NGHIÊN cứu bào CHẾ VIÊN nén RUTIN có độ hòa TAN CAO

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ HỮU PHÚC

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
VIÊN NÉN RUTIN CÓ ĐỘ HÒA TAN CAO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC

Thầy hướng dẫn: PGS.TS. HUỲNH VĂN HÓA
ThS. PHÙNG ĐỨC TRUYỀN

Thành phố Hồ Chí Minh
2010


2

MỤC LỤC
Lời cảm ơn.........................................................................................................ii
Mục lục..............................................................................................................iii
Danh mục các chữ viết tắt...............................................................................νi
Danh mục các bảng..........................................................................................νii
Danh mục các hình vẽ, sơ đồ...........................................................................νiii
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................................1

CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................3
2.1. Tổng quan về rutin....................................................................................3
2.1.2. Nguồn gốc, xuất xứ ..................................................................................3
2.1.3. Cấu trúc hóa học ......................................................................................3
2.1.3. Tính chất lý hóa.........................................................................................4
2.1.4. Tác dụng dược lý.......................................................................................5
2.1.5. Công dụng................................................................................................6
2.1.6. Liều dùng..................................................................................................6
2.2. Tổng quan về cyclodextrin và 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin.......7

2.2.1. Cyclodextrin (CD)....................................................................................7
2.2.2. Cấu trúc và đặc điểm cyclodextrin............................................................7
2.2.3. 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD).........................................10
2.2.4. Phức bao (inclusion)...............................................................................13
2.2.3.1. Sự tạo phức...........................................................................................13
2.2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức.................................................15

2.2.5. Các phương pháp điều chế phức.............................................................15


3

2.2.6. Các phương pháp đánh giá phức ............................................................17
2.3. Phương pháp bào chế viên nén .............................................................17
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................20
3.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị...........................................................20
3.2. Thẩm định quy trình định lượng rutin trong phức R- HPβCD.............22
3.2.1. Độ tuyến tính...........................................................................................22

3.2.2. Độ chính xác...........................................................................................22

3.2.3. Độ đúng..................................................................................................23
3.3. Thẩm định quy trình định lượng rutin trong viên nén........................23
3.3.1. Độ chính xác...........................................................................................23
3.3.2. Độ đúng..................................................................................................24
3.5. Pha hòa tan..............................................................................................24
3.6. Phương pháp điều chế phức R- HPβCD..............................................24
3.7. Các phương pháp đánh giá phức R- HPβCD......................................25
3.6.1. Độ hòa tan................................................................................................25
3.6.2. Độ tan......................................................................................................26
3.6.3. Phổ hồng ngoại (IR).................................................................................27
3.6.4. Nhiệt vi sai (DSC)..................................................................................27
3.7. Bào chế viên nén rutin............................................................................27
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN......................................................30
4.1. Thẩm định quy trình định lượng rutin trong phức R- HPβCD...........30
4.1.1. Độ tuyến tính...........................................................................................30


4

4.1.2. Độ chính xác............................................................................................31
4.1.3. Độ đúng...................................................................................................32
4.2. Thẩm định quy trình định lượng rutin trong viên nén .......................33
4.2.1. Độ chính xác............................................................................................33
4.2.2. Độ đúng...................................................................................................33
4.3. Pha hòa tan................................................................................................35
4.4. Các phương pháp đánh giá phức R- HPβCD.........................................36
4.4.1. Độ hòa tan phức.......................................................................................36
4.4.1.1. Khảo sát độ hòa tan của phức R- HPβCD nghiền ướt có thời gian
nghiền ướt khác nhau ...........................................................................36
4.4.1.2. Khảo sát độ hòa tan của phức R- HPβCD được bào chế bằng các

phương pháp khác nhau........................................................................38
4.4.2. Độ tan......................................................................................................40
4.4.3. Quang phổ hồng ngoại IR........................................................................41
4.4.4. Phân tích nhiệt vi sai................................................................................43
4.5. Kết quả bào chế và thử độ hòa tan của viên nén chứa rutin 50 mg
...................................................................................................................45
4.6. Kết quả thử độ hòa tan của viên A chứa rutin 50 mg ...........................46
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.......................................................48
5.1. Kết luận......................................................................................................48
5.2. Đề nghị.......................................................................................................48
Tài liệu tham khảo


5

Phụ lục
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Chữ đầy đủ

CD

Cyclodextrin

β-CD

β-cyclodextrin

HPβCD

2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin

R- HPβCD

Phức rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin

CT

Công thức

CTĐC

Công thức đối chứng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 2.1. Độ tan rutin trong một số dung môi.....................................................4
Bảng 2.2. Một số đặc điểm lí hóa của các dẫn chất cyclodextrin được quan tâm
trong ngành dược.................................................................................9
Bảng 2.3. Những đặc tính của α-CD, β-CD, γ-CD tự nhiên...............................10
Bảng 2.4. Một số thuốc trên thị trường có chứa 2-o-hydroxypropyl-βcyclodextrin.......................................................................................13
Bảng 3.5. Danh sách các nguyên liệu và hóa chất.............................................20
Bảng 3.6. Danh sách các thiết bị được dùng trong bào chế và kiểm nghiệm.........21
Bảng 3.7. Các công thức bào chế viên với sự thay đổi loại và tỉ lệ tá dược rã...28
Bảng 4.8. Kết quả thẩm định độ tuyến tính của quy trình định lượng rutin.......30


6

Bảng 4.9.Kết quả thẩm định độ chính xác của quy trình định lượng rutin
trong phức...................................................................................................31
Bảng 4.10. Kết quả thẩm định độ đúng của quy trình định lượng rutin
trong phức..........................................................................................32
Bảng 4.11. Kết quả thẩm định độ chính xác của quy trình định lượng rutin
trong viên....................................................................................................34
Bảng 4.12. Kết quả thẩm định độ đúng của quy trình định lượng rutin
trong viên...........................................................................................34
Bảng 4.13. Hằng số cân bằng của phức bao rutin..............................................36
Bảng 4.14. Kết quả độ hòa tan của các phức nghiền ướt...................................37
Bảng 4.15. Kết quả độ hòa tan của các phức bào chế theo các phương pháp
trộn khô và nghiền ướt.....................................................................39
Bảng 4.16. Độ tan của rutin nguyên liệu và rutin trong phức nghiền ướt..........40
Bảng 4.17. Độ hòa tan các công thức bào chế.................................................. 46
Bảng 4.18. Độ hòa tan của viên A....................................................................47

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Cấu trúc hóa học của rutin ..................................................................4
Hình 2.2. Cấu trúc hóa học của phân tử β-cyclodextrin (A) và Cấu trúc hình
nón cụt của β-cyclodextrin (B)............................................................7
Hình 2.3. Cấu trúc hóa học của 2-o-hydropropyl-β- cyclodextrin.......................11
Hình 2.4. α-cyclodextrin và sự hình thành phức bao (inclusion)......................13
Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa độ hấp thu và nồng độ
dung dịch rutin...................................................................................30
Hình 4.6. Biểu đồ pha hòa tan...........................................................................35


7

Hình 4.7. Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của rutin và các phức nghiền ướt
trong nước..........................................................................................37
Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của rutin nguyên liệu, phức trộn khô,
nghiền ướt và nghiền ướt có thêm 10% PVP K30..............................40
Hình 4.9. Độ tan của rutin nghiền ướt và rutin trong phức nghiền ướt..............41
Hình 4.10. Phổ IR của rutin (A), HPβCD (B), phức R- HPβCD (C).................42
Hình 4.11. Phổ phân tích nhiệt vi sai của rutin (A), HPβCD (B), Phức
R- HPβCD (C)........................................................................................44

Hình 4.12. Độ hòa tan viên CT7 và CTĐC........................................................46

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1. Quy trình bào chế viên nén chứa phức R- HPβCD...........................29


8

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay một số bệnh tim mạch như xơ vữa động mạch, tai biến mạch, giãn tĩnh
mạch, cao huyết áp đang có xu hướng gia tăng ở các nước đang phát triển gây tỷ lệ
tử vong cao và để lại nhiều di chứng. Do đó việc phòng ngừa các nguy cơ gây bệnh
hết sức quan trọng.
Những hợp chất Flavonoid được sử dụng để ngăn ngừa các nguy cơ gây bệnh trên.
Rutin là một Flavonoid có trong khoảng 60 loài, thuộc khoảng 30 họ. Rutin có hoạt
tính vitamin P, có tác dụng làm bền thành mạch, giảm tính thấm của mao mạch nên
dùng để phòng ngừa các biến cố của bệnh xơ vữa động mạch, tai biến mạch, xuất
huyết … [2], [5]. Nhu cầu sử dụng rutin là rất lớn chỉ riêng ở Pháp hằng năm sản
xuất hơn 10 tấn rutin mà vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu [2]. Ở nước ta sản lượng
rutin được chiết xuất hàng năm của công ty cổ phần y dược phẩm Vimedimex lên

đến 50 tấn/năm, công ty dược phẩm Vũ Thư Thái Bình cũng lên đến vài chục tấn.
Việc đưa rutin vào sử dụng trong phòng ngừa và điều trị ngày càng phổ biến hơn và
là lợi thế lớn của ngành dược phẩm nước ta.
Tuy nhiên các dạng bào chế của rutin gặp phải rất nhiều khó khăn do rutin không
tan trong nước [6], [14], dẫn đến độ hòa tan kém và sinh khả dụng thấp. Vấn đề đặt
ra là phải tìm phương pháp cải thiện độ tan, độ hòa tan để nâng cao hiệu quả điều
trị. Một trong những phương pháp được sử dụng là dùng dẫn xuất hydroxy alkyl
của cyclodextrin để tạo phức bao với rutin.
Cyclodextrin là oligosaccharid vòng có nguồn gốc thiên nhiên thu được từ quá trình
thủy phân tinh bột, được quan tâm nhiều do có khả năng tạo phức bao với hoạt chất.
Những dẫn xuất của cyclodextrin cải thiện độ tan, độ hòa tan, độ ổn định… của hoạt
chất tốt hơn những cyclodextrin tự nhiên. Dẫn xuất 2-o-hydroxypropyl-βcycodextrin của β-Cyclodextrin có độ tan cao trong nước (>50%) là một chất trợ tan
rất tốt cho những hoạt chất kém tan trong nước [36]. Ngoài ra, 2-o-hydroxypropylβ-cycodextrin có thể sử dụng cho các dạng bào chế khác như thuốc tiêm, thuốc
dùng ngoài, thuốc nhỏ mắt và thuốc nhỏ mũi.


9

Do đó đề tài « Nghiên cứu bào chế viên nén rutin có độ hòa tan cao » được tiến
hành nhằm nâng cao độ hòa tan của rutin bằng phức bao rutin- 2-o-hydroxypropylβ-cycodextrin.
Đề tài được nghiên cứu với các mục tiêu cụ thể như sau :
 Thẩm định quy trình định lượng rutin chứa trong phức rutin-2-o-hydroxypropylβ-cycodextrin và viên nén chứa phức rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin.
 Nghiên cứu bào chế phức bao rutin-2-o-hydroxypropyl-β-cycodextrin.
 Xây dựng công thức bào chế viên nén chứa phức rutin-2-o-hydroxypropyl-βcycodextrin từ phức bao bào chế được.


10

CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.2. TỔNG QUAN VỀ RUTIN

2.2.1. Nguồn gốc, xuất xứ
Rutin lần đầu tiên được phân lập từ cây cửu lý hương Ruta graveolens L-Rutaceae
vào năm 1842. Rutin cũng đã được Preobd Jenski T.H.A và cộng sự tổng hợp năm
1957 nhưng chỉ có giá trị về mặt lý thuyết. [10]
Ngày nay khi nhắc đến rutin người ta nghĩ ngay đến hoa hòe (Sophora Japonica L.),
vì nguồn cung cấp rutin nhiều nhất hiện nay là hoa hòe. Hàm lượng Rutin trong hoa
hòe khoảng 28%. [2], [5], [6]
Ngoài ra rutin còn có trong một số cây như:

[2]

- Lúa mạch 3 góc (Polygonum fagopyrum L.)
- Cây táo ta (Ziziphus jujiuba lamk)
- Bạch đàn cho rutin (Eucalyptus macrorrhyncha F. Muell)

2.1.4. Cấu trúc hóa học
Rutin là một O-glycoside Flavonoid thuộc phân nhóm Flavonol đầu tiên được
nghiên cứu bởi A.Perkin sau đó được nhiều tác giả nghiên cứu thêm và đã xác định
được công thức thô của Rutin là C27H30O16. [10]
Trong cấu trúc, rutin có một mạch đường rutinose gồm một phân tử đường
rhamnose nối với một phân tử đường glucose theo đường nối 1→6 và gắn vào nhân
quercetin ở vị trí – OH/C3 . [2]


11

Hình 2.1. Cấu trúc hóa học của rutin
Tên khoa học : 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-{[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5trihydroxy-6-({[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2yl]oxy}methyl)
oxan-2-yl]oxy}-4H-chrome4-one.

Phân tử lượng: 610,51, trong đó C (53,11%) H (4,15%) O (41,93%)
Kết tinh với 3 phân tử nước C27H30O16. 3H2O

2.1.5. Tính chất lý hóa
Cảm quan: rutin là một chất có tinh thể hình kim nhỏ màu vàng hay trắng vàng,
khi để lâu ngoài không khí có thể chuyển sang màu vàng đậm hay màu vàng nâu.
[6], [14], [26]
Nhiệt độ nóng chảy: nâu ở 125 oC, dẻo ở 195 – 197 oC và phân hủy ở 214 -215 oC.
Điểm chảy khoảng 210 oC kèm theo phân hủy. [10]
Năng suất quay cực:[α]D20 = + 13,82o (ethanol), [α]D20 = - 39,43o (pyridin) [10]
Độ tan: rutin dễ tan trong pyridin, formamid, dung dịch kiềm loãng, tan chậm trong
cồn, aceton, ethylacetat; không tan trong ether ethylic, benzen, CHCl 3, dung dịch
acid, CS2. [6], [14], [26]
Bảng 2.1. Độ tan rutin trong một số dung môi
MeOH nóng
1/7

EtOH nóng
1/60

[26]

EtOH lạnh
1/650

Định lượng rutin bằng phương pháp UV- Vis

Nước nóng
1/200

Nước lạnh
1/8000


12

Rutin có đỉnh hấp thu ở 2 bước sóng 258 nm và 362,5 nm, phần aglygon là
quercetin có đỉnh hấp thu ở 375 nm. Khi định lượng rutin tiến hành đo ở 2 bước
sóng 362,5 nm và 375 nm trong môi trường ethanol (TT), hàm lượng rutin được xác
định sau khi trừ lượng quercetin [6].

2.1.7. Tác dụng dược lý
Tác dụng chống oxy hóa: rutin và quercetin đã được chứng minh có tác dụng ức
chế quá trình thành lập các gốc tự do ở cả 3 giai đoạn: thành lập ion superoxyd, giai
đoạn thành lập các gốc hydroxyl trong trong phản ứng Fenton, thành lập gốc tự do
peroxyd lipid. [2], [4], [19]
Tác dụng kháng viêm: thí nghiệm trên chuột cống trắng, rutin và quercetin có tác
dụng ức chế phù bàn chân chuột do albumin, histamin, serotonin gây nên, cũng như
sưng khớp do men hyaluronidase tạo nên. Trên thỏ, rutin tiêm tĩnh mạch có thể
phòng ngừa viêm da dị ứng và hiện tượng Arthus trên động vật đã được gây mẫn.
[2], [4], [11], [37]
Tác dụng điều chỉnh tính thấm của mao mạch: rutin và quercetin đều có tác dụng
giảm tính thẩm thấu của mao mạch, phục hồi tính đàn hồi của mao mạch bị tổn
thương. Trên thỏ thí nghiệm, rutin tiêm tĩnh mạch với liều 1mg/kg làm chậm sự
khuếch tán của các chất màu (như xanh Trypan, xanh Evans) vào tổ chức dưới da
khi chúng được tiêm bằng đường tĩnh mạch. Về cơ chế, khi vào cơ thể rutin tham
gia vào quá trình oxy hóa khử, làm giảm hiện tượng oxy hóa adrenalin bằng cách ức
chế cạnh tranh với men catecholamin-o-methyltransferase, do đó lượng adrenalin bị
phá hủy trong tuần hoàn giảm, trong khi adrenalin có tác dụng tăng cường sức đề
kháng của mao mạch. Ngoài ra, rutin có khả năng gây co mạch trực tiếp hệ

mao quản. [2], [8], [12]
Ở người cao tuổi, rutin có khả năng duy trì tình trạng bình thường của mao mạch,
tăng trương lực tĩnh mạch, củng cố sức bền thành mạch, do đó hạn chế được tình
trạng suy tĩnh mạch lúc tuổi già.


13

Tác dụng chống kết tập tiểu cầu: trên thỏ thí nghiệm, rutin tiêm phúc mạc với liều
0,2 g/kg làm giảm số lượng tiều cầu và ức chế kết tập tiểu cầu. Cơ chế chống kết tập
tiểu cầu do rutin làm thay đổi quá trình chuyển hóa của cAMP ở tiểu cầu thông qua
sự ức chế hoạt động của men phosphodiesterase, làm tăng lượng cAMP. [4]
Trong một số nghiên cứu còn thấy rutin có các tác dụng khác như: an thần [4],
giảm lipid huyết thanh và gan [38].

2.1.8. Công dụng
Rutin được dùng chủ yếu để đề phòng những biến cố của bệnh xơ vữa động mạch,
các trường hợp xuất huyết như chảy máu cam, ho ra máu, tử cung xuất huyết, phân
có máu. Rutin còn là thuốc chữa trĩ, chống dị ứng, thấp khớp; ngoài ra còn dùng
trong các trường hợp tổn thương ngoài da do bức xạ làm cho vết thương
chóng lành sẹo. [2], [5], [12]
Rutin thường dùng cho bệnh nhân cao huyết áp mà mao mạch dễ vỡ, đứt để đề
phòng đứt mạch máu não, xuất huyết cấp tính do viêm thận, xuất huyết ở phổi mà
không rõ nguyên nhân. [2], [5], [12]

2.1.9. Liều dùng
Liều thường dùng 20, 50, 100 mg. [6]
Liều độc: rutin rất ít độc, LD 50: 950 mg/ kg. Tuy nhiên, không được dùng trong
trường hợp nghẽn mạch, máu có độ đông cao. [2]
Một số chế phẩm chứa rutin trên thị trường như: Rutin-C (Ladophar), Rutinvitamin C (Mekophar).

14

2.2.TỔNG QUAN VỀ CYCLODEXTRIN VÀ 2-O-HYDROXYPROPYL
BETA CYCLODEXTRIN
2.3.1. Cyclodextrin (CD)
CD thuộc nhóm cấu trúc oligosaccharide vòng với bề mặt ngoài thân nước và bên
trong khoang thì thân dầu. CD được sử dụng nhiều với vai trò như là một khung bao
phân tử trong dược phẩm, các hóa chất dùng trong nông nghiệp, thực phẩm, công
nghiệp mỹ phẩm.
Một số tên gọi khác của CD như là cyclomaltodextrin (cyclomaltohexaose và
cyclomaltoheptaose)

hoặc

gọi

cycloheptaamylose),

hay

γ-Cyclodextrin

cyclooctaamylose).

là

cycloamyloses
(γ-CD;

(cyclohexaamylose
cyclomaltooctaose

[25]

2.3.2. Cấu trúc và đặc điểm cyclodextrin

(B)
(A)
Hình 2.2. Cấu trúc hóa học của phân tử β-cyclodextrin (A) và
Cấu trúc hình nón cụt của β-cyclodextrin (B)

và
hay


15

CD cấu tạo từ các đơn vị α-D-glycopyranose có liên kết đường ở vị trí α-1,4 có
khoang bên trong thân dầu và cấu trúc được mô tả trong hình 2.2. Phụ thuộc vào
cấu trúc đồng phân dạng ghế của các đơn vị glycopyranose phân tử CD được tạo
thành dạng giống như hình nón cụt (hình chuông) vớí các nhóm hydroxy bậc 2 đưa
từ gờ rộng và các nhóm hydroxy bậc 1 đưa ra từ gờ hẹp của hình nón. Điều này làm
cho phân tử CD có bề mặt thân nước và bên trong khoang thì thân dầu, mức độ thân
dầu này được so sánh như là độ tan của ethanol trong nước. [13], [25]
Các CD tự nhiên như là loại α, β, γ có 6, 7, 8 đơn vị glycopyranose. Độ tan trong
nước của các CD này phụ thuộc vào liên kết hydro liên phân tử mạnh hay yếu ở
trạng thái tinh thể. Sự thay thế lên kết hydro của nhóm –OH làm tăng độ tan của
chúng. Điều này dẫn đến dẫn chất tổng hợp để làm tăng độ tan của các CD tự nhiên

như là hydroxy propyl của β, γ-CD và methyl hóa β-CD, sulfo butyl
ether β-CD … [13], [25]
CD không được hấp thu một cách đáng kể trong đường tiêu hóa ở dạng không bị
biến đổi. Các CD như là α-CD, β-CD bị thủy phân bởi nước bọt và amylase tụy
ngoại trừ γ-CD. Đối với các CD thân nước như là 2-o-hydroxypropyl-ß-cyclodextrin
(HPβCD), muối Na Sulfobutylether ß-cyclodextrin được xem là không độc tính khi
dùng liều thấp đến trung bình đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch [25], [32].


16

Bảng 2.2. Một số đặc điểm lý hóa của các dẫn chất cyclodextrin được quan tâm
trong ngành dược [25]

Cyclodextrin
α-Cyclodextrin
(αCD)
ß-Cyclodextrin

(ßCD)

Độ tan trong

n

Nhóm R

DS(*)

MW(**)

0

-H

0

972

45

1

-H

0

1135

18,5

1

-CH2CHOHCH3

0,65

1400

> 600

1

-(CH2)CHSO3-Na+

0,9

2163

> 500

1

-CH3

1,8

1312

> 500

1

Maltosyl-

0

1459

> 1500

2

-H

0

1297

232

2

-CH2CHOHCH3

0,6

1576

> 500

nước (mg/ml)

2-o-hydroxypropyl-ßcyclodextrin (HPßCD;
Kleptose® HPB)
Sulfobutylether ßcyclodextrin sodium salt
(SBEßCD; Captisol®)
Randomly methylated ßcyclodextrin (RMßCD
6-O-Maltosyl-ßcyclodextrin (G2β-CD)
γ-Cyclodextrin (γ-CD)

2-Hydroxypropyl-γcyclodextrin (HPγ CD)

(*) Số lượng nhóm thế trung bình trên mỗi phân tử glucsosepyranose của vòng
cyclodextrin.
(**) Khối lượng phân tử.

Bảng 2.3. Những đặc tính của α-CD, β-CD, γ-CD tự nhiên [25]


17

ĐK ngoài

Khoang thân dầu

Nhóm hydroxy bậc 2

ĐK trong

Nhóm hydroxy
bậc 1

CD

α-CD
β-CD
γ-CD

Số lượng

Chiều

Đường kính

Đường kính

T1/2 của sự

Giá trị

đơn vị

cao (H)

(ĐK) ngoài

(ĐK) trong

mở vòng

k1:1 (M-1)

glucose
6
7
8

(nm)
0,78
0,78

0,78

(nm)
1,37
1,53
1,69

(nm)
0,57
0,78
0,95

(h)
33
29
15

130±8
490±8
350±9

2.3.3. 2-O-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD)
Cấu trúc của HPβCD

HPβCD được tổng hợp từ β-cyclodextrin và propylen oxid, chứa không dưới 10%
và không quá 45% nhóm hydroxypropoxy.
Các β-CD gắn gốc hydroxyalkyl được phát triển để giải quyết tính tan thấp và tính
sinh khả dụng thấp của các phân tử β-CD tự nhiên.
Khối lượng phân tử : 1400 g.mol-1
Tên gọi khác : hydroxypropyl beta cyclodextrin

Tên thương mại : KLEPTOSE ®HP hay HPB

R = -H hoặc


18

Hình 2.3. Cấu trúc hóa học của 2-o-hydropropyl-β- cyclodextrin
Tính chất lý hóa
Cảm quan: bột vô định hình màu trắng.
Nhiệt độ phân hủy: > 300 oC.
Độ tan: rất tan trong nước, độ tan ở 20 oC là 650 mg/ml, ở 50 oC là 800 mg/ml. Tan
hoàn toàn trong propylen glycol, PEG 400, tan ít trong 1-propanol, ethanol, ether.
Không tan trong chloroform, aceton. [36]
Các chỉ tiêu lý hóa [36]
Cảm quan: bột màu trắng.
Năng suất quay cực: +120 đến + 145.
Mất khối lượng do làm khô: ≤ 6%.
Cắn tro: ≤ 0,1%.
Kim loại nặng (Pb)  1mg/kg.
Arsenic  0,5mg/kg.
Độ tinh khiết: ≥ 97%.
Propylen glycol tự do: ≤ 0,2%.
Độ tan trong nước: ≥ 80%.
Ưu điểm của HPβCD: HPβCD mang tất cả tính chất, ưu điểm của β-CD nhưng
có nhiều ưu điểm nổi bật hơn như:


19

- Độ tan trong nước cao: HPβCD tan rất nhiều trong nước ở nhiệt độ phòng, độ tan
ở 20 oC là 650 mg/ml, ở 50 oC là 800 mg/ml, ở nhiệt độ cao độ nhớt dung dịch giảm
giúp tăng độ hòa tan [25], [36].
- HPβCD tan trong nước tốt hơn β-CD và được xem là ít độc tính hơn β-CD tự
nhiên [32].
- Dùng cho nhiều dạng bào chế như: dạng tiêm, dạng dùng ngoài da, dạng dùng
cho mắt, dạng dùng cho mũi và đường hô hấp.
Những ứng dụng của cyclodextrin và 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin
Trong ngành dược [13], [18], [30], [35]
- Làm tăng khả năng hòa tan và độ hòa tan của thuốc.
- Tăng sinh khả dụng của thuốc.
- Ảnh hưởng lên độ an toàn của thuốc.
- Tăng độ ổn định của thuốc.
Ngoài ra cyclodextrin còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực như: mỹ phẩm, sản
phẩm chăm sóc cơ thể, chất tẩy rửa, thực phẩm và mùi vị, trong nông nghiệp và
công nghiệp hóa chất, trong lĩnh vực chất dính, bao và polymer. [18]

Bảng 2.4. Một số thuốc trên thị trường có chứa 2-o-hydroxypropyl-β-cyclodextrin


20

Thuốc/HPβCD

Tên biệt dược

Dạng bào chế

Công ty sản xuất (Xuất xứ)

Cisapride

Propulsid

Thuốc đạn

Janssen (Châu Âu)

Hydrocortisone

Dexocort

Dung dịch uống

Actavis (Châu Âu)

Indomethacin

Indocid

Thuốc nhỏ mắt

Chauvin (Châu Âu)

dạng dung dịch
Itraconazole

Sporanox

Dung dịch tiêm

Janssen (Châu Âu, Mỹ)

Mitomycin

MitoExtra

Dịch truyền

Novartis (Châu Âu)

2.3.4. Phức bao (inclusion)
2.3.4.1. Sự tạo phức
Khoang thân dẩu

Bề mặt thân nước


21

Hình 2.4. α-cyclodextrin và sự hình thành phức bao
CD có khả năng tạo phức bao với phân tử hoạt chất, hoạt chất có thể ở nhiều dạng
rắn, lỏng, khí. Phân tử hoạt chất được giữ trong khoang của phân tử CD, phức được
hình thành khi có sự phù hợp về kích thước của phân tử và CD. Khoang của phân tử
CD thân dầu tạo vi môi trường phù hợp với chất kém phân cực đi vào và hình thành
phức bao. [18], [25]
Liên kết không đồng hóa trị được phá vỡ và hình thành trong suốt quá trình tạo
phức bao. Sự liên kết của phân tử hoạt chất ở trong khoang CD là không vững chắc
hay cố định mà là ở trạng thái cân bằng động học.[18], [25]
Đặc điểm hoạt chất để tạo được phức bao với CD cũng thay đổi bao gồm những

hoạt chất dạng mạch thẳng hoặc mạch nhánh của chất béo, aldehyd, keton, alcohol,
acid hữu cơ, acid béo, hợp chất thơm, chất khí, hoạt chất phân cực như là halogen,
acid có chứa oxy và amin. [18]
Khả năng tạo phức của CD với hoạt chất do 2 yếu tố: [18]
 Thứ nhất là sự bố trí các nguyên tử trong không gian, sự tương quan giữa kích
thước của CD với kích thước của phân tử hoạt chất hay kích thước của nhóm chức
của hoạt chất đi vào khoang CD.
 Yếu tố then chốt thứ hai là tương tác về mặt nhiệt động lực học giữa CD, hoạt
chất và dung môi. Để hình thành phức đòi hỏi lực tác động đủ mạnh thuận lợi để
đẩy hoạt chất đi vào khoang CD.
Một số lực liên kết được cho là có vai trò trong việc hình thành phức đó là lực
tương tác tĩnh điện, lực tương tác Van Der Waals, liên kết hydrogen, sự giải phóng
sức căng hình thể cấu trúc, sự đẩy nước có năng lượng cao do bị giới hạn trong
khoang CD. [18], [25]


22

Ngoài ra giữa CD và hoạt chất có thể tồn tại dạng phức non-inclusion theo hướng
hơi giống cấu trúc micell cũng làm tăng độ tan của hoạt chất. [25]

2.3.4.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức

Loại CD: sự phù hợp kích thước khoang CD và kích thước của phân tử hoạt chất,
điện tích của CD và hoạt chất có thể ảnh hưởng đến sự hình thành cũng như hiệu
suất của sự hình thành phức hoạt chất- CD. [30]
Nhiệt độ: trong hầu hết các trường hợp, sự gia tăng nhiệt độ làm giảm cường độ
hằng số ổn định của phức một cách rõ ràng do việc giảm lực tương tác hoạt chấtCD như là tương tác Van Der Waals, tương tác kị nước … [30]

Phương pháp tạo phức: sự ảnh hưởng của một phương pháp tạo phức phụ thuộc
vào bản chất của hoạt chất và CD. Trong nhiều trường hợp, phương pháp sấy phun
sương và đông khô có ảnh hưởng nhiều nhất đến sự tạo phức. [30]
Ảnh hưởng của những chất thêm vào: Có nhiều phương pháp khác nhau để nâng
cao hiệu quả của việc hình thành phức, có thể thêm polymer vào môi trường tạo
phức, tác nhân chứa cặp ion, thêm acid carbonic vào môi trường hình thành phức,
thêm acid hoặc base dễ bay hơi vào môi trường hình thành phức, thêm muối hữu cơ,
amino acid và thêm vào chất đồng trợ tan. [30], [33], [34]

2.2.5 Các phương pháp bào chế phức
Phương pháp đồng kết tủa (co-precipitation)
CD được hòa tan trong nước, khuấy đều và thêm hoạt chất vào. Gia nhiệt có thể làm
tăng độ tan của CD đến 20% nếu hoạt chất chịu được nhiệt. Dung dịch hoạt chấtCD được khuấy đều cho đến khi nguội và tủa được hình thành. Tủa có thể tách bằng
cách gạn li tâm hoặc lọc và rửa. [11], [18], [28]
Phương pháp tạo bùn nhão (slurry complextion)


23

CD được cho vào nước, ở tỉ lệ rắn chiếm 50-60% hỗn hợp và khuấy đều. Phân tử
hoạt chất sẽ tạo phức với CD và phức được tạo thành sẽ bão hòa pha nước nên kết
tinh lại và kết tủa. [11], [18], [28]

Phương pháp tạo bột nhão (paste complexation and kneading method)
Một lượng nước được cho vào hoạt chất để tạo bột nhão, sau đó trộn đều hỗn hợp
với CD bằng chày và cối. Phức tạo thành đem sấy khô và tán thành bột mịn.
[11], [18], [28]
Phương pháp hãm (damp mixing)
Hoạt chất và CD được trộn kỹ, sau đó thêm một ít nước và cho vào một thiết bị hàn
kín lại. Hỗn hợp được gia nhiệt đến 100 oC, lấy ra và sấy khô. [11], [18], [28]

Phương pháp đùn (extrusion)
CD, hoạt chất và nước được trộn đều trước khi cho vào máy ép đùn hạt. Mức độ
trộn, nhiệt độ, thời gian trộn phù hợp, phức tạo thành có thể để khô tự nhiên hay cho
vào tủ sấy. Một số hoạt chất nhạy cảm với nhiệt có thể bị phân hủy. [11], [18], [28]
Phương pháp trộn khô (dry mixing)
Một vài hoạt chất có thể tạo phức bằng cách trộn đơn giản này thường gặp ở những
hoạt chất dạng dầu hoặc dạng lỏng. [11], [18], [28]
Phương pháp đồng bay hơi (co-evaporating)
Cho CD và hoạt chất vào trong nước hoặc dung dịch ethanol 50%, khuấy cho đến
khi hòa tan hoàn toàn và bốc hơi dung môi ở áp suất giảm ở 40-45 oC, sản phẩm
được đem nghiền và rây qua cỡ rây thích hợp. [11], [18], [28]
Phương pháp đông khô (Freeze-dying)
Hòa tan CD vào trong nước, thêm hoạt chất. Hỗn dịch được khuấy ở nhiệt độ phòng
trong 48 giờ. Lọc qua màng lọc 0,45 μm để loại phần hoạt chất không tan. Lấy dung
dịch thu được đem đi đông khô. Sản phẩm rắn được rây qua cỡ rây thích hợp, để
trong tủ sấy 45 oC trong 48 giờ. [11], [18], [28]
Phương pháp phun sương (spray-dying)


24

Hoạt chất được hòa tan trong dung dịch ethanol 96%, CD được hòa tan trong nước.
Hỗn hợp 2 dung dịch được trộn đều bằng siêu âm trong 20 phút. Dung dịch thu
được sẽ trong suốt và được sấy phun sương. [11], [18], [28]

2.3.5. Các phương pháp đánh giá phức
Pha hòa tan
Một lương dư hoạt chất sẽ được cho vào dãy các dung dịch cùng thể tích có nồng
độ tăng dần của CD. Hỗn hợp sẽ được lắc hoặc khuấy cho đến khi đạt trạng thái bão
hòa, tiến hành định lượng hoạt chất tan được. Dựa vào biểu đồ pha hòa tan đánh giá

mức độ ảnh hưởng của CD lên khả năng tan của hoạt chất. [8], [11]
Quang phổ hồng ngoại (IR)
Nếu có sự tương tác tạo phức giữa hoạt chất và CD thì trên phổ hồng ngoại sẽ có sự
biến mất hay thay đổi số sóng đỉnh đặc trưng của hoạt chất. [8], [11]
Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC)
Dựa trên sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và cường độ các đỉnh nội nhiệt mức độ tinh
khiết của hoạt chất được xác định. [8], [11]
Phương pháp thử độ hòa tan.
Nhiễu xạ tia X (power X-ray Diffractometry)
Ghi nhận sự thay đổi về trạng thái kết tinh của hoạt chất trước và sau tạo phức. [8], [11]

Phương pháp quét vi sai electron (Scan electron microscopy)
Theo dõi sự thay đổi hình thái của các phức. [8], [11]
2.4. PHƯƠNG PHÁP BÀO CHẾ VIÊN NÉN
Kỹ thuật bào chế viên nén có 2 phương pháp cơ bản: phương pháp dập thẳng (dập
trực tiếp) và phương pháp xát hạt.
Trong đó phương pháp dập thẳng là một kỹ thuật đơn giản, thường được chọn lựa
trong sản xuất viên nén chứa những hoạt chất kém bền với nhiệt và độ ẩm, tuy


25

nhiên việc lựa chọn phương pháp dập thẳng còn tùy thuộc vào vào hàm lượng hoạt
chất trong viên, hình dạng, kích thước hoạt chất …[1], [27]

Những thuận lợi của phương pháp dập thẳng:
- Quy trình đơn giản hơn phương pháp xát hạt ướt, thời gian tiến hành nhanh hơn,
tiết kiệm năng lượng hơn.
- Phù hợp với hoạt chất kém bền với nhiệt và độ ẩm.
- Tỉ lệ độ hòa tan trong một số công thức được tạo bởi phương pháp dập thẳng

nhanh hơn khi so sánh với phương pháp xát hạt ướt như trong trường hợp
norfloxacin.
- Sử dụng ít loại tá dược hơn trong công thức viên dập thẳng.
Những bất lợi của phương pháp dập thẳng :
- Dễ tạo ra sự tách lớp, điều này có thể hạn chế bằng cách sử dụng kích cỡ hạt và tỉ
trọng hạt của hoạt chất phù hợp với tá dược.
- Hàm lượng hoạt chất chứa trong viên phải ít hơn 30%.
- Không phù hợp cho những nguyên liệu có tỉ trọng khối thấp bởi vì sau khi dập
viên có thể sẽ quá mỏng.
- Không phù hợp cho những hoạt chất chảy kém.
- Sự tích điện ở trạng thái tĩnh của hoạt chất hoặc tá dược trong suốt quá trình trộn
dẫn đến sự kết tụ của các hạt làm giảm khả năng trộn.
Tá dược dập thẳng: đóng vai trò quyết định trong phương pháp dập thẳng. Tá
dược dập thẳng phải có khả năng chịu nén và chảy tốt. Tá dược dập thẳng cũng như
những tá dược khác phải bền khi tiếp xúc với không khí, nhiệt, ẩm; trơ về mặt hóa
học, tương thích với các thành phần bao bì, được sản xuát rộng rãi.
Ngoài ra tá dược dập thẳng đòi hỏi một số đặc tính sau: