TỔNG QUAN
Tổng quan về brinzolamid
Hình 1.1 Công thức hóa học của BRZ Công thức phân tử: C12H21N3O5S3
Tên khoa học : (R)-(+)4-(Ethylamino)-3,4-dihydro-2-(3-methoxypropyl)-2H- thieno[3,2-e]-1,2-thiazin-6-sulfonamid-1,1-dioxyd
Khối lượng phân tử: 383,51 (Da)
Tinh thể ở dạng bột trắng hoặc gần như trắng [16] [38]
Nhiệt độ nóng chảy khoảng 131 o C [17] [38]
Brinzolamid (BRZ) là một dược chất ổn định, có nhiệt độ phân hủy cao trên 220°C Ở điều kiện bảo quản 40°C và độ ẩm 75% RH, nguyên liệu này gần như không hút ẩm sau 4 tuần.
Nồng độ bão hòa của BRZ trong nước là 0,9% ở pH 5 và 0,05% ở pH 7,4, cho thấy BRZ rất thân dầu ở pH sinh lý của nước mắt Hệ số phân bố dầu/nước (logP) của BRZ lần lượt là 0,7 và 6,6, chứng tỏ khả năng thấm tốt qua màng lipid BRZ có hai pKa là 5,9 (amin) và 8,4 (sulfonamid bậc nhất), cho phép nó có tính chất của một acid hoặc một base tùy thuộc vào pH môi trường Ở pH từ 7,0 đến 7,4, độ tan của BRZ trong nước rất thấp, do đó thuốc thường được bào chế dưới dạng hỗn dịch ở pH sinh lý.
1.1.2 Dược động học và chuyển hóa
BRZ dễ dàng được hấp thu qua các cấu trúc như kết mạc, giác mạc, mống mắt, thể mi, thủy dịch, thủy tinh thể, màng mạch và võng mạc Thời gian đạt nồng độ đỉnh của thuốc ở các mô trước giác mạc dao động từ 0,25 đến 1 giờ sau khi nhỏ vào mắt dưới dạng hỗn dịch 1% Thời gian bán thải của BRZ cũng khác nhau giữa các mô, với khoảng 1 giờ trong củng mạc, hơn 8 giờ trong thủy tinh thể và 13,6 giờ trong thể mi.
Sau khi nhỏ vào mắt, BRZ được hấp thu vào cơ thể với nồng độ huyết tương thường thấp hơn giới hạn định lượng, khoảng 59-63% BRZ liên kết với protein huyết tương BRZ phân bố chủ yếu vào hồng cầu, và sự liên kết bền vững với CA-II trong hồng cầu có thể gây ra dược động học phi tuyến tính Thuốc chủ yếu được chuyển hóa ở gan thành dạng không hoạt tính qua quá trình oxy hóa O- và N-dealkyl hóa, với N-desethyl-BRZ là chất chuyển hóa chính Chất này có mặt trong máu toàn phần nhưng không có trong huyết tương do liên kết với CA-I trong hồng cầu Các dẫn xuất N-desmethoxypropyl- và O-desmethyl- của BRZ được tìm thấy trong nước tiểu nhưng không có trong huyết tương BRZ được bài tiết chủ yếu qua nước tiểu, khoảng 60% dưới dạng không đổi và 20% dưới dạng N-desethyl, với thời gian bán thải dài khoảng 111 ngày sau khi nhỏ hỗn dịch BRZ 3% vào mắt ba lần mỗi ngày trong 14 ngày.
BRZ ức chế enzym CA-II, enzym này xúc tác cho phản ứng giữa nước và khí carbonic để tạo ra ion bicarbonat âm Sự liên kết của BRZ với CA-II rất đặc hiệu, không cạnh tranh và có thể đảo ngược Thuốc này giảm tốc độ hình thành thủy dịch trong các tế bào tiết của nếp mi ở mắt, từ đó làm giảm áp lực nội nhãn Sau khi nhỏ mắt, BRZ có thể vào tuần hoàn chung nhưng tác dụng toàn thân không mong muốn hầu như không xảy ra do nồng độ rất thấp.
4 ức chế của CA-II trong hồng cầu và thận là không hoàn toàn, và ái lực của BRZ với các
Ảnh hưởng của sinh lý mắt đến thuốc điều trị tại mắt
1.2.1 Giải phẫu sinh lý mắt
Mắt người được chia thành hai phần chính: phần trước bao gồm giác mạc, kết mạc, mống mắt, thể mi, thủy dịch và thủy tinh thể; phần sau gồm củng mạc, màng mạch, võng mạc và thủy tinh thể Cấu tạo chi tiết của mắt được thể hiện trong Hình 1.2 Hiệu quả điều trị của các thuốc nhỏ mắt phụ thuộc nhiều vào cấu trúc và sinh lý của phần trước của mắt.
Giác mạc mắt được cấu tạo bởi năm lớp chính: biểu mô, màng Bowman, mô đệm, màng Descemet và nội mô Lớp biểu mô là lớp ngoài cùng, bao gồm 5-6 lớp tế bào, trong đó một đến hai lớp ngoài cùng là các tế bào bề mặt phẳng có vi nhung mao, giúp tăng cường sự gắn kết và ổn định của màng nước mắt Tiếp theo là hai đến ba lớp tế bào cánh đa giác, và lớp trong cùng là một lớp tế bào hình trụ.
Thủy dịch là chất lỏng trong phần trước của mắt, cung cấp dinh dưỡng cho thủy tinh thể và giác mạc Mống mắt, phần có màu của mắt, bao gồm tế bào biểu mô sắc tố và các cơ vòng điều khiển co thắt Thể mi chứa các cơ thể mi có chức năng điều chỉnh hình dạng của thủy tinh thể thông qua sự co-giãn của chúng.
Thủy tinh thể là cấu trúc hai mặt lồi trong suốt nằm sau mống mắt và trước thủy dịch
Nó được tạo thành từ hơn 30% protein, là nơi có hàm lượng protein cao nhất trong tất cả các mô của cơ thể [25]
Kết mạc là một màng mỏng, trong suốt, có chức năng bôi trơn mắt và liên kết với màng nước mắt Củng mạc, lớp vỏ bọc màu trắng quanh nhãn cầu, đóng vai trò bảo vệ các cơ quan bên trong Bên trong củng mạc là màng mạch, chứa nhiều mạch máu, cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào cảm thụ ánh sáng trong võng mạc.
Võng mạc là lớp mô nhạy cảm với ánh sáng nằm ở phía sau mắt, có chức năng chuyển đổi ánh sáng thành xung điện để gửi tới não qua dây thần kinh thị giác, từ đó tạo ra hình ảnh Thủy dịch, một tổ chức có cấu trúc hydrogel, nằm giữa võng mạc và thủy tinh thể, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe của mắt.
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc điều trị tại mắt
Thuốc nhỏ mắt có thể được hấp thu qua giác mạc hoặc ống mũi-lệ Những dược chất không hấp thu qua giác mạc thường không hiệu quả trong việc điều trị bệnh mắt Sự hấp thu thuốc qua giác mạc chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau.
- Sự dẫn lưu của thuốc qua ống lệ
- Sự rửa trôi của nước mắt
- Diện tích giác mạc hạn chế
- Tính thấm của giác mạc kém
- Thuốc liên kết với các protein nước mắt
- Đặc điểm cấu trúc của biểu mô giác mạc (thân lipid)
Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt rất thấp (< 5%) do ảnh hưởng của nhiều yếu tố Để khắc phục vấn đề này, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào các phương pháp mới nhằm tăng cường hấp thu thuốc tại mắt, bao gồm việc sử dụng các chất tăng tính thấm, kết hợp với polyme kết dính niêm mạc, và phát triển các hệ thống bào chế như hệ đặt tại mắt và hệ cấy ghép để kiểm soát giải phóng dược chất.
1.2.3 Các biện pháp tăng hiệu quả của thuốc điều trị tại mắt
Hai nguyên nhân chính giảm hiệu quả điều trị của thuốc nhỏ mắt là thời gian lưu thuốc ngắn và khả năng thấm kém Để nâng cao hiệu quả điều trị, các biện pháp thường tập trung vào việc kéo dài thời gian lưu thuốc ở mắt và cải thiện tính thấm của dược chất qua các mô trước mắt.
Các polyme tăng độ nhớt được thêm vào dung dịch thuốc nhỏ mắt nhằm làm chậm quá trình rửa trôi thuốc ở vùng trước giác mạc, từ đó cải thiện thời gian lưu và tăng lượng thuốc thấm qua giác mạc Độ nhớt của thuốc nhỏ mắt có thể đạt tới 150 cp, nhưng vượt quá mức này có thể gây mờ mắt và cản trở chuyển động của mí mắt Mặc dù vậy, bằng chứng về tác dụng cải thiện sinh khả dụng qua các thử nghiệm in vivo trên mắt người và trong lâm sàng vẫn chưa rõ ràng Một số polyme thường được sử dụng để tăng độ nhớt bao gồm polyvinyl alcol (PVA), polyvinylpyrolidon (PVP), methylcellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) và hydroxylpropyl cellulose (HPC).
Phương pháp này sử dụng các tá dược polyme có khả năng gắn kết với mucin kết mạc thông qua các liên kết phi hóa trị Những polyme này duy trì tiếp xúc với mô trước giác mạc cho đến khi lớp mucin mới được hình thành, sau đó sẽ bị đào thải cùng với lớp mucin cũ Các polyme kết dính niêm mạc thường là keo thân nước cao phân tử, chứa nhiều nhóm chức thân nước như cacboxyl-, hydroxyl-, amid và sulfat Trong môi trường nước, các nhóm chức này có khả năng phân ly và tạo ra các liên kết tĩnh điện với glycoprotein.
1.2.3.3 Các chất tăng tính thấm
Một trong những thách thức lớn trong việc đưa thuốc qua mắt là khả năng thấm của dược chất qua các mô mắt thường thấp Để tăng cường tính thấm của dược chất qua giác mạc, có hai cơ chế chính: mở rộng khe liên kết giữa các tế bào và tăng cường vận chuyển qua tế bào Cách tiếp cận đầu tiên thường sử dụng tá dược có khả năng thay đổi cấu trúc tế bào, làm lỏng các liên kết tế bào bằng cách kết hợp vận chuyển glucose hoặc acid amin với vận chuyển natri và các cation chọn lọc Cách tiếp cận thứ hai tập trung vào việc tăng cường vận chuyển xuyên tế bào thông qua tương tác với màng lipid và protein của màng tế bào Một số tác nhân gây thấm phổ biến bao gồm cetylpyridinium clorid, benzalkonium clorid, paraben, Tween 20, saponin, Brij 35 và Brij.
78, Brij 98, acid ethylenediaminetetraacetic, muối mật và acid mật, acid capric, azon, acid fusidic, hexametylen lauramid, saponin, hexamethylen octanamid và decylmethyl sulfoxyd
Các dạng bào chế phổ biến dùng tại chỗ trong điều trị bệnh ở mắt
Dung dịch tra mắt là các sản phẩm vô khuẩn được thiết kế để nhỏ vào mắt, nhưng chúng có thể bị rửa trôi nhanh chóng trong vài phút Ngoài tính vô trùng, cần lưu ý đến các yếu tố quan trọng khác như yêu cầu về chất chống vi khuẩn và nấm mốc, áp suất thẩm thấu, dung lượng đệm, độ nhớt và bao bì phù hợp để đảm bảo hiệu quả sử dụng.
Hỗn dịch nhỏ mắt được sử dụng cho các dược chất có độ tan thấp, giúp tăng thời gian lưu tại mắt và cải thiện hấp thu thuốc Quy trình bào chế thường bao gồm việc phân tán bột thuốc micron hóa vào dung dịch đẳng trương có chứa chất gây thấm, chất tăng độ nhớt và chất bảo quản Kích thước tiểu phân của hỗn dịch rất quan trọng cho hiệu quả điều trị; kích thước lớn hơn 10 µm có thể gây cảm giác khó chịu và kích ứng, trong khi kích thước nhỏ hơn thường cải thiện cảm giác êm ái và khả năng tuân thủ phác đồ điều trị của bệnh nhân.
Nhũ tương là một lựa chọn hiệu quả để bào chế thuốc nhãn khoa cho các dược chất kém tan, được tạo ra bằng cách hòa tan hoặc phân tán hoạt chất vào pha dầu, có thể bổ sung chất nhũ hóa thân dầu Pha nước được chuẩn bị bằng cách hòa tan các chất nhũ hóa thân nước, chất tăng độ nhớt, chất điều chỉnh đẳng trương và pH vào nước Cuối cùng, pha dầu được phân tán đồng nhất vào pha nước để tạo thành nhũ tương dầu trong nước, với mỗi pha thường được diệt khuẩn trước hoặc trong khi nạp vào bình trộn.
Gel bôi giác mạc được chế tạo từ các polyme bám dính niêm mạc, giúp đưa dược chất vào mắt một cách hiệu quả Những polyme này không chỉ kéo dài thời gian tiếp xúc của thuốc với mô sinh học mà còn cải thiện khả năng sinh khả dụng tại mắt Việc lựa chọn polyme đóng vai trò quan trọng trong động học giải phóng thuốc từ dạng bào chế, với một số ví dụ tiêu biểu như carboxymethyl cellulose, carbopol, polycarbophil và natri alginat.
In situ gel là một loại chất lỏng nhớt có khả năng chuyển đổi từ dạng sol sang gel dưới tác động của các yếu tố bên ngoài như pH, nhiệt độ và chất điện ly Tính chất này giúp kéo dài thời gian giải phóng thuốc từ bề mặt nhãn cầu, đồng thời tăng cường sinh khả dụng của hoạt chất Các polyme phổ biến được sử dụng trong phát triển các dạng thuốc này bao gồm gôm gellan, poloxamer và cellulose acetat phthalat.
Thuốc mỡ tra mắt là loại thuốc mềm vô khuẩn, thường được chế biến từ các tá dược thân dầu như vaselin trắng, lanolin và parafin, nhằm sử dụng để tra vào bờ mi mắt Dược chất trong thuốc mỡ có thể hòa tan trong hỗn hợp tá dược (thuốc mỡ kiểu dung dịch) hoặc được phân tán dưới dạng tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 75µm (thuốc mỡ kiểu hỗn dịch).
So với thuốc nhỏ mắt, thuốc mỡ tra mắt có sinh khả dụng cao hơn nhờ thời gian tiếp xúc lâu với niêm mạc mắt, ít bị pha loãng bởi nước mắt và không bị loại trừ qua ống mũi - lệ Thuốc được giải phóng từ từ nhờ tác động của chớp mắt Tuy nhiên, nhược điểm của thuốc mỡ là gây mờ mắt tạm thời, vì vậy thường được khuyến cáo sử dụng vào ban đêm trước khi ngủ.
1.3.7 Hệ điều trị đặt tại mắt
Dạng bào chế này bao gồm các cốt mang thuốc với nhiều hình dạng khác nhau, được thiết kế để đặt vào túi cùng kết mạc Hệ điều trị tại mắt giúp kiểm soát việc giải phóng thuốc đều đặn trong thời gian dài, duy trì nồng độ thuốc trước giác mạc ở mức thích hợp Điều này không chỉ tăng sinh khả dụng mà còn giảm biến động do hoạt động sinh lý của mắt và giảm tần suất sử dụng thuốc.
Kính áp tròng là giải pháp phổ biến thay thế cho kính mắt truyền thống, giúp điều chỉnh thị lực cho những người bị cận thị hoặc viễn thị Chúng được làm từ một màng mỏng polyme trong suốt, được thiết kế như thấu kính để thay đổi tiêu cự của mắt.
Kính áp tròng có khả năng trở thành một hệ điều trị hiệu quả khi được kết hợp với dược chất trong quá trình chế tạo, giúp đưa dược chất trực tiếp lên bề mặt niêm mạc để điều trị các bệnh về mắt.
Hệ cấy ghép thuốc được sử dụng phổ biến để kéo dài thời gian giải phóng dược chất trong dịch và mô mắt, đặc biệt là ở đoạn sau Chúng được phân thành hai loại chính: hệ phân hủy sinh học, được chế tạo từ polyme có khả năng phân hủy sinh học, và hệ không phân hủy sinh học Tốc độ giải phóng dược chất từ hệ cấy ghép có thể được điều chỉnh thông qua việc kết hợp nhiều loại polyme và thay đổi thành phần của chúng Hệ cấy ghép có thể tồn tại dưới dạng rắn, bán rắn hoặc hạt mang.
Đại cương về thuốc đặt nhãn khoa
Thuốc đặt ở mắt là dạng bào chế vô khuẩn, được thiết kế đặc biệt để phù hợp với sinh lý giải phẫu của mắt và được đặt vào túi kết mạc Thành phần chính của thuốc thường bao gồm polyme hoặc sự kết hợp của nhiều polyme, có thể chứa hoặc không chứa dược chất, như thuốc điều trị khô mắt Dược chất có thể được đưa vào cốt polyme dưới dạng dung dịch hoặc hỗn dịch.
Hệ đặt tại mắt có ưu điểm vượt trội về khả năng tồn tại và ổn định hơn so với các dạng bào chế thông thường, nhờ vào việc ít nhạy cảm hơn với các cơ chế bảo vệ như đào thải qua ống mũi lệ Tuy nhiên, một trong những yếu tố chính hạn chế việc sử dụng hệ này là sự không muốn của bệnh nhân trong việc từ bỏ các dạng bào chế truyền thống.
- Tăng thời gian lưu của thuốc trên mắt
- Có thể kiểm soát và điều khiển giải phóng thuốc
- Hạn chế hấp thu và tác dụng toàn thân, giảm tác dụng không mong muốn
- Giảm tần suất đưa thuốc, tăng sự tuân thủ của người bệnh
- Có khả năng đưa thuốc vào sâu trong mắt
- Cải thiện khả năng kiểm soát liều
- Hạn chế sử dụng chất bảo quản, giảm nguy cơ phản ứng quá mẫn
- Tăng thời gian sử dụng so với các dung dịch nước
- Đưa thuốc phức tạp và loại bỏ thuốc khó khăn đối với cốt không tan
- Thuốc có thể gây cảm giác khó chịu do có vật thể ngoại lai trong mắt
- Dạng bào chế có thể di chuyển làm cho việc loại bỏ thuốc khó khăn
- Vô tình bị mất trong khi ngủ hoặc trong khi dụi mắt
- Có thể ảnh hưởng đến tầm nhìn
1.4.3 Phân loại hệ thuốc đặt tại mắt
Có nhiều phương pháp để phân loại thuốc đặt nhãn khoa, trong đó việc phân loại dựa trên đặc tính lý hóa của dạng bào chế là một cách tiếp cận phổ biến và gần gũi với lĩnh vực nghiên cứu bào chế thuốc.
Các hệ thuốc đặt tại mắt có thể được phân loại thành ba nhóm chính: hệ phân phối thuốc không tan, cốt ăn mòn và cốt hòa tan, dựa trên loại polyme sử dụng.
1.4.3.1 Hệ phân phối thuốc không tan
Dạng bào chế thuốc này sử dụng các polyme không tan trong nước, cho phép kết hợp với nhiều loại polyme khác nhau nhằm điều chỉnh khả năng giải phóng thuốc Thuốc được bao bọc bằng lớp màng không tan hoặc tạo ra các cốt khuếch tán không tan, giúp duy trì hình dạng và kích thước trong suốt thời gian lưu trú trên mắt Dược chất sẽ được giải phóng qua cơ chế khuếch tán hoặc thẩm thấu Sau khi hoàn tất quá trình giải phóng, các đơn vị đưa thuốc cần được loại bỏ khỏi mắt để thay thế bằng đơn vị mới Hệ thống giải phóng thuốc có thể được phân loại thành hệ thẩm thấu, hệ khuếch tán qua màng, hoặc hệ khuếch tán dạng cốt không tan.
Dạng bào chế này sử dụng các polyme sinh học như dẫn xuất gelatin có liên kết chéo hoặc polyeste, và trong môi trường sinh lý của mắt, các liên kết hóa học giữa các chuỗi polyme sẽ bị cắt đứt do phản ứng thủy phân hoặc enzym Các polyme bị cắt mạch sẽ hòa tan và giải phóng thuốc từ từ Tốc độ ăn mòn của polyme có thể được điều chỉnh thông qua cấu trúc tổng hợp hoặc thêm chất hoạt động bề mặt ion hóa Tuy nhiên, nhược điểm của dạng bào chế này là tốc độ ăn mòn có thể thay đổi theo đặc điểm sinh lý và bệnh lý của từng bệnh nhân, cùng với khả năng gây độc, kích ứng hoặc phản ứng viêm từ các sản phẩm phụ và dung môi còn sót lại trong quá trình chế tạo polyme.
Dạng cốt tan có ưu điểm là hòa tan hoàn toàn trong môi trường sinh lý mắt, không cần loại bỏ sau khi thuốc giải phóng hết Các cốt hòa tan được chế tạo từ polyme có khả năng tan trong nước mắt, khi được đặt vào mắt, chúng trải qua quá trình trương nở và hòa tan, dần dần hòa vào dịch nước mắt và bị rửa trôi Tốc độ giải phóng thuốc có thể được điều chỉnh thông qua việc lựa chọn loại polyme, phân tử lượng, hoặc kết hợp nhiều polyme và các chất khác để thay đổi tính thân nước và khả năng trương nở Nguyên liệu tạo cốt có thể là polyme tự nhiên như collagen, polyme tổng hợp như PVA, hoặc các dẫn chất của cellulose.
1.4.4 Một số nghiên cứu về thuốc đặt tại mắt
Năm 2011, Attia MA và các cộng sự đã nghiên cứu thiết kế và đánh giá thuốc nhỏ mắt ciprofloxacin hydroclorid bằng phương pháp bay hơi dung môi, trong đó các polyme được lựa chọn đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
MC, HPMC, HPC và Eudragit RS100 là các thành phần chính trong hệ thuốc đặt tại mắt Các hệ thuốc này được đánh giá dựa trên các đặc tính lý-hóa, cơ học, khả năng giải phóng thuốc, tính thẩm thấu và hiệu quả in vivo Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thuốc đặt tại mắt có khả năng phân phối thuốc hiệu quả đến các mô mong muốn trong mắt.
13 mắt thỏ Các nghiên cứu in vivo cho thấy ciprofloxacin hydroclorid có tác dụng giảm đáng kể các triệu chứng viêm kết mạc mắt [5]
Năm 2011, Aburahma và cộng sự đã phát triển hệ đặt tại mắt bằng cách sử dụng kỹ thuật bay hơi dung môi, kết hợp PVP K-90 với các polyme sinh học như HPMC, carbopol, natri alginat và chitosan Trong số đó, hệ đặt chứa natri alginat cho thấy khả năng duy trì giải phóng thuốc lâu nhất (99% ở 6 giờ), và được lựa chọn để phủ màng kỵ nước với ethylcellulose (EC) hoặc Eudragit RSPO Kết quả in vitro cho thấy EC có hiệu quả hơn Eudragit RSPO trong việc duy trì giải phóng brimonidin Hệ đặt tại mắt với 7% PVP K-90 và 1,5% natri alginat được phủ một mặt cho thấy tác dụng giảm nhãn áp tốt hơn so với hệ không phủ hoặc được phủ hai mặt.
Năm 2012, Manjunatha K.M và cộng sự đã nghiên cứu chế tạo hệ thuốc đặt tại mắt chứa dorzolamid hydroclorid và timolol maleat bằng phương pháp bay hơi dung môi Các hệ thuốc này được bào chế từ các polyme như EC, Eudragit RL 100 và Eudragit RS100 thông qua phương pháp đổ khuôn, trong đó polyme và dược chất được hòa tan trong dung môi thích hợp trước khi đổ vào khuôn Sau khi dung môi bay hơi hoàn toàn, các hệ thuốc được lấy ra và đánh giá các đặc tính lý hóa Mục tiêu của nghiên cứu là tạo ra dạng bào chế nhằm tăng thời gian tiếp xúc, kiểm soát giải phóng, giảm tần suất sử dụng và cải thiện hiệu quả điều trị.
Năm 2014, Marwa Shukr đã nghiên cứu phát triển hệ đặt tại mắt bằng cách bay hơi dung môi chứa lidocain HCl, sử dụng HPMC và PVA với các tỷ lệ khác nhau, cùng với lidocain HCl đơn và phức hợp lidocain HCl β-cyclodextrin Nghiên cứu cho thấy các công thức chứa phức hợp lidocain HCl β-cyclodextrin với 4% HPMC và 2% PVA có đặc tính vật lý tốt, tính dẻo phù hợp và ổn định trong quá trình nghiên cứu Kết quả in vivo chỉ ra rằng việc bổ sung β-cyclodextrin làm tăng đáng kể hàm lượng dược chất trong thủy dịch so với công thức chỉ chứa lidocain HCl.
Năm 2014, Mealy J.E và cộng sự đã nghiên cứu bào chế hệ thuốc đặt tại mắt chứa brimonidin tartrat bằng phương pháp bay hơi dung môi, kết hợp acid poly (lactic co-glycolic) và polyethylen glycol (PEG) Công thức với 15% PEG cho thấy khả năng giải phóng brimonidin tartrat tuyến tính tương đương với thuốc nhỏ mắt Hình ảnh từ kính hiển vi lực nguyên tử và kính hiển vi điện tử quét cho thấy bề mặt của hệ thuốc đặt tại mắt mịn màng và có các đặc tính vật lý phù hợp cho ứng dụng nhãn khoa.
Năm 2017, Balguri Sai Prachetan và các cộng sự đã nghiên cứu bào chế hệ đặt tại mắt bằng phương pháp đun chảy đổ khuôn chứa các dược chất indomethacin (IN), ciprofloxacin hydroclorid (CIP) và natri prednisolon phosphat (PSP) với poly (ethylene oxyd) N10 làm vật liệu tạo cốt Các mẫu thử có kích thước 4 x 2 x 0,2 mm và chứa 10% hàm lượng dược chất đã được kiểm tra khả năng giải phóng in vitro, giải phóng qua màng và phân bố in vivo trong mô mắt Kết quả cho thấy dung lượng xuyên màng của IN, PSP và CIP trong hệ đặt tại mắt được tăng cường lần lượt khoảng 3,5 lần, 3,6 lần và 2,9 lần so với dung dịch nhỏ mắt đối chứng sau 3 giờ Hệ đặt tại mắt cũng tạo ra nồng độ thuốc cao hơn đáng kể trong tất cả các mô mắt, bao gồm võng mạc-màng mạch, so với công thức đối chứng.
Lalaji V Rathod và các cộng sự (2017) đã nghiên cứu hệ đặt tại mắt chứa các tiểu phân nano acetazolamid Acetazolamid được nạp vào các tiểu phân nano Eudragit Hệ đặt tại mắt được chuẩn bị bằng phương pháp bay hơi dung môi sử dụng HPMC E15LV làm chất tạo màng và propylen glycol (PG) làm chất hóa dẻo HPMC E15LV và PG đã được thêm vào sự phân tán của các phân tử nano Eudragit được nạp acetazolamid (5 ml) Nghiên cứu in vivo cho thấy các tiểu phân nano Eudragit và hệ đặt tại mắt làm hạ nhãn áp đáng kể so với dung dịch thuốc tự do sau 3 giờ dùng thuốc tại chỗ [36]
Nguyên vật liệu, thiết bị
Bảng 2.1 Các nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
STT Nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
2 Chuẩn brinzolamid USP (R12900) Mỹ Nhà sản xuất
3 Hydroxypropyl methylcellulose K15M Trung Quốc USP 41
4 Hydroxypropyl cellulose VH Nhật Bản USP 41
5 Polyvinyl alcol 205 Trung Quốc USP 41
6 Poly (ethylen oxyd) N80 Trung Quốc USP 41
8 Natri clorid (NaCl) Trung Quốc DĐVN V
9 Natri bicarbonat (NaHCO3) Trung Quốc DĐVN V
10 Calci clorid dihydrat (CaCl2.2H2O) Trung Quốc DĐVN V
12 Acid acetic Trung Quốc DĐVN V
14 Acid clorid Trung Quốc DĐVN V
15 Natri hydroxyd Trung Quốc DĐVN V
16 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN V
- Cân phân tích Mettler AB204 (Mettler Toledo, Thụy sĩ)
- Cân phân tích ES-2255M-DR (Mettler Toledo, Thụy sĩ)
- Máy đo pH Metrohm (Metrohm AG., Đức)
- Tủ cấy vi sinh BBS-SSC (Biobase - Trung Quốc)
- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Agilent 1200 (Agilent Technologies, Đức)
- Hệ thống thử khuếch tán kiểu tế bào Franz
- Thiết đồng nhất hóa chất dẻo
- Máy phân tích nhiệt DSC 1 StarSystem (Mettler Toledo, Thụy Sĩ)
- Máy phân tích nhiệt TGA/DSC 1 StarSystem (Metler Toledo, Thụy Sĩ)
- Máy phân tích nhiễu xạ tia X XRD EQUINOX 5000 (ThermoFisher Scientifics Inc., Pháp)
- Thước cặp du xích Mitutoyo (Mitutoyo, Nhật Bản)
- Các dụng cụ chuyên dụng cho bào chế: cối chày, đũa khuấy, cốc, bình định mức và dụng cụ thủy tinh khác
Hiện nay, dược chất BRZ được bào chế dưới dạng hỗn dịch nhỏ mắt 1% với biệt dược Azopt 1% của nhà sản xuất Alcon Laboratories Inc., Mỹ
Số lô sản xuất: 19J02LC Hạn sử dụng: 09/2021
Nội dung nghiên cứu
- Xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ thuốc đặt tại mắt chứa brinzolamid.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp bào chế hệ đặt tại mắt chứa BRZ
Hệ bào chế chứa BRZ được thực hiện trên thiết bị đồng nhất hóa chất dẻo, do nhóm nghiên cứu của Bộ môn Vật lý-Hóa lý thiết kế và lắp đặt.
Sơ đồ các bộ phận cấu tạo của thiết bị được trình bày trong Hình 2.1
Hình 2.1 Sơ đồ các bộ phận của thiết bị đồng nhất hóa chất dẻo
Hệ thống này gồm 3 bộ phận chính: Mô tơ, đĩa kép đồng trục, bộ gia nhiệt
Mô tơ 500W là bộ phận chính tạo và truyền động lực quay đến đĩa kép đồng trục, cho phép tùy chỉnh tốc độ và chiều quay Trục mô tơ được kết nối với trục đĩa quay (đĩa trên) qua một khớp nối, đảm bảo hiệu suất truyền động tối ưu trong hệ thống đĩa kép.
Bộ đĩa kép đồng trục bao gồm hai khối inox 316 hình trụ, với đĩa xoay (đĩa trên) có đường kính 3,0 cm và đĩa tĩnh (đĩa dưới) có đường kính 3,2 cm, cho phép xoay trượt tự do Đĩa tĩnh được gắn cố định vào bộ phận đế vững chắc và có chiều cao 0,3 cm Khi hoạt động, đĩa xoay được đặt đồng trục với đĩa tĩnh, kẹp hỗn hợp vật lý giữa hai đĩa với khoảng cách có thể điều chỉnh Đĩa xoay có khả năng quay cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ mà không tiếp xúc với đĩa tĩnh.
Bộ gia nhiệt dạng bản mỏng (bản điện trở) được quấn quanh toàn bộ bề mặt ngoài của đĩa tĩnh Nhiệt độ của đĩa tĩnh được điều chỉnh thông qua một cảm biến nhiệt kết nối với bộ gia nhiệt.
Rơ le tự động đóng ngắt nguồn điện với khả năng cài đặt nhiệt độ chính xác, sai số chỉ ± 5 oC Thiết bị này có thể đạt nhiệt độ tối đa lên đến 250 oC, mang lại hiệu quả cao trong việc kiểm soát nhiệt độ.
Thiết bị được tự chuẩn hóa với tốc độ quay của đĩa trên từ 0 - 400 ± 2 vòng/phút và khả năng gia nhiệt từ 0 – 250 ± 5 o C
Quá trình bào chế hệ đặt tại mắt BRZ bao gồm các bước chính: chuẩn bị hỗn hợp bột đồng nhất với khối lượng 3g mỗi mẻ, đồng nhất hóa và cán thành tấm mỏng từ khối nóng dẻo của hỗn hợp vật lý, sau đó cắt tấm mỏng thành các đơn vị hệ đặt tại mắt với kích thước mong muốn.
Để tạo hỗn hợp bột kép, bạn cần trộn đều BRZ và HPMC (nếu có) trong cối sứ theo nguyên tắc trộn đồng lượng Sau đó, thêm PG theo công thức vào cối và tiếp tục trộn đồng nhất Cuối cùng, phối hợp dần HPC VH vào và trộn đều hỗn hợp trong 5 phút.
Để đồng nhất hóa và cán thành tấm mỏng, thiết bị được làm nóng đến 130 o C và giữ ổn định trong ít nhất 15 phút Hỗn hợp vật lý được đặt giữa hai đĩa, sau đó mô tơ được khởi động để làm mềm hỗn hợp dưới tác động của nhiệt Quá trình xoay ép đĩa trên diễn ra với tốc độ 100 vòng/phút trong 4 phút, cho đến khi hỗn hợp vật lý kết dính và tạo thành tấm mỏng đồng nhất Cuối cùng, tấm mỏng được lấy ra khỏi đĩa ép và làm nguội đến nhiệt độ phòng.
Các tấm mỏng được cắt thành các đơn vị thuốc đặt tại mắt có dạng hình hộp chữ nhật với bề dày và bề rộng bằng nhau, có thể tích 10 mm³ Có ba kích thước khác nhau được chuẩn bị: 1,0 x 1,0 x 10,0 mm, 1,3 x 1,3 x 5,9 mm và 1,6 x 1,6 x 3,9 mm Sau khi cắt, các hệ đặt tại mắt này được tiệt trùng bằng tia UV trong tủ cấy vi sinh trong khoảng 30 phút và được bảo quản trong lọ kín.
2.3.2.1 Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng brizolamid
Hàm lượng hoạt chất trong chế phẩm và nồng độ BRZ trong các mẫu thử được xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Phương pháp này đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc phân tích các thành phần trong mẫu.
21 kiện sắc ký và các thông số chạy sắc ký được lựa chọn dựa trên tham khảo chuyên luận Hỗn dịch BRZ của Dược điển Mỹ
+ Thiết bị: Hệ thống HPLC Agilent 1200, detector UV - VIS
+ Cột: C18 4,6 x 150 mm, kích thước hạt nhồi 5 μm
+ Pha động: Đệm ammoni acetat : methanol (65 : 35)
+ Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút
Chuẩn bị dung dịch đệm: Pha dung dịch đệm ammoni acetat 0,15 M và điều chỉnh đến pH 5,2 Dung dịch đệm được lọc qua màng lọc 0,45 àm
Dung môi pha mẫu: dung dịch đệm amoni acetat : methanol (65:35)
Để chuẩn bị dung dịch chuẩn gốc, cân chính xác khoảng 10 mg BRZ vào bình định mức 10 ml Hòa tan BRZ trong 6 ml dung môi pha mẫu và siêu âm trong 15 phút Sau đó, thêm dung môi pha mẫu cho đủ đến vạch định mức và lắc đều.
Dung dịch chuẩn: Hút chính xác 0,5 ml dung dịch chuẩn gốc vào bình định mức 10 ml, thêm vừa đủ dung môi pha mẫu đến vạch
Để chuẩn bị dung dịch thử, cắt hoặc nghiền nhỏ 10 đơn vị thuốc đặt tại mắt Cân chính xác khoảng 0,5mg BRZ vào bình định mức 10 ml, sau đó thêm 6 ml dung môi pha mẫu Lắc bằng tay và siêu âm cho đến khi tan hoàn toàn, rồi thêm dung môi pha mẫu đủ đến vạch và lắc đều.
Dung dịch placebo: có các thành phần và tỷ lệ tương tự mẫu thử nhưng không chứa dược chất
Công thức tính hàm lượng:
HL (%): Hàm lượng BRZ trong hệ đặt tại mắt so với lý thuyết
St: Diện tích pic của mẫu thử
Sc: Diện tích pic của mẫu chuẩn
Cc: Nồng độ BRZ của mẫu chuẩn (mg/ml)
V: Thể tích mẫu thử (ml)
K: Độ pha loãng của mẫu thử m: Hàm lượng BRZ trong hệ đặt tại mắt theo lý thuyết (mg)
Tiến hành chạy sắc ký các dung dịch: dung dịch chuẩn, dung dịch thử, dung dịch placebo
Yêu cầu là thời gian lưu của dung dịch thử phải tương tự như thời gian lưu của dung dịch chuẩn Trên sắc ký đồ của mẫu placebo, không có pic xuất hiện trong khoảng thời gian lưu tương ứng với pic BRZ trên sắc ký đồ của dung dịch chuẩn.
* Độ thích hợp hệ thống
Tiêm lặp lại 6 lần dung dịch chuẩn
Yêu cầu: RSD của thời gian lưu ≤ 1% và diện tích pic ≤ 2%
Tiêm các dung dịch chuẩn với nồng độ xác định để lập phương trình hồi quy và xác định hệ số tương quan tuyến tính giữa nồng độ BRZ trong mẫu và đáp ứng pic.
2.3.2.2 Các phương pháp phân tích nhiệt a Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA)
Phương pháp đánh giá độ ổn định nhiệt của nguyên liệu giúp xác định khả năng chịu nhiệt của chúng, đồng thời đánh giá sự tương tác có thể xảy ra giữa dược chất và các tá dược.
Thiết bị: hệ thống phân tích nhiệt TGA/DSC 1 StarSystem - Metler Toledo
Các thông số của quá trình phân tích
+ Ổn định mẫu: Nhiệt độ 40 o C, thời gian 5 phút
+ Tốc độ gia nhiệt: 10 o C/phút
+ Lưu lượng khí nitơ: 50 ml/phút
Triệt tiêu trọng lượng của đĩa phân tích TGA (cốc zirconia)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Kết quả xây dựng phương pháp định lượng BRZ trong hệ đặt tại mắt
Tiến hành thẩm định tính đặc hiệu theo phương pháp ở mục 2.3.2.1 Kết quả được trình bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1 Kết quả chạy sắc ký
Dung dịch Thời gian lưu tR (phút)
Dựa trên kết quả sắc ký đồ, mẫu placebo không xuất hiện đỉnh pic trùng với thời gian lưu của BRZ trong dung dịch chuẩn và thử Cả dung dịch chuẩn và thử đều có thời gian lưu tương tự nhau là 7,4 phút, và phổ hấp thụ UV-VIS tại đỉnh pic từ 200 - 600nm của cả hai mẫu đều đồng dạng Do đó, phương pháp HPLC có thể được áp dụng để định lượng BRZ trong mẫu nghiên cứu.
(a) (b) Hình 3.1 Phổ sắc ký dung dịch chuẩn (a), dung dịch thử (b)
3.1.2 Độ thích hợp hệ thống
Để khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc ký, chúng tôi đã tiến hành tiêm lặp lại 6 lần một dung dịch chuẩn trong điều kiện sắc ký đã được chọn Kết quả của thí nghiệm này được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2 Kết quả độ tương thích hệ thống
STT Thời gian lưu tR (phút)
Kết quả cho thấy, độ lệch chuẩn tương đối về diện tích pic của các mẫu đều đáp ứng yêu cầu với RSD ≤ 2% khi định lượng bằng HPLC Ngoài ra, độ lệch chuẩn tương đối về thời gian lưu của các mẫu cũng có giá trị ≤ 1%, cho thấy hệ thống hoàn toàn tương thích với quy trình định lượng.
Chuẩn bị dung dịch chuẩn BRZ với các nồng độ 1,0; 5,0; 10,0; 50,0; 100 µg/ml Tiến hành chạy sắc ký theo mục 2.3.2.1 và ghi lại kết quả đáp ứng pic của các dung dịch chuẩn Từ đó, xây dựng đường chuẩn thể hiện mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ và diện tích pic thông qua phương trình hồi quy tuyến tính.
Kết quả được tình bày ở bảng 3.3 và hình 3.2
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát độ tuyến tính STT Nồng độ BRZ (àg/ml) Diện tớch pic (mAU)
Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ và diện tích pic của BRZ Nhận xét :
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng có sự phụ thuộc tuyến tính rõ rệt giữa diện tích pic và nồng độ của BRZ trong khoảng nồng độ từ 1,1 đến 106,6 àg/ml, với hệ số tương quan r > 0,998.
Các kết quả trên cho thấy phương pháp HPLC với điều kiện sắc ký ở mục 2.3.2.1 có thể sử dụng định lượng BRZ trong hệ đặt tại mắt y = 34,201x - 17,422 R² = 0,9999
Kết quả nghiên cứu bào chế hệ thuốc đặt tại mắt chứa BRZ
3.2.1 Thiết kế thí nghiệm hệ đặt tại mắt chứa BRZ
Thí nghiệm tiền khả thi đã được thực hiện với các polyme và chất hóa dẻo khác nhau nhằm chế tạo cốt polyme thân nước cho hệ bào chế tại mắt Hỗn hợp vật lý của polyme và chất hóa dẻo được đưa vào thiết bị đồng nhất hóa ở nhiệt độ nhất định, với tiêu chí lựa chọn dựa trên nhiệt độ tạo khối mềm dẻo, khả năng đồng nhất, độ trương nở và thời gian hòa tan của polyme Các cốt polyme thân nước có ưu điểm ít gây mờ, tự tan sau khi giải phóng thuốc, và tạo lớp gel mềm khi trương nở, giúp giảm khô mắt và làm dịu mắt.
Chất hóa dẻo đóng vai trò quan trọng trong việc hạ nhiệt độ bào chế hệ đặt tại mắt Các chất hóa dẻo ưa nước, chủ yếu là polyhydric alcol, có tính tương hợp sinh học tốt và dễ dàng được đào thải khỏi cơ thể Những polyhydric alcol phổ biến nhất bao gồm glycerol, ethylen glycol, polyethylen glycol (PEG) và propylen glycol (PG).
Chúng tôi đã tiến hành sàng lọc các polyme như PEO N80, HPC VH, HPMC K15M, PVA 205 và các chất hóa dẻo PEG 400, PG để lựa chọn những thành phần phù hợp Các hỗn hợp vật lý được chuẩn bị với tỷ lệ 95% polyme và 5% chất hóa dẻo, sau đó được bào chế dưới điều kiện nhiệt độ ép 130 o C, thời gian ép 4 phút và tốc độ 100 vòng/phút Kết quả khả năng tạo cốt polyme được trình bày chi tiết trong bảng 3.4.
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát khả năng tạo cốt polyme
PEO N80 HPC VH HPMC K15M PVA 205
Ghi chú: + là có khả năng tạo cốt polyme, - là không thể tạo cốt polyme
PEO N80 là một chất tạo cốt dẻo lý tưởng cho việc mang thuốc ở nhiệt độ thấp, với đặc tính mềm mại và dễ uốn cong Mặc dù quy trình bào chế diễn ra ở nhiệt độ thấp, nhưng PEO N80 hòa tan nhanh chóng, điều này có thể dẫn đến việc kiểm soát giải phóng thuốc không hiệu quả.
HPC VH có khả năng tạo ra khối dẻo đồng nhất khi kết hợp với PG làm chất hóa dẻo Là một dẫn xuất cellulose, HPC được sản xuất thông qua quá trình hydroxypropyl hóa các nhóm hydroxyl, diễn ra giữa cellulose kiềm và propylen oxyd HPC nổi bật với tính dẻo, khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước và dung môi hữu cơ như alcol và aceton, cùng với nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg) thấp là 111 °C Đặc biệt, tính trương nở cao của HPC, nhất là với các phân tử có trọng lượng phân tử lớn, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc giải phóng thuốc có kiểm soát.
Việc kết hợp các polyme khác nhau giúp cải thiện kiểm soát giải phóng thuốc Chúng tôi đã chọn HPC VH làm polyme chính và PG làm chất hóa dẻo với tỷ lệ 5% (kl/kl) Để điều chỉnh giải phóng, HPMC K15M và PVA 205 được phối hợp với tỷ lệ lần lượt là 10% và 20% (kl/kl) Kết quả đánh giá các tính chất của hệ cốt polyme được trình bày trong bảng 3.5.
Bảng 3.5 Kết quả đánh giá một số tính chất của hệ cốt polyme
Hình thức Độ bền gấp
HPMC K15M (10%) Bề mặt nhẵn, gần như trong suốt, màu sắc đồng nhất > 50 lần
HPMC K15M (20%) Bề mặt nhẵn, xuất hiện một số đốm trắng < 20 lần
PVA 205 (10%) Bề mặt nhẵn, xuất hiện một số đốm trắng < 15 lần
PVA 205 (20%) Bề mặt có màu trắng đục < 5 lần
Các nghiên cứu tiền khả thi và tài liệu tham khảo về tá dược cho thuốc nhãn khoa đã chỉ ra rằng hệ đặt tại mắt chứa BRZ được bào chế bằng phương pháp cán nhiệt với các thành phần trong công thức (bảng 3.6).
Bảng 3.6 Công thức bào chế hệ đặt tại mắt chứa BRZ
Thành phần Vai trò Hàm lượng
HPMC K15M Polyme điều chỉnh giải phóng 0 – 10%
HPC VH Polyme tạo cốt Vừa đủ 100%
Có 3 biến đầu vào được lựa chọn để thiết kế thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.7
Bảng 3.7 Các biến độc lập và khoảng biến thiên
Tên biến Ký hiệu Mức dưới
Hàm lượng BRZ (%) X2 3 4 5 Độ dày hệ đặt (mm) X3 1 1,3 1,6
Các biến đầu ra được lựa chọn bao gồm tỷ lệ giải phóng dược chất từ cốt mang thuốc, được đánh giá trên thiết bị kiểu tế bào Franz tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 12 và 24 giờ, với các ký hiệu tương ứng là Y1, Y2, Y4, Y8, Y12 và Y24.
Các công thức bào chế hệ đặt tại mắt được thiết kế theo mô hình Box-Behnken với sự hỗ trợ của phần mềm JMP Pro 14 Thí nghiệm bao gồm 15 công thức được lựa chọn, trong đó công thức tại tâm được thực hiện 3 lần Các mẫu thuốc đặt tại mắt được bào chế với các thành phần công thức được trình bày trong bảng 3.8.
Bảng 3.8 Các công thức trong thiết kế thí nghiệm
STT Tên công thức X1 (%) X2 (%) X3 (mm)
3.2.2 Đánh giá đặc tính lý hóa của hệ đặt tại mắt
3.2.2.1 Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA)
Giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng của nguyên liệu BRZ, HPC VH, HPMC K15M, hỗn hợp vật lý và mẫu bào chế N5 được trình bày trong hình 3.3
Hình 3.3 Phổ phân tích trọng lượng nhiệt của các mẫu nguyên liệu, hỗn hợp vật lý và công thức đại diện N5 Nhận xét:
Kết quả từ giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng cho thấy khối lượng của các mẫu khảo sát chỉ thay đổi nhỏ, dưới 5% khi được gia nhiệt đến 200 o C Sự thay đổi này chủ yếu do sự hóa hơi của nước hấp phụ trước đó (độ ẩm) Điều này chứng tỏ rằng các mẫu phân tích có độ bền nhiệt tương đối cao, ít nhất là ở nhiệt độ 200 o C, vượt xa nhiệt độ bào chế mẫu dự kiến khoảng 130 o C.
3.2.2.2 Quét nhiệt lượng vi sai (DSC)
Chúng tôi đã xác định trạng thái vật lý của dược chất trong hệ đặt tại mắt bằng thiết bị phân tích nhiệt vi sai Các mẫu được đánh giá bao gồm nguyên liệu BRZ, HPC VH, HPMC K15M, hỗn hợp vật lý và mẫu bào chế đại diện N5, trong đó N5 có tỷ lệ dược chất cao nhất, như được trình bày trong hình 3.4.
Hình 3.4 Phổ quét nhiệt vi sai của các mẫu nguyên liệu, hỗn hợp vật lý và công thức đại diện N5 Nhận xét:
Quá trình bào chế hệ đặt tại mắt bằng phương pháp cán nhiệt yêu cầu polyme và dược chất được gia nhiệt đến nhiệt độ cao, vì vậy cần đảm bảo rằng tất cả nguyên liệu ổn định ở nhiệt độ bào chế Phân tích nhiệt DSC cho thấy pic thu nhiệt của BRZ có đỉnh ở 130 oC, cho thấy BRZ tồn tại ở dạng tinh thể với nhiệt độ nóng chảy tương ứng Trong khi đó, phổ quét nhiệt vi sai của polyme và hỗn hợp vật lý cho thấy sự thay đổi nhiệt lượng do hiện tượng hóa hơi của nước hấp phụ Không phát hiện được nhiệt chuyển thể thủy tinh của polyme và hỗn hợp vật lý, và đặc biệt không có pic thu nhiệt của BRZ trong mẫu hỗn hợp, có thể do tỷ lệ tinh thể BRZ thấp hơn ngưỡng phát hiện hoặc một phần tinh thể đã hòa tan vào cốt polyme khi nhiệt độ vượt qua điểm chuyển thể thủy tinh.
Kết quả phân tích cho thấy mẫu bào chế N5 có thể đã khiến BRZ chuyển sang trạng thái vô định hình, hoặc phương pháp phân tích nhiệt không đủ nhạy để phát hiện tinh thể BRZ Để xác định chính xác trạng thái kết tinh của BRZ trong các mẫu, cần áp dụng phương pháp có ngưỡng phát hiện tinh thể cao hơn, chẳng hạn như phương pháp nhiễu xạ tia X.
Trên giản đồ nhiệt của các mẫu nguyên liệu và công thức bào chế, không có dấu hiệu bất thường nào liên quan đến pic phân hủy nhiệt, cho thấy các nguyên liệu có độ bền nhiệt tương đối cao và không xảy ra sự tương kỵ giữa các thành phần trong công thức ở khoảng nhiệt độ đã khảo sát.
3.2.2.3 Thông tin phổ nhiễu xạ tia X (X-ray)
Phổ nhiễu xạ tia X dược chất BRZ, HPC VH, HPMC K15M, hỗn hợp vật lý, công thức N5 được liệt kê trong hình 3.5
Hình 3.5 Hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu nguyên liệu, hỗn hợp vật lý và công thức đại diện N5
Trên phổ nhiễu xạ tia X của BRZ, các pic nhọn và sắc nét xuất hiện, phù hợp với thông tin trong tài liệu tham khảo [16] Trong khi đó, phổ nhiễu xạ của các nguyên liệu polyme không có các pic sắc nhọn, cho thấy chúng tồn tại ở dạng vô định hình Hầu hết các pic đặc trưng của BRZ bị tín hiệu của polyme bao trùm trong hỗn hợp vật lý, nhưng tại góc nhiễu xạ 2theta = 12,810°, pic của BRZ vẫn hiện diện, chứng tỏ nó còn tồn tại ở dạng kết tinh Tuy nhiên, pic này biến mất trong mẫu bào chế N5, có tỷ lệ dược chất cao nhất, cho thấy BRZ đã chuyển sang dạng vô định hình Quá trình bào chế diễn ra ở nhiệt độ nóng chảy của dược chất, khiến dược chất hòa tan vào cốt polyme và đông rắn trong mạng lưới polyme khi làm nguội, ngăn cản quá trình kết tinh Do đó, có thể kết luận rằng dược chất đã chuyển từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vô định hình trong quá trình bào chế.
3.2.3 Đánh giá một số chỉ tiêu hệ đặt tại mắt
Các đơn vị hệ đặt tại mắt được bào chế có kích thước đồng đều, gần như trong suốt, bề mặt hệ đặt nhẵn, màu sắc đồng nhất
Các công thức đã chuẩn bị được đánh giá độ đồng đều khối lượng được trình bày trong bảng 3.9
Bảng 3.9 Độ đồng đều khối lượng và độ dày hệ đặt tại mắt (n=3)
STT Tên công thức Khối lượng±SD (mg) Độ dày±SD (mm)
Khối lượng các mẫu của tất cả công thức từ 13,87 đến 14,16 mg, cho thấy rằng các chế phẩm thu được tương đối đồng nhất
Đánh giá tính kích ứng mắt và khả năng giải phóng thuốc in vivo trên mắt thỏ
3.3.1 Đánh giá tính kích ứng trên mắt thỏ
Công thức trung tâm được sử dụng để đánh giá tác động kích ứng trên mắt thỏ thí nghiệm bằng cách đặt các đơn vị thuốc đã tiệt trùng bằng tia UV vào túi cùng kết mạc dưới của mắt thỏ Sau khi đặt mẫu thử, mắt thỏ được quan sát ở các thời điểm 1, 2, 6, 24, 48 và 72 giờ, kết quả cho thấy mắt thỏ vẫn bình thường, không có dấu hiệu sưng đỏ.
3.3.2 Thẩm định phương pháp định lượng nồng độ thuốc trong nước mắt
Tiến hành thẩm định tính đặc hiệu theo phương pháp ở mục 2.3.2.7 Kết quả được trình bày ở bảng 3.14
Bảng 3.14 Kết quả chạy sắc ký
Dung dịch Thời gian lưu tR (phút)
Mẫu placebo không có pic trùng với thời gian lưu của pic chuẩn và pic thử Trong khi đó, dung dịch mẫu chuẩn và mẫu thử đều xuất hiện pic với thời gian lưu tương tự nhau, cụ thể là 7,5 phút.
Do vậy phương pháp HPLC có thể dùng để định lượng BRZ trong mẫu nghiên cứu
(a) (b) Hình 3.13 Phổ sắc ký dung dịch chuẩn (a), dung dịch thử (b)
3.2.2.2 Độ thích hợp hệ thống
Tiến hành tiêm lặp lại 06 lần dung dịch chuẩn trong điều kiện sắc ký đã được lựa chọn nhằm khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc ký Kết quả khảo sát được trình bày trong bảng 3.15.
Bảng 3.15 Kết quả độ tương thích hệ thống
STT Thời gian lưu tR (phút)
Kết quả cho thấy, độ lệch chuẩn tương đối về diện tích pic của các mẫu đều đạt yêu cầu khi định lượng bằng HPLC với RSD ≤ 2% Đồng thời, độ lệch chuẩn tương đối về thời gian lưu của các mẫu cũng có giá trị ≤ 1%, chứng tỏ hệ thống tương thích với quy trình định lượng.
Pha dãy dung dịch chuẩn brinzolamid với nồng độ lần lượt là 1,0; 5,0; 10,0; 50,0;
Tiến hành chạy sắc ký với dung dịch chuẩn có nồng độ 100 àg/ml theo mục 2.3.3.1 và ghi lại kết quả phản ứng pic Dựa trên dữ liệu thu được, xây dựng đường chuẩn để biểu thị mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ và diện tích pic thông qua phương trình hồi quy tuyến tính.
Kết quả và nhận xét được tình bày ở mục 3.1.3
Kết quả định lượng dược chất chiết ra từ giấy thấm tẩm thuốc được trình bày ở bảng 3.16
Bảng 3.16 Kết quả định lượng dược chất được chiết ra từ giấy thấm
Diện tích pic ±SD (mAU)
Lượng BRZ tìm lại ± SD (àg) % Thu hồi±RSD
Quy trình chiết dược chất từ giấy thấm đạt hiệu suất chiết từ 93,81% đến 96,57% với RSD dưới 3% Kết quả thẩm định cho thấy phương pháp định lượng nồng độ BRZ trong nước mắt có độ thích hợp hệ thống, độ đặc hiệu, độ tuyến tính và hiệu suất chiết tương đối tốt Do đó, phương pháp này có thể được áp dụng để định lượng nồng độ BRZ trong nước mắt.
3.3.3 Kết quả đánh giá khả năng giải phóng thuốc in vivo trên mắt thỏ
3.3.3.1 Định lượng BRZ giải phóng khỏi hệ đặt tại mắt
Kết quả định lượng dược chất giải phóng khỏi hệ đặt tại mắt ở các thời điểm khác nhau sau khi đặt thuốc được trình bày trong bảng 3.17
Bảng 3.17 Kết quả định lượng dược chất giải phóng khỏi hệ đặt tại mắt (n=3) Thời điểm Mẫu 1 (%) Mẫu 2 (%) Mẫu 3 (%) Trung bình±SD (%)
Hình 3.14 Đồ thị giải phóng của BRZ trong hệ đặt tại mắt theo thời gian (n=3) Nhận xét:
Khi đặt vào túi cùng kết mạc ở mặt trong phía dưới của mi mắt, hệ thống tại mắt tiếp xúc với nước mắt giúp cốt mang thuốc trương nở chậm và giải phóng thuốc từ từ vào dịch nước mắt Dưới tác dụng của chớp mắt, nước mắt được trộn đều và phân bố khắp bề mặt mắt dưới dạng màng nước mắt Sau 1 giờ, khoảng 30% thuốc được giải phóng, chủ yếu do dược chất ở sát bề mặt hòa tan nhanh mà không có sự kiểm soát của lớp gel Từ thời điểm này, lượng thuốc giải phóng ra tương đối ổn định, và sau 6 giờ, khoảng 77,4% dược chất đã được giải phóng Sau 8 giờ, hệ thống tại mắt tồn tại dưới dạng gel mềm và không thể lấy ra một cách nguyên vẹn.
3.3.3.2 Định lượng nồng độ BRZ trong dịch nước mắt
Kết quả định lượng nồng độ dược chất hòa tan trong nước mắt của hệ đặt tại mắt được trình bày trong bảng 3.18
Bảng 3.18 Kết quả định lượng nồng độ BRZ trong nước mắt của hệ đặt tại mắt (n=3)
Trung bình±SD (mg/ml)
Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc trong nước mắt theo thời gian (n=3) Nhận xét:
Kết quả định lượng cho thấy, trong 2 giờ đầu, nồng độ BRZ trong nước mắt tăng từ 0,20 mg/ml lên 0,29 mg/ml Sau đó, nồng độ thuốc giảm và duy trì ổn định trong khoảng 0,25 đến 0,29 mg/ml cho đến 6 giờ Đến 8 giờ sau khi đặt thuốc, các cốt mang thuốc chuyển thành thể gel và phần lớn thuốc đã được giải phóng, với nồng độ thuốc trong nước mắt chỉ còn hơn 0,03 mg/ml.
So với việc sử dụng nhỏ thuốc thương mại chứa 1% brinzolamid, việc áp dụng hệ đặt thuốc tại mắt mang lại nhiều lợi ích Kết quả từ nghiên cứu cho thấy, sau khi nhỏ 1 giọt hỗn dịch BRZ 1%, nồng độ BRZ trong nước mắt thỏ là 1,06±0,584 mg/ml sau 15 phút, nhưng giảm mạnh xuống còn 0,09±0,104 mg/ml sau 30 phút và chỉ còn khoảng 0,04 mg/ml sau 60 phút Điều này cho thấy hệ đặt thuốc tại mắt có khả năng kéo dài thời gian lưu thuốc và duy trì nồng độ cao hơn trong nước mắt Hơn nữa, nồng độ thuốc cũng ổn định hơn, giúp tránh tình trạng nồng độ cao ban đầu rồi giảm nhanh chóng So sánh giữa các cá thể trong thí nghiệm cho thấy mức độ dao động nồng độ thuốc cũng thấp hơn khi sử dụng hệ đặt thuốc tại mắt.
