Nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI




NGUYỄN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
NHŨ TƯƠNG NANO
NHỎ MẮT CHỨA DICLOFENAC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ




HÀ NỘI – 2013

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI


NGUYỄN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
NHŨ TƯƠNG NANO
NHỎ MẮT CHỨA DICLOFENAC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:
1. TS. Nguyễn Trần Linh
2. DS. Đặng Thị Hiền
Nơi thực hiện
Bộ môn Bào chế



HÀ NỘI – 2013
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới:
PGS. TS. Nguyễn Văn Long
TS. Nguyễn Trần Linh
ThS. Nguyễn Văn Lâm
DS. Đặng Thị Hiền
là những người thầy đã dìu dắt tôi từ những ngày đầu làm nghiên cứu khoa
học và cũng là những người trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên bộ môn
Bào chế và bộ môn Công nghiệp Dược đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện khóa luận này.
Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán
bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy bảo và giúp đỡ tôi
trong suốt 5 năm học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, anh chị em
đã dành cho tôi sự giúp đỡ và động viên quý báu trong suốt thời gian qua.

Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2013
Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy

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. Thông tin về dược chất acid diclofenac 2
1.1.1. Công thức hóa học 2
1.1.2. Điều chế 2
1.1.3. Đặc tính lý hóa 2
1.2. Thuốc nhỏ mắt 3
1.2.1. Định nghĩa 3
1.2.2. Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt 3
1.2.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac 4

1.3. Nhũ tương nano (Nano-emulsion) 4
1.3.1. Định nghĩa 4
1.3.2. Thành phần 4
1.3.3. Phương pháp bào chế 5
1.3.4. Độ ổn định 7
1.3.5. Một số phương pháp đánh giá hệ nhũ tương nano 7
1.3.6. Ưu điểm chung của nhũ tương nano 10
1.3.7. Ứng dụng 11
1.4. Ưu điểm của nhũ tương nano nhỏ mắt 11
1.5. Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa 12
1.6. Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường 14
1.7. Nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac 15
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Nguyên liệu, thiết bị 18
2.1.1. Nguyên liệu 18
2.1.2. Thiết bị 18
2.2. Nội dung nghiên cứu 19
2.3. Phương pháp nghiên cứu 19
2.3.1. Phương pháp bào chế nhũ tương nano 19
2.3.2. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hệ 20
2.3.3. Phương pháp định lượng 21
2.3.4. Phương pháp xác định tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa 22
2.3.5. Phương pháp đánh giá giải phóng dược chất in vitro 23
2.4. Phương pháp xử lý số liệu 24
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25
3.1. Thẩm định phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao để định lượng dược chất
diclofenac 25
3.1.1. Tính đặc hiệu của phương pháp 25
3.1.2. Xác định tính tuyến tính 25
3.1.3. Xác định độ đúng 26

3.1.4. Xác định độ chụm 28
3.1.5. Kết luận 28
3.2. Bào chế nhũ tương nano và xác định thời gian đồng nhất hóa thích hợp 29
3.2.1. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm kết hợp đồng nhất
hóa ở áp suất cao 29
3.2.2. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm kết hợp đồng nhất
hóa phân cắt tốc độ cao 30
3.2.3. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm 32
3.3. Xác định tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa 33
3.4. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro 33
3.5. Bào chế nhũ tương nano ở quy mô 1 lít bằng phương pháp siêu âm 35
3.5.1. Khảo sát sự thay đổi kích thước tiểu phân của nhũ tương nano theo thời
gian siêu âm 36
3.5.2. Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa theo thời gian
siêu âm 38
3.5.3. Khảo sát sự thay đổi mức độ giải phóng dược chất in vitro theo thời
gian siêu âm 39
3.6. Đánh giá sự thay đổi một số thông số của nhũ tương nano trong điều kiện
lão hóa cấp tốc 1 tháng 40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AUC
Area under curve
(Diện tích dưới đường cong)
CDH Chất diện hoạt
CT Công thức
ĐNH Đồng nhất hóa
DC Dược chất
D/N Dầu/nước
GTTB Giá trị trung bình
HPLC
High performace liquid chromatography
(Sắc kí lỏng hiệu năng cao)
KLPT Khối lượng phân tử
KTTP Kích thước tiểu phân
N/D Nước/dầu
NTN Nhũ tương nano
PdI
Polydispersity index
(Chỉ số đa phân tán)
PL Phụ lục

PP BC Phương pháp bào chế
SA Siêu âm
SD
Standard deviation
Độ lệch chuẩn





DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa 12
Bảng 1.2: Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường 15
Bảng 1.3: Các nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac 15
Bảng 1.4: Công thức NTN được lựa chọn để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo 17
Bảng 2.1: Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm 18
Bảng 3.1: Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ acid diclofenac 26
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp HPLC 27
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát độ chụm của phương pháp HPLC 28
Bảng 3.4: Kết quả sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của các NTN bào chế
bằng phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao 29
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát thời gian ĐNH thích hợp và KTTP của các NTN bào
chế bằng phương pháp siêu âm, siêu ấm kết hợp ĐNH ở áp suất cao 30
Bảng 3.6: Kết quả khảo sát sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của NTN CT 4
bào chế bằng phương pháp ĐNH phân cắt tốc độ cao 31
Bảng 3.7: Kết quả hàm lượng DC trong mẫu NTN bào chế bằng phương pháp siêu
âm. 32
Bảng 3.8: Kết quả tỷ lệ DC được nhũ tương hóa của các mẫu NTN 33
Bảng 3.9: Kết quả tỷ lệ DC giải phóng từ NTN trong 4 giờ sử dụng màng thẩm tích
12000 Dalton 34

Bảng 3.10: Kết quả sự thay đổi KTTP theo thời gian siêu âm của các mẫu NTN bào
chế ở quy mô 1 lít 36
Bảng 3.11: So sánh KTTP của các NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm ở quy
mô 100 mL và 1 L 38
Bảng 3.12: Kết quả tỷ lệ DC được nhũ tương hóa của các mẫu NTN có thời gian
siêu âm khác nhau, bào chế ở quy mô 1 lít 39
Bảng 3.13: Kết quả tỷ lệ DC giải phóng trong 4 giờ qua màng thẩm tích 12000
Dalton của các mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít có thời gian siêu âm khác nhau 39
Bảng 3.14: Kết quả xác định một số thông số của các NTN sau thời gian bảo quản 1
tháng ở 40±2ºC, độ ẩm 75±5% và so sánh với NTN mới bào chế 41


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Công thức cấu tạo acid diclofenac 2
Hình 1.2: Phương pháp ĐNH ở áp suất cao 6
Hình 1.3: Sơ đồ bình Franz 9
Hình 1.4: Mô hình thử nghiệm kĩ thuật thẩm tách micro 10
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự phự thuộc tuyến tính giữa nồng độ acid diclofenac và
diện tích pic 26
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của các NTN bào
chế bằng phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao 30
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH sử dụng máy phân
cắt tốc độ cao với tốc độ 6000 vòng/phút 31
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH sử dụng máy phân
cắt tốc độ cao với tốc độ 9000 vòng/phút 32
Hình 3.5: Đồ thị so sánh tỷ lệ DC giải phóng từ NTN sử dụng màng thẩm tích
12000 Dalton 35
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian siêu âm của mẫu NTN
bào chế ở quy mô 1 lít 37
Hình 3.7: Đồ thị thể hiện tỷ lệ DC giải phóng qua màng thẩm tích 12000 Dalton của

các mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít có thời gian siêu âm khác nhau 40
Hình 3.8: Đồ thị so sánh tỷ lệ DC giải phóng in vitro của NTN sau thời gian bảo
quản 1 tháng ở 40±2ºC, độ ẩm 75±5% và NTN mới bào chế. 42
Hình P1: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 1……………… PL1
Hình P2: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 2……………… PL1
Hình P3: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 3……………… PL1
Hình P4: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 4……………… PL1
Hình P5: Kết quả thế zeta mẫu NTN CT 4……………………………………….PL2
Hình P6: Sắc đồ của dung dịch acid diclofenac chuẩn………………………… PL3
Hình P7: Sắc đồ mẫu NTN CT 1…………………………………………………PL3
Hình P8: Sắc đồ mẫu xác định hàm lượng DC được nhũ tương hóa CT 1………PL3


1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Thuốc nhỏ mắt là dạng bào chế chiếm 90% các dạng thuốc điều trị các bệnh
về mắt và được người tiêu dùng chấp nhận vì sự tiện dụng của nó [38]. Tuy nhiên,
sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt thường rất thấp (chỉ khoảng 1% - 3%) do tác động
của cơ chế bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô
giác mạc [2]. Hơn nữa, sự hấp thu toàn thân của lượng thuốc thoát qua đường mũi –
lệ có thể gây ra một số tác dụng không mong muốn.
Diclofenac là dẫn chất của acid phenylacetic, thuộc nhóm thuốc chống viêm
không steroid, có tác dụng chống viêm, hạ sốt, giảm đau mạnh. Tuy nhiên, trên thị
trường diclofenac dùng cho nhãn khoa mới chỉ có dạng dung dịch nhỏ mắt 0,1%,
thời gian tác dụng ngắn nên người bệnh phải dùng thuốc ít nhất 3 – 5 lần một ngày.
Những nghiên cứu gần đây cho thấy thuốc nhỏ mắt nhũ tương nano khắc phục
được những nhược điểm nêu trên của thuốc nhỏ mắt dạng dung dịch. Trên thị
trường thế giới đã có chế phẩm Cationorm
®
(Novagali Pharma, Pháp) là nhũ tương

nano cation không chứa DC, chỉ định cho các trường hợp khô mắt. Thị trường Việt
Nam chưa có chế phẩm thuốc nhỏ mắt nhũ tương nano nào. Vì vậy, bộ môn Bào
chế đã tiến hành nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac. NTN
nhỏ mắt chứa diclofenac đã được nghiên cứu bào chế bằng phương pháp siêu âm
[5], phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao [6], phương pháp ĐNH phân
cắt tốc độ cao [8] và đánh giá một số đặc tính của NTN [5], [6], [8].
Tiếp theo những nghiên cứu trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu bào
chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac” với các mục tiêu sau:
1. Bào chế được nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac bằng phương pháp siêu
âm, siêu âm kết hợp đồng nhất hóa ở áp suất cao hoặc phân cắt tốc độ cao.
2. Đánh giá ảnh hưởng của một số thông số kĩ thuật đến đặc tính nhũ tương
nano.
3. Bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac bằng phương pháp siêu âm ở
quy mô thể tích 1 L và bước đầu đánh giá độ ổn định của nhũ tương nano.

2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thông tin về dược chất acid diclofenac
1.1.1. Công thức hóa học





1.1.2. Điều chế
Trong tự nhiên, diclofenac tồn tại ở dạng muối. Trên thị trường, nguyên liệu
diclofenac chủ yếu tồn tại ở dạng muối natri, nên để thu được dạng acid: tiến hành
acid hóa dung dịch natri diclofenac bằng dung dịch acid hydrocloric 1 mol/L, điều
chỉnh đến pH 2-3 [51]. Lọc lấy kết tủa trắng, rửa sạch bằng nước, sau đó chiết bằng
cloroform; loại cloroform bằng thiết bị làm bay hơi chân không [26].

1.1.3. Đặc tính lý hóa
 Tính chất vật lý:
- Cảm quan: bột kết tinh màu trắng hoặc gần trắng, hút ẩm nhẹ.
- Độ tan:
 Tan rất kém trong nước, độ tan trong nước ở 25ºC thay đổi tùy theo giá trị
pH từ 17,8 – 1771 µg/mL [33].
 Tan tốt trong dầu thực vật (dầu thầu dầu, dầu oliu, dầu vừng…) [11]. Không
tan/hexan, toluen; ít tan/cloroform; tan tốt/methanol; tan rất tốt/dimethyl sulfoxyd,
dimethyl formamid [51].
- Hệ số phân bố dầu nước (n-octanol/nước): log P = 1,69 [44].
Hình 1.1: Công thức cấu tạo
acid diclofenac [34]
Tên khoa h
ọ
c
:
Acid 2-[(2,6- diclorophenyl)amino]benzeneacetic
Công thức phân tử: C
14
H
11
Cl
2
NO
2

Khối lượng phân tử: 296,15

3
- Hấp thụ UV: λ
max
(methanol) 285 nm, λ
max
(acetonitril) 278 nm [51].
 Tính chất hóa học: diclofenac chứa nhóm amin bậc 2 nên dễ bị oxy hóa [3].
 Định tính [3], [4], [53]:
- Đo phổ hồng ngoại, sắc ký lớp mỏng: so sánh với chất chuẩn.
- Chế phẩm/ethanol có phản ứng với dung dịch kali fericyanid, sắt (III) clorid, acid
hydrocloric cho màu xanh, có tủa.
 Định lượng:
- Phương pháp chuẩn độ trong môi trường khan: dùng dung dịch kali hydroxyd
trong methanol trong môi trường cloroform [3].
- Đo mật độ quang [4].
- Sắc ký lỏng hiệu năng cao [53].
1.2. Thuốc nhỏ mắt
1.2.1. Định nghĩa
Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của
một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế
dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán
vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng [4].
Thực tế thuốc nhỏ mắt cũng có dạng nhũ tương. Ví dụ: chế phẩm Restasis
TM

(Allergan, Mỹ) là nhũ tương nhỏ mắt chứa cyclosporin A 0,05%; chế phẩm Refresh
Dry Eye Therapy
®
(Allergan, Mỹ) là nhũ tương nhỏ mắt không có DC [19].
1.2.2. Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt

1.2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt
Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt thường rất thấp. Chỉ có khoảng 1% - 3% lượng
DC có trong liều thuốc đã đưa vào mắt là thấm được qua giác mạc và phân bố đến
nơi tác dụng tại các khoang ở trong mắt. Đó là do tác động của cơ chế bảo vệ sinh
lý của hệ thống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô của giác mạc [1], [2], [29].
1.2.2.2. Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt
- Tăng thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc: chất làm tăng độ nhớt, chất
kết dính sinh học, bào chế thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch, thuốc mỡ tra mắt…[1], [2].


4
- Tăng tính thấm của giác mạc đối với DC: chất tạo phức chelat với ion calci
(natri edetat), CDH (Tween 80, Cremophor), tạo ra các tiền thuốc [1], [2].
- Hiện nay, các hệ tiểu phân như: vi cầu, vi nang, hỗn dịch, nhũ tương,
liposom, tiểu phân chứa trong kính tiếp xúc,… có kích thước nm đến µm sử dụng
cho nhãn khoa đang được tập trung nghiên cứu nhiều, trong đó NTN với đặc điểm
riêng về cấu trúc, tính chất đã được chứng minh là có khả năng kéo dài thời gian tác
dụng của thuốc, thấm sâu hơn vào các tổ chức bên trong mắt, tăng sinh khả dụng và
hiệu lực điều trị, giảm số lần sử dụng thuốc cho người bệnh [42], [12].
1.2.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac
Hiện nay trên thị trường, thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac chỉ có dạng dung dịch
natri diclofenac 0,1%. Ví dụ: biệt dược Voltaren Ophtha (Novartis – Thụy Sĩ) [9].
1.3. Nhũ tương nano (Nano-emulsion)
1.3.1. Định nghĩa
Nhũ tương nano là một hệ phân tán cơ học vi dị thể, trong suốt, trong mờ hoặc
đục như sữa, được hình thành từ hai chất lỏng không đồng tan, trong đó một chất
lỏng là pha phân tán (pha nội, pha không liên tục) được phân tán vào chất lỏng thứ
hai là môi trường phân tán (pha ngoại, pha liên tục) dưới dạng các tiểu phân có kích
thước hầu hết nằm trong khoảng 20 – 200 nm [1], [24], [49], [25].
1.3.2. Thành phần

- Pha nước: nước, các chất tăng độ nhớt (glycerol, PG…), đệm, chất điều chỉnh áp
suất thẩm thấu, chất bảo quản…
- Pha dầu: thường sử dụng các chất lỏng không phân cực (dầu dừa); triglycerid với
các acid béo có 8C - 10C (isopropyl myristat).
- Chất diện hoạt: CDH ion hóa (natri lauryl sulfat), CDH không ion hóa (Tween 80,
Span 80), CDH lưỡng cực (lecithin).
- Chất đồng diện hoạt: có thể là các hợp chất mạch thẳng, ngắn (4C - 6C) gồm amin
(n-butylamin), diethylen glycol alkyl ether (dithylen glycol monobutyl ether), acid
alkanoic (acid n-pentanoic) hoặc các alcol (n-hexanol) [10].


5
1.3.3. Phương pháp bào chế
1.3.3.1. Phương pháp phân tán hay nhũ hóa sử dụng năng lượng cao
 Phương pháp ĐNH phân cắt tốc độ cao:
Thiết bị ĐNH phân cắt tốc độ cao cấu tạo gồm một roto và một stato. Roto
được thiết kế bao gồm nhiều lưỡi cắt, stato có nhiều khe hở hướng theo chiều dọc
hoặc đường chéo xung quanh trục đồng hóa. Các lưỡi cắt được đặt đồng tâm và nằm
bên trong stato. Khi roto quay, chất lỏng được ly tâm buộc phải đi qua các khe hở
của stato. Một lực hút được tạo ra và làm cho một lượng lớn chất lỏng được rút lên
vào khu vực bên trong roto. Hai lực tác động chủ yếu làm giảm KTTP: thứ nhất, lực
ly tâm gây va chạm cơ học vào phần stato; thứ hai, lực phân cắt được tạo ra trong
vùng hỗn loạn giữa roto và stato. Khi tốc độ ĐNH tăng, các lực phân cắt cũng tăng
lên, làm giảm hơn nữa KTTP [7].
 Phương pháp ĐNH ở áp suất cao:
Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất để bào chế NTN do thời gian
bào chế mẫu nhanh, KTTP nhỏ và khoảng phân bố KTTP hẹp [56]. Tuy nhiên,
phương pháp này khá tốn kém, khó vệ sinh thiết bị [30].
- Kĩ thuật Microfluidizer: dựa trên nguyên tắc tia ngược dòng (jet stream). Nhũ
tương được đẩy qua một bơm áp suất cao, được chia làm hai dòng chất lỏng ở đầu

vào buồng tương tác, hai dòng chất lỏng được tăng tốc do sự giảm đột ngột của
đường kính ống dẫn. Sau đó, hai dòng chất lỏng va chạm từ hai hướng ngược nhau
dẫn đến sự phá vỡ các giọt ban đầu thành các giọt nhỏ hơn [18], [56], [36].
- Kĩ thuật Dissocubes: dựa trên nguyên tắc ĐNH piston khe hẹp (piston-gap). Ở các
thiết bị này, nhũ tương được đẩy bởi piston dưới áp lực lớn (1500 – 2000 bar) qua
một khe hẹp kích thước vài µm. Áp suất động của dòng chất lỏng tăng, áp suất tĩnh
giảm xuống dưới áp suất hơi của nước ở nhiệt độ phòng. Kết quả, nước bắt đầu sôi
tại nhiệt độ phòng, hình thành các bong bóng khí, chúng bị nổ tung khi nhũ tương đi
qua khe đồng nhất và trở lại áp suất không khí bình thường. Lực nổ của bong bóng
khí đủ để phá vỡ các giọt nhũ tương thành các tiểu phân nano [47].


6

(a) (b)
Hình 1.2: Phương pháp ĐNH ở áp suất cao [36]
(a)- Kĩ thuật tia ngược dòng
(b)- Kĩ thuật piston khe hẹp
 Phương pháp siêu âm:
- Sự nhũ hóa bằng phương pháp siêu âm xảy ra qua 2 cơ chế. Thứ nhất, sóng âm tạo
ra dao động bề mặt phân cách pha, dẫn đến sự phân tán pha dầu vào trong pha nước
tạo thành các giọt nhũ tương [27]. Thứ hai, lực cơ học chủ yếu được tạo ra bởi quá
trình hình thành và phá vỡ các bong bóng khí (cavitation bubbles). Các bong bóng
khí được hình thành và kích thước lớn dần do sự khuếch tán các phân tử hơi nhỏ
hoặc khí từ môi trường vào trong bong bóng khí; đến một lúc nào đó, các bong
bóng khí bị phá vỡ, sinh ra năng lượng cơ học, chia nhỏ giọt nhũ tương [30].
- Ưu điểm: ít tốn kém, thiết bị dễ sử dụng.
- Nhược điểm: toàn bộ mẫu có thể nóng quá mức, có thể nhiễm titan từ đầu dò siêu
âm, phân bố KTTP rộng [56].
1.3.3.2. Phương pháp tự nhũ hóa hay nhũ hóa sử dụng năng lượng thấp

 Phương pháp điểm đảo pha: ở nhiệt độ hằng định, thay đổi tỷ lệ dầu – nước.
Khi tăng tỷ lệ khối lượng nước dẫn đến sự hình thành cấu trúc phân lớp hay liên tục,
đến điểm đảo pha xảy ra sự biến đổi độ cong của lớp CDH sẽ làm nhũ tương
chuyển từ loại N/D sang D/N [41], [50].
 Phương pháp nhiệt độ đảo pha: giữ nguyên các thành phần, thay đổi nhiệt độ.
Phương pháp này dựa trên sự thay đổi độ tan của CDH không ion hóa loại


7
polyoxyethylen theo nhiệt độ, CDH loại này trở nên thân dầu khi nhiệt độ tăng do
sự loại nước của chuỗi polyoxyethylen [41], [50].
1.3.4. Độ ổn định
Các quá trình kết váng, sa lắng, kết bông, kết tụ thường ít xảy ra do KTTP nhỏ
nên chuyển động Brown mạnh làm tốc độ khuếch tán cao hơn tốc độ sa lắng gây ra
bởi lực hấp dẫn [52], [49], [24]. Thêm vào đó, lớp CDH tương đối dày làm cho
màng phim chất lỏng giữa các tiểu phân không bị phá vỡ [52].
Tuy nhiên, quá trình kết tụ Ostwald (Ostwald ripening) được coi là cơ chế
chính gây nên sự mất ổn định của NTN [49], [57], [17], [24].
- Kết tụ Ostwald hay sự khuếch tán phân tử là quá trình di chuyển của các phân tử
dầu từ tiểu phân nhỏ qua môi trường phân tán sang tiểu phân lớn, làm tăng KTTP
của hệ NTN và có thể dẫn đến tách pha.
- Một số phương pháp làm giảm kết tụ Ostwald:
 Thêm vào hệ pha phân tán thứ hai không hòa tan trong môi trường phân tán
(ví dụ: squalen, hexadecan) [52], [24], [49].
 Thay đổi màng phim ở bề mặt phân cách D/N: sử dụng CDH hấp thụ mạnh ở
bề mặt phân cách D/N (CDH polymer) [52]; sử dụng chất đồng diện hoạt (alcol
mạch dài) [17]; kết hợp nhiều CDH [49].
1.3.5. Một số phương pháp đánh giá hệ nhũ tương nano
1.3.5.1. Đặc tính lý hóa
- KTTP trung bình và phân bố KTTP: phương pháp tán xạ ánh sáng (DLS –

dynamic light scattering) hay phổ tương quan photon (PCS – photon correlation
spectroscopy).
- Hình thái và cấu trúc tiểu phân: kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM –
transmission electron microscopy).
- Điện tích bề mặt (thế zeta): dựa vào sự điện di của NTN trong điện trường.
- Khả năng thấm ướt (sức căng bề mặt).
- Ngoài ra, đối với NTN nhỏ mắt thì độ nhớt, chỉ số khúc xạ, pH, áp suất thẩm thấu
cũng là các đặc tính cần phải được đánh giá.


8
1.3.5.2. Độ ổn định vật lý
 Đánh giá độ ổn định nhiệt động học [13], [23], [45]:
- Chu kỳ nóng – lạnh: thực hiện sáu chu kỳ giữa 4°C và 45°C, thời gian bảo quản ở
mỗi nhiệt độ không ít hơn 48 giờ. Các mẫu ổn định ở nhiệt độ này sẽ tiếp tục được
ly tâm.
- Ly tâm ở 3500 vòng/phút trong 30 phút và quan sát bằng mắt thường sự tách pha.
Các mẫu không quan sát thấy sự tách pha được kiểm tra tiếp bằng chu kỳ băng - tan.
- Chu kỳ băng - tan: thực hiện ba chu kỳ giữa -21°C và 25°C, thời gian bảo quản ở
mỗi nhiệt độ không ít hơn 48 giờ.
Mẫu NTN ổn định sau ba quá trình kiểm tra trên được coi là ổn định nhiệt
động học và được lựa chọn để nghiên cứu thêm.
 Đánh giá độ ổn định cấp tốc: bảo quản NTN ở 40±2ºC, độ ẩm 60±10% trong
một khoảng thời gian nhất định, lấy mẫu đánh giá tại các thời điểm khác nhau tùy
nghiên cứu [59]. Sau đó, quan sát sự tách pha, kết tụ, sa lắng,…, xác định thay đổi
về phân bố KTTP, thế zeta, độ nhớt,… để xác định độ bền của NTN.
1.3.5.3. Định lượng dược chất trong mỗi pha
- Phương pháp siêu lọc: Sử dụng ống có gắn màng lọc với giới hạn KLPT nhỏ
(thường 10 – 12 kDa tùy vào KTTP), ví dụ ống Vivaspin – Sartorius (Đức). Mẫu
NTN đựng ở phía trên màng lọc, ly tâm với tốc độ và thời gian thích hợp (4000

vòng/phút trong 30 phút hoặc 3000 vòng/phút trong 1 giờ). Sau đó, lấy phần dịch
lọc ở phía dưới màng lọc đi định lượng DC trong pha nước [32], [58], [31].
- Phương pháp siêu ly tâm: NTN được siêu ly tâm ở tốc độ lớn (50000
vòng/phút), với nhiệt độ và khoảng thời gian nhất định tùy thuộc vào độ bền của
NTN. NTN tách thành hai pha riêng biệt, pha nước sẽ được thu hồi để định lượng
DC [31], [32].
1.3.5.4. Khả năng giải phóng dược chất in vitro
- Màng giải phóng: thường sử dụng màng thẩm tích hoặc túi thẩm tích có giới hạn
KLPT 12 – 14 kDa [28]; đôi khi sử dụng màng lọc cellulose acetat 0,2 µm. Các
màng này được xử lý bằng môi trường khuếch tán trước khi tiến hành thí nghiệm.


9
- Môi trường khuếch tán: thường là đệm phosphat pH 7,4 [12] hoặc dung dịch nước
mắt nhân tạo [22], được điều nhiệt để duy trì nhiệt độ thích hợp và khuấy trộn với
tốc độ nhất định.
- Nhiệt độ: 34±0,5
o
C (nhiệt độ bề mặt nhãn cầu) [22], [12] hoặc 37±0,5ºC [16].
- Thiết bị đánh giá giải phóng thuốc:
 Bình Franz (hình 1.3): mẫu NTN được chứa ở ngăn cho phía trên (donor),
môi trường khuếch tán ở ngăn nhận phía dưới (receptor), màng thử giải phóng được
đặt giữa hai phần. Sau thời gian nhất định, lấy mẫu từ môi trường khuếch tán để
định lượng, và bổ sung lại thể tích môi trường khuếch tán mới tương ứng [20], [28].
 Thiết bị thẩm tách micro (hình 1.4): kim thăm dò được cắm vào lọ thủy tinh
chứa NTN ở nhiệt độ nhất định, môi trường khuếch tán được truyền qua kim thăm
dò với tốc độ thích hợp, mẫu thẩm tách micro được lấy tại các thời điểm và đem
phân tích HPLC.

Hình 1.3: Sơ đồ bình Franz [35]

 Thiết bị thử hòa tan: NTN được chứa trong túi thẩm tích với 2 đầu được kẹp
chặt [12], [55] hoặc trong một ống thủy tinh hình trụ đường kính 2,5 cm, chiều dài
10 cm, một đầu được bao bởi màng thẩm tích, một đầu nối với thiết bị quay [14].
Tại những thời điểm nhất định, lấy mẫu từ môi trường khuếch tán (bổ sung thể tích
môi trường mới tương ứng) và định lượng DC bằng phương pháp thích hợp.


10
Hoặc sử dụng kỹ thuật cân bằng ngược túi thẩm tích: NTN được đưa trực tiếp
vào môi trường khuếch tán đã đặt các túi thẩm tích kín (trong túi có sẵn môi trường
khuếch tán). Sau những khoảng thời gian nhất định, lấy một túi thẩm tích ra để định
lượng DC [16], [43].

Hình 1.4: Mô hình thử nghiệm kĩ thuật thẩm tách micro [39]
1.3.6. Ưu điểm chung của nhũ tương nano
- Độ bền động học cao do KTTP rất nhỏ nên hầu như không có hiện tượng kết
tụ, sa lắng, kết bông, nổi váng [24].
- Là dạng bào chế phù hợp với các DC ít tan trong nước, do nhũ tương nano
làm tăng độ tan và tăng khả năng thấm của DC.
- Thời gian tác dụng kéo dài do DC nằm trong pha nội.
- Thích hợp cho việc phân bố hiệu quả các thành phần hoạt chất qua da, màng
sinh học do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn của các tiểu phân nano [52].
- Tính chất trong suốt của hệ, độ loãng (với nồng độ dầu hợp lý) làm cho NTN
có tính thẩm mỹ cao [52].
- NTN sử dụng nồng độ CDH hợp lý (với NTN 20% D/N, nồng độ CDH sử
dụng 5 - 10% là đủ) nên sẽ giảm được tính kích ứng của CDH [52], [24].
- Cải thiện sự hấp thu của các chất bổ sung thân dầu trong công nghệ nuôi cấy
tế bào và cho phép nghiên cứu độc tính của các thuốc tan trong dầu [15].

11
1.3.7. Ứng dụng
 Trong mỹ phẩm: trong những năm gần đây, NTN được ứng dụng nhiều trong
mỹ phẩm, do tăng hiệu quả thấm qua da của các thành phần có tác dụng, giảm sự
mất nước của da, tăng cường khả năng bảo vệ của da, độ ổn định cao hơn nhũ tương
thô. TRI-K đã cho ra đời sản phẩm Kemira NanoGel làm tăng tính hiệu lực của rất
nhiều sản phẩm chăm sóc da [46]. Dầu gội dạng NTN cation cải thiện tình trạng khô
của tóc, giúp tóc bóng, ít giòn và mềm mượt hơn [37].
 Trong thực phẩm: thực phẩm có thành phần NTN sẽ tạo cảm giác mịn trong
miệng, bền vững hơn nhũ tương thô. Hơn nữa, khi kích thước hạt nhỏ hơn 100 nm
thì NTN đó có thể tích hợp dễ dàng vào đồ uống và thực phẩm dạng gel mà không
làm mất sự trong suốt của đồ uống hay thực phẩm đó [27].
 Trong lĩnh vực Dược: NTN có những đóng góp đáng kể trong điều trị và chẩn
đoán bệnh. NTN được ứng dụng trong các thuốc đường uống, thuốc điều trị các
bệnh mũi, mắt, các thuốc điều trị tại chỗ, các thuốc kháng vi sinh vật, vaccin [40].
Nó còn được ứng dụng trong điều trị ung thư và phân phối thuốc tới đích.
Flurbiprofen là DC ít tan trong nước và thường được bào chế dưới dạng viên
nén, do đó mục đích xây dựng công thức là làm sao để hòa tan được DC và làm cho
nó thâm nhập vào khoang trước của mắt. Bằng sáng chế số 5171566 của Mỹ mô tả
NTN loại D/N của flurbiprofen bao gồm dầu đậu nành và lecithin đậu nành có vai
trò là chất nhũ hóa, các chất ổn định là cholesterol và acid phosphatidic. NTN được
đông khô hoặc giữ ở 4ºC. Đó là một chế phẩm thuốc mắt NTN chứa flurbiprofen có
thể thâm nhập vào khoang trước của mắt, độ ổn định cao và không kích ứng mắt.
Sinh khả dụng của dạng thuốc mắt này được tăng lên 4 lần [40].
1.4. Ưu điểm của nhũ tương nano nhỏ mắt
- Sử dụng đơn giản và tiện lợi như dung dịch nhỏ mắt, tránh cảm giác cộm mắt
khi sử dụng hệ tiểu phân rắn, hệ cài đặt, tránh mờ mắt khi dùng dạng thuốc mỡ.
- So với dung dịch thuốc nhỏ mắt, NTN nhỏ mắt có thời gian tác dụng lâu hơn
do DC được nhũ tương hóa trong các giọt dầu nên giải phóng thuốc từ từ [48], [32]
vì vậy có thể giảm số lần sử dụng thuốc trong ngày cho bệnh nhân.

12
- Do DC được hòa tan trong pha nội, hạn chế kích ứng mắt đối với DC gây
kích ứng mắt khi tồn tại dưới dạng dung dịch [48].
- KTTP nhỏ nên cho phép chúng bám đều trên các bề mặt giác mạc, lan tỏa và
sự thâm nhập hoạt chất cũng được tăng lên do sức căng bề mặt nhỏ của cả hệ và sức
căng mặt phân cách thấp của giọt D/N [52].
- NTN cation có các giọt dầu tích điện dương, tương tác tĩnh điện với các
mucin tích điện âm của giác mạc làm kéo dài thời gian lưu của thuốc trên giác mạc,
tăng cường hấp thu DC qua giác mạc, tăng sinh khả dụng của thuốc [29].
1.5. Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa
Bảng 1.1: Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa
Năm Tác giả Hoạt chất
PP
BC
Thành
phần
Kết quả Nhận xét
2008 Alia A.
Badawi
và cộng
sự [14]
Indomethacin
(thuốc chống
viêm mạnh)
Phân
cắt
tốc
độ

cao
DC 0,01%;
Lecithin
0,1%;
triglycerid
mạch trung
bình 0,5%;
Sorbitol
0,5%;
Chitosan
0,1%;
Pluronic
F68
0,125%
KTTP
230±8,35
d.nm; thế
zeta +23
mV; tỷ lệ
DC được
nhũ tương
hóa 89%;
tỷ lệ DC
giải phóng
in vitro sau
24 giờ là
86% (sử
dụng thiết
bị thử hòa
tan, ống

hình trụ,
màng thẩm
tích 12
kDa).
So với vi
nang nano
(nanopartic
les), NTN
thể hiện
hiệu quả
hơn trong
việc giảm
viêm loét
giác mạc ở
thỏ, KTTP
nhỏ hơn.


13
2009 Yan Liu
và cộng
sự [32]
Azithromycin
(kháng sinh
macrolid, rất
ít tan trong
nước)
ĐNH
ở áp
suất

cao
DC 1%;
triglycerid
8,5%;
Lecithin
đậu nành
1,8%;
Stearylami
n 0,3%; α-
tocopherol
0,05%;
Tween 80
0,4%;
Cremophor
EL 0,3%;
Glycerin
2,2%
KTTP
124,5±25,6
d.nm; thế
zeta
+23,5±5,5
mV; tỷ lệ
DC được
nhũ tương
hóa là
90,62±2,4
% (phương
pháp siêu
lọc, màng

thẩm tích
10 kDa).
So với
dung dịch
DC 1%,
NTN có
sinh khả
dụng cao
gấp 1,73
lần và có
thời gian
lưu ở kết
mạc lâu
hơn do tiểu
phân tích
điện
dương.
2011 Jinqiu
Shen và
cộng sự
[48]
Flurbiprofen
axetil (thuốc
chống viêm
không
steroid, ít tan
trong nước)
Phân
cắt
tốc

độ
cao
kết
hợp
ĐNH
ở áp
suất
cao
DC 0,1%;
Tween 80
0,4%; Dầu
thầu dầu
0,5%;
Glycerin
2,2%;
Carbopol
974
0,125%
KTTP
143,6±1,89
d.nm; tỷ lệ
DC được
nhũ tương
hóa là 98%
(sử dụng
thiết bị
siêu lọc
Vivaspin
500, màng
thẩm tích

10 kDa).
Tỷ lệ DC
được nhũ
tương hóa
cao, khả
năng thấm
ướt tốt làm
tăng thời
gian lưu
thuốc trên
giác mạc,
sinh khả
dụng cao
gấp 6,7 lần
so với
dung dịch
DC trong
dầu.


14
2012 M.
Gallarate
và cộng
sự [21]
Timolol
maleat (điều
trị bệnh tăng
nhãn áp)
Phân

cắt
tốc
độ
cao
kết
hợp
ĐNH
ở áp
suất
cao
DC
0,043%;
IPM 5%;
Lecithin
đậu nành
1%; Tween
80 1%;
Glycerin
2,5%;
EDTA
0,1%;
Chitosan;
PVA, PEG

KTTP
71,0±0,8
d.nm; pH
5,1; thế
zeta
+34,90

mV; độ
nhớt 1,87
mPa s; ổn
định ở
25ºC và
40ºC sau 6
tháng;
dung nạp
tốt với mắt
thỏ.
Giọt dầu
tích điện
dương
tương tác
tĩnh điện
với các
mucin tích
điện âm
của giác
mạc nên
tăng độ
hấp thu DC
qua giác
mạc.

1.6. Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường
Các chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường hiện nay chủ yếu là dạng thuốc
tiêm. Một số chế phẩm được trình bày ở bảng 1.2. Trong đó, chế phẩm Diprivan –
thuốc tiêm dạng nhũ tương nano chứa propofol sử dụng để gây mê (Astra Zeneca –
Singapor) hiện đã có mặt trên thị trường Việt Nam.

Trên thị trường thế giới đã có chế phẩm Cationorm
®
(Novagali Pharma, Pháp)
là NTN cation không chứa DC, chỉ định cho các trường hợp khô mắt. Ngoài ra,
Novagali cũng đang có các chế phẩm: Vekacia
®
(0,1% cyclosporin A, điều trị bệnh
giác mạc xuân) đang trong quá trình đăng ký, Cyclokat (0,1% cyclosporin A, điều
trị khô mắt nặng) đã hoàn tất thử nghiệm lâm sàng phase III, Catioprost (0,005%
latanoprost, điều trị bệnh tăng nhãn áp) đã hoàn tất thử nghiệm lâm sàng pha IIb
[29], [19]. Thị trường Việt Nam chưa có chế phẩm thuốc nhỏ mắt nhũ tương nano
nào.



15
Bảng 1.2: Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường [46]
Tên biệt
dược
Hoạt chất
Đường
dùng
Hàm lượng Nhà sản xuất
Diprivan Propofol Tiêm 10 mg/mL Astra Zeneca
Limethason

Dexamethason Tiêm 4 mg/mL Mitsubishi (Nhật)

Ropion Flurbiprofen axetil Tiêm 50 mg/ 5 mL Kaken (Nhật)
Vitalipid Vitamin A, D, E, K Tiêm 10 mL Fresenius Kabi

Liple Palmitat alprostadil Tiêm
5 µg/mL;
10µg/mL
Mitsubishi (Nhật)


1.7. Nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac
 Trên thế giới chưa có nghiên cứu nào về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa
diclofenac được công bố.
 Ở Việt Nam, Bộ môn Bào chế - trường Đại học Dược Hà Nội đã tiến hành
các đề tài nghiên cứu bào chế và đánh giá một số đặc tính của NTN nhỏ mắt chứa
diclofenac. Phương pháp và kết quả các nghiên cứu được thể hiện ở bảng 1.3
Bảng 1.3: Các nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac
Năm

Tác gi
ả

PP BC

Thành ph
ầ
n

K
ế
t qu
ả

Nh

ậ
n xét

2011

Vũ
Ngọc
Mai
[5]
Siêu
âm
DC 0,093%;
Miglyol 2%;
Transcutol HP
0,5%; Span 80
0,5%; Tween
80 1%;
Cremophor EL
1%; Glycerin
5%; đệm borat
0,14M.
KTTP 174,7 d.nm;
thế zeta
-15,20 mV; độ nhớt
5,08 cPs; chỉ số
khúc xạ 1,3446; pH
7,5; tỷ lệ DC giải
phóng in vitro sau 6
giờ là 85,2% (sử
dụng bình Franz với

màng cellulose
acetat 0,2 µm)
Nồng độ đệm
càng cao và
pH càng thấp
thì hệ càng
bền; nồng độ
CDH thân
nước,
Transcutol HP
thấp, nồng độ
dung môi pha
dầu cao thì hệ
càng bền.


16
2012

Nguyễn
Thị
Phượng
[6]
Siêu
âm kết
hợp
ĐNH ở
áp suất
cao
DC 0,093%;

Isopropyl
myristat 2%;
Span 80 1%;
Transcutol HP
1,5%; Tween
80 1%;
Cremophor
RH40 1%;
Glycerin 5%;
đệm borat
0,1M
KTTP 66,25 ± 3,09
d.nm; thế zeta
-45,5±2,0 mV; độ
nhớt 5,24 cPs; chỉ số
khúc xạ 1,3473; tỷ lệ
DC được nhũ tương
hóa 98,55%; tỷ lệ
DC giải phóng in
vitro là 88,84% sau
6 giờ (sử dụng màng
cellulose acetat 0,2
µm) và 10,47% sau
4 giờ (sử dụng màng
thẩm tích 12 kDa)
KTTP thu
được nhỏ hơn
KTTP bào chế
bằng phương
pháp siêu âm;

tỷ lệ DC được
nhũ tương hóa
cao, NTN có
khả năng kéo
dài thời gian
tác dụng.
2012

Nguyễn
Hồng
Vân [8]

Phân
cắt tốc
độ cao
DC 0,093%;
Isopropyl
myristat hoặc
Miglyol 1%;
Tween 80 hoặc
Cremophor
RH40 1 – 2%;
Span 80 0,1 –
0,5%;
Transcutol HP
0 – 0,03%; PG
5 – 15%; đệm
phosphat 0,1M
KTTP 50 – 250
d.nm; tỷ lệ DC

được nhũ tương hóa
là trên 90%; tỷ lệ
DC giải phóng in
vitro sau 4 giờ là 14
– 23% (sử dụng
màng thẩm tích 12
kDa); sau 6 tháng,
các thông số của hệ
đều thay đổi nhưng
vẫn có tác dụng kéo
dài.
KTTP giảm
khi tăng tốc
độ, thời gian
phân cắt,
lượng CDH
thân nước và
tỷ lệ PG; thế
zeta phụ thuộc
chủ yếu vào hệ
đệm; tỷ lệ DC
giải phóng
giảm khi
lượng CDH
thân nước tăng


Năm 2011, trong khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ đại học, Vũ Ngọc Mai đã xây
dựng công thức cơ bản, đánh giá độ ổn định vật lý và tỷ lệ giải phóng DC in vitro
(sử dụng màng cellulose acetat 0,2 µm) của NTN. Lựa chọn từ bảng thiết kế thí

nghiệm 4 CT có độ ổn định vật lý và tỷ lệ DC giải phóng in vitro khác nhau để tiến