Các Kỹ Thuật Để Cải Thiện Tỷ Lệ Hòa Tan Và Tăng Khả Dụng Sinh Học

Việc phát triển các công thức mà thành phần dược hoạt tính (API) có đủ khả dụng sinh học là trọng tâm của các nhà khoa học trong nghiên cứu dược phẩm, vì vậy việc cải thiện khả năng hòa tan của các hoạt chất hòa tan kém là một yếu tố quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm thuốc.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về công thức của các hợp chất không hòa tan, phác thảo các kỹ thuật để tăng cường tính khả dụng và kết hợp các API này vào các sản phẩm thuốc thành công.

Cơ sở tiền công thức

Cơ sở trước khi xây dựng công thức cho chúng ta hiểu biết nhiều hơn về các thuộc tính của mỗi thành phần dược phẩm hoạt tính (API), hỗ trợ cho sự phát triển và cung cấp một lộ trình hợp lý hơn để tạo ra các công thức an toàn và hiệu quả.

Các đặc tính ổn định của một hợp chất chịu ảnh hưởng bởi cách nó được xử lí và bảo quản. Ví dụ, điều quan trọng là phải biết mức độ mà một thành phần dược phẩm hoạt tính có thể chịu được các tác nhân, chẳng hạn như nhiệt độ và ánh sáng. Khi một hợp chất không bền nhiệt, nên tránh các kỹ thuật xử lý yêu cầu nhiệt độ cao. Nếu một thành phần dược phẩm nhạy cảm với ánh sáng, thì chúng ta phải thiết lập các điều kiện môi trường thích hợp để bảo vệ nó khỏi tiếp xúc với tia cực tím trong quá trình xử lý và đóng gói.

Thách thức về khả năng hòa tan

Ngày càng có nhiều thành phần dược phẩm hoạt tính trong quá trình được phát triển có khả năng hòa tan trong nước kém, dẫn đến tính khả dụng thấp và hiệu quả điều trị bị hạn chế. Các phân tử này không thể chuyển đổi đơn giản thành dạng bào chế cuối cùng như dung dịch thuốc tiêm, thuốc uống hoặc viên nén — yêu cầu sử dụng các kỹ thuật bào chế tiên tiến.

Mô hình phổ biến để mô tả tính hòa tan và tính thẩm thấu của thành phần dược phẩm hoạt tính là hệ thống phân loại dược phẩm sinh học (Biopharmaceutical Classification System – BCS), chia các phân tử thành bốn dạng dựa trên hoạt động của chúng trong môi trường nước được xác định (Hình 1). Các thành phần dược phẩm thuộc nhóm II có độ hòa tan thấp nhưng thể hiện tính thấm thấu cao. Các chất thuộc nhóm IV – thể hiện độ hòa tan thấp và tính thẩm thấu thấp – yêu cầu kết tăng cường độ hòa tan và tăng cường tính thẩm thấu để đạt được hiệu quả điều trị.

Hình 1: Hệ thống phân loại dược phẩm sinh học, phân loại các API dựa trên độ hòa tan và tính thẩm thấu.

Mặc dù việc tìm ra phương pháp để tạo ra các chất thuộc nhóm II và IV là một thách thức, nhưng hiện có các kỹ thuật để cải thiện độ hòa tan, tăng tính khả dụng và chuyển đổi các thành phần dược phẩm hoạt tính này thành các sản phẩm thuốc khả dụng.

Kỹ thuật xây dựng công thức

Dưới đây là một số kỹ thuật phổ biến để khắc phục hạn chế khả năng hòa tan của thuốc và tạo ra thành phẩm có tính khả dụng và hiệu quả điều trị cao:

Amorphous solids – Chất rắn hoà tan vô định hình

Sử dụng các kỹ thuật như đùn nóng chảy hoặc sấy phun để kết hợp thành phần dược phẩm hoạt tính vào nền polyme và duy trì nó ở dạng vô định hình. Là một vật liệu vô định hình, thành phần dược phẩm hoạt tính này có khả năng hòa tan trong nước được cải thiện và do đó độ khả dụng sinh học cao hơn.

Cyclodextrin complexes – phức hợp Cyclodextrin

Cyclodextrin chủ yếu được sử dụng làm chất tạo phức hợp để giúp tăng cường khả năng hòa tan trong nước của các hoạt chất hòa tan kém. Tạo phức với cyclodextrin thường giúp cải thiện độ ổn định của dung dịch và tăng cường sinh khả dụng.

Nanosuspensions – Phân tán nano

Các hạt có kích thước nano được phân tán trong một môi trường chứa nước. Các công thức này được tạo ra thông qua quá trình nghiền nano — một cách để giảm kích thước hạt của một thành phần dược phẩm để tạo ra nhiều thành phẩm thuốc. Nguyên tắc cơ bản đằng sau quá trình nghiền nano là tăng tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích của thành phần dược phẩm bằng cách giảm kích thước hạt xuống dưới 1000 nm, thường là khoảng vài trăm nanometer.

Các hạt nhỏ hơn thể hiện sự tương tác lớn hơn với nước, làm tăng tốc độ hòa tan và cải thiện khả dụng sinh học. Dung dịch nano đã được chuyển đổi thành nhiều dạng bào chế, bao gồm chất lỏng uống, viên nang, viên nén, phim, thuốc tiêm, thuốc xịt, v.v.

Nanomilling: Phương pháp tiếp cận theo hướng dữ liệu

Nghiền hạt nano như một phương pháp nâng cao khả năng hòa tan phổ biến, có thể được áp dụng cho bất kỳ phân tử không hòa tan nào và công việc xây dựng có thể bắt đầu chỉ với một lượng nhỏ thành phần dược phẩm.

Ngoài tính phổ biến của nó, nghiền nano là một quy trình có thể tạo ra số lượng lớn nguyên liệu nhất quán khi được tối ưu hóa đúng cách. Tuy nhiên, trong khi quá trình nghiền nano để có được độ lặp lại thì việc phát triển một công thức đáng tin cậy không phải lúc nào cũng là một nhiệm vụ đơn giản. Nếu không có sự ổn định, các API được nghiền nano có xu hướng kết tụ hoặc tăng kích thước hạt theo thời gian thông qua một quá trình được gọi là Ostwald Ripening.

Để vượt qua những thách thức này, chất ổn định phải được thêm vào công thức. Lựa chọn chất ổn định là một quá trình lặp đi lặp lại dựa trên sự kết hợp của kinh nghiệm, dữ liệu tiền công thức và sự hiểu biết đầy đủ về các đặc tính của chất ổn định để thành công.

Các cách tiếp cận khác để tăng cường khả năng hòa tan như là kỹ thuật bao gói, điều chỉnh độ pH và tạo các dạng muối.

Tương lai

Với việc phát hiện ngày càng nhiều ra các thành phần dược phẩm không hòa tan trong thập kỷ qua, những phân tử này gây ra những thách thức về quá trình điều chế. Điều cần thiết là phải khám phá các kỹ thuật bào chế đa dạng hơn để có thể cung cấp cho bệnh nhân các sản phẩm thuốc hiệu quả.

Ngày càng có nhiều dược phẩm và thiết bị y tế tận dụng công nghệ nano, có nhiều nhu cầu về các quy trình đảm bảo chất lượng và an toàn của chúng. Cho đến ngày nay không có quy định quốc tế nào về thử nghiệm thử nghiệm độ hòa tan của thuốc nano. Các nhà chức trách hiện đang làm việc trên các chuyên khảo mới về các xét nghiệm kiểm soát chất lượng nanomedicine được tiêu chuẩn hóa. Các thiết bị hòa tan tiêu chuẩn như USP 1 (Giỏ) và USP 2 (Cánh khuấy) không phù hợp vì các thuốc nano thường hòa tan quá nhanh.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

DMCA.com Protection Status