Nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3%

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH
-----------------

NGUYỄN THỊ XUÂN NHI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT
CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1%
VÀ TOBRAMYCIN 0,3%

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Tp. Hồ Chí Minh - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH
-----------------

NGUYỄN THỊ XUÂN NHI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT
CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ
TOBRAMYCIN 0,3%

Chuyên ngành : Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc
Mã số

: 60.72.04.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. TRƯƠNG CƠNG TRỊ

Tp. Hồ Chí Minh - 2017


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên và trân trọng nhất, em xin chân thành cảm ơn Thầy TS. Trương Công
Trị, người thầy của kiến thức và tinh thần, người đã luôn tận tình hướng dẫn về
chun mơn và động viên em hồn thành tốt luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cơ tại Bộ Mơn Hóa lý Dược đã luôn quan tâm
và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian em thực hiện luận văn ở Bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ đã
dành thời gian đánh giá, nhận xét và cho em những ý kiến quý báu để luận văn được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy Cô Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh đã
đã tận tình truyền giảng kiến thức và kinh nghiệm trong suốt thời gian học tập vừa
qua.
Và đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn Công ty cổ phần Dược Danapha đã luôn tạo
điều kiện, hỗ trợ tốt nhất để em hồn thành chương trình học Thạc sĩ. Xin cảm ơn chân
thành Quý đồng nghiệp tại Danapha, các anh chị em tại Trung Tâm RD đã luôn giúp
đỡ và ủng hộ tinh thần trong thời gian thực hiện luận văn. Cảm ơn anh Huỳnh Thanh
Phong và nhóm Kiểm nghiệm đã hỗ trợ để đề tài có thể hoàn thành.
Xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị và các bạn đang học tập và nghiên cứu tại Bộ
Mơn Hóa lý Dược đã quan tâm, động viên và nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời gian

làm luận văn.
Cuối cùng, con xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Ba Mẹ - người luôn thương yêu và
nâng đỡ con trên từng bước đường đời. Cảm ơn Anh Chị và đặc biệt là các cháu đã
ln tạo khơng khí gia đình ấm áp, đầy thương yêu và niềm vui.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2017
Nguyễn Thị Xuân Nhi


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Nguyễn Thị Xn Nhi


Luận văn thạc sĩ dược học – Khoá học 2015-2017
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC NHỎ MẮT
CHỨA HỆ PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ TOBRAMYCIN 0,3%
Nguyễn Thị Xuân Nhi
Người hướng dẫn: TS. Trương Công Trị
Mục tiêu
Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu bào chế thuốc nhỏ mắt phối hợp hệ
phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3% nhằm tạo ra sản phẩm ổn
định về chất lượng và tăng hiệu quả tác dụng so với thuốc nhỏ mắt phối hợp hai
hoạt chất được bào chế dưới dạng dung dịch truyền thống.
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài phát triển thuốc nhỏ mắt dưới dạng hỗn dịch nano. Pha phân tán là các tiểu
phân dexamethasone có kích thước nano trong mơi trường phân tán thân nước hòa
tan tobramycin. Hỗn dịch nano được điều chế bằng kỹ thuật đồng nhất hóa dưới áp

suất cao. Sau khi thu được hệ phân tán đạt độ ổn định yêu cầu, đề tài phát triển quy
trình điều chế thuốc nhỏ mắt với quy mô 500 lọ/lô và theo dõi độ ổn định của thuốc
nhỏ mắt ở hai điều kiện 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5% và 40 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%.
Kết quả
Hỗn dịch nano thu được với thông số khuấy Ultra-Turrax 15000 rpm trong 15 phút
và qua đồng nhất hóa ở áp suất 800 bar qua 10 chu kỳ có kích thước tiểu phân trung
bình trong khoảng 210 -240 nm, kiểu phân bố 1 đỉnh. Quy trình điều chế thuốc nhỏ
mắt trên quy mơ 500 lọ/lơ có tính lặp lại và dễ phát triển lên quy mô công nghiệp.
Thuốc nhỏ mắt ổn định trong khoảng thời gian theo dõi 6 tháng ở cả hai điều kiện
theo dõi.
Kết luận
Kết quả cho thấy thuốc nhỏ mắt phối hợp hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và
tobramycin 0,3% điều chế bằng phương pháp đồng nhất hóa dưới áp suất cao ổn
định về chất lượng và quy trình điều chế.


THESIS ABTRACT
Thesis for the Degree of Master Pharmaceutical Sciences
FORMULATION AND PROCESS DEVELOPMENT OF OPHTHALMIC
NANOSUSPENSION CONTAINS DEXAMETHASONE 0,1% AND
TOBRAMYCIN 0,3%
Nguyễn Thị Xuân Nhi
Supervisors: Truong Cong Tri (PhD)
Objective
The objective of this study was to prepare a stable ophthalmic nanosuspension
contains dexamethasone 0,1% and tobramycin 0,3% which has advantages over
conventional ophthalmic solution.
Method
High

pressure

homogenization

was

used

to

prepare

the

ophthalmic

nanosuspension. The stable nanosuspension was developed to a 500-unit eye drops
preparation process and evaluated the stability of eye drops at two conditions of
30 ± 2 oC, RH 75 ± 5% and 40 ± 2 oC, RH 75 ± 5%.
Result
The nanosuspension was agitated by Ultra-Turrax at 15000 rpm for 15 minutes and
homogenized at 800 bar for 10 cycles. Average particle size of nanosuspension
was 210 to 240 nm with monodispersion. The process of preparing eye drops
on a 500-unit preparation process is repeatable and easy to develop on an industrial
scale. The product was stabilized over a 6-month follow-up period in both
conditions.

Conclusion
This study suggests that the ophthalmic nanosuspension contains dexamethasone 0,1%
and tobramycin 0,3% obtained by high pressure homogenization was stabilized in

quality and preparation process.


i

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .......................................... V
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. VI
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. VIII
DANH MỤC SƠ ĐỒ .............................................................................................. IX
DANH MỤC BIỂU ĐỒ .......................................................................................... IX
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3
1.1. TOBRAMYCIN ..................................................................................................3
1.1.1. Công thức cấu tạo ..........................................................................................3
1.1.2. Tính chất lý hóa .............................................................................................3
1.1.3. Tính chất dược lý ...........................................................................................4
1.1.3.1. Tác dụng dược lý ...................................................................................4
1.1.3.2. Tương tác thuốc .....................................................................................4
1.1.3.3. Độc tính - Tác dụng khơng mong muốn................................................4
1.2. DEXAMETHASON ............................................................................................5
1.2.1. Cơng thức cấu tạo ..........................................................................................5
1.2.2. Tính chất lý hóa ............................................................................................5
1.2.3. Tính chất dược lý ...........................................................................................6
1.2.3.1. Tác dụng dược lý ...................................................................................6
1.2.3.2. Tương tác thuốc .....................................................................................6
1.2.3.3. Độc tính - Tác dụng không mong muốn................................................6
1.3. THUỐC NHỎ MẮT PHỐI HỢP TOBRAMYCIN VÀ DEXAMETHASON........6
1.3.1. Thành phần và hàm lượng ............................................................................6
1.3.2. Chỉ định và liều dùng ....................................................................................7

1.3.3. Tình hình nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason. 7


ii

1.4. CÁC HỆ PHÂN TÁN ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN THUỐC NHỎ
MẮT............................................................................................................................8
1.4.1. Hỗn dịch micro .............................................................................................9
1.4.2. Hỗn dịch nano ...............................................................................................9
1.4.3. Nhũ tương ...................................................................................................10
1.4.4. Vi nhũ tương ...............................................................................................10
1.4.5. Tiểu phân nano............................................................................................11
1.4.6. Liposome ....................................................................................................11
1.4.7. Niosome ......................................................................................................12
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................13
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .........................................................................13
2.1.1. Nguyên vật liệu ...........................................................................................13
2.1.2. Thiết bị ........................................................................................................14
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................15
2.2.1. Thiết lập cơng thức và xây dựng quy trình bào chế hệ phân tán ................15
2.2.1.1. Khảo sát tiền bào chế ...........................................................................15
2.2.1.2. Thiết lập cơng thức và quy trình bào chế ............................................17
2.2.1.3. Phân tích tính chất lý hóa của hệ phân tán ..........................................19
2.2.1.4. Theo dõi độ ổn định của hệ phân tán ...................................................24
2.2.2. Phát triển quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt ở quy mô 500 lọ/lô ...............24
2.2.2.1. Khảo sát các thơng số của quy trình điều chế .....................................26
2.2.2.2. Đánh giá tính chất hóa lý của sản phẩm .................................................27
2.2.4. Nghiên cứu độ ổn định của sản phẩm thuốc nhỏ mắt .................................28
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .................................29
3.1. THIẾT LẬP CƠNG THỨC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH BÀO CHẾ HỆ

PHÂN TÁN ..............................................................................................................29
3.1.1. Khảo sát tiền bào chế ..................................................................................29
3.1.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định hoạt chất tobramycin ..............29
3.1.1.2. Độ tan của dexamethason ....................................................................33


iii

3.1.2. Thiết lập cơng thức và quy trình bào chế....................................................34
3.1.2.1. Hệ đệm, chất chống oxy hóa, chất diện hoạt và chất tăng độ nhớt .....34
3.1.2.2. Thơng số của q trình điều chế trên máy khuấy tốc độ cao Ultra-Turrax
và máy đồng nhất hóa dưới áp suất cao (HPH) ................................................36
3.1.2.3. Cơng thức và quy trình điều chế hệ phân tán ở quy mơ 1000 ml/lơ ...43
3.1.3. Phân tích tính chất hóa lý của hệ phân tán..................................................44
3.1.3.1. Tính chất cảm quan .............................................................................44
3.1.3.2. pH và độ nhớt ......................................................................................44
3.1.3.3. Kích thước tiểu phân ...........................................................................44
3.1.3.4. Thế zêta................................................................................................45
3.1.3.5. Định tính ..............................................................................................45
3.1.3.6. Định lượng ...........................................................................................45
3.1.4. Độ ổn định của hệ phân tán ........................................................................47
3.2. PHÁT TRIỂN QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ THUỐC NHỎ MẮT CHỨA HỆ
PHÂN TÁN NANO DEXAMETHASON 0,1% VÀ TOBRAMYCIN 0,3% VỚI
QUY MÔ 500 LỌ/LÔ .............................................................................................49
3.2.1. Khảo sát các thơng số của q trình sản xuất .............................................52
3.2.1.1. Thời gian khuấy hòa tan tobramycin và các tá dược thân nước ..........52
3.2.1.2. Hiệu quả của quá trình lọc ...................................................................52
3.2.1.3. Thời gian khuấy phân tán dexamethason ............................................52
3.2.1.4. Thời gian khuấy của thiết bị Ultra – Turrax ........................................53
3.2.1.5. Số chu kỳ đồng nhất hoá bằng máy đồng nhất hoá dưới áp suất cao ..53

3.2.1.6. Tốc độ phân liều trên máy đóng lọ nhỏ mắt tự động ..........................55
3.2.1.7. Quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1%
và tobramycin 0,3% ở quy mô 500 lọ/lô ............................................................55
3.2.2. Xác định tính chất lý hóa của hệ phân tán điều chế ở quy mơ 500 lọ/lơ.........57
3.2.2.1. Tính chất cảm quan .............................................................................57
3.2.2.2. Kích thước tiểu phân ...........................................................................57
3.2.2.3. pH và độ nhớt ......................................................................................58


iv

3.2.2.3. Thế zêta................................................................................................58
3.2.2.4. Định tính ..............................................................................................58
3.2.2.5. Định lượng ...........................................................................................59
3.3. DỰ THẢO TIÊU CHUẨN SƠ SỞ CỦA THUỐC NHỎ MẮT ....................60
3.4. THEO DÕI ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA THUỐC NHỎ MẮT ................................60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................65


v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ nguyên

Ý nghiã

BAK

Benzalkonium chloride

Benzalkonium clorid

CK

Chu kỳ

Chu kỳ

DEX

Dexamethasone

Dexamethason

EDTA

Ethylenediaminetetraacetic acid

Acid ethylenediaminetetraacetic

HDPE

High density polyethylen

Nhựa polyethylene tỷ trọng cao

HL

Hàm lượng

Hàm lượng

HPH

High pressure homogenization

Đồng nhất hóa dưới áp suất cao

HPLC

High Performance Liquid

Sắ c ký lỏng hiê ̣u năng cao

Chữ viết tắ t

Chromatography
HPMC

Hydroxylpropylmethylcellulose

Hydroxylpropylmethylcellulose

KHVQH

Kính hiển vi quang học

Kính hiển vi quang học

KTTPTB

Kích thước tiểu phân trung bình

Kích thước tiểu phân trung bình

LDPE

Low density polyethylen

Nhựa polyethylene tỷ trọng thấp

PEG

Polyethylenglycol

Polyethylenglycol

rpm

Revoluntions per minute

Vòng trên phút

RH

Relative humidity

Độ ẩm tương đối

RSD

Relative standard deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

TOB

Tobramycin

Tobramycin


vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu ...............................................13
Bảng 2.2. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ............................................................14
Bảng 2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tobramycin ..............15
Bảng 2.4. Bố trí thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng độ ổn định tobramycin ...........16
Bảng 2.5. Tiêu chí thiết lập cơng thức hệ phân tán ...................................................18
Bảng 2.6. Khảo sát các thông số của quá trình sản xuất ...........................................27
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đến độ ổn định của dung dịch
tobramycin 0,3%. ......................................................................................................29
Bảng 3.8. Thành phần các công thực nghiệm TN 1-7 ..............................................30
Bảng 3.9. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ....................................................31
Bảng 3.10. Độ tan của dexamethason trong các dung mơi khác nhau ở nhiệt độ
phịng .........................................................................................................................33
Bảng 3.11. Bố trí thực nghiệm thiết lập cơng thức bào chế hệ phân tán CT 1-8 ............... 35
Bảng 3.12. Tính chất cảm quan của các hỗn dịch .....................................................35

Bảng 3.13. Các mức khảo sát của thơng số quy trình pha chế..................................37
Bảng 3.14. Tính chất của các hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax ở tốc độ
10000 rpm với thời gian khuấy khác nhau ................................................................39
Bảng 3.15. Tính chất của hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax ở tốc độ
15000 rpm với thời gian khuấy khác nhau ................................................................39
Bảng 3.16. Kích thước tiểu phân trung bình các hệ phân tán của các CT 9 - 13 sau
khi qua HPH ..............................................................................................................41
Bảng 3.17. Độ bền và khả năng tái phân tán sau khi lắng của các hệ phân tán .............42
Bảng 3.18. Kết quả pH và độ nhớt của các công thức. .............................................44
Bảng 3.19. Kích thước tiểu phân của các cơng thức .................................................44
Bảng 3.20. Kết quả đo thế zêta của các công thức ....................................................45
Bảng 3.21. Kết quả định lượng tobramycin trong các hệ phân tán ...........................45
Bảng 3.22. Kết quả định lượng dexamethason trong hệ phân tán ............................46


vii

DANH MỤC BẢNG (tt)
Bảng 3.23. Kết quả theo dõi các hệ phân tán sau 3 tháng lưu mẫu ở 40 ± 2 oC,
RH 75 ± 5% .................................................................................................. 47
Bảng 3.24. Thời gian khuấy hòa tan tobramycin và các tá dược thân nước .............52
Bảng 3.25. Hiệu quả lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,22 µm .............................52
Bảng 3.26. Thời gian khuấy phân tán dexamethason ...............................................52
Bảng 3.27. Tính chất hỗn dịch sau khi điều chế bằng Ultra – Turrax với thời gian
khuấy khác nhau ........................................................................................................53
Bảng 3.28. Kết quả khảo sát số chu kỳ đồng nhất hóa dưới áp suất cao ..................53
Bảng 3.29. Tốc độ phân liều trên máy đóng lọ nhở mắt tự động..............................55
Bảng 3.30. Kích thước tiểu phân trung bình của các hệ phân tán.............................57
Bảng 3.31. Kết quả pH của 3 mẫu hỗn dịch nhỏ mắt ...............................................58
Bảng 3.32. Kết quả đo thế zêta của các công thức ....................................................58

Bảng 3.33. Hàm lượng hoạt chất trong các mẫu nhỏ mắt .........................................59
Bảng 3.34. Tiêu chuẩn cơ sở dự thảo cho thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và
dexamethason ............................................................................................................60
Bảng 3.35. Kết quả theo dõi các hỗn dịch ở điều kiện 30 ± 2 oC, RH 75 ± 5% ............61
Bảng 3.36. Kết quả theo dõi các hỗn dịch ở điều kiện lưu mẫu 40 ± 2 o C,
RH 75 ± 5% ..................................................................................... 62


viii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc của tobramycin .............................................................................3
Hình 1.2. Cấu trúc của dexamethason .........................................................................5
Hình 2.3. Độ tan của dexamethason trong các dung mơi khác nhau ........................34
Hình 3.4. Hình ảnh quan sát dưới KHVQH (x 640) hệ phân tán khuấy tốc độ cao
10000 rpm với các thời gian khuấy khác nhau. ........................................................40
Hình 3.5. Hình ảnh quan sát dưới KHVQH (x 640) của các hệ phân tán khuấy tốc
độ cao 15000 rpm với các thời gian khuấy khác nhau ..............................................40
Hình 3.6. Sắc ký đồ của tobramycin trong CT9........................................................46
Hình 3.7. Sắc ký đồ của dexamethason ....................................................................46
Hình 3.8. Dải phân bố kích thước hạt sau khi qua 5, 10, 15 chu kỳ đồng nhất hóa
dưới áp suất cao .........................................................................................................54
Hình 3.9. Dải phân bố kích thước hạt của các mẫu điều chế ....................................57
Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện giá trị thế zêta của 3 mẫu hệ phân tán ..........................58
Hình 3.11. Sắc ký đồ của tobramycin của lơ PL-010317 .........................................59
Hình 3.12. Sắc ký đồ của dexamethsone của lô PL-010317 .....................................59


ix

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Quy trình điều chế hệ phân tán. ...............................................................19
Sơ đồ 2.2. Quy trình sản xuất thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán ................................25
Sơ đồ 3.3. Quy trình sản xuất thuốc nhỏ mắt ............................................................51

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Sự biến đổi hàm lượng của tobramycin ở các điều kiện pH khác nhau.......... 32
Biểu đồ 3.2. Sự biến đổi pH của dung dịch tobramycin ở các điều kiện pH khác nhau ..... 32
Biểu đồ 3.3. Kích thước tiểu phân của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC. ............ 48
Biểu đồ 3.4. Hàm lượng tobramycin của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC ......... 48
Biểu đồ 3.5. Hàm lượng dexamethason của các công thức ở điều kiện bảo quản 40 oC .... 48


1

MỞ ĐẦU
Phát triển các sản phẩm thuốc dùng cho mắt là một trong những lĩnh vực quan trọng
và nhiều thách thức của ngành công nghiệp dược. Hiện nay trên thị trường, khoảng
70% các sản phẩm thuốc dùng cho mắt được bào chế dưới dạng dung dịch và thuốc
mỡ tra mắt [23]. Tuy nhiên, các dạng bào chế này thường có sinh khả dụng thấp, chỉ
khoảng 5% liều thuốc sử dụng phát huy tác dụng trị liệu [17],[34],[39]. Sở dĩ như vậy
là do cấu trúc giải phẫu phức tạp của mắt, do bản chất cấu tạo các lớp mô của giác
mạc cũng như cơ chế bảo vệ của hệ thống nước mắt [3],[35].
Để khắc phục những hạn chế vừa nêu, trên thế giới, nhiều hệ phân tán nano như
hỗn dịch nano, tiểu phân nanolipid, liposome, niosome ứng dụng cho thuốc nhỏ
mắt đã được nghiên cứu và phát triển. Các dạng bào chế này đã thể hiện được
nhiều ưu điểm như tăng khả năng hịa tan các hoạt chất khó tan, bảo vệ các hoạt
chất nhạy cảm, kéo dài thời gian lưu của thuốc và giúp tăng sinh khả dụng của
thuốc [30],[33],[38],[42].
Tobramycin là một kháng sinh thuộc nhóm aminoglycosid có tác dụng diệt khuẩn

mạnh, phổ rộng, đặc biệt dùng trong nhãn khoa để điều trị các nhiễm trùng ngoài
nhãn cầu khi đã đề kháng với gentamicin [2],[27]. Tobramycin phối hợp với
dexamethason đã được chứng minh làm tăng hiệu quả điều trị trên các bệnh lý
nhiễm trùng mắt [12]. Tuy nhiên, khi bào chế dưới dạng dung dịch, tobramycin
thường không ổn định về cảm quan cũng như hàm lượng thuốc giảm, do hoạt chất
tobramycin rất dễ bị oxy hóa ngay cả ở pH trung tính, là pH được thiết lập cho các
thuốc nhỏ mắt [10]. Dexamethason ở dạng muối khi được hòa tan trong môi trường
nước cũng kém ổn định về mặt hàm lượng [13],[14],[37] và hiệu quả về mặt dược
lý cũng được chứng minh là kém hơn so với dạng hỗn dịch nano [20],[41].
Hiện nay, việc phát triển các dạng bào chế mới cho thuốc nhỏ mắt vẫn chưa được
nghiên cứu rộng rãi ở nước ta. Các sản phẩm nhỏ mắt phối hợp tobramycin và
dexamethason do các công ty trong nước sản xuất đều được bào chế dưới dạng dung
dịch. Trên thị trường chỉ có một dạng bào chế hỗn dịch của nhà sản xuất nước ngồi
với kích thước tiểu phân trong khoảng từ 3 – 5 µm. Vì vậy đề tài “Nghiên cứu bào
chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1% và tobramycin 0,3%”


2

được tiến hành với mong muốn tạo ra một sản phẩm nhỏ mắt ổn định về chất lượng,
hợp lý về giá thành cũng như góp phần vào việc nghiên cứu và phát triển các dạng
bào chế mới dùng cho mắt ở Việt Nam.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu tổng quát
Bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %
ổn định ít nhất 6 tháng trong điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5% và điều
kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%.
Mục tiêu cụ thể
1. Thiết lập cơng thức và xây dựng quy trình bào chế hệ phân tán nano

dexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %, phân tích tính chất hóa lý của hệ
phân tán.
2. Phát triển quy trình điều chế thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano
dexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 % trên thiết bị đóng lọ tự động với quy
mơ 500 lọ/lô.
3. Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn cơ sở cho thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano
dexamethason 0,1 % và tobramycin 0,3 %.
4. Theo dõi độ ổn định của thuốc nhỏ mắt chứa hệ phân tán nano dexamethason 0,1 %
và tobramycin 0,3 % sau 06 tháng trong điều kiện trong điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC,
độ ẩm 75 ± 5% và điều kiện nhiệt độ 30 ± 2 oC, độ ẩm 75 ± 5%.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TOBRAMYCIN
1.1.1. Cơng thức cấu tạo

Hình 1.1. Cấu trúc của tobramycin
Tên khoa học: O-{3-amino-3-deoxy-α-D-gluco-pyranosyl-(1-4)}-O-{2,6-diamino2,3,6-trideoxy-α-D-ribohexo-pyranosyl-(1-6)}-2-deoxystreptamin.
Công thức phân tử: C18H37N5O9
Phân tử lượng: 467,54 (g/mol).

1.1.2. Tính chất lý hóa
Tính chất: Tobramycin dạng bột màu trắng hoặc trắng ngà, không mùi hoặc có mùi
khó chịu. Có tính hút ẩm.
pH: Dung dịch 0,3% trong nước cất có pH khoảng 9,3.
Độ tan: tan nhiều trong nước (tỷ lệ 1/1,5), ít tan trong methanol, rất ít tan trong
ethanol (1/2000), đặc biệt khơng tan trong ether, chloroform [11].
* Độ ổn định

Tobramycin bị thủy phân ở môi trường acid mạnh hoặc kiềm mạnh. Sự thủy phân của
tobramycin phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ. Ở nhiệt độ càng cao, sự phân hủy xảy ra
càng nhanh [10].
Ở pH trung tính, tobramycin bị oxy hóa mạnh, đặc biệt khi có mặt oxy khơng khí [10].
Tobramycin bền vững nhất trong khoảng pH 6 [10].


4

1.1.3. Tính chất dược lý
1.1.3.1. Tác dụng dược lý
Tobramycin là một kháng sinh diệt khuẩn mạnh, phổ rộng, thuộc nhóm
aminoglycosid. Thuốc tác động trên tế bào vi khuẩn chủ yếu thông qua ức chế sự
tổng hợp và lắp ghép các chuỗi polypeptide ở ribosom. Tobramycin đặc biệt dùng
trong nhãn khoa cho các trị liệu các nhiễm trùng ngoài nhãn cầu. Những nghiên cứu
in vitro cho thấy rằng Tobramycin có tác dụng chống lại những chủng nhạy cảm của
các loại vi khuẩn sau đây:
- Staphylococci, bao gồm S. aureus và S. epidermidis, kể cả những chủng đã đề
kháng với penicillin.
- Streptococci, bao gồm một số loại liên cầu tan máu nhóm A, vài chủng không tan
máu, và một vài chung Streptococcus pneumonia.
- Pseudomonas aeruginosa, Escheria coli, Klebsiella pseudomoniae, Enterobacter
aerogenes, Proteus mirabilis, Morganella morganii, hầu hết các chủng Proteus
vulgaris, Hemophilus influenzae và một vài loại Neisseria.
- Những nghiên cứu về tính nhạy cảm của vi khuẩn cho thấy trong một vài trường
hợp những vi khuẩn đã đề kháng với gentamicin vẫn còn nhạy cảm với
tobramycin. Hiện nay, chưa xuất hiện một quần thể lớn vi khuẩn đề kháng với
tobramycin. Tuy nhiên, sự đề kháng của vi khuẩn có thể phát triển khi sử dụng
thuốc kéo dài [2],[27].
1.1.3.2. Tương tác thuốc

Sau khi nhỏ mắt, tobramycin được hấp thu rất ít vào tuần hồn chung nên nguy cơ
xảy ra tương tác là rất thấp [2],[27],[44].
1.1.3.3. Độc tính - Tác dụng khơng mong muốn
Các tác dụng không mong muốn thường gặp nhất của dung dịch nhỏ mắt tobramycin
0,3% chủ yếu là nhiễm độc và quá mẫn ở mắt, gồm ngứa và sưng mí mắt, xung
huyết kết mạc. Dưới 3% bệnh nhân được điều trị có phản ứng này. Nếu tobramycin
nhỏ mắt được dùng đồng thời với các kháng sinh tồn thân khác thuộc nhóm
aminoglycoside, nên chú ý theo dõi nồng độ huyết thanh toàn phần [2],[27],[44].


5

1.2. DEXAMETHASON
1.2.1. Cơng thức cấu tạo

Hình 1.2. Cấu trúc của dexamethason
Tên hóa học: 9-fluoro-11β,17,21-trihydroxy-16α-methylpregna-1,4-diene-3,20-dion.
Cơng thức phân tử: C22H29FO5
Khối lượng phân tử: 392,5 (g/mol).

1.2.2. Tính chất lý hóa
Tính chất: bột kết tinh màu trắng hoặc gần như trắng [1].
Độ tan: thực tế khơng tan trong nước, hơi tan trong ethanol, khó tan trong methylen
clorid [1].

* Độ ổn định
Dexamethason phân hủy chủ yếu do bị oxy hóa ở vịng D chứa mạch nhánh 1,3dihydroxyacetone. Trong môi trường đệm phosphat 0,1 M pH 7,4, điều kiện nhiệt
độ phịng, phản ứng tự oxy hóa diễn ra nhanh: dexamethason phân hủy gần như
hoàn toàn sau 28 ngày tạo dexamethason-21-aldehyde. Khi tăng pH, quá trình tự
oxy hóa diễn ra nhanh hơn và tạo sản phẩm dexamethason17-acid và dexamethason

glycolic acid [13],[14].
Dexamethason cho phản ứng đồng phân hóa dưới tác động của UV-A và UV-B [37]
và tham gia phản ứng cộng với bisulfit [40].


6

1.2.3. Tính chất dược lý
1.2.3.1. Tác dụng dược lý
Dexamethason là một corticoid mạnh, có tác dụng làm giảm đáp ứng viêm đối với
nhiều loại tác nhân khác nhau. Vì corticoid có thể ức chế cơ chế đề kháng của cơ
thể chống lại nhiễm trùng nên có thể sử dụng đồng thời với thuốc kháng khuẩn khi
thấy tác dụng ức chế đó ý nghĩa quan trọng về mặt lâm sàng [2],[27],[44].
1.2.3.2. Tương tác thuốc
Sau khi nhỏ mắt, dexamethason được hấp thu rất ít vào tuần hồn chung nên nguy
cơ xảy ra tương tác là rất thấp [2],[27],[44].
1.2.3.3. Độc tính - Tác dụng khơng mong muốn
Những tác dụng khơng mong muốn có thể xảy ra do thành phần dexamethason là:
tăng nhãn áp có khả năng tiến triển đến glaucoma, tổn thương thần kinh thị giác
không thường xuyên, chậm lành vết thương.
Nhiễm khuẩn thứ phát có thể xảy ra sau khi sử dụng những thuốc phối hợp chứa
steroid và kháng sinh. Nhiễm nấm ở giác mạc đặc biệt có thể xảy ra trong trường
hợp sử dụng steroid dài ngày [2],[27],[44].

1.3. THUỐC NHỎ MẮT PHỐI HỢP TOBRAMYCIN VÀ DEXAMETHASON
1.3.1. Thành phần và hàm lượng
Thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason có dạng lỏng, vô khuẩn,
dùng để nhỏ mắt chứa tobramycin 0,3% và dexamethason 0,1%.
Các sản phẩm hiện lưu hành trên thị trường gồm hỗn dịch nhỏ mắt Tobradex®
(Alcon) và các dung dịch nhỏ mắt Tobidex (Bidiphar, Việt Nam), Pandex (DK

Pharma, Việt Nam)), Troucine DX (Micro Labs Limited, Ấn Độ).


7

1.3.2. Chỉ định và liều dùng
Chỉ định
Thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và dexamethason được chỉ định cho những tình
trạng viêm ở mắt như viêm kết mạc bờ mi và kết mạc nhãn cầu, viêm giác mạc và
bán phần trước nhãn cầu có đáp ứng với steroid và có chỉ định dùng corticosteroid;
nhiễm khuẩn nơng ở mắt hay có nguy cơ nhiễm khuẩn mắt [2],[27],[44].
Liều dùng
Nhỏ vào cùng đồ kết mạc 1- 2 giọt mỗi 4- 6 giờ. Trong 24 đến 48 giờ đầu có thể
tăng liều đến 1 hay 2 giọt mỗi 2 giờ. Nên giảm dần số lần nhỏ thuốc khi có cải thiện
các dấu hiệu lâm sàng. Thận trọng không nên ngưng điều trị quá sớm [2],[27],[44].

1.3.3. Tình hình nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin và
dexamethason
Hiện có rất ít cơng trình nghiên cứu trong nước về thuốc nhỏ mắt phối hợp tobramycin
và dexamethason được công bố. Các nghiên cứu về tobramycin chủ yếu là nghiên cứu về
phương pháp định lượng. Về mặt bào chế, nghiên cứu của Trần Thị Minh Thu (2004) đã
thiết lập được công thức dung dịch thuốc nhỏ mắt tobramycin 0,3% sử dụng hệ đệm
boric-borat ở pH 7,4, chất chống oxy hóa dinatri EDTA, chất tăng độ nhớt PVP, chất
bảo quản kháng khuẩn benzalkonium clorid [5]. Vai trò của từng chất trong việc ổn
định hàm lượng hoạt chất tobramycin được chứng minh qua các thực nghiệm. Công
thức chỉ được theo dõi độ ổn định đến 3 tháng trong điều kiện bảo quản 50 oC.
Các nghiên cứu nước ngoài phân bố đều cho các đường dùng khác nhau của tobramycin,
bao gồm dạng tiêm, nhỏ mắt, mũi, tai và dạng khí dung [7],[8],[26],[32],[36]. Các
nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt tập trung chủ yếu vào dạng phối hợp của tobramycin với
một số hoạt chất khác như các corticoid, kháng viêm nonsteroid. Các nghiên cứu này

bào chế sản phẩm dưới dạng hỗn dịch [7],[8]. Dexamethason cũng được phát triển
trong nhiều dạng hệ phân tán dùng cho mắt như vi nhũ tương[15],[41], tiểu phân
nano,[41], cubosome [41] và hỗn dịch nano [20].
Năm 1992, Gerald D. Cagle và cộng sự [12] đăng ký bằng sáng chế hỗn dịch phối
hợp tobramycin và dexamethason dùng cho mắt. Hỗn dịch có thành phần chứa


8

tobramycin 0,3%, dexamethason 0,1%, chất hoạt động bề mặt tyloxapol, chất tăng
độ nhớt hydroxyethylcellulose. Đây cũng là công thức cơ bản của hỗn dịch nhỏ mắt
Tobradex® (Alcon) trên thị trường.
Năm 2012, Chiara Malvoltl và Raffaella Garzia [26] đã bào chế được dung dịch khí
dung tobramycin 7,5% đẳng trương có pH 5,2. Ở pH này, dung dịch có cảm quan và
hàm lượng tobramycin ổn định sau thời gian theo dõi 9 tháng ở nhiệt độ 25 oC, RH 60%
và 6 tháng ở điều kiện 40 oC, RH 75%.
Năm 2013, Kabra và cộng sự [19] đăng ký bằng sáng chế công thức hỗn dịch nhỏ
mắt phối hợp tobramycin và dexamethason được ổn định bởi xanthan gum. Bằng
sáng chế này đã được phát triển thành sản phẩm thương mại Tobradex-ST®.

1.4. CÁC HỆ PHÂN TÁN ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN THUỐC
NHỎ MẮT
Các sản phẩm nhỏ mắt được dùng với mục đích gây tác dụng điều trị ngay trên bề mặt
của mắt hoặc gây tác dụng điều trị ở các phần bên trong mắt; trong trường hợp thứ hai,
dược chất từ liều thuốc nhỏ mắt phải được hấp thu qua giác mạc càng nhiều thì hiệu
quả điều trị càng cao.
Nói chung, sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt ở dạng bào chế quy ước rất thấp, chỉ
khoảng 5% liều thuốc đã nhỏ vào mắt là thấm qua được giác mạc và phân bố đến nơi
tác dụng tại các khoang ở trong mắt [17],[34]. Sở dĩ như vậy là do cơ chế bảo vệ của hệ
thống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô của giác mạc. Để bào chế được một sản

phẩm nhỏ mắt có sinh khả dụng cao, cơng thức thuốc nhỏ mắt cần được xây dựng sao
cho sản phẩm có các đặc tính: kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc, hạn chế
gây kích ứng mắt, làm tăng tính thấm của giác mạc đối với dược chất [35],[45]. Hiện
nay, các hệ phân tán đang được nghiên cứu và ứng dụng trong phát triển thuốc nhỏ
mắt nhằm tạo ra các sản phẩm có tính tương thích sinh học cao và hiệu quả trị liệu như
mong muốn.


9

1.4.1. Hỗn dịch micro
Hỗn dịch nhỏ mắt làm tăng thời gian tiếp xúc của thuốc với giác mạc, kéo dài thời
gian tác động của thuốc. Các tiểu phân trong hỗn dịch phải có kích thước < 10 µm
để tránh gây kích ứng hay tổn thương giác mạc [35],[45]. Kích thước tiểu phân
trong hỗn dịch nhỏ mắt có ảnh hưởng lớn đến sinh khả dụng của thuốc. Các tiểu
phân lớn hơn 10 μm sẽ bị cơ thể nhận diện như một vật lạ, kích thích tăng tiết nước
mắt để đào thải ra ngồi. Giảm kích thước tiểu phân sẽ làm giảm cảm giác khó chịu
khi nhỏ hỗn dịch thuốc vào mắt từ đó giúp cải thiện sự hợp tác của bệnh nhân trong
điều trị [45].
Công thức hỗn dịch thường chứa các chất hoạt động bề mặt giúp hoạt chất phân tán
hiệu quả, tạo sự bền vững cho hỗn dịch trong quá trình sản xuất và sử dụng thuốc.
Các chất hoạt động bề mặt khơng ion hóa thường được sử dụng trong các sản phẩm
dùng cho mắt vì chúng ít độc hơn. Lượng chất hoạt động bề mặt sử dụng cần xác
định cho phù hợp, vì lượng dư có thể dẫn đến kích ứng mắt, tạo bọt trong q trình
sản xuất và khi lắc sản phẩm, hoặc có thể gây tương tác với các tá dược khác. Các
chất hoạt động bề mặt thường dùng trong hỗn dịch nhỏ mắt gồm benzalkonium
clorid, benzethonium clorid, cetylpyridinium clorid, nonoxynol 10, octoxynol 9,
poloxamer, polyoxyl 50 stearate, polyoxyl 20 cetostearyl ether và polyoxyl 40
stearate [18],[24],[25].
Hỗn dịch phải đạt được sự ổn định vật lý theo thời gian. Khi để lắng, thuốc phải tái

phân tán dễ dàng trở lại như ban đầu. Các chất tăng độ nhớt có thể được sử dụng để
tăng tính bền của hệ, tránh hiện tượng kết tụ có thể gây kích ứng mắt. Các chất tăng
độ nhớt thường dùng là các dẫn xuất của cellulose như methyl cellulose,
caboxymethylcellulose, hydroxylpropylmethylcellulose, các polymer tổng hợp như
carbomer, poloxamer, và polyvinyl alcohol [18],[25].

1.4.2. Hỗn dịch nano
Hỗn dịch nano có thể được định nghĩa là hệ có kích thước pha phân tán dưới hàng
micromét, chứa các chất khó tan trong nước, được phân tán bằng môi trường phân
tán thích hợp và ổn định bằng chất hoạt động bề mặt. Hỗn dịch nano đặc biệt phù


10

hợp cho các hoạt chất sơ nước. Hệ làm tăng độ tan của hoạt chất do đó làm tăng
sinh khả dụng. Không giống như vi nhũ tương, hỗn dịch nano khơng gây kích ứng.
Các tiểu phân nano tích điện có thể dễ dàng bám vào giác mạc làm tăng thời gian
lưu của hoạt chất [45]. Vì vậy, hỗn dịch nano đã được ứng dụng trong việc làm tăng
sinh khả dụng đường mắt của một số glucocorticoid như prednisolone,
dexamethason, hydrocortisone [20],[28].

1.4.3. Nhũ tương
Nhũ tương dùng cho mắt thường được bào chế bằng phương pháp hòa tan hay phân
tán hoạt chất trong pha dầu, thêm chất nhũ hóa và chất gây thấm thích hợp, sau đó
khuấy mạnh với nước để tạo nhũ tương dầu/nước đồng nhất. Các pha được tiệt
khuẩn trước khi phối hợp. Có thể sử dụng máy đồng nhất để giảm kích thước giọt
dầu đến kích thước nhỏ hơn kích thước micromét để tăng độ ổn định vật lý của nhũ
tương [45].
Các hoạt chất đã được phát triển dưới dạng vi nhũ tương gồm cyclosporin A
(Restasis®, Allergan), difluprednate (Durezol™, Sirion Terapeutics) [38].

1.4.4. Vi nhũ tương
Vi nhũ tương là hỗn dịch của pha nước và pha dầu, được ổn định bằng sự phối hợp
chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt để làm giảm sức căng bề mặt. Khác với nhũ
tương, hệ vi nhũ tương có kích thước pha phân tán nhỏ (khoảng 100 nm), trong suốt
và bền vững về nhiệt động học [45]. Với ưu điểm có thể tiệt trùng dễ dàng, ổn định,
khả năng tải hoạt chất cao cũng như phương pháp bào chế đơn giản, vi nhũ tương là
hỗn dịch đầy triển vọng trong phát triển thuốc nhỏ mắt [15],[22]. Các thực nghiệm
in vivo và các nghiên cứu ban đầu trên người khỏe mạnh còn cho thấy hệ duy trì tác
dụng kéo dài và tăng sinh khả dụng của hoạt chất. Đó là do các tiểu phân pha phân
tán có kích thước nano - có vai trị như những bể chứa hoạt chất trên giác mạc và
làm giảm sự trào nước mắt. Tuy nhiên, việc lựa chọn các chất diện hoạt và đồng
diện hoạt phù hợp cho mắt là khá giới hạn, cũng như khả năng độc tính liên quan
đến nồng độ cao của chất diện hoạt/đồng diện hoạt cũng dẫn đến nhiều hạn chế của
vi nhũ tương trong phát triển công thức thuốc [17],[43].