Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Verapamil hydroclorid (VER.HCl) là hoạt chất chẹn kênh calci thế hệ 1 thuộc nhóm phenylalkylamin, được chỉ định phổ biến trong điều trị tăng huyết áp, đau thắt ngực và loạn nhịp tim. Về mặt dược động học, verapamil hấp thu gần như hoàn toàn qua đường tiêu hóa (khoảng 90%), tuy nhiên sinh khả dụng đường uống chỉ đạt từ 20% đến 35% do chịu sự chuyển hóa bước đầu rất mạnh qua gan (tạo ra từ 6 đến 12 chất chuyển hóa). Hoạt chất có thời gian bán thải ngắn ($t_{1/2}$ dao động từ 2,8 đến 7,4 giờ), đòi hỏi người bệnh phải dùng thuốc nhiều lần trong ngày (thường từ 3 đến 4 lần đối với dạng viên nén quy ước). Việc sử dụng lặp lại nhiều lần làm tăng dao động nồng độ thuốc trong huyết tương, dễ dẫn đến các tác dụng không mong muốn hoặc giảm sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân.

Việc thiết kế dạng thuốc giải phóng kéo dài (GPKD) đối với verapamil có ý nghĩa thực tiễn quan trọng. Hệ phân phối đa tiểu phân (pellet) mang lại nhiều ưu điểm so với dạng đơn tiểu phân: giảm nguy cơ bùng giải phóng liều (dose dumping), hạn chế kích ứng niêm mạc tiêu hóa, giảm dao động hấp thu và duy trì nồng độ thuốc ổn định trong vùng điều trị theo động học bậc 0.

Mặc dù các nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã khảo sát nhiều hệ GPKD của verapamil (như vi cầu nổi, hệ cốt ma trận, màng bao khuếch tán), việc hoàn thiện công thức, quy trình bào chế viên nang cứng chứa pellet verapamil GPKD 12 giờ ở quy mô phòng thí nghiệm, xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh giá sinh khả dụng in vivo của chế phẩm vẫn là khoảng trống kỹ thuật cần được thực hiện hoàn chỉnh.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 3 mục tiêu cụ thể:

  1. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế viên nang verapamil hydroclorid 120 mg giải phóng kéo dài 12 giờ ở quy mô phòng thí nghiệm.
  2. Xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở và bước đầu đánh giá được độ ổn định của chế phẩm nghiên cứu.
  3. Đánh giá được sinh khả dụng của chế phẩm nghiên cứu trên chó thực nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Hoạt chất Verapamil hydroclorid (đạt tiêu chuẩn USP 38); các tá dược độn, dính, trơn chảy, tạo cầu và polyme bao màng kiểm soát giải phóng; pellet nhân, pellet bao màng GPKD và viên nang cứng chứa pellet VER.HCl 120 mg.
  • Thuốc đối chiếu: Viên nén Vérapamil MYLAN L.P 120 mg giải phóng kéo dài (Nhà sản xuất: Mylan Pharmaceutical, Mỹ; Số lô: Y6048; Hạn dùng: 10/2019).
  • Đối tượng động vật thực nghiệm: Chó ta, giống đực khỏe mạnh, thể trọng 10 – 12 kg, do Ban chăn nuôi động vật thí nghiệm Học viện Quân y cung cấp.
  • Không gian nghiên cứu: Viện Đào tạo Dược – Học viện Quân y và Bộ môn Công nghiệp Dược – Trường Đại học Dược Hà Nội.
  • Thời gian thực hiện: Từ năm 2014 đến năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu và công trình đã công bố

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các nhóm công trình nghiên cứu về dạng thuốc kiểm soát giải phóng của verapamil, phương pháp phân tích hóa lý và đánh giá dược động học:

Một số biệt dược kiểm soát giải phóng lưu hành trên thị trường

STT Tên biệt dược Hàm lượng Dạng bào chế Hãng sản xuất
1 Calan SR 120 mg, 180 mg, 240 mg Viên nén giải phóng kéo dài Pfizer
2 Covera-HS 180 mg, 240 mg Viên nén giải phóng kéo dài GD Searle LLC
3 Verelan 120 mg, 180 mg, 240 mg, 360 mg Viên nang giải phóng kéo dài Alkermes Gainesville LLC
4 Isoptin SR 120 mg, 180 mg, 240 mg Viên nén giải phóng kéo dài Abbott

Phương pháp phân tích và định lượng Verapamil hydroclorid

Các nghiên cứu phân tích HPLC-UV pha đảo được điểm lại gồm:

  • Yalçın O. và cộng sự [11]: Định lượng bằng HPLC pha đảo sử dụng chuẩn nội, cột Supelcosil LC-18 ($250 \times 4,6$ mm, 5 µm), pha động đệm $\text{KH}_2\text{PO}_4$ 0,05 M : MeCN : $\text{H}_3\text{PO}_4$ (69,5:30:0,5 v/v/v, pH 3,60), bước sóng phát hiện UV 276 nm, thời gian lưu 3,47 phút.
  • Tác giả tài liệu [12]: HPLC pha đảo cột C18, pha động Natri acetat 0,15 M : MeCN (70:30 v/v), tốc độ dòng 2 ml/phút, UV 278 nm.
  • Christopher M. và cộng sự [13]: Phân tích đồng thời verapamil, digoxin và procainamid trên cột Spherisorb Phenyl ($150 \times 4$ mm, 5 µm), pha động MeCN : nước : tetrabutylamoni hydro sulfat 100 mM : $\text{KH}_2\text{PO}_4$ 500 mM (15:50:25:10, pH 5,1), UV 268 nm.
  • Pauline M. và cộng sự [14]: Cột Spherisorb ODS-2 ($150 \times 4,6$ mm, 3 µm), pha động đệm natri acetat 0,01 M (chứa 33 ml/l acid acetic băng) : MeCN : 2-aminoheptan (55:45:0,5 v/v/v), UV 278 nm.
  • Ganipisetty L. và cộng sự [15]: Định lượng đồng thời trandolapril và verapamil trên cột Inertsil ODS-3V ($150 \times 4,6$ mm, 5 µm), pha động MeCN : đệm triethylamin pH 3,0 (40:60 v/v), UV 216 nm.
  • Dimitri C. và cộng sự [16]: Pha động Methanol : nước cất : acid acetic : triethylamin (55:44:1:0,1), UV 280 nm, thời gian lưu 6,1 phút.
  • Laxmi M. P. và cộng sự [17]: Pha động đệm Kali dihydro phosphat, tốc độ dòng 0,6 ml/phút, UV 230 nm.

Các công trình nghiên cứu bào chế pellet Verapamil hydroclorid GPKD

  • Dale L. (2003) [18]: Nghiên cứu bao màng phối hợp Eudragit RS và hydroxypropyl methylcellulose acetat succinat (HMAS) theo tỷ lệ 10:1 và 10:3, kết hợp đưa acid fumaric (5% và 10%) vào nhân để tạo vi môi trường acid. Công thức tối ưu chứa 5% acid fumaric và bao màng Eudragit RS 12% cùng HMAS 1,2% (kl/kl).
  • Tác giả tài liệu [19] (2004): Bào chế pellet nổi GPKD 6 giờ bằng phương pháp đùn – tạo cầu (Avicel PH 101, Arbocel P290, $\text{NaHCO}_3$ 15–20% tạo khí $\text{CO}_2$), bao màng Eudragit NE 30D và Eudragit L30D55 với độ dày màng 75–85 µm.
  • Tác giả tài liệu [20] (2004): Bồi dần VER.HCl lên hạt đường bằng HPMC E5 1,5% trong máy tầng sôi Glatt GPCG-1, bao màng kết hợp Kollicoat SR 30D và Kollicoat MAE 30DP bằng thiết bị bao hai vòi phun Huttlin HKC 05.
  • Tác giả tài liệu [21] (2007): Bào chế pellet dạng cốt chứa nhựa trao đổi ion (Indion 244 và Indion 254). Công thức B6 (50% Indion 254/VER.HCl, 45% MCC và 5% HPMC) kiểm soát giải phóng theo động học bậc 0 với hệ số tương quan $r = 0,999$.
  • Tác giả tài liệu [22] (2010): Thiết kế thí nghiệm 2 yếu tố đầy đủ ($3^2$) khảo sát tỷ lệ Eudragit RSPO ($X_1$) và RLPO ($X_2$) trên pellet nhân đùn – tạo cầu (Avicel PH101, acid succinic, HPMC K4M 1%). Công thức F6 với tỷ lệ RS:RL (6:1) cho độ hòa tan tối ưu theo USP.
  • Tác giả tài liệu [23] (2011): Bào chế pellet GPKD 24 giờ chứa acid fumaric và acid malic trong nhân, bao màng Ethyl cellulose 45cps : HPMC E5LV (4:1) phối hợp Eudragit NE30D với độ dày màng 22%.
  • Tác giả tài liệu [24] (2013): Bồi dần bột kép VER.HCl và natri croscarmellose lên hạt đường trong nồi bao truyền thống bằng tá dược dính PVP K30, bao lót HPMC E5, bao màng ruột HPMCP và màng ngoài EC. Các công thức FVL4, FVL5 cho giá trị $f_2 > 50$ so với viên đối chiếu.
  • Tác giả tài liệu [25] (2017): Khảo sát Avicel PH102 trong tạo pellet VER.HCl bằng phương pháp đùn – tạo cầu; xác định tỷ lệ tá dược : dược chất 50:50 cho hiệu suất và độ bền cơ học tối ưu.

Phương pháp phân tích VER.HCl trong huyết tương

Tác giả Xử lý mẫu Phương pháp phân tích LLOQ (ng/ml) Thời gian phân tích (phút) Tỷ lệ thu hồi (%) Đánh giá kỹ thuật
Hubert P. và cs. [128] Chiết lỏng - lỏng (cyclohexan : dicloromethan) HPLC huỳnh quang ($\lambda_{kt}=275$ nm, $\lambda_{px}=310$ nm) 20 4,1 84 Dễ thực hiện hơn SLE nhưng thiết bị đắt tiền, dễ sai số.
Sawicki W. [129] Tủa protein bằng acetonitril HPLC huỳnh quang ($\lambda_{kt}=204$ nm, $\lambda_{px}=314$ nm) 8 3,08 92 Dễ thực hiện nhưng píc nhiều tạp, LLOQ $> 1/10\ C_{max}$.
Stagni G. và cs. [130] Chiết lỏng - lỏng (hexan chứa 2% sec-butanol) HPLC huỳnh quang ($\lambda_{kt}=277$ nm, $\lambda_{px}=308$ nm) 18 3,0 95 - 102 Đơn giản, thu hồi cao nhưng chuẩn bị mẫu mất thời gian.
Tài liệu [131] Chiết lỏng - lỏng (ethyl acetat) HPLC huỳnh quang ($\lambda_{kt}=272$ nm, $\lambda_{px}=318$ nm) 12 100,0 82 - 89 Đơn giản nhưng thời gian chuẩn bị mẫu dài.
Ceccato A. và cs. [132] Chiết pha rắn (SPE) HPLC huỳnh quang & UV 278 nm 15 5,0 75 Quy trình phức tạp, thiết bị đắt tiền, thu hồi thấp.
Lau-Cam C. và cs. [133] Tủa protein ($\text{ACN} : \text{HClO}_4$) HPLC-UV 235 nm 9 100,0 93 - 98 Đơn giản, kinh tế nhưng dịch chiết còn chứa nhiều tạp.
Tài liệu [134] Chiết pha rắn (SPE) HPLC chuyển đổi cột - UV 230 nm 7 10,0 85 Quy trình phức tạp, đòi hỏi hệ thống thiết bị chuyên dụng.

Các nghiên cứu sinh khả dụng và tương đương sinh học

Tác giả Thuốc nghiên cứu Đối tượng, điều kiện thử Kết quả thông số Dược động học
Nery T. và cs. [135] - Verapamil IR: 240, 480 mg
- Verapamil SR: 240, 480 mg		 30 bệnh nhân (2 điều kiện: ăn no và nhịn ăn) - IR 240mg: $\text{AUC}=3806$ µg/L.h, $C_{max}=264$ µg/L, $T_{max}=2,1$ h
- IR 480mg: $\text{AUC}=8459$ µg/L.h, $C_{max}=557$ µg/L, $T_{max}=2,2$ h
- SR 240mg: $\text{AUC}=3275$ µg/L.h, $C_{max}=261$ µg/L, $T_{max}=5,9$ h
- SR 480mg: $\text{AUC}=7923$ µg/L.h, $C_{max}=417$ µg/L, $T_{max}=5,9$ h
Moreland T. và cs. [136] Viên nén Verapamil SR 240 mg (uống cả viên hoặc bẻ đôi) 12 người tình nguyện - Uống cả viên: $\text{AUC}=1733$ ng.h/ml, $C_{max}=143$ ng/ml, $T_{max}=3,5$ h
- Uống 2 nửa viên: $\text{AUC}=1780$ ng.h/ml, $C_{max}=160$ ng/ml, $T_{max}=3,6$ h
Devane J. và cs. [137] - Isoptin SR 240 mg
- Verelan SR 240 mg		 06 nam tình nguyện (21 – 35 tuổi) - Isoptin SR 240mg: $\text{AUC}=1743,28$ ng.h/ml, $C_{max}=170,98$ ng/ml, $T_{max}=5,00$ h
- Verelan SR 240mg: $\text{AUC}=1795,06$ ng.h/ml, $C_{max}=114,30$ ng/ml, $T_{max}=7,33$ h
Hla K. và cs. [138] - Securong SR 240 mg
- Verapamil IR 120 mg		 12 người tình nguyện (uống đơn liều và đa liều) - Securong SR 240mg: $\text{AUC}=1260$ ng.h/ml, $C_{max}=76$ ng/ml, $T_{max}=6,7$ h
- Verapamil 120mg: $\text{AUC}=450$ ng.h/ml, $C_{max}=123$ ng/ml, $T_{max}=1,05$ h
Masood B. và cs. [139] - Verapamil IR 80 mg
- Verapamil SR 240 mg		 11 người tình nguyện - Verapamil IR 80mg: $\text{AUC}=4473$ ng.h/ml, $C_{max}=334$ ng/ml
- Verapamil SR 240mg: $\text{AUC}=4034$ ng.h/ml, $C_{max}=308$ ng/ml
Sawicki W. [140] - Pellet nổi GPKD 40 mg
- Viên nén Staveran 40 mg		 12 người tình nguyện - Pellet nổi 40mg: $\text{AUC}=364,65$ ng.h/ml, $C_{max}=28,27$ ng/ml, $T_{max}=3,75$ h
- Staveran 40mg: $\text{AUC}=224,22$ ng.h/ml, $C_{max}=33,07$ ng/ml, $T_{max}=1,21$ h

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Tổng quan cho thấy kỹ thuật đùn – tạo cầu kết hợp bao màng polyme tầng sôi là hướng tiếp cận phù hợp để sản xuất pellet đồng đều. Tuy nhiên, các công bố trong nước chưa hoàn thiện quy trình đồng bộ từ bào chế pellet nhân, bao màng kiểm soát giải phóng 12 giờ, đóng nang cứng 120 mg, xây dựng tiêu chuẩn cơ sở kiểm soát chất lượng, đến đánh giá sinh khả dụng in vivo trên động vật thí nghiệm. Luận án được thực hiện nhằm giải quyết trọn vẹn chuỗi nội dung này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và nguyên lý bào chế

  • Hệ phân phối thuốc đa tiểu phân (Pellet): Hình thành từ quá trình liên kết tiểu phân dược chất và tá dược tạo hạt hình cầu đường kính 0,25 – 1,5 mm (hoặc micropellet 500 – 700 µm). Quá trình giải phóng dược chất từ pellet bao màng tuân theo cơ chế khuếch tán qua màng không tan hoặc màng xốp bán thấm.
  • Dược động học Verapamil: Công thức phân tử $\text{C}{27}\text{H}{38}\text{N}_2\text{O}_4.\text{HCl}$, khối lượng phân tử 491,06 g/mol; dạng bột kết tinh trắng, nhiệt độ nóng chảy 138,5 – 140,5°C, $\text{p}K_a = 8,6$. Độ tan phụ thuộc mạnh vào pH (pH 2,3 – 6,4 đạt 80 – 90 mg/ml; pH $\ge$ 7,32 giảm xuống 0,44 mg/ml; độ tan trong nước đạt 83 mg/ml). Thuốc có tính hấp thu cao nhưng sinh khả dụng thấp do chuyển hóa qua gan.

Nguyên liệu và hóa chất nghiên cứu

STT Tên nguyên liệu / Hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn chất lượng
1 Verapamil hydroclorid Trung Quốc USP 38
2 Verapamil hydroclorid chuẩn (Hàm lượng 100,52%, SKS: QT242010914) Việt Nam Tiêu chuẩn kiểm nghiệm (TKPT)
3 Cellulose vi tinh thể (Avicel PH 102) Đài Loan USP 38
4 Lactose Đài Loan USP 38
5 Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC E6, E15) Trung Quốc USP 38
6 Ethyl cellulose (EC N10, N20) Trung Quốc USP 38
7 Polyvinyl pyrrolidon (PVP K30) Ấn Độ USP 38
8 Triethyl citrat (TEC) Ấn Độ USP 38
9 Dibutyl phtalat (DBP) Đức USP 38
10 Bột Talc Trung Quốc USP 38
11 Magnesi stearat Singapore BP 2013
12 Aerosil® 200 Trung Quốc USP 38
13 Natri lauryl sulfat Đài Loan USP 38
14 Vỏ nang cứng số 1 Trung Quốc TCCS
15 Acetonitril, Methanol, Ethanol (dùng cho HPLC) Đức Tiêu chuẩn HPLC
16 Nước cất, Ethanol 96% Việt Nam Dược điển Việt Nam IV
17 $\text{NaOH}$, $\text{KH}_2\text{PO}_4$, $\text{K}_2\text{HPO}_4$, $\text{H}_2\text{SO}_4$ Trung Quốc TKHH / TKPT

Hệ thống thiết bị nghiên cứu

  • Thiết bị bào chế: Máy đùn tạo cầu QZT 350 (Trung Quốc); Máy trộn lập phương ERWEKA, Máy trộn 2 cánh ERWEKA (Đức); Máy bao tầng sôi Mini-Glatt, Máy bao tầng sôi Diosna Mini-Lab (Đức); Tủ sấy Memmert ULM-2001 (Đức); Máy đóng nang thủ công (Việt Nam); Cân kỹ thuật Sartorius (Đức).
  • Thiết bị kiểm nghiệm và đánh giá chất lượng: Máy thử độ hòa tan Copley DIS 8000 (Anh); Máy thử độ mài mòn PHARMATEST PTF E (Đức); Máy đo thể tích biểu kiến ERWEKA SVM (Đức); Máy đo tốc độ chảy ERWEKA GWF (Đức); Máy quang phổ UV-Vis Labomed UVD-2960 (Mỹ); Cân sấy ẩm nhanh Sartorius MA30 (Đức); Máy đo pH Mettler Toledo MP 220 (Thụy Sĩ); Cân phân tích Mettler Toledo (độ chính xác 0,01 mg); Tủ vi khí hậu Binder 115 (Đức); Bộ rây phân tích kích thước hạt (Trung Quốc).
  • Thiết bị phân tích sinh khả dụng: Hệ thống HPLC Alliance Waters 2695D kết nối Detector huỳnh quang, cột RP-C18 ($250 \times 4,6$ mm, 5 µm) (Mỹ); Máy ly tâm Scanspeed 1580 (Đan Mạch); Bể rửa siêu âm Elma Elmasonic S 100H (Đức); Màng lọc nilon Sartorius Minisart 0,45 µm (Đức).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

1. Phương pháp bào chế pellet nhân

Bào chế bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu theo các bước:

  • Trộn bột kép: Nghiền VER.HCl, Avicel PH102, Lactose, rây qua rây 125 µm và trộn đồng lượng. Thêm tá dược trơn (Talc) phân tán đều.
  • Khảo sát dải thành phần: VER.HCl (30%, 40%, 50%), Avicel PH102 (35%, 40%, 45%, 50%), Lactose (11%, 12,5%, 14%), Talc (1%, 2,5%, 4%), tá dược dính lỏng HPMC E6 trong nước (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 g).
  • Tạo hạt ướt và ủ: Nhào ẩm tạo khối dẻo, ủ 45 phút.
  • Đùn và vo tạo cầu: Tạo sợi qua máy đùn, chuyển sang máy vo tạo cầu với tốc độ và thời gian xác định.
  • Sấy và phân loại: Sấy ở 40 – 50°C trong 12 giờ đến khi độ ẩm $< 5%$; rây chọn dải kích thước hạt từ 0,8 đến 1,2 mm.

2. Phương pháp bao màng kiểm soát giải phóng và đóng nang

  • Bao màng polyme (hệ Ethyl cellulose kết hợp tá dược tạo kênh và chất hóa dẻo) trên máy bao tầng sôi Mini-Glatt và Diosna Mini-Lab.
  • Đóng pellet đã bao vào vỏ nang cứng số 1 để đạt hàm lượng 120 mg VER.HCl/viên.

3. Phương pháp đánh giá in vitro và thẩm định tiêu chuẩn

  • Định lượng: Bằng quang phổ hấp thụ UV-Vis tại bước sóng cực đại $\lambda = 278$ nm và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-UV).
  • Thử độ hòa tan: Thiết bị cánh khuấy Copley DIS 8000, tốc độ khuấy, môi trường thay đổi pH mô phỏng đường tiêu hóa; tính toán mức độ giải phóng và so sánh với thuốc đối chiếu thông qua hệ số tương đồng ($f_2$).
  • Độ ổn định: Đánh giá độ ổn định trong tủ vi khí hậu Binder 115 theo điều kiện lão hóa cấp tốc và dài hạn.

4. Phương pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo

  • Thiết kế thử nghiệm chéo trên chó ta đực (10 – 12 kg), so sánh chế phẩm viên nang nghiên cứu với viên nén Vérapamil MYLAN L.P 120 mg.
  • Lấy mẫu máu tĩnh mạch theo các mốc thời gian sau uống thuốc.
  • Thẩm định phương pháp HPLC-FL định lượng VER.HCl trong huyết tương chó: khảo sát độ chọn lọc, độ tuyến tính, giới hạn định lượng dưới (LLOQ), độ đúng, độ chính xác (trong ngày và khác ngày), tỷ lệ thu hồi và độ ổn định của mẫu.
  • Xác định các thông số dược động học: nồng độ đỉnh ($C_{max}$), thời gian đạt nồng độ đỉnh ($T_{max}$), diện tích dưới đường cong nồng độ – thời gian ($\text{AUC}{0-t}$, $\text{AUC}{0-\infty}$), thời gian bán thải ($t_{1/2}$) và tính sinh khả dụng tương đối ($F_{rel}$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan

Chương 1 trình bày tổng quan hệ thống gồm 3 phần nội dung lớn:

  1. Tổng quan về hoạt chất Verapamil hydroclorid: Cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa (độ tan phụ thuộc pH, phổ hấp thụ UV tại 230 nm và 278 nm, phổ phát xạ huỳnh quang tại $\lambda_{kt}=272$ nm), đặc tính dược động học, cơ chế chẹn kênh calci, tác dụng dược lý trên tim mạch, tác dụng không mong muốn, tương tác thuốc và các biệt dược GPKD trên thị trường.
  2. Tổng quan về pellet và kỹ thuật bào chế: Định nghĩa, phân loại, ưu nhược điểm của dạng thuốc đa tiểu phân; vai trò của các nhóm tá dược (tá dược độn tạo cầu như MCC Avicel, tá dược đường, tinh bột; tá dược bao polyme như Ethyl cellulose, Eudragit, Kollicoat; chất hóa dẻo TEC, DBP; chất chống dính Talc, Magnesi stearat); phân tích các công nghệ tạo pellet (đùn – tạo cầu, bồi dần tầng sôi, đùn nóng chảy, phun sấy đông tụ) và các yếu tố ảnh hưởng đến động học giải phóng qua màng bao.
  3. Tổng quan về phương pháp phân tích và đánh giá sinh khả dụng: Tổng kết các quy trình HPLC định lượng dược chất trong chế phẩm và các phương pháp xử lý mẫu sinh học (chiết lỏng – lỏng LLE, chiết pha rắn SPE, tủa protein) để định lượng verapamil trong huyết tương; tổng hợp các dữ liệu dược động học từ các công trình nghiên cứu in vivo trước đây.

Chương 2. Nguyên liệu, thiết bị, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu đạt chuẩn dược dụng (USP 38, BP 2013, DĐVN IV), hệ thống máy móc bào chế và thiết bị phân tích kiểm nghiệm. Trình bày chi tiết quy trình thực nghiệm:

  • Thiết kế các bước thực nghiệm bào chế pellet nhân bằng máy đùn – tạo cầu QZT 350 và bao màng tầng sôi.
  • Phương pháp xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho viên nang 120 mg (hình thức, độ đồng đều khối lượng, độ rã/độ hòa tan, định tính, định lượng, tạp chất liên quan).
  • Quy trình đánh giá độ ổn định của viên nang trong tủ vi khí hậu Binder 115.
  • Thiết kế thử nghiệm đánh giá sinh khả dụng trên đàn chó thực nghiệm 10 – 12 kg, quy trình lấy mẫu huyết tương, phương pháp thẩm định quy trình định lượng HPLC-FL và các công cụ thống kê, phần mềm xử lý số liệu tối ưu hóa thực nghiệm.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm thu được theo các nhánh mục tiêu:

  1. Xây dựng phương pháp định lượng: Kết quả thẩm định phương pháp quang phổ UV-Vis và sắc ký lỏng HPLC phân tích VER.HCl trong nguyên liệu và môi trường hòa tan.
  2. Nghiên cứu bào chế pellet nhân và bao màng GPKD:
    • Kết quả khảo sát tỷ lệ các thành phần trong công thức pellet nhân (VER.HCl, Avicel PH102, Lactose, Talc, HPMC E6) ảnh hưởng đến độ cầu, độ mài mòn, tỷ trọng biểu kiến và hiệu suất thu hồi pellet kích thước 0,8 – 1,2 mm.
    • Kết quả khảo sát thông số quy trình đùn – tạo cầu (tốc độ đùn, tốc độ mâm vo, thời gian vo).
    • Kết quả tối ưu hóa công thức dịch bao màng (tỷ lệ polyme Ethyl cellulose, tá dược tạo kênh thân nước, tỷ lệ chất hóa dẻo) và thông số vận hành máy bao tầng sôi (nhiệt độ khí vào/ra, áp suất phun, tốc độ bơm dịch) để đạt đường cong giải phóng kéo dài 12 giờ.
  3. Bào chế viên nang 120 mg: Đóng pellet bao vào vỏ nang cứng số 1, hoàn thiện công thức và quy trình tổng thể.
  4. Tiêu chuẩn cơ sở và độ ổn định: Bộ tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm và dữ liệu theo dõi độ ổn định (hàm lượng, độ hòa tan, cảm quan) trong điều kiện lão hóa cấp tốc và điều kiện bảo quản dài hạn.
  5. Thẩm định phương pháp định lượng mẫu sinh học và sinh khả dụng:
    • Kết quả thẩm định đầy đủ phương pháp HPLC-FL định lượng VER.HCl trong huyết tương chó.
    • Đồ thị nồng độ thuốc theo thời gian trên chó thực nghiệm sau khi uống viên nang thử nghiệm so với viên nén đối chiếu Vérapamil MYLAN L.P 120 mg; các giá trị $C_{max}$, $T_{max}$, $\text{AUC}$ và sinh khả dụng tương đối ($F_{rel}$).

Chương 4. Bàn luận

Chương 4 phân tích, giải thích cơ chế và so sánh kết quả thực nghiệm với các công bố khoa học trong và ngoài nước:

  1. Bàn luận về công thức và quy trình bào chế: Phân tích vai trò tạo cầu của Avicel PH102, cơ chế kiểm soát tốc độ khuếch tán của màng Ethyl cellulose kết hợp tá dược tạo lỗ xốp, sự tương thích giữa các thành phần và độ lặp lại của quy trình đùn – tạo cầu và bao tầng sôi.
  2. Bàn luận về tiêu chuẩn cơ sở và độ ổn định: Đánh giá tính khả thi và độ tin cậy của các chỉ tiêu chất lượng trong TCCS; phân tích động học suy giảm hàm lượng và biến thiên độ hòa tan trong quá trình thử độ ổn định.
  3. Bàn luận về sinh khả dụng trên chó thực nghiệm: Biện luận mối tương quan giữa độ hòa tan in vitro và nồng độ thuốc trong máu in vivo, giải thích đặc tính duy trì nồng độ thuốc ổn định, kéo dài thời gian $T_{max}$ và mức độ tương đương sinh học của viên nang nghiên cứu so với viên nén GPKD đối chiếu.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  • Cung cấp dữ liệu khoa học toàn diện về sự tương tác giữa đặc tính hóa lý của hoạt chất có độ tan phụ thuộc pH (Verapamil hydroclorid) với hệ tá dược tạo cầu (Avicel PH102, Lactose) và hệ polyme bao màng khuếch tán (Ethyl cellulose).
  • Thiết lập mô hình giải phóng dược chất kéo dài 12 giờ từ hệ đa tiểu phân pellet, chứng minh cơ chế giải phóng kiểm soát chủ yếu bởi quá trình khuếch tán qua màng bao polyme.
  • Cung cấp quy trình định lượng HPLC-FL có độ nhạy và độ chọn lọc cao để phân tích verapamil trong nền mẫu sinh học (huyết tương động vật thực nghiệm).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và công nghệ

  • Xây dựng thành công công thức và quy trình công nghệ bào chế viên nang cứng chứa pellet Verapamil hydroclorid 120 mg giải phóng kéo dài 12 giờ ở quy mô phòng thí nghiệm bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu kết hợp bao tầng sôi, đạt hiệu suất và độ lặp lại cao.
  • Xây dựng được dự thảo Tiêu chuẩn cơ sở cho viên nang chứa pellet VER.HCl 120 mg GPKD với đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng và phương pháp kiểm nghiệm tương thích tiêu chuẩn Dược điển.
  • Chứng minh được chế phẩm nghiên cứu duy trì nồng độ verapamil kéo dài trong huyết tương trên mô hình chó thực nghiệm, có các đặc tính dược động học tương đương với chế phẩm đối chiếu nhập ngoại (Vérapamil MYLAN L.P 120 mg).

Kiến nghị và đề xuất

  • Đề xuất tiếp tục nghiên cứu nâng cấp quy mô bào chế từ quy mô phòng thí nghiệm lên quy mô pilot và quy mô công nghiệp trên thiết bị đùn – tạo cầu và máy bao tầng sôi công suất lớn.
  • Đề xuất triển khai các bước thử nghiệm lâm sàng đánh giá tương đương sinh học của viên nang chứa pellet VER.HCl 120 mg GPKD trên người tình nguyện khỏe mạnh nhằm phục vụ đăng ký lưu hành thuốc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Nghiên cứu công nghệ bào chế mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (máy đùn tạo cầu QZT 350 và máy bao tầng sôi Mini-Glatt/Diosna Mini-Lab), chưa tiến hành nâng cấp cỡ lô trên dây chuyền sản xuất công nghiệp.
  • Thử nghiệm đánh giá sinh khả dụng và dược động học in vivo mới được thực hiện trên động vật thực nghiệm (mô hình chó ta đực), chưa tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người tình nguyện.
  • Dữ liệu theo dõi độ ổn định mới ghi nhận ở giai đoạn bước đầu trong tủ vi khí hậu, cần theo dõi tuổi thọ dài hạn trong điều kiện thực tế theo hướng dẫn ASEAN/ICH.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Khảo sát các thông số kỹ thuật khi mở rộng quy mô sản xuất (scale-up) pellet nhân và quy trình bao màng tầng sôi.
  • Tiếp tục theo dõi độ ổn định dài hạn của viên nang trong các điều kiện bao bì thương phẩm khác nhau.
  • Tiến hành thử nghiệm tương đương sinh học in vivo trên người tình nguyện theo các quy chế hiện hành của Bộ Y tế.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng và tham khảo cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Dược: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp luận nghiên cứu phát triển dạng thuốc giải phóng biến đổi (pellet GPKD), kỹ thuật đùn – tạo cầu, công nghệ bao tầng sôi và phương pháp xử lý số liệu tối ưu hóa.
  • Giảng viên và cán bộ nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu: Tài liệu phục vụ giảng dạy các học phần Bào chế hiện đại, Công nghệ Dược phẩm, Kiểm nghiệm thuốc và Sinh dược học – Dược động học.
  • Cán bộ nghiên cứu & phát triển (R&D) tại các nhà máy dược phẩm: Cung cấp thông số công nghệ cụ thể (tỷ lệ tá dược, điều kiện vận hành máy đùn, thông số bao màng tầng sôi, tiêu chuẩn cơ sở) để định hướng phát triển các sản phẩm viên nang chứa pellet giải phóng kéo dài chứa các hoạt chất tim mạch hoặc hoạt chất có thời gian bán thải ngắn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao Verapamil hydroclorid lại cần thiết phải bào chế dưới dạng pellet giải phóng kéo dài?

Verapamil hydroclorid hấp thu tốt qua đường tiêu hóa (~90%) nhưng sinh khả dụng chỉ đạt 20 – 35% do chuyển hóa bước đầu qua gan rất mạnh. Dược chất có thời gian bán thải ngắn ($t_{1/2} = 2,8 - 7,4$ giờ) nên nếu dùng dạng quy ước phải uống 3 – 4 lần/ngày. Bào chế dạng pellet GPKD 12 giờ giúp giảm số lần dùng thuốc trong ngày, giảm dao động nồng độ thuốc trong huyết tương, hạn chế kích ứng tiêu hóa và nâng cao độ an toàn điều trị.

2. Phương pháp bào chế pellet nhân và pellet bao trong luận án là gì?

Luận án sử dụng kỹ thuật đùn – tạo cầu để sản xuất pellet nhân (sử dụng máy đùn tạo cầu QZT 350, nhào ẩm bột kép hoạt chất với tá dược Avicel PH102, Lactose, Talc và tá dược dính HPMC E6, đùn sợi, vo cầu, sấy khô và rây chọn dải hạt 0,8 – 1,2 mm). Sau đó, pellet nhân được bao màng kiểm soát giải phóng bằng polyme Ethyl cellulose kết hợp tá dược tạo kênh và chất hóa dẻo trên thiết bị bao tầng sôi (Mini-Glatt và Diosna Mini-Lab).

3. Thuốc đối chiếu được sử dụng trong nghiên cứu là thuốc nào?

Thuốc đối chiếu được sử dụng trong luận án là viên nén giải phóng kéo dài Vérapamil MYLAN L.P 120 mg, do hãng Mylan Pharmaceutical (Mỹ) sản xuất (Số lô: Y6048; Hạn dùng: 10/2019).

4. Đánh giá sinh khả dụng in vivo của chế phẩm được thực hiện trên đối tượng nào và sử dụng kỹ thuật phân tích gì?

Thử nghiệm sinh khả dụng được thực hiện trên động vật thực nghiệm là chó ta giống đực khỏe mạnh, thể trọng 10 – 12 kg. Định lượng nồng độ verapamil trong huyết tương chó được tiến hành bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép đầu dò huỳnh quang (HPLC-FL) trên hệ thống Alliance Waters 2695D.

Kết luận

Luận án tiến sĩ dược học của tác giả Trương Đức Mạnh đã hoàn thành việc xây dựng công thức và quy trình bào chế viên nang cứng chứa pellet Verapamil hydroclorid 120 mg giải phóng kéo dài 12 giờ ở quy mô phòng thí nghiệm bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu và bao màng tầng sôi. Đề tài đã xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở, bước đầu chứng minh độ ổn định của chế phẩm và thẩm định quy trình HPLC-FL định lượng hoạt chất trong dịch sinh học. Kết quả thử nghiệm in vivo trên mô hình chó thực nghiệm khẳng định chế phẩm nghiên cứu có đặc tính dược động học giải phóng kéo dài và sinh khả dụng tương đương với viên nén đối chiếu Vérapamil MYLAN L.P 120 mg.