TỔNG QUAN
Thông tin về berberin clorid (BER)
Hình 1.1 Công thức hoá học của Berberin clorid [3]
Công thức phân tử: C20H18NO4Cl 2H2O
Khối lượng phân tử: 407,9 g/mol
Tên khoa học: 9,10-dimethoxy-5,6-dihydro-[1,3]dioxolo-[4,5-g] lisoquino [3,2a]- isoquinolin-7-ium clorid dihydrat.[3]
BER là một isoquinolin tự nhiên, có thể được chiết xuất từ các dược liệu hoặc tổng hợp hóa học Trong tự nhiên, BER thường tồn tại trong rễ, thân rễ và vỏ thân của các cây thuộc chi Berberis và Coptis, với hàm lượng khoảng 1,5 – 3% và chiếm ít nhất 83% tổng lượng alcaloid.
1.1.3 Tính ch ất và độ ổn đị nh
Tinh thể hoặc bột kết tinh của BER có màu vàng, không mùi và có vị rất đắng Nhiệt độ nóng chảy của nó dao động từ 191 đến 192°C Dạng base của BER tan chậm trong nước, ít tan trong ethanol và khó tan trong cloroform cũng như ether Trong khi đó, dạng muối clorid của BER tan trong nước nóng với tỷ lệ 1/400, khó tan trong ethanol, nhưng tan trong methanol, rất khó tan trong cloroform và không tan trong ether.
Độ hòa tan trong nước và độ pH của BER phụ thuộc vào nhiệt độ, với sự gia tăng khi nhiệt độ tăng Cụ thể, độ hòa tan của BER ở 25°C đạt 5,27 ± 0,29 mM và ở 37°C là 8,50 ± 0,40 mM Độ hòa tan tối đa của BER xảy ra trong dung dịch đệm phosphat pH 7,0, với giá trị lần lượt là 4,05 ± 0,09 mM ở 25°C và 9,69 ± 0,37 mM ở 37°C.
BER có giá trị log p = -1,5; được coi là một chất thân nước Theo Hệ thống phân loại sinh dược học, BER được xếp vào nhóm III.[37]
N có tính chất hoá học như một base yếu, tạo ra muối bằng cách thay thế nhóm OH Quá trình tạo muối của N không giống như các alcaloid khác, mà muối hình thành tương tự như muối hydroxyd của kim loại, tức là có sự hiện diện của phân tử nước.
Oxy có tính hóa học đặc biệt, với BER không ổn định trong môi trường kiềm mạnh, dẫn đến sự không bền của N Trong môi trường này, BER dễ dàng mở vòng và tạo ra aldehyd gọi là berberinal Hơn nữa, tính hóa học của mạch đôi cho thấy liên kết C=N+ trong vòng isoquinolin tham gia vào phản ứng khử nối đôi, tạo ra các hydro alcaloid không màu.
BER có nhiều tác dụng dược lý phong phú, bao gồm khả năng kháng khuẩn đối với vi khuẩn, nấm, virus, chlamydia và giun sán, đồng thời được sử dụng để điều trị các bệnh về da và mắt Trong y học cổ truyền phương Đông, BER chủ yếu được dùng để điều trị tiêu chảy và viêm dạ dày ruột, bên cạnh đó, nó còn hỗ trợ điều trị sốt rét, tăng huyết áp, loạn nhịp tim, tăng đường huyết, và có tác dụng chống viêm, chống oxy hóa, cũng như giảm tích tụ cholesterol và lipid trong huyết tương và gan Hơn nữa, BER có thể được áp dụng như một phương pháp điều trị cho một số loại ung thư, bao gồm ung thư biểu mô tế bào gan và ung thư ruột kết.
BER thể hiện khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh mẽ, đặc biệt đối với Staphylococcus aureus và các loài Candida spp., với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 64 μg/mL đối với Candida albicans (Freile và cộng sự, 2003) Nhiều nghiên cứu in vitro cũng đã chứng minh hiệu quả của BER trong việc chống lại các loại vi sinh vật này.
Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Trichomonas vaginalis (Kaneda và cộng sự,
1991), Helicobacter pylori (MIC50 = 12,5μg / mL) (Mahady và cộng sự, 2003) và
Leishmania donovani (Ghosh và cộng sự, 1985) cho thấy rằng quá trình sửa chữa DNA bằng enzyme BER có khả năng tiêu diệt tế bào vi khuẩn Cơ chế hoạt động của BER bao gồm việc phá hủy các protein của tế bào và ảnh hưởng đến tổng hợp DNA, dẫn đến sự suy yếu của cấu trúc màng tế bào vi khuẩn Kết quả là, BER không chỉ ức chế tổng hợp protein mà còn làm giảm khả năng tổng hợp DNA, từ đó tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả.
Trichomonas valginalis và có tác dụng tương đương với metronidazole (Soffar và cộng sự, 2001)
1.1.4.2 Tác dụng bảo vệ gan và chống xơ hoá gan
Demethylen berberin, một chất chuyển hoá của BER, có tác dụng bảo vệ gan đáng kể bằng cách giảm tổn thương mô, bao gồm sưng và apoptosis tế bào gan Nó làm giảm sự cảm ứng của Cytochrome CYP2E1, ngăn chặn rối loạn chức năng ty thể và giảm bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) Ngoài ra, demethylen berberin còn giảm sự tích tụ lipid, sản phẩm oxy hóa lipid, malonaldehyde, và các yếu tố gây viêm như TNFα và IL-1β.
1.1.4.3 Tác dụng hạ lipid máu
Các chất chuyển hóa của BER có khả năng giảm triglycerid bằng cách điều chỉnh biểu hiện gen liên quan đến sinh tổng hợp lipid và oxy hóa axit béo Nghiên cứu của Cao và cộng sự (2013) chỉ ra rằng chúng tăng cường biểu hiện mRNA và protein của thụ thể lipoprotein mật độ thấp (LDLR) và giảm tích tụ lipid trong tế bào HepG2 khi sử dụng ở nồng độ 15 𝜇𝜇M trong 24 giờ.
Nghiên cứu của Vujanovic S và cộng sự (2013) cho thấy BER có hiệu quả điều trị bỏng độ 2 tương đương với thuốc mỡ sulfadiazin bạc Tương tự, Li W và cộng sự (2017) đã chỉ ra tác dụng tích cực của BER trong việc điều trị vết loét do tỳ đè, với khả năng chữa lành vết thương vượt trội so với giả dược và đảm bảo an toàn Cơ chế hoạt động của BER bao gồm việc tạo môi trường ẩm cho vết thương, thúc đẩy quá trình tạo tân mạch trong mô hạt, tăng cường sự sinh sản của tế bào nội mô mạch máu và kích thích sự di chuyển của nguyên bào sợi từ mô liên kết đến vị trí vết thương.
Sinh khả dụng đường uống của BER phụ thuộc vào tỷ lệ, mức độ hoà tan của thuốc trong dịch tiêu hoá và tính thẩm thấu Quá trình hấp thu chủ yếu diễn ra ở ruột non, với sinh khả dụng đường uống ở người khoẻ mạnh là tương đối thấp (< 5%), Cmax đạt 6,4 ± 4,5 ng/mL và Tmax là 2,5 giờ Ngược lại, sinh khả dụng khi dùng ngoài da ở người khoẻ mạnh cho Cmax là 36,0 ± 14,4 ng/mL và Tmax chỉ mất 1,0 giờ.
BER là một alcaloid bậc bốn, có khả năng liên kết dễ dàng với protein huyết tương Ngoài việc chuyển hóa qua gan, BER còn được bài tiết qua mật và một số nghiên cứu cho thấy nó cũng có thể được bài tiết qua thận.
1.1.6 M ột số d ạ ng b à o ch ế c ủ a berberin l ư u h ành tr ê n thị trườ ng
STT Tên thuốc Hàm lượng
Dạng bào chế Nhà sản xuất
Công ty cổ phần Hoá dược
Công ty cổ phần dược Trung ương 3
Viên nang Công ty cổ phần Dược phẩm Mediplantex
Công ty cổ phần Dược phẩm Đồng Nai
4 Naphacollyre 2 mg Dung dịch nhỏ mắt Công ty cổ phần
1.1.7 M ột số nghiên c ứ u b à o ch ế h ỗ n d ị ch nano BER
Nghiên cứu của Khemani M và cộng sự (2012) đã tập trung vào việc bào chế tiểu phân nano BER sử dụng chất mang PLGA thông qua phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi, trong đó pha nội bao gồm 1 mg BER.
Nghiên cứu cho thấy 50 mg PLGA hòa tan trong 2 ml dung môi hữu cơ (dicloromethan, aceton, ethyl acetat hoặc hỗn hợp dicloromethan – aceton (4:1)) được phân tán vào 15 ml nước chứa chất diện hoạt PVA hoặc NaLS, sau đó đồng nhất hóa ở tốc độ 15000 vòng/phút trong 8 phút Kết quả cho thấy dicloromethan là dung môi tốt nhất cho quá trình bào chế tiểu phân nano bằng phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi, nhờ vào tính không đồng tan với nước, tạo ra nhũ tương ổn định và kích thước tiểu phân nhỏ (211 nm) Ngược lại, aceton, ethyl acetat và hỗn hợp dicloromethan – aceton (4:1) tạo ra tiểu phân nano có kích thước lớn hơn và hiệu suất nano hóa thấp hơn Chất diện hoạt PVA 1% được lựa chọn giúp tăng cường độ ổn định cho hệ thống, với kích thước tiểu phân nano đạt 182 nm và hiệu suất nano hóa đạt 30%.
Tổng quan về nano polyme
Nano polyme là hệ thống mang thuốc được chế tạo từ polyme, có cấu trúc dạng siêu vi nang hoặc siêu vi cầu với kích thước tiểu phân lên đến hàng trăm nanomet Trong cấu trúc này, dược chất có thể hòa tan hoặc phân tán dưới dạng phân tử hoặc tinh thể nano trong polyme, hoặc liên kết cộng trị với polyme Các loại polyme được sử dụng để bào chế nano polyme bao gồm polyme tự nhiên, bán tổng hợp và tổng hợp, trong đó ưu tiên sử dụng polyme phân hủy sinh học, tương hợp với cơ thể sống.
Hình 1.2 Cấu trúc tiểu phân nano polyme (siêu vi nang và siêu vi cầu)
Dược chất có thể là thân dầu, thân nước hoặc đại phân tử Đối với dược chất thân nước, quá trình bào chế hệ nano polyme gặp khó khăn do khả năng phân tán lại vào nước, dẫn đến hiệu suất nano hóa thấp và tỷ lệ dược chất nano trong tiểu phân không đạt yêu cầu.
Chỉ có một số lượng hạn chế các polyme phù hợp để làm chất mang cho hệ nano, và các polyme này cần đáp ứng một số tiêu chí nhất định.
Phân hủy sinh học giúp loại bỏ hoàn toàn các chất từ cơ thể trong thời gian ngắn, cho phép sử dụng lặp lại mà không lo ngại về sự tích tụ không kiểm soát.
− Không độc hại và không gây miễn dịch Các sản phẩm phân huỷ nếu có cũng phải không độc và không gây miễn dịch
Các tiểu phân nano polyme được bào chế với các đặc tính phù hợp nhằm tối ưu hóa mục tiêu phân phối thuốc mà chúng được thiết kế để thực hiện.
Các polyme thường được sử dụng trong lĩnh vực này bao gồm polyeste phân hủy sinh học như poly (e-caprolacton) (PCL), poly (lactid) (PLA) và poly (lactid-co-glicolid) (PLGA) Ngoài ra, Eudragit và poly (alkylcyanoacrylat) (PACA) cũng là những lựa chọn khác Polyme tổng hợp có độ tinh khiết cao hơn và khả năng tái tạo tốt hơn so với polyme tự nhiên (Khoee và Yaghoobian, 2008) Một số polyme còn được đồng trùng hợp với PEG để giảm sự nhận diện của các tiểu phân nano bởi hệ thống thực bào đơn nhân (Nogueira de Assis et al., 2008).
Chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt đóng vai trò quan trọng trong việc nhũ hóa, hình thành nhũ tương và ổn định phân tán của hệ, ngăn ngừa kết tụ trong quá trình bào chế, sử dụng và bảo quản Chúng tạo ra lõi rắn kị nước chứa dược chất hòa tan hoặc phân tán, với các chất diện hoạt ion hóa giúp tăng cường độ ổn định tĩnh điện Một số chất diện hoạt phổ biến trong bào chế tiểu phân nano polymer bao gồm phospholipid, poloxamer, Tween và các muối mật Việc lựa chọn chất diện hoạt phụ thuộc vào đường dùng và dạng bào chế, với giá trị HLB phù hợp Các chất diện hoạt không ion hóa được ưu tiên cho chế phẩm đường uống, đường tiêm và ngoài da vì tính an toàn và ít gây kích ứng hơn, với khả năng gây kích ứng giảm dần theo thứ tự: chất diện hoạt cation, anion, không ion hóa và lưỡng tính.
Dung môi là chất quan trọng trong việc hòa tan và phân tán các thành phần trong công thức, bao gồm dược chất, chất mang và chất ổn định Sự lựa chọn dung môi phụ thuộc vào phương pháp bào chế và loại nano mong muốn, có thể là đồng dung môi hoặc đối dung môi với nước như ethanol, aceton, ethyl acetat và dicloromethan Sau quá trình bào chế, cần loại bỏ dung môi bằng các phương pháp khác nhau như bốc hơi tự nhiên, bốc hơi dưới áp suất giảm, lọc, phun sấy hoặc đông khô, tùy thuộc vào nhiệt độ bay hơi của từng dung môi.
1.2.3 M ột số phương ph á p bà o ch ế tiểu ph â n nano polyme
Dựa theo quy trình bào chế, có thể chia các phương pháp bào chế nano polyme làm
2 loại: 1 giai đoạn và 2 giai đoạn.[21]
Giai đoạn 1 trong quy trình sản xuất tiểu phân nano không yêu cầu tạo nhũ tương trước khi chế biến Tiểu phân nano được hình thành thông qua quá trình kết tủa polyme từ dung dịch hoặc sự tự kết tập của các đại phân tử, dẫn đến việc tạo ra nanogel hoặc phức hợp của các chất đa điện phân.
Giai đoạn 1: Bào chế một nhũ tương
Giai đoạn 2 trong quá trình hình thành các tiểu phân nano có thể đạt được thông qua việc kết tủa, tạo gel polyme, hoặc trùng hợp các monome Có nhiều phương pháp khác nhau với nguyên tắc riêng biệt Trong một số trường hợp, tiểu phân nano hình thành đồng thời với hệ nhũ tương ban đầu, bao gồm các loại nhũ tương như nhũ tương mini, nhũ tương nano và vi nhũ tương.
Các phương pháp trong giai đoạn 2 được chia thành hai loại chính, dựa trên việc sử dụng monome hoặc polyme có sẵn Hầu hết monome phù hợp cho quá trình trùng hợp trong pha nước dẫn đến polyme có khả năng phân hủy sinh học chậm hoặc không phân hủy Ngoài ra, các phân tử còn lại trong môi trường trùng hợp có thể gây độc hại, yêu cầu quy trình tinh chế nghiêm ngặt cho vật liệu keo Để khắc phục những vấn đề này, thường ưu tiên sử dụng polyme có sẵn thay vì monome.
Một số phương pháp thường được sử dụng trong bào chế tiểu phân nano polyme từ các polyme tổng hợp có sẵn như: [9]
− Nhũ hóa bốc hơi dung môi
− Nhũ hóa khuếch tán dung môi
− Kết tủa do thay đổi dung môi
Nhũ hoá bốc hơi dung môi:
Phương pháp này sử dụng dung môi hòa tan một phần với nước như aceton và ethyl acetat, hoặc không hòa tan với nước như dicloromethan Dược chất và polyme được hòa tan trong dung môi thích hợp, sau đó phân tán vào pha ngoại chứa chất nhũ hóa Tiểu phân nano polyme hình thành nhờ hiện tượng khuếch tán dung môi từ pha nội sang pha ngoại đối với dung môi hòa tan một phần trong nước Cuối cùng, bằng cách bốc hơi dung môi ở áp suất thấp, các tiểu phân nano sẽ được thu nhận.
Trong quá trình bốc hơi dung môi, kích thước giọt nhũ tương giảm xuống ở giai đoạn đầu để đạt giá trị tối thiểu Tuy nhiên, ở giai đoạn thứ hai, kích thước các tiểu phân phân tán tăng lên do sự kết tụ giọt, phụ thuộc vào khả năng hấp phụ của chúng trên bề mặt phân cách giữa pha dầu và nước Nhũ tương thường được ổn định bởi chất hoạt động bề mặt, và kích thước giọt có thể được kiểm soát thông qua việc điều chỉnh tốc độ khuấy, loại và lượng chất phân tán, độ nhớt của pha hữu cơ, pha nước và nhiệt độ.
1.2.4 Ư u nh ược điể m c ủ a tiểu phân nano polyme Ưu điểm
− Bảo vệ dược chất khỏi môi trường bên ngoài và môi trường sinh học của cơ thể
− Giảm tương tác với các tế bào lành dẫn đến giảm tác dụng không mong muốn
− Kiểm soát tốt hơn về thời gian và sự phân bố của các thuốc trong cơ thể, có thể tăng hoạt tính sinh học của dược chất
− Phù hợp với nhiều đường dùng [9]
− Khó bào chế ở quy mô lớn, ổn định sản phẩm và giá thành cao
− Dược chất có thể bị giải phóng đột ngột do khó kiểm soát kích thước và cấu trúc tiểu phân
− Có thể xuất hiện các phản ứng dị ứng, tự miễn; nhiều trường hợp cần đánh giá lại sinh khả dụng, tác dụng sinh học, độc tính.[9]
1.2.5 Ứ ng d ụng tiểu ph â n nano polyme trong ngà nh D ượ c
Polyme trong bào chế nano polyme là loại polyme quan trọng với nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng tương thích sinh học và phân hủy sinh học Đặc biệt, polyme phân hủy sinh học trọng lượng phân tử thấp (LMWBP) đang thu hút sự chú ý vì tính thấm, độ hòa tan và hiệu quả liên kết cao hơn nhờ kích thước tiểu phân nhỏ hơn.
Cơ chế giải phóng thuốc diễn ra qua nhiều phương thức, bao gồm khuếch tán, ăn mòn polyme và phản hấp phụ của dược chất tại bề mặt Trong các hệ polyme dạng cốt, khi dược chất được phân bố đồng nhất, quá trình giải phóng chủ yếu xảy ra nhờ vào khuếch tán và/hoặc sự ăn mòn của hệ cốt.
Thông tin về polyme ethylcellulose (EC)
1.3.1 C ấu tr ú c, t ính ch ất, ứ ng d ụ ng
EC là một polysaccharide mạch thẳng có nguồn gốc từ polyme tự nhiên – cellulose
EC là một cấu trúc lặp lại của vũng ó-anhydroglucose với ba nhóm chức hydroxyl có khả năng phản ứng (Davidovich-Pinhas và cộng sự, 2014; Rekhi và Jambhekar, 1995) Các nhóm hydroxyl này có thể thay thế trong cellulose và phản ứng một phần hoặc hoàn toàn với các hợp chất hóa học để tạo ra các dẫn xuất với những đặc tính hữu ích (Mahnaj và cộng sự, 2013) Quá trình tổng hợp EC diễn ra thông qua việc thay thế các gốc hydroxyl của cellulose bằng các nhóm ethoxyl (Mehta và cộng sự, 2016).
Các đặc tính vật lý của Ethyl Cellulose (EC) phụ thuộc vào mức độ ete hóa và trọng lượng phân tử của khung cellulose EC tan trong nhiều dung môi như alcol, hydrocacbon thơm, ceton và este, và khả năng hòa tan của màng EC có thể được điều chỉnh Trong các công thức bôi ngoài da, EC thường được sử dụng làm chất làm đặc trong kem, sữa dưỡng và gel Nó cũng được nghiên cứu như một chất ổn định cho nhũ tương nhờ vào khả năng ổn định trong khoảng pH rộng từ 3 đến 11 Giá trị độ nhớt của EC dao động từ 7,0 đến 100,0 mPa.s, với độ nhớt tăng lên khi chuỗi polyme dài hơn Các loại EC cụ thể hoặc hỗn hợp khác nhau có thể được sử dụng để đạt được độ nhớt mong muốn trong sản phẩm.
EC là một trong những chất ổn định nhất trong các dẫn xuất cellulose, có khả năng kháng kiềm nhưng nhạy cảm với acid và ít hút ẩm từ không khí Sau khi trải qua quá trình ngâm trương nở và bay hơi dung môi, bản chất của EC vẫn được giữ nguyên Chất này bền vững dưới ánh sáng, tia cực tím và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
EC tương thích sinh học là chất lý tưởng cho quá trình bao gói và giải phóng có kiểm soát các hợp chất hoạt tính Với điện tích bề mặt dương, EC hỗ trợ phân phối thuốc và cung cấp các đặc tính như bám dính, kháng khuẩn, an toàn và khử nhiễm Được coi là không độc hại và không gây dị ứng, EC được FDA công nhận là tá dược an toàn cho đường uống, xuyên da và xuyên màng, với liều tối đa hàng ngày lần lượt là 308 mg, 80 mg và 50 mg.
Vài nét về gel
Gel là một hệ thống liên kết chéo lỏng lẻo, được phân loại dựa trên mức độ chảy của chúng trong trạng thái ổn định Gel hình thành từ sự liên kết giữa các tiểu phân trong dung dịch keo, tạo ra một mạng lưới đan xen, mang lại thể chất rắn hoặc bán rắn, cho phép chất lỏng thâm nhập vào bên trong.
Gel polyme là loại gel hình thành từ các liên kết chéo giữa các chuỗi polyme, bao gồm cả liên kết hóa học như liên kết cộng hóa trị và liên kết vật lý như liên kết hydro, liên kết ion, và liên kết chuỗi điện tử.
1.4.2 Ứ ng d ụng gel trong giải ph ó ng thuố c
Gel được sử dụng phổ biến trong thuốc và mỹ phẩm để tác động tại chỗ hoặc toàn thân, giúp giải phóng dược chất trong thời gian xác định Thông thường, gel chứa 1% polyme và 99% nước, với việc giải phóng thuốc phụ thuộc vào nhiệt động học của phân tử thuốc và độ nhớt của gel Độ nhớt cao do polyme tạo ra có thể cản trở sự khuếch tán của dược chất ra khỏi gel Để cải thiện tốc độ giải phóng dược chất, có thể áp dụng các biện pháp như tạo dược chất tự do trong gel, sử dụng dược chất có kích thước micro hoặc nano, hoặc phân tán thuốc vào liposome Tốc độ giải phóng dược chất từ gel nano bị ảnh hưởng bởi các quá trình khuếch tán và ăn mòn polyme, sau đó là khuếch tán ra khỏi gel.
1.4.3 M ột số nghiên c ứu về gel ứ ng d ụ ng h ệ tiểu ph ân nano ch ứ a EC
Tác giả Đào Thị Thanh Tuyền (2018) đã nghiên cứu và bào chế gel chứa tiểu phân nano itraconazol, sử dụng EC làm chất mang thông qua phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi Công thức gel bao gồm pha nội với 100 mg itraconazol và 300 mg EC hòa tan trong 5 ml hỗn hợp dicloromethan và methanol, cùng với pha ngoại chứa PVA và 10 ml nước cất, trong đó tá dược tạo gel là Cbp 934 0,3% Kết quả cho thấy tiểu phân nano đạt kích thước trung bình 220,7 nm, chỉ số phân tán PDI là 0,097 và hiệu suất entrapment (EE) đạt 98,90%.
Nghiên cứu cho thấy rằng hệ nano của itraconazol có khả năng giải phóng 60,24% hoạt chất qua màng thẩm tích sau 24 giờ, với tỷ lệ hấp thụ qua da chuột đạt 637,77 μg/cm² Ngoài ra, hệ thống này còn có khả năng lưu trữ dược chất trên da lên đến 306,57 μg/cm² sau 24 giờ.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng
Bảng 2.1 Nguyên liệu sử dụng trong đề tài
STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
1 Berberin clorid 90% Việt Nam DĐVN V
2 Ethyl cellulose 7 Colorcon (Trung Quốc) TCCS
3 Lecithin Kanto Chemical (Nhật Bản) TCCS
4 Polyvinyl alcol 205 (PVA 205) Singapore TCCS
7 Acrysol EL135 Trung Quốc TCCS
12 Hydroxyethyl cellulolse (HEC) Trung Quốc TCCS
13 Carbopol 934 (Cbp 934) Trung Quốc TCCS
15 Sepimax Zen Công ty Sepix (Pháp) TCCS
16 Natri lauryl sulfat (NaLS) Trung Quốc TCCS
18 Kali dihydrophosphat Trung Quốc TCCS
19 Dinatri hydrophosphat Trung Quốc TCCS
20 Natri clorid Trung Quốc TCCS
21 Acetonitril Merck Dùng cho HPLC
22 Nước cất 2 lần Việt Nam TCCS
− 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 kích thước tiểu phân Zetasizer NanoZS90 Malvern (Anh)
− Máy siêu âm cầm tay Vibra Cell, Sonics & Materials, INC (Mỹ)
− Ống ly tâm chứa màng siêu lọc 10000Da, Millipore, Billerica, MA (Mỹ)
− Cân kỹ thuật Sartorius (Anh)
− Cân phân tích Mettler Toledo ME 204E (Đức)
− Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent 1260 (Mỹ), cột InertSustain C18
(250 mm x 4,6 mm, 5 μm, GL Sciences, Nhật Bản)
− Máy đông khô Virtis SP Scienctific (Mỹ)
− Máy quang phổ hồng ngoại FT-IR 6700 JASCO (Nhật Bản)
− Máy đo DSC Setaram DSC131
− Máy đo pH Mettler Toledo (Đức)
− Tủ lạnh sâu Unicryo (Mỹ)
− Máy thử giải phóng qua màng Hanson Research (Đức)
− Các thiết bị khác (cốc có mỏ, pipet, bình định mức ).
Nội dung nghiên cứu
• Bào chế hệ tiểu phân nano BER và đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân
Để xây dựng công thức bào chế tiểu phân nano BER, cần khảo sát các yếu tố quan trọng như tỷ lệ giữa BER và EC, tỷ lệ BER so với pha ngoại, loại chất diện hoạt, nồng độ chất diện hoạt, nồng độ chất ổn định, thời gian siêu âm và công suất siêu âm.
Đánh giá các đặc tính của tiểu phân nano bao gồm kích thước tiểu phân (KTTP), chỉ số phân bố kích thước (PDI), và độ ổn định của hệ tiểu phân nano Nghiên cứu cũng tập trung vào các tương tác lý hóa trong hệ tiểu phân nano, đặc tính vật lý của chúng, cũng như hình thái của tiểu phân được quan sát qua kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).
• Bước đầu xây dựng công thức bào chế gel chứa tiểu phân nano BER và đánh giá một số đặc tính của gel
− Xây dựng công thức bào chế hydrogel chứa tiểu phân nano BER: Khảo sát các tá dược tạo gel và nồng độ tá dược tạo gel
Đánh giá gel bao gồm các đặc tính như cảm quan, pH, hàm lượng dược chất, khả năng giải phóng dược chất qua màng cellulose acetat, đặc tính lưu biến, khả năng thấm dược chất qua da và khả năng lưu giữ dược chất trên da.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Ph ương ph á p bà o ch ế h ệ tiểu ph ân nano BER
B ả ng 2.2 Thành phần công thức hệ nano BER
BER: khảo sát Nước cất: 30ml
EC: khảo sát Chất diện hoạt: khảo sát loại và tỉ lệ Lecithin: khảo sát Chất ổn định: PVA (khảo sát tỉ lệ) Dicloromethan: 2,5 ml
Dựa trên tài liệu [21] và các điều kiện thực nghiệm, chúng tôi đã phát triển phương pháp bào chế tiểu phân nano BER thông qua quy trình nhũ hoá và bốc hơi dung môi.
• Chuẩn bị pha nội, pha ngoại
− Pha nội: cân dược chất (BER), polyme (EC), lecithin Hoà tan hoàn toàn BER và
EC trong hỗn hợp dung môi (2,5 ml dicloromethan và 0,5 ml methanol)
− Pha ngoại: cân PVA, chất diện hoạt, thêm nước Khuấy từ để PVA và chất diện hoạt tan hoàn toàn trong nước, làm lạnh xuống dưới 10°C
Giai đoạn nhũ hóa kết hợp đồng nhất hoá yêu cầu nhỏ từ từ pha nội vào pha ngoại với tốc độ khoảng 2,0 ml/phút, đồng thời áp dụng siêu âm đầu dò với thời gian và công suất khác nhau Cần chú ý duy trì nhiệt độ thấp dưới 20°C trong quá trình siêu âm, vì nhiệt sinh ra từ siêu âm có thể làm tăng độ tan của BER trong nước và tạo màng EC Ngoài ra, việc kết hợp siêu âm với khuấy từ cũng rất quan trọng để đạt hiệu quả tối ưu.
• Bốc hơi dung môi: Nhũ tương thu được tiếp tục được khuấy từ nhẹ nhàng trong
3-4 giờ ở nhiệt độ phòng để loại dung môi hữu cơ
2.3.2 Cá c phương ph á p đ ánh giá tiểu ph ân nano BER
2.3.2.1 Xây dựng phương pháp định lượng BER
Dựa trên Dược điển Việt Nam V và khảo sát sơ bộ điều kiện sắc ký thực tế, phương pháp định lượng BER được chọn là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với các điều kiện cụ thể đã được xác định.
− Cột sắc ký: Cột InertSustain C18 (250 mm x 4,6 mm, 5 μm, GL Sciences, Nhật Bản)
− Pha động: 3,4 g Kali dihydrophosphat và 1,7 g natri lauryl sulfat trong 1000 mL hỗn hợp Acetonitril – Nước (1:1)
− Detector UV ở bước sóng 345 nm
− Tốc độ dòng: 1,5 mL/phút
Mẫu BER nguyên liệu (mẫu chuẩn)
Cân chính xác 10,0 mg nguyên liệu BER vào bình định mức 50 ml, sau đó thêm 40 ml methanol và siêu âm cho đến khi hoàn toàn tan Từ dung dịch chuẩn này, tiến hành pha loãng bằng methanol.
Pha ngoại ( hòa tan chất diện hoạt, chất ổn định/nước)
Pha nội (hòa tan BER, EC, lecithin/hỗn hợp dung môi)
Nhũ hóa (tốc độ 2 ml/phút, nhiệt độ dưới 10 độ C) kết hợp đồng nhất hoá (khuấy từ)
Hỗn dịch chứa tiểu phân nano được chuẩn hóa thành các dung dịch có nồng độ từ 2,0 đến 100,0 μg/ml Để đảm bảo độ tinh khiết, dung dịch này cần được lọc qua màng lọc có kích thước lỗ lọc 0,45 μm.
Theo tài liệu [22], quy trình xử lý mẫu thử được thực hiện như sau: Hút 2,0 ml hỗn dịch nano BER vào bình định mức 20 ml, thêm 10 ml methanol và siêu âm trong 20 phút để phá vỡ cấu trúc hệ Sau đó, làm nguội nhanh về nhiệt độ phòng, bổ sung methanol đến 20 ml và lắc đều Từ nồng độ này, pha loãng đến nồng độ trong khoảng tuyến tính từ 2,0 đến 100,0 μg/ml bằng methanol và lọc dung dịch qua màng lọc 0,45 μm.
Tiến hành bào chế mẫu trắng không chứa dược chất theo quy trình tương tự như mẫu thử, sau đó xử lý mẫu trắng như đã thực hiện với mẫu thử Thẩm định phương pháp định lượng theo hướng dẫn của ICH, đánh giá các tiêu chí bao gồm tính tương thích hệ thống.
Tiến hành tiêm mẫu chuẩn với nồng độ 20 μg/ml lặp lại 6 lần qua hệ thống sắc ký theo điều kiện đã chọn Độ lặp lại về diện tích pic và thời gian lưu giữa các lần sắc ký yêu cầu có giá trị RSD không quá 2%, đồng thời hệ số bất đối xứng phải nằm trong khoảng 0,8 – 1,5 để đảm bảo độ đặc hiệu của phương pháp.
Tiến hành sắc ký mẫu chuẩn với nồng độ 20 μg/ml, mẫu thử và mẫu trắng theo điều kiện đã chọn Yêu cầu pic của BER phải xuất hiện trên sắc ký đồ của mẫu chuẩn và mẫu thử, đồng thời không có pic lạ tại thời điểm trùng với thời gian lưu của BER trên mẫu trắng.
Tiến hành sắc ký dãy chuẩn với nồng độ từ 2,0 – 100,0 μg/ml theo điều kiện đã chọn, nhằm xác định mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ BER trong mẫu Đánh giá độ đúng của phương pháp là bước quan trọng trong quy trình này.
Tiến hành bào chế mẫu trắng không chứa dược chất theo quy trình bào chế mẫu thử, sau đó bổ sung BER vào các mẫu trắng để tạo ra 03 mẫu trắng thêm chuẩn với hàm lượng tương ứng 80%, 100% và 120% so với hàm lượng trong mẫu thử Các mẫu trắng thêm chuẩn này sẽ được xử lý tương tự như mẫu thử và chạy sắc ký theo điều kiện đã chọn Yêu cầu phần trăm tìm lại của các mẫu ở 3 mức nồng độ phải nằm trong khoảng 98 – 102%.
Chuẩn bị 6 mẫu thử với nồng độ BER khoảng 20 μg/ml và thực hiện sắc ký theo các điều kiện đã chọn Xác định nồng độ dung dịch bằng phương trình hồi quy tuyến tính Đảm bảo độ lặp lại về hàm lượng BER trong các mẫu có giá trị RSD không vượt quá 2%.
2.3.2.2 Đánh giá kích thước tiểu phân (KTTP), phân bố kích thước tiểu phân (PDI)
Kích thước tiểu phân được xác định thông qua phương pháp tán xạ laser, trong đó chùm tia laser chiếu vào các tiểu phân với kích thước khác nhau sẽ tạo ra mức độ tán xạ ánh sáng khác nhau Việc đo cường độ ánh sáng tán xạ cho phép xác định kích thước tiểu phân dựa trên phương trình Stockes – Einstein Phân bố kích thước tiểu phân, hay chỉ số đa phân tán (PDI), phản ánh khoảng phân bố kích thước tiểu phân trong hệ thống, với giá trị PDI nằm trong khoảng từ 0 đến 1 Giá trị PDI nhỏ hơn 0,1 được coi là tốt nhất, dưới 0,3 là tối ưu và dưới 0,5 là mức chấp nhận được.
Sử dụng máy phân tích kích thước tiểu phân Zetasizer Nano ZS90 để đo kích thước tiểu phân (KTTP) trong khoảng 0,01 - 10000 nm với cuvet nhựa Trước khi tiến hành đo, cần pha loãng chế phẩm nhiều lần bằng nước cất để đảm bảo chỉ số “Count Rate” nằm trong khoảng quy định.
200 - 400 kcps để kết quả mẫu đo thu được là chính xác nhất Mẫu pha loãng được đo ở điều kiện hệ số khúc xạ ánh sáng, nhiệt độ đo 25°C
2.3.2.3 Định lượng BER trong hệ tiểu phân nano, hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano trong tiểu phân (LC) a Định lượng BER trong hệ tiểu phân nano
Mẫu thử: Tiến hành xử lý mẫu như trong mục 2.3.2.1
Mẫu chuẩn: Tiến hành xử lý mẫu như mẫu BER nguyên liệu trong mục 2.3.2.1
Tiến hành sắc ký mẫu chuẩn và mẫu thử theo điều kiện sắc ký ở mục 2.3.2.1 Hàm lượng BER trong hệ tiểu phân nano được xác định theo công thức:
HL: Hàm lượng BER trong hệ tiểu phân nano (%)
𝑆𝑆 𝑐𝑐 , 𝑆𝑆 𝑡𝑡 : Diện tích pic của mẫu chuẩn và mẫu thử (mAu.s)
𝐶𝐶 𝑐𝑐 : Nồng độ của mẫu chuẩn (mg/ml) k: Hệ số pha loãng
𝑚𝑚𝑐𝑐: Khối lượng cân của chất chuẩn (mg) b Hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano trong tiểu phân (LC)
Mẫu BER phân tử tự do
Phương pháp phân tích xử lý số liệu
Các số liệu được phân tích xử lý theo phương pháp thống kê y học trên máy tính và phần mềm Microsoft Excel 2016
Các kết quả được xử lý và biểu thị
− Độ lệch chuẩn tương đối: 𝑅𝑅𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑋𝑋� 𝑥𝑥 100
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả khảo sát phương pháp định lượng BER
3.1.1 Tính tương thích hệ thố ng
Tiến hành sắc ký mẫu chuẩn có nồng độ 20 μg/ml theo mục 2.3.2.1 Tính tương thích hệ thống được thể hiện trong phụ lục 1
Độ lệch chuẩn (RSD) của thời gian lưu nhỏ hơn 1% và diện tích pic nhỏ hơn 2% cho thấy điều kiện sắc ký đã chọn là phù hợp để định lượng BER trong mẫu nghiên cứu Các giá trị hệ số bất đối xứng nằm trong khoảng 0,8 – 1,5, điều này càng khẳng định tính chính xác của phương pháp phân tích.
Tiến hành đánh giá tiêu chí độ đặc hiệu như trong mục 2.3.2.1 Kết quả sắc ký đồ được trình bày lần lượt trong phụ lục 2
Kết quả sắc ký đồ cho thấy trong khoảng thời gian 9,8 phút, cả mẫu chuẩn và mẫu thử đều có một pic với thời gian lưu lần lượt là 9,843 phút và 9,802 phút Trong khi đó, mẫu trắng không xuất hiện pic lạ nào tại thời điểm này, chứng tỏ pic tại thời gian lưu khoảng 9,8 phút là của BER Điều này cho thấy các điều kiện sắc ký đã được lựa chọn phù hợp, và phương pháp lựa chọn đạt yêu cầu về độ đặc hiệu.
Tiến hành chạy sắc ký lặp lại 6 lần trên mẫu thử BER với nồng độ 20 μg/ml, sử dụng các điều kiện đã xác định ở mục 2.3.2.1 Độ lặp lại của hệ thống được đánh giá thông qua độ lệch chuẩn tương đối RSD (%) của diện tích pic và thời gian lưu, với kết quả chi tiết được trình bày trong phụ lục 1.
Kết quả khảo sát chỉ ra rằng điều kiện sắc ký được lựa chọn phù hợp để định lượng BER, với RSD của thời gian lưu và diện tích pic đều dưới 2%.
Tiến hành sắc ký 6 dung dịch BER có nồng độ trong khoảng 2,0 - 100 μg/ml theo điều kiện ở mục 2.2.2.1 Kết quả được trình bày trong phụ lục 1
Kết quả từ hình và bảng cho thấy có mối tương quan tuyến tính giữa diện tích pic và nồng độ dung dịch BER trong khoảng nồng độ khảo sát Phương trình thể hiện mối quan hệ này là y = 26,668x –.
1,7676 với hệ số tương quan 𝒓𝒓 𝟐𝟐 =𝟎𝟎,𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗
Kết quả đánh giá độ đúng của phương pháp định lượng BER được tiến hành theo điều kiện ở mục 2.3.2.1 và được trình bày trong phụ lục 1
Theo bảng 4 (phụ lục 1), các mẫu đều có tỷ lệ tìm lại từ 98,0% đến 102,0%, điều này chứng tỏ rằng phương pháp định lượng BER đạt độ chính xác cao.
Kết quả xây dựng công thức bào chế tiểu phân nano BER
3.2.1 Ả nh h ưở ng c ủ a cá c thành phần trong c ô ng thức đế n đặc tính tiểu phân nano
3.2.1.1 Ảnh hưởng hàm lượng dược chất và tỷ lệ khối lượng DC:polyme Để bào chế tiểu phân nano BER, ta khảo sát hàm lượng BER dựa vào độ tan bão hoà của BER trong nước trên thực nghiệm kết hợp với nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu (MIC) của BER Để thấy được xu hướng ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng BER:EC lên đặc tính tiểu phân nano, tiến hành bào chế tiểu phân nano như mục 2.3.1 với các công thức có khối lượng BER khảo sát từ 30 đến 75 mg, lượng EC thay đổi với tỷ lệ BER:EC lần lượt từ 1:1 đến 1:3 tương ứng với các công thức từ B1 – B15 Các công thức và kết quả được trình bày trong bảng 3.1, hình 3.1 và hình 3.2
Bảng 3 1 Kết quả đo KTTP, PDI, EE và LC của công thức B1 – B15
KTTP (nm) PDI EE (%) LC (%) Cảm quan
B1 1:1 30 30 150,5±1,23 0,157±0,006 15,2±1,23 8,0±1,08 Hỗn dịch, các tiểu phân không quan sát được bằng mắt thường, không có hiện tượng tụ thành dòng
B5 75 75 Không tạo thành hệ nano, BER tụ dòng, EC tạo màng trên bề mặt
B6 1:2 30 60 175,8±2,22 0,167±0,003 15,6±1,31 4,5±0,34 Hỗn dịch, các tiểu phân không quan sát được bằng mắt thường, không có hiện tượng tụ thành dòng
B10 75 150 EC tạo màng nhiều trên bề mặt, hệ không ổn định
B11 1:3 30 90 202,1±0,11 0,187±0,051 16,3±2,15 2,5±1,19 Hỗn dịch, các tiểu phân không quan sát được bằng mắt thường, không có hiện tượng tụ thành dòng
B13 50 150 EC tạo màng nhiều trên bề mặt, hệ không ổn định
Hình 3.1 Ảnh hưởng của hàm lượng DC và tỉ lệ khối lượng BER:EC đến KTTP và PDI của tiểu phân nano
Hàm lượng DC và tỉ lệ khối lượng BER:EC có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất nano hoá (EE) cũng như tỉ lệ dược chất nano trong tiểu phân (LC) Sự điều chỉnh các yếu tố này là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình nano hoá và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy các công thức có kích thước tiểu phân (KTTP) trung bình dưới 200,0 nm và chỉ số phân tán (PDI) dưới 0,200 Khi tăng tỷ lệ khối lượng BER:EC từ công thức B1 đến B15, KTTP và PDI cũng tăng theo, đặc biệt là các công thức B11, B12 có KTTP lớn hơn so với B1, B2, B6, B7 Trong các công thức B1 – B4, mặc dù hàm lượng BER tăng nhưng KTTP và PDI không có sự khác biệt đáng kể Tỷ lệ giữa dược chất và polymer ảnh hưởng phức tạp đến KTTP của tiểu phân nano BER; nếu polymer quá ít, dược chất sẽ kết tinh thành các tinh thể lớn làm tăng KTTP và PDI Ngược lại, nếu polymer quá nhiều, lớp vỏ polymer dày lên có thể gây tăng KTTP và PDI do sự kết dính của các tiểu phân Đặc biệt, ở các công thức B5, B10, B13 – B15, khi hàm lượng BER tăng lên 75 mg trong 30 ml nước, không tạo ra hệ nano mà xuất hiện tiểu phân tụ tạo dòng Khi tăng lượng EC lên trên 150 mg, EC sẽ tạo thành màng trên bề mặt và lắng xuống đáy cốc trong quá trình bào chế.
Hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano trong tiểu phân (LC) đều tăng khi hàm lượng dược chất BER tăng ở cùng một tỷ lệ Mặc dù EE thay đổi không đáng kể khi thay đổi tỷ lệ khối lượng BER:EC, nhưng tỷ lệ LC lại giảm dần khi tỷ lệ BER:EC tăng Khối lượng BER tối đa để bào chế tiểu phân nano là 60 mg, do đó khối lượng BER 60 mg và tỷ lệ BER:EC 1:1 và 1:2 được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo.
3.2.1.2 Khảo sát tỉ lệ BER so với pha ngoại (kl/tt)
Thể tích pha ngoại có ảnh hưởng đến không gian phân bố của pha nội và pha ngoại, cũng như độ tan của BER trong pha ngoại Việc thay đổi thể tích pha ngoại có thể dẫn đến sự thay đổi độ nhớt của hệ, từ đó ảnh hưởng đến đặc tính của tiểu phân nano Nghiên cứu đã tiến hành bào chế hệ tiểu phân nano BER – EC với tỷ lệ BER:EC là 1:1 và 1:2, cùng với nồng độ thay đổi là 0,12%, 0,15% và 0,2% Các thông số khối lượng sử dụng là 60 mg BER và lecithin.
Nồng độ của dung dịch được điều chỉnh bằng cách thay đổi thể tích pha ngoại, cụ thể là 50 ml, trong khi giữ nguyên tỉ lệ chất diện hoạt và chất ổn định trong pha ngoại Thể tích pha nội là 3 ml với hàm lượng 10 mg.
0,12%), 40 ml (tương ứng với 0,15%), 30 ml (tương ứng với 0,2%) Kết quả được thể hiện như bảng 3.2 và hình 3.3
Bảng 3 2 Khảo sát tỉ lệ BER so với pha ngoại (kl/tt)
Hình 3.3 Ảnh hưởng của thể tích pha ngoại đến đặc tính của tiểu phân nano
Khi tăng thể tích pha ngoại, nồng độ BER giảm, dẫn đến sự gia tăng của KTTP và PDI, nhưng không có sự khác biệt đáng kể ở tỷ lệ 1:1 BER thuộc nhóm III theo Hệ thống phân loại sinh dược học, và việc tăng thể tích pha ngoại cũng làm tăng độ tan của BER, từ đó giảm hiệu suất nano hóa và khả năng nạp thuốc Vì vậy, thể tích pha ngoại được chọn là 30 ml.
KTTP và PDI tăng khi tỉ lệ BER:EC tăng trong cùng một thể tích pha ngoại, do lượng EC tăng lên làm dày lớp vỏ tiểu phân Sự gia tăng độ nhớt dẫn đến tăng va chạm giữa các tiểu phân, khiến chúng dễ bị kết tụ và làm giảm độ ổn định của hệ.
EC sẽ làm giảm khả năng nạp thuốc Vậy lựa chọn tỉ lệ BER:EC là 1:1 cho các khảo sát tiếp theo
3.2.1.3 Khảo sát loại chất diện hoạt trong pha ngoại
Tiểu phân nano được hình thành khi dung môi bay hơi, với kích thước giọt nhũ quyết định kích thước tiểu phân Chất diện hoạt trong pha ngoại giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định nhũ tương, ngăn chặn sự kết tập của các tiểu phân nano và duy trì sự ổn định của hỗn dịch nano Việc lựa chọn chất diện hoạt phù hợp như CTAB, Poloxamer 188, Tween 20, và Acrysol EL135 sẽ tạo ra hệ nano với đặc tính vật lý tốt hơn và ổn định hơn Các thông số khác được giữ nguyên trong quá trình bào chế hệ tiểu phân nano, và kết quả khảo sát được thể hiện trong hình 3.4 và bảng 3.3.
B ả ng 3.3 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt pha ngoại đến đặc tính tiểu phân nano
KTTP(nm) PDI Độ ổn định
B22 Acrysol EL135 1 219,3±10,9 0,212±0,019 Kém ổn định, tụ sau 5h B4 Tween 20 1 157,3±7,3 0,18±0,016 Ổn định B23 Poloxamer188 1 483,8±3,3 0,572±0,005 Kém ổn định
Hình 3.4 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt pha ngoại đến đặc tính của tiểu phân nano
Chỉ có Tween 20 tạo ra kích thước tiểu phân dưới 200 nm, trong khi Poloxamer 188 và CTAB tạo ra kích thước trên 400 nm với phân bố không đều (PDI > 0,5) Độ ổn định của các hệ sử dụng Acrysol EL135, CTAB và Poloxamer 188 kém, dẫn đến hiện tượng kết tụ có thể quan sát bằng mắt thường Tween 20, với HLB 16,7, cho hệ có cảm quan tốt và không nhìn thấy tiểu phân, cho thấy rằng giá trị HLB của chất diện hoạt ảnh hưởng đến khả năng nhũ hoá và hình thành hệ nano Các chất diện hoạt thích hợp cho bào chế hệ nano polymer có HLB từ 12 – 16 Poloxamer 188 và CTAB có HLB không phù hợp cho bào chế, trong khi CTAB là chất diện hoạt cation dễ gây kích ứng So với Acrysol EL135, Tween 20 có kích thước tiểu phân và PDI nhỏ hơn, do đó, Tween 20 được lựa chọn làm chất diện hoạt pha ngoại.
3.2.1.4 Khảo sát nồng độ chất diện hoạt trong pha ngoại
Nồng độ chất diện hoạt là yếu tố quan trọng giúp giảm sức căng bề mặt, ổn định giọt dầu trong nhũ hoá và ngăn ngừa sự kết tập tiểu phân Để ngăn chặn hiện tượng keo hoá và kết tụ của tiểu phân nano, tỷ lệ chất diện hoạt cần được điều chỉnh phù hợp Theo các tài liệu tham khảo, tỷ lệ lý tưởng để bào chế hệ nano polyme nằm trong khoảng từ 0,5% đến 5%.
Khảo sát các nồng độ khác nhau của chất diện hoạt Tween 20 được thực hiện, trong khi các thành phần khác vẫn giữ nguyên theo công thức B4 Kết quả khảo sát được trình bày trong hình 3.5 và bảng 3.4.
CTAB Acrysol EL135 Tween 20 Poloxamer 188
Bảng 3 4 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt pha ngoại đến đặc tính tiểu phân nano
B24 0 Tụ dòng ngay sau khi siêu âm
Hình 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt pha ngoại đến đặc tính tiểu phân nano
Các công thức đều đạt kích thước hạt dưới 200 nm và chỉ số phân tán PDI dưới 0.2 Tuy nhiên, với nồng độ chất diện hoạt 0,5%, hệ thống không ổn định và dễ tụ lại sau 24 giờ Hơn nữa, việc tăng nồng độ chất diện hoạt cũng làm tăng độ tan của BER nhưng lại giảm hiệu suất entrapment (EE) và nồng độ chất (LC) Do đó, tỉ lệ chất diện hoạt tối ưu được lựa chọn là 1%.
3.2.1.5 Khảo sát nồng độ dung dịch chất ổn định PVA (kl/tt)
Thực nghiệm cho thấy chất diện hoạt Tween 20 tạo ra tiểu phân nano với kích thước trung bình < 200 nm và PDI < 0,2, nhưng hệ này kém ổn định sau khoảng 5 giờ Để cải thiện độ ổn định, chất ổn định PVA đã được thêm vào và kích thước tiểu phân cùng PDI được khảo sát sau khi bào chế và sau 24 giờ Kết quả được trình bày trong hình 3.6 và bảng 3.5.
Nồng độ chất diện hoạt so với pha nước
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định PVA đến đặc tính của tiểu phân nano
KTTP (nm) PDI KTTP (nm) PDI
B28 0 Có tiểu phân quan sát được bằng mắt thường, hệ kém ổn định B4 1 164,5±3,45 0,176±0,024 170,5±2,79 0,178±0,023 B29 2 160,3±2,67 0,155±0,003 162,1±3,98 0,152±0,037 B30 3 145,3±4,32 0,160±0,011 170,1±1,55 0,144±0,021
Hình 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định PVA đến đặc tính của tiểu phân nano
Nồng độ PVA trong hệ có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước tiểu phân (KTTP) và chỉ số phân tán (PDI) Khi không có PVA, hệ xuất hiện các tiểu phân có thể quan sát bằng mắt thường và trở nên không ổn định Tăng nồng độ PVA dẫn đến sự giảm của KTTP và PDI, tuy nhiên, sự khác biệt này không quá lớn.
![Hình 1.1. Công thức hoá học của Berberin clorid [3] - Nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano berberrin clorid dùng trên da](https://media.store123doc.com/figures/001/187/hinh-cong-thuc-hoa-hoc-berberin-clorid-1187327.png)
