Nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin giải phóng kéo dài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

TRẦN THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METFORMIN
GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI – NĂM 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

TRẦN THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN METFORMIN
GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC
Mã số: 62 72 04 02

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM THỊ MINH HUỆ

HÀ NỘI – NĂM 2016


i

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc:
PGS. TS. Phạm Thị Minh Huệ
Người thầy đã tận tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong thời gian
thực hiện luận án vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Minh Chính cùng toàn thể
các thầy cô giáo Trung tâm Đào tạo Nghiên cứu Dược – Học viện Quân Y đã
nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này.
Trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Thiếu tướng PGS. TS.
Hoàng Văn Lương, ThS. Vũ Tuấn Anh, ThS. Nguyễn Văn Thịnh cùng các kỹ
thuật viên Trung tâm Nghiên cứu Y Dược học Quân sự – Học viện Quân Y.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Bộ môn Bào chế - Trường Đại
học Dược Hà Nội, Công ty Cổ phần Dược phẩm Vĩnh Phúc, Công ty TNHH IMC
– Chi nhánh Phú Thọ, Trung tâm kiểm thuốc Phú Thọ, Viện kiểm nghiệm Thuốc
Trung Ương, Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia đã tạo điều kiện giúp tôi
hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc – Học viện Quân Y, PGS. TS.
Trần Hải Anh, TS. Nguyễn Văn Tuấn cùng các chuyên viên phòng Đào tạo sau
đại học đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn TS. Hà Quang Lợi – Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dược

Phú Thọ, những người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động
viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2016

Trần Thị Vân Anh


ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kì
công trình nào.

Tác giả

TRẦN THỊ VÂN ANH


iii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt trong luận án

Danh mục bảng
Danh mục hình
ĐẶT VẤN ĐỀ

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

3

1.1. TỔNG QUAN VỀ METFORMIN HYDROCLORID

3

1.1.1.

Cấu trúc hoá học

3

1.1.2.

Tính chất lý hoá và đặc tính sinh dược học

3

1.1.3.

Phương pháp định lượng

4

1.1.4.

Dược động học

4

1.1.5.

Tác dụng và cơ chế tác dụng

5

1.1.6.

Chỉ định

6

1.1.7.

Chống chỉ định

6

1.1.8.

Tác dụng không mong muốn

7

1.1.9.

Liều dùng

7

1.1.10.

Một số biệt dược giải phóng kéo dài chứa metformin 7
hydroclorid

1.2. TỔNG QUAN VỀ THUỐC GIẢI PHÓNG KÉO DÀI

8

1.2.1.

Khái niệm về thuốc giải phóng kéo dài

8

1.2.2.

Thuốc giải phóng kéo dài dạng cốt thân nước

8

iv

1.2.3.

Hệ thẩm thấu dùng đường uống

1.2.4.

Một số nghiên cứu bào chế viên metformin giải phóng 20

15

kéo dài
1.3. ĐỊNH LƯỢNG METFORMIN TRONG DỊCH SINH HỌC

28

1.3.1.

Kỹ thuật xử lý mẫu

29

1.3.2.

Phương pháp phân tích metformin trong dịch sinh học

31

1.3.3.

Thẩm định phương pháp định lượng metformin trong dịch 33
sinh học

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG 35
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

35

2.1.1.

Nguyên liệu

35

2.1.2.

Thiết bị và dụng cụ

37

2.1.3.

Thuốc đối chiếu và thuốc thử

38

2.1.4.

Động vật thí nghiệm

38

2.1.5.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

38

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

39

2.2.1.

Phương pháp nghiên cứu bào chế

2.2.2.

Phương pháp đánh giá tiêu chuẩn chất lượng và độ ổn 43

39

định của viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo dài
2.2.3.

Phương pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo trên chó thực 50
nghiệm

2.2.4.

Xử lý và biểu thị các kết quả nghiên cứu

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

57
58
58


v
3.1.1. Định lượng metformin bằng phương pháp quang phổ UV- 58
VIS
3.1.2. Thử hoà tan viên đối chiếu

59

3.1.3. Nghiên cứu xây dựng công thức viên metformin 500 mg 61
giải phóng kéo dài
3.2. XÂY DỰNG QUI TRÌNH BÀO CHẾ VIÊN NÉN METFORMIN 79
500 mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI Ở QUY MÔ PILOT
3.2.1. Lựa chọn kích thước viên caplet

79

3.2.2. Xây dựng qui trình bào chế viên nén metformin 500 mg 81
giải phóng kéo dài ở qui mô phòng thí nghiệm
3.2.3. Xây dựng qui trình bào chế viên nén metformin 500 mg 86

giải phóng kéo dài ở qui mô pilot
3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ 92
VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH VIÊN NÉN METFORMIN 500
mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI
3.3.1. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho viên nén metformin 500 mg 92
giải phóng kéo dài
3.3.2. Đánh giá độ ổn định
3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG

93
98

3.4.1. Đánh giá tương đương hoà tan in vitro viên nén metformin 98
500 mg giải phóng kéo dài và viên đối chiếu
3.4.2. Đánh giá sinh khả dụng in vivo viên nén metformin 500 mg 100
giải phóng kéo dài
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN

120

4.1. XÂY DỰNG CÔNG THỨC BÀO CHẾ VIÊN METFORMIN 500 120


vi
mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI
4.1.1. Viên dạng cốt thân nước

120

4.1.2. Viên thẩm thấu quy ước

123

4.1.3. So sánh viên thẩm thấu và viên cốt

129

4.2. XÂY DỰNG QUI TRÌNH BÀO CHẾ VIÊN NÉN METFORMIN 131
500 mg GIẢI PHÓNG KÉO DÀI
4.2.1. Lựa chọn kích thước viên và đánh giá động học giải phóng 131
metformin từ viên
4.2.2. Qui trình bào chế viên nén metformin 500 mg giải phóng 131
kéo dài
4.3. XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ 135
ỔN ĐỊNH VIÊN NÉN METFORMIN 500 mg GIẢI PHÓNG KÉO
DÀI
4.3.1. Tiêu chuẩn chất lượng của hạt bán thành phẩm và viên nén 135
metformin 500 mg giải phóng kéo dài
4.3.2. Đánh giá độ ổn định viên nén metformin 500 mg giải 135
phóng kéo dài
4.4. ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG

136

4.4.1. Kết quả xây dựng và thẩm định phương pháp HPLC để 136
định lượng metformin trong huyết tương chó
4.4.2. Sinh khả dụng viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo 139
dài
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Danh mục công trình công bố kết quả nghiên cứu của đề tài luận án

Tài liệu tham khảo
Phụ lục

142


vii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
TT Phần viết tắt

Phần viết đầy đủ

1

The Akaike information criterion

AIC

(Tiêu chuẩn thông tin Akaike)
2

ASEAN

Association of Southeast Asian Nations
(Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á)

3

AUC

Area Under the Curve
(Diện tích dưới đường cong nồng độ - thời gian)

4

BCS

Biopharmaceutics Classification System
(Hê ̣ thố ng phân loại sinh dược học)

5

CI

Confidence intervals
(Khoảng tin cậy)

6

Cmax

Nồ ng đô ̣ thuố c tố i đa

7

DĐH

Dươ ̣c đô ̣ng ho ̣c

8

DĐVN

Dược điển Việt Nam

9

DSC

Differential scanning calorimetry
(Phân tích năng lượng nhiệt vi sai)

10

ĐC

Đối chiếu

11

FDA

Food and Drug Administration
(Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ)

12

f2

Similarity factor

(Hệ số tương đồng)

13

GPDC

Giải phóng dược chất

14

GPKD

Giải phóng kéo dài


viii

15

HPLC

High Performance Liquid Chromatography
(Sắ c kí lỏng hiê ̣u năng cao)

16

HPMC

Hydroxy propyl methyl cellulose

17

HQC

High Quality Control Sample
(Mẫu kiểm chứng giới hạn trên)

18

ICH

International Conference on Harmonisation

19

KLRBK

Khối lượng riêng biểu kiến

20

KLTB

Khối lượng trung bình

21

KTTP

Kích thước tiểu phân

22

LDL

Low Density Lipoprotein
(Lipoprotein tỷ trọng thấp)

23

LLOQ

Lower limit of Quantification
(Giới hạn định lượng dưới)

24

LQC

Low Quality Control Sample
(Mẫu kiểm chứng giới hạn dưới)

25

MCC

Microcrystalline cellulose
(Cellulose vi tinh thể )

26

MH

Metformin hydroclorid

27

MQC

Medium Quality Control Sample
(Mẫu kiểm chứng giới hạn giữa dưới và trên)

28

MRT

Mean residence time
(Thời gian lưu trú trung bình)

29

NaCMC

Natri carboxy methyl cellulose

30

NaLS

Natri laurylsulfat

ix

31

PEG

Polyethylen glycol

32

PEO

Polyethylen oxyd

33

PVC

Polyvinyl clorid

34

PVP

Polyvinyl pyrolidon

35

PTN

Phòng thí nghiệm

36

RAN

Ranitidin

37

R2HC

Hệ số hiệu chỉnh

38

RSD

Relative Standard Deviation
(Độ lệch chuẩn tương đối)

39

SD

Standard Deviation
(Độ lệch chuẩn)

40

SKD

Sinh khả du ̣ng

41

TCCL

Tiêu chuẩn chất lượng

42

TD

Tá dược

43

t1/2

Thời gian bán thải của thuốc

44

Tmax

Thời điểm đạt được nồng độ cực đại

45

USP

United States Pharmacopoeia
(Dược điển Mỹ)

46

WHO

World Health Organization
(Tổ chức Y tế Thế giới)

47

X

Giá trị trung bình


x
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

1.1

Mô ̣t số biêṭ dươ ̣c giải phóng kéo dài chứa metformin

hydroclorid

Trang
7

2.1

Các nguyên liệu và hoá chất sử dụng trong nghiên cứu

35

2.2

Kế hoạch lấy mẫu ở qui mô pilot

40

2.3

Mô hình thử thuốc trên chó thí nghiệm

55

3.1

Kết quả đo mật độ quang của dung dịch metformin trong
nước cất và đệm phosphat pH 6,8 (n = 6)

3.2

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ viên đối chiếu theo thời
gian (n=12)

3.3

Yêu cầu về độ hoà tan viên metformin 500 mg giải phóng
kéo dài theo Test 10 – USP 35

58

59

60

3.4

Phân tích mô hình động học giải phóng của viên đối chiếu

60

3.5

Công thức viên dạng cốt với các loại polyme khác nhau

62

3.6

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên chứa polyme
khác nhau

3.7

Công thức viên dạng cốt với tá dược độn khác nhau

3.8

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên có tá dược độn
khác nhau

3.9

Công thức viên có tỷ lệ HPMC K100M và PVP K90 thay
đổi

62
63
64

65


xi
Bảng

Tên bảng

3.10

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng theo thời gian của các mẫu

viên cốt

3.11

Công thức viên thẩm thấu có bề dày màng bao và kích thước
miệng giải phóng khác nhau

3.12

Trang
65

67

Độ hòa tan của viên metformin giải phóng kéo dài dạng
thẩm thấu có độ dày màng bao và kích thước miệng giải

68

phóng khác nhau
3.13

Phân tích động học giải phóng metformin từ các mẫu viên
thẩm thấu

3.14

Công thức viên thẩm thấu có tỷ lệ NaLS thay đổi

3.15

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng theo thời gian từ các viên
chứa tỷ lệ NaLS khác nhau (n = 6)

71
72
73

3.16

Công thức bột bao lớp giải phóng nhanh

75

3.17

Độ đồng đều hàm lượng trong lớp giải phóng nhanh

75

3.18

Kết quả thử hoà tan các công thức lớp bao giải phóng nhanh

75

3.19

Tỷ lệ (%) metformin được giải phóng từ viên nghiên cứu và
viên đối chiếu (n = 12)

76

3.20

So sánh một số đặc điểm của viên CapL và CapS (n = 5)

79

3.21

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên caplet (n = 12)

80

3.22

Phân tích động học giải phóng metformin từ viên caplet

81

3.23

Phân bố kích thước tiểu phân nguyên liệu metformin

82

3.24

Độ đồng đều hàm lượng metformin khi trộn bột kép ở qui

mô phòng thí nghiệm

82


xii
Bảng

Tên bảng

3.25

Phân bố kích thước tiểu phân của hạt ở quy mô phòng thí
nghiệm

Trang
83

3.26

Một số đặc tính của cốm ở quy mô phòng thí nghiệm

84

3.27

Đặc tính của viên ở quy mô phòng thí nghiệm

84

3.28

Đặc tính của cốm ở 3 lô quy mô phòng thí nghiệm

85

3.29

Đặc tính của viên ở 3 lô quy mô phòng thí nghiệm

85

3.30

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô ở quy mô phòng thí
nghiệm (n = 12)

86

3.31

Độ đồng đều hàm lượng metformin ở quy mô pilot

87

3.32

Một số đặc điểm của quá trình sửa hạt

88

3.33

Hàm ẩm của hạt trong quá trình sấy ở quy mô pilot (%, n=9)

89

3.34

Phân bố kích thước tiểu phân của cốm ở quy mô pilot

89

3.35

So sánh một số đặc tính của cốm ở quy mô pilot và phòng
thí nghiệm

89

3.36

Đặc tính của viên tại các thời điểm dập viên ở quy mô pilot

90

3.37

Đặc tính của cốm và viên ở quy mô pilot

91

3.38

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô ở quy mô pilot
(n=12)

3.39

Đề xuất một số tiêu chuẩn chất lượng cho cốm bán thành
phẩm

3.40

Đề xuất một số tiêu chuẩn chất lượng cho viên nén
metformin 500 mg giải phóng kéo dài

91

92

93


xiii
Bảng

Tên bảng

3.41

Kết quả phân tích nhiệt vi sai

3.42

Sự biến đổi hàm lượng metformin theo thời gian trong các
mẫu viên bảo quản ở điều kiện lão hoá cấp tốc (n = 3)

3.43

Sự biến đổi hàm lượng metformin theo thời gian trong các
mẫu viên khi theo dõi dài hạn (n = 3)

3.44

Độ hoà tan của viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo
dài theo dõi ở điều kiện lão hoá cấp tốc (%±SD, n=12)

3.45

Độ hoà tan của viên nén metformin 500 mg giải phóng kéo
dài theo dõi dài hạn (%±SD, n=12)

3.46

Độ hoà tan của thuốc thử và thuốc đối chiếu trong các môi
trường

Trang
94

95

95

97

98

99

3.47

Kiểm tra sự phù hợp của hệ thống sắc ký

101

3.48

Kiểm tra độ đặc hiệu – chọn lọc của phương pháp

102

3.49

Sự phụ thuộc giữa tỷ lệ diện tích pic metformin/ranitidin và
nồng độ metformin chuẩn trong huyết tương chó

103

3.50

Xác định giới hạn định lượng dưới (LLOQ)

104

3.51

Khảo sát độ đúng và độ lặp lại trong ngày (n = 6)

105

3.52

Khảo sát độ đúng và độ lặp lại khác ngày

106

3.53

Hiệu suất chiết nội chuẩn ranitidin (n=5)

107

3.54

Hiệu suất chiết metformin (n = 5)

107

3.55

Độ ổn định trong thời gian ngắn của dung dịch chuẩn gốc và
nội chuẩn gốc (n = 4)

108


xiv
Bảng

Tên bảng

Trang

3.56

Độ ổn định dài ngày của dung dịch chuẩn gốc, nội chuẩn gốc

109

3.57

Độ ổn định của mẫu sau 3 chu kì đông – rã đông (n = 4)

110

3.58

Xác định độ ổn định trong quá trình xử lý mẫu (n=4)

110

3.59

Kết quả kiểm tra độ ổn định dài ngày của mẫu huyết tương

111

3.60

Nồng độ metformin trong huyết tương chó của từng cá thể
sau khi uống liều đơn thuốc thử (T) (n=6)

3.61

112

Nồng độ metformin trong huyết tương chó của từng cá thể
sau khi uống liều đơn thuốc đối chứng (R) Glucophage XR

113

500 mg (n=6)
3.62

Các thông số dược động học của chế phẩm thử (n=6)

114

3.63

Các thông số dược động học của chế phẩm đối chiếu (n=6)

115

3.64

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[Cmax]

116

3.65

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[AUC0-∞]

117

3.66

Phân tích phương sai với biến phụ thuộc là ln[MRT]

118

3.67

So sánh giá trị Tmax theo phương pháp thống kê phi tham số

119

xv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình

Tên hình

Trang

1.1

Đồ thị nồng độ dược chất trong máu theo thời gian của dạng

8

viên giải phóng kéo dài so với dạng viên quy ước
1.2

Cơ chế giải phóng dược chất từ hệ cốt ăn mòn và cốt thân nước

11

1.3

Mô hình hệ bơm thẩm thấu quy ước

17

2.1

Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của máy khoan laser

42

3.1

Đồ thị mối tương quan giữa nồng độ và mật độ quang của dung

59

dịch metformin trong môi trường nước cất (a) và pH 6,8 (b)
3.2

Đồ thị giải phóng metformin từ viên đối chiếu ở pH 6,8

60

3.3

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ viên chứa polyme khác

62

nhau
3.4

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên có tá dược độn

63

khác nhau
3.5

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng theo thời gian từ các viên có

69

kích thước miệng giải phóng 0,6 mm (a), 0,8 mm (b), 1,0 mm
(c) và 1,2 mm (d)
3.6

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng theo thời gian từ các viên có

70

độ dày màng bao bán thấm là 4 % (i), 6 % (ii), 10 % (iii) và 12
% (iv)
3.7

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng theo thời gian từ các viên thẩm

73

thấu có tỷ lệ NaLS khác nhau
3.8

Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ viên nghiên cứu và viên đối
chiếu theo thời gian

76

xvi

Hình

Tên hình

Trang

3.9

Hình ảnh viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài dạng bơm

77

thẩm thấu sau thời gian hoà tan 15 phút (a), 30 phút (b) và 60
phút (c)
3.10 Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ các viên caplet và viên đối

80

chiếu theo thời gian
3.11 Tỷ lệ (%) metformin giải phóng từ 3 lô quy mô phòng thí

86

nghiệm theo thời gian
3.12 Kết quả phân tích nhiệt vi sai DSC

94

3.13 Đường hồi qui giá trị trung bình và tiệm cận để dự đoán tỷ lệ

96

(%) metformin trong viên của lô 1 (a), lô 2 (b), lô 3 (c) còn lại
so với ban đầu khi theo dõi dài hạn
3.14 Đường biểu diễn độ hoà tan của metformin từ thuốc thử và

99

thuốc đối chứng trong môi trường pH 1,2 (a), pH 4,5 (b) và pH
6,8 (c)
3.15 Sắc ký đồ huyết tương trắng (a), huyết tương có chứa nội

101

chuẩn (b) và huyết tương có chứa chuẩn và nội chuẩn (c)
3.16 Phổ hấp thụ của các pic có tR=3,33 phút (ranitidin - a) và

102

tR=4,26 phút (metformin - b)
3.17 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tỷ lệ diện tích pic

103

metformin/ranitidin với nồng độ metformin
3.18 Đường cong nồng độ thuốc trung bình theo thời gian của 6 chó

sau khi uống liều đơn thuốc thử và thuốc đối chiếu

113


1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đái tháo đường là mô ̣t bênh
̣ ma ̣n tính gây ra do sự thiế u hu ̣t tương đố i
hoă ̣c tuyê ̣t đố i insulin, dẫn đế n rố i loa ̣n chuyể n hóa carbohydrat. Bê ̣nh đươ ̣c
đă ̣c trưng bởi tin
̀ h tra ̣ng tăng đường huyế t ma ̣n tính và các rố i loa ̣n chuyể n
hóa kèm theo. Bê ̣nh đái tháo đường đang có xu hướng tăng lên ở nhiề u nước
trên thế giới, ở Viê ̣t Nam, đây là mô ̣t căn bênh
̣ thường gă ̣p (1 - 2,5 % dân số )
và có tỷ lê ̣ tử vong cao nhấ t trong các bênh
̣ nô ̣i tiế t, bênh
̣ cầ n điề u tri ̣ kéo dài
và liên tu ̣c [2].
Có nhiề u nhóm thuố c điề u tri ̣ đái tháo đường, trong đó metformin là
thuố c điển hình trong điều trị bệnh đái tháo đường typ 2. Tuy nhiên, thuốc có
thời gian bán thải ngắn (từ 2 đến 6 giờ) nên nếu dùng dạng thuốc qui ước phải
uống nhiều lần trong ngày gây nhiều phiền phức cho bệnh nhân và hiệu quả
điều trị không cao. Metformin hấp thu chậm và không hoàn toàn qua đường
tiêu hoá (sinh khả dụng theo đường uống với liều 500 mg vào khoảng 50 – 60
%). Với liều dùng cao và tác dụng không mong muốn của thuốc trên đường
tiêu hoá đòi hỏi bào chế dạng thuốc giải phóng kéo dài (GPKD) để duy trì
nồng độ thuốc trong máu, giảm số lần dùng thuốc và cải thiện khả năng tuân

thủ của người bệnh. Mặt khác, do đặc tính hoá lý tương đối đặc biệt (thuộc
phân nhóm sinh dược học thứ 3) nên việc sử dụng metformin là dược chất để
nghiên cứu bào chế còn có giá trị khoa học. Vì vậy, trong những năm qua,
trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu bào chế dạng thuốc GPKD chứa
metformin.
Ở nước ta, mô ̣t số đơn vi ̣ đã sản xuấ t thành công viên quy ước của
metformin. Tuy nhiên, da ̣ng thuố c GPKD vẫn chưa đươ ̣c nghiên cứu và phải
nhâ ̣p khẩ u cho nhu cầ u điề u tri.̣ Chính vì thế , viêc̣ nghiên cứu da ̣ng thuố c
GPKD chứa metformin, có chấ t lươ ̣ng tương đương sản phẩ m nhâ ̣p ngoa ̣i, có


2

tiń h cấ p thiế t và ý nghiã đố i với khoa ho ̣c bào chế . Xuất phát từ thực tiễn trên,
đề tài: “Nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng viên nén metformin
giải phóng kéo dài” đặt ra các mu ̣c tiêu sau:
1. Bào chế được viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài 12 giờ.
2. Xây dựng được tiêu chuẩn chất lượng và bước đầu đánh giá độ ổn
định của viên nghiên cứu.
3. Đánh giá được sinh khả dụng viên nghiên cứu trên chó thực nghiệm.
Để thực hiêṇ 3 mu ̣c tiêu đề ra, đề tài luâ ̣n án thực hiện các nô ̣i dung sau:
1. Xây dựng công thức bào chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài
12 giờ.
2. Xây dựng qui trình bào chế viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài
ở qui mô pilot.
3. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá độ ổn định của viên metformin
500 mg giải phóng kéo dài.
4. Xây dựng và thẩm định phương pháp HPLC để định lượng metformin
trong huyết tương chó.
5. Đánh giá sinh khả dụng viên metformin 500 mg giải phóng kéo dài trên

chó thực nghiệm, so sánh với viên đối chiếu Glucophage XR.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN

1.1. METFORMIN HYDROCLORID
1.1.1. Cấu trúc hóa học

(Nguồn: Bộ Y tế (2009) [3])

Công thức phân tử: C4H11N5.HCl
Khối lượng phân tử: 165,6
Tên khoa học: 1,1 – dimethylbiguanid monohydroclorid
Điểm chảy: Từ 222 0C đến 226 0C [3]
1.1.2. Tính chất lý hóa và đặc tính sinh dươ ̣c học
Metformin hydroclorid (MH) ở dạng tinh thể màu trắng, dễ tan trong
nước, ít tan trong ethanol và thực tế không tan trong aceton, ether và
diclorometan [3]. Theo bảng phân loại đặc tính sinh dược học (BCS), MH
thuộc phân nhóm thứ III, vì thuốc có độ tan trong nước cao, tính thấm qua
màng thấp, hệ số log P là - 1,43 trong môi trường n-octanol và đệm pH 7,4
[34].
Độ tan của MH cao hơn 100 mg/ml trong môi trường nước, acid
hydrocloric 0,1M, các dung dịch đệm pH 4,5, pH 6,8 và pH 9,5. pKa của MH
là 11,5 và tồn tại ở dạng cation trong pH của đường tiêu hóa [34]. Do đặc tính
thân nước và khả năng ion hóa nên MH bị hấp thu hạn chế qua màng sinh
học. Nghiên cứu với tế bào Caco – 2 cho thấy mức độ thấm của MH khá thấp
và hệ số thấm của MH là 5,5 x 10-6 cm/s tại pH 7,4 thấp hơn nhiều so với các

thuốc thuộc nhóm BCS I [66].


4

1.1.3. Phương pháp định lượng
Dược điển Mỹ USP 35 [100] sử dụng phương pháp sắc kí lỏng hiệu
năng cao (HPLC) để định lượng MH.
Pha động là hỗn hợp dung dịch đệm phosphat và acetonitril (9:1), mẫu
thử và mẫu chuẩn được pha trong acetonitril. Dựa vào đáp ứng pic của mẫu
thử và mẫu chuẩn để xác định hàm lượng MH trong viên. Phương pháp này
cũng được sử dụng để định lượng MH trong dịch sinh học nhằm đánh giá
SKD của các chế phẩm chứa MH [11], [27], [79].
DĐVN IV sử dụng phương pháp đo quang tại bước sóng 232 nm để
định lượng MH trong viên [3]. Một số tác giả sử dụng phương pháp đo quang
tại các bước sóng λmax từ 230 nm đến 236 nm để định lượng MH trong các
nghiên cứu bào chế viên MH GPKD [14], [63], [73].
1.1.4. Dược động học
1.1.4.1. Hấ p thu
MH hấp thu chậm và không hoàn toàn trên đường tiêu hóa, vị trí hấp
thu chính là tại ruột non [97]. Việc sử dụng thuốc với liều 2,5 g/ngày được
chia làm 3 lần uống cùng bữa ăn có thể hạn chế tối đa các tác dụng không
mong muốn của thuốc trên đường tiêu hóa như buồn nôn, khó chịu và tiêu
chảy [4].
SKD theo đường uống của viên nén quy ước có chứa 500 mg MH vào
khoảng 50 – 60 % và nồng độ tối đa đạt được trong máu sau 2,5 giờ [97]. Sau
khi uống MH với liều từ 500 - 1500 mg, nồng độ tối đa của thuốc trong huyết
tương khoảng 400 – 3000 ng/ml và thức ăn lại làm giảm khả năng hấp thu của
thuốc. Mức đô ̣ hấp thu thuốc giảm khi tăng nhu động ruột [96].
1.1.4.2. Phân bố

Metformin liên kế t với protein không đáng kể nên có thể tích phân bố
rấ t cao (300 đế n 1000 lít sau khi dùng liề u đơn). Tra ̣ng thái ổ n đinh
̣ đa ̣t đươ ̣c
trong mô ̣t hoă ̣c hai ngày [4]. Nồng độ metformin đạt cao nhất trong ống tiêu


5

hóa, nồng độ metformin tại thận, gan, tuyến nước bọt cao khoảng gấp đôi
nồng độ trong huyết tương. Chưa có nghiên cứu nào khẳng định việc
metformin có qua được hàng rào máu não, rau thai hay có bài tiết qua tuyến
sữa hay không.
1.1.4.3. Chuyể n hóa và thải trừ
Metformin không bị chuyển hóa qua gan và không bài tiết qua mật. Sau
khi uống, khoảng 90 % lượng MH hấp thu đươ ̣c thải trừ qua thận trong vòng
24 giờ ở dạng không chuyển hóa. Thuốc bị tích lũy trong trường hợp suy
giảm chức năng thận. Độ thanh thải MH qua thận giảm ở người bệnh suy thận
và người cao tuổi [4]. Thời gian bán thải của thuốc t1/2 là 2 - 6 h [97].
1.1.5. Tác dụng và cơ chế tác dụng
Trong điều trị bệnh đái tháo đường typ 2, ngoài tác dụng làm giảm
đường huyết MH còn có thêm nhiều tác dụng tốt đối với tình trạng kháng
insulin đi kèm với béo phì, rối loạn lipid máu, tăng huyết áp, tăng nguy cơ
đông máu, cu ̣ thể :
+ Tác dụng giảm đường máu
MH có tác dụng làm giảm sản xuất glucose trong máu và làm tăng
insulin – gián tiếp làm giảm glucose bằng cách tăng hấp thu glucose ở phần
xương, bắp thịt và mô mỡ [53]. MH ngăn cản sự hô hấp oxy của các ty lạp thể
trong gan để ngăn cản sự tổng hợp glucose, cơ chế tác dụng chính của thuốc
là làm giảm sản xuất glucose ở gan.
MH làm giảm HbA1C khoảng 1,5 % - 2,0 %, giảm đường huyết lúc đói

60 - 80 mg/dl [29]. Mức độ giảm đường huyết của MH phụ thuộc vào nồng
độ đường huyết trước khi điều trị [29].
Trên tế bào nhạy cảm với insulin, MH gián tiếp làm tăng sự hấp thu
glucose. Hơn nữa, MH cải thiện sự nhạy cảm của insulin bằng cách làm giảm
quá trình oxy hóa của các acid béo tự do là tác nhân gây kháng insulin ở bệnh
nhân đái tháo đường typ 2 đi kèm béo phì [53].


6

+ Không gây tăng cân: MH gây giảm cân hoặc không ảnh hưởng đến
cân nặng của bệnh nhân [60], [65]. MH có tác dụng làm giảm tổng lượng mỡ
(đặc biệt là mỡ nội tạng) và phân bố lại mỡ trong cơ thể [53], [87].
+ Không gây tai biến hạ đường máu: MH không ảnh hưởng trực tiếp
đến việc tiết insulin của tế bào beta đảo tụy nên rất hiếm khi xảy ra hạ đường
huyết ở bệnh nhân điều trị đơn độc bằng MH [4], [51].
+ Tác dụng trên chuyển hóa lipid: MH có tác dụng làm giảm
triglycerid (khoảng 15 – 20 %) [24], [38], giảm cholesterol toàn phần và giảm
LDL cholesterol [24], làm tăng HDL cholesterol (khoảng 2 %) [24], [87].
+ Tác dụng hạ huyết áp [29].
+ Giảm các biến chứng trên mạch máu lớn: MH là thuốc duy nhất
trong số các thuốc điều trị đái tháo đường đã được chứng minh là làm giảm
các biến chứng trên mạch máu lớn [38].
+ Tác dụng bảo vệ tế bào beta đảo tụy: MH có tác dụng bảo vệ tế bào
beta của tiểu đảo tụy khỏi quá trình gây độc tế bào bởi acid béo tự do. Kết quả
làm giảm sự thu nhận glucose tại gan và rối loạn chuyển hóa glucose. MH có
tác dụng trong việc điều hòa chuyển hóa lipid, làm giảm nồng độ acid béo tự
do trong máu nên có tác dụng ngăn cản quá trình gây độc tế bào này [87].
1.1.6. Chỉ định
Metformin được chỉ định cho bệnh nhân đái tháo đường typ 2 (không

phụ thuộc insulin), dùng đơn độc hoặc phối hợp với các thuốc uống chống đái
tháo đường khác như nhóm sulfonylurea [39], [45] hoặc insulin. Metformin là
thuốc được lựa chọn đầu tiên trong điều trị đái tháo đường typ 2, đặc biệt ở
bệnh nhân thừa cân, béo phì. Theo FDA Mỹ, chế phẩm metformin
(Glucophage®) được chỉ định cho trẻ em và bệnh nhân mắc hội chứng buồng
trứng đa nang [60].
1.1.7. Chống chỉ định
+ Phụ nữ có thai, suy gan thận và suy hô hấp.


7

+ Nhiễm khuẩn nặng, nhiễm khuẩn huyết.
+ Hoại tử, nghiện rượu, thiếu dinh dưỡng,...
1.1.8. Tác dụng không mong muốn
+ Tiêu hóa: Chán ăn, nôn, ỉa chảy, dùng kéo dài gây đắng miệng,...
+ Da: Ban, mày đay, nhạy cảm với ánh sáng,...
+ Chuyển hóa: Giảm nồng độ vitamin B12, nhiễm acid lactic,...
+ Huyết học: Thiếu máu bất sản, thiếu máu tan huyết, suy tủy [4].
1.1.9. Liều dùng
+ Với dạng viên quy ước: 500 mg hoặc 850 mg x 2 lần/ngày, tăng liều
thêm 1 viên/ngày, mỗi tuần tăng một lần đến khi liều tối đa là 2500 mg/ngày.
+ Với dạng viên GPKD: 500 mg x 1 lần/ngày, tăng khoảng 500 mg mỗi
tuần đến tối đa 2000 mg x 1 lần/ngày. Có thể 1000 mg x 2 lần/ngày nếu
không đạt kiểm soát với liều 2000 mg [4].
1.1.10. Một số biệt dược giải phóng kéo dài chứa metformin hydroclorid
Hiê ̣n nay, trên thi ̣ trường có nhiề u biê ̣t dươ ̣c của MH, bảng 1.1 liê ̣t kê
mô ̣t số biê ̣t dươ ̣c da ̣ng thuố c GPKD chứa MH.
Bảng 1.1. Một số biê ̣t dược giải phóng kéo dài chứa metformin hydroclorid
Tên biêṭ dươ ̣c

Nhà sản xuấ t

Hàm lươ ̣ng

Dạng bào chế

(mg)
Glucophage XR®

Merck Sante

500

Glumetza®

Depomed, Inc

500, 1000

Panfor SR

Mega lifesciences

500, 1000

Pty Ltd
Perglim M-1

Mega lifesciences

500

Viên nén dạng
cốt

Pty Ltd
Torbeta SR

Torrent, Inc

500

Fortamet®

Shionogi Pharma, Inc

500, 1000

Viên thẩm thấu