Nghiên cứu tương quan in vitro in vitro của i tetrahydropalmatin

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BÙI QUANG ĐÔNG

NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN
IN VITRO - IN VIVO
CỦA l-TETRAHYDROPALMATIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2018


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BÙI QUANG ĐÔNG
MÃ SINH VIÊN: 1301090

NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN
IN VITRO - IN VIVO
CỦA l-TETRAHYDROPALMATIN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
TS. Nguyễn Trần Linh
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Bào chế
2. Viện Kiểm Nghiệm An Toàn
Vệ Sinh Thực Phẩm Quốc Gia

HÀ NỘI – 2018


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Trần
Linh, TS. Nguyễn Thạch Tùng và TS. Trần Cao Sơn, ba người thầy giáo đã luôn luôn
hết mình hướng dẫn tôi từ những ngày chập chững bước vào con đường nghiên cứu. Để
hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, tôi phải nói lời cảm ơn các thầy đã hướng
dẫn tôi từ những kĩ thuật nhỏ nhất đến phức tạp nhất, dẫn dắt tôi vào những tư duy của
người làm khoa học và hướng dẫn tìm hiểu những kiến thức vô bờ bến. Cảm ơn các thầy
đã luôn ở bên định hướng, trao đổi, động viên trong suốt hành trình nghiên cứu đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô, các anh chị kĩ thuật viên bộ môn Bào
chế trường đại học Dược Hà Nội, các anh chị đang công tác tại Viện Kiểm Nghiệm An
Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Quốc Gia đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt
nhất để tôi hoàn thành được khóa luận này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới ban giám hiệu nhà trường, tất cả các thầy cô
trường đại học Dược Hà Nội đã tâm huyêt truyền đạt những tri thức trong suốt thời gian
học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới dược sĩ Bùi Đức Nhật, dược sĩ Nguyễn
Đình Đức, dược sĩ Trịnh Thành Đạt cùng các dược sĩ khóa 66, 67, các bạn bè sinh viên
khóa 68, các em khóa 69 trong nhóm nghiên cứu tại bộ môn Bào chế, gia đình và bạn
bè đã hướng dẫn, trợ giúp, động viên và luôn ủng hộ trong quá trình làm đề tài.

Hà Nội, Tháng 5 năm 2018
Sinh viên khóa 68

Bùi Quang Đông


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................ i
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................. iii
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về l-tetrahydropalmatin ....................................................................... 2
1.1.1. Công thức cấu tạo .............................................................................................. 2
1.1.2. Tính chất hóa lý ................................................................................................. 2
1.1.3. Nguồn gốc ......................................................................................................... 3
1.1.4. Các nghiên cứu đã công bố về sinh khả dụng và tương quan in vivo – in vitro của
l-tetrahydropalmatin .................................................................................................... 3
1.1.5. Tác dụng dược lý ............................................................................................... 3
1.1.6. Chỉ định ............................................................................................................. 4
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường ........................................................................ 4
1.2. Sinh khả dụng in vivo ............................................................................................ 4
1.2.1. Định nghĩa sinh khả dụng in vivo ....................................................................... 4
1.2.2. Một số động vật được sử dụng trong nghiên cứu sinh khả dụng thuốc dùng đường
uống............................................................................................................................. 4
1.2.3. Phương pháp đánh giá mức độ và tốc độ hấp thu in vivo .................................... 5
1.3. Phương pháp đánh giá độ hòa tan in vitro ............................................................. 9
1.3.1. Một số phương pháp đánh giá độ hòa tan thường được sử dụng ......................... 9
1.3.2. Mô hình hóa đồ thị hòa tan in vitro .................................................................. 11
1.4. Tương quan in vivo – in vitro .............................................................................. 11
1.4.1. Định nghĩa về tương quan in vivo – in vitro ..................................................... 11
1.4.2. Phân loại tương quan in vivo – in vitro............................................................. 12
1.4.3. Các mô hình tương quan in vivo – in vitro mức A ............................................ 13


1.4.4. Cơ sở lựa chọn mô hình tương quan in vivo – in vitro ...................................... 14
1.4.5. Ứng dụng tương quan in vivo – in vitro ........................................................... 15

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 17
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị ...................................................................................... 17
2.1.1. Nguyên vật liệu ................................................................................................ 17
2.1.2. Thiết bị ............................................................................................................ 17
2.1.3. Động vật thí nghiệm ......................................................................................... 18
2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 18
2.3.1. Phương pháp bào chế ....................................................................................... 18
2.3.2. Phương pháp đánh giá in vivo .......................................................................... 20
2.3.3. Phương pháp đánh giá các thông số dược động học ......................................... 22
2.3.4. Phương pháp đánh giá in vitro.......................................................................... 22
2.3.5. Phương pháp thiết lập tương quan in vivo – in vitro ......................................... 24
2.3.6. Phương pháp tính toán và xử lý kết quả............................................................ 24
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................... 26
3.1. Phương pháp định lượng ..................................................................................... 27
3.1.1. Xây dựng đường chuẩn định lượng l-THP bằng phương pháp LC-MS/MS ...... 27
3.1.2. Xây dựng đường chuẩn định lượng l-THP bằng phương pháp đo độ hấp thụ quang
UV-VIS ..................................................................................................................... 28
3.2. Nghiên cứu đánh giá sinh khả dụng in vivo ......................................................... 29
3.2.1. Đánh giá sinh khả dụng và các thông số dược động học ................................... 29
3.2.2. Đánh giá mức độ hấp thu hoặc hòa tan in vivo ................................................. 34
3.2.3. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường đến kết quả hòa tan in vitro ... 35
3.2.4. Kết quả đánh giá mức độ hòa tan in vitro ......................................................... 35
3.2.5. Mô hình hóa dữ liệu thử hòa tan in vitro .......................................................... 36
3.3. Nghiên cứu xây dựng tương quan in vivo – in vitro của l-THP ............................ 36


3.3.1. Lựa chọn môi trường cho phương pháp thử hòa tan ......................................... 36
3.3.2. Lựa chọn mô hình tương quan .......................................................................... 40
3.3.3. Thẩm định tương quan in vivo – in vitro .......................................................... 44

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 46


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
l-THP

l-Tetrahydropalmatin

IVIVC

Tương quan in vivo – in vitro

CT

Công thức

DC

Dược chất

DĐVN

Dược điển Việt Nam

HPMCP

Hydroxypropyl Methycellulose Phtalat

HPTR

Hệ phân tán rắn vô định hình

HPTR-FR

Dạng bào chế có tốc độc hòa tan nhanh

PEL-MR

Dạng bào chế có tốc độ hòa tan trung bình

l-THP-SR

Dạng bào chế có tốc độ hòa tan chậm

IV

Dung dịch tiêm tĩnh mạch

SOL

Dung dịch uống

LC-MS/MS

Sắc ký lỏng khối phổ hai lần (Liquid chromatography
tandem mass spectrometry)

MeOH

methanol

SKD

Sinh khả dụng

TB±ĐLC

Trung bình ± độ lệch chuẩn

ACN

Acetonitril

AUC0-t

Diện tích dưới đường cong từ 0 đến thời điểm t

AUC0-Ꝏ

Diện tích dưới đường cong từ 0 đến thời điểm vô cùng

Cmax

Nồng độ tối đa của dược chất trong huyết tương

Tmax

Thời điểm dược chất đạt nồng độ tối đa trong huyết tương

i


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Quá trình sinh dược học các dạng bào chế ............................................... 5
Bảng 1.2. Một số mô hình hòa tan được sử dụng để phân tích dữ liệu in vitro ....... 11
Bảng 1.3 Một số mô hình tương quan in vivo – in vitro phi tuyến tính .................. 14
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu làm nghiên cứu ............................................................ 17
Bảng 3.1. Các thông số dược động học tính toán nhờ phần mềm Phoenix 8 ........... 30
Bảng 3.2. Thông số ước tính phương trình hồi quy không tuyến tính biểu diễn nồng
độ l-THP trong huyết tương thỏ của dạng thuốc đối chiếu ..................................... 33
Bảng 3.3. Giá trị AIC khi sử dụng mô hình tuyến tính (3) để thiết lập tương quan giữa
đường cong hấp thu in vivo với các dữ liệu hòa tan in vitro ................................... 37
Bảng 3.4. Bảng hệ số tương quan khi sử dụng mô hình tuyến tính (3) để thiết lập
tương quan giữa đường cong hòa tan in vivo với các dữ liệu hòa tan in vitro ......... 39
Bảng 3.5. Giá trị AIC khi thiết lập tương quan với các mô hình khác nhau ............ 41
Bảng 3.6. Giá trị sai số AUC và Cmax dự đoán so với thực tế của các dạng bào chế
khi dự đoán bằng tương quan (a), tương quan (b) .................................................. 44

ii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của phân tử l-tetrahydropalmatin................................. 2
Hình 3.1 Đường chuẩn l-THP trong huyết tương trắng bằng LC-MS/MS .............. 28
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ l-THP
trong pH 6,8 .......................................................................................................... 29
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn nồng độ l-THP trong huyết tương thỏ của các công thức
bào chế theo thời gian (0-1440 phút) ..................................................................... 30
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn nồng độ l-THP trong huyết tương thỏ với chế phẩm đối

chiếu (a)-IV, (b)-SOL theo thời gian. ..................................................................... 32
Hình 3.5. Đường cong hấp thu in vivo (a) và đường cong hòa tan in vivo (b) ........ 34
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn độ hòa tan các công thức (■)=HPTR-FR, (●)=PEL-MR,
(•)=l-THP-SR trong môi trường pH 1,2, pH 4,5, pH 6,8, nước RO. ....................... 35
Hình 3.7. Đồ thị dự đoán đường cong hấp thu in vivo dựa vào các mô hình in vitro
khác nhau bằng phương trình tuyến tính (3)........................................................... 38
Hình 3.8. Đồ thị dự đoán đường cong hòa tan in vivo dựa vào các mô hình in vitro
khác nhau bằng phương trình tuyến tính (3)........................................................... 39
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn mối tương quan (a) độ hòa tan in vitro và mức độ hấp thu
in vivo, tương quan (b) độ hòa tan in vitro và mức độ hòa tan in vivo trong môi trường
pH 6,8 của 3 chế phẩm xây dựng tương quan. ....................................................... 40
Hình 3.10. Đồ thị (a) dự đoán đường cong hấp thu in vivo và (b) dự đoán đường cong
hòa tan in vivo qua dữ liệu hòa tan in vitro trong pH 6,8 bằng mô hình Gompertz . 43
Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn mối tương quan (a) độ hòa tan in vitro và mức độ hấp thu
in vivo, tương quan (b) độ hòa tan in vitro và mức độ hòa tan in vivo trong môi trường
pH 6,8 của 3 chế phẩm xây dựng tương quan. ....................................................... 43

iii


ĐẶT VẤN ĐỀ
Tương quan in vitro - in vivo (in vitro - in vivo correlation-IVIVC) là mô hình dự
đoán các đáp ứng in vivo (nồng độ dược chất trong huyết tương hoặc lượng dược chất
hấp thu) dựa vào các đặc tính in vitro của dạng bào chế tương ứng (thường là tốc độ
hoặc mức độ giải phóng hoặc hòa tan).
IVIVC có thể dùng để xây dựng và thẩm định các thông số kĩ thuật cho phương
pháp đánh giá độ hòa tan cho các chế phẩm bào chế, từ đó đại diện cho phép thử sinh
khả dụng hoặc tương đương sinh học trong quá trình phát triển một công thức bào chế
mới, quá trình kiểm tra chất lượng khi nâng cấp quy mô hoặc thay đổi một vài thông số
trong quá trình sản xuất. IVIVC hỗ trợ tối ưu hóa các nghiên cứu trên cơ thể sống, giảm

thiểu tốn kém về tiền bạc, tiết kiệm thời gian và nhân lực trong nghiên cứu và phát triển
ngành công nghiệp dược.
l-Tetrahydropalmatin (l-THP), một alcaloid được chiết xuất từ củ cây bình vôi
(Stephania spp). l-THP có tác dụng an thần, gây ngủ, hạ huyết áp, điều hòa nhịp tim và
giãn cơ trơn. Các chế phẩm chứa l-THP trên thị trường gồm viên nén có hàm lượng 30
mg, 60 mg và dung dịch tiêm tĩnh mạch có hàm lượng 30 mg/2 ml. Hiện tại trên thế
giới, các nghiên cứu về sinh khả dụng hoặc tương quan in vitro - in vivo của l-THP
không nhiều nên hiểu biết về đặc tính dược động học của dược chất này còn hạn chế.
Thêm vào đó, tiêu chuẩn thử độ hòa tan của l-THP dù đã ghi trong dược điển Việt Nam
IV nhưng chỉ được xây dựng dựa trên số liệu phân tích lô trong quá khứ. Vì vậy, để dự
đoán được các thông số dược động học in vivo của các chế phẩm bào chế chứa l-THP,
cần thiết phải xây dựng được một phương pháp thử độ hòa tan có đặc tính tương quan
ứng với đường cong nồng độ l-tetrahydropalmatin trong huyết tương. Những lý do trên
làm cơ sở cho nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài với hai mục tiêu:
1.
Xây dựng được mô hình đánh giá độ hòa tan in vitro của l-THP từ một
số dạng bào chế rắn dựa vào các đáp ứng in vivo.
2.
Xây dựng mô hình toán học dự đoán nồng độ l-THP trong huyết tương
thỏ dựa vào độ hòa tan in vitro.

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về l-tetrahydropalmatin
1.1.1. Công thức cấu tạo

H3CO
N

H3CO

OCH3
OCH3
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của phân tử l-tetrahydropalmatin
- Công thức phân tử: C21H25NO4; khối lượng phân tử: 355,4 g/mol.
- Tên khoa học:
5, 8, 13, 13a-tetrahydro-2, 3, 9, 10-tetramethoxy-6H-dibenzo [a,g] quinolizin
- Tên khác: rotundin, gindarin, caseanin, hyndarin .
1.1.2. Tính chất hóa lý
 Tính chất vật lý
- Cảm quan: tinh thể màu trắng hay hơi vàng, không mùi, không vị, bị chuyển
thành màu vàng khi tiếp xúc với ánh sáng hoặc nhiệt.
- Độ tan: tan tốt trong cloroform, hơi tan trong ethanol và ether, không tan trong
nước, dễ tan trong acid sulfuric loãng .
- Nhiệt độ nóng chảy: 141-144 oC
- LogP = 3,09
- pKa = 5,34
 Tính chất hóa học
Tính base yếu: l-tetrahydropalmatin chứa N bậc 3 trong phân tử, dễ dàng tạo muối
với các acid vô cơ.
Tính chất hóa học của alcaloid: l-tetrahydropalmatin tạo phản ứng với thuốc thử
alcaloid như thuốc thử Dragendorff, acid picric,…

2


1.1.3. Nguồn gốc
l-Tetrahydropalmatin là hoạt chất được chiết xuất từ củ của một số dược liệu thuộc

họ Stephania spp. hoặc Coridalis spp. Được đưa vào dược điển Trung Quốc từ năm
1977 với tác dụng giảm đau, an thần . Cây Bình vôi (Stephania rotunda) được tìm thấy
nhiều ở khu vực Đông và Nam Châu Á (Ấn Độ, Việt Nam, Lào, Campuchia) [3].
Trong tự nhiên, tetrahyropalmatin tồn tại đồng thời ở dạng đồng phân đối quang
d và l. l-Tetrahydropalmatin được chứng minh có tác dụng mạnh hơn so với đồng phân
d trên đối kháng receptor dopamin, từ đó có các tác dụng dược lý an thần, giảm đau,
giãn cơ trơn mạnh hơn so với đồng phân d.
1.1.4. Các nghiên cứu đã công bố về sinh khả dụng và tương quan in vivo – in vitro
của l-tetrahydropalmatin
Cho tới nay, các công bố trên thế giới về sinh khả dụng các dạng bào chế chứa lTHP chưa nhiều, vì vậy hiểu biết về dược động học của dược chất này còn hạn chế.
Nhóm nghiên cứu của DS. Nguyễn Đình Đức (2015) đã tiến hành đánh giá đặc
tính dược động học của l-THP dạng nguyên liệu và dạng tự vi nhũ hóa trên thỏ. Các thỏ
được sử dụng các chế phẩm bào chế với mức liều 4,5 mg/kg và được lấy máu để phân
tích nồng độ l-THP trong huyết tương tại các thời điểm sau khi sử dụng thuốc. Kết quả
cho thấy Tmax đạt được sau 5 phút ở dạng tự vi nhũ hóa và 15 phút ở dạng nguyên liệu
thô, sau đó nồng độ l-THP giảm rất nhanh và không phát hiện được tín hiệu sau 4 giờ
[1-2].
Liu và cộng sự (2012) đã tiến hành thiết lập tương quan in vivo – in vitro của dung
dịch uống chứa tetrahydropalmatin giữa thí nghiệm dược động học trên chuột và hệ
thống mô phỏng hòa tan/hấp thu dược chất (Drug dissolution/absoption simulating
system-DDASS). Nghiên cứu này sử dụng phương trình Wagner-Nelson để xây dựng
mô hình hấp thu in vivo trên chuột, từ đó xây dựng tương quan in vivo – in vitro bằng
thiết bị DDASS với hệ số hồi quy tuyến tính R2=0,868 [11].
1.1.5. Tác dụng dược lý
l-Tetrahydropalmatin có tác dụng an thần, gây ngủ, giải lo âu, giãn cơ trơn và hạ
huyết áp. Trong nghiên cứu của Jin và cộng sự (2016), l-THP cải thiện hội chứng nghiện
do các thuốc giảm đau nhóm opioid . Gần đây, nhóm nghiên cứu Bộ môn Dược lựcTrường đại học Dược Hà Nội đã chứng minh được tác dụng chống trầm cảm trên mô
3

hình chuột không chịu stress với liều 0,2 mg/kg cân nặng. Cũng trong nghiên cứu này,
l-THP liều 0,2 mg/kg đảo ngược ảnh hưởng của chuỗi stress nhẹ, kéo dài, không báo
trước tới các hành vi có liên quan đến trầm cảm .
1.1.6. Chỉ định
 Điều trị chứng lo âu, mất ngủ.
 Điều trị giảm đau một số chứng bệnh như đau nhức đầu, đau dây thần kinh, đau
do loét hành tá tràng.
 Hỗ trợ điều trị cai nghiện nhóm opioid [2].
1.1.7. Một số chế phẩm trên thị trường
 Rudexen (Mediplantex), Rotunda (Dopharma), Transda (BVpharma): viên nén
30 mg, hộp 10 vỉ x 10 viên
 STilux 60 (Traphaco) : viên nén 60mg, hộp10 vỉ x 10 viên
 Rotundin sulfat (Phabaco): ống tiêm 60 mg/2ml, hộp 10 - 50 ống tiêm.
1.2. Sinh khả dụng in vivo
1.2.1. Định nghĩa sinh khả dụng in vivo
Sinh khả dụng là mức độ và tốc độ dược chất hoặc chất chuyển hóa có hoạt tính từ
dạng bào chế được hấp thu vào vòng tuần hoàn chung và có mặt tại vị trí tác dụng trong
cơ thể sống. Đối với dạng bào chế mà dược chất không hấp thu vào vòng tuần hoàn
chung, sinh khả dụng được đánh giá qua mức độ và tốc độ dược chất hoặc chất chuyển
hóa có hoạt tính tại vị trí tác dụng. Trong đó, mức độ hấp thu dược chất được đánh giá
qua diện tích dưới đường cong nồng độ theo thời gian – AUC và nồng độ đỉnh trong
huyết tương - Cmax, tốc độ hấp thu được đánh giá thông qua thời gian đạt nồng độ tối đa
trong huyết tương Tmax [37].
1.2.2. Một số động vật được sử dụng trong nghiên cứu sinh khả dụng thuốc dùng
đường uống
Sự lựa chọn động vật thí nghiệm phải dựa vào mức độ giống nhau về mặt giải phẫu
và sinh lý ở động vật và người. Các nghiên cứu thường quy thường sử dụng các động
vật sau:
 Chó: mô hình tốt nhất để đánh giá sinh khả dụng thuốc uống do đường tiêu hóa
của chó gần giống với người. Tuy nhiên thời gian vận chuyển thuốc trong đường tiêu

hóa của chó ngắn hơn người và chi phí sử dụng đắt hơn so với các động vật khác.
4


 Thỏ: đường tiêu hóa của thỏ khác xa người, dạ dày thỏ nhu động kém, luôn chứa
thức ăn dù nhịn đói kéo dài, chuyển hóa thuốc khác xa người do hệ enzym gan khác biệt
và khó cho thỏ uống thuốc viên một cách nguyên vẹn. Ưu điểm khi sử dụng thỏ là chi
phí ít tốn kém và chăm sóc dễ dàng. De Thaye E và cộng sự đã nghiên cứu tương quan
in vivo – in vitro trên chó và thỏ với viên nén giải phóng kéo dài chứa metoprolol và cho
thấy nồng độ metoprolol trong huyết tương chó có thể quan sát mô hình hấp thu theo
động học bậc 0 và bậc 1 liên tục, trong khi trên thỏ chỉ thấy động học hấp thu theo bậc
1. Thỏ không phù hợp để nghiên cứu dược động học với các chế phẩm giải phóng kéo
dài .
 Khỉ: đường tiêu hóa và bài tiết qua thận giống với người, tuy nhiên kĩ thuật cho
khỉ uống và lấy máu liên tục không dễ dàng, chi phí tốn kém và cần nhân lực có kĩ thuật
cao [2].
1.2.3. Phương pháp đánh giá mức độ và tốc độ hấp thu in vivo
Đánh giá mức độ và tốc độ hấp thu dược chất là một trong những nội dung quan
trọng khi đánh giá sinh khả dụng của dạng bào chế. Để đánh giá mức độ hấp thu in vivo,
ngoài những chế phẩm bào chế rắn dùng để đánh giá, cần sử dụng thêm chế phẩm đối
chiếu như thuốc tiêm tĩnh mạch, dung dịch uống hoặc chế phẩm rắn giải phóng nhanh
dùng đường uống. 𝐶𝛿 (𝑡) là hàm đáp ứng xung đơn vị (unit impulse response), biểu diễn
nồng độ dược chất theo thời gian khi sử dụng 1 đơn vị liều chế phẩm đối chiếu [2].
Quá trình sinh dược học của các dạng bào chế được tóm tắt theo bảng sau
Bảng 1.1. Quá trình sinh dược học các dạng bào chế
Quá trình sinh dược học

Dạng rắn dùng

Dung dịch

Thuốc tiêm

đường uống

uống

tĩnh mạch

Hòa tan trong đường tiêu hóa



Hấp thu









Thải trừ chung (phân bố,
chuyển hóa, thải trừ)



Quá trình sinh dược học của các dạng bào chế rắn sau khi sử dụng theo đường
uống bao gồm quá trình hòa tan trong đường tiêu hóa (hòa tan in vivo), hấp thu, phân

bố, chuyển hóa và thải trừ . Vì vậy để đánh giá riêng biệt quá trình “hòa tan và hấp thu
in vivo” (gọi tắt là quá trình hấp thu in vivo), cần phải có các mô hình dược động học
5


mô tả quá trình sau khi hấp thu bao gồm phân bố, chuyển hóa, thải trừ (gọi tắt là thải trừ
chung) trong đường tiêu hóa. Tương tự, để đánh giá quá trình “hòa tan in vivo”, cần có
mô hình dược động học mô tả quá trình hấp thu và thải trừ chung. Vì vậy cần bào chế
chế phẩm thuốc tiêm tĩnh mạch phản ánh sự thải trừ chung trong vòng tuần hoàn hoặc
chế phẩm dung dịch uống phản ánh sự hấp thu và thải trừ chung của l-THP trong vòng
tuần hoàn.
Có 3 phương pháp đánh giá mức độ và tốc độ hấp thu in vivo
1.2.3.1. Phương pháp Wagner – Nelson
Phương pháp Wagner – Nelson có thể sử dụng để tính toán mức độ hấp thu trong
trường hợp có hoặc không có chế phẩm đối chiếu. Trong trường hợp không sử dụng chế
phẩm đối chiếu, phương pháp Wagner – Nelson được xem như phương pháp tính tỉ lệ
AUC từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t so với AUC tới thời điểm lấy mẫu cuối cùng
đã được hiệu chỉnh cho mô hình một ngăn [33].
Khi sử dụng chế phẩm đối chiếu là dung dịch thuốc tiêm tĩnh mạch đơn liều,
phương pháp Wagner – Nelson có thể được biểu diễn như sau.
Với mô hình dược động học một ngăn, thải trừ bậc một, hàm đáp ứng xung đơn vị
với chế phẩm dung dịch thuốc tiêm tĩnh mạch đơn liều có dạng:
𝑑𝐶𝛿 (𝑡)
1
= 𝑒 −𝑘𝑒 .𝑡
𝑑𝑡
𝑉𝑑
Trong đó 𝑉𝑑 là thể tích phân bố, ke là hằng số tốc độ thải trừ bậc 1. Khi đó, mức độ
hấp thu dược chất theo thời gian được tính toán qua phương trình Wagner – Nelson.
𝐶𝑡 + 𝑘𝑒 . 𝐴𝑈𝐶0𝑡

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 (𝑡) =
𝑘𝑒 . 𝐴𝑈𝐶0∞
Trong đó Ct là nồng độ dược chất theo thời gian tại thời điểm t
1.2.3.2. Phương pháp Loo – Riegelman
Phương pháp Loo – Riegelman là mở rộng của phương pháp Wagner – Nelson với
mô hình 2 ngăn nhờ phương pháp cân bằng khối. Phương pháp này yêu cầu phải có dung
dịch thuốc tiêm tĩnh mạch để biểu diễn động học của dược chất ở pha phân bố, chuyển
hóa, thải trừ biểu diễn thông qua tổng của hai số hạng mũ (biexponetial function). Ban
đầu phương pháp này được chứng minh để áp dụng cho mô hình hai ngăn với giả thiết
thuốc được thải trừ từ ngăn trung tâm, Wagner đã chứng minh nó có thể áp dụng cho
6


mọi loại mô hình dược động học hai ngăn. Vaughan cũng đã chứng minh tính đúng của
phương trình Loo – Riegelman không phụ thuộc vào mô hình ngăn [33].
Với mô hình dược động học hai ngăn, thải trừ bậc một, hàm đáp ứng xung đơn vị
với chế phẩm dung dịch thuốc tiêm đơn liều có dạng:
𝑑𝐶𝛿 (𝑡) 𝐴 −λ 𝑡 1 − 𝐴 −λ 𝑡
= .𝑒 1 +
.𝑒 2
𝑑𝑡
𝑉
𝑉
Trong đó λ1 và λ2 và A là hằng số thỏa mãn
λ1 + λ2 = 𝑘𝑒 + 𝑘21 + 𝑘12
𝐴=

𝑣à

λ1 . λ2 = 𝑘𝑒 . 𝑘21

𝑘21 − λ1
λ2 − λ1

k12, k21 lần lượt là hằng số tốc độ vận chuyển dược chất từ ngăn trung tâm tới ngăn
ngoại vi và ngược lại. Khi đó, mức độ hấp thu dược chất theo thời gian được tính toán
qua phương trình Loo – Riegelman:
𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 (𝑡) =

𝐶1𝑡 + 𝑘𝑒 . 𝐴𝑈𝐶0𝑡 + 𝐶2𝑡
𝑘𝑒 . 𝐴𝑈𝐶0∞

Trong đó C1t, C2t là nồng độ dược chất ở ngăn trung tâm và ngăn ngoại vi tại thời
điểm t.
Tuy vậy, tính đúng và tính chính xác của phương pháp này vẫn còn gây tranh cãi.
Gerardin đã hiệu chỉnh phương pháp này để tính toán đường cong hấp thu không sử
dụng chế phẩm đối chiếu theo đường tiêm tĩnh mạch. Tuy nhiên chỉ có thể áp dụng được
trong trường hợp tốc độ phân bố thuốc chậm hơn nhiều so với tốc độ hấp thu, điều này
rất ít khi xảy ra trong thực tế [33].
1.2.3.3. Phương pháp giải chập đại số
Phương pháp giải chập đại số thường được tiến hành trên phân tích dược động học
không dựa trên mô hình ngăn, là một công cụ tin cậy để tính toán mức độ và tốc độ hấp
thu dược chất [8]. Việc sử dụng phương pháp Wagner-Nelson trong việc đánh giá tốc
độ và mức độ hấp thu của dược chất không thực sự chính xác nếu sự hấp thu bị giới hạn,
trong khi đánh giá bằng giải tích chập không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi mô hình hấp
thu [2]. Vì vậy sử dụng phương pháp giải chập đại số cho kết quả tin cậy hơn và khả
năng ứng dụng rộng hơn so với phương pháp Wagner – Nelson.

7

a) Chế phẩm đối chiếu là dung dịch tiêm tĩnh mạch đơn liều
Theo sinh dược học các dạng bào chế, khi sử dụng chế phẩm bào chế dạng rắn
đường uống, hàm số Ct biểu diễn quá trình phân tử dược chất sẽ trải qua các quá trình
hòa tan, hấp thu, phân bố, chuyển hóa và thải trừ. Khi sử dụng chế phẩm thuốc tiêm tĩnh
mạch, hàm số đáp ứng xung đơn vị 𝐶𝛿 (𝑡) biểu diễn phân tử dược chất trải qua quá trình
phân bố, chuyển hóa, thải trừ [2].
Tại một khoảng thời gian rất nhỏ 𝑢 bất kì, có một lượng r(u).du được hấp thu vào
vòng tuần hoàn chung. Ở thời điểm t, sau khi trải qua khoảng thời gian (t-u), lượng thuốc
hấp thu đó sẽ thải trừ tương ứng với quá trình thuốc tiêm vào tĩnh mạch được thải trừ.
Vì vậy, sau khoảng t-u, lượng thuốc còn lại trong cơ thể sẽ còn 𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢). 𝑟(𝑢)𝑑𝑢. Từ
đó nồng độ thuốc trong dịch sinh học tương ứng tại thời điểm t sẽ bằng tổng các vi phân
𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢). 𝑟(𝑢)𝑑𝑢 trong khoảng thời gian từ 0 đến t.
𝑡

𝐶 (𝑡) = ∫ 𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢). 𝑟(𝑢)𝑑𝑢
0

C(t) là kết quả của phép tích chập (convolution) giữa hàm đối chiếu với hàm số
tốc độ hấp thu in vivo. Như vậy, với đầy đủ dữ liệu C(t) và 𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢) sẽ tính được r(u)
bằng phương pháp giải chập (deconvolution). Từ đó mức độ hòa tan in vivo sẽ được tính
bởi công thức:
𝑡

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 (𝑡) = ∫ 𝑟(𝑢)𝑑𝑢
0

b) Chế phẩm đối chiếu là dung dịch uống
Ngoài dung dịch thuốc tiêm tĩnh mạch, một số nghiên cứu cũng đã sử dụng dung
dịch uống để tính toán mức độ và tốc độ hòa tan in vivo. Theo sinh dược học các dạng bào

chế, khi sử dụng chế phẩm bào chế dạng rắn đường uống, hàm số Ct biểu diễn quá trình
phân tử dược chất sẽ trải qua các quá trình hòa tan, hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ.
Khi sử dụng chế phẩm dung dịch uống, hàm số đáp ứng xung đơn vị 𝐶𝛿 (𝑡) biểu diễn phân
tử dược chất trải qua quá trình hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ [2].
C(t) là kết quả của phép tích chập (convolution) giữa hàm đối chiếu với hàm số tốc
độ hòa tan in vivo theo công thức:
𝑡

𝐶 (𝑡) = ∫ 𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢). 𝑟(𝑢)𝑑𝑢
0

8


Như vậy, với đầy đủ dữ liệu C(t) và 𝐶𝛿 (𝑡 − 𝑢) sẽ tính được r(u) bằng phương pháp
giải chập (deconvolution). Từ đó mức độ hòa tan in vivo sẽ được tính bởi công thức:
𝑡

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 (𝑡) = ∫ 𝑟(𝑢)𝑑𝑢
0

Một số trường hợp như thuốc được hấp thu không phải chỉ tại một điểm mà tại nhiều
điểm với mức độ khác nhau ở đường tiêu hóa, sự hấp thu thuốc không tuyến tính,… vi
phạm phương pháp phân tích hệ tuyến tính vốn là cơ sở lý thuyết của việc giải chập để tính
toán đường cong hòa tan hoặc hấp thu trong cơ thể sống, dẫn tới sai số khi tính toán đường
cong hấp thu. Trong trường hợp này, kết quả giải chập ít tin cậy hơn so với sử dụng dung
dịch thuốc tiêm tĩnh mạch làm chế phẩm đối chiếu .
c) Chế phẩm đối chiếu là dạng thuốc rắn giải phóng nhanh
Trong một số nghiên cứu xây dựng tương quan với chế phẩm giải phóng kéo dài,
người ta có thể sử dụng dạng thuốc rắn giải phóng nhanh làm chế phẩm đối chiếu. Nếu

sự hấp thu thuốc tuân theo động học bậc 1, có thể sử dụng phương pháp giải tích chập
tương đối hoặc các phương pháp khác khi tính toán đường cong hấp thu in vivo , [2].
1.3. Phương pháp đánh giá độ hòa tan in vitro
Sinh khả dụng đường uống của các dạng thuốc rắn phụ thuộc vào quá trình hòa tan
trong đường tiêu hóa, vì vậy các phương pháp đánh giá độ hòa tan in vitro được sử dụng
đại diện cho đáp ứng in vivo trong giai đoạn đầu phát triển dạng bào chế [2]. Phương
pháp đánh giá sự hòa tan in vitro được sử dụng để lựa chọn công thức tối ưu, đánh giá
thành phần hoạt chất và tá dược, các yếu tố công thức và quy trình ảnh hưởng đến sự
hòa tan dược chất trong môi trường thử [1], [1-2].
1.3.1. Một số phương pháp đánh giá độ hòa tan thường được sử dụng
Hiện nay Dược điển Việt Nam IV và V đã quy định các phép thử hòa tan cho các
chế phẩm thuốc rắn . Theo dược điển Mỹ - USP 41, có 7 thiết bị thử hòa tan [1], [2].
Thiết bị thử hòa tan cánh khuấy (Apparatus 2) được sử dụng nhiều nhất (khoảng
70%) trong các phương pháp thử hòa tan và thường được sử dụng với các chế phẩm giải
phóng nhanh. Với viên nang, có thể sử dụng thêm lồng thử (spiral sinker, pronged sinker,
basket sinker) để tránh hiện tượng viên nổi trên bề mặt môi trường. Nhược điểm khi sử
dụng thiết bị hòa tan cánh khuấy là các hạt lớn có thể bị lắng ở đáy cốc thử, nơi có ít tác
động khuấy trộn, dẫn tới giảm mức độ hòa tan [3].
9


Khoảng 17% phương pháp sử dụng thiết bị hòa tan giỏ quay (Apparatus 1), thiết
bị này phù hợp cho các dạng thuốc nổi, tuy nhiên các tiểu phân rắn có thể gây bít lỗ giỏ
quay, dẫn tới giảm hiệu quả hòa tan [3].
Xi lanh dao động (Reciprocating Cylinder, Apparatus 3) được khuyến khích sử
dụng cho ba dạng viên nén giải phóng kéo dài, clopheniramin maleat,
dexbrompheniramin maleat và pseudoephedrine sulfat. Thiết bị này hữu dụng khi một
hoặc nhiều thay đổi ở giá trị pH trong phép thử hòa tan [3].
Thiết bị dòng chảy (flow-through cell, Apparatus 4) được khuyến khích sử dụng
cho 3 phương pháp với: hỗn dịch tiêm betamethasone maleat/betamethasone natri sulfat,

hỗn dịch tiêm medroxyprogesteron acetat, hỗn dịch tiêm methylprednisolon acetat [3].
Cánh khuấy kết hợp đĩa thấm (Paddle-over-disk, Apparatus 5) được sử dụng để
thử hòa tan cho miếng dán hoặc các chế phẩm sử dụng tại chỗ, thấm qua da [3].
Xi lanh quay (Rotating Cylinder, Apparatus 6) là thiết bị được tích hợp từ thiết bị
hòa tan giỏ quay thay thế bằng một ống hình trụ bằng thép không gỉ. Thiết bị này được
khuyến khích sử dụng để đảm bảo chất lượng cho chế phẩm sử dụng qua da hoặc tại chỗ
[3].
Giỏ dao động (Reprocating Holder, Apparatus 7) cũng được sử dụng cho hệ vận
chuyển thuốc qua da và một số chế phẩm đặc biệt khác (dexamethason cấy trong mắt)
[3].
Để xây dựng phép thử hòa tan trong một tương quan in vivo – in vitro, cần thiết
phải thay đổi các thông số của phép thử để thu được mô hình dự đoán phù hợp nhất.
Một số trường hợp có thể kết hợp các thiết bị thử hòa tan với nhau, hoặc kết hợp thêm
các bộ phận khác để thu được một điều kiện hòa tan lý tưởng khi xây dựng tương quan
. Một phương pháp thử hòa tan sẽ được sử dụng trên toàn bộ lô thuốc để thu được dữ
liệu hòa tan in vitro. Để thiết lập một tương quan giữa dữ liệu in vivo và dữ liệu in vitro
tương ứng, cần thiết phải thay đổi các điều kiện của phép thử hòa tan để thu được các
dữ liệu in vitro khác nhau, từ đó đưa ra mô hình dự đoán tốt nhất và kết luận phương
pháp thử hòa tan phù hợp nhất [1].
Phép thử in vitro có thể thay đổi để đạt tương quan như thay đổi thiết bị thử, thay
đổi tốc độ khuấy, thay đổi môi trường thử hòa tan (pH, loại môi trường, dung lượng
đệm, có mặt chất diện hoạt), thay đổi nhiệt độ môi trường.
10


1.3.2. Mô hình hóa đồ thị hòa tan in vitro
Mô hình hóa là phương pháp mô phỏng dữ liệu bằng các phương trình toán học,
từ đó dự đoán các đặc tính của hệ. Đồ thị thử hòa tan in vitro thường được mô hình hóa
theo các mô hình sau [1].
Bảng 1.2. Một số mô hình hòa tan được sử dụng để phân tích dữ liệu in vitro

Phương trình

Tham số

(F inf − 𝑖𝑛𝑡). 𝑡 𝑏
𝐷 (𝑡) = 𝑖𝑛𝑡 +
𝑀𝐷𝑇 𝑏 + 𝑡𝑏

 Finf là tỉ lệ

STT Mô hình
1
2

Hill
Weibull

𝐷 (𝑡) = 𝑖𝑛𝑡 + (𝐹 inf

− 𝑖𝑛𝑡) [1 −

1
−
𝑏
(𝑀𝐷𝑇)
𝑒
]

dược chất hòa
tan vào thời

điểm

3

𝑛

𝐷(𝑡) = 𝑘𝑀𝐵 . 𝑡 . 𝑒

Makoid
Banakar

−𝑘.𝑡

cùng.

kMB, n và k là thông số thực nghiệm trong mô
hình Makoid-Banakar (kMB, n và k > 0)

4

DoubleWeibull

𝐷 (𝑡 ) = 𝑖𝑛𝑡 + 𝑓1 (𝐹 inf

− 𝑖𝑛𝑡) [1 −

+ (1 − 𝑓1 ) [1 −

vô

1
−
𝑏
(𝑀𝐷𝑇)
𝑒
]

1
−
𝑒 (𝑀𝐷𝑇)𝑏 ]

 t là thời điểm
hòa tan
 MDT là thời
gian hòa tan
trung bình
 Int là lượng
dược

chất

ngoại suy ở
thời điểm 0
 b là tham số
mũ
Mô hình hóa dữ liệu thử hòa tan in vitro là phương pháp mô phỏng dữ liệu thử hòa
tan thành các đường cong động học tương ứng với các phương trình hòa tan. Từ đó có
thể dự đoán được cơ chế hòa tan hoặc giải phóng của dược chất từ dạng bào chế , .
1.4. Tương quan in vivo – in vitro
1.4.1. Định nghĩa về tương quan in vivo – in vitro

Tương quan in vitro - in vivo (in vitro - in vivo correlation-IVIVC) là mô hình dự
đoán đáp ứng in vivo (nồng độ dược chất trong huyết tương hoặc lượng dược chất hấp
thu) dựa vào đặc tính in vitro của dạng bào chế tương ứng (thường là tốc độ hoặc mức
độ giải phóng/hòa tan) [2].
11


1.4.2. Phân loại tương quan in vivo – in vitro
Theo hướng dẫn của FDA, có 4 mức độ tương quan in vivo – in vitro, [2]
1.4.2.1. Tương quan mức A
Tương quan mức A thể hiện mức độ tương quan cao nhất, mô tả mối liên hệ giữa
dữ liệu thử hòa tan in vitro và dữ liệu nồng độ in vivo tương ứng. Do đó, tương quan
mức A cho phép dự đoán nồng độ dược chất trong dịch sinh học dựa vào phép thử hòa
tan in vitro [1], .
Tương quan mức A còn gọi là tương quan điểm - điểm, thường có dạng tuyến tính,
tuy nhiên một số công bố khoa học đã chứng minh được tương quan qua các thuật toán
phi tuyến tính. Để thiết lập tương quan mức A, tiến hành phép toán giải chập nồng độ
dược chất trong dịch sinh học của chế phẩm bào chế xây dựng tương quan cho chế phẩm
đối chiếu, từ đó ước tính mức độ hấp thu hoặc hòa tan in vivo. Điều này tạo cơ sở để
thiết lập mối quan hệ giữa mức độ hấp thu hoặc hòa tan in vivo với mức độ hòa tan in
vitro. Phép giải chập được thực hiện nhờ phương pháp chuyển khối, phụ thuộc mô hình
động học như phương pháp Wagner – Nelson hay Loo – Riegelman, hoặc phương pháp
không phụ thuộc mô hình động học như phương pháp giải chập đại số như phần 1.2.2
[9], [1].
1.4.2.2. Tương quan mức B
Tương quan mức B sử dụng quy luật thống kê thời điểm để thiết lập mối quan hệ
giữa các thông số tốc độ hòa tan in vitro trung bình (Thời gian hòa tan in vitro trung
bình - MDT) và thông số tốc độ in vivo trung bình (Thời gian lưu trú in vivo trung bình
- MRT hoặc thời gian hòa tan in vivo trung bình - MDT). Tương quan mức B không
phản ánh đầy đủ nồng độ dược chất trong dịch sinh học theo thời gian [1], .

1.4.2.3. Tương quan mức C
Tương quan mức C thiết lập tương quan một điểm giữa một thông số hòa tan in
vitro (thời gian dược chất hòa tan được 10%, 50%, 90% từ dạng bào chế - T10, T50, T90
,…)

và một giá trị dược động học (AUC hoặc Cmax). Tương tự như tương quan mức B,

tương quan mức C không phản ánh hoàn toàn nồng độ dược chất trong dịch sinh học
theo thời gian, vì vậy mức độ tương quan này thường được ứng dụng để nghiên cứu và

12


phát triển dạng bào chế mới ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển công thức bào chế
hoặc giai đoạn nâng cấp quy mô pilot [1].
1.4.2.4. Tương quan đa điểm C
Tương quan đa điểm C thiết lập các tương quan giữa các thông số hòa tan in vitro
và các thông số dược động học phù hợp (Cmax, AUC, …). Một tương quan đa điểm C
thường được thiết lập trên ít nhất 3 thời điểm hòa tan in vitro đại diện cho 3 giai đoạn
sớm, giữa và muộn của quá trình hòa tan in vitro. Giả định rằng một nghiên cứu có thể
thiết lập tương quan đa điểm C cho các dạng bào chế rắn, tương quan mức A cũng có
khả năng xây dựng được cho các dạng bào chế này .
1.4.3. Các mô hình tương quan in vivo – in vitro mức A
Sau khi đã thiết lập được mô hình hòa tan/hấp thu in vivo bằng các phương pháp
đánh giá mức độ hòa tan/hấp thu in vivo ở mục 1.2.3 và đánh giá mức độ hòa tan dược
chất in vitro, tương quan in vivo – in vitro có thể được thiết lập thông qua các mô hình
tương quan sau , .
1.4.3.1. Mô hình tương quan tuyến tính
(1) 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐷 (𝑇𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 )
(2) 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴𝑏𝑠𝑆𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝐷 (𝑇𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝑇𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 )

(3) 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴𝑏𝑠𝑆𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝐷 (𝑇𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝑇𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 − 𝑇𝑠ℎ𝑖𝑓𝑡)
(4) 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴𝑏𝑠𝑆𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝐷 (𝑇𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝑇𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 − 𝑇𝑠ℎ𝑖𝑓𝑡) − 𝐴𝑏𝑠𝐵𝑎𝑠𝑒
Trong đó AbsScale là tỉ lệ quy đổi giá trị hấp thu in vivo so với giá trị hòa tan in
vitro, Tscale là tỉ lệ quy đổi thời gian hấp thu in vivo với thời gian hòa tan in vitro, Tshift
là thời gian tiềm tàng, AbsBase là tỉ lệ hấp thu cơ sở.
1.4.3.2. Mô hình tương quan phi tuyến tính
Các nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh được một số thuật toán phi tuyến tính
liên hệ giữa mô hình hấp thu hoặc hòa tan in vivo và mô hình hòa tan in vitro . Một số
thuật toán được trình bày ở bảng 1.3 [2], . Điểm chung giữa các mô hình thuật toán này
là tương quan thiết lập không phụ thuộc thời gian, vì vậy, các mô hình đều có thể sử
dụng để mô tả tương quan cho dạng bào chế có tốc độ hòa tan chậm cũng như tốc độ
hòa tan nhanh.
Giả định biến thời gian in vivo và thời gian in vitro liên hệ theo phương trình
13


𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝑇𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒. 𝑡𝑣𝑖𝑡𝑟𝑜 − 𝑇𝑠ℎ𝑖𝑓𝑡
Bảng 1.3 Một số mô hình tương quan in vivo – in vitro phi tuyến tính
STT
1

Phương trình

Tên mô hình
Sigmoid

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜

𝐴2 . 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )𝐴3
= 𝐴1 +

𝐴4 + 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )𝐴3
1
(𝐴13

3

− 𝐴2 . 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 ))

2

Hixon-Crowell

3

Gompertz

4

Weibull

5

Higuchi

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴1 . 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )2

6

Mitcherlish

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴1 − 𝐴2 . 𝑒 −𝐴3.𝐷(𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜)

7

Logistic

8

Propotional Odds

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜
𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )
= 𝐴.
1 − 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜
1 − 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )

9

Propotional Hazard

1 − 𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = (1 − 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 ))

10

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴1 −

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴1 . 𝑒 −𝐴2.𝑒

𝐴4

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐴1 − 𝐴2 . 𝑒 −𝐴3.𝐷(𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )
1

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 =

Propotional

𝐴1
1 + 𝐴2 . 𝑒 −𝐴3.𝐷(𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜)

𝐴

𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 = 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )𝐴

Reverse Hazard
𝐹𝑣𝑖𝑣𝑜 =

11

−𝐴3.𝐷(𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )

1
𝛼
. (1 −
. (1 − 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 ))
𝐹𝑖𝑛𝑓
𝛼−1
+

1

𝛼
(1 − 𝐷 (𝑡𝑣𝑖𝑣𝑜 )) )
𝛼−1

1.4.4. Cơ sở lựa chọn mô hình tương quan in vivo – in vitro
Một số hệ số, giá trị được ứng dụng để lựa chọn mô hình tương quan phù hợp nhất
đã được tiến hành trên các nghiên cứu ví dụ như hệ số hồi quy tuyến tính R2, hệ số xác
định hiệu chỉnh R2adjusted, tổng bình phương phần dư (the sum of square, SSR), tổng bình
phương phần dư có trọng số (weighted sum of square,WSSR), sai số bình phương trung
bình (The mean square error, MSE), tiêu chuẩn thông tin Akaike (the Akaike
information criterion, AIC) .
Hầu hết các nghiên cứu sử dụng hệ số hồi quy tuyến tính R2, tuy nhiên hệ số R2 có
khuynh hướng tăng lên khi mô hình càng có nhiều tham số bất chấp mô hình đó có phù
14


hợp hay không. Do đó giá trị R2 chỉ được sử dụng để so sánh các mô hình có cùng tham
số chứ không sử dụng để so sánh các mô hình khác nhau.
Để so sánh các mô hình có tham số khác nhau, hệ số xác định hiệu chỉnh (adjusted
coefficient of determination) R2adjusted được sử dụng:
2
𝑅𝑎𝑑𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒𝑑
=1−

𝑛−1
(1 − 𝑅 2 )
𝑛−𝑝

Trong đó: n là số điểm dữ liệu hòa tan, p là số tham số của mô hình
Mô hình phù hợp nhất là mô hình có giá trị R2adjusted lớn nhất.

Tiêu chuẩn thông tin Akaike được sử dụng như một công cụ chuẩn để đánh giá
tính phù hợp của mô hình cho tương quan in vivo – in vitro và mô hình hóa dữ liệu thử
hòa tan in vitro. Mô hình cho giá trị AIC nhỏ nhất được coi là phù hợp nhất. AIC được
tính theo công thức:
n
2

AIC = WSSR + 2 * p = n * ln ∑ [wj (yj − ŷj ) ] + 2 ∗ p
j

Trong đó: n là số điểm dữ liệu, p là số tham số của mô hình, yj là dữ liệu thứ j, ŷj
là dữ liệu dự đoán bằng mô hình ứng với yj, wj là trọng số của điểm dữ liệu thứ j.
1.4.5. Ứng dụng tương quan in vivo – in vitro
Tương quan in vivo – in vitro có thể dùng để xây dựng và thẩm định các thông số
kĩ thuật cho phương pháp đánh giá độ hòa tan cho các chế phẩm bào chế. Từ đó có thể
dự đoán được đường cong nồng độ dược chất in vivo theo thời gian dựa vào những dữ
liệu in vitro thu được. Từ đó kết quả này có thể sử dụng để đại diện cho phép thử sinh
khả dụng hoặc tương đương sinh học trong quá trình phát triển một công thức bào chế
mới, quá trình kiểm tra chất lượng khi nâng cấp quy mô hoặc thay đổi một vài thông số
trong quá trình sản xuất . Tương quan in vivo – in vitro hỗ trợ tối ưu hóa các nghiên cứu
trên cơ thể sống, giảm thiểu tốn kém tiền bạc, thời gian và nhân lực trong nghiên cứu và
phát triển ngành công nghiệp dược [1], [4].
Hiện nay, l-tetrahyropalmatin là dược chất đang được sử dụng rất nhiều ở Việt
Nam với chỉ định an thần, giảm đau và gây mê cho trẻ em trong phẫu thuật, tiểu phẫu.
Tiêu chuẩn thử hòa tan của viên nén chứa l-tetrahyropalmatin trong dược điển Việt Nam
IV được xây dựng dựa vào quá trình phân tích lô trong quá khứ chứ không dựa vào các
dữ liệu đáp ứng in vivo. Vì vậy, cần thiết xây dựng tương quan in vitro – in vivo của
15

các dạng bào chế chứa l-tetrahyropalmatin để có thể dự đoán được các thông số dược
động học cũng như đường cong nồng độ l-THP trong huyết tương theo thời gian. Từ đó
ứng dụng kiểm soát chất lượng sản phẩm khi sản xuất ở từng lô mẻ.

16