Nghiên cứu bào chế hệ tự nhũ hóa chứa artesunat

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI




ĐẶNG TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TỰ NHŨ HÓA CHỨA ARTESUNAT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ

HÀ NỘI – 2014



BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI


ĐẶNG TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
HỆ TỰ NHŨ HÓA CHỨA ARTESUNAT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ
Người hướng dẫn:

ThS. Nguyễn Hạnh Thủy
Nơi thực hiện:
Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia
Bộ môn Công Nghiệp Dược

HÀ NỘI – 2014



LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
ThS. Nguyễn Hạnh Thủy
Là cô giáo đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình trong suốt thời gian
thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Ngọc Chiến,
cùng toàn thể các thầy cô giáo, các anh chị nghiên cứu viên, kĩ thuật viên, các bạn
sinh viên đang nghiên cứu khoa học và thực hiện khóa luận tốt nghiệp tại Viện Công
nghệ dược phẩm Quốc gia, Bộ môn Công Nghiệp Dược, Bộ môn Bào Chế, Bộ môn
Vật Lý – Hóa Lý đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu Nhà trường và
phòng Đào tạo đã giúp đỡ tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã dành cho em sự giúp
đỡ, ủng hộ, động viên trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận.

Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên

Đặng Tuấn Anh

MỤC LỤC

Trang
Trang bìa phụ

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các kí 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. ĐẠI CƯƠNG VỀ ARTESUNAT
2
1.1.1. Cấu trúc phân tử - tính chất lý hóa
2
1.1.2. Đặc tính dược động học
2
1.1.3. Tác dụng dược lý
3
1.1.4. Chỉ định, chống chỉ định và liều dùng

3
1.1.5. Tác dụng không mong muốn
5
1.1.6. Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng
5
1.1.7. Các phương pháp định lượng artesunat
5
1.1.8. Các nghiên cứu về vi tiểu phân artesunat
6
1.1.9. Một số chế phẩm chứa artesunat trên thị trường
7
1.2. ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ TỰ NHŨ HÓA
7
1.2.1. Khái niệm
7
1.2.2. Phân loại
8
1.2.3. Thành phần
8
1.2.4. Cơ chế tự nhũ hóa
11
1.2.5. Một số đặc tính của hệ tự nhũ hóa
11


1.2.6. Ưu, nhược điểm và ứng dụng của hệ tự nhũ hóa
12
1.2.7. Một số nghiên cứu về hệ tự nhũ hóa
13
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU
16
2.1. NGUYÊN LIỆU, DUNG MÔI, HÓA CHẤT
16
2.2. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
16
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
17
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
17
2.4.1. Phương pháp bào chế hệ tự nhũ hóa
17
2.4.2. Phương pháp đánh giá hệ tự nhũ hóa
19
2.4.3. Phương pháp kiểm nghiệm, đánh giá
20
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
22
3.1. CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
22
3.1.1. Xây dựng đường chuẩn artesunat
22
3.1.2. Độ tan của artesunat trong các chất mang
23
3.1.3. Giản đồ pha các hệ chất mang
24
3.1.4. Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của các hệ chất mang
25
3.1.5. Độ tan của artesunat trong hệ chất mang
38

3.1.6. Ảnh hưởng của hàm lượng dược chất đưa vào hệ chất
mang đến nhũ tương
29
3.1.7. Độ ổn định của dược chất trong hệ chất mang
31
3.1.8. Ảnh hưởng của lượng nước đến nhũ tương
32
3.1.9. Đánh giá một số đặc tính của nhũ tương artesunat
32
3.1.10. Khả năng rắn hóa hệ tự nhũ hóa
34
3.1.11. Một số chỉ tiêu chất lượng hệ tự nhũ hóa
34
3.2. MỘT SỐ BÀN LUẬN
37
3.2.1. Về giản đồ pha
35


3.2.2. Về hệ chất mang
35
3.2.3. Về độ ổn định của dược chất trong nhũ tương
36
3.2.4. Sử dụng và ứng dụng của nhũ tương
37
3.2.5. Khả năng rắn hóa hệ tự nhũ hóa
37
KẾT LUẬN
39
ĐỀ XUẤT

40
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: Kết quả đo kích thước tiểu phân

PHỤ LỤC 2: Sắc kí đồ các mẫu định lượng artesunat




DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
ART
Artesunat
Co.S
Cosurfactant – chất đồng diện hoạt
EP
European Pharmacopoiea – Dược điển Châu Âu
HLB
Hydrophilic Lipophilic Balance – chỉ số cần bằng dầu nước
HPLC
High-performance liquid chromatography – sắc kí lỏng hiệu năng cao
IP
International Pharmacopoiea – Dược điển Quốc tế
ISP
Isopropanol
KTTP
Kích thước tiểu phân
KTTP TB
Kích thước tiểu phân trung bình
O

Oil – pha dầu
S
Surfactant – chất diện hoạt
SEDDS
Self-emulsifying drug delivery systems – hệ tự nhũ hóa tạo nhũ tương
SMEDDS
Self-microemulsifying drug delivery systems – hệ tự nhũ hóa tạo vi
nhũ tương
TCCS
Tiêu chuẩn cơ sở
TNH
Tự nhũ hóa
NT
Nhũ tương
PDI
Polydispersity index – chỉ số đa phân tán



DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang
Bảng 1.1: Thuốc sốt rét theo nhóm người bệnh và chủng loại ký sinh
trùng sốt rét
4
Bảng 1.2: Giá trị HLB của một số chất
10
Bảng 1.3: Một số biệt dược sử dụng hệ tự nhũ hóa
14
Bảng 2.1: Các điểm trong giản đồ pha hệ 3 thành phần O – S – Co.S

19
Bảng 3.1: Phụ thuộc giữa nồng độ artesunat và diện tích pic
22
Bảng 3.2: Độ tan của artesunat trong các đơn chất mang
23
Bảng 3.3: Vai trò các thành phần sử dụng trong hệ tự nhũ hóa
24
Bảng 3.4: Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của hệ M1 (Labrasol –
Transcutol HP – Labrafil M1944 CS)
26
Bảng 3.5: Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của hệ M2 (Cremophor
RH40 – Transcutol HP – Labrafil M1944 CS)
26
Bảng 3.6: Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của hệ M3 (Tween 80 –
Transcutol HP – Labrafil M1944 CS)
27
Bảng 3.7: Độ tan của artesunat trong hệ chất mang M1
28
Bảng 3.8 : Kích thước tiểu phân trung bình của nhũ tương với lượng
dược chất khác nhau
30
Bảng 3.9: Độ ổn định của dược chất trong hệ G8
31
Bảng 3.10: Kích thước tiểu phân trung bình của nhũ tương với lượng
nước khác nhau
32
Bảng 3.11: Một số đặc tính của nhũ tương sau các khoảng thời gian bảo
quản
33
Bảng 3.12: Một số đặc điểm hệ tự nhũ hóa dạng rắn

34
Bảng 3.13: Một số chỉ tiêu cơ sở của hệ tự nhũ hóa
35
Bảng PL1: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M1
PL1
Bảng PL2: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M2
PL1


Bảng PL3: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M3
PL1



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang


Hình 1.1. Cấu trúc phân tử artesunat
2
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế hệ TNH và tự nhũ hóa hệ vào nước
18
Hình 3.1. Tương quan nồng độ artesunat và diện tích pic
22
Hình 3.2. Giản đồ pha các hệ tự nhũ hóa M1, M2, M3
25
Hình PL1. Sắc kí đồ chất chuẩn artesunat
PL2
Hình PL2. Sắc kí đồ các chất mang (không chứa dược chất)

PL2
Hình PL3. Sắc kí đồ artesunat trong hệ chất mang
PL2
Hình PL4. Sắc kí đồ artesunat trong nhũ tương
PL2


1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Năm 1972, các nhà khoa học ở Trung Quốc đã phân lập được artemisinin từ
cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua). Artemisinin được chứng mình là có tác
dụng tốt với kí sinh trùng sốt rét, kể cả chủng Plasmodium đã kháng cloroquin. Tuy
nhiên, artemisinin có nhược điểm là khó tan trong cả nước và dầu, hai dung môi chủ
yếu để pha thuốc tiêm, nên chỉ được dùng theo đường uống hoặc trực tràng. Nhằm
cải thiện khả năng hòa tan này, các nghiên cứu đã tiến hành bán tổng hợp các dẫn
chất của artemisinin, trong đó artesunat và artemether là hai dẫn chất được sử dụng
rộng rãi nhất.
Artesunat được xác định là thuốc điều trị kí sinh trùng sốt rét có hiệu lực cao
nhất, tuy nhiên các dạng dùng phổ biến nhất của thuốc là đường uống có sinh khả
dụng không cao do gặp các vấn đề về độ tan, độ bền với dịch tiêu hóa và đặc tính hấp
thu qua niêm mạc.
Để cải thiện sinh khả dụng đường uống của artesunat nhiều nghiên cứu đã
được tiến hành như: sử dụng hệ chất mang đưa dược chất, giảm kích thước tiểu phân
dược chất để tăng độ tan, sử dụng hệ phân tán rắn, bào chế hệ nano chứa artesunat,
trong đó việc sử dụng hệ chất mang đưa dược chất vừa có khả năng làm tăng độ tan
tốt, vừa tăng khả năng hấp thu và bảo vệ được dược chất, do đó đề tài tiến hành
“Nghiên cứu bào chế hệ tự nhũ hóa chứa artesunat” với các mục tiêu:
1. Xây dựng được công thức hệ tự nhũ hóa chứa artesunat.

2. Đánh giá một số đặc tính của hệ tự nhũ chứa artesunat và nhũ tương tạo
thành từ hệ tự nhũ hóa chứa artesunat.
2

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ ARTESUNAT
1.1.1. Cấu trúc phân tử, tính chất lý hóa

Công thức: C
19
H
28
O
8
Khối lượng phân tử: 384,4 g/mol

Hình 1.1. Cấu trúc phân tử của artesunat
Artesunat (ART) có tên khoa học là (3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR) – 3,6,9
– Trimethyldecahydro – 3,12 – epoxypyrano[4,3-j] – 1,2 – benzodioxepin – 10 – yl
hydrogenbutanedioat. Còn được gọi là acid artesunic; dihydroartemisinin 10α-
hemisuccinat, được bán tổng hợp từ artemisinin qua 2 giai đoạn: khử hóa artemisinin
thành dihydroartemisinin và ester hóa dihydroartemisinin thành artesunat [3].
ART là chất kết tinh màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 132 – 135
0
C, rất khó tan
trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ như dicloromethan, aceton, acetonitril,
ethanol và trong dung dịch kiềm [3]. Dạng huyền phù của ART ở nồng độ 10mg/ml
nước có pH từ 3,5 – 4,5; [𝛼]
𝐷

20
= +4,5 − +6,5 [22].
1.1.2. Đặc tính dược động học
Theo đường uống, artesunat được hấp thu nhanh và bị thủy phân gần như hoàn
toàn thành dihydroartemisinin, là chất chuyển hóa có hoạt tính trong cơ thể. Nồng độ
cực đại trong máu đạt được sau khi uống khoảng 90 phút. ART được đào thải nhanh
(t
1/2
khoảng 30 phút) và hoạt tính chống sốt rét được quyết định bởi tốc độ đào thải
của chất chuyển hóa dihydroartemisinin (t
1/2
khoảng 1 giờ) [9]. Thời gian bán thải
3

ngắn về lý thuyết có ưu điểm là kháng thuốc do quá trình thích nghi của kí sinh trùng
sốt rét ít xảy ra, nhưng có nhược điểm là tỉ lệ tái phát cao nếu sử dụng phác đồ đơn
thuốc trong thời gian ngắn.
1.1.3. Tác dụng dược lý
 Tác dụng chống sốt rét
ART là thuốc có hiệu lực điều trị cao nhất hiện nay đối với kí sinh trùng sốt
rét [6]. ART và các chất thuộc nhóm artemisinin có tác dụng diệt kí sinh trùng sốt rét
ngay từ giai đoạn hình thành thể nhận và ngăn chặn chúng phát triển ở các giai đoạn
sau, nên thuốc có tác dụng làm sạch kí sinh trùng và cắt cơn sốt nhanh. ART còn làm
giảm sự lan truyền bệnh nhờ tác dụng lên thể giao bào. Ức chế sự phát triển của giao
bào ở giai đoạn sớm (từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 3, có khi cả giai đoạn 4) [24].
 Các nhóm tác dụng khác
Nhiều nghiên cứu cho thấy, ngoài tác dụng chống sốt sét, ART còn có tác dụng
trên bệnh sán lá gan và được các nhà khoa học đánh giá là một thuốc có triển vọng
về kháng virus. Trong khi các thuốc kháng virus thông thường tác động đến quá trình
tổng hợp ADN và dẫn đến hậu quả là kháng chéo thường xảy ra qua những đột biến

có liên quan đến enzym DNA polymerase, ART lại có tác dụng theo một cơ chế khác
biệt nên việc kết hợp các thuốc kháng virus thông thường với ART có thể làm tăng
hiệu quả điều trị và giảm sự kháng thuốc [14].
Hiện nay, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu tác dụng khác của ART đó
là diệt các tế bào ung thư. Trong khi ART diệt được kí sinh trùng sốt rét ở nồng độ
nmol/L thì nó cũng có độc tính đối với các tế bào ung thư ở nồng độ từ nmol/L đến
µmol/L [13]. Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã thử nghiệm hoạt tính chống
ưng thư với các thuốc nhóm artemisinin trên hơn 50 dòng tế bào ung thư, kết quả cho
thấy, artemisinin và các dẫn chất có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư, trong đó nổi
bật hơn cả là artesunat [13].
1.1.4. Chỉ định, chống chỉ định và liều dùng
4

ART được chỉ định dùng cho các trường hợp sốt rét, đặc biệt trong các trường
hợp nhiễm P.falciparum đã kháng quinin. Theo hướng dẫn điều trị của Bộ Y Tế năm
2013, ART đươc chỉ định theo nhóm người bệnh và chủng loại kí sinh trùng sốt rét
theo bảng sau:
Bảng 1.1: Thuốc sốt rét theo nhóm người bệnh và chủng loại ký sinh trùng sốt rét
Nhóm
người
bệnh
Sốt rét
lâm sàng
Sốt rét do
P.falciparu
m
Sốt rét do
P.vivax/
P.ovale
Sốt rét

do P.malariae/
P.knowlesi
Sốt rét nhiễm
phối hợp có
P.falciparum
Dưới 3 tuổi
DHA-PPQ
(1)

DHA-PPQ
(1)

Chloroquin
Chloroquin
DHA-PPQ
(1)

Từ 3
tuổi trở lên
DHA-PPQ
(1)

DHA-
PPQ
(1)
+
Primaquin
Chloroquin +
Primaquin
Chloroquin

DHA-
PPQ
(1)
+
Primaquin
Phụ nữ có
thai trong 3
tháng
Quinin +
Clindamycin
Quinin +
Clindamycin
Chloroquin
Chloroquin
Quinin +
Clindamycin
Phụ nữ có
thai trên 3
tháng
DHA-PPQ
(1)

DHA-PPQ
(1)

Chloroquin
Chloroquin
DHA-PPQ
(1)

Theo hướng dẫn của Bộ Y Tế tất cả các chế phẩm dạng đơn thành phầm dùng
cho đường uống của artemisinin và dẫn chất bị cấm sử dụng. Do đó hiện nay trên thị
trường chỉ còn dạng viên nén phối hợp ART – Piperaquin dùng cho đường uống và
bột tiêm ART dùng cho trường hợp cấp tính.
Hướng dẫn điều trị của Bộ Y Tế cũng đưa ra các chống chỉ định cho các chế
phẩm có chứa ART như sau:
 Viên nén phối hợp ART – Piperaquin: chống chỉ định cho phụ nữ có thai 3
tháng đầu.
5

 Bột tiêm ART, lọ 60mg: Không dùng cho phụ nữ có thai 3 tháng đầu trừ trường
hợp sốt rét ác tính mà không có quinin.
1.1.5. Tác dụng không mong muốn
Theo báo cáo của Ribeiro và Olliaro (1998) [26], các dẫn chất của artemisinin
nói chung và artesunat nói riêng có độ an toàn cao và khả năng dung nạp tốt. WHO
đã ghi nhận các báo cáo về các tác dụng phụ như rối loạn tiêu hóa, đau đầu, chóng
mặt, ù tai và chậm nhịp tim. Đã gặp các tác dụng phụ trên hệ thần kinh như mất thăng
bằng, nói nhịu, giảm thính lực ở một số trường hợp khi dùng thuốc dài ngày, tuy
nhiên các dấu hiệu này chưa có ý nghĩa lâm sàng rõ rệt [25].
1.1.6. Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng
ART dùng đường uống có sinh khả dụng khoảng 50 – 80% và có sự dao động
lớn giữa các cá thể [10]. Sinh khả dụng đường uống thấp do tính hấp thu kém của
dược chất qua niêm mạc hoặc do khả năng hòa tan của dược chất kém [27]. Tuy nhiên
nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng hấp thu của ART qua niêm mạc không bị ảnh
hưởng nhiều bởi môi trường đường tiêu hóa. Do vậy, nguyên nhân chính làm sinh
khả dụng thấp là do độ tan và tốc độ hòa tan.
Thực tế ART cũng rất khó tan trong nước, để đảm bảo sinh khả dụng của thuốc
cần làm tăng độ tan của ART trước khi đưa vào các dạng bào chế. Có thể áp dụng
nhiều biện pháp như: giảm kích thước tiểu phân [4], thay đổi dạng kết tinh, sử dụng
tiền chất dễ tan, sử dụng chất diện hoạt, sử dụng kỹ thuật hệ phân tán rắn hoặc sử

dụng hệ chất mang dược chất.
Việc sử dụng hệ chất mang mang dược chất là phương pháp hiệu quả để cải
thiện độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất ít tan.
1.1.7. Các phương pháp định lượng artesunat
ART được định lượng bằng 2 phương pháp:
Phương pháp đo độ hấp thụ quang: Cân 0,130g chế phẩm chuyển vào bình
định mức dung tích 100,0ml, hòa tan bằng ethanol rồi thêm dung môi đến vạch và lắc
6

đều. Lấy chính xác 5,0ml dung dịch trên chuyển vào bình định mức dung tích 50,0ml
và thêm dung dịch natri hydroxyd 0,1M đến vạch, làm ấm trong nồi cách thủy ở 50
0
C
+ 1
0
C trong 60 phút. Làm nguội nhanh bằng nước lạnh. Đo độ hấp thụ quang của
dung dịch trong vòng 20 phút ở bước sóng 289 + 1 nm trong cốc đo dày 1 cm, mẫu
trắng là dung dịch natri hydroxyd 0,1M [3].
Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao: nhiều nghiên cứu đã tiến hành xác
định hàm lượng artesunat trong các chế phẩm, mẫu thử khác nhau bằng phương pháp
sắc kí lỏng hiệu năng cao với các điều kiện khác nhau.
 Theo các chuyên luận định lượng từ WHO, Dược điển thế giới (International
Pharmacopoeia - IP) 2003 điều kiện sắc kí như sau:
+ Pha động: Acetonitril – Đệm phosphat pH 3,0 (1,36g KH
2
PO
4
trong 1000ml nước
và điều chỉnh pH bằng acid phosphoric đặc) tỉ lệ 46 – 54 với tốc độ dòng 1,0ml/phút.
Cột C18 – 100mm x 4,6mm, 0,3µm. Thể tích tiêm mẫu: 20µl. Bước sóng phát hiện:

216nm
+ Chuẩn artesunat pha trong acetonitril với nồng động chính xác khoảng 4 mg/ml.
 Trần Đại Lâm và các cộng sự trong nghiên cứu bào chế hệ nano chitosan chứa
artesunat đã tiến hành xác định làm lượng artesunat với các điều kiện sắc kí: Pha
động: H
2
O - Methanol (30 : 70) với tốc độ dòng là 1ml/phút, sử dụng cột RP C18
(250 x 4mm, 10μm), tiêm mẫu 20μl, bước sóng phát hiện 240 nm [5].
1.1.8. Các nghiên cứu về vi tiểu phân artesunat
Với mục tiêu cải thiện đặc tính điều trị sốt rét (khắc phục nhược điểm về sinh
khả dụng) và việc phát hiện ra tác dụng chống tế bào ung thư của các thuốc nhóm
artemisinin đã tạo ra tiền đề cho việc nghiên cứu bào chế các hệ chứa ART có kích
thước nano nhằm tạo ra đặc tính hướng đích cho dược chất ART. Nhiều nghiên cứu
trên thế giới và Việt Nam đã được tiến hành.
Xin-Cai Xiao và Zong-Guo Hong đã có những nghiên cứu đầu tiên về kĩ thuật
vi kết tinh trong việc tạo ra hệ nano mang artesunat. Kết quả của nghiên cứu đã đề ra
7

được một phương pháp để xây dựng hệ nano, ảnh hưởng của một số yếu tố như dung
môi hữu cơ, nồng độ fomaldehyd, lượng artesunat hòa tan, nhiệt độ, tỉ lệ khối lượng
của gelatin và artesunate trong tiểu phân nano đã được nghiên cứu và xác định. Bằng
phương pháp này, quy trình tạo ra hệ tiểu phân nano đơn giản hơn với kích thước hạt
thu được là 76nm đồng thời tăng cao khả năng hòa tan của artesunat và các dược chất
sơ nước [28].
Zhao Chun-xia và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tác dụng chống tạo
mạch của nano artesunat – liposome trên tế bào ung thư gan HepG2. Kết quả nghiên
cứu cho thấy rằng nano artesunat – liposome có thể ức chế sự hình thành các mạch
máu tươi, ngăn chặn sự hình thành và phát triển của tế bào ung thư, qua đó có thể sử
dụng hệ này trong điều trị ung thư gan [29].
Trần Đại Lâm và các cộng sự đã thành công trong việc nạp ART với vai trò là

chất chống sốt rét vào hệ chất mang chitosan-tripolyphosphat, tạo ra hệ tiểu phân
nano. Các đánh giá về việc giải phóng dược chất in vitro đã được khảo sát, kết quả
cho thấy việc giải phóng dược chất từ hệ nano chitosan-tripolyphosphat có kiểm soát
và kéo dài hơn [5].
1.1.9. Một số chế phẩm chứa artesunat trên thị trường
Hiện nay, trên thị trường chỉ còn 2 dạng chế phẩm chứa ART là viên nén phối
hợp artesunat – piperaquin và bột tiêm artesunat lọ 60mg.
1.2. ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ TỰ NHŨ HÓA
1.2.1. Khái niệm
Hệ tự nhũ hóa (TNH) là hỗn hợp đẳng hướng của dầu, chất diện hoạt, chất
đồng diện hoạt và trong nhiều trường hợp còn chứa cả đồng dung môi. Hệ được sử
dụng cho các thiết kế công thức nhằm tăng khả năng hấp thu dược chất đường uống
ở các chất có tính thân dầu cao, hoặc không bền với các tác động của đường tiêu hóa.
Hệ có khả năng tự (vi) nhũ tương hóa khi nhỏ vào nước có khuấy nhẹ nhàng để tạo
ra (vi) nhũ tương dầu/nước. Hệ phân bố nhanh trong đường tiêu hóa và dưới tác động
nhu động của ống tiêu hóa để hình thành (vi) nhũ tương [17] [23] .
8

1.2.2. Phân loại
Có nhiều cách để phân loại hệ TNH khác nhau, nhưng nhìn chung có thể chia
hệ TNH thành 2 nhóm:
Hệ TNH tạo nhũ tương (self-emulsifying drug delivery system – SEDDS): hệ
tự nhũ hóa trong môi trường nước (với tác động khuấy trộn nhẹ nhàng) tạo nhũ tương
đục có kích thước giọt > 100nm.
Hệ TNH tạo vi nhũ tương (self-microemulsifying drug delivery system –
SMEDDS): hệ tự nhũ hóa gần như ngay lập tức khi tiếp xúc với nước tạo ra VNT
dạng D/N trong suốt hoặc gần như trong suốt với kích thước giọt <100nm [15] [18]
[20].
1.2.3. Thành phần
Hệ tự nhũ hóa có các thành phần chính là pha dầu (O), chất diện hoạt (S) và

chất đồng diện hoạt (Co.S). Tỉ lệ và tính chất của các thành phần này trong hệ TNH
quyết định đến các đặc tính của hệ TNH.
1.2.3.1. Dầu
Là các chất lỏng không phân cực, có nguồn gốc đa dạng từ tự nhiên, bán tổng
hợp hoặc tổng hợp toàn phần, ví dụ: dầu lạc, dầu hướng dương, isopropyl myristat,
acid oleic, Labrafil (polyoxyethylated oleic glycerides), và các chất đồng tan với
dầu như tinh dầu, menthol,
Trong hệ TNH dầu là một thành phần thiết yếu, đóng vai trò
 Hòa tan các dược chất thân dầu.
 Là tác nhân cho quá trình tự nhũ hóa.
 Là chất vận chuyển thuốc vào hệ bạch huyết, từ đó vào thẳng tĩnh mạch chủ
trên về tim và không bị chuyển hóa qua gan bước 1, tăng sinh khả dụng của
thuốc [16].
Thông thường, khi sử dụng trong hệ TNH các dầu ăn tự nhiên (triglycerid
mạch trung bình) ít được sử dụng do khả năng hòa tan với các dược chất thân dầu
tương đối kém. Các triglycerid mạch dài hoặc triglycerid mạch trung bình biến tính
9

có độ bão hòa khác nhau được sử dụng nhiều hơn. Khi kết hợp với một lượng chất
diện hoạt nhất định, các dẫn chất bán tổng hợp từ triglycerid tạo nhũ tương tương đối
ổn định [16] [21].
1.2.3.2. Chất diện hoạt
Là thành phần không thể thiếu trong hệ TNH, đóng vai trò quan trọng, quyết
định đến nhiều đặc tính của hệ TNH.
Vai trò của chất diện hoạt trong hệ TNH:
 Giảm sức căng bề mặt 2 pha dầu và nước khi chúng trộn lẫn với nhau.
 Chất diện hoạt tạo màng mỏng tạo thành lớp áo bao các tiểu phân phân tán
[19].
Khi lựa chọn chất diện hoạt trong hệ TNH người ta quan tâm đến hai đặc tính
quan trọng của chất diện hoạt đó là: chỉ số HLB và độ an toàn.

Chỉ số HLB biểu thị mối tương quan giữa 2 phần dầu – nước trong cấu trúc
phân tử của chất diện hoạt, là chỉ số đặc trưng cho khả năng hoạt động bề mặt của
chất diện hoat. Các chất diện hoạt có HLB thấp (3 – 6) thích hợp tạo ra VNT nước/dầu.
Các chất diện hoạt có HLB cao (8 – 18) thích hợp cho việc tạo VNT dầu/nước [1]
[2]. Một số chất diện hoạt thường được sử dụng:
 Chất diện hoạt anion: Natri laurylsulfat, natri amoni stearat,
 Chất diện hoạt cation: Cetrimid, benzalamin,
 Chất diện hoạt không ion hóa: Tween, Span, Cremophor,
 Chất diện hoạt lưỡng tính: Lecithin
Trong thực tế, đôi khi để tạo ra giá trị HLB cần thiết, người ta cần phối hợp
các chất diện hoạt với nhau, đặc biệt là chất diện hoạt không ion hóa và ion hóa làm
tăng khả năng TNH và vùng TNH của hệ.
1.2.3.3. Chất đồng diện hoạt
Trong hầu hết các trường hợp, nếu chỉ sử dụng chất diện hoạt thì không đủ
làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu nước để nhũ tương hình thành [19]. Đối
với các trường hợp này người ta sử dụng thêm một chất – gọi là chất đồng diện hoạt.
10

Những chất đồng diện hoạt thường là các alcol có độ dài mạch trung bình, thường
dùng như: isopropanol, alcol benzylic, Transcutol,
+ Vai trò của các chất đồng diện hoạt:
 Cùng với chất diện hoạt làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu –
nước.
 Làm tăng độ linh hoạt của bề mặt phân cách pha, do đó làm tăng entropy
của hệ. Từ đó thúc đẩy quá trình hình thành nhũ tương.
 Làm thay đổi hệ số phân bố dược chất giữa hai pha dầu/nước của hệ. Từ đó
ảnh hưởng đến vùng tạo nhũ tương/ vi nhũ tương và khả năng giải phóng
dược chất từ hệ.
Thành phần và vai trò của chúng trong hệ TNH được xác định bởi nhiều yếu tố trong
đó, hai yếu tố thường được xem xét là khả năng hòa tan dược chất và chỉ số HLB.

Bảng 1.2. Chỉ số HLB của một số chất
STT
Chất mang
HLB
Vai trò thường dùng
1.
Labrafac CC
1,0
Pha dầu
2.
Transcutol P
4,0
Chất đồng diện hoạt, pha dầu
3.
Labrafil M1944 CS
4,0
Pha dầu
4.
Transcutol HP
4,2
Chất đồng diện hoạt, pha dầu
5.
Sunflower Oil
7,1
Pha dầu
6.
Capmul CMC
4,6
Pha dầu
7.

Labrasol
14,0
Chất diện hoạt
8.
Tween 80
15,0
Chất diện hoạt
9.
Cremophor RH40
15,0
Chất diện hoạt
10.
Isopropyl myristat
11,5
Chất đồng diện hoạt, pha dầu
11.
Cremophor EL
15,2
Chất diện hoạt
12.
Tween 60
15,6
Chất diện hoạt
11

1.2.4. Cơ chế tự nhũ hóa
Năng lượng tự do của nhũ tương thông thường là hàm số trực tiếp của năng
lượng cần thiết để tạo ra bề mặt mới giữa pha dầu và phà nước được mô tả theo
phương trình:
∆G= ∑ N

i
π 𝑟
𝑖
2

𝜎

Trong đó:
∆G : năng lượng tự do của quá trình (không tính năng lượng tự do của quá
trình trộn)
N
i
: số giọt có bán kính r
i
𝜎: năng lượng phân cách bề mặt
Cho đến nay, cơ chế TNH vẫn chưa được hiểu một cách đầy đủ nhưng nhiều
giả thuyết cho rằng quá trình tự nhũ hóa xảy ra khi sự thay đổi năng lượng Entropy
để tạo ra sự phân tán lớn hơn năng lượng cần thiết để tăng diện tích bề mặt phân tán.
Hai pha của nhũ tương có xu hướng phân tách theo thời gian để làm giảm diện tích
bề mặt phân cách pha. Nhũ tương sẽ được ổn định bởi các tác nhân nhũ hóa. Các tác
nhân này hình thành lớp màng mỏng đơn bao quanh tiểu phân của pha phân tán, do
đó làm giảm năng lượng bề mặt phân cách hai pha, cũng như tạo ra một hàng rào
ngăn cản sự kết tập và hợp nhất các giọt nhũ tương [16] [21] .
1.2.5. Một số đặc tính của hệ tự nhũ hóa
1.2.5.1. Kích thước giọt:
Kích thước giọt khi tạo thành nhũ tương là đặc tính quan trọng nhất với hệ
TNH, nó quyết định đến độ ổn định của nhũ tương, khả năng giải phóng dược chất.
KTTP của nhũ tương/ vi nhũ tương tạo thành từ hệ TNH được xác định bằng
thiết bị đo phổ tương quan photon, thiết bị tán xạ ánh sáng động,
1.2.5.2. Độ đục

Độ đục đánh giá tác dụng và khả năng tự nhũ hóa của hệ qua việc hình thành
hệ phân tán nhanh chóng đạt tới trạng thái cân bằng và thời gian nhũ hóa có độ lặp
12

lại cao. Phép đo này được xác định bởi máy đo độ đục hoặc máy đo quang ở bước
sóng 400nm.
1.2.5.3. Thế Zeta
Thế Zeta dùng để xác định sự tích điện trên giọt nhũ tương. Thông thường các
hệ TNH có điện tích bề mặt âm bởi sự có mặt của các acid béo tự do.
1.2.5.4. Thời gian nhũ hóa
Thời gian nhũ hóa là thời gian cần thiết để quá trình nhũ hóa xảy ra, được xác
định chính xác bằng phổ tương quan photon hoặc kính hiển vi quang học [16] [18],
tuy nhiên trong thực nghiệm người ta đánh giá sơ bộ để lựa chọn bằng cảm quan.
1.2.6. Ưu, nhược điểm và ứng dụng của hệ tự nhũ hóa
1.2.6.1. Ưu điểm
 Cải thiện độ tan của dược chất khó tan, tăng khả năng hấp thu tại đường tiêu
hóa, tăng sinh khả dụng đường uống:
Ngay sau khi uống, dưới tác động của nhu động đường tiêu hóa, hệ TNH nhanh
chóng được nhũ hóa tạo dạng nhũ tương D/N có kích thước giọt rất nhỏ (từ vài
nanomet đến vài micromet) với khoảng phân bố KTTP đồng nhất. Dược chất được
phân bố ở dạng hòa tan trong các giọt dầu có kích thước nhỏ, do đó, tạo bề mặt phân
cách lớn giữa các giọt dầu và dịch tiêu hóa, tăng độ tan, tốc độ và mức độ hòa tan
dược chất, khả năng hấp thu dược chất qua niêm mạc đường tiêu hóa.
Dược chất được giữ trong các giọt dầu có kích thước nhỏ, tránh bị thủy phân bởi
các enzym trong đường tiêu hóa cũng như dễ dàng hấp thu qua hệ bạch huyết, tránh
bị chuyển hóa qua gan lần đầu.
Các thành phần trong hệ TNH như chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt có khả năng
làm thay đổi đặc tính lớp màng bảo vệ của đường tiêu hóa, làm tăng tính thấm của
dược chất. Do đó cải thiện được sinh khả dụng đường uống của dược chất.
 Giảm tác dụng không mong muốn:

13

Hệ TNH tạo ra các giọt dầu nhỏ, phân tán nhanh chóng và trải khắp đường tiêu
hóa, dược chất không bị khư trú/tập trung tại một vị trí nên giảm tác dụng không
mong muốn gây kích ứng đường tiêu hóa.
Đồng thời, do làm tăng sinh khả dụng đường uống nên có thể giảm liều dùng, dẫn
tới giảm các tác dụng không mong muốn.
 Quá trình sản xuất đơn giản:
So với các dạng bào chế khác cùng mục đích làm tăng sinh khả dụng như: lipsome,
hệ vi tiểu phân, hệ phân tán rắn thì hệ TNH có quy trình bào chế đơn giản hơn, chủ
yếu là quá trình hòa trộn cơ học các thành phần.
 Có thể đưa vào nhiều dạng bào chế khác nhau:
Hệ TNH có thể được đưa vào dạng bột, viên nén, pellet, viên nang cứng, nang
mềm hay các dạng thuốc giải phóng kéo dài khi kết hợp với các polyme hoặc chất tạo
gel phù hợp.
1.2.6.2. Nhược điểm
 Việc xác định thành phần – tỉ lệ thích hợp cho hệ TNH tương đối khó khăn.
 Tỉ lệ chất diện hoạt cao có thể gây độc hoặc kích ứng đường tiêu hóa.
1.2.7. Một số nghiên cứu về hệ tự nhũ hóa
Hệ TNH là một công cụ hữu ích để cải thiện sinh khả dụng của các dược chất,
đặc biệt là các dược chất thuộc nhóm 2 và 4 theo hệ thống phân loại sinh dược học.
Hệ phân phối dược chất này đã được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu
và áp dụng với nhiều nhóm dược chất có độ tan thấp như giảm đau, chống viêm không
steroid, các hormon, thuốc điều trị HIV, các thuốc tim mạch, thuốc điều trị đái tháo
đường. Trên thị trường hiện nay đã có một số chế phẩm sử dụng hệ TNH để tăng sinh
khả dụng của thuốc (bảng 1.3).

14

Bảng 1.3 Một số biệt dược sử dụng hệ tự nhũ hóa

Tên biệt dược
Hoạt chất
Dạng phân liều
Nhà sản xuất
Neoral
Cyclosporin
Viên nang mềm
Novartis
Solufen
Ibuprofen
Viên nang cứng
Sanofi – Aventis
Vesanoid
Tretinoin
Viên nang mềm
Roche
Lipirex
Fenofibrat
Viên nag cứng
Sanofi – Aventis
Mona H. Aburahma và các cộng sự (2010) đã tiến hành nghiên cứu bào chế
hệ phân phối vinpocetin TNH để cải thiện sinh khả dụng đường uống của chất này.
Thành phần cơ bản của hệ TNH bao gồm: Maisine 35-1 (O), Cremophor EL (S),
Transcutol HP (Co.S) với tỉ lệ 10/ 30/ 60. Hệ TNH được đánh giá trên thỏ, kết quả
cho thấy hệ TNH an toàn và sinh khả dụng tương đối của viên nang mềm chứa hệ
TNH so với viên đối chiếu Cavinton là 326,89% [8].
Myung Joo Kang và cộng sự (2011) tiến hành nghiên cứu bào chế viên nén
ibuprofen giải phóng nhanh sử dụng hệ TNH. Bằng việc sử dụng giản đồ pha, nhóm
đã xác định được thành phần hệ tự nhũ hóa bao gồm Capryol 90/ Cremophor EL/
Labrasol với tỉ lệ 3/ 4/ 3 có khả năng tạo vi nhũ tương ổn định, KTTP TB giọt 116nm.

Tiến hành bào chế viên nén ibuprofen bằng phương pháp dập thẳng với các thành
phần: hệ TNH chứa ibuprofen, các chất hấp phụ khác nhau, các tá dược rã, các tá
dược sủi bọt và tá dược trơn. Sau các khảo sát tìm ra được công thức viên nén với hệ
TNH Capryol 90/ Cremophor EL/ Labrasol với tỉ lệ 3/ 4/ 3; dicalciphosphat,
croscarmellose, natri bicarbonat, magnesi stearat với tỉ lệ 34,2/ 55,3/ 5/ 5/ 0,5. Viên
nén bào chế giải phóng dược chất nhanh trong môi trường pH 1,2 (hơn 90% dược
chất giải phóng sau 5 phút), VNT tạo thành có KTTP TB 109,6nm [12].
Venkata Raman và các cộng sự (2012) đã tiến hành bào chế và đánh giá bột
chứa hệ phân phối dược chất lercanidipin hydroclorid TNH (lercanidipin hydroclorid
là dược chất dùng chẹn kênh calci dùng trong điều trị huyết áp, sinh khả dụng đường
uống thấp do bị chuyển hóa qua gan bước 1 và độ tan kém. Nên việc bào chế
15

lercanidipin hydroclorid ở dạng TNH sẽ giúp cải thiện sinh khả dụng đường uống).
Hệ TNH trong nghiên cứu được xác định gồm Campul MCM L8, Tween 80, PEG
400. Dựa vào giản đồ pha và đánh giá các chỉ tiêu như kích thước giọt, ảnh hưởng
của pH, độ ổn định nhiệt động, đánh giá hình thái học của nhũ tương tạo thành và khả
năng giải phóng dược chất. Kết quả cho thấy hệ gồm Campul MCM L8/ Tween 80/
PEG 400 với tỉ lệ 30/ 60/ 10 cho các đặc tính tốt nhất nên được lựa chọn và tiến hành
dập viên với hệ hấp phụ là Avicel PH 102 và Neusilin [11].
Ana Maria Sierra Villar và các cộng sự (2012) đã tiến hành nghiên cứu hệ
phân phối gemfibrosil theo cơ chế TNH. Công thức tối ưu cho hệ TNH gồm
Cremophor EL/ Campul MCM – C8/ dầu chanh/ gemfibrosil với tỉ lệ 32,43/ 29,73/
21,62/ 16,22. Kết quả đánh giá cho thấy VNT tạo thành từ hệ TNH trên cho thấy VNT
trong suốt, có độ đục 14,1 + 0,87 NTU, KTTP TB 56,5 + 1,8nm và chỉ số PDI 0,26
+ 0,19. Mức độ giải phóng dược chất từ hệ TNH tăng lên rõ rệt so với dạng bào chế
thông thường (90% so với 30% dược chất giải phóng sau 15 phút) [7].