›

Khóa luận Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy

pdf 70 trang thiennha21 18/04/2022 4692
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_nghien_cuu_bao_che_he_phan_tan_ran_loratadin_bang.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC  MAI HOÀNG ANH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN LORATADIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHUN SẤY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội – 2020
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC  Người thực hiện: MAI HOÀNG ANH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN LORATADIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHUN SẤY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) Khóa : QH2015.Y Người hướng dẫn : ThS. NGUYỄN THỊ HUYỀN Hà Nội – 2020
  3. LỜI CẢM ƠN Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Nguyễn Thị Huyền - là người luôn quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Văn Khanh và toàn thể các thầy cô bộ môn Bào chế và Công nghệ dược phẩm cùng các thầy cô các bộ môn Dược lý - Dược lâm sàng, Hóa dược và Kiểm nghiệm thuốc đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong quá trình làm khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong ban Chủ nhiệm khoa, các phòng ban và cán bộ nhân viên khoa Y - Dược, Đại học Quốc Gia Hà Nội, những người đã dạy bảo tôi trong 5 năm học tập tại trường. Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè - những người đã luôn động viên, quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận. Trong quá trình làm khóa luận, không tránh khỏi thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để khóa luận của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2020 Sinh viên MAI HOÀNG ANH
  4. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký Hiệu Nội Dung CDH Chất diện hoạt DĐVN Dược Điển Việt Nam DSC Phân tích nhiệt vi sai FTIR Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi HHVL Hỗn hợp vật lý HPMC Hydroxypropyl methylcellulose HPTR Hệ phân tán rắn LOR Loratadin PVP Polyvinyl pyrolidon SKD Sinh khả dụng TCNSX Tiêu chuẩn nhà sản xuất TKHH Tinh khiết hóa học UV-VIS Tử ngoại - khả kiến (Ultraviolet - Visible) Vđ Vừa đủ XRD Nhiễu xạ tia X (Xray diffraction)
  5. DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 2.1 Các nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 15 Bàng 2.2 Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 16 Bảng 2.3 Các dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm 16 Bảng 3.1 Độ hòa tan của loratadin nguyên liệu 23 Bảng 3.2 Công thức HPTR loratadin sử dụng các chất mang khác nhau 24 và công thức hỗn hợp vật lý Bảng 3.3 Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR với chất mang 25 khác nhau và hỗn hợp vật lý Bảng 3.4 Công thức HPTR loratadin sử dụng các tỷ lệ chất mang HPMC 26 E6 khác nhau Bảng 3.5 Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR sử dụng tỷ lệ 27 chất mang HPMC E6 khác nhau Bảng 3.6 Công thức HPTR loratadin sử dụng các tỷ lệ Tween 80 khác 28 nhau Bảng 3.7 Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR sử dụng tỷ lệ 29 Tween 80 khác nhau Bảng 3.8 Thiết kế các biến đầu vào 30 Bảng 3.9 Kí hiệu và yêu cầu với biến đầu ra 31 Bảng 3.10 Thiết kế thí nghiệm và kết quả độ hòa tan sau 5 phút, 15 phút 31 thử nghiệm và hiệu suất phun sấy của HPTR loratadin
  6. Bảng 3.11 Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới các biến đầu ra 33 Bảng 3.12 Bảng ANOVA cho các biến đầu ra 38 Bảng 3.13 Giá trị dự đoán của các biến đầu ra 39 Bảng 3.14 Thành phần công thức tối ưu hóa 40 Bảng 3.15 Tỷ lệ hòa tan của loratadin và HPTR của loratadin sau 5 phút 44 và 15 phút thử
  7. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Công thức cấu tạo của loratadin 2 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ loratadin và độ 22 hấp thụ đo được tại bước sóng 250 nm Hình 3.2 Đồ thị hòa tan của loratadin nguyên liệu 23 Hình 3.3 Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR với chất mang khác 25 nhau và hỗn hợp vật lý Hình 3.4 Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR sử dụng các tỷ lệ chất 27 mang HPMC E6 khác nhau Hình 3.5 Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR sử dụng các tỷ lệ 29 Tween 80 khác nhau Hình 3.6 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tỷ lệ 33 Tween/LOR đến phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút Hình 3.7 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và nhiệt 34 độ đầu vào đến phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút Hình 3.8 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và nhiệt 35 độ đầu vào đến phần trăm loratadin giải phóng sau 15 phút Hình 3.9 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tỷ lệ 35 Tween/LOR đến phần trăm loratadin giải phóng sau 15 phút Hình 3.10 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tốc 36 độ bơm dịch tới hiệu suất phun sấy Hình 3.11 Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào và tốc độ 37 bơm dịch đến hiệu suất phun sấy
  8. Hình 3.12 Phổ hồng ngoại của loratadin nguyên liệu (a), HPMC E6 (b) và 41 hệ phân tán rắn của loratadin (c) Hình 3.13 Phân tích nhiệt vi sai của hệ phân tán rắn loratadin (a), loratadin 42 nguyên liệu (b) và HPMC E6 (c) Hình 3.14 Phân tích nhiễu xạ tia X của loratadin nguyên liệu (a) và hệ phân 43 tán rắn loratadin (b) Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn phần trăm loratadin hòa tan của mẫu nguyên 44 liệu, mẫu tối ưu thực tế và mẫu tối ưu dự đoán
  9. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Tổng quan về loratadin 2 1.1.1. Công thức hóa học và tính chất vật lý 2 1.1.2. Tác dụng dược lý 2 1.1.3. Dược động học 3 1.1.4. Một số dạng bào chế 3 1.2. Tổng quan về hệ phân tán rắn (HPTR) 4 1.2.1. Khái niệm 4 1.2.2. Phân loại 4 1.2.3. Cơ chế làm tăng sự giải phóng dược chất của HPTR 4 1.2.4. Ưu nhược điểm của HPTR 5 1.2.5. Chất mang sử dụng trong hệ phân tán rắn 5 1.2.6. Các phương pháp bào chế hệ phân tán rắn 7 1.2.7. Phương pháp đánh giá 10 1.3. Tổng quan về phương pháp phun sấy 11 1.3.1. Khái niệm 11 1.3.2. Ưu nhược điểm của phương pháp phun sấy 11 1.3.3. Quá trình phun sấy 12 1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phun sấy 12 1.3.5. Ứng dụng của phun sấy 13
  10. 1.4. Một số nghiên cứu về hệ phân tán rắn loratadin 14 1.4.1. Nghiên cứu trong nước 14 1.4.2. Nghiên cứu ngoài nước 14 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị 15 2.2.1. Nguyên vật liệu 15 2.2.2. Thiết bị và dụng cụ 15 2.2. Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1. Phương pháp bào chế hệ phân tán rắn 17 2.2.2. Phương pháp bào chế hỗn hợp vật lý 17 2.2.3. Phương pháp đánh giá hệ phân tán rắn 18 2.2.4. Phương pháp thiết kế thí nghiệm, xử lý số liệu và tối ưu hóa công thức 20 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 22 3.1. Định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang 22 3.1.1. Xác định đỉnh cực đại hấp thụ của loratadin 22 3.1.2. Đường chuẩn định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang 22 3.2. Khảo sát độ hòa tan của loratadin nguyên liệu 23 3.3. Khảo sát sơ bộ khi xây dựng công thức hệ phân tán rắn theo phương pháp phun sấy 24 3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của chất mang tới khả năng hòa tan của loratadin 24 3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất và chất mang HPMC E6 26 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất diện hoạt dùng trong hệ phân tán rắn đến khả năng hòa tan của loratadin 28 3.4. Thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức bào chế HPTR loratadin 30 3.4.1. Các biến đầu vào 30
  11. 3.4.2. Các biến đầu ra 30 3.4.3. Thiết kế thí nghiệm và kết quả 31 3.4.4. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng 32 3.4.5. Xác định công thức tối ưu của HPTR loratadin 37 3.4.6. Đánh giá một số đặc tính của hệ phân tán rắn bào chế theo công thức tối ưu 39 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO
  12. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, các bệnh liên quan đến dị ứng như viêm mũi dị ứng, viêm kết mạc dị ứng, nổi mày đay có xu hướng ngày càng tăng. Bệnh viêm mũi dị ứng ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống của một bộ phận không nhỏ dân số trên thế giới; khoảng 27% ở Hàn Quốc [29], từ 10 - 30% ở Mỹ [36] hay 20 - 25% ở Canada [17]. Khí hậu nhiệt đới cùng với các yếu tố về biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường gia tăng như hiện nay thì bệnh dị ứng cũng rất phổ biến ở Việt Nam. Loratadin là thuốc chống dị ứng kháng histamin thế hệ thứ hai có tác động đối kháng chọn lọc trên thụ thể H1 ngoại biên được sử dụng phổ biến trong điều trị các bệnh dị ứng liên quan đến giải phóng histamin. Tuy nhiên do đặc tính tan kém nên sinh khả dụng đường uống của loratadin thấp (khoảng 40%) dẫn đến tác dụng lâm sàng không đạt được hiệu quả như mong muốn. Vì vậy, cho đến nay, các nhà khoa học luôn tìm kiếm các giải pháp để nâng cao sinh khả dụng của thuốc như tạo muối [26], giảm kích thước hạt [39], tạo phức với β-cyclodextrin [31], sử dụng chất diện hoạt [40] , tạo hệ phân tán rắn [12, 24, 27] Trong đó, hệ phân tán rắn là giải pháp có nhiều tiềm năng do phương pháp bào chế đơn giản, giúp tăng cường độ hòa tan cũng như khắc phục được những hạn chế của các phương pháp trước đây. Trong hệ phân tán rắn trạng thái của dược chất được thay đổi từ kết tinh sang vô định hình, kích thước tiểu phân được giảm đến mức độ rất mịn, sự có mặt của chất mang thân nước làm tăng tính thấm ướt do đó mà cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất [41]. Hệ phân tán rắn thường được điều chế bằng phương pháp nóng chảy, phương pháp dung môi hoặc kết hợp cả nóng chảy - dung môi. Tuy nhiên, phương pháp nóng chảy có nhược điểm là sử dụng nhiệt độ cao trong quá trình bào chế có thể gây ra sự phân hủy hóa học của dược chất, chất mang hoặc cả hai [20]. Vì vậy, với mong muốn cải thiện độ hòa tan của loratadin chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy” với mục tiêu: 1. Bào chế và đánh giá được một số đặc tính hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy. 2. Tối ưu hóa được công thức và một số thông số kỹ thuật của quá trình bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy. 1
  13. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về loratadin 1.1.1. Công thức hóa học và tính chất vật lý Hình 1.1. Công thức cấu tạo của loratadin Loratadin có tên khoa học là ethyl 4 - (8-chloro - 5,6 - dihydro - 11H - benzo [5,6] cyclohepta [1,2-b] pyridin - 11 - yliden) piperidin - 1 - carboxylat [8, 33] và công thức phân tử là C22H23ClN2O2. Ngoài loratadin, thuốc kháng histamin thế hệ hai còn có fexofenadin, cetirizin, levocetirizin Khối lượng phân tử của loratadin là 382,9 g/mol. Loratadin có dạng bột kết tinh màu trắng hoặc trắng đục; không tan trong nước, tan tốt trong aceteon, chloroform, methanol, toluen. Theo bảng phân loại sinh dược học (BCS), loratadin thuộc nhóm II là nhóm dược chất có tính thấm cao và độ tan kém. Độ tan của loratadin trong nước dưới 1 mg/ml ở 25oC. Nhiệt độ nóng chảy của loratadin là 132 - 137oC [8, 33], giá trị logP là 5,2 và pKa là 5,0 [19]. 1.1.2. Tác dụng dược lý Loratadin là thuốc kháng histamin tác dụng kéo dài thuộc thế hệ thứ hai. Loratadin tác động đối kháng chọn lọc trên thụ thể H1 ngoại biên. Loratadin không qua hàng rào máu não nên hầu như không có tác động lên thụ thể H1 của hệ thần kinh trung ương, do đó ít gây an thần, không chống nôn và không kháng cholinergic. Loratadin cho thấy tác dụng phụ, đặc biệt là tác dụng an thần, thấp hơn những thuốc kháng histamin thuộc thế hệ hai khác. 2
  14. Loratadin có tác dụng giảm nhẹ triệu chứng của viêm mũi và viêm kết mạc dị ứng do giải phóng histamin. Ngoài ra còn có tác dụng chống ngứa và nổi mày đay liên quan đến histamin. Tuy nhiên, loratadin không có tác dụng bảo vệ hoặc hỗ trợ lâm sàng đối với trường hợp giải phóng histamin nặng như sốc phản vệ [2, 8]. Loratadin được chuyển hóa bởi cytochrom P450 isoenzym CYP3A4 và CYP2D6 nên khi sử dụng đồng thời những thuốc ức chế hoặc bị chuyển hóa bằng những enzym này có thể tạo ra thay đổi về nồng độ thuốc trong huyết tương. Khi dùng loratadin chung với những thuốc ức chế enzym như cimetidin, erythromycin, ketoconazol sẽ làm tăng nồng độ loratadin trong huyết tương [1, 2]. 1.1.3. Dược động học Loratadin hấp thu nhanh sau khi uống. Tác dụng kháng histamin xuất hiện trong vòng 1 - 4 giờ, đạt tối đa sau 8 - 12 giờ, và kéo dài hơn 24 giờ. Loratadin bị chuyển hóa qua gan lần đầu bởi hệ enzym microsom cytochrom P450, hình thành chất chuyển hóa có hoạt tính là descarboethoxyloratadin (desloratadin). Nồng độ đỉnh trong huyết tương trung bình của loratadin và desloratadin tương ứng là 1,5 và 3,7 giờ. 98% loratadin liên kết với protein huyết tương. Thời gian bán thải của loratadin là 8,4 giờ và của desloratadin là 28 giờ. Thời gian bán thải biến đổi nhiều giữa các cá thể, không bị ảnh hưởng bởi urê máu, tăng ở người cao tuổi và người xơ gan. Độ thanh thải của thuốc là 57 - 142 ml/phút/kg, không bị ảnh hưởng bởi urê máu nhưng giảm ở người bệnh xơ gan. Thể tích phân bố của thuốc là 80 - 120 lít/kg. Loratadin và chất chuyển hóa của nó desloratadin vào sữa mẹ nhưng không qua hàng rào máu - não ở liều thông thường. Hầu hết liều của loratadin được bài tiết ngang nhau qua nước tiểu và phân dưới dạng chuyển hóa [1, 2, 8]. 1.1.4. Một số dạng bào chế Loratadin được chấp thuận lưu hành ở Mỹ vào năm 1993 và trở thành thuốc không kê đơn vào năm 2002. Loratadin thường được sử dụng qua đường uống với biệt dược gốc là Claritin ở dạng viên nén và viên nang 5 mg, 10 mg [21]. Ngoài dạng viên nang và viên nén, loratadin còn có cả viên nén rã nhanh Claritin RediTabs 10 mg, sirô Erolin 1 mg/ml và chế phẩm viên nén giải phóng kéo dài Claritin-D kết hợp 5 mg loratadin với 120 mg pseudoephedrin sulfat. 3
  15. Hiện nay có nhiều thuốc chứa dược chất loratadin được đăng ký và lưu hành ở Việt Nam. Các thuốc được nhập khẩu từ Mỹ (Clarityne), từ Hungary (Erolin) hay từ Ấn Độ (Loratadine 10, Loridin rapitab) và thuốc sản xuất trong nước như Airtalin, Savi lora 10, Loratadin 10 mg (Traphaco), 1.2. Tổng quan về hệ phân tán rắn 1.2.1. Khái niệm Hệ phân tán rắn là hệ mà một hay nhiều dược chất được phân tán trong một hay nhiều chất mang rắn hoặc cốt trơ về mặt dược lý được điều chế bằng nhiều phương pháp [5, 11]. Trong đó, dược chất ít tan được phân tán vào trong chất mang và tồn tại dưới dạng tinh thể mịn, vô định hình hoặc dạng phân tử trong chất mang tinh thể hoặc vô định hình. Sekiguchi và Obi là những người đầu tiên đặt nền móng nghiên cứu hệ phân tán rắn vào năm 1961 như là một biện pháp để cải thiện độ tan và tăng sinh khả dụng của dược chất kém tan trong nước bằng cách tạo hỗn hợp eutecti gồm dược chất đó và một chất dễ tan trong nước (urê) [25]. HPTR cho đến ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu và chế phẩm trên thị trường với mục đích làm tăng độ tan, độ ổn định, che dấu mùi vị hay kiểm soát giải phóng dược chất nhằm làm tăng sinh khả dụng của thuốc khi đưa vào dạng viên nén, viên nang, thuốc đạn, thuốc mỡ hay thuốc tiêm. 1.2.2. Phân loại Căn cứ vào cấu trúc lý hóa mà người ta phân HPTR thành các loại như sau [11]: - Hỗn hợp eutecti đơn giản. - Dung dịch rắn có dược chất được phân tán ở mức độ phân tử trong chất mang. - Dược chất tồn tại kết tủa vô định hình trong chất mang kết tinh. - Cấu trúc kép của cả dung dịch hay hỗn dịch rắn. - Phức hợp giữa dược chất và chất mang. - Sự kết hợp của các loại trên. 1.2.3. Cơ chế làm tăng sinh khả dụng cho dược chất của HPTR HPTR làm tăng sinh khả dụng cho dược chất ít tan bằng cách làm tăng độ tan và tốc độ hòa tan theo một số cơ chế như HPTR làm giảm kích thước tiểu phân dược chất, dược chất được phân tán ở mức độ cực mịn, thậm chí ở mức độ phân tử nếu hệ có cấu 4
  16. trúc dung dịch rắn. Ngoài ra, sự tương tác giữa dược chất và chất mang sẽ ngăn chặn sự kết tụ của các tiểu phân mịn do chất mang bao quanh các tiểu phân dược chất, tạo ra diện tích bề mặt hòa tan lớn hơn sau khi chất mang được hòa tan. Dược chất được chuyển từ dạng tinh thể thành dạng vô định hình trong HPTR. Độ tan của dược chất ở trạng thái vô định hình tăng lên đáng kể do không cần năng lượng để phá vỡ mạng tinh thể trong quá trình hòa tan. Hơn nữa, sự có mặt của chất mang thân nước (acid hữu cơ, acid mật và dẫn chất, urea ) và chất diện hoạt trong HPTR làm tăng mức độ thấm môi trường hòa tan của dược chất [11, 27, 34]. 1.2.4. Ưu nhược điểm của HPTR • Ưu điểm HPTR cải thiện độ hòa tan của dược chất ít tan, làm tăng độ hòa tan của dược chất qua cơ chế giảm kích thước tiểu phân, tăng tính thấm, tồn tại ở dạng vô định hình, từ đó tăng tính thấm qua màng sinh học và tăng sinh khả dụng. Do có chất mang thân nước bao quanh mà HPTR còn cải thiện cả độ ổn định của dược chất [35]. • Nhược điểm Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng HPTR lại không ổn định làm cho dược chất bị kết tinh lại từ trạng thái vô định hình trong quá trình bảo quản dẫn đến giảm sinh khả dụng. Một trong những lí do khiến HPTR không ổn định là do chất mang dễ hút ẩm, dẫn đến tách pha, kết tinh tinh thể khi bảo quản. Khi hòa tan còn gặp phải hiện tượng tái kết tủa dược chất do quá bão hòa. Không chỉ tính chất vật lý mà các đặc điểm, tính chất của từng phương pháp cần được xem xét kĩ càng: như phương pháp đun chảy cần quan tâm tới nhiệt độ đun nóng, thời gian đun nóng, phương pháp làm lạnh, hay đối với phương pháp dung môi thì là loại dung môi, tỷ lệ dược chất/dung môi, kĩ thuật loại bỏ dung môi Một nhược điểm khác của HPTR là mối tương quan kém giữa dữ liệu hòa tan in vitro và sự hấp thu khi làm in vivo [35]. 1.2.5. Chất mang sử dụng trong hệ phân tán rắn 1.2.5.1. Yêu cầu đối với chất mang Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của HPTR mà chất mang cần đáp ứng một số yêu cầu sau [15]: - Dễ tan trong nước và dịch tiêu hóa. 5
  17. - Không độc, trơ về mặt dược lý. - Có khả năng làm tăng độ tan và tốc độ tan của dược chất ít tan. - Tạo được HPTR có độ ổn định cao trong quá trình bảo quản, phù hợp với dạng thuốc dự kiến. - Thích hợp với phương pháp bào chế và dạng bào chế: chất mang sử dụng trong phương pháp đun chảy phải có nhiệt độ nóng chảy thấp và bền vững về mặt nhiệt động học, còn chất mang sử dụng trong phương pháp dung môi phải dễ tan trong dung môi hòa tan và dễ loại dung môi ngay cả khi dung dịch có độ nhớt cao. 1.2.5.2. Một số chất mang thường sử dụng • Polyethylen glycol (PEG) PEG có nhiều khối lượng phân tử khác nhau từ 200 - 300000 nhưng PEG 4000 - 6000 là những loại được dùng phổ biến làm chất mang trong HPTR với dược chất ít tan. PEG có nhiều ưu điểm như bền về mặt lý hóa, ít bị ảnh hưởng bởi vi khuẩn nấm mốc, không độc, có khả năng cải thiện tính thấm ướt cho dược chất [27]. Ngoài ra, các loại PEG đều có nhiệt độ nóng chảy dưới 65ºC lại tan tốt trong nước và nhiều dung môi hữu cơ nên thuận lợi khi bào chế HPTR bằng các phương pháp đun chảy và phương pháp dung môi. Tuy nhiên PEG rất dễ hút ẩm và độ nhớt thay đổi theo khối lượng phân tử nên xem xét về độ ổn định và lựa chọn PEG phù hợp với mục đích bào chế HPTR. • Polyvinyl pyrolidon (PVP) PVP được trùng hợp từ vinylpyrrolidon có trọng lượng phân tử từ 2500 đến 3000000. Một số loại thông dụng trong sản xuất dược phẩm như PVP K15, PVP K30, PVP K60, PVP K90 với chỉ số K biểu thị khối lượng phân tử trung bình của PVP. Do khả năng hòa tan tốt trong nước và nhiều dung môi hữu cơ nên thích hợp dùng làm chất mang trong HPTR bào chế bằng phương pháp dung môi. Tương tự PEG, PVP có thể cải thiện khả năng thấm ướt của dược chất ít tan [27]. Độ dài chuỗi của PVP có ảnh hưởng rất lớn đến độ hòa tan của HPTR, khi tăng chiều dài chuỗi độ hòa tan trong nước của PVP kém hơn và độ nhớt giảm dần. Nhược điểm của PVP là rất háo ẩm nên dễ hút ẩm vào HPTR. • Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) HPMC là hỗn hợp của methyl và hydroxypropyl ete cellulose, trong đó 16,5 - 30% các nhóm hydroxyl được methyl hóa và 4 - 32% là dẫn xuất với các nhóm 6
  18. hydroxypropyl. Các HPMC hầu hết đều hòa tan được trong nước, hỗn hợp ethanol với dichloromethan và methanol với dichloromethan [18]. • Urê Urê là chất chuyển hóa bình thường của cơ thể, không độc, trơ về tác dụng dược lý. Ngoài ra, urê có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ tan trong nước và tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ, do đó phù hợp với cả hai phương pháp đun chảy và dung môi [18, 27]. • Các loại đường Thích hợp với phương pháp nghiền do chúng không bền ở điểm chảy. Các đường hay dùng như manitol, fructose, lactose và đặc biệt là β-cyclodextrin. β-cyclodextrin có khả năng tạo thành phức chất lồng làm tăng độ tan cho dược chất ít tan. Hiện nay β- cyclodextrin và dẫn chất hydroxyl propyl β-cyclodextrin được nghiên cứu ứng dụng nhiều [18]. • Chất diện hoạt Chất diện hoạt có hiệu quả cao trong việc tăng độ hòa tan của dược chất ít tan do cải thiện khả năng thấm ướt và micell hóa. Trong thực tế đôi khi bằng cách tăng độ hòa tan và giảm sức căng bề mặt của tinh thể đang phát triển, chất diện hoạt có thể gây ra kết tủa in vivo, vì vậy việc bổ sung một lượng lớn chất diện hoạt là không khả thi. Chất diện hoạt ít khi dùng một mình làm chất mang trong HPTR mà thường dùng phối hợp với các chất mang khác. Các chất diện hoạt được dùng nhiều là các Tween, Natri lauryl sulfat, các alkali dodecyl sulfat [18]. 1.2.6. Các phương pháp bào chế hệ phân tán rắn Dựa vào tính chất vật lý, hóa học của dược chất và chất mang mà chọn phương pháp bào chế phù hợp. Một số phương pháp phổ biến thường được sử dụng bao gồm: 1.2.6.1. Phương pháp đun chảy • Đối tượng áp dụng Chỉ áp dụng cho dược chất bền với nhiệt và chất mang có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (PEG 4000, PEG 6000, urê ). Dược chất và chất mang ở nhiệt độ nóng chảy cao cũng có thể áp dụng khi sử dụng đồng chất mang. • Cách tiến hành Hỗn hợp dược chất và chất mang được đun chảy, hoặc phối hợp dược chất vào chất mang đã đun chảy ở nhiệt độ thích hợp, khuấy trộn đến khi thu được dung dịch trong suốt để dược chất và chất mang trộn lẫn với nhau ở trạng thái chảy lỏng. Sau đó 7
  19. tiến hành làm lạnh đột ngột, đồng thời khuấy trộn liên tục cho đến khi hệ đông rắn lại tạo thành HPTR. Có thể làm lạnh bằng nhiều cách như nước đá [11], ngâm trong nitơ lỏng [37] hoặc phun hỗn hợp nóng chảy vào môi trường có nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy của chất mang [7]. Khối rắn được để ổn định một thời gian, sau đó được phân chia tới kích thước xác định [5, 18]. • Ưu điểm Phương pháp đun chảy là một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện. Ngoài ra, phương pháp là không bị phụ thuộc nhiều vào thiết bị máy móc nên đem lại lợi ích về mặt kinh tế. • Nhược điểm Phương pháp này không áp dụng cho dược chất và chất mang kém ổn định với nhiệt vì nguy cơ làm phân hủy hoặc bay hơi dược chất. Trong một số trường hợp HPTR có thể xảy ra hiện tượng tách pha trong quá trình làm lạnh. 1.2.6.2. Phương pháp dung môi • Đối tượng áp dụng Phương pháp dung môi áp dụng cho các dược chất kém bền với nhiệt, có thể đồng tan hoặc không đồng tan với chất mang, chất mang có điểm nóng chảy cao như PVP, polysaccharid, Các loại dung môi thường được sử dụng là ethanol, chloroform, dicloromethan hoặc hỗn hợp các loại dung môi này do dung môi có khả năng hòa tan cao, ít độc, không dễ cháy. • Cách tiến hành Dược chất và chất mang được hòa tan trong một lượng dung môi tối thiểu. Nếu dược chất và chất mang không đồng tan thì có thể dùng hai dung môi khác nhau để hòa tan riêng, sau đó khuấy trộn. Dung môi sau khi hòa tan dược chất và chất mang sẽ được loại bỏ bằng một số cách: bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cô quay hoặc tủ sấy chân không ở nhiệt độ thấp; phun sấy ở nhiệt độ thích hợp hay loại dung môi bằng phương pháp đông khô. Cuối cùng phân chia hạt tới kích thước mong muốn bằng rây, nghiền. • Ưu điểm Ưu điểm của phương pháp phun sấy là phương pháp có phạm vi áp dụng rộng cho cả dược chất dễ bay hơi và kém bền với nhiệt. Quá trình hòa tan không có sự xuất hiện của nhiệt còn khi phun sấy thì thời gian dược chất tiếp xúc nhiệt ngắn nên ít ảnh 8
  20. hưởng đến dược chất, chất mang. Ngoài ra, phương pháp có quy trình thực hiện dễ dàng và hoàn toàn áp dụng được trong sản xuất với quy mô lớn [35]. • Nhược điểm Độc tính của dung môi hữu cơ là một vấn đề đối với phương pháp phun sấy. Hầu hết các dung môi hữu cơ đều có độc tính nhất định, vì vậy việc loại bỏ dung môi là rất quan trọng. Ngoài ra, lượng dung môi tồn dư trong HPTR cũng là nguyên nhân ảnh hưởng đến độ ổn định (lí hóa, sinh học) của sản phẩm. Hiện tượng tách pha có thể xảy ra trong quá trình loại bỏ dung môi. So với các phương pháp khác, phương pháp dung môi thường có giá thành sản xuất cao do phụ thuộc nhiều với thiết bị máy móc [35]. 1.2.6.3. Phương pháp nghiền • Đối tượng áp dụng Khi không thể đun chảy hay không chọn được dung môi để hòa tan dược chất và chất mang. • Cách tiến hành Đầu tiên đem nghiễn hỗn hợp dược chất và chất mang với một lượng tối thiểu chất lỏng thích hợp (có thể là nước) trong một thời gian dài bằng chày cối hoặc máy nghiền, thu được khối nhão. Khối bột nhão sẽ được làm khô, sau đó đem nghiền hoặc rây thu được hạt có kích thước thích hợp. • Ưu điểm Phương pháp nghiền là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện. Ngoài ra phương pháp này tiết kiệm chi phí vì không phụ thuộc nhiều vào thiết bị. • Nhược điểm Sản phẩm phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thực hiện bào chế đặc biệt trong quá trình tạo bột nhão. Khối bột nhão phải tiếp xúc với nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài có thể ảnh hưởng tới độ ổn định của dược chất và chất mang. 1.2.6.4. Phương pháp CO2 siêu tới hạn • Cách tiến hành Ở phương pháp này, CO2 được dùng như một dung môi. Dược chất và chất mang trộn trong CO2 lỏng được phun vào một bình có áp suất thấp hơn và các tiểu phân ngay lập tức được hình thành. Đem kết tủa đi sấy khô, nghiền và rây lấy hạt có kích thước thích hợp [5, 18]. • Ưu điểm 9
  21. Phương pháp này sử dụng CO2 thay thế cho dung môi hữu cơ làm giảm mức độ độc hại cũng như hạn chế để lại tồn dư dung môi trong sản phẩm, không gây ô nhiễm môi trường. Sản phẩm cho ra có chất lượng cao, phù hợp với những nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt độ, ánh sáng. • Nhược điểm Một số nhược điểm của phương pháp có thể kể đến là qui trình thực hiện phức tạp, nhiều công đoạn. Đồng thời phương pháp phụ thuộc khá nhiều vào máy làm nâng giá thành sản phẩm. 1.2.7. Phương pháp đánh giá • Phân tích nhiệt vi sai (DSC) Phân tích nhiệt vi sai được dùng phổ biến trong nghiên cứu vật lý chất rắn, khoa học vật liệu và hóa học. Đối với hệ phân tán rắn, phương pháp này giúp xác định dược chất ở trạng thái tinh thể hay vô định hình và xác định cấu trúc HPTR là dung dịch rắn hay hệ phân tán thông qua việc đo dòng nhiệt là tỏa ra (hoặc thu vào) khi so mẫu với một mẫu chuẩn. Tuy nhiên nếu tỷ lệ kết tinh dưới 2% thì thường không phát hiện được bằng phân tích nhiệt vi sai [11]. • Phổ nhiễu xạ tia X Chiếu một chùm tia X vào mặt tinh thể thì khi đó mặt tinh thể sẽ đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ. Mức độ kết tinh của mẫu được thể hiện qua các pic được ghi trên phổ nhiễu xạ. Do tính đặc hiệu của các pic, có thể phân biệt được tinh thể trong mẫu là của hoạt chất hay chất mang. Như vậy, cho dù chất mang ở dạng vô định hình hay kết tinh thì vẫn có thể xác định được trạng thái kết tinh của hoạt chất. Tuy nhiên, tỷ lệ kết tinh dưới 5-10% thường không phát hiện được [11]. • Quang phổ hồng ngoại Quang phổ hồng ngoại cung cấp thông tin về cấu trúc và cấu tạo phân tử ở trạng thái rắn bằng cách nghiên cứu sự chuyển động của các nguyên tử trong phân tử. Dược chất trong HPTR khi so sánh phổ hồng ngoại với dược chất tinh khiết thì có thể chỉ ra được sự tương tác giữa dược chất và tá dược trong HPTR [11]. • Thử độ hòa tan Độ hòa tan là tiêu chí quan trọng để đánh giá phương pháp bào chế HPTR. Dữ liệu độ hòa tan tuy không chứng minh được sự hình thành nên HPTR nhưng chỉ ra mối 10
  22. quan hệ về trạng thái vật lý, sự phân bố dược chất trong chất mang ở mức độ phân bố phân tử, tương tác giữa dược chất và tá dược cũng như đặc tính của chất mang. Ngoài những phương pháp kể trên còn có một số phương pháp đánh giá HPTR như: đo nhiệt hòa tan và nhiệt độ nóng chảy để tính sự thay đổi entropy hay soi kính hiển vi phân cực, kính hiển vi điện tử quét, [11]. 1.3. Tổng quan về phương pháp phun sấy 1.3.1. Khái niệm Phun sấy là phương pháp tạo hạt từ dung dịch hoặc hỗn dịch các nguyên liệu được phun dưới dạng sương mù hoặc giọt nhỏ để bốc hơi trong luồng không khí nóng, các giọt nhỏ được sấy khô ngay lập tức thành các tiểu phân hình cầu [3]. 1.3.2. Ưu nhược điểm của phương pháp phun sấy • Ưu điểm Phương pháp phun sấy là phương pháp loại bỏ dung môi trong bào chế HPTR với nhiều ưu điểm. Khác với phương pháp nóng chảy, phun sấy có khả năng loại bỏ dung môi nhanh chóng, thời gian dung dịch hoặc hỗn dịch phun sấy tiếp xúc với nhiệt ngắn nên giảm thiểu ảnh hưởng tới dược chất và chất mang. Các thông số máy như áp suất, tốc độ phun dịch, nhiệt độ đầu vào, ảnh hưởng đến tính chất vật lý của sản phẩm có thể dễ dàng kiểm soát [35]. Thiết bị và nguyên liệu ít tiếp xúc hơn so với các phương pháp tạo hạt khác làm HPTR hạn chế nhiễm tạp [9]. Trạng thái dược chất trong bột thu được sau quá trình phun sấy thường ở dạng vô định hình làm cải thiện độ hòa tan của dược chất. Một nghiên cứu của Chouhan và cộng sự cho thấy sự phù hợp của kỹ thuật này để điều chế HPTR của glibenclamid với glycerid polyglycolized. HPTR cải thiện về độ hòa tan, tốc độ hòa tan và hiệu quả điều trị của glibenclamid so với tinh thể nguyên chất [10]. Hơn nữa, kỹ thuật phun sấy đơn giản có thể mở rộng quy mô, sản xuất liên tục, tiết kiệm được chi phí. • Nhược điểm Bên cạnh những ưu điểm, phương pháp phun sấy cũng có một số hạn chế như là hiệu suất thấp và phụ thuộc vào quy mô sản xuất. Sự mất sản phẩm là do bột bị giữ trong buồng phun hoặc đối với các hạt nhỏ (dưới 2 µm) dễ bị cuốn ra ngoài theo đường khí thải. Chính vì thế nên khả năng bào chế hạt kích thước nanomet cũng bị giới hạn [30]. 11
  23. 1.3.3. Quá trình phun sấy Quá trình phun sấy thực hiện theo ba giai đoạn cơ bản. Giai đoạn đầu tiên là phân tán dung dịch hoặc hỗn dịch thành tiểu phân mù dưới áp lực của súng phun. Trong giai đoạn thứ hai, dung dịch hoặc hỗn dịch phun đồng thời với một dòng khí nóng, quá trình bốc hơi dung môi xảy ra khi các tiểu phân mù tiếp xúc trực tiếp với khí nóng. Giai đoạn cuối cùng liên quan đến việc tách bột khô khỏi dòng khí và thu gom bột trong các buồng chứa [9]. • Phân tán tạo các tiểu phân mù Sự khác nhau trong quá trình phân tán dung dịch hoặc hỗn dịch thành các tiểu phân mù là do sử dụng loại súng phun khác nhau. Ví dụ súng phun áp lực thường sử dụng để bào chế các hạt có kích thước thô (kích thước trung bình từ 100 - 300 µm) với độ trơn chảy tốt. Nguyên tắc của súng phun áp lực là dung dịch đầu vào được nén bởi một máy bơm và đẩy qua vòi phun với tốc độ cao và phân chia thành các hạt nhỏ. Đối với súng phun ly tâm thì hạt được tạo ra đồng nhất và thô hơn súng phun áp lực. Do tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng được cấp vào bị văng ra thành màng mỏng quanh đĩa vào môi trường sấy với vận tốc rất lớn. Lực ma sát của tác nhân sấy khiến chất lỏng bị xé thành các hạt nhỏ li ti [9]. • Quá trình bay hơi khi tiểu phân mù tiếp xúc với khí sấy Trong buồng sấy, quá trình phun dịch xảy ra đồng thời với việc cấp khí nóng để sự bay hơi diễn ra đồng thời trên bề mặt của tất cả các giọt. Khí sấy được lựa chọn là khí trơ (chủ yếu là nitơ) do thường sử dụng dung môi hữu cơ có nguy cơ cháy nổ cao. Có khác nhau ở sự di chuyển tương đối của các tiểu phân với dòng khí ở một số thiết kế như chuyển động cùng chiều, chuyển động ngược chiều hoặc chuyển động dòng kết hợp. Ngoài ra, kích thước buồng sấy cũng phải được lựa chọn phù hợp để thời gian tiếp xúc giữa tiểu phân với khí nóng đủ dài để tất cả tiểu phân phải được sấy khô trước khi tiếp xúc với bề mặt buồng sấy [9]. • Tách bột khô Thông thường có hai hệ thống được sử dụng để thu sản phẩm khô. Trong hệ thống thứ nhất thì đáy phòng sấy đóng vai trò như máy phân tách. Bột phun sấy sẽ được phân tách bởi cyclon và túi lọc tránh được việc thất thoát hạt do bị cuốn theo dòng khí thải ra ngoài. Ngược lại ở hệ thống thức hai, sự thu hồi toàn bộ xảy ra trong máy phân tán [9]. 1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phun sấy 12
  24. Một số thông số về máy ảnh hưởng tới quá trình phun sấy bao gồm [28]: • Tốc độ bơm dung dịch Tốc độ phun dịch ảnh hưởng đến kích thước giọt và sự phân tán tiểu phân. Ngoài ra, tốc độ phun dịch còn ảnh hưởng đến nhiệt độ đầu ra. Khi tốc độ phun dịch tăng thì nhiệt độ đầu ra giảm. Tốc độ phun dịch cũng quyết định thời gian mà các tiểu phân mù tiếp xúc với nhiệt độ cao nên ảnh hưởng đến độ ổn định của HPTR. • Nhiệt độ khí đầu vào và đầu ra Nhiệt độ đầu vào ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm sau khi phun sấy, độ ẩm giảm khi tăng nhiệt độ đầu vào. Nhiệt độ còn ảnh hưởng tới trạng thái của HPTR. Thông thường, tăng nhiệt độ sẽ làm tăng nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg) của hợp chất, giảm sự tái kết tinh. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao lại có thể ảnh hưởng tới độ bền của dược chất. • Loại khí thổi Loại khí thổi khác nhau như không khí, N2, CO2, ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của sản phẩm sau khi phun sấy. Ví dụ, nếu muốn thu được kích thước giọt nhỏ hơn và vận tốc giọt lớn hơn thì nên sử dụng các loại khí nhẹ hơn. • Loại súng phun Loại súng phun và tốc độ súng phun ảnh hưởng trực tiếp tới kích thước hạt. Các loại súng phun khác nhau ở dạng năng lượng sử dụng để phân tán chất lỏng thành tiểu phân mù như là súng phun li tâm, súng phun động năng, súng phun áp lực, 1.3.5. Ứng dụng của phun sấy • Tạo hạt Khác với những phương pháp tạo hạt khác, nguyên liệu của kỹ thuật phun sấy là một chất lỏng đồng nhất khiến các thành phần được phân phối đồng đều. Sản phẩm hạt có hình cầu, kích thước đồng đều, tỉ trọng thấp và chịu nén tốt. Những đặc điểm này làm phương pháp phun sấy phù hợp để sản xuất tá dược dập thẳng [9]. • Thay đổi thuộc tính pha rắn Việc thay đổi thuộc tính pha rắn rất quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm với đặc tính giải phóng thuốc mong muốn .Quá trình phun sấy làm thay đổi trạng thái từ dạng tinh thể thành dạng vô định hình làm tăng khả năng hòa tan, tốc độ hòa tan và tăng sinh khả dụng cho dược chất ít tan [9]. • Bào chế vi nang 13
  25. Vi nang có cấu tạo dạng màng bao, lớp vỏ polyme sau phun sấy sẽ bao quanh các tiểu phân hoặc giọt lỏng. Bào chế vi nang thường được ứng dụng trong thuốc kiểm soát giải phóng, ổn định tính chất lý hóa cho dược chất, tạo mùi thơm, [9]. • Thiết kế dạng thuốc xông hít Đế các dạng thuốc hít có hiệu quả lâm sàng, thuốc nên được lắng đọng ở đường hô hấp dưới. Thông thường, vị trí lắng đọng thuốc trong phổi phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt. Do khả năng sản xuất bột siêu mịn với đặc tính chảy tốt, phun sấy là phương pháp hữu ích trong sản xuất thuốc hít dạng bột khô [9]. 1.4. Một số nghiên cứu về hệ phân tán rắn loratadin 1.4.1. Nghiên cứu trong nước Đào Hồng Loan và Nguyễn Văn Bạch đã tiến hành nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp bốc hơi dung môi để làm tăng độ tan và cải thiện sinh khả dụng của dược chất. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của PEG 4000, PEG 6000 và PVP K30 với các tỷ lệ khác nhau đến độ tan của loratadin trong HPTR. Kết quả cho thấy với cùng tỷ lệ 1 : 10 (LOR : chất mang), độ hòa tan của HPTR loratadin với PEG 4000, PEG 6000 và PVP K30 tăng lần lượt gấp 2,2 lần; 2,5 lần và 3,4 lần so với độ tan của LOR nguyên liệu [4]. 1.4.2. Nghiên cứu ngoài nước Frizon F. và cộng sự (2013) đã tiến hành bào chế HPTR loratadin bằng cách loại bỏ dung môi qua hai phương pháp cô quay dưới áp suất chân không và phương pháp phun sấy với chất mang là PVP K30 (tỷ lệ LOR/PVP là 1:10), dung môi là ethanol. Hệ phân tán rắn được đánh giá các tiêu chí về độ hòa tan, phổ hồng ngoại, kính hiển vi điện tử quét, phân bố kích thước hạt. Kết quả thu được HPTR bào chế theo cả hai phương pháp đều cải thiện đáng kể độ tan của loratadin, do cải thiện khả năng thấm ướt, giảm kích thước hạt và chuyển đổi trạng thái tinh thể thành dạng vô định hình. HPTR được xác định ổn định sau 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng [12]. Mofizur Rahman và cộng sự (2015) đã tiến hành bào chế HPTR loratadin với các polyme khác nhau như poloxame 188, poloxame 407. HPTR được bào chế bằng phương pháp nghiền với các tỷ lệ dược chất chất mang khác nhau (1 : 3 và 1 : 5). Kết quả nghiên cứu độ hòa tan in vitro của hệ phân tán rắn so với loratadin nguyên liệu cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ hòa tan dược chất [24]. 14
  26. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị 2.2.1. Nguyên vật liệu Các nguyên liệu và hóa chất chính sử dụng trong khóa luận được trình bày ở bảng dưới đây: Bảng 2.1. Các nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu Tên nguyên liệu, STT Nguồn gốc Tiêu chuẩn hóa chất Chuẩn phòng thí Viện Kiểm nghiệm 1 Loratadin chuẩn nghiệm thuốc Trung Ương SKS: 0218242.02 2 Loratadin Ấn Độ TCNSX 3 PVP K30 Trung Quốc TCNSX 4 HPMC E6 Trung Quốc TCNSX 5 HPMC E15 Trung Quốc TCNSX 6 Tween 80 Trung Quốc TCNSX 7 Ethanol 96% Việt Nam TCNSX 8 Nước cất Việt Nam DĐVN V Natri hydroxid 9 Trung Quốc TKHH (NaOH) Kali dihydrophotphat 10 Trung Quốc TKHH (KH2PO4) 2.2.2. Thiết bị và dụng cụ 15
  27. • Thiết bị Bảng 2.2. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu STT Tên thiết bị Xuất xứ 1 Cân kỹ thuật Ohaus Mỹ 2 Cân phân tích Quintix Sartorius Đức 3 Cân sấyββ Ohaus Mỹ 4 Tủ sấy Memmert Đức 5 Máy siêu âm S60H Elma Đức 6 Máy phun sấy YC-015 Shanghai Pilotech Trung Quốc Máy thử độ hòa tan 708-DS Dissolution 7 Mỹ Apparatus Agilent Technologies 8 Máy đo pH Hach sensION+ PH3 Trung Quốc 9 Máy đo quang UV-2600 Shimadzu Nhật Bản Máy đo phổ hồng ngoại IR Cary 630 FTIR 10 Mỹ Agilent Technologies 11 Máy phân tích nhiệt quét vi sai DSC LINSEIS Đức 12 Máy đo phổ nhiễu xạ tia X D8 Advance, Brucker Đức • Dụng cụ Bảng 2.3. Các dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm STT Tên dụng cụ STT Tên dụng cụ 1 Cốc thủy tinh 5 Bình hút ẩm silicagel 2 Đũa thủy tinh 6 Pipet nhựa Màng lọc cellulose acetat 0,45 3 Ống nghiệm 7 µm 4 Bình định mức 8 Rây các cỡ 16
  28. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp bào chế hệ phân tán rắn 2.2.1.1. Phương pháp phun sấy Tiến hành bào chế HPTR loratadin bằng phương pháp dung môi sử dụng thiết bị phun sấy. Khảo sát bào chế HPTR với chất mang là các polyme PVP K30, HPMC E6, HPMC E15 và ethanol 50% được lựa chọn làm dung môi. Dung môi được làm bay hơi ở nhiệt độ thích hợp và HPTR thu được dưới dạng bột phun sấy. Tiến hành: Cân loratadin và chất mang theo tỷ lệ thích hợp. Hòa tan hỗn hợp loratadin và chất mang vào một lượng ethanol 50% theo tỷ lệ 1/25 (g/ml), siêu âm ở 60ºC trong 40 phút cho tới khi tan hết. Sau đó, loại dung môi bằng thiết bị phun sấy với các thông số máy như sau: nhiệt độ khí đầu vào 130ºC; nhiệt độ khí đầu ra 70ºC; áp lực súng phun 3,5 atm; tốc độ phun dịch 1200 ml/giờ; tốc độ thổi khí 800 lít/giờ. Thu sản phẩm, để ổn định trong bình hút ẩm 24 giờ. Bảo quản sản phẩm trong lọ thủy tinh được đậy kín ở nhiệt độ thường và đặt trong bình hút ẩm. 2.2.1.2. Phương pháp xác định hiệu suất phun sấy Hiệu suất quá trình phun sấy hay còn gọi là hiệu suất thu sản phẩm (H) được đánh giá dựa trên phần trăm khối lượng sản phẩm thu được so với tổng lượng chất rắn trong công thức hỗn dịch đem đi phun sấy ban đầu. Hiệu suất phun sấy được tính theo công thức: H (%) = x 100 1+ 2 Trong đó: H: hiệu suất quá trình phun sấy (%). m: khối lượng sản phẩm thu được (g). m1: khối lượng loratadin trong công thức hỗn dịch phun sấy (g). m2: khối lượng chất mang trong công thức hỗn dịch phun sấy (g). 2.2.2. Phương pháp bào chế hỗn hợp vật lý Cân dược chất và chất mang theo khối lượng và tỷ lệ tương tự khi bào chế HPTR. Đem rây các thành phần qua rây 180 rồi trộn dược chất và chất mang trong chày cối sạch thành hỗn hợp bột kép theo nguyên tắc trộn đồng lượng. Hỗn hợp vật lý được dùng để so sánh khả năng giải phóng loratadin trong các mẫu HPTR. 17
  29. 2.2.3. Phương pháp đánh giá hệ phân tán rắn 2.2.3.1. Hình thức Hình thức của bột phun sấy HPTR loratadin được đánh giá bằng cảm quan. Tiến hành quan sát màu sắc, kết cấu của sản phẩm. 2.2.3.2. Đặc tính phổ Hai phương pháp phân tích nhiệt vi sai và phương pháp quang phổ hồng ngoại đánh giá dựa vào sự thay đổi phổ của hỗn hợp dược chất - tá dược so với dược chất tinh khiết để xác định tương tác giữa dược chất và tá dược. • Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC) Cân khối lượng mẫu chính xác khoảng 4-5 mg vào một đĩa nhôm. Quét nhiệt độ từ 40 - 300ºC tốc độ gia nhiệt 10ºC/phút, theo dõi máy và đọc kết quả. • Phương pháp quang phổ hồng ngoại IR Lấy khoảng 5 - 10 mg mẫu thử đặt trực tiếp lên mặt kim cương. Tiến hành quét phổ trên máy hồng ngoại biến đổi FTIR với dải bước sóng 4000 - 400 cm-1, độ phân giải 0,4 cm-1, theo dõi máy và đọc kết quả. • Phổ nhiễu xạ tia X Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X có thể xác định được cấu trúc hóa lý của HPTR theo nguyên tắc: Mạng tinh thể cấu tạo từ nguyên tử hay ion đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt khi chiếu chùm tia X qua. Dải nhiễu xạ được ghi lại bằng một máy đếm. Trên nhiễu xạ đồ, các đỉnh nhiễu xạ được thể hiện bằng một pic có cường độ xác định tương ứng với góc giữa tia tới và tia nhiễu xạ. Phần kết tinh cho ra các pic nhọn và hẹp trong khi phần vô định hình lại là một pic rộng. Tiến hành: Mẫu bột mịn cần phân tích được đưa vào thiết bị nhận tia X với các điều kiện cụ thể như sau: Quét mẫu từ góc 5º - 50º với tốc độ quay góc θ = 1º /phút, nhiệt độ 25ºC. Dựa vào mức độ và cường độ pic trong phổ có thể kết luận được trạng thái của loratadin trong hệ phân tán rắn. 2.2.3.3. Xây dựng phương pháp định lượng loratadin trong hệ phân tán rắn bằng phương pháp đo quang • Xác định đỉnh cực đại hấp thụ của loratadin 18
  30. Cân chính xác khoảng 25 mg chất chuẩn loratadin vào bình định mức 100 ml. Bổ sung methanol tới vạch, lắc đều. Hút chính xác 10 ml dung dịch trên cho vào bình định mức 100 ml pha loãng bằng methanol và thu được dung dịch chuẩn gốc. Pha loãng dung dịch chuẩn gốc thu được dung dịch chuẩn có nồng độ 10 µg/ml. Mẫu trắng: Dung dịch methanol. Tiến hành quét độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn gốc ở dải bước sóng từ 800 - 200 nm với mẫu trắng là methanol. Xác định bước sóng tại đỉnh hấp thụ cực đại (λmax). • Định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang Sau khi xác định được cực đại hấp thụ của loratadin, sử dụng phương pháp đo quang UV - VIS để định lượng loratadin. Mẫu chuẩn: Từ dung dịch chuẩn gốc, pha loãng với methanol thành các dung dịch có nồng độ lần lượt là 5 µg/ml; 7,5 µg/ml; 10 µg/ml; 12,5 µg/ml; 15 µg/ml. Mẫu trắng: Dung dịch methanol. Mẫu thử: Mẫu thử đem lọc qua màng cellulose acetat 0,45 µm và đo ở cực đại hấp thụ. Trong trường hợp nếu dung dịch thử có nồng độ thấp, nằm ngoài khoảng thì tiến hành phương pháp thêm chuẩn để được nồng độ dung dịch thử trong khoảng tuyến tính 5 đến 15 µg/ml. Đo độ hấp thụ quang của mẫu chuẩn và mẫu thử ở bước sóng cực đại. Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa độ hấp thụ quang và nồng độ loratadin với tiêu chí đường chuẩn tuyến tính trong khoảng độ hấp thụ quang từ 0,2 đến 0,8 và R2 > 0,995. 2.2.3.5. Đánh giá độ hòa tan in vitro của loratadin Đánh giá độ hòa tan của loratadin nguyên liệu và loratadin trong HPTR bằng máy thử độ hòa tan 708-DS Dissolution Apparatus. Phép thử độ hòa tan thực hiện theo phụ lục 11.4 DĐVN V với các thông số sau: • Thiết bị cánh khuấy, tốc độ: 100 ± 2 vòng/phút. • Nhiệt độ môi trường thử: 37ºC ± 0,5ºC. • Môi trường hòa tan: 900 ml dung dịch đệm phosphat pH 6,8. • Khối lượng mẫu thử: cân một lượng mẫu là bột loratadin nguyên liệu hoặc bột phun sấy tương ứng với 10 mg loratadin. Tiến hành: Vận hành máy, cho môi trường hòa tan vào cốc và đợi nhiệt độ môi trường đạt 37ºC ± 0,5ºC. Cho mẫu thử vào cốc. Sau các khoảng thời gian 5, 10, 15, 30, 19
  31. 60 phút hút mẫu đem định lượng. Mỗi lần hút 10 ml dung dịch thử sau đó bổ sung ngay 10 ml dung dịch đệm phosphat pH 6,8 vào cốc thử độ hòa tan; dung dịch thử vừa hút ra được lọc qua màng cellulose acetat 0,45 µm rồi đem định lượng bằng phương pháp đo quang (như phần 2.2.3.4). Hàm lượng loratadin đã hòa tan ở lần thứ n được tính theo công thức như sau: 푛−1 V0 Cn = Cn0 + ∑ x Ct0 푡=1 V Trong đó: Cn: nồng độ loratadin đã hiệu chỉnh ở lần hút thứ n (µg/ml). Cn0: nồng độ loratadin định lượng được ở lần hút thứ n (µg/ml). V0: thể tích dịch hòa tan đã hút (ml). V: thể tích môi trường hòa tan (ml). Mỗi mẫu thử làm 3 lần lấy kết quả trung bình. 2.2.3.6. Mất khối lượng do làm khô Sản phẩm được đo trên máy Ohaus (Mỹ) theo phương pháp mất khối lượng do làm khô theo phụ lục 9.6 DĐVN V. Tiến hành: Cân chính xác khoảng 1 g mẫu trên mặt đĩa của thiết bị, dàn đều mẫu ra mặt đĩa, rồi đậy nắp và chạy máy. Nhiệt độ đo ở 105ºC, kết quả hiển thị trên máy. Đọc và ghi lại kết quả. Mỗi mẫu đo 3 lần lấy kết quả trung bình. 2.2.4. Phương pháp thiết kế thí nghiệm, xử lý số liệu và tối ưu hóa công thức 2.2.4.1. Phương pháp thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức Bố trí thí nghiệm bằng phần mềm MODDE 12.0: Sử dụng phần mềm MODDE 12.0 (Umetrics Inc, USA) để thiết kế thí nghiệm cổ điển một cách ngẫu nhiên dựa trên nguyên tắc hợp tử tại tâm. Các biến đầu vào và khoảng biến thiên được lựa chọn dựa tên tính chất, độ ổn định của thành phần công thức và mức độ ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của dược chất. Các biến đầu ra gồm: phần trăm hòa tan loratadin sau 5 phút, sau 15 phút và hiệu suất của quá trình phun sấy. Phần mềm FormRules v2.0 (Intelligensys Ltd, UK) được sử dụng trong xử lý số liệu phân tích ảnh hưởng của các biến đầu vào tới các biến đầu ra. 20
  32. Sử dụng phần mềm INForm v3.1, để tối ưu hóa công thức dựa trên mô hình mạng neuron nhân tạo. 2.2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu Các kết quả thu được sẽ được xử lý thống kê với sự hỗ trợ của phần mềm Excel 2010 và được trình bày dưới dạng TB ± SD với TB là giá trị trung bình và SD là độ lệch chuẩn. 21
  33. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang 3.1.1. Xác định đỉnh cực đại hấp thụ của loratadin Quét phổ hấp thụ quang của dung dịch loratadin chuẩn có nồng độ 10 µg/ml ở bước sóng từ 800 nm đến 200 nm. Kết quả cho thấy dung dịch loratadin chuẩn nồng độ 10 µg/ml có đỉnh cực đại hấp thụ quang ở bước sóng 250 nm (Hình 1, Phụ lục I). Do đó các nghiên cứu định lượng tiếp theo sẽ được tiến hành bằng phương pháp đo quang UV – VIS ở bước sóng 250 nm. 3.1.2. Đường chuẩn định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang Tiến hành pha các dung dịch có nồng độ 5; 7,5; 10; 12,5; 15 µg/ml trong dung môi methanol. Đo độ hấp thụ của các mẫu dung dịch tại bước sóng λ = 250 nm và xây dựng đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ dung dịch loratadin. Kết quả được mô tả trong bảng 1 (Phụ lục I) và hình 3.1. 0.7 0.6 y = 0.045x - 0.0112 0.5 R² = 0.9999 0.4 0.3 0.2 Độhấpthuụ quang(Abs) 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Nồng độ loratadin (µg/ml) Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ loratadin và độ hấp thụ đo được tại bước sóng 250 nm Nhận xét: Kết quả cho thấy có sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ dược chất và độ hấp thụ trong khoảng nồng độ khảo sát từ 5 µg/ml đến 15 µg/ml với hệ số tương quan R2 = 0,9999 (> 0,995) ở bước sóng λ = 250 nm. 22
  34. Do đó, nồng độ loratadin trong mẫu thử có thể được xác định bằng cách so sánh với mẫu chuẩn có nồng độ nằm trong khoảng 5-15 µg/ml. Trong các nghiên cứu định lượng loratadin bằng phương pháp đo quang tiếp theo, chúng tôi sử dụng dung dịch chuẩn loratadin nồng độ 10 µg/ml để so sánh với mẫu thử. 3.2. Khảo sát độ hòa tan của loratadin nguyên liệu Đánh giá độ hòa tan của loratadin nguyên liệu ở dạng bột đã nghiền mịn qua rây số 180 trong môi trường đệm phosphat pH 6,8 như mô tả ở mục 2.2.3.5. Kết quả thí nghiệm được trình bày như trong bảng 3.1 và hình 3.2. Bảng 3.1. Độ hòa tan của bột loratadin nguyên liệu (n = 3, TB ± SD) Tỷ lệ loratadin hòa tan Thời gian (phút) (%) 5 9,11 ± 2,75 10 10,87 ± 1,36 15 11,32 ± 2,42 30 11,94 ± 1,21 60 12,69 ± 1,87 14 12 10 8 6 4 %loratadin hòatan 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian (phút) Hình 3.2. Đồ thị hòa tan của loratadin nguyên liệu 23
  35. Nhận xét: Loratadin nguyên liệu sau 15 phút hòa tan tan được 11,32% và sau 60 phút hòa tan được 12,69% so với lượng ban đầu trong môi trường đệm phosphat pH 6,8. Từ phút 15 đến phút 60 độ hòa tan của loratadin không tăng đáng kể, điều này cho thấy loratadin ít tan trong môi trường đệm phosphat pH 6,8. Để cải thiện độ hòa tan của loratadin, có thể bào chế HPTR loratadin với các chất mang thân nước để cải thiện khả năng thấm ướt môi trường hòa tan và chuyển trạng thái của dược chất từ dạng tinh thể sang vô định hình. 3.3. Khảo sát sơ bộ khi xây dựng công thức hệ phân tán rắn theo phương pháp phun sấy 3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của chất mang tới khả năng hòa tan của loratadin Hệ phân tán rắn của loratadin được bào chế cùng một số chất mang là polyme thân nước PVP K30, HPMC E6, HPMC E15 với tỷ lệ dược chất và chất mang là 1:5 được trình bày ở bảng 3.2. Bào chế HPTR theo phương pháp phun sấy như mô tả trong mục 2.2.1.1 và hỗn hợp vật lý mô tả ở mục 2.2.2. Kết quả thử độ hòa tan của các mẫu HPTR được trình bày ở bảng 3.3 và hình 3.3. Bảng 3.2. Công thức HPTR loratadin sử dụng các chất mang khác nhau và công thức hỗn hợp vật lý Mẫu N1 N2 N3 HHVL Nguyên liệu Loratadin (g) 2,00 2,01 2,03 2,00 PVP K30 (g) 10,03 - - - HPMC E6 (g) - 10,01 - 10,00 HPMC E15 (g) - - 10,03 - Ethanol 50% vđ vđ vđ vđ (ml) 24
  36. Bảng 3.3. Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR với chất mang khác nhau và hỗn hợp vật lý (n = 3, TB ± SD) Thời gian Tỷ lệ loratadin hòa tan (%) (phút) HHVL N1 N2 N3 5 10,27 ± 2,14 26,37 ± 4,84 27,55 ± 2,48 26,98 ± 2,10 10 14,17 ± 3,32 29,97 ± 2,19 37,17 ± 1,50 34,18 ± 2,47 40,35 ± 3,27 15 18,38 ± 2,02 31,79 ± 3,92 42,96 ± 2,34 30 21,39 ± 3,56 34,01 ± 4,27 46,61 ± 1,61 41,91 ± 2,17 60 23,03 ± 1,16 34,45 ± 3,33 49,93 ± 2,87 37,93 ± 3,63 Hình 3.3. Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR với chất mang khác nhau và hỗn hợp vật lý Nhận xét: Độ hòa tan của loratadin từ HPTR và HHVL đều tăng lên do loratadin được phân tán hoặc trộn lẫn vào chất mang rắn thân nước, làm tăng tỷ trọng của HPTR loratadin và tăng khả năng thấm ướt môi trường hòa tan. HPTR loratadin cho thấy sự cải thiện độ tan hơn so với HHVL do trạng thái của dược chất một phần chuyển từ trạng thái kết tinh sang dạng vô định hình. 25
  37. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi bào chế HPTR loratadin bằng phương pháp phun sấy làm tăng mức độ và tốc độ hòa tan loratadin khoảng từ 3-4 lần sau 30 phút thí nghiệm so với loratadin nguyên liệu. Độ hòa tan của loratadin cải thiện đáng kể ở thời điểm sau 5 phút, tỷ lệ phần trăm hòa tan ở cả ba mẫu HPTR đều hơn loratadin nguyên liệu khoảng 3 lần. Với cùng một tỷ lệ công thức, độ hòa tan của loratadin với các chất mang có sự khác nhau, theo thứ tự độ hòa tan giảm dần: HPMC E6 > HPMC E15 > PVP K30. Do vậy, chất mang HPMC E6 được sử dụng trong các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất và chất mang HPMC E6 Sau khi lựa chọn được chất mang HPMC E6, tiến hành khảo sát tỷ lệ dược chất và chất mang ảnh hưởng tới độ hòa tan của HPTR loratadin qua một số mẫu. Các mẫu được bào chế với tỷ lệ chất mang/dược chất khác nhau được trình bày trong bảng 3.4. Tỷ lệ loratadin hòa tan được trình bày ở bảng 3.5. Bảng 3.4. Công thức HPTR loratadin sử dụng các tỷ lệ chất mang HPMC E6 khác nhau Mẫu N4 N5 N6 N7 N8 Nguyên liệu Loratadin(g) 2,01 2,00 2,05 2,01 2,04 HPMC E6(g) 2,00 4,01 10,03 14,02 20,02 (DC : HPMC (1 : 1) (1 : 2) (1 : 5) (1 : 7) (1 : 10) E6) Ethanol 50% vđ vđ vđ vđ vđ 26
  38. Bảng 3.5. Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR sử dụng tỷ lệ chất mang HPMC E6 khác nhau (n = 3, TB ± SD) Thời Tỷ lệ loratadin hòa tan (%) gian N8 (phút) N4 N5 N6 N7 5 7,37 ± 3,92 12,59 ± 3,44 27,55 ± 2,83 22,10 ± 1,65 16,33 ± 1,42 10 14,38 ± 4,22 23,47 ± 2,71 37,27 ± 2,21 38,27 ± 1,43 30,27 ± 2,75 40,07 ± 2,80 15 18,32 ± 3,10 33,20 ± 2,97 42,96 ± 1,78 49,34 ± 3,21 30 20,95 ± 3,16 31,48 ± 3,05 46,61 ± 3,11 53,79 ± 2,73 45,78 ± 1,43 60 19,21 ± 3,72 29,37 ± 2,83 49,93 ± 1,23 56,28 ± 3,98 52,38 ± 1,87 Hình 3.4. Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR sử dụng các tỷ lệ chất mang HPMC E6 khác nhau Nhận xét: Từ kết quả và đồ thị hòa tan của HPTR loratadin được bào chế với chất mang là HPMC E6 ở các tỷ lệ khác nhau cho thấy: Tất cả các mẫu HPTR với chất mang HPMC E6 ở tỷ lệ khác nhau đều làm tăng độ hòa tan của loratadin so với độ hòa tan của loratadin nguyên liệu từ 2 đến 4 lần sau 30 phút thử nghiệm. 27
  39. Độ hòa tan của các mẫu HPTR loratadin với chất mang ở tỷ lệ khác nhau được sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau 1 : 7 > 1 : 10 > 1 : 5 > 1 : 2 > 1 : 1 (tỷ lệ dược chất : chất mang). Có thể thấy, giá trị độ hòa tan của loratadin đạt cao nhất sau 60 phút ở tỷ lệ 1 : 7, cao hơn 4 lần so với độ hòa tan của loratadin nguyên liệu trong cùng thời điểm. Do vậy, tỷ lệ LOR/HPMC E6 = 1/7 được lựa chọn trong các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất diện hoạt dùng trong hệ phân tán rắn đến khả năng hòa tan của loratadin Tween 80 là chất diện hoạt không ion hóa so với các chất diện hoạt thường sử dụng khác như Poloxame 188 hay Natri lauryl sulfat thì ít khả năng gây ra độc tính nên quyết định lựa chọn Tween 80 cho công thức bào chế HPTR. Từ hoạt chất loratadin, chất mang HPMC E6 và chất diện hoạt Tween 80 bào chế các mẫu HPTR với tỷ lệ Tween 80/Loratadin là 0,05; 0,1 và 0,15 theo phương pháp phun sấy (như phần 2.2.1.1). Công thức bào chế cố định chất mang là HPMC E6 với tỷ lệ loratadin/HPMC E6 = 1/7 được trình bày như bảng 3.6. Kết quả độ hòa tan của các HPTR như bảng 3.7 và hình 3.5. Bảng 3.6. Công thức HPTR loratadin sử dụng các tỷ lệ Tween 80 khác nhau Mẫu N9 N10 N11 Nguyên liệu Loratadin (g) 2,03 2,02 2,00 HPMC E6 (g) 14,01 14,00 14,01 Tween 80 (g) 0,1 0,2 0,3 Ethanol 50% (ml) vđ vđ vđ 28
  40. Bảng 3.7. Tỷ lệ loratadin hòa tan theo thời gian trong HPTR sử dụng tỷ lệ Tween 80 khác nhau (n = 3, TB ± SD) Thời gian Tỷ lệ loratadin hòa tan (%) (phút) N9 N10 N11 5 42,41 ± 1,47 52,24 ± 2,12 48,92 ± 1,22 53,23 ± 3,03 10 50,38 ± 1,12 57,98 ± 2,98 15 54,02 ± 1,73 59,44 ± 1,33 54,83 ± 2,66 30 59,11 ± 2,10 60,65 ± 1,56 55,04 ± 1.75 60 57,3 ± 2,36 58,85 ± 2,01 56,89 ± 1,43 Hình 3.5. Đồ thị hòa tan của loratadin trong HPTR sử dụng các tỷ lệ Tween 80 khác nhau Nhận xét: Từ kết quả và đồ thị hòa tan của HPTR loratadin được bào chế với các tỷ lệ chất diện hoạt Tween 80 khác nhau cho thấy: Với bất kỳ tỷ lệ nào của chất diện hoạt Tween 80, các mẫu HPTR đều cho thấy sự tăng độ hòa tan đáng kể so với độ hòa tan của loratadin nguyên liệu từ ngay sau 5 phút và 10 phút thử độ hòa tan. Đặc biệt với tỷ lệ Tween 80/loratadin = 0,1 thì độ hòa 29
  41. tan của HPTR loratadin sau 5 phút đạt 52,24% gấp hơn 5 lần so với nguyên liệu. Đồng thời trong cả quá trình hòa tan, tỷ lệ Tween 80/loratadin = 0,1 cho độ hòa tan lớn hơn so với hai mẫu tỷ lệ còn lại là 0,05 và 0,15. 3.4. Thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức bào chế HPTR loratadin Sau khi khảo sát sơ bộ công thức qua một số thí nghiệm, chúng tôi lựa chọn một số yếu tố thông số quy trình và thành phần công thức để thiết kế thí nghiệm với các biến đầu vào như sau: Loratadin (g) 2 HPMC E6 (g) có thể thay đổi từ 8 – 20 Tween 80 (g) có thể thay đổi từ 0,1 – 0,3 Nhiệt độ đầu vào (ºC) 110 – 150 Tốc độ bơm dịch (ml/giờ) 1000 – 1400 3.4.1. Các biến đầu vào Các biến đầu vào được lựa chọn như bảng 3.8. Bảng 3.8. Thiết kế các biến đầu vào Tên biến đầu vào Kí hiệu Đơn vị Loại biến Khoảng biến thiên Tỷ lệ HPMC E6/LOR X1 g/g Quantitative Từ 4 đến 10 Tỷ lệ Tween 80/LOR X2 g/g Quantitative Từ 0,05 đến 0,15 Nhiệt độ đầu vào X3 ºC Quantitative Từ 110 đến 150 Tốc độ bơm dịch X4 ml/giờ Quantitative Từ 1000 đến 14000 (Quantitative: biến định lượng) 3.4.2. Các biến đầu ra Với mục tiêu bào chế được HPTR cải thiện độ hòa tan của loratadin, các biến đầu ra được chọn và yêu cầu được trình bày ở bảng 3.9. 30
  42. Bảng 3.9. Kí hiệu và yêu cầu với biến đầu ra Tên biến đầu ra Kí hiệu Đơn vị Yêu cầu Tỷ lệ loratadin hòa tan sau 5 phút Y5 % → Max Tỷ lệ loratadin hòa tan sau 15 phút Y15 % → Max Hiệu suất H % → Max 3.4.3. Thiết kế thí nghiệm và kết quả Sử dụng phần mềm MODDE 12.0 để thiết kế thí ngiệm theo thiết kế hợp tử tại tâm với 4 biến đầu vào cho 24 thí nghiệm và 3 thí nghiệm tại tâm. Tiến hành bào chế HPTR loratadin như công thức đã thiết kế theo phương pháp phun sấy ghi mô tả ở mục 2.2.1.1. Sau khi bào chế xong, các mẫu HPTR được tiến hành đánh giá độ hòa tan sau 5 phút và 15 phút bằng phương pháp đo quang mô tả ở mục 2.2.3.5 và xác định hiệu suất quá trình phun sấy như mô tả ở mục 2.2.1.2. Kết quả được trình bày ở bảng 3.10. Bảng 3.10. Thiết kế thí nghiệm và kết quả độ hòa tan sau 5 phút, 15 phút thử nghiệm và hiệu suất phun sấy của HPTR loratadin HPMC LOR/Tween Nhiệt Tốc độ Y15 E6/LOR 80 độ đầu bơm dịch Y5 (%) H (%) CT (%) (g/g) (g/g) vào (ºC) (ml/giờ) 1 4 0,05 110 1000 43,40 51,48 37,05 2 10 0,05 110 1000 46,51 56,32 53,36 3 4 0,15 110 1000 47,46 55,42 38,35 4 10 0,15 110 1000 51,97 58,15 55,59 5 4 0,05 150 1000 42,54 52,08 37,65 6 10 0,05 150 1000 46,66 54,40 44,80 7 4 0,15 150 1000 45,81 53,92 36,00 8 10 0,15 150 1000 47,24 58,32 42,00 31
  43. 9 4 0,05 110 1400 47,78 54,68 40,51 10 10 0,05 110 1400 47,81 55,73 54,99 11 4 0,15 110 1400 46,21 54,97 43,34 12 10 0,15 110 1400 51,65 59,86 55,77 13 4 0,05 150 1400 46,57 54,01 40,98 14 10 0,05 150 1400 44,35 52,47 52,28 15 4 0,15 150 1400 47,29 56,63 40,98 16 10 0,15 150 1400 47,34 57,27 52,78 17 4 0,1 130 1200 50,57 57,78 36,84 18 10 0,1 130 1200 53,38 58,43 48,53 19 7 0,05 130 1200 48,37 56,57 41,94 20 7 0,15 130 1200 50,83 57,46 43,63 21 7 0,1 110 1200 52,93 58,42 46,67 22 7 0,1 150 1200 51,15 55,11 37,43 23 7 0,1 130 1000 52,47 58,35 36,91 24 7 0,1 130 1400 52,55 58,70 41,44 25 7 0,1 130 1200 54,19 59,67 45,21 26 7 0,1 130 1200 53,82 60,55 43,81 27 7 0,1 130 1200 53,24 61,90 33,39 Nhận xét: Sự thay đổi tỷ lệ các thành phần trong công thức ảnh hưởng lớn đến độ hòa tan loratadin trong HPTR và hiệu suất của quá trình phun sấy. 3.4.4. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng Ảnh hưởng của các biến đầu vào đến các biến đầu ra được xử lý bằng phần mềm FormRules v2.0, kết quả được trình bày ở bảng 3.11. 32
  44. Bảng 3.11. Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới các biến đầu ra Biến đầu vào Tỷ lệ Tỷ lệ Nhiệt độ đầu Tốc độ phun HPMC/ LOR Tween/ LOR vào dịch Biến đầu ra + + + - Y5 + + + - Y15 H + - + + (+: có ảnh hưởng -: không ảnh hưởng) Nhận xét: Yếu tố tỷ lệ HPMC E6/LOR và nhiệt độ đầu vào ảnh hưởng đến cả hiệu suất phun sấy, phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút và 15 phút. Tỷ lệ Tween/LOR không ảnh hưởng tới hiệu suất phun sấy còn tốc độ phun dịch chỉ ảnh hưởng tới hiệu suất mà không ảnh hướng đến phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút và 15 phút. Phân tích cụ thể ảnh hưởng của một số yếu tố thông qua mặt đáp được thể hiện bên dưới: • Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới phần trăm loratadin hòa tan sau 5 phút Hình 3.6. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tỷ lệ Tween/LOR đến phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút (cố định nhiệt độ đầu vào và tốc độ phun dịch tại tâm lần lượt là 130ºC và 1200 ml/giờ) 33
  45. Hình 3.7. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và nhiệt độ đầu vào đến phần trăm loratadin giải phóng sau 5 phút (cố định tỷ lệ Tween/LOR và tốc độ phun dịch tại tâm lần lượt là 0,1 và 1200 ml/giờ) Nhận xét: Từ biểu đồ mặt đáp cho thấy sự tăng không đáng kể ở phần trăm hòa tan của loratadin sau 5 phút khi tăng nhiệt độ đầu vào từ 110ºC lên 130ºC. Tuy nhiên phần trăm hòa tan lại giảm mạnh khi tiếp tục tăng nhiệt độ lên 150ºC. Khi tỷ lệ HPMC/LOR tăng từ 4 đến 7, phần trăm loratadin hòa tan sau 5 phút cũng tăng lên. Tuy nhiên khi tăng tỷ lệ HPMC/LOR tăng từ 7 đến 10 thì lại có sự giảm nhẹ ở khả năng hòa tan của loratadin. Điều này chứng tỏ độ hòa tan tốt nhất của loratadin sau 5 phút khi tỷ lệ HPMC/LOR là 7, khi tăng tỷ lệ HPMC/LOR thì có thể HPMC sẽ cạnh tranh dung môi hòa tan với loratadin do vậy làm giảm khả năng hòa tan của loratadin trong đệm phosphat pH 6,8. Đối với tỷ lệ Tween/LOR, phần trăm hòa tan tăng nhanh khi tăng tỷ lệ Tween từ 0,05 đến 0,1, sau đó lại giảm nhẹ khi tiếp tục tăng tỷ lệ Tween đến 0,15. Chất diện hoạt Tween 80 nếu có nồng độ trên nồng độ micell tới hạn sẽ làm tăng độ tan của loratadin. Tuy nhiên khi nồng độ chất diện hoạt cao quá có thể làm thay đổi hình dạng cấu trúc micell làm giảm độ hòa tan của loratadin. 34
  46. • Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới phần trăm loratadin hòa tan sau 15 phút Hình 3.8. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và nhiệt độ đầu vào đến phần trăm loratadin giải phóng sau 15 phút (cố định tỷ lệ Tween/LOR và tốc độ phun dịch tại tâm lần lượt là 0,1 và 1200 ml/giờ) Nhận xét: Từ biểu đồ mặt đáp cho thấy tỷ lệ HPMC/LOR tỷ lệ thuận với phần trăm hòa tan của loratadin sau 15 phút. Đối với nhiệt độ đầu vào, khi tăng nhiệt độ từ 110ºC lên 130ºC cho thấy sự tăng nhẹ ở phần trăm hòa tan, sau đó giảm khi tăng nhiệt độ tiếp lên 150ºC. Hình 3.9. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tỷ lệ Tween/LOR đến phần trăm loratadin giải phóng sau 15 phút (cố định nhiệt độ đầu vào và tốc độ phun dịch tại tâm lần lượt là 130ºC và 1200 ml/giờ) 35
  47. Nhận xét: Tỷ lệ Tween/LOR cũng là yếu tố ảnh hưởng lên phần trăm hòa tan của loratadin sau 15 phút. Tỷ lệ Tween/LOR tỷ lệ thuận với phần trăm hòa tan trong khoảng từ 0,05 đến 0,1, phần trăm đạt đỉnh khi tỷ lệ Tween/LOR = 0,1. Sau đó phần trăm hòa tan giảm không đáng kể khi tăng tiếp tỷ lệ Tween lên 0,15. Tốc độ bơm dịch không ảnh hưởng tới phần trăm hòa tan của loratadin sau 5 phút và 15 phút. • Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới hiệu suất phun sấy Hình 3.10. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ HPMC/LOR và tốc độ bơm dịch tới hiệu suất phun sấy (cố định tỷ lệ Tween/LOR và nhiệt độ đầu vào tại tâm lần lượt là 0,1 và 130ºC) 36
  48. Hình 3.11. Mặt đáp biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào và tốc độ bơm dịch đến hiệu suất phun sấy (cố định tỷ lệ HPMC/LOR và tỷ lệ Tween/LOR tại tâm lần lượt là 7 và 0,1) Nhận xét: Từ hình 3.10 và hình 3.11 cho thấy hiệu suất phun sấy chịu ảnh hưởng bởi tỷ lệ HPMC/LOR, nhiệt độ đầu bào và tốc độ bơm dịch. Hiệu suất phun sấy tỷ lệ nghịch với nhiệt độ đầu vào. Khi nhiệt độ đầu vào thấp thì sự bay hơi của dung môi chậm hơn làm tăng kích thước tiểu phân phun sấy, tiểu phân có kích thước lớn hơn sẽ ít bị cuốn theo khí thải ra ngoài môi trường hơn nên làm tăng hiệu suất. Tỷ lệ HPMC/LOR và tốc độ bơm dịch đều tỷ lệ thuận với hiệu suất phun sấy. Khi dung dịch phun sấy có lượng chất tan càng lớn thì bột phun sấy cũng sẽ có khối lượng lớn hơn dẫn đến tăng hiệu suất. 3.4.5. Xác định công thức tối ưu của HPTR loratadin Từ các kết quả phần trăm hòa tan loratadin sau 5 phút, 15 phút thử nghiệm và hiệu suất quá trình phun sấy trong bảng 3.10, sử dụng phần mềm INForm v3.1 tiến hành tối ưu hóa, thu được bảng ANOVA cho các biến phần trăm hòa tan loratadin sau 5 phút, sau 15 phút và hiệu suất phun sấy như bảng 3.12. 37
  49. Bảng 3.12. Bảng ANOVA cho các biến đầu ra Phần trăm loratadin hòa tan sau 5 phút Tổng bình Trung bình Nguồn biến thiên Bậc tự do F-value phương bình phương Mô hình 215,511 19 11,3427 1,9856 Phần dư 22,8499 4 5,71247 Tổng cộng 240,38 23 R2 train 90,4943 R2 test 86,5158 Phần trăm loratadin hòa tan sau 15 phút Tổng bình Trung bình Nguồn biến thiên Bậc tự do F-value phương bình phương Mô hình 142,074 19 7,47758 4,06883 Phần dư 7,35108 4 1,83777 Tổng cộng 150,057 23 R2 train 95,1011 R2 test 81,8591 Hiệu suất Tổng bình Trung bình Nguồn biến thiên Bậc tự do F-value phương bình phương Mô hình 866,528 19 45,6068 1,77932 Phần dư 102,526 4 25,6315 Tổng cộng 963,194 23 R2 train 89,3556 R2 test 89,6202 38
  50. Nhận xét: Với các biến đầu ra là phần trăm hòa tan loratadin sau 5 phút, sau 15 phút và hiệu suất có R2 Train > 80 và R2 Test > 80 nên mô hình mạng neuron nhân tạo phản ánh đúng mối quan hệ của các biến đầu vào và biến đầu ra phần trăm loratadin hòa tan sau 5 phút, 15 phút và hiệu suất phun sấy [6, 32]. Do đó công thức tối ưu mà phần mềm đưa ra là đáng tin cậy. • Phần mềm đưa ra công thức tối ưu của HPTR loratadin như sau: Tỷ lệ HPMC E6/LOR 9,66 Tỷ lệ Tween 80/LOR 0,11 Nhiệt độ đầu vào 115ºC Tốc độ bơm dịch 1100 ml/giờ • Giá trị dự đoán của các biến đầu ra được thể hiện trong bảng 3.13. Bảng 3.13. Giá trị dự đoán của các biến đầu ra Biến đầu ra Giá trị Tỷ lệ loratadin hòa tan sau 5 phút (%) 54,12 Tỷ lể loratadin hòa tan sau 15 phút (%) 62,58 Hiệu suất phun sấy (%) 52,20 3.4.6. Đánh giá một số đặc tính của hệ phân tán rắn bào chế theo công thức tối ưu Bào chế công thức HPTR loratadin tối ưu vừa xác định với các điều kiện thể hiện trong bảng 3.14 theo phương pháp mô tả ở phần 2.2.1.1, tiến hành đánh giá các chỉ tiêu của HPTR loratadin tạo thành như mô tả ở phần 2.2.3. 39
  51. Bảng 3.14. Thành phần công thức tối ưu hóa Thành phần Khối lượng (g) Loratadin 2,02 HPMC E6 19,39 Tween 80 0,22 Ethanol 50% vđ • Hình thức: Bột phun sấy HPTR của loratadin có màu trắng, bột có kết cấu mịn, tơi xốp. • Mất khối lượng do làm khô: Mất khối lượng do làm khô được đo trên máy mô tả ở phần 2.2.3.6 cho kết quả là 4,19%. 40
  52. • Phổ hồng ngoại (FTIR) Hình 3.12. Phổ hồng ngoại của loratadin nguyên liệu (a), HPMC E6 (b) và hệ phân tán rắn của loratadin (c). 41
  53. Nhận xét: Kết quả phân tích phổ hồng ngoại cho thấy loratadin nguyên liệu có các pic ở bước sóng 1699,7 cm-1 đặc trưng cho liên kết C=O; 1580,4 cm-1 đặc trưng cho liên kết C=C; 1222,6 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-O; 1170,4 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-Cl. Kết quả phổ hồng ngoại cho thấy sự tương tự giữa hệ phân tán rắn loratadin với phổ của HPMC E6. Điều này có thể là do hàm lượng loratadin trong hệ phân tán rắn thấp (tỷ lệ LOR/HPMC E6 = 1/9,66) dẫn đến đỉnh hấp thụ đặc trưng của loratadin bị che bởi đỉnh hấp thụ của HPMC E6. Phổ hồng ngoại của HPTR loratadin chưa cho thấy sự tương tác rõ ràng giữa dược chất và chất mang trong HPTR loratadin. Nghiên cứu của Frizon và cộng sự (2013) cho thấy sự tương đồng trong phổ hồng ngoại khi HPTR loratadin cũng sử dụng chất mang với tỷ lệ cao (tỷ lệ dược chất/chất mang là 1:10) • Phân tích nhiệt vi sai (DSC) Hình 3.13. Phân tích nhiệt vi sai của hệ phân tán rắn loratadin (a), loratadin nguyên liệu (b) và HPMC E6 (c) 42
  54. Nhận xét: Ở dạng nguyên liệu, LOR cho một pic thu nhiệt ở khoảng 134,6ºC tương đương với nhiệt độ nóng chảy của LOR. Giản đồ nhiệt của HPMC E6 lại có pic thu nhiệt ở nhiệt độ 271,7ºC cũng ứng với nhiệt độ nóng chảy của HPMC E6. So sánh giản đồ nhiệt vi sai của HPTR loratadin với loratadin nguyên liệu cho thấy pic thu nhiệt của loratadin đã không xuất hiện, thay vào đó là một số pic mới ở 185,6ºC của nước có thể do sự hút ẩm của HPTR và pic ở 245,3ºC của polyme. Như vậy cho thấy đã có sự tương tác giữa dược chất và chất mang làm thay đổi trạng thái của loratadin [12]. • Phân tích nhiễu xạ tia X Hình 3.14. Phân tích nhiễu xạ tia X của loratadin nguyên liệu (a) và hệ phân tán rắn loratadin (b) Nhận xét: Phổ nhiễu xạ tia X của loratadin có nhiều pic nhiễu xạ, chứng tỏ loratadin tồn tại ở trạng thái kết tinh trong khi hệ phân tán rắn của loratadin không thể hiện bất kỳ đỉnh 43
  55. đặc trưng nào của loratadin. Điều đó chứng tỏ loratadin trong hệ phân tán rắn đã chuyển từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vô định hình. • Độ hòa tan in vitro Độ hòa tan của HPTR loratadin theo công thức tối ưu được so sánh với mẫu loratadin nguyên liệu. Kết quả thử độ hòa tan được trình bảy ở bảng 3.15 và hình 3.15 Bảng 3.15. Tỷ lệ hòa tan của loratadin và HPTR của loratadin sau 5 phút và 15 phút thử (n = 3, TB ± SD) Thời gian Tỷ lệ loratadin hòa tan (%) (phút) Nguyên liệu Công thức tối ưu Dự đoán 5 9,11 ± 2,75 55,01 ± 1,96 54,12 15 11,32 ± 2,42 64,22 ± 2,43 62,58 70 60 50 40 30 20 %loratadin hòatan 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Thời gian (phút) Nguyên liệu Tối ưu Dự đoán Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn phần trăm loratadin hòa tan của mẫu nguyên liệu, mẫu tối ưu thực tế và mẫu tối ưu dự đoán. Nhận xét: Kết quả cho thấy độ hòa tan của HPTR loratadin cao gấp 6,14 lần loratadin nguyên liệu sau 5 phút và cao gấp 5,94 lần sau 15 phút. Đồ thị hòa tan của hệ phân tán rắn loratadin theo công thức tối ưu và dự đoán không khác nhau đáng kể. 44
  56. CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN Cùng với sự phát triển của công nghệ bào chế, việc cải thiện độ hòa tan cho các dược chất ít tan vẫn đang là vấn đề được nghiên cứu rộng rãi. Về bản chất, các biện pháp làm tăng độ tan có thể chia làm hai nhóm là nhóm biến đổi hóa học (tạo muối, tạo phức, dẫn xuất, tạo tiền chất, ) và nhóm biến đổi vật lý (giảm kích thước tiểu phân bằng nghiền siêu mịn, tạo tiểu phân nano, vi nang, tạo hệ phân tán rắn, ). HPTR lần đầu tiên được nhắc đến vào năm 1961 bởi Sekiguchi và Obi và cho đến hiện nay bào chế HPTR vẫn là một xu hướng nổi bật nhằm cải thiện sinh khả dụng cho các dược chất ít tan [16, 22, 23]. Trong nghiên cứu này, các chất mang được sử dụng bào chế HPTR loratadin gồm PVP K30, HPMC E6, HPMC E15 đều là các polyme thân nước có vai trò làm tăng độ tan và tốc độ hòa tan cho loratadin. Qua khảo sát, nghiên cứu đã cho thấy các mẫu HPTR cải thiện đáng kể về độ hòa tan của loratadin so với HHVL. Các mẫu HPMC cho kết quả độ hòa tan cao hơn và ổn định hơn so với chất mang PVP K30 và chất mang HPMC E6 cải thiện tốt nhất độ hòa tan của loratadin. Kết quả có sự tương đồng với nghiên cứu của Shenwu Zang và cộng sự khi nghiên cứu về khả năng ngăn chặn sự kết tụ lại dược chất của các polyme. Nghiên cứu của Shenwu Zang và cộng sự (2017) cho kết quả mức độ hòa tan của hệ phân tán rắn loratadin với chất mang HPMC - AS có sự giải phóng nhanh hơn ở cả môi trường pH 4,5 và 6,8 so với chất mang PVP - VA [38]. Sự có mặt của chất diện hoạt là một bước tiến quan trọng trong bào chế HPTR. Chất diện hoạt phối hợp vào HPTR làm tăng sự thấm ướt của môi trường với dược chất, ngăn cản quá trình kết tủa do hiện tượng bão hòa bằng cách tạo ra cấu trúc micell bao bọc lấy dược chất. Do vậy ngày nay xu hướng sử dụng chất diện hoạt vào bào chế HPTR ngày càng tăng, ví dự như Poloxame 408, Tween 80 và Gelucire 44/14 hay được áp dụng cho các hoạt chất sơ nước [14]. Ngoài ra, chất diện hoạt còn giúp HPTR ổn định hơn, tránh sự tái kết kinh dẫn tới giảm độ hòa tan [35]. Trong nghiên cứu này, Tween 80 được lựa chọn do có độc tính thấp hơn các chất diện hoạt khác. Bào chế HPTR có nhiều phương pháp trong đó một số phương pháp phổ biến có thể kể đến phương pháp đun chảy; phương pháp dung môi như phun sấy, đông khô, cô quay ; phương pháp nghiền, phương pháp dùng chất lỏng siêu tới hạn Tùy vào tính chất vật lý, hóa học của dược chất và chất mang mà lựa chọn phương pháp bào chế phù hợp. Phương pháp phun sấy tạo HPTR được áp dụng trong nghiên cứu này vì những ưu điểm mà phương pháp mang lại như trạng thái dược chất chuyển nhanh từ kết tinh sang 45
  57. dạng vô định hình nhờ quá trình bốc hơi nhanh dung môi. Phương pháp phun sấy giúp cải thiện độ hòa tan của dược chất, tránh sự biến tính của dược chất và chất mang khi phải tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao như trong phương pháp đun chảy. Ngoài ra, bột phun sấy có kích thước tiểu phân bé, độ xốp cao cũng là yếu tố làm tăng độ hòa tan của dược chất [27, 34]. Tuy nhiên, hiệu suất của phương pháp phun sấy thấp hơn so với những phương pháp dung môi khác. Năm 2013, Frizon và cộng sự đã tiến hành bào chế HPTR loratadin bằng hai phương pháp cô quay dưới áp suất chân không và phương pháp phun sấy. Kết quả của nghiên cứu chỉ ra không có sự khác biệt đáng kể về tính chất HPTR giữa sản phẩm được bào chế bằng phương pháp cô quay và phun sấy. Tuy nhiên kỹ thuật phun sấy được đánh giá cao hơn do có thể dễ dàng điều chỉnh thông số để thu đươc sản phẩm với đặc tính mong muốn cũng như mở rộng được quy mô bào chế [12]. Nghiên cứu đã thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa công thức dựa trên một số yếu tố về công thức (tỷ lệ HPMC/LOR, tỷ lệ Tween 80/LOR) và yếu tố thông số kỹ thuật (nhiệt độ đầu vào, tốc độ bơm dịch) nhằm tăng độ tan của loratadin và hiệu suất phun sấy. Phương pháp thiết kế và tối ưu hóa công thức đơn giản, dễ thực hiện nhưng công thức tối ưu được lựa chọn chỉ là tương đối trong phạm vi khảo sát. Trong nghiên cứu này, phần mềm MODDE 12.0 được sử dụng để thiết kế thí nghiệm một cách ngẫu nhiên dựa trên nguyên tắc hợp tử tại tâm và thu được 27 thí nghiệm trong đó có 3 thí nghiệm tại tâm. Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố trong công thức tới các tiêu chí đề ra bằng phầm mềm FormRules v2.0. Cuối cùng, công thức tối ưu của HPTR loratadin được dự đoán dựa trên phần mềm INForm v3.1 trên cơ sở các thuật toán thống kê logic. Công thức tối ưu được đưa ra bằng phần mềm INForm v3.1 như sau: Tỷ lệ HPMC E6/LOR là 9,66; tỷ lệ Tween 80/LOR là 0,11; nhiệt độ đầu vào 115ºC; tốc độ bơm dịch 1100 ml/giờ. Với công thức tối ưu HPTR chúng tôi đưa ra, cả độ hòa tan của loratadin được cải thiện đáng kể. Khi loratadin nguyên liệu cho kết quả thử độ hòa tan sau 1 giờ chỉ đạt 12,69% thì lượng loratadin hòa tan từ HPTR đạt 55% chỉ sau 5 phút và 64,22% sau 15 phút, tức là tăng gấp hơn 5 lần so với loratadin nguyên liệu. Điều này khá tương đồng với kết quả nghiên cứu HPTR loratadin của Khurshid Jahan và cộng sự (2016). Kết quả nghiên cứu cho thấy HPTR loratadin với chất mang HPMC K 100 LV và tỷ lệ dược chất/tá dược là 1/7 được điều chế bằng phương pháp dung môi có độ hòa tan cao nhất, gấp 5 lần so với loratadin nguyên liệu [13]. 46
  58. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua quá trình thực nghiệm, chúng tôi đã thu được một số kết quả như sau: 1. Đã bào chế và đánh giá được một số đặc tính hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy Các mẫu HPTR được bào chế theo phương pháp phun sấy sử dụng chất mang khác nhau PVP K30, HPMC E6, HPMC E15. Kết quả thử nghiệm hòa tan cho thấy chất mang HPMC E6 là phù hợp nhất để bào chế HPTR loratadin. Tỷ lệ chất mang HPMC E6 : LOR : Tween 80 là 7 : 1 : 0,1 có độ hòa tan cao nhất trong các công thức khảo sát. 2. Đã tối ưu hóa được công thức và một số thông số kỹ thuật của quá trình bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp phun sấy. Tỷ lệ HPMC E6/LOR 9,66 Tỷ lệ Tween 80/LOR 0,11 Nhiệt độ đầu vào 115ºC Tốc độ bơm dịch 1100 ml/giờ KIẾN NGHỊ Để tiếp tục hoàn thiện đề tài nghiên cứu, chúng tôi xin có một số đề xuất sau: • Đánh giá độ ổn định của HPTR tối ưu trog thời gian dài. • Nghiên cứu ứng dụng vào dạng bào chế cụ thể như viên nén, viên nang, 47
  59. TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 1. Bộ Y Tế (2012), Dược Lý Học, Nhà xuất bản Y học, Vol 2, 351-353. 2. Bộ Y Tế (2018), Dược thư quốc gia, 923-925. 3. Từ Minh Koóng, Nguyễn Đình Luyện Kỹ thuật sản xuất dược phẩm, Nhà xuất bản Y học, 28-29. 4. Đào Hồng Loan, Nguyễn Văn Bạch (2016), "Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn loratadin bằng phương pháp bốc hơi dung môi", Tạp chí Y - Dược học quân sự, 1. 5. Nguyễn Văn Long (1993), "Một số vấn đề về hệ phân tán rắn và ứng dụng trong các dạng thuốc", Tạp chí Dược học, 6, 10-14. TIẾNG ANH 6. Agatonovic K S, Beresford R (2000), "Basic concepts of artificial neural network (ANN) modeling and its application in pharmaceutical research", Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 22(5), 717-727. 7. Albertini B, Mezzena M, Passerini N, Rodriguez L, Scalia S (2009), "Evaluation of spray congealing as technique for the preparation of highly loaded solid lipid microparticles containing the sunscreen agent, avobenzone", Journal of Pharmaceutical Sciences, 98(8), 2759-2769. 8. Alison B (2009), Martindale: the complete drug reference, Pharmaceutical Press London, Vol 3709. 9. Celik M, Wendel S C (2005), "Spray drying and pharmaceutical applications", Drugs and the Pharmaceutical Sciences, 154, 129. 10. Chauhan B, Shimpi S, Paradkar A (2005), "Preparation and evaluation of glibenclamide- polyglycolized glycerides solid dispersions with silicon dioxide by spray drying technique", European Journal of Pharmaceutical Sciences, 26(2), 219-230. 11. Chiou W L, Riegelman S (1971), "Pharmaceutical applications of solid dispersion systems", Journal of Pharmaceutical Sciences, 60(9), 1281-1302. 12. Frizon F, de Oliveira Eloy J, Donaduzzi C M, Mitsui M L, Marchetti J M (2013), "Dissolution rate enhancement of loratadine in polyvinylpyrrolidone K-30 solid dispersions by solvent methods", Powder Technology, 235, 532-539.
  60. 13. Jahan K, Sultana Z, Karim S, Ali H, Uddin J (2017), "Enhancement of dissolution properties of poorly water soluble drug loratadineby using different techniques of solid dispersion", World Journal of Science and Engineering, 2(1), 103-108. 14. Kamalakkannan V, Puratchikody A, Masilamani K, Senthilnathan B. (2010), "Solubility enhancement of poorly soluble drugs by solid dispersion technique–A review", Journal of Pharmacy Research, 3(9), 2314-2321. 15. Kaur J, Aggarwal G, Singh G, Rana A C (2012), "Improvement of drug solubility using solid dispersion", International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 4(2), 47-53. 16. Kawabata Y, Wada K, Nakatani M, Yamada S, Onoue S (2011), "Formulation design for poorly water-soluble drugs based on biopharmaceutics classification system: basic approaches and practical applications", International Journal of Pharmaceutics, 420(1), 1-10. 17. Keith P K, Desrosiers M, Laister T, Schellenberg R R, Waserman S (2012), "The burden of allergic rhinitis (AR) in Canada: perspectives of physicians and patients", Allergy, Asthma & Clinical Immunology, 8(1), 7. 18. Leuner C, Dressman J (2000), "Improving drug solubility for oral delivery using solid dispersions", European journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 50(1), 47-60. 19. Moffat A, Osselton M D, Widdop B (2011), Clarke's Analysis of Drugs and Poisons, 1585-1586. 20. Narang A, Shrivastava A (2002), "Melt extrusion solid dispersion technique", Drug Development and Industrial Pharmacy, 26(8), 111-115. 21. National Institute of Diabetes and Disgestive and Kidney Diseases (2012), LiverTox: Clinical and Research Information on Drug-Induced Liver Injury. 22. Paudwal G, Rawat N, Gupta R, Baldi A, Singh G, Gupta P N (2019), "Recent Advances in Solid Dispersion Technology for Efficient Delivery of Poorly Water-Soluble Drugs", Current Pharmaceutical Design, 25(13), 1524-1535. 23. Pawar A (2012), "Novel techniques for solubility, dissolution rate and bioavailability enhancement of class II and IV drugs", Asian Journal of Biomedical and Pharmaceutical Sciences, 2(13), 9.
  61. 24. Rahman M M, Moniruzzaman M, Haque S, Azad M A K, Aovi F I, Sultana N A "Effect of Poloxamer on release of poorly water soluble drug Loratadine from solid dispersion: Kneading method", Antimicrobial activity of berries and leaves essential oils of Macedonian Juniperus foetidissima Willd.(Cupressaceae), 45. 25. Schiguchi K, Obi N (1961), "Studies on absorption of eutectic mixture", A comparis on of the behavior of eutectic mixture of sulfathiazole and that of oridinary sulfathiazole in man, 9(11), 866-872. 26. Serajuddin A T (2007), "Salt formation to improve drug solubility", Advanced Drug Delivery Reviews, 59(7), 603-616. 27. Sharma A, Jain C P (2011), "Solid dispersion: A promising technique to enhance solubility of poorly water soluble drug", International Journal of Drug Delivery, 3(2), 149. 28. Singh A, Van den Mooter G (2016), "Spray drying formulation of amorphous solid dispersions", Advanced Drug Delivery Reviews, 100, 27-50. 29. Soo-Youn An, Choi Hyo Geun, Kim Si Whan, Park Bumjung, Lee Joong Seob, Jang Jeong Hun, Sung Myung-Whun (2015), "Analysis of various risk factors predisposing subjects to allergic rhinitis", Asian Pacific journal of allergy and immunology, 33(2). 30. Sosnik A, Seremeta K P (2015), "Advantages and challenges of the spray-drying technology for the production of pure drug particles and drug-loaded polymeric carriers", Advances in Colloid and Interface Science, 223, 40-54. 31. Szabados-Nacsa Á, Sipos P, Martinek T, Mándity I, Blazsó G, Balogh Á, Szabó-Révész P, Aigner Z (2011), "Physico-chemical characterization and in vitro/in vivo evaluation of loratadine: dimethyl-β-cyclodextrin inclusion complexes", Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 55(2), 294-300. 32. Takayama K, Fujikawa M, Obata Y, Morishita M (2003), "Neural network based optimization of drug formulations", Advanced Drug Delivery Reviews, 55(9), 1217- 1231. 33. United States Pharmacopeial Convention (2017), The United State Pharmacopoeia 40 2805-2806. 34. Vasconcelos T, Sarmento B, Costa P (2007), "Solid dispersions as strategy to improve oral bioavailability of poor water soluble drugs", Drug Discovery Today, 12(23-24), 1068-1075.
  62. 35. Vo C L N, Park C, Lee B J (2013), "Current trends and future perspectives of solid dispersions containing poorly water-soluble drugs", European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 85(3), 799-813. 36. Wallace D V, Dykewicz M S, Bernstein D I, Blessing-Moore J, Cox L, Khan D A, Randolph C C (2008), "The diagnosis and management of rhinitis: an updated practice parameter", Journal of Allergy and Clinical Immunology, 122(2), S1-S84. 37. Yao W W, Bai T C, Sun J P, Zhu C W, Hu J, Zhang H L (2005), "Thermodynamic properties for the system of silybin and poly (ethylene glycol) 6000", Thermochimica Acta, 437(1-2), 17-20. 38. Zhang Shenwu, Sun Mengchi, Zhao Yongshan, Song Xuyang, He Zhonggui, Wang Jian, Sun Jin (2017), "Molecular mechanism of polymer-assisting supersaturation of poorly water-soluble loratadine based on experimental observations and molecular dynamic simulations", Drug Delivery and Translational Research, 7(5), 738-749. 39. Chaumeil J C (1998), "Micronization: a method of improving the bioavailability of poorly soluble drugs", Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology, 20(3), 211-216. 40. Kohli K, Chopra S, Dhar D, Arora S, Khar R K (2010), "Self-emulsifying drug delivery systems: an approach to enhance oral bioavailability", Drug Discovery Today, 15(21- 22), 958-965. 41. Das S K, Roy S, Kalimuthu Y, Khanam J, Nanda A (2012), "Solid dispersions: an approach to enhance the bioavailability of poorly water-soluble drugs", International Journal of Pharmacology and Pharmaceutical Technology, 1(1), 37-46.
  63. PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHỔ HẤP THỤ UV-VIS PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH PHỔ HỒNG NGOẠI IR PHỤ LỤC 3: HỈNH ẢNH GIẢN ĐỒ NHIỆT VI SAI DSC PHỤ LỤC 4: HỈNH ẢNH PHỔ NHIỄU XẠ TIA X
  64. PHỤ LỤC 1. PHỔ HẤP THỤ UV - VIS Hình 1. Dãy phổ hấp thụ quang của dung dịch loratadin chuẩn ở bước sóng từ 800 nm đến 200 nm Bảng 1. Độ hấp thụ quang của loratadin theo nồng độ tại bước sóng 250 nm Nồng độ (µg/ml) Độ hấp thụ quang (Abs) 5 0,214 7,5 0,327 10 0,436 12,5 0,551 15 0,664
  65. PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH PHỔ HỒNG NGOẠI IR Hình 1. Hình ảnh phổ hồng ngoại của loratadin nguyên liệu Hình 2. Hình ảnh phổ hồng ngoại của HPMC E6
  66. Hình 3. Hình ảnh phổ hồng ngoại của hệ phân tán rắn loratadin
  67. PHỤ LỤC 3: HỈNH ẢNH GIẢN ĐỒ NHIỆT VI SAI DSC Hình 1. Hình ảnh giản đồ nhiệt vi sai của loratadin nguyên liệu Hình 2. Hình ảnh giản đồ nhiệt vi sai của HPMC E6
  68. Hình 3. Hình ảnh giản đồ nhiệt vi sai của hệ phân tán rắn loratadin
  69. PHỤ LỤC 4: HỈNH ẢNH PHỔ NHIỄU XẠ TIA X AnhYD LORATADIN 300 290 280 270 260 d=4.529 250 d=4.198 240 230 220 d=5.829 210 200 190 180 170 d=5.339 160 150 d=3.725 140 Lin (Cps) Lin d=3.878 130 d=5.418 d=3.773 d=4.346 120 d=4.706 d=3.644 110 d=4.407 d=4.110 d=2.927 100 d=6.856 90 d=3.443 80 d=4.774 d=3.340 d=3.561 d=11.607 70 d=3.181 d=2.712 d=2.730 60 d=13.603 50 d=2.610 d=2.265 d=6.643 d=1.995 d=2.542 40 d=1.913 30 d=8.274 20 10 0 2 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale AnhYD LORATADIN - File: AnhYD LORATADIN.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 0 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° - Chi: 0 Hình 1. Hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X của loratadin nguyên liệu AnhYD LORATADIN HPMC 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 Lin (Cps) Lin 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale AnhYD LORATADIN HPMC - File: AnhYD LORATADIN HPMC.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 0 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: Hình 2. Hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X của hệ phân tán rắn loratadin