Nghiên cứu công thức viên chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 150 NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC VIÊN CHỨA METFORMIN HYDROCLORID 500 MG PHÓNG THÍCH KÉO DÀI VÀ SITAGLIPTIN 50 MG PHÓNG THÍCH TỨC THỜI Nguyễn Ngọc Nhã Thảo*, Nguyễn Đức Tuấn**, Trịnh Thị Thu Loan** TÓM TẮT Mở đầu – Mục tiêu: Việc kết hợp chất ức chế men DPP-4 sitagliptin với metformin cho phép gia tăng hiệu quả điều trị bệnh đái tháo đường. Sự kết hợp này không tăng nguy cơ hạ đường huyết, không gây tăng cân, và không gây các tác dụng không mong muốn như nhiều sự kết hợp các thuốc trị đái tháo đường khác. Hiện nay, trên thị trường thuốc Việt Nam chỉ có biệt dược gốc chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời (Janumet XR 50/500). Để đáp ứng nhu cầu điều trị và thuận tiện cho người bệnh khi sử dụng, việc nghiên cứu bào chế viên nén chứa đồng thời metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời là cần thiết. Mục tiêu của đề tài này là bào chế được viên nén có độ hòa tan tương đương thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg. Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: viên chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời; thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg của công ty MSD. Phương pháp nghiên cứu: Thiết kế mô hình thực nghiệm bằng phần mềm Design Expert v7.0, tối ưu hóa công thức lớp metformin hydroclorid bằng phần mềm BC Pharsoft OPT với các biến độc lập là lượng polymer tạo khung, lượng polymer trộn ngoài và lượng nước phối hợp trong giai đoạn xát hạt ướt; biến phụ thuộc là độ hòa tan hoạt chất ở các thời điểm 1, 2, 6, 10 giờ (tham khảo theo USP 41). Cỡ lô nghiên cứu và nâng cấp lần lượt là 400 và 5000 viên. Dập viên hai lớp, lớp metformin hydroclorid và lớp sitagliptin. Viên được bao phim và đánh giá tương đương độ hòa tan in vitro với thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg. Hai chế phẩm được xem như tương đương độ hòa tan in vitro với nhau khi giá trị f2 đạt từ 50-100 ở các môi trường pH 1,2; 4,5 và 6,8. Kết quả: Đã xác định được công thức tối ưu của lớp metformin hydroclorid với thành phần biến độc lập gồm lượng tá dược tạo khung là 246 mg; lượng tá dược polymer trộn ngoài là 81 mg và tỷ lệ nước ở giai đoạn tạo hạt ướt là 12%. Độ hòa tan metformin đạt được ở các thời điểm 1, 2, 6, 10 giờ lần lượt là 31%; 47,53%; 80,86%; 97,77%. Viên 2 lớp bao phim chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời đạt tiêu chuẩn cơ sở và tương đương độ hòa tan in vitro với thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg ở môi trường pH 1,2 (f2=67,5 đối với metformin hydroclorid; f2=63,3 đối với sitagliptin); ở môi trường pH 4,5 (f2=71,95 đối với metformin hydroclorid; f2=64,05 đối với sitagliptin); ở môi trường pH 6,8 (f2=83,19 đối với metformin hydroclorid; f2=60,26 đối với sitagliptin). Kết luận: Đã bào chế được viên metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời đạt tiêu chuẩn cơ sở và tương đương độ hòa tan in vitro với thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg. Từ khóa: metformin hydroclorid, sitagliptin, viên 2 lớp, phóng thích kéo dài, tương đương hòa tan. *Khoa Dược, Trường Đại học Y Dược Cần Thơ **Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: ThS. Nguyễn Ngọc Nhã Thảo ĐT: 0902903844 Email: nnnthaoct@gmail.com Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 151 ABSTRACT STUDY ON FORMULATION OF BILAYER TABLET CONTAINING SUSTAINED RELEASE METFORMIN HYDROCHLORIDE 500 MG AND IMMEDIATE RELEASE SITAGLIPTIN 50 MG Nguyen Ngoc Nha Thao, Nguyen Duc Tuan, Trinh Thi Thu Loan * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 150 - 160 Background – Objectives: The combination of sitagliptin, a DPP-4 inhibitor, with metformin produces a broad and complementary spectrum of antidiabetic actions. This combination does not increases in the risk of hypoglycemia, weight gain, and adverse effects caused by various other oral antidiabetic combinations. Many domestic manufactures are interesting in producing tablets consisting of sustained release metformin hydrochloride 500 mg and immediate release sitagliptin 50 mg. There is only the brand name Janumet XR 50/500 in Vietnam market until now. In order to satisfy the need of diabetes treatment by a product with qualification similar to the brand name Janumet XR, the aim of this study is to prepare the product that has shown the in vitro drug release profile equivalent to the one of the Janumet XR 50/500 mg marketed tablets. Method: The object of this study is bilayer tablets consisting of sustained release metformin hydrochloride 500 mg and immediate release sitagliptin 50 mg, and the Janumet XR 50/500 mg reference drug. Method: We designed the testing model using Design Expert v7.0 software, optimized the formulation of sustained release metformin hydrochloride layer by BC Pharsoft OPT software with independent variables of forming polymer, polymer for external mixing, and the amount of water combined in wet granulating process; dependent variable of the dissolution after 1, 2, 6, and 10 hours (referred to USP 41). The experimental and scaling batches are 400 and 5,000 tablets, respectively. The optimum formula of metformin and a powder mixture containing sitagliptin were combined by bilayer tableting. The bilayer tablet was film-coated and evaluated for in vitro equivalent dissolution with the Janumet XR 50/500 mg tablet. The two products are regarded as in vitro equivalent dissolution with each other when the f2 value reaches 50-100 in mediums of pH 1.2, 4.5 and 6.8. Results: The optimized formulation of sustained release metformin hydrochloride layer was established with an independent variables comprising HPMC K100M of 246 mg, external mixing polymer amount of 81 mg and the water proportion of 12%. The dissolution of metformin hydrochloride at 1, 2, 6, and 10 hours was 31%, 47.53%, 80.86%, and 97.77%, respectively. The bilayer film-coated tablets containing sustained release metformin hydrochloride 500 mg and immediate release sitagliptin 50 mg met the in-house specification and equivalent dissolution levels in vitro with the Janumet XR 50/500 mg tablet at pH 1.2 (f2 = 67.5 for metformin hydrochloride; f2 = 63.3 for sitagliptin); at pH 4.5 (f2 = 71.95 for metformin hydrochloride; f2 = 64.05 for sitagliptin); and at pH 6.8 (f2 = 83.19 for metformin hydrochloride; f2 = 60.26 for sitagliptin). Conclusion: The bilayer tablet consisting of sustained release metformin hydrochloride 500 mg and immediate release sitagliptin 50 mg was successfully formulated and possessed in vitro dissolution equivalent to one of the Janumet XR 50/500 mg reference drug. Key words: metformin hydrochloride, sitagliptin, bilayer tablet, sustained release, dissolution equivalent. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 152 ĐẶT VẤN ĐỀ Việc kết hợp chất ức chế men DPP-4 sitagliptin với metformin cho phép gia tăng hiệu quả điều trị bệnh đái tháo đường. Sự kết hợp này không tăng nguy cơ hạ đường huyết, không gây tăng cân, và không gây các tác dụng không mong muốn như nhiều sự kết hợp các thuốc trị đái tháo đường khác(2,7). Hiện nay, trên thị trường thuốc Việt Nam chưa có chế phẩm kết hợp metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài (PTKD) và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời (PTTT). Để đáp ứng nhu cầu điều trị và thuận tiện cho người bệnh khi sử dụng, việc nghiên cứu bào chế viên nén chứa đồng thời metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời là cần thiết. Mục tiêu của đề tài này là bào chế được viên nén có độ hòa tan tương đương thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg của công ty MSD. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Viên chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời; thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg (công ty MSD). Nguyên vật liệu Chất chuẩn Chuẩn đối chiếu metformin hydroclorid Độ tinh khiết 99,41% tính trên nguyên trạng, số kiểm soát QT.168060616, điều kiện bảo quản 2-8oC do Viện Kiểm nghiệm thuốc TP. Hồ Chí Minh cung cấp. Chuẩn đối chiếu sitagliptin Độ tinh khiết 99,15% tính trên nguyên trạng, số kiểm soát Y0001812, lô 1.0, id:002be2, điều kiện bảo quản 2-8oC do Công ty Sigma Aldrich cung cấp. Trang thiết bị Hệ thống HPLC Hitachi L-2000, cột sắc ký HIQ sil C18HS (250 x 4,6 mm; 5 µm), cân phân tích Kern, bể siêu âm S70H Elmasonic, máy đo pH Metrohm, máy dập viên hai lớp N. R. Narongkarnchang, hệ thống bao phim trên nồi bao đường cải tiến 2 Kg. Hóa chất và dung môi Acetonitril (ACN) đạt tiêu chuẩn dùng trong sắc ký lỏng (Merck). Triethylamin (TEA) và acid formic đậm đặc đạt tiêu chuẩn phân tích (Merck). Phương pháp nghiên cứu Khảo sát thuốc đối chiếu Khảo sát độ hòa tan và xác định hàm lượng dược chất của thuốc đối chiếu. Mẫu thuốc đối chiếu: Janumet XR 50/500 mg; Số lô: R008024; hạn dùng: 25/5/2019. Điều kiện thử độ hòa tan được thực hiện như mô tả tại phần so sánh độ hòa tan của thuốc nghiên cứu và thuốc đối chiếu. Tuy nhiên, chỉ khảo sát ở môi trường pH 1,2 cho sitagliptin và pH 6,8 cho metformin: 30 phút trong 500 mL dung dịch HCl pH 1,2 với thiết bị cánh khuấy 75 vòng/phút và 1, 2, 6, 10 giờ trong 1.000 mL dung dịch đệm phosphat pH 6,8 với thiết bị cánh khuấy 100 vòng/phút; nhiệt độ môi trường: 37 ± 0,5oC; sử dụng dây xoắn kim loại (sinker) cho cả 2 môi trường. Trên cơ sở độ hòa tan của thuốc đối chiếu kết hợp với quy định về tiêu chuẩn độ hòa tan của thuốc chứa từng thành phần nghiên cứu theo USP 41, dự kiến chỉ tiêu độ hòa tan cho chế phẩm. Thiết kế và tối ưu hóa công thức lớp metformin hydrochlorid 500 mg phóng thích kéo dài Từ kết quả nghiên cứu thăm dò lựa chọn tá dược, thành phần công thức cơ bản của lớp metformin hydroclorid và những yếu tố ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm đã được xác định. Từ đó, 14 công thức được thiết kế bằng phần mềm Design-Expert v7.0 theo mô hình D-optimal với 3 biến độc lập và 4 biến phụ thuộc. 14 công thức này được bào chế bằng phương pháp xát hạt ướt và được Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 153 đánh giá độ hòa tan tại 4 thời điểm 1, 2, 6 và 10 giờ. Mỗi công thức được bào chế 400 viên cho lớp metformin hydroclorid. Kết quả về bào chế và kiểm nghiệm của 14 công thức được dùng để tối ưu hóa thành phần công thức bằng phần mềm BCPharsoft OPT (Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh). Bảng 1: Ý nghĩa và các mức của các biến độc lập Biến độc lập Mức 1 Mức 2 Mức 3 x1: Lượng tá dược polymer tạo khung (mg) 180 220 260 x2: Lượng tá dược polymer trộn ngoài (mg) 50 70 90 x3: Lượng nước phối hợp giai đoạn tạo hạt ướt (mg) 7 14 Bào chế hỗn hợp lớp metformin hydroclorid: rây metformin hydroclorid, tá dược polymer tạo khung, polymer trộn ngoài, magnesi stearat, aerosil qua rây 0,3 mm. Trộn khô: trộn metformin hydroclorid với tá dược polymer tạo khung phóng thích kéo dài. Chuẩn bị tá dược dính: hòa tan PVP K30 trong ethanol 96% và lượng nước phù hợp. Trộn ướt: cho từ từ tá dược dính vào hỗn hợp bột và trộn đều. Xát hạt qua rây 1 mm. Sấy cốm ở nhiệt độ 50 - 60oC đến khi độ ẩm đạt khoảng 2 - 5%. Sửa hạt qua rây 0,6 mm. Trộn hoàn tất: trộn cốm với polymer trộn ngoài, magnesi stearat và Aerosil. Bào chế viên 2 lớp chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời Thành phần lớp sitagliptin tương ứng 1 viên và 400 viên như sau: Thành phần Khối lượng 1 viên (mg) Khối lượng 400 viên (g) Sitagliptin phosphat* 64,25 25,70 Ludipress 50,00 20,00 Natri starch glycolat 15,00 6,00 PVP K90 30,00 12,00 Magnesi stearat 2,50 1,00 Aerosil 0,50 0,20 A-tab 137,75 55,10 *64,25 mg sitagliptin phosphat tương đương 50 mg sitagliptin Bào chế hỗn hợp lớp sitagliptin Rây sitagliptin, natri starch glycolat qua rây 0,3 mm. Trộn bột kép: trộn sitagliptin với ludipress, natri starch glycolat, PVP K90, A- tab. Trộn hoàn tất: trộn hỗn hợp bột kép với magnesi stearat và aerosil. Dập viên 2 lớp trên máy N. R. Narongkarnchang, cối chày hình caplet (dài 19 mm, ngang 11 mm). Cho hỗn hợp cốm chứa metformin hydroclorid vào phễu 1, hỗn hợp bột chứa sitagliptin vào phễu 2. Lớp metformin hydroclorid được nén sơ bộ với lực nén khoảng 7 ± 2 kP sau đó dập hoàn tất với lớp sitagliptin, lực nén khoảng 18 ± 3 kP. Bảo quản kín, nơi mát tránh ánh sáng trước khi bao phim. Bao phim viên 2 lớp Lượng dịch bao tương ứng với 1 kg viên nhân được chuẩn bị như sau: cho 92,3 g Opadry II Pink vào 461 mL ethanol 96% và 985 mL nước, khuấy kỹ. Lọc qua rây 0,1 mm. Khuấy đều suốt quá trình bao. Cho viên nhân vào nồi bao. Thổi gió nóng 60-70oC trong 5 phút. Tiến hành phun dịch với tốc độ 1-2 mL/ phút, áp suất khí nén 1,5 Pa. Sấy viên sau khi bao 30 phút. Đánh giá các chỉ tiêu kiểm nghiệm viên nghiên cứu Tính chất Ghi nhận hình dạng, màu sắc, đặc điểm riêng biệt của viên. Định tính Phương pháp HPLC, trong phần định lượng: so sánh thời gian lưu với chuẩn metformin hydroclorid và sitagliptin. Định lượng Metformin hydroclorid và sitagliptin được định lượng bằng phương pháp HPLC-DAD với điều kiện sắc ký như sau: cột Phenomenex Luna RP – C8 (250 mm x 4,6 mm, 5 µm), pha Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 154 động: hỗn hợp ACN - dung dịch natri dodecyl sulfat 2 mM và triethylamin 0,1% được điều chỉnh bằng acid formic đến pH 4,0 (40:60, tt/tt), tốc độ dòng: 1 mL/phút, thể tích tiêm mẫu: 20 µL, bước sóng phát hiện: 265 nm. Độ đồng đều hàm lượng Tiến hành theo phụ lục 11.2, Phép thử độ đồng đều hàm lượng, phương pháp 2 của dược điển Việt Nam V. Tiến hành định lượng dược chất trong từng viên bằng phương pháp HPLC theo điều kiện trong phần định lượng. Độ hòa tan (độ phóng thích hoạt chất) Thiết bị cánh khuấy có sử dụng dây xoắn kim loại, tốc độ 100 vòng/phút cho metformin hydroclorid và 75 vòng/phút cho sitagliptin. Môi trường hòa tan: 1.000 mL dung dịch đệm phosphat pH 6,8 cho metformin hydroclorid và 500 mL dung dịch HCL pH 1,2 cho sitagliptin. Nhiệt độ môi trường: 37 0,5oC. Sau các khoảng thời gian nhất định, hút mẫu, lọc qua giấy lọc, pha loãng phù hợp bằng pha động, lọc qua màng lọc 0,45 µm và tiến hành sắc ký theo điều kiện trong phần định lượng. So sánh độ hòa tan của thuốc nghiên cứu với độ hòa tan của thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg trong 3 môi trường pH khác nhau Độ hòa tan của thuốc nghiên cứu và thuốc đối chiếu được thử theo chuyên luận USP 41(6), Test 8 (Test này có dây soắn kim loại để giữ viên thuốc, nếu không viên thuốc đối chiếu sẽ dính chặt đáy cốc thử) cho viên nén chứa metformin hydroclorid phóng thích kéo dài. Điều kiện thử nghiệm tương tự như trên cho: kiểu cánh khuấy 100 vòng/phút có sử dụng dây xoắn kim loại, thể tích môi trường 1.000 mL, nhiệt độ môi trường 37 0,5C. Thử trên cả 3 môi trường pH 1,2; 4,5; 6,8. Các thời điểm lấy mẫu: 5 phút, 15 phút, 30 phút (xác định độ hòa tan của sitagliptin), 1 giờ, 2 giờ, 6 giờ, 10 giờ (xác định độ hòa tan của metformin hydroclorid). Mỗi thời điểm lấy 10 mL, không bổ sung lại thể tích dịch hòa tan đã lấy. Mẫu được pha loãng phù hợp, lọc qua màng milipore 0,45 µm và được định lượng bằng phương pháp HPLC. Độ hòa tan của thuốc thử và thuốc đối chiếu được so sánh thông qua hệ số tương đồng f2 trong mỗi môi trường. Trong đó: n là số điểm lấy mẫu; Rt là trung bình phần trăm hoạt chất hòa tan từ thuốc đối chiếu tại thời điểm t; Tt là trung bình phần trăm hoạt chất hòa tan từ viên nghiên cứu tại thời điểm t. KẾT QUẢ Kết quả khảo sát thuốc đối chiếu Hàm lượng metformin hydroclorid và sitagliptin trong thuốc đối chiếu lần lượt là 97,3 ± 1,1% và 101 ± 1,6% so với hàm lượng trên nhãn. Kết quả đánh giá độ hòa tan của thuốc đối chiếu được trình bày trong bảng 2. Các kết quả độ hòa tan ở từng thời điểm 1, 2, 6 và 10 giờ được đưa vào làm mức chỉ tiêu tối ưu hóa cho công thức lớp metformin hydroclorid. Bảng 2: Độ hòa tan của thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg Môi trường Thời gian Độ hòa tan % (n=6) RSD% Sitagliptin Metformin hydroclorid HCl pH 1,2 30 phút 95,8 - 2,6 Đệm pH 6,8 1 giờ - 28,2 2,0 2 giờ - 46,6 1,4 6 giờ - 81,6 2,1 10 giờ - 98,9 2,7 Kết quả thiết kế và tối ưu hóa công thức lớp metformin hydrochlorid 500 mg phóng thích kéo dài Kết quả đánh giá độ hòa tan của dược chất metformin hydroclorid ở thời điểm 1, 2, 6, 10 giờ của 14 công thức thực nghiệm được trình bày trong bảng 3. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 155 Bảng 3: Dữ liệu thực nghiệm về bào chế và kiểm nghiệm 14 công thức Công thức x1 x2 x3 y1 y2 y3 y4 1 220 75 7 31,83 49,01 83,41 101,72 2 180 75 14 30,19 48,28 86,74 102,54 3 180 50 14 32,23 52,65 87,08 103,66 4 220 90 14 29,38 45,43 84,63 100,14 5 260 50 7 35,00 53,51 82,31 100,55 6 220 90 7 30,49 49,08 82,58 101,67 7 260 90 14 27,46 45,28 80,99 96,89 8 260 75 7 31,10 47,72 82,01 100,05 9 180 90 14 29,55 45,65 84,04 102,01 10 180 75 7 32,57 49,73 87,08 103,81 11 260 50 14 31,61 50,35 83,23 99,81 12 220 75 14 29,82 48,18 83,38 101,14 13 220 50 7 35,25 54,85 87,12 102,15 14 180 50 7 35,45 54,93 90,39 104,85 Dữ liệu trong Bảng 3 được dùng làm đầu vào cho phần mềm BCPharSoft OPT để khảo sát mối liên quan nhân quả và tối ưu hóa công thức lớp metformin hydroclorid phóng thích kéo dài. Kết quả tương quan hồi quy của phương pháp tối ưu hóa cho thấy các R2 luyện và R2 thử có giá trị trong khoảng 0,93-1,00 nên mô hình dự đoán phù hợp, có tính tương quan cao. Thành phần công thức tối ưu được thể hiện trong Bảng 5. Bảng 4: Giá trị R2 thử và R2 luyện của mô hình chọn lọc của công thức Giá trị R 2 y1 y2 y3 y4 Luyện 0,99 0,99 1,00 0,99 Thử 0,99 0,99 0,93 0,98 Bảng 5: Công thức tối ưu lớp metformin hydroclorid Thành phần Khối lượng 1 viên (mg) Khối lượng 5000 viên (g) Metformin hydroclorid 500,00 2500 Tá dược tạo khung 246,00 1230 Tá dược trộn ngoài 81,00 405 PVP K30 60,00 300 Magnesi stearat 10,00 50 Aerosil 5,00 25 Avicel pH101 68,00 340 Nước* 12% so với lượng bột làm cốm ướt lớp metformin Cồn 96 o * Gấp 10 lần lượng PVP K30 *Dung môi sẽ bay hồi trong quá trình bào chế và hầu như không tồn tại trong sản phẩm. Viên nghiên cứu từ công thức tối ưu được bào chế 2 lô, mỗi lô 5.000 viên với cùng điều kiện và quy trình. Thành phẩm được kiểm nghiệm tương tự giai đoạn thiết kế và được so sánh với kết quả dự đoán bởi phần mềm BC Pharsoft OPT (Bảng 6). Bảng 6: Kết quả thực nghiệm và dự đoán bởi phần mềm BC Pharsoft OPT Độ hòa tan Thực nghiệm Dự đoán Lô 1 Lô 2 Trung bình 1 giờ (%) 30,09 31,12 31,00 29,3 2 giờ (%) 47,01 48,05 47,53 46,2 6 giờ (%) 80,56 81,17 80,86 81,5 10 giờ (%) 97,56 97,98 97,77 99,1 Kết quả thực nghiệm cho thấy: độ hòa tan của sản phẩm có tính lặp lại, kết quả thực nghiệm (trung bình) và kết quả dự đoán tương tự nhau. Bào chế và bao phim viên 2 lớp chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời Kết quả khảo sát đọ ̂ hòa tan viên chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời sau khi bao phim đu ̛ợc trình bày trong bảng 7. Bảng 7: Độ hòa tan viên bao phim chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời (n = 6) Lô Độ hòa tan (%) Sitagliptin Metformin hydroclorid 30 phút 1 giờ 2 giờ 6 giờ 10 giờ 1 96.58 31,01 48,26 80,12 97,63 2 97,63 31,89 48,17 80,56 99,23 3 98,23 32,01 47,89 80,78 98,73 Trung bình 97,48 31,64 48,11 80,49 98,53 RSD% 0,68 0,45 0,16 0,27 0,67 Nhận xét: viên sau khi bao có đọ ̂ giải phóng hoạt chất metformin hydroclorid và sitagliptin tại các thời điểm tương đương với thuốc đối chiếu. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 156 Đánh giá các chỉ tiêu kiểm nghiệm viên nghiên cứu Kết quả đánh giá các chỉ tiêu kiểm nghiệm viên nghiên cứu trong 1 lô được trình bày trong bảng 8. Bảng 8: Kết quả đánh giá các chỉ tiêu kiểm nghiệm viên nghiên cứu Chỉ tiêu Mức chất lượng Kết quả Tính chất Viên hình caplet màu hồng cam nhạt, bề mặt nhẵn bóng, không nứt mẻ, không tách lớp. Đạt Định tính Thời gian lưu của metformin hydroclorid và sitagliptin trong mẫu thử tương đương với chuẩn Đúng Định lượng 95-105% so với hàm lượng ghi trên nhãn Đạt (Metformin HCl 103 ± 0,9%) (Sitagliptin 99 ± 0,8%) Độ đồng đều hàm lượng Không quá 85-115% hàm lượng trung bình Đạt (Metformin HCl HLTB ± 3,35%) (Sitagliptin HLTB ± 6,19%) Độ hòa tan (phóng thích hoạt chất) - Lớp sitagliptin: ≥ 90% sau 30 phút (pH 1,2) - Lớp metformin hydroclorid (pH 6,8): + 1 giờ: 20-40% + 2 giờ: 30-50% + 6 giờ: 65-85% + 10 giờ: ≥ 85% Đạt - Lớp sitagliptin: TB = 98,27% (RSD = 3,39%; n=6) - Lớp metformin hydroclorid: + 1 giờ: 31,64% (RSD = 3,75%) + 2 giờ: 46,45% (RSD = 4,41%) + 6 giờ: 80,64% (RSD = 4,52%) + 10 giờ: 97,05% (RSD = 3,27%) So sánh độ hòa tan của thuốc nghiên cứu với độ hòa tan của thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg trong 3 môi trường pH khác nhau Bảng 9: Độ hòa tan trong môi trường acid pH 1,2 (n=12) Dược chất Thời điểm Thuốc nghiên cứu Thuốc đối chiếu % trung bình phóng thích RSD (%) % trung bình phóng thích RSD (%) Sitagliptin 5 phút 15,06 7,32 14,26 5,46 15 phút 59,39 4,09 68,58 2,58 30 phút 98,86 6,21 99,36 3,21 So sánh f2 = 63,3 Metformin hydroclorid 1 giờ 32,19 6,37 30,53 9,11 2 giờ 48,12 2,23 50,34 6,26 6 giờ 78,84 3,49 86,38 5,25 10 giờ 97,14 2,83 100,27 4,37 So sánh f2 = 67,5 Bảng 10: Độ hòa tan trong môi trường đệm pH 4,5 (n=12) Dược chất Thời điểm Thuốc nghiên cứu Thuốc đối chiếu % trung bình phóng thích RSD (%) % trung bình phóng thích RSD (%) Sitagliptin 5 phút 16,22 4,13 14,00 3,41 15 phút 58,84 3,54 67,43 3,86 30 phút 99,74 0,85 99,02 2,11 So sánh f2= 64,05 Metformin hydroclorid 1 giờ 32,26 3,28 28,02 5,11 2 giờ 47,53 1,85 47,71 5,2 6 giờ 80,77 4,85 85,02 4,46 10 giờ 99,42 3,87 102,99 2,41 So sánh f2= 71,95 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 157 Bảng 11: Độ hòa tan trong môi trường pH 6,8 (n=12) Hoạt chất Thời điểm Thuốc nghiên cứu Thuốc đối chiếu % TB phóng thích RSD (%) % TB phóng thích RSD (%) Sitagliptin 5 phút 17,09 4,44 12,82 6,13 15 phút 54,56 4,09 63,57 5,59 30 phút 98,11 2,84 94,32 3,44 So sánh f2= 60,26 Metformin hydroclorid 1 giờ 31,43 6,48 28,51 7,48 2 giờ 47,93 7,55 46,59 5,91 6 giờ 80,75 5,32 81,63 6,61 10 giờ 97,27 1,72 99,20 2,95 So sánh f2= 83,19 Kết quả so sánh độ hòa tan của thuốc nghiên cứu với độ hòa tan của thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg trong 3 môi trường pH 1,2; 4,5; 6,8 được trình bày trong bảng 9, 10, 11. Hình 1: Đồ thị so sánh sự phóng thích hoạt chất metformin hydroclorid của hai chế phẩm trong môi trường pH 4,5; pH 1,2; 6,8 pH 1,2 pH 4,5 pH 6,8 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 158 Nhận xét: đối với sitagliptin hệ số f2 lần lượt là 63,3; 64,05; 60,26; Đối với metformin hydroclorid, hệ số f2 lần lượt là 74.34; 64,91 và 68,46 trong 3 môi trường thử độ hòa tan pH 1,2; 4,5 và 6,8. Kết quả trên cho thấy thuốc nghiên cứu tương đương độ hòa tan với thuốc đối chiếu và đạt độ hòa tan theo USP 41. BÀN LUẬN Tối ưu hóa công thức bào chế viên nén chứa metformin hydrochlorid 500 mg phóng thích kéo dài Ảnh hưởng của tá dược và lượng nước trên độ hòa tan metformin hydroclorid ở thời điểm 1 giờ Khi x2 (lượng polymer trộn ngoài) tăng và x3 (lượng nước xát hạt ướt) tăng thì y1 (độ hòa tan thời điểm 1 giờ) giảm (hình 1a). Khi polymer trộn ngoài tăng kèm theo lượng nước xát hạt ướt tăng dẫn đến tránh sự trương nở nhanh tạo khung ngăn cản sự khuếch tán của metformin hydroclorid (tác động của polymer trộn ngoài) và khi nước sử dụng xát hạt ướt tăng dẫn đến 1 phần metformin hydroclorid đã bị cản trở bởi 1 phần polymer tạo khung (HPMC) đã bị trương nở trước tạo màng ngăn cản sự phóng thích metformin hydroclorid, do đó làm y1 (độ hòa tan thời điểm 1 giờ) giảm giúp tránh được sự phóng thích ồ ạt của metformin hydroclorid thời điểm 1 giờ. Khi x1 (lượng polymer HPMC tạo khung) tăng mà x2 (lượng polymer trộn ngoài), x3 (lượng nước xát hạt ướt) tăng ít thì y1 (độ hòa tan thời điểm 1 giờ) cũng giảm không đáng kể, khi x2 (lượng polymer trộn ngoài), x3 (lượng nước xát hạt ướt) tăng nhiều thì lượng x1 (lượng polymer HPMC tạo khung) càng tăng y1 (độ hòa tan thời điểm 1 giờ) càng giảm đáng kể. Hình 2: Ảnh hưởng của (a) x2 và x3 trên y1; (b) x1 và x3 trên y1; (c) x1 và x2 trên y1 Ảnh hưởng của tá dược và lượng nước trên độ hòa tan metformin hydroclorid ở thời điểm 2 giờ Khi x2 (lượng polymer trộn ngoài) tăng thì y2 (độ hòa tan thời điểm 2 giờ) giảm. Khi x1 (a) (b) (c) Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 159 (lượng polymer HPMC tạo khung) tăng thì y2 (độ hòa tan thời điểm 2 giờ) không bị ảnh hưởng đáng kể. Lượng polymer tạo khung ở giai đoạn này trương nở đều nhau và phần polymer trộn ngoài càng nhiều thì càng giúp cản trở sự phóng thích ở thời điểm 2 giờ hơn. Hình 3: Ảnh hưởng của (a) x2 và x3 trên y2; (b) x1 và x2 trên y1 Ảnh hưởng của tá dược và lượng nước trên độ hòa tan metformin hydroclorid ở thời điểm 6 giờ Hình 4b cho thấy khi x1 (lượng polymer HPMC tạo khung) tăng thì y3 (độ hòa tan thời điểm 6 giờ) giảm do lúc này khung polymer bắt đầu phát huy tác dụng, khung đã đủ thời gian trương nở để thực hiện vai trò ngăn cản sự khuếch tán của hoạt chất metformin hydroclorid, lượng x2 (lượng polymer trộn ngoài) tăng thì y3 (độ hòa tan thời điểm 6 giờ) cũng giảm nhẹ do hậu quả của thời điểm 2 giờ. Hình 4: Ảnh hưởng của (a) x2 và x3 trên y3; (b) x1 và x3 trên y3; (c) x1 và x2 trên y3 (a) (b) (a) (b) (c) Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 160 Ảnh hưởng của tá dược và lượng nước trên độ hòa tan metformin hydroclorid ở thời điểm 10 giờ Khi x1 (lượng polymer HPMC tạo khung) tăng thì y4 (độ hòa tan thời điểm 10 giờ) giảm. Polymer tạo khung tiếp tục phát huy vai trò giữ độ chắc cho khung nên lượng tham gia càng nhiều khung càng chắc và sự phóng thích hoạt chất càng giảm. Hình 5: Ảnh hưởng của (a) x1 và x3 trên y4; (b) x1 và x2 trên y4 So sánh độ hòa tan của thuốc nghiên cứu với độ hòa tan của thuốc đối chiếu Janumet XR 50/500 mg trong 3 môi trường pH khác nhau Các kết quả nghiên cứu của đề tài là hoàn toàn mới. Chưa thấy có nghiên cứu nào khác được công bố nghiên cứu bào chế và đánh giá viên chứa metformin hydroclorid PTKD và sitagliptin PTTT so sánh với thuốc đối chiếu là Janumet XR 50/500 mg. Các nghiên cứu đã công bố chủ yếu đánh giá so sánh với Glucophage XR 500 mg riêng lẽ như Prakash S. Pujari và cộng sự(3), Hemath Kumar G. và cộng sự(1), Sai Supraza B. và cộng sự(5), Prathima Srinivas M. và Chaitanya N(4). KẾT LUẬN Thành phần công thức tối ưu và quy trình bào chế viên chứa metformin hydroclorid 500 mg phóng thích kéo dài và sitagliptin 50 mg phóng thích tức thời đã được xác định. Thành phẩm đạt tiêu chuẩn cơ sở đề xuất và có độ hòa tan tương đương với độ hòa tan của thuốc đối chiếu ở cả 3 môi trường pH 1,2; 4,5 và 6,8. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hemanth KG, Jaganathan K, et al. (2012). Formulation and in vitro evaluation of bilayer floating tablets of metformin hydrochloride and sitagliptin phosphat. International journal of advanced pharmaceutics, 2: pp.64-81. 2. Jennifer H, Rosie A, et al. (2016). Sitagliptin/metformin fixed-dose combination in type 2 diabetes mellitus: an evidence-based review of its place in therapy. Drug Design, Development and Therapy, 10: pp.2263–2270. 3. Prakash SP, Pravin SU, Pravin DC, Pradnya SB (2016). Formulation Development and Evaluation of Bilayer Floating Tablet of Antidiabetic Drugs. Der Pharmacia Lettre, 8(21): pp.34-54. 4. Prathima SM, Chaitanya N (2013). Formulation and evaluation of sitagliptin phosphate and metformin hydrochloride trilayered tablets. International Journal of Drug Delivery, 5: pp.15-27. 5. Saisupraja B, Ajay KB, Umamaheshwarao V (2013). Formulation and evaluation of bilayer tablets of sitagliptin phosphate and metformin hydrochlorid. An International Journal of Advances in Pharmaceutical Sciences, 4(6): pp.1258-1277. 6. USP 41 – NF 36 (2018). Monographs sitagliptin, sitagliptin tablets, metformin hydrochloride extended- release tablets, pp. 3770, 3772, 2616. 7. Williams-Herman D, Johnson J, Teng R, Golm G, Kaufman KD, Goldstein BJ, Amatruda JM (2010). Efficacy and safety of sitagliptin and metformin as initial combination therapy and as monotherapy over 2 years in patients with type 2 diabetes. Diabetes, Obesity and Metabolism, 12: pp.442–451. 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 (a) (b)