BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
VŨ THỊ THÚY
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VI CẦU
ACYCLOVIR KẾT DÍNH SINH HỌC
THEO PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH GEL
BẰNG ION
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2013
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ THÚY
tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại Bộ môn. Cũng như gửi lời tới các thầy cô, các
anh chị kỹ thuật viên bộ môn Y học cơ sở, bộ môn Dược lý, cùng với 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 22 tháng 5 năm 2013
Sinh viên
Vũ Thị Thúy
MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮVIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chương 1. TỔNG QUAN……………………………………… 2
1.1 Acyclovir 2
1.1.1 Công thức hóa học 2
1.1.3. Dược động học 2
1.1.4. Dược lý và cơ chế tác dụng 3
1.1.5. Chỉ định 3
3.2.1. Nghiên cứu nâng hàm lượng dược chất trong vi cầu 28
3.2.2. Nghiên cứu cải thiện khả năng kết dính sinh học của vi cầu 32
3.2.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của loại tá dược kiềm 32
3.2.2.2. Nghiên cứu chọn tỷ lệ magnesi carbonat thích hợp 33
3.2.3. Nghiên cứu cải thiện khả năng kéo dài giải phóng dược chất của vi cầu 39
3.2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của chitosan và thời gian ngâm vi cầu 39
3.2.3.2. Nghiên cứu bào chế vi cầu đa lớp. 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮVIẾT TẮT
VCH Vi cầu hóa
ACV Acyclovir
BK Biểu kiến
CT Công thức
Cb Carbopol
HPMC Hydroxy propyl methyl cellulose
NaCMC Natri carboxymethyl cellulose
MKLDLK Mất khối lượng do làm khô
MT Môi trường
KSGP Kiểm soát giải phóng
KDSH Kết dính sinh học
kl/tt Khối lượng/thể tích
SKD Sinh khả dụng
TKHH Tinh khiết hóa học
phương pháp đo quang
26
Bảng 3.5
Một số chỉ tiêu chất lượng của mẫu vi cầu bào chế
27
Bảng 3.6 Thành phần công thức của các mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir
khác nhau
28
Bảng 3.7 Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính của các
mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir khác nhau
29
Bảng 3.8 Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir
khác nhau
30
Bảng 3.9 Phần trăm acyclovir giải phóng từ các mẫu vi cầu có nồng độ
ayclovir khác nhau
30
Bảng 3.10 Khả năng kết dính trên niêm mạc dạ dày và ruột non củ
a các
mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir khác nhau
31
Bảng 3.11 Tính chất và kích thước của các mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi
carbonat khác nhau
33
Bảng 3.12 Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính của các
mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi carbonat khác nhau
34
Bảng 3.13 Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi
48
Bảng 3.22
Khả năng kết dính trên niêm mạc dạ dày và ruột non của các mẫu vi
cầu có môi trường nhỏ giọt và thời gian ngâm khác nhau
51
Bảng 3.23
Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số chỉ tiêu chất
lượng của vi cầu đa lớp và đơn lớp
54
Bảng 3.24
Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu đa lớp và đơn lớp
54
Bảng 3.25
Phần trăm acyclovir giải phóng từ các mẫu vi cầu đa lớp và đơn
lớp
55
Bảng 3.26 Khả năng kết dính sinh học của các mẫu vi cầu đa lớp và đơn
lớp trên niêm mạc dạ dày và ruột non
56
42
Hình 3.7 Đồ thị thể hiện khả năng trương nở của các mẫu vi cầu được ngâm
trong dung dịch chitosan
45
Hình 3.8 Đồ thị thể hiện khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có thời gian
ngâm khác nhau.
47
Hình 3.9 Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chất từ các mẫu có nồng
độ chitosan khác nhau
49
Hình 3.10 Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chất từ các mẫu vi cầu
có thời gian ngâm khác nhau
50
Hình 3.11
Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chấttừ các mẫu vi cầu
đơn lớp và đa lớp
55
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, các dạng bào chế kết dính sinh học đã chứng minh được khả năng
cải thiện hấp thu ưu làm tăng sinh khả dụng đường uống của nhiều thuốc, đặc biệt là
những thuốc có đích tác dụng tại đường tiêu hóa như nhóm thuốc ức chế bơm
proton hoặc những thuốc có tính thấm kém, cửa sổ hấp thu hẹp, chỉ được hấp thu ở
1.1 Acyclovir
1.1.1 Công thức hóa học
Công thức phân tử: C
18
H
11
N
5
O3.
Khối lượng phân tử: 225,2.
Tên khoa học: 2-amino- 9[(2-hydroxy ethoxy)-methyl]- 1,9-dihydro-6H- purin-6-on [3],[23].
1.1.2 Tính chất lý hóa
Acyclovir là bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (1,3 mg/ml ở 25
o
C [3]),
rất khó tan trong alcol, thực tế không tan trong dung môi hữu cơ, tan trong dung
dịch kiềm và acid loãng [3],[23].
Nhiệt độ nóng chảy: 230
o
C, sau đó bị phân hủy.
Trong môi trường kiềm ổn định hơn trong môi trường acid.
Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS) acyclovir thuộc nhóm 3: là dược chất
có tính thấm kém.
Bảng 1.1. Độ tan của acyclovir trong các môi trường pH khác nhau [11]
pH môitrường 1,2 4,5 5,8 6,8 7,4
Độ tan (mg/ml) >3,5 2,6 2,3 2,4 2,5
1.1.3. Dược động học
SKD đường uống thấp, khoảng 20%. Thức ăn không làm ảnh hưởng đến hấp thu
- Ðiều trị nhiễm Herpes zoster (bệnh zona) cấp tính ở mắt, phổi, thần kinh . 4
- Ðiều trị nhiễm khởi đầu và tái phát nhiễm Herpes sinh dục.
- Dự phòng và điều trị nhiễm virus ở người suy giảm miễn dịch, cấy ghép cơ
quan, bệnh thủy đậu.
1.1.6. Một số dạng bào chế chứa acyclovir hiện có trên thị trường
- Viên nén: Apo – Acyclovir, Cyclovir, Herpevir, Herpex, Medovir, Vacrax
200mg, Acyclovir Stada, Zovirax 200mg, 400mg, 800mg.
- Lọ bột pha tiêm: Zovirax 200mg/5ml.
- Thuốc mỡ dùng ngoài: Zovirax 5%, thuốc mỡ tra mắt Zovirax 3% w/w.
- Dịch truyền: Zovirax tiêm tĩnh mạch.
- Kem bôi ngoài da: Acyclovir Stada 5%.
- Viên phân tán: Zovirax 200mg, 400mg, 800mg.
Vẫn chưa có dạng bào chế kết dính sinh học của acyclovir trên thị trường
1.2. Hệ kết dính sinh học
1.2.1. 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 [19] 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 [16]. 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
thuốc kéo dài và ổn định [21],[30].
6 - Thuyết điện tử:
Theo thuyết này do sự vận chuyển điện tử xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa
polyme kết dính và lớp glycoprotein của lớp màng nhầy do sự khác biệt về cấu trúc
điện tử của hai bề mặt. Kết quả là tạo ra lớp điện tích kép giữa bề mặt tiếp xúc
[10],[32].
- Thuyết hấp phụ:
Theo thuyết này sau khi hai bề mặt tiếp xúc nhau thì sự kết dính xảy ra do một
lực hấp dẫn bề mặt giữa các nguyên tử của hai bề mặt. Có hai loại liên kết hóa học
tham gia vào việc hình thành liên kết: liên kết chính là các liên kết cộng hóa trị, liên
kết thứ cấp là các liên kết tĩnh điện, lực valder waal, liên kết hydro, các tương tác kỵ
nước [10],[32].
- Thuyết khuếch tán:
Chuỗi polyme sẽ thâm nhập đủ sâu vào lớp chất nhầy để hình thành liên kết, kết
dính bán vĩnh viễn. Sự thâm nhập này phụ thuộc vào hệ số khuếch tán và thời gian
tiếp xúc. Hệ số kết dính phụ thuộc vào khối lượng phân tử, mật độ liên kết chéo.
Cấu trúc càng tương đồng thì sự kết dính càng lớn. Để liên kết có hiệu quả thì lớp
thâm nhập này phải dày từ 0,2 – 0,5 µm.Quá trình này chịu ảnh hưởng của gradien
nồng độ [10],[13].
- Thuyết bám dính:
Hiện tượng KDSH chủ yếu là do sự tương tác giữa các phân tử tương tự nhau.
Để tách hai bề mặt sau khi kết dính cần một lực nhất định [32].
- Thuyết cơ học:
Sự kết dính được hình thành do sự khuếch tán các chất kết dính lỏng vào các vết
nứt vi sinh học hiện diện trên bề mặt chất nền sinh học, do đó tạo thành một cấu
++
), đây là phản ứng của thành phần oligogluronic với ion Ca
++
tạo thành cấu
trúc dạng hộp trứng [31],[33].
Carboxymethyl Cellulose: là sản phẩm methyl hóa của cellllose. Phân tử có nhóm
carboxylic và hydroxyl có thể tạo liên kết với các kim loại đa hóa trị bằng các tương 8
tác tĩnh điện tạo thành gel không tan trong nước nên được sử dụng tạo vi cầu bằng
phương pháp cố định gel bằng ion. Muối của sắt và nhôm thường được sử dụng để
làm tác nhân liên kết chéo trong trường hợp này [31].
+Polyme KDSH nhóm 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. Chitosan là polyme điển hình thuộc nhóm này.
Chitosan:
Là amino polysaccarid, sản phẩm deacetyl hóa một phần của chitin, mức độ
deacetyl hóa từ 2- 60%, khối lượng phân tử từ 50- 2000 kDa.
Là một polyme mạch thẳng, là heterosarcharid chứa 2 phân tử : 1- 4 - 2 - acetamid
-2 – deoxy – β – D - glucose và 2 – amino – 2 – deoxy – β – D - glucose được sắp
xếp một cách ngẫu nhiên.
Có tính base yếu, pKa 6,2 - 7, độ tan phụ thuộc vào pH: tan dễ trong pH thấp và ít
tan ở pH cao, ít tan trong nước và tan dễ trong các acid hữu cơ.
Có khả năng cải thiện hấp thu qua khe hở liên bào do nới lỏng liên kết giữa các tế
bào nhờ tương tác tĩnh điện giữa nhóm amin mang điện tích dương của chitosan và
các protein bề mặt mang điện tích âm ở khe liên bào [42].
Thường được phối hợp với các polyme anion khác: natri alginat, gôm xanthan…do
tương tác tĩnh điện giữa chúng tạo thành phức hợp không tan được sử dụng để tạo
- Kỹ thuật sử dụng túi ruột chuột
Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau [8],[15],[46]:
Tiến hành:
+ Một đoạn ruột của chuột được lấy ra, lộn mặt trong ra, bơm đầy nước muối sinh
lý vào trong, khâu 2 đầu thành túi.
+ Chuẩn bị 1 ống nghiệm chứa 1 lượng xác định vi cầu trong dung dịch muối sinh
lý.
+ Đặt túi ruột chuột vào ống nghiệm trên, lắc ống nghiệm với tần số xác định, trong
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 10
- Phương pháp sử dụng cân đo vi lực
Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau[8],[15]:
Thiết bị:
+ 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
-5
mN [14].
+ Thiết bị khác: cân phân tích cải tiến (hình 1.2)
Phương pháp này chỉ áp dụng cho những vi cầu có kích thước >300µm.
+ 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%.
+ Tiếp đó, cho môi trường chảy qua hệ thống với tốc độ thích hợp gần nhu động
đường tiêu hóa.
+ Cuối cùng 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 ruột chuột so với số lượng vi
cầu ban đầu.
- Phương pháp sử dụng ống trụ quay tròn
Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau [12]: 12
Thiết bị:Ống trụ quay tròn làm bằng thép không gỉ.
Tốc độ quay: 125 vòng/phút.
Môi trường: Dung dịch đệm có pH thích hợp.
Tiến hành:
+ Rải đều một lượng chính xác vi cầu lên trên bề mặt miếng niêm mạc đường tiêu
hóa động vật mới xử lý, sau đó gắn miếng niêm mạc lên ống trụ.
+ Đặt ống trụ vào trong môi trường thử.
+ Cho hệ thống vận hành.
+ Cuối cùng đếm số lượng vi cầu còn lại trên bề mặt niêm mạc. Khả năng bám dính
được tính toán bằng tỷ lệ vi cầu còn lại so với số vi cầu ban đầu.
- Thử nghiệm rửa trôi
Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau [8] [32] [48]:
Thiết bị: máy thử độ rã viên nén tiêu chuẩn USP.
Môi trường: dung dịch đệm có pH thích hợp.
hưởng tới nhu động đường tiêu hóa. Các đồng vị này có thể là: Cr-51, Tc-99m, In-
113m, hoặc I-123 [15].
+ Nhấp nháy đồ Gamma: hệ vận chuyển được gắn với nucleotid phát xạ gamma.
Nhấp nháy đồ cho phép thấy rõ đường đi của thuốc trong cơ thể [15].
1.3. Một số nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học
1.3.1. Các nghiên cứu nước ngoài
Shadab M.D. và cộng sự [39] đã nghiên cứu bào chế vi cầu alginat và chitosan
KDSH chứa ACV bằng phương pháp trao đổi ion cố định gel. Đối với các mẫu vi
cầu alginat, kết quả cho thấy các vi cầu có kích thước trung bình 70,60 ± 2,44 µm,
tỷ lệ vi cầu hóa đạt từ 51,42 – 80,46%. Tỷ lệ vi cầu hóa cao nhất và khả năng kiểm
soát giải phóng tốt nhất khi nồng độ calci clorid là 10% (kl/tt) và tỷ lệ thuốc :
polyme là 1:4. Với các mẫu vi cầu chitosan, kích thước trung bình 31,62 ± 4,64 µm,
tỷ lệ VCH đạt từ 40,24 – 67,29%. Mẫu VC chitosan được bào chế với tỷ lệ tác nhân
liên kết chéo là 2 ml dung dịch glutaraldehyd 25% (kl/tt) và tỷ lệ ACV : chitosan là 14
1 : 2 cho tỷ lệ VCH và khả năng KSGP tốt nhất. Các mẫu vi cầu tối ưu đều có khả
năng kết dính khá tốt 66,42 ± 1,01% đối với vi cầu alginat và 79,89% ± 1,01 đối
với vi cầu chitosan. Kỹ thuật phát xạ Grama được áp dụng để đánh giá khả năng lưu
trú của vi cầu tại dạ dày thỏ cho thấy thời gian lưu trú của vi cầu alginat là 4 giờ, và
6 giờ đối với vi cầu chitosan.
Giri I. Cvà các cộng sự [18] đã nghiên cứu bào chế vi cầu ACV KDSH với
chất mang là alginat và các polyme kết dính niêm mạc là NaCMC và MC bằng kỹ
thuật cố định gel bằng ion. Vi cầu tạo thành có độ trơn chảy tốt, hình cầu hoặc gần
cầu, không dính nhau. Kích thước hạt trung bình trong khoảng 409,25 – 725 µm. Tỷ
lệ VCH đạt từ 38,60 – 70,35%. Mẫu vi cầu được bào chế với alginat và Na CMC có
khả năng kết dính tốt nhất trong thử nghiệm rửa trôi in vitro, trong đó công thức bào
chế với tỷ lệ alginat : NaCMC là 1 : 1 thể hiện khả năng kết dính tốt nhất. Các mẫu
bằng phần mềm ANOVA cho thấy khả năng kiểm soát giải phóng của vi cầu tốt hơn
khi tăng nồng độ của chitosan, tripolyphosphat, glutaraldehyd sử dụng.
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước.
Gần đây, tại trường ĐH Dược Hà Nội, đã có công trình nghiên cứu về dạng vi cầu
ACV KDSH:
Nguyễn Thị Hiền [5] đã tiến hành bào chế vi cầu ACV KDSH bằng phương
pháp bốc hơi dung môi với chất mang là EC và polyme KDSH là Cb 934P theo 12
công thức khác nhau. Kết quả cho thấy các mẫu vi cầu đều kích thước phân bố khá
đồng đều. Các công thức bào chế đều cho hiệu suất tạo vi cầu cao và tỷ lệ vi cầu
hóa trên 60%. 12 mẫu vi cầu đều có khả nằng giải phóng dược chất kéo dài trên 8
giờ. Kết quả nghiên cứu khả năng KDSH đường tiêu hóa trên chuột của 4 mẫu vi
cầu bào chế so sánh với mẫu vi cầu ACV – ms (không KDSH, bào chế cùng
phương pháp) cho thấy sau 2 giờ uống thuốc, các mẫu vi cầu nghiên cứu đều kết
dính hầu hết ở dạ dày (trên 60%), tỷ lệ vi cầu xuống ruột non rất thấp. Cho tới tận
thời điểm 6 giờ sau khi uống vẫn còn trên 26% lượng vi cầu còn được kết dính trên
niêm mạc dạ dày.
Phạm Thị Thảo [6] đã tiến hành nghiên cứu bào chế vi cầu ACV KDSH với
chất mang là alginat và một số polyme KDSH như Cb 934, HPMC K4M, HPMC
K100M bằng phương pháp trao đổi ion cố định gel. Nghiên cứu đã tiến hành khảo
sát và lựa chọn được các yếu tố thuộc thành phần và quá trình bào chế ảnh hưởng
đến chất lượng của vi cầu bào chế. Sơ bộ lựa chọn được công thức thích hợp bào
chế vi cầu acyclovir KDSH gồm: 2% (kl/tt) ACV, 1%(kl/tt) natri alginat, 1% (kl/tt)
Copyright: Tài liệu đại học ©