Nghiên cứu điều chế viên nén Clarithromycin 250 mg

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 372 NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VIÊN NÉN CLARITHROMYCIN 250 MG Lê Minh Quân*, Trần Thị Phương Chi*, Nguyễn Thiện Hải* TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu được một công thức thuốc chứa 250 mg clarithromycin có độ giải phóng hoạt chất nhanh, đạt tiêu chuẩn USP 30. Phương pháp: Khảo sát qui trình định lượng clarithromycin bằng phương pháp chiết đo quang. Xây dựng công thức, khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố như dung môi xát hạt, kích cỡ hạt, độ cứng lên quá trình điều chế viên nghiên cứu và so sánh độ giải phóng hoạt chất với các chế phẩm thu thập trên thị trường theo USP 30. Kết quả: Phương pháp chiết đo quang có thể áp dụng để định lượng clarithromycin. Độ giải phóng hoạt chất của các mẫu thu thập trên thị trường cho thấy có sự khác biệt. Công thức nghiên cứu CT9 có độ giải phóng hoạt chất đạt tiêu chuẩn USP 30, tương đương mẫu B và nhanh hơn các mẫu đối chiếu khác. Kết luận: Kết quả từ thực nghiệm cho thấy có thể điều chế viên nén clarithromycin 250 mg phóng thích hoạt chất nhanh, đạt tiêu chuẩn USP 30. Chiết đo quang là phương pháp hiệu quả, đơn giản và kinh tế, có thể áp dụng định lượng clarithromycin. Từ khóa: Clarithromycin, chiết đo quang. ABSTRACT FORMULATION OF CLARITHROMYCINE 250 MG TABLETS Le Minh Quan, Tran Thi Phuong Chi, Nguyen Thien Hai * Y Hoc TP. Ho Chi Minh* Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 372 - 377 Objectives: Formulation of tablets containing 250 mg clarithromycine which has fast release rate of active substances, fitted to the specification of USP 30. Methods: Formulation and investigation the effects of some parameters on preparation of tablets by wet granulation method. Clarithromycine release in references and studied samples were tested according to USP 30 and clarithromycine was determined by extractive spectrophotometric method. Results: Dissolution profile results of five reference preparations containing 250 mg clarithromycine collected on the Vietnam market shows a big difference. CT9 formula show fast rate of active substance release, fitted to the specification of USP 30. Conclusion: The present results provided evidence that clarithromycin 250 mg tablets can be prepared in condition of Vietnam. Extractive spectrophotometric method can be applied to determine clarithromycin. This method is effective, simple and economical. Keywords: clarithromycine, extractive spectrophotometric. ĐẶT VẤN ĐỀ Clarithromycin là một kháng sinh bán tổng hợp họ macrolid được sử dụng phổ biến hiện nay do tác động diệt khuẩn phổ rộng và hiệu quả. Tuy nhiên clarithromycin khó tan trong nước, do vậy làm chậm sự giải phóng hoạt chất (GPHC), làm giảm sinh khả dụng của thuốc. Đối với qui trình sản xuất viên nén clarithromycin, việc khảo sát công thức và lựa chọn các thông số công nghệ hợp lý đóng vai trò quan trọng trong *Bộ Môn Công Nghiệp Dược, Khoa Dược - Đại Học Y Dược TPHCM Tác giả liên lạc: PGS. TS. Nguyễn Thiện Hải ĐT: 0905352679 Email: thienhai2002@yahoo.com Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 373 cải thiện khả năng GPHC của viên cũng như chất lượng của thuốc thành phẩm. Bên cạnh đó, clarithromycin hấp thu quang phổ UV rất yếu nên việc định lượng hoạt chất này gặp nhiều khó khăn. Các nghiên cứu gần đây cho thấy clarithromycin có khả năng tạo phức với một số chất màu, điển hình là xanh bromothymol. Phức hợp tạo thành tan trong chloroform và hấp thu tốt quang phổ UV-Vis. Do vậy, chiết đo quang có triển vọng là một phương pháp đơn giản, nhanh và chính xác trong định lượng clarithromycin(2,4). Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định được công thức và qui trình điều chế viên nén chứa clarithromycin 250 mg GPHC tốt để áp dụng vào điều trị, đồng thời tìm ra một phương pháp định lượng tin cậy, chính xác, đơn giản và ít tốn kém. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng, nguyên vật liệu và trang thiết bị 5 mẫu viên nén bao phim chứa clarythromycin 250 mg thu thập trên thị trường. Clarithromycin (USP 29), tá dược, hóa chất dung môi cần thiết khác đạt tiêu chuẩn dược dụng, tiêu chuẩn nhà sản xuất(1,5). Máy dập viên xoay tròn (CJB–3B–27 - Ấn độ), máy đo độ GPHC (PHARMA TEST TYPE PTW S3C – Đức), máy quang phổ UV-Vis (SHIMADZU UV1601 PC – Nhật). Phương pháp nghiên cứu Khảo sát qui trình định lượng clarithromycin bằng phương pháp chiết đo quang(4) Khảo sát thời gian tạo phức, số lần chiết, hiệu suất chiết, cực đại hấp thu, độ bền phức theo thời gian, độ tuyến tính, độ đúng, độ chính xác. Khảo sát các tính chất cơ lý và độ GPHC của 5 chế phẩm thu thập trên thị trường - Thu thập 5 mẫu thuốc đối chiếu trên thị trường. Mã hoá (A, B, C, D và E) và tiến hành khảo sát một số tính chất cơ lý: hình dạng, khối lượng, độ cứng. - Khảo sát độ giải phóng hoạt chất của mẫu thu thập (theo tiêu chuẩn USP 30)(5). + Thiết bị: Cánh khuấy, tốc độ 50 vòng / phút. + Môi trường: 900 ml đệm acetate pH 5, nhiệt độ 36,5 0C – 37,5 0C + Thời điểm lấy mẫu: 30 phút. + Tiêu chuẩn qui định: Không dưới 80% lượng hoạt chất giải phóng sau 30 phút Trong điều kiện nghiên cứu đánh giá độ GPHC theo thời gian, chọn các thời điểm lấy mẫu sau 5, 10, 20 và 30 phút. Lượng mẫu lấy 10 ml, bù ngay 10 ml dịch môi trường. Các chỉ tiêu cơ lý và khả năng GPHC của các mẫu là cơ sở cho chế phẩm nghiên cứu. Xây dựng công thức và qui trình bào chế viên nghiên cứu - Phương pháp điều chế: Xát hạt ướt. - Lựa chọn thành phần tá dược, xây dựng công thức viên phù hợp với phương pháp bào chế và tiêu chuẩn về độ GPHC theo USP 30 kết hợp so sánh với viên đối chiếu. - Khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ như dung môi dùng để xát hạt, kích cỡ hạt, độ cứng lên quá trình điều chế viên nghiên cứu - Xây dựng tiêu chuẩn và điều chế 3 lô thử nghiệm đánh giá theo tiêu chuẩn xây dựng. Xử lý kết quả Các thực nghiệm được tiến hành ít nhất 3 lần. Kết quả trình bày là giá trị TB ± RSD. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Khảo sát qui trình định lượng clarithromycin bằng phương pháp chiết đo quang Qui trình được tóm lược như sau: Dung dịch clarithromycin (chiết từ viên(a) hay từ môi trường thử nghiệm GPHC) được pha loãng tới nồng độ thích hợp trong môi trường đệm acetate pH 4. Lấy 10 ml dung dịch này thêm 1 ml dung dịch xanh bromothymol (0,1%) để hình thành phức Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 374 hợp có màu vàng trong khoảng 15 phút, chiết một lần bằng 10 ml chloroform (lắc trong 3 phút), tách lấy lớp chloroform rồi đem đo quang ở bước sóng 414 nm. Phức có thể tồn tại trong vòng 6 giờ(4). (a) Dịch chiết từ viên: Nghiền mịn 20 viên, cân lượng bột viên tương ứng với 50 mg clarithromycin, cho vào bình định mức 100 ml, phân tán trong một lượng methanol. Siêu âm 20 phút, để nguội ở nhiệt phòng, bổ sung methanol vừa đủ 100 ml, lắc đều, lọc qua lọc 0,45 µm, bỏ 20 ml dịch đầu. Hút chính xác 5 ml dung dịch này, pha loãng đến vừa đủ 200 ml bằng dung dịch đệm acetat pH 4. Kết quả thẩm định phương pháp định lượng Độ tuyến tính: Có sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thu của dung dịch chứa clarythromycin trong khoảng nồng độ 2 - 20 mcg/ml. Phương trình hồi qui tuyến tính: yˆ = 0,0318 x – 0,0267. (R2 = 0.9993). Độ chính xác: Kết quả khảo sát trên 6 mẫu thử có nồng độ 10 µg/ml (tiến hành độc lập với nhau) cho thấy RSD = 1,63% < 2%. Độ đúng: Tỷ lệ hồi phục trung bình là 101,42% nằm trong khoảng qui định 100 ± 2 %. Định lượng clarythromycin bằng chiết đo quang đạt yêu cầu về độ tuyến tính, độ chính xác và độ đúng, có thể áp dụng qui trình này trong định lượng clarithromycin trong nguyên liệu, chế phẩm và trong môi trường thử nghiệm độ GPHC. Khảo sát các tính chất cơ lý và độ GPHC của 5 chế phẩm thu thập trên thị trường Kết quả từ bảng 1 cho thấy cả năm loại viên mẫu đều có độ GPHC trên 80% sau 30 phút, tuy nhiên lượng hoạt chất phóng thích theo từng thời điểm là khác nhau. Viên B phóng thích gần như hoàn toàn ngay trong 5 - 10 phút đầu. Bảng 1. Hình dạng, tính chất cơ lý và độ GPHC của năm mẫu thuốc đối chiếu Mẫu Viên A Viên B Viên C Viên D Viên E Hình dạng Caplet Caplet Hình trụ dẹt, hai mặt lồi Caplet Caplet Khối lượng (mg) 435,6 452,3 376,4 374,6 522,5 Độ cứng (N) 146 96 127 138 152 % GPHC 5 phút 26,3±0,8 79,6±0,9 46,3±0,3 40,4±0,9 21,5±0,4 10 phút 50,1±0,4 86,7±0,6 78,9±1,1 67,1±0,5 38,6±0,8 20 phút 83,8±0,5 89,4±0,6 88,8±0,7 84,1±0,8 70.0±0,3 30 phút 86,5±0,7 90,0±0,7 88,8±0,5 84,6±1,0 82,4±1,2 Xây dựng công thức và qui trình bào chế viên nghiên cứu Ba tá dược rã crosspovidone, crosscarmellose và disodium starch glycolate (DST) được sử dụng để cải thiện thời gian rã nhằm nâng cao độ GPHC của viên. Các công thức khảo sát và kết quả thời gian rã được trình bày trong bảng 2. Dập viên chày tròn, đường kính 10 mm, khối lượng viên 330 mg, độ cứng 50 – 70N, Cỡ lô 330 g (1000 viên) cho mỗi công thức. Kết quả GPHC từ bảng 3 cho thấy CT1, CT2, CT3 không đạt chỉ tiêu về độ GPHC. Ở CT4, CT5 và CT6 có sự cải thiện và nâng cao độ rã viên, GPHC của CT4 cao hơn hẳn so với CT5 và CT6 ở từng thời điểm chứng tỏ tà dược rã crosspovidone có ưu thế hơn và được lựa chọn cho những CT nghiên cứu tiếp theo. CT7 và CT8 có cải thiện về độ rã nhưng vẫn chưa đạt được yêu cầu về độ GPHC theo USP 30 mặc dù có thay đổi tỉ lệ tá dược rã nội và rã ngoại. Điều quan trọng là các công thức có hiện tượng dính chày và rít nếu dập viên trong thời gian dài. Nếu đưa thêm vào các tá dược trơn bóng như talc, magne stearate hay aerosil nhằm mục đích chống dính, viên sẽ khó rã hơn và độ hoà tan sẽ giảm. Khắc phục điều này, natri lauryl sulfat được sử dụng (CT9 và CT10). CT9 cho cốm chảy tốt, dễ dập viên, độ GPHC đạt yêu cầu USP30. Lượng hoạt chất phóng thích gần như hoàn toàn trong khoảng 5 – 10 phút đầu, ưu thế hơn các viên mẫu A, C, D, E và tương đương với viên mẫu B nên CT9 được lựa chọn nghiên cứu tiếp. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 375 Bảng 2. Thiết kế thành phần công thức viên nghiên cứu Thành phần CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 CT8 CT9 CT10 Clarithromycin (mg) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Avicel 101 (mg) – 30,1 60,2 21,5 21,5 21,5 21,5 19,8 19,3 18,6 Lactose (mg) 60,2 30,1 – 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,7 25,1 PVP K30 (mg) 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 7,26* 8,91* 8,91 8,91 Crosspovidone (mg) 13,2 5,94** 5,94** 5,94 5,94 Croscarmellose (mg) 13,2 DST (mg) 13,2 Natri laurylsufat (mg) 1,32 2,64 Aerosil (mg) 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,0 1,0 Magnesi stearate (mg) 4,95 4,95 4,95 4,95 4,95 4,95 4,95 4,95 4,62 4,62 Nước cất vừa đủ Thời gian rã (phút) 8,2 25,3 18,3 5,1 5,8 5,8 3,7 3,5 2,5 2,5 (*): Rã nội, (**): Rã ngoại. Bảng 3. Độ GPHC của các CT nghiên cứu % Hoạt chất phóng thích theo thời gian (n = 3) Thời điểm (phút) CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 5 5,6 ± 2,3 19,3 ± 1,5 38,2 ± 2,1 56,8 ± 1,5 45,4 ± 0,5 10 14,6 ±1,1 22,5 ± 1,9 48,4 ± 0,4 60,5 ± 1,9 49,8 ± 0,7 20 24,0 ±0,6 30,1 ± 1,4 51,3 ± 1,3 69,7 ± 0,9 66,7 ± 1,3 30 32,7 ±0,7 36,6 ± 0,8 51,6 ± 0,9 72,1 ± 0,8 66,8 ± 0,9 CT6 CT7 CT8 CT9 CT10 5 51,2 ± 0,7 59,8 ± 1,2 65,2 ± 0,4 67,5 ± 0.6 69,1 ± 1,1 10 55,6 ± 1,1 66,2 ± 1,0 72,7 ± 1,2 84,7 ± 0.7 83,7 ± 0,8 20 70,1 ± 1,0 71,7 ± 0,5 75,3 ± 1,8 86,3 ± 1,5 87,9 ± 0,3 30 70,4 ± 1,6 74,5 ± 0,7 75,4 ± 0,8 86,8 ± 0,5 88,3 ± 0,5 Khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật lên qui trình điều chế viên Ảnh hưởng của dung môi Bảng 4. Ảnh hưởng của dung môi lên các thông số của qui trình điều chế viên theo CT9 Độ ẩm cốm (%) theo thời gian sấy (giờ) Đồng đều khối lượng Tỉ lệ dung môi (Cồn: nước) 1 2 3 3,5 Tốc độ chảy (g/s) (n=20) CV (%) Độ rã (phút) 1: 0 5,82 2,34 1,32 2,2 331, 07 ± 9,34 2,82 3 - 5 1:1 2,60 1,81 1,40 1,8 330,06 ± 5,94 1,80 3 - 5 0:1 7,85 3,57 1,76 1,36 6,4 333,86 ± 3,43 1,03 3 - 5 Cồn và nước được dùng để xát hạt cho CT9 với các tỷ lệ (1:0), (1:1) và (0:1). Với cồn và nước theo tỷ lệ (0:1), khối bột xát hạt dễ dàng qua rây 1 mm, hao hụt không đáng kể (bảng 4). Cốm tạo thành có cảm quan đều, đẹp, độ chảy tốt (6,4 g/s), viên có độ đồng đều khối lượng với độ phân tán thấp nhất. Nước được lựa chọn làm dung môi xát hạt. Sự ảnh hưởng của cỡ hạt Với dung môi là nước, tiến hành khảo sát với cỡ rây xát hạt là 1 mm, và sửa hạt là 1 mm, 0,8 mm và 0,5 mm để chọn cỡ rây sửa hạt thích hợp cho qui trình điều chế. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 376 Bảng 5. Ảnh hưởng của cỡ hạt lên các thông số kỹ thuật của cốm và viên Đồng đều khối lượng Cỡ rây sửa hạt (mm) Tốc độ chảy (g/s) Góc nghỉ Tỷ trọng biểu kiến (g/s) Hệ số nén (%) (n=20) CV (%) Độ Rã (phút) 0,5 6,3 280 0,5 23,33 333, 45 ± 5,90 1,77 3 - 5 0,8 6,2 290 0,45 15,15 332,40 ± 4,25 1,28 3 - 5 1,0 5,8 330 0,45 14,9 331,32 ± 6,80 2,05 3 - 5 Kết quả cho thấy thời gian sửa hạt qua rây 0,5 mm là lâu nhất. Cốm tạo thành do xát hạt qua rây 1 mm và sửa hạt qua rây 0,8 mm có độ chảy tốt (tốc độ chảy cao, góc nghỉ nhỏ và hệ số nén nhỏ) nên viên tạo thành có khối lượng đồng đều, hệ số phân tán thấp (bảng 5), độ GPHC của viên tương đối cao (Bảng 6) và cỡ rây sửa hạt 0,8mm được chọn. Bảng 6. Độ phóng thích hoạt chất của ba mẫu viên tương ứng với ba cỡ rây sửa hạt Hoạt chất phóng thích (%) Thời điểm (phút) 0,5 mm (n=3) 0,8 mm (n=3) 1 mm (n=3) 5 63,8 ± 1,8 69,0 ± 0.4 58.9 ± 0,8 10 84,4 ± 1,3 85,6 ± 0,6 83,0 ± 1,4 20 84,7 ± 0.6 87,1 ± 0,5 83,5 ± 1.7 30 85,2 ± 0,7 87,3 ± 1,1 83,6 ± 0.9 Sự ảnh hưởng của độ cứng Với các thông số đã chọn lựa, khảo sát công thức với các thông số đã chọn lựa dập viên với 2 độ cứng khác nhau 50 – 70 N và 80 – 100 N. Kết quả cho thấy khi tăng độ cứng, độ mài mòn giảm xuống nhiều, viên không bị mẻ cạnh, thích hợp cho việc bao bảo vệ sau này. Độ cứng 80 – 100 N giúp viên đạt các chỉ tiêu cơ lý, vừa đạt yêu cầu về độ GPHC. Bảng 7. Độ mài mòn và độ giải phóng hoạt chất của viên Độ cứng Các thông số 50 – 70 N 80 – 100 N Kết quả 0,61% 0,041% Độ mài mòn Hiện tượng Viên bị mòn nhiều Viên lành lặn, không mẻ cạnh 5 phút 67,5 ± 0.6 65,8 ± 1,2 10 phút 84,7 ± 0.7 83,9 ± 0,9 20 phút 86.3 ± 1,5 84,6 ± 1,6 Độ giải phóng hoạt chất (%) 30 phút 86,8 ± 0,5 86,5 ± 1,7 Điều chế viên với công thức và các thông số đã khảo sát Thực hiện trên 3 lô đối chứng cỡ lô 2000 viên. Kết quả được trình bày trong Bảng 8. Bảng 8. Kết quả kiểm nghiệm bán thành phẩm, thành phẩm trên 3 lô khảo sát Kết quả Chỉ tiêu kiểm nghiệm Lô 1 Lô 2 Lô 3 Độ ẩm (%) (n = 3) 1,3 ± 0,2 1,32 ± 0,22 1,33 ± 0,18 Tốc độ chảy (g/s) (n = 3) 6,2 ± 0,3 6,3 ± 0,3 6,2 ± 0,3 Góc nghỉ (n = 3) 290 ± 2,6. 290 ± 2,4. 290 ± 2,3. Tỷ trọng biểu kiến (n = 3) 0,45 ± 0,05 0,45 ± 0,05 0,45 ± 0,05 Bán thành phẩm Hệ số nén (%) (n = 3) 15,15 ± 0,5 15,25 ± 0,6 15,10 ± 0,5 Đồng đều khối lượng (n = 20) 332,4 ± 4,24 333,2 ± 4,20 332,7 ± 4,27 Độ cứng (N) (n = 20) 91,15 ± 7,13 92,25 ± 6,2 94,05 ± 7,17 Mài mòn (%) ( n = 3) 0,041 ± 0,001 0,041 ± 0,002 0,041 ± 0,001 Hàm lượng (%) (n = 3) 98,80 ± 0,4 99,20 ± 0,3 98,9 ± 0,2 Thành phẩm Độ hòa tan ( n = 6) 86 ± 1,26 88 ± 1,20 87 ± 1,22 Kết quả từ bảng 8 cho thấy cả 3 lô đều đạt yêu cầu đề ra, cho thấy qui trình có sự ổn định có thể ứng dụng trong thực tiễn điều chế viên nén clarithromycine 250 mg. KẾT LUẬN Viên nén clarithromycin được điều chế theo phương pháp xát hạt ướt với các thông số ảnh hưởng đến quá trình dập viên và tiêu chuẩn kỹ thuật của viên được khảo sát cho thấy viên Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 377 nghiên cứu có khả năng phóng thích hoạt chất nhanh, đạt tiêu chuẩn USP 30. Phương pháp chiết đo quang cho thấy có thể áp dụng để định lượng clarithromycin. Đây là phương pháp hiệu quả, đơn giản và có tính kinh tế. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Kibbe A.H. (2000), Handbook of pharmaceutical excipients, pp. 102 – 105, 160 – 165, 276 – 285, 478 – 489, 501 – 503, 555. 2. Lê Quan Nghiệm và Huỳnh Văn Hóa (2007), Giáo trình Bào Chế và Sinh Dược Học, tập 2, Bộ môn Bào chế – Khoa Dược, Đại học Y dược TP. Hồ Chí Minh, Nhà xuất bản Y học, tr. 3 – 75, 145, 150 – 152, 168 – 182, 202 – 212. 3. Phùng Chát (2008), Nghiên cứu bào chế viên giải phóng nhanh chứa Paracetamol và Ibuprofen, Luận văn Thạc sĩ dược học, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. 4. Shah J., Jan M.R. and Manzoor S. (2008), “Extractive Spectrophotometric Methods for Determination of Clarithromycin in Pharmaceutical Formulations Using Bromothymol Blue and Cresol Red”, Journal of Chinese Chemical society, 55, 1107 – 1112. 5. USP 30 (2007), CD Rom.