Nghiên cứu bào chế nano polyme chứa diclofenac

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



NGUYỄN THỊ BẮC

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO
POLYME CHỨA DICLOFENAC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ







HÀ NỘI - 2013
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



NGUYỄN THỊ BẮC

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO
POLYME CHỨA DICLOFENAC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn
1. ThS. Nguyễn Thị Mai Anh
2. DS. Đào Minh Huy
Nơi thực hiện:
Bộ môn Bào chế






HÀ NỘI - 2013
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:
Th.S. Nguyễn Thị Mai Anh
DS. Đào Minh Huy
Là những người thày đã dìu dắt, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện, hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới:
Các thày cô, các anh chị kỹ thuật viên bộ môn Bào chế, bộ môn Công nghiệp
Dược, bộ môn Dược lý đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện cho em khi thực hiện khóa
luận này.
Ban giám hiệu, các phòng ban, các thày cô và cán bộ nhân viên trường đại
học Dược Hà Nội đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Cuối cùng, em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã động
viên, hỗ trợ em thực hiện và hoàn thành nghiên cứu khoa học này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 21 tháng5 năm 2013
Sinh viên

Nguyễn Thị Bắc






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
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Một số nội dung về diclofenac 2
1.1.1. Công thức hóa học 2
1.1.2. Các đặc tính lý hóa. 2
1.1.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac 4
1.2. Một số vấn đề về thuốc nhỏ mắt 5
1.2.1. Định nghĩa 5
1.2.2. Những hạn chế của thuốc nhỏ mắt và các biện pháp làm tăng sinh
khả dụng 5
1.3. Tổng quan về nano polyme 6
1.3.1. Khái niệm nano polyme 6
1.3.2. Ứng dụng của hệ tiểu phân nano polyme trong dược phẩm. 7
1.3.3. Phương pháp bào chế nano polyme 8
1.4. Một số phương pháp đánh giá hệ nano polyme 11

1.4.1. Đặc tính lý hóa của hệ 11
1.4.2. Khả năng giải phóng dược chất in vitro 11
1.5. Các nghiên cứu về nano polyme chứa diclofenac 12
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 15
2.1. Nguyên liệu và thiết bị 15
2.1.1. Nguyên liệu 15
2.1.2. Thiết bị 16
2.1. Nội dung nghiên cứu. 16
2.2. Phương pháp nghiên cứu. 16
2.2.1. Phương pháp khảo sát khả năng hòa tan của dược chất và polyme trong
pha phân tán. 16
2.2.2. Phương pháp bào chế NP diclofenac. 17
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công thức và quá trình 17
2.2.4. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hệ 18
2.2.5. Phương pháp định lượng 19
2.2.6. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng thuốc qua màng. 20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT 23
3.1. Ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật tới kích thước tiểu phân của hệ nano
diclofenac . 23
Ảnh hưởng của nhiệt độ 23 3.1.1.
Ảnh hưởng của lực phân tán 24 3.1.2.
3.2. Ảnh hưởng của một số tá dược trong công thức tới KTTP của hệ NP
diclofenac 26
Lựa chọn hệ dung môi hòa tan dược chất và polyme 26 3.2.1.
Khảo sát ảnh hưởng của PEG 400 27 3.2.2.
Ảnh hưởng của nồng độ PVA 28 3.2.3.
Ảnh hưởng của tỉ lệ dược chất và polyme tới sự thay đổi kích 3.2.4.
thước tiểu phân hệ NP diclofenac 29
Ảnh hưởng của hệ đệm tới kích thước tiểu phân hệ NP diclofenac 3.2.5.

30
Ảnh hưởng của tỉ lệ giữa pha phân tán và môi trường phân tán tới 3.2.6.
KTTP. 32
3.3. Đánh giá độ ổn định và một số đặc tính của hệ NP diclofenac 33
Hình dạng tiểu phân 34 3.3.1.
Độ ổn định của hệ NP diclofenac 34 3.3.2.
Xác định hàm lượng diclofenac trong mẫu NP diclofenac sau khi 3.3.3.
bào chế 35
3.4. Xác định hàm lượng dược chất có trong mẫu NP diclofenac 35
3.5. Bước đầu đánh giá khả năng giải phóng và khả năng thấm dược chất in
vitro của NP diclofenac. 37
3.5.1. Khả năng giải phóng và hấp thu dược chất qua màng thẩm tích 37
3.5.2. Khả năng giải phóng và hấp thu dược chất qua giác mạc thỏ 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 39
KẾT LUẬN 39
ĐỀ XUẤT 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
ADC
Acid diclofenac
DCM
Dicloromethan
DMSO
Dimethyl sulfoxid
DSC
Phân tích nhiệt vi sai
(Differential scanning calorimetry)
EtOH
Ethanol

Eud
Eudragit
FTIR
Phổ hồng ngoại chuyển dạng Fourier
HPLC
High performance liquid chromatography
(Sắc ký lỏng hiệu nâng cao)
KTTP
Kích thước tiểu phân
MeOH
Methanol
NaD
Natri diclofenac
NP
Nano polyme
PDI
Chỉ số đa phân tán
(Polydispersity index)
PEG
Polyetylen glycol
PVA
Polyvinyl alcol
TEM
Kính hiển vi điện tử truyền qua
(Transmission electron microscope)

Danh mục các bảng
Bảng
Tên bảng
Trang
1.1
So sánh các đặc tính của NaD và ADC
3
2.1
Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm
15
3.1
3.5
3.11
Công thức bào chế hệ NP diclofenac
23
27
34
3.2
Ảnh hưởng của nhiệt độ tới KTTP của hệ NP diclofenac
23
3.3
Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa tới KTTP của hệ NP
diclofenac
24
3.4
Khả năng hòa tan của hệ dung môi khác nhau đối với hỗn hợp
NaD và Eud
26
3.6
Sự ảnh hưởng của PEG 400 đối với KTTP

27
3.7
Ảnh hưởng của nồng độ PVA tới KTTP
28
3.8
Ảnh hưởng của sự có mặt Eud tới KTTP của dược chất và hệ NP
29
3.9
Ảnh hưởng của tỉ lệ dược chất và polyme tới KTTP của hệ NP
diclofenac
29
3.10
Ảnh hưởng các loại hệ đệm tới KTTP và thế Zeta.
31
3.12
KTTP trung bình (nm) của mẫu NP diclofenac mới bào chế và sau
khi bảo quản ở điều kiện lạnh 2 tháng
35








Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình
Tên hình
Trang

1.1
Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi
9
1.2
Bình Franz
9
3.1
Ảnh hưởng của thời gian phân tán tới KTTP của hệ
NP diclofenac
25
3.2
Hiệu suất bào chế khi sử dụng đệm với nồng độ khác
nhau
32
3.2
Ảnh hưởng của tỉ lệ pha phân tán và môi trường phân
tán tới KTTP
33
3.4
Ảnh TEM của mẫu NP diclofenac
34
3.5
Ảnh TEM của mẫu NP diclofenac sau bảo quản 2
tháng
35
3.6
Đồ thị biểu diễn mối tương quan nồng độ ADC và
diện tích pic
36
3.7

Đồ thị biểu diễn mối tương quan nồng độ NaD và
diện tích pic
37
3.8
Khả năng giải phóng invitro qua màng thẩm tích
38
3.9
Khả năng giải phóng và hấp thu dược chất in vitro qua
giác mạc thỏ của hệ NP diclofenac
38

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Những thập kỉ gần đây, nano polyme được nghiên cứu và ứng dụng để bào
chế các dạng thuốc đem lại nhiều ưu thế trong điều trị. Từ khái niệm ban đầu về
siêu vi tiểu phân kích thước nhỏ hơn 1 µm mang dược chất, và những nghiên cứu
đầu tiên về nano polyme được thực hiện vào những năm 80 của thế kỷ XX, các nhà
khoa học luôn không ngừng sáng tạo và tìm tòi để tạo ra ứng dụng nhiều hơn của
nano polyme [11], [20]. Một trong những ứng dụng đầy triển vọng đó là hệ cung
cấp thuốc cho mắt. Hệ nano polyme dùng cho mắt vừa có ưu điểm tăng khả năng
bám dính thuốc vào trước giác mạc, vừa tăng khả năng thấm, vì vậy cải thiện sinh
khả dụng và hiệu quả điều trị các bệnh ở mắt.
Diclofenac là một hoạt chất chống viêm không steroid (NSAID), có các ưu
điểm trong điều trị ở mắt như giảm đau trong chấn thương do tai nạn, điều trị viêm
mắt sau phẫu thuật, ngừa co đồng tử khi mổ…[10]. Tuy nhiên, trên thị trường hiện
nay chỉ có dạng dung dịch nhỏ mắt Natri diclofenac 1 mg/ml.
Vì vậy, với mong muốn cải thiện các dung dịch thuốc thường có thời gian
lưu trước giác mạc ngắn nên sinh khả dụng thấp, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên
cứu bào chế hệ nano polyme chứa diclofenac” với ba mục tiêu:

- Nghiên cứu, xây dựng công thức hệ NP chứa diclofenac.
- Đánh giá một số đặc tính của hệ NP diclofenac.
- Bước đầu đánh giá khả năng thấm của dược chất qua giác mạc mắt thỏ.




2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Một số nội dung về diclofenac
1.1.1. Công thức hóa học

Acid diclofenac [40]
Tên khoa học: Acid (2-((2,6-
dichlorophenyl)amino)phenyl)acetic
Công thức phân tử: C
14
H
11
Cl
2
NO
2
Khối lượng phân tử: 296,15

Natri diclofenac [3]

Tên khoa học: Sodium (2-((2,6-
dichlorophenyl)amino)phenyl)acetate
Công thức phân tử:
C
14
H
10
Cl
2
NNaO
2

Khối lượng phân tử: 318,14

Trên thị trường, nguyên liệu diclofenac chủ yếu tồn tại dưới dạng muối natri,
kali và diethylamin [6], [16].
1.1.2. Các đặc tính lý hóa
3

Bảng 1.1 : So sánh các đặc tính của NaD và ADC

Natri diclofenac
Acid diclofenac
Hình thức
Chất kết tinh màu trắng đến không
màu, không mùi, dạng bột hút ẩm
nhẹ [6].
Bột kết tinh màu trắng hoặc hơi

vàng, hút ẩm nhẹ.
Độ tan
 Ít tan trong nước, tan kém hơn
trong các dung môi hữu cơ [6].
Môi trường
Độ tan
(mg/ml)
Nước khử ion
pH=5,2
>9
Methanol
>24
Aceton
6
Acetonitril
<1
Cyclohexan
<1
pH 1,1 (HCl)
<1
Đệm phosphat pH
7,2
6

 Tan kém trong nước, nồng
độ bão hòa trong dung dịch
acid hydrocloric 0,01 mol/l
ở 25
o
C là 8 µg/ml [21], hơi

tan trong aceton [40] .
 Tan tốt hơn trong dung môi
hữu cơ, methanol [40], tan
rất tốt trong DMSO [39].
 Ít tan trong cloroform,
dicloromethan [39].
Tính chất
hóa học
 Diclofenac chứa nhóm amin bậc 2 nên dễ bị oxy hóa [1].
Khả năng
hấp thụ
UV [39]
• λ
max
(methanol) 285 nm
• λ
max
(đệm phosphat pH 7,2) 276
nm.
 λ
max
(methanol) 285 nm
 λ
max
(acetonitril) 278 nm

Định tính
[1], [3]
 Đo phổ hồng ngoại, sắc ký lớp mỏng: so sánh với chất chuẩn.
 Chế phẩm trong ethanol có phản ứng với dung dịch kali

fericyanid, sắt III clorid, acid hydrocloric cho màu xanh, có tủa.

Phản ứng của ion natri.
4

Định lượng
[1], [3], [6]
- Đo mật độ quang.
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao.
1.1.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac
Trên thị trường hiện có dạng bào chế dung dịch nhỏ mắt natri diclofenac 1
mg/ml, với biệt dược Voltarol ®ophtha (Novartis – Thụy Sĩ) được báo cáo về một
số đặc điểm dược lực học, dược động học và liều dùng như sau [12]:
1.1.3.1. Đặc điểm dược lực
Diclofenac thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid – NSAID, có tác
dụng ức chế tổng hợp prostaglandin, tạo ra tác dụng chống viêm, giảm đau mạnh.
Các thử nghiệm lâm sàng chứng minh diclofenac có khả năng ngăn chặn co
đồng tử xảy ra trong quá trình lấy thủy tinh thể đục, có tác dụng làm giảm viêm và
đau mắt trong tổn thương biểu mô giác mạc sau một số phẫu thuật can thiệp khác.
Và không thấy dấu hiệu cho thấy diclofenac có tác dụng phụ ngăn cản quá trình
lành vết thương.
1.1.3.2. Đặc điểm dược động học
Thử nghiệm trên thỏ (đánh dấu bằng
14
C) cho thấy diclofenac đạt nồng độ tối
đa trong giác mạc và kết mạc vào thời điểm 30 phút sau khi nhỏ. Thuốc được
thải trừ nhanh và hoàn toàn ra khỏi cơ thể sau 6 giờ.
Ở người, khả năng diclofenac ngấm vào tiền phòng đã được xác nhận và
không phát hiện thấy diclofenac trong huyết tương.
1.1.3.3. Liều dùng:

Người lớn
Phẫu thuật về mắt và biến chứng: trước phẫu thuật 3 giờ nhỏ 5 lần, 1 giọt/ lần;
sau phẫu thuật: ngay sau phẫu thuật nhỏ 1 giọt, lặp lại 3 lần trong ngày phẫu thuật,
các ngày sau nhỏ 3 - 5 lần cho đến khi đạt hiệu quả.
Điều trị giảm đau và khó chịu: viêm sau chấn thương: nhỏ 1 giọt, 4 - 6 giờ/
lần.
5

Đau do phẫu thuật: 1 - 2 giọt/ 1 giờ trước phẫu thuật, 1 - 2 giọt /15 phút sau
phẫu thuật, trong 3 ngày: cứ 4 - 6 giờ nhỏ 1 giọt/ lần đến khi đạt hiệu quả.
Trẻ em: chưa có nghiên cứu được công bố.
Ngoài ra dung dịch natri diclofenac 1 mg/ml còn được dùng trong một số trường
hợp như :
- Kiểm soát cơn đau sau chấn thương, 1 giọt/lần × 4 lần/ngày, dùng trong hai
ngày.
- Trong điều trị viêm và khó chịu sau khi phẫu thuật lác, dùng 4 lần/ngày trong
tuần đầu, 3 lần trong tuần thứ 2, 2 lần trong tuần thứ 3 và theo yêu cầu trong
tuần thứ 4, 1 giọt/lần.
- Giảm các triệu chứng của viêm kết mạc do dị ứng theo mùa, nhỏ 4 lần/ngày
khi cần thiết [40].
Có thể thấy với dạng bào chế này, số lần cần dùng trong ngày nhiều (4 lần),
sau mỗi 2-5h, đây chính là một nhược điểm cơ bản của thuốc nhỏ mắt thông thường
nói chung, và thuốc nhỏ mắt diclofenac nói riêng.
1.2. Một số vấn đề về thuốc nhỏ mắt
1.2.1. Định nghĩa
Thuốc nhỏ mắt là những chế phẩm lỏng, có thể là dung dịch hay hỗn dịch vô
khuẩn, có chứa một hay nhiều dược chất, được nhỏ vào túi kết mạc với mục đích
chẩn đoán hay điều trị bệnh ở mắt. 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 [2].

1.2.2. Những hạn chế của thuốc nhỏ mắt và các biện pháp làm tăng sinh khả
dụng
 Đặc điểm sinh khả dụng.
Khi nhỏ thuốc vào mắt, dược chất sẽ được vận chuyển tới nơi tác dụng của
nó dưới tác động của hệ thống nước mắt, đặc điểm cấu tạo sinh lý của hàng rào mô
giác mạc và kết mạc [2]. Do phải đi qua nhiều rào cản, nên sinh khả dụng của thuốc
6

nhỏ mắt thông thường rất thấp, nhỏ hơn 5%. Phần lớn lượng dược chất trong liều
dùng thấm qua kết mạc hoặc được tháo qua ống mũi lệ [28].
 Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt bao gồm:
 Tăng thời gian lưu trước giác mạc của thuốc: sử dụng các chất kết dính
sinh học, chất tăng độ nhớt, …
 Tăng hấp thu thuốc qua các tế bào: sử dụng các chất làm tăng tính thấm
của giác mạc với dược chất như chất tạo phức, chất diện hoạt…
 Giảm khả năng kích ứng chảy nước mắt: sử dụng các hệ có kích thước
tiểu phân nhỏ (hệ micro, hệ nano…), đảm bảo pH và đẳng trương, sử
dụng các thành phần tương hợp sinh học [2], [30], [37].
1.3. Tổng quan về nano polyme
1.3.1. Khái niệm nano polyme
 Khái niệm: Nano polyme là các tiểu phân polyme chứa thành phần có hoạt tính
có kích thước nhỏ hơn 1000 nm. Tùy thuộc vào phương pháp bào chế, các thành
phần có hoạt tính có thể được bao, phân tán, hay hòa tan vào trong hoặc hấp phụ
trên bề mặt các tiểu phân nano. Polyme sử dụng có thể là polyme tự nhiên hoặc
nhân tạo [25], [27], [33], [35].
 Ưu điểm của nano polyme
- Cải thiện độ ổn định của dược chất
Khi kết hợp với chất mang polyme, dược chất hạn chế bị tiếp xúc với các tác
nhân như dịch dạ dày, cation kim loại, các enzym chuyển hóa nên ổn định hơn. Ví
dụ: Ourique AF và cộng sự bào chế hệ nano polyme (poly-epsilon-caprolacton)

chứa tretinoin chứng minh rằng hệ nano giúp kéo dài khả năng ổn định của tretinoin
với ánh sáng (từ 40 phút, lên 80 phút) [31].
- Cải thiện đáng kể sinh khả dụng đường uống và đường tĩnh mạch. Điều này có ý
nghĩa với những dược chất kém tan trong nước làm giảm tác dụng điều trị như
NSAID, chống nấm …[10], [32].
7

- Có khả năng đưa thuốc tới đích tác dụng nên có tiềm năng ứng dụng trong bào
chế các thuốc điều trị ung thư và kháng sinh hướng đích.
- Hệ nano polyme có thể dễ dàng tích hợp với những dạng vận chuyển thuốc
khác, như công nghệ mô [29].
1.3.2. Ứng dụng của hệ tiểu phân nano polyme trong dược phẩm.
Trong dược phẩm, các hệ tiểu phân nano polyme chứa dược chất được đưa
vào nhiều dạng bào chế rắn khác nhau như cốm, viên nén, pellet, hoặc có thể tạo
hỗn dịch, được ứng dụng trong nhiều đường dùng khác nhau như uống, tiêm, dùng
tại chỗ Những hệ tiểu phân nano polyme không chứa dược chất cũng được sử
dụng với nhiều vai trò khác nhau như làm tá dược dính, tá dược độn…trong sản
xuất viên nén [30].
Đầu năm 2006, có khoảng 130 loại thuốc kích thước nano và hệ cung cấp
thuốc kích thước nano được đưa vào ứng dụng tiền lâm sàng, lâm sàng và phát triển
thương mại. Hệ nano polyme đang được nghiên cứu khả năng hướng tới đích tác
dụng mong muốn với nồng độ thuốc tối ưu, ít tác dụng bất lợi, với mục đích gia
tăng lựa chọn điều trị ứng dụng trong điều trị ung thư, chống viêm và liệu pháp gen
[24].
Đặc biệt, trong vài thập kỷ qua, nano polyme được xem như một hệ giải
phóng thuốc có kiểm soát. Đặc điểm này giúp tăng hiệu quả điều trị và điều chỉnh
tốt chế độ liều của thuốc trong điều trị. Một số polyme được nghiên cứu ứng dụng
trong các công thức kiểm soát giải phóng, dùng theo đường uống như poly (acid
lactic) PLA, Eudragit [38].
 Ứng dụng hệ tiểu phân nano polyme cho nhãn khoa

Gần đây, hệ polyme được nghiên cứu rất nhiều trong bào chế các dạng thuốc
điều trị tại mắt. Các polyme được sử dụng phong phú và đa dạng bao gồm polyme
thiên nhiên, bán tổng hợp, trong đó có các polyme có khả năng phân hủy sinh học
như polylactic, polycyanoacrylat, poly (D,L-lactic). Nhiều polyme được đánh giá là
cải thiện rất tốt sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt [28], [36].
8

- Polyme làm tăng kết dính thuốc với giác mạc, giảm khả năng bị rửa do tiết nước
mắt, chớp mắt… vì vậy, thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc được tăng
lên, tạo điều kiện thuận lợi cho dược chất có thời gian hấp thu vào bên trong
mắt, đặc biệt với những dược chất kém tan trong nước [28]. Đồng thời khả năng
kết dính giác mạc của polyme còn giúp giảm số lần dùng thuốc nên giảm độc
tính đối với mắt [19]. Ví dụ: các tiểu phân nano Eudragit RS100 chứa ibuprofen
đã được nghiên cứu bào chế và đánh giá in vitro trên mắt thỏ là có khả năng
kiểm soát giải phóng dược chất, và không gây ra độc tính đối với mô mắt [34].
- Một số polyme còn giúp làm tăng thấm thuốc qua giác mạc. Ví dụ: poly-L-
arginin được đánh giá làm tăng hấp thu qua biểu mô của dược chất có bản chất
peptid do làm phân ly các liên kết trong biểu mô đường ruột và mũi, đồng thời
không gây hại cho các biểu mô này [28].
 Một số cơ chế giải phóng thuốc từ hệ nano polyme chứa dược chất:
Có nhiều cơ chế giải phóng thuốc từ hệ nano polyme như: khuếch tán dược chất
từ hệ ra môi trường; xảy ra phản ứng hóa học như phân hủy polyme hoặc phân tách
dược chất khỏi polyme (có thể do enzym hoặc nước); hoặc polyme trương nở, thay
đổi khả năng thẩm thấu, làm dược chất khuếch tán khỏi hệ [15].
1.3.3. Phương pháp bào chế nano polyme
Có nhiều phương pháp để bào chế nano polyme, được phân chia và gọi tên
theo những cách khác nhau tùy thuộc vào từng tác giả. Tuy nhiên, nhìn chung, có
thể phân theo hai phương pháp chính là phương pháp hóa học và phương pháp hóa
lý.
1.3.3.1. Phương pháp hóa học

 Khái niệm: là phương pháp tạo ra hệ tiểu phân nano polyme dựa trên quá
trình polyme hóa (polymerization) monome từ các giọt nhũ tương [35].
 Các phương pháp thực hiện
Sử dụng kỹ thuật thay thế dung môi hoặc kỹ thuật nhũ hóa tốc độ cao, bước
polyme hóa được thực hiện dưới điều kiện đặc biệt về pH và nhiệt độ, có mặt chất
khơi mào, kết hợp với khuấy từ.
9

 Nhược điểm:
- Quá trình polyme hóa xảy ra chậm, chủ yếu áp dụng với các polyme không có
khả năng phân hủy sinh học (ví dụ: dẫn xuất alkyl cyanoacrylat).
- Trọng lượng phân tử của polyme tạo ra khó được kiểm soát.
- Dư chất trong môi trường polymer hóa như monome, oligome, dung môi hữu
cơ, chất diện hoạt hay các tác nhân khác …có thể gây độc và cần phải tinh chế.
- Trong quá trình polyme hóa, các phân tử monome hoạt động có thể tương tác
với các phân tử dược chất làm thay đổi cấu trúc hóa học hay bất hoạt các phân tử
dược chất [25].
 Ưu điểm
Có thể kết hợp hai hoặc nhiều loại monome để tạo ra polyme có cấu trúc
mong muốn [35].
1.3.3.2. Phương pháp hóa lý
 Khái niệm: Là phương pháp tạo ra tiểu phân polyme có kích thước < 1000
nm, từ các polyme có sẵn [35].
 Kỹ thuật nhũ hóa/ bốc hơi dung môi (Emulsion-Solvent Evaporation):
 Cách tiến hành
- Hòa tan polyme, dược chất vào một dung môi hữu cơ không trộn lẫn được
với nước (như cloroform, dicloromethan…).
- Sử dụng thiết bị đồng nhất hóa tốc độ cao hay siêu âm phân tán dung dịch
trên vào một dung dịch nước chứa chất nhũ hóa ổn định như PVA,
gelatin…đóng vai trò là pha ngoại, tạo nhũ tương D/N.

- Khuấy từ duy trì để bốc hơi, hoặc dùng phương pháp chiết với nước để loại
dung môi hữu cơ, các tiểu phân nano polyme rắn chứa dược chất được hình
thành.
- Ly tâm, rửa sạch và đông khô để thu được các tiểu phân nano [25], [33].
10


Hình 1.1. Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi
 Kỹ thuật thay thế dung môi (Solvent-displacement,-diffusion hoặc
Nanoprecipitation)
 Ví dụ: Nano polyme poly - (D,L-latide) chứa indomethacin được H.Fessi và
cộng sự nghiên cứu bào chế sử dụng kỹ thuật thay thế dung môi [20].
 Cách tiến hành :
- Sử dụng dung môi đồng tan với nước.
- Dung môi và nước bão hòa nhau ở nhiệt độ phòng để đảm bảo cân bằng
động học ban đầu của hai chất lỏng.
- Hòa tan dược chất và polyme vào dung môi.
- Phân tán dung dịch trên trong dung dịch nước chứa chất nhũ hóa ổn định (
thường là PVA), sử dụng đồng nhất hóa tốc độ cao, thêm liên tục pha ngoại
tạo hệ nhũ tương D/N.
- Dung môi hữu cơ khuếch tán từ pha nội ra pha ngoại, độ tan của polyme
giảm dần dẫn tới kết tủa và tiểu phân nano polyme hình thành.
- Loại dung môi bằng cách bốc hơi chân không, hoặc khuấy từ liên tục [25],
[33].
 Ưu điểm: kỹ thuật sử dụng thiết bị đơn giản, sẵn có nên có thể dễ mở rộng quy
mô bào chế.
 Kỹ thuật gây kết tủa bằng muối (Salting-out)
 Là kỹ thuật sử dụng muối để kết tủa tạo tiểu phân nano polyme, không dùng
chất diện hoạt và dung môi chứa clo [33].
 Cách tiến hành :

Dung dịch dầu: Polyme+
thuốc không tan trong nước
Dung dịch nước:
Chất ổn định trong nước
11

- Pha nước : hòa tan muối vào dung dịch PVA.
- Pha phân tán: polyme và dược chất được hòa tan vào dung môi hữu cơ bằng
cách khuấy liên tục ở nhiệt độ phòng.
- Tạo nhũ tương dầu trong nước, polyme và dược chất khuếch tán từ pha phân
tán vào môi trường phân tán, hình thành các tiểu phân nano.
- Loại dung môi hữu cơ bằng khuấy từ liên tục qua đêm ở nhiệt độ phòng.
- Loại PVA, muối bằng ly tâm, thu được các tiểu phân nano [33].
1.4. Một số phương pháp đánh giá hệ nano polyme
1.4.1. Đặc tính lý hóa của hệ
- Hình thái và cấu trúc tiểu phân: kính hiển vi điện tử truyền qua (transmission
electron microscopy – TEM).
- Kích thước tiểu phân trung bình và phân bố kích thước tiểu phân: phương pháp
tán xạ ánh sáng.
- Điện tích bề mặt (đo thế Zeta): dựa vào linh độ điện di của các tiểu phân nano
polyme trong điện trường.
- Trạng thái tồn tại của dược chất: sử dụng các phương pháp như phân tích nhiệt
(DSC), phân tích phổ hồng ngoại chuyển dạng Fourier (FTIR) [23].
1.4.2. Khả năng giải phóng dược chất in vitro
 Màng giải phóng
Thường sử dụng màng thẩm tích, với giới hạn khối lượng phân tử thích hợp;
hoặc đôi khi sử dụng màng lọc cellulose acetat có kích thước lỗ lọc thường là 0,2
µm hoặc nhỏ hơn, hay màng sinh học. Các màng này thường được ngâm trong môi
trường khuếch tán trước khi tiến hành thí nghiệm.
 Môi trường khuếch tán

Được điều nhiệt để duy trì nhiệt độ bằng với nhiệt độ cơ thể, được khuấy
trộn liên tục với tốc độ nhất định.
 Thiết bị
- Thiết bị thử hòa tan:
12

- Thiết bị đánh giá khuếch tán thuốc qua da (bình Franz)
Hình 1.2. Bình Franz
Ngoài ra đối với hệ NP dùng cho mắt còn có thể được đánh giá hiệu lực điều
trị, mức độ độc tính, mức độ kích ứng…nghiên cứu trên mắt động vật [14], [22],
[26].
1.5. Các nghiên cứu về nano polyme chứa diclofenac
Trong nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano polymer kiểm soát giải phóng
đối với dược chất tan trong nước , Mahesh D.chavanpatil và cộng sự sử dụng chất
mang alginat, chất diện hoạt Aerosol OT
TM
. Hệ nano được bào chế theo kỹ thuật tạo
nhũ tương kép nước/dầu/nước. Các tiểu phân thu được có kích thước từ 40 - 70 nm,
hình cầu. Khi đánh giá giải phóng in vitro trong môi trường đệm PBS pH 7,4 có 60
- 70 % lượng dược chất được giải phóng ra sau 4 tuần, và gần như không giải phóng
trong suốt 15 ngày đầu; riêng diclofenac, 60 - 70 % giải phóng sau 15 ngày. Các tác
giả cũng nhận định rằng sử dụng chất mang là alginat còn có thể kéo dài giải phóng
được với cả dược chất thân nước như natri diclofenac [18]. Tuy nhiên, kết quả thu
được cho thấy, tỉ lệ thuốc được nạp trong tiểu phân rất thấp, nguyên nhân có thể do
kỹ thuật tạo nhũ tương kép dẫn đến hoà tan một phần lớn dược chất vào pha nước.
Sagar M. Agnihotri và cộng sự (năm 2009) nghiên cứu bào chế hỗn dịch
nano copolyme poly (lactid-co-glycolid) và poly (lactid-co-glycolid-leucin) chứa
natri diclofenac theo kỹ thuật nhũ hóa kết hợp bốc hơi dung môi. Kích thước tiểu
phân thu được từ 100 - 250 nm; hiệu quả nạp thuốc 95 %. Đánh giá khả năng kích
ứng mắt của hệ nano, và so sánh với mẫu trắng chỉ chứa polyme, cho thấy các tiểu

13

phân nano polyme này không gây tác dụng kích ứng đối với giác mạc, cầu mắt và
kết mạc trong suốt 24 giờ sau khi sử dụng [8].
Mettem Cetin cùng cộng sự (năm 2010) đã bào chế và đánh giá so sánh đặc
tính hệ tiểu phân nano chứa diclofenac với chất mang là Eudragit L100, và chất
mang là hỗn hợp polyme với các tỉ lệ khác nhau của Eudragit L100 và PLGA. Kết
quả cho thấy: các tiểu phân thu được đều có hình cầu, kích thước 241 - 274 nm,
hiệu quả nạp thuốc 25 - 62 %. Khi đánh giá giải phóng dược chất in vitro trong đệm
pH 6,8; lượng thuốc giải phóng từ hệ nano chỉ sử dụng chất mang Eudragit L100 là
92 % sau 12 giờ, nếu sử dụng thêm PLGA, dược chất giải phóng từ hệ tiểu phân
nhanh hơn. Diclofenac giải phóng được 56 %, 69 %, 81 % tương ứng với tỉ lệ
Eudragit L100 trong hỗn hợp là 20 %, 30 %, 50 %. Tác giả nhận định rằng lượng
dược chất giải phóng phụ thuộc vào lượng Eudragit L100 dùng trong hỗn hợp
polyme làm chất mang. Điều này chứng tỏ Eudragit L100 kiểm soát giải phóng tốt
dược chất thân nước [17].
Munish và cộng sự (năm 2011) thực hiện nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano
diclofenac - Eudragit S100 theo phương pháp kết tủa. Qui trình bào chế có hai giai
đoạn chính:
 Tạo diclofenac dạng acid bằng cách acid hóa natri diclofenac bằng acid HCl
0,1 M, ly tâm để thu được acid diclofenac.
 Hòa tan acid diclofenac và Eudragit RS100, cùng với chất diện hoạt
poloxame 188 vào aceton, rồi nhũ hóa vào pha ngoại là nước.
Kết quả thu được, các tiểu phân nano có hình cầu, kích thước 172 nm, PDI
0,14, và thế Zeta của hệ là - 23,7 mV. Quá trình giải phóng NaD ra khỏi hệ nano
polyme tuân theo động học Higuchi, điều này chứng tỏ khả năng kiểm soát giải
phóng hệ nano polyme so với dung dịch NaD [9].
Mohamad Barzegar – Jalali và cộng sự (năm 2011) tiến hành nghiên cứu so
sánh đặc tính lý hóa và khả năng giải phóng dược chất của hệ tiểu phân nano
Eudragit RS100 với hệ phân tán rắn chứa natri diclofenac. Trong quá trình bào chế

hệ nano polyme Eudragit RS100 chứa diclofenac, các nhà khoa học nhận định
14

phương pháp sử dựng kỹ thuật tạo nhũ tương kép và khuếch tán dung môi cho hiệu
quả nạp thuốc thấp do sự phân bố thuốc nhanh sang pha ngoại. Vì vậy, để khắc
phục hạn chế này, các tác giả sử dụng pha ngoại là dung dịch đệm pH 3,2 bão hòa
natri diclofenac. Kết quả thu được cho thấy hiệu quả nạp thuốc được cải thiện nhiều
(lên đến 99%). Kích thước tiểu phân trung bình 103 – 170 nm và PDI tương đối
thấp 0,2 - 0,32 [13]. Cũng sử dụng phương pháp này và chất mang tương tự, năm
2012, Khosro Adibkia và cộng sự khi nghiên cứu bào chế tối ưu hóa công thức của
hệ nano chứa diclofenac. Sản phẩm thu được có kích thước từ 200 - 600 nm, với
PDI 0,321 - 0,511 [7], khoảng kích thước tiểu phân này dao động khá rộng, và PDI
kém ổn định hơn.
Hỗn dịch nano polyme poly (lactide-co-glycolide) và poly (lactide-co-
glycolide-leucine) chứa diclofenac được Agnihotri SM và cộng sự nghiên cứu bào
chế với mục đích cải thiện sinh khả dụng đối với mắt của diclofenac. Tác giả dùng
kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi. Các kết quả thu được chứng minh hệ nano
polyme này có kích thước tiểu phân thích hợp với mắt, không kích ứng giác mạc,
mống mắt, kết mạc [8].
Trong các nghiên cứu trình bày ở trên, hệ nano polyme chứa diclofenac hầu
hết đều có kích thước tiểu phân nằm trong khoảng phù hợp áp dụng với mắt ( nhỏ
hơn 300 nm). Các loại polyme sử dụng bám dính tốt với giác mạc, vì vậy thích hợp
với mục đích làm tăng sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt.

15

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu và thiết bị
2.1.1. Nguyên liệu

Bảng 2.1: Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm
STT
Tên nguyên liệu
Nguồn gốc
Tiêu chuẩn
1
Natri diclofenac
Trung quốc
Nhà sản xuất
2
Acid acetic
Trung quốc
Nhà sản xuất
3
Acid diclofenac
Trung quốc
Nhà sản xuất
4
Acid lactic
Trung quốc
Nhà sản xuất
5
Acid phosphoric
Trung quốc
Nhà sản xuất
6
Acid succinic
Anh
Nhà sản xuất
7

Dicloromethan
Trung quốc
Nhà sản xuất
8
Dinatri hydrophosphat
Trung quốc
Nhà sản xuất
9
Ethanol
Trung quốc
Nhà sản xuất
10
Eudragit RS100
Trung quốc
Nhà sản xuất
11
Kali clorid
Trung quốc
Nhà sản xuất
12
Kali dihydrophosphat
Trung quốc
Nhà sản xuất
13
Methanol
Trung quốc
Nhà sản xuất
14
Methanol
Mỹ

HPLC
15
Natri clorid
Trung quốc
Nhà sản xuất
16
Natri dihydrophosphat
Trung quốc
Nhà sản xuất
17
Nước cất
Việt Nam
DDVN IV
18
PEG 400
Trung quốc
Nhà sản xuất
19
PVA
Trung quốc
Nhà sản xuất
20
Tween 80
Trung quốc
Nhà sản xuất

16

2.1.2. Thiết bị
- Máy siêu âm cầm tay Labsonic

®
M – Sartorius ( Đức)
- Máy đồng nhất hóa tốc độ cao Unidrive X1000
- Máy ly tâm Sigma (Đức)
- Thiết bị lọc Sartorius; màng lọc cellulose acetat, kích thước lỗ lọc 0,2 µm;
0,45 µm (Đức)
- Hệ thống đánh giá giải phóng qua màng Hanson Research.
- Máy đo pH Eutech Instruments pH 510
- Máy sắc ký lỏng hiệu nâng cao Thermo – Finnigan (Mỹ)
- Bể siêu âm Ultrsonic LC_60H
- Máy đo phân bố kích thước tiểu phân và thế Zeta Zetasizer Nano ZS90 –
Malvern (Anh)
- Cân phân tích, cân kỹ thuật, máy khuấy từ, cối mã não và các dụng cụ thủy
tinh khác.
2.1. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ nano diclofenac.
- Đánh giá một số đặc tính của hệ.
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phương pháp khảo sát khả năng hòa tan của dược chất và polyme trong
pha phân tán.
- Chuẩn bị các lọ thủy tinh sạch, khô (dung tích 20 ml, có nút cao su kín) chứa 25
mg NaD và 75 mg Eud RS100.
- Lần lượt đong các thể tích chính xác của các dung môi khảo sát vào các lọ tương
ứng, đậy nút.
- Siêu âm, quan sát và xác định hệ dung môi hòa tan dược chất và polyme.
- Chỉ tiêu đánh giá, có thể chia thành 4 mức như sau:
 Mức 1: không tan, kể cả siêu âm.