Nghiên cứu thăm dò công thức viên nổi trong dạ dày chứa Clarithromycin 500 mg

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 27 NGHIÊN CỨU THĂM DÒ CÔNG THỨC VIÊN NỔI TRONG DẠ DÀY CHỨA CLARITHROMYCIN 500 MG Nguyễn Thị Phương*, Cao Thị Thanh Thảo* TÓM TẮT Mục tiêu:Thăm dò công thức và qui trình định lượng viên chứa Clarithromycin 500 mg nổi trong dạ dày có khả năng phóng thích hoạt chất tại các thời điểm và tiềm thời nổi đạt theo tiêu chuẩn cơ sở. Phương pháp nghiên cứu :Quy trình định lượng Clarithromycin trong chế phẩm và trong thử nghiệm độ hòa tan được tiến hành bằng phương pháp Folin ciocalteu và được thẩm định các chỉ tiêu theo quy định hiện hành. Mô hình công thức thăm dò được thiết kế bằng phần mềm Design – Expert, với các thành phần thay đổi là tá dược HPMC 15cp, tá dược tạo khung matrix và tá dược nổi. Điều chế viên nén bằng phương pháp xát hạt ướt. Thành phẩm được đánh giá các thông số như tốc độ chảy, hình thức bề ngoài, độ đồng đều khối lượng, hàm lượng, độ cứng và độ hòa tan, khả năng nổi để tìm ra qui luật ảnh hưởng của các tá dược và tỉ lệ thích hợp làm tiền đề cho tối ưu hóa công thức. Kết quả: Quy trình định lượng Clarithromycin (CL)trong chế phẩm và trong thử nghiệm độ hòa tan được xây dựng và thẩm định đạt yêu cầu. Công thức viên nén Clarothromycin 500 mg được điều chế bằng phương pháp xát hạt ướt gồm tá dược HPMC 15 cp, tá dược A (tạo khung matrix), tá dược B (tá dược nổi) với tỷ lệ thích hợp có khả năng giải phóng hoạt chất tại thời điểm 1, 4, 8,12 giờ theo tiêu chuẩn cơ sở, tiềm thời nổi nhỏ hơn 3 phút và thời gian nổi hơn 12 giờ. Kết luận: Đã nghiên cứu thăm dò thành phần công thức và quy trình định lượng viên đạt tiêu chuẩn cơ sở. Từ khóa: Clarithromycin, viên nổi trong dạ dày, phóng thích. ABSTRACT FORMULATION OF GASTRORETENTIVE FLOATING TABLET CONTAINING CLARITHROMYCIN 500 MG Nguyen Thi Phuong, Cao Thi Thanh Thao * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 27 - 31 Objective: The aim of this research is to formulate a gastroretentive floating tablet containing Clarithromycin 500 mg with appropriate floating time and release profile. The quantitative procedure of clarithromycin in finised product is also developped and validated. Method: The quantitative procedure of Clarithromycin in finished product and in dissolution testing was developped based on Folin ciocalteu method. The process was then validated according to current guidelines. Design – Expert software was used to constructed the formulation study by changing Hydroxypropyl methyl cellulose(HPMC) 15 cps, matrix excipient and floating excipients ratio. Floating tablets were prepared by wetting granulation. The apparent characteristics, uniformity of dosage, the hardness, the dissolution profile and the floating time were used to evaluate the tablets. The optimal formulation was then chosen. Results: The quantitative procedure of Clarithromycin in finished product and in dissolution testing was * Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: ThS. Cao Thị Thanh Thảo ĐT: 0903773647 Email: thao.caothanh@hotmail.com Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 28 validated. The floating tablets containing Clarithromycin 500 mg prepared with a suitable ratio of HPMC 15 cps, A excipient (matrix excipient) and B excipient (floating excipient) showed appropriate characteristics: Clarithromycin was sustained released with a suitable profile, the pre-floating time is less than 3 minutes and the gastroretentive floating time is more than 12 hours. Conclusion: Gastroretentive floating tablets containing Clarithromycin was successfully formulated. Keywords: Clarithromycin, gastroretentive floating tablet, release ĐẶT VẤN ĐỀ Clarithromycin là kháng sinh nhóm macrolid có tác dụng diệt khuẩn phổ rộng và hiệu quả trong nhiễm trùng đường hô hấp trên, đường tiêu hóa được xem là kháng sinh chủ lực trong phác đồ điều trị HP.Tuy nhiên kháng sinh ở dạng bào chế thông thường tỏ ra không hiệu quả, bệnh nhân tái phát loét nhiều lần, tăng sự đề kháng kháng sinh. Đó là do kháng sinh lưu giữ tại dạ dày rất ngắn, nồng độ trị liệu của thuốc không tới được lớp màng nhầy để tiệt trừ vi khuẩn. Dạng thuốc nổi trong dạ dày là dạng thuốc ưu việt giúp kháng sinh lưu giữ trong dạ dày một thời gian dài, đạt nồng độ trị liệu tại nơi vi khuẩn cư ngụ, tối thiểu sự dao động nồng độ thuốc trong huyết tương và tăng cường sinh khả dụng. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Clarithromycin (Trung Quốc), hydroxypropyl methyl cellulose 15 cps (Mỹ), tá dược A(Đức), tá dược B (Trung Quốc), PVP K30, Avicel pH 101, Talc và Magnesium stearat (Ấn Độ) được sử dụng làm tá dược. Chất chuẩn Clarithromycin (Viện kiểm nghiệm thuốc TPHCM) Hóa chất, dung môi: đạt tiêu chuẩn phân tích Phương pháp nghiên cứu Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng Clarithromycin bằng phương pháp Folin ciocalteu Dung dịch chứa CL trong môi trường HCl 0,1N tạo thành dung dịch màu xanh lam với 2 ml thuốc thử Folin ciocalteu (đã pha loãng nước cất theo tỉ lệ 1:2), 2 ml Na2CO3 20% và HCl 0,1N vừa đủ 10 ml. Để yên ở nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng. Sau 90 phút đo độ hấp thu ở bước sóng hấp thu cực đại (760 nm). Thẩm định phương pháp Folin ciocalteu: Quy trình định lượng được thẩm định tính đặc hiệu, tính tuyến tính, độ chính xác, độ đúng. XÂY DỰNG CÔNG THỨC Thành phần công thức Clarithromycin, HPMC 15 cps, tá dược A, tá dược B, Avicel pH 101, PVP K30, talc và Magnesium stearat. Khảo sát tính chất hóa lý của tá dược Tỷ trọng biểu kiến trước và sau khi gõ, chỉ số nén, tỉ số Hausner, góc nghỉ nhằm xác định tá dược có phù hợp với phương pháp dập viên. Quy trình điều chế viên nén Clarithromycin 500 mg nổi trong dạ dày Viên nén Clarithromycin 500 mg nổi trong dạ dày được bào chế theo phương pháp xát hạt ướt. CL và avicel pH 101 trải qua xát hạt ướt với tá dược dính là PVP K 30/nước. Cốm sau sửa hạt trộn với các thành phần còn lại theo thứ tự HPMC 15 cps, tá dược A (trong 8 phút), tá dược B (trong 2 phút), talc và Magnesium stearat(trong 2 phút). Sau đó tiến hành dập viên bằng máy dập viên tâm sai. Kiểm soát chặt chẽ bán thành phẩm và thành phẩm. Phương pháp đánh giá độ hòa tan Thiết bị được sử dụng: Máy thử độ hòa tan Môi trường thử nghiệm: 900 ml dung dịch HCl 0,1 N Tốc độ quay của cánh khuấy: 100 vòng/phút, Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 29 nhiệt độ thử nghiệm: 36,5oC – 37,5oC. Thời điểm lấy mẫu: Các thời điểm 1giờ, 4 giờ, 8 giờ, sau khi bắt đầu thử nghiệm. Lấy mẫu: Tại mỗi thời điểm rút 10 ml, lọc qua giấy lọc có kích thước lỗ 0,45 µm. Quy trình phân tích: Mẫu tại các thời điểm 1,4,8 giờ được định lượng theo phương pháp Folin ciocalteu. Tiến hành song song mẫu trắng. Tính nồng độ dịch hòa tan (µg/ml) dựa vào phương trình hồi quy tuyến tính. Quy định (tiêu chuẩn cơ sở): Phần trăm hoạt chất phóng thích sau 1 giờ nằm trong khoảng 10 -20%. Phần trăm hoạt chất phóng thích sau 4 giờ nằm trong khoảng 25-45%. Phần trăm hoạt chất phóng thích sau 8 giờ nằm trong khoảng 50 – 70%. Phương pháp đánh giá khả năng nổi Khả năng nổi của viên đặc trưng bởi 2 chỉ tiêu: tiềm thời nổi và thời gian nổi - Tiềm thời nổi (floating time): thời gian tính từ lúc viên thuốc tiếp xúc với dung dịch HCl 0,1 N đến khi viên nổi trên bề mặt dung dịch - Thời gian nổi (total floating time): thời gian viên thuốc duy trì sự nổi trên bề mặt dung dịch HCl 0,1 N cho đến khi viên mất hình dạng. Tiến hành: môi trường và điều kiện như trong thử nghiệm độ hòa tan, ghi nhận tiềm thời nổi và thời gian nổi. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Thẩm định quy trình định lượng Tính đặc hiệu Hàm lượng trong mẫu chuẩn và mẫu giả định khác nhau không có ý nghĩa. Như vậy phương pháp đạt tính đặc hiệu Tính tuyến tính Có sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thu của CL chuẩn ở khoảng nồng độ 10.05 – 50.25 µg/ml. Phương trình hồi qui tuyến tính giữa độ hấp thu và nồng độ Clarithromycin chuẩn có phương trình yâ= 0.0068x + 0.0317 và hệ số tương quan R2 = 0,9997. Độ chính xác Độ lệch chuẩn tương đối RSD = 1,63% < 2%. Vậy phương pháp đề xuất đạt yêu cầu về độ chính xác. Độ đúng Độ hồi phục của các mẫu thực nghiệm đều nằm trong giới hạn cho phép (90-107%). Vậy phương pháp đề xuất đạt yêu cầu về độ đúng trong điều kiện thí nghiệm. Khảo sát các thông số kỹ thuật của tá dược Bảng 1: Kết quả kiểm tra các thông số kỹ thuật Thành phần Tỉ trọng biểu kiến trước khi gõ (g/cm3) Tỉ trọng biểu kiến sau gõ (g/cm3) Chỉ số Carr’s index (%) Tỉ số Hausner Clarithromycin 0,344 0,445 22,70 1,29 HPMC 15 cps 0,452 0,551 17,91 1,22 Tá dược A 0,326 0,439 25,70 1,34 Tá dược B 0,950 1,218 22,10 1,28 Avcel pH 101 0,336 0,481 30,10 1,43 Nhận xét: Từ các thông số kỹ thuật trên cho thấy hoạt chất Clarithromycin, Avicel pH 101 phải tiến hành xát hạt ướt để cải thiện khả năng trơn chảy và tính chịu nén. HPMC 15cps có thể đưa vào dập trực tiếp. Tá dược A, B mặc dù có chỉ số nén nằm trong khoảng 21-25% là chịu nén vừa, và tỉ số Hausner từ 1,25-1,4 nhưng do chiếm lượng nhỏ trong viên nên ảnh hưởng không đáng kể tới tốc độ trơn chảy và tính chịu nén của viên. Mặt khác tá dược A có tính trương nở, tá dược B hút ẩm gây khó khăn cho việc xát hạt ướt, do đó tá dược A và B phù hợp trộn trực tiếp với cốm sau sửa hạt rồi dập viên. Các thông số dập viên - Chày: Hình bầu dục đường kính 19mm - Số lượng mỗi lô thăm dò: 200 viên - Khối lượng trung bình của viên: 850 mg - Độ cứng viên: được thăm dò Độ cứng có ảnh hưởng lớn tới khả năng viên Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 30 nổi trên bề mặt môi trường HCl 0,1 N và phóng thích thuốc có kiểm soát. Tiến hành điều chế lô thăm dò với thành phần công thức theo bảng 1 với sự thay đổi độ cứng viên theo 3 mức: 150- 170N; 200-220N; 240-260N. Đánh giá tiềm thời nổi, độ hòa tan tại 3 thời điểm 1,4,8 giờ và chỉ số trương nở viên tại 5 thời điểm 1, 2, 4, 6, 8 giờ. Bảng 2: Kết quả khảo sát tiềm thời nổi và độ hòa tan lô thăm dò độ cứng (n=4) Độ cứng Tiềm thời nổi trung bình (s) Độ hòa tan 1 giờ 4 giờ 8 giờ 150-170N 52 31,09 58,43 92,05 200-220N 71 33,55 62,70 93,34 240- 260N 136 36,88 65,25 98,06 Bảng 3: Kết quả kiểm nghiệm chỉ số trương nở lô thăm dò độ cứng (n=4) Độ cứng Chỉ số trương nở 1 giờ 2 giờ 4 giờ 6 giờ 8 giờ 150-170N 55,76 73,41 87,61 92,35 77,69 200-220N 57,60 69,14 82,31 84,33 82,88 240-260N 57,05 66,42 82,83 76,43 73,43 Khi độ cứng viên tăng dần thì tiềm thời nổi của viên tăng dần, và phần trăm phóng thích hoạt chất cũng tăng dần. Sự thay đổi độ cứng có liên quan mật thiết tới khả năng trương phồng viên. Như vậy độ cứng viên càng lớn càng hạn chế khả năng acid khuếch tán vào viên để tiếp xúc với tá dược B tạo khả năng nổi cho viên, làm tăng tiềm thời nổi của viên. Mặt khác, độ cứng lớn viên xảy ra sự xói mòn nhiều hơn sự trương phồng, hoạt chất đi vào môi trường hòa tan nhiều hơn, do đó phần trăm phóng thích hoạt chất tại 3 thời điểm khảo sát đều cao hơn viên có độ cứng thấp. Lựa chọn độ cứng thích hợp còn dựa vào khả năng nén của máy vì độ cứng cao gây khó khăn cho quá trình dập viên. Do đó độ cứng tối ưu được lựa chọn từ 200-220N. Thiết kế công thức Bảng 4: Mô hình công thức lô thăm dò Thành phần C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Clarithromycin 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 HPMC 15cps 85 42,5 42,5 85 42,5 85 85 85 85 42,5 Tá dược A 68 110,5 68 68 110,5 68 110,5 110,5 110,5 68 Tá dược B 85 85 51 110,5 110,5 51 110,5 85 51 85 PVP K 30 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 Talc 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 Magnesi stearate 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Avicel pH 101 vđ 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 Đánh giá khả năng nổi và tiềm thời nổi Bảng 5. Kết quả khả năng nổi và tiềm thời nổi của viên mô hình (n=4) Công thức Độ hòa tan Tiềm thời nổi (giây) Thời gian nổi (giờ) 1 giờ 4 giờ 8 giờ C1 36,44 59,33 100,72 21 > 12 C2 14,51 36,79 61,62 26 C3 33,55 62,7 96,34 71 C4 33,36 59,39 93,75 30 C5 22,51 40,79 64,23 83 C6 46,46 76,43 99,54 475 C7 19,3 37,15 61,33 216 C8 17,62 36,61 64,94 106 C9 13,65 45,56 70,35 905 C10 66,63 91,64 107,74 230 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 31 Nhận xét: HPMC 15 cps, tá dược A, B đều ảnh hưởng đến khả năng phóng thích hoạt chất tại các thời điểm 1, 4, 8 giờ và tiềm thời nổi của viên. - Tại cả 3 thời điểm 1, 4, 8 giờ khi lượng HPMC 15 cps, tá dược B ở mức thấp và tá dược A ở mức cao thì% phóng thích hoạt chất thấp (1,00). Còn lượng HPMC 15 cps và tá dược A đều ở mức thấp kết hợp lượng tá dược B trung bình thì% hoạt chất phóng thích tốt hơn (1,00). - Tiềm thời viên thấp đạt được khi lượng tá dược B dùng ở mức trung bình kết hợp lượng cao, thấp luân phiên của mỗi loại polymer HPMC 15 cps và tá dược A. - Khi kết hợp 2 polymer với lượng nhiều mà lượng tá dược B dùng ít sẽ làm tăng tiềm thời nổi. KẾT LUẬN Phương pháp định lượng Clarithromycin 500 mg nổi trong dạ dày bằng phương pháp Folin ciocalteu đạt tính đặc hiệu, tính tuyến tính, độ chính xác và độ đúng. Đây được xem là phương pháp đơn giản, chính xác, kinh tế để định lượng hàm lượng Clarithromycin trong thành phẩm. Nghiên cứu thăm dò được thành phần tá dược thích hợp HPMC 15cps (7-10%), tá dược A (8-13%) và tá dược B (6-10%) để điều chế viên nén Clarithromycin nổi trong dạ dày có khả năng giải phóng hoạt chất tại thời điểm 1, 4, 8,12 giờ theo tiêu chuẩn cơ sở và tiềm thời nổi nhỏ hơn 3 phút, thời gian nổi hơn 12 giờ. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nandi G, Ghosh LK, Gupta BK (2011). Development and Formulation Optimization of a low Density Floating Extended Release Tablet of Clarithromycin. International Journal of Drug Formulation And Research, 2(3): 262-279. 2. Pawar VK, Kansal S, Garg G, Awasthi R, Singodia D, and Kulkarni GT (2011). Gastroretentive dosage forms: A review with special emphasis on floating drug delivery systems. Drug Delivery, 8(2): 97–110. 3. Sheela NBS, Damodharan N, Shridhar MB, Surekha I, Rao TS (2010). Formulation and evaluation of Clarithromycin Gastroretentive Dosage Form. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 2(3): 48-54. 4. Sujja-areevath J, Munday DL, Cox PJ, Khan KA (1998). Relationship between swelling, erosion and drug release in hydrophillic natural gum mini-matrix formulations. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 6: 207-217. 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