Nghiên cứu bào chế hệ nano tự nhũ hoá chứa progesteron

TỔNG QUAN

Tổng quan về progesteron

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của progesteron [2]

- Khối lượng phân tử: 314,47 g/mol

- Danh pháp: Pregn-4-en-3,20-dion Hoặc diceto -3,20- pregnen-4

- Lần đầu tiên, năm 1934, A Butenandt chiết được từ vật thể vàng của lợn[2]

1.1.2 Tính chất lý hóa a) Tính chất vật lý:

- Dạng bột kết tinh màu trắng

- Nhiệt độ nóng chảy: 126-131 o C, dạng đa hình chảy ở 121 o C

- Độ tan: tan rất ít trong nước (7,00 – 8,81 mg/l), dễ tan trong alcol, ether, cloroform và dầu thực vật [2] b) Tính chất hóa học:

- Hệ số phân bố dầu nước: log P = 3,87

- Độ tan thấp và khả năng thấm kém[2]

Sự hấp thu của progesteron tùy theo đường dùng thuốc Progesteron đường uống có mức độ hấp thu thấp và tốc độ thanh thải nhanh hơn progesteron đặt âm

Progesteron đặt âm đạo có nhiều ưu điểm so với đường uống, bao gồm sinh khả dụng cao, hấp thu nhanh chóng và tránh được chuyển hóa qua gan Nồng độ progesteron trong huyết tương được duy trì ổn định và có tác dụng tại chỗ So với tiêm bắp, phương pháp đặt âm đạo còn tiện lợi hơn và không gây cảm giác đau.

Progesteron dạng thuốc xịt mũi đã được chứng minh là hiệu quả trong điều trị mà không gây kích ứng mũi Các phương pháp như đường trực tràng, tiêm bắp và tiêm tĩnh mạch không thuận tiện cho việc điều trị lâu dài Nồng độ progesteron trong huyết tương khi sử dụng các đường dùng này là tương đương nhau.

Progesteron có khả năng vượt qua hàng rào máu não và liên kết chặt chẽ với protein huyết thanh, với tỷ lệ lên tới 98-99% Cụ thể, khoảng 80% progesteron liên kết với albumin, 18% với globulin, và dưới 1% với globulin khác Chỉ còn lại từ 1 đến 2% progesteron lưu hành ở dạng tự do hoặc không liên kết.

Khi được sử dụng qua đường uống, progesteron nhanh chóng bị chuyển hóa tại gan và hệ tiêu hóa, với sự phát hiện của khoảng 30 chất chuyển hóa khác nhau Enzym 5α-reductase đóng vai trò chính trong quá trình này, chiếm khoảng 60 đến 65% tổng lượng progesteron được chuyển hóa Thời gian bán thải của progesteron trong tuần hoàn rất ngắn, dao động từ 3 đến 90 phút khi tiêm tĩnh mạch, theo các nghiên cứu khác nhau.

1.1.3.4 Thải trừ Ở gan, progesteron chuyển hóa thành pregnadiol và liên kết với acid glucuronic rồi đào thải qua nước tiểu dưới dạng prednandiol glucuronic [3]

Progesteron là một hormon steroid tự nhiên, chủ yếu được sản xuất từ hoàng thể trong nửa sau của chu kỳ kinh nguyệt Ngoài ra, nhau thai, tinh hoàn và tuyến thượng thận cũng đóng góp vào việc tiết ra hormon này Progesteron có vai trò quan trọng trong giai đoạn hai của chu kỳ kinh nguyệt.

- Tác dụng làm dày niêm mạc, tăng sinh và nở to tử cung

- Tăng nội mạc, tuyến tiết, thể đệm

- Tăng tiết niêm dịch chuẩn bị cho sự đính của trứng đã thụ thai

- Làm giảm co bóp tử cung, giảm đáp ứng của tử cung với oxytocin

- Phát triển tuyến sữa để chuẩn bị cho sự bài tiết sữa dưới ảnh hưởng của prolactin

Liều cao của thuốc gây ức chế LH tuyến yên, dẫn đến việc ức chế phóng noãn và có tác dụng chống thụ thai Đồng thời, thuốc cũng ức chế cạnh tranh với aldosteron tại receptor mineralocorticoid ở ống thận, làm tăng thải Na+.

- Sảy thai nhiều lần, dọa sảy thai

- Băng huyết, băng kinh, rối loạn kinh nguyệt

- Các rối loạn ở thời kỳ tiền mãn kinh, mãn kinh

- Điều trị một số ung thư nội mạc tử cung, ung thư vú [3]

1.1.6 Một số nghiên cứu giúp tăng sinh khả dụng cho progesteron

Progesteron có thời gian bán thải ngắn từ 19 đến 95 phút và sinh khả dụng đường uống thấp, chủ yếu do khả năng hòa tan trong nước hạn chế và quá trình chuyển hóa qua gan lớn Những yếu tố này làm giảm đáng kể hiệu quả lâm sàng của progesteron khi sử dụng dưới dạng thuốc uống.

Nghiên cứu về việc tăng sinh khả dụng đường uống cho progesteron hiện còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào việc cải thiện khả năng hòa tan trong nước thông qua các kỹ thuật bào chế khác nhau.

Dưới dây là một số nghiên cứu tăng sinh khả dụng cho progesteron thông qua biện pháp tăng độ tan

Bảng 1.1 Các nghiên cứu tăng độ tan cho progesteron

Hệ bào chế Thành phần Kết quả TL

Phức hợp cyclodextrin và PGT

Trappsol HPB trong nước Độ tan của progesteron trong nước cải thiện đáng kể từ 0,007mg/ml lên 2,79 mg/ml với

Phức hệ bậc ba, progesterone β-cyclodextrin được phân tán tốt vào PEG, do đó cải thiện sinh khả dụng của progesterone theo đường uống

Dimyristoyl- phosphatidycholin e: polysorbate 80 (1:20:3,3) chứa progesteron

In-vitro : Độ hòa tan tối đa

Sự vận chuyển của PGT ở dạng tự do trong tế bào Caco-2 tăng gấp 4 lần, trong khi vận chuyển qua ống ruột ở chuột tăng gấp 6 lần so với nhóm chứng.

Năm 2018, nghiên cứu đã chỉ ra rằng cấu trúc phân tử của chất diện hoạt ảnh hưởng đến độ tan của progesteron, với 17 loại chất diện hoạt khác nhau được xem xét Kết quả cho thấy độ tan của progesteron trong chất diện hoạt ion hóa (từ 0,01 mg/ml đến 3 mg/ml) cao hơn so với trong chất diện hoạt không ion hóa (từ 0,5 đến 1 mg/ml) Đặc biệt, độ tan tốt nhất đạt được khi sử dụng chất diện hoạt có chuỗi kỵ nước dài và nhóm đầu ưa nước là alkyl sulfat.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy hệ phân phối thuốc dựa trên lipid có khả năng nâng cao sinh khả dụng Năm 2018, Eng Jia và cộng sự đã phát triển hệ tự vi nhũ hóa chứa Chlormadinone acetate (CMA), sử dụng 32% ethyl oleat làm pha dầu, 40% Tween 80 làm chất diện hoạt và 12% Transcutol P kết hợp với 12% PEG 400 làm đồng dung môi Kết quả cho thấy tốc độ giải phóng CMA từ CMA-SMEDDS nhanh hơn đáng kể so với Belara trong 15 phút đầu tiên trong các môi trường khác nhau Thí nghiệm in-vivo trên chuột cho thấy C max và AUC của CMA-SMEDDS cao hơn đáng kể (p100nm) ngay cả ở nồng độ thấp (>2,5mM) Nhũ tương này dễ bị phân lớp hơn so với nhũ tương sử dụng lipid chuỗi trung bình và ngắn Sự có mặt của chất diện hoạt và ethanol giúp giảm sức căng bề mặt, làm cho hệ thống dễ dàng đồng nhất khi được tác động nhẹ.

Kết luận : Hệ tự nhũ hóa ổn định nhiệt động trong các điều kiện thử nghiệm, đạt yêu cầu để tiến hành các thử nghiệm tiếp theo

3.3.1.4 Khả năng giải phóng in-vitro của các hệ tự nhũ hóa

Quá trình tiêu hóa các hệ mang thuốc lipid chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố quan trọng Đầu tiên, khả năng duy trì sự ổn định của hệ trong dung môi khi pha loãng là rất cần thiết Thứ hai, tốc độ phân giải lipid, phụ thuộc vào loại và số lượng lipid, cũng như các sản phẩm của quá trình tiêu hóa và lượng dược chất tách ra khỏi giọt dầu, đóng vai trò then chốt Cuối cùng, khả năng hòa tan của các thành phần trong hệ cũng ảnh hưởng đến hiệu quả tiêu hóa.

Xây dựng công thức bào chế và đánh giá đặc tính hệ nano tự nhũ hóa đã bào chế

3.4.1 Công thức bào chế hệ nano tự nhũ hóa chứa progesteron

Dựa trên các thí nghiệm đã thực hiện, hệ tự nhũ hóa được lựa chọn bao gồm acid oleic làm pha dầu, Tween 80 làm chất diện hoạt, và ethanol làm đồng dung môi Công thức bào chế có tỷ lệ Smix là 1/3 và O/Smix là 4/6, cho thấy khả năng tải dược chất lớn nhất, đồng thời đảm bảo tính ổn định vật lý và ức chế hiện tượng kết tinh Khi nhũ hóa với nước, hệ cho kích thước giọt nhũ tương đạt 159,8±13,35 nm và chỉ số PDI là 0,050±0,005.

- Công thức cho 1g như sau

Để tạo ra hệ nano tự nhũ hóa chứa progesteron 10%, cần phối hợp chính xác Tween 80 và ethanol vào lọ thủy tinh khô, sau đó trộn nhẹ nhàng để đạt được sự đồng nhất Tiếp theo, thêm lượng dầu acid oleic và khuấy đều hỗn hợp Cuối cùng, thêm dược chất theo công thức và sử dụng máy khuấy từ cho đến khi tan hoàn toàn.

3.4.2 Đánh giá đặc tính hệ nano tự nhũ hóa đ bào chế

3.4.2.1 Kích thước giọt và PDI

Hệ tự nhũ hóa chứa progesteron sau bào chế được nhũ hóa với nước tạo nano nhũ tương có kích thước giọt 160,2 nm và PDI là 0,048

Hình 3.18 Kích thước giọt và PDI của nano nhũ tương 3.4.2.2 Khả năng tự nhũ hóa của hệ

Thời gian tự nhũ hóa là một đặc tính quan trọng của hệ tự nhũ hóa Khi 3 ml hệ tự nhũ hóa được phân tán trong 200 ml nước cất ở nhiệt độ 37 o C và được khuấy với tốc độ 50 vòng/phút, hệ sẽ tự phân tán và tạo ra nhũ tương nano dưới tác động của khuấy trộn.

Kết quả đo KT giọt và PDI của hệ ở bảng sau :

Bảng 3.9 Bảng kết quả đo kích thước và PDI của nhũ tương tạo thành tại các thời điểm

Stt Thời điểm KTTP (nm) PDI

Hình 3.19 Kích thước giọt và PDI của nano nhũ tương sau 1 phút tự nhũ hóa

Kích thước nhũ tương sau 2 phút và 30 phút không thay đổi nhiều, vẫn dưới 300 nm, cho thấy khả năng tự nhũ hóa hiệu quả Sau 2 phút, hệ tự nhũ hóa đã phân tán trong pha ngoại tạo nhũ tương với kích thước nano chỉ nhờ vào sự khuấy trộn nhẹ nhàng Khả năng tự nhũ hóa tốt giúp hệ phân tán đều trong đường tiêu hóa, từ đó nâng cao hiệu quả hấp thu.

3.4.3 Quan sát cấu trúc và hình thái

Hình 3.20 Ảnh chụp TEM nhũ tương nano chứa PGT

Các bức ảnh cho thấy nano nhũ tương PGT có hình dạng cầu với kích thước dao động từ 156,1 nm đến 182,3 nm Kết quả này tương đồng với phân tích kích thước được thực hiện trên máy Zetasizer NanoZS90.

CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN Đường uống là đường dùng thuốc phổ biến nhất với gần 80% các dạng bào chế trên thị trường do tính thuận tiện, không xâm lấn và giúp bệnh nhân tuân thủ tốt hơn Sinh khả dụng đường uống phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà một trong những yếu tố quan trọng nhất là khả năng hòa tan trong nước của thuốc Khoảng 70% dược chất kém tan trong nước, có tốc độ hòa tan chậm, do đó sinh khả dụng đường uống kém Các chiến lược khác nhau đã được nghiên cứu để tăng cường khả năng hòa tan và cải thiện sinh khả dụng Nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát công dụng của hệ nano tự nhũ hóa như một hệ mang thuốc sử dụng lipid để cải thiện khả năng hòa tan cho dược chất kém tan trong nước là progesteron Các hệ mang thuốc sử dụng lipid có thể tăng cường khả năng hòa tan của các thuốc kém tan bằng các tính chất khác nhau Trong hệ nano tự nhũ hóa, thuốc được hòa tan trong hỗn hợp tá dược gồm dầu, chất diện hoạt và đồng dung môi Sự hiện diện của hệ mang thuốc này trong đường tiêu hóa thúc đẩy sự bài tiết muối mật, cùng với sự co bóp của dạ dày hình thành giọt nano nhũ tương, kết hợp với dịch mật tạo thành cấu trúc micell giúp cải thiện độ tan cho các thuốc kém tan Các giọt nano nhũ tương dầu trong nước khi pha loãng, tạo ra một diện tích tiếp xúc lớn để hấp thu thuốc Do đó tăng tốc độ và mức độ hấp thu thuốc Ngoài ra, hệ còn có tiềm năng tải thuốc cao vì tăng khả năng hòa tan các thuốc kém tan trong chất diện hoạt và đồng dung môi, duy trì trạng thái hòa tan trong đường tiêu hóa và do đó tăng sinh khả dụng thuốc kém tan

Lipid là tá dược quan trọng trong hệ tự nhũ hóa, ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu thuốc Các thuốc hòa tan trong lipid có khả năng hấp thu vào hệ bạch huyết, giúp tránh chuyển hóa bước một qua gan Để đánh giá khả năng tăng cường sinh khả dụng và vận chuyển trong bạch huyết của lipid, cần xem xét độ dài chuỗi lipid, nhóm lipid, mức độ bão hòa và mức độ phân tán Các acid béo có độ dài từ 14 carbon trở lên chủ yếu được vận chuyển vào hệ bạch huyết ruột Nghiên cứu của chúng tôi chọn lipid acid oleic với chuỗi dài 18C, giúp progesteron tránh chuyển hóa qua gan và tăng sinh khả dụng.

BÀN UẬN