Có nhiều phương pháp khác nhau để cải thiện độ hòa tan của API, bao gồm điều chế hệ tiểu phân nano, tạo muối và bào chế hệ phân tán rắn (SD)… Trong các kỹ thuật này, SD được xem là một lựa chọn tiềm năng nhờ vào khả năng nâng cao độ hòa tan. Sự lựa chọn phương pháp điều chế SD phụ thuộc vào đặc tính lý hóa của API, chất mang, dạng bào chế và thiết bị sẵn có.
Giới thiệu
Hệ phân tán rắn (Solid Dispersion – SD) là một kỹ thuật bào chế được sử dụng rộng rãi để tăng cường độ tan và sinh khả dụng đường uống của các thuốc kém tan trong nước. Bản chất của SD là hệ phân tán dược chất trong một chất mang rắn ở trạng thái rắn, tạo ra một hệ phân tán với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn hơn, từ đó tăng tốc độ hòa tan và hấp thu thuốc. Có nhiều phương pháp bào chế SD khác nhau, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng.
Các phương pháp bào chế hệ phân tán rắn phổ biến
Dưới đây là một số phương pháp bào chế SD phổ biến:
- Phương pháp nóng chảy (Fusion method): Đây là phương pháp đơn giản và tiết kiệm nhất, trong đó thuốc và chất mang được trộn đều và nung nóng cho đến khi nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ cao hơn điểm hỗn hợp eutectic một chút3. Sau đó hỗn hợp được làm nguội nhanh trong bể đá và nghiền mịn. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, không cần sử dụng dung môi. Nhược điểm là phương pháp này không phù hợp với các thuốc dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao.
- Phương pháp đùn nóng chảy (Hot-melt extrusion method): Hỗn hợp thuốc, chất mang và chất hóa dẻo được đưa qua máy đùn ở nhiệt độ cao. Ưu điểm của phương pháp này là không sử dụng dung môi, kiểm soát được hình dạng sản phẩm và không cần nghiền sản phẩm cuối6. Nhược điểm là phương pháp này không phù hợp với các thuốc kém bền nhiệt do nhiệt độ cao trong quá trình đùn.
- Phương pháp kết tụ nóng chảy (Melt Agglomeration): là một kỹ thuật bào chế hệ phân tán rắn sử dụng chất kết dính làm chất mang. Có hai cách để tạo ra SD bằng phương pháp này. Cách thứ nhất là phun dược chất phân tán lên chất kết dính đã được nung chảy và Cách thức hai là nung chảy hỗn hợp chất kết dính, dược chất và các tá dược khác ở nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy của chất kết dính. Phương pháp này tương tự như phương pháp nóng chảy (fusion method) nhưng sử dụng chất kết dính thay vì chất mang thông thường.
- Phương pháp bay hơi dung môi (Solvent evaporation method): Phương pháp này phù hợp cho các thuốc kém bền nhiệt vì thuốc và chất mang được hòa tan trong một dung môi dễ bay hơi, sau đó dung môi được loại bỏ bằng cách bay hơi. Ưu điểm của phương pháp này là tránh được sự phân hủy của thuốc và chất mang do nhiệt độ bay hơi thấp. Nhược điểm là phương pháp này cần sử dụng dung môi, có thể để lại dư lượng dung môi trong sản phẩm cuối cùng.
- Phương pháp phun sấy (Spray drying method): Dung dịch thuốc và chất mang được phun thành dạng sương mù vào buồng sấy với luồng khí nóng. Dung môi bay hơi nhanh chóng, tạo thành các hạt SD khô. Ưu điểm của phương pháp này là tạo ra SD với kích thước hạt đồng đều và kiểm soát được. Nhược điểm là chi phí thiết bị cao và có thể xảy ra sự phân hủy thuốc do nhiệt độ sấy.
Bên cạnh các phương pháp bào chế truyền thống, hiện nay các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu và phát triển các phương pháp bào chế SD mới như sử dụng công nghệ siêu tới hạn (supercritical fluid technology). Công nghệ siêu tới hạn sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn làm dung môi hoặc phản dung môi để tạo ra SD với kích thước hạt siêu mịn, tăng cường độ tan và sinh khả dụng của thuốc.
Tóm lại, lựa chọn phương pháp bào chế SD phù hợp phụ thuộc vào tính chất của thuốc, chất mang và yêu cầu của dạng bào chế. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp bào chế SD mới, hiệu quả và an toàn hơn vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát triển.
Tài liệu tham khảo
- R. Kaushik, V. Budhwar, and D. Kaushik, “An overview on recent patents and technologies on solid dispersion,” Recent Patents on Drug Delivery Formulation, vol. 14, no. 1, pp. 63-74, 2020.
- L. A. Nikghalb, G. Singh, G. Singh, and K. F. J. J. o. A. P. S. Kahkeshan, “Solid Dispersion: Methods and Polymers to increase the solubility of poorly soluble drugs,” vol. 2, no. 10, pp. 170-175, 2012.
- Ứng dụng hệ phân tán rắn (Solid dispersion) trong cải thiện độ hòa tan
- Phân loại hệ phân tán rắn
- Ứng dụng hệ phân tán rắn trong bào chế thuốc ung thư dùng đường uống