Nghiên cứu xây dựng công thức in situ gel diclonenac nhỏ mắt

  • Số trang: 56 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 22 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THANH HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC IN SITU GEL DICLOFENAC NHỎ MẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2014 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THANH HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC IN SITU GEL DICLOFENAC NHỎ MẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: 1. DS. Vũ Ngọc Mai 2. DS. Đỗ Thị Kim Oanh Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế HÀ NỘI - 2014 LỜI CẢM ƠN Với tất cả lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin gửi tới: DS. Vũ Ngọc Mai DS. Đỗ Thị Kim Oanh là những người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Vũ Thị Thu Giang. Các cô đã dành nhiều thời gian và tâm huyết tận tình chỉ bảo, quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, anh chị kỹ thuật viên trong bộ môn Bào chế, bộ môn Vật lý- Hóa lý đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này. Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu cùng toàn thể các thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy dỗ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian tôi học tập tại trường. Và cuối cùng là lời cảm ơn tôi gửi tới gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Do thời gian làm thực nghiệm cũng như kiến thức của bản thân có hạn, khóa luận này còn có nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô, bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thanh Hà MỤC LỤC Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ và đồ thị ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………………1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 2 1.1. Thông tin về dược chất natri diclofenac.................................................... 2 1.1.1. Công thức cấu tạo. ............................................................................... 2 1.1.2. Đặc tính lý hóa..................................................................................... 2 1.1.3. Thông tin về độ ổn định của natri diclofenac. ....................................... 3 1.1.4. Thông tin về tính thấm của natri diclofenac. ........................................ 3 1.1.5. Thuốc nhỏ mắt chứa natri diclofenac ................................................... 4 1.2. Thuốc nhỏ mắt .......................................................................................... 5 1.2.1. Định nghĩa ........................................................................................... 5 1.2.2. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt......................................................... 5 1.3. Dung dịch in situ gel ................................................................................. 6 1.3.1. Khái niệm ............................................................................................ 6 1.3.2. Phân loại .............................................................................................. 6 1.3.3. Các hệ tạo gel in situ và một số nghiên cứu về dung dịch in situ gel dùng cho nhãn khoa .......................................................................................... 7 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 15 2.1. Nguyên liệu, thiết bị ................................................................................ 15 2.1.1. Nguyên liệu ....................................................................................... 15 2.1.2. Thiết bị .............................................................................................. 15 2.1.3. Động vật thí nghiệm .......................................................................... 16 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 16 2.3.1. Phương pháp bào chế dung dịch nhỏ mắt in situ gel .............................. 16 2.3.2. Đánh giá một số đặc tính vật lý của dung dịch nhỏ mắt in situ gel ......... 17 2.3.3. Đánh giá một số đặc tính tạo gel của dung dịch nhỏ mắt in situ gel ....... 17 2.3.4. Phương pháp thử kết dính sinh học........................................................ 19 2.3.5. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro .............. 21 2.3.6. Phương pháp định lượng ....................................................................... 22 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................... 25 1.1. Xây dựng đường chuẩn ........................................................................... 25 1.2. Xác định công thức bào chế cơ bản ........................................................ 26 1.2.1. Lựa chọn thành phần.......................................................................... 26 1.2.2. Khảo sát tỉ lệ các thành phần.............................................................. 27 1.3. Đánh giá một số đặc tính vật lý của dung dịch nhỏ mắt in situ gel......... 32 1.3.1. Hình thức ........................................................................................... 32 1.3.2. pH...................................................................................................... 32 1.4. Đánh giá một số đặc tính tạo gel của dung dịch in situ gel..................... 33 1.4.1. Nhiệt độ tạo gel.................................................................................. 33 1.4.2. Khả năng tạo gel ................................................................................ 33 1.4.3. Độ nhớt .............................................................................................. 35 1.4.4. Khả năng chảy lỏng ........................................................................... 36 1.5. Đánh giá khả năng kết dính sinh học của dung dịch in situ gel ............. 37 1.6. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro .................................. 38 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................................. 43 Phụ lục Tài liệu tham khảo DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT PF127 Poloxamer P407 PF68 Poloxamer P188 NaDC Natri diclofenac DIG Dung dịch in situ gel Fa-x:y:z Công thức Fa với tỷ lệ PF127, PF68, Carbopol lần lượt là x,y,z% Fa-x:y Công thức Fa với tỷ lệ PF127, PF68 lần lượt là x,y% Fa-z Công thức Fa với tỷ lệ Carbopol là z% HPMC Hydroxypropylmethyl cellulose HPC Hydroxypropyl cellulose PVA Polyvinyl alcol NaCMC Natri carboxymethyl cellulose MC Methyl cellulose STF Dung dịch nước mắt nhân tạo (Simulated Tear Fluid) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Độ tan của NaDC trong nước 2 1.2 Phân loại các hệ tạo gel in situ 6 2.3 Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm 15 3.4 Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ NaDC 25 3.5 Thành phần công thức lựa chọn tỷ lệ PF127: PF68 28 3.6 Nhiệt độ tạo gel, khả năng tạo gel và khả năng chảy lỏng của các công thức khảo sát tỷ lệ poloxamer 29 3.7 Thành phần công thức nghiên cứu 31 3.8 pH của các DIG khảo sát ở 25± 1oC 32 3.9 Kết quả đánh giá một số đặc tính tạo gel của DIG 34 3.10 Kết quả đo độ nhớt 35 3.11 Kết quả thử kết dính sinh học 37 3.12 Kết quả tỷ lệ dược chất giải phóng từ DIG trong 6 giờ 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 Cấu trúc của poloxamer 7 1.2 Sơ đồ minh họa sự hình thành gel của PF127 khi tăng nhiệt độ 8 1.3 Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với pH 10 1.4 Cơ chế tạo gel do ion hóa 12 2.5 Mô hình thiết bị đo lực kết dính sinh học 19 2.6 Thiết bị thử kết dính sinh học tự chế tạo 20 3.7 Đồ thị biểu diễn dự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ NaDC và diện tích pic 25 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của PF127 và PF68 tới nhiệt độ tạo gel 28 3.9 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ nhớt của các DIG có nồng độ poloxamer PF127:PF68 bằng 19:8% và 20:11% theo nhiệt độ 36 3.10 Đồ thị so sánh lực kết dính sinh học của các công thức có cùng nồng độ PF127:PF68 bằng 18:11% và 20:11% 38 3.11 Đồ thị so sánh tỷ lệ dược chất giải phóng của các DIG F7, F8 và F9 có cùng nồng độ PF127: PF68 bằng 19:10% và nồng độ Carbopol lần lượt là 0; 0,1; 0,2% 40 3.12 Đồ thị so sánh tỷ lệ dược chất giải phóng của các DIG F2, F8, F20 có cùng nồng độ Carbopol 0,1% và nồng độ PF127: PF68 lần lượt là 18:11; 19:10; 20:11% 41 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt quy ước thường rất thấp (chỉ khoảng từ 13%), do cơ chế bảo vệ của hệ thống nước mắt và cấu tạo phức tạp của mắt, dẫn đến hiệu quả điều trị không được như mong muốn. Nhiều hệ đưa thuốc đã được nghiên cứu để cải thiện vấn đề này như: thuốc mỡ, gel, hỗn dịch, màng nhãn khoa, hệ nano…Trong đó có dạng “gel có thể nhỏ giọt”, gọi là “in situ gel”, với ưu điểm dễ dàng nhỏ giọt khi sử dụng và chuyển thành gel nhớt trước giác mạc, tăng sinh khả dụng thông qua kéo dài thời gian lưu thuốc ở mắt. Đồng thời nó không gây khó chịu cho người sử dụng như thuốc mỡ, màng nhãn khoa; có độ ổn định vật lý cao hơn và đồng đều phân liều hơn hỗn dịch; phương pháp bào chế đơn giản hơn so với hệ nano. Natri diclofenac thuộc nhóm thuốc chống viêm giảm đau không steroid (NSAIDs), sử dụng cho mắt có tác dụng ngăn chặn co đồng tử xảy ra trong quá trình phẫu thuật lấy thủy tinh thể, giảm viêm và đau mắt trong tổn thương biểu mô giác mạc sau một số phẫu thuật can thiệp khác. Hiện nay trên thị trường mới chỉ có dạng dung dịch nhỏ mắt 0,1% (biệt dược Voltaren Ophtha), thuốc có thời gian tác dụng ngắn, người bệnh phải dùng ít nhất 4-5 lần một ngày. Xuất phát từ nhu cầu thực tế và góp phần khắc phục những hạn chế của các dạng thuốc nhỏ mắt thông thường chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng công thức in situ gel diclofenac nhỏ mắt” với mục tiêu: 1. Nghiên cứu, bào chế được dung dịch nhỏ mắt in situ gel chứa natri diclofenac. 2. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố trong công thức bào chế đến các chỉ tiêu chất lượng của dung dịch in situ gel. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Thông tin về dược chất natri diclofenac 1.1.1. Công thức cấu tạo Tên khoa học: Natri 2-[(2,6diclorophenyl)amino]benzen acetat. Công thức phân tử: C14H10Cl2NNaO2. Khối lượng phân tử: 318,14 [4] 1.1.2. Đặc tính lý hóa. Tính chất vật lý. - Cảm quan: tinh thể hay bột kết tinh trắng hay hơi vàng, dễ hút ẩm [4]. - Độ tan: dễ tan trong methanol, tan trong ethanol 96o, hơi tan trong nước và trong acid acetic băng, khó tan trong aceton, thực tế không tan trong ete [4]. Độ tan của NaDC trong nước thay đổi theo nhiệt độ, dung môi và pH môi trường hòa tan [5], [19]. Độ tan trong nước của NaDC thay đổi theo pH môi trường, được thể hiện trong bảng 1.1. Bảng 1.1: Độ tan của NaDC trong nước. pH Độ tan (mg/mL) 1,2-3,0 <0,004 4,0 0,021 5,0 0,086 6,0 0,590 7,0 1,870 7,5 1,690 - Nhiệt độ nóng chảy: 283-285oC [4]. - Hệ số phân bố n-octanol/đệm phosphat pH 7,2: 13,4 [3]. - Dung dịch NaDC trong methanol và dung dịch đệm phosphat pH 7,2 có hấp phụ tử ngoại cực đại ở bước sóng lần lượt là 283 nm và 276 nm [24]. 3 Tính chất hóa học: NaDC là dẫn chất của anilin, chứa nhóm amin bậc 2 nên dễ bị oxy hóa [3]. 1.1.3. Thông tin về độ ổn định của natri diclofenac. Natri diclofenac có nhóm chức amin dễ bị oxy hoá, có nhóm phenyl acetat dễ bị thuỷ phân đặc biệt dưới tác động của lực cơ học, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng. Tuy nhiên nếu tồn tại ở dạng rắn thì tương đối ổn định. Nóng chảy ở 280ºC, kèm theo sự phân huỷ [3]. Ahuja và các cộng sự đã đánh giá độ ổn định của các dung dịch nhỏ mắt trong nước của NaDC. Các công thức bào chế được bảo quản ở trong lọ thủy tinh màu và khô, tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm ở 15 ppm trong 20 phút. Kết quả cho thấy, sau bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 12 tháng hoặc lão hóa cấp tốc trong 6 tháng, dung dịch NaDC 0,1% trong nước ở pH 7,4 hàm lượng NaDC còn lại đạt trên 90%; dung dịch NaDC trong nước ở pH thấp có vẩn đục [9]. Sankar và cộng sự đã nghiên cứu độ ổn định của NaDC trong gel nhỏ mắt chứa NaDC, HPMC, NaCMC và MC, propylen glycol, benzalkonium clorid và đệm phosphat pH 7,2. Gel được khử trùng bằng nồi hấp ở 15 ppm, 121oC trong 20 phút; bảo quản ở điều kiện nhiệt độ khác nhau 25 -28oC. Kết quả cho thấy sau 6 tuần hàm lượng NaDC còn lại đạt 95% [38]. 1.1.4. Thông tin về tính thấm của natri diclofenac. Ahuja và các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố trong công thức đến tính thấm của dung dịch nhỏ mắt NaDC trên giác mạc. Kết quả cho thấy: khi tăng pH từ 6,0 đến 8,0 khả năng thấm của NaDC giảm, khi nồng độ dược chất giảm từ 0,10 xuống 0,05% ảnh hưởng đến tính thấm không rõ ràng, khi nồng độ dược chất tăng từ 0,10 đến 0,15% tốc độ thấm giảm. Các chất bảo quản cũng ảnh hưởng đến mức độ thấm của NaDC: natri metabisulfit, dinatri edetat, methyl và propyl paraben có tác dụng làm tăng đáng kể tính thấm của NaDC, acid sorbic làm giảm trong khi benzalkonium clorid không ảnh hưởng đến tính thấm của NaDC. Các chất làm tăng độ nhớt cũng ảnh hưởng đến khả năng thấm của NaDC theo thứ tự sau: HPMC > MC > PVA > HPC trọng lượng phân tử thấp [8]. 4 1.1.5. Thuốc nhỏ mắt chứa natri diclofenac Trên thị trường, thuốc nhỏ mắt chứa natri diclofenac mới chỉ có dạng dung dịch 0,1%. Trong đó, biệt dược Voltaren Ophtha (Novartis – Thụy Sĩ) đã báo cáo về các đặc điểm dược lực học, dược động học và liều dùng như sau [6]: 1.1.5.1. Đặc điểm dược lực học Diclofenac thuộc nhóm thuốc chống viêm giảm đau không steroid (NSAIDs), có tác dụng ức chế tổng hợp prostaglandin rõ rệt, tác dụng giảm đau chống viêm mạnh. Các thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh diclofenac có khả năng ngăn chặn co đồng tử xảy ra trong quá trình lấy thủy tinh thể đục, có tác dụng làm giảm viêm và đau mắt trong tổn thương biểu mô giác mạc sau một số phẫu thuật can thiệp khác. Và không thấy dấu hiệu cho thấy diclofenac có tác dụng phụ ngăn cản quá trình lành vết thương. 1.1.5.2. Đặc điểm dược động học Thử nghiệm trên thỏ (đánh dấu bằng 14C) cho thấy diclofenac đạt nồng độ tối đa trong giác mạc và kết mạc vào thời điểm 30 phút sau khi nhỏ. Thuốc được thải trừ nhanh và hoàn toàn ra khỏi cơ thể sau 6 giờ. Ở người, khả năng diclofenac ngấm vào tiền phòng đã được xác nhận và không phát hiện thấy diclofenac trong huyết tương. 1.1.5.3. Liều dùng  Người lớn và người già: Phẫu thuật về mắt và biến chứng: trước phẫu thuật 3 giờ nhỏ 5 lần, 1 giọt/lần; sau phẫu thuật: ngay sau phẫu thuật nhỏ 1 giọt, lặp lại 3 lần trong ngày phẫu thuật, các ngày sau nhỏ 3-5 lần cho đến khi đạt hiệu quả. Điều trị giảm đau và khó chịu; viêm sau chấn thương: cứ 4-6 giờ nhỏ 1 giọt/lần. Đau do phẫu thuật: 1-2 giọt/1 giờ trước phẫu thuật, 1-2 giọt/15 phút sau phẫu thuật, trong 3 ngày sau: cứ 4-6 giờ nhỏ 1 giọt/lần cho tới khi đạt hiệu quả.  Trẻ em: chưa có nghiên cứu được công bố. 5 1.2. Thuốc nhỏ mắt 1.2.1. Định nghĩa Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng [4]. 1.2.2. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt. 1.2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt thường rất thấp (chỉ từ 1-3%). Nguyên nhân do bên cạnh các yếu tố thông thường ảnh hưởng đến sinh khả dụng như: đặc tính lý hóa của dược chất, pH của chế phẩm, mức độ đẳng trương với dịch nước mắt,…, thì cấu tạo sinh lý đặc biệt gồm các lớp thân dầu và thân nước đan xen và cơ chế bảo vệ của hệ thống nước mắt là yếu tố quan trọng làm giảm sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt [16], [35]. 1.2.2.2. Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt. Một số biện pháp cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt quy ước [1], [2]: - Kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc: thêm chất kết dính sinh học, chất làm tăng độ nhớt, bào chế thuốc dưới dạng hỗn dịch, dạng gel, thuốc mỡ,... - Tăng tính thấm của giác mạc với dược chất: chất diện hoạt (Tween 80, Cremophor), tạo ra các tiền thuốc, tạo phức chelat với ion calci (natri edetat). - Hiện nay dạng dung dịch nhỏ mắt in situ gel với đặc điểm là tồn tại ở dạng dung dịch ở điều kiện bảo quản và chuyển sang dạng gel trong điều kiện sinh lý ở mắt, đang được nghiên cứu nhiều với kỳ vọng tăng sinh khả dụng của dung dịch thuốc nhỏ mắt quy ước và khắc phục được một số nhược điểm của những dạng bào chế khác dành cho nhãn khoa [7], [12] : DIG tạo gel nhớt trước giác mạc, hạn chế rửa trôi dược chất, kéo dài thời gian lưu thuốc ở mắt, tăng sinh khả dụng và hiệu lực điều trị, đồng thời giảm số lần sử dụng cho người bệnh so với dung dịch nhỏ mắt quy ước. 6 DIG là dung dịch dược chất, đảm bảo đồng đều phân liều hơn và hạn chế nhược điểm kém ổn định vật lý của hỗn dịch. DIG không làm mờ, giảm tầm nhìn và khó chịu như thuốc mỡ. DIG sử dụng nhỏ giọt như thuốc nhỏ mắt thông thường không gây khó khăn khi dùng như màng đặt nhãn khoa, khắc phục được nhược điểm giải phóng dược chất không hằng định của hệ màng đặt theo cơ chế mài mòn. DIG có phương pháp bào chế đơn giản, ổn định hơn các dạng bào chế mới như nhũ tương nano, hỗn dịch nano, liposom,… 1.3. Dung dịch in situ gel 1.3.1. Khái niệm Dung dịch in situ gel là dung dịch cao phân tử của các polyme, có đặc tính chuyển thể sol-gel một cách thuận nghịch [2]. Sự tạo gel có thể được kích hoạt bởi các tác nhân như nhiệt độ, ion, pH, tác động của dung môi hay của tia UV [10], [11]. Dung dịch nhỏ mắt in situ gel có thể nhỏ giọt vào mắt như dung dịch và chuyển sang dạng gel nhớt đàn hồi dưới tác động của các điều kiện sinh lý ở mắt như: thay đổi nhiệt độ, pH và thay đổi thành phần điện giải [10], [11], [12]. 1.3.2. Phân loại Cơ chế tạo gel của dung dịch in situ gel được quyết định bởi loại polyme được sử dụng, mỗi loại polyme tạo gel dưới tác động của các yếu tố nhất định, được chia thành 3 nhóm như trong bảng 1.2. Bảng 1.2: Phân loại các hệ tạo gel in situ [34] STT Tác nhân kích thích 1 Nhiệt độ Polyme tạo gel Chitosan, Pluronics, tetronics, xyloglucans, hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) Chitosan, cellulose acetate phtalat (CAP), 2 pH Carbopol, polymethacrilic acid (PMMA), polyethylen glycol (PEG), 3 Tương tác ion Gelrite, gellan, acid hyaluronic, alginat. 7 1.3.3. Các hệ tạo gel in situ và một số nghiên cứu về dung dịch in situ gel dùng cho nhãn khoa 1.3.3.1. Hệ tạo gel nhạy cảm với nhiệt độ * Cơ chế Hệ in situ gel nhạy cảm với nhiệt độ bị kích hoạt bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường và là hệ được nghiên cứu nhiều nhất [36]. Sự chuyển thể sol - gel xảy ra chủ yếu do khả năng hòa tan khác nhau ở những nhiệt độ khác nhau của các polyme tạo gel. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bắt đầu xảy ra sự chuyển thể sol-gel (LCST), liên kết hydro giữa các nhóm ưu nước ở trên bề mặt polyme và phân tử nước làm tăng sự hòa tan của các chuỗi polyme và hệ tồn tại ở dạng dung dịch. Khi nhiệt độ cao hơn LCST, các liên kết hydro bị phá vỡ, tương tác polyme - polyme và nước - nước chiếm ưu thế hơn, do các đại phân tử hòa tan bị khử nước đột ngột và chuyển sang cấu trúc kỵ nước hơn, dung dịch chuyển thành dạng gel [20], [32]. * Một số polyme thường dùng POLOXAMER Poloxamer (tên thương mại: Pluronics) là những chất hoạt động bề mặt không ion hóa tan được trong nước có cấu trúc gồm một chuỗi poly (propylen oxide) kỵ nước ở giữa và bao quanh bởi hai chuỗi poly (ethylen oxide) ưa nước (PEO-PPOPEO). Hình 1.1: Cấu trúc của poloxamer [34]. Chúng có thể ở các dạng lỏng, nhão hay rắn tương ứng với khối lượng phân tử và tỷ lệ EO:PO lần lượt từ 1100-1400 và từ 1:9-8:2 [34], [37]. Trong đó, poloxamer P407 hay được sử dụng nhất trong công nghiệp bào chế. Nó tạo được gel trong suốt 8 và không màu. Các poloxamer nói chung được ghi nhận là dung nạp tốt và không gây hại đến giác mạc thỏ và chuột kể cả với nồng độ khá cao (25-30%) [15]. Ở các nồng độ 20% và cao hơn, dung dịch trong nước của nó có dạng lỏng ở nhiệt độ thấp (<15oC) và chuyển dần sang dạng gel bán rắn có độ nhớt cao khi tăng dần nhiệt độ. Ở nhiệt độ thấp, poloxamer ở dạng các tiểu đơn vị micell, có cấu trúc gồm phần kỵ nước (PO) ở trung tâm, bao quanh bởi các chuỗi ưa nước (EO). Liên kết hydro giữa EO và phân tử nước làm tăng sự hòa tan của polyme, các micell tồn tại ở dạng tự do trong dung dịch. Khi nhiệt độ tăng lên, liên kết hydro bị phá hủy, liên kết polyme-polyme giữa các micell tăng lên, chúng tập hợp lại với nhau và tạo thành các mạng lưới liên kết ngang, làm tăng độ nhớt (hình 1.2) [21]. Hình 1.2. Sơ đồ minh họa sự hình thành gel của PF127 khi tăng nhiệt độ [18]. Nghiên cứu về DIG sử dụng poloxamer: Rathapon Asasutjari và cộng sự đã nghiên cứu công thức dung dịch nhỏ mắt in situ gel natri diclofenac sử dụng tá dược tạo gel là poloxamer P407, P188 và Carbopol 940 làm tăng độ nhớt. Nghiên cứu chỉ ra rằng công thức có nồng độ 3 polyme lần lượt là 20:11:0,1% có nhiệt đô tạo gel 32,6 ± 1,1oC và thử nghiệm in vivo trên thỏ thu được kết quả: nồng độ NaDC tối đa trong thủy dịch (Cmax) khi nhỏ DIG cao hơn 2,2 lần khi nhỏ dung dịch nhỏ mắt. Dung dịch nhỏ mắt sau 6 giờ không xác định được nồng độ của NaDC trong thủy dịch, in situ gel duy trì nồng độ NaDC trong thủy dịch ít nhất 12 giờ [10]. Yong qian và các cộng sự đã phát triển công thức dung dịch nhỏ mắt in situ gel của methazolamid, sử dụng kết hợp 2 poloxamer PF127 và PF68. Chọn ra được công thức tối ưu chứa 21% PF127 và 10% PF68, tỷ lệ dược chất giải phóng sau 1 9 giờ là 44,90%, sau 6 giờ là 86,63%. So sánh tác dụng làm giảm áp lực nội nhãn với AZOPT® (hỗn dịch nhỏ mắt brinzolamid 1%) cho thấy, trong 1,5 giờ đầu tiên, tác dụng của AZOPT® tốt hơn so với công thức nghiên cứu, sau đó, tác dụng của công thức nghiên cứu lại tốt hơn và kéo dài đến 12 giờ sau khi nhỏ thuốc, trong khi tác dụng của AZOPT® chỉ trong hơn 8 giờ [31]. Dẫn chất của cellulose: MC và HPMC Cellulose là một polysaccarid không tan trong nước. Một số dẫn chất như MC và HPMC tạo ra bằng cách alkyl hóa cellulose có đặc tính tạo gel in situ ở nồng độ thấp (1-10%). Dung dịch MC chuyển thành dạng gel đục trong khoảng từ 40-50oC, HPMC trong khoảng từ 75-90oC. Nhiệt độ chuyển pha này có thể thấp hơn nhờ những thay đổi về vật lý hay hóa học. Ví dụ, NaCl làm giảm nhiệt độ tạo gel của dung dịch MC xuống từ 32-34oC. Tương tự, khi giảm số nhóm thế hydroxy propyl của HPMC, nhiệt độ tạo gel của nó giảm còn khoảng 40oC [26]. Nghiên cứu về DIG sử dụng MC: Bhowmik M. và các cộng sự đã nghiên cứu sự tạo gel và giải phóng thuốc in vitro của DIG ketorolac tromethamin nhạy cảm nhiệt chứa MC. Kết quả chỉ ra rằng dung dịch in situ gel 1% MC và 5-7% NaCl có nhiệt độ tạo gel dưới 37oC và tỷ lệ giải phóng thuốc trên 5 giờ đạt 100% [11]. XYLOGLUCAN Xyloglucan là một polyme tự nhiên có nguồn gốc từ hạt me. Nó có cấu trúc gồm một chuỗi β-(1-4)-glucose với nhánh α -(1-6)-xylose được thay thế một phần bằng β -(1-2)-galactoxylose. Xyloglucan ít khi thể hiện đặc tính chuyển pha. Khi ít nhất 35% galactose bị thủy phân bởi β-galactosidase thì đặc tính tạo gel in situ mới xuất hiện. Nhiệt độ chuyển thể sol-gel của xyloglucan giảm từ 40oC xuống 5oC tương ứng với tỷ lệ galactose bị thủy phân tăng từ 35-58% [7]. Nghiên cứu về DIG sử dụng xyloglucan: Burgalassi S. và các cộng sự đã đánh giá nồng độ timolol trong nước mắt, giác mạc, cơ mống mi mắt, thủy dịch, huyết tương và tác dụng làm giảm áp lực nội nhãn của công thức chứa 2% xyloglucan. So sánh dược động học với thuốc nhỏ mắt chứa 10 timolol Droptimol® và Timoptic® XE (DIG sử dụng gellan làm tác nhân tạo gel). Thấy rằng công thức sử dụng xyloglucan có kết quả tốt hơn so với Droptimol® (diện tích dưới đường cong AUC gấp 1,8 lần và nồng độ thuốc cao nhất trong thủy dịch Cmax gấp 1,61 lần) và tương đương với Timoptic® XE [13]. Miyazaki và các cộng sự đã nghiên cứu công thức dung dịch nhỏ mắt in situ gel của pilocarpin hydrochlorid sử dụng tá dược tạo gel xyloglucan. Kết quả cho thấy công thức chứa 2% xyloglucan duy trì gel ở mắt trong hơn 6 giờ khi nhỏ vào mắt thỏ [25]. 1.3.3.2. * Hệ tạo gel do thay đổi pH Cơ chế Các polyme nhạy cảm với pH chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel do pH làm thay đổi mức độ ion hóa và độ tan trong nước của chúng. Tất cả các polyme nhạy cảm với pH đều có các nhóm ion (acid hay base) có thể cho hoặc nhận điện tử khi pH môi trường thay đổi. Khi pH môi trường tăng, sự trương nở của các polyme tăng lên nếu trong phân tử polyme có các nhóm có tính acid yếu, và giảm đi khi có các nhóm có tính base yếu [33]. Hình 1.3: Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với pH [34]. * Một số polyme thường dùng CHITOSAN Chitosan là một polyme cation, có bản chất là polysaccarid, sản phẩm của phản ứng deacetyl hoá một phần chitin. Chitosan có độc tính thấp, tương tác sinh học tốt và có khả năng phân hủy sinh học. Chitosan ít tan trong nước, ethanol 95% 11 và dung môi hữu cơ khác, tan nhanh trong các dung dịch acid (acid acetic). Vì các nhóm amin của polyme bị proton hoá tạo dạng muối RNH3+ tan trong nước. Độ tan của chitosan phụ thuộc vào mức độ deacetyl hoá và chịu ảnh hưởng lớn của việc thêm các chất điện ly vào dung dịch. Ở pH nhỏ hơn 6,2 chitosan tồn tại trong nước dưới dạng dung dịch. Ở pH lớn hơn 6,2 xảy ra sự trung hòa làm chitosan chuyển thành dạng gel ngậm nước giống như tủa [28]. Nghiên cứu về DIG sử dụng chitosan: Varshosaz và các cộng sự đã nghiên cứu DIG ciprofloxacin sử dụng các chitosan có phân tử lượng khác nhau kết hợp với poloxamer. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng với cùng nồng độ PF127 15%, khi tăng nồng độ chitosan từ 0,1-0,3% hoặc khối lượng phân tử chitosan tăng từ thấp đến cao, tỷ lệ dược chất giải phóng in vitro giảm. DIG chứa 15% PF127 và 0,1% chitosan phân tử lượng thấp có đường kính vùng ức chế Pseudomonas aueroginosa (48 mm) và Staphylococcus aureus (48 mm) lớn hơn so với dung dịch nhỏ mắt ciprofloxacin quy ước (32 và 31 mm) [40]. CARBOPOL Carbopol là một poly(acid acrylic) phân tử lượng lớn được sử dụng rộng rãi trong nhãn khoa để tăng thời gian lưu của thuốc trước giác mạc. Carbopol 934 là một polyme tổng hợp gồm 62% nhóm carboxyl, với khối lượng phân tử lớn được tạo bởi các đơn vị lặp lại acid acrylic liên kết với allyl sucrose hoặc allyl ether của pentaerythritol. Carbopol là một polyme có độ nhớt phụ thuộc vào pH, nó ở dạng dung dịch trong môi trường acid nhưng tạo gel nhớt trong môi trường pH kiềm. Carbopol tương đối bền, không bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi của nhiệt độ, chất oxy hoá, có thể kháng lại sự phát triển của vi khuẩn. Ở nồng độ gel 0,5%, Carbopol 934P có độ nhớt 29400 cP – 39400 cP [28]. Nghiên cứu về DIG sử dụng Carbopol: Wu C, Qi H, Chen W nghiên cứu bào chế DIG puerarin sử dụng polyme tạo gel là Carbopol 980 và HPMC với nồng độ 0,1 và 0,4%, tạo gel ở điều kiện sinh lý, làm tăng độ nhớt, giải phóng dược chất trong 8 giờ, thời gian thuốc đạt nồng độ tối 12 đa trong thủy dịch Tmax gấp 1,76 lần và diện tích dưới đường cong AUC0-8 giờ gấp 2,17 lần so với dạng dung dịch quy ước [41]. Malik và cộng sự đã nghiên cứu bào chế DIG gatifloxacin chứa Carbopol 940 và HPMC làm tác nhân tạo gel nhạy cảm pH. DIG được tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm ở 121oC, 15psi trong 15 phút. Kết quả thử độ vô khuẩn trong môi trường thioglycolat và thạch casein đậu tương cho thấy sau 7 ngày DIG không bị nhiễm vi sinh vật. Các DIG có khả năng duy trì giải phóng dược chất in vitro, sau 8 giờ có trên 84% gatifloxacin được giải phóng [23]. 1.3.3.3. * Hệ tạo gel do ion hóa. Cơ chế Hệ tạo gel do ion hóa bị kích hoạt bởi sự có mặt của các ion có trong dịch nước mắt như Na+, Ca2+, Mg2+. Các polyme được sử dụng là các polyme anion, như: natri alginat, Gelrite, tamarind, gellan. Sự tạo gel xảy ra do tương tác ion giữa các ion của polyme và các ion hóa trị 2 của nước mắt. Khi các polyme anion tiếp xúc với các cation, chúng chuyển sang dạng gel có độ nhớt cao. Hình 1.4: Cơ chế tạo gel do ion hóa [34]. * Một số polyme thường dùng ALGINAT Cấu tạo hóa học của alginat gồm 2 phần tử β-D-mannuronic (M) và α – L – guluronic acid (G) liên kết với nhau bằng liên kết 1- 4 glucozid. Do bị thủy phân
- Xem thêm -