).
+ Thiết bị thử kết dính sinh học: chế tạo từ cân Roberval.
+ Tủ lạnh.
+ Máy lọc nước PURELAB Classic UV, ELGA (Anh).

16+ Cân phân tích, cân kỹ thuật, các dụng cụ thủy tinh khác,…
2.1.3. Động vật thí nghiệm
Thỏ trắng trưởng thành khỏe mạnh, có trọng lượng 2,0- 2,5 kg, được nuôi
dưỡng trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, có kiểm soát.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Lựa chọn và xác định tỉ lệ các thành phần để xây dựng công thức bào chế cơ

17Bước 5: Đóng gói, dán nhãn, hoàn chỉnh sản phẩm.
 Đối với công thức sử dụng tá dược chitosan.
Bước 1: Pha 100 mL dung dịch đệm phosphat pH 7,4, lọc qua màng
cellulose acetat 0,45 µm.
Bước 2: Chuẩn bị dung dịch polyme.
- Hòa tan hoàn toàn chitosan vào 5 mL dung dịch acid acetic 2%.
- Cho từ từ PF127 và PF68 vào khoảng 60mL dung dịch đệm, khuấy từ liên
tục trong 1 giờ, tốc độ khoảng 100 vòng/ phút. Để ít nhất 24 giờ trong tủ lạnh cho
tan hoàn toàn.
- Phối hợp từ từ 2 dung dịch trên, khuấy từ liên tục trong 1 giờ cho đồng nhất.
- Tiệt khuẩn dung dịch bằng nhiệt ẩm ở 121
o
C trong 20 phút, để nguội và làm
lạnh đến 4
o
C.
Bước 3: Chuẩn bị dung dịch dược chất.
Hòa tan hoàn toàn dược chất vào khoảng 5mL dung dịch đệm, lọc tiệt khuẩn
bằng màng lọc cellulose acetat 0,2 µm.
Bước 4: Phối hợp 2 dung dịch trên, bổ sung dung dịch đệm đã lọc tiệt
khuẩn đủ khối lượng.
Bước 5: Đóng gói, dán nhãn, hoàn chỉnh thành phẩm.
2.3.2. Đánh giá một số đặc tính vật lý của dung dịch nhỏ mắt in situ gel
2.3.2.1. Hình thức
Màu sắc, độ trong của các DIG được xác định bằng mắt thường trên nền đen
và trắng.
2.3.2.2. pH