BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
DƢƠNG THỊ THUẤN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC TIÊM
HỖN DỊCH CHỨA PHỨC HỢP LIPID
AMPHOTERICIN B
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC
HÀ NỘI, 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
DƢƠNG THỊ THUẤN
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ THUỐC TIÊM
HỖN DỊCH CHỨA PHỨC HỢP LIPID
AMPHOTERICIN B
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM
VÀ BÀO CHẾ THUỐC
MÃ SỐ 60720402
Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Thị Hải Yến
PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệ
HÀ NỘI, 2016
LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc đến :
TS. Trần Thị Hải Yến
PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệ
Là người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tơi trong suốt q
trình thực hiện đề tài. Nhờ sự giúp đỡ quí báu đó mà tơi đã hồn thành được các
mục tiêu của đề tài đặt ra.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến tồn thể các thầy cơ, các anh chị kỹ thuật
viên của bộ môn Bào chế-Đại học Dược Hà Nội đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi
trong thời gian nghiên cứu thực nghiệm.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã ln quan
tâm khích lệ giúp tơi hồn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 4 năm 2016
Học viên
Dương Thị Thuấn
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN .................................................................................... 2
1.1. Amphotericin B ............................................................................................. 2
1.1.1.Cơng thức hóa học................................................................................. 2
1.1.2. Đặc tính lý hóa ..................................................................................... 2
1.1.3. Tác dụng dược lý.................................................................................. 3
1.1.4. Dược động học ..................................................................................... 3
1.1.5. Chỉ định ................................................................................................ 3
1.1.6. Tác dụng không mong muốn (thường gặp).......................................... 4
1.1.7. Liều dùng ............................................................................................. 4
1.1.8. Một số chế phẩm tiêm của AMB trên thị trường ................................. 5
1.2. Phức hợp phospholipid chứa amphotericin B ............................................ 5
1.2.1. Nguyên lý hình thành phức hợp phospholipid amphotericin B ........... 5
1.2.2. Tá dược tạo phức .................................................................................. 6
1.2.3. Độ ổn định ............................................................................................ 8
1.2.4. Ưu, nhược điểm.................................................................................... 9
1.2.5. Bào chế phức hợp lipid chứa AMB ...................................................10
1.2.6. Phương pháp đánh giá cấu trúc của phức hợp lipid ...........................12
1.3. Một số nghiên cứu về phức hợp lipid AMB ..............................................18
1.4. Lợi ích của phƣơng pháp bào chế tạo phức hợp với lipid .......................19
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................22
2.1.Đối tƣợng nghiên cứu, nguyên vật liệu, phƣơng tiện nghiên cứu ............22
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................23
2.2.1. Phương pháp bào chế phức hợp lipid AMB ......................................23
2.2.2. Phương pháp chứng minh phức hợp lipid AMB................................24
2.2.3. Phương pháp đánh giá hỗn dịch chứa phức hợp lipid AMB .............27
2.2.4. Phương pháp đánh giá thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid AMB
......................................................................................................................28
Chƣơng 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .........................................................29
3.1. Thẩm định phƣơng pháp định lƣợng AMB..............................................29
3.1.1. Khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc kí ......................................29
3.1.2. Độ đặc hiệu ........................................................................................29
3.1.3. Tính tuyến tính ...................................................................................30
3.1.4. Độ lặp lại ............................................................................................31
3.2. Nghiên cứu xây dựng công thức bào chế phức hợp lipid AMB ..............32
3.2.1. Khảo sát môi trường phân tán ...........................................................32
3.2.2. Khảo sát dung mơi hịa tan dược chất ................................................35
3.2.3. Khảo sát tỉ lệ dược chất/lipid .............................................................36
3.2.4. Khảo sát biện pháp bốc hơi dung môi................................................37
3.2.5. Khảo sát phương pháp làm giảm KTTP ............................................39
3.2.6. So sánh mẫu bào chế với chế phẩm thương mại Ampholip ..............44
3.3. Kết quả chứng minh phức hợp lipid AMB ...............................................46
3.3.1. Phân tích nhiệt vi sai ..........................................................................46
3.3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) ..............................................................47
3.3.3. Hình thái của tiểu phân ......................................................................48
3.3.4. Phổ nhiễu xạ tia X ..............................................................................50
3.4. Đề xuất qui trình bào chế thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid
AMB 5mg/ml.......................................................................................................53
3.5. Đề xuất tiêu chuẩn cơ sở cho thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid
AMB 5mg/ml.......................................................................................................56
Chƣơng 4. BÀN LUẬN ......................................................................................58
4.1. Thẩm định phƣơng pháp định lƣợng ........................................................58
4.2. Xây dựng công thức và qui trình bào chế phức hợp................................58
4.2.1. Sử dụng tá dược HSPC và DSPG ......................................................58
4.2.2. Về môi trường phân tán ....................................................................59
4.2.3. Về dung mơi hịa tan dược chất .........................................................59
4.2.4. Về phương pháp làm giảm kích thước tiểu phân ...............................60
4.2.5. Về biện pháp bốc hơi dung môi .........................................................61
4.2.6. Về qui trình bào chế phức hợp lipid AMB ........................................61
4.3. Phương pháp chứng minh phức hợp .....................................................62
4.3.1. Phương pháp quét nhiệt vi sai ............................................................62
4.3.2. Phương pháp chụp ảnh qua kính hiển vi điện tử ................................62
4.3.3. Phương pháp phổ IR ..........................................................................63
4.3.4. Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X ........................................................63
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ...............................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm giữa liposome và phức hợp lipid AMB ....................9
Bảng 2.2. Nguyên liệu........................................................................................................22
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc kí ........................................29
Bảng 3.4. Mối tương quan giữa nồng độ AMB và diện tích peak.................................30
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát độ lặp lại ................................................................................31
Bảng 3.6. Thành phần công thức khảo sát môi trường phân tán.....................................32
Bảng 3.7. Phân bố KTTP của các mẫu sau 2 chu kỳ đồng nhất .....................................34
Bảng 3.8. Thành phần công thức khảo sát dung môi hịa tan AMB...............................36
Bảng 3.9. Thành phần cơng thức khảo sát tỉ lệ dược chất/lipid ......................................37
Bảng 3.10. KTTP và phân bố KTTP của hai biện pháp bốc hơi dung môi ...................38
Bảng 3.11. KTTP và phân bố KTTP của mẫu CT6 và CT10 .........................................39
Bảng 3.12. Đặc tính của phức hợp sau khi làm giảm KTTP bằng phương pháp đồng
nhất hóa tốc độ cao .............................................................................................................41
Bảng 3.13. KTTP làm nhỏ bằng phương pháp siêu âm .................................................42
Bảng 3.14. KTTP và phân bố KTTP sau khi đồng nhất hóa áp suất cao kết hợp đùn qua
màng ....................................................................................................................................43
Bảng 3.15. KTTP và phân bố KTTP của mẫu bào chế và chế phẩm Ampholip ..........45
Bảng 3.16. pH và hàm lượng của mẫu bào chế và chế phẩm Ampholip .......................46
Bảng 3.17. Số sóng của gốc (RO)2PO2- trong phân tử lipid của các mẫu.......................47
Bảng 3.18. Đỉnh nhiễu xạ của các mẫu đo .......................................................................50
Bảng 3.19 . Chất lượng thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid AMB (n=3) ............56
Bảng 3.20. Tiêu chuẩn cơ sở đề xuất cho thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid
AMB 5mg/ml .....................................................................................................................57
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc giả định của phức hợp lipid AMB ........................................... 6
Hình 1.2. Phân tử HSPC và DSPG ........................................................................ 7
Hình 1.3. Cấu trúc của màng phospholipid ở dưới và trên nhiệt độ chuyển pha..........14
Hình 1.4. Biểu đồ tượng trưng cho các pha phospholipid và phổ 31P-NMR tương
ứng. a: pha phospholipid kép; b: pha phospholipid lục giác; c: pha xảy ra sự
chuyển động đẳng hướng .....................................................................................15
Hình 1.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của tamoxifen (A), phospholipid (B), hỗn hợp
vật lý (C) và phức hợp lipid tamoxifen (D) .........................................................16
Hình 1.6. Phổ nhiễu xạ tia X của vinorelbine (A), phospholipid (B), hỗn hợp vật
lý (C) và mẫu phức hợp lipid vinorelbine (D) .....................................................17
Hình 1.7. Phổ nhiễu xạ của rifampicin (A), hỗn hợp vật lý (B), phospholipid
(C), phức hợp lipid rifampicin (D) .......................................................................17
Hình 1.8. Nồng độ AMB tìm thấy trong các mẫu xét nghiệm tử thi. ..................19
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ AMB và diện tích peak
..............................................................................................................................31
Hình 3.10. Hỗn dịch phức hợp lipid AMB ở nồng độ 50 mol %.........................34
Hình 3.11. Hỗn dịch phức hợp lipid AMB ở nồng độ 100 mol % .......................34
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của mẫu nhóm I và II ......35
Hình 3.13. Mẫu CT10.1 và CT10.2 sau khi đồng nhất hóa lần 2 ........................38
Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn KTTP của mẫu CT6 và CT10 qua các lần đồng nhất
..............................................................................................................................40
Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của mẫu CT6 ..................40
Hình 3.16. Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của mẫu CT10 ................40
Hình 3.17. Biểu đồ KTTP và phân bố KTTP sau đồng nhất tốc độ
4.000vịng/phút.....................................................................................................41
Hình 3.18. Biểu đồ KTTP và phân bố KTTP sau siêu âm 50Hz/50W ................42
Hình 3.19. Biểu đồ KTTP và phân bố KTTP sau đồng nhất 2 chu kỳ kết hợp đùn
..............................................................................................................................44
Hình 3.20. Mẫu bào chế và mẫu Ampholip .........................................................45
Hình 3.21. Biểu đồ KTTP và phân bố KTTP của mẫu bào chế và Ampholip.....45
Hình 3.22. Phổ đồ DSC của các mẫu HSPC, DSPG, AMB, mẫu liposome AMB
5 mol%, mẫu phức hợp lipid AMB 25 mol% và 100 mol%. ...............................46
Hình 3.23. Phổ hồng ngoại của của các mẫu đo ..................................................48
Hình 3.24. Hình thái của các mẫu quan sát dưới KHV điện tử truyền qua .........49
Hình 3.25. Phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu AMB (a), hỗn hợp vật lý (b), mẫu
trắng (c), liposome AMB 5mol% (d), phức hợp lipid AMB100mol% (e) .........52
Hình 3.26. Sơ đồ bào chế thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid AMB
5mg/ml .................................................................................................................56
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT
Viết tắt
1
AMB
Amphotericin B
2
DMPC
α – Dimyristoylphosphatidylcholin
3
DMPG
1- α-Dimyristoylphosphatidylglycerol
4
DMSO
Dimethyl sufoxide
5
DSPG
Distearoylphosphatidylglycerol
6
DSC
7
HSPC
8
KTTP
Kích thước tiểu phân
9
KHV
Kính hiển vi
10
LTT
Lọc tiếp tuyến
11
NSX
Nhà sản xuất
12
31
P-NMR
Từ/cụm từ đầy đủ
Nhiệt quét vi sai (Differential Scanning Calorimetry)
Phosphatidylcholin đậu nành hydrogen hóa (Hydrogenated
soy phosphatidylcholine)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân phospho đồng vị 31
(Phosphorus –31 Nuclear magnetic Resonance )
13
TKHH
Tinh khiết hóa học
14
TKPT
Tinh khiết phân tích
15
TLTK
Tài liệu tham khảo
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhiễm nấm mà đặc biệt là nhiễm nấm hệ thống mà một trong những
nguyên nhân gây ra tử vong ở những người suy giảm miễn dịch như bệnh nhân
ung thư, bệnh nhân AIDS, bệnh nhân ghép tạng. Amphotericin B (AMB) là một
trong các kháng sinh polyen hiệu quả nhất cho việc điều trị nhiễm nấm hệ thống
ở người. Tuy nhiên, hạn chế của dược chất này là hầu như không tan trong nước
nên sinh khả dụng thấp. Do không tan trong nước nên muốn bào chế thuốc tiêm
phải sử dụng biện pháp đặc biệt. Vì vậy, nghiên cứu bào chế chế thuốc tiêm
amphotericin B giúp giảm độc tính trên thận và tăng hiệu quả điều trị của thuốc
là vấn đề cấp thiết.
Tế bào nấm là một loại tế bào ưa lipid (có ái lực cao với lipid). Dựa vào
đặc tính này, các nhà bào chế đã nghiên cứu một hệ mang dược chất có bản chất
là lipid với mong muốn đưa thuốc đến đích tác dụng là các tế bào nấm nhằm
giảm độc tính và tăng hiệu quả điều trị. Các hệ lipid mang dược chất này bao
gồm liposome, phức hợp lipid.
Các nghiên cứu trong nước về phức hợp lipid-AMB trước đây chưa đánh giá
được cấu trúc của nó. Vì vậy, để góp phần ứng dụng phức hợp lipid làm chất mang
cho dược chất trị nấm có độc tính cao, chúng tơi tiến hành thực hiện đề tài :
”Nghiên cứu bào chế thuốc tiêm hỗn dịch chứa phức hợp lipid
amphotericin B ” nhằm mục tiêu :
- Xây dựng được cơng thức và qui trình bào chế phức hợp lipid AMB.
- Bào chế và đánh giá được một số chỉ tiêu chất lượng của thuốc tiêm hỗn
dịch chứa phức hợp lipid AMB.
1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. Amphotericin B
1.1.1.Cơng thức hóa học
Cơng thức phân tử: C47H73NO17.
Khối lượng phân tử: 924,08 [6].
1.1.2. Đặc tính lý hóa
Lý tính:
- Bột kết tinh màu vàng hoặc vàng cam [1],[7].
- Độ tan: thực tế không tan trong nước, hòa tan trong dimethyl sulphoxide và
trong propylene glycol, hơi tan trong dimethylformamid, rất ít tan trong
methanol, thực tế khơng tan trong cồn [6].
Hóa tính: Hóa tính chính của AMB là của hệ dây nối đơi ln phiên, nhóm
amin và nhóm carboxylic tự do, do đó AMB có tính chất sau:
- Tính lưỡng tính và lưỡng thân [1].
- Tạo muối hơi tan trong nước khi tác dụng với acid hydrocloric hoặc các dung
dịch kiềm [1].
- Dung dịch amphotericin B trong methanol có 3 cực đại hấp thụ ở 362, 381 và
405 nm. Tỷ lệ độ hấp thụ ở 362 nm so với 381 nm là 0,57- 0,61, tỷ lệ độ hấp
thụ ở 381 nm so với 405 nm là 0,87-0,93 [1].
2
1.1.3. Tác dụng dƣợc lý
Amphotericin B (AMB) là một kháng sinh chống nấm nhờ gắn vào sterol
(chủ yếu là ergosterol) ở màng tế bào nấm làm biến đổi tính thấm của màng, làm
rò rỉ các chất bên trong tế bào ra ngoài cuối cùng làm chết tế bào. Đồng thời,
AMB cũng gắn với sterol (chủ yếu là cholesterol) trên màng tế bào của người
gây độc tính cho người [2].
Trên mặt lâm sàng, amphotericin B có tác dụng kìm nấm đối với một số loại
nấm như Absidia spp. , Aspergillus spp. , Basidiobolus spp. , Blastomyces
dermatitidis , Candida spp. , Coccidioides immitis , Conidiobolus spp. ,
Cryptococcus neoformans , Histoplasma capsulatum , Mucor spp. ,
Paracoccidioides brasiliensis , Rhizopus spp. , Rhodotorula spp. , và Sporothrix
schenckii [2].
1.1.4. Dƣợc động học
- Hấp thu: AMB hấp thu kém qua đường tiêu hóa, chủ yếu được tiêm truyền tĩnh
mạch để điều trị nhiễm nấm hệ thống, chỉ dùng đường uống để điều trị nhiễm
nấm đường tiêu hóa và niêm mạc miệng.
- Phân bố: AMB liên kết với protein ở mức cao. Thuốc phân bố rộng rãi trong cơ
thể nhưng chỉ một lượng nhỏ vào dịch não tủy. Nửa đời của thuốc trong huyết
tương khoảng 24h, khi dùng thời gian dài, nửa đời cuối cùng có thể tới 15 ngày.
Chi tiết về sự phân bố trong các mơ vẫn chưa được biết.
- Chuyển hóa: chưa được làm rõ.
- Thải trừ: AMB bài tiết rất chậm qua thận, với 2 – 5% liều đã dùng bài tiết dưới
dạng hoạt tính sinh học. Sau khi ngừng điều trị, vẫn có thể tìm thấy thuốc trong
nước tiểu ít nhất sau 7 tuần. Có thể do vậy mà amphotericin có nguy cơ gây độc
cao với thận. Không loại được AMB ra khỏi cơ thể bằng thẩm tách máu [2].
1.1.5. Chỉ định
- Thuốc uống (viên, hỗn dịch) dùng tại chỗ để điều trị nhiễm nấm Candida
albicans ở miệng và đường tiêu hóa.
3
- Thuốc tiêm tĩnh mạch amphotericin B thông thường dùng điều trị nhiễm khuẩn
nấm
hệ
thống
nặng
do
nấm
Aspergillus,
Blastomyces,
Candida,
Coccidioidesimmitis, Cryptococcus, Histoplasma, Mucor, Paracoccidioides và
Sporotrichum.
- Dạng liposome hoặc phức hợp với lipid:được chỉ định cho những trường hợp
đã được điều trị bằng AMB thông thường mà bị thất bại hoặc những trường hợp
mà amphotericin B thông thường có thể gây độc cho thận hoặc suy thận [2].
1.1.6. Tác dụng không mong muốn (thƣờng gặp)
- Phản ứng chung: Rét run và sốt, đau đầu, đau cơ hoặc khớp.
- Máu: Thiếu máu đẳng sắc, kích thước hồng cầu bình thường và hồi phục được.
- Tiêu hóa: Rối loạn tiêu hóa, đau bụng, đi ngồi, buồn nơn, nơn, chán ăn.
- Chuyển hóa: Rối loạn điện giải, giảm kali huyết, giảm magnesi huyết.
- Tiết niệu: Giảm chức năng thận kèm theo tăng creatinin và urê huyết [2].
1.1.7. Liều dùng
Đường tiêm tĩnh mạch:
- AMB thông thường: bắt đầu với liều 0,25 mg/kg/ngày, tăng dần tới tối đa 1
mg/kg/ngày, trường hợp nặng, liều có thể cần tới 1,5 mg/kg/ngày hoặc cho cách
1 ngày.
- AMB dạng liposome: bắt đầu với liều 1 mg/kg/ngày, tăng dần tới 3-4
mg/kg/ngày.
- Dạng phức hợp phospholipid: thường dùng với liều 5 mg/kg/ngày.
Đường uống:
- Viên 10 mg hoặc hỗn dịch chứa 100 mg/ml.
- Nhiễm nấm Candida ở miệng: hỗn dịch dùng 1ml/lần ×4 lần/ngày, giữ thuốc
trong miệng ít nhất 1 phút trước khi nuốt, viên tan trong miệng dùng 4 lần/ngày.
- Nhiễm nấm Candida ở ruột: 100 – 200 mg/ngày, 4 lần/ngày [2].
4
1.1.8. Một số chế phẩm tiêm của AMB trên thị trƣờng
Theo tài liệu [16],[18], [24], hiện nay có các chế phẩm thương mại khác
nhau của AMB trên thị trường có sử dụng chất mang lipid dưới đây. Chúng khác
nhau về hình thái, kích thước tiểu phân,chất mang và hàm lượng dược chất:
- AmBisome® (nghiên cứu sản xuất bởi cơng ty dược phẩm Nexstar) có cấu trúc
dạng liposome một lớp. Chất mang là HSPC, DSPG, cholesterol. Kích thước
tiểu phân 80nm. Dạng bào chế: bột đông khô.
- AmphocilTM (nghiên cứu và sản xuất bởi Zodiac Laboratory), Amphotec®
(nghiên cứu và sản xuất bởi Liposome Technology Inc. ) có cấu trúc phức hợp
có hình đĩa, chất mang lipid, cholesterol sulfat. Kích thước tiểu phân 0,12-0,14
àm. Dng bo ch: bt ụng khụ.
- Abelcetđ (nghiờn cu và sản xuất bởi The Liposome Company Ltd) có cấu
trúc là phức hợp dạng chuỗi, KTTP từ 1,6 µm đến 11µm và Ampholip (thuốc
generic, sản suất bởi Bharat serums and vaccines Limited Ambernath, Ấn Độ)
có cùng chất mang là DMPC, DMPG với tỉ lệ DMPC:DMPG = 7:3, tỉ số mol
AMB/phospholipid là 1:1. Dạng bào chế: hỗn dịch tiêm.
1.2. Phức hợp phospholipid chứa amphotericin B
1.2.1. Nguyên lý hình thành phức hợp phospholipid amphotericin B
Phân tử Amphotericin B có tính lưỡng thân, một đầu chứa nhiều nhóm
hydroxyl thân nước, một đầu là một chuỗi hydro carbon chứa nhiều nối đôi đơn
luân phiên thân dầu. Trong môi trường nước và ở điều kiện thích hợp, khi tỉ lệ
%mol AMB/phospholipid dưới 25%, AMB sẽ liên kết giới hạn ở dạng monomer
với phospholipid tạo thành liposome. Nhưng ở tỉ lệ %mol AMB/phospholipid từ
25% đến 100%, AMB sẽ liên kết với phospholipid để tạo thành cấu trúc dạng chuỗi.
Bằng các phương pháp quan sát thích hợp, các nhà nghiên cứu đã suy
đoán rằng, khi tỉ lệ %mol AMB/phospholipid tăng quá 25%, AMB đủ khả năng
phá vỡ màng phospholipid kép và chen vào màng làm phá vỡ cấu trúc liposome.
Mặt khác, AMB làm cố định phospholipid bằng cách đan xen vào lớp
phospholipid kiểu ngón tay đan vào nhau. Phần polyen thân dầu của phân tử
5
AMB liên kết với chuỗi hydrocarbon của lipid, phần thân nước chứa các nhóm
hydroxyl hướng về phía lõi, gốc phosphat của phân tử lipid hướng về nhóm amin
của phân tử AMB, hình thành một hình trụ trịn. Các hình trụ trịn xếp cạnh nhau
hình thành phức hợp lipid AMB có hình dải ruy băng [12].
Hình 1.1. Cấu trúc giả định của phức hợp lipid AMB [22]
1.2.2. Tá dƣợc tạo phức
Phospholipid sử dụng để chế tạo phức hợp lipid bao gồm:
phosphatidylcholin (PC), Phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamin
(PE), phosphatidylserin (PS), phosphatidylinositol (PI), phosphatidic acid (PA),
sphingomyelin (SPM), có thể sử dụng đơn độc hoặc phối hợp. Các phospholipid
có thể là phospholipid tự nhiên hoặc chiết xuất từ tự nhiên như từ trứng, đậu
nành. Đại diện tốt nhất là phospholipid Dimyristoylphosphatidylcholin (DMPC)
và Dimyristoylphosphatidylglycerol (DMPG) sử dụng hỗn hợp và tốt nhất là ở tỉ
lệ mol DMPC:DMPG=7:3. Các phospholipid bão hịa như là hydrogenate soy
phosphatidylcholin có thể sử dụng [12]. Phosphatidylcholin đậu nành hydrogen
6
hóa (HSPC)cũng được dùng phối hợp với Distearoyl Phosphatidyl Glycerol
(DSPG) và tốt nhất ở tỉ lệ mol HSPC:DSPG=7:3 [4].
Hình 1.2. Phân tử HSPC và DSPG
HSPC có các ưu điểm sau: bền về hóa học hơn so với phosphatidylcholin đậu
nành chưa hydrogen hóa do hạn chế được các q trình peroxyd hóa gốc acid
béo chưa no, do đó giúp màng lipid bền vững hơn, hạn chế hỏng màng gây rò rỉ
dược chất [3], [25].
DSPG đóng vai trị quan trọng trong cơ chế hình thành của phức hợp lipid
AMB theo cơ chế sau: ở pH trung tính, DSPG có một nhóm phosphat bị ion hóa
do đó, phân tử tích điện âm. Khi AMB đượcphân tán trong dung mơi được acid
hóa, các proton trong mơi trường sẽ có xu hướng chuyển giao cho các nhóm
amin của amphotericin B. Kết quả là các phân tử AMB sẽ tích điện dương. Do
đó sự tích điện trái dấu, các phân tử thu hút nhau, các nhóm tích điện trái dấu của
chúng tạo thành một cặp ion. Như vậy, sự hấp dẫn phân tử giữa AMB và phân tử
DSPG được tăng lên rất nhiều. Các chuỗi hydrocarbon béo của các phospholipid
bị thu hút bởi tương tác kỵ nước vào chuỗi dài của liên kết đơi khơng có nhóm
thế của polyene [29].
Việc lựa chọn phospholipid cho thành phần của phức hợp lipid AMB là
rất quan trọng, ảnh hưởng đến các đặc tính của phức hợp. Vì vậy, việc lựa chọn
phải căn cứ trên các đặc điểm sau:
-Mức
độ
bão
hịa
của
lipid:
phospholipid
khơng
bão
hịa
(như
phosphatidylcholin lịng đỏ trứng, phosphatydylglycerol,…) dễ bị peroxyd hóa
dẫn đến hỏng màng, rị rỉ dược chất. Vì vậy, phospholipid bão hịa (như
7
dipalmytoyl phosphatidylcholin, dipalmitidyl phosphatidic,…) được sử dụng
nhiều hơn [3],[29].
-Nhiệt độ chuyển pha (TC): liên quan đến hiện tượng chuyển pha của
phospholipid. Ở dưới nhiệt độ chảy, phospholipid ở trạng thái gel có cấu trúc bền
chặt, khó thấm, cịn ở trên nhiệt độ chuyển pha, phospholipid chuyển sang trạng
thái lỏng với cấu trúc sắp xếp lỏng lẻo [3].
- Độ tinh khiết: tùy theo mục đích nghiên cứu và sử dụng mà yêu cầu nguyên
liệu có độ tinh khiết khác nhau.
1.2.3. Độ ổn định
Tá dược tạo phức là phospholipid nên phức hợp lipid cũng có đặc tính về
độ ổn định như liposome là kém bền cả về mặt vật lý và hóa học trong q trình
bảo quản [3].
+ Về hóa học: phospholipid là hợp chất dễ bị oxy hóa và thủy phân. Q trình
oxy hóa tăng nhanh do sự tác động của các yếu tố như pH môi trường, nhiệt độ,
nồng độ đệm, ion kim loại, sự tích điện của lớp phospholipid kép…Sự oxy hóa
xảy ra mạnh nhất ở các phospholipid khơng no và cũng có thể xảy ra ở
phospholipid no nếu ở nhiệt độ cao. Bảo quản ở nhiệt độ thấp, bảo vệ tránh ánh
sáng và oxy môi trường được cho là sẽ làm chậm q trình oxy hóa. Ngồi ra, có
thể cho thêm các chất chống oxy hóa (α-tocoferol, BHA, BHT…), sử dụng
EDTA tạo phức loại trừ ion kim loại, dùng khí trơ như nitơ trong q trình bào
chế cũng làm giảm đáng kể q trình oxy hóa [3],[26].
+ Về vật lý: sự ổn định vật lý được đánh giá trên các tiêu chí về KTTP, chỉ số
PDI, sự tích điện bề mặt. Trong q trình bảo quản, có thể xảy ra sự kết tụ của
các tiểu phân phức hợp lipid. Nếu sử dụng phospholipid có nhiệt độ chảy thấp để
bào chế phức hợp thì có thể xảy ra hiện tượng chuyển pha (từ pha gel có cấu trúc
bền chặt sang pha lỏng có dạng liên kết lỏng lẻo) trong q trình bảo quản.
Ngồi ra, tính thấm của phức hợp lipid cũng giống như liposome phụ thuộc vào
nhiều yếu tố: loại phospholipid, hàm lượng và tính chất của dược chất cũng như
8
điều kiện bảo quản. Bảo quản ở nhiệt độ thấp làm cho phospholipid ổn định hơn
do đó kéo dài được tuổi thọ của chế phẩm [3].
1.2.4. Ƣu, nhƣợc điểm
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm giữa liposome và phức hợp lipid AMB
ƯU, NHƯỢC ĐIỂM
Liposome
Phức hợp
TLTK
Có
Có
[34]
Có
Có
[3]
Có
Có
[3]
Tỉ lệ dược chất
Thấp
Cao
[11],
(%mol dược chất/lipid)
(<9%)
(25-100%)
[22]
ƢU ĐIỂM
Là hệ vận chuyển thuốc có tính tương
hợp sinh học cao do có tá dược là
phospholipid
Làm giảm độc tính của thuốc, tăng hiệu
quả điều trị do làm thay đổi phân bố sinh
học của dược chất có độc tính cao (giảm
phân bố ở cơ quan lành, tăng phân bố ở
cơ quan bệnh)
Dược chất được bảo vệ tránh tác động của
ngoại môi trong quá trình bảo quản, đặc
biệt là trong quá trình dẫn thuốc tới đích
sinh học của cơ thể
Tương
Hiệu quả điều trị
đương
[11]
liposome
Khả năng giảm độc tính trên thận
Có
Cao hơn
liposome
[11]
NHƢỢC ĐIỂM
Chỉ thích hợp với qui mơ phịng thí
Có
nghiệm, rất khó để sản xuất qui mơ lớn
9
Có
[3], [32]
Sử dụng dung mơi hữu cơ để hịa tan lipid
gây tác động bất lợi đến sức khỏe người
Có
Có
[7]
Có
Có
[3]
sử dụng và môi trường
Độ ổn định thấp, kém ổn định về mặt vật
lý và hóa học. Tá dược là phospholipid dễ
bị ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, vi sinh
của môi trường do đó tuổi thọ ngắn.
Nhỏ
Kích thước tiểu phân
(< 300nm)
To hơn
liposome
[11]
(< 11 µm)
1.2.5. Bào chế phức hợp lipid chứa AMB
1.2.5.1. Tạo phức hợp lipid chứa AMB thô
Phức hợp lipid chứa AMB được bào chế bằng các qui trình giống với các
qui trình bào chế liposome. Tùy thuộc vào tỉ lệ mol dược chất/lipid mà tạo ra
liposome hay tạo ra phức hợp lipid chứa tỉ lệ AMB cao. Phương pháp bào chế
được đề cập đến là phương pháp hydrat hóa film, phương pháp thay đổi dung
môi (tiêm polyol), phương pháp siêu âm, đông khơ [11].
Với phương pháp hydrat hóa film, dược chất được hịa tan trong dung mơi
như là DMSO hoặc methanol. Lipid (tốt nhất là DMPC:DMPG ở tỉ lệ 7:3) được
hòa tan trong dung môi hữu cơ như là methylen chlorid, sau đó phối hợp dung
dịch lipid vào dung dịch thuốc. Cất quay dưới áp suất giảm để bốc hơi dung môi,
kết quả tạo thành màng film dược chất-lipid. Hydrat hóa film bằng dung dịch
đệm phosphat (PBS) hoặc muối, đệm glycin để tạo phức hợp lipid AMB.
1.2.5.2. Đồng nhất và giảm kích thƣớc phức hợp
Mục đích của q trình này là tạo ra phức hợp có kích thước nhỏ đồng đều
và phân bố kích thước hẹp, điều này giúp tăng độ ổn định về mặt vật lí, cải thiện
hình thức cho chế phẩm.
10
Có bốn phương pháp để đồng nhất và giảm kích thước tiểu phân phức hợp
lipid là đùn ép qua màng, siêu âm, đồng nhất hóa và đồng nhất hóa kết hợp đùn
qua màng [11].
Đùn ép
Hỗn dịch phức hợp lipid được đùn ép qua màng polycarbonat có kích
thước lỗ màng xác định, thu được hỗn dịch có kích thước tiểu phân gần với kích
thước của lỗ màng. Nguyên lí của phương pháp được mô tả như sau: hỗn dịch
phức hợp lipid được đùn qua màng có các lỗ màng hình trụ, sắp xếp đồng trục,
kích thước xác định, ở áp suất vừa phải và với số lần thích hợp. Khi đó các tiểu
phân có kích thước lớn hơn kích thích lỗ màng sẽ được làm nhỏ khi đi qua màng,
còn các tiểu phân kích nhỏ thì hầu như khơng thay đổi kích thước khi qua màng,
do đó thu được hỗn dịch phức hợp có kích thước đồng nhất. Ưu điểm của
phương pháp này là có tính lặp lại cao giữa các lô mẻ [19],[27].
Siêu âm
Siêu âm là một trong những phương pháp phổ biến để làm giảm kích
thước tiểu phân. Các tiểu phân phức hợp lipid có đường kính nhỏ hơn 11µm có
thể được tạo ra nhờ siêu âm. Trong các thơng số kỹ thuật thì tần số và năng
lượng là hai trong số các thông số quan trọng của siêu âm. Siêu âm tần số thấp
có thể làm giảm kích thước tiểu phân nhanh hơn trong khoảng kích thước mong
muốn. Thời gian ngắn sử dụng năng lượng siêu âm mạnh có hiệu quả hơn so với
thời gian dài sử dụng năng lượng siêu âm yếu.
Nhược điểm của phương pháp: có hiện tượng tăng nhiệt cục bộ trong quá
trình siêu âm và giải phóng kim loại ở đầu que siêu âm (titan) vào sản phẩm,
hiệu suất nạp thuốc giảm do rò rỉ được chất trong quá trình siêu âm. So với
phương pháp đùn ép, phương pháp siêu âm tiến hành trong thời gian ngắn hơn
nhưng khơng có sự đồng nhất giữa các lơ mẻ [19],[25],[27].
Đồng nhất hóa áp suất cao
Ngun tắc của phương pháp là nén hỗn dịch qua một khe hẹp có kích
thước xác định trong thiết bị đồng nhất hóa ở áp suất khoảng 200 bar. Nén tuần
11
hồn nhiều vịng cho đến khi thu được kích thước mong muốn, trung bình từ 46µm [3], [11].
Ưu điểm của phương pháp là dễ áp dụng nhưng nhược điểm là cấu trúc dễ
bị phá vỡ dưới áp suất cao [3].
Đồng nhất hóa bằng nghiền tốc độ cao
Tiểu phân được nghiền đến khi tạo được kích thước mong muốn, khi mà
90% tiểu phân có kích thước đường kính dưới 10µm, tốt nhất là từ 4-6 µm. Các
tiểu phân được nghiền một lần hoặc nhiều lần qua máy, tùy thuộc vào kích thước
và độ đồng nhất mong muốn. Thiết bị nghiền tốt nhất là máy xay keo Grifford
Wood. Nếu cần thiết thì các tiểu phân bé hơn hoặc lớn hơn được loại bỏ bằng lọc
tiếp tuyến [11].
Đồng nhất hóa bằng nghiền tốc độ cao kết hợp đùn qua màng
Để có tiểu phân với kích thước nhỏ hơn, sau khi đồng nhất hóa bằng
phương pháp nghiền keo, các tiểu phân phức hợp lipid được lọc tiếp tuyến với
màng lọc có kích cỡ lỗ lọc 5 µm. Dịch lọc tiếp tục được đùn qua màng
polycarbonat có kích cỡ lỗ lọc 3 µm hoặc 1,2 µm [11].
Ưu điểm của phương pháp kết hợp nghiền tốc độ cao và đùn qua màng là
vừa tạo được kích thước tiểu phân có kích thước mong muốn vừa có độ đồng
nhất cao [11].
1.2.6. Phƣơng pháp đánh giá cấu trúc của phức hợp lipid
Các phương pháp để mô tả cấu trúc phức hợp lipid chứa AMB bao gồm
chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử, phân tích nhiệt quét vi sai (DSC), đo phổ
cộng hưởng từ hạt nhân phospho đồng vị 31 (31P-NMR), nhiễu xạ tia X, đo thể
tích bắt giữ, ly tâm gradient tỉ trọng[11], [13].
Trong các nghiên cứu về phức hợp lipid với dược chất khác, nhiều tác giả
cũng đã sử dụng các phương pháp nhiễu xạ tia X, phương pháp phổ hồng ngoại
IR, phương pháp DSC, phương pháp chụp ảnh qua kính hiển vi điện tử để chứng
minh sự tạo thành phức hợp [14], [21], [30], [31].
12
1.2.6.1. Phƣơng pháp chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử
Mục đích của phương pháp này là để quan sát hình thái của phức hợp
cũng như chứng minh phương pháp bào chế đã tạo ra phức hợp lipid AMB chứ
không phải là liposome [11].
Có hai phương pháp chụp khác nhau: phương pháp khắc lạnh (Freezeetching) và khắc nóng (heat-etching). Nhưng nguyên lí chung là: Mẫu được làm
lạnh đột ngột trong ni-tơ lỏng hoặc propanol lỏng, sau đó bẻ gãy cấu trúc, lộ diện
cấu trúc không gian của mặt cắt gãy. Với phương pháp khắc lạnh: mặt cắt gãy
được in hình lên platin carbon, hình sao chép lại rồi được quan sát dưới kính
hiển vi điện tử. Với phương pháp khắc nóng: mặt cắt gãy được gia nhiệt để nước
đá thăng hoa, lộ diện rõ hơn cấu trúc không gian của mẫu cần quan sát. Soi mẫu
dưới kính hiển vi điện tử [9].
Nghiên cứu về phức hợp lipid rifampicin, Singh C. và cộng sự (2014) đã
dùng phương pháp chụp kính hiển vi điện tử gia nhiệt (Hot stage microscopy) để
quan sát cấu trúc của rifampicin trong phức hợp so sánh với rifampicin tự do.
Kết quả cho thấy rifampicin trong phức hợp ở dạng vơ định hình khác với dạng
tinh thể của dược chất ban đầu [30].
1.2.6.2. Phƣơng pháp phân tích nhiệt quét vi sai
Mục đích của phương pháp là để chứng minh khơng có lipid tiền chuyển
pha và chuyển pha [11].
Ngun lí của phương pháp:
Bình thường, màng phospholipid ở trạng thái gel với sự sắp xếp trật tự của
các phân tử phospholipid. Khi gia nhiệt, màng phospholipid kép chuyển từ trạng
thái gel sang trạng thái tinh thể lỏng với sự sắp xếp lộn xộn của các phân tử lipid,
làm ảnh hưởng tới lực tương tác Van der Waals giữa các chuỗi hydrocarbon, làm
tăng sự linh động của màng lipid. Khi dược chất liên kết chặt chẽ vào trong lớp
phospholipid, cụ thể là phần thân dầu của phân tử AMB liên kết với chuỗi
hydrocarbon của lipid, phần thân nước chứa các nhóm hydroxyl hướng về phía
lõi, gốc phosphat của phân tử lipid hướng về nhóm amin của phân tử AMB, làm
13
tăng sự chặt chẽ của cấu trúc màng phospholipid kép do đó làm thay đổi lớn
nhiệt chuyển pha [10].
a. Pha gel
b. Pha tinh thể lỏng
Hình 1.3. Cấu trúc của màng phospholipid ở dưới và trên nhiệt độ chuyển pha [10]
Trong nghiên cứu phức hợp lipid vinorelbine (VB) của Li Y. và cộng sự
(2013), để chứng minh sự tạo thành phức hợp, tác giả dùng phương pháp phân
tích nhiệt vi sai cho các mẫu dược chất VB, phospholipid là lecithin chiết xuất từ
lịng đỏ trứng (Lipoid E80®) , hỗn hợp vật lý và mẫu phức hợp lipid VB. Kết quả
cho thấy phổ nhiệt vi sai của phức hợp lipid VB không có peak nhiệt chuyển pha
của phospholipid chứng tỏ phospholipid đã chuyển sang thể vơ định hình [21].
1.2.6.3. Phƣơng pháp cộng hƣởng từ hạt nhân 31P-NMR
Mục đích của phương pháp là để chứng minh đặc tính bị bất động của
phospholipid kép khi liên kết chặt chẽ với các phân tử dược chất [11].
14
Nguyên lí của phương pháp: Phospholipid khi ở dạng lipid kép thì có tính
chất đối xứng trục, do đó phổ cộng hưởng từ hạt nhân 31P-NMR doãng rộng bất
đối xứng và có vai dỗng về phía trường thấp. Khi ở dạng phospholipid lục giác,
trật tự hai chiều của cấu trúc lipid hình trụ cũng có đối xứng trục nhưng với sự thay
đổi khơng đẳng hướng hóa học khác, sự thay đổi đó gây nên phổ hẹp hơn về phía
trường thấp với vai ở trường cao. Ở các dạng khác của phospholipid như là micell
thì xuất hiện phổ đối xứng trung tâm do sự di chuyển đẳng hướng [23], [8].
Hình 1.4. Biểu đồ tượng trưng cho các pha phospholipid và phổ 31P-NMR tương
ứng. a: pha phospholipid kép; b: pha phospholipid lục giác; c: pha xảy ra sự
chuyển động đẳng hướng [8].
1.2.6.4. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại IR
Mục đích của phương pháp là để chỉ ra sự tương tác của phân tử dược
chất với phân tử phospholipid trong phức hợp.
Nguyên lí của phương pháp: Dựa trên nguyên lí tạo thành phức hợp, khi tỉ
lệ mol AMB:lipid là 1:1, các gốc phosphat trong phân tử phospholipid hướng về
nhóm amin của phân tử AMB tạo sự tương tác liên phân tử [12] làm mất các đỉnh
hấp thụ đặc trưng của các nhóm chức trong phân tử phospholipid hoặc dược chất.
15