BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRỊNH THỊ THU LOAN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH
TƯƠNG ĐƯƠNG SINH HỌC CỦA VIÊN
CHỨA AMOXICILIN VÀ ACID CLAVULANIC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯC HỌC

TP. HỒ CHÍ MINH – NĂM 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRỊNH THỊ THU LOAN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH
TƯƠNG ĐƯƠNG SINH HỌC CỦA VIÊN
CHỨA AMOXICILIN VÀ ACID CLAVULANIC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ DƯC PHẨM & BÀO CHẾ THUỐC
Mã số: 3 02 01


Danh mục các biểu đồ, sơ đồ
MỞ ĐẦU
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Chương 2. ĐỐI TƯNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bò
2.2. Xây dựng và thẩm đònh phương pháp đònh lượng
2.3. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường sản xuất
2.4. Nghiên cứu kỹ thuật bào chế
2.4.1. Xây dựng công thức viên nhân
2.4.2. Nâng cấp cỡ lô
2.4.3. Xây dựng quy trình bao phim
2.4.4. Kiểm nghiệm thành phẩm
2.5. Áp dụng các phần mềm thông minh
2.6. Nghiên cứu đánh giá tương đương sinh học
2.7. Theo dõi độ ổn đònh và xác đònh tuổi thọ của thuốc
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Xây dựng và thẩm đònh phương pháp đònh lượng
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường
3.3. Nghiên cứu kỹ thuật bào chế
3.4. Đánh giá tương đương sinh học
3.5. Theo dõi độ ổn đònh và xác đònh tuổi thọ
Chương 4. BÀN LUẬN
KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

ii
iii
iv

Amox

Amoxicilin

Aug

Augmentin

Clav

Acid clavulanic

CADD

Nghiên cứu phát triển thuốc với sự trợ giúp vi tính (Computer –
Aided Drug Development)

CV

Hệ số phân tán (Coefficient of variation)

EP

Dược điển Châu Âu (European Pharmacopoeia)

FDA

Cơ quan quản lý Thực - Dược phẩm (Mỹ)
(Food and Drug Administration)


Thử nghiệm

TT

Thứ tự

USP

Dược điển Mỹ (United States Pharmacopoeia)

UV

Tử ngoại (Ultraviolet)


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) in vitro của amoxicilin

12

Bảng 1.2. Thông số dược động học của amoxicilin và acid clavulanic

12

Bảng 2.3. Danh sách các hoạt chất, tá dược, chất chuẩn, dung môi

31


57

Bảng 3.12. Độ chính xác của phương pháp UV đònh lượng clavulanic

57

Bảng 3.13. Độ đúng của phương pháp quang phổ UV đònh lượng clavulanic 58
Bảng 3.14. Các thông số sắc ký ứng với đỉnh của amoxicilin

58

Bảng 3.15. Các thông số sắc ký ứng với đỉnh của acid clavulanic

58

Bảng 3.16. Sự tương quan giữa nồng độ và diện tích đỉnh

59

Bảng 3.17. Độ chính xác của phương pháp HPLC

60

Bảng 3.18. Độ đúng của phương pháp HPLC

61

Bảng 3.19. Các thông số sắc ký ứng với đỉnh của hoạt chất/ huyết thanh

61

Bảng 3.26. Độ đúng giữa các ngày của phương pháp HPLC đònh lượng amox 66
Bảng 3.27. Độ đúng trong ngày của phương pháp HPLC đònh lượng clavulanic 67
Bảng 3.28. Độ đúng giữa các ngày của phương pháp HPLC đònh lượng
acid clavulanic

67

Bảng 3.29. Độ phục hồi của amoxicilin trong huyết thanh

68

Bảng 3.30. Độ phục hồi của acid clavulanic trong huyết thanh

68

Bảng 3.31. Kết quả độ ổn đònh của amoxicilin và acid clavulanic trong
huyết thanh sau 3 chu kỳ đông-rã đông

69

Bảng 3.32. Độ ổn đònh ngắn hạn của amoxicilin trong huyết thanh

69

Bảng 3.33. Độ ổn đònh ngắn hạn của acid clavulanic trong huyết thanh

70

Bảng 3.34. Độ ổn đònh dài hạn của amoxicilin trong huyết thanh


Bảng 3.42. Hàm lượng amoxicilin và acid clavulanic trong nguyên liệu

76

Bảng 3.43. Hàm lượng amoxicilin và clavulanic trong hỗn hợp thành phần

76

Bảng 3.44. Công thức thăm dò

77


ii

Bảng 3.45. Tính chất của công thức thăm dò

77

Bảng 3.46. Mô hình công thức (D-Optimal)

78

Bảng 3.47. Dữ liệu bào chế và kiểm nghiệm theo mô hình D-Optimal

79

Bảng 3.48. Ảnh hưởng của nhóm thử trên giá trò R2 thử

84


92

Bảng 3.57. Dữ liệu bào chế và kiểm nghiệm viên bao

93

Bảng 3.58. Giá trò R2 luyện

94

Bảng 3.59. Mối liên quan nhân quả đònh tính

94

Bảng 3.60. Kết quả luyện mạng

99

Bảng 3.61. Kết quả thực nghiệm và dự đoán bằng phần mềm INForm

101

Bảng 3.62. Kết quả kiểm nghiệm viên bao thành phẩm

102

Bảng 3.63. Độ hòa tan của thuốc đối chiếu và thuốc nghiên cứu

105

ii

Bảng 3.71. Kết quả phân tích phương sai các giá trò AUC0-5 của amoxicilin 108
Bảng 3.72. Kết quả phân tích phương sai các giá trò AUC0-5 của clavulanic

109

Bảng 3.73. Giới hạn tương đương của giá trò Cmax của amoxicilin

109

Bảng 3.74. Giới hạn tương đương của giá trò AUC0-5 của amoxicilin

109

Bảng 3.75. Giới hạn tương đương của giá trò Cmax của acid clavulanic

110

Bảng 3.76. Giới hạn tương đương của giá trò AUC0-5 của acid clavulanic

110

Bảng 3.77. Hàm lượng hoạt chất dưới điều kiện 55 ± 2 oC/ 80 ± 5% RH

111

Bảng 3.78. Hàm lượng hoạt chất được bảo quản ở 40 ± 2 oC/ 75 ± 5% RH

112


17

Hình 1.2. Vai trò và vò trí các phần mềm thông minh

17

Hình 1.3. Sự kết hợp giữa thiết kế và tối ưu hóa

19

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt và ẩm trên độ ổn đònh của amoxicilin

72

Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt và ẩm trên độ ổn đònh của amox trong hỗn hợp

72

Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ trên độ ổn đònh của acid clavulanic

74

Hình 3.7. Ảnh hưởng của độ ẩm trên độ ổn đònh của acid clavulanic

74

Hình 3.8. Ảnh hưởng của nhiệt và ẩm trên độ ổn đònh của clav trong hỗn hợp

74

Hình 3.17. Ảnh hưởng của tá dược A và B trên độ phân tán khối lượng viên

83

Hình 3.18. Ảnh hưởng của tá dược B và C trên độ phân tán khối lượng viên

83

Hình 3.19. Ảnh hưởng của tá dược B và C trên độ phân tán khối lượng viên

83

Hình 3.20. Ảnh hưởng của HPMC 15 cp trên độ phân tán khối lượng viên

95

Hình 3.21. Ảnh hưởng của HPMC 15 cp và HPMC 5 cp trên độ phân tán
khối lượng viên
Hình 3.22. Ảnh hưởng của HPMC 15cp và tốc độ phun trên độ phân tán khối lượng

95
95


ii

Hình 3.23. Ảnh hưởng của HPMC 15cp và nhiệt độ khí vào trên độ phân tán
khối lượng viên

95

97

Hình 3.31. Ảnh hưởng của HPMC 5 cp và tốc độ phun trên độ ẩm của viên

97

Hình 3.32. Ảnh hưởng của HPMC 15 cp và HPMC 5 cp trên hàm lượng
acid clavulanic

98

Hình 3.33. Ảnh hưởng của HPMC 15 cp và HPMC 5 cp trên hàm lượng
acid clavulanic

98

Hình 3.34. Ảnh hưởng của HPMC 5 cp và nhiệt độ khí vào trên hàm lượng
acid clavulanic

98

Hình 3.35. Ảnh hưởng của tốc độ phun và nhiệt độ khí vào trên hàm lượng
acid clavulanic

98


ii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

theo thời gian trộn sau cùng

89

Biểu đồ 3.9. nh hưởng của độ ẩm môi trường sản xuất trên độ ổn đònh của viên 103

Biểu đồ 3.10. Đồ thò nồng độ trung bình của amoxicilin và clavulanic trong
huyết thanh từ 12 người tình nguyện
Biểu đồ 3.11. Đường biểu diễn logC (hàm lượng clavulanic) theo thời gian

107
111

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ điều chế viên bao phim chứa amoxicilin và clavulanic

104


1

MỞ ĐẦU
Kháng sinh là một nhóm thuốc quan trọng được chỉ đònh trong những trường hợp
nhiễm trùng gây ra bởi vi khuẩn. Nhằm khắc chế tình trạng vi khuẩn đề kháng
thuốc, một số kháng sinh cần được bảo vệ từ dạng bào chế hay được phối hợp
khi sử dụng [75]. Amoxicilin là một kháng sinh thuộc nhóm beta-lactam, được sử
dụng rộng rãi trong điều trò các bệnh nhiễm trùng nhờ có tác động diệt khuẩn,
không có độc tính chọn lọc và dung nạp tốt [33]. Tuy nhiên, amoxicilin bò mất
hoạt tính dưới tác động của các beta-lactamase được tiết ra bởi vài chủng vi
khuẩn. Vì vậy, nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành nhằm mở rộng và

(bào chế thực nghiệm) một cách hệ thống.

-

Nghiên cứu sự liên quan nhân quả (xu hướng, mức độ hay quy luật) bởi kỹ
thuật logic mờ- thần kinh (neurofuzzy logic technology).

-

Tối ưu hóa thông số của các thành phần hay điều kiện sản xuất (sao cho sản
phẩm có các tính chất mong muốn) bởi sự kết hợp mạng thần kinh (neural
networks) và thuật toán di truyền (genetic algorithm).

Để bào chế được viên bao phim chứa amoxicilin và acid clavulanic đạt yêu cầu,
có độ ổn đònh phù hợp và tương đương sinh học với thuốc đối chiếu Augmentin
(GlaxoSmithkline), chúng tôi đề ra những mục tiêu sau:
1. Xây dựng và thẩm đònh những quy trình đònh lượng amoxicilin và acid
clavulanic trong chế phẩm và trong dòch sinh học.
2. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường sản xuất (nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng).
3. Nghiên cứu kỹ thuật bào chế:
-

Xây dựng công thức viên nhân (thiết kế mô hình, nghiên cứu nhân quả, tối
ưu hóa công thức).

-

Xây dựng quy trình bao phim (thiết kế mô hình, nghiên cứu nhân quả, tối ưu
hóa quy trình).


Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính chất và hiệu quả của viên nén, những yếu tố
này có thể thuộc về thành phần công thức hoặc kỹ thuật sản xuất [39], [66], [67].


4

Đối với hoạt chất khó tan và tan chậm, những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của
hoạt chất chẳng hạn kích thước tiểu phân, cấu trúc tinh thể (dạng đa hình, dạng tinh
thể, dạng vô đònh hình, dạng solvat), cấu trúc hóa học (dạng muối, dạng esther,
dạng base,…) sẽ ảnh hưởng hưởng đến sinh khả dụng của thuốc [10], [36], [66].
Trong thành phần thuốc viên nén có sự tham gia của nhiều loại tá dược. Sự lựa
chọn tá dược không đúng sẽ gây ra những tương tác ảnh hưởng đến chất lượng
và hiệu quả của thuốc [17], [66].
Tá dược độn thường chiếm tỷ lệ lớn trong viên, nhóm tá dược này thường giúp
viên dễ rã. Tuy nhiên, đôi khi chúng có thể hấp phụ làm giảm và làm chậm sự
phóng thích hoạt chất. Những tá dược độn thường được dùng trong viên nén như
microcrystalin cellulose, polymethacrylat, calcium carboxymethylcellulose,
calcium phosphat, glycerol palmitostearat,…
Tá dược dính giúp hạt kết dính nhau, giúp viên đạt độ bền cơ học nhưng có thể
sẽ làm viên khó rã, làm chậm sự phóng thích hoạt chất, do đó, cần nghiên cứu
lựa chọn loại và lượng tá dược dính thích hợp. Những tá dược dính thường được
dùng như povidon, carboxymethylcellulose, hydroxypropyl methylcellulose,
polymethacrylat,…
Trong đa số trường hợp, tá dược rã làm giảm thời gian rã và làm tăng tốc độ hòa
tan của hoạt chất. Những tá dược rã thường được dùng như crospovidon, povidon,
carboxymethylcellulose, microcrystalin cellulose, natri croscarmellose, natri
starch glycolat,…
Tá dược trơn được sử dụng nhằm làm tăng sự chảy của hạt, giảm lực ma sát, lực
bề mặt, lực tónh điện của tiểu phân, bảo đảm sự đồng nhất về khối lượng của


6

trong điều chế viên nén là phương pháp xát hạt ướt (wet granulation) và phương
pháp xát hạt khô (dry granulation). Ngoài ra, những phương pháp khác đôi khi
cũng được áp dụng như phương pháp xát hạt nóng chảy (melt granulation),
phương pháp phun sương (spray drying) và phương pháp đông khô (freezedrying). Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào tính chất đặc điểm của những
thành phần tham gia vào công thức.

Những phương pháp xát hạt ướt thường được áp dụng là phương pháp trộn siêu
tốc, trộn tầng sôi, tạo hạt bằng kỹ thuật ép đùn hoặc kỹ thuật cắt hạt và làm
tròn. Những phương pháp làm khô thông dụng trong xát hạt ướt thường là sấy
bằng tủ sấy, bằng thiết bò tầng sôi và làm khô bằng chân không. Phương pháp
xát hạt ướt được sử dụng rộng rãi trong điều chế viên nén. Tuy nhiên, do dung
môi lỏng được sử dụng trong quá trình xát hạt nên phương pháp này có thể gây
ra sự chuyển pha ảnh hưởng đến tính chất của viên.

Phương pháp xát hạt khô hay phương pháp dập kép được áp dụng trong trường
hợp hoạt chất nhạy cảm với độ ẩm và/ hoặc nhiệt độ hoặc khi thành phần công
thức có được đặc điểm kết dính. Phương pháp xát hạt khô không sử dụng dung
môi trong suốt quá trình xát hạt, vì thế, sự chuyển pha gần như được loại trừ [39].

1.1.3. KỸ THUẬT BAO PHIM
Thuốc viên nén thường được bao bằng những màng bao thích hợp nhằm cải thiện
về mặt cảm quan, che dấu vùi vò, bảo vệ thuốc tránh ánh sáng, tránh ẩm, kiểm
soát sự phóng thích thuốc, giúp dễ nuốt khi được sử dụng. Những polyme thường
được dùng trong bao phim như hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl


7



H

H H
N

O

HO

H
S
N

O

Me
Me

H

.3H2O

COOH

C16H19N3O5S.3H2O, PTL = 419,5
Tên

khoa


CH2OH

N
O

H
H

COOH

C8H9NO5, PTL = 199,3 (C8H8KO5, PTL = 237,3)
Tên

khoa

học:

Acid

(Z)-(2R,5R)-3-(2-hydroxyethylidene)-7-oxo-4-oxa-1-

azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylic
Acid clavulanic được điều chế từ sự lên men vi khuẩn Streptomyces

clavuligerus, có cấu trúc beta-lactam tương tự cấu trúc của penicilin. Acid
clavulanic được dùng dưới dạng muối kali clavulanat. Kali clavulanat là bột kết
tinh trắng hoặc trắng ngà, có tính hút ẩm, 1,191 g kali clavulanat tương đương
1 g acid clavulanic, tan tự do trong nước, ít tan trong ethanol, rất ít tan trong
aceton. Hằng số điện ly pKa = 2,4-2,7. Dung dòch 1% trong nước có pH từ 5,5-8.
Acid clavulanic rất nhạy cảm với độ ẩm và nhiệt độ. Không bền trong dung dòch

Một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử có khả năng tạo nhóm khởi đầu
cần thiết để tạo ra imin.

-

Một hydro linh động trên carbon kế cận nhóm carbonyl để imin hóa thành
enamin (beta-amino acylat = trung gian acyl).

Amoxicilin đã được chọn lựa trong số các penicilin vì những lý do:
-

Có đặc điểm dược động học gần với đặc điểm dược động học của acid
clavulanic.

-

Có phổ kháng khuẩn bao gồm các chủng thường gặp trong các bệnh nhiễm khuẩn.

-

Có tác động diệt khuẩn.

-

Không có độc tính chọn lọc.

-

Dung nạp tốt về mặt lâm sàng và sinh học.


-

Vi khuẩn gram dương: Enterococcus faecalis, Staphylococcus epidermidis
(sản sinh hoặc không sản sinh beta-lactamase), Staphylococcus saprophyticus
(sản sinh hoặc không sản sinh beta-lactamase), Streptococcus faecalis,

Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogene, Streptococcus viridans,
Staphylococcus aureus (MSSA), Corynebacterium, Bacillus anthracis,
Listeria monocytogenes, Clostridium.
-

Vi khuẩn gram âm: Enterobacter, Haemophylus influenzae, Escherichia coli,

Proteus vulgaris, các loài thuộc chi Klebsiella, Moraxella catarrhalis,
Salmonella, Bordetella, Neisseria gonorrhoeae, Proteus mirabilis, Neisseria

meningitidis, Vibrio cholerae, Pasteurella multocida, Bacteroides sp., kể cả
B. fragilis.
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) in vitro của amoxicilin khi được sử dụng một mình
so với khi hiện diện của acid clavulanic trên một số chủng vi khuẩn được trình bày
trong Bảng 1.1.


12

Bảng 1.1. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) in vitro của amoxicilin

Chủng vi khuẩn
Staphylococus aureus
Staphylococcus epidermidis

16
2
64
24
0,25

1.4.4. DƯC ĐỘNG HỌC CỦA CHẾ PHẨM PHỐI HP
Amoxicilin và acid clavulanic đều ổn đònh trong dòch tiết dạ dày và được hấp thu
tốt sau khi uống, nồng độ tối đa trong huyết thanh đạt được trong khoảng 1-2,5
giờ sau khi uống liều đơn amoxicilin và acid clavulanic.
Kết quả nhiều công trình nghiên cứu cho thấy những thông số dược động học đạt
được ở những người tình nguyện sau khi uống liều đơn được trình bày như sau
[22], [33], [38], [68], [77]:
Bảng 1.2. Thông số dược động học của amoxicilin và acid clavulanic
Chế phẩm Hoạt chất

Liều (mg)

Viên nang
Viên nang
Viên nén
Viên nén
Viên nén
Viên nhai
Hỗn dòch

250
500
250/ 125
500/ 125


T1/2 (giờ)

0,8-1,2
1,0-2,0
1,0-2,0
1,0-2,0
-


13

Thức ăn không ảnh hưởng sự đến hấp thu của amoxicilin và acid clavulanic qua
đường tiêu hóa. Khoảng 17-20% amoxicilin và 22-30% acid clavulanic kết hợp
với protein huyết tương. Amoxicilin và acid clavulanic phân bố vào phổi, màng
phổi, màng bụng, tai giữa, đờm, nước bọt, sữa mẹ và vượt qua được hàng rào
nhau thai.
Sau khi uống liều đơn amoxicilin và acid clavulanic (250/ 125 mg hoặc 500/ 125 mg),
khoảng 50 – 73% amoxicilin và 25 – 45% acid clavulanic được đào thải dưới
dạng không thay đổi qua nước tiểu trong vòng 6 – 8 giờ. Thời gian bán thải của
amoxicilin khoảng 1 -1,3 giờ, của acid clavulanic khoảng 0,78 – 1,2 giờ.

1.4.5. CHỈ ĐỊNH VÀ CHỐNG CHỈ ĐỊNH
Những chế phẩm phối hợp amoxicilin và acid clavulanic được chỉ đònh trong
điều trò những trường hợp nhiễm khuẩn sau [1], [33], [79], [82]:
-

Nhiễm khuẩn tai giữa cấp tính hoặc nhiễm khuẩn đường hô hấp trên và/ hoặc
dưới như viêm phế quản phổi, viêm amidan, viêm xoang, viêm phế quản
mạn tính bộc phát (kòch phát) gây ra bởi những chủng vi khuẩn sản sinh betalactamase như H. inflenzae hoặc Moraxella catarrhalis.