Nội dung

TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 ẢNH HƢỞNG CỦA LACTOSE VÀ NATRI LAURYL SULFAT ĐẾN ĐỘ GIẢI PHÓNG CỦA FAMOTIDIN TỪ VIÊN NÉN GIẢI PHÓNG NHANH Nguyễn Văn Bạch*; Đậu Thị Thảo* TÓM TẮT Mục tiêu: khảo sát và lựa chọn tỷ lệ lactose và natri lauryl sulfat thích hợp để xây dựng công thức bào chế viên nén famotidin (FAM) giải phóng nhanh. Phương pháp: định lượng FAM trong viên nén và trong môi trường hòa tan bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC); bào chế viên nén FAM giải phóng nhanh bằng phương pháp xát hạt ướt. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ lactose và natri lauryl sulfat đến độ giải phóng của FAM từ viên nén giải phóng nhanh bằng phương pháp đánh giá độ hòa tan. Kết quả: đã thẩm định phương pháp HPLC để định lượng FAM. Độ tương thích của hệ thống, độ đặc hiệu, khoảng tuyến tính và độ lặp lại của phương pháp đáp ứng được yêu cầu của phương pháp định lượng. Đã khảo sát được ảnh hưởng của lactose và natri lauryl sulfat đến tỷ lệ (%) FAM giải phóng từ viên giải phóng nhanh tại thời điểm từ 5 - 60 phút. Kết luận: lactose với tỷ lệ 20% và natri lauryl sulfat với tỷ lệ 1% thích hợp để xây dựng công thức bào chế viên nén FAM giải phóng nhanh. * Từ khóa: Famotidin; Lactose; Natri lauryl sulfat; Viên nén giải phóng nhanh. Influence of Lactose and Natri Lauryl Sulfat on the Liberation of Famotidine from Fast-Release Tablets Summary Objectives: To select the ratio of lactose and natri lauryl sulfat which would prepared formulation fast-realeas tablets of famotidine (FAM). Methods: Determination of FAM in tablets and dissolution medium by high performance liquid chromatography (HPLC) method; the fastrelease tablets of FAM were prepared by wet granulation method. Study on influences of the ratio of lactose and natri laurylsulfat on the liberation of FAM by dissolution test. Results: A HPLC method for the determination of FAM was validated. The compatibility of the system, specificity, the linear range and repeatability of method were responding the requirements of quantitative methods. Effects of lactose and natri lauryl sulfat to release of FAM from fast-release tablets were investigated. Conclusion: Lactose with ratio of 10% and natri laurylsulfat with ratio of 1% can be used to prepare fast-release tablets of FAM. * Key words: Famotidine; Lactose; Natri lauryl sulfat; Fast-release tablets. ĐẶT VẤN ĐỀ chế đã tạo ra nhi u dạng thuốc có hiệu lực Trong bào chế hiện đại, việc kết hợp giữa các kiến thức sinh dược học và kỹ thu t bào tác d ng vượt trội so với dạng bào chế quy ước. Trong các dạng bào chế có kiểm soát, * Học viện Quân y Người phản hồi (Corresponding): Nguyễn Văn Bạch (bachqy@yahoo.com) Ngày nhận bài: 01/02/2016; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 15/03/2016 Ngày bài báo được đăng: 21/03/2016 13 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 chế phẩm giải phóng nhanh đang được quan tâm nghiên cứu và ứng d ng vào sản xuất. Viên giải phóng nhanh là dạng thuốc rã nhanh hoặc hòa tan nhanh trong trong khoang miệng mà không phải dùng nước hoặc nhai [2, 3]. Việc nghiên cứu các chế phẩm giải phóng nhanh có một ý nghĩa rất lớn đối với dược chất khó hoặc không tan trong nước. Vì tốc độ và mức độ hòa tan của dược chất từ chế phẩm giải phóng nhanh lớn hơn nhi u so với dạng thuốc quy ước. Từ đó, làm tăng sinh khả d ng của dược chất. FAM là dược chất có khả năng ức chế tác d ng histamin lên niêm mạc dạ dày, làm giảm tiết dịch vị, được sử d ng trong đi u trị xuất huyết dạ dày và viêm loét dạ dày - tá tràng. Nhưng dược chất này có độ tan kém, nên sinh khả d ng thấp. Để khắc ph c nhược điểm này, một số hãng dược phẩm trên thế giới đã bào chế viên FAM giải phóng nhanh. Trong công thức bào chế viên giải phóng nhanh, thành phần các tá dược đóng một vai trò rất quan trọng. Trong đ tài này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lactose (tá dược độn) và natri lauryl sulfat (chất diện hoạt) đến độ giải phóng của FAM từ viên nén giải phóng nhanh. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nguyên vật liệu và thiết bị. * Nguyên liệu và hóa chất: - FAM chuẩn: hàm lượng 99,46%, SKS: 0214102-02 (Viện Kiểm nghiệm Trung ương cung cấp). - Lactose: tiêu chuẩn USP 32 (Trung Quốc). - Croscamellose: tiêu chuẩn USP 32 (Trung Quốc). - Magnesi stearat: tiêu chuẩn DĐVN IV (Việt Nam). - Natri lauryl sulfat: tiêu chuẩn USP 32 (Trung Quốc). - Ethanol 96%: tiêu chuẩn USP 32 (Trung Quốc). * Thiết bị và dụng cụ: Máy d p viên tâm sai (Trung Quốc); máy thử độ hòa tan SR8 plus Handson reseach (Mỹ); máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Shimadzu 10A-VP (Nh t); cân xác định độ ẩm nhanh Sartorius MA30 (Đức); máy đo pH Meller Toledo MP220 (Th y Sỹ); cân phân tích Meller Toledo có độ chính xác 0,1 mg (Th y Sỹ); tủ sấy Memmert ULM (Đức); các d ng c thí nghiệm khác đạt tiêu chuẩn bào chế và phân tích. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu. * Phương pháp bào chế: - Xây dựng công thức: Sau khi xác định được loại tá dược và tỷ lệ tá dược siêu rã, tiến hành khảo sát ảnh hưởng của lactose (tá dược độn) và natri lauryl sulfat (chất diện hoạt) đến độ giải phóng của FAM ra khỏi viên nén. Viên nén FAM giải phóng nhanh được bào chế bằng phương pháp xát hạt ướt. D p viên với thành phần công thức sau: + Đối với ảnh hưởng của lactose: - FAM: tiêu chuẩn USP 32 (Ấn Độ). Các thành phần cố định: FAM, croscamellose, magnesi stearat. - Avicel PH101: tiêu chuẩn USP 32 (Trung Quốc). Các thành phần thay đổi: lactose với tỷ lệ 10, 15, 20 và 25%. 14 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 + Đối với ảnh hưởng của natri lauryl sulfat: Các thành phần cố định: FAM, lactose, croscamellose, magnesi stearat. Các thành phần thay đổi: natri lauryl sulfat với tỷ lệ 0; 0,5; 1,0 và 1,5%. - Phương pháp bào chế: + Chuẩn bị nguyên liệu: nghi n tá dược và FAM, rây qua cỡ rây 180 µm. + Trộn bột kép: sau khi rây, trộn đ u FAM với các loại tá dược trong cối sứ theo nguyên tắc đồng lượng. + Tạo hạt: trộn đ u h n hợp bột kép ở trên với dung dịch PVP 5% trong EtOH 96%. Xát hạt qua rây 1 mm, sấy nhẹ hạt ở 50 - 600C trong 15 phút. Sửa lại hạt qua rây 0,8 mm và sấy tiếp hạt đến độ ẩm đạt từ 2 - 3% (trong khoảng 0,5 - 1 giờ). + D p viên: sau khi sấy, trộn hạt với tá dược trơn. D p viên bằng máy d p viên tâm sai với chày bằng, đường kính 7 mm. Khối lượng viên 110 mg. + Viên được ổn định trong 1 - 2 ngày, sau đó tiến hành các nghiên cứu tiếp theo. * Định lượng FAM: Để định lượng FAM trong viên nén và trong môi trường hòa tan, chúng tôi ứng d ng phương pháp HPLC [1]: - Các đi u kiện sắc ký: pha tĩnh: cột thép không gỉ (4,6 x 250 mm), nhồi pha tĩnh (hạt có đường kính 5 µm); pha động: h n hợp dung dịch nước - methanol - dung dịch đệm (31:6:3) đi u chỉnh tới pH = 5 bằng axít phosphoric; tốc độ dòng: 1 ml/phút; detector: UV tại bước sóng 254 nm; thể tích tiêm: 20 µl. - Khảo sát độ tương thích, độ đặc hiệu, độ lặp lại và khoảng tuyến tính của phương pháp HPLC: + Độ tương thích của hệ thống: tiêm lặp lại 6 lần dung dịch FAM chuẩn có nồng độ 80 mcg/ml. Ghi lại thời gian lưu (TR) và diện tích píc. Đánh giá độ lặp lại thông qua giá trị sai số tương đối (RSD) của TR, diện tích píc và xác định số đĩa lý thuyết, hệ số bất đối xứng của phương pháp. + Khảo sát độ đặc hiệu: phân tích dung dịch FAM chuẩn và dung dịch tá dược không chứa FAM để xác định tại TR của FAM có xuất hiện píc của tá dược hay không. + Khảo sát độ lặp lại và khoảng tuyến tính: tiêm dung dịch FAM chuẩn có nồng độ 20; 30; 40; 60; 80 và 120 mcg/ml vào hệ thống sắc ký. Ghi diện tích píc. Xác định giá trị r2 và RSD ở những nồng độ khác nhau để đánh giá độ lặp lại và khoảng tuyến tính. - Nồng độ FAM được tính theo công thức sau: Trong đó: Cx: nồng độ dung dịch FAM cần xác định; C0: nồng độ dung dịch FAM chuẩn; Sa, Sx: diện tích píc của dung dịch FAM chuẩn và FAM cần xác định. * Đánh giá độ giải phóng của FAM từ viên nén: Theo DĐVN IV, c thể: thiết bị: kiểu cánh khuấy; môi trường hòa tan: 900 ml dung dịch đệm phosphate pH = 4,5; nhiệt độ môi trường: 37  0,5oC; tốc độ quay: 50 vòng/phút và thời gian 60 phút. 15 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 1. Kết quả thẩm định phƣơng pháp HPLC để định lƣ ng FAM. * Kết quả khảo sát độ tương thích của hệ thống: Bằng cách tiêm lặp lại 6 lần các dung dịch chuẩn có nồng độ 80 mcg/ml và ghi lại giá trị v thời gian lưu (TR), diện tích píc. Bảng 1: Kết quả khảo sát độ tương thích của hệ thống sắc ký. STT Thông số Giá trị 1 Thời gian lưu TR (phút) 10,237 2 RSD của TR (%) 0,25 3 Diện tích píc (mAU.s) 49149 4 RSD của diện tích píc (%) 0,12 5 Số đĩa lý thuyết 2543 6 Hệ số bất đối xứng 1,18 Kết quả khảo sát độ thích hợp của hệ thống cho thấy: RSD (%) của thời gian lưu, diện tích píc của FAM đ u nằm trong khoảng cho phép (< 1%), số đĩa lý thuyết là 2.543 và hệ số bất đối xứng 1,18. Đi u này chứng tỏ hệ thống HPLC phù hợp và đảm bảo độ ổn định, cho phép định lượng FAM trong viên nén và trong môi trường hòa tan. * Kết quả khảo sát độ đặc hiệu của phương pháp: Kết quả thực nghiệm cho thấy: trong mẫu thử, píc của FAM xuất hiện sau khoảng 10,237 phút. Tại vị trí píc của FAM, không thấy xuất hiện píc lạ trên sắc ký đồ của mẫu trắng. Đi u đó chứng tỏ tá dược và dung môi pha động không làm ảnh hưởng đến kết quả định lượng FAM bằng phương pháp HPLC. * Kết quả khảo sát độ tuyến tính và độ lặp lại của phương pháp: Khảo sát sự ph thuộc tuyến tính giữa diện tích píc và nồng độ FAM bằng cách pha một dãy dung dịch FAM chuẩn có nồng đồ 20, 40, 60, 80 và 120 mcg/ml. Tiến hành sắc ký theo như các đi u kiện đã nêu. Bảng 2: Mối tương quan giữa nồng độ FAM và diện tích píc (n = 6). Nồng đ (mcg/ml) 20,1 40,2 60,3 80,4 120,5 S1 12408 24696 36888 49280 72874 S2 12313 24484 36976 48868 73052 S3 12246 24594 36866 48768 73682 S4 12304 24464 36966 48258 73532 S5 12136 24524 36856 47988 73352 S6 12232 24310 36928 47910 73980 X 12273 24512 36913 48512 73410 Diện tích píc (mAU.s) RSD (%) 16 0,80 0,53 0,13 0,72 0,56 Phương trình hồi quy tuyến tính: y = 610x + 84 2 Hệ số tương quan R = 0,9999 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 80000 70000 y = 607.53x + 59.524 R2 = 0.9999 Diện tích pic (mAU.s) 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 20 40 60 Nồng đ 80 100 120 140 (m cg/m l) Hình 1: Đồ thị biểu diễn sự tương quan tuyến tính giữa diện tích píc và nồng độ FAM. Kết quả cho thấy trong khoảng nồng độ 20,1 - 120,5 mcg/ml, có sự tương quan tuyến tính chặt chẽ giữa diện tích píc và nồng độ FAM với hệ số tương quan R2 gần bằng 1 và phương trình hồi quy tuyến tính y = 607,53x + 59,524. Độ lặp lại của phương pháp ở các nồng độ trong khoảng tuyến tính đ u nằm trong giới hạn cho phép (RSD đ u < 1%), chứng tỏ phương pháp HPLC với các đi u kiện đã khảo sát đảm bảo độ lặp lại và khoảng tuyến tính tốt khi định lượng FAM. 2. Kết quả hảo sát ảnh hƣởng của lactose. Lactose là một tá dược độn, có khả năng tan trong nước nên thường được sử d ng để bào chế viên nén chứa dược chất có mùi vị khó chịu. Tỷ lệ lactose trong viên nén thay đổi 10, 15, 20, 25%. Thành phần các công thức với tỷ lệ lactose khác nhau được thể hiện ở bảng 3. Sau đó, đánh giá độ hòa tan theo phần phương pháp nghiên cứu. Kết quả thu được thể hiện trong bảng 4 và hình 2. Bảng 3: Thành phần công thức viên nén FAM giải phóng nhanh với tỷ lệ lactose khác nhau. C ng thức Thành phần M1 M2 FAM (mg) 40 Croscamellose (mg) 11 Avicel PH101 (mg) 45,0 39,5 Magnesi stearat (mg) M3 M4 34,0 28,5 3 Lactose (mg) 11 16,5 22,0 27,5 Tỷ lệ lactose/khối lượng viên (%) 10 15 20 25 Khối lượng viên (mg) 110 17 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 Bảng 4: Tỷ lệ (%) FAM được giải phóng từ viên nén giải phóng nhanh với tỷ lệ lactose khác nhau (n = 6, X ± SD). C ng thức Thời gian (phút) M1 M2 M3 M4 5 5,82 ± 2,45 14,85 ± 2,31 24,70 ± 3,47 22,70 ± 2,54 10 16,39 ± 3,45 27,75 ± 2,56 46,05 ± 1,11 44,05 ± 2,80 15 32,10 ± 2,44 41,48 ± 1,98 65,27 ± 1,34 63,27 ± 2,11 20 42,31 ± 2,31 58,51 ± 3,54 77,92 ± 2,45 75,92 ± 1,98 30 54,12 ± 3,11 61,20 ± 3,44 85,00 ± 2,45 83,71 ± 2,90 45 75,8 ± 2,44 85,8 ± 1,54 99,04 ± 1,34 99,22 ± 3,21 60 100,45 ± 3,11 101,33 ± 2,42 100,45 ± 1,32 100,44 ± 1,93 Tỉ lệ (%) FAM giải phóng 120 100 M1 80 M2 60 M3 40 M4 20 0 0 5 10 15 20 30 45 60 Thời gian (phút) Hình 2: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ (%) FAM giải phóng từ viên nén giải phóng nhanh với tỷ lệ lactose khác nhau. Tỷ lệ % FAM giải phóng từ viên nén tăng theo thứ tự M1 < M2 < M3 (sau 15 phút, ở M1 là 32,10%; ở M2 là 41,48%; ở M3 là 65,27% và sau 30 phút, ở M1 là 54,12%; ở M2 là 61,20% và ở M3 là 85,00%). Ở các thời điểm khác cũng cho kết quả tương tự. 18 Như v y, khi tăng tỷ lệ lactose lên từ 10 - 20%, tỷ lệ giải phóng FAM tăng lên. Đi u này được giải thích, do lactose là một tá dược độn có khả năng tan trong nước, nên khi sử d ng trong viên, nó làm viên rã nhanh hơn. Do đó, tốc độ hòa tan FAM được cải thiện. TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể v tỷ lệ giải phóng FAM giữa viên M3 và M4. Sau 15 phút, tỷ lệ giải phóng FAM từ viên M3 là 65,27%; M4 là 63,27%. Sau 30 phút, tỷ lệ giải phóng FAM từ viên M3 là 85,00%; M4 là 83,71%. Như v y, khi tăng tỷ lệ lactose từ 20 - 25%, không làm tăng thêm tốc độ giải phóng FAM. Do đó, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ lactose 20% cho các nghiên cứu tiếp theo. 3. Kết quả hảo sát ảnh hƣởng của natri lauryl sulfat. Natri laurylsulfat là tá dược trơn tan trong nước, đồng thời là chất diện hoạt có tác d ng làm giảm sức căng b mặt giữa dược chất và dung môi. Do đó, làm tăng khả năng thấm nước vào viên nén, làm cho viên dễ rã hơn. Trong nghiên cứu, để đánh giá ảnh hưởng của natri laurylsulfat đến tốc độ giải phóng của FAM từ viên nén giải phóng nhanh, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ natri laurylsulfat là 0; 0,5; 1,0; 1,5%. Thành phần các công thức được trình bày ở bảng 5. Kết quả đánh giá độ giải phóng của FAM ở các công thức trên được thể hiện ở bảng 6 và hình 3. Bảng 5: Thành phần công thức viên nén FAM với tỷ lệ natri laurylsulfat khác nhau. C ng thức Thành phần M5 M6 FAM (mg) 40 Lactose (mg) 27 Croscamellose (mg) 11 Avicel PH101 (mg) 29,0 28,45 Magnesi stearat (mg) M7 M8 27,90 27,35 3 Natri laurylsulfat 0 0,55 1,1 1,65 Tỷ lệ natri laurylsulfat/khối lượng viên (%) 0 0,5 1,0 1,5 Khối lượng viên (mg) 110 Bảng 6: Tỷ lệ (%) FAM giải phóng từ viên nén giải phóng nhanh với tỷ lệ natri laurylsulfat khác nhau (n = 6, X ± SD). C ng thức Thời gian (phút) M5 M6 M7 M8 5 33,70 ± 2,13 35,62 ± 2,32 38,22 ± 2,42 38,15 ± 1,92 10 44,05 ± 3,12 50,09 ± 3,26 60,51 ± 2,11 60,32 ± 2,66 15 66,26 ± 2,12 75,48 ± 2,15 81,23 ± 1,13 80,96 ± 3,15 20 75,91 ± 1,76 81,25 ± 3,16 87,52 ± 2,12 87,02 ± 2,95 30 83,62 ± 2,41 90,42 ± 2,46 97,71 ± 3,11 96,98 ± 3,62 45 100,56 ± 2,31 100,62 ± 3,16 100,25 ± 2,12 100,05 ± 4,02 60 100,21 ± 2,41 100,45 ± 2,32 100,2 ± 2,11 100,03 ± 3,17 19 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2016 Tỉ lệ (%) FAM giải phóng 120 100 80 M5 60 M6 40 M7 M8 20 0 0 5 10 15 20 30 45 60 Thời gian (phút) Hình 3: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ (%) FAM giải phóng từ viên nén giải phóng nhanh với tỷ lệ natri laurylsulfat khác nhau. Chúng tôi thấy tỷ lệ (%) FAM được giải phóng từ công thức M7 lớn hơn từ công thức M5 và M6 ở tất cả các thời điểm. Sau 15 phút, tỷ lệ FAM giải phóng từ công thức M5, M6, M7 lần lượt là 66,26%; 75,48% và 81,23%. Tương tự, sau 30 phút, tỷ lệ FAM giải phóng từ công thức lần lượt là 83,62%; 90,42% và 97,71%, chứng tỏ sự có mặt của natri laurylsulfat làm tăng khả năng giải phóng FAM từ viên giải phóng nhanh. Vì natrilauryl sulfat là chất diện hoạt, có tác d ng làm giảm sức căng b mặt. Do v y, làm tăng khả năng hút nước vào viên và nhanh chóng phá vỡ cấu trúc viên. Ngoài ra, khi các tiểu phân natri laurylsulfat bao quanh FAM, do khả năng làm giảm sức căng b mặt của dược chất với dung môi nên làm tăng khả năng hòa tan của FAM khi tiếp xúc với môi trường [4]. Tuy nhiên, khi tăng tỷ lệ natri laurylsulfat trong viên từ 1% (công thức M7) lên 1,5% (công thức M8), tỷ lệ (%) FAM 20 được giải phóng từ hai công thức này tương đương nhau. Vì v y, chúng tôi chọn natri laurylsulfat với tỷ lệ 1% làm chất diện hoạt trong công thức bào chế viên nén FAM giải phóng nhanh. KẾT LUẬN - Để định lượng FAM trong viên giải phóng nhanh và trong môi trường hòa tan, đã xây dựng và thẩm định đi u kiện và chỉ tiêu của phương pháp HPLC. Độ tương thích của hệ thống, độ đặc hiệu, khoảng tuyến tính và độ lặp lại của phương pháp đ u đáp ứng được yêu cầu của phương pháp định lượng (số đĩa lý thuyết là 2.543, hệ số bất đối xứng 1,18; sai số tương đối của thời gian lưu, diện tích píc < 1%; hệ số tương quan tuyến tính r2 = 0,9999). - Đối với lactose (tá dược độn), tỷ lệ 20% và đối với natri laurylsulfat (chất diện hoạt), tỷ lệ 1% trong viên là những thông số hợp lý để xây dựng công thức bào chế viên nén FAM giải phóng nhanh. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Y tế. Dược điển Việt Nam IV. Nhà xuất bản Y học. 2009, tr.203-206. 2. Chang RK et al. Fast-dissolving tablet. Pharm Tech. 2000, 24, pp.52-58. 3. Pfister WR. Orally disintegrating tablets: Products, tachnologies, and development issues. Pharm Tech Asia. 2006, pp.28-33. 4. Wong SM et al. Enhacement of the dissolution rate and oral absorption of a poorly water soluble drug by formation of surfactantscontaining microparticles. Int J Pharm. 2006, 317, pp.61-68.