Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano fenofibrat bằng phương pháp nghiền bi
- 52 trang
- file .pdf
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ YẾN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TIỂU PHÂN NANO FENOFIBRAT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN BI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2019
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ YẾN
Mã sinh viên: 1401701
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TIỂU PHÂN NANO FENOFIBRAT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN BI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. TS. Trần Trịnh Công
2. ThS. Đào Anh Hoàng
Nơi thực hiện:
1. Viện Công Nghệ Dược phẩm Quốc gia
2. Khoa Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội
HÀ NỘI – 2019
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Ngọc Chiến và TS. Trần Trịnh Công, những người thầy đã định hướng, tận tình chỉ
dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành khóa luận.
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới ThS. Đào Anh Hoàng, người đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình làm thực nghiệm.
Gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên, học viên
cao học tại Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia, Khoa Y Dược – Đại học quốc gia
Hà Nội và bộ môn Bào chế, những người đã luôn hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện
về thiết bị, máy móc, hóa chất cho em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành khóa
luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban giám Hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo và các
Phòng ban khác, các thầy cô và cán bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy
bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt 5 năm học vừa qua.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, các
em khóa dưới, những người đã luôn bên cạnh, động viên, ủng hộ em trong suốt những
năm tháng học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại học Dược Hà Nội.
Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Nguyễn Thị Yến
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Thông tin về fenofibrat ......................................................................................... 2
1.1.1. Công thức cấu tạo .......................................................................................... 2
1.1.2. Tính chất lý hóa ............................................................................................. 2
1.1.3. Độ ổn định .....................................................................................................2
1.1.4. Đặc điểm dược động học ...............................................................................2
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định ...............................................................................3
1.1.6. Liều lượng và cách dùng ...............................................................................3
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường ...................................................................4
1.2. Vài nét về phương pháp nghiền bi trong bào chế hệ tiểu phân nano ...................5
1.2.1. Khái niệm và nguyên tắc của phương pháp ..................................................5
1.2.2. Ưu, nhược điểm ............................................................................................. 5
1.2.3. Các yếu tố của quá trình nghiền ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân dược
chất........................................................................................................................... 6
1.2.4. Các loại tá dược dùng trong nghiền bi .......................................................... 7
1.2.5. Thiết bị sử dụng ............................................................................................. 8
1.3. Vài nét về chất hấp phụ ........................................................................................ 9
1.3.1. Đặc điểm chung ............................................................................................. 9
1.3.2. Tính chất của calci silicate dạng lỗ xốp ...................................................... 10
1.4. Một số nghiên cứu liên quan ..............................................................................10
1.4.1. Một số nghiên cứu về phương pháp nghiền bi ............................................10
1.4.2. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano fenofibrat ....................................12
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 14
2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị..................................................................................14
2.1.1. Nguyên vật liệu............................................................................................ 14
2.1.2. Thiết bị.........................................................................................................14
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 15
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 15
2.3.1. Phương pháp bào chế tiểu phân nano fenofibrat .........................................15
2.3.2. Phương pháp rắn hóa hệ tiểu phân nano fenofibrat.....................................16
2.3.3. Các phương pháp đánh giá ..........................................................................17
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .....................................22
3.1. Kết quả khảo sát phương pháp định lượng fenofibrat ........................................22
3.1.1. Phương pháp HPLC..................................................................................... 22
3.1.2. Phương pháp đo quang phổ hấp thụ tử ngoại ..............................................23
3.2. Xây dựng công thức bào chế hệ tiểu phân nano .................................................24
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố công thức: .................................................24
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố quy trình .................................................... 29
3.3. Kết quả đánh giá bột sau rắn hóa hệ tiểu phân nano ..........................................33
3.3.1. Kết quả thử độ hòa tan.................................................................................33
3.3.2. Kết quả đo FT–IR ........................................................................................ 34
3.3.3. Kết quả đo DSC ........................................................................................... 35
3.3.4. Kết quả chụp SEM....................................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Calci silicate Calci silicate dạng lỗ xốp
CT Công thức
DC Dược chất
DSC Differential scanning calorimetry (Phân tích nhiệt vi sai)
EE Encapsulation efficiency (Hiệu suất nano hóa)
FB Fenofibrat
FT-IR Fourier-transform infrared spectroscopy (Quang phổ hồng ngoại)
G64 Gelot 64
HPLC High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng
cao)
HPMC Hydroxypropyl methylcellulose
INS Stearoyl inulin
KTTP Kích thước tiểu phân
LC Loading capacity (Hiệu suất mang dược chất nano)
MeOH Methanol
NaLS Natri lauryl sulfat
PDI Polydispersity index (Chỉ số đa phân tán)
PVP Polyvinylpyrrolidone
RSD Độ lệch chuẩn tương đối
SD Độ lệch chuẩn
SEM Scanning electron microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)
SKD Sinh khả dụng
TB Trung bình
USP Dược điển Mỹ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số chế phẩm chứa FB trên thị trường...................................................... 4
Bảng 2.1. Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm .......................................14
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ TD trong CT tới KTTP fenofibrat (n=3) ..................... 24
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ DC tới KTTP fenofibrat (n=3).....................................26
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của loại chất ổn định tới KTTP fenofibrat (n=3)....................... 27
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định tới KTTP fenofibrat (n=3) ................28
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của loại bi tới KTTP fenofibrat (n=3)........................................30
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của khối lượng bi tới KTTP fenofibrat (n=3) ............................ 31
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời gian nghiền tới KTTP fenofibrat (n=3)........................ 32
Bảng 3.8. Kết quả thử độ hòa tan bột sau rắn hóa, bột sấy chân không và bột nguyên
liệu (n=3) ....................................................................................................................... 33
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của fenofibrat ....................................................................2
Hình 1.2. Hình ảnh của thiết bị nghiền bi SFM-1 và buồng chứa bi .............................. 9
Hình 1.3. Hình ảnh bề mặt của calci silicate ................................................................ 10
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế hệ tiểu phân nano FB .............................................16
Hình 3.1. Đồ thị biểu thị tương quan giữa nồng độ FB và diện tích pic....................... 23
Hình 3.2. Đồ thị biểu thị tương quan giữa nồng độ FB và độ hấp thụ quang ..............24
Hình 3.3. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ TD trong CT tới KTTP fenofibrat ........25
Hình 3.4. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ DC tới KTTP fenofibrat ....................... 26
Hình 3.5. Đồ thị ảnh hưởng của loại chất ổn định tới KTTP fenofibrat ....................... 27
Hình 3.6. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định tới KTTP fenofibrat ................29
Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của kích thước bi tới KTTP fenofibrat ............................. 30
Hình 3.8. Đồ thị ảnh hưởng của khối lượng bi tới KTTP fenofibrat............................. 31
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian nghiền bi tới KTTP fenofibrat .............................. 32
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan FB theo thời gian của bột rắn hóa hệ tiểu
phân nano FB và bột nguyên liệu ..................................................................................34
Hình 3.11. Phổ hồng ngoại của bột rắn hóa, FB nguyên liệu và các tá dược trong công
thức ................................................................................................................................ 35
Hình 3.12. Phổ DSC của bột rắn hóa và FB nguyên liệu .............................................36
Hình 3.13. Hình ảnh chụp SEM bột sau rắn hóa .......................................................... 37
Hình 3.14. Hình ảnh calci silicate khi chưa hấp phụ .................................................... 37
ĐẶT VẤN ĐỀ
Fenofibrat được ra đời vào năm 1975 và được sử dụng từ những năm 90 thế kỷ XX.
FB có nhiều ưu điểm hơn các dẫn chất khác trong nhóm về tần suất và cường độ gây ra
tác dụng phụ ít hơn, đặc biệt không gây tương tác dược động học với các dẫn chất
thuộc nhóm statin nên có khả năng kết hợp với các thuốc hạ lipid khác [11], [13]. Vì
các ưu điểm vượt trội đó, hiện nay FB được dùng rất phổ biến và là một trong những
thuốc hạ mỡ máu được kê đơn nhiều nhất. Tuy nhiên, FB lại có độ tan thấp, tốc độ hòa
tan chậm, sự hấp thu phụ thuộc vào cá thể, chế độ ăn và tình trạng tháo rỗng dạ dày.
Vì vậy việc làm tăng độ tan của FB để tăng sinh khả dụng là rất cần thiết.
Những năm gần đây, công nghệ nano rất phổ biến nhờ hiệu quả vượt trội và tính
ứng dụng cao. Với kích thước siêu nhỏ, nano tạo ra nhiều tính chất mới so với nguyên
liệu ban đầu và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Trong dược phẩm,
công nghệ nano được đón nhận như một công cụ cơ bản để nghiên cứu và phát triển
các hệ đưa thuốc mới, nhằm cải thiện sinh khả dụng, đưa thuốc tới đích tác dụng, làm
tăng hiệu quả điều trị của thuốc.
Có nhiều phương pháp để bào chế hệ nano, trong đó nghiền bi là một phương pháp
có tính khả thi cao và dễ áp dụng trong thực tế sản xuất. Tuy nhiên hiện nay ở Việt
Nam lại chưa có nghiên cứu về phương pháp nghiền bi để tạo hệ tiểu phân nano với
dược chất FB. Do đó, đề tài “Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano fenofibrat
bằng phương pháp nghiền bi” được tiến hành với những mục tiêu sau:
1. Xây dựng được công thức, quy trình bào chế hệ tiểu phân nano fenofibrat bằng
phương pháp nghiền bi và đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano.
2. Bước đầu nghiên cứu rắn hóa hệ tiểu phân nano.
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thông tin về fenofibrat
1.1.1. Công thức cấu tạo
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của fenofibrat
- Công thức phân tử: C20H21ClO4.
- Khối lượng phân tử: 360,8 g/mol.
- Tên khoa học: Isopropyl 2-[4-(4-chlorobenzoyl) phenoxy]-2-methylpropanoat [3].
1.1.2. Tính chất lý hóa
- Hình thức cảm quan: Bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng [3].
- Tính chất lý học: Thực tế không tan trong nước (< 0,5 mg/l), tan tốt trong
methylen clorid, khó tan trong ethanol 96% [3]. FB thân dầu, trung tính, hê ̣số phân bố
D/N logP = 5,24 [22].
- Định tính:
+ Phương pháp quang phổ hồng ngoại: Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp
với phổ hồng ngoại của FB chuẩn [3].
+ Phương pháp đo điểm chảy: Từ 79ºC – 82ºC [3].
- Định lượng:
+ Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [3].
+ Phương pháp đo mật độ quang hấp thụ.
1.1.3. Độ ổn định
FB ổn định ở nhiệt độ thường và nóng chảy ở nhiệt độ 79ºC – 82ºC.
1.1.4. Đặc điểm dược động học
FB được hấp thu ngay ở đường tiêu hóa khi uống cùng với thức ăn. Hấp thu thuốc
có thể bị giảm khi đói. Thuốc nhanh chóng thủy phân thành acid fenofibric là chất có
hoạt tính, chất này được gắn tới 99% vào albumin huyết tương và nồng độ đỉnh trong
huyết tương xuất hiện khoảng 5 giờ sau khi uống thuốc. Ở người có chức năng thận
2
bình thường, nửa đời trong huyết tương của acid fenofibric vào khoảng 20 giờ nhưng
thời gian này tăng lên rất nhiều ở người mắc bệnh thận và acid fenofibric tích lũy đáng
kể ở người suy thận uống FB hàng ngày. Acid fenofibric đào thải chủ yếu qua nước
tiểu (70% trong vòng 24 giờ), dưới dạng liên hợp glucuronic, ngoài ra còn dưới dạng
khử của acid fenofibric và chất liên hợp glucuronic của nó. Hầu hết các sản phẩm được
đào thải trong vòng 6 ngày [2].
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định
- Chỉ định:
FB được sử dụng trong điều trị tăng lipid máu của các typ IIa, IIb, III, IV và V ở
bệnh nhân không đáp ứng thỏa đáng với chế độ ăn.
- Chống chỉ định:
Quá mẫn với FB hoặc bất kỳ thành phần nào của chế phẩm; rối loạn chức năng gan,
bao gồm xơ gan ứ mật tiên phát và dai dẳng không rõ nguyên nhân, rối loạn chức năng
thận nặng, tiền sử bệnh túi mật.
Có phản ứng dị ứng ánh sáng khi điều trị với các fibrat hoặc ketoprofen [2].
1.1.6. Liều lượng và cách dùng
Cách dùng: Điều trị FB, phải phối hợp với chế độ ăn hạn chế lipid. Thường phải
uống cùng với thức ăn để cải thiện sinh khả dụng, mặc dù điều này không nhất thiết
với mọi dạng bào chế [3].
Liều dùng:
- Người lớn: Các dạng bào chế chứa vi hạt chuẩn của FB được cung cấp dưới dạng
viên nang 67 mg để dùng nhiều lần mỗi ngày hoặc dưới dạng viên nang 200 mg hoặc
267 mg để dùng một lần mỗi ngày. Liều dùng khởi đầu với viên nang 6 mg ba lần mỗi
ngày hoặc viên nang 200 mg, một lần mỗi ngày; liều có thể giảm xuống 6 mg, hai lần
mỗi ngày hoặc tăng lên 6 mg, bốn lần mỗi ngày hoặc 267 mg, một lần mỗi ngày, tùy
theo đáp ứng.
Các chế phẩm có sinh khả dụng cải tiến có thể dùng với liều khoảng từ 40 mg đến
160 mg, một lần mỗi ngày.Các dạng bào chế không vi hạt cũng có sẵn và dùng với liều
khởi đầu từ 200 đến 300 mg mỗi ngày, chia làm nhiều lần, sau đó điều chỉnh tùy theo
đáp ứng, tới khoảng 200 đến 400 mg mỗi ngày; 100 mg FB không vi hạt tương đương
điều trị với 67 mg của dạng vi hạt chuẩn.
3
- Trẻ > 10 tuổi: Kinh nghiệm dùng FB ở trẻ em còn hạn chế và chỉ được dùng theo
hướng dẫn của thầy thuốc chuyên khoa. Chỉ nên dùng FB cho trẻ em khi các statin
hoặc thuốc gắn kết acid mật không phù hợp. Liều lượng phụ thuộc vào dạng bào chế.
Với dạng FB vi hạt chuẩn, trẻ em được dùng dạng viên nang 67 mg.
Liều dùng là một viên nang 67 mg cho 20 kg cân nặng mỗi ngày cho trẻ từ 4 - 15
tuổi.
Trẻ em 15 - 18 tuổi có thể dùng theo liều người lớn.
FB không vi hạt được một số nước cho phép dùng cho trẻ em từ 10 tuổi trở lên với
liều uống mỗi ngày là 5 mg cho 1 kg cân nặng [3].
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều chế phẩm chứa FB với các hàm lượng khác
nhau, cả ở dạng đơn và dạng phối hợp với các thuốc hạ lipid khác như simvastatin.
Dưới đây là một số chế phẩm thường chứa FB thông dụng:
Bảng 1.1. Một số chế phẩm chứa FB trên thị trường
Tên biệt Dạng bào Dược chất Hàm Ghi chú thêm
dược chế lượng
Fenocor Viên FB 300 mg KT hạt khoảng 150 µm [16].
nang
Lofibra, Viên FB 200 mg KT hạt 5-15 µm, được tạo hạt ướt với
Lipidil nang các tá dược như chất diện hoạt
(NaLS), HPMC.. Tăng 30% SKD so
với viên 300 mg [16].
Antara Viên FB 130 mg DC được phân tán trong các chất
nang mang thân nước (PEG 6000,
lactose…) [17].
Triglide Viên nén FB 160 mg KT hạt 5-15 µm, tăng 25% SKD so
với viên 200 mg [16].
Tricor Viên nén FB 145 mg KTTP < 400 nm tăng SKD và hấp thu
thuốc không phụ thuộc vào bữa ăn
[25].
Cholib Viên nén FB, Dạng kết hợp trong đó hàm lượng FB
simvastatin (145 mg), si mvastatin (20 mg) [18].
4
1.2. Vài nét về phương pháp nghiền bi trong bào chế hệ tiểu phân nano
1.2.1. Khái niệm và nguyên tắc của phương pháp
Có nhiều biện pháp để tăng sinh khả dụng cho dược chất ít tan, trong đó nghiền mịn
để giảm KTTP là giải pháp có tính khả thi cao, dễ áp dụng trong thực tế sản xuất. Để
nghiền dược chất tới kích cỡ nano, người ta có thể dùng phương pháp nghiền bi.
Nghiền bi là phương pháp làm nhỏ kích thước tiểu phân nhờ năng lượng va chạm
sinh ra trong quá trình nghiền [8].
Có thể nghiền khô hoặc nghiền ướt tùy theo bản chất dược chất và mục đích bào
chế:
- Phương pháp nghiền khô: Áp dụng cho các dược chất có cấu tạo bền chắc, chịu
được nhiệt độ cao (như tiểu phân kim loại), cần thu dược chất dưới dạng bột khô.
Dược chất đem nghiền thường là dạng bột siêu mịn. Thiết bị nghiền là các máy nghiền
bi chuyên dụng năng lượng cao chế từ các vật liệu bền chắc.
- Phương pháp nghiền ướt: Là phương pháp nghiền trong môi trường lỏng. Hiện
nay phương pháp nghiền ướt hay được dùng hơn nghiền khô để tránh tác động của
nhiệt và rút ngắn thời gian nghiền, đồng thời trực tiếp tạo ra dạng bào chế [5].
Máy nghiền bi gồm một buồng rỗng để chứa bi và bi có thể được làm từ nhiều loại
vật liệu khác nhau như ceramic, agate, silicon nitride, zirconia, thép Cr-Ni, nhựa
polyamid,… Nguyên liệu nghiền được cho vào buồng chứa bi sau đó được quay hoặc
rung với một tần số hoặc tốc độ nhất định. Chuyển động của buồng chứa bi làm cho bi
chuyển động theo một nguyên tắc cụ thể, trong đó các viên bi va chạm với nhau và va
chạm với thành buồng chứa bi. Các tác động này cùng với va chạm của thành phần
nguyên liệu đem nghiền với nhau làm giảm kích thước tiểu phân dược chất [20].
1.2.2. Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện.
+ Không sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại.
+ Là thiết bị nghiền kín nên có thể sử dụng để nghiền cả khô và ướt, nghiền trong
môi trường khí trơ [8].
+ Có thể duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu [8].
+ Có khả năng nâng cấp quy mô.
- Nhược điểm:
5
+ Nghiền khô: Thời gian nghiền kéo dài (có thể tới hàng ngày), gây nóng thiết bị và
dược chất nên không phù hợp với dược chất nhạy cảm với nhiệt, đồng thời trong quá
trình nghiền các viên bi cũng có thể bị mài mòn do va chạm với thành buồng nghiền
tạo ra tiểu phân nano tạp lẫn vào thuốc [5].
+ Nghiền ướt: Không phù hợp với các dược chất không bền với nước [5].
+ Thiết bị đắt tiền, gây ồn.
+ Hư hao do dính vào thiết bị nghiền.
1.2.3. Các yếu tố của quá trình nghiền ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân dược
chất
Các yếu tố của thiết bị ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân của dược chất sau khi
nghiền như kích thước, số lượng bi, độ cứng của bi, tốc độ và thời gian nghiền.
- Về kích thước bi, với mỗi loại DC sẽ có một khoảng KT bi phù hợp. Thông
thường, các tiểu phân nhỏ nhất sẽ được nghiền bởi những viên bi có kích thước nhỏ
hơn. Điều này được giải thích bằng phương trình năng lượng va chạm như sau:
𝑛
1
𝐸𝑤 = ∑ 𝑚𝑣𝑗 2
2𝑀
𝑗=1
Trong đó:
𝐸𝑤 là năng lượng va chạm
M là khối lượng của nguyên liệu
m là khối lượng bi
v là tốc độ tương đối của bi và nguyên liệu
j là số lần va chạm của bi và các tiểu phân trong nguyên liệu
Có thể thấy, kích thước bi càng nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc bề mặt của bi càng
lớn nên số lần va chạm j càng nhiều nên tiểu phân tạo ra càng nhỏ. Tuy nhiên, do kích
thước bi tỷ lệ với khối lượng bi nên nếu bi nhỏ quá, năng lượng va chạm tạo ra sẽ
không đủ để nghiền nguyên liệu [26].
- Về số lượng bi: Thông thường, buồng chứa nạp bi khoảng 25 - 50% thể tích. Nếu
lượng bi trong buồng quá ít, tần suất va chạm của các viên bi với nhau và với thành
bình sẽ giảm làm giảm hiệu suất của quá trình nghiền. Ngược lại, nếu lượng bi quá
nhiều, chuyển động của bi sẽ bị hạn chế làm giảm năng lượng va chạm [20].
- Về độ cứng của bi: Bi càng cứng, năng lượng va chạm càng cao, KTTP thu được
càng nhỏ [20].
6
- Về tốc độ quay của máy nghiền: Tốc độ nghiền tỷ lệ thuận với tốc độ va chạm của
bi và tiểu phân trong nguyên liệu.
+ Tại tốc độ thấp, lực ma sát kéo các viên bi chuyển động lên cao và trượt xuống do
tác động của trọng lực. Quá trình lặp lại liên tục, chuyển động của bi rất ít nên giảm
kích thước không đáng kể.
+ Tại tốc độ cao, các viên bi do tác động của lực ly tâm, sẽ dính vào thành máy và
không gây ra sự va chạm để làm giảm kích thước tiểu phân.
+ Ở tốc độ vừa phải (khoảng 2/3 tốc độ làm bi dính vào thành máy), tác động nối
tầng diễn ra. Các viên bi được đưa lên cao rồi rơi xuống tạo nên va chạm rất mạnh.
Tốc độ tối ưu của quá trình quay phụ thuộc vào đường kính máy xay [8].
- Về thời gian nghiền của nguyên liệu phụ thuộc vào đặc tính của nguyên liệu đó.
Tuy nhiên, nếu thời gian nghiền quá lâu có thể gây hiện tượng quá nhiệt, làm bay hơi
nước trong nghiền ướt nên có thể làm kết tụ các tiểu phân nhỏ đã được nghiền trước đó
[26].
1.2.4. Các loại tá dược dùng trong nghiền bi
Hệ tiểu phân nano được bào chế từ phương pháp nghiền có diện tích bề mặt lớn, các
tiểu phân luôn có xu hướng kết tập với nhau để thu nhỏ năng lượng bề mặt, làm giảm
độ ổn định của chế phẩm. Với những tiểu phân dược chất kỵ nước kích thước nhỏ hơn
5 µm đặc biệt dễ bị kết tụ. Do vậy trong và sau quá trình nghiền kéo dài, việc DC bị
kết tụ thay vì được phá vỡ là vấn đề cần được giải quyết. Và việc kết hợp DC với tá
dược trong quá trình nghiền là giải pháp để ngăn cản sự kết tụ đó. Các tá dược trơ,
không độc đóng vai trò như một chất mang và/hoặc chất ổn định. Thông thường, tỷ lệ
DC:TD dao động từ 1:3 đến 50:1 (kl/kl) [20].
Hiệu quả của một tá dược còn phụ thuộc vào tương tác của nó với DC. Với hỗn dịch
nano, quá trình nghiền cũng là quá trình đa chức năng hóa bề mặt tiểu phân dược chất
bằng các tá dược đồng nghiền: Chất diện hoạt và chất ổn định được bao lên bề mặt tiểu
phân do hấp thụ, do liên kết tĩnh điện, do tạo micell hay bao cơ học nhằm tăng độ ổn
định cho hỗn dịch.
Cụ thể, các tá dược thường dùng là polyme thân nước trong tự nhiên và các chất
diện hoạt như sau:
1.2.4.1. Polyme
Các polyme thường dùng như: HPC, HPMC, PVP, PVA,…
7
Sự có mặt của các polyme này trong hỗn dịch nano có thể làm giảm năng lượng bề
mặt tiểu phân bằng cách hấp phụ lên trên bề mặt tạo thành lớp áo thân nước ngăn chặn
quá trình kết tụ hoặc tạo sự cồng kềnh về mặt không gian và tích điện cho bề mặt tiểu
phân [1].
1.2.4.2. Chất diện hoạt
Chất diện hoạt thường dùng bao gồm chất diện hoạt ion hóa (NaLS, natri docusat,
natri dodecyl sulfat,…) hoặc không ion hóa như (Tween 80, Tween 60, Cremophor
RH40,…).
Chất diện hoạt có khả năng định hướng trên bề mặt hai pha rắn – lỏng tạo thành một
lớp đơn, đa phân tử hoặc các ion bao xung quanh các tiểu phân DC rắn, đồng thời làm
giảm sức căng bề mặt, cải thiện tính thấm của các DC rắn với môi trường phân tán.
Trong đó các chất diện hoạt ion hóa (NaLS, natri docusat, natri dodecyl sulfat,…) tăng
khả năng tích điện bề mặt, tăng thế zeta của hỗn dịch, hạn chế kết tập tiểu phân nhưng
lại dễ gây kích ứng [1], [5].
1.2.4.3. Các tá dược khác
Bên cạnh việc nghiền DC thông thường với các tá dược như trên, còn có thể tiến
hành nghiền DC khi nó đã được phân tán đồng nhất trong một hệ mang DC. Khi đó,
dược chất có thể được đun nóng chảy trong một hệ chất mang bất kì, có thể là polyme
khác (PEG), lipid,… Việc phân tán dược chất trong hệ chất mang có thể làm thay đổi
tính chất vật lý của DC, hoặc cải thiện tính thấm của DC nên hiệu quả của phương
pháp nghiền này sẽ cao hơn đối với phương pháp nghiền DC thông thường [24].
Tóm lại, khi thiết kế công thức nghiền cần dựa vào tính chất của dược chất và yêu
cầu sử dụng của chế phẩm để lựa chọn các tá dược.
1.2.5. Thiết bị sử dụng
Thiết bị nghiền bi sử dụng trong nghiên cứu này là Máy nghiền bi SFM-1 (SFM -1
Desk – Top Planetary Ball Miller) (Khoa Y Dược – Trường Đại học Quốc gia Hà
Nội):
8
Hình 1.2. Hình ảnh của thiết bị nghiền bi SFM-1 và buồng chứa bi
Thiết bị có cấu tạo và cơ chế hoạt động như sau:
- Gồm 4 buồng chứa bi được thiết kế nằm đối xứng với nhau quanh trục trên một
tấm bản quay. Khi tấm quay, trục của buồng chứa bi được quay theo hướng ngược lại.
Mỗi lượt nghiền của máy kéo dài 10 phút, cứ mỗi 5 phút máy sẽ tự động quay theo
hướng ngược lại. Bi trong buồng được nghiền và trộn nguyên liệu nhờ chuyển động
tốc độ cao của máy. Máy có thể nghiền khô và nghiền ướt, và kích thước của sản phẩm
thu được phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu, kích thước, số lượng bi và thời gian
nghiền.
- Bi làm từ chất liệu zirconia (ZrO2), là loại bi có năng lượng va chạm cao [31] với
4 loại bi với các kích thước đường kính khác nhau: 19,5 mm, 14,5 mm, 11,5 mm, 10
mm với khối lượng bi dao động từ 1,5 g - 20 g.
1.3. Vài nét về chất hấp phụ
1.3.1. Đặc điểm chung
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để rắn hóa hệ tiểu phân nano trong đó phương
pháp rắn hóa bằng cách hấp phụ lên tá dược có diện tích bề mặt lớn được sử dụng rộng
rãi nhờ tính tiện dụng và hiệu quả của nó. Trong số đó, silicon dioxyd và các dẫn chất
của silic, ngoài việc được sử dụng làm tá dược trơn còn được sử dụng rộng rãi với các
vai trò mới như sau:
- Giúp chuyển hệ chứa thuốc dạng lỏng thành rắn: Các hệ lỏng chứa dược chất sẽ
được hấp phụ nên silica để tạo sản phẩm rắn trung gian. Không chỉ có hệ chứa dược
chất dạng lỏng mà ngay cả các dược chất lỏng cũng có thể được hấp phụ lên các dẫn
9
chất của silica. Các dẫn chất của silica thường được sử dụng cho các hệ rắn lỏng, hệ tự
vi nhũ hóa.
- Giúp ổn định hệ thuốc lỏng: Khi silicon dioxid phân tán trong môi trường chất
lỏng, chúng tạo thành mạng lưới không gian ba chiều, làm tăng độ nhớt và ổn định hệ.
- Cải thiện độ hòa tan của DC kém tan: Bằng cách hấp phụ dược chất lên bề mặt
hoặc vào trong các lỗ xốp của vật liệu silica, giúp làm nhỏ KTTP. Từ đó, cải thiện độ
hòa tan và sinh khả dụng cho thuốc [7].
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng calci silicate dạng lỗ xốp – một dẫn chất
của silic làm chất mang để rắn hóa hệ tiểu phân nano FB.
1.3.2. Tính chất của calci silicate dạng lỗ xốp
- Là calci silicate tổng hợp, một dẫn chất của silica.
- Bột màu trắng, mịn, có KTTPTB khoảng 30 µm, không tan trong nước.
- Thuộc loại silica dạng lỗ xốp, khác với cấu trúc lỗ xốp của nhóm silica thông
thường, tá dược này có cấu trúc tinh thể petaloid (hình cánh hoa) tạo thành rất nhiều lỗ
xốp nên có diện tích bề mặt lớn, có khả năng mang thuốc cao nên có thể hấp phụ và
giữ lại các tiểu phân DC kích cỡ nano.
Hình 1.3. Hình ảnh bề mặt của calci silicate
- Ngoài ra calci silicate còn có tính chịu nén rất tốt, trong quá trình nén, cấu trúc
tinh thể của calci silicate dễ dàng bị phá vỡ bởi một lực nhỏ, các thành phần cấu trúc
được liên kết chặt chẽ với nhau nên dễ ứng dụng để đưa vào viên nén.
1.4. Một số nghiên cứu liên quan
1.4.1. Một số nghiên cứu về phương pháp nghiền bi
Việc sử dụng phương pháp nghiền bi để giảm kích thước tiểu phân làm tăng độ tan
của dược chất đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1970 trên thế giới. Ngoài
mục đích chính là làm nhỏ kích thước dược chất, nghiền bi còn có tác dụng trộn đều
dược chất với tá dược, đó là dược chất ở trạng thái vô định hình được trộn lẫn với tá
10
dược thân nước. Tương tác giữa DC và tá dược này làm tăng khả năng thấm và tăng
khả năng hòa tan của DC.
Năm 1974 và 1976, nghiên cứu của tác giả Yamamoto và cộng sự về tác động của
nghiền bi lên griseofulvin và phenytoin đã chỉ ra việc nghiền các DC này ở trạng thái
vô định hình kết hợp với cellulose vi tinh thể làm tăng khả năng hòa tan và sinh khả
dụng của dược chất [29], [30].
Năm 2008, nghiên cứu của Mallick và cộng sự về việc nghiền bi DC ibuprofen với
nhôm hydroxid đã được tiến hành cũng làm tăng khả năng hòa tan của ibuprofen [10].
Năm 2009, tác giả Takatsuka và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về phương pháp
nghiền dược chất ít tan là phenytoin với máy nghiền bi có bi từ chất liệu zirconia, chất
ổn định sử dụng là methycellulose. Dược chất được nghiền cùng 0,5 ml dung dịch
methylcellulose 0,3% với bi có kích thước từ 0,1 mm; khối lượng bi là 2,5 g với tốc độ
nghiền là 2000 vòng/phút trong thời gian là 2 phút cho kết quả đã tạo ra hệ tiểu phân
DC kích thước cỡ 150 nm [26]. Đến năm 2012, Yuminoki và cộng sự đã tiếp tục
nghiên cứu với các dược chất ít tan khác như fenofibrat, flurbiprofen ở điều kiện tương
tự như dược chất phenytoin nhưng hệ tiểu phân không hình thành. Khi thêm các chất
diện hoạt như Tween 60, NaLS thì hệ tiểu phân nano hình thành, chứng tỏ được tác
dụng của chất diện hoạt trong việc ngăn cản tiểu phân DC kết tụ [31].
Năm 2012, Löbmann và cộng sự đã nghiên cứu về việc nghiền bi hỗn hợp dược
chất, là 2 thuốc thuộc nhóm II bảng phân loại BCS: Simvastatin và glipizid, dẫn đến sự
hình thành hỗn hợp đồng vô định hình [19].
Cũng trong năm 2012, tác giả Ghosh I. và cộng sự đã nghiên cứu nghiền ướt thuốc
mẫu NVS-102 với các điều kiện sau: Các chất ổn định khác nhau được hòa tan vào
nước khử khoáng với tỉ lệ từ 1 - 5% và cho vào buồng nghiền (mỗi mẻ 600 ml) của
thiết bị nghiền tuần hoàn Netzsh Labstar. Thêm 5% DC dưới dạng bột siêu mịn (kích
thước trung bình 15-20 µm, độ tan 0,003 mg/ml trong nước) và bi zirconia có kích
thước khác nhau (đường kính 0,1; 0,2 hoặc 0,5 mm), nghiền từ 3 - 4 giờ ở 2500
vòng/phút. Kết quả cho thấy: Về loại bi: Bi 0,2 mm nghiền mịn dược chất nhanh và
đều nhất. Về thời gian nghiền: Sau giờ đầu tiên KTTP giảm nhanh nhất (phần lớn đã
đạt < 500 nm), nếu tiếp tục nghiền đến 3h thì KTTP đạt khoảng 230 - 290 nm và đồng
nhất hơn (PDI < 0,2). Về sinh khả dụng đường uống trên chó, hỗn dịch nano có AUC
cao hơn hỗn dịch micro 9 lần, còn Cmax cao hơn 5 lần [15].
11
Ở Việt Nam, tại trường Đại học Dược Hà Nội, tác giả Dương Thị Hồng Ánh cũng
đã tiến hành nghiên cứu bào chế tiểu phân nano curcumin bằng phương pháp nghiền bi
kết hợp đồng nhất hóa tốc độ cao sau đó phun sấy cho hệ tiểu phân duy trì ở dạng bột
phun sấy với KTTPTB khoảng 336,7 ± 18,6 nm và PDI 0,387 ± 0,032, trong đó
curcumin phân tán trong chất mang PVP. Tiểu phân nano tồn tại một phần ở dạng kết
tinh với tốc độ hòa tan cải thiện đáng kể so với nguyên liệu ban đầu [1].
1.4.2. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano fenofibrat
Nhờ những ưu điểm vượt trội như tác dụng dược lý cao, ít tác dụng phụ và có khả
năng phối hợp với các lipid khác nên FB là một trong những thuốc hạ lipid máu được
sử dụng nhiều nhất hiện nay. Vì vậy việc làm tăng độ tan của FB để tăng SKD là đề tài
được nhiều nhà khoa học quan tâm cả trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Ngoài ra,
để giảm liều dùng của FB và loại bỏ sự phụ thuộc vào tình trạng tháo rỗng dạ dày
(không phụ thuộc vào sự có mặt của thức ăn), các nghiên cứu bào chế FB dưới dạng
nano cũng đã được tiến hành.
Hiện nay, trên thế giới đã có những nghiên cứu làm tăng độ hòa tan của FB sử dụng
công nghệ nano. Tại Hàn Quốc, tác giả Trần Tuấn Hiệp đã nghiên cứu bào chế được
nano lipid fenofibrat làm tăng khả năng thẩm thấu của thuốc qua hàng rào tiêu hóa. Và
đã chọn được công thức tối ưu hóa để đạt kích thước hạt nhỏ (~ 150 nm), PDI nhỏ (<
0,4), giải phóng tốt (khoảng 60% thuốc đã được giải phóng từ dạng bào chế trong 4
giờ đầu tiên, tiếp theo là sự giải phóng tương đối chậm đến 24 giờ), độ ổn định vật lý
tốt, hiệu suất nạp thuốc cao. Hơn nữa còn chứng minh được có sự tăng cường rõ rệt tỷ
lệ và mức độ sinh khả dụng thuốc [27].
Ở Việt Nam, tác giả Nguyễn Thị Hải Phượng cũng đã bào chế được hệ tiểu phân
nano polyme fenofibrat với polyme là Eudragit EPO bằng phương pháp bốc hơi dung
môi cho hệ tiểu phân kích thước nhỏ (~170 nm), đồng đều (PDI < 0,3), hiệu suất bẫy
thuốc xấp xỉ 99,99%, khả năng nạp thuốc lên đến 25%. Nghiên cứu cũng bước đầu rắn
hóa hệ tiểu phân nano bằng phương pháp tạo hạt tầng sôi cho kết quả đạt độ hòa tan
trên 80% sau 30 phút [6].
Về nghiền bi, trên thế giới cũng đã có những nghiên cứu đề cập đến phương pháp
này. Tác giả Anhalt và cộng sự đã bào chế thành công được hệ tiểu phân nano
fenofibrat với kích thước < 700 nm, chất ổn định là HPMC và chất diện hoạt là dioctyl
sulfosuccinate sodium [9].
12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ YẾN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TIỂU PHÂN NANO FENOFIBRAT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN BI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2019
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ YẾN
Mã sinh viên: 1401701
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TIỂU PHÂN NANO FENOFIBRAT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN BI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. TS. Trần Trịnh Công
2. ThS. Đào Anh Hoàng
Nơi thực hiện:
1. Viện Công Nghệ Dược phẩm Quốc gia
2. Khoa Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội
HÀ NỘI – 2019
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Ngọc Chiến và TS. Trần Trịnh Công, những người thầy đã định hướng, tận tình chỉ
dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành khóa luận.
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới ThS. Đào Anh Hoàng, người đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình làm thực nghiệm.
Gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên, học viên
cao học tại Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia, Khoa Y Dược – Đại học quốc gia
Hà Nội và bộ môn Bào chế, những người đã luôn hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện
về thiết bị, máy móc, hóa chất cho em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành khóa
luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban giám Hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo và các
Phòng ban khác, các thầy cô và cán bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy
bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt 5 năm học vừa qua.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, các
em khóa dưới, những người đã luôn bên cạnh, động viên, ủng hộ em trong suốt những
năm tháng học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại học Dược Hà Nội.
Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Nguyễn Thị Yến
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Thông tin về fenofibrat ......................................................................................... 2
1.1.1. Công thức cấu tạo .......................................................................................... 2
1.1.2. Tính chất lý hóa ............................................................................................. 2
1.1.3. Độ ổn định .....................................................................................................2
1.1.4. Đặc điểm dược động học ...............................................................................2
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định ...............................................................................3
1.1.6. Liều lượng và cách dùng ...............................................................................3
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường ...................................................................4
1.2. Vài nét về phương pháp nghiền bi trong bào chế hệ tiểu phân nano ...................5
1.2.1. Khái niệm và nguyên tắc của phương pháp ..................................................5
1.2.2. Ưu, nhược điểm ............................................................................................. 5
1.2.3. Các yếu tố của quá trình nghiền ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân dược
chất........................................................................................................................... 6
1.2.4. Các loại tá dược dùng trong nghiền bi .......................................................... 7
1.2.5. Thiết bị sử dụng ............................................................................................. 8
1.3. Vài nét về chất hấp phụ ........................................................................................ 9
1.3.1. Đặc điểm chung ............................................................................................. 9
1.3.2. Tính chất của calci silicate dạng lỗ xốp ...................................................... 10
1.4. Một số nghiên cứu liên quan ..............................................................................10
1.4.1. Một số nghiên cứu về phương pháp nghiền bi ............................................10
1.4.2. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano fenofibrat ....................................12
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 14
2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị..................................................................................14
2.1.1. Nguyên vật liệu............................................................................................ 14
2.1.2. Thiết bị.........................................................................................................14
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 15
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 15
2.3.1. Phương pháp bào chế tiểu phân nano fenofibrat .........................................15
2.3.2. Phương pháp rắn hóa hệ tiểu phân nano fenofibrat.....................................16
2.3.3. Các phương pháp đánh giá ..........................................................................17
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .....................................22
3.1. Kết quả khảo sát phương pháp định lượng fenofibrat ........................................22
3.1.1. Phương pháp HPLC..................................................................................... 22
3.1.2. Phương pháp đo quang phổ hấp thụ tử ngoại ..............................................23
3.2. Xây dựng công thức bào chế hệ tiểu phân nano .................................................24
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố công thức: .................................................24
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố quy trình .................................................... 29
3.3. Kết quả đánh giá bột sau rắn hóa hệ tiểu phân nano ..........................................33
3.3.1. Kết quả thử độ hòa tan.................................................................................33
3.3.2. Kết quả đo FT–IR ........................................................................................ 34
3.3.3. Kết quả đo DSC ........................................................................................... 35
3.3.4. Kết quả chụp SEM....................................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Calci silicate Calci silicate dạng lỗ xốp
CT Công thức
DC Dược chất
DSC Differential scanning calorimetry (Phân tích nhiệt vi sai)
EE Encapsulation efficiency (Hiệu suất nano hóa)
FB Fenofibrat
FT-IR Fourier-transform infrared spectroscopy (Quang phổ hồng ngoại)
G64 Gelot 64
HPLC High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng
cao)
HPMC Hydroxypropyl methylcellulose
INS Stearoyl inulin
KTTP Kích thước tiểu phân
LC Loading capacity (Hiệu suất mang dược chất nano)
MeOH Methanol
NaLS Natri lauryl sulfat
PDI Polydispersity index (Chỉ số đa phân tán)
PVP Polyvinylpyrrolidone
RSD Độ lệch chuẩn tương đối
SD Độ lệch chuẩn
SEM Scanning electron microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)
SKD Sinh khả dụng
TB Trung bình
USP Dược điển Mỹ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số chế phẩm chứa FB trên thị trường...................................................... 4
Bảng 2.1. Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm .......................................14
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ TD trong CT tới KTTP fenofibrat (n=3) ..................... 24
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ DC tới KTTP fenofibrat (n=3).....................................26
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của loại chất ổn định tới KTTP fenofibrat (n=3)....................... 27
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định tới KTTP fenofibrat (n=3) ................28
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của loại bi tới KTTP fenofibrat (n=3)........................................30
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của khối lượng bi tới KTTP fenofibrat (n=3) ............................ 31
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời gian nghiền tới KTTP fenofibrat (n=3)........................ 32
Bảng 3.8. Kết quả thử độ hòa tan bột sau rắn hóa, bột sấy chân không và bột nguyên
liệu (n=3) ....................................................................................................................... 33
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của fenofibrat ....................................................................2
Hình 1.2. Hình ảnh của thiết bị nghiền bi SFM-1 và buồng chứa bi .............................. 9
Hình 1.3. Hình ảnh bề mặt của calci silicate ................................................................ 10
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế hệ tiểu phân nano FB .............................................16
Hình 3.1. Đồ thị biểu thị tương quan giữa nồng độ FB và diện tích pic....................... 23
Hình 3.2. Đồ thị biểu thị tương quan giữa nồng độ FB và độ hấp thụ quang ..............24
Hình 3.3. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ TD trong CT tới KTTP fenofibrat ........25
Hình 3.4. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ DC tới KTTP fenofibrat ....................... 26
Hình 3.5. Đồ thị ảnh hưởng của loại chất ổn định tới KTTP fenofibrat ....................... 27
Hình 3.6. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định tới KTTP fenofibrat ................29
Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của kích thước bi tới KTTP fenofibrat ............................. 30
Hình 3.8. Đồ thị ảnh hưởng của khối lượng bi tới KTTP fenofibrat............................. 31
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian nghiền bi tới KTTP fenofibrat .............................. 32
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa tan FB theo thời gian của bột rắn hóa hệ tiểu
phân nano FB và bột nguyên liệu ..................................................................................34
Hình 3.11. Phổ hồng ngoại của bột rắn hóa, FB nguyên liệu và các tá dược trong công
thức ................................................................................................................................ 35
Hình 3.12. Phổ DSC của bột rắn hóa và FB nguyên liệu .............................................36
Hình 3.13. Hình ảnh chụp SEM bột sau rắn hóa .......................................................... 37
Hình 3.14. Hình ảnh calci silicate khi chưa hấp phụ .................................................... 37
ĐẶT VẤN ĐỀ
Fenofibrat được ra đời vào năm 1975 và được sử dụng từ những năm 90 thế kỷ XX.
FB có nhiều ưu điểm hơn các dẫn chất khác trong nhóm về tần suất và cường độ gây ra
tác dụng phụ ít hơn, đặc biệt không gây tương tác dược động học với các dẫn chất
thuộc nhóm statin nên có khả năng kết hợp với các thuốc hạ lipid khác [11], [13]. Vì
các ưu điểm vượt trội đó, hiện nay FB được dùng rất phổ biến và là một trong những
thuốc hạ mỡ máu được kê đơn nhiều nhất. Tuy nhiên, FB lại có độ tan thấp, tốc độ hòa
tan chậm, sự hấp thu phụ thuộc vào cá thể, chế độ ăn và tình trạng tháo rỗng dạ dày.
Vì vậy việc làm tăng độ tan của FB để tăng sinh khả dụng là rất cần thiết.
Những năm gần đây, công nghệ nano rất phổ biến nhờ hiệu quả vượt trội và tính
ứng dụng cao. Với kích thước siêu nhỏ, nano tạo ra nhiều tính chất mới so với nguyên
liệu ban đầu và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Trong dược phẩm,
công nghệ nano được đón nhận như một công cụ cơ bản để nghiên cứu và phát triển
các hệ đưa thuốc mới, nhằm cải thiện sinh khả dụng, đưa thuốc tới đích tác dụng, làm
tăng hiệu quả điều trị của thuốc.
Có nhiều phương pháp để bào chế hệ nano, trong đó nghiền bi là một phương pháp
có tính khả thi cao và dễ áp dụng trong thực tế sản xuất. Tuy nhiên hiện nay ở Việt
Nam lại chưa có nghiên cứu về phương pháp nghiền bi để tạo hệ tiểu phân nano với
dược chất FB. Do đó, đề tài “Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano fenofibrat
bằng phương pháp nghiền bi” được tiến hành với những mục tiêu sau:
1. Xây dựng được công thức, quy trình bào chế hệ tiểu phân nano fenofibrat bằng
phương pháp nghiền bi và đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano.
2. Bước đầu nghiên cứu rắn hóa hệ tiểu phân nano.
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thông tin về fenofibrat
1.1.1. Công thức cấu tạo
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của fenofibrat
- Công thức phân tử: C20H21ClO4.
- Khối lượng phân tử: 360,8 g/mol.
- Tên khoa học: Isopropyl 2-[4-(4-chlorobenzoyl) phenoxy]-2-methylpropanoat [3].
1.1.2. Tính chất lý hóa
- Hình thức cảm quan: Bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng [3].
- Tính chất lý học: Thực tế không tan trong nước (< 0,5 mg/l), tan tốt trong
methylen clorid, khó tan trong ethanol 96% [3]. FB thân dầu, trung tính, hê ̣số phân bố
D/N logP = 5,24 [22].
- Định tính:
+ Phương pháp quang phổ hồng ngoại: Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp
với phổ hồng ngoại của FB chuẩn [3].
+ Phương pháp đo điểm chảy: Từ 79ºC – 82ºC [3].
- Định lượng:
+ Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [3].
+ Phương pháp đo mật độ quang hấp thụ.
1.1.3. Độ ổn định
FB ổn định ở nhiệt độ thường và nóng chảy ở nhiệt độ 79ºC – 82ºC.
1.1.4. Đặc điểm dược động học
FB được hấp thu ngay ở đường tiêu hóa khi uống cùng với thức ăn. Hấp thu thuốc
có thể bị giảm khi đói. Thuốc nhanh chóng thủy phân thành acid fenofibric là chất có
hoạt tính, chất này được gắn tới 99% vào albumin huyết tương và nồng độ đỉnh trong
huyết tương xuất hiện khoảng 5 giờ sau khi uống thuốc. Ở người có chức năng thận
2
bình thường, nửa đời trong huyết tương của acid fenofibric vào khoảng 20 giờ nhưng
thời gian này tăng lên rất nhiều ở người mắc bệnh thận và acid fenofibric tích lũy đáng
kể ở người suy thận uống FB hàng ngày. Acid fenofibric đào thải chủ yếu qua nước
tiểu (70% trong vòng 24 giờ), dưới dạng liên hợp glucuronic, ngoài ra còn dưới dạng
khử của acid fenofibric và chất liên hợp glucuronic của nó. Hầu hết các sản phẩm được
đào thải trong vòng 6 ngày [2].
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định
- Chỉ định:
FB được sử dụng trong điều trị tăng lipid máu của các typ IIa, IIb, III, IV và V ở
bệnh nhân không đáp ứng thỏa đáng với chế độ ăn.
- Chống chỉ định:
Quá mẫn với FB hoặc bất kỳ thành phần nào của chế phẩm; rối loạn chức năng gan,
bao gồm xơ gan ứ mật tiên phát và dai dẳng không rõ nguyên nhân, rối loạn chức năng
thận nặng, tiền sử bệnh túi mật.
Có phản ứng dị ứng ánh sáng khi điều trị với các fibrat hoặc ketoprofen [2].
1.1.6. Liều lượng và cách dùng
Cách dùng: Điều trị FB, phải phối hợp với chế độ ăn hạn chế lipid. Thường phải
uống cùng với thức ăn để cải thiện sinh khả dụng, mặc dù điều này không nhất thiết
với mọi dạng bào chế [3].
Liều dùng:
- Người lớn: Các dạng bào chế chứa vi hạt chuẩn của FB được cung cấp dưới dạng
viên nang 67 mg để dùng nhiều lần mỗi ngày hoặc dưới dạng viên nang 200 mg hoặc
267 mg để dùng một lần mỗi ngày. Liều dùng khởi đầu với viên nang 6 mg ba lần mỗi
ngày hoặc viên nang 200 mg, một lần mỗi ngày; liều có thể giảm xuống 6 mg, hai lần
mỗi ngày hoặc tăng lên 6 mg, bốn lần mỗi ngày hoặc 267 mg, một lần mỗi ngày, tùy
theo đáp ứng.
Các chế phẩm có sinh khả dụng cải tiến có thể dùng với liều khoảng từ 40 mg đến
160 mg, một lần mỗi ngày.Các dạng bào chế không vi hạt cũng có sẵn và dùng với liều
khởi đầu từ 200 đến 300 mg mỗi ngày, chia làm nhiều lần, sau đó điều chỉnh tùy theo
đáp ứng, tới khoảng 200 đến 400 mg mỗi ngày; 100 mg FB không vi hạt tương đương
điều trị với 67 mg của dạng vi hạt chuẩn.
3
- Trẻ > 10 tuổi: Kinh nghiệm dùng FB ở trẻ em còn hạn chế và chỉ được dùng theo
hướng dẫn của thầy thuốc chuyên khoa. Chỉ nên dùng FB cho trẻ em khi các statin
hoặc thuốc gắn kết acid mật không phù hợp. Liều lượng phụ thuộc vào dạng bào chế.
Với dạng FB vi hạt chuẩn, trẻ em được dùng dạng viên nang 67 mg.
Liều dùng là một viên nang 67 mg cho 20 kg cân nặng mỗi ngày cho trẻ từ 4 - 15
tuổi.
Trẻ em 15 - 18 tuổi có thể dùng theo liều người lớn.
FB không vi hạt được một số nước cho phép dùng cho trẻ em từ 10 tuổi trở lên với
liều uống mỗi ngày là 5 mg cho 1 kg cân nặng [3].
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều chế phẩm chứa FB với các hàm lượng khác
nhau, cả ở dạng đơn và dạng phối hợp với các thuốc hạ lipid khác như simvastatin.
Dưới đây là một số chế phẩm thường chứa FB thông dụng:
Bảng 1.1. Một số chế phẩm chứa FB trên thị trường
Tên biệt Dạng bào Dược chất Hàm Ghi chú thêm
dược chế lượng
Fenocor Viên FB 300 mg KT hạt khoảng 150 µm [16].
nang
Lofibra, Viên FB 200 mg KT hạt 5-15 µm, được tạo hạt ướt với
Lipidil nang các tá dược như chất diện hoạt
(NaLS), HPMC.. Tăng 30% SKD so
với viên 300 mg [16].
Antara Viên FB 130 mg DC được phân tán trong các chất
nang mang thân nước (PEG 6000,
lactose…) [17].
Triglide Viên nén FB 160 mg KT hạt 5-15 µm, tăng 25% SKD so
với viên 200 mg [16].
Tricor Viên nén FB 145 mg KTTP < 400 nm tăng SKD và hấp thu
thuốc không phụ thuộc vào bữa ăn
[25].
Cholib Viên nén FB, Dạng kết hợp trong đó hàm lượng FB
simvastatin (145 mg), si mvastatin (20 mg) [18].
4
1.2. Vài nét về phương pháp nghiền bi trong bào chế hệ tiểu phân nano
1.2.1. Khái niệm và nguyên tắc của phương pháp
Có nhiều biện pháp để tăng sinh khả dụng cho dược chất ít tan, trong đó nghiền mịn
để giảm KTTP là giải pháp có tính khả thi cao, dễ áp dụng trong thực tế sản xuất. Để
nghiền dược chất tới kích cỡ nano, người ta có thể dùng phương pháp nghiền bi.
Nghiền bi là phương pháp làm nhỏ kích thước tiểu phân nhờ năng lượng va chạm
sinh ra trong quá trình nghiền [8].
Có thể nghiền khô hoặc nghiền ướt tùy theo bản chất dược chất và mục đích bào
chế:
- Phương pháp nghiền khô: Áp dụng cho các dược chất có cấu tạo bền chắc, chịu
được nhiệt độ cao (như tiểu phân kim loại), cần thu dược chất dưới dạng bột khô.
Dược chất đem nghiền thường là dạng bột siêu mịn. Thiết bị nghiền là các máy nghiền
bi chuyên dụng năng lượng cao chế từ các vật liệu bền chắc.
- Phương pháp nghiền ướt: Là phương pháp nghiền trong môi trường lỏng. Hiện
nay phương pháp nghiền ướt hay được dùng hơn nghiền khô để tránh tác động của
nhiệt và rút ngắn thời gian nghiền, đồng thời trực tiếp tạo ra dạng bào chế [5].
Máy nghiền bi gồm một buồng rỗng để chứa bi và bi có thể được làm từ nhiều loại
vật liệu khác nhau như ceramic, agate, silicon nitride, zirconia, thép Cr-Ni, nhựa
polyamid,… Nguyên liệu nghiền được cho vào buồng chứa bi sau đó được quay hoặc
rung với một tần số hoặc tốc độ nhất định. Chuyển động của buồng chứa bi làm cho bi
chuyển động theo một nguyên tắc cụ thể, trong đó các viên bi va chạm với nhau và va
chạm với thành buồng chứa bi. Các tác động này cùng với va chạm của thành phần
nguyên liệu đem nghiền với nhau làm giảm kích thước tiểu phân dược chất [20].
1.2.2. Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện.
+ Không sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại.
+ Là thiết bị nghiền kín nên có thể sử dụng để nghiền cả khô và ướt, nghiền trong
môi trường khí trơ [8].
+ Có thể duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu [8].
+ Có khả năng nâng cấp quy mô.
- Nhược điểm:
5
+ Nghiền khô: Thời gian nghiền kéo dài (có thể tới hàng ngày), gây nóng thiết bị và
dược chất nên không phù hợp với dược chất nhạy cảm với nhiệt, đồng thời trong quá
trình nghiền các viên bi cũng có thể bị mài mòn do va chạm với thành buồng nghiền
tạo ra tiểu phân nano tạp lẫn vào thuốc [5].
+ Nghiền ướt: Không phù hợp với các dược chất không bền với nước [5].
+ Thiết bị đắt tiền, gây ồn.
+ Hư hao do dính vào thiết bị nghiền.
1.2.3. Các yếu tố của quá trình nghiền ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân dược
chất
Các yếu tố của thiết bị ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân của dược chất sau khi
nghiền như kích thước, số lượng bi, độ cứng của bi, tốc độ và thời gian nghiền.
- Về kích thước bi, với mỗi loại DC sẽ có một khoảng KT bi phù hợp. Thông
thường, các tiểu phân nhỏ nhất sẽ được nghiền bởi những viên bi có kích thước nhỏ
hơn. Điều này được giải thích bằng phương trình năng lượng va chạm như sau:
𝑛
1
𝐸𝑤 = ∑ 𝑚𝑣𝑗 2
2𝑀
𝑗=1
Trong đó:
𝐸𝑤 là năng lượng va chạm
M là khối lượng của nguyên liệu
m là khối lượng bi
v là tốc độ tương đối của bi và nguyên liệu
j là số lần va chạm của bi và các tiểu phân trong nguyên liệu
Có thể thấy, kích thước bi càng nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc bề mặt của bi càng
lớn nên số lần va chạm j càng nhiều nên tiểu phân tạo ra càng nhỏ. Tuy nhiên, do kích
thước bi tỷ lệ với khối lượng bi nên nếu bi nhỏ quá, năng lượng va chạm tạo ra sẽ
không đủ để nghiền nguyên liệu [26].
- Về số lượng bi: Thông thường, buồng chứa nạp bi khoảng 25 - 50% thể tích. Nếu
lượng bi trong buồng quá ít, tần suất va chạm của các viên bi với nhau và với thành
bình sẽ giảm làm giảm hiệu suất của quá trình nghiền. Ngược lại, nếu lượng bi quá
nhiều, chuyển động của bi sẽ bị hạn chế làm giảm năng lượng va chạm [20].
- Về độ cứng của bi: Bi càng cứng, năng lượng va chạm càng cao, KTTP thu được
càng nhỏ [20].
6
- Về tốc độ quay của máy nghiền: Tốc độ nghiền tỷ lệ thuận với tốc độ va chạm của
bi và tiểu phân trong nguyên liệu.
+ Tại tốc độ thấp, lực ma sát kéo các viên bi chuyển động lên cao và trượt xuống do
tác động của trọng lực. Quá trình lặp lại liên tục, chuyển động của bi rất ít nên giảm
kích thước không đáng kể.
+ Tại tốc độ cao, các viên bi do tác động của lực ly tâm, sẽ dính vào thành máy và
không gây ra sự va chạm để làm giảm kích thước tiểu phân.
+ Ở tốc độ vừa phải (khoảng 2/3 tốc độ làm bi dính vào thành máy), tác động nối
tầng diễn ra. Các viên bi được đưa lên cao rồi rơi xuống tạo nên va chạm rất mạnh.
Tốc độ tối ưu của quá trình quay phụ thuộc vào đường kính máy xay [8].
- Về thời gian nghiền của nguyên liệu phụ thuộc vào đặc tính của nguyên liệu đó.
Tuy nhiên, nếu thời gian nghiền quá lâu có thể gây hiện tượng quá nhiệt, làm bay hơi
nước trong nghiền ướt nên có thể làm kết tụ các tiểu phân nhỏ đã được nghiền trước đó
[26].
1.2.4. Các loại tá dược dùng trong nghiền bi
Hệ tiểu phân nano được bào chế từ phương pháp nghiền có diện tích bề mặt lớn, các
tiểu phân luôn có xu hướng kết tập với nhau để thu nhỏ năng lượng bề mặt, làm giảm
độ ổn định của chế phẩm. Với những tiểu phân dược chất kỵ nước kích thước nhỏ hơn
5 µm đặc biệt dễ bị kết tụ. Do vậy trong và sau quá trình nghiền kéo dài, việc DC bị
kết tụ thay vì được phá vỡ là vấn đề cần được giải quyết. Và việc kết hợp DC với tá
dược trong quá trình nghiền là giải pháp để ngăn cản sự kết tụ đó. Các tá dược trơ,
không độc đóng vai trò như một chất mang và/hoặc chất ổn định. Thông thường, tỷ lệ
DC:TD dao động từ 1:3 đến 50:1 (kl/kl) [20].
Hiệu quả của một tá dược còn phụ thuộc vào tương tác của nó với DC. Với hỗn dịch
nano, quá trình nghiền cũng là quá trình đa chức năng hóa bề mặt tiểu phân dược chất
bằng các tá dược đồng nghiền: Chất diện hoạt và chất ổn định được bao lên bề mặt tiểu
phân do hấp thụ, do liên kết tĩnh điện, do tạo micell hay bao cơ học nhằm tăng độ ổn
định cho hỗn dịch.
Cụ thể, các tá dược thường dùng là polyme thân nước trong tự nhiên và các chất
diện hoạt như sau:
1.2.4.1. Polyme
Các polyme thường dùng như: HPC, HPMC, PVP, PVA,…
7
Sự có mặt của các polyme này trong hỗn dịch nano có thể làm giảm năng lượng bề
mặt tiểu phân bằng cách hấp phụ lên trên bề mặt tạo thành lớp áo thân nước ngăn chặn
quá trình kết tụ hoặc tạo sự cồng kềnh về mặt không gian và tích điện cho bề mặt tiểu
phân [1].
1.2.4.2. Chất diện hoạt
Chất diện hoạt thường dùng bao gồm chất diện hoạt ion hóa (NaLS, natri docusat,
natri dodecyl sulfat,…) hoặc không ion hóa như (Tween 80, Tween 60, Cremophor
RH40,…).
Chất diện hoạt có khả năng định hướng trên bề mặt hai pha rắn – lỏng tạo thành một
lớp đơn, đa phân tử hoặc các ion bao xung quanh các tiểu phân DC rắn, đồng thời làm
giảm sức căng bề mặt, cải thiện tính thấm của các DC rắn với môi trường phân tán.
Trong đó các chất diện hoạt ion hóa (NaLS, natri docusat, natri dodecyl sulfat,…) tăng
khả năng tích điện bề mặt, tăng thế zeta của hỗn dịch, hạn chế kết tập tiểu phân nhưng
lại dễ gây kích ứng [1], [5].
1.2.4.3. Các tá dược khác
Bên cạnh việc nghiền DC thông thường với các tá dược như trên, còn có thể tiến
hành nghiền DC khi nó đã được phân tán đồng nhất trong một hệ mang DC. Khi đó,
dược chất có thể được đun nóng chảy trong một hệ chất mang bất kì, có thể là polyme
khác (PEG), lipid,… Việc phân tán dược chất trong hệ chất mang có thể làm thay đổi
tính chất vật lý của DC, hoặc cải thiện tính thấm của DC nên hiệu quả của phương
pháp nghiền này sẽ cao hơn đối với phương pháp nghiền DC thông thường [24].
Tóm lại, khi thiết kế công thức nghiền cần dựa vào tính chất của dược chất và yêu
cầu sử dụng của chế phẩm để lựa chọn các tá dược.
1.2.5. Thiết bị sử dụng
Thiết bị nghiền bi sử dụng trong nghiên cứu này là Máy nghiền bi SFM-1 (SFM -1
Desk – Top Planetary Ball Miller) (Khoa Y Dược – Trường Đại học Quốc gia Hà
Nội):
8
Hình 1.2. Hình ảnh của thiết bị nghiền bi SFM-1 và buồng chứa bi
Thiết bị có cấu tạo và cơ chế hoạt động như sau:
- Gồm 4 buồng chứa bi được thiết kế nằm đối xứng với nhau quanh trục trên một
tấm bản quay. Khi tấm quay, trục của buồng chứa bi được quay theo hướng ngược lại.
Mỗi lượt nghiền của máy kéo dài 10 phút, cứ mỗi 5 phút máy sẽ tự động quay theo
hướng ngược lại. Bi trong buồng được nghiền và trộn nguyên liệu nhờ chuyển động
tốc độ cao của máy. Máy có thể nghiền khô và nghiền ướt, và kích thước của sản phẩm
thu được phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu, kích thước, số lượng bi và thời gian
nghiền.
- Bi làm từ chất liệu zirconia (ZrO2), là loại bi có năng lượng va chạm cao [31] với
4 loại bi với các kích thước đường kính khác nhau: 19,5 mm, 14,5 mm, 11,5 mm, 10
mm với khối lượng bi dao động từ 1,5 g - 20 g.
1.3. Vài nét về chất hấp phụ
1.3.1. Đặc điểm chung
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để rắn hóa hệ tiểu phân nano trong đó phương
pháp rắn hóa bằng cách hấp phụ lên tá dược có diện tích bề mặt lớn được sử dụng rộng
rãi nhờ tính tiện dụng và hiệu quả của nó. Trong số đó, silicon dioxyd và các dẫn chất
của silic, ngoài việc được sử dụng làm tá dược trơn còn được sử dụng rộng rãi với các
vai trò mới như sau:
- Giúp chuyển hệ chứa thuốc dạng lỏng thành rắn: Các hệ lỏng chứa dược chất sẽ
được hấp phụ nên silica để tạo sản phẩm rắn trung gian. Không chỉ có hệ chứa dược
chất dạng lỏng mà ngay cả các dược chất lỏng cũng có thể được hấp phụ lên các dẫn
9
chất của silica. Các dẫn chất của silica thường được sử dụng cho các hệ rắn lỏng, hệ tự
vi nhũ hóa.
- Giúp ổn định hệ thuốc lỏng: Khi silicon dioxid phân tán trong môi trường chất
lỏng, chúng tạo thành mạng lưới không gian ba chiều, làm tăng độ nhớt và ổn định hệ.
- Cải thiện độ hòa tan của DC kém tan: Bằng cách hấp phụ dược chất lên bề mặt
hoặc vào trong các lỗ xốp của vật liệu silica, giúp làm nhỏ KTTP. Từ đó, cải thiện độ
hòa tan và sinh khả dụng cho thuốc [7].
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng calci silicate dạng lỗ xốp – một dẫn chất
của silic làm chất mang để rắn hóa hệ tiểu phân nano FB.
1.3.2. Tính chất của calci silicate dạng lỗ xốp
- Là calci silicate tổng hợp, một dẫn chất của silica.
- Bột màu trắng, mịn, có KTTPTB khoảng 30 µm, không tan trong nước.
- Thuộc loại silica dạng lỗ xốp, khác với cấu trúc lỗ xốp của nhóm silica thông
thường, tá dược này có cấu trúc tinh thể petaloid (hình cánh hoa) tạo thành rất nhiều lỗ
xốp nên có diện tích bề mặt lớn, có khả năng mang thuốc cao nên có thể hấp phụ và
giữ lại các tiểu phân DC kích cỡ nano.
Hình 1.3. Hình ảnh bề mặt của calci silicate
- Ngoài ra calci silicate còn có tính chịu nén rất tốt, trong quá trình nén, cấu trúc
tinh thể của calci silicate dễ dàng bị phá vỡ bởi một lực nhỏ, các thành phần cấu trúc
được liên kết chặt chẽ với nhau nên dễ ứng dụng để đưa vào viên nén.
1.4. Một số nghiên cứu liên quan
1.4.1. Một số nghiên cứu về phương pháp nghiền bi
Việc sử dụng phương pháp nghiền bi để giảm kích thước tiểu phân làm tăng độ tan
của dược chất đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1970 trên thế giới. Ngoài
mục đích chính là làm nhỏ kích thước dược chất, nghiền bi còn có tác dụng trộn đều
dược chất với tá dược, đó là dược chất ở trạng thái vô định hình được trộn lẫn với tá
10
dược thân nước. Tương tác giữa DC và tá dược này làm tăng khả năng thấm và tăng
khả năng hòa tan của DC.
Năm 1974 và 1976, nghiên cứu của tác giả Yamamoto và cộng sự về tác động của
nghiền bi lên griseofulvin và phenytoin đã chỉ ra việc nghiền các DC này ở trạng thái
vô định hình kết hợp với cellulose vi tinh thể làm tăng khả năng hòa tan và sinh khả
dụng của dược chất [29], [30].
Năm 2008, nghiên cứu của Mallick và cộng sự về việc nghiền bi DC ibuprofen với
nhôm hydroxid đã được tiến hành cũng làm tăng khả năng hòa tan của ibuprofen [10].
Năm 2009, tác giả Takatsuka và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về phương pháp
nghiền dược chất ít tan là phenytoin với máy nghiền bi có bi từ chất liệu zirconia, chất
ổn định sử dụng là methycellulose. Dược chất được nghiền cùng 0,5 ml dung dịch
methylcellulose 0,3% với bi có kích thước từ 0,1 mm; khối lượng bi là 2,5 g với tốc độ
nghiền là 2000 vòng/phút trong thời gian là 2 phút cho kết quả đã tạo ra hệ tiểu phân
DC kích thước cỡ 150 nm [26]. Đến năm 2012, Yuminoki và cộng sự đã tiếp tục
nghiên cứu với các dược chất ít tan khác như fenofibrat, flurbiprofen ở điều kiện tương
tự như dược chất phenytoin nhưng hệ tiểu phân không hình thành. Khi thêm các chất
diện hoạt như Tween 60, NaLS thì hệ tiểu phân nano hình thành, chứng tỏ được tác
dụng của chất diện hoạt trong việc ngăn cản tiểu phân DC kết tụ [31].
Năm 2012, Löbmann và cộng sự đã nghiên cứu về việc nghiền bi hỗn hợp dược
chất, là 2 thuốc thuộc nhóm II bảng phân loại BCS: Simvastatin và glipizid, dẫn đến sự
hình thành hỗn hợp đồng vô định hình [19].
Cũng trong năm 2012, tác giả Ghosh I. và cộng sự đã nghiên cứu nghiền ướt thuốc
mẫu NVS-102 với các điều kiện sau: Các chất ổn định khác nhau được hòa tan vào
nước khử khoáng với tỉ lệ từ 1 - 5% và cho vào buồng nghiền (mỗi mẻ 600 ml) của
thiết bị nghiền tuần hoàn Netzsh Labstar. Thêm 5% DC dưới dạng bột siêu mịn (kích
thước trung bình 15-20 µm, độ tan 0,003 mg/ml trong nước) và bi zirconia có kích
thước khác nhau (đường kính 0,1; 0,2 hoặc 0,5 mm), nghiền từ 3 - 4 giờ ở 2500
vòng/phút. Kết quả cho thấy: Về loại bi: Bi 0,2 mm nghiền mịn dược chất nhanh và
đều nhất. Về thời gian nghiền: Sau giờ đầu tiên KTTP giảm nhanh nhất (phần lớn đã
đạt < 500 nm), nếu tiếp tục nghiền đến 3h thì KTTP đạt khoảng 230 - 290 nm và đồng
nhất hơn (PDI < 0,2). Về sinh khả dụng đường uống trên chó, hỗn dịch nano có AUC
cao hơn hỗn dịch micro 9 lần, còn Cmax cao hơn 5 lần [15].
11
Ở Việt Nam, tại trường Đại học Dược Hà Nội, tác giả Dương Thị Hồng Ánh cũng
đã tiến hành nghiên cứu bào chế tiểu phân nano curcumin bằng phương pháp nghiền bi
kết hợp đồng nhất hóa tốc độ cao sau đó phun sấy cho hệ tiểu phân duy trì ở dạng bột
phun sấy với KTTPTB khoảng 336,7 ± 18,6 nm và PDI 0,387 ± 0,032, trong đó
curcumin phân tán trong chất mang PVP. Tiểu phân nano tồn tại một phần ở dạng kết
tinh với tốc độ hòa tan cải thiện đáng kể so với nguyên liệu ban đầu [1].
1.4.2. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano fenofibrat
Nhờ những ưu điểm vượt trội như tác dụng dược lý cao, ít tác dụng phụ và có khả
năng phối hợp với các lipid khác nên FB là một trong những thuốc hạ lipid máu được
sử dụng nhiều nhất hiện nay. Vì vậy việc làm tăng độ tan của FB để tăng SKD là đề tài
được nhiều nhà khoa học quan tâm cả trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Ngoài ra,
để giảm liều dùng của FB và loại bỏ sự phụ thuộc vào tình trạng tháo rỗng dạ dày
(không phụ thuộc vào sự có mặt của thức ăn), các nghiên cứu bào chế FB dưới dạng
nano cũng đã được tiến hành.
Hiện nay, trên thế giới đã có những nghiên cứu làm tăng độ hòa tan của FB sử dụng
công nghệ nano. Tại Hàn Quốc, tác giả Trần Tuấn Hiệp đã nghiên cứu bào chế được
nano lipid fenofibrat làm tăng khả năng thẩm thấu của thuốc qua hàng rào tiêu hóa. Và
đã chọn được công thức tối ưu hóa để đạt kích thước hạt nhỏ (~ 150 nm), PDI nhỏ (<
0,4), giải phóng tốt (khoảng 60% thuốc đã được giải phóng từ dạng bào chế trong 4
giờ đầu tiên, tiếp theo là sự giải phóng tương đối chậm đến 24 giờ), độ ổn định vật lý
tốt, hiệu suất nạp thuốc cao. Hơn nữa còn chứng minh được có sự tăng cường rõ rệt tỷ
lệ và mức độ sinh khả dụng thuốc [27].
Ở Việt Nam, tác giả Nguyễn Thị Hải Phượng cũng đã bào chế được hệ tiểu phân
nano polyme fenofibrat với polyme là Eudragit EPO bằng phương pháp bốc hơi dung
môi cho hệ tiểu phân kích thước nhỏ (~170 nm), đồng đều (PDI < 0,3), hiệu suất bẫy
thuốc xấp xỉ 99,99%, khả năng nạp thuốc lên đến 25%. Nghiên cứu cũng bước đầu rắn
hóa hệ tiểu phân nano bằng phương pháp tạo hạt tầng sôi cho kết quả đạt độ hòa tan
trên 80% sau 30 phút [6].
Về nghiền bi, trên thế giới cũng đã có những nghiên cứu đề cập đến phương pháp
này. Tác giả Anhalt và cộng sự đã bào chế thành công được hệ tiểu phân nano
fenofibrat với kích thước < 700 nm, chất ổn định là HPMC và chất diện hoạt là dioctyl
sulfosuccinate sodium [9].
12