Khảo sát tính thấm của Captopril trong thuốc dán qua da chuột nhắt, da chuột cống và da thỏ cô lập

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 45 KHẢO SÁT TÍNH THẤM CỦA CAPTOPRIL TRONG THUỐC DÁN QUA DA CHUỘT NHẮT, DA CHUỘT CỐNG VÀ DA THỎ CÔ LẬP Nguyễn Công Phi*, Nguyễn Thiện Hải*, Lê Quan Nghiệm* TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu này nhằm đánh giá đặc tính thấm của captopril từ thuốc dán chứa captopril với 2 nồng độ 5% và 10% qua các loại da động vật bóc tách là chuột nhắt, chuột cống và thỏ làm cơ sở cho việc thử đặc tính thấm của captopril qua da người. Phương pháp: Bào chế thuốc dán cấu trúc dược chất tan trong nền dính (drug in adhesive) chứa 5% và 10% captopril. Đánh giá tính thấm của captopril từ thuốc dán qua tế bào khuếch tán kiểu Franz, với màng khuếch tán là da động vật bóc tách chuột nhắt, chuột cống và thỏ. Captopril được định lượng bằng phương pháp HPLC theo quy trình đã khảo sát. Kết quả: Kết quả thực nghiệm đối với thuốc dán chứa 10% captopril cho tốc độ thấm cao hơn thuốc dán chứa 5% captopril. Trong 3 loại da động vật khảo sát thì da chuột nhắt cho tiềm thời (tlag) sớm nhất 0,25 ± 0,11 giờ và tốc độ thấm cao nhất (flux) là 63,65 ± 2,68 µg/cm2/giờ gấp 2,12 lần so với da chuột cống và gấp 1,67 lần so với da thỏ. Kết luận: Kết quả thực nghiệm cho thấy captopril có tốc độ thấm cao và tiềm thời sớm trên da chuột nhắt so với da chuột cống và da thỏ, thuốc dán chứa 10% captopril có khả năng thấm tốt hơn có khả năng chế tạo thuốc dán chứa captopril dùng điều trị bệnh cao huyết áp. Từ khóa: tốc độ thấm, tế bào khuếch tán, captopril. ABSTRACT INVESTIGATION OF SKIN PERMEATION FROM TRANSDERMAL PATCHES CONTAINING CAPTOPRIL THROUGH EXCISED MOUSE, RAT AND RABBIT SKIN Nguyen Cong Phi, Nguyen Thien Hai, Le Quan Nghiem * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 45 - 49 Objectives: The aim of the present study was to investigate the skin permeation of captopril from transdermal patches containing captopril through excised mouse, rat and rabbit skins. Methods: The Drug in Adhesive Patches (DIA Patches) containing 5% and 10% captopril were prepared and evaluated the skin permeation of captopril through excised mouse, rat and rabbit skin by using Franz diffusion cells. The amount of captopril permeated was determinated by the validated HPLC method. Results: Among the various skins investigated, mouse skin showed the highest skin permeation with the flux 63.65 ± 2.68 µg/cm2/h. This flux was approximately 2.12-fold and 1.67-fold higher than that of rat skin and rabbit skin respectively. Keywords: flux, Franz diffusion cell, drug in adhesive patches, captopril. ĐẶT VẤN ĐỀ Captopril, thuốc ức chế men chuyển, là một lựa chọn hiệu quả trong điều trị bệnh cao huyết áp lâu dài bằng đường uống. Tuy nhiên nhược điểm của thuốc này là dùng nhiều lần trong * Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: ThS. Nguyễn Công Phi ĐT: 0908118685 Email: ncphi@uphcm.edu.vn Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 46 ngày, hấp thu kém và bị ảnh hưởng bởi thức ăn (sinh khả dụng giảm còn 30-50%), thời gian bán thải ngắn (khoảng 2-3 giờ), bị chuyển hóa qua gan lần đầu, dẫn đến hiệu quả trong điều trị không ổn định. Hệ trị liệu qua da, cụ thể là dạng thuốc dán hấp thu qua da (transdermal patch), với các ưu điểm giúp giảm số lần dùng thuốc, giảm tác dụng phụ, tăng sinh khả dụng và linh động trong sử dụng đảm bảo sự tuân thủ đỉều trị của bệnh nhân, đang ngày càng chứng tỏ vai trò quan trọng trên lâm sàng. Tuy nhiên một vấn đề đặt ra đối với việc bào chế sản xuất thuốc dán là sự hấp thu dược chất qua da rất kém do da là hàng rào sinh học cản trở rất lớn đến sự thấm và hấp thu của các chất. Nghiên cứu tính thấm qua nhiều loại da đóng vai trò quan trọng, làm cơ sở cho việc đánh giá cấu trúc, cỡ liều và hiệu quả trị liệu của chế phẩm thuốc dán. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Dược chất: Captopril (Changzhou Pharmaceutical Factory, Trung Quốc); Methanol (Merck, Đức); Hóa chất: metyl sulfoxid, 3-metyl- 1-butanol, decanol, (Acros, Bỉ); Chất dính Duro- Tak D87-2287 (Henkel Co., Mỹ); Một số hóa chất: natri hydroxyd, acid phosphoric, natri clorid, dinatri hydrophosphat, kali clorid, kali dihydrophosphat (Merck, Đức). Quy trình bào chế thuốc dán Captopril Thành phần và quy trình bào chế miếng thuốc dán nồng độ 5% captopril và 10% captopril được trình bày trong bảng 1 và hình 1. Bảng 1: Thành phần thuốc dán captopril. STT Thành phần Thuốc dán 5% captopril Thuốc dán 10% captopril 1 DuroTak 2287 35 g 35 g 2 Captopril 1 g 2,13 g 3 Metyl sulfoxid 0,37 ml 0,39 ml 4 3-metyl-1-butanol 0,8 ml 0,85 ml 5 Decanol 0,3 ml 0,31 ml Xác định tính thấm của Captopril qua màng da thử nghiệm Chuột cống trắng, giống Sprague-Dawley có khối lượng trung bình 230 ± 20 g nhanh nhẹn, khỏe mạnh, không bị bệnh ở da. Chuột nhắt trắng, giống Swiss albino có khối lượng trung bình 20 ± 2 g nhanh nhẹn, khỏe mạnh, không bị bệnh ở da. Thỏ (New Zealand) khối lượng trung bình 2,3 ± 0,2 kg, nhanh nhẹn, khỏe mạnh, không bị bệnh ở da. Thỏ và chuột được giết bằng ete. Cạo sạch lông ở phần lưng không làm tổn hại lớp sừng. Cắt rời phần da lưng diện tích 4 x 4 cm, loại bỏ lớp mỡ và máu dưới da. Bảo quản miếng da ở - 20 oC, không quá 7 ngày trước khi sử dụng. Phương pháp tiến hành thử nghiệm tính thấm bằng tế bào khuếch tán kiểu Franz (Perme Gear, Mỹ). Khoang cho chứa miếng thuốc dán với hàm lượng 5% và 10% captopril, diện tích bề mặt khuếch tán là 3,14 cm2, thể tích khoang nhận là 15,5 ml chứa dung dịch đệm phosphat pH 7,4 được bảo ôn ở 37 ± 0,5 oC (bơm tuần hoàn gia nhiệt Vision scientific, VS 1901W, Hàn Quốc) và khuấy trộn với tốc độ 600 vòng/phút (2mag, MIX 6, Anh). Mẫu được lấy trong 24 giờ ở các thời điểm 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 và 24 giờ với thể tích mẫu là 200 µl. Bù lại 200 µl dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4. Xác định hàm lượng captopril bằng phương pháp HPLC. Xác định tốc độ thấm của Captopril Từ số liệu hàm lượng captopril thấm qua da chuột ở từng thời điểm lấy mẫu, tốc độ thấm của Captopril qua da chuột được tính theo công thức       = dt dm J SS S A 1 Với Js (flux): tốc độ thấm qua da của Captopril (µg/cm2/giờ); A: diện tích bề mặt khuếch tán của da (cm2); (dm/dt)ss: lượng Captopril thấm qua da theo thời gian (µg/giờ). Tốc độ thấm của hoạt chất Js được ngoại suy từ đồ thị là giá trị slope của phương trình đường Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 47 thẳng tuyến tính biểu hiện cho tốc độ thấm hằng định theo thời gian. Tiềm thời (lag time) cũng được suy ra từ đồ thị là giao điểm của đường thẳng tuyến tính với trục hoành. Hình 1: Quy trình bào chế thuốc dán captopril. Định lượng Captopril bằng HPLC Hệ thống HPLC (Knauer, pump 1000, UV detector 2500, autosampler 3800, Đức). Cột Luna C18 (250 x 4,6 mm, 5 µm, Phenomenex, Mỹ). Pha động gồm methanol và đệm phosphate 0,07M (50: 50) chỉnh pH 3 bằng H3PO4 hoặc NaOH. Tốc độ dòng: 1 ml/phút. Bước sóng phát hiện 215 nm. Thể tích tiêm mẫu 100 µl. Nhiệt độ 25 oC. Xử lý thống kê Các thí nghiệm tiến hành ít nhất 3 lần. Kết quả trình bày là giá trị TB ± SD. KẾT QUẢ Tính thấm của Captopril qua da chuột nhắt, da chuột cống và da thỏ Bảng 2: Kết quả khảo sát lượng Captopril từ miếng thuốc dán thấm qua màng da chuột nhắt, da chuột cống và da thỏ bóc tách (n=3). Giờ Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 5% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 10% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Chuột nhắt Chuột cống Thỏ Chuột nhắt Chuột cống Thỏ 0 0 0 0 0 0 0 2 46,62 4,29 30,28 64,35 4,35 26,94 4 128,26 5,27 55,43 191,85 7,33 61,05 Captopril 3-metyl-1-butanol, metyl sulfoxid, decanol Hỗn hợp 1 Duro Tak 87-2287 Hỗn hợp 2 Lớp lưng mang thuốc Thuốc dán Sản phẩm Phối trộn. Hòa tan. Phối trộn Loại bọt khí. Cán trải với độ dày 400 mcm. Trải phủ thêm lớp nền. Cắt. Đóng gói. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 48 Giờ Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 5% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 10% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Chuột nhắt Chuột cống Thỏ Chuột nhắt Chuột cống Thỏ 6 230,76 14,59 69,04 367,31 26,77 84,14 8 320,05 35,97 73,72 548,52 66,90 128,09 10 383,89 65,17 117,47 671,51 132,33 205,18 12 436,56 97,05 131,36 762,45 191,48 244,14 16 530,85 163,62 201,53 1080,49 307,83 430,03 20 659,82 220,76 288,54 1250,00 429,59 589,13 24 739,84 296,62 411,97 1454,81 603,03 897,32 Hình 2: Đồ thị biểu diễn lượng captopril thấm qua da (µg/cm2) theo thời gian. Bảng 3: Kết quả về tốc độ thấm qua màng da và tiềm thời của captopril từ miếng thuốc dán thấm qua màng da chuột nhắt, da chuột cống và da thỏ bóc tách (n=3). Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 5% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Lượng captopril trong miếng thuốc dán chứa 10% captopril thấm qua màng da (µg/cm2) Chuột nhắt Chuột cống Thỏ Chuột nhắt Chuột cống Thỏ Flux (µg/cm2/giờ) 31,70 ± 2,42 14,99 ± 2,57 18,96 ± 2,53 63,65 ± 2,68 30,03 ± 2,49 43,96 ± 2,44 Tiềm thời (giờ) - 5,08 ± 0,97 4,36 ± 1,04 0,25 ± 0,11 5,26 ± 0,98 5,65 ± 0,96 BÀN LUẬN Da chuột nhắt cho tiềm thời rất sớm từ lúc mới bắt đầu dán thuốc dán (khoảng 0 – 30 phút). Sự thấm của captopril cho đường biểu diễn bậc 0 tại tốc độ thấm hằng định trên da chuột nhắt. Miếng thuốc dán nồng độ captopril 10% cho tốc độ thấm cao gấp 2 lần miếng thuốc dán nồng độ 5%. Da chuột cống cho tiềm thời khoảng 5 giờ. Sự thấm của captopril cho đường biểu diễn bậc 0 tại tốc độ thấm hằng định trên da chuột cống. Miếng thuốc dán nồng độ captopril 10% cho tốc độ thấm cao gấp 2 lần miếng thuốc dán nồng độ 5%. Da thỏ cho tiềm thời khoảng 5 giờ. Sự thấm của captopril cho đường biểu diễn bậc 0 tại tốc độ thấm hằng định trên da thỏ. Miếng thuốc dán nồng độ captopril 10% cho tốc độ thấm cao gấp 2,3 lần miếng thuốc dán nồng độ 5%. Trong 3 loại da chuột nhắt, da chuột cống và da thỏ thì da chuột nhắt cho tiềm thời sớm nhất và tốc độ thấm cao nhất gấp 2,12 lần so với da Thời gian (giờ) Lư ợ ng c ap to pr il th ấm qu a da c ô lậ p th eo th ờ i gi an (µ g/ cm 2 ) Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 49 chuột cống, gấp 1,67 lần so với da thỏ, có lẽ do có bề dày lớp da nhỏ nhất. Kết quả thực nghiệm chứng tỏ captopril trong dạng bào chế thuốc dán có khả năng thấm tốt qua nhiều loại da khác nhau, phù hợp với kết quả các nghiên cứu của nhiều tác giả khác. KẾT LUẬN Kết quả thực nghiệm cho thấy da chuột nhắt có tốc độ thấm cao và tiềm thời sớm hơn so với da chuột cống và da thỏ, thuốc dán chứa 10% captopril có khả năng thấm tốt hơn., có khả năng chế tạo thuốc dán chứa captopril dùng điều trị bệnh cao huyết áp. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Y tế (2002), Dược thư quốc gia Việt Nam, lần xuất bản thứ nhất. 2. Ghosh TK, Pfister WR, Su Il Yum (1997), Transdermal and Topical Drug Delivery Systems. Interpharm Press, Inc., BuffaloGrove, Illinois, pp. 1-6, 8-20, 21-22, 34-50, 139-164, 167- 179, 186-188, 249-259, 263-264, 276-279, 357-446. 3. Wu PC, Huang YB, Chang JJ, Chang JS, Tsai YH (2000), “Evaluation of pharmacokinetics and pharmacodynamics of captopril from transdermal hydrophilic gels in normotensive rabbits and spontaneously hypertensive rats”, Inl J Pharm., 209, 87-94. 4. Wu PC, Huang YB, Fang JU và Tsai YH (1998), “Percutaneous Absorption of Captopril from Hydrophilic Cellulose Derivatives Through Excised Rabbit Skin and Human Skin”, Drug Development and Industrial Pharmacy, 24, (2), 179-182. 5. Wu PC, Huang YB, Lin HH và Tsai YH (2000), “In vitro percutaneous absorption of captopril through excised rabbit skin”, International Journal of Pharmaceutics, 143, (1), 119- 123.. Ngày nhận bài báo: 12.12.2012 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 20.12.2012 Ngày bài báo được đăng: 10.03.2014