1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Khóa luận nghiên cứu bào chế nano berberin

51 36 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Bào Chế Nano Berberin
Tác giả Trịnh Thị Duyên
Người hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải, ThS. Nguyễn Văn Khanh
Trường học Đại học Quốc gia Hà Nội
Chuyên ngành Dược học
Thể loại khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2019
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 51
Dung lượng 1,84 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (11)
    • 1.1 Vài nét về berberin (11)
      • 1.1.1 Công thức hóa học và tên gọi (11)
      • 1.1.2 Tính chất lý, hóa (11)
      • 1.1.3 Định tính (12)
      • 1.1.4 Định lượng (12)
      • 1.1.5 Tác dụng dược lý (12)
      • 1.1.6 Dược động học (13)
      • 1.1.7 Một số chế phẩm chứa berberin trên thị trường (14)
    • 1.2 Tổng quan về hạt nano thuốc (14)
      • 1.2.1 Vài nét về công nghệ nano (14)
      • 1.2.2 Ảnh hưởng của kích thước nano đến sinh khả dụng của một thuốc (15)
      • 1.2.3 Các phương pháp bào chế hạt nano thuốc (17)
      • 1.2.4 Kỹ thuật nghiền bi (17)
      • 1.2.5 Đông khô (20)
    • 1.3 Một số nghiên cứu về nano berberin (21)
  • CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (24)
    • 2.1 Nguyên liệu, thiết bị và đối tượng nghiên cứu (24)
      • 2.1.1 Nguyên liệu, hóa chất (24)
      • 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu (24)
      • 2.1.3 Đối tượng nghiên cứu (25)
    • 2.2 Nội dung nghiên cứu (25)
    • 2.3 Phương pháp nghiên cứu (25)
      • 2.3.1 Xây dựng đường chuẩn bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS 16 2.3.2 Bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi (25)
      • 2.3.3 Phương pháp đánh giá một số đặc tính của nano berberin (27)
    • 2.4 Phương pháp xử lý số liệu (28)
  • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (29)
    • 3.1 Định lượng berberin bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS (29)
    • 3.2 Bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi (30)
      • 3.2.1 Ảnh hưởng của loại polyme tới kích thước tiểu phân (30)
      • 3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ polyme tới kích thước tiểu phân (31)
      • 3.2.3 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân (33)
      • 3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân (34)
      • 3.2.5 Ảnh hưởng của kích cỡ bi tới kích thước tiểu phân (35)
      • 3.2.6 Ảnh hưởng của tốc độ nghiền tới kích thước tiểu phân (37)
      • 3.2.7 Ảnh hưởng của thời gian nghiền tới kích thước tiểu phân (38)
    • 3.3 Đánh giá một số đặc tính của bột nano berberin (41)
      • 3.3.1 Hình thức (41)
      • 3.3.2 Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân, thế zeta (41)
      • 3.3.3 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin (0)
      • 3.3.4 Kết quả phân tích nhiệt vi sai (43)
    • 3.4 Bàn luận (43)
      • 3.4.1 Về phương pháp bào chế nano bererin (43)
      • 3.4.2 Về xây dựng quy trình bào chế nano berberin (44)
      • 3.4.3 Về các đặc tính của bột nano berberin thu được (44)

Nội dung

TỔNG QUAN

Vài nét về berberin

Berberin là một loại isoquinolin alcaloid màu vàng, thường được chiết xuất từ các cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis và Coptis, với hàm lượng từ 1,5% đến 3%, chiếm ít nhất 82% trong tổng số alcaloid.

Berberin thường được sử dụng trong lâm sàng ở dạng berberin clorid, berberin sulfat [28]

1.1.1 Công thức hóa học và tên gọi

Hình 1.1 Công thức hóa học của berberin clorid

Công thức phân tử: C20H18NO4Cl.2H2O Tên khoa học: 5,6-dihydro-8,9-dimethoxy-1,3-dioxa-6a-azoniaindeno(5,6-a)anthracen clorid dihydrat [6]

- Cảm quan: tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi, có vị rất đắng

- Độ chảy khi ở dạng base là 145 0 C (bị phân hủy) [6]

Berberin có độ tan khác nhau tùy thuộc vào dạng của nó Dạng base tan chậm trong nước, hơi tan trong ethanol và khó tan trong ether Trong khi đó, dạng muối clorid có độ tan ở tỷ lệ 1/400 trong nước, dễ tan trong nước sôi và ethanol, nhưng không tan trong chloroform và ether Dạng muối sulfat lại dễ tan trong nước ở tỷ lệ 1/30 và cũng tan trong ethanol Đặc biệt, độ tan trong nước của berberin phụ thuộc vào pH, đạt cao nhất khi pH xấp xỉ 7.

- Berberin không có C bất đối nên không có đồng phân quang học [6]

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Berberin, một hợp chất có tính chất như một base yếu, có khả năng tạo muối thông qua việc thay thế nhóm OH Quá trình tạo muối của berberin khác biệt so với các alcaloid khác, mà tương tự như muối của hydroxyd kim loại, bao gồm cả sự hình thành phân tử nước.

Oxy có tính hóa học đặc biệt, trong đó berberin không ổn định khi ở trong môi trường kiềm mạnh Chất này dễ bị phân hủy và mở vòng, dẫn đến sự hình thành của aldehyd được gọi là berberinal.

- Hóa tính mạch kép: berberin có thể mất mạch kép tại nhân giữa để cho các hydro alkaloid không màu [6]

Theo Dược điển Việt Nam V, các phương pháp định tính berberin clorid [3]:

- Phương pháp A: so sánh phổ hấp thụ hồng ngoại của chế phẩm với phổ hấp thụ hồng ngoại của berberin clorid chuẩn

- Phương pháp B: hòa tan 0,1 g chế phẩm trong 20 ml nước bằng cách đun nóng

Thêm 0,5 ml acid nitric đậm đặc vào mẫu, làm lạnh và để yên trong 10 phút trước khi lọc Sau đó, lấy 3 ml dịch lọc và thêm 1 ml dung dịch bạc nitrat 2%, sẽ xuất hiện tủa trắng Tủa này không tan trong acid nitric loãng, nhưng có thể tan trong dung dịch amoniac dư thừa.

- Phương pháp C: hòa tan 5 mg chế phẩm trong 10 ml dung dịch acid hydrocloric 10% (TT) Lắc đều, thêm một ít bột cloramin B (TT) sẽ có màu đỏ anh đào

1.1.4 Định lượng Để định lượng berberin clorid dùng các phương pháp sau:

- Phương pháp sắc kí lỏng [3]

- Phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS [2]

Berberin mang lại nhiều lợi ích dược lý, bao gồm khả năng kháng khuẩn, kháng virus, hạ sốt, chống tiêu chảy và chống viêm Đặc biệt, tác dụng chống viêm của berberin được thực hiện thông qua việc ức chế protein hoạt hóa 1 (AP-1), một yếu tố phiên mã quan trọng trong quá trình viêm.

Berberine is effective in treating intestinal infections by inhibiting the proliferation of Helicobacter pylori bacteria.

Gần đây, các nghiên cứu cho thấy berberin có khả năng điều trị bệnh đái tháo đường type 2 bằng cách kích thích hoạt hóa protein kinase được kích hoạt bởi adenosine monophosphate Ngoài ra, berberin còn được ghi nhận là một tác nhân giảm cholesterol mới, với cơ chế hoạt động khác biệt so với nhóm statins.

Berberin đã được chứng minh là có tác dụng tích cực trong việc điều trị nhiều bệnh tim mạch, bao gồm kiểm soát huyết áp, chống loạn nhịp, tăng cường co bóp tim, giảm sức cản ngoại vi và huyết áp, cũng như phòng ngừa huyết khối tĩnh mạch.

Berberin có tác dụng tích cực đối với hệ thần kinh, giúp chống lại quá trình apoptosis trong tình trạng thiếu máu não, bảo vệ tế bào thần kinh và cải thiện tuần hoàn máu não Ngoài ra, berberin còn là một chất ức chế thuận nghịch acetylcholinesterase, hỗ trợ cải thiện khả năng học tập và trí nhớ ở bệnh nhân Alzheimer Hoạt tính chống trầm cảm của berberin được thực hiện thông qua việc điều chỉnh các amin sinh học trong não, bao gồm norepinephrin, serotonin, và dopamin, cũng như các thụ thể oxyd và thụ thể sigma.

Berberin còn có thể sử dụng để điều trị nhiều bệnh ung thư khác nhau như ung thư biểu mô tế bào gan [25], ung thư ruột kết ở người [31]

Berberin được sử dụng qua đường uống là phương pháp hiệu quả nhất trong điều trị các bệnh mãn tính Sinh khả dụng của berberin qua đường uống phụ thuộc vào tỷ lệ hòa tan và tính thẩm thấu trong dịch tiêu hóa, với quá trình hấp thu chủ yếu diễn ra ở ruột non Nghiên cứu cho thấy sinh khả dụng của berberin ở người khỏe mạnh tương đối thấp, chỉ dưới 5%, với Cmax đạt 0,44 ± 0,42 ng/ml và Tmax khoảng 9,8 ± 6,6 giờ.

Berberin, một alcaloid amin bậc bốn, có cấu trúc hóa học đặc biệt giúp nó liên kết dễ dàng với protein huyết tương, từ đó ảnh hưởng đến sự phân bố và mức độ hoạt động trong cơ thể.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Nghiên cứu trên động vật cho thấy berberin được chuyển hóa tại gan và bài tiết qua mật, trong khi một số nghiên cứu khác lại chỉ ra rằng thuốc này cũng có thể được bài tiết qua thận.

1.1.7 Một số chế phẩm chứa berberin trên thị trường

Berberin thường được sử dụng phổ biến dưới dạng viên nén, viên nang, viên nén bao phim và viên nén bao đường với các hàm lượng 10 mg, 25 mg và 50 mg mỗi viên Sản phẩm này có thể được dùng đơn độc hoặc kết hợp với các thành phần khác như mộc hương và ba chẽ để tăng cường hiệu quả.

Bảng 1.1 Một số chế phẩm chứa berberin trên thị trường

Hàm lượng Dạng bào chế Nhà sản xuất

Berberin 100mg 100 mg Viên nang Công ty Cổ phần Hóa - Dược phẩm

50mg 50 mg Viên nén Công ty cổ phần Dược trung ương 3

Loberin 25 mg Viên nén bao phim Công ty cổ phần Dược phẩm Nam Hà

Berberin 10 10 mg Viên bao đường Công ty Cổ phần Dược phẩm Cửu

Tổng quan về hạt nano thuốc

Công nghệ nano, với lịch sử phát triển lâu dài, đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hóa học, sinh học, vật lý, khoa học vật liệu và y học Được định nghĩa là các công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích và chế tạo các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách điều khiển hình dáng và kích thước ở quy mô nanomet, công nghệ này mang lại nhiều tiềm năng cho sự phát triển khoa học và công nghệ.

Hệ thống công nghệ nano bao gồm hai thành phần chính: vật liệu nano và thiết bị nano Vật liệu nano được phân loại thành tinh thể nano và vật liệu có cấu trúc nano, trong đó có các vật liệu dựa vào polymer như dendrimer, hạt nano và micell, cũng như các vật liệu không dựa vào polymer như ống nano carbon, hạt nano kim loại và dấu chấm lượng tử.

Công nghệ nano trong y học đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán sớm và chính xác, điều trị hiệu quả với ít tác dụng phụ, đồng thời đánh giá hiệu quả điều trị một cách không xâm lấn.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

1.2.2 Ảnh hưởng của kích thước nano đến sinh khả dụng của một thuốc

Thuốc có sinh khả dụng kém thường có độ tan trong nước thấp, tốc độ hòa tan chậm và khả năng thấm qua màng sinh học kém Công nghệ nano giúp tạo ra các hạt nano thuốc với kích thước nhỏ, từ đó tăng cường độ tan và tốc độ hòa tan, cũng như khả năng bám dính lên bề mặt và màng tế bào Nhờ đó, sinh khả dụng của thuốc được cải thiện, mang lại hiệu quả điều trị cao hơn.

Tăng độ tan bão hòa Cs

Đối với các dược chất có kích thước micromet, độ tan phụ thuộc vào tính chất lý hóa, môi trường hòa tan và nhiệt độ Tuy nhiên, khi kích thước tiểu phân giảm xuống nanomet (< 1 nm), độ tan sẽ bị ảnh hưởng đáng kể bởi kích thước hạt Hiện tượng này có thể được giải thích thông qua các phương trình Kelvin và Ostwald-Freundlich.

Áp lực hòa tan của một hạt có bán kính r được ký hiệu là P r, trong khi P ∞ đại diện cho áp lực hòa tan của một hạt vô cùng lớn Các yếu tố ảnh hưởng đến áp lực hòa tan bao gồm sức căng bề mặt Ɣ, hằng số khí R, nhiệt độ tuyệt đối T, bán kính hạt r, khối lượng phân tử M r, và mật độ hạt ρ.

Phương trình Kelvin ban đầu được áp dụng để mô tả áp suất hơi trên bề mặt cong của giọt chất lỏng trong không khí, và sau đó được mở rộng để bao gồm cả các tiểu phân rắn.

Áp lực hòa tan tăng lên khi kích thước tiểu phân giảm, dẫn đến sự cân bằng động giữa các phân tử hòa tan và phân tử kết tinh trong trạng thái bão hòa Việc tăng áp lực hòa tan có thể chuyển dịch cân bằng này, từ đó nâng cao khả năng hòa tan của dược chất.

Phương trình Ostwalde – Freundlich: logC s

Độ tan bão hòa (Cs) được tính bằng công thức 2.303𝑅𝑇ρr, trong đó Cα là độ hòa tan của chất rắn, σ là lực căng liên kết, V là thể tích của vật liệu hạt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, ρ là mật độ của vật rắn, và r là bán kính của hạt.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Theo phương trình Ostwalde - Freundlich, độ hòa tan bão hòa (Cs) của thuốc tăng lên khi kích thước hạt (r) giảm Mặc dù hiệu ứng này không đáng kể đối với các hạt lớn hơn, nhưng nó có ý nghĩa quan trọng đối với các vật liệu có kích thước hạt trung bình dưới 1 - 2 μm, đặc biệt là dưới 200nm Việc giảm kích thước hạt có thể giúp tăng tốc độ hòa tan của thuốc.

Theo mô tả của Nernst–Brunner và Levich, tốc độ hòa tan của dược chất được phát triển từ mô hình của Noyes – Whitney và được biểu diễn bằng một phương trình cụ thể.

Tốc độ hòa tan của dược chất (dM/dt) được xác định bởi nhiều yếu tố, bao gồm hệ số khuếch tán (D), diện tích bề mặt tiểu phân (S), độ tan bão hòa của dược chất (Cs) và nồng độ dược chất tại thời điểm t (C) Bên cạnh đó, bề dày lớp khuếch tán (h) cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Tốc độ hòa tan của các hạt nano được cải thiện nhờ vào một số yếu tố như tăng diện tích bề mặt, giảm độ dày của lớp khuếch tán và tăng độ tan bão hòa.

Giảm kích thước tiểu phân xuống nanomet sẽ cải thiện độ hòa tan nhờ vào sự gia tăng đáng kể diện tích bề mặt Chẳng hạn, khi kích thước hạt của thuốc giảm từ 8 micromet xuống 200 nanomet, diện tích bề mặt sẽ tăng gấp 40 lần.

Bề dày lớp khuếch tán:

Theo phương trình Prandtl, bề dày lớp khuếch tán [5]: h = k (√ 𝐿

Trong công thức, k đại diện cho hằng số, L là độ dài quãng đường mà dòng chảy đi qua, và v là vận tốc chuyển động tương đối của dòng chất lỏng so với bề mặt của tiểu phân chất rắn.

Một số nghiên cứu về nano berberin

Để khắc phục nhược điểm về độ hòa tan và hấp thu kém của berberin, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm phát triển nano berberin (BBR) Bài viết này sẽ tóm tắt một số nghiên cứu liên quan đến vấn đề này.

Năm 2018, Sahibzada và các cộng sự đã phát triển nano BBR thông qua hai phương pháp chính: kết tủa bay hơi dung môi (EPN) và kết tủa bằng thay đổi dung môi (APSP).

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

- Phương pháp EPN: đầu tiên thêm nhanh hexan (dung môi không hòa tan BBR) vào dung dịch BBR bão hòa (dung môi ethanol), hỗn dịch nano được hình thành

Hạt thuốc nano thu được bằng cách bay hơi nhanh dung môi trong chân không

Phương pháp APSP bao gồm việc chuẩn bị dung dịch BBR bão hòa trong ethanol, sau đó bơm nhanh vào nước khử ion, sử dụng bơm tiêm với tốc độ dòng chảy 1mL/phút và khuấy cơ học ở 3000 vòng/phút Cuối cùng, hỗn dịch nano được bay hơi chân không để loại bỏ dung môi, thu được hạt thuốc kích thước nano.

Kết quả nghiên cứu cho thấy kích thước hạt nano BBR trung bình bằng phương pháp EPN là 71,53 nm và bằng APSP là 102,62 nm Phân tích DSC không phát hiện sự chuyển đổi từ dạng kết tinh sang vô định hình ở cả hai mẫu nano BBR Sau 15 phút, cả hai mẫu đều hòa tan trên 70%, trong khi BBR nguyên liệu chỉ hòa tan dưới 20% ở pH 6,8 Hạt nano BBR được bào chế cho thấy khả năng kháng một số vi khuẩn Gram âm, Gram dương và kháng nấm.

Nano berberin được sản xuất thông qua phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao (HPH) Quy trình bắt đầu bằng việc phân tán bột BBR clorid trong dung dịch nước có chứa chất diện hoạt với nồng độ khoảng 0,5% Sau đó, hỗn hợp này được xử lý bằng máy đồng nhất hóa tốc độ cao với tốc độ 5000 vòng/phút trong 10 phút, tiếp theo là chuyển sang máy đồng nhất hóa áp suất cao trong phòng thí nghiệm, trải qua 5 chu kỳ ở áp suất 500 bar và 15 chu kỳ ở áp suất 1500 bar.

Kết quả: nano BBR có KTTP trung bình 72,4 nm với PDI = 0,302, thế zeta 6,95 mV

Phân tích DSC cho thấy sự hình thành chất rắn vô định hình nano BBR, đồng thời hỗn dịch nano BBR đã chứng minh hiệu quả chống tiểu đường trên mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường.

Lin và cộng sự đã phát triển hạt nano liên hợp fucose nạp BBR thông qua quy trình tổng hợp chitosan liên hợp fucose Họ tạo ra hạt nano fucose bằng cách kết hợp fucose-chitosan và heparin, sử dụng phương pháp ion hóa đơn giản với khuấy từ ở nhiệt độ phòng Cuối cùng, BBR được nạp vào hạt nano này thông qua phương pháp đông khô.

Kết quả: hạt nano liên hợp fucose nạp BBR có KTTP 198,8 ± 6,9 nm, thế zeta 30,1 ±

0,9 mV Nano liên hợp fucose nạp BBR có thể kiểm soát giải phóng tại vùng nhiễm

H.pylori và ức chế tăng trưởng của H.pylori [18]

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Năm 2017, Wang và các cộng sự đã phát triển hạt nano Janus Fe3O4-mSiO2, với một đầu là Fe3O4 để nhắm mục tiêu từ tính và thân SiO2 để cung cấp berberine Các hạt này có kích thước đầu từ khoảng 100nm và thân silica dài khoảng 200nm.

Các hạt nano này giải phóng thuốc chọn lọc tại tế bào ung thư, có hiệu quả mạnh hơn, ít độc tính hơn BBR tự do [25]

BBR được phân phối dưới dạng các hạt micell ngược khan kích thước nano, với cấu tạo gồm pha dầu ngoài là hỗn hợp cyclohexan, dichloromethan và dietyl ete (tỷ lệ 4:1:1, v/v/v) chứa phosphatidylcholin đậu nành, và pha nước bên trong chứa berberin hòa tan với nồng độ 2 mg/ml Quá trình sản xuất bắt đầu bằng việc sử dụng siêu âm lạnh để tạo nhũ tương, sau đó nhũ tương này được đông khô Hạt micell ngược khan chứa BBR có kích thước 36 ± 2,1 nm, đảm bảo an toàn và có khả năng tăng cường sinh khả dụng, đồng thời nâng cao hiệu quả chống tiểu đường so với BBR truyền thống.

Liposome berberin đã được Lin và các cộng sự bào chế vào năm 2013 thông qua một quy trình kết hợp nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm hydrat hóa màng mỏng (TF), bay hơi ngược pha (RE), ép đùn (E), đồng nhất áp suất cao (H), lọc gel (G) và thẩm tích (D) Các phương pháp TF và RE được sử dụng để tạo ra liposome berberin, trong khi E và H giúp giảm kích thước và chỉ số phân bố kích thước (PDI) của liposome Liposome BBR được phân lập bằng phương pháp G hoặc D, với ba quy trình được ký hiệu là TF-E-G, TF-H-G và RE-E-D Kết quả nghiên cứu in vivo cho thấy liposome làm giảm tỷ lệ loại bỏ BBR trong huyết tương và mô, đồng thời liposome BBR có tác dụng ức chế sự phát triển khối u trong chuột mang khối u HepG2.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu, thiết bị và đối tượng nghiên cứu

Bảng 2.1 Nguyên liệu, hóa chất

STT Tên hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn

1 Berberin clorid Trung Quốc NSX

3 Natri lauryl sulfat Trung Quốc NSX

9 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN V

Viện Kiểm nghiệm thuốc Thành phố Hồ Chí Minh

2.1.2 Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu Thiết bị

1 Cân kĩ thuật Sartorius practum 612-1S (Đức)

2 Máy siêu âm Elmasonic S100H (Đức)

4 Máy nghiền bi hành tinh (planetary ball mill) SFM-1 (Mỹ)

5 Hệ thống thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ100 (Nhật Bản)

6 Cân phân tích AY 129, Shimadzu (Nhật Bản)

7 Máy đo quang UV- 2600 Shimadu (Nhật Bản)

8 Hệ thống đo độ hòa tan DRS - 14 (Ấn Độ)

9 Máy phân tích quét nhiệt vi sai DSC LINSEIS (Đức)

10 Máy đông khô EYELA (Nhật Bản)

Cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, phễu, ống nghiệm, bình định mức

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

2.1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: nano berberin

Nội dung nghiên cứu

Bài viết nghiên cứu về việc bào chế nano berberin thông qua phương pháp nghiền bi, tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ polyme, loại và nồng độ chất diện hoạt, kích thước bi, tốc độ nghiền và thời gian nghiền.

- Đánh giá một số đặc tính của bột nano berberin: hình thức, KTTP, phân bố KTTP, thế zeta, phân tích nhiệt vi sai, độ hòa tan.

Phương pháp nghiên cứu

Cân 0,0015 g berberin và cho vào bình định mức 100 ml Tiếp theo, thêm khoảng 80 ml ethanol tuyệt đối và siêu âm cho đến khi berberin tan hoàn toàn Cuối cùng, bổ sung ethanol đến vạch 100 ml.

Pha loãng các dung dịch có nồng độ 5; 7,5; 10; 12,5 µg/ml trong ethanol và đo mật độ quang của chúng ở bước sóng 348 nm, với mẫu trắng là môi trường tương ứng.

Từ kết quả thu được, xây dựng phương trình hồi quy thực nghiệm, vẽ đồ thị biểu thị sự tương quan giữa mật độ quang và nồng độ berberin

2.3.2 Bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi

Bào chế nano berberin theo quy trình sau:

Cho bi zirconium oxid, berberin nguyên liệu, polyme, chất diện hoạt và nước vào bình chứa hình trụ, sau đó nghiền với cỡ bi, tần số và thời gian nhất định Hỗn dịch nano berberin được chuyển về dạng bột thông qua phương pháp đông khô Quy trình và điều kiện bào chế được trình bày trong Hình 2.1.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 2.1 Điều kiện và quy trình bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi

Berberin nguyên liệu, polyme, chất diện hoạt, nước, bi zirconium oxid

400 g bi các loại gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5g, 50 bi loại 2g Đông khô ở:

Bảo quản bột nano berberin trong bình tránh ẩm ở nhiệt độ phòng

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

2.3.3 Phương pháp đánh giá một số đặc tính của nano berberin a) Hình thức Đánh giá bằng cảm quan: màu sắc b) Kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân, thế zeta

Sử dụng hỗn dịch nano berberin để đo KTTP và chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ 100

Kích thước trung bình của tiểu phân và chỉ số đa phân tán PDI được xác định thông qua phương pháp nhiễu xạ tia laser Bằng cách cho hỗn dịch pha loãng đi qua chùm tia laser, các chùm tia khúc xạ và phản xạ sẽ được đo lường, từ đó kích thước hạt trung bình của hệ được tính toán dựa trên định luật xấp xỉ Fraunhofer hoặc lý thuyết Mie.

Thế zeta được xác định qua việc đo tốc độ di chuyển của tiểu phân trong điện trường bằng phương pháp đo gió Doppler laser Độ hòa tan của bột nano berberin ở pH 6,8 được đánh giá thông qua các thử nghiệm hòa tan cụ thể, so sánh giữa berberin nguyên liệu và nano berberin.

- Thiết bị: máy cánh khuấy, tốc độ quay 100 vòng/phút

- Môi trường hòa tan: 900 ml dung dịch đệm pH=6,8 (pha theo Dược điển Việt Nam V)

- Nhiệt độ môi trường hòa tan: 37 0 C ± 0,5 0 C

- Khối lượng mẫu thử: tương ứng với 250 mg berberin

Cho mẫu thử vào cốc chứa môi trường hòa tan và khởi động máy Hút 10 ml dịch sau 5, 10, 15, 30 và 60 phút, sau đó bổ sung 10 ml môi trường có pH = 6,8 Lọc dung dịch qua màng lọc cellulose acetat 0,45 μm, rồi pha loãng dịch thử với môi trường hòa tan đến nồng độ phù hợp Cuối cùng, đo hấp thụ quang ở bước sóng 348 nm.

Nồng độ berberin trong môi trường hòa tan tại thời điểm t, ký hiệu là Ct (đơn vị àg/ml), được tính toán dựa trên đường chuẩn được xây dựng ở mục 2.3.1, sau đó nhân với hệ số pha loãng.

- Lượng berberin đã hòa tan tại thời điểm t được tính theo công thức:

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Q t : lượng berberin đó hũa tan tại thời điểm t (àg)

Ct : nồng độ berberin trong mụi trường hũa tan tại thời điểm t (àg/ml)

Ci : nồng độ berberin trong mụi trường hũa tan tại thời điểm trước đú (àg/ml)

V : thể tích môi trường thử hòa tan (V0ml)

V 0 : thể tích mẫu dung dịch thử lấy ra mỗi lần (V 0 = 10ml)

- Độ hòa tan tại thời điểm t được tính theo công thức: Độ hòa tan = Q t

Qt : lượng berberin đó hũa tan tại thời điểm t (àg)

Hàm lượng berberin trong mẫu thử được xác định bằng cách lấy trung bình kết quả từ ba lần thử nghiệm Phân tích nhiệt vi sai (DSC) được thực hiện để nghiên cứu sự thay đổi trạng thái tinh thể của nano berberin trước và sau khi nghiền bi, đồng thời so sánh điểm nóng chảy của nano berberin với điểm nóng chảy của berberin nguyên liệu.

Các điểm nóng chảy này được xác định bằng phương pháp đo nhiệt quét vi sai DSC

Cỏch tiến hành: Sử dụng đĩa nhụm chứa mẫu 40 àl, đục thủng nắp, khối lượng mẫu khoảng từ 3–7 mg Nhiệt độ quét từ 50 – 300 0 C, tốc độ gia nhiệt 10 0 C/phút

Trong quá trình thử, thổi khí nitrogen với lưu lượng 50 ml/phút.

Phương pháp xử lý số liệu

Các kết quả được xử lý thống kê với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel 2013

Kết quả được trình bày dưới dạng: X ± SD Trong đó: X là giá trị trung bình

SD là độ lệch chuẩn (cỡ mẫu n=3)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Định lượng berberin bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS

Tiến hành pha dãy dung dịch chuẩn berberin clorid có nồng độ lần lượt là 5; 7,5;

10; 12,5; 15 àg/ml và đo độ hấp thụ quang ở bước súng 348 nm, kết quả thể hiện trong Bảng 3.1 và Hình 3.1

Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang theo nồng độ của Berberin tại bước sóng

Nồng độ (àg/ml) 5 7,5 10 12,5 15 Độ hấp thụ quang (Abs) 0,334 0,461 0,609 0,744 0,909

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang của berberin theo nồng độ tại bước sóng 348 nm

Nghiên cứu cho thấy có sự tuyến tính rõ ràng giữa độ hấp thụ quang và nồng độ dung dịch berberin trong khoảng 5 àg/ml đến 15 àg/ml, với hệ số R² đạt 0,9982, vượt mức 0,995 Phương trình tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ được biểu diễn bằng công thức: y = 0,0573x + 0,0382.

Trong đú, y là độ hấp thụ quang (đơn vị Abs), x là nồng độ berberin (đơn vị àg/ml) y = 0.0573x + 0.0382 R² = 0.9982

0 2 4 6 8 10 12 14 16 Đ ộ hấp th ụ qu an g (A bs )

Nồng độ berberin (àg/ml)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20 % berberin (1 g), 1 % NaLS (0.05g), polyme dùng với nồng độ 5 % (0,25g) một trong ba loại HPMC E6; HPMC E15; PVP K30 Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: tổng khối lượng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5 g, 50 bi loại 2g

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.2 và Hình 3.2

Bảng 3.2 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo loại polyme

Loại polyme KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Hình 3.2 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo loại polyme

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 545,7 nm khi sử dụng polyme HPMC E6

- PDI: Phân bố KTTP của hỗn dịch dùng polyme HPMC E6; HPMC E15; PVP

K30 lần lượt là 0,589; 0,748; 0,724 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, mẫu dùng HPMC E6 có PDI nhỏ nhất

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta khi sử dụng HPMC E6; HPMC E15;

PVP K30 đều lớn hơn 25 cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận: Công thức nghiền sử dụng polyme HPMC E6 cho KTTP và PDI nhỏ nhất, nên chúng tôi lựa chọn polyme HPMC E6 cho các nghiên cứu tiếp theo

3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ polyme tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1 % NaLS (0.05 g), polyme HPMC E6 dùng với nồng độ 0,5; 1; 3; 5 % Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.3 và Hình 3.3

Bảng 3.3 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo nồng độ polyme

Nồng độ polyme (%) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 3.3 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo nồng độ polyme Nhận xét:

Nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng polyme HPMC E6 với nồng độ 3%, kích thước tiểu phân (KTTP) nhỏ nhất đạt 546,4 nm, trong khi nồng độ 0,5% cho KTTP lớn nhất là 906,3 nm Sự chênh lệch kích thước tiểu phân giữa các công thức HPMC E6 nồng độ 1%, 3% và 5% là không đáng kể Điều này có thể được giải thích bởi việc tăng nồng độ HPMC E6 từ 0,5% đến 1% dẫn đến sự giảm dần kích thước tiểu phân, nhờ vào khả năng của polyme trong việc tạo lớp áo ngăn cản sự kết tập của các tiểu phân.

- PDI: Phân bố KTTP khi dùng HPMC E6 với nồng độ 0,5; 1; 3; 5 % lần lượt là

0,643; 0,524; 0,573; 0,539 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Hỗn dịch sử dụng HPMC E6 với nồng độ 1% có khoảng phân bố nhỏ nhất

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn hơn 25 cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận cho thấy rằng việc sử dụng HPMC E6 với nồng độ 3% mang lại kích thước hạt nhỏ nhất và sự chênh lệch kích thước giữa các công thức HPMC E6 1%, 3% và 5% là không đáng kể Do đó, để giảm thiểu lượng tá dược sử dụng, HPMC E6 1% đã được chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

3.2.3 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20 % berberin (1 g), 1 % HPMC E6 (0,05 g), 1 % (0,05 g) chất diện hoạt là một trong ba loại NaLS; Tween 80; Poloxamer 407 Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.4 và Hình 3.4

Bảng 3.4 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo loại chất diện hoạt

Chất diện hoạt KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Hình 3.4 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo loại chất diện hoạt

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 560,6 nm khi sử dụng chất diện hoạt NaLS

PDI của các hỗn dịch sử dụng NaLS, poloxamer 407 và Tween 80 lần lượt là 0,561; 0,673 và 0,650, cho thấy chúng đều có khoảng phân bố lớn hơn 0,3, chứng tỏ rằng các hạt trong hỗn dịch có sự phân bố rộng Trong số đó, hỗn dịch sử dụng NaLS có khoảng phân bố nhỏ nhất.

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta khi dùng NaLS; Poloxamer 407 và

Tween 80 đều lớn cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận: Việc sử dụng chất diện hoạt NaLS trong công thức nghiền đã cho kết quả KTTP và PDI nhỏ nhất, vì vậy chúng tôi quyết định lựa chọn NaLS cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, chất diện hoạt NaLS dùng với nồng độ lần lượt là 0,4 ; 0,6; 1% Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.5 và Hình 3.5

Bảng 3.5 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo nồng độ chất diện hoạt

Nồng độ chất diện hoạt (%) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 3.5 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo nồng độ chất diện hoạt Nhật xét:

- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 547,1 nm khi hỗn dịch sử dụng NaLS với nồng độ

1% KTTP không thay đổi nhiều khi giảm nồng độ NaLS xuống 0,6; 0,4 %

PDI của hỗn dịch sử dụng NaLS với các nồng độ 0,4; 0,6; và 1% lần lượt là 0,546; 0,523; và 0,512, đều lớn hơn 0,3, cho thấy KTTP có khoảng phân bố rộng Trong đó, hỗn dịch với nồng độ NaLS 1% có khoảng phân bố nhỏ nhất.

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của hỗn dịch dùng NaLS với nồng độ

0,4; 0,6; 1% đều lớn cho thấy hỗn dịch berberin có thể có thể có độ ổn định cao

Kết luận: KTTP không khác nhau nhiều khi dùng chất diện hoạt NaLS với nồng độ

0,4; 0,6; 1% Vì NaLS là một chất diện hoạt anion nên chúng tôi chọn nồng độ 0,4% để đảm bảo ít tá dược nhất và an toàn khi sử dụng lâm sàng

3.2.5 Ảnh hưởng của kích cỡ bi tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20% Berberin (1 g), 1% HPMC E 6 (0,05 g), 0,4 % NaLS (0.02 g) Thể tích nước khoảng 5ml

(Mẫu 1) Khoảng 400 g gồm 16 bi loại 25g;

(Mẫu 2) Khoảng 400g gồm 200 bi loại 2g;

Nồng độ chất diện hoạt (%)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

(Mẫu 3) Khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5 g, 50 bi loại 2g

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.6 và Hình 3.6

Bảng 3.6 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo kích cỡ bi

Mẫu Cỡ bi KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Hình 3.6 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo kích cỡ bi Nhận xét:

- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 548,5 nm khi sử dụng đồng thời bốn cỡ bi loại 25;

10; 5; 2g Mẫu 1 sử dụng bi to cho KTTP lớn nhất 576,4 nm KTTP khác biệt không đáng kể giữa ba mẫu

PDI của các bi lớn, bi nhỏ và các loại bi khác lần lượt là 0,563; 0,589; 0,542, đều lớn hơn 0,3, cho thấy khoảng phân bố kích thước hạt (KTTP) rộng Trong đó, mẫu 3 có khoảng phân bố nhỏ nhất.

Bi to Bi nhỏ Nhiều cỡ bi

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận: Để đạt được kích thước tối ưu cho KTTP, chúng tôi đã sử dụng tổng cộng 400g bi, bao gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5g và 50 bi loại 2g Việc kết hợp nhiều kích cỡ bi sẽ được áp dụng trong các nghiên cứu tiếp theo.

3.2.6 Ảnh hưởng của tốc độ nghiền tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, 0,4% NaLS (0,02g) Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại

Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.7 và Hình 3.7

Bảng 3.7 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo tốc độ nghiền

Tần số (Hz) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Hình 3.7 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo tốc độ nghiền

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

KTTP nhỏ nhất đạt được là 538,7 nm khi nghiền ở tần số 30Hz Ở tần số 25 Hz, lực mài mòn là cơ chế chính gây gãy vỡ tiểu phân, do đó KTTP chưa giảm nhiều Ngược lại, ở tần số 35 Hz, lực ly tâm khiến các viên bi ép vào thành, dẫn đến việc không xảy ra quá trình mài mòn hay va đập, làm giảm hiệu suất quá trình và kích thước tiểu phân tăng lên.

- PDI: Phân bố KTTP khi nghiền ở tần số 25; 30; 35 Hz lần lượt có PDI là 0,441;

0,543; 0,612 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Công thức nghiền ở tần số 25 Hz là có khoảng phân bố nhỏ nhất

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận: Khi nghiền ở tần số 30 Hz thì thu được KTTP nhỏ nhất nên tần số 30 Hz được chúng tôi lựa chọn

3.2.7 Ảnh hưởng của thời gian nghiền tới kích thước tiểu phân

Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:

- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, 0,4% NaLS (0,02g).Thể tích nước khoảng 5ml

- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại

Hỗn dịch nano berberin, sau khi được nghiền, đã được đánh giá các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm như chỉ số đa phân tán (PDI) và thế zeta Kết quả đánh giá này được trình bày chi tiết trong Bảng 3.8 và Hình 3.8.

Bảng 3.8 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano berberin theo thời gian nghiền

Thời gian (phút) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 3.8 KTTP, PDI của hỗn dịch nano berberin theo thời gian nghiền

KTTP nhỏ nhất đạt được là 563,6 nm sau 40 phút nghiền, cho thấy rằng thời gian nghiền dài hơn giúp phân chia các hạt tốt hơn Tuy nhiên, nếu thời gian nghiền kéo dài quá (50 hoặc 60 phút), các tiểu phân nano có xu hướng kết tụ lại, dẫn đến tăng kích thước.

- PDI: Phân bố KTTP khi nghiền trong 30;40;50;60 phút lần lượt là 0,823; 0,518;

0,707; 0,713 đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Trong đó, nghiền ở thời gian 40 phút có khoảng phân bố nhỏ nhất

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao

Kết luận: Thời gian nghiền 40 phút cho KTTP và PDI nhỏ nhất, nên thời gian nghiền

40 phút được chúng tôi lựa chọn

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Từ kết quả khảo sát, chúng tôi đề xuất quy trình bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi như sau:

Hình 3.9 Sơ đồ bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi

- 400 g bi zirconium oxid gồm 04 bi loại 25 g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5g, 50 bi loại 2 g

- Thời gian: 40 phút Đông khô:

Bảo quản bột nano berberin trong bình tránh ẩm ở nhiệt độ phòng

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Đánh giá một số đặc tính của bột nano berberin

Màu sắc: bột nano berberin có màu vàng giống nguyên liệu

Hình 3.10 Berberin nguyên liệu (bên trái) và bột nano berberin (bên phải)

3.3.2 Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân, thế zeta

Bột nano berberin, được sản xuất qua quá trình đông khô, đã được đo kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân Kết quả này sau đó được so sánh với hỗn dịch nano berberin thu được từ phương pháp nghiền bi, như thể hiện trong Bảng 3.9 và Hình 3.11.

Bảng 3.9 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano berberin và bột nano berberin

Loại KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 3.11 KTTP, PDI của hỗn dịch nano berberin và bột nano berberin

Nhật xét: Sau khi đông khô, bột nano berberin có KTTP là 570,7 nm và PDI là 0,576

Bột nano berberin cho thấy chỉ số phân bố kích thước hạt (PDI) không tăng nhiều so với hỗn dịch nano berberin, với giá trị > 0,3, điều này chứng tỏ có sự phân bố rộng Cả hai mẫu đều có giá trị tuyệt đối của thế zeta cao, cho thấy khả năng ổn định tốt.

3.3.3 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin tại môi trường pH=6,8 được thể hiện như trong bảng

Bảng 3.10 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin

Thời gian (phút) 5 10 15 30 60 Độ hòa tan (%)

Hỗn dịch nano berberin Bột nano berberin

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Hình 3.12 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin

Nano berberin có độ hòa tan vượt trội hơn so với berberin nguyên liệu, với khả năng hòa tan đạt 26,31% chỉ sau 5 phút, gấp 1,6 lần so với berberin nguyên liệu.

Sau 60 phút, độ hòa tan của nano berberin gấp khoảng 1,5 lần nguyên liệu Từ phút thứ

5 đến phút 60, độ hòa tan tăng lên không nhiều, nano berberin (từ 26,31% lên 30,92%) và berberin nguyên liệu (từ 16,22% lên 20,87%)

3.3.4 Kết quả phân tích nhiệt vi sai

Phổ DSC cho thấy berberin nguyên liệu có các điểm chảy ở 72,4; 105,9; 206,2;

Điểm chảy của berberin nguyên liệu là 215,0 °C, trong khi mẫu nano berberin có các điểm chảy lần lượt là 69,2 °C, 101,4 °C, 205,4 °C và 221,4 °C Sự thay đổi điểm chảy này không đáng kể so với berberin nguyên liệu, cho thấy quá trình nghiền bi không làm thay đổi trạng thái kết tinh của berberin ban đầu Sự thay đổi nhỏ về điểm chảy có thể do sự hiện diện của HPMC E6 và NaLS trong công thức.

Bàn luận

3.4.1 Về phương pháp bào chế nano bererin

Nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật nghiền bi để chế tạo nano berberin, một phương pháp đơn giản, nhanh chóng và có khả năng mở rộng quy mô công nghiệp Điểm nổi bật của phương pháp này là không sử dụng hexan độc hại, khác với phương pháp kết tủa bay hơi dung môi.

Berberin nguyên liệu Bột nano berberin

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

Sahibzada và các cộng sự đã áp dụng quy trình vào năm 2018 Sau khi thực hiện nghiền bi, hỗn dịch nano được xử lý bằng phương pháp đông khô nhằm loại bỏ dung môi, từ đó thu được chất rắn với hiệu suất cao.

3.4.2 Về xây dựng quy trình bào chế nano berberin

Trong nghiên cứu về bào chế hạt nano bằng phương pháp nghiền ướt, nồng độ polyme thường sử dụng là từ 1-10% (w/v) và tỉ lệ dược chất/polyme nằm trong khoảng 10:1 đến 1:0.8 (w/w) Nồng độ chất diện hoạt thường nhỏ hơn 1%, với tỉ lệ dược chất/chất diện hoạt từ 20/1 đến 1/0,5 Nghiên cứu này lựa chọn polyme HPMC E6 và chất diện hoạt NaLS với nồng độ 1% và 0,4% tương ứng, nhằm tạo ra nano berberin có kích thước nhỏ Việc sử dụng nồng độ thấp này không chỉ giảm thiểu lượng tá dược, mà còn giảm độc tính do NaLS gây ra khi dùng ở nồng độ cao, từ đó tăng cường tính an toàn cho sản phẩm.

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng các bi nhỏ có xu hướng tạo ra các hạt nano nhỏ hơn nhờ vào việc tăng diện tích tiếp xúc Kết quả cho thấy, khi sử dụng đồng thời bốn loại bi với kích thước 25, 10, 5 và 2 gram, kích thước hạt thu được không khác biệt nhiều so với việc chỉ dùng bi nhỏ, thậm chí có thể tạo ra kích thước hạt nhỏ hơn.

3.4.3 Về các đặc tính của bột nano berberin thu được a) Về KTTP:

Quy trình bào chế nano berberin theo hình 3.2.8 cho ra sản phẩm bột với kích thước trung bình (KTTP) là 570,7 ± 13,7 nm Kết quả cho thấy, kích thước này lớn hơn đáng kể so với các phương pháp khác như kết tủa bay hơi (71,53 nm), kết tủa bằng thay đổi dung môi (102,62 nm) và đồng nhất hóa áp suất cao (72,4 nm) Phân bố KTTP từ phương pháp nghiền bi có chỉ số PDI là 0,576, cho thấy khoảng phân bố rộng, trong khi phương pháp đồng nhất hóa có PDI là 0,3, chứng tỏ khoảng phân bố hẹp hơn Về độ hòa tan, cần có thêm thông tin để so sánh hiệu quả giữa các phương pháp.

Bột nano berberin được sản xuất bằng phương pháp nghiền bi cho thấy khả năng hòa tan 26,31% chỉ sau 5 phút, gấp 1,6 lần so với berberin nguyên liệu Sau 60 phút, độ hòa tan của nano berberin đạt 30,92%, cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc cải thiện tính hòa tan của hợp chất này.

Phương pháp kết tủa bay hơi và kết tủa bằng thay đổi dung môi đã cho thấy hiệu quả hòa tan berberin, với độ hòa tan đạt 70% sau 15 phút và hoàn toàn sau 60 phút Mặc dù phương pháp nghiền bi đã cải thiện đáng kể độ hòa tan của berberin, nhưng mức độ cải thiện vẫn còn hạn chế.

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận

Sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi rút ra được các kết luận sau:

1) Nghiên cứu đã bào chế được nano berberin bằng phương pháp nghiền bi Công thức hỗn dịch gồm 20% berberin, 1% HPMC E6, 0,4% NaLS và nước Quy trình nghiền bi sử dụng bi zirconium oxid đồng thời cả bốn cỡ bi 25; 10; 5 và 2g, thời gian nghiền 40 phút, tần số nghiền 30 Hz Hỗn dịch nano berberin có KTTP trung bình 563,4 nm, PDI = 0,548, giá trị tuyệt đối thế zeta 28,1 mV Hỗn dịch được đông khô ở nhiệt độ -85 0 C đến -80 0 C, trong 24 giờ để thu được bột nano berberin

2) Nghiên cứu đã đánh giá được một số đặc tính của bột nano berberin như hình thức, KTTP (570,7 nm), phân bố KTTP (0, 576), giá trị tuyệt đối thế zeta (28,6 mV), phân tích nhiệt vi sai, tốc độ hòa tan (khoảng 30,92% sau 60 phút)

1) Thử tác dụng sinh học của bột nano berberin đã bào chế được như khả năng kháng nấm, kháng khuẩn,…

2) Ứng dụng bột nano berberin vào một số dạng bào chế như viên nén, viên nang cứng, viên nang mềm,…

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

[1] Bộ Y tế (1994), Dược điển Việt Nam II, Nhà xuất bản Y học tr 71-74

[2] Bộ Y tế (2002), Dược điển Việt Nam III, Nhà xuất bản Y học Hà Nội tr 178-

[3] Bộ Y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất bản y học

[4] Nguyễn Văn Dương (2017), "Nghiên cứu đánh giá viên bao bồi chứa berberin clorid", Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội

[5] Phạm Văn Giang (2013), "Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano curcurmin",

Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội

[6] Đồng Quang Huy (2014), "Nghiên cứu chiết xuất berberin từ vàng đắng bằng dung dịch kiểm", Luận văn thạc sĩ dược học

[7] Từ Minh Koóng (2009), Kỹ thuật sản xuất dược phẩm, Nhà xuất bản y học tr

[8] La Vũ Thùy Linh (2010), Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỷ 21, Đại học Tôn Đức Thắng

[9] Nguyễn Thị Thơi (2018), "Nghiên cứu tạo vi nang alginat chứa berberin",

Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội

Tài liệu tiếng nước ngoài:

[10] Amin A H, Subbaiah T V, Abbasi K M (1969), "Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action", Canadian journal of microbiology, 15 9 pp 1067-1076

[11] Caruthers S D, Wickline S A, Lanza G M (2007), "Nanotechnological applications in medicine", Current opinion in Biotechnology, 18 (1), pp 26-30

[12] Chun Y T, Yip T T, Lau K L, Kong Y C, et al (1979), "A biochemical study on the hypotensive effect of berberine in rats", Gen Pharmacol, 10 (3), pp 177-

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

[13] Duroudier J (2016), Freeze-drying Heat Transfer in the Chemical, Food and

[14] Hayashi K, Minoda K, Nagaoka Y, Hayashi T, et al (2007), "Antiviral activity of berberine and related compounds against human cytomegalovirus", Bioorg Med Chem Lett, 17 (6), pp 1562-1564

[15] Kong W, Wei J, Abidi P, Lin M, et al (2004), "Berberine is a novel cholesterol- lowering drug working through a unique mechanism distinct from statins", Nat

[16] Lee Y S, Kim W S, Kim K H, Yoon M J, et al (2006), "Berberine, a natural plant product, activates AMP-activated protein kinase with beneficial metabolic effects in diabetic and insulin-resistant states", Diabetes, 55 (8), pp

[17] Lin Y C, Kuo J Y, Hsu C C, Tsai W C, et al (2013), "Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model", Int J Pharm, 441 (1-2), pp 381-388

[18] Lin Y H, Lin J H, Chou S C, Chang S J, et al (2015), "Berberine-loaded targeted nanoparticles as specific Helicobacter pylori eradication therapy: in vitro and in vivo study", Nanomedicine (Lond), 10 (1), pp 57-71

[19] Malamatari M, Taylor K M G, Malamataris S, Douroumis D, et al (2018),

"Pharmaceutical nanocrystals: production by wet milling and applications",

[20] Peng W H, Lo K L, Lee Y H, Hung T H, et al (2007), "Berberine produces antidepressant-like effects in the forced swim test and in the tail suspension test in mice", Life Sci, 81 (11), pp 933-938

[21] Pragasam Viswanathan, Yuvashree Muralidaran, Ragavan G

(2017), Challenges in oral drug delivery: a nano-based strategy to overcome

Nanostructures for oral medicine, pp 173-201

[22] Sahibzada M U K, Sadiq A, Faidah H S, Khurram M, et al (2018), "Berberine nanoparticles with enhanced in vitro bioavailability: characterization and antimicrobial activity", Drug Des Devel Ther, 12 pp 303-312

[23] Vijaykumar Nekkanti, Vabalaboina V, Pillai R (2009), The Delivery of

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

[24] Wang T, Wang N, Song H, Xi X, et al (2011), "Preparation of an anhydrous reverse micelle delivery system to enhance oral bioavailability and anti- diabetic efficacy of berberine", Eur J Pharm Sci, 44 (1-2), pp 127-135

[25] Wang Z, Wang Y S, Chang Z M, Li L, et al (2017), "Berberine-loaded Janus nanocarriers for magnetic field-enhanced therapy against hepatocellular carcinoma", Chem Biol Drug Des, 89 (3), pp 464-469

[26] Wang Z, Wu J, Zhou Q, Wang Y, et al (2015), "Berberine nanosuspension enhances hypoglycemic efficacy on streptozotocin induced diabetic C57BL/6 mice", Evid Based Complement Alternat Med, 2015 pp 239749

[27] Xue M, Zhang L, Yang M X, Zhang W, et al (2015), "Berberine-loaded solid lipid nanoparticles are concentrated in the liver and ameliorate hepatosteatosis in db/db mice", Int J Nanomedicine, 10 pp 5049-5057

[28] Ye M, Fu S, Pi R, He F (2009), "Neuropharmacological and pharmacokinetic properties of berberine: a review of recent research", J Pharm Pharmacol, 61

[29] Abdelwahed W, Degobert G, Stainmesse S, Fessi H (2006), "Freeze-drying of nanoparticles: formulation, process and storage considerations", Advanced drug delivery reviews, 58 (15), pp 1688-1713

[30] Junyaprasert V B, Morakul B (2015), "Nanocrystals for enhancement of oral bioavailability of poorly water-soluble drugs", asian journal of pharmaceutical sciences, 10 (1), pp 13-23

[31] Khemani M, Sharon M, Sharon M (2012), "Encapsulation of berberine in nano- sized PLGA synthesized by emulsification method", ISRN Nanotechnology,

[32] Kuo C-L, Chi C-W, Liu T-Y (2004), "The anti-inflammatory potential of berberine in vitro and in vivo", Cancer letters, 203 (2), pp 127-137

[33] Loh Z H, Samanta A K, Heng P W S (2015), "Overview of milling techniques for improving the solubility of poorly water-soluble drugs", Asian journal of pharmaceutical sciences, 10 (4), pp 255-274

[34] Peltonen L (2018), "Design space and QbD approach for production of drug nanocrystals by wet media milling techniques", Pharmaceutics, 10 (3), pp

Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU

PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phân tích DSC của berberin nguyên liệu

Ngày đăng: 18/07/2021, 00:03

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[2]. Bộ Y tế (2002), Dược điển Việt Nam III, Nhà xuất bản Y học Hà Nội tr. 178- 179 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dược điển Việt Nam III
Tác giả: Bộ Y tế
Nhà XB: Nhà xuất bản Y học Hà Nội tr. 178-179
Năm: 2002
[4]. Nguyễn Văn Dương (2017), "Nghiên cứu đánh giá viên bao bồi chứa berberin clorid", Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu đánh giá viên bao bồi chứa berberin clorid
Tác giả: Nguyễn Văn Dương
Năm: 2017
[5]. Phạm Văn Giang (2013), "Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano curcurmin", Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano curcurmin
Tác giả: Phạm Văn Giang
Năm: 2013
[6]. Đồng Quang Huy (2014), "Nghiên cứu chiết xuất berberin từ vàng đắng bằng dung dịch kiểm", Luận văn thạc sĩ dược học Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu chiết xuất berberin từ vàng đắng bằng dung dịch kiểm
Tác giả: Đồng Quang Huy
Năm: 2014
[7]. Từ Minh Koóng (2009), Kỹ thuật sản xuất dược phẩm, Nhà xuất bản y học tr. 25 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật sản xuất dược phẩm
Tác giả: Từ Minh Koóng
Nhà XB: Nhà xuất bản y học tr. 25
Năm: 2009
[8]. La Vũ Thùy Linh (2010), Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỷ 21, Đại học Tôn Đức Thắng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỷ 21
Tác giả: La Vũ Thùy Linh
Năm: 2010
[9]. Nguyễn Thị Thơi (2018), "Nghiên cứu tạo vi nang alginat chứa berberin", Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội.Tài liệu tiếng nước ngoài Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu tạo vi nang alginat chứa berberin
Tác giả: Nguyễn Thị Thơi
Năm: 2018
[10]. Amin A H, Subbaiah T V, Abbasi K M (1969), "Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action", Canadian journal of microbiology, 15 9 pp. 1067-1076 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action
Tác giả: Amin A H, Subbaiah T V, Abbasi K M
Năm: 1969
[11]. Caruthers S D, Wickline S A, Lanza G M (2007), "Nanotechnological applications in medicine", Current opinion in Biotechnology, 18 (1), pp. 26-30 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nanotechnological applications in medicine
Tác giả: Caruthers S D, Wickline S A, Lanza G M
Năm: 2007
[12]. Chun Y T, Yip T T, Lau K L, Kong Y C, et al (1979), "A biochemical study on the hypotensive effect of berberine in rats", Gen Pharmacol, 10 (3), pp. 177- 182 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A biochemical study on the hypotensive effect of berberine in rats
Tác giả: Chun Y T, Yip T T, Lau K L, Kong Y C, et al
Năm: 1979
[13]. Duroudier J (2016), Freeze-drying. Heat Transfer in the Chemical, Food and Pharmaceutical Industries, pp. 359–377 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Freeze-drying. Heat Transfer in the Chemical
Tác giả: Duroudier J
Năm: 2016
[14]. Hayashi K, Minoda K, Nagaoka Y, Hayashi T, et al (2007), "Antiviral activity of berberine and related compounds against human cytomegalovirus", Bioorg Med Chem Lett, 17 (6), pp. 1562-1564 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Antiviral activity of berberine and related compounds against human cytomegalovirus
Tác giả: Hayashi K, Minoda K, Nagaoka Y, Hayashi T, et al
Năm: 2007
[15]. Kong W, Wei J, Abidi P, Lin M, et al (2004), "Berberine is a novel cholesterol- lowering drug working through a unique mechanism distinct from statins", Nat Med, 10 (12), pp. 1344-1351 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine is a novel cholesterol-lowering drug working through a unique mechanism distinct from statins
Tác giả: Kong W, Wei J, Abidi P, Lin M, et al
Năm: 2004
[16]. Lee Y S, Kim W S, Kim K H, Yoon M J, et al (2006), "Berberine, a natural plant product, activates AMP-activated protein kinase with beneficial metabolic effects in diabetic and insulin-resistant states", Diabetes, 55 (8), pp.2256-2264 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine, a natural plant product, activates AMP-activated protein kinase with beneficial metabolic effects in diabetic and insulin-resistant states
Tác giả: Lee Y S, Kim W S, Kim K H, Yoon M J, et al
Năm: 2006
[17]. Lin Y C, Kuo J Y, Hsu C C, Tsai W C, et al (2013), "Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model", Int J Pharm, 441 (1-2), pp. 381-388 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model
Tác giả: Lin Y C, Kuo J Y, Hsu C C, Tsai W C, et al
Năm: 2013
[18]. Lin Y H, Lin J H, Chou S C, Chang S J, et al (2015), "Berberine-loaded targeted nanoparticles as specific Helicobacter pylori eradication therapy: in vitro and in vivo study", Nanomedicine (Lond), 10 (1), pp. 57-71 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine-loaded targeted nanoparticles as specific Helicobacter pylori eradication therapy: in vitro and in vivo study
Tác giả: Lin Y H, Lin J H, Chou S C, Chang S J, et al
Năm: 2015
[19]. Malamatari M, Taylor K M G, Malamataris S, Douroumis D, et al (2018), "Pharmaceutical nanocrystals: production by wet milling and applications", Drug Discov Today, 23 (3), pp. 534-547 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Pharmaceutical nanocrystals: production by wet milling and applications
Tác giả: Malamatari M, Taylor K M G, Malamataris S, Douroumis D, et al
Năm: 2018
[20]. Peng W H, Lo K L, Lee Y H, Hung T H, et al (2007), "Berberine produces antidepressant-like effects in the forced swim test and in the tail suspension test in mice", Life Sci, 81 (11), pp. 933-938 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine produces antidepressant-like effects in the forced swim test and in the tail suspension test in mice
Tác giả: Peng W H, Lo K L, Lee Y H, Hung T H, et al
Năm: 2007
[21]. Pragasam Viswanathan, Yuvashree Muralidaran, Ragavan G (2017), Challenges in oral drug delivery: a nano-based strategy to overcome.Nanostructures for oral medicine, pp. 173-201 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Challenges in oral drug delivery: a nano-based strategy to overcome. "Nanostructures for oral medicine
Tác giả: Pragasam Viswanathan, Yuvashree Muralidaran, Ragavan G
Năm: 2017
[22]. Sahibzada M U K, Sadiq A, Faidah H S, Khurram M, et al (2018), "Berberine nanoparticles with enhanced in vitro bioavailability: characterization and antimicrobial activity", Drug Des Devel Ther, 12 pp. 303-312 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Berberine nanoparticles with enhanced in vitro bioavailability: characterization and antimicrobial activity
Tác giả: Sahibzada M U K, Sadiq A, Faidah H S, Khurram M, et al
Năm: 2018

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN