Nghiên cứu sự giải phóng thuốc nifedipin được mang bởi vật liệu tổ hợp poly axit lacticchitosan (TT)

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

……..….***…………

NGUYỄN THÚY CHINH

NGHIÊN CỨU SỰ GIẢI PHÓNG THUỐC NIFEDIPIN ĐƯỢC
MANG BỞI VẬT LIỆU TỔ HỢP POLY AXIT
LACTIC/CHITOSAN
Chuyên ngành: Hoá lý thuyết và hoá lý
Mã số: 62.44.01.19

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội – 2016
1


Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học 1: GS. TS. Thái Hoàng
Người hướng dẫn khoa học 2: GS. TS. Jin Ho Choy

Phản biện 1: …
Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học
viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 2016

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
2


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Polylactic axit (PLA) là một polyeste được tổng hợp bằng phản
ứng trùng ngưng và trùng hợp các monome lactic axit. PLA c
nhiều ưu đi m như c hả năng che ch n h i nước tốt, độ bền o
cao, độ cứng lớn, c hả năng tư ng hợp sinh học và phân hu sinh
học. Chitosan (CS) là một trong số các polyme sinh học c nguồn
gốc thiên nhiên phổ biến nhất, chỉ đứng sau xenluloz . CS và các
dẫn xuất của chúng c nhiều đặc tính quý báu như c hoạt tính
háng nấm, háng huẩn cao, an toàn với c th người, c hả năng
phân hủy sinh học. Nifedipin (NIF) là một dược chất đối háng
canxi thuộc nh m nitro-dihydropyridin, c tác dụng chống tăng
huyết áp, chống c n đau th t ngực và chống bệnh Raynaud. Do
nhược đi m của NIF là thời gian bán hủy ng n, tốc độ giải ph ng
nhanh nên đ i m soát hả năng tác dụng và tốc độ giải ph ng của
NIF trong quá trình điều trị, việc sử dụng chất mang thuốc thích hợp
là rất cần thiết. Trong số các polyme c nguồn gốc thiên nhiên
được sử dụng làm chất mang thuốc NIF, PLA và CS là hai polyme
rất c tiềm năng nhờ các đặc tính tốt của chúng, các liên ết hydro
và tư ng tác lưỡng cực giữa PLA và CS và NIF c th g p phần
i m soát tốc độ giải ph ng thuốc. Các công trình công bố cho thấy
vấn đề nghiên cứu, chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS với một số loại
thuốc điều trị HIV, ung thư và nghiên cứu quá trình giải ph ng

thuốc mới chỉ được b t đầu. Hiện nay, chưa c công trình nghiên
cứu hả năng giải ph ng thuốc NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang
thuốc NIF đ điều trị bệnh tim mạch, huyết áp cao… Chính vì
những lí do trên, nghiên cứu sinh tiến hành đề tài luận án “Nghiên
cứu
giải phóng thu c ni dipin được mang b i vật liệu tổ hợp
poly axit lactic/chitosan”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Chế tạo được vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF bằng phư ng
pháp dung dịch và phư ng pháp vi nhũ.
- Xác định được hối lượng thuốc NIF giải ph ng từ vật liệu tổ hợp
PLA/CS trong các môi trường/dung dịch pH tư ng tự môi trường
dịch vị dạ dày, ruột non, ruột già.

3


- Xây dựng phư ng trình động học mô tả quá trình giải ph ng thuốc
NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS trong các môi trường pH nêu trên.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
- Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/NIF, CS/NIF, PLA/CS mang NIF,
PLA/CS mang NIF c mặt polyetylen oxit (PEO) là chất tư ng hợp
bằng phư ng pháp dung dịch.
- Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF c mặt PEO là chất nhũ
h a bằng phư ng pháp vi nhũ.
- Khảo sát một số đặc trưng, tính chất của tổ hợp PLA/CS mang
NIF chế tạo bằng phư ng pháp dung dịch và phư ng pháp vi nhũ.
- Tìm được hàm lượng thuốc NIF giải ph ng từ vật liệu tổ hợp
PLA/CS trong các dung dịch pH tư ng tự môi trường dịch vị dạ
dày, ruột non, ruột già và xây dựng được phư ng trình động học mô

tả quá trình giải ph ng thuốc NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS trong
các môi trường pH nêu trên.
4. Cấu trúc của luận án
Luận án bao gồm 150 trang. Phần mở đầu: 2 trang, Chư ng 1.
Tổng quan: 44 trang; Chư ng 2. Thực nghiệm: 14 trang; Chư ng 3.
Kết quả và thảo luận: 70 trang, trong đ c 25 bảng, 38 hình; Phần
ết luận: 2 trang; Những đ ng g p mới cho luận án: 1 trang; Danh
mục các công trình công bố của tác giả: 1 trang, với 3 công trình
trong nước và 3 công trình quốc tế (SCI) được công bố, 1 đăng ý
sở hữu trí tuệ được chấp nhận hợp lệ; Tài liệu tham hảo: 12 trang
với 97 tài liệu; Phụ lục: 5 trang với hình, ảnh ết quả thực nghiệm.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Chư ng 1 trình bày tổng quan những vấn đề sau:
1.1. Giới thiệu chung về polylactic axit (PLA)
1.2. Giới thiệu chung về chito an (CS)
1.3. Giới thiệu chung về ni dipin (NIF)
1.4. Vật liệu tổ hợp polym mang thu c NIF
1.5. Vật liệu tổ hợp PLA/CS mang thu c
1.6. Thu c tác dụng kéo dài (TDKD) và hấp thu của thu c
1.7. Tình hình nghiên cứu về PLA, CS và ứng dụng chúng trong
lĩnh v c y inh nước ta
4


CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu, hoá chất
Polylactic axit (PLA), chitosan (CS), polyetylen oxit (PEO) và
nifedipin (NIF) được cung cấp bởi hãng Sigma-Aldrich (Hoa Kỳ).
Điclo metan (DCM), KCl r n, NaOH r n, KH2PO4 r n, HCl
37%, axit axetic (CH3COOH) 99,5 %, etanol (C2H5OH) là các sản

phẩm thư ng mại của Trung Quốc.
2.2. Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF
2.2.1. Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS mang NIF bằng phương pháp
dung dịch
2.2.1.1. Chế tạo màng tổ hợp PLA/NIF
PLA và NIF được hòa tan trong dung môi DCM và huấy
bằng máy huấy từ. Dung dịch được huấy siêu âm trước hi đổ ra
đĩa petri và đ bay h i dung môi tự nhiên.
2.2.1.2. Chế tạo màng tổ hợp CS/NIF
Tiến hành tư ng tự như chế tạo màng PLA/NIF (mục 2.2.1.1),
trong đ CS được hoà tan trong dung môi axit axetic 1% còn NIF
được hoà tan trong dung môi etanol.
2.2.1.3. Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS/NIF
Hòa tan PLA và NIF trong dung môi DCM. CS được hòa tan
trong axit axetic 1%. Sau đ , trộn lẫn hai dung dịch với nhau và
huấy siêu âm xen ẽ với huấy từ. Đổ hỗn hợp dung dịch ra đĩa
petri rồi cho bay h i tự nhiên.
2.2.1.4. Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS/NIF có chất tương hợp PEO
Làm tư ng tự như chế tạo màng tổ hợp PLA/CS/NIF, trong đ
CS và PEO được hòa tan trong axit axetic 1%.
Các màng tổ hợp thu được c chiều dày 1 ± 0,2 mm. Kí hiệu
các mẫu màng tổ hợp nêu trên được thống ê trên bảng 2.1.

5


Bảng 2.1. Kí hiệu các mẫu màng vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF
Kí hiệu mẫu Hàm lượng
Hàm
PLA (%) lượng CS

(%)
FP
100
0
FPN10
90
0
FPN20
80
0
FPN25
75
0
FPN30
70
0
FC
0
100
FCN10
0
90
FCN20
0
80
FCN25
0
75
FCN30
0

70
FPC
75
25
FPCN10
72
18
FPCN20
64
16
FPCN25
60
15
FPCN30
56
14
FPCP6
75
25
FPCP6N10
72
18
FPCP6N20
64
16
FPCP6N25
60
15
FPCP6N30
56

14
FPCP8
75
25
FPCP8N10
72
18
FPCP8N20
64
16
FPCP8N25
60
15
FPCP8N30
56
14

Hàm lượng
NIF (%)

Hàm lượng
PEO* (%)

0
10
20
25
30
0
10

20
25
30
0
10
20
25
30
0
10
20
25
30
0
10
20
25
30

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
6
6
6
6
6
8
8
8
8
8

2.2.2. Chế tạo hạt nano PLA/CS mang NIF bằng phương pháp vi
nhũ
Hạt nano PLA/CS/NIF được chế tạo theo các bước sau: PLA
được hòa tan trong dung môi DCM (dung dịch D); NIF được hòa
tan trong dung môi etanol (dung dịch N1); CS và PEO (PEO c vai
6


trò của chất nhũ hoá) được hòa tan trong axit axetic 1% (dung dịch
N2). Sau đ , đổ dung dịch N1 vào dung dịch D và huấy siêu âm
đến hi thu được dung dịch đồng nhất. Tiếp theo, dung dịch N2
được r t vào hỗn hợp dung dịch N1/D và tiếp tục huấy siêu âm
liên tục trong 60 phút. Sau đ , thêm nước cất vào hỗn hợp dung
dịch N1/D/N2 ở trên. Tiếp tục huấy siêu âm trong 60 phút, sau đ
làm lạnh dung dịch trong 60 phút. Sau hi làm lạnh, dung dịch được

li tâm, rửa và thu lấy chất r n. Chất r n được đông hô trên thiết bị
FreeZone 2.5 của hãng Labconco (Hoa Kỳ), sau đ sấy và nghiền
thu được hạt nano PLA/CS/NIF.
Làm tư ng tự như trên, thay đổi th tích nước cất đưa vào, tỉ lệ
hối lượng PLA/CS, hối lượng PEO, hàm lượng NIF đ hảo sát
điều iện thích hợp cho chế tạo hạt nano PLA/CS mang NIF. Các
mẫu hạt nano PLA/CS/NIF thu được ở trên được ý hiệu trong bảng
2.2.
Bảng 2.2. Kí hiệu các mẫu hạt nano PLA/CS mang NIF
Kí hiệu mẫu

Th tích nước
Hàm
Tỉ lệ
Hàm lượng
cất thêm vào
lượng
PLA/CS NIF (%kl)*
(ml)
PEO (mg)
PCN50W
50
400
2/1
20
PCN100W
100
400
2/1
20

PCN200W
200
400
2/1
20
PCN250W**
250
400
2/1
20
PCN300W
300
400
2/1
20
PCN200E
250
200
2/1
20
PCN600E
250
600
2/1
20
PCN11R
250
400
1/1
20

PCN41R
250
400
4/1
20
PCN12R
250
400
1/2
20
PCs
250
400
2/1
0
PCN10N
250
400
2/1
10
PCN25N
250
400
2/1
25
PCN30N
250
400
2/1
30

* So với tổng hối lượng PLA và CS.

7


** Mẫu PCN250W đồng thời là các mẫu PCN20N hay PCN400E
hay PCN21R.
2.3. Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu
Các phư ng pháp và thiết bị nghiên cứu bao gồm: Phổ hồng
ngoại biến đổi Fourier (Fourier Nexus 6 0, M ); phân bố ích thước
hạt (Zetasizer Ver 620, UK); hi n vi điện tử qu t phát xạ trường
(FESEM, Hitachi S-4 00, Nhật ản); hi n vi điện tử truyền qua
JEM1010 (JEOL, Nhật ản); phân tích nhiệt lượng qu t vi sai
(DSC) (Shimadzu DSC- 60, Nhật ản); phân tích nhiệt hối lượng
(TGA) (Shimadzu DTG 60H, Nhật ản); nhiễu xạ tia X (Siemens
D5000); phổ tử ngoại và hả iến (UV-Vis) (Cintra 40, GBC, Hoa
Kỳ); giải ph ng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF trong các
môi trường pH hác nhau.
2.4. Giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF trong
các môi trường pH khác nhau
- Xây dựng đường chuẩn của NIF trong các dung dịch pH hác nhau.
- Xác định hàm lượng NIF được mang bởi vật liệu tổ hợp PLA/CS.
- Xác định hối lượng thuốc NIF giải ph ng từ vật liệu tổ hợp
PLA/CS mang NIF.
2.5. Động học giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF
Phân tích quá trình giải ph ng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS
mang NIF được mô tả bằng phư ng trình động học giải ph ng NIF
(động học bậc 0, bậc 1, các mô hình Higuchi, Hixson – Crowell,
Korsmeyer- Peppas).
2.6. Bào chế thu c

Viên nang chứa hạt nano PLA/CS/NIF đã được bào chế ở qui
mô pilot trên các thiết bị phù hợp. Vỏ nang là loại c màu và chứa
chất cản quang (titan đioxit), sau đ
được
p vỉ
nhôm/polyvinylclorua, do vậy hoàn toàn c th tránh được ánh sáng
tác động trong quá trình bảo quản.
2.7. Phương pháp đánh giá độ ổn định của thu c bào chế
Các chỉ tiêu theo dõi : Định lượng và độ hòa tan.

8


2.8. Thử nghiệm in-vivo trên chuột
2.8.1. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano
PLA/chitosan mang nifedipin lên huyết áp động mạch của chuột
2.8.2. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano
PLA/chitosan mang nifedipin lên tim của chuột
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của màng tổ hợp
PLA/CS mang NIF
3.1.1. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) của màng tổ hợp
PLA/CS mang NIF
ảng 3.1 liệt ê số s ng đặc trưng của một số nh m nguyên
tử trong màng PLA (viết t t là FP), màng CS (FC), các màng tổ
hợp PLA/CS (FPC), PLA/CS mang NIF (FPCNX), PLA/CS/Y %kl
PEO (FPCPY), PLA/CS/Y %kl PEO/X %kl NIF (FPCPYNX). Kết
quả phân tích phổ FTIR cho thấy PLA, CS và NIF đã tư ng tác với
nhau thông qua liên ết hiđro giữa các nh m amin và cacbonyl
trong NIF với nh m hydroxyl và cacbonyl trong các polyme và c

cường độ mạnh h n hi c mặt chất tư ng hợp PEO. Liên ết hidro
c th hình thành giữa các nh m chức của PLA, CS, PEO và NIF
được liệt ê trên bảng 3.2.
Bảng 3.1. Vị trí các pic dao động của một số nh m đặc trưng trong
NIF, các màng PLA, CS, các màng tổ hợp PLA/CS c và
hông c NIF và PEO
Mẫu
OH,

C-H

Số s ng (cm-1)
C=O, C=C
C-O

NH

NO2

NH

NIF

3330

1683, 1639

1118

1758

FC

3658
3501
3439

3101,
2998
2951
2996,
2946
2881

FP

FPC

3441

3001,

1759, 1626

1189,
1093
1256,
1081
1189,

1653

1529 1496

-

-

1599

-

1561

9


FPCN10

3448

FPCP6

3655

FPCP6N10 3642
3506
FPCP8
3652
3502

FPCP8N10 3646
3506

2949
3001,
2960
3003,
2952
3001,
2961
3002,
2951
3000,
2950

1760, 1631
1759, 1616
1762, 1623
1760, 1621
1762,
1703,
1649, 1626

1089
1188,
1088
1189,
1084
1189,
1088

1189,
1088
1189,
1087

1564 1508
1538

-

1558 1510
1535
1540 1534 1494

Bảng 3.2. Giả thuyết về liên ết hiđro hình thành giữa các nh m
chức của PLA, CS, PEO và NIF
Các chất
Tinh th NIF
NIF và PLA
NIF và CS
NIF và PEO
PLA và CS
PLA và PEO
CS và PEO

Liên ết hiđro
NIF–C=O…H–N–NIF
NIF–N–H…O=C–PLA
NIF–C=O…H–O–PLA
NIF–C=O…H–O–CS

NIF–C=O…H–N–CS
NIF–N–H…O–C–PEO
PLA–C=O…H–N–CS
PLA–C=O…H–O–CS
PLA–O–H…O–C–PEO
CS–O–H…O–C–PEO

3.1.2. Hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF
Hình 3.6 là ảnh hi n vi điện tử qu t trường phát xạ (FESEM)
của NIF. Các hạt NIF c ích thước hông đồng đều và chỉ c một
số ít các hạt NIF c ích thước dao động từ 100 đến 500 nm.

10


Hình 3.6. Ảnh FESEM của NIF ở độ ph ng đại 10000 lần.
a

b

c

d

Hình 3.7. Ảnh FESEM các màng tổ hợp FPC (a), FPCN10 (b, c) và
FPCN30 (d).
Hình 3. là ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPC, FPCN10
và FPCN30. C th thấy các màng trên đều c cấu trúc dị th với
hai pha: pha nền PLA và pha phân tán CS, NIF.

11


Ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPCP6 và FPCP6N10 ở các
độ ph ng đại hác nhau được trình bày trên hình 3. . So với ảnh
FESEM của màng FPC (hình 3. a), ảnh FESEM của các màng
FPCP6 và FPCP6N10 cho thấy ích thước pha phân tán CS nhỏ h n
đáng , từ 1 – 4 µm. CS phân tán trong nền PLA đồng đều h n và
ít bị ết tụ h n. Sự xuất hiện của các hạt nhỏ trên bề mặt pha CS
trong màng tổ hợp FPCP6N10 (hình 3. e, f) c th là NIF được
mang bởi tổ hợp PLA/CS/PEO. Các hạt này tách rời nhau và hông
ết tụ như trong mẫu màng FPCN10 (hình 3. c) nhờ PEO đ ng vai
trò chất tư ng hợp cho NIF và CS trong nền PLA.
c

d

e

f

Hình 3.8. Ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPCP6 (c) và
FPCP6N10 (d, e, f).
3.1.3. Tính chất nhiệt của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF có và
không có PEO
 Phân tích nhiệt kh i lượng (TGA)

12

Hình 3.9 là giản đồ vi phân đường nhiệt – hối lượng (DrTG)
và các đặc trưng nhiệt của NIF và các màng FP, FC, FPC, FPCN10,
FPCP6 và FPCP6N10. Các màng tổ hợp PLA/CS chứa PEO và NIF
c độ bền nhiệt lớn h n cả.
0.005

(5)
0.000

(2)

DrTG (mg/giây)

-0.005

(7)

(1)
-0.010

(3)
(6)

-0.015
NIF (1)
FC (2)
FP (3)
FPC (4)
FPCN10 (5)
FPCP6 (6)

FPCP6N10 (7)

-0.020
-0.025
-0.030

(4)

-0.035
200

250

300

Nhiệt độ (oC)

350

400

Hình 3.9. Giản đồ DrTG của NIF, PLA (FP), CS (FC) và các màng
tổ hợp PLA/CS c và hông c PEO, NIF.
 Phân tích nhiệt lượng quét vi ai (DSC)
Bảng 3.4 trình bày các giản đồ DSC và các đặc trưng DSC như
nhiệt độ thủy tinh h a (Tg) và nhiệt độ n ng chảy (Tm) của NIF và
các màng FP, FC và PLA/CS c và hông c PEO, NIF. C th thấy
nhiệt độ Tg của các màng PLA/CS c và hông c PEO, NIF đều
dịch chuy n về phía nhiệt độ lớn h n nhiệt độ Tg của PLA và nhỏ
h n nhiệt độ Tg của CS. Điều này chứng tỏ PLA và CS đã tư ng hợp

một phần với nhau. Các pic đặc trưng liên quan đến nhiệt độ Tg trên
giản đồ DSC của các màng c PEO đều rộng và tù h n so với các
pic tư ng ứng của các màng hông c PEO, đồng thời giá trị nhiệt
độ Tg cũng dịch chuy n về nhiệt độ ở giữa 2 Tg của PLA và CS. Kết
quả này một lần nữa cho thấy PEO đã cải thiện đáng
sự tư ng
hợp giữa PLA và CS. Sự giảm nhiệt độ Tm của các màng FPCPN
gây ra bởi sự s p xếp lại vùng tinh th trong NIF do tư ng tác giữa
thuốc – polyme. Độ ết tinh tư ng đối của các màng tổ hợp mang và
13


hông mang thuốc NIF c PEO lớn h n so với các màng hông c
PEO. Như vậy, PEO đã g p phần s p xếp lại cấu trúc tinh th của
PLA.
Bảng 3.4. Đặc trưng DSC của NIF, các màng FP, FC và PLA/CS c
và hông c PEO, NIF
Mẫu
Tg (oC)
Tm (oC)
∆Hm (J/g)
c* (%)
NIF
179,08
FP
54,7
150,5
8,5
9,1
FC

106,8
FPC
69,3
165,9
15,3
16,5
FPCP6
69,0
150,6
16,5
17,7
FPCP8
68,5
150,5
16,0
17,2
FPCN10
68,8
156,7
11,2
12,0
FPCP6N10
73,7
143,0
19,1
20,9
FPCP8N10
74,5
144,6
18,8

20,6
*
*
*
: c (%) = ∆Hm x100/∆Hm trong đ ∆Hm là nhiệt ết tinh chuẩn
của PLA (93,1 J/g) [ 9]. Tg: nhiệt độ thủy tinh h a; Tm: nhiệt độ
n ng chảy; ∆Hm: entanpy quá trình chảy.
3.1.4. Hiệu suất mang thuốc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF
ảng 3.5 trình bày hiệu suất mang thuốc NIF của các màng tổ
hợp FPN, FCN, FPCN và FPCPN. Rõ ràng là các màng được hảo
sát đều c hiệu suất mang thuốc NIF há cao, từ 60,96 đến 93,61%.
Bảng 3.5. Hiệu suất mang thuốc của các màng tổ hợp FPN, FCN,
FPCN và FPCPN
Kí hiệu
mẫu
FPN10
FPN20
FPN25
FPN30
FCN10
FCN20

Khối lượng ban
đầu của NIF
(%kl)
10
20
30
50
10

20

Khối lượng thực tế
NIF được mang
(%kl)
8,87
15,08
19,49
30,48
9,01
15,84

Hiệu suất
mang thuốc
NIF (%)
88,67
75,39
64,96
60,96
90,07
79,18

14


FCN25
FCN30
FPCN10
FPCN20
FPCN25

FPCN30
FPCP6N10
FPCP6N20
FPCP6N25
FPCP6N30
FPCP8N10
FPCP8N20
FPCP8N25
FPCP8N30

30
50
10
20
30
50
10
20
30
50
10
20
30
50

24,15
35,25
8,63
17,69
25,63

36,80
8,10
18,40
25,29
40,62
8,58
18,72
25,29
40,83

80,49
70,49
86,29
88,44
85,43
73,59
80,99
92,01
84,31
81,23
85,79
93,61
84,30
81,66

3.1.5. Sự giải phóng thuốc NIF từ màng tổ hợp PLA/CS mang
NIF
3.1.5.1. Sự giải phóng thuốc NIF trong các dung dịch pH khác nhau
Hình 3.12 mô tả hàm lượng NIF giải ph ng trong các dung
dịch pH hác nhau (1,2; 2; 6, ; ,4) sau giờ. C th thấy NIF giải

ph ng liên tục theo thời gian thử nghiệm. NIF giải ph ng nhanh sau
1 giờ trong tất cả các dung dịch pH thử nghiệm (24,55-28,45 %).
Sau giai đoạn giải ph ng nhanh, NIF tiếp tục giải ph ng với lượng
tư ng đối lớn. Sau giờ thử nghiệm, hàm lượng NIF giải ph ng từ
43,64 % đến 66,2 %, tùy thuộc vào pH của các dung dịch.

Hình 3.12. Hàm lượng NIF giải ph ng trong các dung dịch pH hác
nhau.
15


3.1.5.2. Sự giải phóng thuốc NIF từ các màng tổ hợp FCN, FPN và
FPCN
Các màng tổ hợp FCN25, FCN 30, FPN25 và FPN30 giải
ph ng NIF trong dung dịch pH 6, tư ng đối chậm. Trong hi đ ,
hệ mang thuốc trên c sở PLA/CS c tác dụng o dài, đ là giải
ph ng nhanh ở bước đầu tiên (giải ph ng bùng nổ) và sau đ giải
ph ng chậm dần (giải ph ng c i m soát). Từ ết quả thu được c
th thấy sử dụng tổ hợp 2 polyme PLA/CS sẽ thích hợp và tốt h n
một trong hai polyme PLA hay CS hi chế tạo hệ polyme mang
thuốc tác dụng o dài.
3.1.5.3. Sự giải phóng thuốc NIF của màng tổ hợp PLA/CS/NIF có
và không có chất tương hợp PEO
Hàm lượng NIF giải ph ng từ các màng tổ hợp FPCN và
FPCPN trong các dung dịch pH 2, pH 6, và ,4 được trình bày trên
các bảng 3.6-3.8. C th thấy NIF giải ph ng từ các màng tổ hợp
theo 2 giai đoạn: giải ph ng ngay lập tức và giải ph ng c i m
soát. Sau giai đoạn giải ph ng nhanh ban đầu, lượng thuốc được
giải ph ng liên tục và tốc độ giảm dần theo thời gian. Như vậy, quá
trình giải ph ng vừa c th cung cấp quá trình dẫn thuốc nhanh đ

chữa bệnh tim mạch ịp thời, vừa duy trì quá trình giải ph ng thuốc
lâu h n đ hỗ trợ việc điều trị lâu dài. Các yếu tố như hàm lượng
chất tư ng hợp, pH của dung dịch và hàm lượng thuốc NIF đều ảnh
hưởng đến quá trình giải ph ng thuốc NIF
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ở trên cho thấy
các màng tổ hợp PLA/CS c chất tư ng hợp PEO c th định hướng
chế tạo hệ mang thuốc NIF c tác dụng o dài hi điều trị bệnh tim
mạch.
3.1.6. Động học giải phóng thuốc NIF của màng tổ hợp PLA/CS
mang NIF
Động học giải ph ng NIF từ các màng tổ hợp FPCN, FPCPN
trong các dung dịch pH 2, pH 6, và pH ,4 được nghiên cứu căn cứ
theo các mô hình động học bậc 0 (ZO), động học bậc một (FO), mô
hình Higuchi (HG), mô hình Hixson-Crowell (HCW) và mô hình
Korsmeyer-Peppas hay còn gọi là phư ng trình năng lượng (KMP).

16


Hàm lượng thuốc NIF được giải ph ng từ các màng tổ hợp được
tính toán theo phư ng pháp hồi quy sử dụng phần mềm Excel. Căn
cứ vào hệ số hồi quy (R2), c th thấy NIF giải ph ng từ các màng
tổ hợp trong các dung dịch pH 2, pH 6, và pH ,4 theo mô hình
Korsmeyer-Peppas là thích hợp nhất. Vì giá trị hằng số huếch tán
(n) < 0,5 nên NIF giải ph ng tuân theo định luật huếch tán Fick I.

17


Bảng 3.6. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH 2

Thời
gian
(giờ)
0
1
2
3
4
5
6
7
8

FPC
N10

FPC
N20

FPCN
25

FPCN FPCP6 FPCP6 FPCP6 FPCP6 FPCP8 FPCP8 FPCP8 FPCP8
30
N10
N20
N25
N30
N10
N20

N25
N30

0
25,74
32,30
35,27
38,05
39,21
40,58
42,82
45,81

0
33,56
37,65
39,45
41,73
43,31
44,39
44,72
45,94

0
39,81
46,70
48,63
51,46
52,80
55,92

56,33
57,88

0
41,86
46,37
49,05
49,27
49,67
50,68
55,69
59,08

0
26,27
31,18
33,90
36,09
37,72
39,63
41,26
42,63

0
29,28
33,63
37,57
40,67
41,91
43,78

44,40
45,85

0
37,46
43,26
46,69
48,63
51,85
53,35
55,28
55,71

0
16,61
42,91
47,90
49,91
51,44
52,47
54,28
58,42

0
27,20
32,94
34,24
37,10
38,41
40,23

42,06
43,62

0
31,49
34,19
39,71
42,51
43,97
45,01
46,26
48,34

0
38,78
42,00
45,13
45,93
46,32
54,09
56,13
57,11

0
38,25
39,74
42,19
44,22
44,23
50,40

52,64
58,24

Bảng 3.7. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH 6,
Thời gian FPC FPC FPC FPC
(giờ)
N10 N20 N25 N30
0
0
0
0
0
1
25,51 33,33 30,98 39,88
2
30,12 34,51 35,42 44,82

FPCP
6N10
0
25,46
30,36

FPCP
6N20
0
28,45
32,18

FPCP FPCP6 FPCP8 FPCP8 FPCP FPCP

6N25 N30
N10
N20 8N25 8N30
0
0
0
0
0
0
34,67 30,50 26,42 30,45 33,60 35,35
39,82 37,10 30,85 32,74 38,51 36,98
18


3
4
5
6
7
8

36,99
38,84
39,95
40,86
42,11
43,18

37,44
39,15

40,10
41,65
42,88
43,97

40,87
42,06
43,22
43,93
45,04
49,65

47,19
48,77
49,01
49,95
53,24
58,08

35,00
37,18
37,99
38,81
41,81
44,26

34,87
39,64
40,88
42,54

43,36
44,61

41,11
43,26
47,34
49,06
50,77
52,49

40,60
42,15
44,53
46,78
49,30
51,27

33,20
35,28
37,63
38,67
40,49
42,06

35,86
39,81
42,10
43,97
44,80
45,63

42,07
44,27
46,47
47,15
48,34
49,35

38,76
41,62
42,03
44,07
45,57
47,89

Bảng 3.8. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH ,4
Thời
gian
(giờ)
0
1
2
3
4
5
6
7
8

FPC

N10

FPC
N20

FPCN FPCN3
25
0

FPCP6
N10

FPCP FPCP FPCP FPCP FPCP8 FPCP8 FPCP8
6N20 6N25 6N30 8N10 N20
N25
N30

0
26,51
32,29
38,87
39,78
40,71
42,36
42,70
44,48

0
34,34
36,21

38,10
40,01
40,15
41,33
42,15
45,09

0
32,78
37,45
40,08
43,26
44,82
45,53
46,84
51,61

0
25,25
30,89
36,53
39,56
40,86
42,16
42,60
43,47

0
30,53
35,47

36,30
38,77
39,59
41,04
42,89
45,16

0
33,88
34,76
40,32
43,79
45,65
48,05
49,51
50,09

0
31,14
36,61
41,57
43,11
45,84
46,87
47,89
49,26

0
32,97
33,94

36,89
39,81
41,06
45,67
47,20
49,44

0
25,63
31,23
37,45
39,32
41,18
42,43
43,05
43,67

0
32,02
35,79
36,99
39,37
40,56
41,55
42,35
44,53

0
31,96
36,82

40,19
43,91
44,92
45,33
46,54
48,16

0
33,87
34,84
37,12
40,70
42,98
46,88
49,16
50,14
19


3.2. Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của hạt nano
PLA/CS mang NIF
3.2.1. Phổ FTIR của hạt nano PLA/CS mang NIF
Phổ FTIR của các hạt nano PLA/CS/NIF (PCN) xuất hiện các pic
đặc trưng của NIF, PLA và CS tư ng tự như trên phổ FTIR của các
màng FP, FC và NIF (đã trình bày ở mục 3.1.1). Đ là các pic đặc
trưng cho dao động biến dạng của nh m NO2, dao động h a trị của
nh m CH (trong vòng benzen) và dao động h a trị của nh m C=O
(este) mà trên phổ FTIR của mẫu hạt nano PLA/CS (PCs) hông c .
Điều này chứng tỏ NIF đã được mang bởi tổ hợp PLA/CS. Do NIF là
chất ết tinh màu vàng, nên hi tăng hàm lượng NIF trong hạt nano

PCN, cường độ của các nh m nguyên tử trên phổ FTIR của các hạt
nano PCN giảm.
3.2.2. Phân bố kích thước hạt của hạt nano PLA/CS mang NIF
Dựa trên ết quả xác định ích thước hạt trung bình của hạt PCN
chế tạo ở các th tích nước cất đưa vào hệ, hàm lượng chất nhũ hoá
PEO và tỉ lệ PLA/CS hác nhau (bảng 3.13 và 3.14), th tích nước cất
đưa vào hệ 250 mL, hàm lượng PEO 400 mg, tỉ lệ PLA/CS 2/1 là thích
hợp nhất đ chế tạo hạt nano PCN. Trong hi với phư ng pháp dung
dịch tỉ lệ PLA/CS 4/1 là thích hợp nhất.
Bảng 3.13. Kích thước hạt trung bình của hạt nano PCN được chế tạo
với các th tích nước cất hác nhau đưa vào hệ
Mẫu
PCN50W
PCN100W
PCN200W
PCN250W
PCN300W

Kích thước hạt trung bình
(nm)
203, ± ,5
16 ,0 ± ,3
1 1,6 ± 13,3
120, ± 6,5
229,4 ± 9,5

Các mẫu PCN c ích thước hạt trung bình nhỏ h n so với mẫu
PLA/CS hông chứa NIF (PCs) c th do sự hình thành liên ết hiđro
giữa NIF và polyme (bảng 3.2), làm cho tư ng tác giữa thuốc –
polyme chiếm ưu thế h n tư ng tác giữa thuốc – thuốc [22, 5]. Vì

20


vậy, ích thước hạt của các mẫu mang thuốc NIF nhỏ h n đáng
so
với các mẫu hông mang thuốc. Ở hàm lượng NIF từ 10 % đến 50 %,
ích thước hạt trung bình của các mẫu PCN mang NIF dao động từ
120, đến 196 nm. So với hạt tổ hợp PCs mang một số thuốc hác, hạt
nano PCN thu được ở đây c ích thước hạt trung bình nhỏ h n.
Bảng 3.14. Sự phụ thuộc ích thước hạt trung bình của nano PCN vào
hàm lượng PEO và tỉ lệ PLA/CS
Mẫu
PCN200E
PCN250E
PCN600E

Kích thước hạt
trung bình (nm)
241,1 ± 1 ,6
120, ± 6,5
241,1 ± 16,6

Mẫu
PCN11R
PCN21R
PCN41R
PCN12R

Kích thước hạt
trung bình (nm)

1 ,0 ± 11,6
120, ± 6,5
195,3 ± 12,2
405, ± 32,4

Bảng 3.15. Kích thước hạt trung bình của các mẫu nano PCN chế tạo
ở các hàm lượng NIF hác nhau
Mẫu
PCs
PCN10N
PCN20N
PCN25N
PCN30N

Kích thước hạt trung bình (nm)
390,3 ± 64,1 (96,5 %), 41,3 ± (3,5 %)
1 ,3 ± 2 ,2 (94,2 %), 6 ,0 ± 4,0 (5, %)
120, ± 6,5
196,0 ± 31,
196,1 ± 33,9 (95,2 %), 56,6 ± 4,5 (4, %)

3.2.3. Hình thái cấu trúc của hạt nano PLA/CS mang NIF
Hình 3.26 là ảnh FESEM của các hạt nano PCs và PCN20N. C
th thấy hầu hết các hạt nano PCs và PCN20N đều c dạng hình cầu.
Các hạt nano PCs c ích thước dao động từ 40 – 500 nm và các hạt
nano PCN20N c ích thước dao động từ 40 – 300 nm, trong đ các
hạt c ích thước nhỏ (40-50 nm) chiếm ưu thế, tuy nhiên, các hạt này
c xu hướng ết tụ và bám dính với nhau. Các hạt nano PCN20N tách
rời nhau h n so với các hạt nano PCs nên các hạt nano PCN20N c
ích thước hạt trung bình nhỏ h n so với các hạt nano PCs.

21


a

b

c

d

Hình 3.25. Ảnh FESEM của hạt nano PCs (a, c) và PCN20N (b, d).
Ảnh TEM của hạt nano PCs và PCN20N được trình bày trên
hình 3.2 . C th thấy các hạt nano PCs và PCN20N c dạng hình cầu,
cấu trúc đặc và đồng nhất.
a

b

Hình 3.26. Ảnh TEM của hạt PCs (a) và PCN20N (b).

22


3.2.4. Tính chất nhiệt của hạt nano PLA/CS mang NIF
Một số đặc trưng nhiệt của các hạt nano PCs và PCN20N được
trình bày trên bảng 3.16. Từ hối lượng còn lại ở 500oC, c th thấy
NIF đã được mang bởi hạt nano PCN.
Bảng 3.16. Một số đặc trưng nhiệt của các hạt nano PCs và PCN20N

Mẫu
PCs
PCN20N

Tbđ (0C)
285,70
239,56

Tmax
(0C)
357,43
359,33

Khối lượng còn lại (%) ở
300 C 400oC 500oC 600oC
96,30
2,95
0
0
88,30
6,22
3,33
3,33
o

Trong đ : Tbđ, Tmax là nhiệt độ b t đầu phân hu và nhiệt độ phân hu
lớn nhất.
3.2.5. Giản đồ XRD của hạt nano PLA/CS mang NIF
Các pic ết tinh của PLA và CS trên giản đồ XRD của các hạt
nano PCN dịch chuy n nhẹ với cường độ lớn h n đáng

so với các
pic tư ng ứng trên giản đồ XRD của hạt nano PCs. Kết quả này cho
thấy các hạt nano PCN c độ ết tinh lớn h n so với các hạt nano PCs
do sự tư ng tác tốt giữa PLA, CS với NIF. Khi tăng hàm lượng NIF
trong hạt nano PCN, các pic ết tinh của PLA và CS trở nên rộng h n,
tư ng ứng với sự tăng độ ết tinh tư ng đối của các mẫu. ên cạnh đ ,
cường độ các pic ết tinh của NIF cũng tăng hi tăng hàm lượng NIF
trong hạt nano PCs.
3.2.6. Hiệu suất mang thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF
Hiệu suất mang thuốc của các hạt nano PCN10N, PCN20N,
PCN30N và PCN50N lần lượt là 9 , ; 9 ,3; 99,0; và ,6 %.
3.2.7. Sự giải phóng thuốc NIF của hạt nano PLA/CS mang NIF
Kết quả ở mục 3.2.6 cho thấy thuốc được mang ở dạng hạt nano
sẽ thuận lợi h n dạng màng hi định hướng chế tạo thuốc thành phẩm
dạng viên nang hoặc viên n n. Vì vậy, ngoài 3 dung dịch pH là 2; 6,
và ,4, sự giải ph ng thuốc NIF từ các hạt nano PCN còn được hảo
sát trong 1 môi trường pH nữa là 1,2 (tư ng ứng với pH ở một số đi m
cục bộ trong dạ dày). Đồng thời, thời gian hảo sát giải ph ng thuốc
tăng từ giờ lên 2 giờ. Từ đ , c th đưa ra những nhận định tốt h n
23


về giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano PCN. Hàm lượng NIF giải ph ng
từ các hạt nano PLA/CS mang NIF được trình bày trên bảng 3.1 (a,
b). C th thấy sự giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano PCN cũng theo 2
giai đoạn: giai đoạn giải ph ng nhanh và giai đoạn giải ph ng c i m
soát, tư ng tự như quá trình giải ph ng NIF từ các màng FPCN. Các
yếu tố như pH của dung dịch, thời gian thử nghiệm và hàm lượng
thuốc NIF đều ảnh hưởng đến sự giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano
PCN. Từ ết quả thu được cho thấy, đ ứng dụng cho hệ mang thuốc

tác dụng o dài, hàm lượng thuốc NIF đưa vào hạt nano PCN từ 10 –
20 % cho hiệu quả i m soát giải ph ng thuốc NIF tốt h n.
Bảng 3.17a. Hàm lượng thuốc NIF giải ph ng (%) từ các hạt nano
PCN trong các dung dịch pH hác nhau
Thời
gian
(giờ)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
12
24
28

pH 1,2

pH 2

PCN10N

PCN20N

PCN30N

PCN50N

PCN10N

PCN20N

PCN30N

PCN50N

0
18,10
26,15
28,61
30,52
31,42
32,85
33,84
35,08
45,22
60,56
61,89

0
19,68
25,30
28,34
29,79
31,52
33,21

33,88
35,32
46,75
62,98
63,56

0
17,78
24,46
28,29
31,48
33,40
35,66
36,96
38,56
47,36
66,01
66,98

0
19,17
30,16
32,87
36,93
38,68
39,81
41,59
42,96
50,15
65,45

66,55

0
17,32
24,85
28,57
30,24
31,84
33,07
34,19
35,09
45,10
62,04
63,32

0
21,14
26,36
28,52
29,98
31,59
33,22
34,57
36,07
47,44
63,54
64,15

0
19,71

27,56
32,88
36,08
36,95
37,82
38,26
40,00
49,87
69,02
69,98

0
19,40
27,57
33,77
36,54
39,36
41,51
45,11
46,64
55,26
72,65
73,04

Bảng 3.17b. Hàm lượng thuốc NIF giải ph ng (%) từ các hạt nano
PCN trong các dung dịch pH hác nhau
Thời gian
(giờ)
0
1

pH 6,8
PCN10N

PCN20N

PCN30N

pH 7,4
PCN50N

PCN10N

PCN20N

PCN30N

PCN50N

0
0
0
0
0
0
0
0
30,13 32,84 25,74 25,12 31,84 31,15 36,03 35,23
24

2
3
4
5
6
7
8
12
24
28

37,57
42,22
45,12
47,35
49,59
52,08
54,12
58,78
70,25
71,53

40,46
43,73
46,01
48,83
51,15
53,23
55,29

60,06
74,77
76,05

35,81
38,77
45,78
49,93
52,19
53,17
55,77
62,54
75,01
76,22

36,31
44,45
48,71
51,13
52,92
54,90
56,73
65,34
78,78
79,06

39,26
43,86
47,83
50,33

52,85
55,01
57,17
63,22
78,38
79,11

41,11
45,74
48,73
51,77
54,63
57,08
59,06
64,56
78,89
80,02

43,24
47,69
52,56
55,95
58,29
59,98
61,04
67,78
83,86
84,67

44,28

50,09
53,18
57,16
59,07
60,58
63,78
66,90
84,56
85,24

3.2.8. Động học giải phóng thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF
Kết quả tính toán các tham số động học theo các mô hình ZO,
FP, HCW, HG và KMP cho các hạt nano PCN trong các dung dịch pH
7,4; 6, ; 2 và 1,2 cho thấy mô hình KMP là thích hợp nhất đ phản ánh
giải ph ng NIF từ các hạt nano PCN trong các dung dịch pH nêu trên.
Với n < 0,5, c chế giải ph ng thuốc NIF từ các hạt nano PCN trong
các dung dịch pH 7,4; 6, ; 2 và 1,2 đều tuân theo định luật huếch tán
Fick I. C chế này cũng được áp dụng trên các hệ polyme hác mang
NIF.
3.3. Thử nghiệm in vivo của thu c bào chế từ hạt nano PLA/CS
mang NIF
3.3.1. Độ ổn định của mẫu thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS mang NIF
Viên nang bào chế từ hạt nano PCN mang NIF ổn định về hàm
lượng và độ hòa tan trong thời gian thử nghiệm. Từ ết quả ngoại suy,
dự báo tuổi thọ của viên nang là trên 24 tháng với điều iện bảo quản
dưới 30oC.
3.3.2. Tác dụng hạ huyết áp của thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS
mang NIF
NIF và tổ hợp nano PCN mang NIF đều gây giảm huyết áp chuột
thử nghiệm ở tất cả thời đi m nghiên cứu (30 phút, 1 giờ, 2 giờ và 4

giờ sau hi uống thuốc). Tuy nhiên, ở thời đi m 30 phút sau hi uống
thuốc, tổ hợp nano PCN mang NIF c xu hướng gây giảm huyết áp
mạnh h n, trong hi ở thời đi m 4 giờ sau hi uống c xu hướng tăng
huyết áp ở nh m chuột uống NIF đ n thuần.
25