LUẬN án TIẾN sĩ dược học FULL (CND và BC) nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng của viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
VÀ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN
DILTIAZEM GIẢI PHÓNG THEO NHỊP

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI - 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

NGUYỄN VĂN BẠCH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
VÀ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG VIÊN NÉN
DILTIAZEM GIẢI PHÓNG THEO NHỊP
Chuyên ngành:
Mã số:

Bào chế
62 73 01 05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Võ Xuân Minh
2. PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệ

HÀ NỘI - 2012


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Tất cả các
số liệu trong luận án là trung thực và chưa công bố trong bất kỳ cơng trình nào.
TÁC GIẢ


LỜI CÁM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới:
GS. TS. Võ Xuân Minh
PGS. TS. Phạm Thị Minh Huệ
Những người thầy đã tận tình hướng dẫn và hết lịng giúp đỡ tơi hồn thành
luận án này.
Tơi xin chân thành cám ơn Đảng uỷ, Ban Giám đốc Học Viện Quân Y, Trung
tâm Đào tạo-Nghiên cứu Dược, phòng Sau Đại học, Hệ sau Đại học đã cho phép và
tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và thực hiện luận án này.
Tôi xin chân thành cám ơn TS. Nguyễn Minh Chính và các đồng chí giảng viên,
kỹ thuật viên Trung tâm Đào tạo-Nghiên cứu Dược đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận án này.
Tôi xin chân thành cám ơn TS. Nguyễn Trần Linh, CN. Vũ Tùng Lâm cùng
toàn thể các thầy, cô giáo, kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế, Bộ mơn Phân tích-Độc chất
(Trường Đại học Dược Hà Nội) đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi

cho tơi hồn thành luận án này
Tơi xin chân thành cám ơn TS. Phùng Thị Vinh, ThS. Tạ Mạnh Hùng cùng các
kiểm nghiệm viên Trung tâm Tương đương sinh học, Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung
Ương.
Cuối cùng, tôi xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã ủng hộ và động viên
tơi trong q trình thực hiện luận án này.
Hà Nội, ngày 6 tháng 12 năm 2011
Nghiên cứu sinh


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục chữ viết tắt và ký hiệu
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
ĐẶT VẤN ĐỀ
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. THUỐC GIẢI PHÓNG THEO NHỊP
1.1.1. Bệnh học thời khắc
1.1.1.1. Bệnh hen
1.1.1.2. Bệnh viêm khớp
1.1.1.3. Bệnh tim mạch
1.1.1.4. Bệnh loét dạ dày - tá tràng
1.1.1.5. Một số bệnh khác
1.1.2. Bào chế thời khắc
1.1.2.1. Khái niệm và đặc điểm
1.1.2.2. Ưu, nhược điểm của thuốc giải phóng theo nhịp

1.1.3. Kỹ thuật bào chế thuốc giải phóng theo nhịp
1.1.3.1. Hệ kiểm soát thời gian
1.1.3.2. Hệ kiểm soát với tác nhân gây kích thích
1.1.3.3. Hệ kiểm sốt với tác nhân điều chỉnh từ
bên ngoài
1.2. Diltiazem và bào chế diltiazem giải phóng theo nhịp
1.2.1. Diltiazem hydroclorid
1.2.1.1. Cơng thức hố học
1.2.1.2. Tính chất lý, hoá
1.2.1.3. Phương pháp định lượng
1.2.1.4. Dược động học, tác dụng dược lý và chỉ định
1.2.1.5. Tương tác thuốc
1.2.1.6. Một số biệt dược kiểm sốt giải phóng
1.2.2. Một số nghiên cứu về kỹ thuật bào chế dạng thuốc
giải phóng theo nhịp của diltiazem
1.2.2.1. Dạng viên nén
1.2.2.2. Dạng hạt và pellet
1.3. Tương đương sinh học và một số phương pháp đánh
giá tương đương sinh học của chế phẩm diltiazem

1
3
3
3
3
3
4
4
5
5

5
6
6
7
13
14
15
15
15
15
15
16
17
17
18
18
21
23


giải phóng theo nhịp
1.3.1. Đánh giá sinh khả dụng và tương đương sinh học
23
1.3.1.1. Đánh giá sinh khả dụng in vitro
24
1.3.1.2. Đánh giá sinh khả dụng in vivo
26
1.3.1.3. Đánh giá tương đương sinh học
27
1.3.2. Một số kết quả nghiên cứu sinh khả dụng và tưong

31
đương sinh học của diltiazem
1.3.2.1. .1. Sinh khả dụng diliazem in vitro
31
1.3.2.2. .2. Sinh khả dụng diltiazem in vivo
32
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, ĐỐI TƯỢNG
36
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, thiết bị và đối tượng nghiên cứu
36
2.1.1. Nguyên liệu
36
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ
37
2.1.3. Thuốc đối chiếu, thuốc thử và chất chuẩn
38
2.1.4. Động vật thí nghiệm
38
2.1.5. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
38
2.2. Phương pháp nghiên cứu
39
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu bào chế
39
2.2.1.1. .1. Bào chế viên nhân diltiazem
39
2.2.1.2. .2. Bào chế viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp
39
2.2.2. Phương pháp đánh giá tiêu chuẩn chất lượng và độ

41
ổn định của viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp
2.2.2.1. Đánh giá tiêu chuẩn chất lượng
41
2.2.2.2. Phương pháp đánh giá độ ổn định
46
2.2.3. Phương pháp đánh giá sinh khả dụng của viên nén
47
diltiazem giải phóng theo nhịp trên chó thực nghiệm
2.2.3.1. Xây dựng và thẩm định phương pháp HPLC47
MS/MS để định lượng diltiazem trong huyết tương chó
2.2.3.2. Đánh giá sinh khả dụng trên chó
52
2.2.4. Cơng cụ tính tốn số liệu, thiết kế thí nghiệm
55
và tối ưu hoá
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Kết quả nghiên cứu bào chế
3.1.1. Định lượng diltiazem bằng phương pháp quang
phổ UV và HPLC
3.1.1.1. Định lượng diltiazem trong mơi trường hồ tan
3.1.1.2. Định lượng diltiazem trong viên nén giải phóng
theo nhịp

56
56
56
56
57

3.2.

3.3.

3.1.2. Nghiên cứu bào chế viên nén diltiazem giải phóng theo 61
nhịp theo phương pháp bao khô
3.1.2.1. Khảo sát công thức viên nhân
61
3.1.2.2. Khảo sát công thức vỏ bao
65
3.1.2.3. Xây dựng công thức tối ưu
71
3.1.3. Nghiên cứu bào chế viên nén diltiazem giải phóng theo 76
nhịp theo phương pháp bao màng mỏng
3.1.3.1. Khảo sát công thức viên nhân
76
3.1.3.2. Khảo sát ảnh hưởng công thức màng bao đến
80
thời gian tiềm tàng.
3.1.3.3. Tối ưu hố cơng thức viên nén diltiazem giải
82
phóng theo nhịp.
3.1.3.4. Tóm tắt cơng thức và qui trình bào chế
89
Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá độ
90
ổn định của viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp
3.2.1. Xây dựng tiêu chuẩn của viên nén diltiazem giải phóng 90
theo nhịp

3.2.1.1. Xây dựng một số chỉ tiêu chất lượng viên nén
90
diltiazem giải phóng theo nhịp
3.2.1.2. Đề xuất tiêu chuẩn chất lưọng và xây dựng tiêu 91
chuẩn cơ sở viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp 60 mg
3.2.2. Nghiên cứu độ ổn định của viên nén diltiazem
91
giải phóng theo nhịp
3.2.2.1. Về hình thức
91
3.2.2.2. Về độ hồ tan
91
3.2.2.3. Về hàm lượng ditltiazem
93
3.2.2.4. Tính tốn dự đốn tuổi thọ của thuốc
94
Kết quả nghiên cứu sinh khả dụng
96
3.3.1. Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng
96
diltiazem trong huyết tương chó
3.3.1.1. Xây dựng phương pháp
96
3.3.1.2. Thẩm định phương pháp
97
3.3.2. Kết quả đánh giá sinh khả dụng của viên nén diltiazem 108
giải phóng theo nhịp trên chó.
3.3.2.1. Xác định nồng độ diltiazem trong huyết tương 108
chó sau khi uống viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp
và viên nén Tildiem.

3.3.2.2. Phân tích dược động học và so sánh sinh khả 110
dụngcủa viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp với
viên nén Tildiem đối chiếu


CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN
4.1. Về nghiên cứu bào chế viên nén diltiazem giải phóng
theo nhịp
4.1.1. Về phương pháp bao khơ
4.1.2. Về phương pháp bao màng mỏng
4.2. Về nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá độ ổn
định của viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp
4.2.1. Về nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn của viên nén
diltiazem giải phóng theo nhịp.
4.2.2. Về đánh giá độ ổn định của viên nén
4.3. Về nghiên cứu sinh khả dụng viên nén diltiazem giải
phóng theo nhịp
4.3.1. Về xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng
diltiazem trong huyết tương chó
4.3.2. Về nghiên cứu sinh khả dụng invivo của viên nén
diltiazem giải phóng theo nhịp trên chó
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
NHỮNG CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ CĨ
LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

115
115
115

117
121
121
124
126
126
130
134


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
TT

Phần viết tắt

1
2

AUC
AUMC

3
4
5

CA
CAP
Cmax

6

7
8
9
10
11
12

DC
DĐH
DĐVN
DEP
DIL
EC
FDA

13
14

GPTN
HPLC

15

HPLC-MS/MS

16
17

HPMC
HQC

18
19
20

KLMB
L-HPC
LLOQ

21

LQC

22

MQC

23
24
25

MRT
NaCMC
PVP

Phần viết đầy đủ
: Diện tích dưới đường cong (Area Under Curve)
: Diện tích dưới đường cong nồng độ x thời gian thời gian (Area Under Moment Curve)
: Cellulose acetat
: Cellulose acetat phtalat

: Nồng độ cực đại trong máu (Maximum Plasma
Concentration)
: Dược chất
: Dược động học
: Dược điển Việt Nam
: Diethyl phtalat
: Diltiazem
: Ethyl cellulose
: Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm (Food and
Drug Administration)
: Giải phóng theo nhịp
: Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance
Liquid Chromatography)
: Sắc ký lỏng hiệu năng cao – Ghép nối khối phổ
(High Performance Liquid Chromatography
tandem Mass Spectrophotometry)
: Hydroxypropyl methyl cellulose
: Mẫu kiểm chứng giới hạn trên (High Quality
Control sample)
: Khối lượng màng bao
: Low hydroxy propyl cellulose
: Giới hạn định lượng thấp nhất (Lower Limit Of
Quantification)
: Mẫu kiểm chứng giới hạn dưới (Lower Quality
Control sample)
: Mẫu kiểm chứng giữa giới hạn dưới và trên
(Middle Quality Control sample)
: Thời gian lưu trung bình (Mean Retention Time)
: Natri carboxymethyl cellulose
: Polyvinyl pyrolidon

26

RSD

27
28
29
30
31
32
33

S/N
SD
SKD
SSG
TD
Tlag
Tmax

34
35
36

USP
WHO
X

: Độ lệch chuẩn tương đối (Relative standard
deviation)
: Tỷ lệ tín hiệu/nhiễu (Signal To Noise)
: Độ lệch chuẩn (Standard deviation)
: Sinh khả dụng (Biological availability)
: Natri starch glycolat
: Tá dược
: Thời gian tiềm tàng (Lag time)
: Thời điểm đạt được nồng độ cực đại (Time
point of maximum plasma concentration)
: Dược điển Mỹ
: Tổ chức y tế thế giới
: Giá trị trung bình


DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN
Bảng
1.1.
1.2.
2.1.
2.2.
2.3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.

3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.
3.14.
3.15.
3.16.
3.17.
3.18.
3.19.
3.20.
3.21.
3.22.
3.23.
3.24.
3.25.
3.26.
3.27.
3.28.

Tên bảng
Một số biệt dược GPTN lưu hành trên thị trường
Thiết kế thử TĐ sinh học theo phương pháp chéo đôi
Các nguyên liệu , hố chất sử dụng trong nghiên cứu
Các thơng số của detector khối phổ dùng để định tính,
định lượng diltiazem và felodipin
Mơ hình thử thuốc trên chó
Kết quả đo mật độ quang của dung dịch DIL
trong đệm phosphat pH = 7,2

Kết quả khảo sát độ tương thích của hệ thống sắc ký
Mối liên quan giữa nồng độ DIL và diện tích píc
Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp
Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp
Công thức viên nhân với TD trương nở khác nhau
Công thức viên nhân với tỷ lệ L–HPC khác nhau
Công thức viên nhân với tỷ lệ Avicel khác nhau
Cơng thức lớp vỏ bao ngồi với tỷ lệ EC/HPMC khác nhau
Cơng thức vỏ bao ngồi với tỷ lệ EC/lactose khác nhau
Cơng thức vỏ bao ngồi với dường kính viên khác nhau
Khoảng biến thiên của biến đầu vào
Các công thức màng bao thực nghiệm
Hàm lượng (%) DIL trong các công thức thực nghiệm (n=6)
Tlag và tỷ lệ (%) DIL được giải phóng từ viên bao khơ (n=6)
Tlag và tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ cơng thức tối ưu (n = 6)
Công thức viên nhân với các loại TD trương nở
Công thức viên nhân với tỷ lệ L-HPC khác nhau
Công thức viên nhân với lực gây vỡ viên khác nhau
Công thức màng bao với các polyme phối hợp khác nhau
Công thức màng bao với khối lượng màng khác nhau
Biến độc lập và các mức thay đổi
Các công thức màng bao thực nghiệm
Hàm lượng DIL của các công thức thực nghiệm (n=6)
Tlag và tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ viên nén DIL GPTN (n=6)
Tlag và tỷ lệ (%) DIL được giải phóng từ cơng thức tối ưu (n=6)
Tỷ lệ (%) DIL được giải phóng từ viên nén DIL GPTN
Độ hoà tan của DIL từ viên nén DIL GPTN bảo quản ở
điều kiện thường

Trang

17
28
36
48
52
56
58
59
60
60
62
63
64
65
67
69
71
72
72
73
75
77
78
79
80
81
82
83
84
84

88
90
92


3.29.
3.30.
3.31.
3.32.
3.33.
3.34.
3.35.
3.36.
3.37.
3.38.
3.39.
3.40.
3.41.
3.42.
3.43.
3.44.
3.45.
3.46.
3.47.

Độ hoà tan của DIL từ viên nén DIL GPTN bảo quản ở
điều kiện lão hoá cấp tốc
Hàm lượng (%) DIL trong viên bảo quản ở điều kiện thường
Hàm lượng (%) DIL trong viên bảo quản ở điều kiện lão hố
cấp tốc

Kết quả đánh giá độ thích hợp của hệ thống HPLC-MS/MS
Ảnh hưởng của nền mẫu tại thời gian TR của DIL
Sự phụ thuộc giữa tỷ lệ diện tích píc của DIL/FELO và nồng
độ DIL chuẩn trong huyết tương
Kết quả xác định giá trị LLOQ của phương pháp
Kết quả thẩm định độ đúng và độ lặp lại trong ngày
Kết quả thẩm định độ đúng và độ lặp lại khác ngày
Hiệu suất chiết nội chuẩn FELO
Hiệu suất chiết DIL
Kết quả nghiên cứu độ ổn định của DIL trong mẫu huyết tương
sau 3 chu kỳ đông - rã đông
Độ ổn định của DIL trong quá trình xử lý mẫu
Kết quả độ ổn định dài ngày của DIL trong huyết tương
Nồng độ DIL trong huyết tương chó sau khi uống viên nén
DIL GPTN 60mg
Nồng độ DIL trong huyết tương chó sau khi uống viên nén
Tildiem 60mg
Các thơng số DĐH trên chó sau khi uống viên nén
DIL GPTN 60 mg (n = 6)
Các thông số DĐH trên chó sau khi uống
viên nén Tildiem 60 mg (n = 6)
So sánh giá trị Tmax của viên DIL GPTN 60mg và viên
Tildiem 60mg

93
94
94
97
99
100

101
102
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
114


DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN
Hình
1.1.
1.2.
2.1.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.

3.11.
3.12.
3.13.
3.14.
3.15.
3.16.
3.17.
3.18.
3.19.
3.20.
3.21.
3.22.

Tên hình

Trang

Đặc điểm giải phóng dược chất của thuốc giải phóng theo nhịp
Mơ hình về cơ chế của phản ứng hoá lý giữa acid hữu cơ
+
và lớp màng film chứa nhóm -N(CH3)3
Sơ đồ các giai đoạn bao khô viên nén DIL GPTN
Đường chuẩn của dung dịch DIL trong môi trường đệm
phosphat pH=7,2
Sắc ký đồ của hỗn hợp TD (a) và của dung dịch DIL (b)
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính của diện tích píc
và nồng độ DIL
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có TDTN khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có tỷ lệ L-HPC
khác nhau

Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có tỷ lệ Avicel khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có tỷ lệ EC/HPMC E15
khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có tỷ lệ EC/lactose
khác nhau
Hình ảnh viên nén bao khơ với EC/Lactose trong môi trường
đệm phosphat pH=7, 2 của CT15
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có khối lượng vỏ bao
khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có đường kính khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên có lực dập khác nhau
Ảnh hưởng của tỷ lệ EC/lactose và lực dập đến Tlag
(X3=35 giây)
Ảnh hưởng của lực dập và thời gian nén đến Tlag (X1=2,5)
Tỷ lệ (%) DIL được giải phóng từ cơng thức tối ưu
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng từ các viên với các TDTN khác nhau
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng khi thay đổi tỷ lệ TDTN
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng khi thay đổi lực gây vỡ viên
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng khi thay đổi polyme phối hợp
Tỷ lệ (%) DIL giải phóng khi thay đổi khối lượng màng bao
Ảnh hưởng của khối lượng màng và EC tới Tlag
( HPMC = 0,8%; DEP = 0,6%)
Ảnh hưởng của khối lượng màng và HPMC tới Tlag
(EC = 4%; DEP = 0,6%)

5
10
40
57
58

59
62
63
64
66
67
68
68
69
70
74
74
75
77
78
79
80
81
86
87


3.23.
3.24.
3.25.
3.26.
3.27.
3.28.
3.29.
3.30.

Ảnh hưởng của khối lượng màng và DEP tới Tlag
(EC = 4%; HPMC = 0,8%)
Tỷ lệ (%) DIL từ công thức viên nén GPTN tối ưu
Đồ thị biểu diễn sự giảm hàm lượng (%) DIL theo thời gian
Sắc ký đồ của mẫu huyết tương trắng
Sắc ký đồ của mẫu huyết tương tự tạo chứa DIL và FELO
Đồ thị đường chuẩn của DIL trong huyết tương
Đường cong nồng độ DIL theo thời gian trong huyết
tương 6 chó sau khi uống viên nén DIL GPTN 60mg
Đường cong nồng độ DIL theo thời gian trong huyết tương
chó sau khi uống viên DIL GPTN và viên Tildiem 60mg

87
89
95
98
98
100
109
110

ĐẶT VẤN ĐỀ
Sự ra đời của sinh dược học, dược động học đã mở ra một quan điểm mới trong
ngành dược học nói chung và khoa học bào chế nói riêng. Sinh dược học đã gắn kết ý
nghĩa ―sinh học‖ với kỹ thuật bào chế, đánh giá chất lượng và sử dụng thuốc… Vì
vậy, nhiều dạng thuốc mới có hiệu lực tốt đã ra đời và được sử dụng trong điều trị.
Trên cơ sở hiểu biết về sinh học thời khắc (chronobiology), dược lý thời khắc
(chronopharmacology), bệnh học thời khắc (chronopathology) đã tập trung nghiên cứu
về nhịp sinh học và các chu kỳ phát triển của một số bệnh (bệnh tim mạch, hen, khớp,

viêm loét dạ dày - tá tràng,…[88]). Vì vậy, muốn nâng cao hiệu quả điều trị, phải sử
dụng thuốc sát với diễn biến của bệnh. Nếu bệnh phát triển theo nhịp, thì thuốc cũng
phải được cung cấp theo nhịp cho cơ thể bệnh nhân. Xuất phát từ yêu cầu trên, bào
chế thời khắc (chronopharmaceutics) đã ra đời, phát triển ở nhiều nước tiên tiến trên
thế giới và bất đầu được các nhà khoa học Việt Nam quan tâm. Mục tiêu và nội dung
khoa học của bào chế thời khắc là nghiên cứu bào chế, sản xuất các dạng thuốc có khả
năng cung cấp dược chất cho cơ thể theo nhịp diễn biến bệnh. Bào chế thời khắc chủ


yếu dựa trên cơng nghệ bào chế thuốc giải phóng có kiểm sốt và giải phóng theo
chương trình. Thuốc giải phóng theo nhịp là hệ thống phân phối dược chất ―đúng
nơi‖, ―đúng thời điểm‖ và ―đúng liều‖. Dạng thuốc này phải phù hợp với nhịp sinh
học của cơ thể và chu kỳ của bệnh [11].
Diltiazem là dược chất có tác dụng chẹn kênh calci, làm giãn động mạch vành
và mạch ngoại vi. Trong điều trị, các chế phẩm diltiazem được sử dụng để làm chậm
nhịp tim, giảm co bóp cơ tim, làm chậm dẫn truyền nút nhĩ thất. Diltiazem thường
được sử dụng để dự phòng và điều trị cơn đau thắt ngực. Vì vậy, nếu uống viên
diltiazem quy ước, sẽ gặp nhiều phiền phức về thời điểm uống thuốc. Thậm chí, nếu
qn uống thuốc, thì sức khoẻ và tính mạng của bệnh nhân sẽ bị đe dọa.
Hiện nay, trên thế giới, có một số hãng dược phẩm đã sản xuất viên diltiazem
giải phóng theo nhịp và đã đưa vào điều trị. Nhưng các chế phẩm này chưa có trên thị
trường thuốc Việt Nam. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả dự phòng và điều trị của
diltiazem đối với bệnh nhân bị cơn đau thắt ngực, luận án tiến hành đề tài: ―Nghiên
cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng của viên nén diltiazem giải phóng theo
nhịp” với các mục tiêu sau:
1. Bào chế được viên nén diltiazem giải phóng theo nhịp 60mg có thời gian
tiềm tàng từ 5-6 giờ.
2. Xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá được độ ổn định của chế phẩm
nghiên cứu.
3. Đánh giá được sinh khả dụng của viên nghiên cứu trên chó thực nghiệm.

Để giải quyết 3 mục tiêu trên, đề tài luận án thực hiện các nội dung nghiên cứu
sau:
1. Nghiên cứu xây dựng cơng thức và qui trình bào chế viên nén diltiazem giải
phóng theo nhịp 60 mg bằng phương pháp bao khô và bao màng.
2. Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn và đánh giá độ ổn định của viên nén
diltiazem giải phóng theo nhịp ở điều kiện thường và lão hoá cấp tốc.


3. Xây dựng và thẩm định phương pháp HPLC-MS/MS để định lượng diltiazem
trong huyết tương chó.
4. Đánh giá sinh khả dụng của chế phẩm bào chế được so với viên nén đối
chiếu Tildiem trên chó thực nghiệm.
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. THUỐC GIẢI PHÓNG THEO NHỊP
1.1.1. Bệnh học thời khắc
Từ lâu, người ta đã biết đến thời sinh học. Do các cơ quan và bộ phận trong cơ
thể sống hoạt động theo nhịp sinh học, nên bệnh tật cũng diễn biến theo chu kỳ, theo
quy luật của bệnh học thời khắc. Các bệnh có nhịp ngày đêm (circadian rhythms) thể
hiện rõ ràng gồm có: Bệnh hen, bệnh viêm khớp, bệnh tim mạch, bệnh viêm loét dạ
dày - tá tràng và một số bệnh khác [102].
1.1.1.1. Bệnh hen
Trên thế giới, việc điều trị bệnh hen bằng liệu pháp thời khắc đã được nghiên
cứu rộng rãi. Vai trò của nhịp một lần trong ngày trong phòng và điều trị hen đã chỉ ra
rằng: Nhịp diễn biến của bệnh thường xảy ra từ 3-5 giờ sáng. Sự tắc nghẽn đường thở
tăng dần dần vào ban đêm và vào buổi sáng, nhịp thở chậm hơn. Sự co thắt của cuống
phổi phụ thuộc vào nhịp sinh học nên hen là một bệnh rất phù hợp để điều trị theo
phương pháp thời khắc [19].
Năm 1989, lần đầu tiên, FDA (Mỹ) cho phép đưa ra thị trường viên theophylin
dùng 1 lần trong ngày vào buổi tối để phòng cơn hen về đêm (viên Uniphyllin) [10].
1.1.1.2. Bệnh viêm khớp

Dược lý thời khắc và điều trị thời khắc đã ứng dụng nhịp sinh học trong q
trình điều trị. Ví dụ, có nhịp 1 lần trong ngày của nồng độ protein creactive và
interleukin-6 trong huyết tương ở các bệnh nhân viêm khớp dạng thấp [12]. Trong


bệnh viêm khớp, người ta đã nghiên cứu các thông số nhịp để xác định được triệu
chứng đau tại khớp và kích thước khớp. Hơn nữa, liều lượng thuốc dùng để điều trị
bệnh thấp khớp cần thay đổi, do độc tính của thuốc phụ thuộc vào thời gian dùng
thuốc trong ngày [111].
Bệnh nhân bị viêm khớp xương mãn tính có xu hướng ít đau hơn vào buổi sáng,
nhưng đau hơn vào ban đêm. Ngược lại, các bệnh nhân viêm khớp cấp tính lại thường
đau nhất vào buổi sáng. Vì vậy , liệu pháp điều trị thời khắc đối với các bệnh viêm
khớp khi dùng các NSAID (như ibuprofen) là: Phải xác định thời gian uống thuốc phù
hợp sao cho nồng độ thuốc trong máu cao nhất đúng vào khi đau nhiều nhất.
1.1.1.3. Bệnh tim mạch
Một số chức năng của hệ thống tim mạch (huyết áp, nhịp tim, tốc độ máu,…)
đều có nhịp sinh học 1 lần/ngày. Ví dụ, trong một ngày, kháng mao mạch và khả năng
phản ứng của mạch máu vào buổi sáng cao nhất và sau đó giảm dần. Sự kết tập tiểu
cầu tăng và hoạt động của fibrinogen giảm vào buổi sáng, dẫn đến tăng khả năng đông
máu. Một loạt các nghiên cứu đã cho thấy: Bệnh nhồi máu cơ tim, tim ngừng hoạt
động đột ngột, đột quỵ, thiếu máu cục bộ thường diễn ra nhiều nhất vào lúc sáng sớm.
Huyết áp thấp nhất vào lúc ngủ và tăng nhanh vào sáng sớm sau khi ngủ dậy [105].
Nếu uống propranolol vào 8 giờ sáng, thì Cmax là cao nhất và Tmax là ngắn nhất.
Sau khi dùng propranolol vào lúc 2 giờ, nhịp tim chỉ bị tác động nhẹ trong vòng 6 giờ
đầu [71].
1.1.1.4. Bệnh loét dạ dày - tá tràng
Nhiều chức năng của hệ thống tiêu hóa tuân theo nhịp sinh học 1 lần/ngày, như
dạ dày tiết acid cao nhất vào ban đêm . Các nhịp sinh học này có liên quan chặt chẽ
đối với dược động học (DĐH) của các thuốc dùng đường uống. Vào ban đêm, khi dạ
dày rỗng và ít hoạt động, thì khả năng phân hủy, hòa tan và hấp thu thuốc sẽ bị hạn

chế [94]. Ngăn chặn dạ dày bài tiết acid vào ban đêm là một yếu tố quan trọng để làm


lành vết loét dạ dày - tá tràng. Do đó, cần dùng các thuốc kháng H2 1 lần/ngày, trước
khi đi ngủ [55].
Nhịp sinh học trong sự bài tiết dịch dạ dày - tá tràng đã gợi ý rằng: Các thuốc
kháng H2 (ranitidin, cimetidin, famotidin, roxatidin, nizatidin) chỉ nên uống một
lần/ngày vào buổi chiều khi sự bài tiết acid tăng cao. Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây
đã chỉ ra rằng: Truyền dung dịch ranitidin với tốc độ không đổi trong suốt 24 giờ
khơng làm tăng tác dụng. Vì khi truyền, khả năng nâng pH dạ dày vào ban đêm kém
hơn ban ngày. Điều này cho thấy, có thể xuất hiện một chất kháng một phần với các
thuốc kháng H2 vào ban đêm.
1.1.1.5. Một số bệnh khác
Ngoài 4 loại bệnh đã nêu trên, liệu pháp điều trị thời khắc cũng được sử dụng
trong bệnh ung thư [54], bệnh tiểu đường [76] và bệnh cholesterol máu cao [69],….
1.1.2. Bào chế thời khắc
1.1.2.1. Khái niệm và đặc điểm
Theo S. Arora: Thuốc giải phóng theo nhịp là một hệ thống phân phối dược chất
“đúng nơi”, “đúng thời điểm” và” đúng liều”. Những thuốc này phù hợp với chu kỳ
sinh học của cơ thể và chu kỳ của bệnh [11], [104].
Đặc điểm giải phóng dược chất của dạng thuốc giải phóng theo nhịp được trình
bày ở hình 1.1.


Tỷ lệ (%) dược chất được giải phóng

Thời gian tiềm tàng

Thời gian

Hình 1.1: Đặc điểm giải phóng dược chất của thuốc giải phóng theo nhịp
- A: Dược chất giải phóng hoàn toàn sau pha tiềm tàng.
- B: Dược chất giải phóng nhanh sau pha tiềm tàng.
- C: Dược chất giải phóng kéo dài sau pha tiềm tàng
Thuốc giải phóng theo nhịp (GPTN) thực chất là dạng thuốc giải phóng có kiểm
sốt. Đặc điểm chính của dạng thuốc này là thời gian tiềm tàng (Tlag - lag time). Đây
là khoảng thời gian khơng có sự giải phóng của dược chất (DC) và sau khoảng thời
gian này, DC được giải phóng một cách nhanh chóng hoặc kéo dài để phù hợp với
nhịp sinh học của bệnh, phòng cơn tiến triển của bệnh [47], [62].
1.1.2.2. Ưu, nhược điểm của thuốc giải phóng theo nhịp
Theo các tác giả [40], [77], thuốc GPTN có ưu và nhược điểm sau:
* Ưu điểm:
- Đạt được nồng độ điều trị tại thời điểm xảy ra biến chứng. Do vậy, đạt được
hiệu quả dự phòng tốt và giảm được các tác dụng phụ của thuốc.
- Phù hợp với những bệnh có đích tác dụng, như ung thư đại tràng.


- Phù hợp với thuốc gây kích ứng niêm mạc, thuốc chuyển hóa qua gan lần đầu
cao và các thuốc bị phân hủy qua đường tiêu hóa.
* Nhược điểm: Kỹ thuật bào chế phức tạp, thử nghiệm in vitro và in vivo đòi hỏi
nhiều kỹ thuật, thiết bị hiện đại (như dùng phương pháp đồng vị phóng xạ để xác định
đường đi của thuốc trong đường tiêu hóa).
1.1.3. Kỹ thuật bào chế thuốc giải phóng theo nhịp
Hệ phân phối thuốc theo nhịp có thể được phân loại thành hệ đơn tiểu phân và
hệ đa tiểu phân. Người ta cũng có thể phân loại thuốc GPTN thành hệ kiểm soát theo
thời gian và hệ phân phối thuốc tại đích [22]. Tuy nhiên, hiện nay, hệ phân phối thuốc
theo nhịp được phân loại thành 3 nhóm chính: hệ kiểm sốt thời gian, hệ kiểm sốt bởi
tác nhân kích thích và hệ được điều khiển từ bên ngồi [70], [92].
1.1.3.1. Hệ kiểm sốt thời gian
Đây là dạng phổ biến nhất, có yêu cầu cao trong điều trị và là hệ kiểm soát thời

gian bắt đầu giải phóng DC [64], gồm có:
a. Hệ màng bao theo cơ chế phá vỡ màng (ruptuable coatings layer)
* Mơ hình: Hệ thống kiểm sốt DC này bao gồm nhân (viên nén, viên nang,
pellet, vi nang, vi cầu…), được bao ngồi bằng một màng kiểm sốt thấm nước,
nhưng khơng tan trong nước. Khi tiếp xúc với dịch tiêu hóa, nước thấm qua màng vào
nhân, tạo ra áp lực làm vỡ màng và giải phóng DC nhanh chóng. Áp lực cần thiết để
phá vỡ màng bao do tá dược (TD) sinh khí, chất làm tăng áp suất thẩm thấu, TD
trương nở, hoặc TD siêu rã [47], [77].
* Thành phần : Gồm màng bao (thường là các polyme không tan trong nước) và
nhân chứa TD gây vỡ màng (như: TD sinh khí, TD trương nở, TD thẩm thấu).
* Đặc điểm giải phóng:
Bản chất và thành phần màng bao ảnh hưởng nhiều đến Tlag và tốc độ giải
phóng của DC. Tốc độ giải phóng DC sau khi vỡ màng chủ yếu phụ thuộc vào TD rã


của viên nhân.
* Một số nghiên cứu theo mơ hình này:
- Với tác nhân gây vỡ màng là TD trương nở, trong nghiên cứu của mình,
Bussemmer T. và cộng sự [20] đã nghiên cứu ảnh hưởng của các TD trương nở đến
mức độ rách vỡ màng. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Khả năng phá vỡ màng của natri
)

croscarmellose (Ac-Di-Sol) > L-HPC > natri starch glycolat (Explotab ) >




crospovidon (Kollidon CL) > hydroxypropyl methylcellulose (Methocel K100M).
- Busemmer T. và cộng sự [21] cũng đã bào chế viên GPTN với nhân là viên
nang cứng chứa acetaminophen bằng cách bao lớp trương nở Ac-Di-Sol 12% (kl/kl)



và Kollidon 30 4% (kl/kl) trong isopropanol. Đồng thời, bao màng kiểm soát bằng
EC trong ethanol 96%.
- Sungthongjeen S. và cộng sự [103] đã nghiên cứu bào chế viên nén GPTN với
DC là buflomedil với tác nhân gây vỡ màng là natri croscarmellose. Kết quả nghiên
cứu cho thấy: Khi tăng TD rã trong nhân, thì Tlag giảm. Và khi tăng độ dày lớp EC, thì
Tlag tăng.
Ngồi ra, Krogel I. [67]; Zang Y. [116]; Chih – Ming Chen và cộng sự [25] đã
nghiên cứu bào chế viên nén chlorpheniramin maleat, terbulalin GPTN với hệ màng
bao theo cơ chế phá vỡ màng.
b. Hệ màng bao theo cơ chế trương nở - ăn mòn (Swellable/erodible coatings layer)
Hệ thống này được kiểm sốt bằng một màng có khả năng trương nở-hịa tan
hoặc ăn mịn trong đường tiêu hóa. Người ta thường dùng HPMC, HEC, HPC để kiểm
soát Tlag [63]. Khi bào chế, có thể dùng phương pháp bao dập (press coating), bao
màng mỏng hoặc phương pháp nhúng [44].
* Mơ hình: Hệ màng bao gồm nhân (viên nén, viên nang, pellet,…) chứa DC
được bao bởi màng kiểm sốt giải phóng trương nở-ăn mòn.


* Thành phần: Màng bao thường được sử dụng là polyme tan trong nước
(HPMC, HEC, HPC,…) và polyme có độ tan phụ thuộc vào pH (như: Eudragit E, L,
RS hoặc các sáp có khả năng tan chảy và bị ăn mịn trong đường tiêu hố...)
* Đặc điểm giải phóng:
Khi tiếp xúc với môi trường, polyme thân nước sẽ được hydrat hóa, dẫn tới hiện
tượng chuyển dạng nhiệt động từ thể kính sang thể dẻo. Sau đó, là q trình trương nở
ăn mịn, hịa tan trong mơi trường hoặc hình thành lớp gel thông qua sự phá vỡ liên
kết chéo. Tlag được tính từ lúc hệ tiếp xúc với nước đến khi lớp màng bị ăn mòn hoặc
hòa tan hết. Sau khoảng thời gian này, DC sẽ giải phóng nhanh trong mơi trường [43].
* Một số nghiên cứu theo mơ hình này:

- Karavas E. và cộng sự [60], [61] đã sử dụng HPMC để kiểm soát Tlag của viên
nén felodipin GPTN. Viên có hai lớp: Nhân chứa felodipin/PVP theo tỷ lệ 10/90, lớp
bao ngồi gồm HPMC và PVP. Sự giải phóng DC qua 3 giai đoạn: Đầu tiên, nước
được thấm vào lớp HPMC với khoảng 1 giờ. Sau đó, lớp bao bị hòa tan và bị phá vỡ,
tạo ra Tlag của q trình giải phóng. Cuối cùng, là giai đoạn giải phóng nhanh của DC.
Sự thay đổi của Tlag có thể kiểm soát bằng cách thay đổi tỷ lệ HPMC trong lớp bao.
- Efentakis M. và cộng sự [32] đã bào chế một hệ GPTN với một mơ hình đặc
biệt (dạng ―cốc‖) theo cơ chế ăn mòn với 2 DC được nghiên cứu là natri diclofenac và
ketoprofen. Hệ thống trên gồm 3 phần: Nhân chứa DC, lớp bao ngồi khơng thấm
nước chứa thành phần là CAP và ―nắp‖ đậy là một polyme thân nước có khả năng
trương nở (như polyethylen oxid, natri alginat, hay NaCMC). ―Nắp‖ sẽ bung ra khi
hút nước và DC được giải phóng nhanh chóng. Kết quả cho thấy, NaCMC trương nở
lớn nhất, tạo lớp gel dày nhất và cho Tlag lâu nhất.
®

- Gazzaniga và cộng sự [42] đã xây dựng mơ hình hệ Chronotopic gồm: Viên
nhân chứa DC và lớp màng bao chứa một polyme thân nước (HPMC). Một màng bao
tan trong ruột được bao bên ngoài lớp HPMC này để hệ có thể chịu được sự thay đổi
khi tháo rỗng dạ dày. Cơ chế giải phóng của hệ Chronotopic được giải thích như sau:


Tlag trước khi DC giải phóng có thể được kiểm soát bởi độ dày và độ nhớt của lớp
HPMC. Đối với hệ này, tốt nhất nên dùng cho các DC ít tan trong nước.
®

Hệ Time Clock [90] là một hệ đưa thuốc dựa trên dạng thuốc rắn được bao bởi
hỗn dịch gồm sáp Carnauba và sáp ong trắng được phân tán trong nước nhờ Tween
80. Sau khi tiếp xúc với mơi trường hịa tan, hệ phân tán này được ăn mịn trong
đường tiêu hố.
c. Hệ màng bao với cơ chế làm thay đổi tính thấm của màng

+

Polyme acrylat có chứa nhóm -N(CH3)3 (như Eudragit RS hoặc RL), có khả
năng làm tăng thấm ẩm khi có mặt của các anion hữu cơ (anion succinat; anion acetat,
anion format…). Hệ này được thiết kế dựa trên việc sử dụng polyme Eudragit RS
hoặc Eudragit RL bao quanh hạt có chứa DC và acid hữu cơ. Khi tiếp xúc với mơi
trường hồ tan, nước thấm qua màng vào nhân, hoà tan acid hữu cơ. Ở dạng phân ly,
-

+

-

nhóm RCOO liên kết với nhóm -N(CH3)3 bằng phản ứng thay thế ion Cl của nhóm
+

-

-N(CH3)3 Cl . Ở dạng không phân ly, acid hữu cơ sẽ liên kết với vị trí thân dầu của
polyme và làm tăng tính thân nước của màng. Kết quả của các phản ứng hóa lý này
đều thúc đẩy q trình hydrat hóa màng film. Do đó, làm tăng tính thấm của màng.
Trong khoảng thời gian xảy ra quá trình trên, DC hầu như khơng giải phóng, nên tạo
ra Tlag. Khi tính thấm của màng tăng, DC được giải phóng nhanh vào mơi trường. Cơ
+

chế của phản ứng hóa lý giữa acid hữu cơ và lớp màng film chứa nhóm -N(CH3)3
được thể hiện ở hình 1.2 [17], [47], [83].


Hình 1.2: Mơ hình về cơ chế của phản ứng hóa lý giữa acid hữu cơ và lớp màng

+

film chứa nhóm -N(CH3)3

- Niraswa S. và cộng sự [83] đã nghiên cứu sự giải phóng theophylin qua màng
Eudragit RS thơng qua cơ chế làm tăng tính thấm của màng bao quanh hạt có chứa
DC được trộn với acid succinic. Nhóm -COOH của acid sẽ phản ứng với nhóm amoni
+

-

-

bậc 4 (-N (CH3)3Cl ) của Eudragit RS tạo ra ion Cl , có vai trị làm tăng áp lực thẩm
thấu. Vì vậy, làm tăng tính thấm của màng nhờ làm tăng quá trình hydrat hóa màng
Eudragit RS. Kết quả của q trình này là nước được thấm qua màng và sau đó, DC
được giải phóng nhanh [84].
d. Hệ kiểm sốt viên nang
* Mơ hình: Cấu tạo của hệ này gồm: Thân nang không tan trong nước chứa DC,
nắp nang và nút ngăn giải phóng tạo ra Tlag.
* Thành phần: Nắp là vỏ gelatin dễ tan, có thể sản xuất bằng cách nén polyme
tan và trương nở trong nước như: HPMC, PVA, hoặc polyethylen oxid.
* Đặc điểm giải phóng: Sau khi uống, nắp sẽ hịa tan khi tiếp xúc với mơi
trường giải phóng, tạo điều kiện cho nút trương nở và bị đẩy ra khỏi thân nang. Tlag
được kiểm soát bởi bản chất, kích thước, vị trí của nắp và cơ chế mở nắp. Để DC được
giải phóng nhanh, người ta sử dụng TD rã hoặc TD sinh khí trong cơng thức bào chế
[63].


* Một số nghiên cứu theo mơ hình này:

- Hệ Pulsincap

TM

là hệ nang kiểm soát GPTN đầu tiên được phát triển bởi

Scherer DDS, Ltd. Hệ bao gồm một vỏ nang không tan trong nước (nang gelatin cứng
được bao với polyvinyl clorid). Bên trong hệ chứa DC và một nút có khả năng trương
nở được sử dụng để bịt kín đầu nang. Khi viên nang tiếp xúc với mơi trường hịa tan,
nút này sẽ trương nở và sau một khoảng Tlag, nút tự đẩy ra khỏi nang và DC được giải
®

phóng nhanh chóng. Hệ Pulsincap chứa dofetilide được nghiên cứu trên người tình
nguyện và cho kết quả tốt [101]. Thời gian giải phóng DC phụ thuộc vào vị trí và kích
cỡ của nút trong nang [44], [47].
Hệ PORT (The Programmable Oral Release Technologies system) lại dựa trên
cơ chế đẩy nút bằng áp lực thẩm thấu. Hệ gồm 1 vỏ nang gelatin được bao bởi
cellulose acetat (CA) chứa 2 liều thuốc được ngăn cách bằng một nút thân dầu
(Gelucire). Liều thứ nhất giải phóng tức thì sau khi nắp nang hịa tan và liều thứ hai
giải phóng sau khi nút bật ra khỏi nang. Ở liều thứ hai, trong công thức thuốc có thêm
TD thẩm thấu, để tạo ra áp lực đẩy nút ra khỏi nang. Tlag phụ thuộc vào độ dày màng
CA, bề dày của nút và lượng TD thẩm thấu. Kết quả nghiên cứu invivo trên 6 người
tình nguyện cho thấy: Sự giải phóng liều 2 khơng phụ thuộc vào thức ăn, Tlag in vivo
tương ứng với Tlag in vitro [64], [77].
Với nang được bào chế từ EC, Li B. và cộng sự [72] đã chế tạo được viên nang
giải phóng gồm 3 nhịp gồm: Lớp giải phóng nhanh DC gồm natri diclofenac,
crospovidon và lactose, lớp đệm điều chỉnh có thể là HPMC, natri alginat, carbopol
hay natri carboxymethyl starch. Lớp này kiểm sốt khoảng cách thời gian giải phóng
DC. Natri clorid, acid citric/ natri hydrocarbonat, lactose làm TD độn ở đáy nang. Với
hệ thống như vậy, DC được giải phóng theo 3 ―nhịp‖. Tlag phụ thuộc vào tỷ lệ

HPMC/natri alginat và tăng khi tăng tỷ lệ của HPMC/natri alginat trong lớp điều
chỉnh. Độ cứng của các lớp không ảnh hưởng đến sự giải phóng DC.
e. Hệ bơm thẩm thấu