Tổng quan luận án

Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ luận án Tiến sĩ Dược học, chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc và Độc chất (mã số: 62720410) tại Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh của nghiên cứu sinh Nguyễn Thanh Hà, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Lê Minh Trí và PGS. TS. Nguyễn Thiện Hải (năm 2020).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Paclitaxel (PTX) là một diterpenoid alkaloid được Wall và Wani phân lập từ vỏ cây thông đỏ (Taxus brevifolia) vào những năm 1960. Hoạt chất có cơ chế tác dụng chống ung thư bằng cách liên kết đặc hiệu và ổn định cấu trúc vi ống, ngăn cản quá trình giải trùng hợp bình thường của vi ống trong chu kỳ phân bào. Biệt dược gốc Taxol® do hãng Bristol-Myers Squibb sản xuất đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt sử dụng trong phác đồ điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi không tế bào nhỏ và ung thư cổ tử cung.

Do PTX có độ tan trong nước rất kém và tính thấm hạn chế (xếp vào nhóm IV theo Hệ thống phân loại sinh dược học - BCS), các dạng bào chế thương mại thông thường phải sử dụng dung môi hòa tan gồm Cremophor® EL (dầu thầu dầu polyoxyethyl hóa) và ethanol tuyệt đối. Tuy nhiên, tá dược Cremophor® EL là nguyên nhân chính gây ra các phản ứng bất lợi nghiêm trọng trên lâm sàng như giải phóng histamin, hạ huyết áp, co thắt phế quản và các phản ứng quá mẫn nguy hiểm, đòi hỏi bệnh nhân phải sử dụng thuốc chống dị ứng trước khi tiêm truyền.

Tại Việt Nam, các đơn vị sản xuất trong nước đã bước đầu điều chế thành công thuốc tiêm PTX dạng dung dịch đậm đặc (ví dụ: Canbaxel). Mặc dù vậy, dạng bột đông khô pha tiêm chứa PTX chưa có công trình nghiên cứu nào công bố trong nước. Dạng bột đông khô có ưu thế vượt trội về độ ổn định hóa học, giảm thiểu nguy cơ kết tủa hoạt chất trong quá trình lưu trữ, đồng thời cho phép đóng gói đơn liều phù hợp với từng chỉ định điều trị. Ngoài ra, việc nghiên cứu dược động học và đánh giá phân bố sinh học của thuốc tiêm PTX trên mô hình động vật thí nghiệm (tiền lâm sàng) tại Việt Nam phần lớn mới chỉ tập trung vào mô hình động vật mang khối u bệnh lý, chưa có quy trình chuẩn hóa định lượng phân bố nồng độ hoạt chất trong các cơ quan nội tạng bình thường được công bố đầy đủ theo hướng dẫn của FDA và Cơ quan Quản lý Dược phẩm Châu Âu (EMEA).

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 3 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Xây dựng công thức và quy trình điều chế thuốc tiêm truyền chứa PTX với hai dạng bào chế: dung dịch đậm đặc (30 mg/5 mL) và bột đông khô pha tiêm truyền (24 mg/lọ).
  2. Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và nghiên cứu độ ổn định của hai chế phẩm nghiên cứu theo quy định của Dược điển và hướng dẫn vùng khí hậu IVB.
  3. Nghiên cứu thông số dược động học và đánh giá phân bố sinh học trong một số mô động vật thử nghiệm (thỏ, chuột) của hai chế phẩm bào chế chứa PTX so với chế phẩm đối chứng thương mại.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Chế phẩm thuốc tiêm PTX dạng dung dịch đậm đặc (30 mg PTX/5 mL) và dạng bột đông khô (24 mg PTX/lọ) được nghiên cứu bào chế; thuốc đối chứng thương mại gồm Anzatax® (99,5%, Hospira Australia Pty.) và Stragen® (Haupt Pharma Woftratshausen).
  • Động vật thử nghiệm: Thỏ trắng cái khỏe mạnh (trọng lượng 2,0 - 2,5 kg, cung cấp bởi Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM) và chuột nhắt trắng dòng Swiss albino cả hai giới (chuột cái trọng lượng 20 - 22 g, chuột đực trọng lượng 30 - 40 g, cung cấp bởi Viện Pasteur TP.HCM).
  • Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghiệp Dược, Bộ môn Dược lý (Khoa Dược, Đại học Y Dược TP.HCM) phối hợp cùng Khoa Dược lý, Khoa Vi sinh và Khoa Vật lý đo lường (Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM). Luận án được hoàn thành và bảo vệ vào năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu cải tiến công thức bào chế PTX

Luận án đã điểm lại toàn diện các công trình nghiên cứu trên thế giới về các kỹ thuật nâng cao độ tan và giảm độc tính của thuốc tiêm PTX:

  • Hệ đồng dung môi: Tarr và Yalkowsky (1987) xây dựng hệ đồng dung môi PTX (5 mg/mL) gồm ethanol : Tween 80 : Pluronic L64 theo tỷ lệ 3:1:6 (tt/tt/tt); dung dịch này ổn định 3 tháng nhưng khi pha loãng nồng độ 3,45 mM chỉ giữ được độ ổn định trong 3 ngày.
  • Hệ hỗn dịch và nhũ tương: Tarr và đồng sự (1987) sử dụng triacetin (50%), lecithin đậu nành (1,5%), Pluronic F68 (1,5%), ethyl oleat (2,0%) và glycerol (10%) để tạo hỗn dịch tiêm 10 - 15 mg/mL, tuy nhiên triacetin gây độc tính cao trên chuột. Lundberg (2005) phát triển hỗn dịch triolein và dipalmityl-phosphatidylcholin kết hợp Tween 80 và PEG-dipalmitoyl phosphatidylethanolamin đông khô với dextrose 5%. Constantinides và cộng sự (2000) bào chế vi nhũ tương chứa tocopherol (8 - 10 mg/mL), làm giảm triệu chứng quá mẫn trên lợn Ghine từ cấp độ 3 (ở Taxol®) xuống cấp độ 1. Nornoo và cộng sự (2008) nghiên cứu hai hệ vi nhũ tương LBMW (lecithin : butanol : myvacet : nước) và CMW (capmul : myvacet : nước), giúp tăng độ tan PTX trong dầu myvacet lên 1389 lần.
  • Dạng tiền chất (Prodrug): Mellado và cộng sự (1984) ester hóa vị trí C-2' với acid succinic, glutaric và sulfonic; Nuijen, Vyas và cộng sự (2014) tổng hợp dẫn xuất phosphat tại C-2' và C-7'; Ueda và cộng sự (1993) tổng hợp este phosphonoxyphenyl-propionat tại C-2' và C-7' và dẫn xuất 2'-Oxycarbonyl paclitaxel phân tán tốt trên tế bào ung thư đại tràng HCT 116; Nicolaou và cộng sự (1993) phát triển nhóm dẫn xuất "protaxol"; Steven và cộng sự (2004) tổng hợp Paclitaxel-7-carbonyl-cholesterol (Tax-Chol) trong hạt nano lipid gắn phối tử f-PEG-Chol nhắm thụ thể folate.
  • Hệ hạt nano, micel và liposom: Dạng bào chế hạt nano albumin Abraxane® (Celgene, 2005) kích thước ~130 nm; Li Mu và Sizhe Feng (2003) dùng vitamin E TPGS tạo hạt nano giúp tăng tỷ lệ diệt tế bào ung thư HT-29 lên 13 lần; Sharma và Straubinger (1994) bào chế liposom PC:PG (1:33 và 9:1); Sampedro và cộng sự (1994) dùng DMPC:DMPG (7:3 và 9:1) bổ sung 5% cholesterol; Crosasso và cộng sự (2000) phát triển liposom PEGylated (tỷ lệ hoạt chất : lipid là 1:30); Sung Chung Kim và cộng sự (2001) dùng copolymer mPEG-PDLLA tạo micel polymer có đáp ứng kháng u cao gấp 3 lần Taxol®; Paclitaxel poliglumex (PPX, Opaxio®); EndoTAG-1 dạng liposom cation hóa; Genexol-PM® dạng polymeric-micellar.
  • Dẫn chất Cyclodextrin và bột đông khô: Cserhati và cộng sự (1995) sử dụng Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CyD) tạo phức bao cải thiện độ tan PTX; J. Zhang và cộng sự (2005) nghiên cứu đông khô PTX dạng liposom từ tính trên mô hình xenograft.

Các nghiên cứu tiền lâm sàng và phân bố sinh học

  • Phương pháp sắc ký dịch sinh học: Guo Wei, Jenifer L. Johnson và cộng sự (2005) định lượng PTX trong huyết tương và mô chuột bằng HPLC cột ODS3; Ling Zhao, Wei Yu-Meng và cộng sự (2009) dùng kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) phân tích mô thỏ; Shane Bermingham (2010) dùng SPE và HPLC gradient phân tích huyết tương người; Liu Xiangrui, Sun Jiabei và cộng sự (2012) định lượng PTX trong mô thỏ bằng HPLC đầu dò UV 230 nm.
  • Dược động học và phân bố mô: Fujita và cộng sự (1994) xác định PTX đào thải hai pha trên thỏ, nồng độ cao nhất tại gan, thận, phổi; Liu Xiangrui và cộng sự (2012) xác định AUC0-8h của Taxol® trên chuột tập trung nhiều ở gan (58,55 µg/g.giờ), thận (34,94 µg/g.giờ), lách (33,70 µg/g.giờ), phổi (28,52 µg/g.giờ); Wang Feihu và cộng sự (2013) ghi nhận phân bố giảm dần theo thứ tự gan > phổi > thận > lách; Yonglu Wang và cộng sự (2011) so sánh hỗn dịch nano PTX-NO và PTX-INJ trên mô chuột; Yang T. và cộng sự (2007) đánh giá liposom PEGylated duy trì nồng độ huyết tương suốt 24 giờ.
  • Nghiên cứu trong nước: Trần Như Nguyện và cộng sự (2017) khảo sát liposom PTX trên ung thư gan HepG2 ở chuột Swiss albino; Đỗ Thị Hồng Tươi và cộng sự (2017) đánh giá liposom PTX trên chuột ung thư phổi gây bởi benzopyren.

Khoảng trống luận án giải quyết

Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống về công nghệ đông khô thuốc tiêm PTX tại Việt Nam bằng cách kết hợp tá dược tạo phức HP-β-CyD, polymer ổn định và dung môi hữu cơ thích hợp; đồng thời xây dựng quy trình phân tích HPLC thẩm định đầy đủ để định lượng và so sánh thông số dược động học, phân bố sinh học của PTX trên các cơ quan mô đích (gan, thận, phổi, buồng trứng) ở động vật thực nghiệm so với chế phẩm thương mại.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm áp dụng

  • Lý thuyết tạo phức bao Cyclodextrin: Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CyD) là oligosaccharid dạng vòng gồm 7 đơn vị glucopyranose với khoang thân dầu kích thước ~0,62 nm và bề mặt ngoài thân nước (độ tan >600 mg/mL ở 25 °C). Phức hợp bao giữa HP-β-CyD và khung taxan cồng kềnh giúp tăng độ tan của PTX trong môi trường nước lên tới 2000 lần.
  • Nguyên lý đông khô dung dịch dược chất: Quá trình làm khô thăng hoa được thiết kế dựa trên giản đồ pha áp suất - nhiệt độ gồm 3 giai đoạn:
    1. Đông lạnh: Hạ nhiệt độ dung dịch xuống dưới điểm ba (triple point) để toàn bộ dung môi đóng băng.
    2. Làm khô sơ cấp: Hạ áp suất buồng sấy xuống mức vài millibar, gia nhiệt nhẹ để thăng hoa khoảng 95% lượng nước tự do và dung môi hữu cơ.
    3. Làm khô thứ cấp: Nâng nhiệt độ lên trên 0 °C ở áp suất giảm sâu nhằm phá vỡ liên kết của lượng ẩm hấp phụ còn lại, đưa độ ẩm bánh thuốc về giới hạn quy định.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  • Bào chế dung dịch đậm đặc: Hòa tan PTX trong ethanol khan; khảo sát lựa chọn chất diện hoạt giữa Tween 80 và Kolliphor® ELP theo các tỷ lệ khảo sát (1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1, 4:1); bổ sung chất ổn định acid citric (nồng độ 0,01 M) để kiểm soát pH và ngăn ngừa kết tủa hoạt chất khi pha loãng với dung dịch tiêm truyền natri clorid 0,9% và glucose 5%.
  • Bào chế bột đông khô: Khảo sát lựa chọn dung môi hòa tan (ethanol, tert-butanol, DMSO); khảo sát tỷ lệ tá dược tạo phức HP-β-CyD (0,1 - 0,4%); phối hợp các tá dược ổn định phức và tăng độ nhớt (PVP K30, PEG 400, Tween 80, Poloxamer 188); khảo sát tá dược tạo khung cấu trúc xốp (manitol, lactose, glucose, sorbitol, leucin); xác lập chu trình sấy đông khô trên thiết bị Christ Delta 2-24 LSC Plus.
  • Kiểm nghiệm và đánh giá chất lượng:
    • Định lượng PTX và xác định tạp chất liên quan (Baccatin III, 10-deacetylpaclitaxel, 7-epipaclitaxel, 10-deacetyl-7-epipaclitaxel, dẫn xuất ethyl ester) bằng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Shimadzu LC-20A theo tiêu chuẩn Dược điển Mỹ (USP) và Dược điển Anh (BP).
    • Đánh giá độ ổn định của chế phẩm ở điều kiện dài hạn (30 °C ± 2 °C, 75% ± 5% RH) và lão hóa cấp tốc theo vùng khí hậu IVB.
  • Nghiên cứu tiền lâm sàng:
    • Xác định độc tính cấp (LD50, MTD, LD0, LD100) trên chuột nhắt trắng theo phương pháp thống kê tích lũy.
    • Xử lý mẫu sinh học: Chiết lỏng - lỏng (LLE) và chiết pha rắn (SPE) để tách chiết PTX từ huyết tương và dịch đồng nhất mô (gan, thận, phổi, buồng trứng) của thỏ và chuột; sử dụng chất nội chuẩn Carbamazepin (CAR) hoặc Diazepam (DZP).
    • Thẩm định phương pháp định lượng trong dịch sinh học theo hướng dẫn của FDA và EMEA (tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, khoảng tuyến tính, giới hạn định lượng dưới LLOQ, độ đúng, độ chính xác trong ngày và liên ngày, hiệu suất chiết, độ ổn định mẫu).

Hóa chất, chất chuẩn và trang thiết bị

  • Chất chuẩn đối chiếu: Paclitaxel chuẩn (100,7% - Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM; 99,4% - EDQM Pháp); Diazepam chuẩn (99,9%); Carbamazepin chuẩn (99,51%); Tạp liên quan B của PTX (10-deacetyl-7-epipaclitaxel, 100,0% - USP).
  • Hóa chất, tá dược: Paclitaxel nguyên liệu (USP 35, Trung Quốc); Kolliphor® ELP (EP, BASF); Polysorbat 80, Acid citric, Ammonium acetat, Tert-butanol, Polyetylen glycol 400 (Merck); 2-hydroxypropyl-β-CyD (Kleptose®, Carbosynth); Polyvinyl pyrrolidon K30, D-Manitol, Poloxamer 188, Lactose (Sigma); Acetonitril, Methanol, Diethyl ether (J.T Baker).
Tên chuẩn đối chiếu / Hóa chất Hàm lượng / Tiêu chuẩn Nguồn gốc / Hãng sản xuất
Paclitaxel chuẩn 100,7% Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM
Paclitaxel chuẩn 99,4% (Batch 2) EDQM (Pháp)
Diazepam chuẩn (IS) 99,9% (Số lô: QT192 030412) Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM
Carbamazepin chuẩn (IS) 99,51% (Số lô: QT181 020213) Viện Kiểm nghiệm Thuốc TP.HCM
Tạp B (10-deacetyl-7-epipaclitaxel) 100,0% (Số lô: I0J243) USP (Mỹ)
Paclitaxel nguyên liệu Đạt tiêu chuẩn USP 35 Trung Quốc
Kolliphor® ELP Tiêu chuẩn Dược điển Châu Âu (EP) BASF (Đức)
2-hydroxypropyl-β-CyD (Kleptose®) Tiêu chuẩn nhà sản xuất Carbosynth (Mỹ)

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Định hướng cải tiến công thức bào chế thuốc tiêm Paclitaxel, kiểm nghiệm và nghiên cứu tiền lâm sàng

Chương này tổng kết cơ sở lý thuyết về cấu trúc phân tử (C47H51NO14, khối lượng phân tử 853,91 Da), đặc tính hòa tan và cơ chế dược lý của PTX. Tác giả phân tích các hạn chế của dạng thuốc tiêm chứa Cremophor® EL truyền thống và hệ thống hóa các giải pháp cải thiện độ tan trên thế giới (đồng dung môi, vi nhũ tương, hạt nano albumin, liposom, micel polymer, phức bao cyclodextrin và đông khô).

Bên cạnh đó, chương 1 trình bày chi tiết các tiêu chuẩn kiểm nghiệm thuốc tiêm theo Dược điển Mỹ (USP 2014) và Dược điển Anh (BP 2014), bao gồm các chỉ tiêu cảm quan, pH, hàm lượng hoạt chất (90,0 - 110,0%), độ vô khuẩn, nội độc tố vi khuẩn và giới hạn các tạp chất phân hủy đặc thù:

Tên tạp chất phân hủy Thời gian lưu tương đối (RRT) Giới hạn cho phép (%)
Baccatin III 0,19 0,8
Dẫn xuất Ethyl ester 0,21 0,4
10-Deacetylpaclitaxel (10-DAP) 0,50 0,8
10-Deacetyl-7-epipaclitaxel 0,95 0,5
7-Epipaclitaxel 1,40 0,6
Tạp phân hủy khác - ≤ 0,1
Tổng tạp - ≤ 2,0

Chương 1 cũng tổng quan các yêu cầu thử nghiệm tiền lâm sàng: xác định độc tính cấp (LD50, MTD), phương pháp xử lý mẫu sinh học (LLE, SPE) và các tiêu chí thẩm định phương pháp định lượng trong huyết tương/mô động vật theo quy định quốc tế của FDA và EMEA.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết vật liệu, động vật thử nghiệm, thiết bị và các bước triển khai thực nghiệm:

  • Xây dựng công thức dung dịch đậm đặc: Thiết lập 14 công thức thăm dò tỷ lệ chất diện hoạt/dung môi gồm dãy T1 - T7 (Tween 80 : Ethanol từ 1:4 đến 4:1) và K1 - K7 (Kolliphor ELP : Ethanol từ 1:4 đến 4:1). Đánh giá cảm quan và hàm lượng PTX sau khi pha loãng với NaCl 0,9% và glucose 5% về nồng độ trị liệu (0,3; 0,6; 1,2 mg/mL). Bổ sung acid citric 0,01 M để khảo sát tính ổn định ở các mốc 0, 24, 48, 72 giờ.
  • Xây dựng công thức bột đông khô: Khảo sát khả năng hòa tan PTX (6 - 9 mg/lọ) trong 3 dung môi (ethanol, tert-butanol, DMSO); khảo sát tỷ lệ HP-β-CyD (0,1 - 0,4%); bổ sung các polymer PVP K30 (tăng độ nhớt), PEG 400 và Tween 80 (chất trợ tan, diện hoạt); thử nghiệm các tá dược độn tạo khung xốp (manitol, lactose, glucose, sorbitol, leucin). Khảo sát thông số tiền đông, áp suất sấy sơ cấp và thứ cấp.
  • Nâng cỡ lô: Thực hiện nâng cỡ lô lên quy mô 50 lọ cho cả hai dạng bào chế, lặp lại trên 3 lô liên tiếp để đánh giá tính tái lập của quy trình.
  • Phương pháp thẩm định kiểm nghiệm: Xây dựng quy trình HPLC định lượng PTX (cột C18, đầu dò PDA 227 nm, pha động nước - acetonitril) và quy trình định lượng tạp liên quan (chương trình rửa giải gradient dung môi nước - acetonitril). Thẩm định tính tương thích hệ thống, độ đặc hiệu, độ tuyến tính, độ chính xác (RSD ≤ 2%) và độ đúng (thu hồi 98 - 102%).
  • Quy trình tiền lâm sàng: Khảo sát độc tính cấp; xây dựng và thẩm định quy trình HPLC xác định PTX trong huyết tương và các mô (gan, thận, phổi, buồng trứng) ở thỏ trắng sau tiêm tĩnh mạch liều 6 mg/kg và ở chuột nhắt trắng sau tiêm tĩnh mạch liều 12 mg/kg.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm qua 3 nhóm nội dung chính:

3.1. Xây dựng công thức và quy trình điều chế thuốc tiêm chứa PTX

  • Dung dịch đậm đặc: Công thức tối ưu sử dụng Kolliphor ELP và ethanol khan phối hợp acid citric 0,01 M giúp dung dịch sau khi pha loãng trong NaCl 0,9% hoặc glucose 5% ở các nồng độ trị liệu (0,3 - 1,2 mg/mL) duy trì độ trong suốt và hàm lượng hoạt chất đạt trên 90% sau 24, 48 và 72 giờ. Quy trình pha chế được chuẩn hóa ở quy mô 50 lọ/lô.
  • Bột đông khô pha tiêm: Dung môi tert-butanol được lựa chọn nhờ khả năng kết tinh tốt ở nhiệt độ đông lạnh và thăng hoa thuận lợi. Tỷ lệ tối ưu gồm HP-β-CyD (tạo phức bao), PVP K30 (ổn định phức và tăng độ nhớt) và manitol (tạo khung xốp). Sản phẩm bột đông khô thu được có hình thức bánh xốp đồng nhất, độ ẩm thấp, thời gian hoàn nguyên nhanh và dung dịch sau hoàn nguyên đạt độ trong, ổn định hàm lượng khi pha loãng với dịch truyền.

3.2. Tiêu chuẩn chất lượng và đánh giá độ ổn định của hai chế phẩm

  • Phương pháp định lượng PTX bằng HPLC đạt tính phù hợp hệ thống (RSD diện tích pic và thời gian lưu < 2%, số đĩa lý thuyết N > 2000, hệ số đối xứng As 0,8 - 1,5), khoảng tuyến tính từ 100 đến 1400 µg/mL (hệ số tương quan r > 0,999), độ đúng có tỷ lệ phục hồi đạt trong khoảng 98,0 - 102,0%, độ chính xác có RSD < 2%.
  • Phương pháp phân tích tạp chất phát hiện và định lượng rõ ràng tạp chuẩn 10-DAP và các tạp phân hủy khác.
  • Kết quả theo dõi độ ổn định dài hạn (30 °C ± 2 °C, 75% ± 5% RH) và lão hóa cấp tốc cho thấy cả hai dạng chế phẩm (dung dịch đậm đặc 30 mg/5 mL và bột đông khô 24 mg/lọ) đều duy trì cảm quan đạt yêu cầu, pH nằm trong khoảng 3,0 - 7,0, hàm lượng hoạt chất trong giới hạn 90,0 - 110,0%, tổng tạp chất dưới 2,0%, đạt tiêu chuẩn vô khuẩn và nội độc tố vi khuẩn theo quy định Dược điển.

3.3. Dược động học và phân bố sinh học trong mô động vật thử nghiệm

  • Độc tính cấp: Xác định dữ liệu thăm dò liều thử độc tính cấp trên chuột nhắt trắng của dung dịch đậm đặc, bột đông khô và đối chứng Anzatax®, ghi nhận mức độ dung nạp tương đương giữa chế phẩm nghiên cứu và thuốc đối chứng.
  • Thẩm định phương pháp trên dịch sinh học: Phương pháp HPLC định lượng PTX trong huyết tương và dịch chiết mô đồng nhất (gan, thận, phổi, buồng trứng) ở thỏ và chuột sử dụng nội chuẩn CAR hoặc DZP đạt đầy đủ các tiêu chuẩn theo hướng dẫn của FDA và EMEA:
Thông số thẩm định Tiêu chuẩn FDA / EMEA Kết quả trên huyết tương và mô (Thỏ & Chuột)
Tính phù hợp hệ thống RSD diện tích đỉnh và thời gian lưu ≤ 2% Đạt (RSD < 2%)
Tính đặc hiệu Mẫu trắng/placebo không có pic gây nhiễu tại thời gian lưu của PTX và nội chuẩn Đạt độ đặc hiệu cao, tách biệt hoàn toàn
Tính tuyến tính Hệ số tương quan $r^2 \ge 0,99$ $r^2 > 0,99$ trên toàn dải nồng độ khảo sát
Giới hạn định lượng dưới (LLOQ) Tín hiệu S/N ≥ 5; độ đúng 80 - 120%; RSD ≤ 20% Đạt yêu cầu tại điểm nồng độ thấp nhất
Độ đúng và độ chính xác Độ đúng 85 - 115% (tại LLOQ 80 - 120%); RSD ≤ 15% Đạt yêu cầu trong ngày và liên ngày
Hiệu suất chiết (Thu hồi) Ổn định, có tính lặp lại giữa các nồng độ Hiệu suất chiết cao, ổn định với dung môi chiết
Độ ổn định mẫu Ổn định trong quá trình xử lý, ngắn hạn và dài hạn Mẫu huyết tương và mô ổn định ở -20 °C và -80 °C
  • Kết quả dược động học và phân bố mô:
    • Trên huyết tương thỏ: Đường biểu diễn nồng độ PTX theo thời gian của dung dịch đậm đặc và bột đông khô có dạng đào thải hai pha tương tự như thuốc đối chứng Stragen® và Anzatax®.
    • Phân bố trong mô thỏ (liều 6 mg/kg) và chuột (liều 12 mg/kg): PTX phân bố nhanh chóng vào các tổ chức mô sau khi tiêm tĩnh mạch. Giá trị diện tích dưới đường cong (AUC0-8h hoặc AUC0,5-8h) ghi nhận nồng độ thuốc tập trung cao nhất tại các cơ quan có hệ số tưới máu lớn gồm gan, thận và phổi; nồng độ tích lũy đáng kể được phát hiện tại buồng trứng. Mức độ phân bố sinh học giữa chế phẩm dung dịch đậm đặc nghiên cứu và thuốc đối chứng thương mại không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$).

Chương 4: Bàn luận

Tác giả bàn luận sâu sắc về các khía cạnh công nghệ và thực nghiệm:

  • Về công thức bào chế: Phân tích vai trò của acid citric trong việc hạ pH nhẹ, hạn chế sự thủy phân liên kết ester của khung taxan khi pha loãng với dung dịch truyền NaCl 0,9% và glucose 5%. Bàn luận việc sử dụng kết hợp tert-butanol, HP-β-CyD và PVP K30 trong công thức đông khô đã giải quyết đồng thời bài toán hòa tan hoạt chất sơ cấp, duy trì độ phân tán keo khi hoàn nguyên và tạo cấu trúc bánh đông khô xốp mịn.
  • Về kiểm nghiệm và độ ổn định: So sánh quy trình HPLC xây dựng được với các chuyên luận của USP 36 và BP 2014, khẳng định phương pháp có khả năng tách sắc ký tốt giữa PTX và các tạp chất thoái giáng chính (đặc biệt là 10-DAP và 7-epipaclitaxel). Dữ liệu bảo quản vùng IVB chứng minh tính ổn định của cả hai dạng bào chế.
  • Về dược động học và phân bố sinh học: So sánh kết quả phân bố mô trên thỏ và chuột với các công bố quốc tế của Fujita (1994), Liu Xiangrui (2012) và Wang Feihu (2013). Sự tương đồng về thông số AUC mô giữa chế phẩm tự sản xuất và Anzatax® chứng minh dạng bào chế sản xuất trong nước có đặc tính sinh dược học tương đương với thuốc nhập khẩu.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn

  1. Hoàn thiện công nghệ bào chế: Xây dựng thành công công thức và quy trình điều chế thuốc tiêm PTX ở hai dạng bào chế: dung dịch đậm đặc (30 mg/5 mL) và bột đông khô pha tiêm truyền (24 mg/lọ) ở quy mô phòng thí nghiệm (50 lọ/lô), có độ lặp lại và tính ổn định cao.
  2. Ứng dụng phức bao và dung môi đông khô mới: Là công trình đầu tiên tại Việt Nam ứng dụng thành công tá dược tạo phức HP-β-CyD kết hợp dung môi hữu cơ tert-butanol, polymer PVP K30 và tá dược tạo khung manitol để bào chế thành công thuốc tiêm PTX dạng bột đông khô có khả năng hoàn nguyên nhanh và duy trì dung dịch trong suốt sau khi pha loãng.
  3. Xây dựng bộ tiêu chuẩn kiểm nghiệm hoàn chỉnh: Thiết lập và thẩm định toàn diện quy trình định lượng PTX và các tạp chất liên quan trong thành phẩm thuốc tiêm bằng HPLC theo tiêu chuẩn Dược điển hiện hành.
  4. Chuẩn hóa quy trình tiền lâm sàng về phân bố mô: Xây dựng và thẩm định thành công quy trình chiết tách và định lượng PTX trong huyết tương và các mô nội tạng (gan, thận, phổi, buồng trứng) của thỏ và chuột bằng HPLC theo hướng dẫn của FDA/EMEA. Đây là nghiên cứu đầu tiên trong nước cung cấp số liệu so sánh phân bố sinh học chi tiết giữa thuốc tiêm PTX sản xuất tại Việt Nam với chế phẩm đối chứng thương mại nhập khẩu.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Tiến hành nâng cấp quy mô sản xuất dạng thuốc tiêm bột đông khô PTX lên quy mô pilot công nghiệp tại các nhà máy đạt tiêu chuẩn GMP.
  • Tiếp tục mở rộng các thử nghiệm tiền lâm sàng đánh giá hiệu quả kháng u và độc tính bán trường diễn trên các mô hình động vật mang khối u thực nghiệm trước khi tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Nghiên cứu dược động học và phân bố sinh học mới dừng lại trên mô hình động vật thí nghiệm khỏe mạnh bình thường (thỏ trắng và chuột nhắt trắng), chưa thực hiện đánh giá sự thâm nhập của thuốc vào tổ chức khối u trên động vật mang khối u bệnh lý (như mô hình chuột cấy ghép dị chủng xenograft).
  • Quy mô bào chế mới thực hiện ở mức phòng thí nghiệm (cỡ lô 50 lọ), chưa triển khai sản xuất thử nghiệm ở quy mô công nghiệp.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Nghiên cứu thẩm định quy trình sản xuất và nâng cấp cỡ lô trên dây chuyền thiết bị đông khô công nghiệp.
  • Khảo sát phân bố sinh học và hiệu quả ức chế tế bào ung thư của chế phẩm trên các dòng chuột mang khối u ung thư buồng trứng, ung thư vú hoặc ung thư phổi thực nghiệm.
  • Triển khai hồ sơ thử nghiệm lâm sàng tương đương sinh học và hiệu quả điều trị trên bệnh nhân ung thư.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng cao cho nhiều đối tượng trong ngành Dược:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Công nghiệp Dược - Bào chế: Tham khảo kỹ thuật xây dựng công thức thuốc tiêm đông khô cho dược chất khó tan nhóm IV, việc lựa chọn dung môi tert-butanol, phức bao HP-β-CyD và tối ưu hóa chu trình đông khô.
  • Cán bộ kiểm nghiệm và chuyên gia phân tích ngành Kiểm nghiệm thuốc - Độc chất: Cung cấp quy trình sắc ký chi tiết để thẩm định hàm lượng hoạt chất, phân tách tạp chất phân hủy theo USP/BP, cũng như kỹ thuật chiết tách mẫu sinh học (LLE/SPE) phục vụ các nghiên cứu độc tính và dược động học.
  • Các đơn vị sản xuất dược phẩm và cơ quan quản lý y tế: Cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu tiền lâm sàng thực chứng để thúc đẩy việc nghiên cứu, cấp phép và sản xuất các dạng thuốc tiêm điều trị ung thư kỹ thuật cao tại Việt Nam, góp phần giảm chi phí điều trị cho người bệnh.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án lựa chọn phát triển dạng bột đông khô pha tiêm truyền thay vì chỉ dừng lại ở dạng dung dịch đậm đặc truyền thống?

Dạng dung dịch đậm đặc chứa PTX thương mại (như Taxol®) sử dụng hệ dung môi Cremophor® EL và ethanol khan, thường gây phản ứng quá mẫn nặng và có nguy cơ kết tủa khi bảo quản hoặc pha loãng. Dạng bột đông khô (sử dụng HP-β-CyD và tert-butanol) giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu các dung môi gây độc, tăng cường độ ổn định hóa học của hoạt chất trong quá trình lưu trữ lâu dài và cho phép phân liều nhỏ chính xác theo từng lần sử dụng của bệnh nhân mà không cần chia nhỏ liều từ lọ dung dịch đậm đặc.

2. Vai trò của tá dược acid citric trong công thức dung dịch đậm đặc chứa PTX là gì?

Acid citric (được sử dụng ở nồng độ 0,01 M) đóng vai trò là chất điều chỉnh và đệm pH, tạo môi trường acid nhẹ. Môi trường này giúp ổn định liên kết ester trong cấu trúc phân tử PTX, ngăn ngừa quá trình thủy phân tạo thành các tạp phân hủy (như 10-deacetylpaclitaxel) và duy trì độ ổn định cảm quan cùng hàm lượng hoạt chất đạt trên 90% trong suốt 72 giờ sau khi pha loãng vào dịch truyền NaCl 0,9% hoặc glucose 5%.

3. Trong công thức bột đông khô, dung môi và các tá dược nào đóng vai trò cốt lõi?

Dung môi tert-butanol được lựa chọn thay thế ethanol do có nhiệt độ đông đặc phù hợp, tạo cấu trúc tinh thể thuận lợi cho quá trình thăng hoa trong buồng sấy chân không. Hoạt chất PTX được tăng độ tan bằng phức bao với Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CyD), được ổn định cấu trúc và tăng độ nhớt nhờ Polyvinyl pyrrolidon K30 (PVP K30), và tạo khung bánh thuốc xốp mịn dễ hòa tan nhờ tá dược độn D-Manitol.

4. Kết quả phân bố sinh học của PTX trên mô động vật thí nghiệm (thỏ và chuột) ghi nhận nồng độ thuốc tập trung cao nhất ở những cơ quan nào?

Kết quả định lượng bằng HPLC cho thấy sau khi tiêm tĩnh mạch, PTX nhanh chóng thoát mạch và phân bố ưu tiên vào các cơ quan nội tạng có hệ số tưới máu lớn, trong đó nồng độ và giá trị AUC0-8h cao nhất được ghi nhận tại gan, tiếp theo là thận và phổi. Hoạt chất cũng phân bố đáng kể đến mô buồng trứng, phù hợp với định hướng tác dụng điều trị trên các khối u phụ khoa.

5. Phương pháp định lượng PTX trong dịch sinh học được thẩm định dựa trên những tiêu chuẩn quốc tế nào?

Phương pháp định lượng PTX trong huyết tương và mô động vật đồng nhất bằng HPLC (sử dụng nội chuẩn Carbamazepin hoặc Diazepam) được thẩm định đầy đủ theo hướng dẫn của FDA (Hoa Kỳ) và EMEA (Châu Âu), bao gồm các tiêu chí: tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, độ tuyến tính ($r^2 \ge 0,99$), giới hạn định lượng dưới (LLOQ), độ đúng (85 - 115%), độ chính xác trong ngày và liên ngày (RSD ≤ 15%), hiệu suất chiết thu hồi và độ ổn định mẫu sinh học trong các điều kiện bảo quản.


Kết luận

Luận án Tiến sĩ Dược học của nghiên cứu sinh Nguyễn Thanh Hà đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đề ra về việc xây dựng công thức, quy trình bào chế thuốc tiêm Paclitaxel ở hai dạng dung dịch đậm đặc (30 mg/5 mL) và bột đông khô (24 mg/lọ). Công trình đã thiết lập bộ tiêu chuẩn kiểm nghiệm chất lượng toàn diện theo Dược điển Mỹ và Dược điển Anh, chứng minh độ ổn định của chế phẩm trong điều kiện khí hậu vùng IVB. Đồng thời, luận án đã chuẩn hóa phương pháp phân tích tiền lâm sàng và cung cấp các dữ liệu thực nghiệm có giá trị về dược động học, phân bố sinh học của Paclitaxel trong các tổ chức mô động vật, khẳng định tính tương đồng sinh dược học giữa chế phẩm sản xuất tại Việt Nam với các biệt dược đối chứng quốc tế.