Ảnh hưởng của các nền dính lên tính thấm của Scopolamin hydrobromid qua da chuột cống trắng

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 80 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NỀN DÍNH LÊN TÍNH THẤM CỦA SCOPOLAMIN HYDROBROMID QUA DA CHUỘT CỐNG TRẮNG Vũ Thị Huỳnh Hân *, Lê Quan Nghiệm*, Lê Hậu*, Nguyễn Thiện Hải* TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu này nhằm khảo sát sự ảnh hưởng các nền dính acrylic đối với sự thấm của scopolamin hydrobromid qua da chuột cô lập, để lựa chọn các nền dính thích hợp cho sự thấm của scopolamin hydrobromid, từ đó làm cơ sở đề xuất cho nghiên cứu dạng thuốc dán. Phương pháp: Ảnh hưởng của các nền dính qua da chuột đã được khảo sát bằng cách cho miếng dán chứa scopolamin hydrobromid 2% tiếp xúc với da chuột trong tế bào Franz. Các nền dính acrylic được khảo sát gồm 4 nhóm chính: nhóm chức hydroxyl, nhóm chức carboxyl, nhóm không nhóm chức, nhóm chức carboxyl và hydroxyl. Lượng scocoplamin hydrobromid thấm qua da chuột theo thời gian được định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. Kết quả: Các nền dính có nhóm chức hydroxyl có khuynh hướng gia tăng tính thấm của scopolamin hyrobromid hơn các nền dính không có nhóm chức và nhóm chức carboxyl. Trong đó nền dính 87-2510 có tốc độ thẩm thấu qua da chuột của scopolamin là nhiều nhất 32,88μg/cm2/giờ với tiềm thời thích hợp 2,72 giờ. Kết luận: Khảo sát sự thẩm thấu qua da chuột cô lập của scopolamin từ những nền dính khác nhau có kết quả giảm dần theo thứ tự nhóm -OH, không nhóm chức, nhóm -COOH. Từ khoá: Scopolamin hydrobromid, nền dính. ABSTRACT THE EFFECT OF ADHESIVE POLYMER ON THE PERMEATION OF SCOPOLAMINE HYDROBROMIDE THROUGH WHITE RAT SKINS Vu Thi Huynh Han, Le Quan Nghiem, Le Hau, Nguyen Thien Hai * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 80 - 85 Objectives: This research focused on the effect of acrylic adhesive polymer on the permeation of scopolamine hydrobromide through excised rat skins, from which established the fundamental for the study of drug-in-adhesive patch (DIA patch). Methods: Skin permeation rates of scopolamine in different types of adhesive were evaluated using Franz diffusion cell fitted with excised rat skin. Four types of adhesive commonly used in transdermal drug delivery devices were investigated: hydroxyl functional group; carboxyl functional group; none functional group; carboxyl and hydroxyl functional group. The amount of scopolamine hydrobromide permeated rat skins through times was determined by validated HPLC method. The results: The results showed that the skin permeation rates of scopolamine from DIA patches were divided into three classes corresponding to four functional groups of adhesives employed. The adhesives containing a hydroxyl functional group produced the highest skin permeation rate of scopolamine. The adhesive containing none functional group, carboxyl and hydroxyl functional group showed relatively high skin permeation of scopolamine, whereas, the adhesives containing carboxyl group had the lowest skin *Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tác giả liên hệ: ThS. Vũ Thị Huỳnh Hân ĐT: 0913816832 Email: huynhhancmc.vuthi@gmail.com Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 81 pemeation rates. Among the adhesives containing - OH functional group, DT – 2510 showed a higher skin permeation rate of scopolamine with the most target flux of scopolamine for rat skin was 32.88μg/cm2/hour with the most suitable lag time (2.72 hours). Conclusion: The study of effect of different acrylic adhesive polymer on the permeation of scopolamine hydrobromide through excised rat skins resulted in gradually decreasing levels: the adhesives of -OH functional group, none functional group, -COOH functional group respectively. Key words: Scopolamine hydrobromide, adhesive polymer. ĐẶT VẤN ĐỀ Chất kết dính là một thành phần quan trọng trong dạng thuốc dán hấp thu qua da. Ngoài các yêu cầu chức năng thông thường của chất kết dính, chất kết dính sử dụng trong dạng bào chế này phải có tính tương thích sinh học tốt với da, tương thích hóa học với dược chất. Việc lựa chọn một nền dính thích hợp là một vấn đề cần thiết trong việc thiết kế công thức của dạng thuốc(4). Trong nghiên cứu này, các nền dính Acrylic (với tên thương mại là các DURO-TAK) được lựa chọn để đánh giá sự thấm của scopolamin qua da chuột cô lập in vitro. Trong đó, khảo sát ảnh hưởng của các nền dính khác nhau đối với sự thấm của DIA patch chứa scopolamin qua da chuột cô lập, để lựa chọn các nền dính thích hợp sao cho khả năng thấm của scopolamin hydrobromid qua da chuột là tốt nhất, để làm cơ sở cho nghiên cứu xây dựng công thức thuốc dán scopolamin. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thiết bị và hóa chất Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (Knauer), bơm 1000, đầu dò UV, cột Knauer ZC 81(25 cm x 4,6 cm), tế bào khuếch tán (Franz), máy siêu âm, máy vortex, máy bão ôn máy tráng nền dính (Mathis Switzerland). Scopolamin hydrobromid, methyl sulfoxid, các DURO-TAK và các hóa chất khác đạt tiêu chuẩn phân tích, methanol và ethanol loại dùng cho sắc ký lỏng hiệu năng cao Phương pháp Chuẩn bị DIA patches chứa scopolamine và chất tăng thấm DMSO, với các tỷ lệ thành phần được trình bày trong bảng 1 Bảng 1. Tỷ lệ các thành phần trong DIA patches chứa scopolamin Nền dính Nhóm chức đặc trưng Khối lượng DURO- TAK (g) Khối lượng Scopolamin 2% (g) DMSO 10% (ml) DURO-TAK 87- 2051 -COOH 35 0,39 1,78 DURO-TAK 87-2353 -COOH 35 0,29 1,32 DURO-TAK 87-2196 -COOH 35 0,36 1,63 DURO-TAK 87-2852 -COOH 35 0,27 1,21 DURO-TAK 87- 2677 Không có 35 0,31 1,43 DURO-TAK 87-2074 -COOH,-OH 35 0,23 1,07 DURO-TAK 87-9301 Không có 35 0,29 1,32 DURO-TAK 87-6430 Không có 35 0,26 1,17 DURO-TAK 87-2510 -OH 35 0,32 1,46 DURO-TAK 87-2516 -OH 35 0,33 1,50 DURO-TAK 87- 2287 -OH 35 0,40 1,83 DURO-TAK 87- 2525 -OH 35 0,34 1,54 Hỗn hợp dược chất bao gồm scopolamin, chất tăng thấm DMSO và nền dính sau khi phân tán đều, để yên cho hết bọt khí, được cán thành lớp mỏng bởi máy tráng nền dính (Mathis - Switzerland) trên lớp lưng không dính, được làm bay hơi dung môi trong tủ sấy ở nhiệt độ 600C/ 10 phút, kết hợp thổi gió Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 82 ngang trong 20 phút. Lớp lưng này được phủ bởi lớp nền qua máy tráng nền dính. DIA patch 4 cm2 (2 cm x 2 cm) chứa scopolamin được cố định trên lớp da chuột trong khoang chứa mẫu (donor) của tế bào khuếch tán Franz, khoang nhận chứa dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4(1,3). Tế bào khuếch tán có diện tích tiếp xúc là 1,77 cm2, thể tích khoang nhận là 12 ml. Lượng scopolamin khuếch tán qua da chuột (được đặt giữa khoang chứa mẫu và khoang nhận) được xác định tại các thời điểm 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 và 24 giờ được định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với các điều kiện sau: Cột: KNAUER ZC 81, kích thước: 25 cm x 4,6 mm Nhiệt độ cột: nhiệt độ phòng Pha động: Methanol: đệm phosphate 30 mM (40:60), pH 7 chỉnh bằng triethylamin Tốc độ dòng: 1 ml/ phút Detector: UV-Vis, bước sóng 215 nm. Thể tích tiêm mẫu: 100 μl Lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da trong một đơn vị diện tích ở thời điểm xác định được tính bởi công thức: AP: Lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da trong một đơn vị diện tích (mcg/cm2); CT: Nồng độ scopolamin hydrobromid (mcg/ml); Vcell: Thể tích khoang nhận; Scell: Diện tích màng khuếch tán Vẽ đồ thị tương quan giữa lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da (AP) và thời gian. Chọn khoảng tuyến tính trên đồ thị, tức là trong khoảng thời gian này AP (y) và thời gian (x) tuyến tính hay hệ số tương quan R lớn hơn 0,95; khi đó tốc độ thấm thuốc qua da (flux) là hằng định. Dựa vào đồ thị, hệ số góc của đoạn thẳng tuyến tính là tốc độ thấm flux (Js) và thời điểm (x) mà đoạn thẳng tuyến tính cắt trục hoành là tiềm thời. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tính thấm qua da chuột của scopolamin hydrobromid với các DURO-TAK (DT) Khảo sát sự ảnh hưởng của các DURO- TAK có nhóm chức -OH (gồm DT 87-2510, 87- 2516, 87-2287, 87-2525) đối với sự thấm qua da chuột của scopolamin hydrobromid. Kết quả lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da theo thời gian được trình bày ở bảng 2 và đồ thị sự tương quan giữa lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da và thời gian được thể hiện ở hình 1, Bảng 2. Kết quả định lượng scopolamin hydrobromid với chất tăng thấm DMSO thấm qua da chuột theo thời gian với các DURO-TAK có nhóm chức -OH Lượng scopolamin thấm qua da chuột (mcg/cm2) Giờ 87-2510 87-2516 87-2287 87-2525 0 0,00 0,00 0,00 0,00 2 1,30 0,00 0,00 0,00 4 8,02 10,59 0,00 0,00 6 136,42 143,75 0,00 0,94 8 172,94 181,55 46,50 62,56 10 235,64 229,04 98,46 102,97 12 282,87 295,77 122,81 122,40 16 532,36 487,26 250,31 199,12 20 617,69 554,16 270,12 202,99 24 664,22 592,53 338,76 275,53 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 83 0 100 200 300 400 500 600 700 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Giờ H àm lư ợn g Sc op ol am in th ấm q ua d a ch uộ t ( m cg /c m2 ) 2510 2516 2287 2525 Hình 1. Đồ thị biểu diễn sự thấm của scopolamin hydrobromid trong DURO-TAK có nhóm chức -OH Bảng 3. Các thông số thấm của scopolamin hydrobromid với chất tăng thấm DMSO trong các DURO-TAK có nhóm chức -OH DURO-TAK Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (mcg/cm2/giờ) 87-2510 2,72 ± 0,23 32,88 ± 6,62 87-2516 1,43 ± 0,06 27,70 ± 2,68 87-2287 5,47 ± 1,04 18,94 ± 1,14 87-2525 4,28 ± 1,32 13,91 ± 1,63 Kết quả khảo sát sự thấm của dung dịch scopolamin hydrobromid qua da chuột đối với các DURO-TAK có nhóm chức -COOH (gồm DT 87-2051, 87-2353, 87-2196, 87-2852) được trình bày ở bảng 4 và hình 2 thể hiện đồ thị sự tương quan giữa hàm lượng scopolamin hydrobromid và thời gian. Bảng 4. Kết quả định lượng scopolamin hydrobromid với chất tăng thấm DMSO thấm qua da chuột theo thời gian với các DURO-TAK có nhóm chức -COOH Lượng scopolamin thấm qua da chuột (mcg/cm2) Giờ 87-2051 87-2353 87-2196 87-2852 0 0,00 0,00 0,00 0,00 2 0,00 1,62 0,00 0,00 4 0,90 8,48 0,00 0,00 6 55,19 56,92 18,19 24,77 8 167,31 142,44 51,95 72,57 10 237,22 174,64 176,63 137,43 12 280,96 199,82 191,83 152,37 16 426,61 283,50 259,81 215,57 20 463,57 323,06 323,85 270,42 24 541,35 395,13 372,56 329,22 0 100 200 300 400 500 600 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Giờ H àm lư ợn g Sc op ol am in th ấm q ua d a ch uộ t ( m cg /c m2 ) 2051 2353 2196 2852 Hình 2. Đồ thị biểu diễn sự thấm của scopolamin hydrobromid trong DURO-TAK có nhóm chức -COOH Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 84 Bảng 5. Các thông số thấm của scopolamin hydrobromid trong các DURO-TAK có nhóm chức -COOH DURO-TAK Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (mcg/cm2/giờ) 87-2051 2,28 ± 0,83 25,87 ± 5,17 87-2353 1,09 ± 0,62 17,34 ± 2,69 87-2196 4,08 ± 0,99 19,42 ± 0,44 87-2852 3,32 ± 0,88 16,19 ± 2,41 Kết quả lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da chuột theo thời gian với các DURO-TAK có nhóm chức -COOH,-OH và không có nhóm chức (gồm DT 87-2677, 87- 2074, 87-9301) được trình bày ở bảng 6 và đồ thị về sự tương quan giữa lượng scopolamin hydrobromid thấm qua da với thời gian được thể hiện ở hình 3. Bảng 6. Kết quả định lượng scopolamin hydrobromid với chất tăng thấm DMSO thấm qua da chuột theo thời gian với các DURO-TAK có nhóm chức -COOH,-OH và không có nhóm chức. Lượng scopolamin thấm qua da chuột (mcg/cm2) Giờ 87-2677 87-2074 87-9301 0 0,00 0,00 0,00 2 0,00 0,00 0,00 4 7,44 0,78 1,78 6 59,56 31,83 41,79 8 113,86 109,18 73,89 10 165,84 209,34 132,13 12 187,70 253,53 149,64 16 256,56 407,38 264,42 20 377,99 461,22 318,34 24 387,53 523,80 371,38 0 100 200 300 400 500 600 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Giờ H àm lư ợn g Sc op ol am in th ấm q ua d a ch uộ t ( m cg /c m2 ) 2677 2074 9301 Hình 3. Đồ thị biểu diễn sự thấm của scopolamin hydrobromid trong DURO-TAK có nhóm chức -COOH, - OH và không nhóm chức Bảng 7. Các thông số thấm của scopolamin hydrobromid trong các DURO-TAK có nhóm chức -COOH, -OH và không nhóm chức DURO-TAK Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (mcg/cm2/giờ) 87-2677 2,34 ± 0,89 18,89 ± 2,63 87-2074 3,78 ± 0,53 27,50 ± 4,46 87-9301 3,72 ± 0,80 19,01 ± 0,59 Bảng 8. Tổng kết các thông số thấm của scopolamin hydrobromid với chất tăng thấm DMSO trong các DURO-TAK Nền dính Nhóm chức đặc trưng Tiềm thời (giờ) Tốc độ thấm qua da (mcg/cm2/giờ) DURO-TAK 87- 2051 -COOH 2,28 25,87 DURO-TAK 87-2353 -COOH 1,09 17,34 DURO-TAK 87-2196 -COOH 4,08 19,42 DURO-TAK 87-2852 -COOH 3,32 16,19 DURO-TAK 87- 2677 Không có 2,34 18,89 DURO-TAK 87-2074 -COOH, -OH 3,78 27,50 DURO-TAK 87-9301 Không có 3,72 19,01 DURO-TAK 87-2510 -OH 2,72 32,88 DURO-TAK 87-2516 -OH 1,43 27,70 DURO-TAK 87- 2287 -OH 5,47 18,94 DURO-TAK 87- 2525 -OH 4,28 13,91 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 85 0 100 200 300 400 500 600 700 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Giờ H àm lư ợn g Sc op ol am in th ấm q ua d a ch uộ t ( m cg /c m2 ) 2051 2353 2196 2852 2510 2516 2287 2525 2677 2074 9301 Hình 4. Đồ thị biểu diễn sự thấm của scopolamin hydrobromid trong các DURO-TAK. Trong đó DURO- TAK 87-2510 cho tính thấm cao nhất Trong các nền dính acrylic được khảo sát thì DURO-TAK không nhóm chức, nhóm chức carboxyl và hydroxyl, nhóm chức hydroxyl, và nhóm chức carboxyl. Kết quả khảo sát được trình bày trong hình 4 và bảng 8, cho thấy các nền dính có nhóm chức hydroxyl có khuynh hướng gia tăng tính thấm của scopolamin hyrobromid hơn các nền dính không có nhóm chức và nhóm chức carboxyl. Điều này phù hợp với một số nghiên cứu cho biết những nền dính acrylic khác nhau có thể cho những tốc độ thấm qua da khác nhau. Nguyên nhân chính của sự ảnh hưởng này là sự tương tác dược chất-polymer giữa nhóm amino của dược chất và nhóm carboxyl của nền dính. với kết luận là sự tương tác dược chất-polymer càng mạnh thì tốc độ khuếch tán của dược chất càng giảm(2). KẾT LUẬN Sự thẩm thấu qua da chuột cô lập của scopolamin hydrobromid từ những nền dính khác nhau thứ tự giảm dần theo nhóm chức - OH, không nhóm chức và nhóm chức - COOH,-OH, nhóm -COOH. Trong các nền dính có nhóm chức -OH thì DT 87-2510 cho thấy tốc độ thẩm thấu qua da chuột của scopolamin là cao nhất với tiềm thời ngắn. Vi thế DT87-2510 có thể được chọn lựa để thiết kế DIA patch chứa scopolamin hydrobromid. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cho Y.J., Choi H.K. (1998), Enhancement of percutaneous absorption of ketoprofen: effect of vehicles and adhesive matrix, Intl. J. Pharm., 169: 95-104. 2. Miyajima M., Koshika A., Okada J.I., Ikeda M. (1999). Effect of polymer/basic drug interactions on the two-stage diffussion-controlled release from a poly ( -lactic acid ) matrix, J. Contrl. Rel., 61: 295-304. 3. Nguyễn Thiện Hải, Chi S.C. (2005), Investigation of the effect of vehicles on skin permeation of Benztropine, Proceeding of Pharma Indochina IV Conference, 363 -368. 4. Tan H.S., Pfister W.R. (1999). Pressure-sensitive adhesives for transdermal drug delivery systems, Pharm. Sci. Tech. Today, 2: 60-69.