nghiên cứu bào chế hỗn dịch nhỏ mắt tobramycin và dexamethason

1

Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Mùa hè với các điều kiện tự nhiên thuận lợi, là thời điểm để các loại vi khuẩn có hại
cho mắt phát triển, lan truyền và gây bệnh.
Khác với những bệnh khác là có thể dùng thuốc bằng những đường sử dụng gián tiếp
như đặt, uống, tiêm …, thì những bệnh về mắt chỉ có hiệu quả cao khi thuốc sử dụng
được tiếp xúc trực tiếp với mắt, vì vậy đối với các bệnh về mắt thì thuốc nhỏ (tra, rửa)
mắt là dạng bào chế thích hợp.
Trong thuốc nhỏ mắt để trị các bệnh lây nhiễm do vi khuẩn, hai nhóm dược chất chính
là nhóm kháng sinh và nhóm corticoid.
Trong các kháng sinh trị nhiễm khuẩn ở mắt, tobramycin là kháng sinh được ưu tiên
hàng đầu, với ưu điểm là sinh khả dụng cao và nhất là có hoạt tính mạnh đối với trực
khuẩn mủ xanh Pseudomonas aeruginosae. Còn trong nhóm corticoid, dược chất có
tác dụng kháng viêm mạnh là dexamethason base. Do dexamethason base không tan
trong nước nên thuốc nhỏ mắt chứa dược chất này phải được bào chế dưới dạng
hỗn dịch.
Trên thị trường hiện nay, hỗn dịch nhỏ mắt chứa tobramcin và dexamethason base chỉ
có biệt dược Tobradex của hãng Alcon với giá thành khá cao (trung bình khoảng
45.000 đồng/chai). Còn trong nước, chưa có xí nghiệp dược phẩm nào sản xuất chế
phẩm lọai này.
Để giảm giá thành sản phẩm cũng như làm phong phú thêm nhóm sản phẩm thuốc nhỏ
mắt do trong nước sản xuất, trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ đại học, đề
tài: Bước đầu nghiên cứu bào chế hỗn dịch nhỏ mắt tobramycin và dexamethason,
được thực hiện.


2

Mục tiêu cụ thể gồm:
- Xây dựng công thức tối ưu của dạng thuốc hỗn dịch nhỏ mắt chứa tobramycin và

dexamethason.
- Đề nghị một số tiêu chuẩn chất luợng cho thành phẩm.


3

Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. THUỐC NHỎ MẮT DẠNG HỖN DỊCH
2.1.1. Định nghĩa
Thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch là dạng thuốc lỏng, vô khuẩn, dùng để nhỏ vào mắt, của
một hay nhiều dược chất, trong đó có dược chất rắn không hòa tan, được phân tán đều
dưới dạng hạt rất nhỏ (đường kính từ 0,1µm trở lên) trong chất dẫn là nước hoặc dầu.
Chế phẩm cũng có thể được bào chế dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô
khuẩn, được phân tán vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng. [6]

2.1.2. Đặc điểm giải phẫu sinh lý mắt. [1]
Xương sọ

Mí trên
Giác mạc
Mí dưới
Kết mạc

Hình 2.1. Giải phẫu mắt (mặt cắt ngang). [15]
Thuốc nhỏ mắt khi sử dụng chỉ tiếp xúc với 2 bộ phận của mắt là:
- Giác mạc gồm 3 lớp: lớp biểu mô, nhu mô và nội mô.
- Kết mạc gồm 2 lớp: một lớp lót mặt trong của mí mắt và một lớp khác tương ứng với
mặt ngoài của tròng trắng mắt. Vùng nối của 2 lớp này tạo nên túi cùng kết mạc, thuốc

4

được sử dụng ở túi cùng kết mạc này. Nhờ kết mạc có nhiều mạch máu nên giúp phần
lớn các dược chất thâm nhập được vào mắt.

2.1.3. Các yêu cầu kỹ thuật chung của thuốc nhỏ mắt
Thuốc nhỏ mắt nên có các tính chất gần giống như nước mắt. Nếu không mắt sẽ bị kích
ứng, tiết thật nhiều nước mắt và đẩy thuốc ra ngòai.
Việc sản xuất thuốc nhỏ mắt phải đáp ứng những yêu cầu nghiêm ngặt như sản xuất
thuốc tiêm.

2.1.3.1. Yêu cầu về pH. [1]
Thuốc nhỏ mắt cần có pH gần với pH của nước mắt (pH = 6,3 – 8,6).
Nhờ có hệ đệm của nước mắt, nên mắt có thể chịu được pH từ 3,5 – 10,5.
pH của thuốc nhỏ mắt có liên quan chặt chẽ đến:
+ Sự kích ứng mắt.
+ Độ ổn định của dược chất.
+ Sinh khả dụng của thuốc.
Trên thực tế, để đảm bảo cả 3 yêu cầu trên là rất phức tạp.
Các hệ đệm duy trì pH thường dùng cho thuốc nhỏ mắt.
- Hệ đệm Hind – Goyan.
- Hệ đệm Gifford (acid boric – natri carbonat ).
- Hệ đệm Palitzsch (acid boric – borax).
- Hệ đệm acid boric – natri acetat.
- Hệ đệm acid boric – natri propionat.
- Hệ đệm Sorensen (natri dihydrophosphat – dinatri hydrophosphat).
- Hệ đệm Menghini.


5

2.1.3.2. Yêu cầu về độ đẳng trương. [1]
Thuốc nhỏ mắt cần đẳng trương với nước mắt, hay đẳng trương với dung dịch
NaCl 0,9%, có áp suất thẩm thấu trong khoảng 290 – 310 mEq/L, độ hạ băng điểm:
Δt = -0,52 oC đến -0,56 oC.
Mắt bình thường có thể chịu đựng được dung dịch NaCl từ 0,5 – 1,8%.
Tuy nhiên, thuốc nhỏ mắt ưu trương lại có tác dụng giúp thuốc dễ đi vào các tổ chức
mắt, kéo nước ra ngoài, giúp mắt bớt sưng viêm.
Các dược chất dùng trong thuốc nhỏ mắt thường ở nồng độ thấp và nhược trương so
với nước mắt, do vậy cần sử dụng các chất đẳng trương hóa như: NaCl (thông thường),
Na2SO4, NaNO3, KNO3…
Các phương pháp tính toán để đẳng trương hóa.
- Phương pháp dựa vào độ hạ băng điểm (Công thức LUMÌERE – CHEVROTIER).
- Phương pháp dùng đương lượng natri clorid. [10]
- Phương pháp dùng trị số Sprowls.
- Phương pháp tính theo phương trình White – Vincent.
- Phương pháp đồ thị.

2.1.3.3. Yêu cầu về chính xác – tinh khiết – trong suốt. [1]
Chính xác:
Dược chất cần lưu ý loại ngậm nước kết tinh, loại khan nước hoặc loại dễ hút ẩm.
Tinh khiết:
Dược chất, tá dược phải là loại dược dụng hoặc có độ tinh khiết cao.
Dung môi sử dụng thường là nước cất pha tiêm.
Trong suốt:
Đối với thuốc nhỏ mắt ở dạng dung dịch.
Không được lọc thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch. Thuốc ở dạng này có thể có lắng đọng
một lớp chất rắn, nhưng sau khi lắc nhẹ phải dễ dàng phân tán trong toàn khối.

6

2.1.3.4. Yêu cầu về độ vô khuẩn của thuốc nhỏ mắt. [1], [6]
Đối với thuốc nhỏ mắt dùng một lần không sử dụng chất bảo quản, thường áp dụng
phương pháp tiết khuẩn bằng nhiệt độ hoặc lọc vô khuẩn.
Đối với thuốc nhỏ mắt dùng nhiều lần cần sử dụng chất bảo quản.
Đặc biệt lưu ý trực khuẩn mũ xanh P.aeruginosa vì dễ gây loét giác mạc, mù mắt …
Các nhóm chất bảo quản thường gặp:
- Hợp chất hữu cơ của thuỷ ngân.
- Các alcol và dẫn chất của alcol.
- Các hợp chất của amoni bậc 4.
- Các nipa este (Parabens).
Các phương pháp tiệt khuẩn.
+ Phương pháp tiệt trùng sản phẩm trong bao bì cuối.
+ Tiệt trùng bằng nhiệt ẩm.
+ Tiệt trùng bằng nhiệt khô.
+ Tiệt trùng bằng bức xạ ion hóa.
+ Tiệt trùng bằng phương pháp lọc.
+ Sản xuất vô trùng.
+ Tiệt trùng bằng chất khí.
Trong sản xuất, để tiệt khuẩn thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch chỉ có thể áp dụng phương
pháp bức xạ ion hóa (đòi hỏi máy móc hiện đại, hiện tại Việt Nam chưa sử dụng) hoặc
sản xuất vô trùng. [6]

2.1.4. Các yêu cầu kỹ thuât riêng đối với thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch
2.1.4.1 Sự phân tán của dược chất rắn. [2]
Dựa vào tính thấm của bề mặt dược chất đối với chất lỏng, dược chất rắn không tan
trong chất lỏng được chia làm 2 loại là dược chất rắn thân nước (hydrophilic solid) và
dược chất rắn sơ nước (hydrophobic solid).

7

Đối với dược chất rắn sơ nước, làm giảm sức căng liên bề mặt giữa pha rắn và pha lỏng
bằng chất gây thấm sẽ làm cho dược chất rắn dễ thấm nước.
Các tác nhân gây thấm thường dùng là các chất diện hoạt (HLB từ 7 – 9 hoặc cao hơn),
các chất keo thân nước, các chất rắn dạng hạt nhỏ và một số dung môi.
Ngòai ra chất diện họat còn giúp hỗn hòa thuốc nhỏ mắt với màng nước mắt.

2.1.4.2 Kích thước tiểu phân dược chất rắn. [1], [2]
Theo hệ thức Stokes:
V=

2r2(d1 – d2)g
9η

V: Vận tốc sa lắng của các tiểu phân pha phân tán (cm/s).
r: bán kính của các tiểu phân pha phân tán (cm).
d1 – d2: chênh lệch tỉ trọng của 2 pha (g/ml).
η : độ nhớt của môi trường phân tán (cP hay mPas).
g: gia tốc trọng trường (980 cm/s2 ). Vai trò của gia tốc trọng trường được ứng dụng
trong việc theo dõi độ ổn định của hỗn dịch bằng cách ly tâm để gia tốc sự tách lớp.
Kích thước của các tiểu phân rắn càng nhỏ thì tốc độ lắng càng chậm, nhưng nếu các
hạt quá mịn thì chúng có khuynh hướng kết hợp với nhau khi lắng xuống.
Mặt khác các tiểu phân phải có kích thước đồng đều để tránh các hạt to tách ra nhanh
kéo theo các hạt nhỏ tách ra.
Kích thước của các tiểu phân dược chất rắn trong thuốc nhỏ mắt liên quan đến vận tốc
hòa tan và thời gian lưu lại của dược chất trên túi giác mạc. Để tránh kích ứng mắt thì
hạt có kích thước nhỏ hơn 5 µm để không tạo ra các cấu trúc nhám. Kích thước các
tiểu phân rắn trong hỗn dịch thuốc nhỏ mắt nên vào khỏang 2-6 µm, có sinh khả dụng

cao nhất.


8

2.1.4.3 Độ nhớt môi trường phân tán. [1], [2]
Sự tương tác bề mặt của các tiểu phân rắn làm hỗn dịch tồn tại ở trạng thái kết bông
hoặc không kết bông. Các tiểu phân rắn kết bông liên kết với nhau rất yếu, có tính chất
lắng nhanh, nhưng không tạo thành khối bánh và có thể tái phân tán thành hỗn dịch
đồng nhất dễ dàng. Các tiểu phân không kết bông lắng chậm và sẽ tạo thành khối rắn,
trong đó các tiểu phân kết tụ lại với nhau và dần dần sẽ hình thành khối bánh cứng, khó
phân tán. Vì vậy một hỗn dịch không kết bông phải có độ nhớt đủ cao để ngăn cản sự
lắng cặn.
Hỗn dịch bền khi độ nhớt môi trường phân tán tăng, nhưng cũng sẽ làm cho hỗn dịch
uống khó rót cũng như tái phân tán trở lại sau khi lắng. Chất làm tăng độ nhớt của môi
trường gọi là chất gây treo, ngoài ra sự gia tăng lượng chất rắn cũng làm tăng độ nhớt.
Ngoài ra độ nhớt còn giúp thuốc bám lâu trên mắt, giảm khô mắt. Độ nhớt tối ưu trong
khoảng 15 – 25 cP (USP) và có chiết suất tương tự như nước mắt (n = 1,336).

2.1.5. Các tá dược sử dụng
Theo yêu cầu của hỗn dịch và thuốc nhỏ mắt, thì chế phẩm gồm có các thành phần sau:
- Dược chất.
- Chất gây thấm: natri lauryl sulfat, tween 80, tween 20, các polyether alcol…
- Chất gây treo: NaCMC, hydroxyethyl cellulose, carbomer, povidon, hydroxypropyl
cellulose, hydroxypropyl methylcellose, glycerol, polyethylen glycol …
- Hệ đệm: borat, phosphat, citrat, acetat…
- Chất có khả năng thấm ướt bề mặt các tiểu phân pha rắn và hỗn hòa với nước, để
phân tán pha rắn trong giai đoạn nghiền ướt: propylen glycol, glycerol, các polyalcol…
- Chất bảo quản: thiomersal, bezalkonium clorid, nitrat phenyl mercuric, clobutanol …
- Chất chống oxi hóa: EDTA, acid ascorbic, natri metabisulfit, natri bisulfit …

- Chất đẳng trương hóa (nếu cần): NaCl, Na2SO4, KNO3 …


9

2.1.6. Các phương pháp điều chế. [2]
2.1.6.1. Phương pháp phân tán cơ học
- Phạm vi áp dụng: khi dược chất rắn không hòa tan hoặc ít tan trong chất dẫn, đồng
thời cũng không hòa tan hoặc rất ít hòa tan trong các dung môi trơ thường khác (alcol,
dầu thực vật)
- Các lực cơ học gây phân tán: như nghiền xay, khuấy trộn hoặc dùng siêu âm để phân
chia dược chất rắn và phân tán vào chất dẫn.

2.1.6.2. Phương pháp ngưng kết
Trong quá trình điều chế, dược chất rắn ở dạng tiểu phân phân tán trong chất dẫn được
hình thành từ quá trình kết tủa do thay đổi dung môi hoặc do phản ứng trao đổi ion tạo
ra chất mới không hòa tan hoặc ít tan trong chất dẫn.

2.1.6.3. Kết hợp phương pháp phân tán và ngưng kết
2.1.6.4. Điều chế bột hay cốm để pha hỗn dịch
Áp dụng khi dược chất không bền trong chất dẫn.
So với hỗn dịch dạng lỏng, thuốc bột hoặc cốm pha hỗn dịch hạn chế tối đa các hiện
tượng biến đổi vật lý, sự tương kỵ giữa các thành phần.

2.1.7. Bao bì. [1], [6]
- Thường bằng chất dẻo và các nút bằng cao su, đôi khi là thủy tinh trung tính; phải
được kiểm tra và đạt tiêu chuẩn chất lượng giống như vỏ đựng thuốc tiêm.
- Đồ đựng thuốc nhỏ mắt phải có đủ độ trong cần thiết để kiểm tra được bằng mắt độ
trong của dung dịch hay độ đồng nhất của hỗn dịch nhỏ mắt chứa trong đó.
- Đồ đựng thuốc nhỏ mắt phải vô khuẩn và không có tương tác về mặt vật lý hay hoá

học với thuốc.


10

- Đồ đựng thuốc nhỏ mắt chứa nhiều liều phải có bộ phận nhỏ giọt thích hợp, thể tích
mỗi đơn vị đóng gói không nên vượt quá 10 ml.
- Đối với hỗn dịch yêu cầu chai lọ đựng, phải có dung tích lớn hơn thể tích thuốc
(khoảng 1,5 lần), để thuận lợi cho việc tái phân tán hỗn dịch sau khi lắng.

2.2. TOBRAMYCIN
2.2.1. Cấu trúc hóa học. [6]

C18H37N5O9
P.t.l: 467,5

Hình 2.2. Câu trúc phân tử của tobramycin.
Tên khoa học: 4-O-(3-Amino-3-deoxy--D-glucopyranosyl)-2-deoxy-6-O-(2,6diamino-2,3-6-trideoxy--D-ribo-hexopyranosyl)-L-streptamin.

2.2.2. Tính chất lý hóa
2.2.2.1. Lý tính. [3]
Bột trắng, dễ hút ẩm, dễ tan trong nước, rất ít tan trong alcol, không tan trong ete.
Góc quay cực riêng
Từ + 138 đến + 148 dung dịch nước 4% (kl/tt).


11

2.2.2.2. Hóa tính
pH : 9,0 – 10,0 ở nồng độ 10% (kl/tt). [6]

pKa1 = 6,7, pKa2 = 8,3, pKa3 = 9,9. [11]

2.2.3. Tính chất dược lý. [7]
Loại thuốc:
Thuộc nhóm kháng sinh aminoglycosid với cơ chế tác động là gắn không thuận nghịch
với các tiểu đơn vị 30S của ribosom, nên ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn.
Phổ tác dụng:
Họat tính gần giống gentamycin. tobramycin được chỉ định giới hạn vào các bệnh do
trực khuẩn gram âm như P.aeruginosae, Proteus, E.coli, Klebsiella, Enterobacter…
Chỉ định:
Dùng dưới dạng thuốc nước hay mỡ tra mắt 0,3% cho những bệnh nhiễm khuẩn ở mắt.
Dung dịch tobramycin tra mắt:
Tra 1 giọt vào kết mạc, 4 giờ một lần khi bị nhiễm khuẩn nhẹ và vừa. Với nhiễm khuẩn
nặng, tra vào kết mạc 1 giọt, cứ 1 giờ một lần. Tiếp tục điều trị cho tới khi đỡ, sau đó
giảm số lần tra.

2.3. DEXAMETHASON
2.3.1 Cấu trúc hóa học. [6]
Tên

khoa

học:

9-fluoro-

C22H29FO5

11,17,21-trihydroxy-16-

P.t.l: 392,5

methylpregna-1,4-dien-3,20dion. [20]

Hình 2.3. Câu trúc phân tử của Dexamethason

2.3.2. Tính chất lý hóa. [4]


12

2.3.2.1. Lý tính
Bột kết tinh trắng hay gần như trắng, vị đắng. Không tan trong nước, khá tan trong
ethanol tuyệt đối, hơi tan trong methylen clorid. Chảy ở khỏang 250 oC, kèm theo phân
hủy một phần nhỏ.
Góc quay cực riêng: + 75 đến + 80 [dung dịch 1% (g/ml) trong dioxan].

2.3.2.2. Hóa tính
* Phản ứng màu với H2SO4 đậm đặc cho màu (phản ứng halochromie) hoặc huỳnh
quang đặc biệt (phản ứng halofluorie).
* Phản ứng do nhóm alcol bậc nhất ở C 21: phản ứng ester hóa với monoacid: cho ester
monoacid không tan trong nước.
- Phản ứng ester hóa với diacid (acid succinic): ester hóa trên một chức acid, chức acid
còn lại tạo muối kềm tan trong nước:
O

O

CH2OH

CH2OCO(CH2)2COOH

HOOCCH2CH2COOH

- Phản ứng ester hóa với acid phosphoric:
O

O

CH2OH

+

H3PO4

NaOH

CH2

O
P

ONa

O
ONa

* Phản ứng phân biệt chức alcol tự do và alcol được ester hóa: alcol ở dạng tự do cho
vẩn đục với thuốc thử periodo-bạc.

2.3.3. Tính chất dược lý. [7]


13

Dexamethason là fluomethylprednisolon, glucocorticoid tổng hợp, có các tác dụng là
chống viêm, chống dị ứng và ức chế miễn dịch, còn tác dụng đến cân bằng điện giải thì
rất ít. Về hoạt lực chống viêm, dexamethason mạnh hơn hydrocortison 30 lần, mạnh
hơn prednisolon 7 lần.
Chỉ định:
Điều trị tại chỗ: dùng tại chỗ trong một số trường hợp bệnh lý tai mũi họng, nhãn khoa,
ngoài da.
Thận trọng:
Ở người bệnh nhiễm khuẩn hoặc nghi ngờ nhiễm khuẩn, phải đặc biệt chú ý và điều trị
bằng các thuốc kháng khuẩn đặc hiệu là cần thiết trước tiên, do tác dụng ức chế miễn
dịch nên dexamethason có thể gây nên những cơn kịch phát và lan rộng nhiễm khuẩn.
Có khả năng gây nhiễm nấm giác mạc sau khi sử dụng kéo dài.
Không có những nghiên cứu đầy đủ về tác dụng phụ trên phụ nữ có thai, phụ nữ cho
con bú đối với dạng nhỏ mắt.
Chưa xác định được tính an tòan và hiệu quả của thuốc trên bệnh nhi.

2.4. PHÁT TRIỂN THUỐC DƯỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA VI TÍNH. [8], [9]
2.4.1. Thiết kế mô hình thực nghiệm
Thiết kế mô hình thực nghiệm là việc xây dựng mô hình công thức thực nghiệm trong
đó có sự xem xét các yếu tố ảnh hưởng bao gồm: hàm lượng các thành phần và/hoặc
điều kiện pha chế đối với tính chất sản phẩm. Mô hình thực nghiệm có 3 nhóm chính:
- Mô hình hỗn hợp (mixture design) hay mô hình công thức (formulation design): khảo
sát thành phần của các loại nguyên liệu, đây là loại mô hình có ràng buộc. Công thức
bào chế có thể xem như một “hỗn hợp” có n thành phần với tỉ lệ x 1, x2,… và xn, với x1
+ x2 + … + xn = 1 (hay 100%) và 0 ≤ xi ≤ 1. Không gian yếu tố (factor space) được

14

thiết kế như khoảng không gian bên trong của hình có n đỉnh và (n-1) chiều để biểu thị
mọi khả năng phối hợp.
- Mô hình yếu tố (factorial design) hay mô hình quy trình (process design): thiết kế các
điều kiện pha chế. Đây là loại mô hình không có ràng buộc. Có 2 loại mô hình yếu tố
phổ biến: mô hình yếu tố đầy đủ và mô hình yếu tố phân đoạn. Mô hình yếu tố đầy đủ
(full factorial design) dựa trên nguyên tắc một mô hình với F yếu tố được khảo sát, mỗi
yếu tố có L mức đòi hỏi số thí nghiệm là LF. Mô hình này có ưu điểm là cho phép
người nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố cũng như tương tác giữa chúng.
Tuy nhiên mô hình yếu tố đầy đủ cần có số thí nghiệm rất lớn khi số yếu tố tăng lên.
Ngược lại, mô hình yếu tố phân đoạn (fractional factorial design) cho phép giảm bớt
rất nhiều số thí nghiệm mà vẫn khảo sát được sự ảnh hưởng của các yếu tố. Các mô
hình yếu tố phân đoạn được biểu hiện bởi cách giải Res (viết tắt từ Resolution). Các
mô hình yếu tố phân đoạn thường được áp dụng là Res 3, Res 4, Res 5.
- Mô hình kết hợp (combined designs): kết hợp cả hai mô hình công thức và mô hình
quy trình nhằm khảo sát ảnh hưởng của các thành phần nguyên liệu và điều kiện
sản xuất.

2.4.2. Tối ưu hóa công thức
Việc tối ưu hóa công thức có liên quan đến biến số độc lập (x i) và biến số phụ thuộc
(yi). Nếu biến số phụ thuộc chỉ có một giá trị y, có thể chọn các giá trị x i của biến độc
lập x sao cho yi được tối đa (maximum) hoặc tối thiểu (minimum). Trong thực tế, mỗi
sản phẩm có rất nhiều tính chất, tức biến phụ thuộc y có nhiều giá trị y i, do đó phải tiến
hành tối ưu hóa nhiều biến số phụ thuộc (multiple optimization), tức là dung hòa các
giá trị x1, x2,… và xn sao cho các giá trị yi, y2 …và yn đạt được là tối ưu thay vì tối đa
hay tối thiểu.

15

Có thể tối ưu hóa công thức theo phương pháp truyền thống (như toán thống kê, đơn
hình…) hoặc áp dụng các phần mềm thông minh hiện đang rất được ưa chuộng
hiện nay.
Mạng thần kinh: mỗi mạng thần kinh nhân tạo được cấu tạo bởi nhiều trăm nghìn đơn
vị liên kết được sắp xếp thành nhiều lớp. Có nhiều cấu trúc mạng thần kinh được đề
nghị, trong đó cấu trúc mạng nhiều lớp (multilayer perceptron networks) là thông dụng
nhất, được xem là “hộp đen”. Cấu trúc mạng nhiều lớp có một lớp vào, một hay nhiều
lớp ẩn và một lớp ra. Thông thường cấu trúc mạng với một lớp ẩn được dùng trong
việc thiết kế mô hình và tối ưu hóa công thức bào chế.
Hàm truyền: ngoài hàm truyền tuyến tính (linear), còn có hàm truyền phi tuyến dạng
sigmoid bất đối xứng (Asymmetric sigmoid) hay sigmoid đối xứng (Symmetric
sigmoid) và dạng Hyperbol tanh (Hyperbolic tangent).
Việc tối ưu hóa công thức bằng phần mềm thông minh BC-Pharsoft thay cho việc tối
ưu hóa truyền thống đã giúp ích rất nhiều cho các nhà bào chế vì trong thực tế, mỗi sản
phẩm có rất nhiều tính chất do đó việc tối ưu hóa thực hiện bằng phương pháp truyền
thống với dữ liệu phức tạp, nhiều biến phụ thuộc gặp rất nhiều khó khăn. Trong quá
trình luyện mạng bằng phần mềm BC-Pharsoft, dữ liệu được chia làm 2 nhóm là nhóm
luyện và nhóm thử. Mạng thần kinh sẽ thiết lập mô hình nhân quả từ nhóm luyện, mô
hình này dùng làm cơ sở cho giai đoạn tối ưu hóa và sẽ dùng để dự đoán nhóm thử để
tránh hiện tượng mạng thần kinh bị luyện quá mức làm khả năng dự đoán kém chính
xác.
Để đánh giá chất lượng của một mô hình hóa, nghiên cứu này dùng hệ số tương quan
(R2). Giá trị của R2 luyện, R2 thử càng cao, mô hình dữ liệu càng chính xác.


16



2
R 1 




n


 yˆ i ) 2 
i 1
 x100
n

( yi  y ) 2 

i 1


(y

i

Với:
yi: biến phụ thuộc với từng dữ liệu.

y : giá trị trung bình của biến phụ thuộc.
ŷ: giá trị dự đoán từ mô hình.

n: số lượng dữ liệu.

2.5. THẨM ĐỊNH QUI TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG. [5]
Một quy trình định lượng thông thường, ví dụ: đo quang, phải được thẩm định về độ
tuyến tính, độ chính xác và độ đúng. Đối với sắc ký (sắc ký khí, sắc ký lỏng áp suất
cao), ngoài 3 thông số nêu trên, cần phải thẩm định thêm tính tương thích hệ thống.

2.5.1. Tính tương thích hệ thống
Tính tương thích hệ thống liên quan đến các yếu tố: thiết bị, điện tử, thao tác phân tích
và mẫu thử, các thông số cần được thẩm định:
Ví dụ như trong quy trình phân tích HPLC thì có những yêu cầu sau:
Thông số

Min

Max

CV%

Hệ số dung lượng (k’)

1

10

2

Độ phân giải (Rs)

> 1,5

Hệ số bất đối (T)

1

1,5

2

Số đĩa lý thuyết (N)

1000

10000

2

2

2.5.2. Độ tuyến tính
Được đánh giá thông qua phương trình hồi quy tuyến tính giữa nồng độ dược chất với
đáp ứng của một giai mẫu (độ hấp thu, diện tích đỉnh …).


17

2.5.3. Độ chính xác
Độ chính xác là độ sát gần của các giá trị quan sát trong cùng điều kiện thực nghiệm.
Người ta phân biệt ba khái niệm:
- Độ lặp lại được khảo sát với điều kiện giống nhau: phòng thí nghiệm, người phân

tích và ngày phân tích.
- Độ chính xác trung gian được khảo sát với ít nhất một điều kiện khác nhau: phòng
thí nghiệm, người phân tích và ngày phân tích.
- Độ sao lại được khảo sát với các điều kiện khác nhau: phòng thí nghiệm, người phân
tích và ngày phân tích.
Độ chính xác được biểu thị bằng CV%. Giá trị cho phép của CV% phụ thuộc vào nồng
độ chất phân tích, cũng như đó là phân tích hóa học hay sinh học.

2.5.4. Độ đúng
Độ đúng là mức độ sát gần của các giá trị tìm thấy với giá trị thực.
Được biểu thị bởi một trong các hình thức sau: độ lêch thực nghiệm hay tỷ lệ phục hồi.
Trong phân tích hóa học, độ đúng được khảo sát với 3 mức nồng độ (80%, 100% và
120% so với hàm lượng ghi trên nhãn); trong phân tích sinh học, độ đúng cũng được
khảo sát với 3 mức nồng độ (thấp, trung bình và cao trong đường chuẩn).
Giá trị cho phép của CV% phụ thuộc vào nồng độ chất phân tích, cũng như đó là phân
tích hóa học hay sinh học.


18

2.6. MỘT SỐ CÔNG THỨC THUỐC THAM KHẢO TRÊN THỊ TRƯỜNG
Maxitrol

Azopt

Neomycin sulfat

3,5 mg neomycin

Brinzolamid

1%

Polymyxin B sulfat

10.000 UI

BZKCl

0.01%

Dexamethason

0,1%.

Manitol

BZKCl

0,004%

Carbomer 974P

Hypromellose 2910

0,5%

Tyloxapol

NaCl

EDTA

Polysorbat 20

NaCl

~ 300 mOsm/kg

HCl và/hoặc NaOH

pH = 3,5 – 6,0

HCl và/hoặc NaOH

pH ~ 7,5

Nước cất

100%

Nước cất

100%

Blephamide
Sulfacetamid natri

10%,

Prednisolone acetat (microfine suspension)

0,2%

BZKCl

0,004%

EDTA
Natri thiosulfat
Polysorbat 80
Polyvinyl alcohol

1,4%

KH2PO4
Na2HPO4
HCl và/hoặc NaOH

pH = 6,6 - 7,2

Nước cất

100%


19

Chương 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT

Các nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong khóa luận được liệt kê trong bảng 3.1
Bảng 3.1. Danh mục các nguyên liệu sử dụng.
Hóa chất
Tobramycin base
Dexamethason micronized
Chất gây thấm A
Povidon
Hydroxypropyl cellulose
Hydroxypropyl methylcellose
Tween 80
Tween 20
Propylen glycol
Acid boric
Benzalkonium chlorid
EDTA (Trilon B)
Acid hydroclorid

Tiêu chuẩn
USP 28
Ph Eur, USP, JP
Ph Eur, USP
USP 30
Ph Eur, USP
Ph Eur, USP
NF 23
NF 23
BP 2007
BP 2007
NF 23
USP 28

Ph Eur, USP

3.2. MÁY MÓC, THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM
Các máy móc, thiết bị sử dụng được liệt kê trong bảng 3.2

Nguồn gốc
Bulgari
Pháp
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Anh
Anh
Đức
Đức
Mỹ
Mỹ
Đức


20

Bảng 3.2. Danh mục các máy móc, thiết bị sử dụng.
Tên thiết bị
Cân phân tích Mettler AE200.
Cân phân tích Sartorius CP224S.
Máy khuấy từ Lab Companion HP-3000.
Máy đo pH Mettler Toledo MP220.
Máy ly tâm IEC (610), Model CL

Máy đo độ nhớt Brookfield DV-I + Viscometer
Khúc xạ kế ABBE 2WA.
Máy xác định phân bố kích hạt Hiroba LB 550.
Hệ thống máy HPLC Hitachi seri L.

Xuất xứ
Mỹ
Đức
Nhật
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Đức
Nhật
Nhật

Các phần mềm sử dụng được liệt kê trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Danh mục các phần mềm sử dụng.
Tên phần mềm
Design-Expert v 6.0.6 - phương pháp D-Optimal.
BC-Pharsoft.

Xuất xứ
Stat – Ease Inc, Mỹ
Khoa dược – ĐH Y Dược TPHCM

3.3. NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC CƠ BẢN
3.3.1. Dược chất
+ Tobramcycin:
Tobramycin có ưu điểm hơn các kháng sinh khác, ở chỗ dạng base của tobramycin rất

dễ tan trong nước, còn dạng base của các kháng sinh khác thường kém tan trong nước,
nên được điều chế dưới dạng muối dễ tan (như gentamycin sulphat). Như vậy sinh khả
dụng của tobramycin sẽ cao hơn, do dạng base của tobramycin ở dạng không phân ly
nên dễ hâp thu hơn dạng phân ly của các kháng sinh dạng muối khác. [3]
+ Dexamethason:
Cũng với lý luận trên, sinh khả dụng của dexamethason dạng base sẽ cao hơn
dexamethason dạng muối.


21

Và để tăng sinh khả dụng và độ bền của dạng bào chế hỗn dịch, dexamethason base
được sử dụng ở dạng micronized – tiểu phân ở kích thước µm.
Bảng 3.4. So sánh dexamethason dạng muối và dạng base.
Dexamethason dạng muối.
Do phân ly trong nước nên:
+ Dễ tan trong nước

Dexamethason dạng base.
Do kém phân ly trong nước nên:

bào chế dưới + Khó tan trong nước

bào chế dưới

dạng dung dịch với công thức và cách làm dạng hỗn dịch để đạt nồng độ tri liệu, với
đơn giản.
+ Khó tan trong dầu

công thức và cách làm phức tạp hơn.

khó thấm hơn.

+ Dễ tan trong dầu

dễ thấm hơn.

3.3.2. Chất gây treo
Sẽ tiến hành khảo sát các chất sau:
- Chất gây treo A.
- Povidon: Plasdone C17, Plasdone C30.
- Hydroxypropyl cellulose (HPC): Klucel EF, Klucel LF, Nisso L.
- Hydroxypropyl methylcellose (HPMC): Benecel M.

3.3.2.1. Khảo sát lượng chất gây treo
Phụ thuộc vào nồng độ tối đa cho phép và tạo cho hỗn dịch có độ nhớt từ 15-25 cP
ở 20 oC.
Cách làm: chỉ hòa tan chất gây treo với 200 ml nước để đo độ nhớt, do các thành phần
còn lại không ảnh hưởng nhiều đến độ nhớt của hỗn dịch.

3.3.2.2. Lựa chọn chất gây treo
Sau khi biết được lượng chất gây treo dùng để khảo sát, thì tiến hành pha chế 100 ml
hỗn dịch (cố định chất gây thấm là tween 80 với hàm lượng tối đa cho phép là 0,1%)
và đánh giá bằng cách sau:


22

- Hút chính xác 10 ml 7 hỗn dịch, cho vào 7 ống nghiệm giống nhau (cỡ 20 ml), đậy
kín, để ở nhiệt độ phòng (25 oC).
Do ranh giới tách lớp của hỗn dịch là không rõ ràng và không có điều kiện theo dõi

từng giờ (do thực hiện trong xí nghiệp), nên hỗn dịch được đánh giá độ bền bằng cách
dựa vào thời gian lắng (tính bằng ngày) trong ống nghiệm khi để ở nhiệt độ phòng.
Thời gian ghi nhận là lúc pha lỏng trong suốt hoàn toàn và pha rắn lắng xuống đáy ống
nghiệm, tạo thành một vòng trắng có ranh giới rõ ràng. Thời gian theo dõi là 7 ngày.
- Phương pháp đánh giá theo dõi tự nhiên này cho kết quả chính xác hơn phương pháp
gia nhiệt để thúc đẩy hỗn dịch tách lớp, do khi nhiệt độ cao cellulose (bản chất của chất
gây treo) có thể bị tủa, biến tính không phục hồi và độ nhớt bị giảm không đồng đều
giữa các chất gây treo. [12]

3.3.3. Chất gây thấm
2 chất gây thấm thường dùng trong thuốc nhỏ mắt là tween 80 và tween 20, sẽ được
khảo sát với nồng độ tối đa cho phép, lần lượt là 0,1% và 0,05%. [14]
Cách đánh gía tương tự trong trong phần khảo sát chất gây treo.

3.3.4. pH và hệ đệm
Qua tham khảo pH của biệt dược Tobradex – Alcon và quy định của USP 32 – volume
II, chuyên luận hỗn dịch nhỏ mắt tobramycin và dexamethason – trang 3761, nên pH
của chế phẩm được điều chỉnh trong khoảng từ 5 – 6.
Ở pH = 5 – 6, hệ đệm acid boric (hệ đệm Hind-Goyan) được chọn.
• Hệ đệm Hind-Goyan. [1]
+ Acid boric

2%

+ Benzalkonium chlorid

0,01%


23

3.3.5. Chất bảo quản. [1]
Benzalkonium chlorid (Benasept, Germicin, Zephiral, BZKCl), dùng ở nồng độ 0,01%

3.3.6. Chất chống oxi hóa. [1]
EDTA (Dinatri edetat, trilon B): dùng ở nồng độ 0,1%, làm tăng hoạt tính của BZKCl.

3.3.7. Chất thấm ướt bề mặt pha rắn
Propylene glycol được chọn, với liều lượng sử dụng để đủ thấm ướt khối bột
dexamethason là 0,1%.

3.3.8. Chất đẳng trương hóa NaCl.
Tinh toán lượng NaCl để đẳng trương hóa, được trình bày trong bảng
3.5


24

Bảng 3.5. Công thức sơ bộ để tính toán lượng NaCl dựa trên áp suất thẩm thấu (ASTT)
Thành phần
Tobramycin
Dexamethason
Tween 20

C%
0,3%
0,1%
0,05%

Tween 80

Propylen glycol
Chất gây treo A,

0,1%
0,1%

HPC, Povidon,

Khảo sát

Hydromellose
Acid boric
BZKCl
EDTA
NaCl
HCl hay NaOH
Nước cất vđ

2%
0,01%
0,1%

ENaCl
x 0,07%
Không tan nên không gây ra ASTT
x 0,02%
x 0,45%

CNaCl
= 0,021%

= 0,001%
= 0,002%
= 0,045%

Là những polymer phân tử lớn nên
không gây ra ASTT đáng kể
x 0,47%
x 0,16%
x 0,23%
Yêu cầu ∑ ~ 0,9%
Lượng ít nên ít ảnh hưởng đến ASTT

= 0,94%
= 0,0016%
= 0,023%
∑ = 1,0336%

100%

- Dựa vào phương pháp tính đượng lượng của các chất trong công thức sơ bộ so với
NaCl, ta có CNaCl tương đương của dung dịch (không có NaCl) là 1,0336%.
- Dung dịch NaCl 0,9% có áp suất thẩm thấu là 308 mEq/L.
Nên áp suất thẩm thấu của dung dịch (không có NaCl) là 1,033% / 0,9% x 308 =
353,515 mEq/L.
Hơi ưu trương so với nước mắt, nhưng vẫn nằm trong giới hạn nồng độ NaCl mà mắt
có thể chịu được là từ 0,5 – 1,8%. [1]
- Đặc điểm ưu trương này của thuốc cũng phù hợp với sinh lý của mắt bị bệnh, giúp
thuốc dễ hấp thu qua kết mạc, và kéo nước từ trong ra, giúp mắt bớt sưng, viêm.
Như vậy trong công thức, ta không cần sử dụng NaCl.

3.4. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ
Theo phương pháp phân tán cơ học bằng cối chày. [2]
Chuẩn bị:


25

Pha dung dịch gây treo A:
Cân chất gây treo.
Cho từ từ chất gây treo vào khỏang 40% lượng nước đang khuấy trên máy khuấy
từ, khi chất gây treo được thấm ướt hết, khuấy tiếp 60 phút nữa thì ngưng, rồi để
trương nở và ổn định 1 ngày, trước khi sử dụng khuấy lại 5 phút.
Pha dung dịch B:
Cân tobramycin, BZKCl, EDTA, acid boric.
Hòa tan hỗn hợp trên vào khoảng 50% lượng nước trong ly có mỏ.