Nghiên cứu cải thiện độ tan celecoxib bằng hệ phân tán rắn

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 630 NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN ĐỘ TAN CELECOXIB BẰNG HỆ PHÂN TÁN RẮN Lê Khánh Thủy*, Nguyễn Thiện Hải* TÓM TẮT Mục tiêu: Celecoxib (CLC) là thuốc kháng viêm không steroid (NSAIDs), được sử dụng khá nhiều trong điều trị các bệnh viêm đau xương khớp và viêm khớp dạng thấp do ít tác dụng phụ trên đường tiêu hóa hơn so với các NSAIDs khác. Tuy nhiên, CLC thuộc nhóm II theo hệ thống phân loại sinh dược học nên có độ tan kém dẫn đến độ hòa tan và sinh khả dụng của chế phẩm không ổn định. Trong số các phương pháp cải thiện độ tan, hệ phân tán rắn (HPTR) được chọn để nghiên cứu với mục tiêu là điều chế một HPTR-CLC có độ tan và độ hòa tan cao, ổn định, có thể ứng dụng điều chế viên nang cứng 100mg có độ hòa tan tương đương viên đối chiếu. Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu cải thiện độ tan của CLC sử dụng kỹ thuật tạo HPTR với các chất mang là các chất diện hoạt bằng phương pháp đun chảy và bay hơi dung môi. Đánh giá sự hình thành HPTR đạt yêu cầu thông qua các thử nghiệm đánh giá độ tan, độ hòa tan, phân tích nhiệt vi sai (DSC) và quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR). Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nang CLC 100 mg từ HPTR đạt yêu cầu và đánh giá tương đương hòa tan so với chế phẩm đối chiếu Celebrex® 100 mg (Pfizer). Hàm lượng CLC trong các thử nghiệm được định lượng bằng quang phổ UV-Vis ở bước sóng cực đại 254 nm. Kết quả: CLC tạo HPTR với chất mang poloxamer 407 tỉ lệ (1 : 0,75) bằng phương pháp bay hơi dung môi cho độ tan và tốc độ hòa tan cao nhất. Kết quả phân tích DSC và FTIR cho thấy có sự tương tác giữa CLC và chất mang poloxamer 407 chứng tỏ HPTR này đã hình thành và được ứng dụng để bào chế 500 viên nang celecoxib 100 mg. Quy trình bào chế viên nghiên cứu có sự lặp lại và chế phẩm tạo thành có độ hòa tan cao (trên 75% sau 45 phút trong môi trường pH 6,8 chứa 1% natri lauryl sulfat (SLS), trên 90% sau 45 phút trong môi trường pH 12 chứa 1% SLS) và tương đương thuốc đối chiếu. Quy trình định lượng CLC bằng phương pháp UV tại bước sóng cực đại 254 nm đạt yêu cầu qui trình phân tích. Kết luận: HPTR-CLC được bào chế thành công, đạt các chỉ tiêu cơ lý hóa, có độ hòa tan cao. Hệ được ứng dụng bào chế viên nang CLC 100 mg cỡ lô 500 viên. Chế phẩm có độ hòa tan cao và tương đương viên đối chiếu. Quy trình có tính lặp lại và có triển vọng áp dụng vào thực tiễn. Từ khóa: Hệ phân tán rắn (HPTR), celecoxib, poloxamer 407, cải thiện độ tan ABSTRACT IMPROVEMENT OF CELECOXIB SOLUBILITY BY SOLID DISPERSION SYSTEM Le Khanh Thuy, Nguyen Thien Hai * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 630 – 639 Objectives: Celecoxib (CLC), a nonsteroidal anti-inflamatory drug (NSAID), is usually used in the treatment of acute pain, rheumatoid arthritis and ostreoarthritis due to the side effects on gastro-intestine are lower than other NSAIDs. However, some comercial CLC products have low dissolution and unstable oral bioavailability due to poor solubility of CLC (belongs to BCS group II). Amongst methods used for improving the solubility of drugs, solid dispersion (SD) technique was chosen to formulate a stable SD-CLC with high solubility, high dissolution and be possible to prepare 100 mg CLC hard capsules which have the dissolution profile equal to the reference product. *Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: PGS.TS. Nguyễn Thiện Hải ĐT: 0905352679 Email: nthai@ump.edu.vn Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 631 Methods: SD technique was applied to improve the solubility of CLC. The SD of the carriers and CLC in different ratios were prepared by melting and solvent evaporation method. The solubility, dissolution test, differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to evaluate the potential solid dispersion system of celecoxib (SD-CLC) from which the CLC 100 mg hard capsules were formulated. The dissolution profiles from obtained formulas were compared with the reference product, Celebrex® 100 mg (Pfizer). UV spectrophotometry was used for determination of CLC in the experiments at 254 nm. Results: The SD of CLC and poloxamer 407 in a ratio of 1 : 0.75 (w/w) by solvent evaporation method showed the highest solubility and dissolution. The DSC, FTIR proved that the SD-CLC was established and used to prepare the 100 mg CLC hard capsules. The manufacturing process showed the repeatability in scale of 500 capsules. The test capsules have high dissolution (over 75% and 90% CLC released after 45 minutes in pH 6.8 and pH 12 buffer with 1% SLS media, respectively) and the dissolution profile are also equivalent to the reference product. The UV method for determination of CLC in the experiments met the requirements of an analytical procedure. Conclusion: The SD-CLC was successfully prepared, met the physico-chemical properties, has high dissolution. This SD was used to prepare 100 mg CLC capsules in scale of 500 units. Theses products are high dissolution and equivalent to the reference product. The manufacturing process showed the repeatability and the potential to apply in practice. Key words: Solid dispersion system, celecoxib, poloxamer 407, improvement of solubility. ĐẶT VẤN ĐỀ Celecoxib (CLC) là một thuốc thuộc nhóm kháng viêm không steroid có đặc tính kháng viêm, giảm đau, được sử dụng khá nhiều trong điều trị các bệnh viêm đau xương khớp và viêm khớp dạng thấp với tác dụng trị liệu tốt(5). CLC tác động ức chế chọn lọc trên cyclooxygenase-2, ít tác dụng trên cyclooxygenase-1 nên ít tác dụng phụ trên đường tiêu hóa hơn so với những thuốc khác thuộc nhóm NSAIDs. Tuy nhiên, do đặc tính kém tan trong nước (độ tan 3-7 μg/ml(5), thuộc nhóm II theo bảng phân loại sinh dược học) nên sinh khả dụng bằng đường uống của CLC kém, ít ổn định. Bên cạnh đó, nhiều chế phẩm chứa CLC trên thị trường sau một thời gian lưu hành thường bị giảm độ hòa tan nên không đạt yêu cầu chất lượng. Việc cải thiện độ tan của CLC sẽ góp phần nâng cao sinh khả dụng của thuốc và tăng hiệu quả điều trị. Nhiều phương pháp đã được ứng dụng cải thiện độ tan của các dược chất nhóm II BCS nói chung và của CLC nói riêng như tạo hệ phân tán rắn (HPTR)(1,4,6,8,11), tạo phức bao với cyclodextrin và dẫn chất(10), phun sấy(2), hệ tự nhũ(9), trong đó HPTR cho thấy có nhiều ưu điểm như thành phần đơn giản, phù hợp để đóng nang, dễ bào chế và nâng cỡ lô. Đây cũng là xu hướng của thế giới hiện nay trong việc nghiên cứu cải thiện độ tan các dược chất kém tan thuộc BCS II. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu phát triển một công thức HPTR chứa CLC với độ tan và độ hòa tan cao để có thể ứng dụng điều chế viên nang cứng CLC 100 mg có độ hòa tan tương đương thuốc đối và có triển vọng áp dụng vào thực tế. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên vật liệu - trang thiết bị Nguyên vật liệu Celecoxib (Ấn độ – USP 38), gelucire 50/13, gelucire 44/14, gelucire 48/16 (Gattefosse – Pháp), natri docusate, poloxamer 188, poloxamer 407, cremophor RH40, cremophor A6 (BASF – Đức), natri lauryl sulfat (SLS – Đức và Trung Quốc), tween 20, tween 80 (Singapore), silic dioxyd (Pháp), MCC102, tinh bột biến tính, manitol, tinh Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 632 bột bắp (Trung Quốc). Các tá dược trên cùng dung môi, hóa chất cần thiết khác cho thí nghiệm đạt tiêu chuẩn dược dụng hay phân tích. Trang thiết bị Bể đun cách thủy có bộ phận lắc (Grant - Anh), bể siêu âm (Sonorex RK 510H - Đức), cân phân tích (Precisa – Thụy Sỹ), máy quét nhiệt vi sai (Netzsch – Đức), máy đo pH (Mettler Toledo – Thụy Sỹ), máy quang phổ hồng ngoại (Shimadzu IRA Ffinity – Nhật), máy ly tâm (Eppendorf Minispin - Đức), máy quang phổ UV-Vis (Shimadzu UV-1800 - Nhật), máy thử độ hòa tan (Erweka - Đức), Vortex (Labnet VX100 - Mỹ). Phương pháp nghiên cứu Đánh giá độ tan của celecoxib trong các môi trường Đánh giá độ tan nguyên liệu CLC trong các môi trường ethanol, methanol, propylene glycol và nước (không có hoặc có các chất mang khảo sát nồng độ 1%), pH 1,2; pH 4,5; pH 6,8 và pH 12 bằng phương pháp quá bão hòa. Cho một lượng dư CLC vào eppendorf có chứa sẵn 1,5 ml mỗi môi trường trên. Vortex mẫu trong 10 phút, siêu âm 30 phút, sau đó hỗn hợp được lắc trong bể lắc 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Ly tâm 10.000 vòng/phút trong 10 phút, dịch trong được lọc qua màng lọc nylon 0,45 μm, pha loãng đến nồng độ thích hợp. Nồng độ CLC trong dung dịch được xác định bằng phương pháp UV – Vis ở bước sóng hấp thu cực đại khoảng 254 nm. Tiến hành lặp lại 3 lần với mỗi thí nghiệm. Điều chế và đánh giá HPTR-CLC Chất mang khảo sát Các chất mang là các chất diện hoạt có khả năng cải thiện độ tan tốt nhất trong môi trường nước từ thử nghiệm khảo sát độ tan được chọn lựa để tạo HPTR với tỷ lệ khảo sát CLC: chất mang là 1:0,5; 1:0,75 và 1:1 (kl/kl). Điều chế HPTR-CLC với chất mang chọn lựa bằng phương pháp đun chảy Đun chảy chất mang đến nhiệt độ thích hợp, phân tán đều dược chất vào chất mang đã đun chảy. Để nguội hỗn hợp, thu được khối bán rắn dẻo và dính. Do HPTR-CLC thu được có tính chất dẻo dính nên một lượng tá dược hút được thêm vào để tạo thể chất khô tơi cho khối bột. Tá dược hút được lựa chọn thông đánh giá cảm quan hệ phân tán rắn thu được và khả năng phân tán của khối bột trong nước. Sau khi trộn tá dược hút, rây HPTR-CLC qua rây 0,5 mm. Sản phẩm được bảo quản bao bì kín trước khi thử nghiệm. Điều chế HPTR với chất mang chọn lựa bằng phương pháp bay hơi dung môi - Hòa tan hoàn toàn CLC và chất mang với tỉ lệ tương ứng vào cồn 96%, khuấy đều rồi đem bay hơi cồn trên bếp cách thủy ở nhiệt độ 70 – 80 oC, thu được hỗn hợp đồng nhất. Sau đó, tá dược hút (loại tá dược hút và tỉ lệ sử dụng đã được khảo sát ở phần điều chế HPTR bằng phương pháp đun chảy) được thêm vào hỗn hợp đang nóng ở nhiệt độ 70 – 80 oC theo tỉ lệ tương ứng với tỉ lệ chất diện hoạt sử dụng để tạo thể thể chất khô, nghiền trộn đều. Để nguội hỗn hợp ở nhiệt độ phòng, thu được hỗn hợp rắn rồi xát hạt qua rây 0,5 mm. Sản phẩm được bảo quản bao bì kín trước khi thử nghiệm Đánh giá HPTR tạo thành Đánh giá độ tan của HPTR-CLC ở các tỷ lệ chất mang khác nhau bằng phương pháp quá bão hòa trong môi trường nước. Một lượng dư HPTR-CLC được cho vào eppendorf có chứa sẵn 1 ml nước cất. Tiến hành theo quy trình tương tự như khảo sát độ tan của nguyên liệu CLC. - Đánh giá độ hòa tan của các công thức HPTR-CLC trong môi trường pH 6,8 (chứa 1% SLS) dựa trên hướng dẫn của FDA(1). Dùng thiết bị cánh khuấy, tốc độ 50 vòng/ phút. Môi trường thử độ hòa tan 1000 ml dung dịch đệm pH 6,8 (chứa 1% SLS). Nhiệt độ: 37 ± 0,5 oC. Mẫu được Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 633 rút sau các thời điểm 5, 10, 15, 20, 30 và 45 phút. Tại mỗi thời điểm 5 ml mẫu được rút ra sau đó được bù lại 5 ml dịch môi trường tương ứng. Mẫu được định lượng bằng quang phổ UV – Vis theo quy trình khảo sát. Những công thức HPTR-CLC tiềm năng sẽ được tiếp tục đánh giá độ hòa tan cùng điều kiện trong 3 môi trường pH 1,2 (1% SLS), pH 4,5 (1% SLS) và pH 12 (1% SLS) so sánh với dạng nguyên liệu và viên đối chiếu. - Chọn lựa HPTR tiềm năng từ 2 phương pháp điều chế thông qua kết quả độ tan và độ hòa tan, tiếp tục đánh giá tính chất của HPTR này bằng phổ hồng ngoại và phân tích nhiệt vi sai. Dựa trên dữ liệu thu được từ thực nghiệm, đánh giá tính chất HPTR và chọn lựa ứng dụng điều chế viên nang chứa CLC 100 mg. Ứng dụng HPTR-CLC chọn lựa điều chế viên nang CLC 100 mg Khảo sát các tá dược phối hợp cần thiết cho việc đóng nang số 0 trên thiết bị đóng nang thủ công quy mô 300 viên. Các công thức bột đóng nang sau khi điều chế được khảo sát về các tính chất bột như góc nghỉ, tỷ số Hausner, chỉ số Carr trước khi đóng nang. Viên nang CLC 100 mg được khảo sát độ rã, độ hòa tan, hàm lượng. Lượng CLC trong các thử nghiệm độ tan và độ hòa tan được định lượng bằng phương pháp UV-Vis(7). Mẫu thử được pha loãng (nếu cần) rồi đem định lượng bằng phổ UV-Vis ở bước sóng 254 nm theo quy trình đã thẩm định. Mẫu chuẩn là dung dịch CLC chuẩn nồng độ 10 μg/ml. KẾT QUẢ Đánh giá độ tan của CLC trong các môi trường Kết quả khảo sát độ tan CLC trong các môi trường được thể hiện qua bảng 1. Bảng 1: Độ tan của CLC trong các môi trường khảo sát (n = 3) Môi trường Độ tan (µg/ml) Môi trường Độ tan (mg/ml) pH 1,2 3,50 ± 0,08 Natri Docusat 0,14 ± 0,010 pH 4,5 3,54 ± 0,05 Cremophore RH 40 0,15 ± 0,002 pH 6,8 3,18 ± 0,04 Tween 20 0,15 ± 0,003 pH 12 9,03 ± 0,08 Tween 80 0,17 ± 0,002 Methanol 223,04 ± 2,24 Gelucire 48/16 0,22 ± 0,003 Ethanol 76,53 ± 1,48 Gelucire 44/14 0,27 ± 0,005 Propylen glycol 55,28 ± 0,54 Gelucire 50/13 0,32 ± 0,002 Nước 3,67 ± 0,06 Poloxamer 407 0,32 ± 0,014 Poloxamer 188 0,01 ± 0,001 Natri lauryl sulfat (TQ) 0,23 ± 0,007 Cremophore A6 0,01 ± 0,001 Natri lauryl sulfat (Đức) 0,45 ± 0,006 Kết quả từ bảng 1 cho thấy trong các môi trường khảo sát là pH 1,2; pH 4,5; pH 6,8; pH 12 và nước, CLC tan trong môi trường pH 12 gần 3 lần so với các môi trường còn lại. Tuy nhiên, nhìn chung CLC hầu như không tan trong các môi trường này nên trong phương pháp thử độ hòa tan cần lựa chọn môi trường có bổ sung chất diện hoạt để tăng được độ tan của CLC. Với các dung môi thông dụng khảo sát, CLC tan tốt cả trong methanol, ethanol và propylen glycol nên có thể sử dụng ethanol là một chất dễ bay hơi làm dung môi trong điều chế HPTR bằng phương pháp bay hơi dung môi. Trong các chất diện hoạt khảo sát (dung dịch 1% trong nước) thì nhóm các Gelucire, Poloxamer 407 và Natri lauryl sulfat (SLS) cho kết quả cải thiện độ tan của CLC cao hơn các chất diện hoạt còn lại với khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Với Gelucire, kết quả cải thiện độ tan Gelucire 50/13 > Gelucire 44/14 > Gelucire 48/16. SLS cho kết quả cải thiện độ tan tốt nhất tuy nhiên độ tan không ổn định, phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu SLS (Đức (0,45 mg/ml) cao hơn Trung Quốc (0,23 mg/ml). Trên thực tế, nhiều sản phẩm CLC sử dụng SLS để cải thiện độ tan gặp vấn đề tụt giảm độ hòa tan sau một thời gian nên SLS Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 634 không được lựa chọn cho nghiên cứu này. Vì vậy, 4 chất mang Gelucire 50/13, Gelucire 44/14, Gelucire 48/16 và Poloxamer 407 được dùng cho nghiên cứu tạo HPTR-CLC. Điều chế và đánh giá HPTR-CLC Điều chế HPTR-CLC Bảng 2: Tính chất của HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy sau khi trộn tá dược hút Tá dược hút (TDH) Tỉ lệ Tính chất bột HPTR-CLC điều chế bằng đun chảy CM (*) : TDH Nguyên trạng Phân bố vào nước Manitol 1,0 : 9,0 Hơi vón, dễ phân tán Kết dính lại, khó phân tán Tinh bột bắp 1,0 : 6,5 Vón, khó phân tán Kết dính lại, khó phân tán Silic dioxyd 1,0 : 1,0 Tơi xốp, dễ phân tán Các hạt phân tán đều (*) Chất mang khảo sát: Gelucire 50/13, Gelucire 44/14, Gelucire 48/16 và Poloxamer 407 HPTR-CLC được điều chế với các chất mang khảo sát Gelucire 50/13, Gelucire 44/14, Gelucire 48/16 và Poloxamer 407 bằng cách đun chảy hay hơi dung môi trên bếp cách thủy với 3 tỉ lệ khảo sát giữa CLC và chất mang là 1 : 0,5; 1 : 0,75 và 1 : 1. Sau khi để nguội thu được HPTR-CLC đồng nhất, thể chất dẻo dính do tính chất của các chất mang diện hoạt sử dụng do vậy cần phải cải thiện tính chất của hệ thu được bằng các tá dược hút nhằm tạo HPTR-CLC khô tơi, thích hợp cho việc đóng nang. Kết quả khảo sát tá dược hút được trình bày qua bảng 2 cho thấy silic dioxyd cho khả năng hút tốt gần gấp 9 lần so với manitol và gấp 6,5 tinh bột ngô, tạo thành bột có tính chất tơi xốp, dễ phân tán. Điều này có thể giải thích bởi bản chất silic dioxyd tỷ trọng thấp, diện tích bề mặt tăng và cấu trúc rỗng xốp chứa HPTR vào bên trong hạt dẫn đến khả năng hút của chúng lớn hơn rất nhiều so với manitol và tinh bột bắp. Do đó, tỉ lệ tá dược hút trong công thức sử dụng cần đảm bảo khả năng hút tốt, tạo bột tơi xốp và không tạo gel kết dính lại trong môi trường nước và đặc biệt là tỷ lệ sử dụng càng ít càng tốt. Với HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp bay hơi dung môi, silic dioxyd cũng cho khả năng thấm hút tốt, sản phẩm thu được tơi xốp, dễ phân tán tương tự như của hệ điều chế bằng phương pháp nóng chảy. Vì vậy, silic dioxyd được chọn là tá dược hút trong HPTR với tỉ lệ tá dược hút so với chất mang là 1:1. Đánh HPTR-CLC Bảng 3: Độ tan trong nước của HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy và phương pháp bay hơi dung môi (n = 3) Công thức Tỉ lệ Đun chảy Bay hơi dung môi Ký hiệu Độ tan (µg/ml) Ký hiệu Độ tan (µg/ml) 1:0,5:0,5 A1 51,15 ± 0,17 B1 62,84 ± 0,42 CLC (*) : Gel (*) 50/13 : TDH (*) 1:0,75:0,75 A2 60,27 ± 0,31 B2 84,65 ± 0,59 1:1:1 A3 69,38 ± 0,25 B3 84,56 ± 0,15 1:0,5:0,5 A4 51,25 ± 0,56 B4 65,19 ± 0,56 CLC (*) : Gel (*) 44/14 : TDH (*) 1:0,75:0,75 A5 62,76 ± 0,40 B5 89,82 ± 0,44 1:1:1 A6 68,81 ± 0,18 B6 98,74 ± 0,73 1:0,5:0,5 A7 46,09 ± 0,52 B7 58,78 ± 0,11 CLC (*) : Gel (*) 48/16 : TDH (*) 1:0,75:0,75 A8 50,45 ± 0,15 B8 88,52 ± 0,48 1:1:1 A9 59,53 ± 0,38 B9 94,76 ± 0,82 1:0,5:0,5 A10 62,11 ± 0,68 B10 101,53 ± 0,38 CLC (*) : Pol (*) 407 : TDH (*) 1:0,75:0,75 A11 87,65 ± 0,43 B11 145,89 ± 0,86 1:1:1 A12 84,25 ± 0,17 B12 118,11 ± 1,06 (*) CLC: Celecoxib, Gel: Gelucire, Pol: Poloxamer, TDH: Tá dược hút silic dioxyd Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 635 Kết quả độ tan trong nước của HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy (A) và phương pháp bay hơi dung môi (B) thể hiện qua bảng 3 cho thấy HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy (A) với các chất mang khảo sát đều thể hiện khả năng cải thiện độ tan có ý nghĩa so với nguyên liệu ban đầu (3,67 μg/ml) khoảng từ 14 đến 24 lần. Tương tự với phương pháp bay hơi dung môi (B) độ tan của HPTR-CLC cao hơn có ý nghĩa so với nguyên liệu ban đầu khoảng từ 16 đến 40 lần và cũng cao hơn có ý nghĩa thống kê so với HPTR-CLC điều chế phương pháp đun chảy. Nhìn chung độ tan của HPTR-CLC điều chế bằng 2 phương pháp so với nguyên liệu đầu đều tăng theo tỉ lệ chất diện hoạt sử dụng trừ trường hợp Poloxamer 407, độ tan cao nhất ở tỉ lệ 1:0,75. Do đó, các HPTR-CLC được tiếp tục đánh giá độ hòa tan để chọn công thức HPTR- CLC tiềm năng. Bảng 4: Độ hòa tan của các công thức HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy (A) và phương pháp bay hơi dung môi (B) (n = 3) Chất mang Mã số CT Thời điểm (phút) 0 5 5 10 10 15 15 20 20 30 30 45 45 A-B A B A B A B A B A B A B % CLC của các HPTR khảo sát phóng thích theo thời gian A1-B1 0 7,99 8,89 15,62 18,23 20,75 26,78 25,05 31,6 27,46 34,16 29,13 36,47 Gel 50/13 A2-B2 0 15,65 19,04 19,46 28,66 24,75 32,95 27,69 37,24 28,53 39,58 29,66 41,05 A3-B3 0 17,08 17,89 21,85 28,65 25,46 35,65 27,9 39,01 29,44 42,25 30,56 43,19 A4-B4 0 8,77 9,34 12,65 13,81 19,29 17,45 22,57 19,75 23,96 21,39 24,31 22,87 Gel 44/14 A5-B5 0 9,87 11,22 12,95 15,31 19,67 20,67 23,46 26,25 25,54 30,14 26,72 31,69 A6-B6 0 9,34 14,17 13,22 22,65 20,76 28,83 23,92 32,94 26,78 34,57 27,63 34,94 A7-B7 0 7,06 9,34 11,48 14,15 17,59 18,56 20,68 21,05 23,51 23,18 25,05 25,64 Gel 48/16 A8-B8 0 7,88 8,95 11,45 15,48 18,09 19,74 22,37 25,06 24,55 27,75 25,98 32,67 A9-B9 0 8,46 9,04 11,56 17,55 17,99 22,43 21,14 27,72 24,18 30,18 26,03 31,75 A10-B10 0 22,58 38,82 31,72 48,16 43,86 53,07 48,95 57,83 53,29 58,06 55,67 59,17 Pol 407 A11-B11 0 25,36 48,24 40,05 56,07 46,34 62,64 54,75 69,21 59,34 72,84 61,28 75,90 A12-B12 0 28,96 27,27 38,67 40,35 43,52 48,44 51,2 55,79 55,55 59,8 58,36 62,04 Đối chiếu 0 33,25 34,31 47,86 48,05 58,92 59,36 66,04 65,27 69,15 68,84 73,28 75,18 CLC nguyên liệu 0 4,92 5,58 9,67 9,79 12,95 12,33 13,01 13,34 15,83 14,95 16,16 16,23 (*) CLC: Celecoxib, Gel: Gelucire, Pol: Poloxamer Kết quả đánh giá độ hòa tan trình bày trong bảng 4 cho thấy các công thức (CT) HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp đun chảy (A) và bay hơi dung môi (B) đều thể hiện khả năng cải thiện độ hòa tan so với nguyên liệu ban đầu, trong đó HPTR-CLC với Poloxamer 407 cho khả năng cải thiện hòa tan tốt hơn so với các gelucire khảo sát. Với HPTR-CLC điều chế bằng phương pháp nóng chảy, độ hòa tan sau 45 phút của các CT mặc dù có cải thiện so với nguyên liệu nhưng vẫn còn thấp hơn so với viên đối chiếu. Việc sử dụng phương pháp bay hơi dung môi cho thấy có sự cải thiện rõ rệt về độ hòa tan so với HPTR- CLC điều chế bằng nóng chảy. Các CT B10, B11, B12 với Poloxamer 407 cho độ hòa tan cao hơn các CT còn lại, trong đó CT B11 với tỉ lệ CLC : Poloxamer 407 (1 : 0,75) đạt tương đương viên đối chiếu trong môi trường pH 6,8 (1% SLS) với giá trị f2 bằng 66. CT B12 với tỉ lệ CLC : Poloxamer 407 (1 : 1) khi cho vào môi trường thử hòa tan quan sát thấy có hiện tượng các hạt kết dính lại với nhau tăng kích thước hạt và độ hòa tan thấp hơn so với CT B11. Do đó, CT B11 được lựa chọn đánh giá tiếp khả năng hòa tan trong các môi trường pH 1,2 (1% SLS), pH 4,5 (1% SLS) và pH 12 (1% SLS). Kết quả khảo sát độ hòa tan của CT B11 và thuốc đối chiếu trong các môi trường pH 1,2; pH 4,5 và pH 12 chứa 1% SLS được trình bày trong bảng 5. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 636 Bảng 5: Kết quả độ hòa tan CT B11 và viên đối chiếu trong các môi trường pH 1,2; pH 4,5 và pH 12 chứa 1% SLS Thời gian (phút) (%) Celecoxib phóng thích (n = 3) CT B11 Viên đối chiếu Nguyên liệu CLC pH 1,2 * pH 4,5 * pH 12 * pH 1,2 * pH 4,5 * pH 12 * pH 1,2 * pH 4,5 * pH 12 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 39,51 43,83 70,92 28,24 30,59 39,04 4,18 4,68 9,01 10 51,62 59,16 80,51 49,05 45,01 63,15 6,84 6,97 11,34 15 57,11 62,37 89,36 56,36 55,17 85,49 8,25 8,15 11,95 20 63,78 66,34 92,55 60,27 65,17 91,74 9,57 10,04 12,64 30 66,94 69,87 95,98 64,84 68,84 96,44 10,98 11,75 13,21 45 69,18 71,52 98,61 67,18 70,58 97,25 12,05 12,48 14,72 f2 64 53 > 85%/ 15 phút (*) : môi trường có chứa 1% SLS Kết quả từ bảng 5 cho thấy CT B11 đạt độ hòa tan cao hơn nguyên liệu và viên đối chiếu trong các môi trường thử hòa tan, với giá trị f2 lần lượt là 64 trong pH 1,2 (1% SLS), 53 trong pH 4,5 (1% SLS), 66 trong pH 6,8 (1% SLS) và đạt trên 85% sau 15 phút tại pH 12 (1% SLS). Do đó, CT B11 được tiếp tục đánh giá khả năng tạo HPTR bằng phổ FTIR và DSC. Kết quả được trình bày trong hình 1 và hình 2. Hình 1: Phổ FTIR của nguyên liệu CLC (A), Poloxamer 407 (B), HPTR B11 (C) và HHVL (D) Hình 2: Phổ DSC của nguyên liệu CLC (A), Poloxamer 407 (B), HPTR B11 (C) và HHVL (D) D C B A C B A D Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 637 Kết quả phổ FTIR từ hình 1 cho thấy CLC có các đỉnh tại số sóng 3098,68; 3227,91 và 3331,07 tương ứng với liên kết -N-H, đỉnh 1344,38 và 1132,46 dao động co giãn mạnh tương ứng với nhóm – SO2, đỉnh tại số sóng 1593,20 của liên kết -C=N- trong vòng pyrazole và đỉnh tại 1160 tương ứng với nhóm -CF3. HPTR-CLC với poloxamer 407 có 2 đỉnh đặc trưng cho nhóm - NH- là 3232,70 và 3089,96 bị giảm cường độ và đặc biệt đỉnh 3098,68 bị biến mất, trong khi phổ poloxamer 407 lại không xuất hiện đỉnh ở vùng này. Điều đó chứng tỏ sự biến mất đỉnh 3098,68 có thể do tương tác vật lý giữa H của nhóm -NH2 và O của Poloxamer 407. Kết quả phổ DSC từ hình 2 cho thấy nguyên liệu CLC nóng chảy ở 163,3 oC (A), Poloxamer 407 là 55,7 oC (B), HPTR B11 có đỉnh hấp thu nhiệt ở 81,4 oC và không có đỉnh ở 163,3 oC và 55,7 oC tương ứng với CLC và poloxamer 407 trong khi hỗn hợp trộn vật lý (HHVL) vẫn có đỉnh của CLC và poloxamer 407 (D). Phổ DSC HPTR B11 xuất hiện đỉnh nội nhiệt mới tại 81,4 oC có thể do tương tác giữa CLC và Poloxamer 407 làm chuyển dịch đỉnh. Như vậy kết quả từ phổ FTIR và DSC bước đầu cho thấy có sự hình thành HPTR giữa CLC và poloxamer 407. Ứng dụng HPTR-CLC chọn lựa điều chế viên nang CLC 100 mg Kết quả khảo sát thành phần, độ hòa tan của các CT được trình bày trong bảng 6, bảng 7 và bảng 8 cho thấy CT C5 đạt yêu cầu đề ra. Viên nang chứa HPTR-CLC 100 mg bào chế ở qui mô 500 viên có độ hòa tan tương đương viên đối chiếu trong các môi trường khảo sát pH 1,2; pH 4,5; pH 12 chứa 1% SLS với hệ số tương đồng f2 lần lượt là 72, 65 và 70. Qui trình bào chế có sự ổn định và lặp lại. Phương pháp quang phổ UV dùng định lượng CLC trong các thử nghiệm đạt yêu cầu qui trình phân tích (không trình bày dữ liệu) cho thấy có thể áp dụng để định lượng CLC trong viên nghiên cứu. Bảng 6: Thành phần các CT viên nang khảo sát chứa CLC 100 mg Thành phần Hàm lượng (mg) trong 1 viên của các công thức khảo sát C1 C2 C3 C4 C5 C6 HPTR CLC 250 (*) 250 250 250 250 250 MCC 102 50 75 - - - - Tinh bột bắp - - 50 75 - - Tinh bột biến tính - - - - 50 75 Magie stearat 5 5 5 5 5 5 KL một viên 305 330 305 330 305 330 Góc nghỉ 30 0 29 0 35 0 36 0 31 0 31 0 Tỷ số Hausner 1,12 1,12 1,19 1,20 1,14 1,15 Chỉ số Carr (%) 11 11 16 17 12 13 (*) Tương ứng 100 mg celecoxib Bảng 7: Thời gian rã và độ hòa tan viên nang celecoxib 100 mg của các CT khảo sát Thời gian (phút) % CLC phóng thích (n = 6) C1 C2 C3 C4 C5 C6 HPTR B11 Đối chiếu 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 15,49 11,93 14,65 10,86 25,59 19,12 50,26 30,56 10 34,7 37,07 29,26 18,26 43,20 40,49 59,06 45,72 15 48,63 52,65 32,83 24,45 59,28 54,22 65,18 57,96 20 52,71 58,26 37,56 29,52 70,45 62,36 70,36 68,14 30 57,26 61,17 43,14 33,08 73,48 66,93 72,82 72,57 45 63,12 64,42 46,72 35,92 75,59 70,07 76,40 74,75 Thời gian rã (phút) 15-17 15-17 19-22 20-24 9-12 13-15 - 6-8 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 638 Bảng 8: Độ hòa tan viên nang công thức C5 và viên đối chiếu trong môi trường pH 1,2; pH 4,5 và pH 12 chứa 1% SLS Thời gian (phút) % Celecoxib phóng thích (n = 12) pH 1,2 (1% SLS) pH 4,5 (1% SLS) pH 12 (1% SLS) Viên C5 Đối chiếu Viên C5 Đối chiếu Viên C5 Đối chiếu 0 0 0 0 0 0 0 5 16,18 23,41 19,97 30,62 27,96 36,42 10 43,45 46,96 43,42 46,39 62,57 64,19 15 52,95 52,37 57,68 55,23 87,42 83,73 20 63,18 61,22 67,75 64,78 94,56 91,56 30 65,49 64,79 71,44 68,92 96,38 94,34 45 68,12 67,21 72,84 70,04 99,86 97,02 f2 72 65 70 BÀN LUẬN CLC là hoạt chất có độ tan thấp nên việc nghiên cứu cải thiện độ hòa tan nhằm góp phần nâng cao sinh khả dụng của chế phẩm chứa CLC là một vấn đề cần được quan tâm. Trong nghiên cứu này, HPTR được ứng dụng để cải thiện độ hòa tan của CLC. Công thức HPTR thường bao gồm hoạt chất, chất mang và tá dược hút. Việc lựa chọn các chất mang phù hợp giúp cải thiện độ hòa tan của CLC là rất quan trọng. Chất mang phù hợp sẽ tăng được độ tan và độ hòa tan của hoạt chất. Do CLC có độ tan rất kém trong các môi trường pH khảo sát, độ tan cao nhất là ở pH 12, vì vậy để cải thiện độ tan với kỹ thuật tạo HPTR, các chất mang là chất diện hoạt được lựa chọn khảo sát khả năng cải thiện độ tan và độ hòa tan của hoạt chất. Các chất mang lựa chọn khi tạo được HPTR với celecoxib nhờ vào khả năng diện hoạt của mình sẽ giúp CLC tan tốt hơn trong nước. Qua khảo sát, công thức HPTR lựa chọn sử dụng chất mang Poloxamer 407 với tỉ lệ hoạt chất : chất mang : tá dược hút là 1:0,75:0,75 điều chế bằng phương pháp bay hơi dung môi. So với một số nghiên cứu HPTR CLC đã công bố, HPTR với Poloxamer 407 đạt được một số ưu điểm có thể ứng dụng vào bào chế quy mô lớn cũng như là thuận tiện cho việc đóng nang về mặt khối lượng. HPTR trong nghiên cứu chỉ sử dụng chất mang với tỉ lệ nhỏ (0,75 lần so với hoạt chất) mà vẫn thể hiện được khả năng cải thiện độ tan và tạo được HPTR. Việc sử dụng phương pháp bay hơi dung môi với ethanol trong sản xuất có thể phát triển lên phương pháp sấy phun với nhiều ưu điểm cải thiện hơn nữa các tính chất của hệ và có thể ứng dụng trong sản xuất. KẾT LUẬN HPTR-CLC được bào chế thành công, đạt các chỉ tiêu cơ lý hóa, có độ hòa tan cao. Hệ được ứng dụng bào chế viên nang CLC 100 mg cỡ lô 500 viên. Chế phẩm có độ hòa tan cao và tương đương viên đối chiếu. Quy trình có tính lặp lại và có triển vọng áp dụng vào thực tiễn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Alireza H, Fatemeh S, Ali N, et al. (2014), “Preparation and Characterization of Celecoxib Dispersions in Soluplus: Comparison of Spray Drying and Conventional Methods”, Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 14(1), pp. 35-50. 2. Ehab AF, Mahmoud E, Gamal MM, et al. (2011), “The use of spray-drying to enhance celecoxib solubility”, Drug Development and Industrial Pharmacy; 37(12), pp. 1463–1472. 3. https://www.accessdata.fda.gov/SCRIPTS/CDER/DISSOLUTI ON/index.cfm. 4. Mulidhar S, Devala RG, Rajesh BV, et al. (2010), “Fast dissolving Celecoxib tablets containing solid dispersion of Celecoxib”, International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 1(9), pp. 34-40. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 639 5. Neal MD, Andrew JM, Ric OD, et al. (2000), “Clinical Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Celecoxib”, Clin Pharmacokinet., 38(3), pp. 225-242. 6. Pijush G, Arvind KB (2005), “Modelling of Drug release from Celecoxib-PVP-Meglumine Amorphous Systems”, J Pharm Sci and Tech, 59, pp. 346-354. 7. Santosh RK, Somashekhar M, Vivek T, et al. (2016), “UV spectrophotometric method for the quantitative estimation of celecoxib in capsule dosage forms”, Der Pharmacia Lettre, 8 (10), pp. 247-257. 8. Sashmitha SB, Swapna V, Amit B (2012), “Preparation and evaluation of solid dispersions of celecoxib”, Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 17(1), pp. 52-56. 9. Song WH, Park JH; Yeom DW, et al. (2013), “Enhanced dissolution of celecoxib by supersaturating self-emulsifying drug delivery system (S-SEDDS) formulation”, Arch. Pharm. Res., pp. 36, pp.69-78. 10. Swati R, Sanjay KJ (2003), “Solubility enhancement of celecoxib using β-cyclodextrin inclusion complexes”, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 57, pp. 263–267. 11. Yinghui L, Changshan S, Yanru H, et al. (2010), “Mechanism of dissolution enhancement and bioavailability of poorly water soluble celecoxib by preparing stable amorphous nanoparticles”, J Pharm Pharmaceutics Sci, 13(4), pp.589-606. Ngày nhận bài báo: 18/10/2018 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 01/11/2018 Ngày bài báo được đăng: 15/03/2019