Khóa luận tốt nghiệp Y tế: Đặng thị hồng ngọc xây dựng quy trình bào chế

Nghiên cứu quy trình bào chế thuốc nang cứng hệ nano tự nhũ hóa rosuvastatin 10mg quy mô 10000 viên của Đặng Thị Hồng Ngọc năm 2020.

• Tác giả: Đặng Thị Hồng Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Thị Thu Giang
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Xây dựng quy trình bào chế thuốc nang cứng hệ nano tự nhũ hóa Rosuvastatin 10 mg quy mô 10.000 viên trên lô
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về Rosuvastatin và ứng dụng trong điều trị

Rosuvastatin là một thuốc statin hiệu lực cao được sử dụng rộng rãi trong điều trị tăng cholesterol máu và các bệnh tim mạch. Khóa luận của Đặng Thị Hồng Ngọc tập trung vào việc cải thiện sinh khả dụng của rosuvastatin thông qua công nghệ hệ nano tự nhũ hóa (SNEDDS). Hợp chất này hoạt động bằng cách ức chế enzyme HMG-CoA reductase, giúp giảm sản xuất cholesterol nội sinh. Tuy nhiên, hạn chế sinh khả dụng của rosuvastatin là một thách thức lớn trong phát triển dược phẩm. Nâng cấp quy mô sản xuất và thẩm định quy trình bào chế trở thành những yếu tố quan trọng để đưa công nghệ này vào ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp dược phẩm.

1.1. Dược động học và các chế phẩm chứa rosuvastatin

Dược động học của rosuvastatin đặc trưng bởi sinh khả dụng thấp do là một hợp chất có độ tan kém trong nước. Các chế phẩm rosuvastatin hiện nay như Crestor chưa tối ưu hoàn toàn về hiệu quả. Khóa luận của Đặng Thị Hồng Ngọc nhằm phát triển công thức nang cứng SNEDDS quy mô 10.000 viên/lô, giúp cải thiện đáng kể sinh khả dụng và dược hiệu quả của thuốc.

1.2. Chỉ định lâm sàng và ứng dụng thực tiễn

Rosuvastatin 10 mg được chỉ định trong điều trị tăng cholesterol máu và dự phòng bệnh tim mạch. Quy trình bào chế thuốc nang cứng SNEDDS được xây dựng theo tiêu chuẩn GMP và Dược điển Việt Nam (DĐVN). Thẩm định quy trình đảm bảo chất lượng viên nang, độ hòa tan dược chất và tính đồng đều hàm lượng theo các yêu cầu FDA và EP.

II. Hệ nano tự nhũ hóa SNEDDS và công nghệ bào chế

Hệ tự nano nhũ hóa (SNEDDS - Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System) là một công nghệ tiên tiến để cải thiện sinh khả dụng của các chất hoạt động có độ tan kém trong nước. Khóa luận của Đặng Thị Hồng Ngọc áp dụng hệ nano tự nhũ hóa rắn (S-SNEDDS) trong bào chế thuốc nang cứng rosuvastatin. Công nghệ này sử dụng các thành phần như dầu, chất hoạt động bề mặt (surfactant) và chất co-surfactant để tạo thành các giọt siêu nhỏ khi tiếp xúc với dịch dạ dày. Nâng cấp quy mô sản xuất đến 10.000 viên/lô yêu cầu thẩm định quy trình chi tiết và khảo sát các thông số kỹ thuật tại mỗi giai đoạn bào chế.

2.1. Khái niệm và ưu điểm của hệ SNEDDS

SNEDDS là hệ gồm dầu, surfactant, co-surfactant và dược chất, có khả năng tự nhũ hóa thành nanogiọt khi tiếp xúc với dịch dạ dày. Ưu điểm bao gồm: cải thiện sinh khả dụng, tăng độ hòa tan in vitro, bảo vệ dược chất khỏi bị phân hủy. Khóa luận sử dụng vỏ nang gelatin và HPMC để giữ ổn định hệ SNEDDS trong quá trình bào chế và bảo quản.

2.2. Ứng dụng trong bào chế thuốc nang cứng

Bào chế thuốc nang cứng SNEDDS rosuvastatin 10 mg yêu cầu lựa chọn nguyên liệu phù hợp với chỉ số cân bằng dầu-nước (HLB) thích hợp. Quy trình bào chế bao gồm các bước: định lượng dược chất bằng HPLC, đánh giá kích thước tiểu phân, kiểm tra độ hòa tan dược chất. Nâng cấp quy mô từ thử nghiệm lên 10.000 viên/lô cần thẩm định kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng viên nang ổn định.

III. Quy trình thẩm định và nâng cấp quy mô sản xuất

Thẩm định quy trình bào chế là một bước quan trọng trong nâng cấp quy mô sản xuất từ mức nghiên cứu lên quy mô công nghiệp 10.000 viên/lô. Khóa luận của Đặng Thị Hồng Ngọc thực hiện thẩm định phương pháp định lượng dược chất bằng UV-VIS và HPLC để đảm bảo tính chính xác. Khảo sát các thông số kỹ thuật bao gồm kích thước giọt, chỉ số đa phân tán (PDI), định lượng dược chất trong viên, độ hòa tan dược chất in vitro. Tiêu chuẩn nhà sản xuất (TCNSX) được xây dựng dựa trên dữ liệu thẩm định, đảm bảo mỗi viên nang đạt chất lượng tiêu chuẩn.

3.1. Các phương pháp thẩm định sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

Phương pháp HPLC được sử dụng để định lượng rosuvastatin trong viên nang SNEDDS với độ chính xác cao. Quy trình thẩm định bao gồm: xác định thời gian lưu của dược chất, kiểm tra độ tuyến tính, độ chính xác, độ lặp lại. Khóa luận sử dụng acetonitril (ACN) làm pha động với acid trifloacetic (TFA) để tối ưu độ tách và độ phân giải trên cột sắc ký.

3.2. Đánh giá và kiểm tra chất lượng viên nang

Tiêu chuẩn chất lượng viên nang SNEDDS rosuvastatin 10 mg bao gồm: định lượng dược chất, độ đồng đều hàm lượng, độ hòa tan dược chất in vitro. Độ hòa tan được đánh giá so sánh với viên Crestor để chứng minh hiệu quả sinh khả dụng cải thiện. Nâng cấp quy mô đến 10.000 viên/lô yêu cầu kiểm tra mỗi lô sản xuất theo tiêu chuẩn EPA, USP, DĐVN.

IV. Kết quả nghiên cứu và ý nghĩa công nghiệp dược phẩm

Khóa luận của Đặng Thị Hồng Ngọc đã thành công trong việc xây dựng quy trình bào chế thuốc nang cứng SNEDDS rosuvastatin 10 mg quy mô 10.000 viên/lô. Kết quả thẩm định cho thấy hệ nano tự nhũ hóa cải thiện đáng kể sinh khả dụng dược chất so với các chế phẩm thông thường. Độ hòa tan dược chất in vitro của viên nang SNEDDS vượt trội hơn viên Crestor sau 15 phút. Quy trình bào chế được phát triển dựa trên nguyên lý khoa học và tiêu chuẩn quốc tế, tạo tiền đề cho ứng dụng công nghiệp và sản xuất quy mô lớn trong tương lai. Nâng cấp quy mô sản xuất này có thể áp dụng cho các công nghệ nano khác trong phát triển dược phẩm hiệu nâng cao.

4.1. Thành tựu chính và dữ liệu kỹ thuật

Khóa luận đã hoàn thành xây dựng quy trình bào chế với định lượng rosuvastatin ổn định ở mức 10 mg/viên. Thẩm định phương pháp HPLC cho kết quả độ chính xác 98-102%, độ lặp lại tốt (RSD < 5%). Độ hòa tan dược chất đạt trên 80% sau 15 phút, vượt quá tiêu chuẩn yêu cầu. Nâng cấp quy mô từ thử nghiệm lên 10.000 viên/lô diễn ra thành công với độ đồng đều hàm lượng cao.

4.2. Ý nghĩa phát triển công nghiệp và triển vọng ứng dụng

Quy trình bào chế thuốc nang cứng SNEDDS được xây dựng theo GMP và tiêu chuẩn quốc tế (FDA, USP, EP). Kết quả nghiên cứu cung cấp dữ liệu kỹ thuật cần thiết cho sản xuất quy mô công nghiệp. Công nghệ SNEDDS có thể mở rộng áp dụng cho các dược chất khác có sinh khả dụng thấp. Khóa luận góp phần nâng cao năng lực công nghệ dược phẩm của Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xã hội phát triển, các bệnh chuyển hóa như rối loạn mỡ máu ngày càng tăng. Nhu cầu sử dụng các nhóm thuốc trong điều trị các bệnh trên ngày càng nhiều, trong đó phổ biến nhất là các dược chất thuộc nhóm statin và fibrat. Tuy nhiên, một thách thức lớn khi chỉ định điều trị bằng các thuốc này là khả năng hấp thu kém, sinh khả dụng đường uống thấp và dao động lớn chủ yếu liên quan tới độ tan, tính thấm và ổn định kém của dược chất. Là một hỗn hợp đồng nhất gồm các thành phần: dầu, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt và dược chất, SNEDDS có khả năng cải thiện tốt độ ổn định, độ tan của dược chất, bảo vệ dược chất dưới tác động của các enzyme trong đường tiêu hóa.

Ngoài ra, SNEDDS còn tự tạo thành nhũ tương dầu trong nước với KTG phân tán cỡ nano khi pha loãng với nước ở điều kiện khuấy trộn nhẹ nhàng hoặc nhờ nhu động trong đường tiêu hóa. Nhờ vậy, hệ này có khả năng trải rộng diện tích tiếp xúc trên bề mặt đường tiêu hóa nên góp phần cải thiện hấp thu thuốc. Để góp phần nâng cao hiệu quả trong điều trị và chăm sóc sức khỏe cộng đồng, thúc đẩy ngành công nghiệp dược trong nước ngày càng phát triển, hội nhập xu hướng phát triển trong khu vực và trên thế giới, việc nghiên cứu bào chế và ứng dụng hệ nano tự nhũ hóa chứa dược chất điều trị rối loạn mỡ máu thuộc nhóm statin như rosuvastatin thực sự cần thiết và có ý nghĩa. Với kỹ thuật bào chế không quá phức tạp, SNEDDS có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất dạng viên nang mềm trong trường hợp SNEDDS ở thể lỏng và viên nang cứng trong trường hợp SNEDDS phối hợp vào thể chất rắn.

Gần đây, bộ môn Bào chế - trường Đại học Dược Hà Nội đã tiến hành bào chế được SNEDDS rosuvastatin [2], [5] và bước đầu nghiên cứu hóa rắn hệ SNEDDS để có thể ứng dụng vào dạng thuốc nang cứng [1]. Để tiếp tục hướng nghiên cứu trên, chúng tôi tiếp tục thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình bào chế thuốc nang cứng SNEDDS Rosuvastatin 10 mg” với mục tiêu: 1. Xây dựng được quy trình bào chế viên nang SNEDDS Rosuvastatin 10 mg ở quy mô 10. Đánh giá và đề xuất được tiêu chuẩn chất lượng thuốc nang cứng SNEDDS Rosuvastatin 10 mg đã bào chế.

Tổng quan về Rosuvastatin Công thức cấu tạo: Hình 1. Công thức cấu tạo của Rosuvastatin Công thức phân tử: C22H28FN3O6S Tên khoa học: (E,3R,5S)-7-[4-(4-fluorophenyl)-2- [methyl(methylsulfonyl) amino]-6-propan-2-ylpyrimidin-5-yl]-3,5-dihydroxyhept-6- enoic acid. Khối lượng phân tử của Rosuvastatin: 481,539 g/mol. Tính chất Calci rosuvastatin là dạng bột vô định hình màu trắng, ít tan trong nước và methanol, hơi tan trong ethanol.

Độ tan của rosuvastatin trong nước là 41 mg/L ở 25ºC [14]. Nhiệt độ nóng chảy của RCa là 151 - 156ºC, giá trị logP là 0,13 và pKa = 3,8; 4,9; 5,5. Bên cạnh các tính chất chung của nhóm statin, sự có thêm gốc phân cực bền vững methyl sulfonamid làm tăng khả năng thân nước và giảm khả năng thân dầu. Giá trị log D ở pH 7,4 là - 0,33 tương đương với giá trị của pravastatin, thấp hơn các statin khác [14].

Tác dụng dược lý Rosuvastatin là một chất ức chế chọn lọc và thuận nghịch enzym HMG-CoA redutase. Enzym này xúc tác cho quá trình chuyển HMG-CoA thành acid mevalonic – một giai đoạn trong tổng hợp cholesterol. Vị trí đích của rosuvastatin là các tế bào gan và làm giảm nồng độ cholesterol tại gan. Từ đó thuốc làm giảm nồng độ cholesterol trong máu do tăng tổng hợp các thụ thể LDL-C ở gan để tăng thu nhận LDL-C từ tuần 2 hoàn và cholesterol toàn phần.

Nhóm statin nói chung cũng làm giảm tổng hợp apolipoprotein B dẫn đến giảm sản xuất lipoprotein tỷ trọng rất thấp (VLDL-C) và triglycerid ở gan. Ngoài ra, các nghiên cứu đã cho thấy rosuvastatin làm tăng HDL-C 8% –12% mà không thể hiện mối liên hệ giữa khoảng sử dụng liều và đáp ứng. Tuy nhiên mức tăng này được thấy rõ hơn trên bệnh nhân có nồng độ HDL-C cơ bản thấp [9], [16]. Sơ đồ thể hiện cơ chế hoạt động của nhóm statin Ái lực của rosuvastatin đối với vị trí trung tâm của enzym HMG-CoA redutase lớn hơn bốn lần so với ái lực của HMG- CoA và là cao nhất trong nhóm statin.

Nghiên cứu chỉ ra rằng Rosuvastatin có khả năng giảm mức LDL-C cao hơn so với các thuốc khác trong nhóm ngay ở liều khởi điểm [9]. Tính ái lực cao kết hợp với khả năng tương tác chặt chẽ với enzym dẫn đến sự phục hồi chậm khả năng hoạt động của enzym sau khi rosuvastatin được thải trừ. Rosuvastatin có một vài cơ chế chuyên biệt hơn so với các thuốc cùng loại nhóm statin, bao gồm cải thiện chức năng nội mô, chống viêm, chống huyết khối và tác dụng chống oxy hóa, làm giảm rối loạn chức năng nội mô liên quan đến xơ vữa động mạch. Rosuvastatin ức chế kết tập tiểu cầu, ức chế sự hình thành cục máu đông trong nội mô bị tổn thương [16].

Dược động học và hướng cải thiện sinh khả dụng 1. Dược động học 3 Sinh khả dụng đường uống của rosuvastatin là 20%. Sau khi uống đơn liều, nồng độ thuốc đạt đỉnh sau 5 tiếng. Tiến hành thực hiện các thử nghiệm dược động học, người ta thấy có mối quan hệ tuyển tính giữa nồng độ thuốc tối đa, diện tích dưới đường cong (AUC) so với liều dùng từ 5 đến 80 mg [30].

Rosuvastatin có thể tích phân bố trung bình là 134 L, liên kết thuận nghịch với protein huyết tương (88%), chủ yếu là albumin. Các statin khác, ngoại trừ pravastatin, tỷ lệ liên kết là trên 95% [30]. Các nghiên cứu về tế bào gan người in vitro chỉ ra rằng rosuvastatin ít bị chuyển hóa bởi cytochrom P450. 90% thuốc được thải trừ ở dạng không đổi.

CYP2C9 là isoenzym chính kết hợp với enzym 2C19, 3A4 và 2D6 ở mức độ thấp hơn tham gia chuyển hóa rosuvastatin. Rosuvastatin được chuyển hóa thành N-desmethyl kém hiệu quả hơn thuốc gốc trong việc ức chế hoạt động HMG-CoA reductase. Rosuvastatin ít có khả năng gây tương tác thuốc trong quá trình chuyển hóa do ít bị chuyển hóa qua isoenzym CYP [19]. Khoảng 90% rosuvastatin được bài tiết dưới dạng không đổi trong phân và phần còn lại được bài tiết qua nước tiểu.

Một số hướng nghiên cứu cải thiện sinh khả dụng Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào biện pháp làm tăng độ tan của rosuvastatin, từ đó có thể áp dụng cho các thuốc khác trong cùng nhóm. Có nhiều biện pháp được sử dụng để làm tăng độ tan cũng như sinh khả dụng của Rosuvastatin, có thể kể đến như công nghệ tạo kích thước hạt nano làm tăng diện tích tiếp xúc của tiểu phân dược chất với môi trường [15], tạo phức với β-cyclodextrin làm tăng khả năng hòa tan và tốc độ hòa tan [8]. Tuy nhiên hướng đưa thuốc vào cơ thể dưới dạng nano tự nhũ hóa (SNEDDS) có nhiều nổi trội hơn so với các phương pháp còn lại. Khi tiếp xúc với dịch cơ thể cùng với sự co bóp nhẹ nhàng của đường tiêu hóa, dạng thuốc nhanh chóng tạo thành nano nhũ tương dầu trong nước, làm tăng độ tan và sinh khả dụng của thuốc.

Phương pháp này đã được ứng dụng thành công năm 1994 với hệ vi nhũ tương tự nhũ hóa Cyclosorin A giúp Novartis rất thành công trên thị trường Đức nhờ thúc đẩy phát triển các sản phẩm [22]. Một số chế phẩm chứa rosuvastatin và chỉ định 1. Một số chế phẩm chứa Calci rosuvastatin 4 Năm 2003, Calci rosuvastatin dưới tên biệt dược Crestor của hãng AstraZeneca trở thành thuốc thứ bảy trong nhóm statin được Cục quản lý Thực phầm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FAD) phê chuẩn [26]. Với những ưu điểm riêng có để khắc phục những hạn chế của các thuốc cùng nhóm trước đó, Calci rosuvastatin nhanh chóng góp mặt vào thị trường hàng tỉ dollar của nhóm thuốc hạ Cholesterol máu [19].

Hiện nay có nhiều thuốc generic chứa dược chất Calci rosuvastatin được đăng ký và lưu hành tại việt nam. Số lượng số thuốc có số đăng ký có chứa Calci rosuvastatin sản xuất trong nước tính đến đợt 166 là 116 thuốc. Ngoài ra có nhiều thuốc được nhập khẩu như Bonzacim (Ấn Độ), Microvatin (Ấn Độ), Rosiduc, Avitop 20 (Parkistan), Rovastin 10 mg (Canada), Delorin (Hungary).Các thuốc này được bào chế dưới dạng viên nén bao phim với hàm lượng 5mg, 10mg, 20mg. Chỉ định + Tăng cholesterol máu nguyên phát (loại IIa kể cả tăng cholesterol máu gia đình kiểu dị hợp tử) hoặc rối loạn lipid máu hỗn hợp (loại IIb): Là một liệu pháp hỗ trợ cho chế độ ăn kiêng khi bệnh nhân không đáp ứng đầy đủ với chế độ ăn kiêng và các liệu pháp không dùng thuốc khác (như tập thể dục, giảm cân).

+ Rối loạn beta lipoprotein máu nguyên phát (tăng lipoprotein máu týp III): CRESTOR được chỉ định như là một liệu pháp bổ trợ cho chế độ ăn kiêng trong điều trị bệnh nhân có rối loạn beta lipoprotein máu nguyên phát (tăng lipoprotein máu týp III). + Bệnh nhi từ 10 đến 17 tuổi bị tăng cholesterol máu gia đình kiểu dị hợp tử (HeFH): Hỗ trợ chế độ ăn kiêng nhằm làm giảm lượng cholesterol toàn phần, LDL- cholesterol và ApoB trên những bệnh nhân thanh thiếu niên 10 đến 17 tuổi bị tăng cholesterol máu gia đình kiểu dị hợp tử (đối với nữ đã có kinh nguyệt ít nhất 1 năm) nếu những yếu tố sau vẫn còn tồn tại sau khi điều trị bằng chế độ ăn kiêng: LDL-C > 190mg/dL hay > 160mg/dL và có tiền sử gia đình mắc bệnh tim mạch sớm hoặc có 2 hay nhiều hơn yếu tố nguy cơ về bệnh tim mạch. + Ở những cá thể không có bằng chứng lâm sàng về bệnh mạch vành nhưng có nguy cơ bệnh tim mạch như là ở nam giới trên 50 tuổi, ở nữ giới trên 60 tuổi, hsCRP ≥2mg/L và có thêm ít nhất 1 yếu tố nguy cơ bệnh tim mạch như là tăng huyết áp, 5 HDL-C thấp, hút thuốc hoặc có tiền sử gia đình về bệnh mạch vành sớm, CRESTOR được chỉ định: - Giảm nguy cơ đột quỵ - Giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim - Giảm nguy cơ thủ thuật tái tưới máu vạch vành 1. Tổng quan về hệ nano tự nhũ hóa Mức độ hấp thu của thuốc phụ thuộc vào hai yếu tố chính là khả năng hòa tan dược chất trong dịch cơ thể và quá trình hấp thu thuốc vào vòng tuần hoàn rồi đến các tế bào đích.

Các phương pháp truyền thống để làm tăng khả năng hấp thu thuốc thường chỉ tập trung vào việc tăng độ tan cho dược chất. Do đó việc nghiên cứu hệ SNEDDS giải quyết được đồng thời độ tan của dược chất khó tan và tối ưu con đường hấp thu thuốc thông qua hệ thống hạch bạch huyết.