Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano polyme andrographolid

TỔNG QUAN

Tổng quan về nano polyme

Nano polyme là hệ thống mang thuốc sử dụng polyme để vận chuyển dược chất, với cấu trúc dạng siêu vi nang hoặc siêu vi cầu Siêu vi nang có cấu trúc nhân vỏ, trong khi siêu vi cầu có cấu trúc dạng cốt, nơi dược chất được phân tán đồng đều Việc phân biệt giữa siêu vi nang và siêu vi cầu thường gặp khó khăn Trong cấu trúc này, dược chất có thể hòa tan hoặc phân tán dưới dạng phân tử hoặc tinh thể nano trong polyme, và cũng có thể liên kết cộng trị với polyme Các polyme được sử dụng trong chế biến nano polyme bao gồm polyme tự nhiên, bán tổng hợp và tổng hợp, với ưu tiên cho các polyme phân hủy sinh học và tương hợp với cơ thể sống.

Hình 1.1 Hình ảnh siêu vi nang và siêu vi cầu 1.1.2 Một số phương pháp bào chế tiểu phân nano polyme a Phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi

Nhũ tương là phương pháp hiệu quả để tạo ra các hạt nano bằng cách hòa tan dược chất và polyme trong pha dầu, sau đó nhỏ giọt vào pha nước có chứa chất diện hoạt Quá trình đồng nhất hóa hoặc siêu âm được áp dụng để giảm kích thước tiểu phân xuống cấp độ nano Sau khi bốc hơi dung môi hữu cơ, hỗn dịch nano sẽ được thu được Nhũ tương kép N/D/N thường được sử dụng để bao gói các dược chất tan trong nước như peptid, protein hay vaccine, trong khi nhũ tương đơn D/N thích hợp cho các dược chất không tan trong nước như steroid.

Trong phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi, đặc tính của tiểu phân nano, bao gồm kích thước tiểu phân (KTTP), chỉ số phân tán (PDI) và thế zeta, chịu ảnh hưởng đáng kể từ các thông số của công thức như tỷ lệ giữa polymer và dược chất, loại cũng như lượng chất diện hoạt, cũng như các thông số quy trình.

Thời gian và cường độ của quá trình đồng nhất hóa, siêu âm, cùng với tốc độ bốc hơi dung môi là những yếu tố quan trọng cần xem xét Ưu điểm của phương pháp này là khả năng áp dụng cho cả dược chất thân dầu và thân nước.

Nhược điểm của quy trình này là việc nâng cấp quy mô gặp khó khăn do yêu cầu năng lượng lớn trong quá trình đồng nhất Ngoài ra, hiện tượng giọt pha dầu dễ bị kết tụ trong quá trình bốc hơi dung môi cũng làm tăng kích thước tiểu phần.

[46] b Phương pháp nhũ hóa khuếch tán dung môi

Dung dịch dược chất trong dung môi hữu cơ, như ethyl acetat hay alcol benzylic, được nhũ hóa vào dung dịch chứa chất ổn định đã bão hòa trước đó Nhũ tương này sau đó được trộn với một thể tích nước lớn hơn và khuấy nhẹ, giúp dung môi khuếch tán từ giọt pha dầu vào môi trường, tạo ra các tiểu phân nano polyme Phương pháp này có ưu điểm là dễ kiểm soát kích thước, dễ nâng cấp quy mô sản xuất và đảm bảo độ lặp lại cao giữa các lô mẻ.

Nhược điểm của phương pháp này là dược chất có thể bị thất thoát ra ngoài môi trường, dẫn đến hiệu quả thấp Bên cạnh đó, lượng nước lớn sử dụng cũng gây khó khăn trong quá trình thu hồi sản phẩm Do đó, cần xem xét các phương pháp thay thế dung môi để cải thiện tình hình.

Polyme và dược chất được hòa tan trong dung môi đồng tan với nước như aceton, sau đó được chia thành từng giọt và phối hợp với pha ngoại có thể chứa hoặc không chứa chất ổn định Phương pháp này có ưu điểm là sử dụng lượng chất diện hoạt thấp hơn so với một số phương pháp khác, đồng thời không cần trải qua bước nhũ hóa tốn nhiều năng lượng.

Nhược điểm: Thành công của phương pháp phụ thuộc vào việc lựa chọn nồng độ polyme thích hợp Nồng độ polyme sử dụng thường thấp [29] d Phương pháp hóa muối

Dung dịch polyme và dược chất trong môi trường đồng tan với nước được nhũ hóa vào pha ngoại có nồng độ cao của các chất hóa muối Hiệu ứng hóa muối giúp ổn định giọt pha dầu khi có tác động lực cơ học Nhũ tương thu được sau đó được phối hợp với một lượng nước lớn, dẫn đến nồng độ chất hóa muối giảm, dung môi khuếch tán vào môi trường và hình thành các tiểu phân nano Ưu điểm của phương pháp này là giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố gây mất ổn định lên dược chất kém bền, đồng thời nồng độ dược chất và polyme trong pha nội tương đối cao.

Nhược điểm: Nồng độ chất hóa muối cao có thể gây tương kị với một số dược chất

1.1.3 Ưu nhược điểm của hệ nano polyme

- Tăng độ an toàn, giảm tác dụng phụ

- Phù hợp với nhiều đường dùng như đường tiêu hóa, đường tiêm, qua da

- Tăng hoạt tính sinh học của dược chất

- Ổn định trong máu và có thời gian tuần hoàn dài [32]

- Bào chế khó khăn, giá thành sản phẩm cao

- Có thể gây dị ứng, gây tăng độc tính một số dược chất

- Khó khăn trong bảo quản

- Dược chất có thể bị giải phóng đột ngột do khó kiểm soát kích thước và cấu trúc tiểu phân [30].

Thông tin về Andrographolid (AND)

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của AND

(3E,4S)-3-[2-[(1R,4aS,5R,6R,8aS)-decahydro-6-hydroxy-5 (hydroxymethyl)-5,8a- dimethyl-2-methylen-1-napthalenyl] thyliden] dihydro-4- hydroxy-2(3H)-furanon Công thức phân tử: C30H20O5, khối lượng phân tử: 350,45 g/mol

Andrographolid là một hợp chất có dạng bột kết tinh trắng hoặc tinh thể hình kim, không màu, không mùi và có vị rất đắng Hợp chất này có khả năng tan trong các dung môi như aceton, methanol, cloroform, ether, ethanol và n-butanol, propanon, nhưng ít tan trong nước Nghiên cứu cho thấy khả năng hòa tan của andrographolid đạt 46,2±1,40 µg/ml ở nhiệt độ 25 °C.

Andrographolid hấp thụ ánh sáng ở bước sóng cực đại 223 nm, nóng chảy ở 230-

Phổ: phổ hồng ngoại của andrographolid hấp thụ ở số sóng 1727 cm -1 tương ứng với vòng α, β lacton không bão hòa và 1672 cm -1 tương ứng với liên hợp C = C [11]

1.2.3 Nguồn gốc và phương pháp chiết xuất Andrographolid

Andrographolid là hợp chất diterpen lacton chính trong cây xuyên tâm liên (Andrographis paniculata), thuộc họ Ô rô Acanthaceae Ngoài Andrographolid, cây này còn chứa hai hợp chất diterpen lacton khác là 14-deoxy-11,12-dedihydroandrographolid và neoandrographolid với hàm lượng thấp hơn.

Nghiên cứu về chiết xuất diterpen lacton từ cây xuyên tâm liên cho thấy độ hòa tan của andrographolid trong các dung môi giảm dần theo thứ tự: methanol, ethanol, propanon và nước M Rajani và cộng sự đã chọn hỗn hợp dicloromethan - methanol (1:1) làm hệ dung môi để chiết xuất, cho thấy khả năng chiết chọn lọc andrographolid Trong khi đó, R Wongkittipong và Trịnh Thị Điệp cùng cộng sự đã lựa chọn ethanol, cụ thể là ethanol 95%, để chiết xuất andrographolid với hiệu suất đạt 2,96%.

1.2.4 Tác dụng dược lý và ứng dụng điều trị trên lâm sàng của andrographolid a, Tác dụng kháng khuẩn

Nhiều nghiên cứu cho thấy dịch chiết lá xuyên tâm liên và andrographolid có tác dụng kháng khuẩn nhờ sự kết hợp của andrographolid và arabinogalactan protein Nghiên cứu của Malabika Banerjee xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của AND trên 14 chủng vi khuẩn gram (-) và 7 vi khuẩn gram (+), trong đó Methicillin-susceptable Staphylococus aureus (MSSA) nhạy cảm nhất với giá trị MIC là 100 μg/mL, trong khi S.aureus kháng methicillin (MRSA) cũng cho thấy độ nhạy cảm với AND với MIC là 1 mg/mL.

Cây xuyên tâm liên và andrographolid có tác dụng bảo vệ gan hiệu quả, cả trong thí nghiệm in vitro và in vivo Chúng giúp giảm tổn thương gan, hồi phục các tổn thương mô bệnh lý và giảm hoạt độ các enzym gan trong huyết thanh.

Andrographolid, deoxyandrographolid, neoandrographolid và 11,12-didehydrodeoxyandrographolid có tác dụng chống viêm hiệu quả khi sử dụng đường uống Chúng ức chế sự tăng tính thấm của mao mạch dưới da và màng bụng do xylen hoặc acid acetic gây ra, đồng thời giảm dịch rỉ viêm ở bạch cầu hạt Selye xử lý với dầu bông.

1.2.5 Một số dạng bào chế của andrographolid lưu hành trên thị trường a, Viên nén

Viên nén Andrographis được chiết xuất từ xuyên tâm liên, đã được sử dụng lâu dài và được quy định trong Dược điển Trung Quốc 2005 Mỗi viên chứa 1 gram dược liệu với ít nhất 8,0 mg andrographolid Liều dùng khuyến nghị là 1 - 2 viên, 3 lần mỗi ngày, chỉ định cho các triệu chứng như cảm cúm, sốt, ho, sưng đau họng, tiêu chảy và lỵ.

Thuốc tiêm Lianbizhi, dạng muối natri bisulfat của andrographolid, có độ tan cao hơn so với hoạt chất gốc Tuy nhiên, natri bisulfat gây ra độc tính nghiêm trọng trên đường tiết niệu Theo báo cáo của Zheng và Ye (2007), có 87 bệnh nhân đã gặp phải dị ứng với thuốc tiêm Lianbizhi Độc tính trên đường tiết niệu cũng đã được ghi nhận khi sử dụng Lianbizhi Do đó, FDA đã cấm sử dụng dạng bào chế này.

1.2.6 Một số công trình nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano andrographolid

Năm 2010, Pathar Roy và các cộng sự đã thành công trong việc bào chế tiểu phân nano AND bằng phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi, tạo ra hỗn dịch nano bền vững.

Trong quá trình nghiên cứu, 50 mg PLGA và 2,5 mg AG được hòa tan trong 3 mL chloroform, sau đó pha loãng với 12 mL nước chứa PVA Nhũ tương dầu/nước được đồng nhất trong 20 phút với tốc độ 20.000 vòng/phút dưới điều kiện làm mát bằng nước đá Quá trình bay hơi dung môi diễn ra trong 12 giờ trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng Các hạt nano (AGnp) được thu nhận bằng cách ly tâm siêu tốc ở tốc độ 30.000 vòng/phút trong 25 phút ở 4 °C Sau khi rửa bằng nước, AGnp được ly tâm và bảo quản trong bình hút ẩm chân không ở 4 °C cho đến khi tiến hành đánh giá.

Nghiên cứu đã phát triển tiểu phân nano với kích thước khoảng 173 nm và PDI khoảng 0,229, đạt hiệu suất nạp khoảng 80% Để bào chế hỗn dịch nano AND, Ping Du và cộng sự sử dụng bi oxit zirconi 0,5 mm, chất ổn định Vitamin E TPGS 0,5% và natri dodecyl sulfate (SDS) 0,1% trong 30 ml nước Các tinh thể nano được tạo ra thông qua phương pháp nghiền ướt bằng máy nghiền hành tinh PM, với buồng nghiền zirconia có thể tích 100 mL Hỗn dịch chứa AND và chất ổn định bề mặt được chuẩn bị bằng cách khuấy liên tục.

Quá trình nghiền được thực hiện ở tốc độ 1000 vòng/phút và nhiệt độ 25°C cho đến khi thu được hỗn dịch đồng nhất Sau đó, hạt zirconium dioxid 0,5 mm được sử dụng để phân tán hỗn dịch thành các hạt kích thước nano trong buồng xay tiêu chuẩn, với mỗi ngăn chứa 30 mL hạt và 30 mL huyền phù nước (4%, w/v) cùng chất ổn định Quá trình này kéo dài 119 phút ở nhiệt độ phòng, cuối cùng thu được các hạt nano tinh thể có kích thước khoảng 350,9 nm.

Thông tin về polyme ethylcellulose (EC)

Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của EC

Ethylcellulose là một ethyl ether của cellulose, được tạo bởi các đơn vị b-anhydroglucose liên kết với nhau bằng liên kết acetal [37]

Bột trắng hoặc gần như trắng, không có vị EC thực tế không tan trong nước, glycerol và propan-1,2-diol, nhưng lại tan trong nhiều dung môi hữu cơ với tỷ lệ khác nhau, phụ thuộc vào lượng nhóm ethoxy có trong cấu trúc.

Polymer EC contains less than 46.5% ethoxy groups that are soluble in chloroform, methyl acetate, and tetrahydrofuran, as well as in aromatic hydrocarbon mixtures with 95% ethanol In contrast, EC with more than 46.5% ethoxy groups exhibits good solubility in chloroform, 95% ethanol, ethyl acetate, methanol, and toluene.

Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh: 129-133º [37]

Nhiệt độ nóng chảy: 165-173ºC [37] Độ ổn định: Bền với nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, acid và kiềm [37]

Trên thị trường, có nhiều loại EC được phân loại dựa vào độ dài chuỗi polyme, với độ nhớt thường được đo ở 25ºC cho dung dịch 5% EC hòa tan trong hỗn hợp 80% toluen và 20% ethanol Giá trị độ nhớt của các loại EC dao động từ 7,0 đến 100,0 mPa.s, với độ nhớt tăng lên khi chuỗi polyme dài hơn Sự kết hợp các loại EC khác nhau có thể tạo ra dung dịch với độ nhớt mong muốn.

1.3.3 Ưu nhược điểm của EC sử dụng làm chất mang trong hệ nano Ưu điểm:

- EC không ion hóa, không tan trong nước, thích hợp mang các dược chất kém tan

EC duy trì độ ổn định trong khoảng pH rộng từ 3 đến 11, cho phép kết hợp với nhiều loại dược chất và tá dược có tính acid hoặc base Nghiên cứu của Ubrich N cho thấy rằng, khi bào chế tiểu phân nano chứa propranolol hydrochlorid, EC thể hiện khả năng kiểm soát giải phóng thuốc lâu dài hơn so với các polyme khác như PLGA và polycaprolacton.

EC là một polyme sinh học, an toàn, không độc hại và không gây dị ứng Nó đã được công nhận là tá dược an toàn và được FDA chấp thuận cho các chế phẩm sử dụng qua đường uống, qua da và niêm mạc, với liều tối đa cho phép hàng ngày.

- EC là tá dược rẻ tiền, không gây ô nhiễm môi trường

EC là một loại polymer không phân hủy sinh học, do đó không được khuyến cáo sử dụng cho các sản phẩm tiêm Việc tiêm các sản phẩm này có thể gây hại cho thận.

Một số nghiên cứu về gel ứng dụng tiểu phân nano chứa EC

Nghiên cứu của Sanjukta Duarah và cộng sự (2017) đã bào chế gel vitamin C sử dụng tiểu phân nano polyme, trong đó vitamin C (50 mg) được nạp vào các hạt ethylcellulose với nồng độ khác nhau (50 – 250 mg) thông qua phương pháp bốc hơi dung môi Gel được tạo ra bằng cách kết hợp với hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) ở các nồng độ 3%, 5% và 7% Các công thức gel thể hiện các đặc tính lý hóa khác nhau như kích thước tiểu phân, hàm lượng thuốc, hiệu suất bẫy và tương tác giữa thuốc và polyme Công thức tối ưu với tỉ lệ DC:EC là 1:3 và HPMC 3% cho thấy sự giải phóng bền vững trong 8 giờ Nghiên cứu tính thấm qua da ex vivo đã xác định lượng thuốc được giải phóng và lưu giữ lại, chứng minh tiềm năng và sự phù hợp của hệ thống này trong điều trị.

Abbaraju Krishna và cộng sự (2018) đã nghiên cứu bào chế tiểu phân nano etoricoxib chứa ethylcellulose cho ứng dụng đường dùng tại chỗ Tiểu phân nano được tạo ra bằng phương pháp kết tụ, với ethylcellulose (EC) đóng vai trò là polyme mang thuốc Nghiên cứu đã đánh giá hiệu suất, hàm lượng thuốc, hiệu suất bẫy, khả năng nạp và giải phóng thuốc in vitro Gel được tạo ra bằng cách sử dụng Carbopol 934 Công thức nano tối ưu là F3 (tỷ lệ DC:EC 1:2, PVA 0,6%, tốc độ khuấy 700 vòng/phút), đạt hiệu suất bẫy cao nhất là 79,1% và đường kính hạt nhỏ nhất.

Công thức F3G của gel etoricoxib, ứng dụng tiểu phân nano chứa EC, cho thấy hiệu quả vượt trội với độ ổn định cao (-43,8 mV) và khả năng giải phóng thuốc trong 12 giờ đạt 79,1% Kết quả cho thấy khả năng lan rộng cao nhất của gel đạt 41,22 g.cm/sec và tỷ lệ giải phóng lên đến 87,1%.

Việc ứng dụng tiểu phân nano EC cho đường dùng tại chỗ đang trở thành một xu hướng nghiên cứu mới trên toàn cầu, bởi vì việc sử dụng thuốc có kích thước hạt nano trong hệ trị liệu qua da và dạng nano của AND trong gel vẫn còn hạn chế Mục tiêu chính của nghiên cứu này là bào chế tiểu phân nano AND với EC làm chất mang, sau đó ứng dụng hệ này vào gel để đánh giá khả năng kiểm soát giải phóng, khả năng lưu giữ dược chất trên da, cũng như một số đặc tính của gel.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đối tượng

Bảng 2.1 Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình thực nghiệm

STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn

2 Ethylcellulose Colorcon (Trung Quốc) TCCS

3 Lecithin Kanto Chemical (Nhật Bản) TCCS

4 Polyvinyl alcol (PVA) Singapore TCCS

5 Dicloromethan (DCM) Guangdong Guanghua Sci-

6 Methanol (MeOH) Guangdong Guanghua Sci-

7 Carbopol 934 (Cb 934) Trung Quốc TCCS

8 Sepimax Công ty Sepix (Pháp) TCCS

13 Acrysol EL135 Trung Quốc TCCS

15 Nước tinh khiết Việt Nam

16 Kali dihydrophosphat Xylong Scientific Co., Ltd

17 Dinatri hydrophosphat Guangdong Guanghua Sci-

- Máy khuấy từ Ika Labortechnik (Đức)

- Máy ly tâm lạnh Sigma 3-18 Sartorius (Đức)

- Máy siêu âm Labsonic Sartorius (Đức)

- Máy đo thế Zeta và xác định phân bố KTTP Zetasizer NanoZS90 Malvern (Anh)

- Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent 1260 (Mỹ)

- Máy siêu âm cầm tay Vibra Cell, Sonics & Materials, INC (Mỹ)

- Ống ly tâm chứa màng siêu lọc 10000Da, Millipore, Billerica, MA (Mỹ)

- Tủ lạnh sâu Unicryo (Mỹ)

- Máy đông khô Alpha 1-2 LDplus, Martin Christ G GmnH (Đức)

- Máy quang phổ hồng ngoại FT-IR 6700 JASCO (Nhật Bản)

- Máy đo pH Mettler Toledo (Đức)

- Máy thử giải phóng qua màng Hanson Research (Đức)

- Cân phân tích Sartorius (Đức)

- Các thiết bị khác (cốc có mỏ, pipet, bình định mức…).

Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Xây dựng công thức và xác định một số thông số quy trình bào chế tiểu phân nano chứa AND với chất mang EC

 Các yếu tố thuộc về quy trình khảo sát gồm có: Công suất siêu âm, thời gian siêu âm

Các yếu tố trong công thức khảo sát bao gồm tỷ lệ EC so với dược chất, tỷ lệ lecithin, loại chất diện hoạt, loại chất ổn định pha ngoại, tỷ lệ chất diện hoạt và chất ổn định pha ngoại, cũng như tỷ lệ pha nước.

Dựa vào các chỉ tiêu về chất lượng thực phẩm, PDI, và EE, cùng với sự thuận lợi trong quá trình chế biến, chúng tôi đã lựa chọn các thành phần công thức và quy trình tối ưu nhất.

2.2.2 Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano bào chế được

 Kích thước tiểu phân trung bình, chỉ số đa phân tán, thế zeta

 Hiệu suất nano hóa, tỷ lệ dược chất nano hóa

 Đánh giá độ ổn định KTTP

 Đánh giá một số đặc tính khác (dựa trên hình ảnh TEM, phổ FT-IR, phổ DSC)

2.2.3 Bước đầu xây dựng công thức bào chế gel chứa tiểu phân nano AND và đánh giá một số đặc tính của gel

 Xây dựng công thức bào chế hydrogel chứa tiểu phân nano AND: Khảo sát các tá dược tạo gel và nồng độ tá dược tạo gel

Gel có một số đặc tính quan trọng như hàm lượng dược chất, khả năng giải phóng dược chất qua màng cellulose acetat, khả năng thấm dược chất qua da và khả năng lưu giữ dược chất trên da sau 24 giờ Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả điều trị và sự hấp thu của dược chất trong cơ thể.

Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bào chế tiểu phân nano polyme andrographolid

Tiểu phân nano polyme được bào chế bằng phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi

Sơ đồ quy trình được trình bày ở hình 2.1:

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả phương pháp bào chế tiểu phân nano AND

Để chuẩn bị pha nội, hòa tan dược chất, EC và lecithin trong 4,5 ml dung môi DCM và 0,5 ml MeOH ở nhiệt độ thường Lắc đều hỗn hợp để đạt được dung dịch đồng nhất.

- Chuẩn bị pha ngoại: Chất diện hoạt hòa tan trong nước với nồng độ thích hợp

Giai đoạn nhũ hóa kết hợp đồng nhất hóa bao gồm việc nhỏ từng giọt pha nội vào pha ngoại với tốc độ 2,5 ml/phút Đồng thời, quá trình đồng nhất hóa nhũ tương dầu trong nước được thực hiện bằng máy siêu âm đầu dò kết hợp với khuấy từ, đảm bảo công suất và thời gian siêu âm phù hợp.

13 hợp Trong quá trình đồng nhất duy trì nhiệt độ 0-5ºC bằng nước đá kết hợp khuấy từ tốc độ 400 vòng/phút

Nhũ tương sẽ được khuấy nhẹ nhàng trong 4 tiếng trong tủ hốt để loại bỏ dung môi hữu cơ, từ đó thu được hỗn dịch nano.

2.3.2 Các phương pháp đánh giá tiểu phân nano andrographolid

2.3.2.1 Đánh giá kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân và thế Zeta a Đánh giá KTTP và PDI

Kích thước tiểu phân được xác định thông qua phương pháp tán xạ laser, dựa trên nguyên lý rằng khi chùm tia laser chiếu vào các hạt có kích thước khác nhau, mức độ tán xạ ánh sáng sẽ khác nhau Bằng cách đo cường độ ánh sáng tán xạ, ta có thể xác định kích thước của các hạt này.

Máy phân tích kích thước tiểu phân Zetasizer Nano ZS90 có khả năng đo kích thước tiểu phân trong khoảng từ 0,01 đến 10.000 nm, sử dụng cuvet nhựa Trước khi thực hiện phép đo, cần pha loãng chế phẩm nhiều lần bằng nước cất để đảm bảo chỉ số “Count Rate” nằm trong khoảng 200.

Để đạt được kết quả mẫu đo chính xác nhất, cần sử dụng tốc độ 400 kcps Mẫu pha loãng được đo trong điều kiện hệ số khúc xạ ánh sáng và nhiệt độ 25 độ C Việc đánh giá thế zeta của tiểu phân nano cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.

Nguyên tắc xác định thế zeta liên quan đến việc đặt một điện trường lên hệ, khiến tiểu phân di chuyển về phía điện cực trái dấu với vận tốc tỷ lệ thuận với thế zeta Tốc độ này được phân tích thông qua ánh sáng tán xạ của tiểu phân Thế zeta được xác định dựa vào độ nhớt của môi trường và định luật Smoluchowski - Huckel.

Tiến hành tương tự như phương pháp xác định KTTP nhưng sử dụng cuvet nhựa có

2 lá điện cực bằng đồng [4]

2.3.2.2 Phương pháp định lượng AND

I Phương pháp định lượng AND

Theo tài liệu [5] và các điều kiện thực nghiệm, quá trình định lượng AND trong các mẫu được thực hiện bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với các điều kiện sắc ký cụ thể.

- Cột sắc ký: Zorbax Eclipse plus C18 250ì4,6 mm, kớch thước hạt nhồi 5 àm

- Pha động: MeOH – H2O (65:35, tt/tt)

- Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút

- Thể tớch tiờm mẫu: 10 àl, tiờm mẫu tự động

Cân chính xác 10,0 mg nguyên liệu AND và cho vào bình định mức 100 ml Thêm 70 ml MeOH, lắc kỹ, đậy kín và siêu âm trong 10 phút để hòa tan hoàn toàn Bổ sung MeOH đến đủ thể tích, lắc đều Từ dung dịch chuẩn gốc với nồng độ khoảng 100,0 µg/ml, pha loãng bằng pha động để tạo ra các dung dịch chuẩn có nồng độ từ 1 đến 100,0 µg/ml Lọc dung dịch chuẩn qua màng lọc 0,45 µm và tiến hành phân tích bằng sắc ký để xác định nồng độ AND trong dung dịch chuẩn.

Để xác định nồng độ AND tự do, lấy chính xác 2,0 ml hỗn dịch chứa tiểu phân nano AND cho vào ống ly tâm có màng siêu lọc 10000Da Tiến hành ly tâm ở tốc độ 5000 vòng/phút trong 30 phút tại nhiệt độ 25°C, sau đó thu thập phần dịch lọc trong phía dưới màng siêu lọc và tiêm toàn phần vào hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao.

Lấy chính xác 2,0 ml hỗn dịch nano sau khi bốc hơi hết dung môi cho vào bình định mức 25,0 ml Thêm khoảng 10 ml MeOH, lắc kỹ, đậy kín và siêu âm trong 15 phút Bổ sung MeOH vừa đủ đến vạch, lắc đều và lọc qua màng lọc kích thước lỗ lọc 0,45 µm Dịch lọc được tiêm sắc ký để xác định nồng độ AND.

II Thẩm định một số chỉ tiêu phương pháp định lượng HPLC a Tính tương thích hệ thống

Tiến hành tiềm sắc ký mẫu chuẩn với nồng độ 40 µg/mL, lặp lại 6 lần qua hệ thống sắc ký theo điều kiện đã chọn Yêu cầu độ lặp lại về diện tích pic và thời gian lưu giữa mỗi lần sắc ký có giá trị RSD không vượt quá 2%, đồng thời hệ số bất đối xứng cần nằm trong khoảng 0,8 – 1,5 để đảm bảo độ đặc hiệu của phương pháp.

Tiến hành sắc ký mẫu chuẩn đối chiếu và mẫu AND nguyên liệu với nồng độ 40 µg/mL, cùng với mẫu thử và mẫu trắng theo điều kiện sắc ký đã chọn Yêu cầu là pic của AND phải xuất hiện trên sắc ký đồ của mẫu chuẩn đối chiếu, mẫu chuẩn nguyên liệu và mẫu thử, đồng thời không được xuất hiện pic lạ tại thời điểm trùng với thời gian lưu của AND trên sắc ký đồ của mẫu trắng Đường chuẩn và khoảng tuyến tính cũng cần được xác định rõ.

Tiến hành sắc ký dóy với nồng độ từ 1 – 100 àg/mL theo điều kiện sắc ký đã chọn, nhằm xác định mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ AND trong mẫu.

Tiến hành bào chế mẫu trắng không chứa dược chất theo quy trình bào chế mẫu thử Bổ sung AND vào các mẫu trắng để tạo ra 03 mẫu trắng thêm chuẩn với hàm lượng 80%, 100% và 120% so với mẫu thử Xử lý các mẫu trắng thêm chuẩn theo quy trình giống như mẫu thử Chạy sắc ký các mẫu này theo điều kiện sắc ký đã chọn, yêu cầu phần trăm tìm lại của các mẫu ở 3 mức nồng độ phải nằm trong khoảng 98-102% Đảm bảo độ lặp lại trong quá trình thực hiện.

THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Kết quả khảo sát phương pháp định lượng andrographolid

3.1.1 Độ tương thích hệ thống Độ lặp lại của hệ thống được biểu thị bằng độ lệch chuẩn tương đối RSD (%) của diện tích pic và thời gian lưu Kết quả được thể hiện ở phụ lục 1, bảng 3.1

Thời gian lưu và diện tích pic của các mẫu đều có độ lệch chuẩn tương đối (RSD) ≤ 2%, đáp ứng yêu cầu chung về độ chính xác khi định lượng bằng phương pháp HPLC.

3.1.2 Độ đặc hiệu Đáp ứng của mẫu trắng, mẫu chuẩn và mẫu thử AND cho thấy ở mẫu trắng không xuất hiện pic AND, thời gian lưu của mẫu thử và mẫu chuẩn tương đương nhau (xem sắc ký đồ ở phụ lục) Như vậy phương pháp định lượng HPLC có độ đặc hiệu với AND

Pha chế dung dịch chuẩn với nồng độ từ 1 đến 100 àg/ml và thực hiện phân tích HPLC theo các điều kiện đã nêu trong mục 2.3.2.2 Kết quả được trình bày chi tiết trong phụ lục 1, hình 3.1.

Hệ số hồi quy tuyến tính R² = 0,9999 cho thấy sự tương quan mạnh mẽ giữa diện tích pic và nồng độ, cho phép xác định hàm lượng AND trong các mẫu thử một cách chính xác.

Kết quả đánh giá độ đúng của phương pháp định lượng AND được tiến hành theo điều kiện ở mục 2.3.2.2 và được trình bày ở phụ lục 1, bảng 3.2

Từ bảng 3.2 cho thấy các mẫu đều có phần trăm tìm lại nằm trong khoảng từ 98,0% đến 102,0%, chứng tỏ phương pháp định lượng AND có độ đúng cao

Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp định lượng AND được tiến hành theo điều kiện ở mục 2.3.2.2 và thể hiện như phụ lục 1, bảng 3.3

Mẫu thử có hàm lượng dược chất từ 98,35% đến 101,10% với độ lệch chuẩn RSD là 1,15%, nhỏ hơn 2% Điều này cho thấy phương pháp phân tích dược chất trong mẫu có độ lặp lại đạt yêu cầu.

Kết quả xây dựng công thức bào chế tiểu phân nano AND

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố quy trình Để khảo sát sác yếu tố về quy trình, tiến hành bào chế tiểu phân nano với các điều kiện cố định về công thức như sau: pha nội (4,5 ml dung dịch DCM và 0,5 ml MeOH chứa 10 mg AND, 50 mg EC), pha ngoại (dung dịch Tween 20 có nồng độ là 1,5% trong 50 ml nước), tốc độ phối hợp pha nội vào pha ngoại là 2,5 ml/phút, bốc hơi dung môi hữu cơ trong 4 giờ ở nhiệt độ phòng

3.2.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của công suất siêu âm

Công suất siêu âm đóng vai trò quan trọng trong việc phân tán pha dầu và nước, giúp tạo ra các tiểu phân kích thước nhỏ Trong nghiên cứu này, thời gian siêu âm được cố định là 5 phút, và công suất siêu âm được khảo sát trong khoảng từ 32,5 đến 130 W Kết quả được trình bày chi tiết trong bảng 3.4 và hình 3.2.

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của công suất siêu âm tới đặc tính của tiểu phân nano

Công thức Công suất siêu âm

Hình 3.2 Đồ thị ảnh hưởng của công suất siêu âm tới đặc tính của tiểu phân nano

Khi công suất siêu âm tăng từ 32,5 W lên 130 W, kích thước tiểu phân nano và chỉ số phân tán (PDI) có xu hướng giảm Điều này cho thấy lực siêu âm đóng vai trò quan trọng trong việc phân cắt các giọt dầu, tạo ra nhũ tương nano Lực siêu âm mạnh giúp tăng khả năng phân tán và giảm độ nhớt của hệ, từ đó làm giảm kích thước tiểu phân Tuy nhiên, khi công suất đạt 117 W, kích thước tiểu phân và PDI không còn thay đổi đáng kể, đồng thời làm tăng chi phí sản xuất Vì vậy, công suất 117 W được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo.

3.2.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm

Thời gian siêu âm, bên cạnh công suất, là yếu tố quan trọng trong quy trình bào chế ảnh hưởng đến kích thước tiểu phân và chỉ số phân tán của hệ tiểu phân nano Nghiên cứu đã khảo sát thời gian siêu âm từ 2 đến 10 phút và thu được những kết quả đáng chú ý.

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của thời gian siêu âm tới đặc tính của tiểu phân nano

Công thức Thời gian siêu âm

Hình 3.3 Đồ thị ảnh hưởng của thời gian siêu âm tới đặc tính của tiểu phân nano

Khi thời gian siêu âm tăng từ 2 phút lên 5 phút, kích thước tiểu phân (KTTP) và chỉ số phân tán (PDI) của hệ tiểu phân nano giảm dần Tuy nhiên, khi thời gian siêu âm được kéo dài đến 7 phút, KTTP và PDI gần như không thay đổi.

Nghiên cứu của Cho Eun Jung và cộng sự chỉ ra rằng năng lượng cao có thể tạm thời giảm kích thước tiểu phân nano, nhưng sau một thời gian, năng lượng cao hơn lại dẫn đến sự tích tụ của các tiểu phân đã được phân tán ban đầu do tương tác tăng cường với năng lượng bề mặt Vì vậy, để tiết kiệm năng lượng siêu âm trong bào chế, thời gian siêu âm được khuyến nghị là 5 phút cho các khảo sát tiếp theo.

3.2.2 Ảnh hưởng của thành phần công thức

3.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của loại chất diện hoạt trong pha nước

Chất diện hoạt trong pha ngoại là yếu tố quan trọng giúp ổn định nhũ tương nano, ngăn ngừa sự kết tụ của các tiểu phân và duy trì độ ổn định cho hỗn dịch nano Việc lựa chọn chất diện hoạt phù hợp sẽ cải thiện các đặc tính vật lý và độ ổn định của hệ nano Trong thí nghiệm, các chất diện hoạt như Tween 80, Tween 20 và Acrysol EL 135 với nồng độ 1,5% đã được khảo sát, cho kết quả đáng chú ý.

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt pha ngoại tới đặc tính của hệ tiểu phân nano

2 phút 3 phút 5 phút 7 phút 10 phút

Thời gian siêu âm (phút)

Công thức Loại chất diện hoạt KTTP (nm) PDI

Hình 3.4 Đồ thị ảnh hưởng của loại chất diện hoạt pha ngoại tới đặc tính của tiểu phân nano

Các chất diện hoạt Acrysol EL 135 và Tween 80 đều tạo ra hệ tiểu phân nano có kích thước lớn hơn 200 nm, trong đó Acrysol EL 135 tạo ra hỗn dịch với các tiểu phân có thể quan sát bằng mắt thường ngay sau khi bốc hơi dung môi Ngược lại, Tween 20 cho tiểu phân nano có cảm quan tốt, không nhìn thấy bằng mắt thường, với kích thước tiểu phân nhỏ và PDI < 0,2 Do đó, Tween 20 được chọn làm chất diện hoạt cho các khảo sát tiếp theo.

3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt trong pha ngoại

Nồng độ chất diện hoạt đóng vai trò quan trọng trong việc giảm sức căng bề mặt, ổn định các giọt dầu trong quá trình nhũ hóa và ngăn ngừa kết tụ các tiểu phân nano Nếu nồng độ chất diện hoạt quá thấp, sẽ không tạo ra được tiểu phân nano hoặc tạo ra tiểu phân nano kém ổn định Ngược lại, nồng độ quá cao sẽ gây khó khăn trong quá trình tinh chế.

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt pha ngoại tới đặc tính của hệ tiểu phân nano

Công thức Phần trăm chất diện KTTP (nm) PDI

Hình 3.5 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt pha ngoại tới đặc tính của tiểu phân nano

Nhận thấy rằng khi nồng độ chất diện hoạt giảm, chỉ số KTTP có xu hướng giảm dần, trong khi chỉ số PDI lại tăng lên Cụ thể, khi nồng độ Tween 20 giảm từ 1% xuống 0,5%, PDI tăng mạnh vượt mức 0,3.

Lượng chất diện hoạt thấp như Tween 20 ở nồng độ 0,5% dẫn đến khả năng ổn định nhũ tương kém, gây ra hiện tượng kết tụ các tiểu phân nano sau khi bốc hơi dung môi Ngược lại, khi nồng độ chất diện hoạt tăng cao, các phân tử dược chất kém tan trong nước thường sẽ bị giữ lại trong cấu trúc kỵ nước do polyme bao bọc, dẫn đến việc chúng có thể khuếch tán ra ngoài và hòa tan dưới dạng micell, từ đó làm giảm hiệu suất bao gói.

[34], đồng thời cũng làm tăng chỉ số đa phân tán PDI Do đó lựa chọn nồng độ chất diện hoạt là 1,5%

3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của loại chất ổn định

Nồng độ chất diện hoạt trong pha ngoại (%)

Thời gian ổn định của các mẫu nano chỉ với một chất diện hoạt trong pha nước tối đa là 8 tiếng, vì vậy cần bổ sung chất ổn định để ngăn chặn sự kết tập của các tiểu phân và duy trì ổn định hỗn dịch nano ít nhất trong 7 ngày Trong điều kiện phòng thí nghiệm, các chất ổn định được khảo sát bao gồm PVA và HPMC E5 với nồng độ 1% trong pha ngoại, cùng với lecithin 10mg trong pha nội, đã cho kết quả khả quan.

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của loại chất ổn định tới đặc tính của tiểu phân nano

Công thức Loại chất ổn định KTTP (nm) PDI Thời gian ổn định ( ngày)

Hình 3.6 Đồ thị ảnh hưởng của loại chất ổn định tới đặc tính của tiểu phân nano

Các chất ổn định PVA và lecithin đều tạo ra hệ tiểu phân nano có kích thước nhỏ hơn 200 nm và PDI < 0,2, trong khi HPMC E5 tạo ra tiểu phân lớn hơn 200 nm Khi chỉ sử dụng PVA trong pha nước hoặc lecithin trong pha dầu, thời gian ổn định chỉ kéo dài 2 ngày Tuy nhiên, khi kết hợp cả PVA và lecithin, thời gian ổn định tăng lên 15 ngày, đồng thời vẫn giữ được kích thước tiểu phân nano nhỏ và PDI < 0,2 Do đó, PVA trong pha nước và lecithin trong pha dầu được chọn làm chất ổn định hiệu quả.

3.2.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ PVA trong pha nước

Tiến hành bào chế tiểu phân nano AND với các tỷ lệ PVA trong pha nước là 0,25%, 0,50% và 1,00%, trong khi các thông số khác được giữ nguyên Kết quả chi tiết được trình bày trong bảng 3.9 và hình 3.7.

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ PVA trong pha ngoại tới đặc tính của hệ tiểu phân nano

Công thức Phần trăm PVA (%) KTTP (nm) PDI

Hình 3.7 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ PVA pha ngoại tới đặc tính của tiểu phân nano

Nhận thấy rằng kích thước hạt trung bình (KTTP) có xu hướng giảm khi nồng độ PVA giảm, tuy nhiên, khi nồng độ PVA giảm xuống 0,5%, chỉ số phân bố kích thước (PDI) lại tăng mạnh trên 0,3 Ngược lại, khi nồng độ PVA tăng lên 2%, KTTP tăng đáng kể lên đến 280nm Sự gia tăng nồng độ PVA làm tăng độ nhớt của pha nước, dẫn đến việc giảm khả năng phân cắt của lực siêu âm và làm tăng kích thước cũng như PDI của hệ thống Do đó, nồng độ PVA 1% được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo.

3.2.2.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ lecithin

Lecithin là một hỗn hợp kỵ nước của phospholipid tự nhiên, được ứng dụng rộng

Nồng độ PVA trong pha ngoại (%)

Đánh giá một số đặc tính của của tiểu phân nano đã lựa chọn

Tiến hành bào chế và đánh giá các đặc tính lý hóa của tiểu phân nano CT4, kết quả

3.3.1 Kết quả đánh giá thế zeta của tiểu phân nano

Thế zeta là chỉ số quan trọng để đánh giá độ ổn định của hệ tiểu phân phân tán, với giá trị tuyệt đối càng cao, lực đẩy giữa các tiểu phân càng lớn, dẫn đến hệ càng ổn định Kết quả đo cho thấy thế zeta của tiểu phân nano (CT4) đạt -31,6± 3,5 mV Điều này cho thấy hệ tiểu phân nano có giá trị tuyệt đối của thế zeta lớn hơn 30 mV, chứng tỏ hệ ổn định tĩnh điện nhờ lực đẩy giữa các tiểu phân nano tích điện cùng dấu.

3.3.2 Kết quả đánh giá hiệu suất nano hóa và tỉ lệ dược chất nano hóa của tiểu phân nano Để xác định hiệu suất nano hóa và tỷ lệ dược chất nano hóa của hệ tiểu phân nano đã được bào chế, tiến hành như phương pháp ghi ở mục 2.3.2.2 Kết quả được trình bày trong bảng:

Bảng 3.13 Hiệu suất nano hóa và tỷ lệ dược chất nano hóa của tiểu phân nano

Kết quả từ EE (Hiệu suất mang thuốc) và LC (Tỉ lệ dược chất nano hóa) của hệ nano AND cho thấy sự ái lực và tính tương thích cao giữa AND và chất mang.

Nghiên cứu của Vineeth P và cộng sự chỉ ra rằng khả năng nạp dược chất ít tan trong nước vào tiểu phân nano phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm độ tan của dược chất trong môi trường nước, tốc độ kết tụ của polyme khi phối hợp pha nội và pha ngoại, cũng như ái lực của dược chất với cấu trúc polyme.

EE đạt 52,31 ± 0,42 cho thấy khoảng 50% dược chất tồn tại dưới dạng tự do Các phân tử AND ở dạng tự do có thể là dược chất hòa tan hoặc tinh thể nano trong hỗn dịch.

3.3.3 Kết quả đánh giá sơ bộ độ ổn định của tiểu phân nano

Tiến hành đánh giá tiểu phân nano AND thông qua thử nghiệm đông rã - rã đông như đã mô tả ở mục 2.3.2.5 Kết quả xác định KTTP của các hệ trước và sau thử nghiệm được trình bày trong bảng 3.14.

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của thí nghiệm đông đá - rã đông tới đặc tính của hệ tiểu phân nano

Sau ba chu kỳ đông đá và rã đông, hệ tiểu phân nano chỉ tăng nhẹ (S f /S i = 1,17 < 1,2), cho thấy rằng hệ tiểu phân nano có độ bền khá tốt trong điều kiện làm lạnh sâu.

3.3.4 Kết quả đánh giá một số đặc tính khác của tiểu phân nano a Đánh giá hình thái cấu trúc tiểu phân bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Hình 3.10 Ảnh chụp TEM của tiểu phân nano AND

Ảnh chụp TEM của mẫu tiểu phân nano CT4 cho thấy các tiểu phân có hình cầu và kích thước đồng đều, tương tự như kích thước đo được trên máy Zetasizer Đánh giá thành phần và tương tác hóa học được thực hiện bằng phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR.

Phổ hồng ngoại của AND nguyên liệu; EC; lecithin; hỗn hợp vật lý AND, EC và lecithin; nano AND được thể hiện ở các hình 3.11

Hình 3.11 Phổ IR của các thành phần liên quan tiểu phân nano AND

Trên phổ IR của AND có pic đặc trưng là 1728 (vòng α, β lacton không bão hòa);

EC có các đỉnh đặc trưng tại số sóng 1091 cm -1 (liên kết C-O-C), 1373 cm -1 (liên kết C-H)

Trên phổ IR của lecithin có pic đặc trưng là 1745 (liên kết C=O của este), 1068 (đặc trưng cho nhóm phosphat)

Phân tích phổ hồng ngoại (IR) của hỗn hợp vật lý AND, EC và lecithin cho thấy sự hiện diện đầy đủ các pic đặc trưng của nguyên liệu, điều này chứng tỏ không có sự tương tác nào xảy ra giữa DC và tá dược.

Trên phổ IR của mẫu nano đông, các pic đặc trưng của nguyên liệu được xác định rõ ràng, bao gồm pic 1727 và 1675 cm-1 tương ứng với AND, pic 1377 và 1091 cm-1 tương ứng với EC, cùng với pic 1068 cm-1 tương ứng với lecithin.

Kết quả từ phổ IR cho thấy không có sự tương tác giữa các thành phần trong tiểu phân nano Điều này cho phép đánh giá chính xác đặc tính vật lý của hệ.

Phân tích nhiệt vi sai (DSC) được sử dụng để xác định đặc tính vật lý của hệ nano AND Kết quả được trình bày như hình 3.12

Hình 3.12 trình bày đồ thị phân tích nhiệt vi sai của hỗn hợp vật lý, lecithin, EC, nano AND và AND nguyên liệu Nhận xét cho thấy mẫu AND nguyên liệu xuất hiện một pic thu nhiệt tại 249,23 °C, phản ánh sự chuyển pha từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng của tinh thể AND, gần với nhiệt độ nóng chảy của AND.

Mẫu hỗn hợp vật lý cho thấy pic thu nhiệt tại 231,73°C, có thể do sự tương tác giữa AND, EC và lecithin, dẫn đến giảm nhiệt độ nóng chảy của AND Mẫu nano AND có pic thu nhiệt tại 170,03°C, gần với nhiệt độ nóng chảy của manitol, trong khi không có pic thu nhiệt nào gần với nhiệt độ nóng chảy của AND Điều này cho thấy AND không tồn tại dưới dạng tinh thể, mà ở dạng vô định hình trong tiểu phân nano polyme.

Xây dựng công thức gel chứa tiểu phân nano andrographolid

Tiến hành khảo sát sơ bộ ảnh hưởng của các thành phần trong công thức gel đến đặc tính của gel, bao gồm hình thức, độ nhớt và khả năng giải phóng dược chất Để đánh giá, lựa chọn công thức gel chứa tiểu phân nano CT4 và so sánh với gel chứa hỗn dịch dược chất như đã nêu trong mục 2.3.3.

3.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ tá dược tạo gel đến đặc tính thể chất của gel

Trong nghiên cứu này, ba loại tá dược tạo gel được lựa chọn là Cb 934, Sepimax và HEC, với nồng độ Cb 934 tăng từ 0,1% đến 0,5%; Sepimax từ 0,5% đến 1%; và HEC từ 0,5% đến 1% Việc sử dụng các nồng độ khác nhau của chất tạo gel ảnh hưởng đến độ nhớt và khả năng bám dính của gel Do đó, việc lựa chọn nồng độ phù hợp cho từng tá dược cần dựa vào các chỉ tiêu cảm quan và pH Kết quả về thể chất và pH của các nồng độ tá dược được trình bày trong bảng 3.15, 3.16 và 3.17.

Bảng 3.15 Các công thức khảo sát ảnh hưởng nồng đô của tá dược tạo gel Cb 934

Công thức % Cb 934 Thể chất pH

G3 0,50 Đồng nhất, mịn, đặc quánh 6,92

Bảng 3.16 Các công thức khảo sát ảnh hưởng nồng độ tá dược tạo gel sepimax

Công thức % Sepimax Thể chất pH

G6 1,00 Đồng nhất, mịn, đặc quánh 6,01

Bảng 3.17 Các công thức khảo sát ảnh hưởng nồng độ tá dược tạo gel HEC

Công thức % HEC Thể chất pH

G9 1,5 Đồng nhất, mịn, đặc quánh 6,5

Nhận xét về Cb 934 cho thấy cả 3 công thức đều tạo ra gel đồng nhất, mịn và đạt tiêu chuẩn pH từ 6-7 Việc tăng nồng độ Cb 934 từ 0,1% đến 0,5% sẽ làm tăng độ nhớt và khả năng bám dính của gel Tuy nhiên, khi nồng độ Cb 934 đạt 0,5%, gel trở nên đặc quánh, có thể cản trở khả năng giải phóng dược chất Do đó, nồng độ tối ưu được chọn là 0,25% (công thức G2) để tiếp tục khảo sát.

Tương tự đối với 2 tá dược tạo gel còn lại, Sepimax và HEC thứ tự chọn được các nồng độ 0,75% và 1% để tiếp tục khảo sát

3.4.2 Ảnh hưởng của loại tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất

Sau khi xác định nồng độ của ba tá dược tạo gel: Cb 934 0,25% (G2), Sepimax 0,75% (G5) và HEC 1% (G8), chúng tôi tiến hành đánh giá khả năng giải phóng dược chất qua màng cellulose acetate 0,45 µm để lựa chọn tá dược tạo gel phù hợp Kết quả khả năng giải phóng dược chất được thể hiện qua hình 3.13.

Hình 3.13 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất từ các hệ tiểu phân khác nhau trong gel (n=3)

Trong ba tá dược tạo gel được nghiên cứu, Cb 934 và HEC cho thấy khả năng giải phóng dược chất vượt trội so với Sepimax Cụ thể, sau 24 giờ, Cb 934 và HEC giải phóng lần lượt 82,97% và 78,56%, trong khi Sepimax chỉ đạt khoảng 45% Sự khác biệt này có thể do cấu trúc cồng kềnh của HEC và Sepimax, khiến chúng cản trở quá trình giải phóng dược chất khỏi gel Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về tá dược tạo gel trong ứng dụng phân tử nano.

Do đó, lựa chọn tá dược tạo gel là Cb 934 nồng độ 0,25 % ( G2) để bào chế gel nano

Tỉ lệ dược chất giải phóng (%)

3.4.3 Đánh giá một số tính chất của gel bào chế từ tiểu phân nano EC chứa andrographolid a Định lượng hàm lượng andrographolid trong gel

Gel được bào chế theo công thức G2 sử dụng phương pháp đã nêu ở mục 2.3.3 Hàm lượng andrographolid trong gel được xác định theo phương pháp trong mục 2.3.4.3 Diện tích pic và hàm lượng AND được trình bày trong bảng dưới đây.

Mẫu Diện tích (mAu.s) Hàm lượng andrographolid trong gel so với lý thuyết (%)

Kết quả cho thấy hàm lượng AND trong gel bào chế đạt 92,53% so với hàm lượng lý thuyết Bên cạnh đó, cần đánh giá khả năng thấm qua da của dược chất qua màng da chuột và khả năng lưu giữ dược chất trên da sau 24 giờ.

Sau khi đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của hệ gel, gel G2 chứa tiểu phân nano AND đã được lựa chọn Nghiên cứu tiến hành đánh giá tỉ lệ dược chất thấm qua da chuột và khả năng lưu giữ dược chất trên da sau 24 giờ, so sánh với gel chứa hỗn dịch dược chất (gel HDDC) Kết quả được trình bày trong hình 3.14 và hình 3.15.

Tỉ lệ dược chất giải phóng (%)

Hình 3.14 Đồ thị biểu hiện khả năng giải phóng dược chất qua da chuột của gel nano AND và gel HDDC (n=3)

Hình 3.15 Đồ thị thể hiện khả năng lưu giữ dược chất trong da sau 24 giờ của các công thức gel nano G2 và gel HDDC (n=3)

Gel G2 cho thấy khả năng thấm qua da vượt trội hơn gel HDDC, với tỉ lệ thấm gấp khoảng 5 lần sau 24 giờ Trong những giờ đầu, lượng dược chất thấm qua da của gel G2 khá thấp, nhưng sau đó tăng nhanh chóng Sau 24 giờ, tỉ lệ dược chất thấm qua da ở chuột sử dụng gel G2 đạt khoảng 25%.

Sau 24 giờ, gel G2 cho thấy lượng dược chất lưu giữ trên da cao hơn nhiều so với gel HDDC, với giá trị lần lượt là 22,25 ± 3,15 (àg/cm²) so với 0,84 ± 0,15 (àg/cm²) Hiện tượng này có thể được lý giải bởi khả năng tạo ra hiệu ứng bao phủ bề mặt và các tiểu phân nano trong các gian tế bào của gel G2, giúp tăng cường khả năng bám dính và lưu giữ thuốc hiệu quả hơn.

Gel G2 có tỷ lệ thẩm thấu dược chất qua da cao hơn và khả năng lưu giữ dược chất hiệu quả hơn so với gel HDDC.

Lượng dược chất lưu giữ trong da ( àg/ cm 2 )

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trong quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, một số kết quả thu được như sau:

1 Bào chế được tiểu phân nano polyme chứa AND và đánh giá một số tính chất của tiểu phân nano

Bài viết trình bày về phương pháp bào chế tiểu phân nano polyme chứa AND thông qua nhũ hóa và bốc hơi dung môi Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công thức đến kích thước tiểu phân (KTTP) và chỉ số phân bố kích thước (PDI) của hệ tiểu phân.

Thời gian siêu âm: 5 phút

 Đánh giá được một số tính chất của tiểu phân nano

- Kích thước tiểu phân trung bình nhỏ (khoảng 157,5 nm), phân bố kích thước tiểu phân đồng đều (PDI = 0,236)

- Hiệu suất nano hoá đạt 52,31% và tỷ lệ dược chất nano hóa đạt 14,66%

- Hình ảnh chụp TEM cho thấy tiểu phân nano có hình cầu, KTTP phù hợp với kết quả đo được trên máy đo Zetasizer

- Tiểu phân nano khá ổn định về KTTP và PDI trong thí nghiệm đông đá - rã đông

- Kết quả chụp phổ FT – IR cho thấy không có tương tác hóa học xảy ra giữa DC và tá dược trong quá trình bào chế

2 Bước đầu ứng dụng tiểu phân nano để xây dựng được công thức hydrogel chứa tiểu phân nano andrographolid có hàm lượng 0,02% (kl/kl) và đánh giá một số đặc tính của hệ gel

 Bước đầu xây dựng được công thức gel chứa tiểu phân nano AND (G2) 0,02%, sử dụng Carbopol 934 nồng độ 0,25% để tạo gel

 Đánh giá được một số tính chất của gel chứa tiểu phân nano

- Hàm lượng AND trong gel định lượng bằng phương pháp HPLC đạt 92,53% so với lý thuyết

- Tỉ lệ dược chất thấm qua da sau 24 giờ là 25,26% và lượng dược chất lưu giữ trong da sau 24 giờ là 22,25 àg/cm 2

Do hạn chế về thời gian, năng lực và thiết bị, khóa luận chỉ đạt được bước đầu trong việc xây dựng công thức bào chế gel và ứng dụng tiểu phân nano Từ đó, đề tài đưa ra một số đề xuất nhằm phát triển hơn nữa lĩnh vực này.

1 Tinh chế nano để tăng hàm lượng dược chất trong công thức gel và đánh giá độ ổn định của gel

2 Đánh giá khả năng kháng khuẩn của gel

1 Nguyễn Ngọc Chiến (2019), Công nghệ nano và ứng dụng trong sản xuất thuốc,

2 Trịnh Thị Điệp (2012), Nghiên cứu quy trình chiết xuất ở quy mô pilot hợp chất lacton từ cây xuyên tâm liên (Andrographis paniculata (Burum F.) Nees) làm thuốc điều trị bệnh lao phổi kháng thuốc, Đề tài cấp Bộ KHCN

3 Nguyễn Thị Phượng (2013), Nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano lipid vitamin E, Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ, Trường Đại học Dược Hà Nội

4 Nguyễn Thị Hải Phượng (2017), Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano fenofibrat, Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ, Trường Đại học Dược Hà Nội