Nghiên cứu bào chế in situ gel nhỏ mắt tobramycin 0,3

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRẦN THỊ HOA

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ IN - SITU GEL
NHỎ MẮT TOBRAMYCIN 0,3%
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2018


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRẦN THỊ HOA
MÃ SINH VIÊN: 1301158

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ IN - SITU GEL
NHỎ MẮT TOBRAMYCIN 0,3%

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
TS. Phạm Bảo Tùng
TS. Nguyễn Thị Mai Anh
Nơi thực hiện:
Bộ môn Bào chế

HÀ NỘI - 2018

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến:
TS. Phạm Bảo Tùng
Thầy là người hướng dẫn tận tình, tạo những điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đại học. Thầy đã luôn sát sao và kịp thời động viên
những lúc tôi gặp khó khăn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS. Nguyễn Thị Mai Anh và các thầy cô, các anh chị
kỹ thuật viên bộ môn Bào Chế cũng như bộ môn Hóa phân tích – Độc chất đã giúp đỡ
tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại bộ môn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, các bạn trong cùng
nhóm thực nghiệm đã luôn đồng hành, chia sẻ vui buồn và giúp tôi vực dậy tinh thần
để tiếp tục và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Người viết

Trần Thị Hoa


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………………………1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................2
1.1. Mắt và các dạng thuốc dùng để điều trị các bệnh của mắt .......................................2
1.1.1. Tổng quan về mắt và các bệnh thường gặp ở mắt.................................................2
1.1.2. Các đường dùng thuốc để điều trị các bệnh của mắt ............................................3
1.2. Tổng quan về thuốc nhỏ mắt ....................................................................................4
1.2.1. Khái niệm ...............................................................................................................4

1.2.2. Ưu nhược điểm ......................................................................................................4
1.2.3. Thành phần ............................................................................................................5
1.2.4. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt..........................................................................6
1.3. Dung dịch nhỏ mắt in - situ gel ................................................................................8
1.3.1. Khái niệm ...............................................................................................................8
1.3.2. Ưu nhược điểm ......................................................................................................9
1.3.3. Phân loại................................................................................................................9
1.3.4. Các đặc tính của hệ in - situ gel ..........................................................................14
1.4. Tổng quan về dược chất tobramycin ......................................................................15
1.4.1. Công thức cấu tạo................................................................................................16
1.4.2. Đặc tính lý hóa ....................................................................................................16
1.4.3. Thuốc nhỏ mắt chứa tobramycin .........................................................................17
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................18
2.1. Nguyên liệu, thiết bị ...............................................................................................18
2.1.1. Nguyên liệu ..........................................................................................................18
2.1.2. Thiết bị .................................................................................................................18
2.1.3. Động vật thí nghiệm ............................................................................................19
2.2. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................19
2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................19


2.3.1. Xây dựng phương pháp định lượng tobramycin..................................................19
2.3.2. Thiết kế công thức và xây dựng quy trình bào chế ..............................................21
2.3.3. Đánh giá một số đặc tính vật lý của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin ...............23
2.3.4. Đánh giá một số đặc tính tạo gel của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin .............23
2.3.5. Đánh giá đặc tính lưu biến của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin .......................24
2.3.6. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro ..............................................25
2.3.7. Đánh giá khả năng lưu giữ thuốc in vivo trên mắt thỏ .......................................27
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.................................................................29
3.1. Thẩm định một số chỉ tiêu phương pháp định lượng tobramycin ..........................29

3.1.1. Độ tuyến tính .......................................................................................................29
3.1.2. Độ lặp lại .............................................................................................................29
3.1.3. Độ đặc hiệu ..........................................................................................................30
3.2. Xây dựng công thức in – situ gel nhỏ mắt tobramycin ..........................................31
3.3. Đánh giá một số đặc tính vật lý của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin ...................31
3.4. Đánh giá một số đặc tính tạo gel của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin .................32
3.4.1. Đánh giá khả năng chảy lỏng ..............................................................................32
3.4.2. Đánh giá khả năng tạo gel ..................................................................................33
3.5. Đánh giá đặc tính lưu biến của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin...........................34
3.5.1. Xác định nhiệt độ tạo gel .....................................................................................34
3.5.2. Đánh giá độ bền vững của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin ..............................34
3.5.3. Đánh giá độ ổn định của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin .................................36
3.5.4. Đánh giá thuộc tính chảy lỏng của dung dịch in - situ gel .................................37
3.6. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro ..................................................38
3.7. Đánh giá khả năng lưu giữ dược chất in vivo .........................................................41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………….44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CAP

Cellulose acetat phthalat

CMC

Carboxymethyl cellulose

HEC

Hydroxyethyl cellulose

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

HPMC

Hydroxypropyl methylcellulose

LCST

Nhiệt độ bắt đầu có sự chuyển thể sol-gel (Lower Critical
Solution Temperature)

LVR

Vùng đàn hồi nhớt tuyến tính (Linear Vicoelastic Region)

MC

Methylcellulose

MRI

Chụp cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging)

PVA

Polyvinyl alcol

SKD

Sinh khả dụng

STF

Dung dịch nước mắt nhân tạo (Simulated Tear Fluid)

TLC

Sắc ký lớp mỏng

UV–Vis

Phổ tử ngoại – Khả kiến (Ultraviolet – Visible)


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại các hệ tạo in - situ gel......................................................................9
Bảng 2.1. Nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu ......................18
Bảng 2.2. Thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu .................................................19
Bảng 2.3. Thành phần công thức in - situ gel nhỏ mắt tobramycin ..............................22
Bảng 2.4. Phân chia mức độ chảy lỏng .........................................................................24
Bảng 2.5. Phân chia mức độ tạo gel ..............................................................................24
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra độ lặp lại của phương pháp đo quang phổ UV-Vis ...........30
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra độ đặc hiệu của phương pháp định lượng tobramycin ......30
Bảng 3.3. Thành phần công thức khảo sát tỷ lệ poloxamer-HPMC ..............................31

Bảng 3.4. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của dung dịch in - situ gel ...........32
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá khả năng chảy lỏng ...........................................................33
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá khả năng tạo gel ................................................................33
Bảng 3.7. Kết quả nhiệt độ tạo gel của các dung dịch in - situ gel ...............................34
Bảng 3.8. Kết quả khả năng giải phóng dược chất in vitro ...........................................38
Bảng 3.9. Kết quả đánh giá khả năng lưu giữ dược chất trên mắt thỏ ..........................42


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Cấu tạo của mắt ...............................................................................................2
Hình 1.2. Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với nhiệt độ ................................................10
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của poloxamer .................................................................11
Hình 1.4. Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với pH ........................................................12
Hình 1.5. Cơ chế tạo gel của natri alginat .....................................................................14
Hình 1.6. Công thức cấu tạo của tobramycin ................................................................16
Hình 2.1. Quy trình bào chế dung dịch nhỏ mắt in - situ gel tobramycin .....................22
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa mật độ quang và nồng độ tobramycin
.......................................................................................................................................29
Hình 3.2. Kết quả phép đo dao động quét tần số của CT5 (15% poloxamer và 0,6%
HPMC) tại 25°C ............................................................................................................35
Hình 3.3. Kết quả phép đo dao động quét tần số của CT13 (20% poloxamer 407 và 0,4
% HPMC) tại 25°C ........................................................................................................35
Hình 3.4. Kết quả phép đo dao động quét tần số của CT5 (15% poloxamer và 0,6%
HPMC) tại 35°C ............................................................................................................36
Hình 3.5. Kết quả phép đo dao động quét thời gian của CT1 (14% poloxamer và 0,4%
HPMC) ở 35°C ..............................................................................................................36
Hình 3.6. Kết quả phép đo dao động quét thời gian của CT10 (18% poloxamer và
0,4% HPMC) ở 35°C .....................................................................................................37
Hình 3.7. Đồ thị thể hiện mối liên quan giữa độ nhớt và tốc độ trượt ở 35°C ..............38
Hình 3.8. Đồ thị so sánh % dược chất giải phóng của các công thức có cùng nồng độ

HPMC (0,4%) trong 6 giờ .............................................................................................39
Hình 3.9. Đồ thị so sánh % dược chất giải phóng của các mẫu có cùng nồng độ
poloxamer 407 (14%) trong 6 giờ .................................................................................40
Hình 3.10. Kết quả đánh giá sơ bộ độ đặc hiệu của phương pháp định tính tobramycin
.......................................................................................................................................41
Hình 3.11. Kết quả đánh giá sơ bộ độ nhạy của phương pháp định tính tobramycin ...41


ĐẶT VẤN ĐỀ
Thuốc nhỏ mắt thường có SKD thấp (chỉ khoảng từ 5-10%) [14] do các cơ chế
bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt và cấu trúc phức tạp của mắt dẫn đến sự rửa trôi
dược chất. Để khắc phục các hạn chế của thuốc nhỏ mắt thông thường, các hệ đưa
thuốc mới và nhiều phương pháp nhằm tăng SKD đã được nghiên cứu. Một trong số
đó là ―hệ tạo gel tại chỗ‖, gọi là in - situ gel với đặc điểm dễ dàng nhỏ giọt khi sử dụng
và tạo gel nhớt trước giác mạc, tăng SKD thông qua kéo dài thời gian lưu thuốc ở niêm
mạc mắt.
Hiện nay trên thị trường chủ yếu là các dạng nhỏ mắt thông thường (khoảng
70%) [30], trong đó dược chất tobramycin là một trong những kháng sinh được sử
dụng nhiều. Tobramycin là một kháng sinh thuộc nhóm aminosid, thường được sử
dụng trong điều trị nhiễm trùng do trực khuẩn mủ xanh và các vi khuẩn Gram (-) – các
tác nhân phổ biến gây nhiễm trùng mắt.
Xuất phát từ thực tế trên, với mục đích góp phần làm tăng SKD của thuốc nhỏ
mắt có chứa tobramycin thông qua việc tăng thời gian lưu giữ của tobramycin trên
niêm mạc mắt, trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học, chúng tôi tiến
hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu bào chế in - situ gel nhỏ mắt tobramycin 0,3%” với hai mục tiêu
sau:
1, Bào chế dung dịch in - situ gel nhỏ mắt tobramycin 0,3%.
2, Đánh giá một số đặc tính của in - situ gel nhỏ mắt tobramycin 0,3%.

1


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Mắt và các dạng thuốc dùng để điều trị các bệnh của mắt
1.1.1. Tổng quan về mắt và các bệnh thường gặp ở mắt
Mắt là một giác quan hết sức quan trọng của người được cấu tạo bởi một hệ
thống quang – sinh học rất nhạy cảm. Mắt có cấu tạo khá phức tạp, gồm ba phần
chính[4]:
-

Nhãn cầu: Nhãn cầu có hình một khối cầu, được cấu tạo bởi ba lớp từ ngoài vào
trong gồm lớp xơ, lớp mạch và võng mạc.

-

Các môi trường trong suốt của mắt từ trước ra sau gồm có thủy dịch, thủy tinh thể
và thủy tinh dịch.

-

Các bộ phận phụ thuộc của mắt gồm có các bộ phận bảo vệ mắt (ổ mắt, mi mắt và
bộ phận tiết nước mắt) và bộ phận vận chuyển nhãn cầu (các cơ vận động).
Các bộ phận của mắt được chia thành hai phần gồm tiền phòng và hậu phòng.

Trong đó, tiền phòng bao gồm 1/3 phía trước của mắt, chứa con ngươi, giác mạc, kết
mạc, mống mắt, thủy dịch, thể mi và thủy tinh thể. Hậu phòng gồm 2/3 phía sau của
mắt, chứa các bộ phận thủy tinh dịch, võng mạc, lớp xơ, lớp mạch và thần kinh thị
giác (Hình 1.1) [19], [15].

Hình 1.1. Cấu tạo của mắt [12]
Mắt có thể mắc nhiều loại bệnh ở các tổ chức, vị trí khác nhau. Các bệnh này gây
ra bởi nhiều yếu tố [1], [12]. Các bệnh ở vùng trước giác mạc như dị ứng, viêm kết
mạc, khô mắt, viêm túi lệ. Bệnh ở giác mạc như viêm giác mạc do vi khuẩn hoặc
virus. Các bệnh ở trong nhãn cầu như đục thủy tinh thể, tăng nhãn áp

2


(glaucom)…[12], [1]. Do mắt có thể bị bệnh ở trên bề mặt hoặc ở các tổ chức sâu bên
trong nên hiện nay có nhiều đường đưa thuốc được áp dụng để điều trị các bệnh ở mắt.
1.1.2. Các đường dùng thuốc để điều trị các bệnh của mắt
So với việc đưa thuốc đến các bộ phận, vị trí khác của cơ thể, mắt với những đặc
điểm sinh lý đặc trưng gây ra những khó khăn, hạn chế khác nhau đối với các đường
dùng thuốc.
 Dùng thuốc toàn thân: Bệnh nhân có thể uống hoặc tiêm thuốc để điều trị các bệnh
ở mắt. Dược chất hấp thu vào tuần hoàn chung và phân bố đến các mô của mắt.
Với ưu điểm không xâm lấn, bệnh nhân có thể tuân thủ điều trị khi sử dụng. Tuy
nhiên, đường dùng thuốc có SKD thấp (nhỏ hơn 2%) và liều dùng cao, có thể gây
ra các tác dụng không mong muốn, thậm chí gây độc với cơ thể [18].
 Dùng thuốc bằng cách tiêm trực tiếp vào các tổ chức bị bệnh ở mắt: Chủ yếu để
điều trị các bệnh ở hậu phòng (viêm võng mạc, đục thủy tinh thể) do khả năng
phân phối dược chất qua các rào cản ở mắt đến vị trí tác dụng kém. Mặc dù đường
dùng thuốc này đạt nồng độ dược chất cao tại mô đích và làm giảm các tác dụng
không mong muốn toàn thân nhưng rất nguy hiểm do xâm lấn và có thể gây tổn
thương nhãn cầu [1], [18].
 Dùng thuốc tại chỗ: Đường dùng thuốc tại chỗ thường được sử dụng để điều trị các
bệnh ở tiền phòng. Vị trí tác dụng có thể ở các lớp khác nhau của giác mạc, kết
mạc hay các bộ phận khác ở tiền phòng như mống mắt, thể mi,…[18]. Đây là
đường dùng thuốc được ưa chuộng vì rất thuận tiện, dễ sử dụng, bệnh nhân có thể

tự dùng và hạn chế được các tác dụng không mong muốn của thuốc do dược chất
tập trung chủ yếu ở mắt [1].
Trong nhãn khoa, các dạng bào chế dùng tại chỗ gồm:
1) Thuốc nhỏ mắt: dung dịch, hỗn dịch hoặc nhũ tương
Dung dịch thuốc nhỏ mắt là dạng thuốc thuận tiện nhất do bệnh nhân có thể sử
dụng dễ dàng theo chỉ dẫn, an toàn. Tuy nhiên, dưới tác động của hệ thống nước mắt,
95% lượng thuốc bị đào thải trong vòng 15 đến 30 giây sau khi nhỏ thuốc [18], [15]
nên SKD của thuốc nhỏ mắt chỉ đạt khoảng 5 – 10% [14]. Khác với dạng dung dịch,
hỗn dịch nhỏ mắt và nhũ tương nhỏ mắt cải thiện phần nào thời gian lưu thuốc trước
giác mạc [18], [30], mặc dù vậy, cả hai dạng bào chế đều có độ ổn định nhiệt động học
3


kém, ảnh hưởng đến sự đồng nhất dược chất trong chế phẩm và phân chia liều sử dụng
[15].
2) Thuốc mỡ tra mắt: Thuốc mỡ tra mắt bao gồm hỗn hợp các hydrocarbon rắn và
bán rắn có nhiệt độ nóng chảy ở nhiệt độ sinh lý của mắt [30]. So với thuốc nhỏ mắt,
thuốc mỡ tra mắt có SKD cao hơn do dược chất được giải phóng từ từ, ít bị pha loãng
bởi hệ thống nước mắt và thời gian tiếp xúc với niêm mạc mắt kéo dài hơn. Tuy nhiên,
dạng bào chế này làm mờ mắt tạm thời khi sử dụng [1].
3) Kính áp tròng và hệ điều trị đặt ở mắt: Thường có dạng hình đĩa mỏng. Sau khi
đặt lên mắt, kính áp tròng và hệ điều trị chứa dược chất bám dính vào màng nước mắt
do sức căng bề mặt. Dược chất có thời gian lưu giữ dài hơn, do đó lượng thuốc thấm
qua giác mạc lớn hơn dẫn đến hiệu quả cao hơn so với thuốc nhỏ mắt thông thường
[30]. Nhược điểm của dạng bào chế này là khả năng tải dược chất thấp và khó khăn
trong việc kiểm soát giải phóng dược chất trong khoảng thời gian dài [12]. Ngoài ra,
việc sử dụng kính áp tròng kéo dài có thể gây nhiễm khuẩn mắt và khô mắt [24].
4) Liệu pháp ion: Liệu pháp ion sử dụng một dòng điện có cường độ nhỏ để tăng
cường khả năng thấm qua mô mắt của dược chất, cụ thể phân tử thuốc ion hóa dưới tác
dụng của lực hút tĩnh điện thâm nhập vào mô đích. Tuy nhiên, liệu pháp ion gây khó

chịu cho bệnh nhân và có sự phân phối thuốc không ổn định [24].
Hiện nay, khoảng 70% các chế phẩm nhãn khoa trên thị trường là các dạng thuốc
nhỏ mắt thông thường, do dễ sản xuất quy mô lớn, mức độ tuân thủ điều trị của bệnh
nhân cao, hiệu quả sản phẩm, độ ổn định và chi phí hợp lý [30].
1.2. Tổng quan về thuốc nhỏ mắt
1.2.1. Khái niệm
Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của
một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế
dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán vào
một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng [3].
1.2.2. Ưu nhược điểm
Là một dạng bào chế dùng tại chỗ, thuốc nhỏ mắt thuận tiện trong việc sử dụng,
bệnh nhân có thể tự dùng thuốc theo chỉ dẫn. Ngoài ra, sau khi sử dụng, dược chất
4


thường tập trung tại mắt và ít hấp thu vào vòng tuần hoàn, do đó ít gây ra tác dụng phụ
hơn so với các đường dùng toàn thân (đường uống, đường tiêm) [1].
Tuy nhiên, do tác động từ cơ chế bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt và cấu tạo
phức tạp của mắt, dược chất trong các chế phẩm thuốc nhỏ mắt khi được đưa lên trên
bề mặt giác mạc thường bị rửa trôi và pha loãng, do đó làm giảm gradient nồng độ
dược chất và làm giảm thời gian lưu thuốc nên tốc độ và mức độ khuếch tán dược chất
qua giác mạc giảm [1], dẫn đến SKD của các chế phẩm thuốc nhỏ mắt thường rất thấp,
chỉ khoảng 5 - 10% [14].
1.2.3. Thành phần
Một chế phẩm thuốc nhỏ mắt hoàn chỉnh bao gồm những thành phần: dược chất,
dung môi, các thành phần khác và bao bì đựng thuốc. Với các vai trò khác nhau, các tá
dược được đưa vào chế phẩm nhỏ mắt nhằm đảm bảo độ ổn định của dược chất, độ an
toàn và hiệu lực điều trị của chế phẩm [1].
1.2.3.1. Dược chất

Dược chất sử dụng trong các chế phẩm thuốc nhỏ mắt phải có độ tinh khiết cao.
Các dược chất sử dụng rất đa dạng và có thể chia thành các nhóm khác nhau theo tác
dụng dược lý. Trong đó có các thuốc dùng điều trị nhiễm khuẩn như kháng sinh
(tobramycin, neomycin…) và thuốc chống nấm…
1.2.3.2. Dung môi
Dung môi dùng để pha thuốc nhỏ mắt chủ yếu là nước cất và phải đạt các yêu
cầu của Dược điển và phải vô khuẩn [1], [3]. Dầu thực vật cũng được dùng làm dung
môi pha thuốc nhỏ mắt và thường dùng nhất là dầu thầu dầu.
1.2.3.3. Chất sát khuẩn
Với mục đích luôn đảm bảo vô khuẩn, thuốc nhỏ mắt thường sử dụng các chất
sát khuẩn có tác dụng diệt ngay các vi sinh vật rơi vào thuốc sau mỗi lần sử dụng. Một
số chất sát khuẩn thường dùng: Benzalkonium clorid, thimerosal, clorobutanol, các
paraben (methylparaben, propylparaben)… [1].
1.2.3.4. Các chất làm tăng độ nhớt của thuốc nhỏ mắt
Một số polyme thường dùng với mục địch kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng
trước giác mạc mắt là methylcellulose, hydroxypropyl methylcellulose, polyvinyl
pyrolidon, alcol polyvinic… Việc sử dụng các polyme tan trong nước này có tác dụng
5


cản trở tốc độ rút và rửa trôi lượng dược chất đã nhỏ vào mắt, do đó tạo điều kiện cho
dược chất hấp thu tốt hơn [1].
1.2.3.5. Các chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt thường sử dụng trong thuốc nhỏ mắt là polysorbat 20
và 80, polyoxy 40 stearat… Benzalkonium clorid là chất vừa có tính hoạt động bề mặt
vừa là chất sát khuẩn trong thuốc nhỏ mắt.
1.2.3.6. Các tá dược khác [1]


Các chất đẳng trương thuốc nhỏ mắt: Các chất thường được sử dụng để đẳng

trương các chế phẩm thuốc nhỏ mắt với mục đích hạn chế gây kích ứng đối với mắt
là natri clorid, kali clorid, glucose, manitol…


Các chất chống oxy hóa: Các chất chống oxy hóa thường dùng trong thuốc nhỏ

mắt là natri metabisulfit, natri sulfit, natri bisulfit, dinatri edetat…


Các chất điều chỉnh pH: Các chế phẩm thuốc nhỏ mắt thường sử dụng một số

hệ đệm như hệ đệm borat, phosphat và citrat.
1.2.4. Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt
1.2.4.1. Một số đặc điểm sinh lý của mắt liên quan đến sự hấp thu dược chất từ thuốc
nhỏ mắt
Để đạt được SKD cao đối với các chế phẩm thuốc nhỏ mắt là một thách thức do
tác động của các yếu tố trước giác mạc và đặc điểm cấu tạo sinh lý của hàng rào mô
giác mạc và kết mạc làm giảm đáng kể thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc. Các
yếu tố trước giác mạc bao gồm hệ thống nước mắt và phản xạ nháy mắt [14], [18]. Bề
mặt giác mạc và kết mạc mắt người bình thường đươc bao phủ bởi một màng nước
mắt với thể tích khoảng 7 - 10 µl được tiết ra liên tục với tốc độ khoảng 0,5 – 2,2 µl
trong 1 phút từ tuyến nước mắt [7]. Màng nước mắt được làm mới trong vòng 5 phút
và có thể đạt đến 400 µl trong 1 phút khi mắt bị kích ứng [14]. Ngoài ra, bề mặt mắt
được làm sạch định kỳ bởi phản xạ nháy mắt. Số lần nháy mắt trung bình khoảng 2030 lần trong 1 phút. Những yếu tố sinh lý này thường làm giảm thời gian tiếp xúc của
dược chất với bề mặt giác mạc và kết mạc [14]. Khi nhỏ một giọt thuốc vào vùng
trước giác mạc, nước mắt liên tục tiết ra làm loãng lượng thuốc còn lại sau khi bị mất
phần thừa trào ra má, phần dược chất còn lại có thể bị trôi vào ống mũi - lệ theo dịch
nước mắt, làm giảm gradient nồng độ dược chất [1], [8].
6

Ngoài ra, SKD thuốc nhỏ mắt còn liên quan đến sự xâm nhập của dược chất qua
giác mạc hoặc kết mạc, do đó các đặc tính hóa lý của dược chất và tính thấm của hàng
rào giải phẫu của mắt là những vấn đề cần tính đến khi thiết kế một chế phẩm nhỏ mắt
[14]. Kết mạc với diện tích gấp 5-6 lần giác mạc khoảng 16 cm2 và giàu mạch máu,
đồng thời có tính thấm tốt với nhiều dược chất tạo điều kiện cho sự hấp thu của dược
chất, tuy nhiên lượng dược chất được hấp thu qua kết mạc chủ yếu đi vào tuần hoàn
chung và gây ra tác dụng không mong muốn. Do đó trừ trường hợp đích tác dụng là
chính kết mạc, sự hấp thu qua kết mạc được coi là một yếu tố làm giảm SKD [1], [23].
Giác mạc là hàng rào chính gây cản trở hấp thu dược chất. Giác mạc cấu tạo gồm 5
lớp: lớp biểu mô và nội mô thân lipid, lớp đệm nằm ở giữa thân nước (78% nước),
ngoài ra còn có lớp Bowman và màng Descement, trong đó lớp nội mô là rào cản khó
vượt qua nhất do các tế bào liên kết chặt chẽ với nhau [14]. Vì vậy để thấm tốt qua
hàng rào giác mạc, dược chất cần vừa thân nước vừa thân dầu.
1.2.4.2. Một số biện pháp làm tăng sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt
Với các đặc điểm cấu tạo của mắt và tác động của các yếu tố trước giác mạc, một
chế phẩm thuốc nhỏ mắt muốn có SKD cao cần có các đặc tính:
1) Hạn chế gây kích ứng mắt:
- Điều chỉnh pH của thuốc nhỏ mắt về giá trị trung tính hoặc gần trung tính
- Sử dụng các chất điều chỉnh đẳng trương với dịch nước mắt [1].
2) Làm tăng tính thấm của giác mạc với dược chất bằng cách:
- Điều chỉnh mức độ ion của dược chất: Điều chỉnh mức độ ion của dược chất
phù hợp có thể làm tăng khả năng khuếch tán thụ động qua giác mạc.
- Thêm các chất tăng cường tính thấm vào trong thuốc nhỏ mắt:
Các chất tăng cường tính thấm gồm có chất hoạt động bề mặt, chất tạo phức với
ion Ca2+… làm thay đổi tính nguyên vẹn của giác mạc bằng cách tương tác và làm mở
rộng khe các tế bào biểu mô giác mạc, thay đổi cấu trúc và đặc tính lưu biến của hàng
rào chất nhày làm rào cản khuếch tán yếu đi dẫn đến cải thiện khả năng thấm qua giác
mạc của dược chất [8]. Benzalkonium clorid, các polyoxyethyl glycol ether (lauryl,

stearyl và oleyl), saponin…là các chất tăng thấm đã được nghiên cứu cải thiện SKD
các chế phẩm nhãn khoa.
Martina Scholz và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của
benzalkonium clorid đến khả năng thấm của pilocarpin hydroclorid qua các mô hình
7


giác mạc. Kết quả cho thấy rằng, benzalkonium clorid với nồng độ 0,01% làm tăng
xấp xỉ 4 lần khả năng thấm dược chất qua biểu mô giác mạc [34].
3) Kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc:
- Bào chế thuốc dưới dạng hỗn dịch nhỏ mắt, thuốc mỡ, gel và một số hệ đưa
thuốc mới như nhũ tương nano, hỗn dịch nano, liposome… Các chế phẩm bán rắn như
thuốc mỡ có khả năng bám dính tốt nhưng gây mờ mắt, khó chịu hoặc thậm chí gây
kích ứng. Liposome hay các hạt nano lưu giữ và giải phóng dược chất từ từ tại vị trí
tác dụng, thích hợp với những dược chất tan kém trong nước [8], [30].
- Thêm các polyme tan trong nước để tăng độ nhớt của thuốc nhỏ mắt, từ đó làm
tăng lưu giữ dược chất trên niêm mạc mắt. Việc tăng nồng độ polyme làm tăng tương
tác với chất nhày do sự đan xen chặt chẽ giữa các chuỗi polyme và chất nhày [7]. Mức
độ bám dính tối đa có thể đạt được tại nồng độ polyme tối ưu. Các polyme tan trong
nước điển hình bao gồm polyvinyl alcol (PVA), polyvinyl pyrolidon, methylcellulose
(MC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)…[8]
K Kernt, M Martinez và cộng sự đã thực hiện một nghiên cứu lâm sàng với 2
nhóm bệnh nhân điều trị viêm kết mạc cấp tính, trong đó 1 nhóm được điều trị bằng
dung dịch nhỏ mắt tobramycin 0,3% với chế độ liều 1 giọt/1 lần, 4 lần/1 ngày và 1
nhóm sử dụng dung dịch tobramycin có sử dụng tá dược tăng cường độ nhớt với chế
độ liều 1 giọt/1 lần, 2 lần/1 ngày, quá trình điều trị kéo dài 12 ngày. Kết quả cho thấy
rằng, dung dịch tobramycin có sử dụng tá dược tăng cường độ nhớt với chế độ liều 2
lần có khả năng dung nạp tốt và có hiệu quả điều trị tương đương với với dung dịch
nhỏ mắt tobramycin chế độ liều 4 lần [22].
Với mục đích khắc phục những hạn chế của các chế phẩm thuốc nhỏ mắt thông

thường, khóa luận tiến hành nghiên cứu thuốc nhỏ mắt dưới dạng in - situ gel, một
dạng thuốc với nhiều vượt trội và có khả năng làm tăng SKD của thuốc nhỏ mắt bằng
cách làm tăng thời gian lưu thuốc ở trước vùng giác mạc.
1.3. Dung dịch nhỏ mắt in - situ gel
1.3.1. Khái niệm
Dung dịch nhỏ mắt in - situ gel là dung dịch cao phân tử của các polyme, có khả
năng chuyển thể sol – gel một cách thuận nghịch [5]. Sự chuyển thể sol – gel được
kích hoạt bởi các 3 nhóm tác nhân gồm tác nhân vật lý (nhiệt độ, ánh sáng, lực cơ
8


học), tác nhân hóa học (pH, tương tác ion) và tác nhân sinh học (enzym, các phân tử
sinh học khác), trong đó 3 tác nhân kích hoạt chính là nhiệt độ, pH và tương tác ion
[5], [33].
1.3.2. Ưu nhược điểm
Hệ in - situ gel có đặc tính chuyển thể sol-gel một cách thuận nghịch, do đó dung
dịch nhỏ mắt in - situ gel có nhiều điểm vượt trội hơn so với các thuốc nhỏ mắt thông
thường [5], [14], [33]:


Dung dịch in - situ gel có thể nhỏ giọt và lan rộng trên bề mặt mắt như dung

dịch thuốc nhỏ mắt thông thường, thuận tiện cho bệnh nhân sử dụng. Khi tạo gel nhớt
trước giác mạc cũng không làm mờ, giảm tầm nhìn và khó chịu như thuốc mỡ.


Dung dịch in - situ gel là dung dịch chứa dược chất (ở nhiệt độ bảo quản và

nhiệt độ phòng), đảm bảo đồng đều phân liều hơn và hạn chế nhược điểm kém ổn
định vật lý của hỗn dịch và nhũ tương.



Dung dịch in - situ gel có phương pháp bào chế đơn giản hơn so với các dạng

bào chế mới như hỗn dịch nano, nhũ tương nano, liposome…


Dung dịch in - situ gel tạo gel nhớt trước giác mạc làm tăng bám dính, hạn chế

bị rửa trôi và pha loãng dược chất bởi nước mắt, qua đó làm tăng SKD. Từ đó làm
giảm số lần sử dụng, bệnh nhân dễ dàng tuân thủ điều trị hơn so với chế độ liều dùng
nhiều lần sử dụng trong ngày.
1.3.3. Phân loại
Dung dịch in - situ gel tạo gel bởi các cơ chế khác nhau, tùy thuộc vào loại
polyme sử dụng. Mỗi polyme tạo gel dưới sự tác động của các yếu tố khác nhau: nhiệt
độ, pH hay tương tác ion, được phân chia như trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Phân loại các hệ tạo in - situ gel [33]
STT

Tác nhân kích thích

Polyme hay sử dụng
Poloxamer, hydroxy propyl methyl

1

Nhiệt độ

cellulose (HPMC), xyloglucan,
chitosan

2

pH

Carbopol, chitosan

3

Tương tác ion

Natri alginat, gellan, acid hyaluronic

9


1.3.3.1. Hệ nhạy cảm với nhiệt độ


Cơ chế

Hệ gồm các polyme nhạy cảm với nhiệt độ và thay đổi đặc tính cấu trúc dưới tác
động của sự thay đổi nhiệt độ là hệ in - situ gel được nghiên cứu nhiều nhất. Sự
chuyển thể sol-gel chủ yếu do khả năng hòa tan khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau
của các polyme tạo gel của hệ. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bắt đầu có sự chuyển thể
sol-gel (LCST), liên kết hydro giữa nhóm ưa nước trên bề mặt phân tử polyme và phân
tử nước làm tăng sự hòa tan của chuỗi polyme và do đó hệ tồn tại ở dạng dung dịch. Ở
nhiệt độ cao hơn LCST, các liên kết hydro bị phá vỡ, thay vào đó các tương tác
polyme-polyme và nước-nước chiếm ưu thế hơn, do các phân tử polyme hòa tan bị
khử nước đột ngột và chuyển sang cấu trúc kỵ nước hơn, dung dịch chuyển thành dạng

gel [5], [27].

Hình 1.2. Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với nhiệt độ [25]
 Một số polyme thường dùng
XYLOGLUCAN
Xyloglucan là một polyme tự nhiên, có nguồn gốc từ hạt me. Xyloglucan có cấu
trúc gồm một chuỗi β-(1-4)-glucose với nhánh α-(1-6)-xylose được thay thế một phần
bằng β-(1-2)-galatoxylose. Khi ít nhất 35% galactose bị thủy phân bởi β-galactosidase,
đặc tính chuyển pha tạo gel in - situ xuất hiện. Tỷ lệ galactose bị thủy phân tăng từ 3558%, nhiệt độ chuyển thể sol-gel của xyloglucan giảm từ 40°C xuống 5°C [5].
Miyazaki và các cộng sự đã nghiên cứu hệ in - situ gel chứa pilocarpin
hydroclorid sử dụng polyme tạo gel xyloglucan. Kết quả cho thấy công thức chứa 2%
xyloglucan duy trì gel ở mắt trong hơn 6 giờ khi nhỏ vào mắt thỏ [26].
POLOXAMER
Poloxamer là polyme phổ biến nhất trong hệ nhạy cảm với nhiệt độ [33].
Poloxamer (tên thương mại là Pluronics) là những chất hoạt động bề mặt không ion
10


hóa tan được trong nước, có cấu trúc gồm một chuỗi poly(propylen oxid) kỵ nước ở
giữa và bao quanh bởi hai chuỗi poly(ethylen oxid) ưa nước (PEO-PPO-PEO) [5].
Chúng tồn tại ở các thể chất khác nhau tùy thuộc vào tỷ lệ PEO:PPO. Dung dịch
poloxamer trong nước ổn định ở pH acid hoặc base và cả khi có mặt các ion kim loại.
Trong đó poloxamer 407 là poloxamer phổ biến nhất. Poloxamer 407 tạo gel có
đặc tính không màu, trong suốt nên chúng được sử dụng rộng rãi trong nhãn khoa [33].
Nhiệt độ tạo gel của poloxamer phụ thuộc vào thành phần cấu tạo và nồng độ
poloxamer sử dụng. Mặt khác, nồng độ poloxamer không chỉ ảnh hưởng đến các đặc
tính lưu biến của hệ mà còn ảnh hưởng đến khả năng bám dính và sự khuếch tán của
dược chất qua hệ khi tạo gel. Các nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ dược chất khuếch tán
qua gel giảm khi nồng độ poloxamer tăng. Bên cạnh đó, các chế phẩm có chứa hơn
20% poloxamer gây kích ứng mắt [7]. Vì vậy, để giảm nồng độ poloxamer trong công

thức và cải thiện tính bám dính cũng như độ nhớt của hệ, poloxamer thường được sử
dụng kết hợp với polyme tạo gel theo cơ chế khác và các chất tăng độ nhớt như
methylcellulose (MC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)….

Hình 1.3. Công thức cấu tạo của poloxamer
El-Kamel đã nghiên cứu hệ in - situ gel chứa dược chất timolol maleat với
polyme tạo gel là poloxamer 407, khảo sát các nồng độ khác khau (15, 20 và 25%
kl/kl) và có bổ sung các tác nhân làm tăng độ nhớt khác nhau (HPMC, MC và
NaCMC). Kết quả cho thấy rằng SKD in vitro thử trên thỏ trắng của timolol maleat
tăng gấp 2,5 và 2,4 lần với công thức chứa 25% poloxamer 407 và 15% poloxamer
407 có thêm 3% MC so với dung dịch timolol maleat 0,5% [16].
Nghiên cứu của Darwhekar đã cho thấy rằng khi xây dựng hệ chứa poloxamer
407 (15% và 20% kl/kl) và HPMC Methocel K15M (0,5%; 1% và 1,5% kl/kl) với
dược chất dorzolamid hydroclorid và timolol maleat, công thức chứa 15% poloxamer
407 và 1% HPMC đã kéo dài thời gian giải phóng dược chất in vitro, cụ thể sau 480
11


phút giải phóng 92,72% dorzolamid hydroclorid và 91,71% timolol maleat so với chế
phẩm nhỏ mắt chứa cùng lượng dược chất có thời gian giải phóng là 90 phút [13].
1.3.3.2. Hệ nhạy cảm với pH
 Cơ chế
Các polyme chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel tùy thuộc vào mức độ ion
hóa và hòa tan trong nước khi pH thay đổi. Sự nhạy cảm với pH của các polyme thuộc
nhóm này là do các nhóm ion trên bề mặt phân tử polyme. Các nhóm ion này (acid
hoặc base) có thể cho hoặc nhận điện tử để đáp ứng với sự thay đổi của pH. Khi pH
môi trường tăng, mức độ trương nở của các polyme chứa nhóm acid yếu (anion) tăng
lên và các polyme chứa nhóm base (cation) giảm đi [7], [33]. Các polyme nhạy cảm
với pH được sử dụng rộng rãi trong nhãn khoa là carbopol, chitosan và cellulose acetat
phthalat (CAP),…

Hình 1.4. Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm với pH [7]
 Một số polyme thường dùng
CARBOPOL
Carbopol là poly(acid acrylic) có trọng lượng phân tử lớn, được sử dụng rộng rãi
trong nhãn khoa để tăng cường lưu giữ dược chất trên bề mặt giác mạc do có đặc tính
bám dính cao hơn so với các polyme tự nhiên hoặc tổng hợp khác (ví dụ các dẫn chất
cellulose). Các polyme này chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel khi pH tăng lên
trên pKa khoảng 5,5 [5]. Carbopol 934 là một polyme tổng hợp gồm 62% nhóm
carboxylic, được tạo thành bởi các đơn vị lặp lại acid acrylic liên kết chéo với allyl
sucrose hoặc allyl ete của pentaerythritol [33].
Một sự kết hợp giữa Carbopol 980 và HPMC được nghiên cứu bào chế dung dịch
in - situ gel chứa puerarin bởi Wu C, Qi H và Chen W cho thấy rằng 0,1% carbopol và
0,4% HPMC tạo gel ở điều kiện sinh lý, giải phóng dược chất trong 8 giờ, thời gian
12


thuốc đạt nồng độ tối đa trong thủy dịch Tmax gấp 1,76 lần và diện tích dưới đường
cong AUC0-8h gấp 2,17 lần so với dạng dung dịch quy ước [37].
CHITOSAN
Chitosan có bản chất là polysaccarid, là sản phẩm của phản ứng deacetyl hóa của
chitin [33]. Chitosan có độc tính thấp, tương tác sinh học tốt và có khả năng phân hủy
sinh học. Chitosan là một polyme cation có độ hòa tan phụ thuộc vào pH. Ở pH nhỏ
hơn 6,2 nó tồn tại trong nước dưới dạng dung dịch nhờ sự proton hóa tạo muối amoni
của các nhóm amin trên bề mặt phân tử và chuyển thành dạng gel ngậm nước ở pH cao
hơn, tức pH sinh lý do xảy ra sự trung hòa chitosan [14].
Một nghiên cứu đánh giá sự kết hợp giữa 2 polyme tạo gel gồm poloxamer 407
và chitosan trong hệ in - situ gel chứa dược chất timolol maleat đã cho thấy sự cải
thiện đáng kể khả năng thấm dược chất qua giác mạc lên tới 63,41% khi so sánh với
dạng dung dịch (42,11%) nhờ vào đặc tính tăng cường tính thấm dược chất của

chitosan và sự giải phóng dược chất kéo dài tới 10 giờ, giải phóng 98,03% lượng dược
chất ban đầu [20].
1.3.3.3. Hệ nhạy cảm với tương tác ion
 Cơ chế
Các polyme chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel bởi sự có mặt của các ion
trong nước mắt như Ca2+, Na+, Mg2+…Một số polyme được sử dụng rộng rãi trong
nhãn khoa là gellan, natri alginat…, chúng đều là các polyme anion, tương tác với các
cation hóa trị 2 có trong nước mắt tạo gel có độ nhớt cao [5], [33].
 Polyme thường dùng
ALGINAT
Alginat bao gồm β-D-mannuronic acid (M) và α-L-guluronic acid (G) liên kết
với nhau qua liên kết (1-4) glycosid. Các đặc tính đặc trưng của hệ gel alginat như độ
bền gel và độ xốp phụ thuộc nhiều tỷ lệ G:M, loại ion liên kết, nồng độ và độ nhớt của
dung dịch. Sự hình thành gel có cấu trúc không gian ba chiều bền vững là kết quả của
sự tương tác giữa ion Ca2+ và phần tử G. Alginat với hàm lượng acid guluronic (G) cao
hơn 65% có khả năng tạo gel tức thời và sự giải phóng kéo dài lên đến 24 giờ so với
loại có hàm lượng acid guluronic thấp [5], [33].

13


Hình 1.5. Cơ chế tạo gel của natri alginat [14]
Preetha JP và cộng sự đã nghiên cứu dung dịch in - situ gel natri diclofenac với
polyme tạo gel là natri alginat và hydroxyethyl cellulose (HEC) và kết luận rằng công
thức chứa 1,5% natri alginat và 0,75% HEC giải phóng dược chất in vitro tốt hơn cả
và kéo dài đến 8 giờ, đồng thời vẫn thể hiện được hiệu lực kháng khuẩn và kháng nấm
trên các vi sinh vật được lựa chọn nghiên cứu [32].
1.3.4. Các đặc tính của hệ in - situ gel
Bên cạnh một số chỉ tiêu chất lượng về các đặc tính vật lý (độ trong, pH), các
công thức in - situ gel thường được đánh giá về:



Tính chất cơ học: Độ bền gel, khả năng kết dính của hệ được đánh giá bằng

máy phân tích cấu trúc nguyên tắc hoạt động như một lực kế. Trước khi sử dụng, các
thông số này của hệ cần đảm bảo đủ thấp để có thể nhỏ giọt và phân bố đều trên khắp
bề mặt mắt. Sau đó, khi tạo gel nhớt, độ bền gel và tính bám dính liên quan chặt chẽ
đến việc kéo dài thời gian lưu giữ dược chất tại vị trí sử dụng [14].


Đặc tính lưu biến:
Tính chất lưu biến phản ánh hai đặc điểm của hệ là độ nhớt (tính chất chảy, khả

năng trơn trượt) và độ đàn hồi (sự biến dạng, khả năng tái ổn định cấu trúc). Các đặc
tính lưu biến là một thông số quan trọng cần được đánh giá khi nghiên cứu hệ phân
phối thuốc in - situ gel. Hệ in - situ gel cần có khả năng chảy lỏng và lan rộng trên
niêm mạc mắt khi sử dụng như dạng dung dịch nhỏ mắt thông thường. Mặt khác, trạng
thái gel nhớt của hệ in - situ gel liên quan chặt chẽ đến sự kéo dài giải phóng dược
chất. Do đó, hệ in - situ gel cần phải thể hiện các đặc tính liên quan đến cả độ nhớt và
độ đàn hồi. Môđun đàn hồi (G‘) và môđun nhớt (G‘‘) cung cấp một cái nhìn rõ ràng về
thuộc tính đàn hồi nhớt của hệ in - situ gel, trong đó khi G‘‘ > G‘ hệ in - situ gel tồn tại
ở dạng dung dịch và ngược lại hệ tồn tại dưới dạng gel khi G‘ > G‘‘.
14


Bề mặt mắt trong khoảng thời gian nháy mắt phải chịu một tốc độ trượt cao
(4250 – 28500 s-1) và tốc độ trượt này giảm xuống thấp (khoảng 0,03 s-1) giữa các lần
nháy mắt [7]. Để phù hợp với đặc điểm sinh lý này, hệ in - situ gel dùng trong nhãn
khoa cần có thuộc tính chảy lỏng (shear-thinning), tức cần có độ nhớt giảm khi tốc độ
trượt tăng để hạn chế sự khó chịu và kích ứng khi sử dụng. Độ nhớt của hệ khi ở dạng

dung dịch nên từ 5 đến 1000 mPas và 50 đến 50000 mPas khi tạo gel [7]. Nhiệt độ tạo
gel có thể được xác định là nhiệt độ tại đó độ nhớt của mẫu tăng đột ngột hoặc là nhiệt
độ tại đó G‘ = G‘‘ [14]. Nhiều nghiên cứu về hệ in-situ gel đã đánh giá các đặc tính lưu
biến để có cái nhìn sâu hơn về hệ khảo sát như nghiên cứu của Asasutjarit. R và các
cộng sự [9] hay Nehir Kandemir và cộng sự [21].


Khả năng giải phóng in vitro: Việc giải phóng dược chất từ hệ in - situ gel là

thông số quyết định SKD của hệ in - situ gel. Mẫu được đặt lên buồng chứa và tiếp xúc
với bề mặt môi trường giải phóng qua màng. Đầu tiên, các phân tử dược chất khuếch
tán ra khỏi gel về phía màng. Tiếp theo, các dược chất trên bề mặt màng khuếch tán
qua màng vào môi trường giải phóng. Trong đó, chỉ có giai đoạn khuếch tán đầu tiên
liên quan đến đặc tính của hệ in - situ gel. Dược chất được rút ra từ môi trường giải
phóng và định lượng (HPLC hoặc UV-Vis) để đánh giá khả năng giải phóng dược chất
từ hệ in - situ gel [14]. Zeinab M.A sử dụng màng thẩm tích đánh giá giải phóng in
vitro của ketorolac tromethamin [17]. Ngoài ra, giác mạc bò cũng được sử dụng để
đánh giá như trong nghiên cứu của Al Khateb. K và các cộng sự [6].


Khả năng lưu giữ in vivo: Thử nghiệm khả năng lưu giữ trên mắt thỏ là mô hình

thử nghiệm lưu giữ in vivo phổ biến nhất [14], ngoài ra có một số nghiên cứu thử trên
giác mạc chuột [38]. Mặc dù có nhiều điểm tương đồng với mắt người về mặt giải
phẫu, một số đặc điểm khác biệt khác như túi kết mạc lớn hơn, giác mạc mỏng hơn và
diện tích bề mặt mắt lớn hơn với lượng nước mắt ít hơn có thể gây ra sai số có lợi hơn
khi so sánh với mắt người. Một số phương pháp có thể sử dụng để đánh giá tính lưu
giữ dược chất trên mắt thỏ là chụp cộng hưởng từ (MRI), đánh dấu huỳnh
quang…[14].
1.4. Tổng quan về dƣợc chất tobramycin

Tobramycin là một kháng sinh aminoglycosid, gọi tắt là aminosid có cấu trúc
heterosid với phần genin là dẫn xuất 2-deoxystreptamin liên kết glycosid vào các vị trí

15


4,6 và phần đường là D-glucosamin-3. Tobramycin có nguồn gốc từ môi trường nuôi
cấy Streptomyces tenebrarius hoặc bán tổng hợp từ kanamycin B [2].
1.4.1. Công thức cấu tạo
-

Công thức cấu tạo:

Hình 1.6. Công thức cấu tạo của tobramycin
-

Tên khoa học: 4-O-(3-Amino-3-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-2-deoxy-6-O-(2,6diamino-2,3-6-trideoxy-α-D-ribo-hexopyranosyl)-L-streptamin.

-

Công thức phân tử: C18H37N5O9

-

Khối lượng phân tử: 467,5 g/mol

1.4.2. Đặc tính lý hóa
1.4.2.1. Tính chất
-

Cảm quan: Tobramycin là dạng bột màu trắng hoặc trắng ngà, không mùi hoặc
có mùi khó chịu, có tính hút ẩm [3], [11].

-

Độ tan: Dễ tan trong nước (1/1,5), ít tan trong methanol, rất khó tan trong ethanol
96% (1/2000), thực tế không tan trong ether [3], [11].

-

Do trong cấu trúc có nhiều nhóm amin nên tobramycin có tính base, có thể tạo
muối với acid, trong đó muối sulfat dễ tan trong nước nhất [2]

-

Tobramycin bền ở pH gần trung tính, ngay cả khi đun sôi và bị thủy phân chậm
trong pH acid, kèm giảm hiệu lực kháng khuẩn [10].

-

Tạo phức màu tím với ninhydrin (tính chất chung của các aminosid như các acid
amin) nên có thể dùng để định tính sơ bộ các aminosid [2].

1.4.2.2. Phương pháp phân tích
Một số phương pháp phân tích như sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký lỏng hiệu
năng cao (HPLC) đã được quy định trong các dược điển BP, USP để định tính và định
16


lượng tobramycin. Do tobramycin không phổ hấp thụ tử ngoại - khả kiến đặc trưng

nên hầu hết các phương pháp định lượng tobramycin hiện nay đều cần tạo dẫn chất
mới để tăng khả năng hấp thụ UV của tobramycin. Ngoài ra tobramycin có thể định
lượng bằng phương pháp vi sinh, xác định hoạt lực kháng sinh được quy định trong
DĐVN V.
1.4.3. Thuốc nhỏ mắt chứa tobramycin
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều chế phẩm nhỏ mắt chứa tobramycin đơn
độc hoặc kết hợp với corticosteroid như dexamethasone với chỉ định nhiễm khuẩn ở
mắt, nhưng hầu hết đều là dạng bào chế thông thường: dung dịch hoặc hỗn dịch. Ví dụ
như chế phẩm dung dịch nhỏ mắt tobramycin 0,3% của công ty cổ phần dược phẩm
Hà Tây và hỗn dịch nhỏ mắt Tobradex chứa tobramycin 0,3% và dexamethason 0,1%
của tập đoàn Novartis Pharmaceuticals UK Ltd.
Hiện nay đã có một số nghiên cứu bào chế dung dịch nhỏ mắt in - situ gel chứa
tobramycin sử dụng các polyme tạo gel khác nhau. Trong đó phổ biến hơn cả là
poloxamer 407 – một loại polyme thuộc nhóm nhạy cảm với nhiệt độ.
S. Khan, S. Warade và D. Singhavi (2018) đã tiến hành nghiên cứu bào chế hệ in
- situ gel với dược chất tobramycin sulfat sử dụng kết hợp poloxamer 407 và chitosan
làm tá dược tạo gel. Từ nghiên cứu nhận thấy rằng công thức gồm 17% kl/tt
poloxamer 407 và 0,5% kl/tt chitosan tạo gel ở 32±1,5°C và có khả năng thấm in vitro
cao gấp 2 lần so với dung dịch nhỏ mắt cùng nồng độ [23].
Một nghiên cứu khác về chế phẩm phối hợp tobramycin và dexamethason (2016)
sử dụng poloxamer 407 làm tá dược tạo gel và HPMC K4M làm chất tăng độ nhớt đã
được thực hiện bởi N. Patel và các cộng sự. Kết quả cho thấy rằng khi so sánh với
dung dịch nhỏ mắt trên thị trường, công thức chứa 16,75% poloxamer 407 và 0,54%
HPMC K4M kéo dài Tmax, cải thiện Cmax và AUC trong dịch nước mắt thỏ, cho thấy sự
giải phóng dược chất kéo dài và sự hấp thu qua giác mạc tốt hơn [31].
Xuất phát từ hạn chế của thuốc nhỏ mắt nói chung và thuốc nhỏ mắt thông
thường chứa tobramycin nói riêng, cũng như các ưu điểm của hệ in - situ gel, khóa
luận tiến hành nghiên cứu bào chế và đánh giá một số đặc tính của dung dịch nhỏ mắt
in - situ gel chứa tobramycin với hai tá dược tạo gel là poloxamer 407 và HPMC K4M.

17