การเพิ่มการละลายและชีวประสิทธิผลของระบบกระจายตัวของแข็งของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ที่เตรียมโดยใช้เทคนิคการหลอม

Abstract

มานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์เป็นยาลดความดันโลหิตที่มีค่าการละลายน้าต่ามากส่งผลให้ยามีค่าชีวประสิทธิผลต่า วัตถุประสงค์ของการวิจัยครั้งนี้เพื่อเพิ่มค่าการละลายและชีวประสิทธิผลของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์โดยเตรียมให้อยู่ในระบบกระจายตัวของแข็งไตรภาคของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์และพอลิเอทิลีนไกลคอล 4000 หรืออนุพันธ์ซัคซิเนตของวิตามินอี (TPGS) และโคพอวิโดน แผนภาพวัฏภาคของแข็งไตรภาคสร้างขึ้นเพื่อหาสภาพผสมเข้ากันได้ของการกระจายตัวของแข็งไตรภาคของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ในตัวพาของแข็ง ศึกษาสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของผงกระจายตัวของแข็งไตรภาคโดยเครื่องวัดความจุความร้อนจาเพาะของสาร เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ เครื่องมือวิเคราะห์ด้วยอินฟราเรดชนิดฟูเรียร์ทรานสฟอร์ม และกล้องจุลทรรศน์ชนิดแท่นความร้อน รวมถึงการประเมินค่าการละลาย การทดสอบความคงสภาพ และเภสัชจลนศาสตร์ของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์จากระบบกระจายตัวของแข็งไตรภาค ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าระบบกระจายตัวของของแข็งไตรภาคแบ่งออกเป็นส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ระบบกระจายตัวของแข็งไตรภาคของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ในส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันมีลักษณะโปร่งใสและเรียกว่าสารละลายแก้ว ซึ่งมีค่าการละลายของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์สูงกว่าในส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน จากการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ชนิดแท่นความร้อน แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มอุณหภูมิมีผลให้สารผสมระหว่างพอลิเอทิลีนไกลคอล 4000 และโคพอวิโดน หรือ TPGS และโคพอวิโดนเข้ากันได้และมีผลทาให้มานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์สามารถละลายได้หมดที่อุณหภูมิต่ากว่าอุณหภูมิที่ใช้ในการเตรียมระบบกระจายตัวของแข็ง การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ แสดงให้เห็นรูปแบบฮาโล ไม่พบพีกสาคัญของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ที่ตาแหน่ง 11.1 และ 17.7 องศา 2 ในขณะที่พบรูปแบบผลึกในมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์หรือของผสมทางกายภาพเท่านั้น ผลการศึกษาโดยเครื่องวัดความจุความร้อนจาเพาะของสารก็สนับสนุนผลของการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ คือไม่พบพีกการหลอมเหลวของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ในทุกตารับ การศึกษาค่าการละลายพบว่าค่าการละลายของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของโคพอวิโดนในสารผสมระหว่างพอลิเอทิลีนไกลคอล 4000 และโคพอวิโดน ในขณะที่ค่าการละลายของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นโคพอวิโดนในสารผสมระหว่าง TPGS และโคพอวิโดน อย่างไรก็ตามค่าการละลายของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์และความเข้มข้นของโคพอวิโดนมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงที่ดี ผลการวิเคราะห์ด้วยอินฟราเรดชนิดฟูเรียร์ทรานสฟอร์มแสดงให้เห็นถึงพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรงระหว่างหมู่เอมีนของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์และหมู่คาร์บอนิลของโคพอวิโดนซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มค่าการละลายและการละลายของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์จากระบบกระจายตัวของแข็งไตรภาค การศึกษาความคงสภาพที่สภาวะเร่ง (40 องศาเซลเซียสและความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 75) ระบบกระจายตัวของแข็งไตรภาคยังคงมีลักษณะภายนอกที่ดีและมีค่าการละลายสูงกว่าผงยามานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ และไม่พบผลึกยาทั้งในสารผสมระหว่างพอลิเอทิลีนไกลคอล 4000 และโคพอวิโดนและสารผสมระหว่าง TPGS และโคพอวิโดน การศึกษาเภสัชจลนศาสตร์ของยาในหนูขาวใหญ่พบว่าสารผสมระหว่าง TPGS และโคพอวิโดนมีผลต่อค่าชีวประสิทธิผลของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์มากที่สุด การดูดซึมของยามานิดิพีนในสภาวะอดอาหารและได้รับอาหารมีค่าสูงกว่าผงยามานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์ 4.39 และ 2.13 เท่า ตามลาดับ ระบบกระจายตัวของแข็งสามารถลดผลของสภาวะได้รับอาหารเมื่อเทียบกับสภาวะอดอาหาร โดยสรุปการเพิ่มค่าการละลาย ความคงสภาพ และค่าชีวประสิทธิผลของมานิดิพีนไฮโดรคลอไรด์สามารถทาได้โดยใช้เทคนิคการกระจายตัวของแข็ง Manidipine hydrochloride (MDP) is generally used clinically as an antihypertensive agent; however, the bioavailability of orally administered MDP is limited due to its very low water solubility. The objective of this research was, therefore, to increase the solubility and bioavailability of MDP by the formation of ternary solid dispersion (tSD) containing MDP, polyethylene glycol (PEG) 4000 or D--tocopherol 1000 succinate (TPGS), and copovidone. Solid ternary phase diagram was constructed in order to find the miscibility of MDP in the solid carriers. The tSD powders were determined for their physicochemical properties using differential scanning calorimetry (DSC), powder X-ray diffraction (PXRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and hot stage microscopy. The solubility, dissolution, stability and pharmacokinetics of MDP from the tSD were also investigated. The results demonstrated that tSD obtained from solid ternary phase diagram divided into homogeneous and non-homogeneous regions. In the homogenous region, the transparent characteristics of tSD was observed and considered as a glass solution, which have a higher MDP solubility than that in non-homogenous region. The hot stage microscopy demonstrated that, when increasing the temperature, PEG4000/copovidone or TPGS/copovidone blends created miscible combination and MDP can be dissolved at lower processing temperature. PXRD patterns of tSD revealed halo pattern with the absence of MDP characteristic peaks at 2 11.1 and 17.7 while a crystalline form was observed only in MDP or its physical mixture. DSC results also supported the results of PXRD; the absence of MDP melting peak was observed in all formulations. The solubility study revealed that in PEG4000/copovidone blends, the solubility of MDP increased with the increased copovidone concentration. A decrease in solubility was observed when the copovidone concentration in TPGS/copovidone blends was increased. However, a good linear correlation between MDP solubility and copovidone concentration was observed. FTIR analysis demonstrated strong hydrogen bonding between amine groups of MDP and carbonyl groups of copovidone which supported a higher solubility and dissolution of tSD. After storage under accelerated condition (40°C/75%RH), the tSD still showed a good appearance and higher solubility than MDP powder; crystalline drug disappeared in both tSD formulations using PEG/copovidone and TPGS/copovidone blends. The pharmacokinetic study in Wistar rats showed that the tSD containing MDP, TPGS and copovidone had the greatest effect on oral bioavailability. The absorption of MDP, from tSD, in both fasted and fed state was higher than MDP powder (4.39 and 2.13 folds, respectively).The food effect of MDP in fed state compared to fasted state, was reduced by using solid dispersion formulations. In summary, the improvement of solubility, stability and oral bioavailability of MDP could be achieved by using solid dispersion technique.