Luận án Nghiên cứu bào chế và bước đầu đánh giá sinh khả dụng viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ĐỒNG THỊ HOÀNG YẾN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ BƢỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG VIÊN LORNOXICAM GIẢI PHÓNG CÓ KIỂM SOÁT LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ĐỒNG THỊ HOÀNG YẾN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ BƢỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG VIÊN LORNOXICAM GIẢI PHÓNG CÓ KIỂM SOÁT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƢỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 62720402 LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Đăng Hòa 2. TS. Nguyễn Thạch Tùng HÀ NỘI, NĂM 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Tác giả Đồng Thị Hoàng Yến ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Đăng Hòa và TS. Nguyễn Thạch Tùng là những ngƣời thầy đã nhiệt tình hƣớng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Văn Long, GS. TS. Phạm Thị Minh Huệ, TS. Nguyễn Trần Linh, PGS. TS. Vũ Thị Thu Giang về những gợi ý quý báu giành cho tôi trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Thị Thanh Duyên, DS. Bùi Văn Thuấn cùng toàn thể các thầy cô giáo, kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế - Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, Viện Công nghệ Dƣợc Phẩm Quốc Gia, Bộ môn Bào chế - Công nghiệp Dƣợc, Bộ môn Hóa Dƣợc - Trƣờng Đại học Y Dƣợc - Đại học Thái Nguyên, Trung tâm đánh giá Tƣơng đƣơng sinh học - Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung Ƣơng đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi cũng xin cảm ơn sự phối hợp và giúp đỡ của các em sinh viên K69 trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học - Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trƣờng. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Tổ chức- Trƣờng Đại học Y Dƣợc - Đại học Thái Nguyên đã luôn động viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành luận án này. Hà Nội, Ngày ..... tháng.. năm 2019 Tác giả Đồng Thị Hoàng Yến iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... ii MỤC LỤC .......................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. viii DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... xii ĐẶT VẤN ĐỀ .....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................................3 1.1. LORNOXICAM .........................................................................................................3 1.1.1. Công thức hóa học.................................................................................................3 1.1.2. Tính chất ..................................................................................................................3 1.1.3. Dƣợc động học .......................................................................................................4 1.1.4. Chỉ định và chống chỉ định .................................................................................4 1.1.5. Tác dụng không mong muốn ..............................................................................5 1.1.6. Một số chế phẩm lornoxicam trên thị trƣờng .................................................5 1.1.7. Phƣơng pháp định lƣợng lornoxicam trong chế phẩm và trong dịch sinh học ................................................................................................................................6 1.2. MỘT SỐ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ BÀO CHẾ ĐƢỢC ÁP DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN DẠNG THUỐC VỚI LORNOXICAM .. 10 1.2.1. Bào chế hệ phân tán rắn .................................................................................... 11 1.2.2. Bào chế viên giải phóng nhanh ....................................................................... 12 1.2.3. Bào chế viên giải phóng kéo dài ..................................................................... 14 1.2.4. Bào chế viên giải phóng theo nhịp ................................................................. 16 1.2.5. Bào chế viên lƣu tại dạ dày .............................................................................. 18 1.2.6. Bào chế viên kiểm soát giải phóng hệ đa đơn vị liều ................................ 20 1.2.7. Bào chế viên kiểm soát giải phóng hệ viên nén nhiều lớp ....................... 21 1.3. SINH KHẢ DỤNG .................................................................................................. 30 1.3.1. Đánh giá sinh khả dụng của thuốc ................................................................. 30 1.3.2. Quy định về đánh giá sinh khả dụng in vivo................................................ 33 iv 1.3.3. Một số nghiên cứu về sinh khả dụng in vivo của lornoxicam ................. 34 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 37 2.1. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............... 37 2.1.1. Nguyên liệu .......................................................................................................... 37 2.1.2. Thiết bị và dụng cụ............................................................................................. 38 2.1.3. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................ 40 2.1.4. Động vật thí nghiệm .......................................................................................... 40 2.1.5. Địa điểm nghiên cứu.......................................................................................... 40 2.1.6. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 40 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 41 2.2.1. Phƣơng pháp bào chế......................................................................................... 41 2.2.2. Phƣơng pháp đánh giá ....................................................................................... 46 2.2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu độ ổn định của viên ............................................ 55 2.2.4. Phƣơng pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo .............................................. 56 2.2.5. Phƣơng pháp thiết kế thí nghiệm, tối ƣu hóa công thức và xử lý số liệu ..... 60 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................ 61 3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC....................................................... 61 3.1.1. Nghiên cứu bào chế lớp bao giải phóng nhanh ........................................... 61 3.1.2. Nghiên cứu xây dựng công thức viên nhân lornoxicam giải phóng kéo dài ............................................................................................................................... 72 3.1.3. Xây dựng công thức viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát .................... 78 3.2. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH BÀO CHẾ VIÊN LORNOXICAM GIẢI PHÓNG CÓ KIỂM SOÁT QUY MÔ 2000 VIÊN ................................... 87 3.2.1. Mô tả quy trình bào chế viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát bằng phƣơng pháp bao dập .......................................................................................... 88 3.2.2. Thẩm định quy trình sản xuất viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát.......................................................................................................................... 90 v 3.3. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG, XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ VÀ ĐỘ ỔN ĐỊNH VIÊN LORNOXICAM GIẢI PHÓNG CÓ KIỂM SOÁT ............................................................................................104 3.3.1. Thẩm định phƣơng pháp định lƣợng ........................................................... 104 3.3.2. Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn cơ sở ....................................................... 113 3.3.3. Đánh giá độ ổn định ......................................................................................... 113 3.4. NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG .................................................................... 116 3.4.1. Xây dựng phƣơng pháp phân tích ................................................................ 116 3.4.2. Kết quả thẩm định phƣơng pháp................................................................... 120 3.4.3. Định lƣợng lornoxicam trong huyết tƣơng chó ........................................ 126 CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN ....................................................................................... 130 4.1. NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN ĐỘ TAN CỦA LORNOXICAM ....................... 130 4.2. NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VIÊN LORNOXICAM 12 MG GIẢI PHÓNG CÓ KIỂM SOÁT ............................................................................................ 133 4.2.1. Nghiên cứu bào chế lớp bao giải phóng nhanh ......................................... 133 4.2.2. Nghiên cứu bào chế viên nhân giải phóng kéo dài .................................. 135 4.2.3. Bào chế viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát ........................................ 136 4.2.4. Lựa chọn phƣơng pháp bào chế .................................................................... 138 4.3. QUY TRÌNH BÀO CHẾ....................................................................................... 140 4.4. TIÊU CHUẨN CHẤT LƢỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH .................. 144 4.4.1. Tiêu chuẩn chất lƣợng ..................................................................................... 144 4.4.2. Đánh giá độ ổn định ......................................................................................... 145 4.5. ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG .......................................................................... 146 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................... 153 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC ........................................................................ 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 156 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AUC Diện tích dƣới đƣờng cong (Area under the curve) BCS Hệ thống phân loại Sinh dƣợc học bào chế (Biopharmaceutics Classification System) DC Dƣợc chất DĐH Dƣợc động học DĐVN Dƣợc điển Việt Nam ĐLC Độ lệch chuẩn FDA Cơ quan quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm (Food Drug Administration) GPKD Giải phóng kéo dài GPN Giải phóng nhanh HL Hàm lƣợng HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid chromatography) HPTR Hệ phân tán rắn HQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ cao (High quality control) HSHQ Hệ số hồi quy HT Huyết tƣơng HPMC Hydroxypropylmethyl cellulose IS Chất chuẩn nội (Internal Standard) KL Khối lƣợng KLRBK Khối lƣợng riêng biểu kiến kl/kl Khối lƣợng/khối lƣợng kl/tt Khối lƣợng/thể tích KSGP Giải phóng có kiểm soát LC - MS Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (Liquid chomatography - mass spectrometry) LLOQ Giới hạn định lƣợng dƣới (Lower limit of quantification) vii LQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ thấp (Low quality control) LNX MS MELO Lornoxicam Khối phổ (Mass spectrometry) Meloxicam MQC Mẫu kiểm chứng khoảng nồng độ trung bình (Medium quality control) MRT Mean residence time (Thời gian lƣu thuốc trung bình) Na CMC Natri carboxymethyl cellulose NSAID Thuốc chống viêm không steroid (Nonsteroidal anti- inflammatory drug) NTN Ngƣời tình nguyện PEG Polyethylen glycol PVP Polyvinyl pyrrolidon QC Kiểm nghiệm chất lƣợng (Quanlity control) RSD Độ lệch chuẩn tƣơng đối (Relative Standard Deviation) SD Độ lệch chuẩn (Standard deviation) SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope) SKD Sinh khả dụng STT Số thứ tự TB Trung bình TD Tá dƣợc TDSR Tá dƣợc siêu rã TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscope) Tmax Thời gian đạt nồng độ tối đa tt/tt Thể tích/thể tích UPLC Sắc ký lỏng siêu hiệu năng (Ultra performance liquid chromatography) USP Dƣợc điển Mỹ (United States Pharmacopoeia) viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Độ tan của lornoxicam trong các môi trƣờng pH khác nhau ở nhiệt độ 25 o C± 0,5 o C........................................................... 4 Bảng 1.2. Một số chế phẩm chứa lornoxicam trên thị trƣờng ................... 5 Bảng 1.3. Một số phƣơng pháp định lƣợng lornoxicam trong huyết tƣơng ....... 8 Bảng 2.1. Các nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu .......... 37 Bảng 2.2. Công thức cơ bản lớp bao chứa 4 mg lornoxicam .................. 42 Bảng 3.1. Độ tan của lornoxicam trƣớc khi giảm kích thƣớc tiểu phân trong các môi trƣờng khác nhau ở 25 o C ± 0,5 o C ........................ 61 Bảng 3.2. Độ tan của lornoxicam sau khi giảm kích thƣớc tiểu phân trong các môi trƣờng khác nhau ở 25 o C ± 0,5 o C ................................ 63 Bảng 3.3. Công thức lớp giải phóng nhanh sử dụng tá dƣợc độn khác nhau ........................................................................... 65 Bảng 3.4. Công thức lớp giải phóng nhanh sử dụng tá dƣợc rã khác nhau ... 67 Bảng 3.5. Công thức lớp giải phóng nhanh sử dụng tá dƣợc kiềm và chất diện hoạt........................................................................ 69 Bảng 3.6. Thời gian rã của viên lornoxicam giải phóng nhanh ............... 71 Bảng 3.7. Công thức lớp bao giải phóng nhanh ..................................... 72 Bảng 3.8. Công thức nghiên cứu ảnh hƣởng của loại hydroxypropyl methylcellulose tới % lornoxicam giải phóng ........................ 73 Bảng 3.9. Công thức đánh giá ảnh hƣởng của tỷ lệ Methocel K4M : Methocel E15LV tới % lornoxicam giải phóng...................... 76 Bảng 3.10. Giá trị AIC và R 2 adjusted theo các mô hình dƣợc động học........ 78 Bảng 3.11. Khoảng thiết kế của biến đầu vào và yêu cầu của biến đầu ra ....... 79 Bảng 3.12. Thiết kế thí nghiệm và % giải phóng của các mẫu viên lornoxicam kiểm soát giải phóng ........................................... 80 ix Bảng 3.13. Hệ số hồi quy thể hiện ảnh hƣởng của các biến đầu vào tới % lornoxicam giải phóng tại các thời điểm 2 giờ, 4 giờ, 8 giờ và 10 giờ........................................................................ 81 Bảng 3.14. Công thức tối ƣu thiết kế bằng phần mềm MODDE 12.0 và % lornoxicam giải phóng...................................................... 85 Bảng 3.15. Tỷ lệ % lornoxicam giải phóng từ viên bào chế theo công thức tối ƣu (n = 5) ................................................................ 86 Bảng 3.16. Công thức cho lô 2000 viên .................................................. 88 Bảng 3.17. Đánh giá nguy cơ ảnh hƣởng đến độ ổn định của quy trình bào chế ................................................................................ 91 Bảng 3.18. Các thông số trọng yếu cần thẩm định................................... 93 Bảng 3.19. Độ phân tán hàm lƣợng lornoxicam khi trộn bột kép................... 94 Bảng 3.20. Phân bố kích thƣớc của hạt viên nhân giải phóng kéo dài quy mô 2000 viên ................................................................ 95 Bảng 3.21. Một số đặc tính của hạt với tốc độ trộn tá dƣợc trơn 50 vòng/phút ............................................................................ 96 Bảng 3.22. Đặc tính của viên tại các thời điểm với tốc độ dập 5 vòng/ phút .... 96 Bảng 3.23. Đặc tính của viên tại các thời điểm với tốc độ dập 10 vòng/ phút........................................................................... 97 Bảng 3.24. Đặc tính của hạt viên nhân ở quy mô 2000 viên..................... 97 Bảng 3.25. Đặc tính của viên ở quy mô 2000 viên .................................. 98 Bảng 3.26. Tỷ lệ % lornoxicam giải phóng từ viên nhân ở quy mô 2000 viên (TB ± SD; n = 6) .......................................................... 98 Bảng 3.27. Đề xuất tiêu chuẩn viên nhân ................................................ 99 Bảng 3.28. Phân bố kích thƣớc hạt của lớp bao giải phóng nhanh ở quy mô 2000 viên ......................................................................100 Bảng 3.29. Một số đặc tính của hạt lớp bao giải phóng nhanh với tốc độ trộn 50 vòng/phút (n= 3) .....................................................100 x Bảng 3.30. Đặc tính của viên tại các thời điểm với tốc độ dập 1 vòng/ phút ...101 Bảng 3.31. Đặc tính của viên tại các thời điểm với tốc độ dập 2 vòng/ phút ...101 Bảng 3.32. Đặc tính của hạt lớp bao ở quy mô 2000 viên .......................102 Bảng 3.33. Đặc tính của viên ở quy mô 2000 viên .................................102 Bảng 3.34. Tỷ lệ % lornoxicam giải phóng từ viên bao 3 lô ở quy mô 2000 viên............................................................................103 Bảng 3.35. Độ hấp thụ của dung dịch lornoxicam trong môi trƣờng acid hydrocloric 0,1N pH 1,2 và đệm phosphat pH 6,8 (n = 3) .....105 Bảng 3.36. Kết quả độ thích hợp của hệ thống .......................................105 Bảng 3.37. Ảnh hƣởng của mẫu placebo đến kết quả định lƣợng ............107 Bảng 3.38. Nồng độ các mức đƣờng chuẩn............................................107 Bảng 3.39. Kết quả khảo sát độ tuyến tính .............................................108 Bảng 3.40. Kết quả khảo sát độ đúng ....................................................110 Bảng 3.41. Kết quả khảo sát độ chính xác .............................................111 Bảng 3.42. Kết quả khảo sát độ chính xác .............................................112 Bảng 3.43. Đề xuất tiêu chuẩn chất lƣợng của viên lornoxicam 12 mg giải phóng có kiểm soát ......................................................113 Bảng 3.44. Hàm lƣợng (%) của 3 lô viên lornoxicam 12 mg giải phóng có kiểm soát đƣợc bảo quản ở điều kiện thực sau 06 tháng .......114 Bảng 3.45. Hàm lƣợng (%) của 3 lô viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát đƣợc bảo quản ở điều kiện lão hóa cấp tốc sau 06 tháng ....114 Bảng 3.46. % dƣợc chất giải phóng của 3 lô viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát đƣợc bảo quản ở điều kiện thực sau 06 tháng ............115 Bảng 3.47. % dƣợc chất giải phóng của 3 lô viên lornoxicam giải phóng có kiểm soát đƣợc bảo quản ở điều kiện lão hóa cấp tốc sau 06 tháng .............................................................................116 Bảng 3.48. Các thông số của detector khối phổ để định lƣợng LNX .......117 Bảng 3.49. Các thông số của detector khối phổ để định lƣợng LNX và MELO...........................................................................119 xi Bảng 3.50. Độ đúng, độ chính xác của các mẫu thuộc các đƣờng chuẩn..122 Bảng 3.51. Kết quả xác định giá trị giới hạn định lƣợng dƣới .................123 Bảng 3.52. Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại trong ngày và khác ngày .... 124 Bảng 3.53. Kết