Nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng hỗn dịch nano piroxicam dùng cho nhãn khoa

Header Page 1 of 89.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BỘ Y TẾ

**********

NGUYỄN THỊ MAI ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH KHẢ DỤNG HỖN DỊCH NANO PIROXICAM
DÙNG CHO NHÃN KHOA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2014
Footer Page 1 of 89.


Header Page 2 of 89.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
**********

NGUYỄN THỊ MAI ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ

SINH KHẢ DỤNG HỖN DỊCH NANO PIROXICAM
DÙNG CHO NHÃN KHOA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

à S : 62.72.04.02

gười hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Long
PGS TS. Trịnh Văn Lẩu

HÀ NỘI 2014
Footer Page 2 of 89.


Header Page 3 of 89.

i

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
PGS. TS. Nguyễn Văn Long
PGS. TS. Trịnh Văn Lẩu
Những người thày đã nhiệt tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong
thời gian làm luận án vừa qua.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới GS. TS. Võ Xuân Minh,
PGS.

TS.

Nguyễn

Đăng

Hòa,

PGS.

TS.

Phạm

Thị

Minh

Huệ,

TS. Nguyễn Trần Linh cùng toàn thể các thày, cô giáo, kỹ thuật viên bộ môn
Bào chế, ộ môn Dược lực

ộ môn ông nghiệp ược đã nhiệt tình giúp đỡ,

tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương
Trung tâm Kiểm nghiệm và nghiên cứu dược quân đội
Đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành những nội dung thực nghiệm trong
quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.
Tôi

xin

chân

thành

cảm

ơn

Ban

Giám hiệu

PGS. TS. Nguyễn Thanh Bình, cùng các chuyên
sau đại học đã quan tâm

Nh

trường,

iên phòng Đ o tạo

giúp đỡ tôi trong quá trình công tác, học tập và

nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình
đã luôn ở

ạn bè

ên, giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi

hoàn thành luận án.
Hà Nội, ng y 10 tháng 9 năm 2013

Nguyễn Thị Mai Anh

Footer Page 3 of 89.


Header Page 4 of 89.

ii

LỜI CAM ĐOAN

ôi 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 từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Nguyễn Thị Mai Anh

Footer Page 4 of 89.


Header Page 5 of 89.

iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AUC

: Area under the curve (Diện tích ưới đường cong)

BP

: British Pharmacopoeia (Dược điển Anh)

Cmax

: Maximum concentration (Nồng độ thuốc tối đa)

Na2EDTA : Dinatri edetat
FDA

: Food and Drug Administration ( ơ quan quản lý thuốc – thực phẩm)

HPLC

: High performance liquid chromatography
(Sắc ký lỏng hiệu năng cao)

HPMC

: Hydroxypropyl methyl cellulose

HQC

: High quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ cao)

KTTP

: Kích thước tiểu phân

L.A.F

: Laminnar flow B n th i khí ô khuẩn

LLOQ

: Lower limit of quantification (Giới hạn định lượng ưới)

LQC

: Low quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ thấp)

MQC

: Middle quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ trung ình)

MRT

: Mean residence time (Thời gian lưu thuốc trung ình

PDI

Poly dispersity index ( h số đa phân tán)

PEG

: Polyoxyethylen glycol

PLGA

: Poly(lactic-co-glycolic acid)

PVA

: Alcol polyvinic

PVP

: Polyvinyl pyrolidon K.30

Px

: Piroxicam

RSD

: Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tương đối)

SD

: Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

SEM

: Scanning electron microscope (Kính hiển i điện tử quét)

USP

: The United States Pharmacopoeia (Dược điển Mỹ)

Tmax

: Maximum time (Thời gian đạt nồng độ thuốc tối đa)

TEM

: Transmission electron microscope (Kính hiển i điện tử truyền qua)

Footer Page 5 of 89.


Header Page 6 of 89.

iv

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ........................................................................... 3
1.1. PIROXICAM

3

1.1.1. ông thức .......................................................................................... 3
1.1.2.

ột số đặc điểm ................................................................................ 3

1.1.3. ác dụng, chỉ định ............................................................................. 4
1.1.4. ác dạng bào chế có trên thị trường ................................................. 4
1.2. CÔNG NGH

A

R

C

4

1.2.1. Vài nét về hệ nano............................................................................. 4
1.2.2.

u, nhược điểm của dạng thuốc nano .............................................. 6

1.2.3. Một số chế phẩm thuốc nano trên thị trường .................................. 14
1.3. HỖN DỊCH NANO ỨNG DỤNG TRONG BÀO CH THU C

15

1.3.1. Khái niệm về hỗn dịch nano ........................................................... 15
1.3.2. Phân loại hỗn dịch nano .................................................................. 15
1.3.3. Độ ổn định vật lý của hỗn dịch nano .............................................. 15
1.3.4. Thành phần hỗn dịch nano .............................................................. 18
1.3.5. Kỹ thuật bào chế hỗn dịch nano...................................................... 21
1.4. THU C NHÃN KHOA BÀO CH TỪ H NANO

25

1.4.1. Đặc điểm sinh lý liên quan đến hấp thu thuốc ở mắt...................... 25
1.4.2. Thuốc tác dụng tại mắt bào chế từ hệ nano .................................... 26
1.4.3. Đánh giá tác dụng của thuốc nano trên mắt .................................... 28
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 35
LI

2.1.

I

Ị

35

2.1.1. guyên liệu ..................................................................................... 35
Footer Page 6 of 89.


Header Page 7 of 89.

v

2.1.2. Thiết bị ............................................................................................ 36
Ơ

2.2.

Á

I

Ứ

37

2.2.1. hương pháp bào chế piroxicam nano ............................................ 37
2.2.2. hương pháp đánh giá hệ tiểu phân nano ....................................... 40
2.2.3. hương pháp bào chế hỗn dịch nhỏ mắt chứa piroxicam nano ...... 44
2.2.4. hương pháp theo dõi độ ổn định ................................................... 45
2.2.5. hương pháp đánh giá sinh khả dụng hỗn dịch nano ..................... 45
Ơ SỞ

2.3.

I

Ứ

50

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................. 51
3.1. BÀO CH

PIROXICAM NANO TINH THỂ

51

3.1.1. Nghiên cứu bào chế piroxicam nano tinh thể ................................. 51
3.1.2. Đánh giá một số đặc tính của piroxicam nano tinh thể .................. 63
3.2. BÀO CH PIROXICAM NANO POLYME

67

3.2.1. ghiên cứu bào chế piroxicam nano polyme ................................. 67
3.2.2. Đánh giá một số đặc tính hệ tiểu phân piroxicam nano polyme .... 80
3.2.3. Độ ổn định của piroxicam nano polyme đông khô ......................... 84
3.3. BÀO CH HỖN DỊCH NANO PIROXICAM 0,5%
DÙNG CHO NHÃN KHOA

89

3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn thành phần hỗn dịch nano piroxicam ........... 89
3.3.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến tính thấm của piroxicam.. 94
3.3.3. Quy trình bào chế hỗn dịch nhỏ mắt chứa piroxicam nano ............ 99
3.3.4. heo dõi độ ổn định của hỗn dịch nano piroxicam ..................... 101
3.4. ĐÁ

IÁ SI
ỨA IR

K Ả DỤNG HỖN DỊCH
I A

A

R

101

3.4.1. Thẩm định phương pháp định lượng piroxicam trong thủy dịch . 101
3.4.2. Đánh giá sinh khả dụng của hỗn dịch nano piroxicam ................. 110
CHƯƠNG IV. BÀN LUẬN ........................................................................ 115
Footer Page 7 of 89.


Header Page 8 of 89.

vi

4.1. VỀ PIROXICAM

115

4.2. VỀ KỸ THUẬT BÀO CH PIROXICAM NANO

116

4.2.1.

ôi trường phân tán...................................................................... 117

4.2.2. ung môi hòa tan dược chất ......................................................... 118
4.2.3. Chất mang Eudragit ...................................................................... 120
4.2.4. Chất diện hoạt ............................................................................... 122
4.2.5. Chất chống tạo bọt ........................................................................ 123
4.2.6. á dược tạo khung trong đông khô ............................................... 124
4.2.7. Nhiệt độ ......................................................................................... 126

4.2. . Điều kiện khuấy trộn ..................................................................... 127
4.2.9. Kỹ thuật bốc hơi dung môi ........................................................... 128
4.3. VỀ H TIỂU PHÂN NANO PIROXICAM
4.4.

Ề

4.5. Ề ĐÁ

Ỗ
IÁ SI

Ị

A

K Ả Ụ

129

Ù
ỦA Ỗ

à K
Ị

A

A

131
134

4.5.1. hương pháp đánh giá sinh khả dụng ........................................... 134
4.5.2. Quy trình đánh giá sinh khả dụng ................................................. 137
4.6. ĐỊ

ỚNG PHÁT TRIỂN CÁC K T QUẢ NGHIÊN CỨU

140

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ........................................................................ 141
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.................................................................... 143

Footer Page 8 of 89.


Header Page 9 of 89.

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH V , Đ

THỊ

Hình 1. 1. Hiện tượng kết tinh lại ................................................................... 16
ình 1. 2.

ô hình lớp điện kép xung quanh tiểu phân tích điện. ................. 16

ình 1. 3.

ô hình đánh giá khả năng thấm của dược chất qua giác mạc
bằng phương pháp vi thẩm tích .................................................. 32

ình 3. 1. Hiện tượng kết tụ tiểu phân piroxicam nano tinh thể .................... 55
ình 3. 2. Hình ảnh tiểu phân piroxicam nano sau khi đông khô .................. 56
ình 3. 3. hân bố KTTP piroxicam nano tinh thể ........................................ 59
ình 3. 4. hân bố KTTP piroxicam nano tinh thể
(sử dụng natri desoxycholat) ...................................................... 61
ình 3. 5. Hình ảnh hệ nano piroxicam qua kính hiển vi điện tử quét ........... 63
ình 3. 6. Phổ nhiễu xạ tia X của piroxicam nguyên liệu .............................. 64
ình 3.7. Phổ nhiễu xạ tia X của piroxicam nano tinh thể ............................. 64
ình 3. . Đ thị biểu diễn độ hòa tan của piroxicam nano tinh thể .............. 66
ình 3. . Hình ảnh tiểu phân piroxicam qua kính hiển vi điện tử quét (SEM)
..................................................................................................... 80
ình 3. 10. Hình ảnh tiểu phân piroxicam nano polyme
qua kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ................................ 81
ình 3. 11.

hổ nhiễu xạ tia X của các mẫu nghiên cứu ............................... 82

ình 3. 12. Đ thị biểu diễn độ hòa tan của piroxicam nano polyme và
nguyên liệu .................................................................................. 83
ình 3. 13. Hình ảnh tiểu phân piroxicam nano polyme sau 1 năm
bảo quản ở điều kiện thực (TEM) .............................................. 87
ình 3. 14. hổ nhiễu xạ tia X của piroxicam nano polyme đông khô
sau 1 năm bảo quản ở điều kiện thực.......................................... 87
ình 3. 15. Đ thị biểu diễn độ hòa tan của piroxicam nano polyme

sau bào chế và sau 1 năm bảo quản ở điều kiện thực ................. 89

Footer Page 9 of 89.


Header Page 10 of 89.

viii

ình 3. 16. Đánh giá khả năng thấm của piroxicam qua màng thẩm tích ...... 95
ình 3. 17. Ảnh hưởng của độ nhớt đến tính thấm của piroxicam
qua giác mạc mắt thỏ .................................................................. 96
ình 3. 1 . Ảnh hưởng của kích thước tiểu phân đến tính thấm piroxicam
qua giác mạc mắt thỏ .................................................................. 97
ình 3. 1 . Ảnh hưởng của chất diện hoạt tới tính thấm của piroxicam
qua giác mạc mắt thỏ .................................................................. 98
ình 3. 20. Ảnh hưởng của Tween 80 và Na2E

A đến tính thấm piroxicam

qua giác mạc mắt thỏ .................................................................. 98
ình 3. 21. Sơ đ quy trình bào chế môi trường phân tán của hỗn dịch ........ 99
ình 3. 22. Sơ đ quy trình bào chế bột đông khô vô khuẩn
chứa piroxicam nano polyme .................................................... 100
ình 3. 23. Sắc ký đ của thủy dịch mẫu trắng ............................................ 102
ình 3. 24. Sắc ký đ của mẫu chứa piroxicam trong thủy dịch,
n ng độ 200 ng/ml ................................................................... 102
ình 3. 25. Đ thị biểu diễn mối tương quan giữa n ng độ piroxicam
trong thủy dịch và diện tích pic ................................................ 104
ình 3. 26. Đ thị biểu diễn mức độ thấm của piroxicam

qua giác mạc mắt thỏ ................................................................ 112
ình 3. 27. Đ thị so sánh mức độ thấm piroxicam qua giác mạc mắt thỏ
từ hỗn dịch nano polyme và hỗn dịch nano tinh thể ................. 114

Footer Page 10 of 89.


Header Page 11 of 89.

ix

DANH MỤC CÁC BẢNG, BI U
ảng 1. 1.

ột số chất ổn định sử dụng trong hỗn dịch nano tinh thể ........... 18

ảng 1. 2.

ột số công trình nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano
bằng phương pháp nhũ hóa và bốc hơi dung môi......................... 23

ảng 1. 3.

ột số nghiên cứu về tính thấm của hỗn dịch nano trên giác mạc
động vật đã bóc tách (ex vivo) .................................................... 29

ảng 1. 4.

ột số đặc điểm giải phẫu, sinh lý của mắt người và mắt thỏ ...... 30

ảng 2. 1. guyên liệu sử dụng trong nghiên cứu ......................................... 35
ảng 2. 2. Thành phần tá dược bào chế piroxicam nano tinh thể................... 37
ảng 2. 3. Thành phần tá dược bào chế piroxicam nano polyme ................... 38
ảng 3. 1. Độ tan của piroxicam trong một số dung môi (n=5) ..................... 51
ảng 3. 2. Thành phần tá dược bào chế piroxicam nano tinh thể................... 52
ảng 3. 3. Kích thước tiểu phân piroxicam
bào chế ở những điều kiện nhiệt độ khác nhau (n=5)................ 53
ảng 3. 4. Kích thước tiểu phân piroxicam bào chế với các thiết bị khuấy
khác nhau (n=5) .......................................................................... 54
ảng 3. 5. Đặc điểm của bánh đông khô piroxicam nano tinh thể (n=5) ....... 56
ảng 3. 6. Kích thước tiểu phân piroxicam khi thay đổi tỷ lệ dung dịch A và
dung dịch B (n=5) ....................................................................... 57
ảng 3. 7. N ng độ piroxicam bão hòa trong các dung dịch PVA tại 250C
(n=5)............................................................................................ 57
ảng 3. . Kích thước tiểu phân piroxicam khi thay đổi n ng độ dung dịch
PVA (n=5)................................................................................... 58
ảng 3. . Kích thước tiểu phân piroxicam khi sử dụng chất diện hoạt trong
dung dịch B (n=3) ....................................................................... 60
ảng 3. 10. Kích thước tiểu phân piroxicam khi sử dụng natri desoxycholat
trong dung dịch A (n=3) ............................................................. 60
ảng 3. 11. Kích thước tiểu phân piroxicam khi bào chế với silicon (n=5) ... 62
Footer Page 11 of 89.


Header Page 12 of 89.

x

ảng 3. 12. Thành phần tá dược sử dụng trong bào chế
piroxicam nano tinh thể ............................................................. 62

ảng 3. 13. Thế Zeta của tiểu phân nano (n=5) ............................................. 65
ảng 3. 14. Lượng piroxicam hòa tan trong môi trường (mg (n 5 ............ 66
ảng 3. 15. Hiện tượng sa lắng của các tiểu phân kích thước khác nhau (n=5)
..................................................................................................... 67
ảng 3. 16. Công thức bào chế piroxicam nano bằng phương pháp
nhũ hóa và bốc hơi dung môi...................................................... 68
ảng 3. 17. Các thành phần cơ bản trong bào chế hệ nano polyme ............... 68
ảng 3. 1 . Kích thước tiểu phân piroxicam
bào chế ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau (n=5) ..................... 69
ảng 3. 1 . Tiểu phân piroxicam bào chế bằng các thiết bị khuấy khác nhau
(n=5)............................................................................................ 70
ảng 3. 20. Kích thước tiểu phân piroxicam
bào chế với thời gian khuấy khác nhau (n=5) ........................... 71
ảng 3. 21. Lượng piroxicam hao hụt khi thay đổi tốc độ ly tâm (n=5) ........ 73
ảng 3. 22. Kích thước tiểu phân piroxicam trước và sau khi ly tâm (n=5) .. 73
ảng 3. 23. iểu phân piroxicam bào chế với Eudragit (n=5) ....................... 75
ảng 3. 24. Tiểu phân piroxicam bào chế với

A

tại các n ng độ khác nhau (n=5) ................................................ 77
ảng 3. 25. Tiểu phân piroxicam khi bào chế với chất diện hoạt (n= 5)........ 78
ảng 3. 26. Tiểu phân piroxicam khi bào chế với silicon (n=5) .................... 78
ảng 3. 27. Đặc điểm bột đông khô chứa piroxicam nano polyme (n=5) ...... 79
ảng 3. 2 . Đặc điểm bột đông khô chứa piroxicam nano pyme
sau 6 tháng bảo quản ở điều kiện thực (n 5 .............................. 79
ảng 3. 2 . Thế Zeta của tiểu phân trong nước (n=5) .................................... 82
ảng 3. 30. Lượng piroxicam hòa tan trong 00 ml môi trường (mg (n 5 83

Footer Page 12 of 89.

Header Page 13 of 89.

xi

ảng 3. 31. iện tượng sa lắng của các tiểu phân piroxicam nano polyme
(n=5)............................................................................................ 84
ảng 3. 32. àm lượng piroxicam trong sản phẩm đông khô
sau thời gian bảo quản (n=3) ...................................................... 85
ảng 3. 33. Kích thước tiểu phân piroxicam nano polyme
sau thời gian bảo quản (n=3) ...................................................... 86
ảng 3. 34. hế Zeta của tiểu phân piroxicam nano polyme
sau thời gian bảo quản (n 5 ...................................................... 86
ảng 3. 35. Lượng piroxicam hòa tan trong môi trường sau 1 năm bảo quản
(n=3)............................................................................................ 88
ảng 3. 36. So sánh piroxicam nano polyme và nano tinh thể ...................... 90
ảng 3. 37. Ảnh hưởng của p môi trường phân tán đến độ ổn định
của hỗn dịch nano (n=5) ............................................................. 90
ảng 3. 3 . Độ ổn định của hỗn dịch nano trong các dung dịch đệm (n=5) .. 92
ảng 3. 3 . Độ ổn định của hỗn dịch nano khi sử dụng các chất bảo quản
(n=5)............................................................................................ 93
ảng 3. 40. Kích thước tiểu phân piroxicam trong hỗn dịch
đ ng trương bằng manitol (n 5 . .............................................. 94
ảng 3. 41. Kết quả theo dõi độ ổn định của hỗn dịch nano piroxicam (n=5)
................................................................................................... 101
ảng 3. 42. Ảnh hưởng của mẫu trắng tại thời điểm trùng với thời gian lưu
của piroxicam ............................................................................ 103
ảng 3. 43. ương quan giữa n ng độ piroxicam trong thủy dịch
và diện tích pic (n=3) ................................................................ 104

ảng 3. 44. N ng độ piroxicam trong các mẫu chuẩn
tính theo phương trình h i quy ................................................. 105
ảng 3. 45. ác định giới hạn định lượng dưới (LLOQ) ............................. 106
ảng 3. 46 . Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại trong ngày ................... 107

Footer Page 13 of 89.


Header Page 14 of 89.

xii

ảng 3. 47. Kết quả thẩm định độ lặp lại khác ngày ................................... 107
ảng 3. 4 . Độ ổn định của mẫu thủy dịch chứa dược chất
ở nhiệt độ phòng sau 5 giờ (n=3) .............................................. 109
ảng 3. 4 . Độ ổn định của mẫu sau xử lý
bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ (n=3) ......................... 110
ảng 3. 50. N ng độ piroxicam trong trong thủy dịch mắt thỏ
sau khi nhỏ thuốc 0,5

(n 6 .................................................. 112

ảng 3. 51. Một số thông số liên quan đến hấp thu thuốc qua giác mạc...... 113

Footer Page 14 of 89.


Header Page 15 of 89.

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
ông nghệ nano ra đời từ những năm 60 của thế kỷ

, nhanh chóng

phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng trong các ngành khoa học, liên quan
đến nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội.

hững sản phẩm từ nguyên liệu nano

được xem như đem lại cuộc cách mạng trong nền y học hiện đại do tạo ra
được những dạng bào chế mới, hệ dẫn thuốc mới với hiệu quả điều trị
vượt trội dựa trên những dược chất sẵn có [15], [41], [77].
Khi bào chế thuốc nhãn khoa, vấn đề sinh khả dụng luôn là thách thức
lớn đối với các nhà khoa học do tỷ lệ thuốc hấp thu thấp, thời gian lưu thuốc
trước giác mạc ngắn.

hiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã công bố

rằng thuốc nhỏ mắt nano có thể khắc phục được cả hai nhược điểm trên do
những tính chất đặc biệt của tiểu phân liên quan đến khả năng hòa tan,
tính thấm và độ bám dính trên niêm mạc [17], [26], [38], [61].
iroxicam thuộc nhóm dược chất giảm đau chống viêm không steroid
có tác dụng chống viêm tốt, đặc biệt hiệu quả trong điều trị sau phẫu thuật ở
mắt. uy nhiên, do khả năng hòa tan k m và dễ bị rửa trôi bởi nước mắt nên
tỷ lệ dược chất thấm qua giác mạc không cao dẫn đến hiệu quả điều trị k m.
Để lµm t¨ng sinh kh¶ dông cña piroxicam vµ có thể tiến tới sản xuất
thuốc trong nước theo công nghệ nano, chúng tôi tiến hành đề tài
‘‘Nghiên cứu bµo chÕ vµ ®¸nh gi¸ sinh kh¶ dông hỗn dịch nano

piroxicam dùng cho nhãn khoa’’ với các mục tiêu chính sau:
1. B o ch được

ro c

n no

2. B o ch được hỗn dịch chứ
qu

qu

h ng h ngh ệ .

ro c

n no dùng cho nhãn kho

h ng h ngh ệ .

3. Đánh g á được s nh khả dụng hỗn dịch chứ
rên

Footer Page 15 of 89.

ắ hỏ.

piroxicam nano

Header Page 16 of 89.

2

Để thực hiện được các mục tiêu đề ra, luận án g m những nội dung sau đây:
ghiên cứu bào chế và đánh giá một số đặc tính của piroxicam nano

1.

tinh thể.
ghiên cứu bào chế, đánh giá một số đặc tính và theo dõi độ ổn định

2.

của piroxicam nano polyme.
ghiên cứu xây dựng công thức và quy trình bào chế hỗn dịch chứa

3.

piroxicam nano d ng cho nhãn khoa. Đánh giá độ ổn định của hỗn dịch.
4. Đánh giá sinh khả dụng hỗn dịch chứa piroxicam nano trên mắt thỏ.

Footer Page 16 of 89.


Header Page 17 of 89.

3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. PIROXICAM
1.1.1. Công thức
ông thức cấu tạo:

CH3

Công thức phân tử: C15H13N3O4S. Khối lượng phân tử: 331,4.
Tên khoa học: 4 - hydroxyl - 2 - methyl - N - (pyridin-2-yl) - 2H - 1,2
benzothiazin - 3 - carboxamid - 1,1 – dioxid [6], [32], [114].
1.1.2. Một số đặc điểm
T nh chấ vậ lý
- Hình thức: Bột kết tinh, màu vàng nhạt, vị đắng, không mùi
- Độ tan: rất ít tan trong nước (0,015 mg/ml), trong dung dịch acid (0,023
mg ml ở pH 2,0) và trong một số dung môi hữu cơ, ít tan trong alcol
và dung dịch kiềm (1,03 mg/ml ở pH 7,5), tan trong dicloromethan [32],
[50].
- Dạng thù hình: có bốn dạng thù hình với nhiệt độ nóng chảy tương ứng là:
I (201,6 0C), II (195,5 0C), III (178,4 0C), IV (164,1 0C). Dạng thù hình II
không bền dễ chuyển thành dạng I [118].
T nh chấ hó học
Tính acid base: tính acid yếu (pKa = 6,3), pKa1 = 1,86 và pKa2 = 5,46.
Định tính: phổ tử ngoại, h ng ngoại.
Định lượng:
Piroxicam nguyên liệu: định lượng bằng phương pháp chuẩn độ trong môi
trường khan. Hòa tan dược chất trong hỗn hợp đ ng thể tích anhydric acetic
và acid acetic, chuẩn độ bằng dung dịch acid percloric 0,1M.
Footer Page 17 of 89.


Header Page 18 of 89.

4

- Piroxicam trong chế phẩm bào chế: định lượng bằng quang phổ tử ngoại
hoặc bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detecter thích hợp
[32], [114].
1.1.3. Tác dụng, chỉ định
- Tác dụng: tác dụng chống viêm (nhóm NSAIDs), giảm đau, hạ sốt, chống
kết tập tiểu cầu. Piroxicam thuộc nhóm oxicam, tác dụng hạ sốt kém,
nhưng tác dụng chống viêm mạnh hơn nên chủ yếu dùng giảm đau và
chống viêm.
- Chỉ định: Piroxicam dùng trong viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp,
thoái hóa khớp, viêm cột sống dính khớp, bệnh cơ xương cấp, chấn
thương trong thể thao. Thống kinh và đau sau phẫu thuật, bệnh Gút cấp
[5]. Piroxicam là một trong những thuốc điều trị viêm, dị ứng và
xuất huyết dưới kết mạc rất hiệu quả [36], [62].

goài ra, piroxicam còn

được sử dụng chống viêm sau phẫu thuật ở mắt [101].
1.1.4. Các dạng bào chế có trên thị trường
Thuốc tiêm 20 mg/ml, viên nang, viên nén 10 mg, 20 mg (Felden,
Pirox, Kecam, Pirox 10, Pirox 20...). Thuốc đặt trực tràng 20 mg (Felden,
Oximezin, Zitumex… .

ôi ngoài da: gel 0,5

(Felden, Zerospam,

Flodenu…

1.2. CÔNG NGHỆ NANO TRONG NGÀNH DƯỢC
1.2.1. Vài nét về hệ nano
1.2.1.1. Khái niệm
Công nghệ nano là công nghệ nghiên cứu, phát triển và sử dụng các
vật liệu siêu nhỏ ở kích thước nanomet đ ng thời khai thác các đặc tính
và hiện tượng mới xuất hiện khi vật chất ở kích thước nano [4].
Trong y học, một số cấu trúc sinh học cơ bản: nguyên tử hydro có
đường kính khoảng 0,1 nm, phân tử ADN rộng khoảng 3 nm, ribosom 10 nm,
virus 100 nm, vi khuẩn 1000 nm, tế bào h ng cầu có đường kính khoảng 7000
Footer Page 18 of 89.


Header Page 19 of 89.

5

nm, dày khoảng 2000 nm,… [10], [48].

o đó, muốn nghiên cứu, điều trị

bệnh ở mức độ tế bào hay dưới tế bào, y sinh học là lĩnh vực ứng dụng mạnh
mẽ nhất các tiến bộ của công nghệ nano.
1.2.1.2. Đặc tính của hệ nano
 Kích thước tiểu phân
Kích thước tiểu phân là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của
hệ tiểu phân nano.

ếu tố này ảnh hưởng đến khả năng tạo hạt, độ ổn định

của tiểu phân nano và khả năng giải phóng thuốc từ hệ nano.

ơn nữa,

đặc điểm này còn ảnh hưởng tới quá trình sinh học của thuốc trong cơ thể
và khả năng đưa thuốc tới đích.

rong một số nghiên cứu trên thế giới,

các tiểu phân nano có thể được chế tạo ở kích thước dưới 1000 nm đến
vài chục nano m t [40], [80], [48].
 Bề mặt tiểu phân
-

iểu phân có kích thước càng nhỏ, tốc độ hòa tan càng lớn do
diện tích bề mặt tiếp xúc lớn.

- Diện tích bề mặt tiểu phân càng lớn, lực

an

er Waals càng lớn

do đó, khả năng kết tụ rất cao [48], [40].
-

iểu phân nano vào tĩnh mạch dễ bị hệ thống miễn dịch nhận biết và loại
khỏi vòng tuần hoàn bởi các bạch huyết cầu.

ề mặt tiểu phân sơ nước

hấp phụ nhiều các thành phần của máu, chủ yếu là protein (opsonin gây
ra hiện tượng opsonin hóa.

ì vậy, để k o dài thời gian lưu thuốc trong

vòng tuần hoàn và đưa được thuốc tới đích, các tiểu phân nano thường
được bao bằng các polyme hoặc chất diện hoạt thân nước như E ,
Tween,.... [40], [97].
- Điện tích bề mặt tiểu phân cũng là một đặc tính quan trọng tạo nên tính
chất riêng biệt của tiểu phân nano. Điện tích bề mặt này ảnh hưởng đến
tương tác tĩnh điện của các tiểu phân với nhau, tương tác của tiểu phân
với các thành phần trong dịch sinh học hay trên bề mặt màng sinh học.
Footer Page 19 of 89.


Header Page 20 of 89.

6

ột số nghiên cứu đã chỉ ra rằng: tiểu phân trung hòa có tốc độ opsonin
hóa chậm hơn rất nhiều so với tiểu phân tích điện [40], [80].

ột số

nghiên cứu khác đã công bố: tiểu phân nano mang điện tích dương
thấm sâu vào trong mắt nhiều hơn tiểu phân mang điện tích âm [15],
[42].
 Tính chất từ

tính chất quang học của tiểu phân nano

- Đa số các tiểu phân nano có tính chất từ và quang học, ví dụ: sắt từ
chuyển thành chất siêu thuận từ khi kích thước tiểu phân dưới 20 nm.
ác chất siêu thuận từ có từ tính rất yếu nhưng có khả năng hưởng ứng
thuận theo từ trường ngoài làm cho cảm ứng từ tổng cộng trong chất
tăng lên.

ác chất này được sử dụng hiệu quả trong bào chế thuốc

tác dụng tại đích. rong điều trị ung thư, tác động xung điện từ lên các
tiểu phân nano làm tăng khả năng giải phóng thuốc tới các khối u rắn.
-

iểu phân nano kim loại (điển hình là vàng và bạc có đặc tính quang
học phụ thuộc vào kích thước tiểu phân.

àu sắc của tiểu phân thay đổi

theo kích thước do hiện tượng cộng hưởng từ bề mặt. hững nguyên liệu
này thích hợp cho chế tạo bộ phận cảm biến trong các thiết bị chẩn đoán
hình ảnh [48].
1.2.2. Ưu, nhược điểm của dạng thuốc nano
1.2.2.1. Ưu đ ểm
 Tăng hấp thu, tăng sinh khả dụng
Với các dược chất ít tan, các tiểu phân nano do kích thước nhỏ, diện
tích tiếp xúc với môi trường sinh học lớn nên độ tan và tốc độ hòa tan tăng,
những tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 200 nm dễ dàng đi qua các mạch máu
do đó thuốc tác dụng nhanh; mở rộng phạm vi xây dựng công thức, tận dụng
các dược chất truyền thống theo cách dùng mới.
Xia và cộng sự nghiên cứu chế tạo nitrendipin nano với KTTP là

209 ± 9 nm. Nitrendipin nano hòa tan được trên 0

Footer Page 20 of 89.

sau 2 phút, trong khi đó,


Header Page 21 of 89.

7

nitrendipin nguyên liệu chỉ hòa tan được 20% sau 120 phút. Khi thử trên
chuột theo đường uống , giá trị Cmax và AUC0-12 của hỗn dịch nano tương ứng
cao gấp 6,1 lần và 5,0 lần so với viên nén trên thị trường [121]. Trong một
nghiên cứu khác của Quan và cộng sự, các tác giả bào chế hỗn dịch uống
nitrendipin và đánh giá sinh khả dụng của thuốc trên chuột. So với hỗn dịch
thô, sinh khả dụng của hỗn dịch nano tinh thể cao gấp 9 lần, hỗn dịch nano
chứa tiểu phân được bao bề mặt bằng chitosan có sinh khả dụng cao gấp
13 lần [96]. Một số dược chất khác cũng đã được nghiên cứu bào chế ở
kích thước nano để làm tăng độ tan, tăng sinh khả dụng bao g m:
levofloxacin [35], indomethacin [81], phenytoin, salbutamol [87], artesunat
[130], [131], vv...
Các hệ nano g m dược chất gắn với chất mang thích hợp dễ dàng đi
qua được tế bào, xâm nhập vào máu, hệ thống nội bào, gan, tủy xương,
màng ruột, lớp niêm mạc… Điều này có ý nghĩa đặc biệt với các dược chất
thấm kém. Mou và cộng sự nghiên cứu dược động học của hỗn dịch nano
itraconazol trên chuột đã công bố rằng AUC0-36 của hỗn dịch nano cao gấp
1,5 đến 1,8 lần so với viên nang cứng chứa pellet giải phóng nhanh trên
thị trường (Sporanox) [83].
Shudo và cộng sự nghiên cứu chế tạo hệ nano của probucol (Pro.) với

một số chất mang g m: polyvinyl pyrolidon (PVP K12, PVP K17, PVP K30)
và natri dodecyl sulfat (SDS). Kết quả cho thấy: hệ tiểu phân nano g m Pro
và SDS làm tăng hấp thu dược chất lên 3 lần, hệ nano g m Pro-PVP-SDS
làm dược chất hấp thu tăng 25 lần so với nguyên liệu [107].
Prajapati và cộng sự nghiên cứu bào chế dendrime poly amido-amin
của piroxicam và đánh giá sinh khả dụng in vivo của thuốc trên chuột.
So với hỗn dịch quy ước, sau khi tiêm tĩnh mạch, diện tích dưới đường cong
của hỗn dịch nano cao hơn (321 so với 279 µg.giờ/ml), thời gian bán thải
tăng lên

Footer Page 21 of 89.

giờ. Tác dụng chống viêm của hỗn dịch nano cao hơn hỗn dịch


Header Page 22 of 89.

8

quy ước rất nhiều khi đánh giá mức độ phù chân chuột [94].
Kim và cộng sự nghiên cứu tính thấm của ketoprofen trên da chuột
cho thấy ketoprofen nano liposom thấm cao gấp 9 lần so với nguyên liệu [58].
Nghiên cứu của Han và cộng sự với hệ nano liposom flubiprofen cũng
cho thấy dạng liposom này làm tăng tính thấm qua da chuột lên gấp 5 lần
so với dược chất ban đầu [51].
Đối với hệ tiểu phân nano lipid chứa quercetin, Bose và cộng sự nhận
thấy rằng tùy thuộc vào loại tá dược lipid, lượng dược chất thấm qua da
cao gấp 2,3 đến 2,5 lần so với nguyên liệu kích thước micro [30].
Zhang và cộng sự nghiên cứu hệ nano insulin g m: insulin/PEGchitosan. Với tiểu phân kích thước 150-300 nm, thế Zeta 16-30 mV, hỗn dịch
nano hấp thu qua niêm mạc mũi cao gấp 3 lần so với hỗn dịch quy ước và

dung dịch insulin [127].
Nhóm nghiên cứu của Shahnaz đã bào chế và đánh giá sinh khả dụng
của hỗn dịch nano leuprolid –chitosan thiolat khi sử dụng qua niêm mạc mũi.
So với dung dịch leuprolid, hỗn dịch nano có thời gian bán thải k o dài hơn
4 lần, n ng độ đỉnh trong huyết tương tăng 3,8 lần và sinh khả dụng tăng
6,5 lần [103].
Nghiên cứu in vivo của Madhusudhan cho thấy carbamazepin trong hệ
nhũ tương nano tiêm tĩnh mạch phân bố tăng ở tất cả các mô. Đặc biệt,
n ng độ dược chất trong não và tỉ lệ n ng độ não/huyết thanh tăng cao (2,37
lần và 3 lần với chất ổn định 1-O-decylglycerol) [74]. Kreuter và cộng sự chế
tạo hệ nano bao bởi polysorbat, tiểu phân nano giống như các lipoprotein khối
lượng phân tử thấp (LDL). Hệ nano này có thể vận chuyển qua mao mạch
máu não do gắn vào các receptor LDL [64]. Hỗn dịch tiêm Nitredipin
nano lipid rắn được Manjunath nghiên cứu trên chuột (tiêm tĩnh mạch).
Kết quả cho thấy: các tiểu phân có thế Zeta âm tập trung nhiều ở gan.
rong khi đó, tiểu phân có thế Zeta dương tập trung nhiều ở não [76].

Footer Page 22 of 89.


Header Page 23 of 89.

9

 Kéo dài tác dụng của thuốc
Khi K

dược chất dưới 70 nm và đặc biệt kết hợp với polyme

thân nước (ví dụ: PEG), tiểu phân tránh được quá trình opsonin hóa trong tĩnh

mạch, giảm sự đào thải theo cơ chế miễn dịch, hấp thu chủ yếu thông qua
tác dụng thực bào của hệ thống lưới nội mô nên được coi là hệ vận chuyển
thuốc lý tưởng điều trị các bệnh ung thư [80]. Kết quả nghiên cứu của Plosker
cho thấy: liposom doxorubicin được bao PEG ( oxil®,

aelyx™

có thời

gian bán thải kéo dài tới 79,9 giờ, tăng lên rất nhiều so với dạng thuốc
quy ước. Thuốc có mặt trong hệ tuần hoàn và ở mô vẫn còn nguyên dạng
được bao PEG, phân hủy và thải trừ khỏi mô rất chậm [93]. Zahr và cộng sự
nghiên cứu hấp thu in vitro của hệ nano g m các tiểu phân dược chất được
bao bởi PEG và kết quả là lượng dược chất hấp thu vào đại thực bào
sau 24 giờ của các tiểu phân nano được bao PEG giảm 3 lần so với tiểu phân
nano không bao [132]. Baerta và cộng sự nghiên cứu hệ nano hỗn dịch
rilpivirin (kích thước 200 nm). Các tác giả chỉ ra rằng hệ nano hỗn dịch
rilpivirin duy trì giải phóng 3 tháng trên chó và 3 tuần trên chuột [23].
 Tăng hoạt tính sinh học của thuốc
Đối với thuốc kháng sinh, kháng thuốc là hiện tượng dễ xảy ra do nhiều
nguyên nhân khác nhau. Do đó, kháng sinh khó có thể triệt tận gốc được các
mầm bệnh.

hững hệ tiểu phân nano kết hợp giữa kháng sinh và chất mang

đặc hiệu có thể giúp đưa thuốc đến tận tế bào nhiễm khuẩn, giải phóng thuốc
tại đó và làm tăng đáng kể hiệu lực điều trị của thuốc kháng sinh.
Dillen và cộng sự nghiên cứu bào chế và đánh giá tác dụng của hệ nano
g m ciprofloxacin, Eudragit RS 100 (hoặc RL 100) và PLGA. Thử tác dụng
kháng khuẩn trên trực khuẩn mủ xanh và tụ cầu vàng (P. aeruginosa và

S. aureus). Với một tỷ lệ nhất định (Eudragit/PLGA=25/75), hoạt lực của
kháng sinh nano tăng lên và duy trì k o dài hơn so với kháng sinh nguyên liệu
[41].

Footer Page 23 of 89.


Header Page 24 of 89.

10

Đối với thuốc chống viêm, do không phân bố chọn lọc trên các tổ chức
viêm nên để đạt hiệu quả điều trị, thường phải dùng thuốc với liều cao mà
đa số các thuốc chống viêm có nhiều tác dụng phụ nên đây là một bất lợi cho
bệnh nhân. Sử dụng các dạng thuốc nano có thể làm tăng độ tan và tính thấm
của những thuốc chống viêm ít tan nên có thể giảm được liều và giảm
tác dụng phụ. Có thể tạo hệ tiểu phân với các nhóm chức đặc hiệu trên bề mặt
để đưa thuốc tới tổ chức viêm làm tăng tác dụng điều trị.

ơn nữa, với các

tổ chức đã bị tổn thương (u, viêm,... khoảng cách liên bào của thành
vi mao quản đã bị nới rộng (300-700 nm). Các tiểu phân nhỏ hơn 250 nm dễ
dàng hấp thu vào các tổ chức viêm. Trong nghiên cứu của Adibkia và
cộng sự, hệ nano piroxicam/Eudragit RS 100 thể hiện rõ tác dụng chống viêm
cao hơn so với piroxicam nguyên liệu trong viêm màng b đào gây ra bởi
nội độc tố vi khuẩn [15].
Đối với thuốc chống ung thư: công nghệ nano đem lại những
thành công lớn đối với một số thuốc điều trị và thiết bị chẩn đoán sớm. Hệ
tiểu phân nano được bào chế như những hệ tác dụng tại đích với các

chất mang có khả năng đưa các dược chất, hoá trị liệu hay gen điều trị tới tận
tế bào ác tính. Một số tiểu phân tạo ra được các tác động nhiệt hay tác động từ
để tiêu diệt khối u, một số khác chứa chất mang giúp chống lại khả năng nhận
biết của p-glycoprotein màng huyết tương ( gp) làm cho tế bào khối u không
còn cơ chế kháng dược chất điều trị ung thư [48], [71], [80], [128].
atsumoto và cộng sự d ng liệu pháp gen để ngăn các tế bào
ung thư tạo thêm những mạch máu mới bằng cách d ng vector A
có tác dụng ức chế yếu tố tăng trưởng thành mạch ( E F .

ới hệ tiểu phân

mang điện tích dương bề mặt do bao gelatin, khi tiêm vào khối u trên chuột,
yếu tố ức chế E F còn xuất hiện ở xung quanh khối u sau 10 ngày trong khi
hệ tiểu phân không bao gelatin không tìm thấy các yếu tố này [77].

Footer Page 24 of 89.


Header Page 25 of 89.

11

 Giải phóng thuốc và tác dụng tại đích
 Dùng thuốc theo đường uống: có thể bào chế các hệ tiểu phân nano với
những đặc tính nhất định để đưa thuốc đến từng vị trí trên ruột. Ví dụ để đưa
thuốc tới ruột non, có thể gắn lectin (một loại protein) lên bề mặt tiểu phân để
liên kết đặc trưng với glucoprotein của niêm mạc ruột non. Để đưa thuốc đến
đại tràng, tiểu phân polyme bảo vệ dược chất tránh phân hủy và hấp thu ở
phần đầu ruột non. Khi đến đại tràng, tiểu phân kết dính sinh học với tổ chức
viêm tạo ra n ng độ thuốc cao tại đó. Ví dụ: điều trị viêm đại tràng trên

động vật thí nghiệm bằng rolipram, nếu sử dụng dung dịch, triệu chứng viêm
tái phát khi ngừng uống thuốc. rong khi đó, với hỗn dịch nano, hiệu quả
chống viêm vẫn kéo dài 5 ngày sau khi ngừng thuốc [68].
ới những thuốc hấp thu ở đường tiêu hóa, để dẫn thuốc tới đích
một cách chủ động hơn, người ta d ng giải pháp biến tính tiểu phân, bao hay
gắn bề mặt tiểu phân bằng các sensor dẫn đường liên kết với các receptor
đặc trưng có nhiều trong cơ quan đích. Nghiên cứu của Sharma và cộng sự về
một số thuốc chống lao đã sử dụng aglutinin trong mầm lúa mì kết hợp với
PLGA. Hỗn dịch nano có thể làm giảm liều thuốc chống lao khi thử nghiệm
theo đường uống và xông hít trên lợn. Sử dụng hỗn dịch nano, rifampicin
t n tại trong huyết tương 6-7 ngày còn isoniazid và pyrazinamid là 13-14
ngày.

rong khi đó, sử dụng nguyên liệu thường, thời gian lưu chỉ có 4-6

ngày đối với rifampycin và 8-

ngày đối với isoniazid và pyrazinamid.

Cả 3 dược chất này đều thấy có trong phổi, gan, lách trong 15 ngày [104].
 Dùng thuốc theo đường tiêm: khi tiêm tĩnh mạch, các tiểu phân có
kích thước lớn hơn 500 nm dễ bị thanh thải do cơ chế thực bào. Sau đó, tiểu
phân được đưa về gan, lách...

hư vậy, có thể lợi dụng cơ chế này để

chủ động đưa thuốc tới gan, lách và hệ thực bào. Để tăng cường đưa thuốc
đến các cơ quan trên, người ta còn chủ động bao tiểu phân bằng các nhóm
hướng đích có ái lực với receptor trên thực bào đơn nhân.

Footer Page 25 of 89.