BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC

Dược

HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ THỦY

NGHIÊN CỨU CHẼ' HỆ PHÂN TÁN RAN
CỦA ARTEMETHER ỨNG DỤNG VÀO MỘT sổ
DẠNG THUỐC VIẼN
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP D ược sĩ KHOÁ 1997 - 2002)

Người hướng dẫn:

TS. Đỗ Hữu Nghị
Th.s. Nguyễn Ngọc Chiến

Nơi thực hiện:

Bộ môn Công nghiệp Dược
Phòng thí nghiệm GMP

Thời gian thực hiện: 3 - 5/2002

HÀ NỘI, 05 - 2002


AỜ&
HPTR:

Hệ phân tán rắn

KST:

Ký sinh trùng

PEG:

Polyethylen glycol

PVP:

Polyvinylpyrolidon

SKD:

Sinh khả dụng

SR:

Sốt rét


MỤC LỤC
■

■


1.2.1

Khái niệm hệ phân tán rắn

4

1.2.2. Cấu trúc lý hoá của hệ phân tán rắn

4

1.2.3. Cơ chế làm tăng độ tan của hệ phân tán rắn

4

1.2.4. Phương pháp chế tạo hệ phân tán rắn

5

1.2.5. Các chất mang thường dùng trong hệ phân tán rắn

6

1.2.6. Độ ổn định của hệ phân tán rắn

8

1.2.7. Một số công trình về hệ phân tán rắn trong thời gian gần đây

8


Nguyên liệu, máy móc thiết bị

2.1.1. Nguyên liệu

15

2.1.2. Máy móc thiết bị

15

2.2.

Phương pháp tiến hành

16

2.2.1. Phương pháp tạo hệ phân tán rắn

16

2.2.2. Phương pháp đo độ hoà tan

16

2.2.3. Phương pháp kiểm tra độ ổn định của hệ phân tán rắn

18

2.2.4. Phương pháp đóng nang, tạo viên



31

2.3.7. Độ ổn định

37

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

43

3.1.

Kết luận

43

3.2.

Đề xuất

44

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


ĐẶT VẤN ĐỀ
■


Độ tan của một chất là nồng độ bão hòa của chất tan trong dung môi ở
điều kiện nhiệt độ, áp suất xác định [1].
Tốc độ tan của một chất là lượng chất tan hòa tan trong một đơn vị thòi
gian [1].
Trong bào chế hiện đại, chất lượng dạng thuốc không chỉ được đánh giá
về mặt lý hoá học mà còn được đánh giá về phương diện giải phóng và hấp thụ
dược chất hay nói cách khác là SKD. Với một dạng thuốc, SKD phụ thuộc vào
các yếu tố sinh học (đường dùng, giói tính, lứa tuổi, chế độ dùng thuốc,...) và
các yếu tố dược học (độ tan, đặc tính hấp thu của dược chất, tương tác tá dượcdược chất, các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của dược chất như nhiệt độ,
độ ẩm,...) [1]
Đặc biệt đối vói các dược chất ít tan thì tốc độ và mức độ tan của dược
chất có ảnh hưởng quyết định đến tốc độ và mức độ hấp thụ dược chất hay
SKD của thuốc [8]
1.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hoà tan dược chất [1]
- Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Đối với quá trình hoà tan dược chất có sự thu nhiệt theo nguyên tắc Le
Chatelier, việc tăng nhiệt độ sẽ thúc đẩy quá trình hoà tan, làm tăng độ tan của
dược chất. Ngược lại, khi dược chất hoà tan tỏa nhiệt việc tăng nhiệt độ sẽ làm
giảm độ tan của dược chất.
- Ảnh hưởng của bản chất và đặc điểm cấu trúc phân tử của chất tan và
dung môi:
Bản chất và đặc điểm cấu trúc phân tử của chất tan và dung môi là
những yếu tố hoá học nội tại ảnh hưởng đến độ tan, thường các chất phân cực
dễ tan trong dung môi phân cực và ngược lại.
- Ảnh hưởng của đặc tính kết tinh, hiện tượng đa hình và sự solvat hoá:
2


Một dược chất có thể kết tinh dưới nhiều dạng tinh thể khác nhau tuỳ
theo điều kiện kết tinh. Các dạng kết tinh khác nhau sẽ có cấu trúc tinh thể

Như trên đã trình bày có nhiều biện pháp làm tăng độ tan và tốc độ tan
của dược chất ít tan. Trong những năm gần đây, người ta chú ý nhiều tói một
biện pháp kỹ thuật mói làm tăng độ tan và tốc độ hoà tan của dược chất ít tan.
Do vậy, cải thiện được SKD của nhiều dược chất. Đó là việc nghiên cứu, chế
tạo và ứng dụng các hệ phân tán rắn [2].
1.2.1. Khái niệm HPTR:
HPTR là hệ trong đó các dược chất ít tan được hoà tan hay phân tán
trong các chất mang trơ (cariers) hoặc cốt (matrix) trơ về mặt tác dụng dược
lý, có tính thân nước cao được điều chế bằng phương pháp thích hợp[2].
1.2.2. Cấu trúc lý hoá của HPTR [10]
Dựa vào tương tác giữa dược chất vói chất mang người ta đưa ra 6 cấu
trúc:
- Hỗn hợp eutecti đơn giản.
- Các dung dịch rắn.
- Các dung dịch và hỗn dịch kiểu thuỷ tinh.
- Các kết tủa vô định hình trong chất mang kết tinh.
- Tạo thành hợp chất hoặc phức chất mới.
- Phức hợp giữa dược chất và chất mang.
1.2.3. Cơ chế làm tăng độ tan của hệ phân tán rắn [10]
Hệ phân tán rắn làm tăng độ tan, tốc độ tan của dược chất ít tan là do:
- Làm giảm kích thước tiểu phân dược chất.
- Làm thay đổi trạng thái kết tinh của dược chất hoặc chuyển từ dạng
kết tinh sang dạng vô định hình có khả năng làm tan tốt hơn.
- Thay đổi và làm tăng tính thấm của dược chất.
- Làm giảm năng lượng của quá trình hoà tan.

4


1.2.4. Phương pháp chế tạo hệ phân tán rắn

khối nhão. Làm khô khối bột nhão, nghiền tán thành hạt có kích thước thích
hợp [20].
1.2.5. Các chất mang thường dùng trong hệ phân tán rắn
1.2.5.1. Yêu cầu đối với chất mang
- Dễ tan trong nước, không độc, không có tác dụng dược lý riêng.
- Có khả năng làm tăng độ tan và tốc độ tan của dược chất ít tan.
- Thích hợp với phương pháp chế tạo.
- Phù hợp vói dạng bào chế dự định.
7.2.5.2. Một số chất mang thường dùng [8]
- Các polyethylen glycol (PEG):
Các PEG có khối lượng phân tử khác nhau được dùng rất phổ biến làm
chất mang trong hệ phân tán rắn của nhiều dược chất ít tan. Có ưu điểm vững
bền về mặt lý hoá, không dễ bị tác động của vi khuẩn nấm mốc, không có tác
dụng riêng, không độc, có tính thấm nước nên có khả năng gây thấm biến
dược chất sơ thành thân nước và có khả năng hoà tan đối với nhiều dược chất
ít tan trong nước.
Do PEG có độ chảy thấp (
định về động học, dưới tác động của nhiệt ẩm, môi trường và sự già hoá của
hệ theo thời gian bảo quản dược chất có thể chuyển ngược lại thành dạng kết
tinh ban đầu bền nhưng ít tan hơn. Độ ổn định của HPTR phụ thuộc vào chất
mang, vào tỷ lệ dược chất và chất mang có trong hệ và điều kiện bảo quản [8].
1.2.7. Một sô công trình về hệ phân tán rắn trong thời gian gần đây
Từ khi khái niệm về HPTR được xây dựng năm 1961 bởi 2 tác giả Nhật
Bản Sekiguchi và Obi đến nay, HPTR đã được nghiên cứu rộng rãi ở nhiều
nước trên thế giới, đã có khoảng 400 công trình nghiên cứu về HPTR đã được
công bố trên các tạp chí chuyên ngành y- dược khác nhau với các dược chất
khác nhau như: grisoíulvin, indomethacin, cinarizin, reserpin, digitoxin,...[6].
Ở nước ta cũng có một số công trình nghiên cứu ứng dụng và chế tạo
HPTR vào dạng thuốc của dạng thuốc ít tan paracetamol, diazepam,
dihydroartemisinin,... Đặt biệt đã nghiên cứu ứng dụng thành công kỹ thuật
HPTR như là một biện pháp làm tăng độ tan và tốc độ tan của artemisinin
trong nước mà không làm thay đổi cấu trúc của artemisinin [17].
Thuốc đạn artemisinin 0,25g chế từ HPTR với chất mang PEG và
Tween20 đã được Bộ Y Tế cho phép Công ty Dược liệu TWI sản xuất và lưu
hành trong cả nước từ cuối năm 1994 [8].
1.3. Vài nét về bệnh sốt rét và các thuốc điều trị sốt rét
1.3.1. Vài nét về bệnh sốt rét
Sốt rét là bệnh truyền nhiễm do KST sốt rét Plasmodium gây ra. Tác
nhân truyền bệnh chủ yếu là muỗi Anopheles. Bệnh có tính chất dịch tễ, có thể
lan tràn thành dịch nếu không ngăn chặn kịp thời và có thể gây ra biến chứng
nặng nề và gây tử vong nếu không điều trị kịp thời. Bệnh tồn tại và phát triển ở
nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam.
8


Ở Việt Nam tháng 9 năm 1997 số dân trong vùng nguy cơ SR trong cả
nước là 34 triệu người [5]. Theo thống kê của viện Sốt Rét, Ký Sinh Trùng và

diệu”, Hải Thượng Lãn Ông (thế kỷ 18) trong cuốn “ Dược phẩm vạng yếu”
cũng đề cập đến thanh hao hoa vàng như là một thuốc chữa chứng lao tổn, mồ
hôi trộm, sốt rét. Mãi đến năm 1972 người ta mói chiết được từ cây thanh cao
hoa vàng một chất có tác dụng diệt KST SR dưói dạng tinh khiết và đặt tên là
artemisinin (Quinghaosu- thanh hao tố). Năm 1979 artemisinin đấ dược dùng
điều trị cho ngưòi bị bệnh SR vói kết quả rất tốt [4].
Artemisinin có tác dụng đối với KST sốt rét và ít độc nhưng nhược điểm
là tỷ lệ tái phát cao và khả năng hoà tan trong nước và trong dầu kém nên tác
dụng điều trị còn hạn chế. Để khắc phục người ta đã tìm cách bán tổng hợp ra
các dẫn chất có tác dụng điều trị SR đi từ nguyên liệu ban đầu là artemisinin
[12,13]. Từ năm 1992 ở Việt Nam các nhà khoa học đã bán tổng hợp được
artesunat, artemether, arteether [17].
* Cấu trúc hoá học của artemisinin và dẫn chất:
Artemisinin có công thức phân tử C15H220 5, khối lượng phân tử 282,35.
Về mặt cấu trúc hoá học có cầu nối peroxyd nội phân tử, chính cầu nối này
quyết định hoạt tính chống rốt rét của artemisinin và dẫn chất [4].
Dưới đây là công thức cấu tạo của artemisinin và dẫn chất.
R

Artemisinin & dẫn chất
Artemisinin

R

3

OH

Dihydroartemisinin


*Phương pháp đo quang:
Hoà tan khoảng 50mg artemether trong ethanol tuyệt đối vào bình định
mức lOOml, thêm ethanol tuyệt đối cho đến vạch. Lắc đều, lọc bằng giấy lọc,
bỏ ít dịch lọc đầu. Hút 2ml dịch lọc vào bình định mức lOOml, cho dung dịch
acid HCl/ethanol tuyệt đối (lmol/1). Lắc. Đậy kín nút bình, cách thuỷ ở nhiệt
độ 55°c + l°c trong 5 giờ, để nguội ở nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thụ dung
dịch này ở bước sóng 254nm. Song song làm mẫu chuẩn artemether ở cùng
điều kiện để tính kết quả [24].
* Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao:
Sử dụng cột nhồi pha tĩnh A (5|j,m). Pha động gồm hỗn hợp acetonitril
và nước (62:38). Lượng mẫu bơm là 20|ul. Tốc độ dòng chảy 1,5 ml/phút, phát
hiện ở bước sóng 216 nm. Làm mẫu chuẩn song song để định lượng
artemether trong mẫu thử [24].
1.3.3.3. Bán tổng hợp artemether

11


Bán tổng hợp artemether từ artemisinin qua hai giai đoạn [13]
- Khử hoá artemisinin thành dihydroartemisinin vói chất khử là natri
borohdrit trong methanol ở nhiệt độ thấp 0- 5°c.
- Ether hoá dihydroartemisinin vói methanol tạo artemether vói chất
xúc tác là boro triAuorid diethyletherat BF30 (C2H5)2.
Phương trình tổng hợp:

ơ và p dihydroartemisinin

Artemisinin

UUil3

* Tác dụng phụ và độc tính:
Artemisinin và dẫn chất thường được dung nạp tốt. Vói liều điều trị
thường không độc, không có tác dụng phụ, không có các phản ứng độc hại
trên tim, gan bệnh nhân [7].
Tuy nhiên, trong các thử nghiệm ở động vật có vú (chuột, chó, khỉ) các
dẫn chất artemisinin hoà tan trong dầu, artemether, arteether tiêm bắp gây ra
trạng thái bất bình thường chọn lọc trung tâm thần kinh, chủ yếu gây tổn
thương quá trình thính giác và phản xạ tiền đình khi dùng ở liều cao [7].

13


Các nghiên cứu về độc tính trên động vật thực nghiệm cũng cho thấy
artemisinin, artemether, artesunat ít độc hơn rất nhiều so với chloroquin [22].
* Cách sử dụng, liều và dạng thuốc:
- Cách sử dụng:
Artemisinin, artemether, artesunat được dùng một mình hoặc phối hợp
vói các thuốc chống SR khác để điều trị SR đã kháng với thuốc thông thường.
- Liều gợi ý:
Khỏi phát 3,2mg/kg thể trọng, tiêm bắp dung dịch dầu; sau đó
l,6mg/kg thể trọng tối đa trong 7 ngày [24]. Có thể dùng 200mg ngày đẩu
tiên, sau đó lOOmg/ngày trong 4 ngày, dùng theo đường uống [19].
Ưu điểm chính của artemisinin và các dẫn chất là tốc độ hấp thu
nhanh, tác dụng nhanh do đó thòi gian làm sạch KST nhanh hơn quinin,
chloroquin, meíloquin trong điều trị SR ác tính vì thế các dẫn chất này được
đặc biệt khuyến khích trong điều trị SR thể não và nặng [15].
Artemether thường được dùng theo đường uống hoặc tiêm bắp. Có thể
kết hợp vói các thuốc chống SR khác để giảm tỷ lệ kháng thuốc. Ngoài ra có
những công thức nghiên cứu sử dụng artemether theo đường uống kết hợp với
benílumetol. Hay có những sản phẩm phối hợp artemether với chất khác như

2.1.2. Máy móc thiết bị
- Máy thử độ hoà tan ERWEKA DT60 (Đức).
- Máy UV-VIS Spectrophotometer Carry 100 -Varian (Australia).
- Máy dập viên: KP2 (Đức) với bộ chày cối 0=9mm.
- Máy đóng nang: MF 30- Manual Filling Machine.
- Máy đo độ cứng: ERWEKA TBH20 (Đức).
- Máy đo độ rã: ERWEKA ZT31 (Đức).
- Bình ổn nhiệt: Lauda 2000.
- Bát sứ, đũa thuỷ tinh, cối chày, rây, giấy lọc.

15


- Tủ vi khí hậu: SANYO Gallenkamp PLC (Anh).
- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao: SPD- M10A vp, SHIMADZU
(Nhật Bản).
2.2. Phương pháp tiến hành
2.2.1. Phương pháp tạo hệ phân tán rắn
Các HPTR của artemether vói các chất mang PEG 6000 và Eudragit
E100 với các tỷ lệ khác nhau đã được điều chế bằng phương pháp dung môi:
hoà tan lần lượt chất mang, dược chất trong ethanol tuyệt đối. Để bay hơi dung
môi ở nhiệt độ phòng cho tới khi thu được khối dẻo. Để trong bình hút ẩm 24
giờ. Nghiền, rây lấy hạt qua rây số 1000. Bảo quản trong bình hút ẩm.
2.2.2. Phương pháp đo độ hoà tan
Sử dụng máy đo độ hoà tan (giỏ quay, cánh khuấy) vói các thông số:
- Tốc độ khuấy 100 ± 1 vòng/phút.
- T° thử: 37°c ± 0,5°c.
- Môi trường thử: 900ml dung dịch đệm phosphat pH 7,2.
Mẫu thử: + Đối với HPTR tương đương
+ Đối vói nguyên liệu


Cx =
Do

Cx: Nồng độ artemether trong dịch lọc ở thời điểm t (mg%).
Co: Nồng độ artemether chuẩn (mg%).
Dx: Độ hấp thụ của dung dịch X.
Do: Độ hấp thụ của dung dịch artemether chuẩn,
a: Hệ số pha loãng bằng 2,5.
-

Nồng độ artemether trong mẫu thử ở lần hút thứ n được hiệu chỉnh

theo công thức Nelson:
V

Cn: Nồng độ hiệu chỉnh ở lần hút thứ n (mg%).
Cno: Nồng độ chưa hiệu chỉnh ở lần hút thứ n (mg%).
Vo: Thể tích dịch hoà tan đã hút (Vo=10ml).
Y: Thể tích môi trường hoà tan (V=900ml).


Q.ị: Nồng độ hiệu chỉnh ở lần hút thứ n-1.
- Phần trăm artemether hoà tan ở thời điểm t được tính theo công thức:
% artemether giải phóng

c x.900
= ------------ 100%
40



--------------------------

100

D0. mc
Dx: Độ hấp thụ của dung dịch thử.
Do; Độ hấp thụ của dung dịch chuẩn.
Co: Nồng độ artemether chuẩn (mg%).
mc: Khối lượng bột HPTR của artemether đem định lượng.
n

: Tỷ lệ phối hợp giữa artemether và chất mang.
n = 2đối vói hệ artemether

: chất mang là 1 : 1

n = 3đối với hệ artemether

: chất mang là 1 : 2

n = 4

: chất mang là 1 : 3

đối với hệartemether

Đánh giá: hàm lượng artemether trong hệ phải đạt từ 90% -110% so vói
lý thuyết.
- Đánh giá khả năng hoà tan bằng phương pháp đo độ hoà tan.

Sau đó định lượng hàm lượng artemether trong viên nang và viên nén
tiến hành tương tự như phần định lượng artemether trong HPTR.
Tất cả các thí nghiêm đều được tiến hành vói số thí nghiệm n =3 và kết
quả báo cáo là kết quả trung bình ± độ lệch chuẩn.

2.3. Thực nghiệm và kết quả
2.3.1. Khảo sát mối tương quan giữa nồng độ artemether và mật độ
quang của dung dịch:
Để lấy cơ sở cho việc tíhh toán sau này chúng tôi tiến hành xây dựng đường
chuẩn thiết lập sự tương quan giữa mật độ quang và nồng độ artemether tương ứng.
*Tiến hành: Cân chính xác một lượng artemether, hoà tan trong cồn
tuyệt đối, sau đó pha loãng bằng dung dịch acidHCl/ethanol tuyệt đối(lmol/l)
để được dung dịch A có nồng độ 6,672mg/ml. Từ dung dịch A pha loãng bằng
dung dịch acid HCl/ethanol tuyệt đối để được các nồng độ 3,336; 1,668;
0,834; 0,417mg/ml.
Tiến hành thuỷ phân và đo mật độ quang các dung dịch trên theo
phương pháp đã ghi trong mục 2.2.3.
20