BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

TRẦN THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METFORMIN
GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI – NĂM 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

TRẦN THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METFORMIN
GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC
Mã số: 62 72 04 02

Phú Thọ, những người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động
viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2016

Trần Thị Vân Anh


ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kì
công trình nào.

Tác giả

TRẦN THỊ VÂN ANH


iii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt trong luận án

4

1.1.4.

Dược động học

4

1.1.5.

Tác dụng và cơ chế tác dụng

5

1.1.6.

Chỉ định

6

1.1.7.

Chống chỉ định

6

1.1.8.

Tác dụng không mong muốn


iv

1.2.3.

Hệ thẩm thấu dùng đường uống

1.2.4.

Một số nghiên cứu bào chế viên metformin giải phóng 20

15

kéo dài
1.3. ĐỊNH LƯỢNG METFORMIN TRONG DỊCH SINH HỌC

28

1.3.1.

Kỹ thuật xử lý mẫu

29

1.3.2.

Phương pháp phân tích metformin trong dịch sinh học

31

1.3.3.

Động vật thí nghiệm

38

2.1.5.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

38

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

39

2.2.1.

Phương pháp nghiên cứu bào chế

2.2.2.

Phương pháp đánh giá tiêu chuẩn chất lượng và độ ổn 43

39

định của viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài
2.2.3.

Phương pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo trên chó thực 50
nghiệm


giải phóng kéo dài ở qui mô pilot
3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ 92
VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH VIÊN NÉN METFORMIN 500
mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI
3.3.1. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho viên nén metformin 500 mg 92
giải phóng kéo dài
3.3.2. Đánh giá độ ổn định
3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG

93
98

3.4.1. Đánh giá tương đương hoà tan in vitro viên nén metformin 98
500 mg giải phóng kéo dài và viên đối chiếu
3.4.2. Đánh giá sinh khả dụng in vivo viên nén metformin 500 mg 100
giải phóng kéo dài
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN

120

4.1. XÂY DỰNG CÔNG THỨC BÀO CHẾ VIÊN METFORMIN 500 120


vi
mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI
4.1.1. Viên dạng cốt thân nước

120

4.1.2. Viên thẩm thấu quy ước

Tài liệu tham khảo
Phụ lục

142


vii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
TT Phần viết tắt

Phần viết đầy đủ

1

The Akaike information criterion

AIC

(Tiêu chuẩn thông tin Akaike)
2

ASEAN

Association of Southeast Asian Nations
(Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á)

3

AUC



DĐVN

Dược điển Việt Nam

9

DSC

Differential scanning calorimetry
(Phân tích năng lượng nhiệt vi sai)

10

ĐC

Đối chiếu

11

FDA

Food and Drug Administration
(Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ)

12

f2

Similarity factor

17

HQC

High Quality Control Sample
(Mẫu kiểm chứng giới hạn trên)

18

ICH

International Conference on Harmonisation

19

KLRBK

Khối lượng riêng biểu kiến

20

KLTB

Khối lượng trung bình

21

KTTP

Kích thước tiểu phân


MH

Metformin hydroclorid

27

MQC

Medium Quality Control Sample
(Mẫu kiểm chứng giới hạn giữa dưới và trên)

28

MRT

Mean residence time
(Thời gian lưu trú trung bình)

29

NaCMC

Natri carboxy methyl cellulose

30

NaLS

Natri laurylsulfat

PTN

Phòng thí nghiệm

36

RAN

Ranitidin

37

R2HC

Hệ số hiệu chỉnh

38

RSD

Relative Standard Deviation
(Độ lệch chuẩn tương đối)

39

SD

Standard Deviation
(Độ lệch chuẩn)


45

USP

United States Pharmacopoeia
(Dược điển Mỹ)

46

WHO

World Health Organization
(Tổ chức Y tế Thế giới)

47

X

Giá trị trung bình


x
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

1.1

Mô ̣t số biêṭ dươ ̣c giải phóng kéo dài chứa metformin

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ viên đối chiếu theo thời
gian (n=12)

3.3

Yêu cầu về độ hoà tan viên metformin 500 mg giải phóng
kéo dài theo Test 10 – USP 35

58

59

60

3.4

Phân tích mô hình động học giải phóng của viên đối chiếu

60

3.5

Công thức viên dạng cốt với các loại polyme khác nhau

62

3.6

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên chứa polyme
khác nhau

viên cốt

3.11

Công thức viên thẩm thấu có bề dày màng bao và kích thước
miệng giải phóng khác nhau

3.12

Trang
65

67

Độ hòa tan của viên metformin giải phóng kéo dài dạng
thẩm thấu có độ dày màng bao và kích thước miệng giải

68

phóng khác nhau
3.13

Phân tích động học giải phóng metformin từ các mẫu viên
thẩm thấu

3.14

Công thức viên thẩm thấu có tỷ lệ NaLS thay đổi

3.15


76

3.20

So sánh một số đặc điểm của viên CapL và CapS (n = 5)

79

3.21

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên caplet (n = 12)

80

3.22

Phân tích động học giải phóng metformin từ viên caplet

81

3.23

Phân bố kích thước tiểu phân nguyên liệu metformin

82

3.24

Độ đồng đều hàm lượng metformin khi trộn bột kép ở qui

3.28

Đặc tính của cốm ở 3 lô quy mô phòng thí nghiệm

85

3.29

Đặc tính của viên ở 3 lô quy mô phòng thí nghiệm

85

3.30

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô ở quy mô phòng thí
nghiệm (n = 12)

86

3.31

Độ đồng đều hàm lượng metformin ở quy mô pilot

87

3.32

Một số đặc điểm của quá trình sửa hạt

88

91

3.38

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô ở quy mô pilot
(n=12)

3.39

Đề xuất một số tiêu chuẩn chất lượng cho cốm bán thành
phẩm

3.40

Đề xuất một số tiêu chuẩn chất lượng cho viên nén
metformin 500 mg giải phóng kéo dài

91

92

93


xiii
Bảng

Tên bảng

3.41

95

95

97

98

99

3.47

Kiểm tra sự phù hợp của hệ thống sắc ký

101

3.48

Kiểm tra độ đặc hiệu – chọn lọc của phương pháp

102

3.49

Sự phụ thuộc giữa tỷ lệ diện tích pic metformin/ranitidin và
nồng độ metformin chuẩn trong huyết tương chó

103

3.50


Độ ổn định trong thời gian ngắn của dung dịch chuẩn gốc và
nội chuẩn gốc (n = 4)

108


xiv
Bảng

Tên bảng

Trang

3.56

Độ ổn định dài ngày của dung dịch chuẩn gốc, nội chuẩn gốc

109

3.57

Độ ổn định của mẫu sau 3 chu kì đông – rã đông (n = 4)

110

3.58

Xác định độ ổn định trong quá trình xử lý mẫu (n=4)



Các thông số dược động học của chế phẩm đối chiếu (n=6)

115

3.64

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[Cmax]

116

3.65

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[AUC0-∞]

117

3.66

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[MRT]

118

3.67

So sánh giá trị Tmax theo phương pháp thống kê phi tham số

119



Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của máy khoan laser

42

3.1

Đồ thị mối tương quan giữa nồng độ và mật độ quang của dung

59

dịch metformin trong môi trường nước cất (a) và pH 6,8 (b)
3.2

Đồ thị giải phóng metformin từ viên đối chiếu ở pH 6,8

60

3.3

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ viên chứa polyme khác

62

nhau
3.4

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên có tá dược độn

63




xvi

Hình

Tên hình

Trang

3.9

Hình ảnh viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài dạng bơm

77

thẩm thấu sau thời gian hoà tan 15 phút (a), 30 phút (b) và 60
phút (c)
3.10 Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên caplet và viên đối

80

chiếu theo thời gian
3.11 Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô quy mô phòng thí

86

nghiệm theo thời gian
3.12 Kết quả phân tích nhiệt vi sai DSC


sau khi uống liều đơn thuốc thử và thuốc đối chiếu

113


1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đái tháo đường là mô ̣t bênh
̣ ma ̣n tính gây ra do sự thiế u hu ̣t tương đố i
hoă ̣c tuyê ̣t đố i insulin, dẫn đế n rố i loa ̣n chuyể n hóa carbohydrat. Bê ̣nh đươ ̣c
đă ̣c trưng bởi tin
̀ h tra ̣ng tăng đường huyế t ma ̣n tính và các rố i loa ̣n chuyể n
hóa kèm theo. Bê ̣nh đái tháo đường đang có xu hướng tăng lên ở nhiề u nước
trên thế giới, ở Viê ̣t Nam, đây là mô ̣t căn bênh
̣ thường gă ̣p (1 - 2,5 % dân số )
và có tỷ lê ̣ tử vong cao nhấ t trong các bênh
̣ nô ̣i tiế t, bênh
̣ cầ n điề u tri ̣ kéo dài
và liên tu ̣c [2].
Có nhiề u nhóm thuố c điề u tri ̣ đái tháo đường, trong đó metformin là
thuố c điển hình trong điều trị bệnh đái tháo đường typ 2. Tuy nhiên, thuốc có
thời gian bán thải ngắn (từ 2 đến 6 giờ) nên nếu dùng dạng thuốc qui ước phải
uống nhiều lần trong ngày gây nhiều phiền phức cho bệnh nhân và hiệu quả
điều trị không cao. Metformin hấp thu chậm và không hoàn toàn qua đường
tiêu hoá (sinh khả dụng theo đường uống với liều 500 mg vào khoảng 50 – 60
%). Với liều dùng cao và tác dụng không mong muốn của thuốc trên đường
tiêu hoá đòi hỏi bào chế dạng thuốc giải phóng kéo dài (GPKD) để duy trì
nồng độ thuốc trong máu, giảm số lần dùng thuốc và cải thiện khả năng tuân

chó thực nghiệm, so sánh với viên đối chiếu Glucophage XR.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN

1.1. METFORMIN HYDROCLORID
1.1.1. Cấu trúc hóa học

(Nguồn: Bộ Y tế (2009) [3])

Công thức phân tử: C4H11N5.HCl
Khối lượng phân tử: 165,6
Tên khoa học: 1,1 – dimethylbiguanid monohydroclorid
Điểm chảy: Từ 222 0C đến 226 0C [3]
1.1.2. Tính chất lý hóa và đặc tính sinh dươ ̣c học
Metformin hydroclorid (MH) ở dạng tinh thể màu trắng, dễ tan trong
nước, ít tan trong ethanol và thực tế không tan trong aceton, ether và
diclorometan [3]. Theo bảng phân loại đặc tính sinh dược học (BCS), MH
thuộc phân nhóm thứ III, vì thuốc có độ tan trong nước cao, tính thấm qua
màng thấp, hệ số log P là - 1,43 trong môi trường n-octanol và đệm pH 7,4
[34].
Độ tan của MH cao hơn 100 mg/ml trong môi trường nước, acid
hydrocloric 0,1M, các dung dịch đệm pH 4,5, pH 6,8 và pH 9,5. pKa của MH
là 11,5 và tồn tại ở dạng cation trong pH của đường tiêu hóa [34]. Do đặc tính
thân nước và khả năng ion hóa nên MH bị hấp thu hạn chế qua màng sinh
học. Nghiên cứu với tế bào Caco – 2 cho thấy mức độ thấm của MH khá thấp
và hệ số thấm của MH là 5,5 x 10-6 cm/s tại pH 7,4 thấp hơn nhiều so với các

Metformin liên kế t với protein không đáng kể nên có thể tích phân bố
rấ t cao (300 đế n 1000 lít sau khi dùng liề u đơn). Tra ̣ng thái ổ n đinh
̣ đa ̣t đươ ̣c
trong mô ̣t hoă ̣c hai ngày [4]. Nồng độ metformin đạt cao nhất trong ống tiêu


5

hóa, nồng độ metformin tại thận, gan, tuyến nước bọt cao khoảng gấp đôi
nồng độ trong huyết tương. Chưa có nghiên cứu nào khẳng định việc
metformin có qua được hàng rào máu não, rau thai hay có bài tiết qua tuyến
sữa hay không.
1.1.4.3. Chuyể n hóa và thải trừ
Metformin không bị chuyển hóa qua gan và không bài tiết qua mật. Sau
khi uống, khoảng 90 % lượng MH hấp thu đươ ̣c thải trừ qua thận trong vòng
24 giờ ở dạng không chuyển hóa. Thuốc bị tích lũy trong trường hợp suy
giảm chức năng thận. Độ thanh thải MH qua thận giảm ở người bệnh suy thận
và người cao tuổi [4]. Thời gian bán thải của thuốc t1/2 là 2 - 6 h [97].
1.1.5. Tác dụng và cơ chế tác dụng
Trong điều trị bệnh đái tháo đường typ 2, ngoài tác dụng làm giảm
đường huyết MH còn có thêm nhiều tác dụng tốt đối với tình trạng kháng
insulin đi kèm với béo phì, rối loạn lipid máu, tăng huyết áp, tăng nguy cơ
đông máu, cu ̣ thể :
+ Tác dụng giảm đường máu
MH có tác dụng làm giảm sản xuất glucose trong máu và làm tăng
insulin – gián tiếp làm giảm glucose bằng cách tăng hấp thu glucose ở phần
xương, bắp thịt và mô mỡ [53]. MH ngăn cản sự hô hấp oxy của các ty lạp thể
trong gan để ngăn cản sự tổng hợp glucose, cơ chế tác dụng chính của thuốc
là làm giảm sản xuất glucose ở gan.
MH làm giảm HbA1C khoảng 1,5 % - 2,0 %, giảm đường huyết lúc đói

phụ thuộc insulin), dùng đơn độc hoặc phối hợp với các thuốc uống chống đái
tháo đường khác như nhóm sulfonylurea [39], [45] hoặc insulin. Metformin là
thuốc được lựa chọn đầu tiên trong điều trị đái tháo đường typ 2, đặc biệt ở
bệnh nhân thừa cân, béo phì. Theo FDA Mỹ, chế phẩm metformin
(Glucophage®) được chỉ định cho trẻ em và bệnh nhân mắc hội chứng buồng
trứng đa nang [60].
1.1.7. Chống chỉ định
+ Phụ nữ có thai, suy gan thận và suy hô hấp.


7

+ Nhiễm khuẩn nặng, nhiễm khuẩn huyết.
+ Hoại tử, nghiện rượu, thiếu dinh dưỡng,...
1.1.8. Tác dụng không mong muốn
+ Tiêu hóa: Chán ăn, nôn, ỉa chảy, dùng kéo dài gây đắng miệng,...
+ Da: Ban, mày đay, nhạy cảm với ánh sáng,...
+ Chuyển hóa: Giảm nồng độ vitamin B12, nhiễm acid lactic,...
+ Huyết học: Thiếu máu bất sản, thiếu máu tan huyết, suy tủy [4].
1.1.9. Liều dùng
+ Với dạng viên quy ước: 500 mg hoặc 850 mg x 2 lần/ngày, tăng liều
thêm 1 viên/ngày, mỗi tuần tăng một lần đến khi liều tối đa là 2500 mg/ngày.
+ Với dạng viên GPKD: 500 mg x 1 lần/ngày, tăng khoảng 500 mg mỗi
tuần đến tối đa 2000 mg x 1 lần/ngày. Có thể 1000 mg x 2 lần/ngày nếu
không đạt kiểm soát với liều 2000 mg [4].
1.1.10. Một số biệt dược giải phóng kéo dài chứa metformin hydroclorid
Hiê ̣n nay, trên thi ̣ trường có nhiề u biê ̣t dươ ̣c của MH, bảng 1.1 liê ̣t kê
mô ̣t số biê ̣t dươ ̣c da ̣ng thuố c GPKD chứa MH.
Bảng 1.1. Một số biê ̣t dược giải phóng kéo dài chứa metformin hydroclorid
Tên biêṭ dươ ̣c


500

Viên nén dạng
cốt

Pty Ltd
Torbeta SR

Torrent, Inc

500

Fortamet®

Shionogi Pharma, Inc

500, 1000

Viên thẩm thấu