17
phản ứng oxy hóa. Dưới đây là một số biện pháp hạn chế phản ứng thủy phân, hạn chế phản ứng oxy hóa có thể sử dụng khi pha chế thuốc tiêm ginkgo biloba.
1.4.1. Phương pháp hạn chế sự thủy phân
Sự phân hủy ginkgo biloba do phản ứng thủy phân là một trong những con đường phân hủy chính của thuốc do hợp chất terpenoid chứa vòng lacton.
Phản ứng thủy phân được xúc tác bởi ion hydrogen, các tác nhân là acid và base có trong dung dịch thuốc. Vì thế bào chế thuốc tiêm cần điều chỉnh pH đến khoảng giá trị pH mà dược chất ổn định nhất. Ngoài ra, việc điều chỉnh pH còn nhằm mục đích làm tăng độ tan của dược chất, giảm đau, giảm kích ứng khi tiêm [1], [14].
Sự có mặt của nước trong dung dịch hoặc không khí ẩm tham gia tích cực vào phản ứng thủy phân. Do đó trong công thức thuốc tiêm, người ta thường thêm dung môi như PG, glycerin, ethanol, PEG 300, PEG 400... để thay thế một phần hay toàn bộ lượng nước trong dung dịch. Bên cạnh đó, các dung môi này còn là môi trường tốt để hòa tan hay phân tán nhiều dược chất trong cùng một dung dịch thuốc tiêm [1], [14].
Tuy nhiên, các dung môi này có thể chứa tạp chất (ion kim loại, peroxid, ...) là xúc tác cho phản ứng thủy phân và oxy hóa dược chất, ví dụ như PEG có cấu trúc peroxid là một tác nhân oxy hóa dược chất. Do đó, trong quá trình pha chế thuốc tiêm ginkgo biloba cần khảo sát sự ảnh hưởng của các dung môi hoặc hỗn hợp dung môi nhằm hạn chế thủy phân, tăng độ tan và ổn định thuốc tiêm ginkgo biloba trong điều kiện bảo quản thích hợp.
Dùng chất diện hoạt cũng có thể làm giảm sự thủy phân. Nguyên nhân là do phân tử dược chất được phân tán trong lòng các micell tạo bởi chất diệt hoạt, nên ngăn cản sự tiếp xúc của dược chất với nước, làm giảm sự thủy phân [14].
Tạo dẫn chất: dược chất dễ bị thủy phân là do cấu trúc hóa học có nhóm chức dễ tham gia phản ứng thủy phân, do đó có thể thay thế nhóm thế dễ thủy phân băng các nhóm thế thích hợp trong cấu tạo phân tử mà không làm thay đổi tác dụng cũng là một biện pháp tăng độ ổn định cho chế phẩm. Tuy nhiên, việc tạo dẫn chất đối với cao
18
ginkgo biloba không làm được vì cao ginkgo biloba là hỗn hợp nhiều thành phần chưa xác định được công thức.
Chuyển dạng bào chế: thuốc tiêm bột đông khô. Nghiên cứu của giáo sư Klaus- Peter Schwabe năm 1995 cho ra đời công thức thuốc tiêm đông khô thành phần cao ginkgo biloba [57].
Bên cạnh các biện pháp kể trên, cần kiểm soát các yếu tố xúc tác cho phản ứng thủy phân bao gồm:
+ Nhiệt độ: có thể là yếu tố xúc tác cho phản ứng thủy phân dược chất, thông thường khi nhiệt độ phản ứng tăng 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên 2-5 lần. Để hạn chế tác động của nhiệt độ trong quá trình bào chế, cần lựa chọn điều kiện tiệt khuẩn và bảo quản thích hợp [14].
+ Ánh sáng có thể xúc tác cho phản ứng thủy phân, nên hạn chế sự tiếp xúc với ánh sáng trong quá trình bào chế, bảo quản và lưu mẫu.
+ Ion kim loại có mặt trong dung dịch cũng có tác động lên sự thủy phân dược chất, nên sử dụng nước cất pha tiêm, bổ sung chất tạo phức chelat để khóa các ion kim loại còn sót lại trong dung dịch.
+ Bao bì tiếp xúc trực tiếp với thuốc tiêm trong suốt quá trình bảo quản, do đó cần lựa chọn bao bì có chất lượng tốt, có thể xử lý bề mặt để hạn chế sự nhả thành phần không mong muốn vào dung dịch thuốc tiêm.
1.4.2. Phương pháp hạn chế sự oxy hóa
Các flavonoid glycosid trong cao ginkgo biloba rất dễ bị oxy hóa. Quá trình oxy hóa là các phản ứng dây chuyền, diễn ra dưới tác động của oxy, hay phản ứng tự oxy hóa, được khởi động bởi các gốc tự do, vết ion kim loại. Phản ứng oxy hóa xảy ra gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn khơi mào phản ứng: một chuỗi các phản ứng xảy ra tạo các gốc tự do (X●).
19
- Giai đoạn phát triển phản ứng: các gốc tự do này liên tiếp tác động vào các phân tử dược chất để tạo ra các gốc tự do mới.
X● + RH XH + R● R● + O2 ROO●
ROO● + R1H ROOH + R1●
- Giai đoạn kết thúc phản ứng: các gốc tự do được tạo ra ở trên kết hợp lại tạo các phân tử mới
R● + R● R-R R1● + R1● R1-R1 ROO● + R● ROOR ROO● + R1● ROOR1
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa - Sự có mặt của oxy nguyên tử hoặc các gốc tự do.
- Các yếu tố xúc tác cho phản ứng oxy hóa dược chất bao gồm:
pH: các dược chất khác nhau sẽ ổn định trong dung dịch có pH nằm trong khoảng thích hợp, ở đó tốc độ phản ứng oxy hóa dược chất thấp nhất.
Bức xạ tử ngoại: bức xạ tử ngoại có năng lượng cao có thể chuyển phân tử dược chất lên trạng thái năng lượng cao do đó dược chất dễ tham gia phản ứng oxy hóa hoặc tác động vào các chất phụ tạo gốc tự do làm phân hủy nhanh dược chất.
Vết kim loại nặng: các kim loại nặng chỉ cần ở dạng vết cũng có thể xúc tác cho chuỗi phản ứng oxy hóa phân hủy dược chất.
Nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng đến hầu hết các phản ứng phân hủy dược chất, thông thường khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 - 5 lần.
Muốn hạn chế phản ứng oxy hóa phân hủy cao ginkgo biloba có thể sử dụng một số biện pháp sau:
20
- Thêm chất chống oxy hóa như: natri sulfit, acid ascorbic, cystein, natri metabisulfit, dithionit, natri bisulfit, Rongalite với nồng độ thích hợp.
- Sử dụng các chất hiệp đồng chống oxy hóa (tác dụng khóa các ion kim loại nặng): dinatri edetat, acid tatric, acid citric, acid fumaric, acid malic…
- Điều chỉnh pH thích hợp.
- Loại oxy hòa tan trong nước cất pha tiêm trước và trong khi pha chế, hàn ống trong bầu khí trơ.
- Hạn chế sự tác động của ánh sáng trong quá trình bảo quản, sử dụng ống đóng có màu hổ phách và bao bì ngoài tránh sáng.
- Hạn chế sự tác động của nhiệt độ trong quá trình pha chế, bảo quản [1], [14].