CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Thông tin về dược chất progesteron 1.1 Công thức hóa học Hình 1. Công thức cấu tạo của progesteron Công thức phân tử: C21H30O2. Khối lượng phân tử: 314,5 g/mol. Danh pháp: Pregn-4-en-3,20-dion [1].2 Tính chất lý hóa a) Tính chất vật lý: Dạng bột kết tinh màu trắng.
Nhiệt độ nóng chảy: 121oC. Độ tan: tan rất ít trong nước (7,00 – 8,81 mg.l-1), dễ tan trong alcol, aceton, dioxan và trong dầu thực vật [30]. b) Tính chất hóa học: Hệ số phân bố dầu nước log P = 3. pKa: không xác định [7].
Thuộc nhóm IV trong hệ thống phân loại sinh dược học BCS (độ tan thấp, thấm kém) [43].3 Tác dụng dược lý Progesteron (PGT) là một hormon steroid nội sinh được hình thành từ các tiền chất steroid trong buồng trứng, tinh hoàn, vỏ thượng thận và nhau thai. Hormon tạo hoàng thể (LH) kích thích tổng hợp và xuất tiết PGT từ hoàng thể. PGT có trong chu kỳ kinh nguyệt, thời kỳ mang thai và phát triển phôi thai của người và các loài khác [2]. PGT là một hormon thiết yếu của hệ thống sinh sản nữ giới và ngoài ra nó còn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thần kinh trung ương nơi mà chúng gắn với các thụ thể PR-A và PR-B [18].
2 PGT có tác dụng làm ít đi và đặc quánh chất nhầy cổ tử cung, làm tinh trùng khó thâm nhập. PGT làm tăng nhẹ thân nhiệt ở pha xuất tiết của kinh nguyệt. PGT còn có tác dụng tăng độ dày niêm mạc tử cung, tạo điều kiện thuận lợi cho phôi thai sau khi thụ tinh làm tổ. PGT cần thiết cho sự phát triển của thai và duy trì thai.
PGT kích thích nang vú phát triển và làm thư giãn cơ trơn tử cung [2].4 Chỉ định Hai chỉ định phổ biến nhất của PGT là để tránh thai, dùng riêng lẻ hay phối hợp với estradiol hoặc mestranol trong viên tránh thai và để làm giảm nguy cơ tăng sản hoặc ung thư màng trong tử cung khi phối hợp với estrogen trong liệu pháp thay thế hormon ở nữ sau mãn kinh. PGT được dùng trong điều trị vô kinh tiên phát hoặc thứ phát khi có estrogen, và để điều trị chảy máu tử cung chức năng do mất cân bằng hormon không do bệnh lý thực thể như u xơ hoặc ung thư tử cung. PGT cũng được chỉ định để giữ thai trong thời kỳ đầu thai kỳ ở những trường hợp sẩy thai liên tiếp có chứng cứ rõ ràng do suy hoàng thể và trong một số trường hợp chọn lọc điều trị vô sinh thành công, thụ thai trong ống nghiệm hoặc đưa giao tử vào vòi trứng nhằm giúp tăng khả năng làm tổ của trứng thụ tinh. PGT cũng đã được dùng điều trị tạm thời ung thư màng trong tử cung di căn và điều trị ung thư thận và vú.
Gel bôi âm đạo được chỉ định để bổ sung hoặc thay thế ở các phụ nữ vô sinh do thiếu hụt progesteron (gel 8%) và để điều trị chứng vô kinh thứ phát (gel 4% hoặc 8%) [2].5 Một số chế phẩm trên thị trường Thuốc dạng gel bôi: Progestogel có hàm lượng 1% (kl/kl) với chỉ định hỗ trợ điều trị các bệnh u lành tính ở tuyến vú, các bệnh đau vú do mất cân bằng hormon estrogen và progesteron; nhà sản xuất: Besins Manufacturing Belgium; xuất xứ: Bỉ. Thuốc dạng gel bôi: Crinone có hàm lượng 4% (kl/kl) với chỉ định điều trị chứng vô kinh thứ phát; nhà sản xuất: Merck KGaA. Thuốc dạng gel bôi: Crinone hàm lượng 8% dùng cho bệnh nhân vô kinh thứ phát không đáp ứng với điều trị Crinone 4% và chỉ định để bổ sung PGT hoặc thay thế như là một phần của phương pháp hỗ trợ sinh sản (thụ tinh trong ống nghiệm, thụ tinh nhân tạo…) đối với những phụ nữ vô sinh bị thiếu PGT; nhà sản xuất: Merck KGaA. 3 Thuốc dạng tiêm bắp: Progesterone injection "Oriental" có hàm lượng 25 mg/ml chỉ định trong trường hợp vô kinh, chảy máu tử cung, có nguy cơ sảy thai hay sinh non; nhà sản xuất: Oriental Chemical Works In.2 Tổng quan về độ ổn định quang hóa của dược phẩm Dược chất có thể bị phân hủy do một hay nhiều con đường khác nhau như thủy phân, dehydrat hóa, oxi hóa, đồng phân hóa, phân hủy ở nhiệt độ cao, phân hủy quang hóa…Rất nhiều nghiên cứu đã tập trung phân tích các con đường phân hủy trên để tìm ra phương pháp khắc phục nhằm đảm bảo độ bền dược chất, tuy nhiên con đường phân hủy do ánh sáng (phân huỷ quang hóa) của nhiều dược chất chưa thật sự được quan tâm và nghiên cứu đầy đủ.1 Khái quát vấn đề độ ổn định quang hóa của dược phẩm Phân hủy quang hóa là một trong những con đường chính gây ra sự kém ổn định của dược chất.
Một số dược chất và tá dược rất nhạy cảm với ánh sáng gây ảnh hưởng đến chất lượng và độ ổn định của chế phẩm cuối cùng. Sự phân hủy quang hóa này có thể xảy ra trong quá trình sản xuất, vận chuyển, bảo quản và thậm chí trong quá trình sử dụng gây ra nhiều tình huống không mong muốn như: mất hoặc thay đổi thành phần dược chất hoặc tá dược, giảm hiệu quả điều trị, hình thành phụ phẩm và các sản phẩm không mong muốn có thể gây phản ứng dị ứng hoặc gây ra tác dụng phụ bất lợi…[42] Các phản ứng quang hóa thường là một quá trình phức tạp và tùy thuộc vào tính chất lý hóa mà tốc độ phản ứng quang hóa của nó có thể phụ thuộc ít hay nhiều vào các yếu tố sau: năng lượng bức xạ (cường độ và bước sóng), pH, độ ion hóa, độ phân cực dung môi, độ nhớt, độ ẩm và sự có mặt của một số chất khác. Hiểu biết đầy đủ về cơ chế động học và các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng quang hóa là một khía cạnh quan trọng trong giai đoạn phát triển công thức thuốc. Do đó các cơ quan quản lý yêu cầu các nhà sản xuất đánh giá sự phân hủy quang hóa của dược phẩm từ giai đoạn sản xuất đến giai đoạn xuất kho để đảm bảo độ an toàn, hiệu quả và chất lượng sản phẩm cuối cùng đến tay người tiêu dùng.
Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã thông qua Hướng dẫn hòa hợp về đánh giá độ ổn định các chất mới và dược phẩm mới, trong đó Guideline Q1B đề xuất cách tiếp cận có hệ thống để nghiên cứu độ ổn định quang hóa của dược phẩm. Guideline đã đề xuất hai nguồn chiếu sáng và thời gian chiếu sáng cần thiết cho các thử nghiệm. Guideline cũng khuyến khích việc kiểm tra độ ổn định trong bóng tối để đánh giá chính xác ảnh hưởng 4 của ánh sáng đến chế phẩm [19]. Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu đã lập luận rằng đề xuất của Guideline này khá đơn giản, có một số vấn đề thực tế không rõ ràng và không đầy đủ (ví dụ lựa chọn nguồn phơi sáng thích hợp) [6].
Vì vậy, để tìm hiểu rõ hơn cơ chế quang hóa và đánh giá chính xác hơn về độ ổn định chế phẩm, các nhà nghiên cứu cần dựa vào cấu trúc cũng như tính chất lý hóa của chúng và các yếu tố ảnh hưởng để lựa chọn nguồn chiếu sáng và các thử nghiệm phơi nhiễm ánh sáng thích hợp [29].2 Cơ chế phản ứng quang hóa Để phát triển phương pháp đánh giá độ ổn định quang hoá của một chất thì cần phải nghiên cứu xác định cơ chế phản ứng quang hóa của chất đó. Từ đó có thể xác định được nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng tốc độ phân hủy quang hóa để đưa ra các biện pháp phù hợp giúp cải thiện độ ổn định của dược chất [41].1 Khái quát về cơ chế chung Sự có mặt của một số nhóm chức đặc trưng có thể là nguyên nhân gây ra phản ứng quang hoá của dược chất. Các nhóm chức này bao gồm: nhóm carbonyl (C=O), nhóm nitro gắn vòng thơm, nhóm N-oxit (–NO hoặc –NO2), nhóm anken (C=C), nhóm clorit gắn vòng thơm, các liên kết C-H và O-H yếu, nhóm sulfit và nhóm polyen. Các nhóm chức gây ra phản ứng quang hoá này thường là các nhóm “chromophore” (ví dụ: nhóm C=O) hoặc thông qua các liên kết cộng hoá trị yếu (ví dụ: liên kết O-H) [5].
Trước đây, “chromophore” được coi là một phần của phân tử chịu trách nhiệm về màu sắc của phân tử đó. Ví dụ các hợp chất nitro thường có màu vàng do nhóm nitro là nhóm hấp thụ photon ánh sáng và phản chiếu màu vàng cho phân tử. Hiện nay, thuật ngữ “chromophore” được sử dụng một cách rộng hơn. Nó được định nghĩa là bất kỳ liên kết cộng hoá trị nào của phân tử mà cho thấy sự hấp thụ đặc trưng ánh sáng trong vùng tử ngoại hoặc vùng khả kiến.
Sự hấp thụ xảy ra bất kể màu sắc có được phản chiếu hay không. Các nhóm “chromophore” quan trọng thường gặp là: anken, carbonyl, axit, este, nhóm nitril,…[35]. Bảng dưới đây liệt kê một vài liên kết cơ bản và năng lượng liên kết tương ứng (Eb) cũng như bước sóng hấp thụ tương ứng các mức năng lượng đó (λmax): 5 Bảng 1. Năng lượng liên kết và bước sóng tương ứng của các liên kết cơ bản Liên kết Năng lượng liên kết (kJ/mol) Bước sóng tương ứng (nm) O-H 465 257 H-H 436 274 C-H 415 288 N-H 390 307 C-O 360 332 C-C 348 344 C-Cl 339 353 Cl-Cl 243 492 Br-Br 193 620 O-O 146 820 Khi hấp thụ một photon có bước sóng bằng hoặc ngắn hơn bước sóng tương ứng với mức năng lượng của liên kết thì hợp chất chứa liên kết đó sẽ hấp thụ đủ năng lượng để phá vỡ liên kết và tham gia phản ứng phân huỷ quang hoá.
Ví dụ dưới bước sóng thấp hơn 332 nm, phân tử chứa liên kết C-O có thể hấp thụ đủ năng lượng để phá vỡ liên kết này và trải qua phản ứng quang hoá [5], [29]. Cơ chế chung của phản ứng quang hóa là khi một chất nhạy cảm với ánh sáng nhận được bức xạ từ ánh sáng và chuyển lên trạng thái kích thích thì đặc tính hóa học của nó bị thay đổi và có thể trải qua các phản ứng khác hơn khi ở trạng thái cơ bản. Cơ chế này có thể liên quan đến phản ứng chuyển năng lượng, chuyển electeron và chuyển hydro hình thành nên các gốc tự do, các phản ứng cộng hóa trị và/hoặc phản ứng phân hủy [5], [12]. Một phân tử ở trạng thái cơ bản (singlet ground state), các electron ghép đôi (cùng mức năng lượng) có spin đối song (spin tương phản) theo nguyên lý loại trừ Pauli tổng spin bằng 0.
