Nghiên cứu bào chế hệ thống nổi và phóng thích kéo dài trong dạ dày chứa CLA

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu bào chế hệ thống nổi và phóng thích kéo dài trong dạ dày chứa CLA.Hệ thống phân phối thuốc qua đường uống (ODDS) thuận tiện và phổ biến nhất cho tác dụng toàn thân. Thật vậy, đối với hệ thống phóng thích có kiểm soát, thuốc dùng qua đường uống được chú ý nhiều và thành công vì mang lại sự linh hoạt hơn trong thiết kế dạng bào chế so với các đường dùng khác. Phát triển thành công dạng bào chế phân phối thuốc phóng thích có kiểm soát qua đường uống đòi hỏi sự hiểu biết về ba khía cạnh như sinh lý đường tiêu hóa (GI), đặc tính hóa lý thuốc và đặc điểm dạng bào chế 1. Tuy nhiên, quá trình phát triển dạng bào chế này bị cản trở bởi một số khó khăn về sinh lý, chẳng hạn như không có khả năng kiểm soát và định vị DDS trong các vùng mong muốn của đường tiêu hóa (GIT), thời gian làm rỗng dạ dày (GET) tương đối ngắn ở người, thường kéo dài trung bình 2-3 giờ qua vùng hấp thu chính (dạ dày hoặc phần trên của ruột), có thể dẫn đến phóng thích thuốc không hoàn toàn từ ODDS dẫn đến giảm hiệu quả của liều điều trị thuốc 2. Do đó, kiểm soát vị trí của DDS trong một vùng cụ thể của đường tiêu hóa mang lại nhiều ưu điểm, đặc biệt đối với các loại thuốc có cửa sổ hấp thụ trong đường tiêu hóa.3,5
Dạng bào chế mới có kiểm soát qua đường uống được lưu giữ trong dạ dày thời gian dài và có thể dự đoán được là cách tiếp cận khả thi để đạt khả năng phân phối thuốc kéo dài và kiểm soát thời gian lưu lại trong dạ dày (GRT), cung cấp một lựa chọn quan trọng trong hiệu quả điều trị 2. Qua những cách tiếp cận bào chế khác nhau bao gồm: hệ thống nổi, hệ thống trương phồng, hệ thống tỷ trọng cao, hệ thống kết dính sinh học, hệ thống thay đổi hình dạng, hệ thống dung dịch tạo gel hoặc huyền phù,… trong đó dạng bào chế nổi được sử dụng phổ biến nhất.1,8

Các nhóm hoạt chất thích hợp cho dạng bào chế lưu giữ trong dạ dày là các phân tử có khả năng hấp thu ở đại tràng kém, cửa sổ hấp thu hẹp ở đường tiêu hóa 2,13,14,22, hấp thu chủ yếu từ dạ dày và phần trên của đường tiêu hóa, thuốc tác dụng tại chỗ ở dạ dày (metronidazol, CLA (CLA) 7), thuốc điều trị viêm loét đại tràng và thuốc có thời gian bán hủy thấp (Levodopa, ciprofloxacin) 2,17,18. Khi đề cập đến CLA – đây là kháng sinh thuộc nhóm macrolid, được chỉ định trong điều trị viêm xoang, viêm họng, viêm phổi, viêm phế quản cấp và mạn tính cho người lớn và trẻ em từ 12 tuổi trở lên.2
Đặc biệt, CLA dùng trong phác đồ điều trị nhiễm vi khuẩn Helicobacter pylori (H. pylori) 4, 10,11,12. Khi uống CLA được hấp thu nhanh qua đường tiêu hóa và sinh khả dụng của CLA ở dạng nguyên vẹn đạt khoảng 55%. Thời gian bán thải ngắn, do đó, người bệnh phải uống liều cao và dùng nhiều lần trong ngày, điều đó dẫn đến làm tăng nguy cơ gây độc tính và tác dụng phụ không mong muốn 10. Bên cạnh đó, thực trạng H. pylori đề kháng CLA trên thế giới ở kề ngưỡng ≥15-20% , ở Châu Á là 27,46% đứng sau Bắc Mỹ là 30,80%, riêng tại Việt Nam, tỷ lệ lên đến 41,5% ở nhóm bệnh nhân viêm dạ dày. Do đó, việc phát triển một dạng bào chế mới góp phần giúp giảm số lần dùng thuốc và tăng hiệu quả điều trị là cách tiếp cận khả thi nhằm góp phần hạn chế tỷ lệ đề kháng kháng sinh CLA.6,41
Hiện nay, các sản phẩm trên thị trường với hoạt chất CLA có dạng bào chế viên nén phóng thích chậm và viên PTTT cũng như chưa có dạng bào chế nào đề cập đến viên vừa có đặc tính nổi trong dạ dày và vừa kiểm soát được sự phóng thích hoạt chất theo thời gian. Tuy nhiên, có nhiều công trình nghiên cứu đã công bố bào chế viên nổi trong dạ dày nói chung và viên nén CLA nổi trong dạ dày nhằm mục tiêu cải thiện sinh khả dụng (SKD) và kéo dài thời gian lưu giữ thuốc trong dạ dày 5,6,7,13.
Do đó, luận án “Nghiên cứu bào chế hệ thống nổi và phóng thích kéo dài trong dạ dày chứa CLA” với mục tiêu tổng quát là xây dựng công thức, quy trình bào chế viên nén chứa CLA 500 mg có đặc tính nổi trong dạ dài để kéo dài thời gian lưu giữ trong dạ dày trên cơ thể sống và kiểm soát sự phóng thích hoạt chất trong 12 giờ. Luận án với các mục tiêu cụ thể:
1. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng CLA nguyên liệu và thành phẩm.
2. Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nén CLA 500 mg có đặc tính nổi để kéo dài thời gian lưu giữ trong dạ dày và kiểm soát sự phóng thích thuốc12 giờ.
3. Nâng cấp cỡ lô và theo dõi độ ổn định thành phẩm.
4. Xây dựng quy trình thử nghiệm in vivo trên Chó cỏ

MỤC LỤC Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu bào chế hệ thống nổi và phóng thích kéo dài trong dạ dày chứa CLA
Lời cam đoan ………………………………………………………………………………………………. i
Danh mục chữ viết tắT VÀ THUẬT NGỮ ANH – VIỆT ……………………………….v
Danh mục các bẢng ………………………………………………………………………………….. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH …………………………………………………………………………… ix
danh mục ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ …………………………………………………………………………..x
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN………………………………………………………………………….3
1.1. CLA……………………………………………………………………………………………………3
1.1.1. Hoạt chất CLA……………………………………………………………………………….3
1.1.2. Cấu trúc hóa học …………………………………………………………………………….3
1.1.3. Tính chất vật lý ………………………………………………………………………………4
1.1.4. Tính chất dược lý……………………………………………………………………………4
1.1.5. Dược động học……………………………………………………………………………….4
1.1.6. CLA trong phác đồ điều trị H. pylori ………………………………………………..5
1.2. Phương pháp định lượng CLA…………………………………………………………….8
1.3. Hệ thống phân phối thuốc nổi trong dạ dày ……………………………………….10
1.3.1. Khái niệm dạng thuốc nổi………………………………………………………………12
1.3.2. Phân loại thuốc nổi ……………………………………………………………………….12
1.3.3. Các yếu tố tác động thuốc nổi trong dạ dày ……………………………………..16
1.4. Cập nhật tình hình nghiên cứu thuốc nổi trong dạ dày……………………….21
1.4.1. Tình hình nghiên cứu thuốc nổi trên thế giới ……………………………………21
1.4.2. Phát triển công thức thuốc với sự trợ giúp của máy tính…………………….33
1.4.3. Thiết kế công thức có cấu trúc khung matrix kiểm soát sự PTHC……….35
1.5. Phương pháp đánh giá thời gian nổi in vitro và in vivo ………………………36
1.5.1. Phương pháp đánh giá thời gian nổi in vitro …………………………………….36
1.5.2. Phương pháp đánh giá thời gian nổi in vivo……………………………………..36
1.5.3. Đánh giá nồng độ thuốc CLA trong huyết tương Chó cỏ……………………40
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………….41
2.1. Đối tượng nghiên cứu………………………………………………………………………..41iii
2.2. Nguyên vật liệu, trang thiết bị nghiên cứu………………………………………….41
2.3. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………………..45
2.3.1. Xây dựng và thẩm định được quy trình định lượng CLA nguyên liệu và
thành phẩm……………………………………………………………………………………………45
2.3.2. Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nén CLA 500 mg có đặc
tính nổi để kéo dài thời gian lưu giữ trong dạ dày và kiểm soát sự phóng thích
thuốc 12 giờ ………………………………………………………………………………………….54
2.3.3. Nâng cấp cỡ lô và theo dõi độ ổn định của thành phẩm……………………..61
2.3.4. Xây dựng quy trình thử nghiệm in vivo trên Chó cỏ………………………….63
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………………………..67
3.1. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng CLA nguyên liệu và thành
phẩm ………………………………………………………………………………………………………67
3.1.1. Kết quả phương pháp định lượng CLA ……………………………………………67
Sắc ký đồ Kết quả phương pháp định lượng CLA xem Phụ lục 1. ……………….68
Sắc ký đồ Kết quả phương pháp định lượng CLA xem Phụ lục 14. ……………..69
3.1.2. Kết quả xác định giới hạn tạp liên quan của CLA nguyên liệu……………72
3.1.3. Kết quả thẩm định quy trình định lượng CLA trong thử độ hòa tan…….73
3.2. Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nén CLA 500 mg có đặc
tính nổi để kéo dài thời gian lưu giữ trong dạ dày và kiểm soát sự phóng
thích thuốc 12 giờ…………………………………………………………………………………….78
3.2.1. Tiền nghiên cứu ……………………………………………………………………………78
3.2.2. Thiết kế và tối ưu hóa công thức viên CLA 500 mg nổi trong dạ dày ….87
3.3. Nâng cấp cỡ lô và theo dõi độ ổn định ………………………………………………90
3.3.1. Quy trình sản xuất viên CLA 500 mg nổi trong dạ dày………………….91
3.3.2. Kết quả theo dõi độ ổn định của thuốc …………………………………………….94
3.4. Xây dựng quy trình thử nghiệm in vivo trên Chó cỏ ………………………..95
3.4.1. Kết quả đặc tính nổi in vivo của viên CLA 500 mg nổi trong dạ dày…..95
3.4.2. Kết quả đánh giá nồng độ CLA trong huyết tương ……………………………97iv
4.1. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng CLA nguyên liệu và thành
phẩm …………………………………………………………………………………………………….100
4.2. Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nén CLA 500 mg có đặc
tính nổi để kéo dài thời gian lưu giữ trong dạ dày và kiểm soát sự phóng
thích thuốc 12 giờ…………………………………………………………………………………..103
4.3. Nâng cấp cỡ lô và theo dõi độ ổn định thành phẩm ………………………….118
4.4. Xây dựng quy trình thử nghiệm in vivo trên Chó cỏ…………………………120
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………………124
Tài liệu tham khảo ……………………………………………………………………………………12

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phác đồ điều trị đau dạ dày do vi khuẩn H. pylori ……………………………….6
Bảng 1.2. Các phương pháp phân tích CLA ………………………………………………………9
Bảng 1.3. Các sản phẩm thuốc nổi trong dạ dày trên thị trường………………………….21
Bảng 1.4. Các chế phẩm CLA ở các dạng bào chế khác nhau trên thị trường …….222
Bảng 1.5. Tổng hợp các nghiên cứu về CLA nổi trong dạ dày………………………….255
Bảng 1.6. Một số đặc tính của dược chất phù hợp bào chế dạng thuốc nổi…………278
Bangr1.7. Tổng hợp ưu điểm và nhược điểm các công trình công bố viên nổi………28
Bảng 1.8. Giá trị độ nhớt điển hình cho dung dịch nước 2% (w/v) của Methocel …32
Bảng 1.9. Công dụng của natri bicarbonat……………………………………………………….33
Bảng 1.10. Mô hình và hình thể mô phỏng trên dạ dày Chó cỏ và Người ……………37
Bảng 2.1. Các nguyên liệu, hóa chất và dung môi dùng trong điều chế……………….43
Bảng 2.2. Độ hòa tan (%) theo tiêu chuẩn USP và TCCS ………………………………….51
Bảng 2.3. Thành phần hoạt chất và vai trò các tá dược trong công thức………………56
Bảng 2.4. Hồ sơ số lô, đóng gói và thời hạn bảo quản thuốc ……………………………..62
Bảng 2.5. Điều kiện bảo quản và thời gian lấy mẫu ………………………………………….62
Bảng 2.6. Mô hình thử nghiệm ………………………………………………………………………64
Bảng 3.1. Thành phần công thức và viên placebo …………………………………………….70
Bảng 3.2. Kết quả phù hợp hệ thống (Dung dịch chuẩn CLA) (n = 6)…………………70
Bảng 3.3. Kết quả phù hợp hệ thống (Dung dịch chuẩn CLA và CLA tạp A)………68
Bảng 3.4. Khoảng tuyến tính………………………………………………………………………….72
Bảng 3.5. Kết quả độ đúng…………………………………………………………………………….70
Bảng 3.6. Độ lặp lại ngày 1……………………………………………………………………………71
Bảng 3.7. Độ lặp lại ngày 2……………………………………………………………………………71
Bảng 3.8. Tính phù hợp hệ thống (Dung dịch đối chiếu 2) ………………………………..72
Bảng 3.9. Kết quả thẩm định quy trình định lượng CLA trong thử độ hòa tan……..73
Bảng 3.10. Kết quả tương thích hệ thống trong môi trường độ hòa tan ……………….74
Bảng 3.11. Độ đúng phương pháp (n=3) …………………………………………………………75
Bảng 3.12. Độ lặp lại (n = 6)………………………………………………………………………….76viii
Bảng 3.13. Kết quả độ chính xác trung gian (n = 6)………………………………………….77
Bảng 3.14. Thông tin thuốc tham khảo (n = 6)…………………………………………………80
Bảng 3.15. Hệ số tương quan các mô hình động học phóng thích CLA (n = 6) ……81
Bảng 3.16. Thành phần công thức cơ bản A…………………………………………………….80
Bảng 3.17. Kết quả khảo sát độ cứng – tiềm thời nổi – độ hòa tan viên (n=6)………81
Bảng 3.18. Chỉ số trương phồng viên (n = 6) …………………………………………………..82
Bảng 3.19. Kiểm nghiệm viên thành phẩm sau khi bao (n = 6) ………………………….83
Bảng 3.20. Kết quả ảnh hưởng của lớp bao đến tính chất viên (n = 6) ………………..83
Bảng 3.21. Thời gian trộn bột (n = 6) ……………………………………………………………..84
Bảng 3.22. Độ hòa tan của 3 lô ở quy mô PTN (n=6) ……………………………………….89
Bảng 3.23. Hệ số tương quan các mô hình ………………………………………………………85
Bảng 3.24. Tiềm thời nổi và thời gian nổi của công thức cơ bản A1 …………………..90
Bảng 3.25. Thành phần công thức viên CLA 500 mg nổi trong dạ dày ……………….87
Bảng 3.26. Mô hình thực nghiệm (n=14) và kết quả thực nghiệm (n=6) ……………..88
Bảng 3.27. Công thức tối ưu ………………………………………………………………………….89
Bảng 3.28. Thành phần công thức tối ưu và nâng cấp cỡ lô 30,000 viên……………..90
Bảng 3.29. Tính tương thích hệ thống …………………………………………………………….98
Bảng 3.30. Nồng độ thuốc trong huyết tương nhóm chứng (n=8) và nhóm thử (n=8)
…………………………………………………………………………………………………………………..99ix
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Công thức cấu tạo CLA…………………………………………………………………….3
Hình 1.2. Quá trình phóng thích hoạt chất của dạng trương phồng……………………..11
Hình 1.3. Hệ thống phân phối nổi với nhiều đơn vị phân liều qua đường uống…..133
Hình 1.4. Hệ thống sinh khí CO2 ………………………………………………………………….144
Hình 1.5. Hệ thống sinh khí CO2 ………………………………………………………………….155
Hình 1.6. Dạng thuốc nổi không có sủi bọt khí ………………………………………………166
Hình 1.7. Phương pháp khuếch tán dung môi và bay hơi để tạo vi cầu rỗng ………166
Hình 1.8. Công thức cấu tạo của hypromellose………………………………………………. 30
Hình 1.9. Hệ thống PTKD có cấu trúc khung xốp…………………………………………..355
Hình 1.10. Mô phỏng dạ dày………………………………………………………………………..378
Hình 3.1. Sự tương quan giữa nồng độ CLA và diện tích pic …………………………….70
Hình 3.2. Đồ thị sự tương quan giữa nồng độ và diện tích…………………………………75
Hình 3.3. Phổ IR của CLA nguyên liệu (A), thành phẩm (B), HPMC K100M (C) và
HPMC K15M (D) ………………………………………………………………………………………..79
Hình 3.4. Nghiên cứu khả năng nổi in vitro của viên nén CLA (A1-1) ……………….87
Hình 3.5. Thành phẩm viên nổi trong dạ dày và PTKD chứa CLA 500 mg …………91
Hình 3.6. Nhóm Chó thử nghiệm số 1 trước và sau khi uống thuốc nghiên cứu……97
Hình 3.7. Đồ thị sự tương quan của nồng độ CLA và tỉ số diện tích đỉnh
(CLA/Roxithromycin) đo được của mẫu chuẩn………………………………………………..9

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu bào chế hệ thống nổi và phóng thích kéo dài trong dạ dày chứa CLA