Nghiên cứu sàng lọc chất dính và lựa chọn nồng độ dược chất trong bào chế thuốc dán hấp thu qua da chứa clonidin

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 218 NGHIÊN CỨU SÀNG LỌC CHẤT DÍNH VÀ LỰA CHỌN NỒNG ĐỘ DƯỢC CHẤT TRONG BÀO CHẾ THUỐC DÁN HẤP THU QUA DA CHỨA CLONIDIN Trần Quốc Thanh*, Lê Quan Nghiệm*, Nguyễn Thiện Hải*, Lê Hậu* TÓM TẮT Mục tiêu: Trong bào chế thuốc dán việc lựa chọn chất dính và nồng độ dược chất phù hợp có ý nghĩa quan trọng đối với bào chế và hấp thu dược chất qua da. Thuốc dán chứa clonidin đã được phát triển với tên thương mại là Catapres, tuy nhiên cho đến nay ở trong nước chưa có nghiên cứu nào về sự hấp thu thuốc qua da nói chung và clonidin nói riêng. Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm sàng lọc để lựa chọn chất dính và nồng độ clonidin phù hợp trong xây dựng công thức bào chế thuốc dán chứa clonidin có tính thấm tương tự hoặc cao hơn thuốc đối chiếu. Phương pháp: Nghiên cứu được thực hiện với 13 chất dính nhóm Durotak. Thiết bị khảo sát tính thấm là tế bào khuếch tán Franz kiểu đứng, sử dụng màng khuếch tán là da chuột cống trắng giống Sprague-Dawley, trọng lượng 230 ± 20g, nuôi ổn định trong vài ngày trước khi thực hiện các thí nghiệm. Kết quả: Kết quả khảo sát cho thấy đối với clonidin, loại chất dính phù hợp là Durotak 2510, nồng độ clonidin từ 5% đến 10% cho tốc độ thấm gần tương tự và cao hơn thuốc đối chiếu Catapres với tốc độ thấm (Flux) lần lượt là 4,71µg/cm2/giờ, 10,18 µg/cm2/giờ, tiềm thời (lag time) Tlag là 7,28 giờ và 4,97 giờ. Kết luận-đề nghị: Đề nghị sử dụng Durotak 2510 và nồng độ clonidin có thể từ 5% đến 10% trong xây dựng công thức bào chế thuốc dán hấp thu qua da với clonidin. Từ khóa: Chất dính, tốc độ thấm, khả năng thấm qua da, clonidin. ABSTRACT SCREENING SUITABLE ADHESIVE AND DRUG CONCENTRATION FOR FORMULATING TRANSDERMAL PATCH CONTAINING CLONIDIN Tran Quoc Thanh, Le Quan Nghiem, Nguyen Thien Hai, Le Hau * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 218 - 222 Objectives: In formulating transdermal patches, adhesive and drug concentration take an important role for preparation and transdermal drug absorption. Transdermal patches containing clonidin have been launched into global market under trade name Catapres – TTS (Transdermal Therapeutic System) for a long time. However, until now in Vietnam there has been no study on formulating transdermal patches containing clonidin. Our aim target was to find out a suitable adhesive and concentration of clonidin for formulating a transdermal patches containing clonidin having flux almost higher equivalent to reference Catapres. Method: Using Franz diffusion cell to survey permeation capacity through rat skin of clonidin. Results: Among 13 studied adhesive belonging to Durotak group, Durotak 2510 was chosen and at the concentration of clonidin was 5%, the permeation through rat skin of test clonidin patch was almost equivalent to reference Catapres with permeation speed (Flux) was 4.71µg/cm2/hour and lag time (Tlag) was 7.28 hour, at 10% is 10.18µg/cm2/hour and 4.97 hour. *Bộ môn Công nghiệp Dược – Khoa Dược – ĐH Y Dược TPHCM Tác giả liên lạc: ThS.Trần Quốc Thanh ĐT:0903389214 Email: tranquocthanhdhyd@yahoo.com Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 219 Conclusion: We recommend using Durotak 2510 and the concentration of clonidin is from 5% to 10% in formulating transdermal patches containing clonidin. Keywords: adhesive, flux, skin permeation, clonidin. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong bào chế thuốc dán, thành phần chất dính và nồng độ dược chất có vai trò quan trọng đối với việc bào chế và hấp thu qua da của dược chất. Thuốc dán chứa dược chất clonidin để điều trị tăng huyết áp đã được đưa ra thị trường với tên thương mại là Catapres – TTS. Trong những năm qua đã có nhiều nghiên cứu chứng minh được ưu điểm của dạng thuốc này so với clonidin dạng uống như giảm những tác dụng phụ gây khô miệng, buồn nôn hay rối loạn chức năng sinh dục. Khả năng giảm tác dụng phụ và cho tác dụng kéo dài trong 7 ngày giúp bệnh nhân dễ tuân thủ và tiện dụng hơn so với dạng thuốc uống. Do những ưu điểm và tính hiệu quả trong điều trị cùng với triển vọng phát triển của dạng thuốc này, dạng thuốc dán hấp thu qua da chứa hoạt chất clonidin nên được nghiên cứu ứng dụng và phát triển tại Việt Nam. Vấn đề cơ bản và khó khăn nhất trong nghiên cứu và phát triển dạng thuốc dán hấp thu qua da là khắc phục được sự cản trở hấp thu và làm tăng tính thấm của hoạt chất qua da. Việc lựa chọn chất dính và nồng độ dược chất phù hợp có vai trò quan trọng trong bào chế và đảm bảo tính thấm của dược chất. Đề tài “Nghiên cứu sàng lọc chất dính và lựa chọn nồng độ dược chất trong bào chế thuốc dán hấp thu qua da chứa clonidin” được tiến hành với mục tiêu: tìm ra nhóm chất dính và nồng độ clonidin phù hợp nhất đảm bảo sự thấm qua da của chế phẩm tương tự với thuốc đối chiếu Catapres. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Các nguyên liệu hoá chất dùng trong thử nghiệm Dược chất: Clonidin hydroclorid được chuyển thành dạng clonidin base; 13 loại chất dinh nhóm Durotak: Duro-Tak 87-2051, Duro- Tak 2353, Duro-Tak 87- 2196, Duro-Tak 87- 2852, Duro-Tak 87- 2074, Duro-Tak 87-4098, Duro-Tak 87- 9301, Duro-Tak 87- 6430, Duro-Tak 87-3500, Duro-Tak 87-2510, Duro-Tak 87- 2516, Duro-Tak 87- 2287, Duro-Tak 87- 2525. Các hóa chất và dung môi khác đạt tiêu chuẩn tinh khiết và tinh khiết phân tích phù hợp với mục đích sử dụng. Thuốc đối chiếu: Catapres- TTS®-3 lô 005885, hạn dùng đến 5/2013, công ty Boehringer Ingelheim. Dụng cụ: thiết bị đo độ khuếch tán kiểu tế bào Franz, thiết bị phân tích HPLC. Phương pháp nghiên cứu 1. Qui trình định lượng clonidin bằng phương pháp HPLC trong dịch thử tính thấm được thực hiện theo quy trình đã được xác định của nhóm nghiên cứu. 2. Thử nghiệm bằng tế bào Franz với màng khuếch tán là da chuột cống trắng được xử lý phù hợp(1,2): Khoang cho: miếng dán được điều chế với thành phần nghiên cứu, dán trên màng da chuột đã được xử lý phù hợp. Khoang nhận: chứa dung dịch đệm phosphat pH 7,4, nhiệt độ 370C ± 2 Thanh khuấy từ: khuấy trộn liên tục, 600 vòng/phút Màng da: Chuột cống trắng giống Sprague- Dawley, trọng lượng 230 ± 20g, nhanh nhẹn, khỏe mạnh, không bị bệnh ở da. Quy trình xử lý da chuột: Chuột được giết bằng ether. Cạo sạch lông ở phần lưng không làm tổn hại lớp sừng. Cắt rời phần da lưng, loại bỏ lớp mỡ và máu dưới da. tránh làm thủng hoặc tổn thương đến da, dùng giấy thấm ép để loại hết máu. Đặt da lên hộp petri lớp sừng Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 220 hướng lên trên. Có thể bảo quản miếng da trong tủ lạnh ở ngăn đá không quá 7 ngày trước khi sử dụng. Lấy mẫu: 200 μl dung dịch trong khoang nhận trong 24 giờ ở các thời điểm: 0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24 giờ. Bổ sung 200 μl dung dịch đệm pH 7,4 sau mỗi lần lấy mẫu. 3.Tính lượng thuốc thấm qua da, tốc độ thấm và xác định tiềm thời Hàm lượng hoạt chất thấm qua da chuột theo thời gian: S V x Cm = m: lượng clonidin thấm qua da chuột theo thời gian (µg/cm2); C: nồng độ clonidin tính từ phương trình đường chuẩn dựa vào chiều cao đỉnh; V: thể tích khoang nhận (15,5 ml); S: diện tích khuếch tán qua da từ khoang cho vào dung dịch trong khoang nhận (3,14 cm2). Từ lượng clonidin thấm qua da chuột theo thời gian, vẽ được đồ thị phóng thích dược chất theo thời gian như hình 1: Tốc độ thấm qua da chuột của hoạt chất được tính theo công thức: SS S dt dm A J ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = 1 Js (flux): Tốc độ thấm qua da của hoạt chất (µg/cm2/giờ); A: diện tích bề mặt khuếch tán của da (cm2); (dm/dt)ss: lượng clonidin 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 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(2) Hình 1. Đồ thị biểu diễn lượng hoạt chất thấm qua da theo thời gian. Thời gian (giờ) Tiềm thời (lag time) H àm lư ợn g ho ạt c hấ t t hấ m q ua d a (µ g/ cm 2 ) Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Khoa 221 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Kết quả khảo sát khả năng thấm của clonidin qua da chuột với các loại Durotak khác nhau Kết quả khảo sát tính thấm được trình bày trong bảng 1 Nhận xét Có thể hòa tan clonidin và bào chế thuốc dán clonidin với các loại Durotak nêu trong bảng 1, các loại Durotak khác không phù hợp. Mẫu thuốc dán dùng Durotak 2510 cho lượng và tốc độ thấm qua da chuột của clonidin lớn nhất, do đó Durotak 2510 được dùng cho các nghiên cứu tiếp theo Bảng 1. Lượng và tốc độ thấm qua da theo thời gian của clonidin với các loại chất dính khác nhau Giờ AP2852 (µg/cm2) AP2510 (µg/cm2) AP2287 (µg/cm2) AP2525 (µg/cm2) AP2051 (µg/cm2) AP2516 µg/cm2) AP9301 (µg/cm2) AP2074 (µg/cm2) AP2353 (µg/cm2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0,04 0,05 0 0 0 0 0 0 0 4 0,08 0,22 0,19 0,12 0,42 0,2 0,08 0,08 0 6 0,13 1,08 0,5 0,3 1,19 0,61 0,18 0,11 0,06 8 0,43 4,64 1,48 1,32 3,45 2,05 0,54 0,2 0,09 10 0,96 11,24 2,06 2,41 6,29 4,48 1,37 0,21 0,1 12 1,24 22,35 6,09 7,33 9,69 7,38 2,38 0,08 0 16 2,76 41,84 10,37 12,75 18,45 16,37 5,88 0 0 20 3,96 59,89 16,66 20,26 26,02 26,16 9,76 0 0 24 4,72 62,75 20,49 24,07 26,68 27,11 11,78 0,19 0,12 Flux (µg/cm2/giờ) 0,27 4,71 1,19 1,00 1,83 2,05 0,75 0,05 0,02 Tlag (giờ) 6,34 7,28 6,91 7,02 6,12 7,76 8,06 3,56 2,00 Kết quả khảo sát nồng độ của clonidin Bào chế thuốc với chất dính Durotak 2510 với clonidin nồng độ 2,5%, 5% và 10% Kết quả so sánh lượng và tốc độ thấm qua da của clonidin so sánh với thuốc đối chiếu Catapres được trình bày ở bảng 2. Bảng 2. Lượng và tốc độ thấm qua da của clonidin từ miếng dán với nồng độ khác nhau so sánh với thuốc đối chiếu Catapres Giờ 2,5% 5% 10% Catapres 0 0 0 0 0 2 0 0,05 0 0 4 0 0,22 0 5,65 6 1,18 1,08 11,18 12,88 8 0,90 4,64 17,17 17,86 10 0,28 11,24 26,80 22,94 12 4,70 22,35 48,02 30,57 16 11,75 41,84 101,19 48,85 20 11,53 59,89 149,13 75,94 24 28,92 62,75 261,56 105,59 Flux (µg/cm2/giờ) 1,16 4,71 10,18 4,33 Tlag (giờ) 4,12 7,28 4,97 3,21 Nhận xét: Mẫu thuốc dán với nồng độ clonidin 5% có tốc độ thấm gần tương đương với thuốc đối chiếu Catapres. Còn nồng độ clonidin 10% thì có tốc độ thấm cao hơn thuốc đối chiếu. Do đó khuyến nghị sẽ chọn nồng độ clonidin từ 5% đến 10% trong xây dựng công thức thuốc dán để thu nhỏ lại diện tích miếng thuốc dán chứa clonidin KẾT LUẬN - Đã khảo sát 13 loại chất dính nhóm Durotak, có 9 loại có thể hòa tan clonidin và bào chế dạng thuốc dán. - Trong 9 loại Durotak khảo sát, Durotak 2510 cho lượng và tốc độ thấm qua da chuột của clonidin lớn nhất, với Flux là 4.71 μg/cm2/giờ và Tlag là 7,28 giờ - Khảo sát các nồng độ clonidin 2,5%, 5% và 10%. Nồng độ clonidin 5% cho tốc độ thấm gần tương đương với thuốc đối chiếu Catapres và nồng độ 10% thì cao hơn gấp đôi. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Dược Khoa 222 ĐỀ NGHỊ Chọn chất dính là Durotak 2510 và nồng độ clonidin từ 5% đến 10% trong xây dựng công thức bào chế dạng thuốc dán qua da với clonidin TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Moser K, Kriwet K, Naik A, Kaila YN., RH. Guy (2001). Passive skin penetration enhancement and its quantification in vitro, Eur. J. Pharm. Biopharm., 52:103-112. 2. Nguyen Thien Hai, Chi Sang-Cheol (2005). Investigation of the effect of vehicles on skin permeation of Benztropine, Proceeding of Pharma Indochina IV, pp 363- 368.