รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์การพัฒนาระบบนำส่งยาชนิดลอยตัวในกระเพาะอาหารในรูปของแคลเซียมเพคติเนตเจลบีด

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบนำส่งยาชนิดลอยตัวเพื่อยืดระยะเวลาคงอยู่ในกระเพาะอาหารในรูปของแคลเซียมเพคติเนตเจลบีด โดยใช้แนวทางการลดความหนาแน่นของระบบโดยใช้น้ำมันหรือสารสร้างแก๊สผสมเข้าในสูตรตำรับ การเตรียมเป็นแคลเซียมเพคตินเจลบีดชนิดที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบ อาศัยวิธีการเกิดเป็นอิมัลชั่นและการเกิดเป็นเจลซึ่งได้พัฒนาและเสนอขึ้นมาใหม่ และได้ศึกษาผลของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อรูปร่างลักษณะของเม็ดบีดและการลอยตัว เช่น ชนิดและปริมาณของน้ำมันที่ใช้และชนิดของเพคติน เป็นต้น นอกจากนั้นยังได้ศึกษาผลของการปรับสูตรตำรับวิธีต่าง ๆ ต่อการปลดปล่อยตัวยาเมโทรนิดาโซลอีกด้วย ภาพถ่ายอิเล็กตรอนแสดงให้เห็นโครงสร้างของเม็ดบีดซึ่งมีรูขนาดเล็กสำหรับบรรจุน้ำมันอยู่ทั่วเม็ดเจลบีด ผลการศึกษาการลอยตัวและการปลดปล่อยยาพบว่าการใช้น้ำมันในประมาณที่เหมาะสมช่วยให้เม็ดบีดลอยตัวได้ในสภาวะที่ทดสอบ การเพิ่มอัตราส่วนของยาต่อเพคตินมีผลชะลอการปลดปล่อยตัวยาออกจากเม็ดเจลบีด อย่างไรก็ตามการปลดปล่อยยาออกจากเม็ดบีดยังค่อนข้างเร็ว การปรับอัตราการปลดปล่อยยาโดยการปรับสูตรตำรับด้วยวิธีต่าง ๆ พบว่ามีการเติมสารชะลอการปลดปล่อยยาทั้งที่เป็นสารพอลิเมอร์ สารจำพวกแว็กซ์ทั้งที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ มีผลชะลอการปลอดปล่อยยาไม่แตกต่างจากระบบที่ไม่ได้ปรับสูตรตำรับอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่การแช่เม็ดบีดในสารเพิ่มความแข็ง (กลูตาราลดีไฮด์) มีผลทำให้การปลดปล่อยยาช้าลงประมาณ 2 เท่า ส่วนวิธีการเคลือบเม็ดบีดด้วยพอลิเมอร์ชนิดไม่ละลายน้ำทำให้มีการปลดปล่อยยาช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยที่เม็ดบีดยังคงสามารถลอยตัวได้ งายวิจัยนี้ยังได้พัฒนาวิธีการเตรียมแคลเซียมเพคติเนตเจลบีดชนิดลอยตัวในกระเพาะอาหารโดยใช้สารกลุ่มคาร์บอเนตซึ่งเป็นสารสร้างแก๊ส และได้ศึกษาผลของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อรูปร่างลักษณะของเจลบีด การลอยตัวและการปลดปล่อยตัวยาจากเม็ดเจลบีด เช่น ชนิดและปริมาณของสารคาร์บอเนต ชนิดของสารตัวกลางก่อเจลและวิธีการทำให้แห้ง เป็นต้น ผลการศึกษาพบว่าเม็ดบีดที่ผสมโซเดียมไบคาร์บอเนตและแคลเซียมคาร์บอเนตมีโครงสร้างเป็นรูพรุนและลอยตัวได้ การเลือกใช้สารตัวกลางก่อเจลที่มีความเป็นกรดทำให้โครงสร้างมีรูพรุนมากขึ้น และยังพบว่าการทำให้แห้งโดยวิธีเยือกแข็งทำให้ได้เม็ดบีดที่มีโพรงขนาดใหญ่และทำให้เม็ดบีดลอยตัวได้ดีกว่าวิธีการทำให้แห้งโดยการอบแห้ง นอกจากนั้นยังพบว่าปัจจัยต่าง ๆ ที่ศึกษามีผลต่อการปลดปล่อยยาออกจากเม็ดบีดแตกต่างกันไป ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าแคลเซียมเพคตินเจลบีดชนิดที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบและชนิดที่ใช้สารกลุ่มคาร์บอเนตเป็นระบบที่สามารถพัฒนาเป็นระบบนำส่งยาชนิดลอยตัวในกระเพาะอาหารได้ ซึ่งคุณสมบัติของเม็ดบีดที่ลอยตัวได้นี้สามารถพัฒนาให้เป็นระบบที่ชะลอการปลดปล่อยตัวยาหรือเป็นระบบที่เจาะจงเป้าหมายที่บริเวณเยื่อบุกระเพาะอาหารได้

This research was aimed to develop the intragasgtric floating drug delivery system using calcium pectinate gel (CaPG) beads as carriers. Teh approach to make the bead afloat is adding the oils or gasforming excipients in the formulations to reduce the density of the beads. A new emulsion-gelation method to prepare oil-entrapped CaPG beads capable of floating in the gastric condition was designed and tested. Scanning electron photomicrographs demonstrated very small pores dispersed all over the beads. The effect of selected factors, such as type of oil, percentage of oil, and type of pectin on morphology and floating propterties was investigated. The effect of various release modification methods on metronidazone (MZ) release was also investigated. The oil-entrapped CaPG beads floated if a sufficient amount of oil was used. Increasing the drug to pectin ratio in the beads decreased the release rate of the drug from oil-entrapped CaPG beads. However, the drug release from these beads was rapid. The attempts to modify the drug release were made by adding some additives into starting solution prior to bead fromation, hardening with glutarldehyde, or coating with polymer. The results demonstrated that addition of additives insighificantly changed the release profiles while using a hardening agent prolonged the drug release about 2-fold. Coating the beads significantly sustained the drug release and the beads still folated. A new intragastric floating drug delivery system using CaPG beads containing carbonate salts, as gas-forming agents, was designed and tested. The effect of selected factors, such as type of carbonates, percentae of carbonates, type of pectin, type of gelation medium and drying condition, on morphology, buoyancy and drug release properties was investigated. Incorporation of NaHCO(3) or CaCO(3) into pectin solution resulted in porous structured beads. Acidity of gelation medium increased the pores in the structure. The lyophilized beads gave superporous struture and increased buoyancy when compared to air-dried beads since the structure of lyophilized beads remained the same as wet bead. All factors investigated have influenced the drug release from the CaPG beads containing carbonate salts. The results suggested that oil-entrapped CaPG beads and CaPG beads containing carbonate salts were promising as a carrier for intragastric floating drug delivery. These properties are applicable not only to sustained release of drugs but also to the targeting of the gastric mucosa.