ĐẶT VẤN ĐỀ l-Tetrahydropalmatin (l-THP) hay còn gọi là rotundin - một loại alkaloid tự nhiên, được chiết xuất từ các loài thuộc chi Stephania và Corydalis và thường được sử dụng làm thuốc giảm đau, giải lo âu và an thần [46]. l-THP là chất đối kháng thụ thể dopamin và đã được chứng minh tiềm năng trong điều trị cai nghiện [17], [64]. Tuy nhiên tác dụng ngắn, chuyển hóa nhanh, sinh khả dụng thấp [58] nên phải sử dụng nhiều lần để mang lại hiệu quả điều trị. Kèm theo tác dụng gây ra phụ thuộc vào liều nên điều quan trọng trong quá trình phát triển các chế phẩm chứa l-THP là cần phải xác định được nồng độ thuốc trong huyết tương để đảm bảo tác dụng dược lý mong muốn, đồng thời thiết kế các dạng chế phẩm giải phóng kéo dài để dễ kiểm soát hơn, tránh nồng độ l-THP vượt quá ngưỡng nồng độ tối đa an toàn.
Để thực hiện mục tiêu đó, trong những năm gần đây, mô hình dược động học sinh lý - PBPK (Physiologically based pharmacokinetics) được sử dụng như là một phương pháp hữu ích giúp mô tả tương đối chính xác quá trình dược động học hấp thu của thuốc theo từng cơ quan trong cơ thể. Mô hình dược động học sinh lý PBPK đã được nghiên cứu và phát triển để dự đoán quá trình hấp thu thuốc [28], hỗ trợ phát triển công thức [65] và được ứng dụng trong lâm sàng [56], [60],… Mô hình PBPK dự đoán quá trình động học của thuốc dựa trên các đặc tính, dạng bào chế, các yếu tố sinh lý trên đường hấp thu thuốc. Do đó, mô hình PBPK có thể được sử dụng như một công cụ đánh giá rủi ro trong quá trình phát triển công thức bào chế. Xuất phát từ thực tiễn trên, tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình dược động học sinh lý và ứng dụng bào chế thuốc giải phóng kéo dài chứa l-tetrahydropalmatin” được thực hiện với các mục tiêu: 1) Xây dựng được mô hình dược động học sinh lý mô phỏng quá trình hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ l-THP từ viên giải phóng kiểm soát.
2) Ứng dụng mô hình đã xây dựng để tối ưu hóa công thức bào chế thuốc giải phóng kéo dài chứa l-THP. Tổng quan về l-tetrahydropalmatin 1. Công thức cấu tạo, tính chất lý hóa 1. Công thức cấu tạo Hình 1.
Công thức cấu tạo của l-tetrahydropalmatin [33] - Tên khoa học: (13S)-2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-bisoquinolin. - Tên khác: rotundin, gindarin, caseanin, hyndarin [1]. - Công thức phân tử: C21H25NO4. - Khối lượng phân tử: 355,4 g/mol.
Tính chất lý hóa a, Tính chất vật lý - Cảm quan: Tinh thể màu trắng hay hơi vàng, không mùi, không vị, bị chuyển thành màu vàng khi tiếp xúc với ánh sáng hoặc nhiệt [1]. - Độ tan: Tan tốt trong cloroform, hơi tan trong ethanol và ether, không tan trong nước, dễ tan trong acid sulfuric loãng [1]. - Nhiệt độ nóng chảy: 141 – 144˚C [1]. b, Tính chất hóa học - Tính base yếu: l-tetrahydropalmatin chứa N bậc 3 trong phân tử, dễ dàng tạo muối với các acid vô cơ [12].
- Tính chất hóa học của alkaloid: l-tetrahydropalmatin có các phản ứng đặc trưng của thuốc thử alkaloid như thuốc thử Dragendorff, acid picric,… 1. Nguồn gốc l-Tetrahydropalmatin là hoạt chất được chiết xuất từ củ của một số dược liệu thuộc họ Stephania spp. hoặc Coridalis spp. được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền.
Cây Bình vôi (Stephania rotunda) được tìm thấy nhiều ở khu vực Đông và Nam Châu Á (Ấn Độ, Việt Nam, Lào, Campuchia) [63]. 2 Trong tự nhiên, tetrahydropalmatin tồn tại ở cả hai dạng đồng phân đối quang d và l. Đồng phân l đã được chứng minh rằng có hiệu quả mạnh hơn đồng phân d trong việc đối kháng receptor dopamin, dẫn đến các tác dụng dược lý như an thần, giảm đau và làm giãn cơ trơn với mức độ mạnh hơn so với đồng phân d [27]. Tác dụng dược lý l-Tetrahydropalmatin có tác dụng an thần, gây ngủ được chứng minh là có liên quan đến tính đối kháng của thuốc trên hệ dopaminergic, cụ thể trên các receptor D1, D2 và D3 của dopamin với tác dụng đối kháng giảm dần theo thứ tự tương ứng [62].
Yan Du và cộng sự (2017) đã chỉ ra ở chuột liều 20mg/kg l-THP dùng đồng thời với ketamin trong quá trình điều hòa đã ức chế sự thu nhận CPP do ketamin gây ra. Hơn nữa, ở mức liều này l-THP đã ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa tăng cường ERK và CREB trong CPu và Hip. Kết quả này cho thấy l-THP có tác dụng điều trị tiềm năng đối với CPP do ketamine gây ra, ứng dụng l-THP để điều trị chứng nghiện ketamin [18]. Trong nghiên cứu của Lian Liu [29] đã chỉ ra việc tiếp xúc với methamphetamin (METH) dẫn đến hành vi tìm kiếm và sử dụng ma túy bắt buộc, cuối cùng là nghiện METH và nhiễm độc thần kinh.
l-THP có tác dụng ức chế tỷ lệ mắc, duy trì và tái nghiện METH thông qua việc tăng cường độ dẻo dai và chức năng của các tế bào thần kinh. Do đó, l-THP có tiềm năng trở thành một thuốc điều trị quan trọng cho nghiện METH và nhiễm độc thần kinh. Ngoài ra, l-THP còn được chỉ ra tác dụng ức chế chứng nghiện nicotin bằng cách ngăn chặn các chức năng của tế bào thần kinh α4β2-nAChR và tăng nồng độ dopamin ngoại bào trong vỏ nhân não, giảm nicotin hấp thu và ngăn ngừa tái phát [20], [25]. Chỉ định và tác dụng không mong muốn - Điều trị chứng lo âu, mất ngủ với mức liều 30 – 90 mg [2].
- Điều trị giảm đau như: đau nhức đầu, đau dây thần kinh, đau do loét hành tá tràng với mức liều 60 – 120 mg [2]. - Hỗ trợ điều trị cai nghiện nhóm opioid [64]. - Tác dụng không mong muốn: Bệnh nhân sử dụng liều 300 mg/24 giờ có những biến đổi về điện tim, mức liều cao hơn có thể gây ra những triệu chứng như giảm ý thức dẫn đến hôn mê, thở yếu, viêm phổi do sặc, hạ huyết áp, buồn nôn, nôn [2]. Một số chế phẩm chứa l-tetrahydropalmatin trên thị trường - Rotunda (Dược phẩm TW 2 - Dopharma), Rudexen (Mediplantex), Rotundin 30 (Donaipharm): viên nén 30 mg, hộp 10 vỉ x 10 viên.
- Stilux - 60 (Traphaco): viên nén 60 mg, hộp 10 vỉ x 10 viên. - Rotundin sulfat (Pharbaco): ống tiêm 60 mg/2 ml, hộp 10 – 50 ống tiêm. Một số nghiên cứu bào chế viên giải phóng kéo dài chứa l-THP Thuốc giải phóng kéo dài có nhiều ưu điểm như duy trì nồng độ dược chất trong khoảng điều trị, đảm bảo tuân thủ và nâng cao hiệu quả điều trị, đặc biệt đối với bệnh nhân mạn tính phải điều trị dài ngày. Tuy nhiên, thuốc cũng có nhược điểm như không thải trừ ngay khỏi cơ thể khi bị ngộ độc, bào chế phức tạp, giải phóng dược chất trong đường tiêu hóa phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau nên nếu sai sót trong kĩ thuật bào chế hay những thay đổi sinh học cá thể đều có thể dẫn đến thất bại điều trị.
Do đó, không phải dược chất nào cũng có thể bào chế dạng giải phóng kéo dài [5]. Như đã đề cập, l-THP là dược chất tiềm năng có nhiều tác dụng dược lý khác nhau [17] với tốc độ hấp thu nhanh nhưng mức độ hấp thu lại rất thấp [3], [6], đồng thời tác dụng của thuốc còn phụ thuộc vào mức liều sử dụng nên đây là bất lợi trong sử dụng thuốc của các bệnh mạn tính. Hiện nay, trên thế giới chưa có nhiều nghiên cứu về thuốc giải phóng kéo dài chứa l-THP, có thể do có nguồn gốc thiên nhiên nên chỉ phổ biến ở một số quốc gia, cũng có thể do đặc điểm sinh dược học của l-THP đòi hỏi kĩ thuật bào chế phức tạp hơn trong thiết kế dạng thuốc giải phóng kéo dài (ER). Tại Việt Nam, Đỗ Thị Hà và cộng sự (2019) đã bào chế viên nén dạng cốt thân nước chứa rotundin sulfat giải phóng kéo dài bằng phương pháp tạo hạt ướt.
Sử dụng phần mềm MODDE 8.0 để thiết kế thí nghiệm, đánh giá yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa công thức bằng FormRules v2.1 để chọn công thức tối ưu bào chế viên nén rotundin sulfat giải phóng kéo dài 8 giờ [4]. Nguyễn Như Nam (2021) và cộng sự đã bào chế pellet giải phóng kéo dài chứa hệ phân tán rắn chứa l-THP bằng phương pháp đùn tạo cầu và lựa chọn được công thức tối ưu bằng phần mềm MODDE 12. Tổng quan về mô hình dược động học sinh lý 1. Khái niệm Theo FDA, phân tích dược động học sinh lý (PBPK) là sử dụng các mô hình và mô phỏng kết hợp với đặc tính sinh lý học, quần thể và tính chất thuốc để mô tả dược động học (PK) và/hoặc dược lực học (PD) của thuốc.
Các mô hình PBPK dự đoán được sử dụng để hỗ trợ đưa ra quyết định thực hiện một nghiên cứu lâm sàng, cách tiến hành và thời gian thực hiện cũng như đưa ra liều khuyến cáo trên nhãn của sản phẩm [21]. Theo EMA, mô hình dược động học sinh lý (PBPK) là mô hình toán học mô phỏng nồng độ thuốc trong máu và tại các mô theo thời gian, thông qua tính tốc độ hấp thu, phân bố, chuyển hóa và thải trừ thuốc khỏi cơ thể (ADME) trên cơ sở sự ảnh hưởng giữa các yếu tố sinh lý, hóa lý và sinh hóa [19]. Hiện nay trong đăng ký thuốc, mô hình PBPK được ứng dụng chủ yếu để dự đoán một cách định tính và định lượng tương tác thuốc (DDI) [32], xác định liều khởi đầu của thử nghiệm lâm sàng trên người. Tuy nhiên, người ta hy vọng rằng việc sử dụng mô hình PBPK sẽ tăng lên và sớm được coi như bằng chứng bổ sung cho thực nghiệm [19].
Mô hình dược động học sinh lý toàn thân (Whole-body) Mô hình PBPK toàn thân giúp mô phỏng nồng độ thuốc trong cơ thể theo thời gian bằng cách mô tả quá trình hấp thu, phân phối và thải trừ trong điều kiện sinh lý của các cơ quan. Các mô tả này được xây dựng dựa trên đặc tính của thuốc như tính chất hóa lý: logP, pKa, độ tan, tính thấm, mức độ liên kết với protein huyết tương, độ thanh thải… và được tích hợp trong một mô hình sinh lý chung. Cấu trúc chung của mô hình PBPK toàn thân mô tả sự kết nối giữa các cơ quan được thể hiện ở Hình 1.