Tăng độ hoà tan API bằng hệ phân tán rắn vô định hình

Cải thiện độ hòa tan dược chất đang ngày càng được quan tâm bởi các nhà sản xuất thuốc do phần lớn các thuốc đang lưu hành hoặc nghiên cứu có độ hòa tan tan trong nước kém. Dạng phân tán rắn vô định hình (Amorphous solid dispersion – ASD) là một phương pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề độ hòa tan dược chất. Ở kỹ thuật này, dạng phân tán rắn được tạo ra trong đó API được phân tán dưới dạng vô định hình trong hệ thống polymer. Việc tồn tại dưới dạng vô định hình giúp API có độ hòa tan cao hơn ở dạng tinh thể.

Làm sao để thực hiện?

Đầu tiên, API được hóa lỏng bằng cách sử dụng đun chảy hoặc hòa tan trong dung môi, sau đó làm lạnh hoặc làm khô nhanh. Tốc độ làm lạnh cần đủ nhanh là để tạo ra trạng thái vô định hình. Dựa trên quá trình hóa lỏng, phương pháp sản xuất được chia thành hai loại, bao gồm phương pháp dựa trên bay hơi dung môi và phương pháp đun chảy.

Phương pháp 1: bay hơi dung môi

Phương pháp dựa này bắt đầu bằng việc hòa tan polyme và dược chất trong dung môi hữu cơ hoặc kết hợp giữa dung môi nước và dung môi hữu cơ. Dung dịch sau đó được bay hơi nhanh ở nhiệt độ dưới điểm nóng chảy của thuốc. Do đó, các phương pháp này đặc biệt thích hợp cho các API nhạy cảm với nhiệt.

Việc lựa chọn hệ dung môi thích hợp cần được xem xét cụ thể. Dung môi phải hòa tan hỗn hợp polyme- dược chất, tương thích với công thức và có dư lượng thấp trong sản phẩm. Sự khác biệt đáng kể về khả năng hòa tan của các thành phần trong hệ dung môi cũng nên được xem xét kỹ lưỡng vì có thể dẫn đến hiện tượng tách pha. Thành phần có độ hòa tan thấp hơn có thể kết tủa trên bề mặt giọt với tốc độ bay hơi nhanh hơn. Các dung môi điển hình được sử dụng bao gồm nước, alcohol và các dung môi hữu cơ khác như diclometan, axeton, etyl axetat và metyl etyl xeton. Một số phương pháp sản xuất dựa trên sự bay hơi dung môi như sấy phun, phun điện, sấy tầng sôi, phương pháp chất lỏng siêu tới hạn và sấy phun đông lạnh.

Phương pháp 2: nóng chảy

Trong các phương pháp này, nhiệt được sử dụng để làm nóng chảy các thành phần trong công thức. Dạng phân tán thu được sau đó được làm lạnh. Nhược điểm chính của các phương pháp này là nó không phù hợp với hoạt chất bị phân huỷ bởi nhiệt độ cao. Các polyme có điểm nóng chảy hoặc điểm chuyển thủy tinh thấp như PVP, PV PVA, cellulose ester và acrylate được sử dụng để không chỉ ổn định trạng thái vô định hình của thuốc mà còn tạo ra môi trường nóng chảy để hòa tan hoặc phân tán dược chất. Trong một số công thức, chất hóa dẻo như poloxamer, PEG trọng lượng phân tử thấp và chất hoạt động bề mặt được sử dụng với nồng độ từ 5% -30% để hạ nhiệt độ trong quá trình hoặc độ nhớt nóng chảy. Một số phương pháp sản xuất dựa trên sự nóng chảy như ép đùn nóng chảy (HME), kinetisol và gia nhiệt bằng vi sóng.