BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

TRẦN XUÂN TRÍ

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ
TƯƠNG ĐƯƠNG SINH HỌC CỦA VIÊN NÉN
CEFACLOR 375MG GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

Chuyên ngành: Công nghệ dược phẩm và Bào chế thuốc
Mã số:

62 72 04 02

LUẬNÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Bùi Tùng Hiệp
2. PGS.TS Nguyễn Minh Chính

HÀ NỘI - 2017


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục


1.1.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ giải phóng dược chất đối với
hệ cốt thân nước

8

1.2. CEFACLOR VÀ BÀO CHẾ VIÊN CEFACLOR GIẢI PHÓNG
KÉO DÀI

11

1.2.1. Cefaclor

11

1.2.2. Các đặc tính kỹ thuật bào chế viên cefaclor giải phóng kéo dài

21

1.2.3.Một số nghiên cứu về dạng bào chế giải phóng kéo dài chứa
Cefaclor
1.3. ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ TUỔI THỌ CỦA THUỐC

23
27

1.3.1. Độ ổn định của thuốc

27



39
39

2.1.1. Nguyên liệu

39

2.1.2. Thiết bị và dụng cụ

40

2.1.3. Thuốc đối chiếu và thuốc thử

41

2.1.4. Người tình nguyện khỏe mạnh tham gia nghiên cứu

41

2.1.5. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

41

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu bào chế

41
41



84

3.2. ĐỀ XUẤT TIÊU CHUẨN CƠ SỞ VÀ ĐÁNH GIÁ
ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA VIÊN NÉN CEFACLOR 375 MG GIẢI
PHÓNG KÉO DÀI

86

3.2.1. Nghiên cứu đề xuất tiêu chuẩn cơ sở

86

3.2.2. Kết quả thẩm định

89

3.2.3. Độ ổn định và tuổi thọ của thuốc

92

3.3. ĐÁNH GIÁ TƯƠNG ĐƯƠNG SINH HOC

94

3.3.1. Thẩm định phương pháp định lượng hoạt chất trong huyết tương

94

3.3.2. Tương đương sinh học in vitro


124

4.2.1. Tiêu chuẩn cơ sở của viên nén cefaclor 375 mg giải phóng kéo dài

124

4.2.2. Độ ổn định của chế phẩm

124

4.3. TƯƠNG ĐƯƠNG SINH HỌC

126

4.3.1. Thẩm địnhphương pháp định lượng cefaclor trong huyết tương

126

4.3.2. Tương đương sinh học in vitro

128

4.3.3. Tương đương sinh học in vivo

129

KẾT LUẬN

131

4

BE

Biological Equivalence( tương đương sinh học )

5

BP

British Pharmacopoeia ( dược điển Anh )

6

Cmax

Maximum Plasma Concentration ( nồng độ cực đại
trong máu )

7

CEF

Cefaclor

8

CV

Coefficient of Variation ( hệ số phân tán )


14

FDA

Food and Drug Administration ( cơ quan quản lý thuốc
và thực phẩm )

15

GMP

Good manufacturing practice (thực hành sản xuất tốt)

16

GPKD

Giải phóng kéo dài

17

HPLC

High Performance Liquid Chromatography ( sắc ký
lỏng hiệu năng cao )

18

HPMC



thấp nhất )
23

LQC

Lower Quality Control sample (mẫu kiểm chứng giới
hạn dưới )

24

MEC

Minimum Effective Concentration (nồng độ tối thiểu có
hiệu quả)

25

MTC

Minimum Toxic Concentration (nồng độ tối thiểu có
gây ngộ độc)

26

MQC

Middle Quality Control sample (mẫu kiểm chứng giữa
giới hạn dưới và trên )


32

GPKD

Giải phóng kéo dài

33

QC

Quality Control sample (mẫu kiểm chứng)

34

RH

Relative Humidity ( độ ẩm tương đối )

35

RP

Reverse Phase ( pha đảo )

36

RSD

Relative Standard Deviation ( độ lệch chuẩn tương đối )


TT

Phần viết tắt

42

TD

Tá dược

43

TDKD

Tác dụng kéo dài

44

TĐSH

Tương đương sinh học

Phần viết đầy đủ


45

Tlag



World Health Organization (Tổ chức Y tế thế giới)

51

SW

Standard Work (chuẩn làm việc )


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
1.1

Tên bảng
Các tá dược được chọn thử nghiệm cho viên giải phóng kéo

Trang
10

dài hoạt chất cefaclor
1.2

Một số công trình định lượng cefaclor bằngsắc ký lỏng hiệu

16

năng cao
1.3



Tiêu chuẩn viên cefaclor 375mg giải phóng kéo dài

51

2.4

Mô hình chéo trong thử nghiệm tương đương sinh học

62

3.1

Kết quả khảo sát tính tuyến tính của phương pháp định lượng

66

bằng quang phổ UV-Vis
3.2

Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp định lượng bằng

67

quang phổ UV-Vis
3.3

Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp định lượng bằng

68

Bảng
3.8

Tên bảng
Kết quả thử nghiệm khả năng giải phóng kéo dài viên đối

Trang
71

chiếu
3.9

Thành phần viên cefaclor được bào chế với HPMC, PVP và

73

Eudragit.
3.10

Kết quả thử nghiệm khả năng giải phóng hoạt chất mẫu CT.1-

74

CT.5
3.11

Thành phần viên cefaclor được bào chế với HPMC và PVP.

76


79

HPMC cùng tá dược lactose
3.17

Các biến độc lập và khoảng biến thiên

81

3.18

Các biến phụ thuộc

81

3.19

Các công thức thực nghiệm

82

3.20

Phần trăm dược chất giải phóng từ các viên thực nghiệm

83

3.21

Phần trăm dược chất giải phóng từ viên tối ưu, đối chiếu, dự


Xác định tỉ số nén- đo tỉ trọng

92


Bảng

Tên bảng

Trang

3.27

Kết qủa độ chảy của hạt

93

3.28

Kết quả thử nghiệm độgiải phóng hoạt chất viên đối chiếu

94

(Ceclor) và thuốc nghiên cứu cefaclor.
3.29

Hàm lượng hoạt chất (%) được bảo quản ở điều kiện cấp tốc

95

102

3.35

Kết quả khảo sát độ đúng, độ lặp lại trong ngày

103

3.36

Kết quả khảo sát độ đúng, độ lặp lại khác ngày

104

3.37

Hiệu suất chiết nội chuẩn

105

3.38

Kết quả xác định hiệu suất chiết cefaclor

106

3.39

Kết quả nghiên cứu độ ổn định của mẫu sau 3 chu kỳ đông–rã


Giá trị AUCo-t (m.AU.s) của cefaclor đo được từ 8 người tình

111

nguyện sau khi uống 1 viên nghiên cứu cefaclor(CEF)
3.45

Nồng độ cefaclortrong huyết tương8 người tình nguyện sau

112

khi uống viên đối chiếu (Ceclor®)
3.46

Nồng độ cefaclor (µg/ml) trong huyết tương8người tình
nguyện sau khi uống viên nghiên cứucefaclor (CEF)

113


Bảng

Tên bảng

Trang

3.47

Nồng độ trung bình cefaclor trong huyết tương từ 8 người tình


Cmax , AUC0-6 , AUC0-∞
3.52

So sánh giá trị Tmax của viên nghiên cứu cefaclor (CEF) và
viên đối chiếu (Ceclor®)

18


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình
Tên hình
1.1 Đồ thị nồng độ dược chất trong máu theo thời gian của dạng
viên giải phóng kéo dài so với dạng viên quy ước
1.2
3.1

Cơ chế giải phóng dược chất từ hệ cốt ăn mòn và cốt thân
nước
Đồ thị hồi qui tuyến tính trong kết quả định lượng bằng quang
phổ UV-Vis

Trang
3
9
66

3.2

Đồ thị hồi quy tuyến tính trong kết quả định lượng bằng sắc ký

86

3.10 Sắc ký đồ dung dịch chuẩn cefaclor và nội chuẩn trong huyết
tương
3.11 Sắc ký đồ mẫu huyết tương trắng

98

3.12 Sắc ký đồ mẫu huyết tương chứa cefaclor và cefadroxil
3.13 Sắc ký đồ của cefadroxil trong huyết tương tại
TR=6,2 phút
3.14 Sắc ký đồ của cefaclor trong huyết tương tại TR=9,8
phút
3.15 Đồ thị nồng độ trung bình của thuốc đối chiếu Ceclor® và
thuốc nghiên cứu cefaclor (CEF)trong huyết tương người

99
100

3.5
3.6

3.9

77
80

94

99

thuốc được an toàn và hiệu quả cho người bệnh sử dụng. Đánh giá tương
đương sinh học in vivo là phương pháp đánh giá chất lượng thuốc đích thực
và hiện là vấn đề nổi cộm của ngành Dược nhiều nước trên thế giới.


2

Vì vậy, nhằm đáp ứng yêu cầu điều trị và kinh tế trong nước, chúng
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu bào chế và bước đầu đánh giá tương đương
sinh học của viên nén cefaclor 375mg giải phóng kéo dài” với các mục
tiêu sau:
1. Bào chế được viên nén cefaclor 375 mg giải phóng kéo dài ở quy
mô phòng thí nghiệm.
2. Đề xuất tiêu chuẩn cơ sở và bước đầu đánh giá độ ổn định của chế
phẩm.
3. Bước đầu đánh giá tương đương sinh học của chế phẩm.
Để thực hiện 3 mục tiêu trên, luận án cần hoàn thành các nội dung
sau:
1. Thẩm định phương pháp định lượng cefaclor trong dịch thử khả
năng phóng thích hoạt chất bằng phương pháp quang phổ UVVis;
2. Thẩm định phương pháp định lượng cefaclor trong chế phẩm và
trong huyết tương người bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng
cao (HPLC).
3. Nghiên cứu xây dựng công thức và qui trình bào chế viên nén
cefaclor 375 mg, hoạt chất giải phóng kéo dài theo cơ chế hòa
tan.
4. Nghiên cứu đề xuất tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá độ ổn định của
chế phẩm nghiên cứu ở điều kiện thường và lão hóa cấp tốc.
5. Đánh giá tương đương sinh học viên nghiên cứu so với thuốc đối
chiếu Ceclor® SR trên người tình nguyện.

không mong muốn, nâng cao hiệu quả điều trị của thuốc [2], [6], [11].


4

Về hình thức, dạng thuốc tác dụng kéo dài có thể là viên nén, viên
bao, viên nang, vi hạt, hỗn dịch, nhũ tương, thuốc mỡ…
Đường sử dụng có thể là đường uống, tiêm, đặt dưới da.
Theo các tài liệu chính thống thuốc TDKD có thể chia thành các loại
sau:
- Thuốc giải phóng kéo dài (sustained - release, prolonged - release,
extended - release, retard,...): chỉ chung các chế phẩm có khả năng giải
phóng dược chất trong khoảng thời gian mong muốn để duy trì nồng độ
dược chất trong máu, trong vùng điều trị. Thời gian mong muốn đó có thể là
hàng ngày.
- Thuốc giải phóng có kiểm soát (controlled - release): là thuốc giải
phóng theo nhip, cũng là thuốc TDKD nhưng ở mức cao hơn, "kiểm soát”
hàm ý duy trì nồng độ dược chất hằng định trong máu, trong vùng điều trị.
- Thuốc giải phóng theo chương trình (programmed - release, time release): tương tự như thuốc giải phóng có kiểm soát nhưng tốc độ giải
phóng dược chất được kiểm soát chặt hơn theo một chương trình thời gian
định sẵn.
- Thuốc giải phóng nhắc lại (repeat- release): là những chế phẩm chứa
những liều dược chất được giải phóng ngắt quãng sau những khoảng thời
gian nhất định, nồng độ dược chất trong máu duy trì trong vùng điều trị,
nhưng không hằng định (ví dụ dạng viên trong viên).
- Thuốc giải phóng tại đích (targeted release, side - specific release):
là các chế phẩm TDKD giải phóng phần lớn dược chất tại nơi điều trị, tập
trung nồng độ dược chất cao tại đích, phát huy được tối đa hiệu quả điều trị.
1.1.2. Ưu nhược điểm của thuốc giải phóng kéo dài
1.1.2.1. Ưu điểm

- Polyme trương nở tạo thành hàng rào gel hoá kiểm soát quá trình GPDC.

- Môi trường hoà tan khuếch tán qua lớp gel thấm vào trong cốt hoà tan


6

dược chất và cốt.
- Dung dịch dược chất khuếch tán qua lớp gel ra môi trường bên ngoài.

Hình 1.2. Cơ chế giải phóng dược chất từ hệ cốt ăn
mòn và cốt thân nước
a. Cốt ăn mòn
b. Cốt thân nước
(Nguồn: Narasimharao R. (2011) [66])
Khi quá trình trương nở tiếp tục thì lớp gel dày lên và làm giảm tốc
độ GPDC. Tuy nhiên, quá trình hydrat hóa tiếp tục xảy ra, polyme thoát ra
từ bề mặt cốt và tăng tốc độ hòa tan. Đôi vơi cac dươc chât dê tan co thê
giai phong theo ca cơ chê khuêch tan va ăn mòn nhưng còn đôi vơi cac
dươc chât ít tan thì ăn mòn lại là cơ chế nổi bật. Như vậy, để bào chế được
hệ kiểm soát GPDC thì quá trình hydrat hóa polyme và tốc đọ hình thành
lớp gel trên bề mặt càng nhanh càng tốt để ngăn cảng sự GPDC.
1.1.4. Các tá dược dùng cho viên giải phóng kéo dài
1.1.4.1. Các polyme cho viên giải phóng kéo dài
Thường có cơ chế hoạt động là trương nở, tạo gel, tăng độ nhớt làm
giảm tốc độ tan của dược chất hoặc tạo các khung xốp tan dần theo thời
gian[79]. Có các nhóm:


7

cellulose có thể phối hợp với các ether cellulose có độ nhớt cao [34]. Nếu
không phối hợp, thì các ether cellulose có độ nhớt thấp không đủ khả năng
hydrat hóa tạo gel ở môi trường pH thấp (pH=1,2).
- Nhóm polyethylen oxyd: là loại polyme tan trong nước có độ nhớt
cao cho tốc độ hydrate hóa nhanh nhất trong các polyme thân nước và làm
chậm quá trình GPDC [79]. Nhóm này còn cho thấy tốc độ giải phóng dược
chất có ảnh hưởng bởi pH môi trường hòa tan [105].
- Nhóm chitosan: là polyme không độc được dùng rộng rãi trong
ngành dược thường được phối hợp với các polyme anionic để tăng khả năng
kiểm soát GPDC và làm giảm sự phụ thuộc pH vào môi trường [91].


8

- Nhóm xanthan: tan tốt trong nước, bền vững trong khoảng nhiệt độ
rộng và trong môi trường acid – base, không bị phá huỷ bởi enzym đường
tiêu hoá. Gôm xanthan là một polyme acid với 10 chuỗi saccarid, 2 phân tử
đường, 2 phân tử mannose và 1 acid glucuronic theo tỷ lệ 2,8:2,0:2,0 [27].
Bảng 1.1. Các tá dược được chọn thử nghiệm cho viên giải phóng kéo dài
hoạt chất cefaclor
Tên tá dược

Tiêu chuẩn

Xuất xứ

Vai trò

HPMC E15


PEG 6000

USP29

Mỹ

Bao phim

1.1.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ giải phóng dược chất đối với
hệ cốt thân nước
1.1.5.1. Ảnh hưởng của đặc tính dược chất
Dược chất khó tan (nhỏ hơn 0,01mg/ml) hòa tan chậm và khếch tán
chậm qua lớp gel, cơ chế GPDC chính là sự ăn mòn qua bề mặt của cốt
hydrat hóa, nên việc kiểm soát ăn mòn cốt đảm bảo cho việc GPDC khi di
chuyển qua đường tiêu hóa là rất khó. Dược chất dễ tan sẽ hòa tan trong lớp
gel và khếch tán ra ngoài môi trường. Ngoài ra, quá trình GPDC cũng chịu
ảnh hưởng bởi một số yếu tố liên quan như pH, mức độ, tốc độ tạo gel, khả
năng thấp nước vào bên trong lớp gel và các đặc tính khác của gel. Đối với
các dược chất tan trong nước, có nhiều loại TD có thể sử dụng bào chế cốt
thân nước như các loại HPMC có độ nhớt cao: HPMC K4M CR, HPMC
K15M CR hoặc HPMC K100M CR. Còn đối với các dược chất ít tan, các
HPMC có độ nhớt thấp HPMC K100 LV CR và HPMC E50 LV hay cho quá
trình GPDC chủ yếu theo cơ chế ăn mòn.


9

1.1.5.2. Ảnh hưởng của tá dược độn
Tá dược độn dùng trong trường hợp dược chất không đủ để dập
thành viên hoặc pha loãng trong trường hợp dược chất có hoạt tính mạnh.

Tốc độ giải phóng dược chất cũng phụ thuộc vào đặc tính của dược
chất và tá dược điều chỉnh pH cũng như tỷ lệ của dược chất với tá dược điều
chỉnh pH [92]. Trong hệ cốt, việc thêm vào một tá dược phân tử nhỏ điều
chỉnh pH (như acid tartric hay acid citric) có thể hòa tan trong nước dẫn đến
việc tạo thành lớp gel nhanh hơn và có một giới hạn thay đổi pH trong lớp
gel. Tá dược điều chỉnh pH cũng có thể sử dụng tạo ra sự ổn định cho các
thành phần trong hệ cốt.
1.1.5.5. Ảnh hưởng của muối và các chất điện phân
Sư thay đôi trạng thai hydrat hoa cua polyme trong dung dịc ̣h đươc cho
la chịu ảnh hưởng bởi đô ̣nhớt của môi trường hòa tan. Ơ mức ion thấp, sư ̣
hydrat hóa polyme không bi ̣ảnh hưởng nhưng ở mức ion hóa cao làm ngăn
cản việc tạo thành lớp gel. Mức đô ̣ảnh hưởng phu ̣thuôc ̣ vao loại polyme va
tinh tan cua cac ion. Ả nh hương cua chât điện phân hay muôi chi quan trọng
trong trương hợp sử duṇg nồng đô ̣lớn vàphu ̣thuôc vao thanh phân cua môi
trương hòa tan [50].
1.1.5.6. Ảnh hưởng của quá trình bào chế
Độ cứng một trong những thông số của quá trình bào chế, là thông số
quan trọng để đánh giá độ bền cơ học của viên nén. Chỉ tiêu về độ cứng
chưa được quy định cụ thể trong các Dược điển, tuy nhiên độ cứng có liên
quan chặt chẽ đến chất lượng của thuốc như thời gian rã và độ hoà tan nên
sẽ ảnh hưởng đến tốc độ GPDC. Vì vậy, thông số này phải được quan tâm
ngay từ giai đoạn đầu tiên của quá trình nghiên cứu xây dựng công thức
[102].


11

1.1.5.7. Ảnh hưởng của đặc tính dạng thuốc
Mức độ thay đổi hình dạng và kính thước viên nên có thể ảnh hưởng
đến diện tích bề mặt và quá trình giải phóng dược chất từ cốt HPMC. Các

học :3-chlor-7-D-(2-phenylglycinamido)-3-cephem-4-

carboxylic acid monohydrate [23], [25], [47], [50].
Công thức phân tử: C15H14ClN3O4S .H2O
Trọng lượng phân tử: 385,82 [48], [75].
1.2.1.2. Tính chất lý - hóa
Cefaclor thuộc nhóm cephalosporin sử dụng đường uống có hoạt tính
kháng khuẩn cao nhất [102], là một cephalsporin thế hệ thứ hai [4], nhưng
cũng thể hiện các đặc tính của kháng sinh nhóm cephalosporin thế hệ thứ
nhất. Cefaclor có hiệu quả trong điều trị một số bệnh nhiểm trùng đường hô
hấp, tiết niệu, mô mềm, nhiễm trùng cộng đồng mắc phải khác.
Ngoài ra, cefaclor được dung nạp tốt. Những nghiên cứu trong ống
nghiệm cho thấy thuốc có hoạt tính trên vi khuẩn E. coli, K pneumoniae,


12

P.mimbilis, H. influenzae, Gonococci, và tụ cầu khuẩn.
Dạng bột tinh thể trắng, hoặc trắng hơi vàng, không mùi hoặc có mùi
thoảng nhẹ, khó tan trong nước, khó tan trong EtOH, dễ tan trong MeOH,
không tan trong dietyl ether, nóng chảy ở 327 oC, dung dịch trong nước có
pH từ 3,5-4,5; nhạy cảm với ẩm, nhiệt độ và ánh sáng; nước chiếm từ 3,06,5%; dung dịch là chất quay cực phải. Có thể dựa vào năng suất quay cực
để định tính hoặc kiểm tra độ tinh khiết [5]
Hệ số phân bố dầu nước logP = 0,35 . Do đó khó chiết CEF trong dịch
sinh học bằng phương pháp chiết lỏng – lỏng với dung môi hữu cơ.
CEF có pKa = 1,5; 7,2 (trong nước). CEF không bền trong môi trường
kiềm, do đó không nên kiềm hoá môi trường khi chiết tách CEF.
Trong dung dịch HCl 0,1M CEF có hấp thụ tử ngoại cực đại ở 265
nm. Vì vậy, có thể định lượng CEF bằng phương pháp UV-Vis, phương pháp
HPLC với detector UV.

sắc ký khí, sắc ký lỏng,..). Đối với một số hoạt chất có tác dụng dược lý đặc
hiệu có thể định lượng bằng phương pháp vi sinh (một số chất kháng
sinh/kháng khuẩn) hoặc phương pháp miễn dịch đặc hiệu

.

So với các

phương pháp vi sinh, miễn dịch; phương pháp phân tích hoá lý có phạm vi
ứng dụng rộng hơn và thường cho kết quả ổn định cũng như dễ triển khai
hơn. Trong các phương pháp phân tích hoá lý, sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC) thường được sử dụng trong nghiên cứu SKD và TĐSH [88].
Phương pháp HPLC dùng để tách và định lượng các thành phần trong hỗn
hợp dựa trên ái lực khác nhau giữa các chất với 2 pha luôn tiếp xúc nhưng
không hoà lẫn vào nhau: pha tĩnh và pha động. Khi dung dịch của hỗn hợp
các chất cần phân tích được tiêm vào cột sắc ký, chúng sẽ được hấp phụ
hoặc liên kết với pha tĩnh tuỳ thuộc bản chất hạt nhồi và chất cần phân tích.
Khi bơm dung môi pha động qua cột thì tuỳ thuộc vào ái lực của các chất
với 2 pha, chúng sẽ di chuyển qua cột với vận tốc khác nhau dẫn đến sự
phân tách. Các chất sau khi đi ra khỏi cột sẽ được phát hiện bởi detector và