بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تهیه و ارزیابی میکروسفرهاي شناور شونده دیکلوفناك سدیم با آزادسازي کنترل شده
چکیده
هدف
سیستم هاي دارورسان شناورشونده مانعی مفید در برابر تخلیه زود هنگام و اتفاقی اشکال غیر قابل هضم از جمله اشکال آهسته رهش خوراکی می باشند. هدف از این مطالعه توسعه یک سیستم آهسته رهش شناورشونده در معده براي دیکلوفناك سدیم با استفاده از روش امولسیون ‐ دیفوزیون حلال میباشد. با آهسته رهش کردن آزادسازي این دارو و پایین آوردن غلظت داروي آزاد در معده میتوان از عوارض گوارشی آن جلوگیري نمود.
مواد و روش کار
به منظور تهیه میکروسفرهاي توخالی و شناور دیکلوفناك سدیم، دارو، اتیل سلولز (100 cps) و دي بوتیل فتالات در مخلوط دي کلرومتان و اتانول حل شده و به محلول اسیدکلریدریک 0/1 نرمال حاوي پلی سوربات80 افزوده شد. مخلوط به مدت 3 ساعت در سرعتهاي مختلف چرخانده شد و میکروسفرهاي حاصل توسط فیلتر از محلول جدا شد. اثر تغییر فرمولاسیون و پارامترهاي مختلف پروسه میکروانکپسولاسیون از جمله سرعت چرخش امولسیون بر رفتار شناوري برون تنی، بارگیري دارو، کینتیک آزادسازي برون تنی دارو و توزیع اندازه ذرهاي مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج
میکروبالونهاي تشکیل شده داراي اشکال کروي و بسیار متخلخل بوده و بر مدت بیش از 12 ساعت بر مایع مشابه شیره معده شناور ماندند. با افزایش سرعت چرخش از 400rpm به 600rpm، میانگین اندازه ذره اي میکروسفرها از 1030±12 به 790±7 میکرومتر کاهش یافت. مقدار داروي بارگیري شده در میکروبالونهاي هم اندازه، صرفنظر از سرعت چرخش متفاوت، برابر بود. سرعت آزادسازي با افزودن پلی اتیلن گلیکول4000 در فرمولاسیون ها افزایش یافت. به طوري که کیفیت انحلال از 22/1 درصد به 35/1-43/4 درصد رسید. فرمولاسیون فاقد پلی اتیلن گلیکول4000 از کینتیک ریشه دوم زمان تبعیت نمود ولی حضور پلی اتیلن گلیکول4000 در فرمولاسیونها کینتیک آزادسازي دارو را به سمت درجه صفر سوق داد.
نتیجه گیري
دیفوزیون سریع الکل به درون فاز مایی و تبخیر دي کلرومتان منجر به ایجاد حفراتی در میکروسفرها می گردد که کاهش دانسیته و قابلیت شناوري آنها را سبب می شود. پلی اتیلن گلیکول4000 به دلیل محلول بودن در آب محیط انحلال پلیمر را ترك کرده و مجاري قابل نفوذي براي دیفوزیون سریعتر آب و دارو فراهم می نماید. لذا میکروبالونهاي تهیه شده با پلی اتیلن گلیکول4000 از روند آزادسازي سریعتري برخوردارند.
کلمات کلیدي: امولسیون‐ دیفوزیون حلال، میکروبالون، شناور سازي، دیکلوفناك سدیم، پلی اتیلن گلیکول.4000
مقدمه
داشتن یک زمان تخلیه معده طولانی و کنترل شده براي بسیاري از داروهایی که براي کاربردهاي پیوسته رهش انتخاب می گردند یک مزیت محسوب می شود. با افزایش مدت انتقال دارو در دستگاه گوارش مقدار بیشتري از دارو فرصت جذب خواهد یافت و فراهمی زیستی آن افزایش می یابد (1)، کل زمان انتقال قابل پیش بینی تر شده، بنابراین سیستم دارورسان را می توان با دقت بیشتر براي رهاسازي کامل دارو قبل از رسیدن به محلهاي فاقد جذب برنامه ریزي نمود .(2) تاکنون روشهاي مختلفی براي طولانی کردن اقامت معدي سیستمهاي دارورسان به کاررفته است، از جمله این روشها استفاده از اشکال دارویی شناورشونده می باشد .(5 -1)
سیستم هاي دارورسان شناور 1FDDS داراي دانسیته اي کمتر از مایعات معده (1/004 g/ml) بوده و بنابراین بدون تاثیر بر سرعت تخلیه سایر مواد از معده، براي مدت طولانی در معده شناور می مانند. در حالی که سیستم در معده شناور است، دارو در یک سرعت مطلوب از آن آزاد می شود. نتیجه این امر کنترل بهتر نوسانات غلظت پلاسمایی داروست .(3 -1)
مفهوم سیستم هاي دارو رسان شناور ابتدا در سال 1968 و توسط Davis مطرح شد 1)، 6، .(7 اولین سیستم هاي ساخته شده به سیستمهاي تنظیم شده هیدرودینامیکی 2(HBS) معروف شدند، زیرا ماتریکسهاي هیدروفیلی آنها بعد از فرو رفتن در مایع هیدراته شده و یک سد ژلی در سطح خارجی خود ایجاد می نمودند که سبب کاهش دانسیته فراورده و شناوري آن می شد .(6)
تاکنون روشهاي متعددي براي تهیه سیستمهاي شناور، توسعه یافته است. فراورده هاي مختلفی شامل فیلمهاي لایه لایه، گرانولها، پودرها، کپسولها، حب ها و میکروسفرهاي توخالی (میکروبالونها) تهیه گردیده اند. بر اساس مکانیسم هاي شناوري دو تکنولوژي مجزا یعنی سیستم هاي جوشان و غیرجوشان در توسعه FDDS به کار رفته است 3 -1)، .(19-6
در ساخت سیستم هاي جوشان از ماتریکسهاي حاوي اجزاي جوشان مانند سدیم بی کربنات، اسید سیتریک یا اسید تارتاریک و یا ماتریکسهاي حاوي مخازن مایع با نقطه جوش پایین استفاده می شود. این سیستم ها بعد از قرارگرفتن در مایعات گوارشی تولید گاز نموده و کاهش دانسیته داده شناور می گردند .(20) سیستم هاي غیر جوشان مکانیسم هاي ساخت متفاوتی دارند از جمله این مکانیسم ها می توان به ماتریکس هاي قابل اتساع یا HBS، ماتریکسهاي چند واحدي کلسیم الژینات خشک شده به روش خشک کردن با انجماد (freeze-drying)، گرانولهاي حاوي کلسیم سیلیکات، محفظه شناورشده با هوا یا گاز بی اثر، کپسولهاي محتوي دو لایه کمپرس نشده از دارو و پلیمر هیدروژل، گوي هاي توخالی روکش شده با دارو و پلیمر و میکروسفرهاي توخالی (میکروبالونها) اشاره نمود(.(29-20
تکنیکهایی که در ساخت میکروسفرهاي توخالی استفاده می شوند شامل روش ساده تبخیر حلال و روش تبخیر - دیفوزیون حلال است. تاکنون داروهاي بسیاري نظیر تئوفیلین، گریزوفولوین، آسپرین، پارانیتروآنیلین سالبوتامول سولفات، پیروکسیکام، ایبوپروفن و ترانیلاست در شکل میکروسفرهاي توخالی تهیه و مورد مطالعه قرار گرفته اند 1)، 30، .(31
Kawashima و همکارانش به کمک امولسیون - دیفوزیون حلال میکروبالونهایی ساختند که دارو (ایبوپروفن و یا ترانیلاست) در دیواره خارجی آنها بارگیري شده بود در این روش ابتدا امولسیون قطرات روغن (حاوي پلیمر و دارو) در آب تهیه شد و با تبخیر حلال درون قطرات و دیفوزیون آن به بیرون میکروسفرهاي توخالی حاصل می گردد .(29-27)
هدف از این تحقیق تهیه میکروسفرهاي تو خالی (هالوسفرهاي) محتوي دیکلوفناك سدیم است که به دلیل فضاي خالی درون خود قادر به شناور ماندن بر مایعات گوارشی باشند و بتوانند در طول مدت اقامت در دستگاه گوارش داروي خود را به تدریج آزاد نمایند.
مواد و روش کار
مواد مورد استفاده
دیکلوفناك سدیم (اهدایی کارخانه سبحان)، اتیل سلولز (Dow Company Chemical) 100 CPs اودراجیت Röhm RS 100)، آلمان)، دي بوتیل فتالات و پلی اتیلن گلیکولMerck-Schuchardt) 4000، آلمان)، متیلن کلراید، اسید کلریدریک %37، پلی سوربات80، پلی وینیل الکل و پتاسیم دي هیدروژن فسفات Merck)، آلمان)، سدیم هیدروکساید Merck- Darmsadt)، آلمان) و اتانول (شرکت اصطلک، ایران).
روش کار
فرمولاسیون و ساخت میکروبالون
براي تهیه میکروسفرهاي شناور (میکروبالونهاي) دیکلوفناك سدیم از روش امولسیون ‐ دیفوزیون حلال استفاده شد -27) .(32 حلال مورد استفاده مخلوطی از اتانول و دي کلرومتان به نسبت 3:7 بود.
مقادیر 200 mg دیکلوفناك سدیم و 200 mg پلیمر روکش دهنده به طور مجزا به ترتیب در 3 ml الکل %96 و 7 ml دي کلرومتان حل شده و با یکدیگر مخلوط شدند.
محلول نهایی در 100 میلی لیتر فاز مایی که توسط همزن پدل دار پروانه اي در سرعت ثابتی در دماي اتاق حال چرخش بود با سرنگ و به سرعت تزریق گردید بعد از 3 ساعت چرخش محلول و تبخیر کامل حلالهاي آلی، میکروسفرها یا ذرات جامد حاصل به کمک کاغذ صافی از مایع جدا و توسط آب مقطر شستشو شدند.
انتخاب فاز آبی
سه محیط مایی مختلف به عنوان فاز پیوسته مورد مقایسه قرار گرفتند:
فرمولاسیون: A 1 آب حاوي %0/02 پلی سوربات 80
فرمولاسیون:A2 اسیدکلریدریک 0/1 مولار حاوي %0/02 پلی سوربات 80
فرمولاسیون :A3 اسیدکلریدریک 0/1 مولار حاوي %0/4 پلی وینیل الکل (PVA)
در کلیه موارد بعد از 3 ساعت چرخش، مخلوط صاف شده و مقدار داروي باقیمانده در فاز آبی بعد از خنثی نمودن مایع با سود 0/1 مولار توسط اسپکتروفتومتر و در طول موج275 nm اندازه گیري شد.
بررسی اثر دي بوتیل فتالات در خواص میکروبالونها
جهت بررسی نقش پلاستی سایزر در ساخت فرمول B که کاملا شبیه فرمولاسیون A2 بود، دي بوتیل فتالات به میزان%20
وزن اتیل سلولز به فاز آلی افزوده شد.
بررسی اثر سرعت چرخش بر خواص میکروبالون
فرمول B در سرعتهاي چرخش400، 500 و600 دور در دقیقه به ترتیب جهت تهیه فرمولاسیونهاي B1، B2 و B3 به کار
گرفته شد.
تهیه فرمولاسیونهاي حاوي پلی اتیلن گلیکول4000
در ساخت فرمولاسیونهاي C2, C1, C و C3 که در سرعت700 دور در دقیقه تهیه گردیدند، به ترتیب مقادیر0، 20، 40 و60 میلی گرم پلی اتیلن گلیکول(PEG4000) 4000 به فاز آلی فرمولاسیون B اضافه شد.
بررسی خواص میکروبالونها
پس از اطمینان از خشک شدن میکروبالونها در دسیکاتور (و ثابت ماندن وزن در دو روز متوالی)، نمونههاي مختلف مورد ارزیابی فیزیکی و شیمیایی قرار گرفتند.
بررسی شکل و اندازه ذره اي
جهت تعیین اندازه ذره اي، از الکهاي و ارتعاش دهنده Endecotts ساخت انگلیس استفاده شد. به این منظور ابتدا کل میکروبالونهاي هر بچ توزین و سپس به روش الک تعیین اندازه ذره اي (Sieve analysis) شدند. در نهایت میانگین هندسی قطر (Geometric mean diameter) کل میکروبالونهاي هر بچ تعیین گردید .(33) جهت مطالعه مرفولوژي میکروبالونها از میکروسکوپ الکترونی SEM ساخت کارخانه Camberidge انگلیس و مجهز به Sputter coater شرکت Biored استفاده شد.
تست شناوري (Floating Test)
به طور راندوم 30 عدد از میکروبالونها انتخاب و در 100 میلی لیتر اسیدکلریدریک 0/1 نرمال حاوي 0/02 درصد پلی سوربات 80 قرار داده شدند. بشر حاوي محیط و میکروبالونها در دستگاه روتاتور - انکوباتور قرار گرفت و در دماي 37±⋅/2 درجه سانتی گراد و سرعت چرخش 100 rpm به مدت 12 ساعت نگه داشته شد. در پایان این مدت با شمارش تعداد میکروبالونهاي شناور مانده، درصد شناوري تعیین گردید .(34)
تعیین محتواي دارویی
به این منظور 10 میلی گرم از میکروبالونهاي تهیه شده توزین شد و در 4 میلی لیتر الکل حل شد، به طوري که دارو و پلیمر به خوبی حل گردیدند. سپس با اضافه کردن 96 میلی لیتر بافر فسفات (pH= 6/8)، پلیمر اتیل سلولز نامحلول گردید. پس از صاف نمودن مخلوط با کاغذ صافی واتمن مقداري از محلول صاف شده در سل ریخته شد و به وسیله دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج ماکزیمم 276 نانومتر جذب آن خوانده شد و با استفاده از منحنی استاندارد دارو در بافر فسفات تعیین مقدار گردید.
تست آزادسازي دارویی
این تست بر50 میلی گرم میکروبالون و توسط دستگاه شماره یک USP انجام شد محیط انحلال900 میلی لیتر از بافر فسفات با 6/8 pH و دماي 37 0/5 درجه سانتی گراد انتخاب شد و آزمایش در سرعت 100 rpm انجام شد .(35) در فواصل زمانی معین از محیط نمونهگیري شد و جذب نمونه ها در طول موج 276 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد.
تعیین کینتیک آزادسازي
کینتیک آزادسازي دارو از طریق مطابقت با دو مدل محتمل شامل کینتیک درجه صفر و مدل ریشه دوم زمان بررسی شد.
در مدل درجه صفر خطی بودن رابطه F (کسر داروي آزاد شده در زمانهاي مختلف،) در مقابل زمان (t) و در مدل ریشه دوم زمان رابطه F در مقابل جذر زمان، با استفاده از پارامتر R2 بررسی شد. براي مقایسه سرعت آزادسازي از پارامتر issolution Efficiency (DE) یا کیفیت انحلال 10 ساعته (معادله(1 استفاده شد .(36)
به این منظور نسبت سطح زیر منحنی درصد آزادسازي (F) در مقابل زمان t تا ساعت 10، به مساحت مستطیل با طول 10
ساعت و عرض معادل %100 آزادسازي محاسبه و در عدد 100 ضرب گردید.
نتایج
کاربرد فاز آبی متفاوت
در هر سه محیط میکروبالون تشکیل شد، اما در فاز مایی فاقد اسید (A1) و فاز مایی حاوي (A3) PVA میکروبالونهاي حاصل از نظر اندازه ذره اي درشت و کاملاً غیریکنواخت و غیرکروي بودند. مقادیر داروي بارکیري شده بر فرمولاسیون A2 بیشتر از دو فرمولاسیون دیگر بود (جدول (1 که این حاکی از احتباس بهتر دارو در محلول اسیدکلریدریک 0/1 مولار حاوي 0/02 درصد پلی سوربات80 نسبت به سایر محلولهاست.
اثر دي بوتیل فتالات در خواص میکروبالونها
میکروبالونهاي حاوي دي بوتیل فتالات از ظاهري یکنواخت تر و صاف تر برخوردارند در حالی که نمونه هاي بدون دي بوتیل فتالات سطوحی ناصاف و پر خلل و فرج دارند (شکل 1،.(2
اثر سرعت چرخش بر خواص میکروبالونهاي سري B اندازه ذره اي
نتایج اندازه ذره اي میکروبالونهاي تهیه شده با سرعت چرخش مختلف در نمودار 1 آمده است. میانگین هندسی قطر میکروبالونهاي B3, B2, B1 به ترتیب معادل 1030±12، 870±11 و 790±7 میکرومتر محاسبه گردید.
بررسی آماري نتایج با تست One way ANNOVA (single factor) نشان می دهد که اندازه ذره اي میکروبالونها با افزایش سرعت چرخش کاهش یافته است .(p< 0/001)
مقدار داروي بارگیري شده
مطابق جدول 2 مقدار داروي بارگیري شده در میکروبالونها تابع اندازه ذره اي آنهاست (p< 0/001) و هر چه ذرات بزرگتر باشند، میزان داروي بیشتري را در خود حبس می نمایند. در حالی که مقدار داروي بارگیري شده تابع سرعت چرخش نیست و مقدار داروي بارگیري شده بر میکروسفرهاي هم اندازه حاصل از فرمولاسیونهاي تهیه شده در سرعتهاي مختلف مشابه است.
جدول :2 مقدار داروي بار گیري شده بر میکروسفرهاي با اندازه ذره اي مشابه تهیه شده در سرعتهاي چرخش گوناگون .(Mean-SD, n=3)
آزادسازي دارو
نمودار 2 سرعت آزادسازي دارو را از میکروبالونهاي با دو اندازه ذره اي مختلف 0/92) و 1/2 میکرون) نشان می دهد.
همچنان که مشاهده می گردد سرعت آزادسازي از این دو اندازه تقریبا یکسان است.
نمودار :2 سرعت آزادسازي دارو از میکروبالونهاي با دو اندازه ذره اي مختلف .(Mean SD, n= 3)
