Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết tập trung nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac. Nhũ tương nano nhỏ mắt chứa axít diclofenic hoặc natri diclofenac được bào chế từ một hỗn hợp gồm pha dầu, pha nước, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt, chất tăng thấm và hệ đệm. Ảnh hưởng của các thành phần trong nhũ tương nano đến giải phóng dược chất in vitro đã đánh giá sử dụng thiết kế thí nghiệm cổ điển và mạng thần kinh nhân tạo.
NGHIªN CỨU BÀO CHẾ VÀ BƢỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢI PHãNG IN VITRO CỦA NHŨ TƢƠNG NANO NHỎ MẮT DICLOFENAC Đặng Thị Hiền*; Vũ Ngọc Mai*; Nguyễn Trần Linh* Tãm t¾t Nhũ tương nano nhỏ mắt chứa axít diclofenic natri diclofenac bào chế từ hỗn hợp gồm pha dầu, pha nước, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt, chất tăng thấm hệ đệm Ảnh hưởng thành phần nhũ tương nano đến giải phóng dược chất in vitro đánh giá sử dụng thiết kế thí nghiệm cổ điển mạng thần kinh nhân tạo Theo mơ hình thiết kế thí nghiệm, bào chế 22 mẫu nhũ tương nano Lựa chọn loại lượng thành phần công thức nhũ tương nano biến độc lập Tỷ lệ % dược chất giải phóng thời điểm 1, 2, 3, 4, lựa chọn biến phụ thuộc Sự thay đổi tỷ lệ pha dầu chất diện hoạt ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê đến giải phóng dược chất từ nhũ tương nano Nhũ tương nano chứa axít diclofenic có kích thước tiểu phân lớn phân bố khoảng rộng nhũ tương nano chứa natri diclofenac * Từ khóa: Diclofenac; Nhũ tương nano; Nhỏ mắt FORMULATION AND EVLUATION IN VITRO OF OPHTHALMIC DICLOFENAC NANOEMULSIONS Summary Ophthalmic diclofenac nanoemulsions were prepared from diclofenac acid or diclofenac sodium, water and oil phase, surfactants, cosurfactants, penetration enhancers, buffers The influences of nanoemulsion components on the in vitro drug releases were evaluated using the classical experimental design and artificial neural network As model formulations, 22 kinds of nanoemulsions were prepared The kinds and amounts of components were selected as independent variables The percentages of active ingredients released at 1, 2, 3, 4, and hours were considered as dependent variables The changes in the amounts of oil phase and surfactants influenced significantly the release rates of active ingredients from nanoemulsions The nanoemulsions containing diclofenac acid have wider and larger particle size distribution than the nanoemulsions containing diclofenac sodium have * Key words: Diclofenac; Nanoemulsion; Ophthalmic Đặt Vấn đề Nghiờn cu h cung cấp thuốc mắt lĩnh vực quan trọng nhà bào chế Các chế phẩm thuốc nhỏ mắt có thị trường thường có sinh khả dụng thấp hiệu điều trị chưa cao Vì vậy, để có hiệu điều trị, người bệnh phải nhỏ liều thuốc lớn phải nhỏ nhiều lần ngày [1, 2, 4, 7] Diclofenac dẫn chất axít phenylacetic thuộc nhóm thuốc chống viêm khơng steroid, có khả ức chế chọn lọc COX - COX - 1, có tác dụng chống viêm, giảm đau hạ sốt Diclofenac để nhỏ mắt thị trường có dạng dung dịch với nồng độ 0,1% Thuốc tác dụng ngắn, đạt nồng độ đỉnh điều trị khoảng 30 phút sau nhỏ bị thải trừ hoàn toàn khỏi thể Vì vậy, bệnh nhân (BN) phải nhỏ thuốc - lần ngày [1] Nhũ tương nano hệ cung cấp thuốc mới, thích hợp dùng cho mắt Hệ hình thành phân tán dầu - nước, ổn định tham gia chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt [5, 6] Vì nhiều ưu điểm dạng dung dịch nhỏ mắt thông thường, nên nhũ tương nano diclofenac nghiên cứu bào chế nhằm tạo dạng thuốc có khả trì giải phóng thuốc định giác mạc, kéo dài thời gian tác dụng thuốc, thấm sâu vào lớp cấu trúc mắt, tăng hiệu lực điều trị giảm số lần dùng thuốc ngy Nguyên liệu thiết bị ph-ơng pháp nghiên cứu Nguyên liệu thiết bị - Axít diclofenic (Trung Quốc), natri diclofenac (Trung Quốc), tween 80 (Singapore), Cremophor EL (Singapore), Span 80 (Singapore), isopropyl myristat (Singapore), Labrafac PG (Canada), Miglyol (BASF), Transcutol HP (Pháp), axít boric (Trung Quốc), axít phosphoric (Merck), natri dihydrophosphat (Trung Quốc), dinatri hydophosphat (Trung Quốc), axít citric (Trung Quốc), natri hydroxyd (Trung Quốc), methanol (Merck, loại dùng cho sắc ký lỏng hiệu cao), glycerin (Trung Quốc) - Máy siêu âm cầm tay Labsonic® M - Sartorius (Đức), hệ thống đánh giá giải phóng thuốc qua màng Hanson Research, thiết bị lọc Sartorius; màng lọc cellulose acetat, kích thước lỗ lọc 0,2 µm; 0,45 μm; màng polyethersulfon kích thước lỗ lọc 0,45 µm (Đức), máy đo pH Eutech Instruments pH 510, máy sắc ký lỏng hiệu cao Thermo - Finnigan (Mỹ), bể siêu âm Ultrasonic LC_60H, kính hiển vi điện tử truyền qua EMLab - NIHE (Nhật) Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp bào chế nhũ tương nano + Pha nước: nước, glycerin, hệ đệm, chất diện hoạt tan nước đun nóng 70 - 750C + Pha dầu: dầu, chất diện hoạt tan dầu, Transcutol HP, dược chất đun nóng 65 - 700C + Kết hợp pha, siêu âm phút + Ép nhũ tương thu qua màng cellulose acetat 0,2 µm để đồng - Định lượng diclofenac có nhũ tương nano Xác định hàm lượng diclofenac giải phóng từ nhũ tương nano dược chất có nhũ tương nano phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao Hệ thống sắc ký gồm: Cột Alltech C8 (250 mm × 4,6 mm, hạt nhồi µm); pha động hỗn hợp methanol dung dịch đệm phosphat pH = 2,5 với tỷ lệ 75:25; thể tích tiêm mẫu: 20 µl, tốc độ dòng: ml/phút; detector mảng diod, bước sóng λ = 276 nm - Đánh giá giải phóng dược chất in vitro Sử dụng hệ thống đánh giá giải phóng thuốc qua màng Hanson Research với điều kiện: + Màng cellulose acetat 0,2 µm + Mơi trường khuếch tán: dung dịch đệm phosphat pH = 7,4 + Thể tích mơi trường khuếch tán: ml + Nhiệt độ mơi trường khuếch tán: 370C + Diện tích bề mặt màng khuếch tán: 1,76 cm2 + Tốc độ khuấy: 400 vòng/phút + Lượng mẫu đem thử: ml (tương ứng với mg natri diclofenac; 0,93 mg axít diclofenac) Lấy mẫu: giờ, lấy mẫu lần Mỗi lần lấy 1ml, đồng thời bổ sung thêm 1ml mơi trường khuếch tán Phân tích mẫu lấy phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao Từ kết định lượng, tính tỷ lệ (%) dược chất giải phóng thời điểm - Thiết kế thí nghiệm Mơ hình thiết kế thí nghiệm truyền thống mạng thần kinh nhân tạo sử dụng làm công cụ để xác định ảnh hưởng tá dược tới tỷ lệ giải phóng diclofenac Phân tích liệu xử lý máy tính với trợ giúp phần mềm MODDE 8.0 (Umetrics Inc, Mỹ) INFORM 3.2 (Intelligensys Ltd, Anh) - Xác định hình thái, kích thước hạt nhũ tương nano Dữ liệu chụp hình kính hiển vi điện tử truyền qua EMLab - NIHE (Nhật) ca Vin V sinh Dch t TW Kết nghiên cøu vµ bµn ln Xây dựng cơng thức thực nghiệm Diclofenac có hai dạng nguyên liệu thường sử dụng bào chế thuốc dạng axít dạng muối natri Do hai dạng có độ tan pha dầu pha nước khác nhau, nên xây dựng công thức nhũ tương nano, tiến hành khảo sát với hai loại nguyên liệu Trong nghiên cứu sơ bộ, công thức nhũ tương nano xây dựng với thành phần như: diclofenac (axít diclofenic natri diclofenac: 0,1% (được quy axít diclofenic); glycerin (5%); tween 80 cremophor EL hỗn hợp tween 80/cremophor EL (1/1); span 80; labrafac PG isopropyl myristat; transcutol HP, dung dịch đệm borat phosphat citrat (vừa đủ 100% kl/kl) * Các biến độc lập: Khoảng biến thiên Thành phần Span 80 0,5 - 1,5 (%) Tween 80 (cremophor EL, tween 80/cremophor EL (1/1) Labrafac PG (isopropyl miristat) Transcutol HP Dung dịch đệm borat (phosphat, citrat) - (%) - (%) - (%) 0,1 - 0,2 M (vừa đủ 100 %) pH 6,5 - 7,5 Các biến phụ thuộc tỷ lệ (%) axít diclofenic natri diclofenac giải phóng sau 1, 2, 3, 4, Bảng thiết kế Modde 8.0, gồm 22 thí nghiệm (mỗi thành phần dược chất tá dược khác nhau) Phân tích kết mạng thần kinh nhân tạo (tích hợp INFORM 3.2) nhằm đánh giá ảnh hưởng biến độc lập tới biến phụ thuộc Phân tích yếu tố ảnh hƣởng * Ảnh hưởng thành phần công thức tới giải phóng dược chất từ nhũ tương nano: Tỷ lệ (%) giải phóng NaDC sau Tween 80 (%) Isopropyl myristat (%) Hình 1: Ảnh hưởng isopropyl myristat tween 80 tới tỷ lệ (%) dược chất giải phóng từ nhũ tương nano chứa natri diclofenac (span 80: 1,0%; transcutol HP: 1,5%; đệm phosphat 0,15 M, pH 7,0) % NaDC giải phóng sau Span 80 (%) Tỷ lệ tween 80/Cremorphor EL (%) Hình 2: Ảnh hưởng lượng chất diện hoạt thân nước span 80 tới tỷ lệ (%) dược chất giải phóng từ nhũ tương nano chứa natri diclofenac (isopropyl myristat: 4,0%; transcutol HP: 1,5%; đệm citrat 0,15 M, pH 7,0) Tween 80 isopropyl myristat ảnh hưởng tới mức độ giải phóng dược chất từ nhũ tương nano chứa natri diclofenac Nếu loại dung môi pha dầu isopropyl myristat tăng lượng tween 80 giảm, làm tăng mức độ giải phóng Khi lượng chất diện hoạt thân nước lượng span 80 giảm, tỷ lệ dược chất giải phóng sau tăng Điều cho thấy, với hoạt chất natri diclofenac có độ tan pha nước lớn thân chất điện hoạt yếu giúp cho hình thành nhũ tương nano cách dễ dàng Do vậy, tăng tỷ lệ tween 80, span 80, làm tăng độ nhớt nhũ tương nano, tốc độ khuếch tán dược chất khỏi hệ chậm % diclofenac giải phóng sau Myglyol (%) Cremophor (%) EL Hình 3: Ảnh hưởng cremophor EL mygliol tới tỷ lệ (%) dược chất giải phóng từ nhũ tương nano chứa axít diclofenic (span 80: 0,75%; transcutol HP: 1,0%; citrat 0,15 M, pH = 7,0) Cremophor EL mygliol tới tỷ lệ (%) dược chất giải phóng từ nhũ tương nano chứa axít diclofenic Như vậy, lượng pha dầu tăng lượng chất diện hoạt thân nước giảm, tỷ lệ (%) dược chất giải phóng sau tăng Điều giải thích axít diclofenic thân dầu so với natri diclofenac Chính vậy, phân tán phần lớn pha dầu nhũ tương nano Do lượng pha dầu lớn, hòa tan tối đa dược chất Lượng pha dầu tăng làm lượng dược chất giải phóng tăng Mặt khác, chất diện hoạt thân nước ảnh hưởng tới độ tan diclofenac pha dầu mà làm tăng độ nhớt, gây cản trở trình giải phóng dược chất khỏi hệ Các biến đầu vào khác ảnh hưởng khơng có ý nghĩa thống kê đến giải phóng dược chất từ nhũ tương nano * Xác định hình thái, kích thước hạt nhũ tương nano: Hình 4: Hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua mẫu nhũ tương nano chứa natri diclofenac Cấu trúc nhũ tương nano có chứa natri diclofenac qua qua ảnh chụp kính hiển vi điện tử truyền qua cho thấy: có phân bố giọt đồng kích thước hạt nằm khoảng từ 20 - 250 nm Điều cho thấy vai trò vừa dược chất vừa chất diện hoạt yếu natri diclofenac, giúp phân tách hạt nhũ tương nano nhờ lực đẩy ion Vì thế, hạt tách rời hẳn có kích thước đồng Cấu trúc nhũ tương nano có chứa hoạt chất axít diclofenic qua ảnh chụp kính hiển vi điện tử truyền qua cho thấy: có phân bố giọt khơng đồng kích thước hạt lớn nằm khoảng từ 100 - 1000 nm Sự phân bố không đồng đều, số lượng hạt tách rời tính thân dầu cao hoạt chất chất diện hoạt với lực đẩy ion yếu làm phân tách giọt để tạo cấu trúc dạng hạt KÕt luËn Đã bào chế thành công nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac, với dược chất natri diclofenac axít diclofenic Dung mơi pha dầu isopropyl myristat, labrafac PG miglyol, chất diện hoạt tween 80, cremophor EL, span 80 chất đồng diện hoạt transcutol HP Các chất khác gồm glycerin, hệ đệm phosphat, borat, citrat Tuy nhiên, với mục đích bào chế dạng nhũ tương nano kéo dài thời gian tác dụng mắt nên dạng nhũ tương nano chứa axít diclofenic tiếp tục nghiên cứu bào chế nhằm hy vọng làm tăng tỷ lệ (%) dược chất nhũ tương hóa Khối lượng loại thành phần tham gia cấu trúc nhũ tương nano ảnh hưởng tới tỷ lệ giải phóng hoạt chất khỏi nhũ tương Ảnh chụp kính hiển vi điện tử truyền qua cho thấy nhũ tương nano (diclofenac, natri diclofenac) chứa giọt hình cầu, tách rời có lớp chất diện, chất đồng diện hoạt (màu nht hn) bao xung quanh Tài liệu Tham khảo Ammar H O, Salama H A, Ghorab M, Mahmoud A A Nanoemulsion as a potential ophthalmic delivery system for dorzolamide hydrochlorid, AAPS Pharm Sci Tech 2009, Vol 10, N0 3, pp.808-819 Chien Y W, Cabana B E, Mares S E Ocular controlled release drug administration Drugs and the Pharmaceutical Sciences 1982, Vol 14, pp.13-55 Chuasuwan B, Binjesoh V, Polli J E, Zhang H, Amidon G L, Junginger H E, Midha K K, Shah V P, Stavchansky S., Dressman J B., Barends D M Biowaiver monographs for immediate release solid oral dosage forms: Diclofenac sodium and diclofenac potassium Journal of Pharmaceutical Sciences 2009 Vol 98, No 4, pp.1206-1219 Hughes P M, Mitra A K Overview of ocular drug delivery and iatrogenic ocular cytopathologies Ophthalmic Drug Delivery Systems pp.1-27 Shah P, Bhalodia D, Shalat P Nanoemulsion: A pharmaceutical review, Systematic Reviews in Pharmacy, Vol 1, Issue 1, pp.24-32 Sharma N, Bansal M, Visht S, Sharma P K, Kurkarni G T Nanoemulsion: A new concept of delivery system, Chronicles of Young Scientists 2010, pp.2-6 Sieg J W, Robinson J R.Verhice effect on ocular drug bioavailability II: evaluation of pilocarpine Journal of Pharmaceutical Science 1977, Vol 66, pp.1222-1228 ... phút + Ép nhũ tương thu qua màng cellulose acetat 0,2 µm để đồng - Định lượng diclofenac có nhũ tương nano Xác định hàm lượng diclofenac giải phóng từ nhũ tương nano dược chất có nhũ tương nano phương... glycerin, hệ đệm phosphat, borat, citrat Tuy nhiên, với mục đích bào chế dạng nhũ tương nano kéo dài thời gian tác dụng mắt nên dạng nhũ tương nano chứa axít diclofenic tiếp tục nghiên cứu bào chế. .. thống kê đến giải phóng dược chất từ nhũ tương nano * Xác định hình thái, kích thước hạt nhũ tương nano: Hình 4: Hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua mẫu nhũ tương nano chứa natri diclofenac