BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ BẮC
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO
POLYME CHỨA DICLOFENAC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI - 2013
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ BẮC
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO
POLYME CHỨA DICLOFENAC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Hà Nội, ngày 21 tháng5 năm 2013
Sinh viên
Nguyễn Thị Bắc
MỤC LỤC
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
ĐẶT VẤN ĐỀ
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Một số nội dung về diclofenac 2
1.1.1. Công thức hóa học 2
1.1.2. Các đặc tính lý hóa. 2
1.1.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac 4
1.2. Một số vấn đề về thuốc nhỏ mắt 5
1.2.1. Định nghĩa 5
1.2.2. Những hạn chế của thuốc nhỏ mắt và các biện pháp làm tăng sinh
khả dụng 5
1.3. Tổng quan về nano polyme 6
1.3.1. Khái niệm nano polyme 6
1.3.2. Ứng dụng của hệ tiểu phân nano polyme trong dược phẩm. 7
1.3.3. Phương pháp bào chế nano polyme 8
1.4. Một số phương pháp đánh giá hệ nano polyme 11
30
Ảnh hưởng của tỉ lệ giữa pha phân tán và môi trường phân tán tới 3.2.6.
KTTP. 32
3.3. Đánh giá độ ổn định và một số đặc tính của hệ NP diclofenac 33
Hình dạng tiểu phân 34 3.3.1.
Độ ổn định của hệ NP diclofenac 34 3.3.2.
Xác định hàm lượng diclofenac trong mẫu NP diclofenac sau khi 3.3.3.
bào chế 35
3.4. Xác định hàm lượng dược chất có trong mẫu NP diclofenac 35
3.5. Bước đầu đánh giá khả năng giải phóng và khả năng thấm dược chất in
vitro của NP diclofenac. 37
3.5.1. Khả năng giải phóng và hấp thu dược chất qua màng thẩm tích 37
3.5.2. Khả năng giải phóng và hấp thu dược chất qua giác mạc thỏ 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 39
KẾT LUẬN 39
ĐỀ XUẤT 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
ADC
Acid diclofenac
DCM
Dicloromethan
DMSO
Dimethyl sulfoxid
DSC
Phân tích nhiệt vi sai
(Differential scanning calorimetry)
EtOH
Ethanol
Danh mục các bảng
Bảng
Tên bảng
Trang
1.1
So sánh các đặc tính của NaD và ADC
3
2.1
Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm
15
3.1
3.5
3.11
Công thức bào chế hệ NP diclofenac
23
27
34
3.2
Ảnh hưởng của nhiệt độ tới KTTP của hệ NP diclofenac
23
3.3
Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa tới KTTP của hệ NP
diclofenac
24
3.4
Khả năng hòa tan của hệ dung môi khác nhau đối với hỗn hợp
NaD và Eud
26
3.6
Sự ảnh hưởng của PEG 400 đối với KTTP
1.1
Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi
9
1.2
Bình Franz
9
3.1
Ảnh hưởng của thời gian phân tán tới KTTP của hệ
NP diclofenac
25
3.2
Hiệu suất bào chế khi sử dụng đệm với nồng độ khác
nhau
32
3.2
Ảnh hưởng của tỉ lệ pha phân tán và môi trường phân
tán tới KTTP
33
3.4
Ảnh TEM của mẫu NP diclofenac
34
3.5
Ảnh TEM của mẫu NP diclofenac sau bảo quản 2
tháng
35
3.6
Đồ thị biểu diễn mối tương quan nồng độ ADC và
diện tích pic
36
3.7
- Nghiên cứu, xây dựng công thức hệ NP chứa diclofenac.
- Đánh giá một số đặc tính của hệ NP diclofenac.
- Bước đầu đánh giá khả năng thấm của dược chất qua giác mạc mắt thỏ.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Một số nội dung về diclofenac
1.1.1. Công thức hóa học
Acid diclofenac [40]
Tên khoa học: Acid (2-((2,6-
dichlorophenyl)amino)phenyl)acetic
Công thức phân tử: C
14
H
11
Cl
2
NO
2
Khối lượng phân tử: 296,15
vàng, hút ẩm nhẹ.
Độ tan
Ít tan trong nước, tan kém hơn
trong các dung môi hữu cơ [6].
Môi trường
Độ tan
(mg/ml)
Nước khử ion
pH=5,2
>9
Methanol
>24
Aceton
6
Acetonitril
<1
Cyclohexan
<1
pH 1,1 (HCl)
<1
Đệm phosphat pH
7,2
6
Tan kém trong nước, nồng
độ bão hòa trong dung dịch
acid hydrocloric 0,01 mol/l
ở 25
o
C là 8 µg/ml [21], hơi
fericyanid, sắt III clorid, acid hydrocloric cho màu xanh, có tủa.
Phản ứng của ion natri.
4
Định lượng
[1], [3], [6]
- Đo mật độ quang.
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao.
1.1.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac
Trên thị trường hiện có dạng bào chế dung dịch nhỏ mắt natri diclofenac 1
mg/ml, với biệt dược Voltarol ®ophtha (Novartis – Thụy Sĩ) được báo cáo về một
số đặc điểm dược lực học, dược động học và liều dùng như sau [12]:
1.1.3.1. Đặc điểm dược lực
Diclofenac thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid – NSAID, có tác
dụng ức chế tổng hợp prostaglandin, tạo ra tác dụng chống viêm, giảm đau mạnh.
Các thử nghiệm lâm sàng chứng minh diclofenac có khả năng ngăn chặn co
đồng tử xảy ra trong quá trình lấy thủy tinh thể đục, có tác dụng làm giảm viêm và
đau mắt trong tổn thương biểu mô giác mạc sau một số phẫu thuật can thiệp khác.
Và không thấy dấu hiệu cho thấy diclofenac có tác dụng phụ ngăn cản quá trình
lành vết thương.
1.1.3.2. 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.
1.1.3.3. Liều dùng:
1.2.2. Những hạn chế của thuốc nhỏ mắt và các biện pháp làm tăng sinh khả
dụng
Đặc điểm sinh khả dụng.
Khi nhỏ thuốc vào mắt, dược chất sẽ được vận chuyển tới nơi tác dụng của
nó dưới tác động của hệ thống nước mắt, đặc điểm cấu tạo sinh lý của hàng rào mô
giác mạc và kết mạc [2]. Do phải đi qua nhiều rào cản, nên sinh khả dụng của thuốc
6
nhỏ mắt thông thường rất thấp, nhỏ hơn 5%. Phần lớn lượng dược chất trong liều
dùng thấm qua kết mạc hoặc được tháo qua ống mũi lệ [28].
Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt bao gồm:
Tăng thời gian lưu trước giác mạc của thuốc: sử dụng các chất kết dính
sinh học, chất tăng độ nhớt, …
Tăng hấp thu thuốc qua các tế bào: sử dụng các chất làm tăng tính thấm
của giác mạc với dược chất như chất tạo phức, chất diện hoạt…
Giảm khả năng kích ứng chảy nước mắt: sử dụng các hệ có kích thước
tiểu phân nhỏ (hệ micro, hệ nano…), đảm bảo pH và đẳng trương, sử
dụng các thành phần tương hợp sinh học [2], [30], [37].
1.3. Tổng quan về nano polyme
1.3.1. Khái niệm nano polyme
Khái niệm: Nano polyme là các tiểu phân polyme chứa thành phần có hoạt tính
có kích thước nhỏ hơn 1000 nm. Tùy thuộc vào phương pháp bào chế, các thành
phần có hoạt tính có thể được bao, phân tán, hay hòa tan vào trong hoặc hấp phụ
trên bề mặt các tiểu phân nano. Polyme sử dụng có thể là polyme tự nhiên hoặc
nhân tạo [25], [27], [33], [35].
Ưu điểm của nano polyme
- Cải thiện độ ổn định của dược chất
Khi kết hợp với chất mang polyme, dược chất hạn chế bị tiếp xúc với các tác
nhân như dịch dạ dày, cation kim loại, các enzym chuyển hóa nên ổn định hơn. Ví
dụ: Ourique AF và cộng sự bào chế hệ nano polyme (poly-epsilon-caprolacton)
Gần đây, hệ polyme được nghiên cứu rất nhiều trong bào chế các dạng thuốc
điều trị tại mắt. Các polyme được sử dụng phong phú và đa dạng bao gồm polyme
thiên nhiên, bán tổng hợp, trong đó có các polyme có khả năng phân hủy sinh học
như polylactic, polycyanoacrylat, poly (D,L-lactic). Nhiều polyme được đánh giá là
cải thiện rất tốt sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt [28], [36].
8
- Polyme làm tăng kết dính thuốc với giác mạc, giảm khả năng bị rửa do tiết nước
mắt, chớp mắt… vì vậy, thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc được tăng
lên, tạo điều kiện thuận lợi cho dược chất có thời gian hấp thu vào bên trong
mắt, đặc biệt với những dược chất kém tan trong nước [28]. Đồng thời khả năng
kết dính giác mạc của polyme còn giúp giảm số lần dùng thuốc nên giảm độc
tính đối với mắt [19]. Ví dụ: các tiểu phân nano Eudragit RS100 chứa ibuprofen
đã được nghiên cứu bào chế và đánh giá in vitro trên mắt thỏ là có khả năng
kiểm soát giải phóng dược chất, và không gây ra độc tính đối với mô mắt [34].
- Một số polyme còn giúp làm tăng thấm thuốc qua giác mạc. Ví dụ: poly-L-
arginin được đánh giá làm tăng hấp thu qua biểu mô của dược chất có bản chất
peptid do làm phân ly các liên kết trong biểu mô đường ruột và mũi, đồng thời
không gây hại cho các biểu mô này [28].
Một số cơ chế giải phóng thuốc từ hệ nano polyme chứa dược chất:
Có nhiều cơ chế giải phóng thuốc từ hệ nano polyme như: khuếch tán dược chất
từ hệ ra môi trường; xảy ra phản ứng hóa học như phân hủy polyme hoặc phân tách
dược chất khỏi polyme (có thể do enzym hoặc nước); hoặc polyme trương nở, thay
đổi khả năng thẩm thấu, làm dược chất khuếch tán khỏi hệ [15].
1.3.3. Phương pháp bào chế nano polyme
Có nhiều phương pháp để bào chế nano polyme, được phân chia và gọi tên
theo những cách khác nhau tùy thuộc vào từng tác giả. Tuy nhiên, nhìn chung, có
thể phân theo hai phương pháp chính là phương pháp hóa học và phương pháp hóa
lý.
1.3.3.1. Phương pháp hóa học
- Khuấy từ duy trì để bốc hơi, hoặc dùng phương pháp chiết với nước để loại
dung môi hữu cơ, các tiểu phân nano polyme rắn chứa dược chất được hình
thành.
- Ly tâm, rửa sạch và đông khô để thu được các tiểu phân nano [25], [33].
10 Hình 1.1. Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi
Kỹ thuật thay thế dung môi (Solvent-displacement,-diffusion hoặc
Nanoprecipitation)
Ví dụ: Nano polyme poly - (D,L-latide) chứa indomethacin được H.Fessi và
cộng sự nghiên cứu bào chế sử dụng kỹ thuật thay thế dung môi [20].
Cách tiến hành :
- Sử dụng dung môi đồng tan với nước.
- Dung môi và nước bão hòa nhau ở nhiệt độ phòng để đảm bảo cân bằng
động học ban đầu của hai chất lỏng.
- Hòa tan dược chất và polyme vào dung môi.
- Phân tán dung dịch trên trong dung dịch nước chứa chất nhũ hóa ổn định (
thường là PVA), sử dụng đồng nhất hóa tốc độ cao, thêm liên tục pha ngoại
tạo hệ nhũ tương D/N.
- Dung môi hữu cơ khuếch tán từ pha nội ra pha ngoại, độ tan của polyme
giảm dần dẫn tới kết tủa và tiểu phân nano polyme hình thành.
- Loại dung môi bằng cách bốc hơi chân không, hoặc khuấy từ liên tục [25],
[33].
Ưu điểm: kỹ thuật sử dụng thiết bị đơn giản, sẵn có nên có thể dễ mở rộng quy
mô bào chế.
Kỹ thuật gây kết tủa bằng muối (Salting-out)
Là kỹ thuật sử dụng muối để kết tủa tạo tiểu phân nano polyme, không dùng
chất diện hoạt và dung môi chứa clo [33].
Cách tiến hành :
Được điều nhiệt để duy trì nhiệt độ bằng với nhiệt độ cơ thể, được khuấy
trộn liên tục với tốc độ nhất định.
Thiết bị
- Thiết bị thử hòa tan:
12
- Thiết bị đánh giá khuếch tán thuốc qua da (bình Franz)
Hình 1.2. Bình Franz
Ngoài ra đối với hệ NP dùng cho mắt còn có thể được đánh giá hiệu lực điều
trị, mức độ độc tính, mức độ kích ứng…nghiên cứu trên mắt động vật [14], [22],
[26].
1.5. Các nghiên cứu về nano polyme chứa diclofenac
Trong nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano polymer kiểm soát giải phóng
đối với dược chất tan trong nước , Mahesh D.chavanpatil và cộng sự sử dụng chất
mang alginat, chất diện hoạt Aerosol OT
TM
. Hệ nano được bào chế theo kỹ thuật tạo
nhũ tương kép nước/dầu/nước. Các tiểu phân thu được có kích thước từ 40 - 70 nm,
hình cầu. Khi đánh giá giải phóng in vitro trong môi trường đệm PBS pH 7,4 có 60
- 70 % lượng dược chất được giải phóng ra sau 4 tuần, và gần như không giải phóng
trong suốt 15 ngày đầu; riêng diclofenac, 60 - 70 % giải phóng sau 15 ngày. Các tác
giả cũng nhận định rằng sử dụng chất mang là alginat còn có thể kéo dài giải phóng
được với cả dược chất thân nước như natri diclofenac [18]. Tuy nhiên, kết quả thu
được cho thấy, tỉ lệ thuốc được nạp trong tiểu phân rất thấp, nguyên nhân có thể do
kỹ thuật tạo nhũ tương kép dẫn đến hoà tan một phần lớn dược chất vào pha nước.
Sagar M. Agnihotri và cộng sự (năm 2009) nghiên cứu bào chế hỗn dịch
nano copolyme poly (lactid-co-glycolid) và poly (lactid-co-glycolid-leucin) chứa
natri diclofenac theo kỹ thuật nhũ hóa kết hợp bốc hơi dung môi. Kích thước tiểu
phân thu được từ 100 - 250 nm; hiệu quả nạp thuốc 95 %. Đánh giá khả năng kích
ứng mắt của hệ nano, và so sánh với mẫu trắng chỉ chứa polyme, cho thấy các tiểu
hệ nano polyme Eudragit RS100 chứa diclofenac, các nhà khoa học nhận định
14
phương pháp sử dựng kỹ thuật tạo nhũ tương kép và khuếch tán dung môi cho hiệu
quả nạp thuốc thấp do sự phân bố thuốc nhanh sang pha ngoại. Vì vậy, để khắc
phục hạn chế này, các tác giả sử dụng pha ngoại là dung dịch đệm pH 3,2 bão hòa
natri diclofenac. Kết quả thu được cho thấy hiệu quả nạp thuốc được cải thiện nhiều
(lên đến 99%). Kích thước tiểu phân trung bình 103 – 170 nm và PDI tương đối
thấp 0,2 - 0,32 [13]. Cũng sử dụng phương pháp này và chất mang tương tự, năm
2012, Khosro Adibkia và cộng sự khi nghiên cứu bào chế tối ưu hóa công thức của
hệ nano chứa diclofenac. Sản phẩm thu được có kích thước từ 200 - 600 nm, với
PDI 0,321 - 0,511 [7], khoảng kích thước tiểu phân này dao động khá rộng, và PDI
kém ổn định hơn.
Hỗn dịch nano polyme poly (lactide-co-glycolide) và poly (lactide-co-
glycolide-leucine) chứa diclofenac được Agnihotri SM và cộng sự nghiên cứu bào
chế với mục đích cải thiện sinh khả dụng đối với mắt của diclofenac. Tác giả dùng
kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi. Các kết quả thu được chứng minh hệ nano
polyme này có kích thước tiểu phân thích hợp với mắt, không kích ứng giác mạc,
mống mắt, kết mạc [8].
Trong các nghiên cứu trình bày ở trên, hệ nano polyme chứa diclofenac hầu
hết đều có kích thước tiểu phân nằm trong khoảng phù hợp áp dụng với mắt ( nhỏ
hơn 300 nm). Các loại polyme sử dụng bám dính tốt với giác mạc, vì vậy thích hợp
với mục đích làm tăng sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt.
15
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu và thiết bị
2.1.1. Nguyên liệu
Dicloromethan
Trung quốc
Nhà sản xuất
8
Dinatri hydrophosphat
Trung quốc
Nhà sản xuất
9
Ethanol
Trung quốc
Nhà sản xuất
10
Eudragit RS100
Trung quốc
Nhà sản xuất
11
Kali clorid
Trung quốc
Nhà sản xuất
12
Kali dihydrophosphat
Trung quốc
Nhà sản xuất
13
Methanol
Trung quốc
Nhà sản xuất
14
Methanol
Mỹ
®
M – Sartorius ( Đức)
- Máy đồng nhất hóa tốc độ cao Unidrive X1000
- Máy ly tâm Sigma (Đức)
- Thiết bị lọc Sartorius; màng lọc cellulose acetat, kích thước lỗ lọc 0,2 µm;
0,45 µm (Đức)
- Hệ thống đánh giá giải phóng qua màng Hanson Research.
- Máy đo pH Eutech Instruments pH 510
- Máy sắc ký lỏng hiệu nâng cao Thermo – Finnigan (Mỹ)
- Bể siêu âm Ultrsonic LC_60H
- Máy đo phân bố kích thước tiểu phân và thế Zeta Zetasizer Nano ZS90 –
Malvern (Anh)
- Cân phân tích, cân kỹ thuật, máy khuấy từ, cối mã não và các dụng cụ thủy
tinh khác.
2.1. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ nano diclofenac.
- Đánh giá một số đặc tính của hệ.
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phương pháp khảo sát khả năng hòa tan của dược chất và polyme trong
pha phân tán.
- Chuẩn bị các lọ thủy tinh sạch, khô (dung tích 20 ml, có nút cao su kín) chứa 25
mg NaD và 75 mg Eud RS100.
- Lần lượt đong các thể tích chính xác của các dung môi khảo sát vào các lọ tương
ứng, đậy nút.
- Siêu âm, quan sát và xác định hệ dung môi hòa tan dược chất và polyme.
- Chỉ tiêu đánh giá, có thể chia thành 4 mức như sau:
Mức 1: không tan, kể cả siêu âm.
Copyright: Tài liệu đại học ©