CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về diclofenac epolamin 1. Công thức hóa học • Công thức cấu tạo: Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của Diclofenac epolamin • Tên khoa học: N-(2-hydroxyethyl)pyrrolidinium(2-((2,6-dichlorophenyl)amino)phenyl)acetat • Công thức phân tử: C20H24Cl2N2O3 • Khối lượng phân tử: 411. Tính chất vật lý Diclofenac là một hợp chất acid (pKa 3,80 ở 25 °C) với log P là 4,0 và có độ hòa tan trong nước rất thấp (6 × 10-5 M ở 25°C) ở dạng liên kết [6], [16].
Vì để cải thiện độ hòa tan của diclofenac nên trong dược phẩm, người ta đã kết hợp diclofenac với N-(2-hydroxyethyl)-pyrrolidine (epolamin), là một cation không có hoạt tính dược lý, dẫn đến sự kết hợp cân bằng giữa các gốc thân nước và kỵ nước trong cấu trúc của muối [7], [15], [42]. Ngoài ra, diclofenac epolamin còn thể hiện được đặc tính hoạt động bề mặt với khả năng hòa tan N-phenyl-1-naphthylamin ở nồng độ 30 mM trở lên [33]. Do đó, diclofenac epolamin có khả năng hòa tan tốt trong cả dung môi hữu cơ cũng như trong nước đồng thời duy trì hoạt động dược lý của thuốc gốc, cải thiện đặc tính dược lý của diclofenac. Ngoài ra, đặc tính hoạt động bề mặt của diclofenac epolamine còn giúp cải thiện quá trình hydrat hóa của lớp sừng, từ đó làm giảm sức căng bề mặt ở ranh giới giữa da và chế phẩm dược phẩm dùng tại chỗ, giúp hấp thu thuốc qua da [18].
Từ kết quả của các nghiên cứu trước, muối diclofenac epolamin được chứng minh là có khả năng hòa tan tốt nhất trong cả nước và dung môi hữu cơ khi so với các muối kiềm và amin khác [42]. Kết quả độ hòa tan trong nước của diclofenac epolamin và dung môi hữu cơ n-octanol (tương ứng là 1,8 và 8,3 g%) cao hơn nhiều so với muối natri (tương ứng 2 là 0,96 và 0,43 g%) [17]. Ngoài ra, ở một thí nghiệm khác, diclofenac epolamin có độ tan trong nước ở 25°C là 46 mM, cao nhất trong các muối diclofenac được nghiên cứu [19]. Diclofenac epolamin ở dạng kết tinh có màu trắng hoặc hơi trắng với nhiệt độ nóng chảy là 104°C [36].
Tính chất dược lý Diclofenac epolamin là một NSAID điển hình với cơ chế tác dụng chính là thông qua ức chế enzym cyclooxygenase, với 2 dạng đồng phân là COX-1 và COX-2. Về mặt hóa sinh, enzym cyclooxygenase đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi acid arachidonic thành thromboxan A2 và prostacyclin. Là một sản phẩm chính của COX-1 trong tiểu cầu, thromboxan A2 là một chất có tác dụng làm co mạch và làm tăng kết tập tiểu cầu. Sự ức chế COX-1 sẽ làm giảm sự tổng hợp thromboxan trong tiểu cầu, do đó cản trở sự kết tập tiểu cầu từ đó làm tăng nguy cơ chảy máu [26].
Ngoài ra, sự ức chế COX-1 ở tế bào biểu mô dạ dày làm suy giảm các prostaglandin bảo vệ tế bào ở niêm mạc, đặc biệt là prostacyclin và prostaglandin E2, các eicosanoid này ức chế sự tiết acid của dạ dày, tăng cường lưu lượng máu đến niêm mạc và thúc đẩy tiết chất nhầy bảo vệ tế bào trong dạ dày, ruột [30]. Từ đó làm tăng nguy cơ gặp phải các tác dụng phụ về đường tiêu hóa như loét dạ dày. Mặt khác, prostacyclin là sản phẩm chính của COX-2 trong tế bào nội mô mạch máu. Ngoài tác dụng ức chế hoạt hóa tiểu cầu, prostacyclin còn là một chất làm giãn mạch hiệu quả.
Việc ức chế COX-2 sẽ ngăn chặn sự tổng hợp các prostaglandin giãn mạch và tạo ra trạng thái co mạch [26]. Và theo một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng diclofenac epolamin có tính ức chế chọn lọc COX-2 [26]. Dược động học a. Hấp thu Từ các đặc điểm vật lý đã nêu ở trên và qua thực nghiệm cho thấy rằng khi so sánh trực tiếp tốc độ hấp thu trung bình của diclofenac epolamin vào huyết tương với diclofenac natri thì kết quả thu được là diclofenac epolamin được hấp thu nhanh hơn 1,4 lần [32].
Trong một nghiên cứu khác, nồng độ trong huyết tương của diclofenac epolamin được so sánh với dạng muối natri của nó. Các tình nguyện viên được sử dụng DETP trong 4 ngày, mỗi ngày 2 lần và nồng độ diclofenac trong huyết tương được ghi nhận lại trong hơn 12 giờ sau khi sử dụng. Kết quả cho thấy rằng nồng độ diclofenac trong huyết tương ở trạng thái ổn định nhỏ hơn 1 % so với nồng độ sau khi uống một liều diclofenac natri 50 mg duy nhất [45]. Ngoài ra, khi đánh giá dược động học của diclofenac kali trong 6 giờ thì 3 sinh khả dụng tương đối của DETP được ước tính là từ 0,9 - 1,7 % của 75 mg diclofenac kali [37], [40].
Các nghiên cứu khác cho thấy rằng nồng độ đỉnh của diclofenac trong huyết tương là khoảng 0,7 - 6 ng/ml được ghi nhận khi bôi DETP ở vùng trên cánh tay và trong khoảng từ 10 đến 20 giờ sau đó [40]. Nồng độ diclofenac trong huyết tương trong khoảng 1,3 - 8,8 ng/ml được ghi nhận sau 5 ngày sử dụng DETP hai lần mỗi ngày [40]. Mặt khác, nồng độ diclofenac trong máu và hoạt dịch sau khi bôi DETP đã được đánh giá ở 8 bệnh nhân tràn dịch khớp với liều lặp lại 2 lần mỗi ngày trong bốn ngày liên tiếp. Kết quả thu được là nồng độ diclofenac trong hoạt dịch bằng 36 % nồng độ tìm thấy trong huyết tương [22].
Những nồng độ này cho thấy sự vận chuyển trực tiếp của diclofenac qua da để đến khoang dịch khớp. Ngoài ra, tại thời điểm 4 giờ sau lần bôi cuối cùng, nồng độ trung bình của diclofenac trong huyết tương là 3,62 ng/ml [22]. Trong 3 nghiên cứu từ năm 1998 đến năm 2002, các tác giả đã đánh giá nồng độ diclofenac trong huyết tương ở trạng thái ổn định ở những người khỏe mạnh tại thời điểm trước ngày thứ 3 là xấp xỉ 3 ng/ml. Và trong 12 giờ bôi DETP, đặc tính dược động học của diclofenac không bị ảnh hưởng khi đạp xe trong vòng 20 phút/giờ [40].
Ở một nghiên cứu khác, Gschwend và cộng sự đã đánh giá nồng độ diclofenac trong máu sau ở 24 người tình nguyện khỏe mạnh khi bôi DETP 2 lần mỗi ngày trong 4 ngày liên tiếp. Nồng độ đỉnh tối đa trong huyết tương của họ trong khoảng thời gian từ 0 - 12 giờ là 1,55 ng/ml và từ 0 - 24 giờ là 1,57 ng/ml [25]. Những kết quả này có thể được so sánh với các nghiên cứu về diclofenac natri đường uống đã được thực hiện trước đấy. Trong một nghiên cứu sử dụng liều duy nhất 25 mg diclofenac natri đường uống, nồng độ đỉnh trong huyết tương được báo cáo là 720 - 1100 ng/ml [23].
Trong một nghiên cứu khác, những phụ nữ trẻ (tuổi < 22) và lớn tuổi hơn (tuổi > 62) được cho sử dụng một liều duy nhất diclofenac natri 50 mg đường uống lúc đói; nồng độ đỉnh trung bình trong huyết tương được báo cáo trong nghiên cứu này là 1500 - 1600 ng/ml [49]. Thêm vào đó, công thức miếng dán của diclofenac epolamine đã được chứng minh là có sinh khả dụng khoảng 30 % so với công thức gel 1 % sau khi sử dụng liên tục trong 7 ngày. Việc sử dụng gel diclofenac epolamine 1 % cho kết quả Tmax trung bình là 3,1 giờ và Cmax trung bình là 28,1 ng/ml, trong khi dạng miếng dán cho kết quả Tmax và Cmax trung bình lần lượt là 5,4 giờ và 17,4 ng/ml [7]. Phân bố Diclofenac có tỷ lệ liên kết cao với protein huyết thanh [10] và có ái lực rất cao (> 99 %) với albumin huyết thanh người [9].
Thể tích phân bố thấp cho phép diclofenac 4 phân phối ưu tiên đến vị trí viêm và đạt được mức nồng độ ổn định trong dịch khớp, là nơi mà thông thường sẽ có nồng độ diclofenac cao hơn nồng độ tìm thấy trong huyết tương [29], [43]. Chuyển hóa và thải trừ Thời gian bán hủy trong huyết tương của diclofenac sau khi sử dụng là khoảng 12 giờ [9]. Diclofenac được thải trừ thông qua quá trình chuyển hóa qua gan nhờ cơ chế liên hợp với acid glucuronic và sulfonic trước khi được bài tiết qua nước tiểu và mật ở dạng chất chuyển hóa glucuronide và sulfat [9]. Chỉ định Hiệu quả giảm đau của diclofenac epolamin đã được chứng minh trong điều trị triệu chứng của nhiều tình trạng đau tại chỗ khác nhau, chẳng hạn như viêm xương khớp đầu gối [11], [12], các bệnh viêm nhiễm cục bộ [44], các bệnh viêm khớp ở quanh và ngoài khớp [20], chấn thương thể thao nhẹ (bong gân, căng cơ, bị dập cơ) [21], [39], viêm khớp và viêm mỏm lồi cầu bên [47].
Tổng quan về phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 1. Khái niệm Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là kỹ thuật phân tích dựa trên cơ sở của sự phân tách các chất trên một pha tĩnh chứa trong cột, nhờ dòng di chuyển của pha động lỏng dưới áp suất cao. Tốc độ di chuyển khác nhau liên quan đến hệ số phân bố của chúng giữa hai pha tức là liên quan đến ái lực tương đối của các chất này với pha tĩnh và pha động. Thứ tự rửa giải các chất ra khỏi cột vì vậy phụ thuộc vào các yếu tố đó.
Thành phần pha động đưa chất phân di chuyển qua cột cần được điều chỉnh để rửa giải các chất với thời gian hợp lý [2], [5]. Cấu tạo của máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao sẽ có những bộ phận cơ bản sau: - Hệ thống cấp pha động. Pha động được bơm từ bình chứa rồi chảy quan cột với tốc độ được cài đặt sẵn và cuối cùng qua detector. - Bộ phận tiêm mẫu.
- Cột pha tĩnh. - Bộ phận thu nhận và xử lý dữ liệu [1], [3]. Sơ đồ cấu tạo của máy sắc ký lỏng hiệu năng cao được biểu diễn như hình dưới đây: 5 Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo của máy HPLC 1. Sắc ký pha đảo hiệu năng cao Pha tĩnh Trong kỹ thuật này pha tĩnh bao gồm các nhóm không phân cực như octadecyl (C18), octyl (C8) hay phenyl (C6H5) [5].
Pha động Pha động là những dung môi phân cực như: nước, methanol (MeOH), acetonitril (ACN). Thành phần đầu tiên của pha động trong sắc ký pha đảo là nước. Những dung môi hòa lẫn được với nước methanol, ethanol (EtOH), acetonitril, dioxan, tetrahydrofuran (THF) và dimethylformamid được thêm vào để điều chỉnh độ phân cực của pha động. Một số thành phần khác cũng có thể được thêm vào pha động như: các acid, base, đệm, chất diện hoạt.
Cặp dung môi được sử dụng phổ biến nhất trong sắc ký pha đảo là: H2O - MeOH và H2O - ACN. Điều dễ nhận thấy, MeOH có nhược điểm là độ nhớt cao của nó có thể làm giảm hiệu lực cột.