Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano lipid ibuprofen
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.19 MB, 57 trang )
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Mã sinh viên: 1101516
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU
PHÂN NANO LIPIP IBUPROFEN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI - 2016
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Mã sinh viên : 1101516
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO LIPID
IBUPROFEN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Chiến
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Công nghiệp Dược
2. Viện công nghệ Dược phẩm Quốc gia
HÀ NỘI - 2016
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, 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 Ibuprofen ................................................................................... 2
1.1.1.
Công thức hóa học ...................................................................................... 2
1.1.2.
Tính chất vật lý và tính chất hóa học ......................................................... 2
1.1.3.
Độ ổn định ................................................................................................... 2
1.1.4.
Chỉ định ....................................................................................................... 3
1.1.5.
Chống chỉ định ............................................................................................ 3
1.1.6.
Một số dạng bào chế của Ibuprofen lưu hành trên thị trường ................ 3
1.2. Tổng quan về hệ tiểu phân nano lipid ................................................................ 5
1.2.1.
Phân loại, đặc điểm..................................................................................... 5
1.2.2.
Ưu nhược điểm của hệ tiểu phân nano lipid ............................................. 7
1.2.3.
Phương pháp bào chế ................................................................................. 7
1.2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá các đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid…….10
1.2.5.
Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano lipid chứa Ibuprofen ..........111t
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 13
2.1.
Nguyên vật liệu, thiết bị ................................................................................. 13
2.1.1.
Nguyên vật liệu ......................................................................................... 13
2.1.2.
Thiết bị sử dụng ........................................................................................ 14
2.2.
Nội dung nghiên cứu....................................................................................... 15
2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần công thức, quy trình đến
đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn bào chế được ....................................... 15
2.2.2. Đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid Ibuprofen bào chế
được…………………………………………………………………………… .... 15
2.3.
Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 15
2.3.1.
Phương pháp bào chế ............................................................................... 15
2.3.2.
Các phương pháp đánh giá đặc tính tiểu phân nano Ibuprofen ............ 17
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................... 23
3.1. Đường chuẩn biểu thị mối quan hệ giữa diện tích pic và nồng độ
ibuprofen.................................................................................................................... 23
3.2. Xây dựng quy trình bào chế hệ tiểu phân nano lipid chứa dược chất
Ibuprofen ................................................................................................................... 24
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các thành phần công thức đến đặc tính
của hệ tiểu phân nano lipid ibuprofen .................................................................. 24
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật đến đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn chứa Ibuprofen. .................................................................... 31
3.3.
Đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid chứa Ibuprofen. ... 36
3.3.1. Đánh giá khả năng khuếch tán IBP từ hệ tiểu phân nano lipid qua
màng cellulose acetat 0,2 µm ................................................................................. 36
3.3.2. Đánh giá khả năng giải phóng Ibuprofen tích lũy theo thời gian từ hệ
tiểu phân nano lipid qua túi thẩm tích .................................................................. 39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ACN
Acetonitril
BP
Dược điển Anh
CNH
Chất nhũ hóa
CA
Alcol cetylic
DC
Dược chất
DĐVN
Dược điển Việt Nam
EE
Encapsulation Efficient - Hiệu suất mang thuốc
HPLC
High Performance Liquid Chromatography - Sắc ký lỏng hiệu
năng cao
IBP
Ibuprofen
IPM
Isopropyl Myristrat
KTTP
Kích thước tiểu phân
LC
Loading Capacity - Khả năng nạp thuốc
LP
Lipid
NLCs
Nanostructured Lipid Carriers - Hệ tiểu phân nano sử dụng chất
mang lipid
PDI
Polydispersity Index – Chỉ số đa phân tán
SCA
Alcol cetostearic
SLNs
Solid Lipid Nanoparticles - Hệ tiểu phân nano lipid rắn
TCCS
Tiêu chuẩn cơ sở
TK
Tinh khiết
TKHH
Tinh khiết hóa học
USP
United State Pharmacopoeia –Dược điển Mỹ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.
Một số dạng bào chế lưu hành trên thị trường của ibuprofen………….4
Bảng 2.1.
Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình bào chế……………………..13
Bảng 2.2.
Nguyên liệu, tá dược sử dụng trong kiểm nghiệm……………………..14
Bảng 3.1.
Mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ IBP……………………23
Bảng 3.2.
Các công thức khảo sát ảnh hưởng của loại lipid lên đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn……………………………………………………..24
Bảng 3.3.
Các công thức khảo sát ảnh hưởng của loại chất nhũ hóa lên đặc tính
hệ tiểu phân nano lipid rắn……………………………………………..26
Bảng 3.4.
Các công thức khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất nhũ hóa lên đặc tính
hệ tiểu phân nano lipid rắn……………………………………………..28
Bảng 3.5.
Các công thức khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dược chất : lipid lên đặc tính
hệ tiểu phân nano lipid rắn……………………………………………..30
Bảng 3.6.
Các công thức khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm lên đặc tính hệ
tiểu phân nano lipid rắn………………………………………………...32
Bảng 3.7.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của cường độ siêu âm lên đặc tính của hệ
tiểu phân nano lipid rắn………………………………………………..33
Bảng 3.8.
Các công thức bào chế hệ tiểu phân nano sử dụng chất mang lipid…..34
Bảng 3.9.
Kết quả khảo sát các công thức bào chế hệ tiểu phân nano sử dụng chất
mang lipid………………………………………………………………35
Bảng 3.10.
Kết quả khảo sát một số đặc tính của một số công thức tốt nhất……..35
Bảng 3.11.
Các công thức khảo sát khả năng khuếch tán IBP qua màng cellulose
0,2 µm………………………………………………………………….36
Bảng 3.12.
Phần trăm IBP khuếch tán tích lũy theo thời gian qua màng cellulose
acetat 0,2 µm…………………………………………………………...37
Bảng 3.13.
Phần trăm IBP khuếch tán tích lũy theo thời gian qua màng da lưng
chuột nhắt………………………………………………………………38
Bảng 3.14.
Phần trăm IBP giải phóng tích lũy theo thời gian qua túi thẩm tích…..39
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1.
Sơ đồ bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn IBP bằng phương pháp đồng
nhất hóa nhờ lực siêu âm………………………………………………..16
Hình 3.1.
Đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ
IBP……………………………………………………………………...23
Hình 3.2.
Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của các loại lipid lên các đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn……………………………………………………...24
Hình 3.3.
Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của các loại chất nhũ hóa lên các đặc tính của
hệ tiểu phân nano lipid rắn……………………………………………...27
Hình 3.4.
Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ chất nhũ hóa lên các đặc tính của
tiểu phân nano lipid rắn…………………………………………………28
Hình 3.5.
Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỉ lệ dược chất- lipid lên các đặc tính của
hệ tiểu phân nano lipid rắn……………………………………………...30
Hình 3.6.
Đồ thị thể hiện kết quả đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano
lipid với các công thức tốt nhất…………………………………………36
Hình 3.7.
Đồ thị thể hiện phần trăm IBP khuếch tán tích lũy theo thời gian qua
màng cellulose acetat 0,2 µm…………………………………………...37
Hình 3.8.
Đồ thị thể hiện phần trăm IBP khuếch tán tích lũy theo thời gian qua
màng da lưng chuột nhắt………………………………………………..39
Hình 3.9.
Đồ thị thể hiện phần trăm IBP giải phóng tích lũy theo thời gian qua túi
thẩm tích từ hệ tiểu phân nano lipid…………………………………….40
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin cảm ơn chân thành và sâu sắc tới :
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Chiến
Người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình chỉ bảo, giúp đỡ cho tôi trong suốt
thời gian vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Thị Thùy Trang, người luôn hướng
dẫn, giải đáp mọi thắc mắc khó khăn cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện khóa
luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, anh chị cán bộ Viện Công Nghệ Dược
phẩm quốc gia, bộ môn Công Nghiệp Dược, bộ môn bào chế, bộ môn hóa lý, bộ môn
dược lý đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành
khóa luận này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu, phòng Đào tạo cùng
toàn thể thầy cô các bộ môn và cán bộ các phòng ban trường Đại học Dược Hà Nội đã
tận tình dạy dỗ tôi trong những năm tháng học tập tại trường.
Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã luôn bên tôi,
động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa luận này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2016.
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, việc áp dụng khoa học – công nghệ hiện đại cùng với
sự phát triển của ngành sinh dược học bào chế đã mở ra nhiều hướng đi mới cho ngành
công nghiệp dược phẩm, trong đó, công nghệ nano đang được quan tâm chú trọng và
bước đầu thu được nhiều thành công. Hệ tiểu phân có kích thước nano đặc biệt hệ tiểu
phân nano lipid rắn có nhiều ưu điểm như độ ổn định vật lý cao, kiểm soát giải phóng
dược chất, giảm tác dụng không mong muốn của thuốc. Điều này có ý nghĩa đặc biệt
với những bệnh nhân mắc bệnh mạn tính, phải điều trị dài ngày.
Ibuprofen là một thuốc kháng viêm, giảm đau, hạ sốt, hấp thu tốt qua đường tiêu
hóa tuy nhiên thời gian bán thải ngắn (t1/2 = 2 giờ), do đó nếu bào chế dạng thuốc quy
ước thì hiệu quả điều trị không cao do dược chất giải phóng nhanh và hấp thu vào tuần
hoàn ngay nên bệnh nhân phải uống nhiều lần trong ngày và có thể gây ra nhiều tác
dụng không mong muốn.
Chính vì vậy, việc cải thiện dạng bào chế quy ước của ibuprofen nhằm khắc phục
những nhược điểm trên là mục tiêu của nhiều nghiên cứu nhằm đáp ứng nhu cầu điều
trị cần thiết. Hiện nay ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu cho ra đời các chế phẩm của
ibuprofen nhưng chưa có nghiên cứu nào liên quan đến dạng nano của ibuprofen. Do
đó, việc nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano lipid IBP là một hướng đi mới, giúp tận
dụng được các ưu điểm của hệ tiểu phân nano lipid đồng thời khắc phục được một số
nhược điểm của IBP khi bào chế dưới các dạng thuốc quy ước.
Qua các nhận định trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào
chế hệ nano lipid Ibuprofen’’với các mục tiêu sau:
1. Bào chế được hệ tiểu phân nano lipid ibuprofen.
2. Đánh giá được một số đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid ibuprofen.
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.
Đại cương về Ibuprofen
1.1.1. Công thức hóa học
+ Công thức cấu tạo:
+ Tên khoa học: Acid RS-2-(4-isobutyl phenyl) propionic.
+ Công thức phân tử: C13H18O2.
+ Khối lượng phân tử: 206,28 g/mol [1], [18].
1.1.2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học
-
IBP tồn tại ở dạng bột kết tinh trắng hoặc tinh thể không màu, mùi vị nhẹ .
-
Thực tế không tan trong nước, tan trong 1,5 phần ethanol, trong 1 phần
cloroform, 2 phần ether và trong 1,5 phần aceton, tan trong hydroxyd kiềm loãng và
carbonat kiềm.
-
Nhiệt độ nóng chảy: 75°C -78°C.
-
IBP có tính acid yếu (pKa=5,3) [2], [25], [17].
1.1.3. Độ ổn định
IBP bền vững ở nhiệt độ 110°C ít nhất là 4 ngày trong điều kiện không có oxy.
IBP có 2 đồng phân quang học. Ở trạng thái không ổn định, đồng phân R(-) không có
hoạt tính trở thành dạng có hoạt tính R(+) [17].
3
1.1.4. Chỉ định
-
IBP được dùng chống viêm, giảm đau từ nhẹ đến vừa trong các bệnh: viêm đa
khớp dạng thấp, đặc biệt viêm đa khớp dạng thấp tuổi thiếu niên.
-
Viêm khớp cấp và mãn, viêm dính cột sống, viêm bao hoạt dịch.
-
Viêm đau sau lưng khi phẫu thuật, giảm đau trong thống kinh, nhức đầu, giảm
bớt liều morphin dùng cho đau trong đại phẫu thuật hoặc đau do ung thư, hạ sốt ở trẻ
em [5], [2].
1.1.5. Chống chỉ định
Không dùng IBP trong các trường hợp sau:
-
Mẫn cảm với các IBP, aspirin hay với các NSAIDs khác.
-
Loét dạ dày tá tràng, tá tràng tiến triển, tiền sử loét dạ dày tá tràng.
-
Người bị bệnh hen hay co thắt phế quản, rối loạn chảy máu hay bệnh tim mạch.
-
Người đang dùng thuốc chống đông máu coumarin.
-
Phụ nữ có thai 3 tháng cuối [5], [2].
1.1.6. Một số dạng bào chế của Ibuprofen lưu hành trên thị trường
IBP được bào chế với nhiều dạng khác nhau, một số dạng bào chế lưu hành trên
thị trường được trình bày ở bảng 1.1.
4
Bảng 1.1. Một số dạng bào chế lưu hành trên thị trường của IBP
Dạng
bào chế
Hàm lượng
Tên biệt dược
Thành phần
Ibuprofen
(mg)
Hãng sản
xuất
Apo-ibuprofen
Ibuprofen
200, 400,600
Apotex
I-pain
Ibuprofen
400
Ibufene choay
Ibuprofen
200, 400
Pymepharco
Mofen 400
Ibuprofen
400
Medophar
SanofiAventis
Viên nén
Ibuprofen
Viên
nang
Alaxan
Paracetamol
Ibusof
Ibuprofen
Thuốc
mỡ, kem,
Ibuprofen proff
Ibuprofen
United
200
pharma- Việt
Nam
200
5%
gel
MebipharAustrapharm
DolorgietĐức
Siro
Brufen
Ibuprofen
100mg/5ml
Abbott Houre
Hỗn dịch
Sotstop
Ibuprofen
2g/100ml
Daewoong
Cốm sủi
Brufen
Ibuprofen
600mg/gói
Abbott
S.p.Aitaly
5
1.2. Tổng quan về hệ tiểu phân nano lipid
1.2.1. Phân loại, đặc điểm
Trong các thập niên gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về hệ tiểu phân nano lipid và
đem lại nhiều thành công. Hệ đầu tiên được đưa vào ứng dụng trong lĩnh vực hệ tiểu
phân nano lipid là hệ tiểu phân nano lipid rắn (SLNs), sau này phát triển thêm hệ có
cấu trúc nano sử dụng chất mang lipid (NLCs) và hệ liên hợp dược chất và lipid
(LDCs).
Hệ tiểu phân nano lipid rắn
Các thử nghiệm đầu tiên được tiến hành về việc sử dụng các hệ vi tiểu phân chứa
các lipid tồn tại ở thể rắn (gọi tắt là hệ tiểu phân nano lipid rắn - SLNs), đây có thể coi
là hệ đưa thuốc nhân tạo so với các hệ đưa thuốc truyền thống như nhũ tương lipid,
liposome và hệ vi tiểu phân nano. Hệ tiểu phân nano lipid rắn kết hợp các ưu điểm và
đồng thời cũng khắc phục các nhược điểm của hệ chất mang dạng keo khác như độ ổn
định, khả năng bảo vệ và hợp nhất dược chất, dung nạp tốt. Nó cũng giúp cải thiện sinh
khả dụng của thuốc và kiểm soát duy trì giải phóng các dược chất sơ nước [11]. Hệ tiểu
phân nano lipid rắn là hệ tiểu phân nano chứa lipid ở trạng thái rắn tại nhiệt độ phòng,
có kích thước từ 50 - 1000 nm, là sự kết hợp của các lipid sinh học, được phân tán vào
nước hoặc dung dịch chất diện hoạt thân nước. Lượng thuốc được mang khoảng 25%.
Hệ tiểu phân nano lipid rắn có độ ổn định tốt, khoảng hơn 1 năm [24].
Cấu tạo của hệ tiểu phân nano lipid rắn gồm 2 phần: phần lõi rắn là dược chất hòa
tan hoặc phân tán trong môi trường lipid rắn, phần vỏ là lớp chất diện hoạt (đầu sơ
nước của phân tử chất diện hoạt gắn với phần lõi lipid).
Lipid thường được sử dụng là những lipid không độc với cơ thể và có cấu tạo gần
giống với lipid sinh lý. Lipid bao gồm nhiều loại: glycerid (tristearin, glyceryl
monostearat…), acid béo (acid stearic), steroid (cholesterol), sáp (cetyl palmitat)
[6],[19]. Loại chất nhũ hóa được lựa chọn phụ thuộc rất nhiều vào đường dùng và bị
giới hạn với đường tiêm. Các chất nhũ hóa hay dùng như Poloxamer, Polysorbat,
6
Lecithin….Sự phối hợp nhiều chất nhũ hóa có hiệu quả trong ngăn chặn sự kết tụ của
các tiểu phân hơn là sử dụng một chất nhũ hóa [19].
Lian Dong Hu và cộng sự đã nghiên cứu bào chế hệ nano lipid rắn chứa all-trans
retinoic acid (ATRA- là hợp chất có độ tan kém). Kết quả của nghiên cứu đã bào chế ra
được hệ SLNs chứa ATRA có kích thước các tiểu phân < 300 nm, các thí nghiệm in
vitro được tiến hành và chỉ ra tốc độ giải phóng ATRA từ SLNs luôn nhanh hơn dạng
dung dịch của nó, và cho sinh khả dụng cao hơn. Độ ổn định của SLNs chứa ATRA
cũng lớn hơn so với dạng nhũ tương [14].
Hệ có cấu trúc nano sử dụng chất mang lipid
Để khắc phục các nhược điểm của hệ nano lipid rắn (hiện tượng tống thuốc khi
lipid kết tinh ở dạng β, tỷ lệ phân tán trong pha nước từ 1% và cao nhất chỉ là 30%), hệ
cấu trúc sử dụng chất mang lipid ra đời, sử dụng cả lipid lỏng phối hợp cùng với lipid
rắn. Vì sự khác nhau trong cấu trúc, chúng không thể trộn lẫn hoàn toàn để tạo tinh thể,
cốt gồm nhiều lỗ hổng để chứa dược chất trong cấu tạo phân tử và các đám vô định
hình. Đây được coi như là hệ thứ 2 của hệ tiểu phân nano lipid. Với cấu trúc của hệ,
lipid rắn có thể trộn lẫn với lipid lỏng ở tỷ lệ từ 70:30 đến 99,9:0,1. Sự có mặt của lipid
lỏng sẽ làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp so với lipid rắn nhưng vẫn duy trì ở
thể rắn tại nhiệt độ cơ thể. Nồng độ của hệ trong pha phân tán có thể lên đến 95% (cao
hơn hẳn so với hệ nano lipid rắn). Hệ này cũng được ứng dụng nhiều trong dược phẩm
cũng như mỹ phẩm [15], [22].
Fu-Qiang Hu và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano sử
dụng chất mang lipid. Acid stearic là lipid rắn được kết hợp với lipid lỏng là acid oleic
với các tỉ lệ khác nhau. Kết quả của nghiên cứu cho thấy, so với các mẫu SLNs thì
NLCs cho các tiểu phân có kích thước nhỏ hơn và bề mặt của các hạt tiểu phân thì cầu
hơn. Hiệu suất mang thuốc và khả năng nạp thuốc có xu hướng tăng khi tăng lượng
acid oleic. Các thử nghiệm in vitro của nghiên cứu cho thấy hệ NLCs có tỉ lệ giải
phóng thuốc cao ở giai đoạn đầu và duy trì ổn định kéo dài ở giai đoạn sau, có thể kiểm
7
soát được tỉ lệ giải phóng thuốc bằng cách điều chỉnh nồng độ lipid lỏng trong mẫu
[13].
Hệ liên hợp dược chất và lipid
Hệ liên hợp dược chất – lipid được hình thành bằng cách tạo muối (với các acid
béo) hoặc bằng các liên kết cộng hóa trị (với các ester hoặc ether). Sau đó hệ được nhũ
hóa với dung dịch chất diện hoạt thân nước để tạo các tiểu phân nano sử dụng kỹ thuật
đồng nhất ở áp suất cao [20].
1.2.2. Ưu nhược điểm của hệ tiểu phân nano lipid
Sử dụng hệ tiểu phân nano lipid mang lại nhiều ưu điểm [10], [15], [19]:
-
Sử dụng các lipid sinh học làm giảm nguy cơ độc tính và hạn chế sử dụng dung
môi hữu cơ trong quá trình bào chế.
-
Cải thiện sinh khả dụng các dược chất khó tan trong nước, tác dụng tại đích,
tăng khả năng thấm qua da khi sử dụng đường dùng ngoài da, có khả năng
kiểm soát giải phóng.
-
Có khả năng nâng cấp quy mô, dễ dàng cho quá trình tiệt khuẩn.
-
Bảo vệ các tá dược không bị thoái biến trong ruột và bảo vệ các dược chất
nhạy cảm với môi trường.
-
Có độ ổn định tốt hơn liposome.
Bên cạnh những ưu điểm, hệ tiểu phân nano lipid vẫn có những nhược điểm [10],
[11]:
-
Có sự kết tụ tiểu phân.
-
Có sự gel hóa khó dự đoán trước.
-
Có sự tống ngược thuốc sau khi polyme biến tính trong quá trình bảo quản.
-
Hệ phân tán chứa lượng nước lớn (70-80%).
1.2.3. Phương pháp bào chế
1.2.3.1. Đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn và siêu âm
Hai phương pháp này được áp dụng đầu tiên trong nghiên cứu bào chế SLNs vì
các thiết bị này có sẵn trong phòng thí nghiệm, được sử dụng rộng rãi và dễ dàng thao
8
tác. Trong phương pháp này, pha dầu đun chảy đã hòa tan dược chất được phối hợp từ
từ vào pha nước chứa chất nhũ hóa, sau đó khuấy tốc độ cao hoặc siêu âm ở nhiệt độ
cao để hình thành hệ nano nhũ tương. Để nguội hoặc làm lạnh trong điều kiện phù
hợp sẽ hình thành các tiểu phân nano lipid [6],[19].
Ahlin và cộng sự đã sử dụng phương pháp đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn (sử
dụng thiết bị rotor- stator) để bào chế hệ SLNs. Tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của
các thông số khác nhau như thời gian nhũ hóa, tốc độ khuấy, và điều kiện làm lạnh
đến kích thước tiểu phân và thế zeta. Kích thước tiểu phân trung bình nằm trong
khoảng 100-200 nm với tốc độ khuấy 20.000-25.000 vòng/phút trong 8-10 phút và
giai đoạn làm lạnh tốc độ khuấy là 5000 vòng/phút [19].
Tuy nhiên bào chế theo phương pháp này các tiểu phân có phân bố kích thước khá
rộng, đôi khi xuất hiện hai hay nhiều đỉnh, chứng tỏ hệ tiểu phân kém đồng nhất [6].
1.2.3.2. Đồng nhất hóa ở áp suất cao
Là kỹ thuật đáng tin cậy và hiệu quả trong bào chế SLNs. Kỹ thuật này dễ dàng áp
dụng để sản xuất SLNs ở quy mô lớn, do vậy nó được nhiều công ty dược lựa chọn.
Về nguyên tắc, trong thiết bị đồng nhất hóa ở áp suất cao, chất lỏng sẽ được đẩy qua
một khe hẹp kích thước vài micromet dưới áp suất 100-2000 bar. Có 2 kỹ thuật là
đồng nhất nóng và đồng nhất lạnh. Cả 2 kỹ thuật đều có bước chuẩn bị là đun chảy
lipid ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lipid là 5-10°C rồi hòa tan hoặc phân
tán dược chất vào pha lipid [6], [19], [23].
Đồng nhất nóng
Đối với kỹ thuật này, dịch lipid chảy lỏng được phân tán vào pha nước chứa chất
nhũ hóa. Khuấy ở tốc độ cao để tạo thành tiền nhũ tương, sau đó chuyển sang đồng
nhất ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lipid dưới áp suất cao, thường từ 5001500 bar trong 3-10 chu kỳ liên tiếp để giảm kích thước giọt dầu hình thành nano nhũ
tương. Để nguội ở nhiệt độ phòng hoặc làm lạnh tạo thành hệ tiểu phân nano lipid rắn
[6],[19].
Đồng nhất lạnh
9
Sau khi hòa tan hoặc phân tán dược chất trong lipid đã đun chảy, hỗn hợp được
làm lạnh nhanh bằng băng khô hoặc nitrogen lỏng. Tốc độ làm lạnh nhanh sẽ giúp
dược chất phân tán đồng nhất trong cốt lipid. Lipid rắn chứa dược chất được nghiền
mịn thành bột kích thước 50-100 µm. Phân tán bột vào pha nước chứa chất nhũ hóa ở
nhiệt độ lạnh, sau đó đem đồng nhất hóa ở áp suất cao tại nhiệt độ phòng hoặc thấp
hơn [6],[19].
1.2.3.3. Kỹ thuật khuếch tán dung môi
Hòa tan dược chất và lipid trong một dung môi hữu cơ đồng tan với nước, rồi phân
tán vào pha nước chứa chất nhũ hóa. Hiện tượng khuếch tán dung môi từ pha dầu ra
pha nước dẫn đến hình thành tiểu phân nano lipid do lipid và dược chất kết tủa lại bên
trong các thể micell. Bốc hơi dung môi ở áp suất thấp sẽ thu được hệ tiểu phân nano
lipid rắn [6], [9].
1.2.3.4. Kỹ thuật nhũ hóa - bốc hơi dung môi
Trong kỹ thuật này, lipid và dược chất được hòa tan trong dung môi hữu cơ không
đồng tan với nước, sau đó được phân tán vào pha nước chứa chất nhũ hóa để tạo nhũ
tương dầu trong nước. Bốc hơi dung môi trước áp suất thấp, lipid và dược chất kết tủa
tạo thành tiểu phân nano lipid rắn [6], [9].
1.2.3.5. Kỹ thuật bào chế đi từ vi nhũ tương
Vi nhũ tương được bào chế từ 10% lipid nóng chảy (ví dụ: acid stearic), 15% chất
diện hoạt (ví dụ: Polysorbat 20, 60), 15% chất đồng diện hoạt (ví dụ: Poloxamer). Đầu
tiên, lipid được đun chảy lỏng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lipid 510°C, sau đó phân tán trong pha nước chứa chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt ở
nhiệt độ cao tạo thành vi nhũ tương dầu trong nước. Tiếp tục pha loãng vi nhũ tương
nóng trong nước lạnh (2-3°C) và kết hợp khuấy (tỷ lệ giữa vi nhũ tương và nước từ
1:25 đến 1:50). Sự thay đổi nhiệt độ nhanh sẽ làm cho lipid kết tinh đồng thời ngăn
chặn sự kết tụ của các tiểu phân [9],[19].
1.2.3.6. Phương pháp đông tụ
10
Phương pháp này sử dụng muối kiềm của acid béo (phối hợp dược chất trong đó).
Nguyên tắc bào chế dựa trên sự tương tác chậm giữa dung dịch micell của muối natri
của acid béo và một dung dịch acid (dung dịch đông tụ), với sự có mặt của tác nhân
ổn định polyme có một đầu thân nước, một đầu kỵ nước. Khi pH giảm, tiểu phân nano
kết tủa [8].
Ngoài các phương pháp kể trên, kỹ thuật bào chế hệ tiểu phân nano lipid còn có
các phương pháp [8]:
-
Sử dụng chất lỏng siêu tới hạn.
-
Phương pháp tiếp xúc màng.
-
Phương pháp nhiệt độ đảo pha (phase inversion temperature).
-
Phương pháp phun sấy.
-
Phương pháp phun tĩnh điện.
1.2.4 Một số chỉ tiêu đánh giá các đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid
1.2.4.1. Đánh giá về kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân
Nguyên tắc: KTTP được xác định bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động.
Chiếu một chùm tia laser vào các hạt có kích thước khác nhau sẽ thu được mức độ tán
xạ ánh sáng khác nhau. Bằng cách đo cường độ tán xạ có thể xác định được KTTP.
Phân bố kích thước tiểu phân cũng được dùng để đánh giá hệ tiểu phân nano thông
qua chỉ số đa phân tán (PDI), chỉ số này càng gần 0 thì các tiểu phân trong hệ càng
đồng đều.
1.2.4.2. Đánh giá về thế zeta
Nguyên tắc: khi đặt một điện trường lên hệ, tiểu phân sẽ di chuyển về phía điện
cực trái dấu với vận tốc tỷ lệ với thế zeta. Tốc độ này được xác định vào việc phân
tích chuyển động của tiểu phân thông qua ánh sáng tán xạ. Thế zeta dựa vào độ nhớt
môi trường và định luật Smoluchowski – Huckel.
1.2.4.3. Đánh giá hình thái cấu trúc tiểu phân
11
Nguyên tắc: dùng chùm điện tử quét trên bề mặt mẫu nghiên cứu. Viêc tạo ảnh
được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ sự tương
tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu.
1.2.5. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano lipid chứa Ibuprofen
Sriharsha Gupta Potta và cộng sự đã nghiên cứu bảo chế và đánh giá đặc tính của
hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa IBP về khả năng tăng cường độ hòa tan. Hệ tiểu phân
nano lipid rắn được bào chế bằng kỹ thuật đồng nhất hóa ở áp suất cao. Đầu tiên, lipid
được nâng lên trên điểm nhiệt độ nóng chảy của lipid, hòa tan IBP vào lipid đã nóng
chảy trên tạo hỗn hợp đồng nhất. Tiến hành nhũ hóa hỗn hợp trên vào dung dịch chất
diện hoạt (đã được làm nóng), dưới tác dụng của thiết bị đồng nhất hóa để tạo cấu trúc
tiền nhũ tương. Tiếp đó, sản phẩm được đưa vào thiết bị đồng nhất hóa ở áp suất cao
(áp suất 500 bar, nhiệt độ 70°C trong 3 chu kỳ) để phân cắt tạo các tiểu phân có kích
thước nhỏ hơn, cuối cùng, làm lạnh hệ để lipid kết tinh tạo nên các tiểu phân nano
lipid rắn. Nhóm nghiên cứu đã bào chế mẫu chỉ có lipid và mẫu chứa IBP và tiến hành
xác định độ ổn định kích thước tiểu phân trong vòng 8 tháng. Kỹ thuật phân tích nhiệt
vi sai và nhiễu xạ tia X được thực hiện để xác định trạng thái của IBP trong các mẫu
đã được đông khô. IBP được tìm thấy cả ở dạng vô định hình và kết tinh trong cốt
lipid. Bột đông khô từ hệ SLNs làm tăng tỷ lệ hòa tan của IBP, độ tan phụ thuộc vào
bản chất của lipid. Công thức tối ưu cho các tiểu phân nano lipid rắn có kích thước
tiểu phân cỡ nano (< 200 nm), hiệu suất mang thuốc cao (> 95%), độ ổn định của kích
thước tiểu phân trên 8 tháng [21].
Alf Lamprecht và cộng sự đã nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano IBP sử dụng
chất mang là lipid để điều trị giảm đau. Lipid nano được bào chế theo phương pháp
nhiệt độ đảo pha. Đầu tiên, hòa tan IBP trong pha dầu chứa triglycerid (pha nội), tiến
hành siêu âm trong 15 phút. Chuẩn bị pha nước với các thành phần: Solutol HS15,
NaCl, nước cất. Tiếp tục nhũ hóa pha dầu vào pha nước, hệ được làm nóng bởi máy
khuấy từ tới 85°C để đảm bảo đi qua nhiệt độ đảo pha (lần 1). Tiến hành làm lạnh đến
nhiệt độ 55°C, khi đó, vùng nhiệt độ đảo pha được đi qua lần 2. Chu kỳ được lặp lại 2
12
lần, sau đó tiến hành thêm 5 ml nước cất (nhiệt độ 2°C) vào hệ. Các công thức NLCs
được đánh giá về kích thước tiểu phân, thế zeta, EE, động học giải phóng thuốc in
vitro … Công thức tối ưu thu được cho kết quả các tiểu phân nano lipid có kích thước
từ 45-60 nm, kích thước trung bình của NLCs chịu ảnh hưởng chính của hàm lượng
IBP trong pha dầu, đồng thời cũng chỉ ra EE cao trong khoảng từ 94-98% [16].
Ở Việt Nam, mặc dù chưa có nghiên cứu sâu nào về hệ tiểu phân nano lipid chứa
IBP, tuy nhiên có nhiều đề tài liên quan đến bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn. Thạc
sỹ Ngô Thị Thu Trang tại trường đại học Dược Hà Nội đã thực hiện đề tài “Nghiên
cứu bào chế tiểu phân nano lipid rắn chứa vitamin K1”. Hai phương pháp được tác giả
sử dụng là siêu âm – khuấy từ và phương pháp đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn.
Hệ SLNs tạo ra có các tiểu phân kích thước nhỏ (<100 nm), mức độ đồng đều cao, EE
lớn (99,95%). Sau đó SLNs được phối hợp vào gel hướng đến đường dùng ngoài da.
Kết quả của nghiên cứu đã chỉ ra việc bào chế vitamin K1 dạng nano và phối hợp vào
gel sẽ làm tăng độ ổn định vật lý cho SLNs và thuận tiện trong sử dụng [5]. Dược sĩ
Lê Thị Hương Mai với đề tài “Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano lipid rắn
MAFENID” [4]. Bằng kỹ thuật nhũ hóa kép, đã bào chế thành công hệ tiểu phân nano
lipid rắn với dược chất thân nước là Mafenid. Đặc biệt, Thạc sỹ Nguyễn Thị Thùy
Trang đã có nghiên cứu bào chế hệ SLNs với dược chất cùng nhóm NSAIDs với IBP
là Natri Diclofenac. Tác giả đã tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của loại LP, loại
CNH, nồng độ CNH, tỷ lệ DC - phospholipd….lên các đặc tính của hệ SLNs và tìm
được công thức tối ưu để phối hợp vào gel. Kết quả của nghiên cứu đã bào chế ra
được 3 hệ gel từ 3 hệ SLNs phù hợp nhất cho thể chất đẹp, đồng nhất, mịn. Hàm
lượng dược chất trong gel so với lý thuyết cao (>80%). Lượng dược chất thấm qua da
và lưu giữ trên da được tiến hành thí nghiệm so sánh với sản phẩm Voltaren Emulgel
trên thị trường và cho kết quả tốt. Khả năng chống viêm của hệ gel kéo dài đến 24
giờ, có tác dụng kéo dài hơn so với sản phẩm trên thị trường với cùng dược chất [7].
13
2.1.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên vật liệu, thiết bị
2.1.1. Nguyên vật liệu
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình bào chế
STT
Nguyên liệu
Nguồn gốc
Tiêu chuẩn
1
Ibuprofen
Ấn Độ
USP 38- NF 33
2
Acid stearic
Trung Quốc
TKHH
3
Alcol cetylic
Singapore
USP 38 – NF 33
4
Alcol cetostearic
Thái lan
USP 38 –NF 33
5
Tween 80
Trung Quốc
TCCS
6
Poloxamer
Trung Quốc
USP 38 – NF 33
7
Cremophor A25
Dowcom – Đức
EP
8
Labrafil M1944CS
Pháp
EP
9
Isopropyl Myristate
Singapore
TCCS
10
Natri clorid
Trung Quốc
TKHH
11
Dinatrihydrophosphat
Trung Quốc
TKHH
12
Kalidihydrophosphat
Trung Quốc
TCCS
13
Methanol
Trung Quốc
TCCS
14
Nước tinh khiết
Việt Nam
DĐVN IV
15
Màng da lưng chuột nhắt
Chuột nhắt khối lượng 20 – 25 g, do
viện vệ sinh dịch tễ cung cấp.
16
Túi thẩm tích
Membrane Cel, Chicago, IL, USA
14
Bảng 2.2. Nguyên liệu, tá dược sử dụng trong kiểm nghiệm
STT
Nguyên liệu
Nguồn gốc
Tiêu chuẩn
1
Acid phosphoric đặc
Trung Quốc
BP
2
Acetol nitril
Merck
Tinh khiết
HPLC
3
Nước cất pha tiêm
Việt Nam
DĐVN4
2.1.2. Thiết bị sử dụng
-
Máy khuấy từ IKA RH basic 1 (Đức).
-
Máy siêu âm Sonics Vibra-cell VCX-500 (Mỹ).
-
Cân phân tích Sartorius (Đức).
-
Máy ly tâm lạnh HERMLE Labortechnik GmbH-Z326 (Đức).
-
Máy thử giải phóng thuốc qua màng Hanson Research (Đức).
-
Ống siêu ly tâm Milipore® UFC801008 Amicon® với màng cellulose Ultracel®
10 kích thước 10 000 Dalton (Mỹ).
-
Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer Nano ZS90
Malvern (Anh).
-
Hệ thống HPLC Agilent 1260 (Đức).
-
Bể siêu âm Wiseclean WUC-A06H (Hàn Quốc).
-
Máy đo pH Mettler toledo (Đức).
-
Máy lắc điều nhiệt Shaker Incubator, LSI-100B (Nhật bản).
-
Bể điều nhiệt.
-
Các thiết bị khác (cốc có mỏ, pipet, bình định mức, vial…).
15
2.2.
Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần công thức, quy trình đến đặc
tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn bào chế được
Các yếu tố thuộc thành phần công thức khảo sát gồm có:
-
Loại lipid.
-
Loại chất nhũ hóa.
-
Nồng độ chất nhũ hóa.
-
Tỉ lệ dược chất : lipid.
-
Ảnh hưởng của lipid lỏng.
Các yếu tố quy trình được khảo sát gồm có:
-
Thời gian siêu âm.
-
Cường độ siêu âm.
Dựa trên các chỉ tiêu về KTTP, PDI, EE và cùng với sự thuận lợi trong quá trình
bào chế để lựa chọn ra các thành phần công thức và quy trình phù hợp nhất.
2.2.2. Đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid Ibuprofen bào chế
được
-
Kích thước tiểu phân, hệ số đa phân tán (PDI).
-
Hiệu suất mang thuốc (EE), khả năng nạp thuốc (LC).
-
Phần trăm IBP khuếch tán tích lũy theo thời gian qua màng cellulose acetat 0,2
µm, màng da lưng chuột nhắt, túi thẩm tích (với các công thức tốt nhất).
2.3.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp bào chế
Qua tham khảo các tài liệu [21], [26] và điều kiện thiết bị tại phòng thí nghiệm,
tiến hành bào chế hệ tiểu phân nano lipid IBP bằng phương pháp đồng nhất hóa nhờ
siêu âm.
Cách tiến hành
16
-
Chuẩn bị pha dầu: đun chảy lipid (sử dụng bể điều nhiệt, nhiệt độ khoảng 65-
75°C), hòa tan IBP vào lipid đã đun chảy ở trên.
-
Chuẩn bị pha nước: dung dịch chất nhũ hóa với nồng độ phù hợp (50 ml), nâng
lên nhiệt độ tương tự pha dầu (70 - 80°C).
-
Giai đoạn nhũ hóa: nhỏ từ từ pha dầu vào pha nước, tiến hành đồng nhất hóa trên
thiết bị siêu âm Sonics Vibra-cell VCX-500 với thời gian và cường độ thích hợp, kết
hợp khuấy từ để hình thành nhũ tương dầu/nước. Trong quá trình phối hợp, đặt cốc
đựng pha dầu vào trong một cốc có mỏ khác có nước nóng ở trong để duy trì nhiệt độ
của pha dầu tránh lipid kết tinh.
-
Giai đoạn hình thành các tiểu phân nano lipid: hệ được làm nguội bằng cách để
yên ở nhiệt độ phòng sau khi bào chế, các lipid sẽ kết tinh lại hình thành các tiểu phân
nano trong cốt lipid rắn.
Sơ đồ quy trình
Phân tán CNH
vào nước cất TK
Bể điều
nhiệt
Pha nước (7080°C)
Hòa tan IBP vào
lipid đã đun chảy
Pha dầu
(65 - 75°C)
Nhỏ giọt từ từ
Đồng nhất
hóa
Nhũ tương
Hệ tiểu phân
nano lipid rắn
Để nguội về
nhiệt độ
phòng
(20 -25°C)
Hình 2.1. Sơ đồ bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn IBP bằng phương pháp đồng nhất
hóa nhờ lực siêu âm
