Tài liệu Nghiên cứu bào chế viên nén berberin clorid giải phóng tại đại tràng với tá dược pectin kết hợp muối calci

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ NGUYỄN THÀNH NAM NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN NÉN BERBERIN CLORID GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG VỚI TÁ DƯỢC PECTIN KẾT HỢP MUỐI CALCI LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ NGUYỄN THÀNH NAM NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN NÉN BERBERIN CLORID GIẢI PHÓNG TẠI ĐẠI TRÀNG VỚI TÁ DƯỢC PECTIN KẾT HỢP MUỐI CALCI LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 8720202 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thạch Tùng ThS. Nguyễn Văn Lâm HÀ NỘI 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin được gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệ, TS. Nguyễn Thạch Tùng, ThS. Nguyễn Văn Lâm đã luôn tận tâm hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Dược Hà Nội, Phòng Đào tạo Sau đại học, toàn thể các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành được luận văn này. Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận văn này. . Hà Nội, tháng 5 năm 2018 Học viên DS. Lê Nguyễn Thành Nam MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................... 2 1.1. Berberin clorid ........................................................................................ 2 1.1.1. Công thức hóa học ............................................................................ 2 1.1.2. Nguồn gốc .......................................................................................... 2 1.1.3. Tính chất ............................................................................................ 2 1.1.4. Tác dụng dược lý ............................................................................... 2 1.1.5. Chế phẩm và hàm lượng ................................................................... 3 1.2. Thuốc giải phóng tại đích đại tràng ...................................................... 3 1.2.1. Mục đích của dạng thuốc giải phóng tại đại tràng ......................... 3 1.2.2. Đặc điểm sinh lý của đại tràng liên quan đến dạng thuốc.............. 4 1.2.3. Các hệ giải phóng thuốc tại đại tràng .............................................. 5 1.2.4. Pectin và một số đặc điểm phù hợp với thuốc giải phóng tại đại tràng.. ............................................................................................................ 9 1.3. Phương pháp bao bột khô .................................................................... 13 1.3.1. Đại cương về phương pháp bao bột khô ........................................ 13 1.3.2. Phương pháp bao bột khô có chất hóa dẻo .................................... 13 1.3.3. Một số kết quả nghiên cứu phương pháp bao bột khô có chất hóa dẻo...... ......................................................................................................... 16 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 18 2.1. Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu ...................................................... 18 2.1.1. Nguyên liệu ...................................................................................... 18 2.1.2. Thiết bị nghiên cứu ......................................................................... 19 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 19 2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 20 2.3.1. Phương pháp định lượng ................................................................ 20 2.3.2. Phương pháp bào chế ..................................................................... 20 2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng viên bao.................................. 23 2.3.4. Phương pháp xác định Tlag và vị trí viên trong đường tiêu hóa .... 24 2.3.5. Phương pháp xử lý và đánh giá kết quả ........................................ 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................................ 27 3.1. Xây dựng đường chuẩn định lượng..................................................... 27 3.2. Nghiên cứu bào chế viên nén giải phóng tại đại tràng ...................... 28 3.2.1. Xây dựng công thức bào chế .......................................................... 28 3.2.2. Ảnh hưởng yếu tố quy trình bào chế .............................................. 36 3.2.3. Ảnh hưởng điều kiện hòa tan ......................................................... 46 3.3. Xác định Tlag và vị trí viên placebo trong đường tiêu hóa ................ 52 3.3.1. Ảnh hưởng của chất cản quang ..................................................... 52 3.3.2. Kết quả chụp X-quang .................................................................... 53 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ................................................................................ 56 4.1. Khả năng kiểm soát giải phóng của viên bao ..................................... 56 4.1.1. Ảnh hưởng của CHD ...................................................................... 56 4.1.2. Ảnh hưởng của tá dược trơn .......................................................... 58 4.1.3. Ảnh hưởng của đường kính viên ................................................... 59 4.1.4. Ảnh hưởng của muối canxi ............................................................ 60 4.2. Xác định Tlag và vị trí viên placebo trong đường tiêu hóa ................ 61 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .............................................................................. 63 1. Kết luận ..................................................................................................... 63 2. Đề xuất....................................................................................................... 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 64 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 69 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Berberin clorid BBR AIC Tiêu chuẩn thông tin Akaike BP British Pharmacopoeia CHD Chất hóa dẻo DA Chỉ số amid hóa DBP Dibutyl phthalat DĐVN IV Dược điển Việt Nam IV DE Chỉ số este hóa DSC Differential scanning calorimetry EC Ethyl cellulose FDA Food Drug Administration GP Giải phóng HPMC Hydroxypropyl methylcellulose IPM Isopropyl myristat KNGPDC Khả năng giải phóng dược chất MI Chỉ số methoxyl MTHT Môi trường hòa tan PEG Polyethylen glycol PG Propylen glycol PVP K30 Polyvinyl pyrolydon TEC Triethyl citrat Tg Nhiệt độ chuyển kính Tlag, tlag Thời gian tiềm tàng TLVB Tỷ lệ vỏ bao USP United States Pharmacopoeia VSV Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu ........................................ 18 Bảng 3.1. Mật độ quang của dung dịch BBR với các nồng độ khác nhau ......... 27 Bảng 3.2. Kết quả khớp mô hình động học ........................................................ 36 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Công thức cấu tạo của berberin clorid.................................................. 2 Hình 1.2. Cấu tạo đại tràng ................................................................................... 4 Hình 1.3. Mô hình hệ CODES.............................................................................. 5 Hình 1.4. Cấu tạo viên pulsicap............................................................................ 6 Hình 1.5. Cấ u trúc 1 đơn vi ̣Galacturonic acid và phân tử pectin ...................... 10 Hình 1.6. Mô hình hộp trứng .............................................................................. 11 Hình 1.7. Cơ chế hình thành lớp vỏ bao trong bột bao ...................................... 14 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế viên nhân berberin clorid ............................ 21 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn mật độ quang tại bước sóng 345 nm phụ thuộc nồng độ BBR trong các môi trường. ............................................................................ 27 Hình 3.2. Ảnh hưởng của calci lactat đến KNGPDC của viên bao ................... 29 Hình 3.3. Ảnh hưởng của CaHPO4 đến KNGPDC của viên bao ...................... 30 Hình 3.4. Ảnh hưởng của loại CHD đến KNGPDC của viên bao ..................... 31 Hình 3.5. Ảnh hưởng của loại tá dược trơn đến KNGPDC của viên bao .......... 33 Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ Talc đến KNGPDC của viên bao...................... 34 Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian phun CHD đến KNGPDC của viên bao .... 37 Hình 3.8. Ảnh hưởng của đường kính viên nhân đến KNGPDC của viên bao . 38 Hình 3.9. Mặt cắt viên bao có viên nhân đường kính 10 mm ............................ 39 Hình 3.10. Mặt cắt viên bao có viên nhân đường kính 8 mm ............................ 39 Hình 3.11. Ảnh hưởng của TLVB đến KNGPDC của viên bao ........................ 40 Hình 3.12. Mặt cắt của viên sau khi bao ............................................................ 41 Hình 3.13. Khoảng nhiệt độ chuyển kính của pectin-nước ................................ 42 Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến KNGPDC của viên bao ................... 43 Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến KNGPDC của viên bao ................. 44 Hình 3.16. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến KNGPDC của viên bao ..... 45 Hình 3.17. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến KNGPDC của viên bao ..... 47 Hình 3.18. Ảnh hưởng của tốc độ giỏ quay đến KNGPDC của viên bao .......... 47 Hình 3.19. Ảnh hưởng của thể tích MTHT đến KNGPDC của viên bao .......... 48 Hình 3.20. Ảnh hưởng của thiết bị đến KNGPDC của viên bao ....................... 49 Hình 3.21. Ảnh hưởng của enzym đến KNGPDC của viên bao ........................ 50 Hình 3.22. Ảnh hưởng của tỷ lệ BaSO4 đến KNGPDC của viên bao ............... 52 Hình 3.23. Hình ảnh viên (TLVB 300%) trong đường tiêu hóa ........................ 54 Hình 3.24. Hình ảnh viên (TLVB 200%) trong đường tiêu hóa ........................ 55 ĐẶT VẤN ĐỀ Phần lớn các thuố c điề u tri ̣viêm đa ̣i tràng đề u ở da ̣ng thuố c viên quy ước, gây tác du ̣ng toàn thân, chỉ mô ̣t lươ ̣ng nhỏ thuố c tới đươ ̣c đa ̣i tràng, để đa ̣t đươ ̣c nồ ng đô ̣ thuố c điề u tri ̣ ta ̣i đa ̣i tràng cầ n phải đưa mô ̣t liề u lươ ̣ng thuố c lớn trong thời gian dài sẽ gây nhiều tác du ̣ng không mong muố n. Nhằ m khắc phục những nhươ ̣c điể m trên và nâng cao hiêụ quả điề u tri,̣ viên nén berberin clorid giải phóng tại đại tràng là một dạng bào chế mới đang được quan tâm nghiên cứu. Viên nén berberin giải phóng tại đại tràng sử dụng phương pháp bao bột khô, bột bao sử dụng là pectin, cơ chế giải phóng dược chất nhờ VSV đại tràng có nhiều ưu điểm nổi bật: quy trình bao đơn giản, thời gian ngắn, an toàn với môi trường, pectin là một polysaccarid tự nhiên nên an toàn với cơ thể và có tính đặc hiệu cao, thuốc được đưa tới đích điều trị nên nâng cao được sinh khả dụng. Trong các năm gần đây, phương pháp bao bồi sử dụng pectin làm thành phần chính của vỏ bao trong việc bào chế viên nén giải phóng tại đại tràng đã bắt đầu được nghiên cứu tại Việt Nam. Các nghiên cứu trước sử dụng thành phần bột bao và chất hóa dẻo phức tạp, thường sử dụng pectin kết hợp với một loại HPMC để tăng thời gian tiềm tàng của viên. Qua tham khảo các tài liệu, thấy calci có thể tạo liên kết chéo với pectin để tăng thời gian tiềm tàng của viên nên trong nghiên cứu này đã chọn phương pháp bao bồi sử dụng pectin với một lượng nhỏ calci hoặc không sử dụng calci. Vì vậy đề tài “Nghiên cứu bào chế viên nén berberin clorid giải phóng tại đại tràng với tá dược pectin kết hợp muối calci” được tiến hành nghiên cứu với mục tiêu: - Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ Ca2+ và loại CHD đến khả năng kiểm soát giải phóng của viên. - Bào chế được viên nén BBR có Tlag 5-6 giờ, xác định được Tlag và vị trí viên placebo trong đường tiêu hóa. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Berberin clorid 1.1.1. Công thức hóa học O O Cl- . 2 H2O N+ CH3O OCH3 Hình 1.1. Công thức cấu tạo của berberin clorid Tên khoa ho ̣c: 5,6-dihydro-8,9-dimethoxy-3-dioxa-6a-azoniaindenom(5,6-a) anthracen clorid dihydrat [2]. 1.1.2. Nguồn gốc Berberin là mô ̣t alkaloid thuô ̣c nhóm isoquinolin. Berberin có thể dễ dàng chiết xuất từ thực vật hoặc tổng hợp hóa hoc, thường có trong rễ, thân rễ, vỏ của những cây thuô ̣c chi Berberis, Hydrastis candensis, Coptis với hàm lươ ̣ng khoảng 1,5 – 3% [5]. Dạng dược dụng: berberin clorid, berberin sulfat. 1.1.3. Tính chất Tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi, vị rất đắng. Tan trong nước nóng, khó tan trong ethanol, khó tan trong cloroform, không tan trong ether. Độ tan trong nước phụ thuộc vào pH, độ tan cao nhất khi pH 7,0. Độ tan tăng dần từ pH 1,2 đến pH 6,8 và 7,4. Tính thấm của berbrin kém [2]. 1.1.4. Tác dụng dược lý Berberin có tính chất kháng sinh, bởi tính an toàn của nó với con người nên berberin đã được sử dụng để điều trị bệnh tiêu chảy hàng thập kỷ nay. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh hiệu quả điều trị của berberin trong nhiều bệnh lý 2 mạn tính khác như: đái tháo đường, rối loạn lipid, bệnh tim, ung thư và bệnh lý viêm đặc biệt là viêm đại tràng [11], [39]. 1.1.5. Chế phẩm và hàm lượng Chế phẩm  Tên biệt dược: Asterasick; Berberin 0,01 g; Berberin 100 mg.  Dạng bào chế: viên nén, viên nang, viên bao phim, viên bao đường chứa berberin clorid. Hàm lượng: 10 mg, 25 mg, 50 mg, 100 mg [2]. 1.2. Thuốc giải phóng tại đích đại tràng 1.2.1. Mục đích của dạng thuốc giải phóng tại đại tràng Chức năng chủ yếu niêm mạc đại tràng là hấp thu nước, Na+, Cl-, K+ và một số muối khoáng. Sự hấp thu của thuốc ở đại tràng kém hơn ruột non do đại tràng có chiều dài ngắn hơn ruột non, không có hệ thống nhung mao và vi nhung mao, ít enzym tiêu hóa [1]. Do vậy nghiên cứu thuốc giải phóng tại đại tràng nhằm một số mục đích sau: - Điều trị tại chỗ các bệnh lý đại tràng: táo bón, viêm đại tràng, ung thư đại tràng, lị amip… Do điều trị trực tiếp tại vị trí bệnh nên có thể giảm liều dùng thuốc và giảm tác dụng không mong muốn toàn thân. - Nâng cao sinh khả dụng theo đường uống của thuốc dễ bị phân hủy ở dạ dày và ruột non như: peptid, protein, oligonucleotid và acid nucleic, các thuốc chuyển hóa bước một qua gan nhiều do không phải đi vào chu trình gan-ruột, khi được hấp thu tại phần cuối trực tràng thuốc đi thẳng vào vòng tuần hoàn chung, một phần không qua gan. - Lợi dụng thời gian trễ khi thuốc đến đại tràng để điều trị bệnh mạn tính theo nhịp từng ngày như bệnh hen suyễn, đau thắt ngực, viêm khớp. Để đưa thuốc tới đại tràng các nhà bào chế dựa trên một số yếu tố sinh lý khác nhau giữa các vùng của đường tiêu hóa như pH, thời gian vận chuyển thuốc, hệ VSV, các enzym…[17], [19]. 3 1.2.2. Đặc điểm sinh lý của đại tràng liên quan đến dạng thuốc 1.2.2.1. Giải phẫu Đại tràng người dài khoảng 125 cm, ngắn và rộng hơn ruột non. Đại tràng được chia thành đại tràng lên, đại tràng ngang, đại tràng xuống, đại tràng xích ma. Thời gian đưa thuốc qua đại tràng khoảng 15 – 72 giờ [16]. Hình 1.2. Cấu tạo đại tràng 1.2.2.2. Môi trường đại tràng Thể tích dịch đại tràng Thể tích dịch đại tràng trung bình chỉ 13 ml do đại tràng có khả năng hấp thu nước lớn. Thể tích giảm làm dịch đại tràng đặc nhớt hơn nhiều so với đoạn trên của ống tiêu hóa gây khó khăn cho quá trình giải phóng và hấp thu những dược chất có độ tan kém. pH Ở người, giá trị pH đường tiêu hóa rất biến động: pH từ dạ dày (1- 2) có thể tăng lên đến 7,5 ở ruột non, lên đến pH 7-8 ở hồi tràng xa và cuối cùng giảm xuống 6-6,5 ở đại tràng lên. Tại đại tràng, pH tăng từ đại tràng lên là 6,4 ± 0,6; ở đại tràng ngang là 6,6 ± 0,8 và ở đại tràng xuống là 7,0 ± 0,7. Đây là cơ sở thiết kế các dạng thuốc bao tan ở ruột bằng màng bao có độ hòa tan ở pH thích hợp nhưng cũng gây khó khăn cho việc đưa thuốc tới đại tràng từ các hệ này khi sử dụng các polyme nhạy cảm pH [18]. 4 Vi khuẩn Các vi khuẩn cư trú trong đường tiêu hóa của người tạo thành hệ VSV phong phú và đa dạng, đặc biệt là ở đại tràng với số lượng 1011-1012 CFU/ml bao gồm chủ yếu là các vi khuẩn kị khí như bifidobacteria, eubacteria, enterobacteria và enterococci… Các vi khuẩn này sinh ra enzym để lên men các cơ chất không hoặc ít bị phân hủy ở ruột non như carbohydrat (tinh bột…), di và trisaccharid (cellobiose, raffinose, stachyose và lactulose) và polysaccarid (pectin, guar gôm, inulin…). Từ những đặc điểm này, người ta ứng dụng tạo ra các hệ tiền thuốc và hệ sử dụng polysaccarid để kiểm soát giải phóng nhằm đưa thuốc tới đại tràng [15], [16]. 1.2.3. Các hệ giải phóng thuốc tại đại tràng 1.2.3.1. Hệ giải phóng thuốc phụ thuộc pH Hệ giải phóng phụ thuộc pH nhằm giải phóng thuốc đặc hiệu tại đại tràng lợi dụng sự biến thiên pH ở đường tiêu hóa. Một ví dụ cho dạng này là hệ CODES [23]: viên nhân chứa dược chất độn với lactose được bao bởi lớp Eudragid E (tan trong acid) sau đó bao thêm một lớp HPMC và ngoài cùng là lớp polyme kháng dịch vị. Hai lớp ngoài cùng sẽ bảo vệ thuốc ở dạ dày và ruột non, làm chậm quá trình thấm nước. Khi đến đại tràng, lactose thoát ra ngoài được hệ VSV tại đây lên men sinh ra acid hữu cơ tạo vi môi trường hòa tan Eudragid E để giải phóng dược chất. Hình 1.3. Mô hình hệ CODES 5 Ưu điểm của hệ này là thuốc có thể tới đúng vị trí đại tràng để giải phóng dược chất nhưng đòi hỏi độ dày màng bao phải điều chỉnh phù hợp với thời gian lưu trong hệ tiêu hóa. Hơn nữa, pH hệ tiêu hóa cũng thay đổi rất nhiều với từng cá thể, vì vậy tính đặc hiệu của hệ giảm [24], [25]. 1.2.3.2. Hệ giải phóng thuốc phụ thuộc thời gian Thời gian tháo rỗng dạ dày có xu hướng biến thiên rất lớn (trung bình là 2 giờ), trong khi ở ruột non tương đối hằng định vào khoảng 3 giờ. Thời gian vận chuyển thuốc ở đại tràng thông thường dao động từ 20-30 giờ. Như vậy, đối với hệ giải phóng thuốc tại đại tràng, thuốc phải trì hoãn giải phóng ở đường tiêu hóa trên (trong vòng khoảng 5 giờ), sau đó sẽ được giải phóng hoàn toàn trong vòng 20-30 giờ tiếp theo ở đại tràng. Hệ thống pulsincap là một ví dụ mô tả hệ giải phóng phụ thuộc thời gian: bao gồm một thân nang không tan trong nước chứa dược chất, một chốt hydrogel được bao ngoài bằng một nắp tan trong nước. Toàn bộ viên nang được bao bằng polyme tan trong ruột để tránh ảnh hưởng do thay đổi thời gian tháo rỗng dạ dày, khi viên nang đến ruột non, vỏ bao tan trong ruột sẽ bị hòa tan và chốt hydrogel bắt đầu trương nở, sự trương nở không phụ thuộc pH và sau một thời gian định trước khi đã thoát khỏi dạ dày, chốt bị bật ra và hoạt chất được giải phóng. Kích thước và vị trí của chốt xác định thời gian giải phóng [15], [27]. Hình 1.4. Cấu tạo viên pulsicap Ưu điểm của hệ là khả năng giải phóng dược chất không bị ảnh hưởng bởi sự biến thiên pH trong đường tiêu hóa hay sự khác biệt của hệ vi khuẩn đường ruột của các bệnh nhân. 6 Hạn chế của hệ là việc bào chế ở quy mô lớn cần kỹ thuật hiên đại và phức tạp. Hơn nữa thời gian tháo rỗng dạ dày rất khác nhau, khó có thể dự đoán một cách chính xác. Yếu tố bệnh lý cũng làm thay đổi thời gian vận chuyển thuốc qua đường tiêu hóa và pH đại tràng [24]. 1.2.3.3. Hệ đưa thuốc nhắm đích nhờ nano hoặc hệ vi tiểu phân Ngày nay, nano và vi hạt là một bước tiến quan trọng trong việc tìm ra các loại thuốc điều trị nhắm đích, hướng đích chủ động tới các tế bào đặc hiệu bằng các chất mang hoặc thụ động tới các mô bằng những thay đổi sinh lý học các hàng rào của khối u rắn hoặc các mô viêm. Kích thước hạt có vai trò quan trọng trong việc bám dính, tương tác với mô viêm và ảnh hưởng tới sự hấp thu ở đường tiêu hóa. Kích cỡ lỗ của niêm mạc là dưới 100 nm, do đó kích cỡ hạt phải nhỏ hơn 100 nm mới có thể khuếch tán qua niêm mạc nên khi kích thước tăng dần, sự khuếch tán cũng như sự dịch chuyển của thuốc bị gây trở ngại đáng kể [11]. Công nghệ nano và vi tiểu phân là một trong những khám phá mới nhất của khoa học hiện đại, tuy nhiên để bào chế ra thuốc có kích thước nano đòi hỏi phải tốn rất nhiều chi phí, kỹ thuật và thiết bị vô cùng phức tạp. 1.2.3.4. Hệ giải phóng thuốc nhờ vi sinh vật Đại tràng bao gồm hơn 400 loài VSV khác nhau bao gồm cả hiếu khí và kị khí như escherichia coli, clostridium, bacteroides, bifidobacterium, fusobacterium... Những enzym vi khuẩn đại tràng này tạo ra một loạt các phản ứng, bao gồm sự trao đổi chất của các thuốc hay các phân tử sinh học khác (acid mật), khử hoạt tính của các chất chuyển hóa gây hại như sự lên men của carbohydrat và protein [15], [7]. Các polysaccarid như chitosan, guar gum, pectin… thường hay được sử dụng như công dụng kiểm soát giải phóng trong các dạng thuốc điều trị tại đại tràng. Các polysacarid này có khả năng đề kháng với enzym dạ dày và ruột, nhưng được chuyển hóa bởi các VSV trong đại tràng. Sử dụng tiền thuốc 7 Tiền thuốc là dẫn xuất không có hoạt tính, từ một phân tử chất mẹ chúng sẽ giải phóng hoạt chất khi được thủy phân bởi các enzym như các enzym trong đại tràng. Do đó, dạng tiền thuốc đang được ứng dụng rộng rãi để đưa hoạt chất vào đại tràng và azoreductase là một trong những nhóm tiền thuốc được nghiên cứu nhiều nhất. Aviral và cộng sự sử dụng phương pháp tiếp cận tạo tiền thuốc bằng cách kết hợp metronidazol với pectin và so sánh việc giải phóng thuốc từ công thức này so với dạng pectin micro. Kết quả cho thấy rằng dạng tiền thuốc pectinmetronidazol (PT-ME) giảm đáng kể sự giải phóng trong đường tiêu hóa trên so với các pectin dạng micro chứa metronidazol [14]. Nhược điểm của dạng bào chế này là: quần thể vi khuẩn đại tràng có thể thay đổi theo chế độ ăn, tình trạng sức khỏe và thuốc kháng sinh nên có thể ảnh hưởng đến việc chuyển từ tiền thuốc thành thuốc in vivo. Mặt khác, dạng tiền thuốc khó áp dụng cho các hoạt chất khác nhau do sự tạo tiền thuốc phụ thuộc vào các nhóm chức có sẵn trên phân tử hoạt chất [8], [15]. Sử dụng polyme bị phân hủy bởi vi sinh vật đại tràng Trong số các cách tiếp cận khác nhau đối với việc giải phóng thuốc tại đại tràng, việc sử dụng các polyme đặc hiệu bị phân hủy bởi vi khuẩn đại tràng là một tiềm năng rất lớn và hay được sử dụng nhất là các polyme azo và polysaccarid được bào chế dưới dạng bao nén hoặc bao phim. Trong quá trình phát triển màng bao polyme này, cần phải xem xét một số khía cạnh: các polyme phải có đặc tính tạo phim tốt, không tan trong nước, đặc tính thẩm thấu thích hợp để không giải phóng hoạt chất ở đường tiêu hóa trên, độc tính thấp, trương nở hình thành liên kết với enzym tạo điều kiện cho polyme bị phân giải trong đại tràng.  Các azo polyme Các azo polyme là những tá dược bao đầu tiên được sử dụng để đưa hoạt chất đến đại tràng. Thường được cấu tạo bởi phần thân nước, phần thân dầu và 8 phần azo. Nhược điểm của các azo polyme là khả năng gây đột biến, gây ung thư hoặc đột biến gen của các hợp chất azo thơm. Hơn nữa, phản ứng khử hóa azo thường xảy ra rất chậm và đôi khi tạo ra các hydrazo thay vì các amin. Để tránh những bất lợi này, người ta đã nghiên cứu sử dụng các cơ chất có trong tự nhiên bị phân hủy bởi vi sinh vật, đó là các polysaccarid [27].  Các polysaccarid Các polysaccarid là polyme của các monosaccarid có trong tự nhiên bao gồm nhiều nhóm dẫn xuất với trọng lượng phân tử và cấu trúc hóa học đa dạng có nhiều ưu điểm như: sẵn có, rẻ, dễ biến đổi sinh hóa và hóa học, có tính ổn định cao, thân nước, tạo gel, đặc biệt tính độc hại thấp, an toàn và khả năng phân hủy sinh học cao bởi các enzym vi khuẩn có sẵn trong đại tràng nên được ứng dụng rộng rãi vào dạng thuốc giải phóng tại đại tràng. Rất nhiều các polysaccarid đã được sử dụng làm tác nhân bao hoặc tạo cốt để đưa hoạt chất đến đại tràng. Các polysaccarid này bao gồm pectin, guar gum, amyloza, inulin, dextran, chitosan và sulfat chondroitin… Trong đó, pectin là một polysaccarid dùng phổ biến trên thị trường, đặc biệt trong lĩnh vực thực phẩm [27], [29]. 1.2.4. Pectin và một số đặc điểm phù hợp với thuốc giải phóng tại đại tràng 1.2.4.1. Cấu tạo Giống như nhiều polysaccarid tự nhiên, pectin không đồng nhất về cấu trúc hóa học và trọng lượng phân tử. Pectin chủ yếu chứa một lượng lớn poly (dgalacturonic acid) liên kết qua 1,4-α-glucosid. Pectin cũng chứa đường trung tính như l-ramhama ở mạch nhánh hoặc gắn với chuỗi chính [18], [29]. 9