LƯƠNG THỊ THU hà NGHIÊN cứu bào CHẾ hỗn DỊCH MANGIFERIN ĐỊNH HƯỚNG NHỎ mắt KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược sĩ

:

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

LƯƠNG THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỖN DỊCH
MANGIFERIN ĐỊNH HƯỚNG NHỎ MẮT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2022


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

LƯƠNG THỊ THU HÀ

MÃ SINH VIÊN: 1701129

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỖN DỊCH
MANGIFERIN ĐỊNH HƯỚNG NHỎ MẮT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. TS. Võ Quốc Ánh
2. TS. Đào Văn Nam
Nơi thực hiện:
Bộ mơn Vật lý – Hóa lý

HÀ NỘI – 2022


LỜI CẢM ƠN
Với lịng kính trọng và lịng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
TS. Võ Quốc Ánh, người thầy đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kinh nghiệm quý
báu, tạo động lực và mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận
tốt nghiệp.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Đào Văn Nam, người thầy đã trực
tiếp hướng dẫn, động viên và giúp đỡ em trong suốt q trình thực hiện khóa luận này.
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên, các bạn
sinh viên tại Bộ mơn Vật lý – Hóa lý, Bộ mơn Bào chế, Viện Công nghệ Dược phẩm
Quốc Gia, những người đã luôn giúp đỡ và tạo điều kiện về thiết bị, máy móc, hóa chất
cho em trong q trình nghiên cứu để hồn thành khóa luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo và các phịng
ban khác, các thầy cơ và cán bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội đã dạy bảo, tạo
điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã ln động
viên, khuyến khích và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày 26 tháng 6 năm 2022
Sinh viên

Lương Thị Thu Hà


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................2
1.1. Vài nét về mangiferin ..........................................................................................2
1.1.1. Cơng thức hóa học ..........................................................................................2
1.1.2. Nguồn gốc .......................................................................................................2
1.1.3. Tính chất lý hóa ..............................................................................................2
1.1.4. Đặc điểm dược động học ................................................................................2
1.1.5. Tác dụng dược lý ............................................................................................3
1.1.6. Một số chế phẩm trên thị trường ....................................................................4
1.1.7. Một số nghiên cứu bào chế mangiferin cho đường dùng ở mắt .....................5
1.2. Vài nét về thuốc nhỏ mắt hỗn dịch ....................................................................6
1.2.1. Khái niệm........................................................................................................6
1.2.2. Đặc điểm thành phần ......................................................................................6
1.2.3. Ưu nhược điểm ...............................................................................................6
1.2.4. Kích thước tiểu phân trong hỗn dịch nhỏ mắt ................................................7
1.2.5. Phương pháp nghiền bi có khuấy trong bào chế hỗn dịch ..............................9
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................13
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị ....................................................................................13
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất .............................................................................13
2.1.2. Thiết bị ..........................................................................................................13
2.2. Nội dung nghiên cứu .........................................................................................14
2.2.1. Lựa chọn công thức và các thơng số của q trình nghiền bi làm giảm kích
thước tiểu phân mangiferin.. ...................................................................................14
2.2.2. Thiết kế và tiến hành thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về
cơng thức và thơng số của q trình nghiền đến phân bố kích thước tiểu phân
mangiferin. ..............................................................................................................14
2.2.3. Lựa chọn công thức bào chế hỗn dịch mangiferin định hướng dùng để nhỏ
mắt. .........................................................................................................................14


2.2.4. Đánh giá một số đặc tính của chế phẩm bào chế được: cảm quan, pH, kích

thước tiểu phân, khả năng giải phóng dược chất và sơ bộ khảo sát độ ổn định kích
thước tiểu phân của chế phẩm. ...............................................................................14
2.3. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................14
2.3.1. Phương pháp bào chế ....................................................................................14
2.3.2. Các phương pháp đánh giá ...........................................................................18
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................23
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................24
3.1. Xây dựng đường chuẩn để định lượng mangiferin bằng sắc ký lỏng hiệu năng
cao ..............................................................................................................................24
3.2. Xác định một số đặc tính của nguyên liệu mangiferin ..................................24
3.2.1. Kích thước tiểu phân và dạng thù hình .........................................................24
3.2.2. Độ tan của mangiferin trong một số môi trường ..........................................25
3.2.3. Độ ổn định của mangiferin trong dung dịch .................................................25
3.3. Lựa chọn công thức, thông số quy trình nghiền và đánh giá ảnh hưởng của
cơng thức, thơng số quy trình nghiền đến phân bố kích thước tiểu phân
mangiferin sau nghiền..............................................................................................26
3.3.1. Khảo sát các thông số quy trình nghiền ........................................................26
3.3.2. Khảo sát các yếu tố thuộc về cơng thức hỗn dịch nghiền .............................27
3.3.3. Thiết kế thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của công thức và thông số quy trình
nghiền đến phân bố kích thước tiểu phân mangiferin sau nghiền ..........................30
3.3.4. Đánh giá sự thay đổi dạng thù hình của mangiferin sau khi nghiền ............35
3.4. Bào chế và đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch mangiferin định hướng
nhỏ mắt ......................................................................................................................37
3.4.1. Lựa chọn công thức bào chế .........................................................................37
3.4.2. Đánh giá một số đặc tính của chế phẩm bào chế được .................................39
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .........................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AUC

Diện tích dưới đường cong của đồ thị biểu diễn sự biến
thiên của nồng độ dược chất theo thời gian
(Area Under the Concentration versus Time Curve)

BCS

Hệ thống phân loại sinh dược học bào chế
(Biopharmaceutics classcification system)

CDH

Chất diện hoạt

CT

Công thức

CTKS

Công thức khảo sát

DC

Dược chất

dd

Dung dịch

DĐVN

Dược điển Việt Nam

DSC

Kỹ thuật quét nhiệt lượng vi sai

HD

Hỗn dịch

HLB

Chỉ số cân bằng dầu nước

HSV

Herpes simplex virus

HSV-1, HSV-2

Herpes simplex virus týp 1, týp 2

KTTP

Kích thước tiểu phân

MF

Mangiferin

OECD

Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (Organization for
Economic Cooperation and Development)

Papp

Hệ số thấm biểu kiến
(Apparent Permeability coefficients)

PL

Phụ lục

SKD

Sinh khả dụng


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các nguyên liệu, hóa chất dùng trong thực nghiệm......................................13
Bảng 2.2. Công thức khảo sát 1 (CTKS 1) ....................................................................15
Bảng 2.3. Công thức khảo sát 2 (CTKS 2) ....................................................................16
Bảng 2.4. Công thức khảo sát 3 (CTKS 3) ....................................................................17
Bảng 3.1. Nồng độ dung dịch chuẩn MF trong khoảng 0,15 μg/ml đến 40 μg/ml và
diện tích píc tương ứng khi phân tích HPLC .................................................................24

Bảng 3.2. Đặc điểm chuyển động của khối bi bán kính 1 mm và 0,1 mm khi khuấy từ
ở các tốc độ khác nhau. .................................................................................................26
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian nghiền đến phân bố KTTP MF theo CTKS 1 ......27
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của loại CDH đến phân bố KTTP MF theo CTKS 2 .................28
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của loại polyme đến phân bố KTTP MF theo CTKS 2 .............29
Bảng 3.6. Các thông số cơ bản của cơng thức và quy trình nghiền bi làm nhỏ MF .....29
Bảng 3.7. Các biến đầu vào và khoảng biến thiên tương ứng .......................................30
Bảng 3.8. Kí hiệu và đơn vị của các biến đầu ra ...........................................................30
Bảng 3.9. Các tham số thống kê trong mơ hình hồi quy của D [4,3] và SPAN ............31
Bảng 3.10. Hệ số tương quan và trị số xác suất p của các biến số đầu vào trong mơ
hình hồi quy của D [4,3] và SPAN ................................................................................32
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến tổng phần trăm chênh lệch khối lượng
(RSD) của giọt lớn nhất và nhỏ nhất so với khối lượng giọt trung bình (Δ) của dd
polyme Carbopol 974P 0,4% trong đệm phosphat pH 6,0. ...........................................38
Bảng 3.12. Công thức bào chế hỗn dịch MF 2 % định hướng dùng để nhỏ mắt ..........39
Bảng 3.13. Kết quả đánh giá hình thức cảm quan, pH và phân bố KTTP (D [4,3] và
SPAN) của 3 hỗn dịch MF 2 % định hướng nhỏ mắt ...................................................40
Bảng 3.14. Phân bố KTTP của 3 hỗn dịch MF 2 % sau 10 ngày bảo quản ở điều kiện
phịng thí nghiệm ...........................................................................................................43


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Cơng thức hóa học của mangiferin ..................................................................2
Hình 1.2. Mơ hình thiết bị nghiền bi có khuấy [63] ......................................................10
Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo thiết bị mơ phỏng thiết bị nghiền bi có cánh khuấy ...............14
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo của thiết bị thử giải phóng kiểu khuấy ...................................23
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích píc và nồng độ của MF trong
khoảng 0,15 μg/ml đến 40 μg/ml...................................................................................24
Hình 3.2a. Đồ thị phân bố KTTP nguyên liệu MF; b. Nguyên liệu MF quan sát dưới
kính hiển vi quang học vật kính 10, thang đo 200 𝜇m ..................................................25

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian nghiền đến giá trị trung bình của
D90 của MF theo CTKS 1 ..............................................................................................27
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại CDH đến giá trị trung bình của...........28
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại polyme đến giá trị trung bình của .......29
Hình 3.6. Đồ thị đường đồng mức thể hiện ảnh hưởng của: a. nồng độ polyme và tốc
độ khuấy; b. nồng độ polyme và bán kính bi; c. tốc độ khuấy và thời gian nghiền; d.
thời gian nghiền và bán kính bi đến giá trị D [4,3] .......................................................34
Hình 3.7. Đồ thị đường đồng mức thể hiện ảnh hưởng của: a. nồng độ polyme và thời
gian nghiền; b. tốc độ khuấy và thời gian nghiền; c. nồng độ polyme và bán kính bi; d.
bán kính bi và tốc độ khuấy đến giá trị SPAN ..............................................................35
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt lượng vi sai của: a. mẫu nguyên liệu MF; b. mẫu HD
nghiền CT 1 và c. mẫu HD nghiền CT 10 .....................................................................35
Hình 3.9. Phổ nhiễu xạ tia X của: a. MF nguyên liệu; b. MF trong HD nghiền theo CT
1 và c. CT 10 sau khi được làm khơ ..............................................................................36
Hình 3.10. Đồ thị phân bố KTTP theo thể tích của: a. HD nghiền theo CT 10; b1, b2.
HD CT 10 (MF 2%) và c. placebo ................................................................................40
Hình 3.11. Hình ảnh soi kính hiển vi của: a. HD nghiền CT 10; b. các tiểu phân kết tập
và c. các tiểu phân tự do của HD CT 10 ở vật kính 40, thang đo 25 μm ......................40
Hình 3.12. Đồ thị giải phóng MF từ 3 HD MF 2 % khi thử phương pháp khuếch tán
kiểu tế bào Franz, sử dụng mơi trường đệm phosphat đẳng trương pH 7,4 (n=3) ........41
Hình 3.13. Đồ thị giải phóng MF từ 3 HD khi thử phương pháp kiểu khuấy từ, sử dụng
môi trường đệm phosphat đẳng trương pH 7,4 (n = 1) .................................................42


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, ước tính mỗi năm có khoảng hơn 1,8 triệu người trên toàn cầu mắc bệnh
viêm giác mạc ở mắt do virus Herpes simplex (HSV). Trong số đó, tỷ lệ bệnh gây ra do
chủng virus Herpes simplex týp 1 (HSV-1) lớn hơn nhiều so với chủng Herpes simplex
týp 2 (HSV-2) [46]. Cho đến nay, việc đối phó với bệnh này chủ yếu là phòng lây nhiễm,
ngừa tái nhiễm và điều trị khi bệnh nhân được chẩn đoán là viêm giác mạc do HSV.

Acyclovir là một trong những thuốc được sử dụng phổ biến nhất trong điều trị viêm giác
mạc do HSV [4] [58]. Acyclovir khơng có tác dụng với HSV ở thể tiềm ẩn nên bệnh
nhân điều trị bằng thuốc này có thể bị tái nhiễm sau khi đã khỏi bệnh. Bên cạnh đó, việc
xuất hiện biến chủng HSV-1 kháng acyclovir [54] cho thấy nhu cầu cần có những chế
phẩm thay thế, tăng sự lựa chọn trong điều trị viêm giác mạc do HSV.
Mangiferin (MF) là một hợp chất tự nhiên, được chiết xuất chủ yếu từ cây xồi
Mangifera indica L., Anacardiaceae [7] có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus, chống
viêm, chống ung thư, điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch và tế bào thần kinh... [19].
Các chế phẩm chứa MF trên thị trường hiện nay có tác dụng điều trị nhiễm HSV ở ngồi
da. Đã có một số nghiên cứu ứng dụng MF vào chế phẩm hỗn dịch nhỏ mắt để điều trị
viêm giác mạc do nhiễm HSV, tuy nhiên các chế phẩm tạo thành cịn kém ổn định do
MF dễ bị oxy hóa, hoặc cịn gây kích ứng khi thử nghiệm trên mắt thỏ [5], [6], [10].
Một trong những nhược điểm lớn của thuốc nhỏ mắt là thuốc nhanh chóng bị rửa
trơi do các hoạt động sinh lý của mắt như chớp mắt, tiết nước mắt làm cho sinh khả dụng
của thuốc trong thuỷ dịch thường rất thấp, dưới 5% [9]. Bào chế dưới dạng hỗn dịch là
giải pháp hiệu quả trong việc tăng khả năng đưa thuốc, tăng thời gian lưu thuốc trên mắt
nếu kích thước tiểu phân được kiểm sốt phù hợp [1], [51], đồng thời đây cũng là dạng
bào chế phù hợp với hợp chất ít tan trong nước [1], [29]. Nhằm tăng khả năng ứng dụng
MF trong điều trị viêm giác mạc do HSV, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào
chế hỗn dịch mangiferin định hướng nhỏ mắt” với các mục tiêu:
1. Xây dựng được công thức và thơng số quy trình nghiền làm nhỏ kích thước
ngun liệu mangiferin bằng phương pháp nghiền bi có khuấy.
2. Bước đầu bào chế và đánh giá được một số đặc tính của hỗn dịch mangiferin định
hướng dùng để nhỏ mắt.

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Vài nét về mangiferin

1.1.1. Công thức hóa học

Hình 1.1. Cơng thức hóa học của mangiferin
Cơng thức phân tử: C19H18O11.
Khối lượng phân tử: 422,2 g/mol.
Tên khoa học: 2-C-β-D-glucopyranozido-1,3,6,7-tetrahydroxyxanthon [3].
1.1.2. Nguồn gốc
Mangiferin được phát hiện có trong nhiều loài thực vật với tỷ lệ phần trăm khác
nhau. Một số lồi thực vật chứa mangiferin có thể kể đến là: Mangifera indica,
Mangifera odorata, Anemmarhena asphodeloides, Aphloia theiformis, Arrabidaea
patellifera, Arrabidaea samydoides, Bersama abyssinica, Bombax ceiba, Bombax
malabaricum, … [33], [70]. Trong đó, lồi có chứa tỷ lệ phần trăm mangiferin cao nhất
là từ cây xoài Mangifera indica L. thuộc họ Đào lộn hột (Anacardiaceae) [50], đây là
loài cây nhiệt đới phân bố phổ biến ở Việt Nam [7]. MF được phân lập từ lá xoài bằng
phương pháp chiết hồi lưu và chiết siêu âm [7], [19].
Bên cạnh nguồn nguyên liệu chiết xuất từ thực vật, MF cịn được tổng hợp hóa học
và cho hiệu suất tốt [19].
1.1.3. Tính chất lý hóa
Cảm quan: bột kết tinh mịn, màu vàng ánh lục, gần như không mùi [3].
Độ tan: hơi tan trong hỗn hợp aceton - nước (1:1) [3]. Tan kém trong ethanol, nước.
Không tan trong một số dung môi không phân cực như n-hexan, diethyl ether [50].
Hệ số phân bố dầu/nước: LogP = 2,73 [19], [70].
Nhiệt độ nóng chảy của mangiferin khan: 271oC [45].
Mangiferin có tính acid: pKa1 = 6,52; pKa2 = 7,97; pKa3 = 9,44; pKa4 = 12,10 [30].
1.1.4. Đặc điểm dược động học
Số lượng các nghiên cứu dược động học của mangiferin ở người còn rất hạn chế, đa
phần các nghiên cứu dược động học đã được công bố là thực hiện trên động vật.
Dược động học của MF khi dùng đường uống trên người phù hợp với mơ hình khơng
ngăn và phi tuyến tính, sử dụng liều cao giúp tăng cường hấp thu MF. Uống 0,9 g MF,
2

sau 1 giờ đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương là 38,64 ± 6,75 ng/ml, thời gian bán thải
là 7,85 ± 1,72 giờ và khơng có biểu hiện của bất kỳ tác dụng khơng mong muốn nào trên
các tình nguyện viên [45].
Ở chuột, MF được hấp thu nhanh qua đường tiêu hóa và có khả năng liên kết với
protein huyết tương [19], [34]. Khi cho chuột Wistar sử dụng một liều đơn 30 mg/kg,
MF đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương là 15,23 μg/ml sau khoảng 0,67 giờ, thời gian
bán thải là 1,06 giờ [34].
MF được chuyển hóa ở gan qua các phản ứng: deglycosid, khử hóa, methyl hóa, liên
hợp acid glucuronic… thành các chất cịn hoạt tính dược lý, chủ yếu là noratyriol và
1,7-dihydroxyaxanton [45]. MF khơng gây tích lũy ở gan và thận, mặc khác cịn có tác
dụng bảo vệ các tế bào gan hoặc thận bị tổn thương [50], [65].
Sinh khả dụng (SKD) đường uống của MF ở chuột rất thấp. SKD đường uống của
dung dịch (dd) MF trong đệm phosphat pH 8,0 ở chuột đồng là 1,2 % [25], SKD đường
uống của dd MF trong đệm phosphat pH 8,0 ở chuột cống là 0,97 % [73]. Các nguyên
nhân khiến SKD đường uống của MF ở chuột thấp được cho là do: MF thuộc nhóm IV
theo hệ thống phân loại sinh dược học bào chế BCS [65], MF cần chất mang để hấp thu
qua niêm mạc đường tiêu hóa, vi khuẩn Bacteroides sp. Mang tiết enzym phân hủy MF
ở đường tiêu hóa, và MF có chuyển hóa bước một qua gan [45].
MF qua được hàng rào máu – não của chuột nhảy, hàng rào máu – võng mạc của
chuột cống [19], và phân bố tới các cơ quan dạ dày, ruột non, gan, tim, phổi, lá lách và
thận của chuột cống [19], [45].
1.1.5. Tác dụng dược lý
1.1.5.1. Tác dụng kháng virus Herpes simplex
Tác dụng ức chế virus Herpes simplex týp 1 và týp 2 (HSV-1, 2) của MF đã được
công bố qua một số nghiên cứu [52], [59], [74], [75].
Theo tác giả Zheng Min-shi và cộng sự, khả năng ức chế HSV-1 của MF gần như
tương đương với các thuốc hóa dược là acyclovir, idoxuridin, và cyclocytidin thông qua
cơ chế ức chế sự nhân lên của virus trong tế bào vật chủ. Bệnh nhân bị viêm giác mạc

do HSV-1 được sử dụng thuốc mỡ tra mắt MF 1 % cho hiệu quả điều trị tốt [75].
Tác giả Rechenchoski và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu in vitro trên tế bào Vero
bị nhiễm một trong hai chủng HSV-1 AR-29 đã kháng acyclovir hoặc chủng HSV-1
KOS nhạy cảm với acyclovir [52]. Khi thử nghiệm trên chủng virus AR-29 đã kháng
acyclovir, nồng độ MF ức chế 50 % hiệu giá của virus là 2,9 μg/ml, chỉ số chọn lọc tế
bào nhiễm virus cao (> 172,4) (chỉ số chọn lọc tế bào nhiễm virus được tính bằng tỷ số
giữa nồng độ MF gây độc 50 % tế bào và nồng độ MF ức chế 50 % hiệu giá của virus).
3


Đối với chủng KOS nhạy cảm acyclovir, nồng độ MF ức chế 50 % hiệu giá của virus là
3,5 μg/ml, chỉ số chọn lọc tế bào nhiễm virus cao (> 142,8). Chỉ số chọn lọc tế bào
nhiễm virus cao thể hiện MF ức chế tốt và chọn lọc sự nhân lên của HSV-1 mà không
gây độc đáng kể đến tế bào chủ. Mặt khác, MF ức chế chủng AR-29 đã kháng acyclovir
hiệu quả hơn chủng KOS nhạy cảm acyclovir nên các tác giả dự đoán rằng cơ chế dược
lý của MF khác với acyclovir. Theo Rechenchoski và cộng sự, MF có khả năng làm thay
đổi cấu trúc hóa học protein vỏ của HSV-1, từ đó ngăn khơng cho virus bám vào thụ thể
receptor trên màng tế bào vật chủ ngay từ giai đoạn đầu của quá trình nhân lên, giúp hạn
chế các tổn thương mà virus có thể gây ra. Do vậy, MF có tác dụng với cả chủng HSV1 đã kháng acyclovir, điều này khác với cơ chế tác dụng của acyclovir là ngăn cản HSV
tổng hợp DNA trong q trình sao chép. Bên cạnh đó, các tác giả cũng đã thực hiện
nghiên cứu in vivo ở chuột bạch Balb/c bị nhiễm một trong hai chủng HSV-1 AR-29 đã
kháng acyclovir hoặc chủng HSV-1 KOS nhạy cảm với acyclovir. Chuột được điều trị
bằng chế phẩm nhũ tương dầu trong nước 0,7 % MF bơi ngồi da và cho kết quả điều
trị tốt ở cả hai chủng khi so với nhóm chứng không được sử dụng chế phẩm MF [52].
Nồng độ hiệu quả 50 % của MF đối với HSV-2 trên tế bào Hela là 111,7 mg, và chỉ
số điều trị là 8,1 [27].
Ngồi HSV, MF cịn ức chế sự nhân lên của virus HIV-1 và Zoster virus [6], [72].
1.1.5.2. Một số tác dụng dược lý khác và độc tính của mangiferin
Một số tác dụng dược lý khác của MF đã được cơng bố, gồm có: kháng khuẩn,
chống viêm, chống oxy hóa, điều hịa miễn dịch, bảo vệ tim mạch, bảo vệ tế bào thần

kinh, chống ung thư, điều trị đái tháo đường... [19], [27], [48], [50], [70].
Đến nay, MF được coi là hợp chất tự nhiên an tồn, khơng có độc tính. Các nghiên
cứu đánh giá độc tính của MF đã được thực hiện trên động vật và tế bào người. Kết quả
cho thấy khơng phát hiện thấy độc tính với gen, đột biến nhiễm sắc thể, khơng gây độc
tính cấp đường uống ở chuột và khơng gây độc tính cho phôi thai chuột [53].
MF là một hợp chất tự nhiên tiềm năng với nhiều tác dụng dược lý và được coi là
an tồn. Nhưng do đặc tính tan kém trong nước, khó thấm qua niêm mạc, và sinh khả
dụng đường uống trên động vật thấp nên đã hạn chế việc ứng dụng MF trong điều trị
lâm sàng [19].
1.1.6. Một số chế phẩm trên thị trường
Ở Việt Nam, hiện đang lưu hành một số chế phẩm chứa MF với các hàm lượng và
dạng bào chế khác nhau, chủ yếu được dùng trong điều trị nhiễm HSV. Dưới đây là một
số chế phẩm chứa MF thông dụng:
-

Mangifin ext (kem bôi da 3 %) của Medipharco.
4


-

Mangoherpin (kem bôi da 2 %, 2,5 %, 5 %; viên nang cứng 100 mg, 200 mg) của
BV Pharma.

-

Mangizeni (gel vệ sinh phụ nữ 0,5 %, chai 60 ml), Mydugyno (gel vệ sinh phụ
nữ 0,5 %: chai 120 ml, 180 ml) của Nature Việt Nam.

1.1.7. Một số nghiên cứu bào chế mangiferin cho đường dùng ở mắt

Tác giả Liu và cộng sự đã nghiên cứu khả năng cải thiện tính thấm của MF qua giác
mạc thỏ bằng cách sử dụng các tá dược khác nhau: labrasol, solutol HS, transcutol P và
gelucire 44/14 [38], [40]. Hệ số thấm biểu kiến Papp của MF được cải thiện đáng kể khi
sử dụng chất diện hoạt khơng ion hóa labrasol ở nồng độ 1,0 % đến 3,0 %, hoặc khi
dùng solutol HS ở nồng độ 0,2 % hoặc 0,4 %. Tuy nhiên, hệ số Papp giảm với công thức
của chất đồng diện hoạt transcutol P trong khoảng nồng độ khảo sát là 0,01 % - 0,03 %
[38]. Khi sử dụng chất diện hoạt gelucire 44/14 ở nồng độ 0,05 % đến 0,1 %, hệ số Papp
in vitro và in vivo của MF qua giác mạc thỏ tăng đến gấp 3,5 lần so với công thức khơng
sử dụng gelucire 44/14. Gelucire 44/14 khơng gây kích ứng trên mắt thỏ ở nồng độ tới
0,4 % (kl/tt) [40]. Để cải thiện sinh khả dụng của MF trên mắt, các tác giả đã bào chế
MF ở dạng tiểu phân nano lipid và trong cơng thức có mặt hai chất diện hoạt đã nghiên
cứu ở trên là labrasol và gelucire 44/14. Kết quả nghiên cứu in vivo thấy rằng chế phẩm
tương thích với mắt thỏ và kéo dài thời gian lưu của MF trước giác mạc gấp 17,5 lần so
với dung dịch chứng MF khơng có mặt hai chất diện hoạt trên. Đánh giá khả năng thấm
qua giác mạc thỏ in vitro cho kết quả chế phẩm có hệ số Papp tăng gấp 4,31 lần và đánh
giá sinh khả dụng tăng gấp 5,69 lần so với dung dịch MF [39].
Năm 2010 - 2015, công ty Cổ phần Dược Trung ương Medipharco-Tenamyd đã
thực hiện nghiên cứu “Kỹ thuật bào chế thuốc nhỏ mắt chứa hoạt chất mangiferin để
điều trị bệnh do virus Herpes gây ra ở mắt”. Nghiên cứu đã chọn ra được một công thức
bào chế hỗn dịch nhỏ mắt MF 2 % bằng phương pháp phân tán cơ học; đã tìm được
phương pháp tiệt trùng nguyên liệu MF bằng hấp tiệt trùng ở điều kiện 121oC trong 30
phút mà không làm giảm hàm lượng MF (99,62 %); đã nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn
chất lượng, phương pháp kiểm nghiệm thành phần và bao bì đạt yêu cầu của DĐVN IV;
đã xây dựng, thẩm định và sản xuất thử nghiệm quy trình sản xuất trên quy mơ pilot 10
lít cho ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn DĐVN IV; đã nghiên cứu độ ổn định sản phẩm với
ba lô sản phẩm sản xuất pilot bằng phương pháp lão hóa cấp tốc và đề xuất bước đầu
tuổi thọ của sản phẩm là 24 tháng. Tuy nhiên, khi thử nghiệm tiền lâm sàng trên 30 thỏ,
kết quả có 25 thỏ khơng kích ứng và 5 thỏ kích ứng nhẹ [5].
Nhằm đảm bảo độ ổn định của MF trong chế phẩm hỗn dịch và tăng sinh khả dụng
của thuốc, tác giả Đào Văn Nam đã thực hiện nghiên cứu bào chế hỗn dịch nhỏ mắt

nano MF bằng phương pháp kết tủa do thay đổi dung mơi. Tiểu phân MF thu được có
5


kích thước trung bình là 349,1 ± 19,0 nm, giá trị PDI là 0,143 ± 0,052. Hỗn dịch nano
MF sau đó được đơng khơ, khi sử dụng được thêm mơi trường phân tán để tạo hỗn dịch
lỏng 0,2 %. Sau một tháng bảo quản ở điều kiện thực và điều kiện lão hóa cấp tốc, bột
đơng khơ ổn định về thể chất, khả năng phân tán và KTTP sau phân tán. Nồng độ MF
trong bột đông khô và trong hỗn dịch sau khi pha lại thay đổi không đáng kể trong thời
gian bảo quản. Thử tính kích ứng trên mắt 3 thỏ thử nghiệm theo hướng dẫn của OECD
405 cho kết quả cả 3 thỏ đều khơng bị kích ứng, điểm đánh giá mức độ tổn thương đều
đạt 0, cho thấy việc giảm KTTP nhỏ hơn 1 𝜇m giúp hạn chế gây kích ứng mắt [6].
1.2. Vài nét về thuốc nhỏ mắt hỗn dịch
1.2.1. Khái niệm
Thuốc nhỏ mắt là những chế phẩm lỏng, có thể là dung dịch, nhũ tương, hay hỗn
dịch vô khuẩn, chứa một hoặc nhiều dược chất, được nhỏ vào túi cùng kết mạc với mục
đích chẩn đốn, phịng hay điều trị bệnh ở mắt. Đây là dạng bào chế được dùng phổ biến
nhất để điều trị tại chỗ các bệnh về mắt, chiếm trên 70 % các chế phẩm thuốc dùng cho
mắt. Ngoài ra, thuốc nhỏ mắt cũng có thể được bào chế dưới dạng bột vô khuẩn và được
pha với một chất lỏng vô khuẩn thích hợp ngay trước khi dùng để đảm bảo độ ổn định
của dược chất [1].
Hỗn dịch thuốc nhỏ mắt là dạng thuốc lỏng nhỏ mắt chứa các tiểu phân dược chất
có kích thước nhỏ dưới 50 𝜇m, dược chất khơng tan hoặc khó tan được phân tán đều
trong dung mơi thích hợp (thường là nước để pha thuốc tiêm) [1].
1.2.2. Đặc điểm thành phần
Hỗn dịch nhỏ mắt gồm các thành phần cơ bản như sau:
-

Có ít nhất một dược chất là chất rắn khơng tan hoặc rất ít tan trong dung môi.

-

Dung môi: thường dùng nhất là nước để pha thuốc tiêm, ngồi ra có thể dùng
dung mơi thân nước khác, dầu thực vật...

-

Chất ổn định dược chất: chất chống oxy hóa, chất hiệp đồng chống oxy hóa…

-

Chất ổn định hỗn dịch: chất gây thấm, chất gây phân tán, chất tăng thế zeta, chất
làm tăng độ nhớt…

-

Chất điều chỉnh pH, chất làm đẳng trương.

-

Chất sát khuẩn… [1].

1.2.3. Ưu nhược điểm
1.2.3.1. Ưu điểm
Dạng bào chế hỗn dịch phù hợp với các dược chất thuộc phân nhóm II và IV trong
bảng phân loại BCS, dược chất khơng hoặc rất ít tan trong nước [29] hoặc dược chất
6


không ổn định ở dạng dung dịch. Với dược chất tan ít trong nước có thể bào chế hỗn

dịch với dung mơi phân tán là dung dịch bão hịa của dược chất [1], [47].
Sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt hỗn dịch thường cao hơn và tác dụng kéo dài hơn
so với dạng dung dịch nhỏ mắt có cùng nồng độ dược chất. Tiểu phân dược chất trong
hỗn dịch nhỏ mắt được lưu lại trước vùng giác mạc có tác dụng giống như một kho dự
trữ và bổ sung dung dịch bão hịa để q trình khuếch tán xảy ra liên tục [1].
Hỗn dịch nhỏ mắt giúp tăng khả năng tuân thủ điều trị của bệnh nhân, từ đó giúp
tăng hiệu quả điều trị. Hỗn dịch nhỏ mắt ở dạng nhỏ giọt thuận tiện, người bệnh có thể
dễ dàng tự sử dụng. Hỗn dịch nhỏ mắt có sinh khả dụng cao hơn so với dạng dung dịch
nhỏ mắt nên giúp giảm tần suất sử dụng cho bệnh nhân. Hỗn dịch nhỏ mắt không làm
mờ mắt mỗi khi dùng như thuốc mỡ [1].
1.2.3.2. Nhược điểm
Hỗn dịch là hệ phân tán dị thể, không bền về mặt nhiệt động học hay vật lý. Các tiểu
phân dược chất rắn có thể kết tụ, sa lắng, đóng bánh, có hoặc khơng có khả năng tái
phân tán đồng nhất trở lại, dẫn đến phân liều khó chính xác. Kích thước tiểu phân và
dạng thù hình của dược chất có thể bị thay đổi do nhiệt độ bảo quản hoặc do thời gian
bảo quản kéo dài dẫn đến làm tăng hoặc giảm sinh khả dụng của thuốc [1], [51].
Hỗn dịch nước là dạng bào chế không thích hợp đối với những dược chất khơng ổn
định trong mơi trường nước. Khi đó có thể bào chế dược chất dưới dạng bột để pha hỗn
dịch trước khi dùng [1].
Các phương pháp tiệt khuẩn như lọc vô khuẩn hoặc nhiệt ẩm có thể ảnh hưởng đến
phân bố kích thước tiểu phân, dạng thù hình hoặc độ ổn định của dược chất trong hỗn
dịch [1], [55].
1.2.4. Kích thước tiểu phân trong hỗn dịch nhỏ mắt
Kích thước tiểu phân (KTTP) dược chất trong thuốc nhỏ mắt hỗn dịch là một yếu tố
quan trọng cần được cân nhắc. Kích thước của tiểu phân phân tán trong hỗn dịch thuốc
ảnh hưởng đến độ ổn định vật lý (tốc độ lắng, kết bông), tốc độ hòa tan, độ tan và cuối
cùng là ảnh hưởng đến sinh khả dụng, hiệu quả điều trị của thuốc [44].
1.2.4.1. Kích thước tiểu phân ảnh hưởng đến sinh khả dụng hỗn dịch nhỏ mắt
KTTP lớn có thể giúp tăng sinh khả dụng do kéo dài thời gian lưu của dược chất
trước giác mạc, tiểu phân dược chất khó bị rửa trơi hơn. Tuy nhiên, đường kính tiểu

phân q 10 𝜇m có thể gây kích ứng mắt, chảy nước mắt, việc giảm KTTP giúp bệnh
nhân dễ chịu và tuân thủ sử dụng hơn [24], [55].
Tác giả Schoenwald và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu trên ba nhóm thỏ với hỗn
dịch nhỏ mắt 0,1 % dexamethason có ba KTTP trung bình khác nhau (5,75; 11,5; và
7


22,0 𝜇m). Kết quả là sau 5 giờ sử dụng, hỗn dịch có KTTP càng nhỏ thì nồng độ dược
chất trong giác mạc và nước mắt thỏ càng lớn. Điều này được giải thích là do khi KTTP
tăng, theo phương trình Noyes-Whitney thì tốc độ hịa tan in vivo giảm, nên tiểu phân
có thể bị rửa trơi khỏi túi cùng kết mạc trước khi được hịa tan hồn tồn [56]. Tuy nhiên,
việc giảm KTTP quá nhỏ (dưới vài 𝜇m) thì tiểu phân dược chất có thể bị rửa trơi nhanh
chóng khỏi túi cùng kết mạc [60].
Hai tác giả Hui và Robinson đã nghiên cứu ảnh hưởng của KTTP đến giá trị AUC
(diện tích dưới đường cong của đồ thị biểu diễn sự biến thiên của nồng độ dược chất
trong thủy dịch mắt theo thời gian). Kết quả cho thấy việc giảm KTTP từ 20 xuống 10
𝜇m giúp tăng 45 % giá trị AUC. Tuy nhiên, việc giảm KTTP dưới 2 𝜇m thì giá trị AUC
khơng tăng đáng kể [55].
Ảnh hưởng của KTTP và tốc độ hòa tan của hỗn dịch đến khả năng thấm qua giác
mạc lợn được nghiên cứu bởi tác giả Bisrat và cộng sự. Các tác giả sử dụng hỗn dịch
của griseofulvin và hỗn dịch của prednisolon acetat có hai khoảng phân bố KTTP khác
nhau (≤ 5 𝜇m hoặc trong khoảng 10 - 15 𝜇m). Kết quả là khơng có sự khác biệt đáng kể
về hệ số thấm qua giác mạc lợn giữa hai khoảng phân bố KTTP này. Đồng thời, các tác
giả cho rằng sinh khả dụng của hỗn dịch nhỏ mắt không chỉ ảnh hưởng bởi mỗi tốc độ
hòa tan hay KTTP dược chất mà cịn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác, ví dụ như tốc độ
thải trừ và dòng chảy của nước mắt [22].
Thông thường, giới hạn trên của KTTP trong hỗn dịch nhỏ mắt là KTTP mà tại đó
khơng gây kích ứng mắt, còn giới hạn dưới của KTTP là tại đó tiểu phân dược chất được
lưu lại trên mắt, ít bị rửa trôi bởi chớp mắt hay chảy nước mắt [55].
Hỗn dịch có phân bố KTTP hẹp cho sinh khả dụng ổn định hơn so với hỗn dịch có

phân bố KTTP rộng. Điều này có thể giải thích do sự lão hóa Ostwald xảy ra ở hỗn dịch
có phân bố KTTP rộng, các tiểu phân tinh thể nhỏ bị hòa tan tạo dung dịch q bão hịa,
sau đó tái kết tinh làm tăng KTTP, dẫn tới sinh khả dụng biến thiên [28].
Ngồi ra, hình dạng tiểu phân dược chất và nồng độ dược chất cũng là hai yếu tố
góp phần để lựa chọn phân bố kích thước tiểu phân phù hợp [56], KTTP tối ưu được lựa
chọn tùy thuộc vào từng loại dược chất [51]. Thông thường, KTTP trong thuốc nhỏ mắt
hỗn dịch không nên quá 25 𝜇m để tránh gây kích ứng mắt [42], [68]. Theo tiêu chuẩn
DĐVN V yêu cầu trong một lượng chế phẩm tương đương với khoảng 10 𝜇g pha rắn
khơng được có q 20 tiểu phân kích thước lớn hơn 25 𝜇m và khơng q 2 tiểu phân lớn
hơn 50 𝜇m, khơng có tiểu phân nào có kích thước lớn hơn 90 𝜇m [3].
Tăng độ nhớt của hỗn dịch nhỏ mắt hoặc đưa tiểu phân vào hệ in-situ gel có thể kéo
dài hơn nữa thời gian lưu của dược chất trước giác mạc [42], từ đó tăng sinh khả dụng,
tăng hiệu quả điều trị của thuốc nhỏ mắt [1].
8


1.2.4.2. Kích thước tiểu phân ảnh hưởng đến độ ổn định vật lý của hỗn dịch
Độ ổn định vật lý của hỗn dịch liên quan tới các yếu tố: sự sa lắng tạo trạng thái tập
hợp đóng bánh hay tơi xốp, sự tăng kích thước tiểu phân, và sự kết dính tiểu phân vào
thành chai lọ bao bì [2].
Khả năng sa lắng của hỗn dịch có thể được dự đốn bằng tỷ số giữa trọng lực và khả
năng chuyển động Brown của các tiểu phân có trong hỗn dịch:
(1)
(ɑ: bán kính của tiểu phân, Δp: chênh lệch tỷ trọng giữa tiểu phân phân tán và môi
trường phân tán, g: gia tốc trọng trường, kB: hằng số Boltzmann, T: nhiệt độ).
Chuyển động Brown đóng vai trị quan trọng trong việc duy trì trạng thái phân tán
của các tiểu phân. Nếu các tiểu phân trong hỗn dịch có tỷ số (1) nhỏ hơn 1 thì hỗn dịch
được coi là ổn định. Tuy nhiên, tỷ số (1) khơng tính đến sự tương tác nếu có giữa các
tiểu phân. Khi các tiểu phân va chạm liên tục với nhau do chuyển động Brown, nếu có
lực hấp dẫn Van der Waals giữa các tiểu phân thì chúng có thể kết tập lại với nhau tạo

thành các tiểu phân lớn hơn, dẫn tới tỷ số (1) lớn hơn 1, tiểu phân có khả năng bị sa lắng.
Để ngăn chặn các tiểu phân kết tập, các chất ổn định bề mặt theo cơ chế tĩnh điện hoặc
không gian được thêm vào hỗn dịch, ví dụ như hấp phụ polyme lên bề mặt tiểu phân
hoặc điều chỉnh pH để thay đổi điện tích bề mặt của tiểu phân. Điện tích trên bề mặt tiểu
phân đóng vai trị quan trọng trong việc làm chậm sự sa lắng, thông thường hỗn dịch có
thế zeta nằm ngồi + 30 hoặc – 30 mV được coi là hỗn dịch ổn định.
Đối với hỗn dịch tiểu phân có kích thước micromet và/hoặc tỷ trọng giữa tiểu phân
và mơi trường phân tán có sự chênh lệch đáng kể thì tỷ số (1) lớn hơn 1, hỗn dịch có
khả năng bị sa lắng. Khi đó lực tương tác tĩnh điện là không đủ để ổn định hỗn dịch
được lâu dài. Một trong những cách để hỗn dịch ổn định hơn là làm chậm tốc độ sa lắng
của tiểu phân bằng cách tăng độ nhớt của môi trường phân tán. Tuy nhiên biện pháp
tăng độ nhớt để giảm tốc độ sa lắng chỉ áp dụng cho hỗn dịch loãng khi tương tác giữa
các tiểu phân là tối thiểu [37].
1.2.5. Phương pháp nghiền bi có khuấy trong bào chế hỗn dịch
Có hai cách tiếp cận để bào chế một hỗn dịch nhỏ mắt là kỹ thuật phân chia (top down) và kỹ thuật kết tụ tiểu phân (bottom - up).
Kỹ thuật phân chia (top – down): là kỹ thuật áp dụng các phương pháp chia nhỏ như
nghiền bi, đồng nhất hóa ở áp suất cao và đầu dị siêu âm để làm giảm kích thước tiểu
phân thơ ban đầu thành các tiểu phân có kích thước nhỏ dưới 50 𝜇m [67], [68]. Đây là
kỹ thuật chủ yếu được áp dụng để bào chế và sản xuất hỗn dịch thuốc [1]. Trong đó,
phương pháp nghiền bi được áp dụng rộng rãi cho hầu hết các dược chất tan kém trong
9


nước. Các tiểu phân dược chất được làm nhỏ nhờ năng lượng va chạm và ma sát sinh ra
trong quá trình nghiền [12]. Có thể nghiền khơ hoặc nghiền ướt tùy theo bản chất dược
chất và mục đích bào chế. Tuy nhiên, phương pháp nghiền ướt được dùng phổ biến hơn
vì dược chất ít bị tác động bởi nhiệt, thời gian nghiền ngắn, trực tiếp tạo ra dạng bào chế
hỗn dịch [9], khả năng vận hành liên tục và khả năng nâng cấp quy mô tốt [20].
Một số loại thiết bị nghiền bi, gồm có:
- Thiết bị nghiền bi khơng có khuấy: thiết bị nghiền bi có bàn xoay nghiêng (Tilting

rotable milling machine), thiết bị nghiền bi hành tinh kiểu đứng, thiết bị nghiền
bi hành tinh kiểu ngang.
- Thiết bị nghiền bi có khuấy: nghiền khuấy ướt (Wet stirred media milling),
Agitator, Attritor… [13], [41].
1.2.5.1. Thiết bị nghiền bi có khuấy
Nguyên tắc hoạt động: máy nghiền bi gồm một buồng rỗng để chứa bi, bi có thể
được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau (ceramic, agate, silicon nitrid, zirconia, thép
Cr-Ni, nhựa polyamid…). Nguyên liệu cần nghiền được cho vào buồng chứa bi sau đó
bộ phận khuấy quay với tốc độ nhất định. Chuyển động của khuấy làm cho bi chuyển
động dẫn tới các viên bi tác động va chạm với nhau và va chạm với thành buồng chứa
bi. Các tác động này cùng với va chạm giữa bi và nguyên liệu đem nghiền sẽ làm giảm
kích thước tiểu phân của ngun liệu [41].

Hình 1.2. Mơ hình thiết bị nghiền bi có khuấy [64]
Ưu điểm của thiết bị nghiền bi có khuấy: có thể duy trì được trạng thái vơ khuẩn
của nguyên liệu [12]; là thiết bị phù hợp với quy mơ phịng thí nghiệm sử dụng bi nghiền
có kích thước nhỏ đến vài mm [64], [42]; có thể nghiền được nhiều loại dược chất; quy
trình vận hành đơn giản, dễ dàng; là thiết bị nghiền kín, khơng phát tán bụi [13].
Nhược điểm: thời gian nghiền kéo dài; tiếng ồn [12].
1.2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến phân bố kích thước tiểu phân trong quá trình
nghiền khuấy ướt
Động học của quá trình nghiền ướt bao gồm hai cơ chế diễn ra đồng thời, đối nghịch
nhau và có ảnh hưởng đến phân bố KTTP là quá trình tiểu phân được nghiền vỡ nhờ
ứng suất cơ học và quá trình tiểu phân kết tập với nhau để làm giảm năng lượng bề mặt.
10


Việc kiểm sốt các thơng số thuộc cơng thức và quy trình nghiền giúp kiểm sốt q
trình động học, từ đó cho phân bố KTTP dược chất mong muốn sau khi nghiền [20].
a. Ảnh hưởng của yếu tố quy trình nghiền

Về bi nghiền, các yếu tố thuộc bi nghiền ảnh hưởng đến chuyển động va chạm của
bi với nguyên liệu dược chất bao gồm: kích thước bi, số lượng bi, và độ cứng của bi.
Mỗi loại dược chất sẽ có một khoảng kích thước bi phù hợp. Thơng thường, các tiểu
phân nhỏ sẽ được nghiền bởi những viên bi có kích thước nhỏ. Điều này được giải thích
bằng phương trình năng lượng va chạm như sau:
𝑛

𝐸𝑤 = ∑

1
. 𝑚𝑣𝑗2
𝑗=1 2𝑀

Trong đó: 𝐸𝑤 là năng lượng va chạm, M là khối lượng của nguyên liệu, m là khối
lượng bi, v là tốc độ tương đối của bi và nguyên liệu, j là số lần va chạm của bi và các
tiểu phân trong ngun liệu. Khi tốc độ nghiền khơng đổi, kích thước bi càng nhỏ thì
tổng diện tích tiếp xúc bề mặt của bi càng lớn nên số lần va chạm j càng nhiều, tiểu phân
tạo ra càng nhỏ. Tuy nhiên, do kích thước bi tỷ lệ với khối lượng bi nên nếu bi quá nhỏ,
năng lượng va chạm tạo ra sẽ khơng đủ để nghiền ngun liệu [63]. Kích thước bi nghiền
là một thông số phức tạp và không ảnh hưởng trực tiếp đến KTTP trong hỗn dịch thu
được sau nghiền. Cụ thể, kích thước bi càng nhỏ cho tiểu phân sau nghiền có kích thước
nhỏ hơn khi nghiền ở tốc độ cao. Trong khi đó, ở tốc độ nghiền thấp thì kích thước bi
lớn hơn cho hỗn dịch sau nghiền có tiểu phân nhỏ hơn. Do đó, trong quá trình nghiền bi
thay vì chỉ điều chỉnh thơng số kích thước bi thì nên cân nhắc cả thơng số tốc độ nghiền
và kích thước bi để tạo ra KTTP mong muốn [28].
Ngồi kích thước bi, số lượng bi và độ cứng của bi có ảnh hưởng đến kích thước
của tiểu phân sau nghiền. Khi lượng bi trong khoang nghiền quá ít, tần suất va chạm của
tiểu phân dược chất với các viên bi và với thành bình sẽ giảm, làm giảm hiệu suất của
quá trình nghiền. Ngược lại, nếu lượng bi quá nhiều, chuyển động của bi sẽ bị hạn chế
dẫn tới làm giảm năng lượng va chạm [41]. Về độ cứng của bi, bi có độ cứng càng cao

thì năng lượng va chạm càng lớn, KTTP thu được càng nhỏ [41].
Tốc độ nghiền ảnh hưởng đến tần suất va chạm và năng lượng của một va chạm giữa
bi với dược chất, do đó ảnh hưởng đến kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu
phân. Tốc độ nghiền càng lớn, tốc độ làm nhỏ dược chất càng nhanh [28], [57].
Thời gian nghiền phụ thuộc vào đặc tính của nguyên liệu được nghiền [63]. Kích
thước tiểu phân giảm khi thời gian nghiền tăng. Tuy nhiên, khi phân bố KTTP đã đạt
trạng thái cân bằng thì việc kéo dài thêm thời gian nghiền khiến cơ chế kết tập chiếm ưu
thế hơn cơ chế nghiền vỡ, tiểu phân không những không nhỏ thêm mà cịn tăng kích
thước. Điều này có thể được giải thích là do tiểu phân tạo thành quá mịn, linh động nên
11


khó bị phá vỡ khi va chạm với bi [14], hoặc do các tiểu phân nhỏ dễ bị kết tập hơn bởi
hiện tượng quá nhiệt, bay hơi nước trong quá trình nghiền [63]. Đối với nguyên liệu tinh
thể, việc kéo dài thời gian nghiền làm tăng tần suất va chạm giữa các tiểu phân, dẫn tới
làm mất lực đẩy giữa các tiểu phân tinh thể [28].
b. Ảnh hưởng của yếu tố công thức
Đối với tiểu phân dược chất sơ nước có kích thước nhỏ hơn 5 𝜇m rất dễ bị kết tụ.
Việc kết hợp dược chất với tá dược polyme và chất diện hoạt (CDH) trong và sau quá
trình nghiền là giải pháp để ngăn cản sự kết tụ đó. Các tá dược này đóng vai trị như một
chất mang và/hoặc chất ổn định dược chất [41] giúp đảm bảo độ ổn định vật lý của hỗn
dịch tạo thành. Đồng thời, sự có mặt của polyme và CDH giúp các tiểu phân phân tán
đều trong dịch nghiền, tạo điều kiện cho sự phá vỡ làm nhỏ KTTP. Quá trình nghiền bi
có thể sử dụng đồng thời polyme và CDH hoặc sử dụng một trong hai tá dược này tùy
vào từng trường hợp [49].
Việc lựa chọn chất ổn định polyme và CDH phụ thuộc vào đặc tính của tiểu phân
dược chất được nghiền (ái lực của CDH đối với bề mặt tinh thể…), các nguyên tắc ổn
định vật lý của chất ổn định (ổn định tĩnh điện hay không gian) và đường sử dụng (uống,
tiêm, xơng hít…) [36]. Các chất ổn định khơng gian được sử dụng phổ biến cho q
trình nghiền bi gồm có: hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), hydroxypropyl

cellulose (HPC), povidon (PVP K30), Pluronics (F68 và F127). Các chất ổn định tĩnh
điện thường dùng gồm có polysorbat (Tween 80), natri laurylsulfat (SLS), và docusate
sodium (DOSS) [61], [62]. Tuy nhiên, các chất ổn định ion hóa như SLS và DOSS khơng
được ưu tiên sử dụng trong các chế phẩm có hàm lượng dược chất cao hoặc các chế
phẩm dùng tại mắt do có nguy cơ gây kích ứng niêm mạc [1], [28].
Để đạt hiệu quả nghiền tối ưu, cần chọn nồng độ chất ổn định phù hợp. Nồng độ
chất ổn định quá thấp không đủ để bảo vệ tiểu phân dược chất, nhưng nồng độ quá cao
cũng có thể làm giảm hiệu quả nghiền. Đối với polyme, nồng độ quá cao gây ra độ nhớt
lớn trong hỗn dịch nghiền, làm cản trở chuyển động va chạm của bi dẫn tới giảm hiệu
quả làm nhỏ dược chất. Đối với CDH, việc sử dụng CDH ở tỷ lệ cao, đặc biệt trên nồng
độ micell tới hạn của CDH có thể gây kém ổn định hỗn dịch thu được, do thúc đẩy quá
trình Ostwald [21], [35]. Việc lựa chọn nồng độ chất ổn định có thể tính dựa vào tỷ lệ
của polyme và CDH so với dược chất. Thông thường, tỷ lệ polyme/dược chất là 0,1:1
đến 0,5:1; tỷ lệ CDH/dược chất là 0,02:1 đến 0,06:1 [61], [62].
Nồng độ dược chất là thông số tỷ lệ nghịch với KTTP thu được sau quá trình nghiền.
Tức là, nồng độ dược chất càng lớn tạo ra tiểu phân có kích thước càng nhỏ, do nồng độ
dược chất lớn làm tăng số lần va chạm của tiểu phân dược chất với bi nghiền, thành
khoang nghiền và tiểu phân dược chất [28].
12


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất
Bảng 2.1. Các nguyên liệu, hóa chất dùng trong thực nghiệm
Tên nguyên liệu

STT
1

Mangiferin hàm lượng 97,8 %

Nguồn gốc

Tiêu chuẩn

Công ty BV
Pharma Việt Nam

DĐVN V

Mỹ

USP

2

Polyvinylpyrrolidon K30 (PVP K30)

3

Hydroxy propyl cellulose E6 (HPMC E6)

Trung Quốc

USP 43

4

Hydroxypropyl cellulose L (HPC L)

Trung Quốc

Nhà sản xuất

5

Poly vinylalcohol (PVA 250)

Singapo

Nhà sản xuất

6

Polysorbat 80 (Tween 80/ T80)

Singapo

USP

7

Sorbitan monooleat (Span 80/ S80)

Singapo

USP

8

Polysorbat 60 (Tween 60)

Singapo

USP

9

Cremophor EL

Trung Quốc

Nhà sản xuất

11

Acrypol 974P (Carbopol 974P)

Ấn Độ

Phân tích

13

Natri thiosulfat

Hàn Quốc

Nhà sản xuất

14

Manitol

Pháp

EP 10.0

19

Acetonitril

Đức

HPLC

Các hóa chất: acid acetic, acid hydrochloric, dimethyl sulfoxid (DMSO), dinatri
ethylenediamine tetraacetic acid dihydrat, natri clorid, natri dihydrophosphat dihydrat,
natri hydroxyd đạt tiêu chuẩn phân tích, nguồn gốc từ Trung Quốc.
2.1.2. Thiết bị
- Thiết bị mơ phỏng thiết bị nghiền bi có cánh khuấy.
- Máy khuấy từ MR 1000 (Heidolph, Đức).
- Máy khuấy từ RH B1 (IKA, Đức).
- Hệ thống đo kích thước tiểu phân bằng tán xạ laser Mastersizer 3000E (Malvern, Anh).
- Kính hiển vi kết nối camera (Nikon, Nhật).
- Máy đo chỉ số khúc xạ kỹ thuật số tự động DR6000-T (Kruss, Đức).
- Máy đo pH để bàn (Mettler Toledo, Thụy Sỹ).
13

- Thiết bị đo áp suất thẩm thấu Osmomat 3000 (Gonotec, Đức).
- Hệ thống HPLC Agilent 1200 Series (Agilent Technologies, Đức).
- Hệ thống phân tích nhiệt quét vi sai DSC StarSystem (Mettler Toledo, Thụy Sỹ).
- Hệ thống thử giải phóng qua màng (Hanson Research, Đức).
- Thiết bị thử giải phóng kiểu khuấy từ.
- Các dụng cụ chuyên dụng cho bào chế: cân kỹ thuật, cân phân tích, cốc có mỏ, bình
định mức, đũa thủy tinh, pipet thủy tinh, micropipet, màng lọc 0,45 𝜇m và 0,22 𝜇m..
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Lựa chọn công thức và các thông số của quá trình nghiền bi làm giảm kích thước
tiểu phân mangiferin.
2.2.2. Thiết kế và tiến hành thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về công
thức và thông số của q trình nghiền đến phân bố kích thước tiểu phân mangiferin.
2.2.3. Lựa chọn công thức bào chế hỗn dịch mangiferin định hướng dùng để nhỏ mắt.
2.2.4. Đánh giá một số đặc tính của chế phẩm bào chế được: cảm quan, pH, kích thước
tiểu phân, khả năng giải phóng dược chất và sơ bộ khảo sát độ ổn định kích thước tiểu
phân của chế phẩm.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp bào chế
2.3.1.1. Phương pháp nghiền bi có khuấy làm nhỏ kích thước tiểu phân mangiferin
Thiết bị mơ phỏng thiết bị nghiền bi có cánh khuấy:

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo thiết bị mơ phỏng thiết bị nghiền bi có cánh khuấy
Lọ thủy tinh dung tích 20 ml, kích thước 27,5; 43 mm có nút cao su được thiết kế
làm khoang nghiền. Con khuấy từ và máy khuấy từ Heidolph MR 1000 (Đức) được sử
dụng làm tác nhân tạo chuyển động cho bi, kích thước con khuấy từ: 13,5; 5,35; 4,8 mm.
Các bước thực hiện:
- Chuẩn bị dd chất ổn định: cân CDH và polyme. Hòa tan CDH vào 10 ml nước cất
trong cốc có mỏ. Sau đó phân tán kèm khuấy trộn, ngâm trương nở polyme qua đêm.
14

- Cân dược chất MF, cho vào lọ thủy tinh 20 ml đã chứa sẵn 20 g bi và con khuấy từ.
Thêm 5 ml dung dịch chất ổn định rồi đậy kín bằng nút cao su.
- Đặt lọ thủy tinh lên máy khuấy từ Heidolph MR 1000 và khởi động máy khuấy từ.
- Các thơng số quy trình nghiền thay đổi bao gồm: kích thước bi, tốc độ khuấy từ và
thời gian nghiền.
- Thu gom hỗn dịch MF sau khi kết thúc quá trình nghiền: bi nghiền được tách ra khỏi
hỗn dịch nghiền bằng cách cho hỗn hợp trong lọ thủy tinh đi qua rây lọc có kích thước
mắt rây 80 𝜇m, sau đó rửa bi nằm lại trên rây bằng dung dịch chất ổn định và gộp
dịch rửa với dịch nghiền vào lọ thủy tinh 20 ml, đậy kín bằng nút cao su.
2.3.1.2. Phương pháp lựa chọn các thông số kỹ thuật của q trình nghiền bi
a. Kích thước bi nghiền
Phịng thí nghiệm có sẵn bi zirconia có 6 loại kích thước, bán kính khác nhau là:
0,1; 0,5; 1; 1,5; 3; và 5 mm. Tiến hành lựa chọn 3 loại có bán kính để khảo sát.
Tiêu chí lựa chọn: bán kính của bi phù hợp với quy mơ của thiết bị mơ phỏng thiết
bị nghiền bi có cánh khuấy.
b. Tốc độ khuấy
Tiến hành: khuấy từ 20 g bi có bán kính lớn nhất hoặc nhỏ nhất trong 5 ml nước cất
trên máy khuấy từ Heidolph MR 1000, thay đổi tốc độ khuấy từ ở các mức 1 – 10.
Tiêu chí lựa chọn: tốc độ khuấy phải tạo được sự chuyển động của cả khối bi ở trong
lọ. Lựa chọn 3 tốc độ khuấy tạo chuyển động cho cả khối bi.
c. Thời gian nghiền
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nghiền (2; 4; 6; và 8 giờ) đến phân bố KTTP MF.
Tiến hành khảo sát theo công thức và điều kiện khảo sát 1 (CTKS 1) ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Công thức khảo sát 1 (CTKS 1)
Công thức hỗn dịch nghiền

Thơng số quy trình nghiền

MF

0,75 g (15 % kl/kl)

Bán kính bi

0,5 mm

HPMC E6

0,15 g (3 % kl/kl)

Khối lượng bi

20 g

Hỗn hợp CDH T80
và S80 (HLB 11)

0,05 g (1 % kl/kl)

Tốc độ khuấy từ

mức 7

Nước cất vừa đủ

5g

Thời gian nghiền

thay đổi

Tiến hành nghiền bi (phương pháp mục 2.3.1.1) và đánh giá phân bố KTTP hỗn
dịch nghiền thu được (phương pháp mục 2.3.2.1) ngay sau khi nghiền.
Tiêu chí lựa chọn: thời gian nghiền tối thiểu để 90 % (tính theo thể tích) tiểu phân
có kích thước khơng q 25 𝜇m (D90 ≤ 25 𝜇m) [43], [68].
15


2.3.1.3. Phương pháp xây dựng công thức dịch nghiền của q trình nghiền bi
Các thành phần chính của cơng thức dịch nghiền được xác định gồm: MF, và có thể
cần thêm chất ổn định là polyme và chất diện hoạt (CDH). Tiến hành khảo sát lựa chọn
loại polyme và loại CDH theo công thức và điều kiện khảo sát 2 (CTKS 2) ở bảng 2.3.
Bảng 2.3. Công thức khảo sát 2 (CTKS 2)
Cơng thức hỗn dịch nghiền

Thơng số quy trình nghiền

MF

0,75 g (15 % kl/kl)

Bán kính bi

0,5 mm

Polyme

0,15 g (3 % kl/kl)

Khối lượng bi

20 g

Chất diện hoạt

0,05 g (1 % kl/kl)

Tốc độ khuấy từ

mức 7

Nước cất vừa đủ

5g

Thời gian nghiền

6 giờ

- Lựa chọn chất diện hoạt: khảo sát lựa chọn một trong bốn loại CDH khơng ion hóa
[1], gồm có: Tween 80, hỗn hợp T80 và S80 (HLB 11), Tween 60, Cremophor EL.
- Lựa chọn polyme: khảo sát lựa chọn một trong bốn polyme thường được dùng trong
thuốc nhỏ mắt, gồm có: PVP K30, HPMC E6, HPC L, và PVA 250 [71].
Tiến hành nghiền bi (phương pháp mục 2.3.1.1) và đánh giá phân bố KTTP hỗn
dịch nghiền thu được (phương pháp mục 2.3.2.1) ngay sau khi nghiền, đồng thời bảo
quản mẫu hỗn dịch sau nghiền 1 tháng ở điều kiện phịng thí nghiệm để quan sát sự thay
đổi cảm quan của hệ.
Tiêu chí lựa chọn loại CDH, polyme: MF trong hỗn dịch sau nghiền có KTTP nhỏ,

phân bố KTTP hẹp, mẫu bảo quản không thấy hiện tượng khác thường so với ban đầu.
2.3.1.4. Phương pháp thiết kế thí nghiệm và phân tích ảnh hưởng của các yếu tố
thuộc về cơng thức và thơng số quy trình nghiền bi tới phân bố kích thước tiểu phân
của mangiferin trong hỗn dịch sau nghiền
Mục đích thiết kế thí nghiệm: sàng lọc xác định các yếu tố thuộc về công thức và
thông số quy trình nghiền có ảnh hưởng đến hiệu quả của q trình nghiền.
Phương pháp: sử dụng thiết kế Screening Design theo mơ hình sàng lọc Fractional
Factorial Resolution IV với sự hỗ trợ của phần mềm MODDE 8.0 (Umetrics Inc, USA).
Biến đầu vào: các yếu tố thuộc về công thức và thông số quy trình có thể ảnh hưởng
đến phân bố KTTP của MF trong hỗn dịch thu được sau nghiền, bao gồm: nồng độ dược
chất MF, nồng độ polyme, nồng độ CDH, bán kính bi, tốc độ nghiền, thời gian nghiền.
Biến đầu ra: kích thước tiểu phân trung bình theo thể tích D [4,3] và mức độ phân
bố kích thước tiểu phân SPAN của hỗn dịch MF thu được sau nghiền.
Biến cố định: khối lượng dịch nghiền, HLB của hỗn hợp CDH, bản chất vật liệu của
bi nghiền, khối lượng bi.
16


Phương pháp phân tính ảnh hưởng của các yếu tố: sử dụng phương pháp hồi quy đa
biến để phân tích ảnh hưởng của các biến đầu vào đến các biến đầu ra.
2.3.1.5. Phương pháp lựa chọn công thức hỗn dịch mangiferin định hướng dùng để
nhỏ mắt
Các thành phần chính của công thức hỗn dịch MF định hướng dùng để nhỏ mắt được
xác định bao gồm:
- Dược chất: nguyên liệu MF được làm nhỏ kích thước tiểu phân bằng phương
pháp nghiền bi có khuấy. Yêu cầu phân bố KTTP: tối thiểu 90 % (tính theo thể
tích) tiểu phân MF sau nghiền có kích thước dưới 25 𝜇m [43], [68].
- Carbopol 974P: tăng độ nhớt cho hỗn dịch [1] [68].
- Chất diện hoạt khơng ion hóa: chất gây thấm và bảo vệ tiểu phân MF, lựa chọn
loại CDH theo kết quả lựa chọn CDH trong công thức dịch nghiền (mục 3.3.2.1).

- NaCl: chất điều chỉnh độ nhớt của Carbopol 974P [68].
- Chất điều chỉnh đẳng trương: sử dụng manitol theo tham khảo từ tài liệu [6].
- Các thành phần khác: hệ đệm, giá trị pH và chất chống oxy hóa được lựa chọn
dựa vào kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của MF trong dung
dịch (mục 3.2.3).
Nồng độ NaCl được lựa chọn dựa trên khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến
thể chất của dung dịch polyme Carbopol 974P 0,4 % (kl/kl) [68]. Chuẩn bị công thức
và điều kiện khảo sát 3 (CTKS 3) ở bảng 2.4.
Bảng 2.4. Công thức khảo sát 3 (CTKS 3)
Thành phần

Tỷ lệ % (kl/kl)

Carbopol 974P

0,4 %

NaCl

% thay đổi (0; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20)

Natri dihydrophosphat

0,06 %

NaOH (0,1 M)/HCl (0,1 M)

vừa đủ điều chỉnh pH 6,0

Nước cất

vừa đủ 5 g

Các bước thực hiện: hịa tan NaH2PO4 vào nước. Sau đó phân tán, khuấy từ trương
nở Carbopol 974P qua đêm. Điều chỉnh pH bằng NaOH 0,1 M hoặc HCl 0,1 M (hạn
chế) đến pH 6,0. Thêm NaCl và bổ sung nước vừa đủ khối lượng. Khuấy từ hỗn hợp
đến đồng nhất.
Xác định khối lượng giọt chất lỏng tạo thành: sử dụng pipet pasteur để hút dd CTKS
3. Đặt pipet thẳng đứng, dùng tay bóp nhỏ giọt, đồng thời xác định khối lượng từng giọt
trên cân phân tích. Tính khối lượng giọt trung bình, xác định tổng phần trăm chênh lệch
17