Quá trình sa lắng

Độ sa lắng % = Chi ều cao còn lại sau khi lắng

Chi ều cao ban đầu x 100 (2.7)

Chiều cao ban đầu Chiều cao còn lại

2.3.8. Xác định nồng độ rutin trong hệ

Sử dụng khoảng 0,35 g mẫu huyền phù, xác định hàm lƣợng chất dễ bay hơi của mẫu theo phƣơng pháp xác định độ ẩm.

Phƣơng pháp và thiết bị đo tƣơng tự trong phần 2.3.1 Hàm lƣợng rutin trong mẫu đƣợc tính tốn nhƣ sau:

𝐂𝐫𝐮𝐭𝐢𝐧 𝐤𝐡𝐚𝐧 % = 𝟏𝟎𝟎 − 𝐖 − 𝐡à𝐦 𝐥ƣợ𝐧𝐠 𝐜𝐡ấ𝐭 𝐫ắ𝐧 (2.9)

𝐂𝐫𝐮𝐭𝐢𝐧 % = 𝐂𝐫𝐮𝐭𝐢𝐧 𝐤𝐡𝐚𝐧 𝐱 𝟏𝟎𝟎−𝐱 𝟏𝟎𝟎 (2.10)

Trong đó W: độ ẩm của mẫu huyền phù x: độ ẩm của rutin nguyên liệu

Hàm lƣợng chất rắn tùy thuộc vào mỗi hệ

2.4. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 2.4.1. Đánh giá đặc tính nguyên liệu 2.4.1. Đánh giá đặc tính nguyên liệu

Nguyên liệu rutin đƣợc kiểm tra các thông số nhƣ: độ ẩm, độ tinh khiết. Bên cạnh đó, kiểm tra cấu trúc tinh thể của mẫu nguyên liệu rutin bằng cách tiến hành phân tích nhiễu xạ XRD.

Hình 2.8: Quy trình đánh giá đặc tính ngun liệu

Ngun liệu rutin

Cấu trúc tinh thể Độ tinh khiết

2.4.2. Nghiên cứu tạo hệ huyền phù rutin

2.4.2.1. Tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG

Hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG đƣợc tạo thành theo quy trình sau:

Hình 2.9: Quy trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG

Rutin, PEG, H2O sau khi đƣợc khuấy trộn đều và ổn định nhiệt trong bể điều nhiệt ở 70°C sẽ đƣợc đồng hóa bằng máy Philips với tốc độ 13500 vịng/phút. Sau đó, hệ thu đƣợc sẽ tiếp tục đồng hóa bằng máy nghiền bi cao tốc.

Chi tiết các loại thiết bị đồng hóa đƣợc sử dụng để tạo hệ huyền phù rutin nhƣ sau:

- Máy xay sinh tố Philips, model HR1361 dùng cho gia dụng có hai tốc độ là 13500 vịng/phút và 15000 vòng/phút.

- Máy nghiền bi cao tốc, làm việc ở một tốc độ duy nhất 3000 vòng/phút, thời gian nghiền tùy cài đặt nhƣng tối đa một vịng là 60 phút. Cối nghiền có dung tích 350 ml với 20 bi nghiền bằng sứ.

Hệ huyền phù rutin

Đồng hóa bằng máy nghiền bi

Rutin PEG H2O

26 a) Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa

Trong khảo sát này, hệ huyền phù rutin sau khi đồng hóa bằng máy Philips sẽ tiếp tục đƣợc đồng hóa bằng máy nghiền bi cao tốc. Thời gian đồng hóa bằng máy nghiền bi cao tốc lần lƣợt là 15, 30, 45, 60 phút. Quy trình tạo hệ đƣợc thực hiện nhƣ sơ đồ (hình 2.9).

Bảng 2.2: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa đối với

hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG

Thành phần Tỷ lệ

Rutin 5%

PEG 0,1%

Nƣớc Vừa đủ 200g

Bước 1: Đồng hóa bằng máy Philips

- Thời gian đồng hóa: 1 phút

- Tốc độ đồng hóa: 13500 vịng/phút - Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

Bước 2: Đồng hóa bằng máy nghiền bi

- Thời gian đồng hóa: 15, 30, 45, 60 phút

Phân tích mẫu hệ thu đƣợc bằng cách đo màu, độ ẩm và kích thƣớc hạt để đánh giá tính chất hóa – lý, kích thƣớc hạt của hệ. Từ đó, chọn đƣợc thời gian đồng hóa thích hợp cho q trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG và sử dụng cho các khảo sát tiếp theo.

b) Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG

Sau khi chọn đƣợc thời gian đồng hóa thích hợp, khảo sát tiếp ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG. Quy trình tạo hệ đƣợc thực hiện nhƣ sơ đồ (hình 2.9).

Bảng 2.3: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG đối với hệ

huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG

Thành phần Tỷ lệ

Rutin 5%

PEG 0,1% 0,3% 0,5%

Nƣớc Vừa đủ 200g

Bước 1: Đồng hóa bằng máy Philips

- Thời gian đồng hóa: 1 phút

- Tốc độ đồng hóa: 13500 vịng/phút - Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

Bước 2: Đồng hóa bằng máy nghiền bi

- Thời gian đồng hóa thích hợp

Phân tích mẫu hệ thu đƣợc bằng cách đo màu, độ ẩm và kích thƣớc hạt để đánh giá tính chất hóa – lý, kích thƣớc hạt của hệ. Từ đó, chọn đƣợc hàm lƣợng PEG thích hợp cho q trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG và sử dụng cho các khảo sát tiếp theo.

c) Độ bền hệ huyền phù rutin

Các mẫu sau khi đồng hóa bằng máy nghiền bi sẽ đƣợc đo các chỉ tiêu (∆E, độ bền sa lắng và kích thƣớc hạt) sau một thời gian lƣu xác định: 1 ngày, 3 ngày, 7 ngày, 9 ngày, 14 ngày, 21 ngày và 30 ngày để đánh giá độ bền của hệ huyền phù rutin.

2.4.2.2. Tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH

Bên cạnh việc sử dụng PEG 0,1%, dung môi EtOH đƣợc bổ sung với hàm lƣợng 10% nhằm giúp trợ phân tán các hạt rutin tốt hơn.

Hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH đƣợc tạo thành theo quy trình sau:

Hình 2.10: Quy trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH

Rutin, PEG, EtOH, H2O sau khi đƣợc khuấy trộn đều và ổn định nhiệt trong bể điều nhiệt ở 70°C sẽ đƣợc đồng hóa bằng máy Philips với tốc độ 13500 vịng/phút. Tiếp theo, dung môi EtOH sẽ đƣợc cho bay hơi ở 700C trong vịng 30 phút. Sau đó, hệ thu đƣợc sẽ tiếp tục đồng hóa bằng máy nghiền bi cao tốc.

Chi tiết các loại thiết bị đồng hóa đƣợc sử dụng để tạo hệ huyền phù rutin nhƣ sau:

- Máy xay sinh tố Philips, model HR1361 dùng cho gia dụng có hai tốc độ là 13500 vòng/phút và 15000 vòng/phút.

- Máy nghiền bi cao tốc: làm việc ở một tốc độ duy nhất 3000 vòng/phút, thời gian nghiền tùy cài đặt nhƣng tối đa một vịng là 60 phút. Cối nghiền có dung tích 350 ml với 20 bi nghiền bằng sứ.

Hệ huyền phù rutin

Đồng hóa bằng máy nghiền bi

Rutin PEG H2O

Đồng hóa bằng máy Philips EtOH

29 a) Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa

Trong khảo sát này, hệ huyền phù rutin sau khi đồng hóa bằng máy Philips sẽ tiếp tục đồng hóa bằng máy nghiền bi cao tốc. Quy trình tạo hệ đƣợc thực hiện nhƣ sơ đồ (hình 2.10).

Bảng 2.4: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa đối với

hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH

Thành phần Tỷ lệ

Rutin 5%

PEG 0,1%

EtOH 10%

Nƣớc Vừa đủ 200g

Bước 1: Đồng hóa bằng máy Philips

- Thời gian đồng hóa: 1 phút

- Tốc độ đồng hóa: 13500 vịng/phút - Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

Bước 2: Bay hơi EtOH

- Thời gian: 30 phút - Nhiệt độ: 70oC

Bước 3: Đồng hóa bằng máy nghiền bi

- Thời gian đồng hóa: 15; 30; 45; 60 phút

Phân tích mẫu hệ thu đƣợc bằng cách đo màu, độ ẩm và kích thƣớc hạt để đánh giá tính chất hóa – lý, kích thƣớc hạt của hệ. Từ đó, chọn đƣợc thời gian đồng hóa thích hợp cho quá trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH và sử dụng cho các khảo sát tiếp theo.

30 b) Ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH

Sau khi chọn đƣợc thời gian đồng hóa thích hợp, khảo sát tiếp ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH. Quy trình tạo hệ đƣợc thực hiện nhƣ sơ đồ (hình 2.10).

Bảng 2.5: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH đối

với hệ huyền phù hỗ trợ bởi EtOH

Thành phần Tỷ lệ

Rutin 5%

PEG 0,1%

EtOH 0% 10% 15%

Nƣớc Vừa đủ 200g

Bước 1: Đồng hóa bằng máy Philips

- Thời gian đồng hóa: 1 phút

- Tốc độ đồng hóa: 13500 vịng/phút - Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

Bước 2: Bay hơi EtOH

- Thời gian: 30 phút - Nhiệt độ: 70oC

Bước 3: Đồng hóa bằng máy nghiền bi

- Thời gian đồng hóa thích hợp

Phân tích mẫu hệ thu đƣợc bằng cách đo màu, độ ẩm và kích thƣớc hạt để đánh giá tính chất hóa – lý, kích thƣớc hạt của hệ. Từ đó, chọn đƣợc hàm lƣợng EtOH thích hợp cho q trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH và sử dụng cho các khảo sát tiếp theo.

31 c) Ảnh hƣởng của loại CHĐBM

Sau khi chọn đƣợc thời gian đồng hóa và hàm lƣợng EtOH thích hợp, khảo sát tiếp ảnh hƣởng của CHĐBM. Quy trình tạo hệ đƣợc thực hiện nhƣ sơ đồ (hình 2.10).

Bảng 2.6: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của loại chất hoạt động bề mặt

đối với hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH

Thành phần Tỷ lệ

Rutin 5%

PEG SSL Lecithin 0,1%

EtOH Hàm lƣợng thích hợp

Nƣớc Vừa đủ 200g

Bước 1: Đồng hóa bằng máy Philips

- Thời gian đồng hóa: 1 phút

- Tốc độ đồng hóa: 13500 vịng/phút - Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

Bước 2: Bay hơi EtOH

- Thời gian: 30 phút - Nhiệt độ: 70oC

Bước 3: Đồng hóa bằng máy nghiền bi

- Thời gian đồng hóa thích hợp

Phân tích mẫu hệ thu đƣợc bằng cách đo màu, độ ẩm và kích thƣớc hạt để đánh giá tính chất hóa – lý, kích thƣớc hạt của hệ. Từ đó, chọn đƣợc loại CHĐBM thích hợp cho q trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH và sử dụng cho các khảo sát tiếp theo.

32 d) Độ bền hệ huyền phù rutin

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chƣơng này trình bày một số kết quả đã đạt đƣợc từ các thí nghiệm, bao gồm các phần: đánh giá đặc tính của nguyên liệu, khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng tạo hệ huyền phù rutin (thời gian đồng hóa, loại chất hoạt động bề mặt, hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt, hàm lƣợng dung môi trợ phân tán). Đồng thời khảo sát độ bền của các hệ thu đƣợc.

3.1. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NGUN LIỆU 3.1.1. Tính chất nguyên liệu 3.1.1. Tính chất nguyên liệu

Rutin sử dụng đƣợc cung cấp bởi công ty Cổ phần thƣơng mại Dƣợc – Vật tƣ y tế Khải Hà (Thái Bình), với độ tinh khiết 95%. Nguyên liệu ở dạng bột mịn, màu vàng ánh xanh nhạt.

Hình 3.1: Nguyên liệu rutin

Nguyên liệu đã đƣợc kiểm tra và có các tính chất cơ bản nhƣ sau:

Bảng 3.1: Tính chất cơ bản của rutin nguyên liệu

STT Tính chất Giá trị

1 Độ ẩm 5,57%

2 Phổ hấp thu trong methanol với bƣớc sóng hấp thu cực đại 360 nm

Độ ẩm của nguyên liệu ban đầu tƣơng đối thấp (nhỏ hơn 12%), điều này đảm bảo đủ điều kiện tồn trữ cho sử dụng lâu dài. Bột rutin đƣợc cất trong lọ nâu, đậy kỹ để tránh ẩm và ánh sáng.

Kết quả phân tích HPLC cho thấy có lẫn một phần quercetin trong rutin nguyên liệu. Theo lý thuyết, do rutin phân cực hơn quercetin nên rutin có thời gian lƣu ngắn hơn. Do đó, trong phổ HPLC, peak của rutin xuất hiện trƣớc (15,8 phút), tiếp sau đó là peak của quercetin (17,75 phút). Kết quả phân tích thu đƣợc cũng trùng khớp với cơ sở lý thuyết và đƣợc thể hiện qua hình 3.2. Thêm vào đó, kết quả này cịn đƣợc kiểm chứng lại một lần nữa bằng cách so sánh phổ hấp thu UV – Vis bằng đầu dò DAD của rutin và quercetin trong nguyên liệu với rutin chuẩn và quercetin chuẩn.

Ngoài ra, thành phần của rutin và quercetin cũng đƣợc xác định bằng HPLC. Đƣờng chuẩn thể hiện mối tƣơng quan giữa nồng độ rutin và quercertin với diện tích peak của chúng đƣợc xây dựng. Kết quả tính tốn cho thấy hàm lƣợng trung bình của rutin trong nguyên liệu trên 95%, trong khi đó, hàm lƣợng quercetin trong nguyên liệu khoảng 1%.

Nhƣ vậy, rutin nguyên liệu có độ tinh khiết cao, có thể sử dụng cho q trình tạo hệ huyền phù rutin.

3.1.2. Phân tích nhiễu xạ XRD

Phân tích nhiễu xạ XRD của mẫu rutin nguyên liệu cho thấy các peak nhọn rõ ràng và trùng với vị trí góc 2θ (11,2o; 14,8o; 16,2 o; 26 o), chứng tỏ rutin nguyên liệu có cấu trúc pha giống cấu trúc pha của rutin và độ tinh thể cao nhƣ kết quả phân tích nhiễu xạ hình 3.3.

Hình 3.3: Kết quả nhiễu xạ XRD của: (a) rutin chuẩn và (b) rutin ngun liệu

3.1.3. Hình thái và kích thƣớc ngun liệu

Phân tích TEM cho thấy ngun liệu có hình thái tƣơng đồng với hình thái của rutin là dạng tinh thể hình kim dài (hình 3.4).

b a

a: rutin chuẩn b: rutin nguyên liệu

Hình 3.4: Ảnh TEM của rutin nguyên liệu

Nhƣ vậy, rutin nguyên liệu có hình thái, cấu trúc tinh thể nhƣ rutin chuẩn, đạt độ ẩm, độ tinh khiết yêu cầu và có thể sử dụng làm nguyên liệu thực tế trong việc chuẩn bị tạo hệ huyền phù rutin.

3.2. HỆ HUYỀN PHÙ RUTIN HỖ TRỢ BỞI PEG 3.2.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa 3.2.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa

Thời gian đồng hóa ảnh hƣởng rất lớn đến độ bền cũng nhƣ kích thƣớc hạt của hệ huyền phù rutin.

Nếu thời gian đồng hóa quá ngắn sẽ làm cho hệ chƣa ổn định, kích thƣớc hạt lớn, khơng đồng đều, dễ sa lắng. Nếu đồng hóa thời gian q dài thì có thể tạo hệ mịn, dẫn đến khả năng tiếp xúc của các hạt trong hệ lớn, các hạt dễ kết tụ lại với nhau, tạo thành hạt to hơn dễ sa lắng làm mất sự ổn định của hệ. Do đó, để tăng hiệu quả đồng hóa, các thí nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát ở các thời gian nghiền 15, 30, 45, 60 phút. Mẫu sau khi nghiền đƣợc đo màu, độ ẩm, độ sa lắng và kích thƣớc hạt để đánh giá hiệu quả đồng hóa cũng nhƣ độ bền của hệ sau đồng hóa.

Hình 3.5: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền

lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu

Hình 3.6: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền

lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu Do khi hệ biến đổi kích thƣớc và độ phân tán thì tác động đến tính chất quang học nên phƣơng pháp xác định sai biệt màu sắc ngoại quan đƣợc sử dụng để đánh giá nhanh sự biến đổi đặc tính và độ bền vật lý của hệ.

Qua kết quả đo màu hình 3.5 cho thấy, theo thời gian đồng hóa, màu sắc của mỗi mẫu rutin có sự khác biệt đáng kể. Nhìn chung giá trị ∆E của hệ tăng lên khi tăng thời gian đồng hóa và giá trị ∆E nhỏ hơn trong trƣờng hợp đồng hóa ở các khoảng thời gian ngắn. Tại 15 phút ∆E ngày thứ nhất là 1,57 và 45 phút là 3,79.

Ngoài ra, tất cả các mẫu đều có sự thay đổi màu sắc theo thời gian lƣu, nhìn chung ∆E sẽ tăng nhƣng sau 14 ngày lại giảm. Mẫu hệ đồng hóa sau 60 phút có sự sai biệt màu sắc lớn nhất, cịn 3 mẫu đồng hóa sau 15, 30, và 45 phút thì ít hơn, trong đó mẫu đồng hóa sau 30 phút ổn định nhất. Điều này có nghĩa thời gian đồng hóa quá ngắn hay quá dài đều ảnh hƣởng đến độ bền và ổn định của hệ.

Tuy nhiên, không thể đƣa ra một kết luận tổng quát về ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa lên hệ huyền phù rutin nếu chỉ dựa vào sự sai biệt màu sắc ngoại quan. Do đó, ở các bƣớc tiếp theo, kết quả đo độ ẩm, độ sa lắng và kích thƣớc hạt sẽ đƣợc trình bày nhằm chọn ra thời gian đồng hóa thích hợp nhất.

0 5 10 15 20 15 30 45 60 E

Thời gian nghiền (phút)

Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30

0 1 2 3 4 5 6 15 30 45 60 Nồng độ rutin (%)

Thời gian nghiền (phút)

Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30

Nồng độ rutin đƣợc xác định bằng phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất khơ có trong hệ huyền phù.

Kết quả thu đƣợc (hình 3.6) cho thấy thời gian đồng hóa có ảnh hƣởng đến

Xác định độ tinh khiết của nguyên liệu

Đánh giá màu sắc ngoại quan