NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VI BỌT PHOSPHOLIPID DÙNG LÀM CHẤT TƢƠNG PHẢN TRONG SIÊU ÂM CHẨN ĐOÁN

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN VĂN THẮNG
MÃ SINH VIÊN: 1101485

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
VI BỌT PHOSPHOLIPID
DÙNG LÀM CHẤT TƢƠNG PHẢN
TRONG SIÊU ÂM CHẨN ĐOÁN
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI - 2016


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN VĂN THẮNG
MÃ SINH VIÊN: 1101485

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
VI BỌT PHOSPHOLIPID
DÙNG LÀM CHẤT TƢƠNG PHẢN
TRONG SIÊU ÂM CHẨN ĐOÁN
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. TS. Nguyễn Phúc Nghĩa
2. Ths. Bùi Thị Vân
Nơi thực hiện:
Bộ môn Công nghiệp Dƣợc

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới:
TS. Nguyễn Phúc Nghĩa
Ngƣời thầy giàu kinh nghiệm và nhiệt huyết đã dành rất nhiều thời gian và
công sức trực tiếp hƣớng dẫn, định hƣớng và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em
trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ths. Bùi Thị Vân, ngƣời chị đã hỗ trợ
hƣớng dẫn em trong quá trình làm thực nghiệm.
Để có đƣợc những kết quả đúng thời hạn, có độ chính xác trong phạm vi
khoá luận này, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của:
Các cán bộ thuộc Viện công nghệ dƣợc phẩm quốc gia.
Các thầy cô giáo, cán bộ kỹ thuật viên của bộ môn Tổng hợp Hoá Dƣợc, bộ
môn Vật lý - Hoá lý - Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội.
Và toàn thể các thầy cô giáo trong trƣờng, các phòng ban, thƣ viện của
Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn giúp đỡ và động viên
em trong suốt quá trình vừa qua.
Hà Nội ngày 12 tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Văn Thắng


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
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ...........................................................................................2
1.1.

Vài nét về vi bọt.............................................................................................2

1.1.1.

Định nghĩa vi bọt ....................................................................................2

1.1.2.

Vỏ ngoài ..................................................................................................2

1.1.3.

Lõi khí .....................................................................................................3

1.2.

Ứng dụng của vi bọt. .....................................................................................3

1.2.1.

Tác nhân tƣơng phản trong siêu âm ........................................................3

1.2.2.

Tác nhân phân phối gen và thuốc ...........................................................6

1.3.

Dƣợc động học của vi bọt ..............................................................................7

1.4.

Phƣơng pháp bào chế.....................................................................................8

1.4.1.

Phƣơng pháp siêu âm ..............................................................................8

1.4.2.

Khuấy tốc độ cao ....................................................................................9

1.4.3.

Bay hơi dung môi....................................................................................9

1.4.4.

Đẩy qua màng. ........................................................................................9

1.4.5.

Phun sấy kiểm soát bằng điện trƣờng ...................................................10

1.4.6.

Phun điện đồng trục (CEHDA) .............................................................10

1.5.

Một số nghiên cứu về vi bọt trên thế giới....................................................11

1.6.

Một số chế phẩm đã có trên thị trƣờng. .......................................................13

1.7.

Cách sử dụng của một số chế phẩm trên thị trƣờng ....................................13

Chƣơng 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................15
2.1.

Đối tƣợng, nguyên vật liệu và thiết bị. ........................................................15

2.1.1.

Đối tƣợng nghiên cứu. ..........................................................................15

2.1.2.

Nguyên vật liệu. ....................................................................................15

2.1.3.

Thiết bị ..................................................................................................15

2.3.

Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................16

2.3.1.

Phƣơng pháp bào chế vi bọt..................................................................16


2.3.2.

Phƣơng pháp đánh giá một số đặc tính của hệ vi bọt. ..........................17

2.3.3.

Phƣơng pháp xử lý hình ảnh bằng phần mềm Image J. ........................19

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .....................................20
3.1.

Kết quả xây dựng công thức tạo bọt tối ƣu .................................................20

3.1.1.

Khảo sát khả năng tạo bọt ở các nồng độ khác nhau của HSPC. .........20

3.1.2.

Khảo sát ảnh hƣởng của loại chất diện hoạt đến khả năng tạo bọt. ......21

3.1.3.

Khảo sát khả năng tạo bọt ở các nồng độ khác nhau của Poloxamer
407. .......................................................................................................23

3.1.4.

Khảo sát khả năng tạo bọt ở các nồng độ khác nhau của PEG 6000. ...24

3.2.

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của một số thông số quy trình bào chế. ........26

3.2.1.

Khảo sát cƣờng độ siêu âm. ..................................................................26

3.2.2.

Khảo sát nhịp phát xung. ......................................................................27

3.2.3.

Khảo sát thời gian siêu âm. ...................................................................29

3.2.4.

Đánh giá ảnh hƣởng của nhiệt độ đến khả năng tạo bọt .......................30

3.2.5.

Đánh giá ảnh hƣởng của pH đến khả năng tạo bọt ...............................32

3.3.

Kết quả đánh giá một số đặc tính lý hoá của vi bọt bào chế đƣợc ..............33

3.3.1.

Đánh giá sức căng bề mặt của dịch trƣớc khi tạo vi bọt .......................33

3.3.2.

Đánh giá độ bền của vi bọt khi đƣợc giữ trong tiêu bản. .....................34

3.3.3.

Đánh giá số lƣợng vi bọt trong một ml dịch tạo bọt. ............................35

3.3.4.

Thử nghiệm phƣơng pháp bào chế đơn giản từ công thức tạo bọt tốt
nhất........................................................................................................36

3.4.

Bàn luận .......................................................................................................37

3.4.1.

Về công thức tạo bọt tối ƣu ..................................................................37

3.4.2.

Về thông số quy trình trong quá trình tạo bọt .......................................38

3.4.3.

Về đặc tính lý hoá của vi bọt bào chế đƣợc ..........................................39

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HSPC

Hydrogenated Soy Phosphatidylcholine

PVA

Poly vinyl ancol

PEG

Polyethylene glycol

DNA

Axit deoxyribo nucleic

PFC

Perfluorocarbon

CT

Công thức

DPPC

1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine

DSPC

1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine

PEG40S

Polyethylene glycol-40 stearate

PET

Hình ảnh chụp positron cắt lớp

FDA

Cục quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kỳ

GP IIb/IIIa

Glycoprotein IIb/IIIa

kl/tt

Khối lƣợng/thể tích


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1

Bảng 1.1. Một số chế phẩm vi bọt trên thị trường.

13

2

Bảng 2.1. Các nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu.

15

3

Bảng 3.1. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
nồng độ HSPC.

20

4

Bảng 3.2. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
loại chất diện hoạt.

22

5

Bảng 3.3. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
nồng độ Poloxamer 407.

23

6

Bảng 3.4. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
nồng độ PEG 6000.

25

7

Bảng 3.5. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
cường độ siêu âm.

26

8

Bảng 3.6. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
nhịp phát xung.

28

9

Bảng 3.7. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
thời gian siêu âm.

29

10

Bảng 3.8. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
nhiệt độ.

31

11

Bảng 3.9. Một số đặc tính lý hoá của vi bọt thay đổi theo
pH dịch tạo bọt.

32

12

Bảng 3.10. Kết quả sức căng bề mặt của dịch tạo bọt ở
200C.

34

13

Bảng 3.11. Kết quả số lượng vi bọt trong một ml dịch tạo
bọt.

36

14

Bảng 3.12. Phân bố kích thước của vi bọt bằng cách lắc
với máy Vortex Mixter VM300.

36


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT

Tên hình/ đồ thị

Trang

1

Hình 1.1. Cấu trúc một vi bọt điển hình với các loại vỏ
khác nhau.

2

2

Hình 3.1. Phân bố kích thước vi bọt ở các nồng độ khác
nhau của HSPC.

20

3

Hình 3.2. Phân bố kích thước vi bọt thay đổi theo loại
chất diện hoạt.

22

4

Hình 3.3. Phân bố kích thước vi bọt ở các nồng độ khác
nhau của Poloxamer 407.

24

5

Hình 3.4. Phân bố kích thước vi bọt ở các nồng độ khác
nhau của PEG 6000.

25

6

Hình 3.5. Phân bố kích thước vi bọt ở các cường độ siêu
âm khác nhau.

26

7

Hình 3.6. Phân bố kích thước vi bọt ở các nhịp phát xung
khác nhau.

28

8

Hình 3.7. Phân bố kích thước vi bọt ở các thời gian siêu
âm khác nhau.

30

9

Hình 3.8. Phân bố kích thước của vi bọt thay đổi theo
nhiệt độ.

31

10

Hình 3.9. Phân bố kích thước của vi bọt thay đổi theo pH
dịch tạo bọt.

33

11

Hình 3.10. Sự thay đổi số lượng vi bọt trên một vi trường
cố định.

35


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Siêu âm là phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi để chẩn đoán hình ảnh và hỗ
trợ điều trị trong lĩnh vực y học hiện nay. Siêu âm mang lại rất nhiều lợi ích nhƣ:
không xâm lấn nên rủi ro thấp, chi phí thấp và thời gian phù hợp. Tuy nhiên, gần
đây siêu âm bị hạn chế do thiếu các tác nhân tƣơng phản hình ảnh hiệu quả.
Tác nhân tương phản siêu âm đƣợc định nghĩa là tác nhân có thể làm thay đổi

độ tƣơng phản của hình ảnh siêu âm một cách có ý nghĩa giúp các chẩn đoán có thể
phân biệt đƣợc điều kiện bình thƣờng và bất thƣờng [43].
Hiện nay, vi bọt đã đƣợc sử dụng phổ biến ở các nƣớc phát triển làm tác nhân
tƣơng phản lý tƣởng cho siêu âm và đang đƣợc nghiên cứu sử dụng làm tác nhân
phân phối thuốc và gen. Tuy nhiên, ở nƣớc ta, vi bọt còn ít đƣợc biết đến, chƣa
đƣợc đầu tƣ nghiên cứu và ứng dụng trên lâm sàng còn hạn chế. Từ những yêu cầu
trên đặt ra bài toán cho các nhà bào chế là cần nghiên cứu và bào chế vi bọt trong
điều kiện Việt Nam. Do vậy, đề tài: “Nghiên cứu bào chế vi bọt phospholipid
dùng làm chất tƣơng phản trong siêu âm chẩn đoán” đƣợc thực hiện nhằm mục
tiêu:
1.

Xây dựng công thức và xác định đƣợc một số thông số quy trình bào chế vi bọt
vỏ phospholipid.

2.

Đánh giá một số đặc tính lý hoá của vi bọt vỏ phospholipid bào chế đƣợc.


2

Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1.

Vài nét về vi bọt

1.1.1. Định nghĩa vi bọt
Vi bọt là một hình cầu nhỏ có kích thƣớc cỡ µm, bao gồm 2 phần cơ bản: lớp
vỏ ngoài và lõi khí phía trong. Thực tế chúng có kích thƣớc trong khoảng 1-100 µm,

nhƣng thƣờng chỉ sử dụng những vi bọt có đƣờng kính 1-10 µm do những vi bọt có
đƣờng kính lớn hơn thƣờng không qua đƣợc các mao mạch.

Hình 1.1. Cấu trúc một vi bọt điển hình với các loại vỏ khác nhau [46].
1.1.2. Vỏ ngoài
Là lớp vỏ bao bên ngoài lõi khí, ngăn cách phần khí bên trong với môi
trƣờng bên ngoài vi bọt. Lớp vỏ có thể đƣợc tạo thành từ những thành phần khác
nhau, tùy theo bản chất của các thành phần đó mà cơ chế tạo vỏ cũng khác nhau.
Thông thƣờng, nguyên liệu để tạo vỏ là những chất có khả năng hoạt động bề mặt
nhƣ: protein (vỏ dày 15-20 nm), lipid (vỏ dày ~ 3 nm), polymer (vỏ dày 100-200
nm), chất diện hoạt.
Trong các nguyên liệu tạo vỏ đƣợc liệt kê ở trên thì vỏ vi bọt bằng lipid có
nhiều ƣu điểm nổi trội hơn cả: vi bọt tạo thành ổn định hơn, hạn chế khả năng thấm
khí từ bên trong ra ngoài môi trƣờng và đặc biệt là tính tƣơng thích sinh học cao.
Lipid thƣờng dùng là loại có cấu trúc lƣỡng cực với một đầu thân dầu và một đầu
thân nƣớc, trong đó hay dùng nhất là phosphotidylethanolamine (PE) và
phosphotidylcholine (PC), chúng đƣợc dùng đơn độc hay đƣợc gắn thêm PEG.


3

Để tạo vỏ, các phân tử phospholipid tự sắp xếp thành một lớp bao xung
quanh bọt khí, quay đầu ƣa nƣớc ra phía ngoài và đuôi thân dầu vào trong, các phân
tử liên kết với nhau rất chặt chẽ với nhau nhờ tính kị nƣớc và lực Van der Waals
giữa các chuỗi acyl, giúp vi bọt có sự đàn hồi tốt và giảm sự thoát khí ra bên ngoài
[26]. Vỏ lipid với nhóm acyl mạch dài có độ cứng cao thì sự thấm khí kém, lực cắt
lớn và sự giãn nở tốt hơn so với lipid có nhóm acyl mạch ngắn [7], [8]. Do vậy, vi
bọt với lipid có nhóm acyl mạch dài có thời gian bán thải dài hơn. Đầu thân nƣớc
của phospholipid có thể đƣợc gắn thêm DNA hoặc các poly ion tích điện trái dấu
tạo thành cấu trúc đa lớp [6].

1.1.3. Lõi khí
Là phần không gian đƣợc bao bọc bởi các lớp vỏ ngoài. Lõi khí có thể gồm
một khí hoặc hỗn hợp của nhiều khí. Nếu trong lõi khí gồm hai khí thì khí chính gọi
là khí sơ cấp, thƣờng là không khí, đôi khi là nitơ. Khí còn lại là khí thứ cấp, là một
tác nhân khí thẩm thấu, khí này ít hòa tan trong máu và có áp suất riêng phần ở
nhiệt độ cơ thể đủ để cung cấp một hiệu lực thẩm thấu mong muốn.
Lõi khí là phần quan trọng nhất của vi bọt vì nó quyết định mức độ phản xạ
âm. Khi đƣợc siêu âm, vi bọt sẽ bị nén, dao động và sau đó phản xạ lại âm. Điều
này tạo ra một hình ảnh có độ tƣơng phản cao hơn hẳn trong siêu âm. Lõi khí có thể
là không khí, perfluorocarbon (PFC) hoặc nitơ [32]. Các dẫn chất PFC đƣợc dùng
rất phổ biến trong bào chế vi bọt do tính tan trong nƣớc thấp và áp suất hơi cao, các
khí này giúp vi bọt đạt đƣợc sự ổn định cần thiết khi làm tác nhân siêu âm tƣơng
phản. Những khí kém tan trong nƣớc sẽ khó thoát khỏi vi bọt hơn và tồn tại lâu hơn
trong tuần hoàn máu [35]. Áp suất hơi cao sẽ làm khí chậm hoá lỏng hơn khi mà áp
lực Laplace không ngừng tăng lên do vi bọt bị co nhỏ theo thời gian, mà khí hoá
lỏng là nguyên nhân vi bọt bị méo mó, nhăn nhúm hoặc biến mất. Do đó, độ tan
thấp và áp suất hơi cao của khí sẽ kiểm soát chặt chẽ kích thƣớc, sự phồng lên của
vi bọt và đặc biệt tạo vỏ có biến dạng đàn hồi cao tránh gây vỡ bọt khi siêu âm [43].
1.2.

Ứng dụng của vi bọt.

1.2.1. Tác nhân tƣơng phản trong siêu âm


4

Vi bọt có khả năng phản âm cao do mức độ chịu nén ở các cƣờng độ siêu âm
khác nhau là lớn hơn nhiều so với bất kì chất lỏng hoặc chất rắn nào khác nên vi bọt
có thể cung cấp đƣợc cƣờng độ tán xạ cao [37]. Hơn nữa khi vi bọt chịu tác động

của sóng âm tại một tần số phù hợp, chúng sẽ cộng hƣởng âm. Với các vi bọt có
kích thƣớc cỡ vài µm cộng hƣởng với dải tần số thƣờng dùng trong siêu âm chẩn
đoán thông thƣờng (1-3MHz).
Vi bọt có hai đặc tính độc đáo mà không có ở các tác nhân sử dụng trong kĩ
thuật chụp X-quang hay chụp cộng hƣởng từ. Thứ nhất, vì vi bọt có kích thƣớc lớn
hơn 1µm nên chúng bị giới hạn phân bố bên trong không gian mạch máu và chỉ
phân bố đúng trong không gian mạch máu nên khi có bất kì một tín hiệu nào nhận
đƣợc thì chắc chắn đó là tín hiệu đến từ không gian mạch máu. Thứ hai, vi bọt có
thể bị phá hủy bởi chính sóng siêu âm [37].
 Những vi bọt lý tưởng làm chất tương phản trong siêu âm
Vi bọt khi sử dụng làm tác nhân tƣơng phản siêu âm thì thứ nhất kích thƣớc
cần phải đƣợc kiểm soát trong giới hạn quy định (1- 10μm) và phân bố kích thƣớc
càng hẹp càng tốt. Kích thƣớc vi bọt quá nhỏ sẽ phản xạ âm kém và vi bọt không
bền, kích thƣớc quá lớn vi bọt sẽ không đi qua đƣợc lòng mao mạch và có thể gây
tắc mạch. Kích thƣớc vi bọt cần phải đƣợc kiểm soát tại cả hai thời điểm trƣớc khi
tiêm và trong suốt thời gian lƣu thông trong cơ thể, cần phải hạn chế việc tăng kích
thƣớc do hợp nhất các vi bọt. Thứ hai, vi bọt cần phải ổn định trong thời gian của
một cuộc siêu âm chẩn đoán. Vì vậy, thời gian bán thải thích hợp của vi bọt trong
cơ thể là một yêu cầu quan trọng [46].
Trên thực tế, vi bọt giúp cải thiện đáng kể chất lƣợng hình ảnh trong các
trƣờng hợp sau đây:
 Hình ảnh buồng tim
Sử dụng các tác nhân tƣơng phản vi bọt để lấp đầy buồng tim đã cho những
tín hiệu nổi bật ở khoang thất trái giúp đánh giá chuyển động của nó trong quá trình
tâm thu. Phân định rõ đƣợc biên giới của tâm thất còn giúp đánh giá toàn bộ chức
năng tim bằng cách đo phân suất tống máu (tỷ lệ máu trong tâm thất trái đƣợc đẩy


5

ra trong một nhịp tim) và theo dõi chuyển động của thành tim hay sự tƣới máu của
động mạch vành để phát hiện bệnh thiểu năng mạch vành.
 Hình ảnh tƣới máu mô
Khả năng nhận biết ra các mô đƣợc tƣới máu và tình trạng tƣới máu mô là vô
cùng quan trọng để phát hiện ra các mô bệnh. Siêu âm tuy có thể cho phép quan sát
mô cấu trúc của cơ tim và nội tạng nhƣng không nhạy cảm với những mô thiếu máu
cục bộ, chẳng hạn nhƣ trong trƣờng hợp suy mạch vành hay thậm chí là những mô
đang thay đổi trong giai đoạn đầu của tắc mạch cục bộ và nhồi máu mô [44]. Sử
dụng tác nhân tƣơng phản để lấp đầy mạch máu trong các mô không chỉ giúp phát
hiện tắc mạch ngay sau khi nó vừa xảy ra mà còn đánh giá đƣợc khả năng tƣới máu
ở mô.
Khối u sẽ đƣợc phát hiện dễ dàng hơn, đặc biệt là các khối u nhỏ khi có sự
hỗ trợ của tác nhân tƣơng phản, do đó chúng ta có thể quan sát đƣợc các mạch máu
nuôi mô ác tính, khác hẳn với mạch máu nuôi mô bình thƣờng, chúng thƣờng quanh
co và phân nhánh lộn xộn, tập trung nhiều ở ngoại vi khối u và lƣu lƣợng máu ngoại
vi khối u tăng hoặc giảm hay không có máu nuôi khu vực trung tâm. Phản xạ siêu
âm giúp xác định số lƣợng vi tuần hoàn của khối u qua đó đánh giá việc hình thành
mạch máu để nuôi khối u [53].
 Hình ảnh mạch máu
Khi tiến hành chụp ảnh mạch máu, tác nhân tƣơng phản siêu âm vi bọt giúp
chúng ta dễ dàng đạt đƣợc các mục đích sau:
 Xác định đƣợc rằng các mạch máu có bị tắc hay không.
 Đánh giá đƣợc những bất thƣờng của thành mạch máu: phát hiện các
mảng xơ vữa và đánh giá ảnh hƣởng của chúng đến lƣu lƣợng dòng
máu.
 Xác định hƣớng dòng chảy và vận tốc dòng máu thông qua chu kì tim
ở trạng thái bình thƣờng.
 Thu đƣợc những hình ảnh chụp X-quang mạch máu giống nhƣ cây
mạch máu trong các cơ quan.

6

Một cục máu đông thƣờng rất khó phát hiện vì nó cũng tƣơng tự nhƣ máu,
điều này làm cho mạch máu nhìn rất bình thƣờng trong khi nó có thể bị tắc hoàn
toàn. Sử dụng tác nhân tƣơng phản siêu âm sẽ cho phép chúng ta quan sát rõ ràng vị
trí các cục máu đông và thu đƣợc hình ảnh bên trong động mạch, giúp phát hiện
mảng xơ vữa [28], [45].
 Hình ảnh phân tử
Việc phát hiện các dấu hiệu đặc trƣng cụ thể ở mức phân tử của một bệnh lý
nào đó thì đƣợc gọi là hình ảnh phân tử. Để làm đƣợc điều này, ngƣời ta gắn lên vỏ
vi bọt một số tác nhân sao cho chúng có khả năng hƣớng đích là vị trí đang cần có
hình ảnh phân tử. Khi chúng tập trung tại đó, hình ảnh siêu âm sẽ trở nên rõ nét
hơn. Chẳng hạn, khi kết hợp phosphotidylserine vào vỏ lipid, vi bọt sẽ hấp dẫn bạch
cầu bắt giữ chúng ngay tại các ổ viêm [34]. Vi bọt nhắm đích đƣợc tạo ra bằng cách
gắn các phối tử thích hợp bao gồm cả kháng thể lên vỏ của chúng thông qua các liên
kết hóa trị hoặc qua khớp nối avidin/biotin. Các loại mô mục tiêu hay đƣợc hƣớng
tới gồm: huyết khối, mảng xơ vữa, ổ viêm, khối u. Ví dụ, để có đƣợc hình ảnh rõ
ràng về huyết khối, ngƣời ta sử dụng tác nhân tƣơng phản là vi bọt có gắn trên bề
mặt các thụ thể GPIIb/IIIa đƣợc tìm thấy trên tiểu cầu đã đƣợc kích hoạt [42], [55].
1.2.2. Tác nhân phân phối gen và thuốc
Trong các nguyên liệu tạo vỏ vi bọt: lipid, protein, polymer thì vi bọt vỏ lipid
đƣợc ứng dụng nhiều làm tác nhân phân phối gen và thuốc bởi chúng hạn chế khả
năng thấm khí từ bên trong ra ngoài môi trƣờng, phản âm tốt, sẵn có trong tự nhiên,
ổn định khi lƣu thông trong cơ thể và tính tƣơng thích sinh học cao [46].
Trong liệu pháp gen hạn chế lớn nhất là không có khả năng cung cấp acid
nucleic nhắm tế bào đích do acid nucleic dễ bị enzyme nuclease phân giải khi đƣợc
đƣa vào trong máu. Sử dụng kỹ thuật siêu âm kết hợp với vi bọt đã khắc phục tốt
đƣợc hạn chế này. Thông thƣờng, acid nucleic sẽ gắn lên bề mặt của vi bọt theo cơ
chế tĩnh điện. Vi bọt đã đƣợc sử dụng làm chất mang để bảo vệ acid nucleic, tăng

thời gian lƣu thông trong mạch máu và giúp gen hƣớng đích. Gen đƣợc hƣớng đích
bằng cách tiêm đồng thời DNA plasmid và vi bọt [4].


7

Phân phối thuốc tới đích đƣợc thực hiện bằng cách kết hợp các phân tử thuốc
với vỏ của vi bọt. Khác với các acid nucleic, các phân tử thuốc hiếm khi liên kết
tĩnh điện với bề mặt vi bọt, thay vào đó chúng kết hợp cùng với lớp vỏ hoặc ngay
dƣới bề mặt của lớp vỏ hoặc chúng đƣợc kết hợp với một số chất mang khác có thể
liên kết với bề mặt vi bọt. Sau khi vi bọt tới đích chúng sẽ bị phá vỡ bởi sóng siêu
âm và giải phóng thuốc. Sử dụng vi bọt làm tác nhân phân phối thuốc sẽ mang lại
nhiều lợi ích nhƣ: bảo vệ dƣợc chất khỏi sự tác động của enzym phân hủy thuốc
trong máu, tăng thời gian lƣu thông của thuốc trong máu, giải phóng thuốc tại đích,
hạn chế khả năng gây độc cho các mô lành. Vi bọt bị phá vỡ bởi sóng siêu âm do đó
có thể kiểm soát đƣợc quá trình giải phóng thuốc.
Quá trình gắn của thuốc và gen lên vỏ ngoài của vi bọt có thể thực hiện
thông qua các liên kết phổ biến nhƣ avidin-biotin, maleimide-thiol hay acid
carboxylic-amin [27]. Ngoài ra, một phối tử nhỏ (có kích thƣớc cỡ nm) có thể gắn
lên vi bọt bằng cách tạo liên kết giữa phối tử với lipid trƣớc. Với các vi bọt có vỏ là
phospholipid gắn PEG (chẳng hạn nhƣ DSPE-PEG2000) [51], phối tử sẽ tạo liên
kết với PEG trƣớc khi vi bọt hình thành.
1.3.

Dƣợc động học của vi bọt

 Hấp thu
Vi bọt đƣợc đƣa vào cơ thể bằng cách tiêm truyền chậm hoặc bằng cách tiêm
nhanh một liều nên có thể coi nhƣ không xảy ra giai đoạn hấp thu.
 Phân bố

Quan sát vi bọt trong động mạch, tĩnh mạch và mao mạch bằng kính hiển vi
nhận thấy các vi bọt có kích thƣớc nhỏ và đồng đều dễ dàng lƣu thông và di chuyển
cùng với hồng cầu trong mạch máu [15], [25], [33]. Khi ở trong mạch máu, vi bọt bị
hòa tan, biến dạng và vỡ ra mà không có tác động đặc biệt nào lên mạch máu [33].
Hình ảnh chụp positron cắt lớp (PET của vi bọt vỏ phospholipid cho thấy chúng có
vòng tuần hoàn rất ngắn và tích tụ ở gan, lá lách là đáng kể.
 Chuyển hóa


8

Khí trong lõi khí thƣờng là khí trơ, hầu nhƣ không tan trong nƣớc nên không
đƣợc chuyển hóa. Vỏ galactose thì nhanh chóng chuyển thành galatose dạng phân
tử và tham gia vào quá trình chuyển hoá glucose ở gan rồi đƣợc chuyển hoá thành
glucose-1-phosphate và CO2 [17], [39]. Vỏ phospholipid đƣợc chuyển hoá tƣơng tự
lipid trong cơ thể ngƣời [39].
 Thải trừ
Thông thƣờng, khí trong lõi của vi bọt đƣợc thải trừ qua phổi còn các thành
phần ổn định đƣợc lọc qua thận và loại bỏ bởi gan. Perfluorocarbons và SF6 là khí
trơ nên không đƣợc chuyển hoá và đƣợc thải trừ qua phổi sau một vài phút. SF6
đƣợc loại bỏ 40% -50% trong 2 phút sau khi tiêm tĩnh mạch trong khi 80% -90%
đƣợc đào thải trong 11 phút [39].
1.4.

Phƣơng pháp bào chế

1.4.1. Phƣơng pháp siêu âm
Trong các phƣơng pháp đƣợc sử dụng để bào chế vi bọt thì siêu âm là
phƣơng pháp phổ biến và đơn giản nhất đƣợc sử dụng, vi bọt đƣợc tạo thành bằng
cách phân tán pha khí hoặc pha lỏng vào dung dịch chứa nguyên liệu tạo vỏ thích

hợp với lực siêu âm ở cƣờng độ cao [11], [50], [56]. Ngƣời ta cho rằng có hai
nguyên tắc cơ bản trong phƣơng pháp này [48]. Thứ nhất, các chất khí hoặc chất
lỏng đƣợc phân tán để tạo thành một hệ vi giọt hoặc vi bọt, sau đó các vật liệu bao
phủ nhƣ protein hoặc chất diện hoạt tự động hấp phụ lên bề mặt chúng. Thứ hai,
nhiệt độ và áp suất cao làm thay đổi cấu trúc hóa học của lớp vỏ bề mặt nên cải
thiện độ ổn định của vi bọt và vi giọt. Kích thƣớc bọt và phân bố kích thƣớc bọt tạo
thành phụ thuộc vào tần số, năng lƣợng và xung của chế độ siêu âm [18]. Nhìn
chung phân bố kích thƣớc bọt đƣợc tạo thành bằng phƣơng pháp này thƣờng tƣơng
đối rộng, vì thế trƣớc khi đem sử dụng cần phải đƣợc phân loại để loại bỏ những bọt
lớn vì các bọt này có nguy cơ gây tắc mạch [36].
Nguồn khí đƣa vào dịch tạo bọt đƣợc lấy từ bề mặt phân cách pha nhờ lực
chia cắt của siêu âm. Do đó, tốc độ tạo vi bọt bị ảnh hƣởng lớn bởi khoảng cách
giữa đầu của thiết bị siêu âm và bề mặt dịch tạo bọt. Theo đó, vi bọt nhanh chóng


9

đƣợc tạo thành nếu đầu siêu âm đƣợc đặt ở bề mặt dịch tạo bọt vì khi đó khả năng
lấy khí tốt hơn, nếu đặt sâu bên trong dịch lỏng, tốc độ tạo bọt sẽ giảm đáng kể.
1.4.2. Khuấy tốc độ cao
Vi bọt đƣợc bào chế bằng cách dùng lực khuấy đảo chia cắt của cánh khuấy
để phân tán pha khí hoặc pha lỏng vào một dung dịch của nguyên liệu tạo vỏ. Các
phân tử chất tạo vỏ sẽ tự động tìm đến và sắp xếp trên bề mặt mới trong dung dịch
và hình thành nên vi bọt. Kích thƣớc vi bọt có thể kiểm soát đƣợc nhờ tốc độ cánh
khuấy hay tỉ lệ pha lỏng và pha khí. Tƣơng tự phƣơng pháp siêu âm, phân bố kích
thƣớc vi bọt bào chế bằng phƣơng pháp này khá lớn, cần phải đƣợc phân loại trƣớc
khi đem đi sử dụng.
1.4.3. Bay hơi dung môi
Đây cũng là một phƣơng pháp tƣơng đối phổ biến đặc biệt hay áp dụng với
các loại vi bọt sử dụng polymer làm lớp vỏ ngoài. Tiến hành bằng cách nhũ hóa

dung dịch polymer (đƣợc hòa tan trong một loại dung môi thích hợp thành nhũ
tƣơng bởi các lực cơ học nhƣ khuấy đảo, chia cắt mạnh [5], [21]; trong đó có sử
dụng một chất không hòa tan polymer và không đồng tan với nƣớc làm chất ổn
định. Dung môi hòa tan polymer phải là chất dễ bay hơi, khi bay hơi dung môi
polymer sẽ kết tủa trên bề mặt các vi giọt nhũ tƣơng tạo nên các vi cầu
(microspheres). Vi cầu đƣợc rửa sạch để loại dung môi dƣ thừa sau đó đem đông
khô để sản xuất vi bọt.
Đối với phƣơng pháp này, phân bố kích thƣớc vi bọt chủ yếu phụ thuộc vào
kích thƣớc của các hạt nhũ tƣơng và bất kì sự chia cắt hay hợp nhất nào của vi cầu ở
các giai đoạn tiếp theo.
1.4.4. Đẩy qua màng.
Vi bọt đƣợc tạo ra bằng cách đẩy hỗn hợp chứa nhiều thành phần đi qua một
màng xốp một hoặc nhiều lần, tạo thành các giọt lỏng [22]. Sau đó cũng tiến hành
các bƣớc tiếp theo nhƣ phƣơng pháp bay hơi dung môi để tạo vi bọt, hoặc có thể tạo
ngay vi bọt bằng cách sử dụng khí tạo lõi cho vi bọt nhƣ một pha phân tán [31].


10

Ƣu điểm của phƣơng pháp này đó là kiểm soát kích thƣớc vi bọt tốt hơn,
phân bố kích thƣớc hẹp hơn rất nhiều so với phƣơng pháp siêu âm hay bay hơi dung
môi [30]. Và quan trọng hơn là số lƣợng vi bọt tạo thành không bị giảm theo thời
gian hay khối lƣợng của hỗn hợp các thành phần tạo vi bọt. Kích thƣớc cũng nhƣ
phân bố kích thƣớc của hệ vi bọt phụ thuộc nhiều đặc điểm của các lớp màng (phân
bố kích thƣớc lỗ màng và độ xốp của màng) [24].
1.4.5. Phun sấy kiểm soát bằng điện trƣờng
Đây là kĩ thuật đƣợc sử dụng nhằm cải thiện tính đồng nhất của vi bọt đƣợc
tạo ra [31]. Các vi bọt đƣợc tạo thành từ một vòi phun bằng thép không gỉ (đƣờng
kính đầu phun 20-50 µm đƣợc cung cấp dịch phun trong buồng phun có nhúng một
điện cực. Bằng cách thay đổi điện thế của điện cực, xung áp suất sẽ đƣợc tạo ra

trong lòng dịch phun, với mỗi xung áp suất một giọt chất lỏng sẽ đƣợc đẩy ra khỏi
vòi phun và dịch phun lại đƣợc tiếp tục hút vào buồng phun. Để thu đƣợc các vi
giọt, có thể phun trực tiếp không khí hoặc phun chìm vào trong môi trƣờng lỏng.
Phƣơng pháp này có ƣu điểm là có thể kiểm soát đƣợc kích thƣớc giọt bằng
cách thay đổi chế độ phun và không đòi hỏi áp suất cao để tạo giọt nhƣ đối với
phƣơng pháp đẩy qua màng [31].
Cho đến nay phƣơng pháp này chỉ đƣợc sử dụng để tạo ra các hạt chứa chất
lỏng, ví dụ nhƣ paclitaxel đƣợc bao bọc trong lớp vỏ polylactiddecolglycolide [40]
hoặc vi cầu chứa dung môi dễ bay hơi có thể loại bỏ để tạo thành vi bọt.
1.4.6. Phun điện đồng trục (CEHDA)
Đây là kĩ thuật gần đây mới đƣợc áp dụng để tạo vi bọt, trong đó một dòng
dịch lỏng đƣợc đƣa vào trong buồng phun dƣới sự kiểm soát của một điện trƣờng
tƣơng tự nhƣ kĩ thuật phun sấy. Sau đó phun tạo thành các giọt nhỏ đƣợc giữ trong
một hệ treo nhờ các kim phun đồng trục khác. Để bào chế vi bọt, kim bên trong
cung cấp khí còn kim bên ngoài cung cấp dịch có vật liệu bao ngoài mong muốn.
Nhờ thay đổi tỉ lệ pha khí, pha lỏng hay điện áp cung cấp cho đầu kim phun
mà kích thƣớc và độ đồng nhất của vi bọt tạo thành có thể đƣợc kiểm soát [13].


11

Đƣờng kính vi bọt giảm bằng cách giảm tỉ lệ khí, tăng điện áp hay giảm đƣờng kính
của đầu kim phun [20].
Sử dụng phƣơng pháp này đã bào chế đƣợc vi bọt có thành phần vỏ là
phospholipid có kích thƣớc 6,6 ± 2,5 µm [13]. Vi bọt vỏ polymer chứa chất lỏng
cũng đã đƣợc bào chế thành công [12], [38].
1.5.

Một số nghiên cứu về vi bọt trên thế giới
Các sản phẩm thƣơng mại về vi bọt xuất hiện đầu tiên trên thế giới vào

những năm 1990 ở châu Âu và Hoa Kì đó là Echovist (Schering AG, Đức) và
Albunex (Hoa Kì), Echovist có vỏ là galactose [52], còn Albunex gồm các vi bọt
không khí có vỏ là protein biến tính của con ngƣời [14].
Hoàng Phƣơng Hảo đã nghiên cứu bào chế vi bọt vỏ chất diện hoạt với các
thành phần bao gồm: Cremophor A25, Poloxamer 188, Glycerol monostearat. Vi
bọt đƣợc bào chế bằng phƣơng pháp siêu âm với các thông số kĩ thuật: cƣờng độ
siêu âm 40%, nhịp phát xung (02/01) và thời gian siêu âm tạo bọt là 3 phút. Kết quả
thu đƣợc vi bọt có đƣờng kính trung bình khoảng 4,4 ± 2,4 µm với thời gian phân
lớp của hệ bọt là 71 phút [1].
Trịnh Phƣơng Thảo đã tìm đƣợc các thông số kỹ thuật tối ƣu cho quá trình
tạo bọt ở cả phƣơng pháp siêu và khuấy cơ. Khoá luận đã thực hiện so sánh khả
năng tạo bọt của hai phƣơng pháp siêu âm và khuấy cơ thông qua đánh giá một số
đặc tính của vi bọt. Kết quả cho thấy khả năng tạo bọt của phƣơng pháp siêu âm tốt
hơn so với phƣơng pháp khuấy cơ học, vi bọt tạo thành bằng phƣơng pháp siêu âm
bền và ổn định hơn [2].
Bùi Thị Vân đã bào chế vi bọt phospholipid bằng phƣơng pháp siêu âm.
Thành phần chính trong công thức dịch tạo bọt bao gồm HSPC, Poloxamer 407.
Luận văn đã xây dựng đƣợc công thức và quy trình bào chế vi bọt vỏ phospholipid,
đồng thời đánh giá một số đặc tính và độ ổn định của vi bọt bào chế đƣợc [3].
Cavalieri và cộng sự (2008) sử dụng lysozyme để tạo vi bọt cho kết quả là
chúng khá ổn định và tác giả đã khẳng định vai trò của cầu nối disulfide trong việc
hình thành lớp vỏ protein ổn định. Dung dịch lysozyme 5% (kl/tt) đƣợc làm biến


12

tính ở 50mM trong đệm trishydroxymethylaminomethane-Tris-HCl pH 8,3 có chứa
200 mM DL-dithiothreitol trong thời gian 2, 5, 10 và 15 phút. Tiến hành siêu âm
bào chế vi bọt ở bề mặt phân cách pha bằng máy siêu âm ―Sonics and Materials‖

với các thông số thiết bị: tần số 20 kHz, công suất 200W. Sau đó phần protein dƣ
thừa đƣợc loại bỏ khỏi dịch tạo bọt [9].
Cavalieri và cộng sự (2005) mô tả một phƣơng pháp để tạo ra vi bọt có vỏ là
PVA [10]. Vi bọt đƣợc tạo ra bằng cách khuấy dung dịch PVA 2% (kl/tt) có pH 2,5
đã đƣợc xử lý ở tốc độ cao (8000 vòng/ phút) trong 3 giờ. Đƣờng kính trung bình vi
bọt là khoảng 6 ± 1µm. Độ dày vỏ có thể đƣợc giảm từ 0,9 xuống 0,7µm khi giảm
nhiệt độ tác động từ nhiệt độ phòng đến 4°C.
Zhao và cộng sự (2008 đã bào chế vi bọt vỏ phospholipid với lõi khí là C3F8
hoặc SF6 theo phƣơng pháp ―siêu âm – đông khô‖. Công thức dịch tạo vỏ bao gồm
hydrogenated phosphatidylcholine, Poloxamer 188, PEG 1500 đƣợc cân và hoà tan
trong 5ml butanol ở 650C. Tiến hành siêu âm ở 300C, tần số 40kHz, công suất
160W trong 3 phút để thu đƣợc vi hạt. Sau đó, mẫu đƣợc đông khô ở áp suất 5 × 104
Pa trong 20 giờ. Lọ chứa bọt đông khô đƣợc làm bão hoà với khí C3F8 hoặc SF6. Vi
bọt tạo thành bằng cách thêm 2ml dung dịch NaCl 0.9% vào lọ bột đông khô rồi lắc
nhẹ nhàng. Quan sát dƣới kính hiển vi, số lƣợng vi bọt trong các mẫu đều trên 2 ×
109 vi bọt/ml, với 95% vi bọt có đƣờng kính nhỏ hơn 8 µm [57].
Swanson và cộng sự đã nghiên cứu bào chế vi bọt phospholipid làm thuốc
tiêm để vận chuyển khí oxy. Phospholipid sử dụng là DPPC và DSPC, đƣợc trộn
đều với PEG40S (tỷ lệ mol 9:1 trong dung địch đệm pH 7,4 tới nồng độ 5 mg/ml.
Hỗn hợp đƣợc làm nóng trong bể điều nhiệt trên 500C so với nhiệt độ chuyển pha
và đƣợc phân tán bằng siêu âm đầu titan Branson 450A Sonifier 20-50% công suất,
tới khi dịch trong suốt, sau đó đƣợc để chân không trong tủ lạnh. Bọt đƣợc tạo
thành trong một thiết bị gồm có đầu siêu âm bên trong và bên ngoài là hệ thống làm
lạnh. Oxy và dung dịch phospholipid đƣợc đƣa vào thiết bị trên để tạo bọt và bọt tạo
thành đƣợc chuyển qua một cột thủy tinh để phân đoạn kích thƣớc bọt dựa vào sự
nổi tự nhiên của bọt. Độ dài mạch acyl của phospholipid không ảnh hƣởng tới phân


13

bố kích thƣớc của vi bọt nhƣng ảnh hƣởng độ bền vi bọt. Vi bọt vỏ DPPC bị phân
hủy sau hơn 3 tuần trong khi vi bọt vỏ DSPC vẫn còn một nửa số bọt [49].
1.6.

Một số chế phẩm đã có trên thị trƣờng.

Bảng 1.1. Một số chế phẩm vi bọt trên thị trường [39], [23], [47].
Tên thƣơng

Phân bố

Số lƣợng

Mức liều

kích thƣớc

vi bọt

khuyến cáo

(đƣờng kính)

trong 1ml

Lipid/C3F8

1,1-3,3 µm

1,2 × 1010

10 (µL/kg)

Albumin/C3F8

5,0-8,0 µm

5-8 × 108

6 (µL/kg)

2,0-5,0 µm

1,4 × 108

Vỏ/Lõi

mại
“Definity”
“Thirdgeneration
Optison”
Sonicated
PESDA

dextrose
albumin/C4F8

1.7.

Tiêm nhanh

một liều 0,5ml

Cách sử dụng của một số chế phẩm trên thị trƣờng
Sau khi thực hiện các thao tác cần thiết, vi bọt đƣợc đƣa vào cơ thể bằng

cách tiêm nhanh một liều hoặc tiêm truyền chậm. Các chế phẩm vi bọt thƣờng đƣợc
bào chế dƣới dạng bột đông khô nhƣ DEFINITY, LENOVIST, SONAVIST... Các
chế phẩm này trƣớc khi sử dụng thƣờng đƣợc hoàn nguyên dung môi rồi lắc hoặc
khuấy nhẹ nhàng để tạo thành vi bọt. Ngoài dạng đông khô, trên thị thƣờng còn có
các dạng dung dịch chứa vi bọt sẵn dùng nhƣ ALBUNEX, OPTISON....[39].
Đối với chế phẩm ―DEFINITY‖, chế phẩm này gồm một lọ bột đông khô và
một lọ dung môi. Trƣớc khi tiêm phải trải qua các bƣớc: hoàn nguyên dung môi,
cho phép lọ đƣợc làm ấm về nhiệt độ phòng, tiến hành tạo bọt bằng cách lắc với
thiết bị ―VIALMIX‖ trong thời gian 45 giây. Chế phẩm này không đƣợc phép sử
dụng nếu nhƣ nó không hoàn thành đủ 45 giây khi lắc với thiết bị ―VIALMIX‖ .
Ngay sau khi đƣợc kích hoạt với thiết bị ―VIALMIX‖, chế phẩm thu đƣợc có màu
trắng sữa đục và nên đƣợc sử dụng ngay lập tức sau khi đƣợc kích hoạt. Nếu chế
phẩm không đƣợc sử dụng trong thời gian 5 phút sau khi kích hoạt thành công thì


14

tiến hành lắc lọ trong thời gian 10 giây bằng tay (khi lắc đảo ngƣợc lọ trƣớc khi
đƣợc chuyển qua ống tiêm. Chế phẩm có thể đƣợc sử dụng trong thời gian 12 giờ
sau khi đƣợc kích hoạt thành công, trong thời gian này, lọ chế phẩm đƣợc bảo quản
ở điều kiện nhiệt độ phòng. Thao tác hút dịch tạo bọt nhƣ sau: đảo ngƣợc lọ và hút
dịch theo liều đã định trƣớc bằng cách sử dụng ―Intellipin™‖ (lƣu ý tránh bơm khí
vào trong lọ). Dịch ở trong ống tiêm nên đƣợc sử dụng ngay lập tức, tránh để quá
lâu trong ống tiêm. Vi bọt thu đƣợc có kích thƣớc trung bình từ 1,1 – 3,3 µm và có
tối đa 1,2 × 1010 vi bọt/ml.

Chế phẩm ―OPTISON‖ có lõi khí là C3F8, lớp vỏ dày 15 nm có thành phần là
albumin huyết thanh ngƣời. Chế phẩm này đƣợc chuẩn bị bằng cách hoà tan trực
tiếp. Trƣớc khi hút dịch trong lọ, lọ chế phẩm đƣợc kích hoạt bằng cách đảo ngƣợc
lọ hoặc rung nhẹ, cuộn giữa lòng bàn tay. Sau khi đƣợc lắc nhẹ nhàng thu đƣợc sản
phẩm đồng nhất có màu trắng sữa với lớp chất lỏng ở phía dƣới chứa vi bọt và lớp
phía trên màu trắng. Đƣờng kính trung bình của vi bọt thu đƣợc là 1,0 – 2,25 µm
với 93% có kích thƣớc nhỏ hơn 10 µm và số lƣợng bọt là 5-8 × 108 vi bọt/ml [39].


15

Chƣơng 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tƣợng, nguyên vật liệu và thiết bị.

2.1.

2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu: Vi bọt.
2.1.2. Nguyên vật liệu.
Bảng 2.1. Các nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu.
STT

Tên nguyên liệu
HSPC (Hydrogenated Soy

1

Phosphatidylcholine)

Nguồn gốc

Tiêu chuẩn

Lipoid (Đức)

NSX

2

Poloxamer 407

Sigmaaldric (Singapore)

NSX

3

Tween 80

Trung Quốc

TCCS

4

Cremophor A25

5

PEG 6000

Trung Quốc

TCCS

6

Na2HPO4

Trung Quốc

TCCS

7

KH2PO4

Trung Quốc

TCCS

8

NaOH

Trung Quốc

TCCS

9

Khí nitơ

Việt Nam

TCCS

10

Nƣớc cất

Việt Nam

TCCS

Công ty Sao Thái Dƣơng
(Việt Nam)

TCCS

2.1.3. Thiết bị
-

Kính hiển vi gắn camera Nikon Eclipse Ci-L (Đức).

-

Máy siêu âm Sonic & Material (Mỹ).

-

Máy đo pH Eutech instrument pH 510.

-

Máy lắc Vortex Mixter VM 300 (Đức).

-

Cân phân tích và các dụng cụ thuỷ tinh: ống đếm giọt, ống picnomet, cốc có
mỏ, bình định mức, lá kính, lam kính...

2.2.

Nội dung nghiên cứu


16

-

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng tạo vi bọt gồm: nồng độ HSPC,
loại chất diện hoạt, nồng độ chất diện hoạt, nồng độ PEG 6000, cƣờng độ siêu
âm, thời gian siêu âm và nhịp phát xung, nhiệt độ và pH.

-

Đánh giá một số đặc tính hoá lý và số lƣợng vi bọt tạo thành trong 1 ml dịch tạo
bọt.

2.3.

Phƣơng pháp nghiên cứu

2.3.1. Phƣơng pháp bào chế vi bọt
2.3.1.1. Chuẩn bị dịch tạo bọt
-

Cân chất diện hoạt (Poloxamer 407, Tween 80, Cremophor A25) và PEG6000
(nếu có trong công thức) sau đó hoà tan vào 40ml đệm phosphat pH 7,4 trong
cốc có mỏ bằng cách khuấy từ ở 650C.

-

Cân HSPC (không đun nóng HSPC sau đó thêm vào pha nƣớc, tiến hành khuấy
từ và duy trì nhiệt độ từ 60-650C đến khi HSPC phân tán đều (khoảng 10 phút),
để nguội về nhiệt độ phòng rồi chuyển qua bình định mức 50ml rồi bổ sung
đệm phosphat pH 7,4 đến vạch.

2.3.1.2. Tạo vi bọt bằng máy siêu âm.
-

Chuyển dịch trên qua cốc có mỏ, đặt đầu titan chìm sâu trong lòng dịch rồi tiến
hành siêu âm phân tán với cƣờng độ 20% trong thời gian 5 phút.

-

Hút 20ml dịch tạo bọt cho chuyển qua cốc có mỏ 80ml. Cố định cốc trên giá tại
một vị trí. Đuổi khí hoà tan bằng cách sục nitơ trong 1 phút, sau đó nâng đầu
ống dẫn khí nitơ lên khỏi bề mặt dịch tạo bọt. Dùng một tấm xốp mỏng (có đục

1 lỗ để đƣa khí bịt kín miệng cốc, tấm xốp cách phần dịch 2cm.

-

Đƣa khí nitơ lên bề mặt dịch trong 5 phút rồi đặt đầu titan của máy siêu âm tiếp
xúc với bề mặt dịch tạo bọt. Cài đặt thông số máy rồi tiến hành tạo bọt, trong
quá trình tạo bọt liên tục đƣa khí nitơ.

-

Sau khi tạo bọt xong, đổ dịch chứa vi bọt vào ống nghiệm để đánh giá.

2.3.1.3. Thử nghiệm phương pháp bào chế đơn giản từ công thức tạo bọt tốt nhất.
Chuẩn bị dịch tạo bọt, sục khí nitơ để đuổi khí hoà tan, dịch tạo bọt đƣợc hút
chính xác 3ml cho vào lọ thuỷ tinh đựng thuốc tiêm, đậy nắp kín. Siêu âm lọ chứa


17

dịch tạo bọt trong bể siêu âm với thời gian siêu âm là 5 phút. Đƣa khí nitơ lên bề
mặt dịch tạo bọt trong thời gian 5 phút sau đó đậy nắp kín. Tiến hành tạo bọt bằng
cách lắc lọ thuỷ tinh với máy Vortex Mixter VM300 trong thời gian 45s.
Tiến hành chụp ảnh và xử lý ảnh thu đƣợc bằng phần mềm Image J.
2.3.2. Phƣơng pháp đánh giá một số đặc tính của hệ vi bọt.
2.3.2.1. Hình thức vi bọt: Quan sát vi bọt trong tiêu bản qua kính hiển vi, đánh giá
sơ bộ hình thái của vi bọt: hình dạng, quan sát sự co nhỏ hay bóp méo của vi bọt.
2.3.2.2. Kích thước và phân bố kích thước vi bọt
-

Chuẩn bị mẫu: Sau khi tạo vi bọt, tại thời điểm t=20 phút, hút dịch chứa vi bọt

tại một vị trí cố định đã chọn trong ống nghiệm rồi nhỏ lên tiêu bản, đem soi
trên kính hiển vi kết nối camera ở vật kính 40, chụp và lƣu hình ảnh.

-

Xử lý hình ảnh: sử dụng phần mềm hỗ trợ Image J. Thống kê dữ liệu về đƣờng
kính của vi bọt trong ảnh để đánh giá: kích thƣớc: đƣờng kính trung bình của vi
bọt; phân bố kích thƣớc: đƣờng kính trung bình ± 2SD (độ lệch chuẩn , theo đó
95,45% vi bọt có kích thƣớc nằm trong khoảng này.

2.3.2.3. Phương pháp đánh giá sức căng bề mặt của dịch trước khi tạo vi bọt.
Chuẩn bị các dịch tạo bọt với các nồng độ khác nhau, làm nguội dịch tạo bọt
về 200C. Sức căng bề mặt đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đếm giọt nhƣ sau:
 Tra bảng hệ số sức căng mặt ngoài và khối lƣợng riêng của nƣớc ở 200C ta
đƣợc các giá trị αo và Do.
 Hút chất lỏng vào trong ống, xác định số vạch ứng với mỗi giọt chất lỏng.
 Đếm số giọt (kể cả số giọt lẻ) ứng với thể tích V. Ta đƣợc giá trị n giọt. Tiến
hành 3 lần, ta có ̅.
 Hút nƣớc cất vào trong ống trên, tiến hành tƣơng tự nhƣ trên ta có n0 giọt.
Làm 3 lần, ta có ̅̅̅.
 Khối lƣợng riêng của dịch tạo bọt đƣợc xác định bằng cách sử dụng ống
picnomet. Nguyên tắc: Xác định khối lƣợng của dịch chứa trong ống rồi đem
chia cho thể tích của ống picnomet thu đƣợc giá trị khối lƣợng riêng.