Thiết kế các thực nghiệm theo mô hình bậc 1, với các biến số độc lập (Xi) được chuyển thành biến mã hóa nhị phân (xi) để áp dụng mô hình tối ưu bậc 1 theo

76



phương pháp Box - Wilson, với tổng số thực nghiệm là 22 = 4 (2 yếu tố, 2 mức).

Kết quả bố trí các thí nghiệm được trình bày chi tiết trong bảng 3.8.

Bảng 3. 8. Phân bố thực nghiệm theo biến số độc lập (Xi).

Lượng trong công thức (theo %)



Thành phần



TN 1



TN 2



TN 3



TN 4



Acid valproic



20,71



20,71



20,71



20,71



Natri valproat



47,57



47,57



47,57



47,57



HPMC K15M



17,80



17,80



12,20



12,20



HPMC 615



3,57



1,50



3,57



1,50



PVP K30



2,14



2,14



2,14



2,14



Aerosil



5,71



5,71



5,71



5,71



1



1



1



1



Magnesi stearat



1,5



1,5



1,5



1,5



Dicalci phosphat dihydrat vđ



100



100



100



100



Talc



Bào chế các công thức theo bảng 3.8 và lấy mẫu đo độ hòa tan của viên nhân

để xác lập phương trình bậc nhất biểu diễn sự liên quan giữa biến đầu ra (y) với các

biến độc lập (xi ). Kết quả xác định độ hòa tan của các thí nghiệm được trình bày ở

bảng 3.9 và biểu đồ 3.6.

Bảng 3. 9. Độ hòa tan tại thời điểm 8 giờ của các thực nghiệm khảo sát

Kết quả thực nghiệm



TN



x0



x1



x2



1



+



+



+



60,81



2



+



+



-



61,73



3



+



-



+



91,52



4



+



-



-



91,66



bi1



b0 = 76,43



b1 = - 60,64



b2 = -1,06



R2 = 0,99



y (Độ hòa tan tại 8 giờ)



Trong đó : (+) là mức trên; (-) là mức dưới.



77



Biểu đồ 3. 6. Đồ thị hòa tan các thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng biến số độc lập

Từ kết quả độ hòa tan cho thấy với các TN 3 và TN 4, với tỷ lệ polyme HPMC K 15

M là 12,2 % chưa đủ tạo khung kiểm soát sự GPHC nên độ hòa tan tại thời điểm 8

giờ đạt quá cao. Khi hàm lượng polyme HPMC K15 M (x1) tăng lên đến 17,80 % ,

độ GPHC tại thời điểm 8 giờ giảm mạnh, thấp hơn viên đối chiếu. Đối với polyme

HPMC 615 (x2) khi thay đổi giữa 3,57 % và 1,5%, độ GPHC ít bị thay đổi. Kết quả

trên bước đầu cho phép nhận định yếu tố hàm lượng HPMC K15M (x1) có ảnh

hưởng lên độ GPHC của khung rõ ràng hơn so với hàm lượng HPMC 615 (x2).

3.1.3.4. Xây dựng phương trình bậc 1 biểu diễn sự phụ thuộc giữa biến (xi) và y

Từ kết quả ở bảng 3.9, tính toán các hệ số bi của phương trình hồi qui theo

công thức (2.7) (mục 2.2.1.3, tiểu mục b. Tối ưu hóa công thức). Phương trình bậc

nhất biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hòa tan tại thời điểm 8 giờ (y) với các biến độc

lập (xi) được trình bày bởi phương trình (3.1):

yˆ = 76,43– 60,64 x1 – 1,06 x2



(3.1)



Từ phương trình cho thấy, cả b1 và b2 đều có giá trị âm nên có sự tương quan

nghịch biến giữa biến độc lập (xi) so với biến phụ thuộc (y). Điều này cho phép dự

đoán là khi tăng hàm lượng HPMC K15M và/hoặc HPMC 615, độ hòa tan hoạt chất

có xu hướng giảm dần. Tuy nhiên, vì giá trị hệ số b2 là rất nhỏ, nên dự đoán yếu tố

này sẽ ít gây ảnh hưởng đến độ hòa tan tại thời điểm 8 giờ.

3.1.3.5. Kiểm chứng ý nghĩa của hệ số hồi qui bi

Tiến hành bào chế viên nhân theo công thức TN 5 (bảng 3.10), cỡ lô 2.000 viên



78

với các biến độc lập được nhận các mức cơ bản là X01 = 15,0 % và X02 = 2,53 %.

Bảng 3. 10. Công thức thực nghiện kiểm chứng ý nghĩa hệ số bi

Lượng trong công thức (theo %)



Thành phần



TN 5



Acid valproic



20,71



Natri valproat



47,57



HPMC K15M



15,0



HPMC 615



2,53



PVP K30



2,14



Aerosil



5,71



Talc



1



Magnesi stearat



1,5



Dicanxi phosphat dihydrat vđ



100



Thực hiện lặp lại 6 lần thực nghiệm trên trong cùng điều kiện như nhau. Bào chế

viên nhân, lấy mẫu đánh giá độ hòa tan tại thời điểm 8 giờ (y) để có cơ sở tính toán

được các giá trị thống kê. Kết quả được trình bày ở bảng 3.11.

Bảng 3. 11. Độ hòa tan thời điểm 8 giờ của các thực nghiệm kiểm chứng hệ số bi.

Thực nghiệm số

y (độ hòa tan thời điểm 8 giờ)



1

74,65



2

75,81



3



4



5



6



73,36



74,34



74,68



73,32



Tính toán các giá trị thống kê thực nghiệm, so sánh với giá trị tra từ bảng

Student’s. Kết quả được trình bày trong bảng 3.12.

Bảng 3. 12. Kết quả tính toán các giá trị thống kê theo trắc nghiệm t.

b1



b2



ttn (y)



- 64,86



-1,13



ttra bảng ( = 0,05; df = 5)



2,57



2,57



Qua kết quả từ bảng 3. 12 cho thấy chỉ có hệ số b1 của phương trình hồi qui là

có ý nghĩa (vì |ttn| = 64,86 > ttra bảng( = 0,05; df = 5) = 2,57), đồng nghĩa với kết luận chỉ



79

có yếu tố hàm lượng HPMC K15M là có ảnh hưởng đến độ hòa tan tại thời điểm 8

giờ. Hệ số b2 không có ý nghĩa thống kê (vì |ttn| = 1,13 < ttra bảng( = 0,05; df = 5) = 2,57)

Do vậy, phương trình hồi qui biểu diễn sự phụ thuộc của độ hòa tan tại thời

điểm 8 giờ với hàm lượng HPMC K15M có dạng rút gọn theo phương trình :

yˆ = 76,43 – 60,64 x1 (với R2 = 0,99)



(3.2)



3.1.3.6. Tối ưu hóa công thức theo phương pháp Box – Wilson

Lựa chọn bước nhảy thực nghiệm

Trên cơ sở kết quả khảo sát yếu tố ảnh hưởng, chọn biến độc lập x 1 (hàm

lượng HPMC K15M) để tiến đến vùng tối ưu. Giá trị hệ số f2 chính là cơ sở để lựa

chọn điểm tối ưu của thực nghiệm. Đối với hàm lượng HPMC 615, do là yếu tố ít

ảnh hưởng nên tỷ lệ trong công thức được chọn dựa trên kinh nghiệm thực tế.

Do hệ số b1 < 0, cho nên nếu muốn giảm dần độ GPHC tại điểm 8 giờ (y)

trong quá trình tiến đến điểm tối ưu (tiến gần hơn đến giá trị độ hòa tan của viên đối

chiếu tại thời điểm 8 giờ là 66,30 %) biến x1 sẽ tiến theo chiều âm, với bước nhảy

thay đổi từng bậc theo công thức trình bày ở bảng 3.13.

Bảng 3. 13. Bước nhảy tiến đến vùng tối ưu của các thực nghiệm.

Độ hòa tan tại điểm 8 giờ



Sb1



Ghi chú



- 181,9 x C1



Sb1 = - b1x C1x X1



Lựa chọn giá trị thích hợp của C1 = 0,004 để có giá trị bước nhảy Sb1  - 0,72.

Thực nghiệm tiến đến vùng tối ưu

Điểm tối ưu thực nghiệm được chọn tương ứng với giá trị x 1 cho độ hòa tan tại

điểm 8 giờ (y) đạt xấp xỉ với giá trị tương ứng của viên đối chiếu (66,3 + 2 %),

đồng thời phải có hệ số f2 đạt giá trị cao nhất.

Quá trình khảo sát tiến về vùng tối ưu được bắt đầu với thí nghiệm ở mức cơ

bản của biến số độc lập là X01 = 15,0 % và giá trị lựa chọn của hàm lượng HPMC

615 là 5,03 % (TN 6). Tiếp theo sau là các thí nghiệm tiến dần đến vùng tối ưu (TN

7 đến TN 10) với các bước nhảy có giá trị lần lượt tăng dần là X01- Sb1 (với Sb1 = -



80

0,71). Công thức chi tiết được trình bày trong bảng 3.14. Tất cả các thực nghiệm

đều có cùng cỡ mẻ (2.000 viên) và điều kiện bào chế.

Bảng 3. 14. Công thức bào chế các thực nghiệm tiến đến vùng tối ưu.

Thành phần



Lượng trong công thức (theo %)

TN 6



TN 7



TN 8



TN 9



TN 10



Acid valproic



20,71



20,71



20,71



20,71



20,71



Natri valproat



47,57



47,57



47,57



47,57



47,57



HPMC K15M



15,0



15,72



16,44



17,16



17,88



HPMC 615



5,03



4,31



3,57



2,83



2,09



PVP K30



2,14



2,14



2,14



2,14



2,14



Aerosil



5,71



5,71



5,71



5,71



5,71



1



1



1



1



1



Magnesi stearat



1,5



1,5



1,5



1,5



1,5



Dicanxi phosphat dihydrat vđ



100



100



100



100



100



Talc



Kết quả xác định độ hòa tan các mẫu viên nhân của các thí nghiệm tiến đến

vùng tối ưu (TN 6, TN 7, TN 8, TN 9 và TN 10) được trình bày qua các bảng 3.15,

bảng 3.16 và Biểu đồ 3.7 (chi tiết trong các phụ lục 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 và 6.6).

Bảng 3. 15. Bố trí thực nghiệm tiến đến vùng tối ưu theo Gradient.

X1mới

TN



Sb1  - 0,72

X01 đến X01- Sb1



Giá trị (%) HPMC 615 điều

chỉnh theo kinh nghiệm



Giá trị trung bình (n=12)

Độ hòa tan tại

8 giờ



Giá trị f2



6



15,0



5,03



72,52



62,7



7



15,0+0,72 = 15,72



4,31



70,56



68,6



8



15,72+0,72 = 16,44



3,57



68,01



79,6



9



16,44+0,72 = 17,16



2,83



67,32



82,2



10 17,16+0,72 = 17,88



2,09



61,56



75,8



81

Bảng 3. 16. Độ hòa tan tương ứng của các thực nghiệm tiến đến vùng tối ưu.

Độ hòa tan hoạt chất trung bình (n =12)



Thời gian



Viên đối



(giờ)



TN 6



TN 7



TN 8



TN 9



TN 10



1



16,74



15,89



15,88



15,72



14,27



13,32



2



25,79



25,96



25,08



24,58



24,13



22,58



4



42,25



41,94



40,61



40,60



39,44



38,79



6



60,35



59,47



56,65



55,53



51,06



54,84



8



72,52



70,56



68,01



67,32



61,56



66,30



10



82,53



81,03



78,86



78,07



73,35



77,5



12



91,22



88,39



85,92



85,89



82,17



82,11



f2



62,7



68,6



79,6



82,2



75,8



chiếu



Qua biểu đồ 3.7 cho thấy, khi tăng hàm lượng HPMC K15M, độ hòa tan có xu

hướng giảm dần tại điểm 8 giờ, hệ số f2 tăng lên tương ứng. Điều này phù hợp với

lý thuyết, bởi HPMC K15M có độ nhớt cao, hydrat hóa chậm, tạo khung gel dày và

bền vững trong môi trường hòa tan, hạn chế sự hòa tan hoạt chất ở các thời điểm

sau 6 giờ trở đi. Đường biểu diễn độ hòa tan có xu hướng tiến sát gần hơn đến

đường biểu diễn hòa tan của viên đối chiếu, do đó làm tăng hệ số f2.

Về thành phần dicanxi phosphat dihydrat, với bản chất chịu nén cao, khó tan

trong nước nên có thể gây ảnh hưởng lên khả năng GPHC của khung. Tuy nhiên, do

hàm lượng sử dụng của thành phần này trong tất cả các công thức khảo sát đều có tỷ

lệ khá nhỏ (tương ứng 1,34 % khối lượng viên) cho nên sự ảnh hưởng của thành

phần này lên khả năng GPHC của khung là hầu như không đáng kể.

Điểm tối ưu đạt được với x1 = 17,16 %, độ hòa tan tại điểm 8 giờ đạt được giá

trị 67,32 % (thõa mãn khoảng giá trị yêu cầu của biến đầu ra y là 66,30 + 2%).

Tương ứng với hàm lượng lựa chọn của HPMC 615 trong công thức là 2,83 %, hệ

số tương đương f2 đạt được giá trị cao nhất là 82,2 (bảng 3.16). Khi x1 tiếp tục tăng,

độ hòa tan tại điểm 8 giờ giảm dần, hệ số f2 tương ứng cũng giảm theo (TN 10).



82



Biểu đồ 3. 7. Đồ thị hòa tan của các thực nghiệm tiến đến vùng tối ưu.

Kiểm chứng công thức tối ưu bằng thực nghiệm

Tiến hành bào chế lặp lại theo thành phần công thức tối ưu (TN 9), với cùng

cỡ mẻ (2.000 viên) và cùng điều kiện bào chế. Công thức được trình bày trong bảng

3.17.

Bảng 3. 17. Công thức thực nghiệm kiểm chứng công thức tối ưu (TN 11).

Công thức TN 11



Thành phần 1 viên

Theo (%)



Theo (mg)



Acid valproic



20,71



145



Natri valproat



47,57



333



HPMC K15M



17,13



120



HPMC 615



2,83



20



PVP K30



2,14



15



Aerosil



5,71



40



1



7,0



Magnesi stearat



1,5



10,5



Dicalci phosphat dihydrat vừa đủ



100



700



Talc



Bào chế và lấy mẫu viên nhân đánh giá độ hòa tan.

Kết quả được trình bày trong bảng 3.18 và biểu đồ 3.8 (chi tiết trong phụ lục 6.7).



83

Bảng 3. 18. Độ hòa tan của thực nghiệm kiểm chứng công thức tối ưu.

Thời gian

(giờ)



% Độ hòa tan (theo natri valproat)

(n = 12 viên)

TN 11



Viên đối chiếu



1



15,48



13,32



2



25,82



22,58



4



41,82



38,79



6



56,42



54,84



8



67,13



66,30



10



78,27



77,5



12



85,67



82,11



f2



79,1



Biểu đồ 3. 8. Đồ thị so sánh độ hòa tan của TN11 so với viên đối chiếu.

Biểu đồ 3.8 cho thấy độ hòa tan hoạt chất từ công thức TN 11 đạt tương đương

so với thuốc đối chiếu. Kết quả so sánh độ hòa tan của thực nghiệm kiểm chứng tối ưu

(TN 11) so với công thức tối ưu (TN 9) theo trắc nghiệm t là : ttn = 1,09 < t0,05 = 2,36.

Vì vậy, công thức thực nghiệm kiểm chứng (TN 11) và công thức tối ưu (TN 9) cho

kết quả độ hòa tan khác nhau không có ý nghĩa thống kê ( p > 0,05).

Đồ thị động học GPHC của viên nhân TN 11 được trình bày ở Biểu đồ 3.9.



84



Biểu đồ 3. 9. Đồ thị động học GPHC viên nhân TN 11 theo mô hình Higuchi.

Kết quả khảo sát động học phóng thích dược chất cho thấy tỉ lệ phần trăm dược

chất phóng thích từ viên nhân của TN 11 có tỷ lệ với căn bậc 2 của thời gian, đặc trưng

bởi phương trình yˆ = 29,06 t – 14,79 và hệ số hồi qui bình phương R2 = 0,998.

Như vậy, tương tự viên đối chiếu (Depakine Chrono 500 mg). Viên nhân của

công thức TN11 có động học GPHC tuân theo phương trình Higuchi.

3.1.4. Bao phim chống ẩm cho viên nhân

3.1.4.1. Khảo sát lựa chọn loại tá dược bao chống ẩm

Kết quả đánh giá khả năng chống ẩm của màng phim các mẫu viên bao bằng

các loại polyme khác nhau (ethyl cellulose, Eudragit E 100 & Opadry AMB) được

lưu trong cùng điều kiện theo dõi trong thời gian gần 3 tuần (nhiệt độ 40oC + 2 oC;

Độ ẩm tương đối 75% + 5 %) được trình bày qua Biểu đồ 3.10.

Qua biểu đồ 3.10 cho thấy mẫu viên bao bằng Opadry AMB chống ẩm yếu

nhất, khác nhau có ý nghĩa thống kê so với 2 polyme còn lại. Giữa mẫu bao với ethyl

cellulose và bao với Eudragit E 100 có khả năng chống ẩm tương tự nhau (p = 0,77 >

0,05). Tuy nhiên, so với Eudragit E 100, ethyl cellulose là polyme có ảnh hưởng

nhiều hơn lên tốc độ hòa tan và GPHC. Vì vậy, để tránh nguy cơ ảnh hưởng đến chất

lượng và độ hòa tan của chế phẩm trong quá trình triển khai sản xuất sau này, chọn

Eudragit E 100 làm polyme bao chống ẩm để nghiên cứu đề tài.



85



S ự g ia tăng khối lượ ng c ủa v iên bao theo thờ i g ian

14

13

12

11



% G ia tăng khối lư ợng



10



E thyl C ellulos e



9



E udragit E 100



8



O padry A MB



7

6

5

4

3

2

1

0

0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



14



15



16



17



18

Ng à y



Biểu đồ 3.10. Sự gia tăng khối lượng viên bao với polyme khác nhau theo thời gian.

3.1.4.2. Khảo sát chọn tỷ lệ Eudragit E 100 bao chống ẩm

Kết quả đánh giá khả năng chống ẩm của mẫu viên bao phim đã được khảo sát

theo các tỷ lệ Eudragit E 100 lần lượt là 2mg/cm2 (tương ứng 1,1 % so với khối

lượng viên nhân theo công thức qui đổi), 4mg/cm2 (tương ứng 2,2 % so với khối

lượng viên nhân) và 6mg/cm2 (tương ứng 3,3 % so với khối lượng viên nhân). Mẫu

viên bao phim cũng được lưu theo dõi khả năng chống ẩm trong cùng điều kiện theo

dõi như trên. Kết quả được trình bày qua Biểu đồ 3.11.

S ự g ia tăng khối lượ ng c ủa v iên bao theo thờ i g ian

14.00

13.00

12.00



% G ia tăng khối lư ợng



11.00

10.00

9.00

8.00

7.00

B ao 2mg/c m2



6.00



B ao 4mg/c m2



5.00

4.00



B ao 6mg/c m2



3.00

2.00

1.00

0.00

0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11

Ng à y



Biểu đồ 3.11. Sự gia tăng khối lượng viên bao với các tỷ lệ Eudragit E 100 khác

nhau theo thời gian



86

Qua biểu đồ 3.11 cho thấy khi tăng tỷ lệ eudragit E 100, khả năng chống ẩm

của vỏ bao tăng rõ rệt. Mẫu viên bao với 2 mg/cm2 không đảm bảo được khả năng

chống ẩm yêu cầu. Giữa 2 mẫu bao với tỷ lệ 4 mg/cm2 và 6 mg/cm2, kết quả thống

kê cho thấy khác nhau không có ý nghĩa (p = 0,43 > 0,05).

Kết luận: Chọn tỷ lệ eudragit E 100 trong bao chống ẩm là 4 mg/cm2 (qui đổi

tương ứng với 2,2 % so với khối lượng viên nhân theo công thức 2.16).

3.1.5. Xây dựng qui trình bào chế viên nhân ở qui mô thí nghiệm

3.1.5.1. Thăm dò các thông số trọng yếu của qui trình

Kết quả thăm dò các thông số dự kiến của qui trình thu được như sau :

Thời gian sấy bột nguyên liệu (t1)

Kết quả khảo sát hàm ẩm các mẫu bột theo thời gian sấy trong quá trình bào

chế bột nguyên liệu được trình bày trong bảng 3.19.

Bảng 3. 19. Kết quả đo hàm ẩm cốm tại 3 thời điểm khảo sát.

Vị trí

Trên

Giữa

Dưới



Mẫu



% hàm ẩm (đo ở 1050C)

(30 + 40) phút



(30 + 50) phút



(30 + 60) phút



1



0,61



0,48



0,29



2



0,56



0,46



0,27



3



0,52



0,38



0,19



4



0,57



0,41



0,23



5



0,67



0,47



0,24



6



0,64



0,46



0,23



Kết quả thăm dò cho thấy các thời điểm sau khi sấy 80 - 90 phút ở nhiệt độ

700C, trên tủ sấy tĩnh, cho các mẫu bột đạt hàm ẩm qui định ( 0,5%).

Thông số trộn hỗn hợp bột nguyên liệu (t2)

Kết quả khảo sát độ đồng đều hàm lượng hoạt chất trong hỗn hợp bột nguyên

liệu khi trộn bằng máy trộn lập phương với tốc độ quay 30 vòng/phút được trình

bày trong bảng 3.20.

Kết quả cho thấy, với tốc độ 30 vòng/phút và thời gian trộn từ 10 - 20 phút,

các mẫu bột đều có độ phân tán hàm lượng đạt yêu cầu (CV< 2%).