ĐẶT VẤN ĐỀ Điều trị ung thư là một trong những thách thức lớn nhất của y học hiện đại[1]. Trong quá trình tìm kiếm các liệu pháp điều trị hiệu quả, paclitaxel – một hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên, thuộc nhóm taxane – đã chứng minh có hiệu quả điều trị trên nhiều loại ung thư như ung thư buồng trứng, ung thư vú và ung thư phổi không tế bào nhỏ [2]. Chế phẩm thương mại đầu tiên của paclitaxel là Taxol®, tuy có hiệu quả tốt trên lâm sàng song lại gây ra nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng liên quan đến độc tính của Cremophor EL. Để khắc phục hạn chế đó, các hệ đưa thuốc mới không dùng hàm lượng cao chất diện hoạt như hệ tiểu phân nano phức hợp albumin–paclitaxel, liposome, polymer some đã được phát triển và thương mại hóa [3].
Trong số đó, hệ tiểu phân nano phức hợp albumin–paclitaxel được sử dụng rộng rãi nhất và đã chứng minh được hiệu quả và tính an toàn vượt trội trong điều trị ung thư vú di căn và ung thư phổi không tế bào nhỏ so với Taxol® [4]. Tại Việt Nam, các thuốc chứa paclitaxel hiện hành vẫn chủ yếu là dạng dung dịch hoặc bột pha dung dịch tiêm truyền có chứa chất trợ tan Cremophor EL, tiềm ẩn nguy cơ gây độc và phản ứng quá mẫn. Một số chế phẩm nano paclitaxel đã được nhập khẩu nhưng giá thành cao làm hạn chế khả năng tiếp cận của người bệnh. Vì vậy, việc nghiên cứu phát triển các chế phẩm nano albumin-paclitaxel sản xuất trong nước là cần thiết nhằm góp phần nâng cao hiệu quả điều trị, giảm chi phí điều trị và tăng cơ hội được điều trị bằng thuốc tốt cho bệnh nhân.
Do đường dùng của paclitaxel là tiêm truyền tĩnh mạch, nên các hệ đưa thuốc nano phải có kích thước tiểu phân đủ nhỏ và được kiểm soát chặt chẽ. Tuy nhiên, các hệ tiểu phân nano thường không bền về mặt nhiệt động học, chịu ảnh hưởng lớn bởi các thông số kỹ thuật trong quá trình bào chế. Ngay cả những biến động nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính lý hóa và độ ổn định của chế phẩm. Do đó, việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật đến đặc tính của hệ nano có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển thuốc.
Nhằm góp phần phát triển thuốc chứa hệ nano phức hợp paclitaxel sản xuất trong nước, đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật đến đặc tính của hệ tiểu phân nano albumin-paclitaxel” đã được thực hiện với các mục tiêu sau: - Đánh giá được ảnh hưởng của một số thành phần và thông số kỹ thuật quan trọng đến phân bố kích thước tiểu phân của hệ nano albumin-paclitaxel. - Đánh giá được một số đặc tính lý hóa và sơ bộ khảo sát được độ ổn định của chế phẩm đông khô chứa tiểu phân nano paclitaxel. Tổng quan về Paclitaxel 1. Công thức hóa học và tên khoa học Hình 1.
Công thức hóa học Paclitaxel Paclitaxel thuộc nhóm pseudoalkaloid diterpenoid với: Công thức phân tử: C47H51NO14. Khối lượng phân tử: 853,9 g/mol. Tên khoa học: 4,10β-Bis(acetyloxy)-13α-[[(2R,3S)-3-benzamido-2-hydroxy-3- phenylpropanoyl]oxy]-I,7β-dihydroxy-9-oxo-5β,20-epoxytax-1l-en-2α-ylbenzoat. Các tính chất vật lý và hóa học Rất thân dầu (log P = 3,96), độ tan trong nước < 0,01 mg/mL [5].
Tinh thể trắng hoặc gần trắng, dạng bột [6]. Không tan trong nước, tan vô hạn trong DCM [6], tan được trong methanol, ethanol và acetonitrile [7]. Nhiệt độ nóng chảy: 216 – 217 °C [8]. Góc quay cực: dung dịch 10 mg/mL paclitaxel trong methanol có góc quay từ - 49,0° đến -55,0° ở 20 °C, tính theo dạng khan [8].
Độ ổn định Độ ổn định của paclitaxel phụ thuộc nhiều vào pH, dung môi, nhiệt độ và điều kiện bao gói. Cụ thể, paclitaxel dễ bị phân hủy nhanh chóng trong các dung dịch acid mạnh như acid chlohydric đậm đặc, cũng như trong các môi trường kiềm yếu. pH môi trường có ảnh hưởng rõ rệt đến độ ổn định của dược chất: tại pH 4 – 8, paclitaxel ổn định trong vòng 72 giờ, trong khi ở pH 11, thuốc bị phân hủy nhanh chỉ trong 1,5 giờ và gần như mất toàn bộ hoạt tính sau 72 giờ [7]. Paclitaxel có độ ổn định khác nhau tùy thuộc vào nồng độ, loại dung môi, bao bì bảo quản và nhiệt độ lưu trữ.
Tại nhiệt độ 2 – 8 °C, paclitaxel ở nồng độ 0,3 mg/mL 2 trong dung dịch NaCl 0,9 % duy trì ổn định trong 13 ngày khi đựng trong bao bì polyolefin, 16 ngày trong polyethylene mật độ thấp và 13 ngày trong lọ thủy tinh. Khi pha trong dung dịch glucose 5 %, độ ổn định kéo dài hơn, lần lượt là 13 ngày (polyolefin), 18 ngày (polyethylene mật độ thấp) và 20 ngày (thủy tinh). Ở cùng điều kiện nhiệt độ, khi tăng nồng độ lên 1,2 mg/mL trong NaCl 0,9 %, thời gian ổn định ngắn hơn, chỉ còn 9 ngày (polyolefin), 12 ngày (polyethylene mật độ thấp) và 8 ngày (thủy tinh). Khi pha trong dung dịch glucose 5 %, thời gian ổn định dao động từ 10 đến 12 ngày tùy loại bao bì.
Khi bảo quản ở nhiệt độ phòng (25 °C), PTX ở cả hai nồng độ chỉ ổn định trong 3 ngày ở tất cả các sự kết hợp dung môi và bao bì, ngoại trừ trường hợp dung môi pha loãng là dung dịch glucose 5 % đựng trong lọ thủy tinh có thể duy trì độ ổn định của paclitaxel lên đến 7 ngày. Ngoài ra, paclitaxel nồng độ 1,2 mg/mL trong NaCl 0,9 % cũng có thể ổn định trong 5 ngày ở nhiệt độ phòng. Nhìn chung, paclitaxel có độ ổn định cao hơn khi bảo quản lạnh (2 – 8 °C) và có xu hướng ổn định lâu hơn khi pha trong dung dịch glucose 5 % so với NaCl 0,9 % [9]. Dược động học Nồng độ thuốc trong huyết tương tỷ lệ thuận với liều được truyền vào tĩnh mạch và giảm theo mô hình 2 pha.
Thuốc phân bố rộng vào các mô và dịch cơ thể, có thể bị ảnh hưởng bởi liều và thời gian truyền. Tỷ lệ gắn với protein là 89 % đến 98 % và không bị thay đổi khi dùng cùng với cimetidin, ranitidin, dexamethason hoặc diphenhydramin. Ở giai đoạn ổn định, thể tích phân bố là 5 – 6 lít/kg thể trọng, thể tích phân bố của người tiêm truyền từ 1 đến 6 giờ là 67,1 lít/m2 và của người tiêm truyền 24 giờ là 227 đến 688 lít/m2 cho thấy thuốc khuếch tán nhiều ra ngoài mạch và/hoặc gắn nhiều với các thành phần của mô. Thời gian bán thải trong huyết thanh là 6-13 giờ, nếu thời gian tiêm truyền từ 1 đến 6 giờ, thời gian bán thải là 6,4 giờ; nếu thời gian tiêm truyền từ 24 giờ trở lên, thời gian bán thải là 15,7 đến 52 giờ.
Sau khi truyền tĩnh mạch, có khoảng 2 – 13 % lượng thuốc được thải qua nước tiểu dưới dạng ban đầu; như vậy là ngoài thận còn có những đường đào thải khác (đào thải qua phân ~ 70 %, trong đó 5 % là dạng chưa chuyển hóa). Paclitaxel được chuyển hóa tại gan thông qua cytochrom P450; isoenzym CYP2C8 và CYP3A4, và tạo ra chất chuyển hóa chủ yếu là 6α-hydroxypaclitaxel. Độ thanh thải dao động từ 0,3 đến 0,8 lít/giờ/kg (hay 6,0 – 15,6 lít/giờ/m2). Độ thanh thải khi thời gian truyền từ 1 đến 6 giờ là 5,8 đến 16,3 lít/giờ/m2 và trong trường hợp tiêm truyền trong 24 giờ là 14,2 đến 17,2 lít/giờ/m2.
Với chế phẩm nano paclitaxel liên kết với albumin, thể tích phân bố và độ thanh thải tăng lên đáng kể (45-55 %) so với dạng quy ước. Ngoài ra, tỷ lệ paclitaxel tự do trong máu cũng cao hơn so với dạng thông thường [10]. Dược lý, cơ chế tác dụng 3 Paclitaxel, hoạt chất có trong vỏ cây thông đỏ Taxus brevifolia, là một thuốc chống ung thư. Paclitaxel làm tăng quá trình trùng hợp các dime tubulin tạo thành các ống vi thể và làm ổn định các ống vi thể sẵn có do ức chế quá trình giải trùng hợp.
Do đó, ức chế sự tái cấu trúc bình thường của mạng ống vi thể rất quan trọng ở gian kỳ của quá trình phân bào và cả với hoạt động của ty lạp thể. Paclitaxel cũng gây tạo thành các cấu trúc bất thường trong các ống vi thể trong quá trình phân bào, kết quả là phá vỡ các nhiễm sắc thể. Tuy chưa được nghiên cứu kỹ nhưng do cơ chế tác dụng của nó, paclitaxel được coi là chất gây ung thư và độc đối với gen. Paclitaxel có thể ức chế sự tăng sinh tế bào và điều hòa đáp ứng miễn dịch [10].
Chỉ định Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cấp phép nhanh cho paclitaxel vào năm 1992 để điều trị ung thư buồng trứng kháng thuốc. Sau đó, paclitaxel cũng được chấp thuận hoàn toàn là lựa chọn điều trị đầu tay cho ung thư buồng trứng. Trong những năm qua, FDA đã mở rộng chỉ định của paclitaxel để bao gồm ung thư vú, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ và u Kaposi [11]. Hơn nữa, do PTX thể hiện hoạt tính chống ung thư mạnh, nó thường được sử dụng ngoài chỉ định (off-label) để điều trị các loại ung thư khác như ung thư thực quản, ung thư bàng quang, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư cổ tử cung, ung thư dạ dày, ung thư đầu và cổ, ung thư nội mạc tử cung, u thần kinh đệm loại oligodendroglioma ở não và ung thư tinh hoàn [11], [12].
Độc tính và tác dụng không mong muốn Hầu hết các người bệnh dùng paclitaxel đều bị rụng tóc. Gần 90 % bệnh nhân bị suy tủy, khi liều càng cao, tần suất tiêm truyền càng lớn và thời gian tiêm truyền càng dài thì nguy cơ càng cao. Tuy nhiên, khi dừng thuốc, bệnh nhân nhanh chóng phục hồi [10]. Các dạng bào chế của Paclitaxel 1.
PTX hòa tan trong Cremophor EL và ethanol Taxol® là chế phẩm dạng dung dịch tiêm truyền đầu tiên của PTX, trong đó dung môi hòa tan dược chất là hỗn hợp Cremophor EL (CrEL) và ethanol khan với tỷ lệ 1:1 (v/v). Công thức này có độ ổn định trong ống thuốc chưa mở lên đến 5 năm ở 4 °C [7]. Trong lâm sàng, paclitaxel (PTX) thường được truyền trong 3 giờ hoặc 24 giờ với tổng liều từ 135 – 175 mg/m² diện tích cơ thể mỗi 3 tuần [13]. Tuy có hiệu quả điều trị tốt, liệu pháp hóa trị sử dụng Taxol® đã ghi nhận nhiều vấn đề nghiêm trọng: - Hệ dung môi chứa CrEL đã gây ra nhiều tác dụng phụ, bao gồm các phản ứng quá mẫn nghiêm trọng và thậm chí gây tử vong trong cả nghiên cứu tiền lâm sàng và 4 lâm sàng [14].
Do đó, paclitaxel dựa trên CrEL cần được truyền với tốc độ chậm và bệnh nhân cần được dùng thuốc tiền điều trị để ngăn ngừa phản ứng quá mẫn [4].
