Tài liệu Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng bào chế tiểu phân xốp chứa palmitoyl pyrazinamid hướng phân phối đến phổi

. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ----------------- NGUYỄN DUY PHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ TIỂU PHÂN XỐP CHỨA PALMITOYL PYRAZINAMID HƯỚNG PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2017 . . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ----------------- NGUYỄN DUY PHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ TIỂU PHÂN XỐP CHỨA PALMITOYL PYRAZINAMID HƯỚNG PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI Chuyên ngành: Công Nghiệp Dược Phẩm – Bào Chế Mã số: 60720402 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM ĐÌNH DUY TS. PHẠM NGỌC TUẤN ANH Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017 . . Trang i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Duy Phương . . Trang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i MỤC LỤC ........................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................ viii DANH MỤC SƠ ĐỒ .......................................................................................................... ix ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................................... 1 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................................. 4 1.1. BỆNH LAO............................................................................................................ 4 1.1.1. Định nghĩa ....................................................................................................... 4 1.1.2. Căn nguyên ...................................................................................................... 4 1.1.3. Điều trị............................................................................................................. 5 1.2. HOẠT CHẤT PYRAZINAMID............................................................................ 7 1.2.1. Cấu trúc và danh pháp ..................................................................................... 7 1.2.2. Tính chất lý hóa ............................................................................................... 7 1.2.3. Sinh khả dụng của pyrazinamid ...................................................................... 7 1.2.4. Nguyên tắc kiểm nghiệm ................................................................................ 7 1.2.5. Dược lý và cơ chế tác dụng ............................................................................. 8 1.2.6. Cơ chế đề kháng pyrazinamid ....................................................................... 10 1.3. KHÁI QUÁT VỀ TIỀN CHẤT CỦA PYRAZINAMID..................................... 12 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ TIỂU PHÂN XỐP MICRO .................................................................................................................. 14 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................ 15 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................. 15 2.1.1. Nguyên liệu ................................................................................................... 15 2.1.2. Thiết bị .......................................................................................................... 17 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 18 . . Trang iii 2.2.1. Tổng hợp palmitoyl pyrazinamid .................................................................. 18 2.2.2. Nghiên cứu về hóa học .................................................................................. 20 2.2.3. Xác định hệ số phân bố của palmitoyl pyrazinamid ..................................... 22 2.2.4. Điều chế tiểu phân xốp mang tiền chất PZA ................................................ 24 2.2.5. Đặc tính của bột phun khô ............................................................................ 25 2.2.6. Đánh giá khí động học in – vitro ................................................................... 29 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN....................................................................................... 33 3.1. TỔNG HỢP PALMITOYL PYRAZINAMID .................................................... 33 3.1.1. Phản ứng với tác nhân palmitoyl clorid ........................................................ 33 3.1.2. Phản ứng với tác nhân NaH và palmitoyl clorid ........................................... 37 3.1.3. Phổ khối MS .................................................................................................. 42 3.1.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân.......................................................................... 42 3.2. THIẾT LẬP CHẤT ĐỐI CHIẾU PALMITOYL PYRAZINAMID ................... 44 3.2.1. Khảo sát điều kiện chạy HPLC với hoạt chất palmitoyl pyrazinamid .......... 44 3.2.2. Kết quả xây dựng và thẩm định phương pháp xác định độ tinh khiết của palmitoyl pyrazinamid ................................................................................................ 44 3.3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN LOGP .......................................................................... 51 3.4. BÀO CHẾ TIÊU PHÂN XỐP CHỨA HOẠT CHẤT PP ................................... 52 3.5. ĐÁNH GIÁ TIỂU PHÂN XỐP ........................................................................... 53 3.5.1. Kính hiện vi điện tử quét (SEM) ................................................................... 53 3.5.2. Phổ nhiễu xạ tia X ......................................................................................... 55 3.5.3. Quét nhiệt vi sai DSC .................................................................................... 57 3.5.4. Phổ FTIR ....................................................................................................... 60 3.5.5. Đánh giá tính chất khí động học ................................................................... 61 3.5.6. Thẩm định quy trình định lượng PP trong bột khô phun sấy ........................ 64 4. KẾT LUẬN................................................................................................................. 66 5. KIẾN NGHỊ ................................................................................................................ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO . . Trang iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 1 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance AB Amoni Bicarbonat ACN Acetonitril AF Alveolar Fraction BCS Biopharmaceutics Classification System BK Bacille de Koch COSY H-H Correlation Spectroscopy, phổ tương quan giữa 1H-1H CT Công thức d Doublet (mũi đôi) DD Dung dịch DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer DPPC 1.2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholin DSC: Differential Scanning Calorimetry E Ethambutol EF Emitted Fraction FPF Fine Particle Fraction FTIR Fourier Transform Infrared Spectroscopy GSD Geometric Standard Deviation H Isoniazid HA Hyaluronic Acid HMBC Heteronuclear Multiple Quantum Correlation, tương quan 1H-13C qua 2,3 nối HPLC High Performance Liquid Chromatography HSKĐ Hệ số kéo đuôi (USP Tailing) HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation, tương quan 1H-13C qua 1 nối IUATLD International Union Aga inst Tuberculosis and Lung Disease . . Trang v J Hằng số ghép cặp KXĐ Không xác định m Multiplet (mũi đa) MABA Microplate-based Alamar Blue Assay MDR-TB Multidrug Resistant Tuberculosis MIC Minimum Inhibitory Concentration MMAD Mass Median Aerodynamic Diameter MS Mass Spectrometry PcnA Enzym nicotinamidase/PZase pcnA Gen mã hóa cho enzym PZase/nicotinamidase PDA Photo Diode Array Detector POA Pyrazinoic acid PP Palmitoyl pyrazinamid PTFE Polytetrafluoroethylen PZase Pyrazinamidase PZA Pyrazinamid R Rifampicin s Singlet (mũi đơn) S Streptomycin SD Standard Deviation SEM Scanning Electron Microscopy SKLM Sắc Ký Lớp Mỏng t Triplet (mũi ba) VS Vanillin Sulfuric acid WHO World Health Organization XRD X-Ray Diffraction XRPD X – Ray Powder Diffraction Z Pyrazinamid . . Trang vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phác đồ điều trị lao theo WHO ........................................................................... 5 Bảng 1.2. Phác đồ điều trị lao ở Việt nam ........................................................................... 6 Bảng 1.3. Thử in vitro, MIC của PZA, POA và dẫn xuất của ester và amid của POA..... 12 Bảng 1.4. Đánh giá tương quan giữa giá trị logP và MIC ................................................. 13 Bảng 1.5. MIC của dẫn xuất ester của pyrazinoic acid chống lại các chủng Mycobacteria ........................................................................................................................................... 13 Bảng 2.1. Danh mục nguyên liệu-hóa chất-dung môi ....................................................... 15 Bảng 2.2. Danh mục thiết bị .............................................................................................. 17 Bảng 2.3. Cách pha các mẫu để xác định độ đặc hiệu ...................................................... 27 Bảng 2.4. Cách pha dung dịch để xác định độ đúng của quy trình định lượng UV .......... 27 Bảng 2.5. Cách pha dung dịch để xác định độ lập lại của quy trình định lượng UV ........ 28 Bảng 2.6. Phương pháp tính phần trăm tính lũy theo khối lượng ..................................... 31 Bảng 3.1. Các thông số sắc ký để xác định độ tinh khiết của palmitoyl pyrazinamid ...... 40 Hình 3.2. Phổ MS của sản phẩm tổng hợp theo phương pháp 2 ....................................... 42 Bảng 3.3. Phân tích phổ NMR của palmitoyl pyrazinamid ............................................... 42 Bảng 3.4. Khảo sát hệ pha động chạy HPLC .................................................................... 44 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát tính phù hợp hệ thống của quy trình định lượng PP ............. 47 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của quy trình định lượng PP .................... 48 Bảng 3.7. Kết quả khảo sát độ lập lại của quy trình định lượng PP .................................. 50 Bảng 3.8. Kết quả độ đúng của quy trình định lượng PP .................................................. 50 Bảng 3.9. Kết quả tính toán giá trị logP của PP ................................................................ 51 Bảng 3.10. Công thức tối ưu hóa của bột khô với hoạt chất PZA ..................................... 52 Bảng 3.11. Thông số quy trình đã được tối ưu hóa với bột khô chứa hoạt chất PZA ....... 52 Bảng 3.12. Công thức bào chế dạng bột khô phun sấy với hoạt chất PP .......................... 52 Bảng 3.13. Thông số quy trình cho bột khô chứa hoạt chất PP ........................................ 53 Bảng 3.14. Enthalpy (ΔH) của các công thức bào chế ...................................................... 60 Bảng 3.15. Tính toán khí động học của công thức CT2 .................................................... 62 . . Trang vii Bảng 3.16. Tính toán khí động học của công thức CT3 .................................................... 62 Bảng 3.17. Tính toán khí động học của công thức CT4 .................................................... 63 Bảng 3.18. Tính tương thích hệ thống của quy trình định lượng UV ............................... 64 . . Trang viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Công thức cấu tạo của PZA ................................................................................. 7 Hình 1.2. Chuyển hóa nicotinamide và PZA thành nicotinic acid và POA bởi enyzm nicotinamidase/PZase (PcnA) được mã hóa bởi gen pcnA ................................................. 9 Hình 1.3. Cơ chế hoạt động của pyrazinamid ..................................................................... 9 Hình 2.1. Phần mềm Marvin View 17.7 và Marvin Sketch 17.7 ...................................... 23 Hình 2.2. Mẫu trên từng tầng tác động hệ hô hấp của phổi người .................................... 29 Hình 2.3. Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra bột khô ........................................................... 30 Hình 2.4. Cấu tạo của Anderson cascade impactor ........................................................... 30 Hình 3.1. Phổ MS của sản phẩm tổng hợp theo phương pháp 1 ....................................... 33 Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của sản phẩm tổng hợp theo phương pháp 1 .............................. 34 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của sản phẩm tổng hợp theo phương pháp 1 .............................. 35 Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của sản phẩm tổng hợp theo phương pháp 1 .............................. 36 Hình 3.5. Sản phẩm tổng hợp palmitoyl pyrazinamid ....................................................... 37 Hình 3.6. Kết quả SKLM kiểm tra độ tinh khiết của PP ................................................... 39 Hình 3.7. Sắc ký đồ xác định độ tinh khiết của palmitoyl pyrazinamid ........................... 40 Hình 3.8. Kết quả quét nhiệt vi sai chất chuẩn PP ............................................................ 40 Hình 3.9. Phổ IR của hợp chất palmitoyl pyrazinamid ..................................................... 41 Hình 3.10. Phổ UV của dung dịch palmitoyl pyrazinamid với dung môi ACN ............... 41 Hình 3.11. Công thức cấu tạo của palmitoyl pyrazinamid ................................................ 42 Hình 3.12. Mẫu trắng với dung môi ACN ......................................................................... 45 Hình 3.13. Sắc ký đồ HPLC của mẫu thử PP .................................................................... 46 Hình 3.14. Sắc ký đồ 3 chiều của palmitoyl pyrazinamid ................................................. 47 Hình 3.15. Sắc ký đồ HPLC của palmitoyl pyrazinamid .................................................. 48 Hình 3.16. Đường biểu diễn sự tương quan giữa nồng độ và diện tích đỉnh của PP ........ 49 Hình 3.17. Kết quả chụp SEM của nguyên liệu và bột khô phun sấy ............................... 54 Hình 3.18. Kết quả XRD của nguyên liệu PP ................................................................... 55 Hình 3.19. Kết quả XRD của công thức CT1.................................................................... 56 . . Trang ix Hình 3.20. Kết quả XRD của công thức CT3.................................................................... 56 Hình 3.21. Kết quả XRD của công thức CT4.................................................................... 57 Hình 3.22. Phổ DSC của nguyên liệu ................................................................................ 58 Hình 3.23. Phổ DSC của công thức CT1........................................................................... 58 Hình 3.24. Phổ DSC của công thức CT3........................................................................... 59 Hình 3.25. Phổ DSC của công thức CT4........................................................................... 59 Hình 3.26. Phổ FTIR của nguyên liệu PP ......................................................................... 60 Hình 3.27. Phổ FTIR của bột khô với công thức CT3 ...................................................... 61 Hình 3.28. Phổ FTIR của bột khô với công thức CT4 ...................................................... 61 Hình 3.29. Đường tuyến tính d theo f% của công thức CT2 ............................................. 62 Hình 3.30. Đường tuyến tính d theo f% của công thức CT3 ............................................. 63 Hình 3.31. Đường tuyến tính d theo f% của công thức CT4 ............................................. 64 Hình 3.32. Kết quả quét phổ UV của các dung dịch ......................................................... 65 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1. PanD liên quan đến tổng hợp β-alanin, là thành phần tham gia cấu tạo nên pantothenat và coenzym A ................................................................................................ 11 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ tổng hợp palmitoyl pyrazinamid ............................................................ 18 Sơ đồ 2.2. Phản ứng tạo palmitoyl pyrazinamid với tác nhân NaH và C15H31COCl ........ 18 Sơ đồ 2.3. Cơ chế phản ứng tổng hợp palmitoyl pyrazinamid với tác nhân NaH và palmitoyl clorid.................................................................................................................. 19 . . Trang x DANH MỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1. PHỔ 1H-NMR CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID ........................... PL-1 PHỤ LỤC 2. PHỔ 13C-NMR CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID .......................... PL-4 PHỤ LỤC 3. PHỔ DEPT CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID ............................... PL-7 PHỤ LỤC 4. PHỔ HMBC CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID .............................. PL-9 PHỤ LỤC 5. PHỔ HSQC CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID ............................. PL-11 PHỤ LỤC 6. PHỔ COSY CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID ............................. PL-13 PHỤ LỤC 7. PHỔ MS CỦA PALMITOYL PYRAZINAMID .................................. PL-17 PHỤ LỤC 8. PHỔ IR CỦA NGUYÊN LIỆU PALMITOYL PYRAZINAMID ....... PL-20 PHỤ LỤC 9. PHỔ IR CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT3 ........... PL-21 PHỤ LỤC 10. PHỔ IR CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT4 ......... PL-22 PHỤ LỤC 11. PHỔ XRD CỦA NGUYÊN LIỆU PALMITOYL PYRAZINAMID . PL-23 PHỤ LỤC 12. PHỔ XRD CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT1 .... PL-24 PHỤ LỤC 13. PHỔ XRD CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT3 .... PL-25 PHỤ LỤC 14. PHỔ XRD CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT4 .... PL-26 PHỤ LỤC 15. PHỔ DSC CỦA NGUYÊN LIỆU ....................................................... PL-27 PHỤ LỤC 16. PHỔ DSC CỦA CHẤT CHUẨN PALMITOYL PYRAZINAMID .. PL-29 PHỤ LỤC 17. PHỔ DSC CỦA BỘT KHỐ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT1 ..... PL-30 PHỤ LỤC 18. PHỔ DSC CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT3 ..... PL-32 PHỤ LỤC 19. PHỔ DSC CỦA BỘT KHÔ VỚI CÔNG THỨC BÀO CHẾ CT4 ..... PL-34 PHỤ LỤC 20. SỐ LIỆU DỰ ĐOÁN DẠNG TỒN TẠI CỦA PP THEO pH ............ PL-35 PHỤ LỤC 21. KẾT QUẢ DỰ ĐOÁN GIÁ TRỊ LOGP THEO PHẦN MỀM MARVIN STRETCH 17.7 VÀ MARVIN VIEW 17.7 CỦA CHEMAXON .............................. PL-38 PHỤ LỤC 22. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY PHUN SẤY LABPLANT ..... PL-39 . . Trang 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh lao là một bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis, chủ yếu ở phổi. Theo khuyến cáo của WHO, việc điều trị hiện nay là uống kết hợp bốn thuốc hàng đầu: isoniazid, rifampicin, ethambutol và pyrazinamid [30]. Mặc dù các phác đồ điều trị lao có hiệu quả nhưng sự xuất hiện của các chủng kháng thuốc của M. tuberculosis và sự thiếu thuốc kháng lao mới là mối đe dọa đối với việc ngăn chặn dịch bệnh lao. Hai vấn đề quan trọng dẫn đến sự xuất hiện lao kháng thuốc là bệnh nhân không tuân thủ điều trị lâu dài cần thiết và vi khuẩn lao tiếp xúc với nồng độ thuốc dưới ngưỡng trị liệu [15]. Ở nhiều bệnh nhân, vi khuẩn cư trú ở nơi phổi bị tổn thương dẫn đến sự hình thành các u hạt. Do đặc điểm của các u hạt, liệu pháp uống và tiêm thông thường không hiệu quả trong việc cung cấp nồng độ điều trị của thuốc kháng lao đối với vi khuẩn bị cô lập trong đó. Hơn nữa, ở những vị trí phổi bị tổn thương, dạng không hoạt động của vi khuẩn lao (thể ngủ) cũng tồn tại dai dẳng và các thuốc lao khác không thể tiêu diệt được [17], [38], [42]. Trong số các thuốc kháng lao, pyrazinamid (PZA) là thuốc có tác dụng đặc biệt khác so với các thuốc còn lại vì nó có thể tiến đến được những nơi tổn thương và tiêu diệt các vi khuẩn lao thể ngủ sau khi uống do đó giúp rút ngắn điều trị lao. Hệ phân phối thuốc kháng lao đến phổi được xem như một chiến lược thay thế thuốc dùng đường uống và tiêm để có được nồng độ thuốc cao hơn gần với các tổn thương u hạt [28], [41]. Vì thuốc phân phối trực tiếp đến phế nang phổi nên nồng độ thuốc tại chỗ cao dẫn đến giảm khả năng xảy ra hiện tượng kháng thuốc và tổng liều dùng thấp nên tác dụng phụ giảm. Đặc biệt đối với PZA khi phân phối trực tiếp đến phổi nồng độ thuốc cao tại vùng lân cận của vi khuẩn bị cô lập và tạo điều kiện tiêu diệt chúng nhanh chóng. Thuốc kháng lao có thể được phân phối đến phổi bằng cách xông [8], [10], [39] hoặc bột khô có thể hít vào phổi [14], [18], [21], [27]. Trong số các loại bột khô để hít, dạng tiểu phân xốp đã xuất hiện từ cuối những năm 90 cho cả điều trị tại chỗ và toàn thân do đạt được hiểu quả tiến sâu vào phổi với thiết bị hít đơn giản [6], [35-37]. Với những ưu điểm của công nghệ tiểu phân xốp, việc điều trị lao sẽ hiệu quả hơn vì thuốc kháng lao sẽ được . . Trang 2 đưa trực tiếp đến vị trí phổi bị nhiễm trùng do đó tạo nồng độ thuốc tiếp xúc cao tại nơi điều trị với nồng độ thuốc toàn thân thấp hơn so với đường dùng uống. Gần đây, các tiểu phân xốp mang PZA đã được nghiên cứu xây dựng công thức và tiến hành khảo sát tính chất khí động học cũng như xác định dược động của PZA trong huyết tương, trong dịch rửa phế quản-phế nang trên chuột khỏe mạnh. Từ kết quả đạt được cho thấy các tiểu phân xốp mang PZA rất hứa hẹn việc phân phối thuốc đến phổi và có thể dùng thay thế đường dùng uống. Tuy nhiên, vì khi các tiểu phân xốp được phân phối tới phổi thì PZA được hòa tan và hấp thu vào hệ tuần hoàn nhanh chóng, do đó khi sử dụng trong điều trị thì tần suất sử dụng thuốc trong ngày sẽ cao, làm tăng nguy cơ không tuân thủ điều trị của bệnh nhân. Ngoài ra, nồng độ PZA đo được trong đại thực bào phế nang thấp có thể không đủ để tiêu diệt các vi khuẩn lao thể không hoạt động [40]. Mục đích của đề tài này là tạo ra các tiểu phân xốp mang thuốc kháng lao PZA hoàn toàn khác và khắc phục được những khuyết điểm so với nghiên cứu trước đây. Các tiểu phân xốp sẽ tải tiền chất của PZA được tổng hợp bằng cách kết hợp acid palmitic với thuốc qua cầu nối imid để tạo palmitoyl pyrazinamid. Với phương pháp này thì các tiểu phân xốp sẽ không xuất hiện các tinh thể PZA từ đó sẽ bền hơn về mặt khí động học. Bên cạnh đó, sự phóng thích PZA vào dịch phế quản phổi sẽ giảm dẫn đến sự hấp thu vào tuần hoàn giảm. Khi đạt được những tính chất vừa nêu thì các tiểu phân xốp sẽ cho khả năng tác dụng tại chỗ cao trong phổi. . . Trang 3 Mục tiêu của đề tài - Tổng hợp và xác định đặc tính lý hóa của palmitoyl pyrazinamid. - Khảo sát công thức và xác định đặc tính hóa lý, khí động học của tiểu phân xốp mang tiền chất PZA. . . Trang 4 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. BỆNH LAO 1.1.1. Định nghĩa Bệnh lao là một bệnh nhiễm khuẩn vi khuẩn mạn tính do Mycobacterium tuberculosis gây ra, đặc trưng bởi sự tạo thành u hạt trong các mô bị nhiễm và sự quá mẫn qua trung gian tế bào. Vị trí thường gặp của bệnh là ở phổi, nhưng các cơ quan khác cũng có thể bị nhiễm. Nếu không có điều trị hiệu quả đối với bệnh lao hoạt động thường đưa tới quá trình suy nhược mạn tính và sau cùng tử vong [3]. 1.1.2. Căn nguyên Mycobacterium tuberculosis, trực khuẩn lao, là một trong số trên 30 chủng được biết rõ đặc điểm. Trong đó, M. bovis gây ra bệnh lao ở động vật, chủ yếu là bò nhà, M. leprae là căn nguyên của bệnh phong. M. avium và một số loài Mycobacterium khác gây những bệnh ít phổ biến ở người. Phần lớn các Mycobacterium không gây bệnh cho người. và nhiều loài dễ dàng được phân lập từ các nguồn trong môi trường [3]. Các Mycobacterium đáng chú ý do có bề mặt lipid làm cho chúng kháng acid nên chúng không bị bắt màu khi nhuộm với acid cồn. Do có lớp lipid này, cần đốt nóng hay tẩy rửa trước khi nhuộm ban đầu [3]. Việc nhận biết rằng M. tuberculosis chứa nhiều chất phản ứng miễn dịch rất quan trọng để hiểu được bệnh sinh của bệnh lao. Lipid bề mặt của các Mycobacterium và các thành phần tan được trong nước của vách peptidoglycan của tế bào là những bổ trợ quan trọng để tác động ban đầu lên đại thực bào của vật chủ. Các Mycobacterium chứa một hệ kháng nguyên protein và polysaccharid, một số có thể đặc hiệu cho loài nhưng các kháng nguyên khác rõ ràng là có mặt rộng rãi trong khắp loài. Sự quá mẫn qua trung gian tế bào là một đặc trưng của bệnh lao và là yếu tố quyết định quan trọng trong bệnh sinh của bệnh[3]. . . Trang 5 1.1.3. Điều trị Để tránh trực khuẩn đột biến kháng thuốc, việc điều trị bệnh lao, không dùng chỉ một loại thuốc (đơn trị liệu) mà phải có sự phối hợp pyrazinamid với các thuốc kháng lao khác, nhất là trong giai đoạn điều trị tấn công ban đầu (thường là 2 tháng, có khi 3 tháng) và tiếp ngay sau đó giai đoạn duy trì (thường 4 – 5 tháng hoặc 6 tháng). Hiện nay, WHO đề ra cho các chương trình chống lao quốc gia một số phác đồ điều trị lao được thể hiện ở Bảng 1.1 [2]. Tùy theo tình hình bệnh tật, khả năng cung ứng của ngân sách quốc gia, tình hình trang thiết bị y tế và tổ chức mạng lưới chống lao của nước mình mà lựa chọn dùng những phác đồ thích hợp cho chương trình chống lao quốc gia. Bảng 1.1. Phác đồ điều trị lao theo WHO PHÁC ĐỒ STT CHÚ THÍCH 1 2 EHRZ (SHRZ)/6 HE Dùng cho lao mới được phát hiện và điều 2 2 EHRZ (SHRZ)/4 HR trị lần đầu: lao phổi, đàm Bacille de Koch (BK) soi trực tiếp (+), lao phổi, đàm BK 3 2 EHRZ (SHRZ)/4 H3R3 soi trực tiếp (-) nhưng diện tổn thương rộng và lao ngoài phổi thể nặng. 4 2 HRZ/6 HE Dùng cho lao phổi mới được phát hiện, 5 2 HRZ/4 HR đàm BK soi trực tiếp (-) diện tổn thương 6 2 HRZ/4 H3R3 hẹp và lao ngoài phổi thể nhẹ 7 2 SHRZE/1 HRZE/5 H3R3E3 Dùng cho trường hợp bị tái phát khi đã 8 2 SHRZE/1 HRZE/5 HRE được dùng một trong các phác đồ trên Ở Việt Nam, chương trình chống lao quốc gia đã và đang dùng các phác đồ được trình bày ở Bảng 1.2 [2]. . . Trang 6 Bảng 1.2. Phác đồ điều trị lao ở Việt nam PHÁC ĐỒ STT CHÚ THÍCH 1 2 SHRZ/6 HE Điều trị lao mới phát hiện 2 2 SHRZE/1 HRZE/5 H3R3E3 Điều trị lao thất bại hoặc tái phát Điều trị lao trẻ em, nhưng đối với thể 3 2 HRZ/4 HR nặng có thể bổ sung thêm S vào giai đoạn tấn công ban đầu. Ghi chú: Một phác đồ có 2 giai đoạn. Con số đứng trước một giai đoạn là thời gian của giai đoạn đó tính bằng tháng. Con số đứng dưới hoặc sau một chữ cái là số lần dùng thuốc đó trong một tuần. Nếu không có con số nào đứng dưới hoặc sau một chữ cái thì thuốc đó thì thuốc đó được dùng điều trị hàng ngày. Các thuốc để lựa chọn dùng thay thế được biểu thị bằng chữ cái ở trong các ngoặc đơn [2]. Dấu “/” phân cách các giai đoạn điều trị (giai đoạn điều trị tấn công ban đầu và giai đoạn điều trị duy trì củng cố). Khi kháng thuốc được xác định hoặc nghi ngờ là nguyên nhân của thất bại điều trị, việc tái trị có giám sát hàng ngày trong ít nhất 12 tháng với ít nhất 3 thuốc mà vi khuẩn nhạy cảm đã được IUATLD đề suất. Ít nhất có 3 thuốc được chọn mà người bệnh chưa dùng hoặc không có sự kháng chéo với những thuốc đã dùng trước đó. Có sự kháng chéo xảy ra giữa kanamycin. viomycin với capreomycin và giữa thioacetazon với prothionamid hoặc ethionamid [2]. . . Trang 7 1.2. HOẠT CHẤT PYRAZINAMID 1.2.1. Cấu trúc và danh pháp [1] Hình 1.1. Công thức cấu tạo của PZA Công thức phân tử: C5H5N3O Khối lượng phân tử: 123.1 g/mol Danh pháp: pyrazin-2-carboxamid 1.2.2. Tính chất lý hóa Bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng, không mùi hoặc gần như không mùi. Hơi tan trong nước, khó tan trong ethanol 96% và methylen clorid, rất khó tan trong ether [1]. Độ tan pyrazinamid trong dung môi (mg/mL, ở 25 0C) là nước 15; methanol 13,8; ethanol tuyệt đối 5,7; isopropanol 3,8; ether 1,0; isooctan 0,01; cloroform 7,4 [31]. Hằng số phân ly pKa trong dung môi nước là -0,5 [31]. Hệ số phân bố logP là -0,6 [31]. Khi nhiệt phân, pyrazinamid bị phân hủy tạo ra khí độc nitrit oxyd [31]. 1.2.3. Sinh khả dụng của pyrazinamid Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS), pyrazinamid thuộc nhóm III, độ tan cao, tính thấm thấp [31]. Sinh khả dụng đường uống của pyrazinamid: hấp thu nhanh vào tốt qua đường tiêu hóa, gắn kết 10% protein huyết tương, đào thải 70% qua đường tiết niệu, thời gian bán thời T1/2 l à 9 - 10 giờ [4]. MIC của pyrazinamid 50 µg/mL đối với vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis ở pH tối ưu 5,5 mà pyrazinamid diệt được vi khuẩn lao với nồng độ nhỏ nhất [24]. 1.2.4. Nguyên tắc kiểm nghiệm 1.2.4.1. Định tính Có thể chọn một trong 2 nhóm định tính sau: . . - Nhóm I: A - Nhóm II: B, C, D. Trang 8 A. Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của pyrazinamid chuẩn. Nếu hai phổ không phù hợp với nhau thì tiến hành hòa tan riêng rẽ một lượng chế phẩm và chuẩn trong một thể tích tối thiểu ethanol 96% bốc hơi đến khô và đo phổ hồng ngoại của các cắn thu được [1]. B. Hòa tan 50,0 mg chế phẩm trong nước và pha loãng thành 100 mL với cùng dung môi (dung dịch A). Hút 1,0 mL dung dịch A và thêm nước vừa đủ 10 mL, đo phổ hấp thu tử ngoại của dung dịch này từ 290 nm đến 350 nm, dung dịch chế phẩm có cực đại hấp thu ở bước sóng 310 nm. Hút 2,0 mL dung dịch A và thêm nước vừa đủ 100 mL, đo phổ hấp thu tử ngoại của dung dịch này trong vùng 230 nm đến 290 nm, dung dịch chế phẩm có cực đại hấp thu ở bước sóng 268 nm với độ hấp thu riêng tương ứng với cực đại này từ 640 đến 680 nm [1]. C. Hòa tan 0,1 g chế phẩm trong 5 mL nước. Thêm 1 mL dung dịch sắt (II) sulfat, dung dịch chuyển thành màu vàng. Thêm 1 mL dung dịch natri hydroxyd loãng, dung dịch chuyển thành màu xanh đen[1]. D. Điểm chảy: Từ 188 0C đến 191 0C [1]. 1.2.4.2. Định lượng Hòa tan 0,100 g chế phẩm trong 50 mL anhydrid acetic. Chuẩn độ bằng dung dịch acid percloric 0,1 N. Xác định điểm kết thúc bằng phương pháp chuẩn độ đo điện thế, 1 mL dung dịch acid percloric 0,1 N tương đương với 12,31 mg C5H5N3O [1]. 1.2.5. Dược lý và cơ chế tác dụng Pyrazinamid là một thuốc trong đa hóa trị liệu chống lao, chủ yếu dùng trong 8 tuần đầu của hóa trị liệu ngắn ngày. Pyrazinamid có tác dụng diệt trực khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis), nhưng không có tác dụng với các Mycobacterium khác hoặc các vi khuẩn khác in vitro. Nồng độ ức chế tối thiểu trực khuẩn lao là dưới 20 µg/mL ở pH 5,6; thuốc hầu như không tác dụng ở pH trung tính [2]. .