Nghiên cứu bào chế và đánh giá độ hòa tan viên nén Atorvastatin 10 mg

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 329 NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ HÒA TAN VIÊN NÉN ATORVASTATIN 10 MG Võ Lê Ngọc Châu*, Nguyễn Thiện Hải* TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu công thức và quy trình bào chế viên nén atorvastatin 10 mg có độ giải phóng hoạt chất tương đương in vitro với viên đối chiếu. Phương pháp nghiên cứu: Khảo sát các chỉ tiêu cơ lý và độ giải phóng hoạt chất (GPHC) của các mẫu viên nén atorvastatin 10 mg trên thị trường làm tiêu chuẩn cho viên nghiên cứu. Nghiên cứu công thức và quy trình bào chế viên nén atorvastatin 10 mg bằng phương pháp dập trực tiếp và xát hạt ướt có độ GPHC tương đương in vitro với viên đối chiếu bằng cách thay đổi loại, tỷ lệ, cách phối hợp tá dược siêu rã và chất trợ tan. Lượng atorvastatin trong chế phẩm và trong môi trường thử nghiệm được xác định bằng quang phổ UV. Kết quả: viên nén atorvastatin 10 mg điều chế bằng phương pháp xát hạt ướt sử dụng crospovidon và natri starch glycolat làm tá dược rã và TT2 làm chất trợ tan có độ GPHC tương đương in vitro với viên đối chiếu. Kết luận: Các kết quả thực nghiệm cho thấy có thể điều chế được viên nén atorvastatin 10 mg tương đương về độ GPHC in vitro với viên đối chiếu, một thuốc giảm lipid huyết đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Từ khóa: atorvastatin, tương đương in vitro ABSTRACT FORMULATION AND EVALUATION OF DISSOLUTION PROFILE OF ATORVASTATIN 10 MG TABLETS. Vo Le Ngoc Chau, Nguyen Thien Hai * Y Hoc TP. Ho Chi Minh* Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 329 - 333 Objectives: The aim of present study was to prepare atorvastatin 10 mg tablets which is in vitro equivalent in dissolution profile to the reference drug. Method: Evaluating the physical and chemical properties of marketed tablets to get standard for investigated tablets. Direct compression or wet granulation was used to formulate and develop the tablet formulations with change in superdisintegrants and solubility agents. Atorvastatin was measured by UV- spectrophotometry. Results: Drug released from the formulation prepared by wet granulation using crospovidone, sodium starch glycolate as disintegrants and TT2 as solubility agent fitted to reference drug. Conclusion: The present results provided evidence that atorvastatin 10 mg tablets which fitted to reference drug can be prepared and be used as effective lowering-lipid drug. Keywords: atorvastatin, in vitro dissolution. ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh lý tim mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Có nhiều yếu tố nguy cơ dẫn đến bệnh tim mạch trong đó rối loạn lipid huyết, đặc biệt là cholesterol máu cao được coi là một trong những yếu tố nguy cơ quan trọng nhất. Trong các nhóm thuốc điều trị rối loạn lipid huyết nhóm statin mà đặc biệt là atorvastatin cho thấy nhiều ưu điểm trong việc phòng ngừa đột qụy và nhồi máu cơ tim nhờ *Bộ môn Công Nghiệp Dược, Khoa Dược – Đại học Y Dược TP.HCM Tác giả liên lạc: PGS. TS. Nguyễn Thiện Hải ĐT: 0905352679 Email: thienhai2002@yahoo.com Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 330 khả năng làm giảm đáng kể cholesterol toàn phần và LDL-cholesterol. Tuy nhiên atorvastatin là một hoạt chất hầu như không tan trong nước, dễ bị phân hủy bởi ánh sáng, ẩm, nhiệt độ, oxy không khí và pH thấp, do đó việc bào chế viên nén atorvastatin đạt độ ổn định và khả năng giải phóng hoạt chất cao là một vấn đề khó khăn(1,3). Hiện nay nhu cầu sử dụng viên nén atorvastatin ở Việt Nam ngày càng cao trong khi giá thành của chế phẩm nguyên gốc khá đắt, Dược Điển các nước lại chưa có chuyên luận về viên nén atorvastatin nên thiếu cơ sở để đánh giá các chế phẩm gốc (generic) đang sử dụng trên thị trường. Mục tiêu của đề tài là đánh giá độ GPHC của các chế phẩm chứa atorvastatin 10 mg có trên thị trường và nghiên cứu bào chế viên nén atorvastatin với giá thành thấp, đảm bảo chất lượng và có độ GPHC tương đương với chế phẩm đối chiếu. NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên vật liệu Năm mẫu viên nén atorvastatin 10 mg thu thập trên thị trường. Atorvastatin calci (Ấn Độ), calci carbonat (Trung Quốc), avicel PH101, PH102 (Đài Loan), và các hóa chất cần thiết khác đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất. Trang thiết bị Máy trộn lập phương (Erweka Type KB 20 S – Germany), máy trộn chữ Z (Erweka Type LK5 – Germany), máy dập viên xoay tròn (Sunita Impex TMD-GSTD - India), máy đo độ hòa tan (Pharmatest PTW S3C – Germany), máy quang phổ UV-Vis (SHIMADZU UV 1061 – Japan) và các thiết bị cần thiết khác. Phương pháp nghiên cứu Khảo sát độ tan của atorvastatin ở pH 1,2; 4,5 và 6,8 Tạo dung dịch atorvastatin bão hòa ở các pH 1,2; 4,5; 6,8. Định lượng bằng đo UV(4). Khảo sát độ GPHC các chế phẩm chứa atorvastatin 10 mg Thu thập mẫu, khảo sát tính chất cơ lý và độ GPHC. Điều kiện tiến hành đo độ GPHC bao gồm: sử dụng cánh khuấy với tốc độ: 50 vòng/phút, thể tích môi trường 500 và 900 ml, lấy mẫu ở các thời điểm 5, 10, 20, 30, 45, 60 phút. Định lượng bằng đo UV. Xây dựng tiêu chuẩn về thử nghiệm độ hòa tan. Xây dựng công thức và quy trình bào chế viên atorvastatin 10 mg Xây dựng và sàng lọc công thức dựa trên chỉ tiêu cơ lý cũng như độ GPHC của các chế phẩm đối chiếu thu thập được. Phương pháp bào chế: dập trực tiếp và xát hạt ướt. Lựa chọn công thức và quy trình có tiềm năng, có độ GPHC tương đương in vitro so với chế phẩm đối chiếu. Nâng cấp cỡ lô Trên cơ sở công thức đã nghiên cứu, tiến hành nâng cấp cỡ lô và đánh giá kết quả dựa trên tiêu chuẩn về độ hòa tan đã khảo sát. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Ảnh hưởng của pH lên độ tan của atorvastatin Dung dịch atorvastatin 20 µg/ml ở pH 1,2; 4,5 và 6,8 đều có đỉnh hấp thu ở bước sóng 241 nm, có sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thu của atorvastatin ở khoảng nồng độ 0,625 – 20 µg/ml trong cả 3 môi trường pH 1,2; 4,5 và 6,8. Nồng độ bão hòa của dung dịch atorvastatin ở các pH 1,2; 4,5; 6,8 lần lượt là 26,21; 109,05 và 662,62 µg/ml. Như vậy độ tan của atorvastatin tăng dần theo pH. Kết quả khảo các chế phẩm chứa atorvastatin 10 mg thu được trên thị trường Bảng 1. Kết quả khảo sát các tính chất cơ lý của 5 mẫu thu thập. Chế phẩm Khối lượng TB (mg) (n=20) Độ cứng TB (N) (n=10) Độ rã TB (giây) (n=6) A-01 155,0 55,5 80 A-02 158,7 46,2 180 A-03 164,1 73,4 200 A-04 140,3 42,3 50 A-05 152,0 78,8 380 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 331 Thu thập 5 mẫu atorvastatin 10 mg trên thị trường TP.HCM và tiến hành mã hóa từ A-01 đến A-05. Kết quả khảo sát tính chất cơ lý (Bảng 1) cho thấy có sự khác biệt giữa các mẫu thu thập về khối lượng viên, độ cứng, thời gian rã. Kết quả khảo sát độ GPHC (bảng 2 và bảng 3) của các chế phẩm cho thấy có sự khác biệt về khả năng GPHC của các chế phẩm theo thời gian. Độ GPHC tăng khi pH môi trường tăng, thể hiện cả ở tốc độ và mức độ phóng thích có thể là do độ tan của hoạt chất tăng dần theo pH. Mẫu A-01 có tốc độ và mức độ GPHC cao nhất. Trên thực tế đây cũng chính là chế phẩm thuốc gốc. Sự khác biệt về độ GPHC của A-01 và các mẫu khác thể hiện rõ nét nhất ở pH 1,2 tại các thời điểm đầu (5, 10, 20, 30 phút); ở các pH 4,5 và 6,8 sự khác biệt không lớn. Vì các chế phẩm trên đều là viên nén không có bao tan ở ruột do đó sự khác biệt về độ GPHC ở pH 1,2 có thể dẫn đến sự khác biệt về sinh khả dụng và hiệu quả điều trị. Trên cơ sở đó, chế phẩm A-01 được lựa chọn làm chế phẩm đối chiếu để nghiên cứu công thức. Điều kiện thử nghiệm độ GPHC được lựa chọn để thiết lập và sàng lọc công thức cho chế phẩm nghiên cứu như sau: môi trường pH 1,2 thể tích 900 ml; tốc độ khuấy 50 vòng/phút. Bảng 2. Kết quả khảo sát độ GPHC các chế phẩm tốc độ 50 vòng/phút, thể tích 500 ml trong 3 môi trường pH 1,2; pH 4,5 và pH 6,8. Độ GPHC (%) A-01 A-02 A-03 A-04 A-05 Thời gian (phút) 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 5 42,3 57,7 63,5 32,9 32,5 72,3 15,4 14,7 70,7 21,0 46,3 53,4 6,5 23,6 33,3 10 52,5 63,6 71,6 33,8 57,9 88,7 45,1 39,8 79,3 32,7 57,6 70,5 19,2 39,2 66,5 20 69,8 72,8 75,7 54,1 78,9 91,1 60,9 55,8 82,2 51,2 65,0 73,6 33,5 56,0 84,0 30 82,9 80,6 79,2 60,7 84 91,5 68,4 84 85,1 55,9 67,8 76,6 41,5 65,0 89,4 45 85,5 83,2 84,3 67,8 84,8 92,3 76,2 92,2 87,7 62,3 66,5 78,0 50,9 75,5 94,1 60 87,3 87,6 87,9 78,1 87,1 94,8 44,7 95,8 87,4 63,3 69,1 79,2 58,1 79,1 96,1 Bảng 3. Kết quả khảo sát độ GPHC các chế phẩm tốc độ 50 vòng/phút, thể tích 900 ml trong 3 môi trường pH 1,2; pH 4,5 và pH 6,8. Độ GPHC (%) A-01 A-02 A-03 A-04 A-05 Thời gian (Phút) 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 1,2 4,5 6,8 5 59,9 70,6 87,9 28,5 49,1 85,0 21,6 65,6 78,4 39,9 65,6 70,3 15,4 29,6 44,2 10 75,9 87,4 97,4 49,5 87,0 98,0 36,8 89,0 95,3 53,8 89,0 83,2 19,9 53,4 77,8 20 87,4 94,3 98,7 67,5 100 99,9 66,2 94,7 97,5 64,6 94,7 90,0 39,9 75,9 91,7 30 90,8 94,8 100 77,9 102 100 81,1 96,0 98,4 62,0 96,0 90,8 49,3 86,3 95,5 45 93,7 95,0 100 86,6 102 100 86,2 97,8 99,5 67,5 97,8 91,8 58,5 93,6 97,7 60 94,5 96,2 102 90,6 102 101 91,4 98,2 99,4 71,0 98,2 91,8 67,2 96,8 97,1 Xây dựng công thức viên nén atorvastatin 10 mg và quy trình điều chế Phương pháp điều chế: xát hạt ướt, dập trực tiếp. Yêu cầu độ GPHC của viên nghiên cứu tương đương in vitro với A-01 thông qua hệ số f2 (bảng 5 và bảng 6). Bảng 5. Thành phần và kết quả kiểm nghiệm của CTA, CTB, CTC, CTD, CTE Thành phần CTA (mg) CTB (mg) CTC (mg) CTD (mg) CTE (mg) Atorvastatin Ca.3H2O 11 11 11 11 11 Calci carbonat 36 36 36 36 36 Lactose 65 64,6 63,6 62,6 62,6 Avicel PH 101/102 30 30 30 30 30 Povidon K30 (PVP) 3 3 3 3 3 TT1(*) 0,4 0,4 0,4 0,4 TT2 0,4 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 332 Thành phần CTA (mg) CTB (mg) CTC (mg) CTD (mg) CTE (mg) Natri croscarmellose 4 4 5 Natri starch glycolat (DST) 6 Crosspovidon 6 Aerosil 0,4 0,4 0,4 0,4 Magnesi stearat 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Nước cất vừa đủ vđ vđ vđ Khối lượng viên 150 150 150 150 150 Thời gian rã (s) 145 30 125 80 60 f2 (900 ml) 34,75 29,90 41,71 36,04 Lô 1000 viên. Dập viên chày tròn, đường kính 7 mm, độ cứng 50 – 70 N. (*)TT: Chất trợ tan Do atorvastatin là hoạt chất không bền dễ chuyển đổi thành dạng lacton không có hoạt tính ở pH thấp, do đó trong các công thức sử dụng CaCO3 làm chất ổn định tạo vi môi trường trung tính đến kiềm(2,5). CTA và CTB là 2 công thức cơ bản được thực hiện đầu tiên, sử dụng phương pháp xát hạt ướt ở CTA và dập trực tiếp ở CTB. CTB khó dập viên, tính chất cơ lý viên không đạt yêu cầu. Nghiên cứu cải thiện thêm vẫn không đạt yêu cầu do đó phương pháp dập trực tiếp không phù hợp. CTA đạt các chỉ tiêu cơ lý như độ cứng, độ mài mòn, độ đồng đều khối lượng nên tiếp tục được cải thiện qua các công thức C, D và E. CTA có chỉ số f2 chưa đạt yêu cầu do độ hòa tan thấp hơn đáng kể so với viên đối chiếu ở những thời điểm đầu. Để cải thiện độ hòa tan giảm thời gian rã bằng cách tăng lượng tá dược rã natri crosscarmellose ở CTA lên 5 mg và chia thành hai phần rã ngoại (3 mg) và rã nội (2 mg) – CTC. CTD và CTE sử dụng tá dược rã là DST và Crospovidon. Kết quả cho thấy CTD và CTE có thời gian rã giảm và chỉ số f2 tăng đáng kể so với CTA, trong đó CTD có chỉ số f2 lớn hơn nên tiếp tục được lựa chọn để cải thiện CT1, CT2, CT3, CT4, CT5. Ở các CT1, CT2 và CT3 vẫn tiếp tục sử dụng tá dược DST làm tá dược rã ngoại (trên cơ sở CTD) nhưng sử dụng thêm crosspovidon làm tá dược rã nội và thay đổi chất trợ tan sử dụng. Kết quả từ bảng 6 cho thấy mặc dù thời gian rã viên tăng nhưng chỉ số f2 cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ hòa tan. CT2 có chỉ số f2 lớn nhất nhưng so với viên đối chiếu, CT2 có độ hòa tan thấp hơn ở những thời điểm đầu do đó để cải thiện độ hòa tan cần làm giảm thời gian rã viên bằng cách sử dụng avicel pH102 như một tá dược rã ngoại. CT4 và CT5 tiếp tục sử dụng chất TT2 và thêm avicel PH 102 sau khi sửa hạt. Bảng 6. Thành phần và kết quả kiểm nghiệm của CT1, CT2, CT3, CT4, CT5 Thành phần CT1 (mg) CT2 (mg) CT3 (mg) CT4 (mg) CT5 (mg) Atorvastatin Ca.3H2O 11 11 11 11 11 Calci carbonat 36 36 36 30 30 Lactose 59,6 57 57 56 56 Avicel PH 101/102 30 30 30 28 28 Crosspovidon 3 3 3 3 3 Povidon K30 (PVP) 3 3 3 3 3 TT1 0,4 TT2 3 3 1,5 TT3 3 Natri starch glycolat 6 6 6 6 6 Avicel PH 102 (trộn sau xát hạt) 9 10,5 Aerosil 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Magnesi stearat 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Nước cất vđ vđ vđ vđ Vđ Khối lượng viên 150 150 150 150 150 Thời gian rã (s) 172 263 271 182 98 f2 (900 ml) 46,88 54,09 37,69 77,58 89,07 Lô 1000 viên. Dập viên chày tròn, đường kính 7 mm, độ cứng 50 – 70 N. (*)TT: Chất trợ tan Kết quả cho thấy thời gian rã của viên giảm và chỉ số f2 tăng đáng kể so với CT2. CT5 có chỉ số f2 lớn nhất, lớn hơn 80 được tiếp tục thử nghiệm ở các điều kiện thử độ hòa tan ở môi trường pH khác để đánh giá tương đương in vitro với viên đối chiếu. Bảng 7. Hệ số tương đồng f2 giữa CT5 và viên đối chiếu ở pH 1,2; 4,5; 6,8; thể tích 900 ml và 500 ml, tốc độ khuấy 50 vòng/phút. pH 1,2 4,5 6,8 Thể tích (ml) 900 500 900 500 900 500 f2 89,07 53,79 * 60,79 * 71,72 (*): các điều kiện tại đó viên đối chiếu và viên thử nghiệm có độ GPHC sau 15 phút lớn hơn 85% không cần phải xét hệ số tương đồng f2. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 333 Ở tất cả các điều kiện chỉ số f2 đều lớn hơn 50 và độ lệch chuẩn tại các thời điểm đều đáp ứng yêu cầu do đó có thể kết luận CT5 và chế phẩm đối chiếu tương đương về độ GPHC in vitro. Vậy CT5 là công thức phù hợp để thực hiện nâng cấp cỡ lô. Nâng cấp cỡ lô Nâng cấp cỡ lô nghiên cứu từ 1000 viên lên 6000 viên dựa trên CT5 tiến hành trên 3 lô (C1, C2, C3). Kết quả GPHC (bảng 8) cho thấy cả 3 lô đều đạt tiêu chuẩn cơ sở và tương đương độ GPHC với chế phẩm đối chiếu. Vậy quá trình nâng cấp cỡ lô thành công, có triển vọng áp dụng quy mô lớn sau này. Bảng 8. Kết quả GPHC của 3 lô nâng cấp trong ba môi trường pH 1,2; 4,5 và 6,8, thể tích 900 ml, tốc độ 50 vòng/ phút và hệ số tương đồng f2 so với viên A-01. % GPHC (n = 6) pH 1,2 pH 4,5 pH 6,8 Thời gian (phút) C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 5 50,13 47,53 53,26 62,25 64,71 63,28 80,78 79,87 81,42 10 73,28 71,72 75,09 82,28 84,15 86,24 88,19 86,33 89,52 20 85,60 84,39 88,72 91,63 92,65 94,85 94,36 93,67 95,85 30 89,90 87,34 90,23 94,17 94,59 96,75 95,19 94,57 97,55 45 91,41 90,73 92,96 95,29 95,12 97,08 96,25 95,35 97,19 60 91,07 91,08 93,25 96,18 95,18 97,74 96,36 95,16 97,54 f2 66,66 60,99 75,96 * * * * * * (*): các điều kiện tại đó viên đối chiếu và viên thử nghiệm có độ GPHC sau 15 phút lớn hơn 85% không cần phải xét hệ số tương đồng f2. KẾT LUẬN Viên nén atorvastatin 10 mg được điều chế thành công có độ GPHC tương đương in vitro với viên đối chiếu. Kết quả này cho thấy có thể bào chế viên nén atorvasatatin 10 mg với giá thành thấp trong điều kiện Việt Nam để áp dụng trong điều trị rối loạn lipid huyết và phòng ngừa các bệnh tim mạch. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Dlugatch, Dafna; Doani, Zvika (2007), Atorvastatin formulation, United States Patent Application, 20070116758. 2. Holm, Per (Vanlose, DK) (2007), Stabilized Atorvastatin, United States Patent Application, 20070190138. 3. Huang, Cai Gu; Huang, Hui Min He (2008), Stable pharmaceutical formulation comprising atorvastatin calcium, United States Patent Application, 20080038332. 4. Nagaraju P., Pasumarthy, Gopal NV, Srinivas VDN and Padma SVN (2008), Spectrophotometric Methods for the Determination of Atorvastatin Calcium in Pure and It’s Pharmaceutical Dosage Forms, Asian J. Research Chem. 1(2), pp.64-66. 5. Penhasi, Adel; Attali, Yaakov Stephane (2009), Stable Atorvastatin formulations, United States Patent Application, 20090208539.