Nghiên cứu xây dựng công thức điều chế thuốc nhỏ mắt gel in situ chứa 0,3 % ofloxacin

DANH MỤC CÁC HÌNH

Tên hình Trang

Hình 1.1. Chế phẩm Timoptol XE 2

Hình 1.2. Chế phẩm Systane 2

Hình 2.1. Thuốc nhỏ mắt ofloxacin 6

Hình 2.2. Cơ chế tạo gel hệ nhảy cảm với nhiệt (Rajoria G. and Gupta A., 2012) 11

Hình 2.3. Cơ chế tạo gel của hệ nhạy cảm pH (Rajoria G. and Gupta A., 2012) 12

Hình 2.4. Cấu tạo của carbopol 940 12

Hình 2.5. Cơ chế tạo gel do ion hoá (Rajoria G. and Gupta A., 2012) 13

Hình 2.6. Mô hình thử kết dính sinh học gel in situ 15

Hình 2.7. Cấu trúc hoá học của ofloxacin 16

Hình 3.1. Trắc vi thị kính 23

Hình 3.2. Mô hình thử kết dính sinh học gel in situ tự chế 25

Hình 4.1. Các công thức được trung hoà bằng triethanolamin đã chuẩn bị 30

Hình 4.2. Quan sát trực quan sự hình thành gel trong các công thức A1 – A6 31

Hình 4.3. Các công thức phối hợp với HPMC đã chuẩn bị 32

Hình 4.4. Quan sát trực quan sự hình thành gel trong các công thức B1 – B9 33

Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn độ nhớt tại pH 6,0 35

Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn độ nhớt tại pH 7,4 36

Hình 4.7. Dung dịch gel in situ ofloxacin thành phẩm 38

Hình 4.8. Lưu đồ điều chế gel in situ chứa 0,3 % ofloxacin 39

Hình 4.9. Mô hình đánh giá tính kháng khuẩn 41

Hình 4.10. Mô hình đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất in vitro 42

Hình 4.11. Mẫu tại những thời điểm xác định 42

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU

Mắt người là một phần của não hình thành từ tuần thứ 3 của phôi kỳ dưới dạng hai túi thị nguyên thủy, phát triển và lồi dần ra phía trước tạo thành vòng mạc, thủy tinh thể và các thành phần hoàn chỉnh khác. Mắt là một trong năm giác quan quan trọng, giúp con người quan sát và kiểm soát môi trường chung quanh. Con người có khả năng dùng mắt để liên hệ, trao đổi thông tin với nhau thay lời nói. Giác mạc là một mảnh mô mỏng, trong suốt nằm phía trước con ngươi mắt, có nhiệm vụ bảo vệ mắt và góp phần vào hoạt động khúc xạ của mắt. Vì là một lớp rất mỏng, lại là bộ phận đầu tiên của mắt tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài nên giác mạc rất dễ bị tổn thương, tạo điều kiện cho vi khuẩn, virus hoặc nấm xâm nhập. Khi giác mạc bị viêm loét sẽ dẫn đến các di chứng và biến chứng như sẹo giác mạc, teo nhãn, lồi mắt cua và làm giảm thị lực (www.kienthucnhankhoa.com; www.wit-ecogreen.com.vn).

Trên thị trường hiện nay đã có nhiều chế phẩm sử dụng cho việc chữa bệnh viêm giác mạc nói riêng và các bệnh về mắt nói chung. Do tác động của cơ chế bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt, bản chất cấu tạo các lớp mô của giác mạc… làm cho sinh khả dụng của các thuốc nhãn khoa quy ước (như thuốc nhỏ mắt) thường rất thấp. Chỉ có khoảng 1 – 3 % lượng dược chất có trong liều thuốc đã đưa vào mắt là thấm qua được giác mạc và phân bố đến nơi tác dụng (Sinh dược học bào chế, 2009). Vì vậy, việc nghiên cứu để cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhãn khoa là rất cần thiết. Một trong những biện pháp được nghiên cứu là tối ưu hóa công thức bào chế để có thể kéo dài thời gian lưu của thuốc ở vùng trước giác mạc bằng cách bào chế thuốc nhỏ mắt dưới dạng gel in situ. Gel in situ với đặc tính tồn tại ở dạng dung dịch và tạo gel khi vào vị trí tác động giúp cho việc phân phối thuốc vào những vị trí sâu một cách dễ dàng. Với mục tiêu điều trị tại chỗ, gel in situ tiếp xúc trực tiếp với tác nhân gây bệnh và đưa dược chất đến đích tác động gần như hoàn toàn và duy trì hiệu quả nồng độ cao của thuốc tại vị trí tác động trong thời gian dài (Clyder M. O. et al., 2007). Do đó, hiệu quả trị liệu cao và hầu như không có hay ít có tác dụng phụ toàn thân.

Ofloxacin là một kháng sinh thế hệ 2 nhóm quinolon có tác dụng kháng khuẩn với phổ kháng khuẩn rộng, đặc biệt có hiệu quả cao chống vi khuẩn Gram (-) hiếu khí. Ofloxacin sử dụng điều trị nhiễm trùng mắt do các chủng nhạy cảm của vi khuẩn (Hoá dược tập 1, 2010).

Hiện nay trên thị trường đã có các chế phẩm thuốc nhỏ mắt dạng gel in situ như thuốc nhỏ mắt chứa timolol Timoptol® XE, gel nhỏ mắt dưỡng ẩm Systane® ... Đã có các đề tài nghiên cứu về thuốc nhỏ mắt gel in situ nhằm tận dụng các ưu điểm của hệ tạo gel thuận nghịch, đặc biệt là hệ tạo gel do thay đổi pH.

Hình 1.1. Chế phẩm Timoptol XE Hình 1.2. Chế phẩm Systane

Xuất phát từ nhu cầu thực tế và góp phần khắc phục những hạn chế của các dạng thuốc nhỏ mắt thông thường chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng công thức điều chế thuốc nhỏ mắt gel in situ chứa 0,3 % ofloxacin” được thực hiện với những mục tiêu cụ thể sau:

1. Xây dựng công thức cơ bản gel in situ chứa 0,3 % ofloxacin.

2. Xây dựng công thức và quy trình điều chế gel in situ chứa 0,3 % ofloxacin.

3. Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của dung dịch gel trong chế phẩm.

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. THUỐC NHỎ MẮT

2.1.1. Định nghĩa

Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng (Dược điển VN IV; Kiểm nghiệm thuốc, 2011).

2.1.2. Yêu cầu chung

Thuốc nhỏ mắt phải đạt độ tinh khiết và vô khuẩn cao, đẳng trương với dung dịch nước mắt, có pH gần với pH nước mắt (pH 7,4).

Thuốc nhỏ mắt phải được pha chế – sản xuất trong điều kiện vô khuẩn. Các dụng cụ, thiết bị và đồ đựng dùng trong pha chế sản xuất phải sạch và vô khuẩn.

Dung môi để pha chế thuốc nhỏ mắt thường là nước tinh khiết hoặc các dung dịch nước thích hợp hoặc là dầu thực vật trung tính đạt tiêu chuẩn để pha thuốc tiêm.

Trong thành phần của thuốc nhỏ mắt có thể có thêm các tá dược, để điều chỉnh độ đẳng trương, độ nhớt, điều chỉnh hay ổn định pH của chế phẩm, tăng độ tan và độ ổn định của hoạt chất, nhưng không được ảnh hưởng xấu đến tác dụng của thuốc và không gây kích ứng đối với mắt ở nồng độ sử dụng trong chế phẩm.

Những chế phẩm thuốc nhỏ mắt nước đóng nhiều liều trong một đơn vị đóng gói phải cho thêm chất sát khuẩn với nồng độ thích hợp, trừ khi tự chế phẩm có đủ tính chất sát khuẩn. Chất sát khuẩn phải không tương kỵ với các thành phần khác có trong chế phẩm và phải duy trì được hiệu quả sát khuẩn trong thời gian sử dụng chế phẩm kể từ lần mở nắp đầu tiên.

Không được thêm chất sát khuẩn hoặc chất chống oxy hóa vào các thuốc nhỏ mắt dùng cho phẫu thuật ở mắt. Các thuốc nhỏ mắt này phải pha chế – sản xuất trong điều kiện vô khuẩn và đóng gói một liều.

Không được cho thêm chất màu vào thuốc nhỏ mắt chỉ với mục đích nhuộm màu chế phẩm.

Đồ đựng thuốc nhỏ mắt phải có đủ độ trong cần thiết để kiểm tra được bằng mắt độ trong của dung dịch hay độ đồng nhất của hỗn dịch nhỏ mắt chứa trong đó. Đồ đựng thuốc nhỏ mắt phải vô khuẩn và không có tương tác về mặt vật lý hay hóa học

với thuốc. Đồ đựng thuốc nhỏ mắt chứa nhiều liều phải có bộ phận nhỏ giọt thích hợp, thể tích mỗi đơn vị đóng gói không nên vượt quá 10 mL (Dược điển VN IV).

2.1.3. Yêu cầu chất lượng

Độ trong (thử theo phụ lục 11.8. phần B, Dược điển VN IV)

Dung dịch thuốc nhỏ mắt phải trong suốt, không có các tiểu phân quan sát được bằng mắt thường.

Hỗn dịch nhỏ mắt có thể lắng đọng khi để yên nhưng phải dễ dàng phân tán đồng nhất khi lắc và phải duy trì được sự phân tán đồng nhất đó trong khi nhỏ thuốc để sử dụng đúng liều.

Kích thước tiểu phân (thử theo phụ lục 11.8. phần A, Dược điển VN IV)

Nếu không có chỉ dẫn khác, thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch phải đạt yêu cầu của phép thử sau: Lắc mạnh và chuyển một lượng chế phẩm tương đương với khoảng 10

µg pha rắn vào buồng đếm hoặc lên một phiến kính thích hợp và quan sát dưới kính hiển vi có độ phóng đại thích hợp. Trong mẫu đo:

 Không được có quá 20 tiểu phân có kích thước lớn hơn 25 µm.

 Không có quá 2 tiểu phân có kích thước lớn hơn 50 µm.

 Không có tiểu phân nào có kích thước lớn hơn 90 µm.

pH của dung dịch đem thử phải nằm trong giới hạn quy định (phụ lục 6.2, Dược điển VN IV).

Thử vô khuẩn

Chế phẩm phải hoàn toàn vô khuẩn như quy định thuốc tiêm. Tiến hành như mô tả ở chuyên luận “Thử vô khuẩn” (phụ lục 13.7, Dược điển VN IV).

Với chế phẩm có ống nhỏ giọt đi kèm cũng phải kiểm tra độ vô trùng của ống nhỏ giọt. Lấy ống nhỏ giọt ra khỏi đồ bao gói một cách vô trùng rồi chuyển ngay vào ống nghiệm có môi trường nuôi cấy thích hợp. Phải để ống ngập chìm trong môi trường. Để trong tủ nuôi cấy và đánh giá kết quả theo phụ lục 13.7, Dược điển VN IV.

Giới hạn cho phép về thể tích

Phép thử giới hạn cho phép về thể tích và đánh giá kết quả của thuốc nhỏ mắt được thực hiện theo phụ lục 11.1, Dược điển VN IV.

Giới hạn cho phép của mọi thể tích là + 10 % so với thể tích ghi trên nhãn (phụ lục 11.1, Dược điển VN IV).

Thuốc rửa mắt nhiều liều phải đóng gói không quá 200 mL cho 1 đơn vị đóng gói nhỏ nhất (Kiểm nghiệm thuốc, 2011).

Các yêu cầu kỹ thuật khác

Thử theo quy định trong chuyên luận riêng.

2.1.4. Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt

Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt thường rất thấp (chỉ từ 1 – 3 %). Nguyên nhân do bên cạnh các yếu tố thông thường ảnh hưởng đến sinh khả dụng như: đặc tính lý hóa của dược chất, pH của chế phẩm, mức độ đẳng trương với dịch nước mắt, … thì cấu tạo sinh lý đặc biệt gồm các lớp thân dầu và thân nước đan xen và cơ chế bảo vệ của hệ thống nước mắt là yếu tố quan trọng làm giảm sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt (Sinh dược học bào chế, 2009).

Một số biện pháp cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt quy ước (Sinh dược học bào chế, 2009; Kỹ thuật bào chế và sinh dược học các dạng thuốc tập 1, 2013):

 Kéo dài thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc: thêm chất kết dính sinh học, chất làm tăng độ nhớt, bào chế thuốc dưới dạng hỗn dịch, dạng gel, thuốc mỡ, …

 Tăng tính thấm của giác mạc với dược chất: chất diện hoạt (tween 80, cremophor), tạo ra các tiền thuốc, tạo phức chelat với ion calci (natri edetat).

 Hiện nay dạng dung dịch nhỏ mắt in situ gel với đặc điểm là tồn tại ở dạng dung dịch ở điều kiện bảo quản và chuyển sang dạng gel trong điều kiện sinh lý ở mắt, đang được nghiên cứu nhiều với kỳ vọng tăng sinh khả dụng của dung dịch thuốc nhỏ mắt quy ước và khắc phục được một số nhược điểm của những dạng bào chế khác dành cho nhãn khoa (Agrawal A. K. et al., 2012).

 DIG tạo gel nhớt trước giác mạc, hạn chế rửa trôi dược chất, kéo dài thời gian lưu thuốc ở mắt, tăng sinh khả dụng và hiệu lực điều trị, đồng thời giảm số lần sử dụng cho người bệnh so với dung dịch nhỏ mắt quy ước.

 DIG là dung dịch dược chất, đảm bảo đồng đều phân liều hơn và hạn chế nhược điểm kém ổn định vật lý của hỗn dịch.

 DIG không làm mờ, giảm tầm nhìn và khó chịu như thuốc mỡ.

 DIG sử dụng nhỏ giọt như thuốc nhỏ mắt thông thường không gây khó khăn khi dùng như màng đặt nhãn khoa, khắc phục được nhược điểm giải phóng dược chất không hằng định của hệ màng đặt theo cơ chế mài mòn.

 DIG có phương pháp bào chế đơn giản, ổn định hơn các dạng bào chế mới như nhũ tương nano, hỗn dịch nano, liposom, …

2.1.5. Thuốc nhỏ mắt chứa ofloxacin

Hình 2.1. Thuốc nhỏ mắt ofloxacin

Dược chất: ofloxacin 0,3 % (0,3 mg/mL).

Chất bảo quản: benzalkonium clorid 0,005 %.

Chất không hoạt động: NaCl, nước cất và có thể chứa thêm HCl hay NaOH để điều chỉnh pH (www.drugs.com).

2.1.5.1. Chỉ định

Được chỉ định để điều trị nhiễm trùng gây ra bởi các chủng nhạy cảm của các vi khuẩn liệt kê ở phổ kháng khuẩn (www.drugs.com).

2.1.5.2. Dược lực học

Ofloxacin được cho là có tác dụng diệt khuẩn trên các tế bào vi khuẩn nhạy cảm bằng cách ức chế DNA gyrase, một enzyme vi khuẩn thiết yếu là một chất xúc tác quan trọng trong việc sao chép, sao chép và sửa chữa DNA của vi khuẩn (www.drugs.com).

2.1.5.3. Dược động học

Nồng độ huyết thanh, nước tiểu và nước mắt của ofloxacin được đo ở 30 phụ nữ khỏe mạnh ở các thời điểm khác nhau trong suốt 10 ngày điều trị bằng thuốc nhỏ mắt ofloxacin. Nồng độ trung bình ofloxacin huyết thanh dao động từ 0,4 ng/ml đến 1,9 ng/mL. Nồng độ ofloxacin tối đa tăng từ 1,1 ng/mL vào ngày đầu tiên đến 1,9 ng/ml vào ngày thứ 10 sau khi dùng thuốc. Nồng độ ofloxacin huyết thanh tối đa sau 10 ngày dùng liều nhãn khoa ít hơn gấp 1000 lần so với báo cáo sau khi dùng ofloxacin.

Nồng độ mô giác mạc 4,4 mcg/mL được quan sát thấy trong 4 giờ sau khi bắt đầu dùng hai giọt thuốc ofloxacin mỗi lần 30 phút. Ofloxacin đã được bài tiết trong nước tiểu chủ yếu không thay đổi (www.drugs.com).

2.1.5.4. Phổ kháng khuẩn

Ofloxacin có hoạt tính in vitro chống lại một loạt các vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí Gram âm và Gram dương. Ofloxacin có hoạt tính diệt khuẩn ở nồng độ tương đương hoặc cao hơn một chút so với nồng độ ức chế.

Ofloxacin đã được chứng minh là hoạt động chống lại hầu hết các chủng của các sinh vật sau đây trong viêm màng kết mạc và/hoặc viêm giác mạc (www.drugs.com).

Bảng 2.1. Chủng vi khuẩn nhạy cảm với ofloxacin

Viêm màng kết mạc


Vi khuẩn Gram dương: Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Streptococcus pneumoniae	Vi khuẩn Gram âm: Enterobacter cloacae Haemophilus influenzae Proteus mirabilis Pseudomonas aeruginosa
Viêm giác mạc
Vi khuẩn Gram dương: Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Streptococcus pneumoniae	Vi khuẩn Gram âm: Pseudomonas aeruginosa Serratia marcescens Các loài kỵ khí: Propionibacterium acnes