Nghiên cứu bào chế nano nhũ tương nhỏ mắt Diclophenac và bước đầu đánh giá sinh khả dụng của chế phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

ĐẶNG THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO NHŨ TƯƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH
GIÁ SINH KHẢ DỤNG CỦA CHẾ PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI, 2016


MỤC LỤC
Trang
BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT .................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... xii
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1. THÔNG TIN VỀ DƢỢC CHẤT ACID DICLOFENAC ................................ 2
1.1.1. Công thức hóa học ........................................................................................ 2
1.1.2. Đặc tính lý hóa .............................................................................................. 2
1.1.3. Tác dụng, chỉ định ......................................................................................... 3
1.2. NANO NHŨ TƢƠNG ..................................................................................... 4
1.2.1. Khái niệm ...................................................................................................... 4
1.2.2. Thành phần .................................................................................................... 4
1.2.3. Kỹ thuật bào chế nano nhũ tƣơng ................................................................. 4

1.2.4. Đặc tính của nano nhũ tƣơng ........................................................................ 7
1.2.5. Ƣu nhƣợc điểm của nano nhũ tƣơng ............................................................ 11
1.3. NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT ................................................................. 16
1.3.1. Đặc điểm cấu tạo của mắt liên quan đến hấp thu dƣợc chất. ...................... 16
1.3.2. Một số nghiên cứu về nano nhũ tƣơng nhỏ mắt ........................................... 18
1.3.3. Đánh giá sinh khả dụng của nano nhũ tƣơng trên mắt ................................. 22
Chƣơng 2. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 34
2.1. NGUYÊN LIỆU, PHƢƠNG TIỆN, ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM ................. 34
2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................. 34
2.1.2. Thiết bị ......................................................................................................... 35
2.1.3. Động vật thí nghiệm ..................................................................................... 36
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................... 36
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 36
2.3.1. Phƣơng pháp bào chế nano nhũ tƣơng diclofenac ....................................... 36
2.3.2. Phƣơng pháp bào chế dung dịch nhỏ mắt diclofenac so sánh ..................... 38
2.3.3. Phƣơng pháp đánh giá một số đặc tính của hệ nano nhũ tƣơng................... 39
2.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu độ ổn định ........................................................... 45

iv


2.3.5. Phƣơng pháp thử kích ứng mắt .................................................................... 46
2.3.6. Phƣơng pháp nghiên cứu sinh khả dụng ...................................................... 48
2.3.7. Phƣơng pháp xây dựng tƣơng quan in vitro – in vivo .................................. 52
2.3.8. Phƣơng pháp ghi và xử lý số liệu ................................................................. 54
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 55
3.1. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG DƢỢC CHẤT TRONG
MẪU NANO NHŨ TƢƠNG VÀ MÔI TRƢỜNG GIẢI PHÓNG ....................... 55
3.1.1. Tính đặc hiệu của phƣơng pháp ................................................................... 55

3.1.2. Xác định tính tuyến tính ............................................................................... 55
3.1.3. Xác định độ đúng ......................................................................................... 57
3.1.4. Xác định độ lặp lại ....................................................................................... 58
3.1.5. Kết luận ........................................................................................................ 58
3.2. XÂY DỰNG CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH BÀO CHẾ NANO NHŨ
TƢƠNG .................................................................................................................. 59
3.2.1. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật siêu âm .......................................... 59
3.2.2. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật siêu âm kết hợp đồng nhất hóa áp
suất cao ................................................................................................................... 80
3.2.3. Bào chế nano nhũ tƣơng bằng kỹ thuật phân cắt tốc độ cao ........................ 84
3.3. NÂNG QUY MÔ BÀO CHẾ.......................................................................... 98
3.3.1. Khảo sát lựa chọn thời gian siêu âm khi nâng quy mô ................................ 98
3.3.2. Đánh giá tính lặp lại của quy trình khi nâng quy mô bào chế .................... 103
3.4. DỰ THẢO TIÊU CHUẨN CHẤT LƢỢNG CỦA NANO NHŨ TƢƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC .................................................................................. 105
3.5. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT ......... 106
3.6. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA MẪU NANO NHŨ TƢƠNG ĐƢỢC LỰA
CHỌN ĐỂ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG ........................................................ 107
3.7. THỬ KÍCH ỨNG MẮT TRÊN THỎ ............................................................ 108
3.8. NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG CỦA NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ
MẮT TRÊN THỎ THÍ NGHIỆM......................................................................... 109
3.8.1. Thẩm định phƣơng pháp định lƣợng diclofenac trong dịch tiền phòng ..... 109
3.8.2. Đánh giá sinh khả dụng và các thông số dƣợc động học ............................ 117
3.9. XÂY DỰNG TƢƠNG QUAN IN VITRO – IN VIVO TRONG THIẾT KẾ
CÔNG THỨC NANO NHŨ TƢƠNG NHỎ MẮT DICLOFENAC .................... 121
3.9.1. Đánh giá giải phóng dƣợc chất in vitro ....................................................... 121

v

3.9.2. Mô hình hóa đồ thị giải phóng .................................................................... 123
3.9.3. Thiết lập tƣơng quan ................................................................................... 124
3.9.4. Ứng dụng tƣơng quan in vitro – in vivo trong xây dựng chỉ tiêu giải phóng
dƣợc chất của nano nhũ tƣơng .............................................................................. 126
Chƣơng 4. BÀN LUẬN ....................................................................................... 128
4.1. VỀ ACID DICLOFENAC ............................................................................. 128
4.2. VỀ BÀO CHẾ NANO NHŨ TƢƠNG .......................................................... 129
4.2.1. Về công thức bào chế .................................................................................. 129
4.2.2. Về thiết bị bào chế....................................................................................... 132
4.2.3. Về nhiệt độ nhũ hóa .................................................................................... 133
4.2.4. Về tỉ lệ dƣợc chất trong pha dầu của nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac. 134
4.2.5. Về cấu trúc nano nhũ tƣơng ........................................................................ 135
4.2.6. Về nâng quy mô bào chế ............................................................................. 136
4.3. VỀ KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG IN VITRO CỦA NANO NHŨ TƢƠNG
NHỎ MẮT DICLOFENAC .................................................................................. 137
4.4. VỀ NGHIÊN CỨU ĐỘ ỔN ĐỊNH ................................................................ 140
4.5. VỀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ ...................................................... 140
4.6. VỀ NGHIÊN CỨU TÍNH KÍCH ỨNG ......................................................... 141
4.7. VỀ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG IN VIVO VÀ THIẾT LẬP TƢƠNG
QUAN IN VITRO – IN VIVO ................................................................................ 142
4.7.1. Về định lƣợng diclofenac trong dịch tiền phòng ........................................ 144
4.7.2. Về lựa chọn mô hình dƣợc động học .......................................................... 145
4.7.3. Về xây dựng tƣơng quan in vitro – in vivo. ................................................ 146
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 148
ĐỀ XUẤT ............................................................................................................. 149
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vi


BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
ADC

Acid diclofenac

AIC

The Akaike information criterion (Tiêu chuẩn thông tin Akaike)

ANOVA Analysis of variance (Phân tích phƣơng sai)
AUC

The area under the curve (Diện tích dƣới đƣờng cong)

AUMC

Area under the first moment curve (Diện tích dƣới đƣờng cong nồng
độ × thời điểm).

BCS

Biopharmaceutics Classification System (Hệ thống phân loại sinh
dƣợc học)

CĐDH

Chất đồng diện hoạt

CDH

Chất diện hoạt

Cmax

Maximum concentration (Nồng độ thuốc tối đa)

COX

Cyclooxygenase

Cre

Cremophor

CT

Công thức

CTBC

Công thức bào chế

CTCL

Chỉ tiêu chất lƣợng

CTTƢ

Công thức tối ƣu

D/N

Dầu/nƣớc

DAD

Diode Array Detector (Detector mảng quang diod)

DC

Dƣợc chất

DD

Dung dịch

ĐNH

Đồng nhất hóa

ECD

Electron capture detector (Detector điện hóa)

FDA

Food and Drug Administration (Cơ quan quản lý thuốc – thực phẩm)

GP

Giải phóng

GPDC

Giải phóng dƣợc chất

GTTB

Giá trị trung bình

HLB

Hydrophilic-lipophilic balance (Hằng số cân bằng dầu/nƣớc)

HPLC

High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)

HQC

High quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ cao)

IPM

Isopropyl myristat

IVIVC

In vitro – in vivo correlation (tƣơng quan in vitro – in vivo)

vii


kl

Khối lƣợng

KTG

Kích thƣớc giọt

LC-MS

Liquid chromatography–mass spectrometry (Sắc ký lỏng khối phổ)

LLOQ

Lower limit of quantification (Giới hạn định lƣợng dƣới)

LQC

Lower quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ thấp)

MCT

Medium-chain triglycerides (triglycerid có acid béo mạch trung bình)

MQC

Middle quality control sample (Mẫu kiểm chứng nồng độ trung bình)

MRT

Mean residence time (Thời gian lƣu trung bình)

MT

Môi trƣờng

MTPT

Môi trƣờng phân tán

N/D

Nƣớc/dầu

NaDC

Natri diclofenac

NSAIDs

Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (thuốc chống viêm không
steroid)

NNT

Nano nhũ tƣơng

PdI

Polydispersity index (chỉ số đa phân tán)

PEG

Polyethylen glycol

PG

Propylen glycol

PL

Phụ lục

RSD

Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tƣơng đối)

SD

Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

SKD

Sinh khả dụng

TB

Trung bình

TCCS

Tiêu chuẩn cơ sở

TEM

Transmission electron microscopy (Hiển vi điện tử truyền qua)

Tmax

Maximum time (Thời gian đạt nồng độ thuốc tối đa)

tt

Thể tích

Tw

Tween

USA

The United States of America (Hợp chủng quốc Hoa Kỳ)

viii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Độ tan của amlodipin trong các loại dầu và nano nhũ tƣơng ở 25 ±
1oC (n = 3) ............................................................................................................. 11
Bảng 1.2: Một số chế phẩm nano nhũ tƣơng nhỏ mắt .......................................... 21
Bảng 1.3: Một số đặc điểm giải phẫu, sinh lý của mắt ngƣời và mắt thỏ ............. 24
Bảng 1.4. Một số điều kiện chạy sắc ký định lƣợng ADC trong dịch tiền phòng 26
Bảng 2.5: Nguyên liệu sử dụng ............................................................................. 34
Bảng 2.6: Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac .............................................................................................................. 35
Bảng 2.7. Thành phần tá dƣợc bào chế nano nhũ tƣơng acid diclofenac ............. 36
Bảng 2.8. Điều kiện bảo quản và chu kỳ lấy mẫu kiểm tra trong theo dõi độ ổn
định của NNT ADC ............................................................................................... 45
Bảng 2.9: Hệ thống phân loại các tổn thƣơng mắt ................................................ 47
Bảng 2.10: Các mô hình giải phóng khác nhau đƣợc sử dụng để phân tích dữ liệu
in vitro .................................................................................................................... 53
Bảng 3.11: Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ acid diclofenac .............. 56
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát độ đúng của phƣơng pháp HPLC ........................... 57
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phƣơng pháp HPLC .......................... 58
Bảng 3.14: Các thành phần trong công thức NNT ADC ....................................... 62
Bảng 3.15: Các biến độc lập .................................................................................. 63
Bảng 3.16: Các biến phụ thuộc .............................................................................. 64
Bảng 3.17: Thiết kế thí nghiệm bào chế NNT bằng kỹ thuật siêu âm .................. 65
Bảng 3.18: Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm tới một số chỉ tiêu chất lƣợng của
chế phẩm nano nhũ tƣơng bào chế theo CT 16 (n = 3) .......................................... 66
Bảng 3.19: Phần trăm giải phóng DC, độ bền, KTG TB, thế zeta và PdI của NNT
ADC ....................................................................................................................... 67
Bảng 3.20: Kết quả luyện mạng neuron nhận tạo bằng FormRules 2.0 ............... 68

Bảng 3.21: Giá trị R2luyện cho các biến đầu vào. ................................................... 76
Bảng 3.22: Thành phần công thức NNT đƣợc lựa chọn ....................................... 77

ix


Bảng 3.23: Kết quả phần trăm dƣợc chất giải phóng dự đoán ............................... 78
Bảng 3.24: Phần trăm DC giải phóng của NNT thực tế (n = 3) ........................... 78
Bảng 3.25: Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các mẫu NNT bào chế theo công thức
tối ƣu (n = 3) .......................................................................................................... 79
Bảng 3.26. Thành phần của các công thức nano nhũ tƣơng đƣợc lựa chọn bào chế
bằng thiết bị siêu âm kết hợp đồng nhất hóa áp suất cao ...................................... 81
Bảng 3.27: Kết quả đo kích thƣớc giọt tại các thời điểm đồng nhất hóa áp suất
cao khác nhau (n = 3) ............................................................................................ 82
Bảng 3.28: Một số chỉ tiêu chất lƣợng của NNT khi bào chế bằng thiết bị siêu
âm, siêu âm + ĐNH sau thời gian 12 phút (n = 3) ................................................ 83
Bảng 3.29: Các thành phần trong công thức bào chế nano nhũ tƣơng diclofenac
với kỹ thuật phân cắt tốc độ cao ............................................................................. 85
Bảng 3.30: Các biến độc lập ................................................................................. 86
Bảng 3.31: Các biến phụ thuộc ............................................................................. 86
Bảng 3.32: Thiết kế thí nghiệm cho NNT nhỏ mắt acid diclofenac ..................... 87
Bảng 3.33: Các đặc tính vật lý của nano nhũ tƣơng diclofenac (n=3) .................. 88
Bảng 3.34: Kết quả luyện mạng neural nhận tạo bằng FormRules 2.0 ................ 90
Bảng 3.35. Tỉ lệ dƣợc chất trong pha dầu của một số mẫu NNT (n = 3) .............. 96
Bảng 3.36. Một số chỉ tiêu chất lƣợng của mẫu nano nhũ tƣơng (CTTƢ 2) đƣợc
bào chế bằng thiết bị phân cắt tốc độ cao ............................................................. 97
Bảng 3.37: Kết quả kích thƣớc giọt trung bình và tỉ lệ DC đƣợc nhũ tƣơng hóa
của các mẫu NNT có thời gian siêu âm khác nhau (n = 3) .................................... 99
Bảng 3.38: Kết quả tỉ lệ DC giải phóng theo thời gian siêu âm (n = 3) ............... 101
Bảng 3.39: Kết quả xác định một số thông số của các NNT sau thời gian bảo

quản 1 tháng ở 40±2oC, độ ẩm 75±5% và so sánh với NNT mới bào chế (n = 3) 102
Bảng 3.40: Thành phần công thức bào chế nâng quy mô 1000 ml ...................... 103
Bảng 3.41: Kết quả đánh giá chất lƣợng NNT ở quy mô 100 ml và 1000 ml (n = 3) 104
Bảng 3.42: Dự thảo tiêu chuẩn chất lƣợng cho nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac ............................................................................................................. 105
Bảng 3.43: Đánh giá phần trăm giải phóng dƣợc chất của CTTƢ 2 (n = 3) ....... 108

x


Bảng 3.44. Bảng chấm điểm đánh giá tính kích ứng trên mắt thỏ ....................... 109
Bảng 3.45: Đáp ứng pic của mẫu trắng và mẫu chuẩn tại thời điểm trùng với thời
gian lƣu của diclofenac ........................................................................................ 110
Bảng 3.46: Tƣơng quan giữa nồng độ diclofenac trong dịch tiền phòng và diện
tích pic .................................................................................................................. 111
Bảng 3.47: Nồng độ diclofenac trong các mẫu chuẩn tính theo phƣơng trình hồi quy 112
Bảng 3.48: Xác định giới hạn định lƣợng dƣới (LLOQ) ..................................... 113
Bảng 3.49: Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại trong ngày ............................ 113
Bảng 3.50: Kết quả thẩm định độ đúng, độ lặp lại khác ngày ............................. 114
Bảng 3.51: Độ ổn định của mẫu sau xử lý bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ . 116
Bảng 3.52: Nồng độ dƣợc chất trong dịch tiền phòng mắt trái và mắt phải thỏ (n = 6) 117
Bảng 3.53: Tỉ lệ GP in vivo của NNT so với dung dịch ....................................... 119
Bảng 3.54: Các thông số dƣợc động học tính toán nhờ phần mềm Phoenix
WinNonlin 6.3 ....................................................................................................... 120
Bảng 3.55: Kết quả AIC của các môi trƣờng GP với các mô hình GP khác nhau 123
Bảng 3.56. Giá trị AIC theo tƣơng quan giữa mức độ GP in vitro trong các điều
kiện thử GP và mức độ GP in vivo của dƣợc chất ............................................... 125
Bảng 3.57. Phần trăm giải phóng dƣợc chất từ NNT ADC qua môi trƣờng pH 5,8
(n = 3) ................................................................................................................... 126
Bảng 3.58. Tiêu chuẩn chất lƣợng của nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac ....... 127

xi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Công thức cấu tạo của acid diclofenac [142] ......................................... 2
Hình 1.2: Phƣơng pháp ĐNH ở áp suất cao [99] .................................................... 6
Hình 1.3: Một số quá trình phá vỡ cấu trúc nhũ tƣơng [89] .................................. 9
Hình 1.4: Cấu tạo lớp điện thế kép [38] ................................................................ 10
Hình 1.5: Cấu tạo giải phẫu mắt [2] ...................................................................... 17
Hình 1.6: Sơ đồ bình Franz [97] ........................................................................... 22
Hình 1.7: Mô hình thử nghiệm kỹ thuật thẩm tách micro [102] ........................... 23
Hình 1.8: Mô hình đánh giá khả năng thấm của dƣợc chất qua giác mạc bằng
phƣơng pháp vi thẩm tích [83] ............................................................................... 25
Hình 1.9: Một số mô hình ngăn cho thuốc nhỏ mắt .............................................. 28
Hình 2.10: Sơ đồ quy trình bào chế nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac ............ 37
Hình 2.11: Ảnh minh họa cho mức độ tách pha của NNT .................................... 41
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ acid diclofenac
và diện tích pic ....................................................................................................... 56
Hình 3.13: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Transcutol HP đến phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ..................................... 69
Hình 3.14: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Span 80 đến phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ............................................... 70
Hình 3.15: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Span 80 và lƣợng Transcutol
HP tới phần trăm giải phóng ADC sau 1 giờ ........................................................ 71
Hình 3.16: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
dung môi pha dầu tới độ bền của NNT ADC ........................................................ 72
Hình 3.17: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của pH và loại hệ đệm tới độ bền của
NNT ADC ............................................................................................................. 73

Hình 3.18: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của loại hệ đệm và lƣợng CDH thân
nƣớc tới KTG T của NNT ADC .......................................................................... 74
Hình 3.19: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và loại hệ
đệm tới thế zeta của NNT ADC ............................................................................ 75
Hình 3.20: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Span 80 và pH tới thế zeta
của NNT ADC ....................................................................................................... 76
Hình 3.21: Đồ thị % DC giải phóng theo thời gian của mẫu NNT bào chế theo
CTTƢ dự đoán và thực tế. .................................................................................... 78

xii


Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTG theo thời gian ĐNH ...................... 82
Hình 3.23: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân dầu và lƣợng PG
tới KTG T của NNT ADC .................................................................................. 91
Hình 3.24: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng Transcutol HP và lƣợng
CDH thân dầu tới KTG T của NNT ADC .......................................................... 92
Hình 3.25: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng PG và loại CDH thân nƣớc
tới PdI của NNT ADC ............................................................................................ 93
Hình 3.26: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
CDH thân dầu đến thế zeta của NNT ADC .......................................................... 94
Hình 3.27: Mặt đáp biểu diễn ảnh hƣởng của lƣợng CDH thân nƣớc và lƣợng
Transcutol HP tới thế zeta của NNT ADC ............................................................ 95
Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc kích thƣớc giọt trung bình vào thời gian
siêu âm ở quy mô 1000 ml .................................................................................... 99
Hình 3.29: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ GP DC in vitro theo thời gian siêu âm ............ 101
Hình 3.30: Kết quả tính toán dự đoán tuổi thọ chế phẩm khi bảo quản ở điều kiện
5 ± 3oC .................................................................................................................. 107
Hình 3.31: Ảnh TEM của nano nhũ tƣơng diclofenac ......................................... 107
Hình 3.32: Đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa nồng độ diclofenac trong dịch

tiền phòng và diện tích pic ................................................................................... 111
Hình 3.33: Đồ thị biểu diễn đƣờng cong nồng độ - thời gian (n = 6) ................... 118
Hình 3.34: Đồ thị biểu diễn mức độ giải phóng in vivo của NNT so với DD ..... 119
Hình 3.35: Đồ thị phần trăm dƣợc chất GP của NNT diclofenac trong một số môi
trƣờng đệm phosphat pH khác nhau .................................................................... 122
Hình 3.36: Đồ thị phần trăm dƣợc chất GP của NNT diclofenac trong một số môi
trƣờng đệm phosphat pH 7,4 có thêm Tw 80 và ethanol hàm lƣợng khác nhau .. 122
Hình 3.37: Sự giải phóng dƣợc chất theo mô hình Weibull trong môi trƣờng đệm
phosphat pH 5,8 ................................................................................................... 124

xiii


ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghệ nano đã và đang tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong bào chế
thuốc hiện đại. Sử dụng công nghệ nano để thiết kế các hệ phân phối thuốc mới đã
tạo nên sự phát triển của ngành y học, hứa hẹn những tiến bộ đột phá trong điều trị
và chẩn đoán.
Khi bào chế thuốc nhãn khoa, vấn đề SKD luôn đƣợc đặt ra với các nhà bào
chế, do mắt là một tổ chức có cấu tạo và cơ chế sinh lý phức tạp. Các thuốc nhãn
khoa thƣờng có tỉ lệ hấp thu thuốc thấp và thời gian lƣu thuốc trƣớc giác mạc ngắn.
NNT là một trong số các hệ bào chế có cấu trúc nano đã và đang nhận đƣợc sự
quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới. Nhiều nghiên cứu đã chứng
minh, NNT làm tăng tỉ lệ hấp thu thuốc vào các mô bên trong mắt [23], tăng thời
gian lƣu thuốc trƣớc giác mạc [11], cải thiện SKD và hiệu quả điều trị tại mắt [16],
[96]. Các nghiên cứu cũng chỉ ra đây là hệ phân phối thuốc tại mắt tiềm năng cho
các DC thuộc nhóm II, III trong bảng phân loại sinh dƣợc học (BCS) [160].
Diclofenac là một DC điển hình của nhóm NSAIDs, có khả năng ngăn chặn
sự co đồng tử xảy ra trong quá trình lấy tinh thể đục, làm giảm viêm và đau trong
tổn thƣơng biểu mô giác mạc sau phẫu thuật [10]. Diclofenac là một dƣợc chất có

độ hòa tan kém, các chế phẩm thuốc nhỏ mắt diclofenac hiện có trên thị trƣờng chủ
yếu ở dạng dung dịch có hiệu quả điều trị không cao [58].
Để cải thiện sinh khả dụng của diclofenac khi dùng cho mắt và tiếp cận dạng
bào chế thuốc mới theo công nghệ nano, đề tài: ―Nghiên cứu bào chế nano nhũ
tƣơng nhỏ mắt diclofenac và bƣớc đầu đánh giá sinh khả dụng của chế phẩm‖
đƣợc tiến hành nghiên cứu với các mục tiêu:
1. Xây dựng đƣợc công thức và quy trình bào chế nano nhũ tƣơng nhỏ mắt
diclofenac 0,1% ở quy mô phòng thí nghiệm.
2. Nâng quy mô bào chế, dự thảo đƣợc tiêu chuẩn cơ sở, đánh giá độ ổn định
cho nano nhũ tƣơng nhỏ mắt diclofenac 0,1%.
3. Đánh giá đƣợc sinh khả dụng của chế phẩm trên thỏ thí nghiệm và bƣớc
đầu thiết lập đƣợc tƣơng quan in vitro – in vivo của chế phẩm.

1


Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. THÔNG TIN VỀ DƢỢC CHẤT ACID DICLOFENAC
1.1.1. Công thức hóa học

Hình 1.1: Công thức cấu tạo cCônacid diclofenac [142]
1.1.2. Đặc tính lý hóa
 Tính chất vật lý
 Cảm quan: Bột kết tinh màu trắng hoặc gần trắng, hơi hút ẩm.
 Độ tan:
- Rất ít tan trong nƣớc, độ tan phụ thuộc pH nằm trong khoảng từ 17,8 mg/l ở
pH trung tính; ít hơn 1 mg/l ở pH acid. Diclofenac thƣờng tồn tại ở dạng muối hòa
tan có độ tan hơn dạng acid, dạng muối natri có độ tan là 1113 mg/l; dạng muối kali
có độ tan lớn hơn 2430 mg/l. ADC thuộc nhóm II trong BCS tan kém nhƣng thấm
tốt [64].

- Có độ tan cao trong dầu thầu dầu (1,633 ± 0,06 % (kl/tt)), dầu lạc (0,720 ±
0,09% (kl/tt)), dầu hƣớng dƣơng (0,549 ± 0,03 (kl/tt)) [14], không tan/hexan,
toluen; ít tan trong cloroform; tan tốt trong methanol; tan rất tốt trong dimethyl
sulfoxyd, dimethyl formamid, dioxan… [133].
- Độ tan của acid diclofenac trong 2,5 g mỗi loại dầu: dầu ngô (corn oil), dầu
hạnh nhân (almond oil), Miglyol 810, Miglyol 812, Miglyol 829, Labrafac PG,
Labrafac lipophile ở 20 ± 2oC (% kl/kl) lần lƣợt là 0,34; 0,41; 0,82; 0,73; 1,15; 0,93;
0,85 [95]. Độ tan của muối natri diclofenac trong 10 g dầu khác nhau ở 25oC lần
lƣợt là (mg/10 g): dầu oliu 120 mg; isopropyl myristat 140 mg; dầu thầu dầu 150
mg; isopropyl palmitat 120 mg; acid oleic 180 mg [41].


Hệ số phân bố dầu nƣớc (n - octanol/nƣớc): log P = 4,4 [121].



Hấp thụ UV: λmax (methanol) = 285 nm, λmax (acetonitril) = 278 nm [133].

2


 Tính chất hóa học:
- Tính acid yếu, pKa = 4,0 [64].
 Định tính:
- Dựa trên các phản ứng: dung dịch DC trong ethanol có phản ứng với dung
dịch kali fericyanid, sắt (III) clorid, acid hydrocloric cho màu xanh, có tủa [7], [9],
[146].
- Đo phổ hồng ngoại, sắc ký lớp mỏng: so sánh với chất chuẩn.
 Định lƣợng:
- Chuẩn độ trong môi trƣờng (MT) khan: ADC có thể định lƣợng bằng dung

dịch kali hydroxyd trong methanol trong MT cloroform [8].
- Đo mật độ quang [9].
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC [9].
1.1.3. Tác dụng, chỉ định
Diclofenac thuộc nhóm chống viêm không steroid - NSAIDs, có tác dụng ức
chế tổng hợp prostagladin rõ rệt, tạo ra tác dụng chống viêm, giảm đau mạnh.
Cơ chế tác dụng: diclofenac ức chế mạnh hoạt tính của cyclooxygenase COX1; COX-2, làm giảm đáng kể sự tạo thành prostaglandin, prostacylin và thromboxan
là những chất trung gian của quá trình viêm. Diclofenac cũng điều hòa con đƣờng
lioxygenase và sự kết tụ tiểu cầu [4].
Dược động học tại mắt: diclofenac đƣợc hấp thu nhanh vào thủy dịch sau khi
nhỏ mắt. Sau khi nhỏ một giọt lên giác mạc, Cmax đạt xấp xỉ 82 ng/ml sau thời gian
là 2,4 giờ. Nồng độ tìm thấy sau 4 giờ nhỏ thuốc là 20 ng/ml. Thời gian lƣu trú
thuốc trung bình trong thủy dịch là 7,4 giờ [43]. Giống nhƣ các thuốc NSAIDs
khác, diclofenac đƣợc gắn kết với 90 – 99% protein chính vì vậy mà có thể dễ dàng
tìm thấy nó ở các mô của tổ chức mắt sau khi nhỏ thuốc [52].
Hiện nay trên thị trƣờng mới chỉ có dung dịch thuốc nhỏ mắt chứa NaDC, bao
gồm các biệt dƣợc: Diclofenac Sodium Ophthalmic Solution (Apotex), Diclofenac
Sodium Ophthalmic Solution (Falcon), Voltaren Ophthalmic (Novartis),… với nồng
độ 0,1 %.
Chỉ định: dung dịch nhỏ mắt 0,1% NaDC giảm đau các tổn thƣơng biểu mô do
chấn thƣơng, phẫu thuật, điều trị viêm sau phẫu thuật, các bệnh viêm mạn tính
không lây nhiễm, ngăn ngừa thu hẹp đồng tử trong phẫu thuật đục thủy tinh thể,
giảm các triệu chứng do viêm màng kết mạc [135].

3


1.2. NANO NHŨ TƢƠNG
1.2.1. Khái niệm
NNT là hệ phân tán siêu vi dị thể, có phân bố KTG nằm trong khoảng từ 20 500 nm, đƣợc hình thành từ hai chất lỏng không đồng tan, trong đó một chất lỏng là

pha phân tán (pha nội, pha không liên tục) đƣợc phân tán vào chất lỏng thứ hai là
MTPT (pha ngoại, pha liên tục), đƣợc ổn định bằng CDH và CĐDH [65], [66],
[110].
1.2.2. Thành phần
NNT đƣợc hình thành bởi sự hòa trộn của pha dầu, pha nƣớc, CDH, CĐDH và
một số thành phần khác:
- Pha nƣớc: Là các chất lỏng phân cực nhƣ nƣớc, muối, acid, base, các hợp
chất carbohydrat, protein và các hợp chất đồng tan khác [93].
- Pha dầu: Có thể là các loại dầu thiên nhiên, không phân cực: dầu dừa, dầu
lạc, dầu đậu tƣơng, dầu ô liu, dầu lanh, dầu thầu dầu; hay các loại dầu phân cực nhƣ
triglycerid, este: IPM, caprylic/capric triglycerid (Miglyol), Witepsol, Captex 355
(glyceryl tricaprylat), Captex 200 (propylen dicaprylat/dicaprat glycol), Captex
8000 (glyceryl tricaprylat, tricaprylin)… cùng các chất hòa tan, đồng tan với chúng
[26], [101].
- CDH: CDH ion hóa (natri lauryl sulfat), CDH không ion hóa (Tw 80, Span
80, Cre EL,…), CDH lƣỡng cực (lecithin) [26], [101].
- CĐDH: Là những alcol, amin, acid, ether,… mạch 8 – 10 carbon. Một số
nghiên cứu gần đây cho thấy, các CĐDH có thể tích phân tử càng lớn (alcol cetylic,
Transcutol...) thì càng làm giảm quá trình kết tụ Ostwald [31]. CĐDH hay đƣợc sử
dụng nhƣ ethanol, glycerid, PEG 300, PEG 400, poloxame, Transcutol P, ethylen
glycol, propanol... [26], [101]. Tuy nhiên, không giống với vi nhũ tƣơng, NNT có
thể không cần sử dụng CĐDH [129], [161].
Ngoài ra còn có một số thành phần khác nhƣ:
- Chất chống oxy hóa: acid ascorbic, α – tocopherol… [26].
- Chất tăng áp suất thẩm thấu: glycerin, sorbitol, xylitol, muối... [26].
- Chất điều chỉnh pH: natri hydroxyd, acid hydrocloric... [26].
- Chất bảo quản: methyl paraben, propyl paraben, benzalkonium clorid... [26].
1.2.3. Kỹ thuật bào chế nano nhũ tƣơng
NNT có thể đƣợc bào chế bằng một trong các kỹ thuật sau:

4


1.2.3.1. Kỹ thuật phân tán hay nhũ hóa sử dụng năng lượng cao
Kỹ thuật này có thể đƣợc thực hiện trên các thiết bị nhƣ: thiết bị ĐNH phân
cắt tốc độ cao, thiết bị ĐNH áp suất cao, thiết bị siêu âm.
a. Bào chế nano nhũ tương với thiết bị đồng nhất hóa phân cắt tốc độ cao
Thiết bị ĐNH phân cắt tốc độ cao cấu tạo gồm một roto và một stato. Roto
đƣợc thiết kế bao gồm nhiều lƣỡi cắt, stato có nhiều khe hở hƣớng theo chiều dọc
hoặc đƣờng chéo xung quanh trục đồng hóa. Các lƣỡi cắt đƣợc đặt đồng tâm và nằm
bên trong stato. Khi roto quay, chất lỏng đƣợc ly tâm buộc phải đi qua các khe hở
của stato. Một lực hút đƣợc tạo ra và làm cho một lƣợng lớn chất lỏng đƣợc rút lên
vào khu vực bên trong roto. Hai lực tác động chủ yếu làm giảm KTG: thứ nhất, lực
ly tâm gây va chạm cơ học vào phần stato; thứ hai, lực phân cắt đƣợc tạo ra trong
vùng hỗn loạn giữa roto và stato. Khi tốc độ ĐNH tăng, các lực phân cắt cũng tăng
lên, làm giảm hơn nữa KTG [74].
Tuy nhiên, để thu đƣợc NNT với KTG TB nhỏ hơn 200 - 300 nm theo kỹ
thuật này là rất khó khăn [74].
b. Bào chế bằng thiết bị đồng nhất hóa áp suất cao
Đây là kỹ thuật đƣợc áp dụng rộng rãi nhất để bào chế NNT do thời gian bào
chế mẫu nhanh, KTG nhỏ và khoảng phân bố KTG hẹp [156]. Tuy nhiên, kỹ thuật
này khi sử dụng khá tốn kém, khó vệ sinh thiết bị [82], chỉ thích hợp với NNT D/N
mà thành phần dầu ít hơn 20%. Kem NNT có độ nhớt cao hoặc cứng sẽ khó bào chế
đƣợc NNT có KTG nhỏ hơn 200 nm [53]
- Kỹ thuật vi lƣu (microfluidizer): dựa trên nguyên tắc tia ngƣợc dòng (jet
stream). Thiết bị có một buồng tƣơng tác. Nhũ tƣơng qua một bơm áp suất cao đƣợc
chia làm hai dòng chất lỏng ở đầu vào buồng tƣơng tác, hai dòng chất lỏng đƣợc
tăng tốc do sự giảm đột ngột của đƣờng kính ống dẫn. Sau đó, hai dòng chất lỏng va
chạm từ hai hƣớng ngƣợc nhau dẫn đến sự phá vỡ các giọt ban đầu thành các giọt
nhỏ hơn [34], [61], [156].

- Kỹ thuật ĐNH qua khe hẹp (kỹ thuật DissocubesTM): dựa trên nguyên tắc
ĐNH piston khe hẹp (piston - gap). Ở các thiết bị này, nhũ tƣơng đƣợc đẩy bởi
piston dƣới áp lực lớn (1500 - 2000 bar) qua một khe hẹp kích thƣớc vài µm. Áp
suất động của dòng chất lỏng tăng, áp suất tĩnh giảm xuống dƣới áp suất hơi của
nƣớc ở nhiệt độ phòng. Kết quả, nƣớc bắt đầu sôi tại nhiệt độ phòng, hình thành các
bong bóng khí, chúng bị nổ tung khi nhũ tƣơng đi qua khe đồng nhất và trở lại áp
suất không khí bình thƣờng. Lực nổ của bong bóng khí đủ để phá vỡ các giọt nhũ
tƣơng thành các tiểu phân nano [127].

5


(a)

(b)

Hình 1.2: Phƣơng pháp ĐNH ở áp suất cao [99]
(a)- Kỹ thuật tia ngược dòng

(b)- Kỹ thuật piston khe hẹp

c. Bào chế bằng thiết bị siêu âm
Kỹ thuật này thích hợp với các lô mẻ nhỏ do lực siêu âm chủ yếu tập trung ở
xung quanh đầu siêu âm.
- Sự nhũ hóa bằng siêu âm xảy ra qua 2 cơ chế: thứ nhất, sóng âm tạo ra dao
động bề mặt phân cách pha, dẫn đến sự phun trào pha dầu vào trong pha nƣớc tạo
thành các giọt nhũ tƣơng [70]; thứ hai, lực cơ học chủ yếu đƣợc tạo ra bởi quá trình
hình thành và phá vỡ các bong bóng khí (cavitation bubbles). Các bong bóng khí
đƣợc hình thành và kích thƣớc lớn dần do sự khuếch tán các phân tử hơi nhỏ hoặc
khí từ MT vào trong bong bóng khí; đến một lúc nào đó, các bong bóng khí bị phá

vỡ, sinh ra năng lƣợng cơ học, chia nhỏ giọt nhũ tƣơng [82].
- Ƣu điểm: ít tốn kém, thiết bị dễ sử dụng.
- Nhƣợc điểm: toàn bộ mẫu có thể nóng quá mức, có thể nhiễm titan từ đầu dò
siêu âm, phân bố KTG rộng [156].
1.2.3.2. Kỹ thuật tự nhũ hóa hay nhũ hóa sử dụng năng lượng thấp
Năng lƣợng từ thế hóa học của các thành phần trong NNT. NNT đƣợc hình
thành do sự chuyển pha xảy ra trong quá trình nhũ hóa.
a. Phương pháp điểm đảo pha
Ở nhiệt độ hằng định, thay đổi tỉ lệ dầu - nƣớc. Khi tăng tỉ lệ khối lƣợng nƣớc
dẫn đến sự hình thành cấu trúc phân lớp hay liên tục, đến điểm đảo pha xảy ra sự
biến đổi độ cong của lớp CDH sẽ làm nhũ tƣơng chuyển từ loại N/D sang D/N
[110].

6


b. Phương pháp nhiệt độ đảo pha
Giữ nguyên các thành phần, thay đổi nhiệt độ. Phƣơng pháp này dựa trên sự
thay đổi độ tan của CDH không ion hóa loại polyoxyethylen theo nhiệt độ, CDH
loại này trở nên thân dầu khi nhiệt độ tăng do sự loại nƣớc của chuỗi
polyoxyethylen [110].
c. Phương pháp tự nhũ hóa
Phƣơng pháp tự nhũ hóa đƣợc báo cáo lần đầu tiên vào năm 1878. Có 3 cơ chế
chính của quá trình này:
- Sự không ổn định của pha nội (hiệu ứng Marangoni) gây nên bởi gradient
sức căng bề mặt khi diễn ra sự phân tán của các thành phần qua các giao diện bề
mặt phân tán và hình thành các giọt riêng biệt.
- Sự phân tán xảy ra là kết quả của sự giảm sức căng bề mặt gần nhƣ bằng 0
trong một thời gian ngắn. Điều này liên quan tới sự tăng diện tích bề mặt của khu
vực bề mặt liên kết.

- Sự nhũ hóa xảy ra khi pha mới đƣợc hình thành trong khu vực siêu bão hòa [88].
NNT đƣợc bào chế theo phƣơng pháp này đòi hỏi một lƣợng lớn các dung môi
để hình thành đƣợc kích thƣớc giọt nhỏ và sự có mặt của dung môi hữu cơ cũng cần
tác động năng lƣợng để phân chia tạo giọt. Phƣơng pháp này chỉ thích hợp với quy
mô phòng thí nghiệm khó có thể triển khai ở quy mô công nghiệp [144]
1.2.4. Đặc tính của nano nhũ tƣơng
Sau khi NNT đƣợc bào chế, việc quan trọng là cần phải xác định đƣợc đặc tính
lý hoá của chúng. Các đặc tính quan trọng của NNT bao gồm phân bố KTG và chỉ
số đa phân tán, đặc tính động học, hiệu điện thế bề mặt (thế zeta), độ nhớt.
1.2.4.1. Phân bố kích thước giọt, chỉ số đa phân tán
Phân bố KTG là một trong những đặc tính quan trọng nhất của NNT. Sự phân
bố KTG của NNT nằm trong khoảng từ 20 – 500 nm [131], [145]. Sự phân bố KTG
nhỏ và trong một khoảng hẹp giúp ngăn chặn sự sa lắng, tạo keo do đó làm tăng độ
ổn định vật lý, ổn định động học tạo ra hệ phân tán đồng nhất, không có sự phân
tách [49], [178], [136]. Chỉ số đa phân tán (PdI - Polydispersity index) sẽ cho thấy
chất lƣợng của hệ phân tán, giá trị đo thấp hơn 0,1 cho thấy phép đo là phù hợp và
hệ keo ổn định tốt, giá trị đo gần tới 1 cho thấy mẫu kém chất lƣợng và không ổn
định, ngoài ra còn cho thấy KTG nằm ngoài khoảng mong muốn hoặc tồn tại một
chỉ số đa phân tán rất cao [132].

7


1.2.4.2. Đặc tính nhiệt động học và động học
a. Đặc tính nhiệt động học
NNT có năng lƣợng tự do cao hơn trạng thái tách pha, vì vậy NNT là hệ
không cân bằng, với xu hƣớng tự nhiên sau một khoảng thời gian nó sẽ phân tách
thành hai pha tạo thành. NNT là một hệ có nhiệt động học không ổn định do sự thay
đổi năng lƣợng tự do Gibbs (G) trong quá trình hình thành lớn hơn không.
G= F - TS

Trong đó F là sự thay đổi diện tích bề mặt của giao diện,  là sức căng bề
mặt chuyển tiếp giữa các giọt của pha phân tán và MTPT, T là nhiệt độ, và S là sự
thay đổi entropy.
Trong cấu trúc NNT, năng lƣợng tự do Gibbs thay đổi theo hƣớng dƣơng làm
cho hệ phân tán giảm sức căng bề mặt dẫn đến quá trình tách lớp xảy ra tƣơng tự
nhƣ nhũ tƣơng thô. Sự sa lắng và tạo keo diễn ra dƣới tác động của lực hấp dẫn và
lực ly tâm. [74].
b. Đặc tính động học
Với dạng thuốc NNT các quá trình kết váng, sa lắng, kết bông, kết tụ thƣờng ít
xảy ra do KTG nhỏ, độ nhớt thấp, chuyển động Brown mạnh đã giảm đáng kể lực
hút giữa các tiểu phân. Ngoài ra, lớp CDH tƣơng đối dày (so với bán kính tiểu
phân) làm cho màng phim chất lỏng giữa các tiểu phân không bị phá vỡ hay thu hẹp
lại [136]. Tuy nhiên, quá trình kết tụ Ostwald (Ostwald ripening) đƣợc coi là cơ chế
chính gây nên sự mất ổn định của NNT [31], [110], [136].
Quá trình kết tụ Ostwald xảy ra do các tiểu phân kích thƣớc nhỏ có độ hòa tan
trong MTPT cao hơn các tiểu phân kích thƣớc lớn, làm cho các phân tử pha phân
tán tự động khuếch tán từ tiểu phân nhỏ qua MTPT sang các tiểu phân lớn, làm tăng
kích thƣớc hệ, dẫn đến tách pha.

8


KẾT VÁNG
KẾT TỤ

KẾT BÔNG
KẾT TỤ OSTWALD

Hình 1.3: Một số quá trình phá vỡ cấu trúc nhũ tƣơng [89]
Tốc độ kết tụ phụ thuộc vào độ hòa tan của phân tử pha phân tán trong MTPT

và hệ số khuếch tán của nó. Để giảm quá trình kết tụ Ostwald: thêm vào hệ một
lƣợng nhỏ pha phân tán thứ hai không tan trong MTPT (hexandecan, squalen…)
hoặc sử dụng các CDH hấp thụ mạnh trên bề mặt phân cách pha (CDH polyme), kết
hợp nhiều CDH, sử dụng các CĐDH.
Hầu hết các hệ NNT ổn định đều có nhiệt động học và động học ổn định và
chúng không bị phá hủy sau nhiều tháng hoặc thậm chí sau nhiều năm [74].
c. Đặc tính điện - thế điện động zeta ( - zeta potential)
Hầu hết các hệ keo vô cơ và hữu cơ đều sẽ có một hiệu điện thế lớn lơ lửng
trong nƣớc với cƣờng độ ion thấp và pH trong khoảng từ 5,7 đến 9. Sự xuất hiện
của hiệu điện thế này sẽ làm các giọt phân tán hấp phụ phân tử nƣớc phân cực và
ion. Khu vực bao quanh giọt phân tán có sự thay đổi hiệu điện thế gọi là lớp điện
tích đôi. Các giọt phân tán hầu hết tích điện âm ở bề mặt. Khi đó các ion dƣơng
trong pha nƣớc sẽ bị hấp phụ và hiệu điện thế giảm dần. Khi đó, khu vực bên trong
cùng của lớp điện tích đôi có lực hấp phụ mạnh nhất đó là bề mặt Stern. Hiệu điện
thế giữa bề mặt Stern và môi trƣờng dung dịch tiếp giáp chính là thế điện động zeta.
Nó có thể tích điện dƣơng hoặc âm phụ thuộc vào loại ion bị hấp phụ trên bề mặt
Stern [108], [116].

9


Lớp khuếch tán

Hạt tích
điện âm

Môi trƣờng dung dịch

Thế zeta

Lớp hấp phụ ion dƣơng
(bề mặt Stern)

Hình 1.4: Cấu tạo lớp điện thế kép [38]
Việc đo lƣờng thế zeta là rất quan trọng để nghiên cứu sự ổn định của hệ keo.
Giá trị tuyệt đối lớn hơn 30 mV sẽ cho thấy một hệ nhũ tƣơng ổn định [63].
d. Độ nhớt
Độ nhớt của NNT đƣợc tạo nên bởi CDH, nƣớc, dầu và nồng độ của chúng.
NNT chủ yếu tồn tại ở dạng nhũ tƣơng D/N; một số ít tồn tại ở dạng nhũ tƣơng
nƣớc/dầu vì vậy độ nhớt của chúng thƣờng rất thấp. Theo dõi sự thay đổi độ nhớt sẽ
giám sát đƣợc sự ổn định của NNT [33]. Độ nhớt của các sản phẩm thuốc nhỏ mắt
thƣờng là 10 mPa.s (10 cP), cao hơn so với độ nhớt của nƣớc mắt là 1,5 mPa.s (1,5
cP). Độ nhớt tăng làm tăng thời gian lƣu, giảm sự rửa trôi của nƣớc mắt, kể cả khi
chớp mắt. Kết quả nghiên cứu với các mẫu có độ nhớt nằm trong khoảng 10 - 100
mPa.s (cP) đã kết luận độ nhớt tốt nhất cho thuốc nhỏ mắt là 10 mPa.s (cP). Ở độ
nhớt này, mẫu thuốc nhỏ mắt cũng cho thấy không ảnh hƣởng đến lớp biểu mô giác
mạc, do có sự tăng tiết nƣớc mắt khi chớp mắt. Đồng thời, nghiên cứu cũng đã chỉ
ra độ nhớt 10 mPa.s (cP) không có tác dụng làm thay đổi đến thời gian lƣu thuốc tại
mắt [165].
Ngoài ra còn đánh giá một số đặc tính khác của hệ nano nhũ tƣơng nhƣ độ
bền, phần trăm dƣợc chất nhũ hóa, phần trăm giải phóng dƣợc chất, pH và hàm
lƣợng dƣợc chất.

10


1.2.5. Ƣu nhƣợc điểm của nano nhũ tƣơng
1.2.5.1. Ưu điểm
a. Tăng độ tan của dược chất.
Trong nghiên cứu của Faiyaz Shakeel và cộng sự (2009), NNT đƣợc sử dụng

với mục đích làm tăng độ tan của aceclofenac. Độ tan của aceclofenac trong NNT
đã đạt tới 198,53 mg/ml ở 25oC, tăng gấp 13235 lần so với độ tan của aceclofenac
trong nƣớc cất, trong khi hệ nano lipid rắn chỉ làm tăng độ tan lên gấp 6948 lần còn
hệ hỗn dịch nano chỉ làm tăng lên 5582 lần [126].
Kumar và cộng sự (2009) đã bào chế nano nhũ tƣơng chứa 10 mg amlodipin
với các thành phần nhƣ sau: acid oleic 2% (tt/tt), Tw 20 20% (tt/tt), Transcutol HP
10% (tt/tt), nƣớc cất 68% (tt/tt). Chế phẩm đƣợc bào chế qua nghiên cứu đã cho
thấy làm tăng độ tan của amlodipin lên gấp nhiều lần so với các loại dầu khác. Kết
quả đƣợc thể hiện trong Bảng 1.1 [79].
Bảng 1.1: Độ tan của amlodipin trong các loại dầu và nano nhũ tƣơng
ở 25 ± 1oC (n = 3) [79]
Chất lỏng

Độ tan (mg/ml)

Dầu oliu

2 ± 0,03

IPM

5 ± 0,07

Acid oleic

40 ± 1,16

Triacetin

10 ± 0,41

Labrafac PG

12 ± 0,35

Triacetin : acid oleic (1:1)

25 ± 0,37

Nano nhũ tƣơng B1*

30 ± 0,31

(* Thành phần NNT B1: acid oleic (2%), Tween 20 (20%), Transcutol P
(10%), nước cất (68%), amlodipin (10mg))
Chế phẩm nano nhũ tƣơng rifampicin sử dụng cho đƣờng tiêm tĩnh mạch đã
đƣợc bào chế với các thành phần bao gồm: dƣợc chất là rifampicin 150 mg, Sefsol
218 15% (kl/kl), Tw 80 18,75% (kl/kl), Tw 85 6,25% (kl/kl) và 60% kl/kl nƣớc
muối sinh lý. M. Ahmed và cộng sự đã lựa chọn đƣợc các thành phần này sau khi
tiến hành nghiên cứu độ tan của rifampicin trong các loại dầu và CDH khác nhau
nhƣ Sefsol 218, IPP, IPM, triacetin, dầu oliu, dầu thầu dầu, Labrafac, Labrafil, Cre
EL, Labrasol, Tw 80, Tw 85, ethanol, PG. Kết quả cho thấy độ tan của rifampicin
trong Sefsol 218 (124,53 ± 4,52 mg/ml) là cao nhất so với các loại dầu khác trong

11


cùng điều kiện thực nghiệm vì thế Sefsol 218 đƣợc lựa chọn làm pha dầu để phát
triển CTTƢ. Dƣợc chất cũng có độ tan cao trong Tw 80 và Tw 85. Do đó Tw 80 và
Tw 85 đƣợc lựa chọn là CDH trong công thức. Các thành phần đƣợc lựa chọn với

mục đích làm tăng độ tan của rifampicin ở mức cao nhất [13].
b. Tăng sự ổn định của dược chất, bảo vệ dược chất khỏi sự thủy phân và oxy hóa
NNT bethamethason đƣợc bào chế bằng phƣơng pháp tự nhũ hóa. CTTƢ đƣợc
bào chế với các thành phần 0,05% (kl/tt) của betamethason, 15% (tt/tt) hỗn hợp acid
oleic và safsol (1.5:1 tt/tt), 38% (tt/tt) hỗn hợp Tw 20 và isopropanol (1:1 tt/tt),
nƣớc cất vừa đủ 100% (tt/tt). NNT đƣợc bảo quản trong các điều kiện nhiệt độ khác
nhau: 30oC, 40oC, 50oC, 60oC và đƣợc xác định hàm lƣợng sụt giảm sau khoảng
thời gian 30, 60 và 90 ngày. Kết quả cho thấy sự sụt giảm hoạt chất rất thấp sau thời
gian bảo quản 3 tháng (90 ngày) ở 30 ± 0,5oC nồng độ dƣợc chất tìm lại là
97,498%; ở 40 ± 0,5oC nồng độ dƣợc chất tìm lại là 96,161%; ở 50 ± 0,5oC nồng độ
dƣợc chất tìm lại là 95,279%; ở 60 ± 0,5oC nồng độ dƣợc chất tìm lại là 94,401% :
chỉ ra sự ổn định về mặt hóa học của dƣợc chất (DC) trong NNT [17].
Một DC khác cũng đang đƣợc các nhà khoa học rất quan tâm đó là insulin,
insulin là DC có bản chất protein/polypeptid dễ bị thủy phân trong đƣờng tiêu hóa,
dễ bị phân hủy bởi enzym và pH trƣớc khi có tác dụng tại đích. NNT insulin dùng
theo đƣờng uống đƣợc thiết kế để làm tăng độ ổn định của DC và tăng SKD của
insulin khi dùng qua đƣờng tiêu hóa. Qua nghiên cứu SKD in vivo trên chuột thực
nghiệm cho thấy NNT insulin dùng theo đƣờng uống có SKD cao nhất so với các
chế phẩm khác nhƣ phức hợp phospholipid - insulin đƣa thẳng vào dạ dày và phức
hợp insulin – phospholipid tiêm dƣới da; sau 2 giờ uống NNT insulin nồng độ
glusose ở chuột giảm xuống còn 29,20 ± 9,76%, thuốc kéo dài nồng độ tác dụng
hơn 10 giờ nghiên cứu [162].
c. Tăng hấp thu, tăng sinh khả dụng
Veerabrahma Kishan và cộng sự đã bào chế NNT dầu chứa ADC dùng đƣờng
tiêm với mục tiêu giải phóng kéo dài để điều trị bệnh viêm khớp. NNT đƣợc bào
chế bằng phƣơng pháp ĐNH và siêu âm có KTG 200 – 250 nm, thế zeta -31 ± 1
mV, NNT bền với tác động của siêu âm, pha loãng và bảo quản, tỉ lệ thuốc đƣợc
nhũ tƣơng hóa (entrapment efficiency) là khoảng 99%, nghiên cứu GP in vitro sau
12 giờ sử dụng túi thẩm tích 3 mẫu lần lƣợt là 80%, 57%, và 42%. Nghiên cứu dƣợc
động học in vivo trên chuột đƣợc so sánh với thuốc tiêm diclofenac (Voveran). Các

CT đƣợc nghiên cứu bƣớc đầu cho thấy tác dụng đối đa đạt đƣợc sau 2 giờ, tác

12


dụng chống viêm duy trì lên tới 12 giờ, có sự giảm nhẹ về tác dụng khi theo dõi tiếp
đến 24 giờ. Khi sử dụng thuốc tiêm diclofenac thì nồng độ đỉnh đạt ở 5 giờ sau đó
giảm dần [151].
NNT domperidon dùng qua da đƣợc tiến hành đánh giá SKD in vivo trên chuột
bạch đƣợc nuôi dƣỡng trong điều kiện phòng thí nghiệm. Chuột đƣợc chia thành 2
nhóm, mỗi nhóm 8 con, 1 nhóm đƣợc cho uống hỗn dịch thuốc chứa domperidon,
một nhóm đƣợc đặt cố định NNT bào chế chứa domperidon trên da với diện tích
tiếp xúc là 2 cm2. Mẫu máu 0,2 ml sẽ đƣợc lấy ở nhóm chứng và nhóm thực
nghiệm, sau đó đem đi xử lý mẫu và định lƣợng hàm lƣợng domperidon. Kết quả
cho thấy AUC0 của NNT là 511,11 ± 31,8 ng/ml/h, trong khi AUC0 của hỗn
dịch dùng đƣờng uống là 144,80 ± 20,2 ng/ml/h. Kết quả này cho thấy SKD khi sử
dụng NNT domperidon dùng qua da tăng gấp 3,5 lần so với SKD đƣờng uống [15].
Jain và cộng sự (2009) đã tiến hành bào chế NNT dùng qua đƣờng niêm mạc
mũi đối với nitrendipin (NDP). SKD dùng qua đƣờng uống của NDP chỉ vào
khoảng 10 - 20% do bị chuyển hóa mạnh qua gan. Nghiên cứu GP và SKD in vivo
cho thấy dạng thuốc NNT chứa NPD có hoạt tính mạnh và có SKD khoảng 60,44%,
cao hơn đáng kể so với dạng viên nén trên thị trƣờng. NDP đƣợc hòa tan trong hệ
gồm Tween 80 : Transcutol P® : Solutol HS-15® với tỉ lệ 1:2:1. NNT đƣợc đánh giá
là an toàn khi dùng qua đƣờng mũi và phù hợp với mô học mũi với KTG TB là 98,5
nm. Nồng độ thuốc đƣợc tìm thấy sau 1 tháng là 99,58 ± 0,05%, và đƣợc đánh giá là
không có sự thay đổi đáng kể [67].
Faiyaz Shakeel và cộng sự năm (2014) đã bào chế thành công NNT
dầu/nƣớc/dầu của 5-fluorouracil (5 - FU) bằng phƣơng pháp tự nhũ hoá với mục
đích điều trị ung thƣ đại tràng. Một số đặc tính nhƣ hình thái bề mặt, phân bố KTG,
độ nhớt, chỉ số khúc xạ, độ truyền qua, nồng độ DC cũng đã đƣợc xác định. CTTƢ

đƣợc xác định có KTG nhỏ hơn 25 nm, nồng độ DC GP đƣợc xác định là hơn 99%
trong 15 phút. Trong nghiên cứu độc tế bào in vitro cho thấy CTTƢ dạng NNT 5FU có hiệu quả gấp 5 lần so với dạng 5 - FU tự do [125].
d. Tác dụng tại đích
Các dẫn chất oxazin của γ-tocotrienol và δ-tocotrienol đã đƣợc bào chế dƣới
dạng hệ phân phối thuốc NNT lipid và đƣợc đánh giá in vivo trên chuột thí nghiệm
bởi nhóm tác giả Suryatheja Ananthula và cộng sự (2014). Kết quả thực nghiệm cho
thấy các dẫn xuất oxazin của Tocotrienol ức chế đáng kể nhân tố gây tăng trƣởng
khối u vú ở chuột so với hợp chất gốc, hiệu quả điều trị này có liên quan tới việc

13


làm giảm sự phát triển của tế bào và sự tồn tại của tế bào. Kết quả cũng cho thấy
đây là hệ phân phối thuốc tiềm năng đối với các dẫn chất oxazin của Tocotrienol
trong điều trị ung thƣ vú [163].
Camptothecin là một chất ức chế topoisomerase I, chống lại sự phát triển của
tế bào ung thƣ. Tuy nhiên, ứng dụng lâm sàng của nó bị hạn chế bởi nó không tan,
không ổn định và độc. Mục đích của nghiên cứu Jia-You Fang và cộng sự là để phát
triển dạng thuốc NNT chứa camptothecin nhằm phân phối đƣợc DC này vào hệ tuần
hoàn. NNT chứa camptothecin đƣợc bào chế với các thành phần perfluorocarbon,
dầu dừa, sulforhodamin B, đƣợc ổn định bằng phospholipid và F68 Pluronic (PF68)
hoặc F68 Pluronic (PF68). NNT thu đƣợc có đƣờng kính giọt TB 220 - 420 nm.
Camptothecin trong các hệ này đƣợc giải phóng từ. NNT camptothecin với nồng độ
dầu thấp gây độc tế bào, chống lại khối u ác tính và các tế bào ung thƣ buồng trứng.
Kính hiển vi quét laser đồng tiêu cho thấy hình ảnh dƣợc chất giải phóng ra từ dạng
bào chế NNT xâm nhập đƣợc vào trong các tế bào [47].
e. Tăng hoạt tính, giảm độc tính
NNT curcumin dùng theo đƣờng uống làm tăng hoạt tính kháng viêm của
curcumin trong thực nghiệm gây phù trên tai chuột. Nghiên cứu chỉ ra rằng NNT
làm giảm mức độ viêm từ 43% tới 85% tƣơng ứng KTG của NNT đƣợc bào chế là

618,6 nm và 79,5 nm. Trong khi DD curcumin 0,1% gần nhƣ ít hoặc không làm
giảm viêm tai chuột sau khi uống [155].
Daunorubicin là một loại thuốc tuyến đầu trong điều trị bệnh bạch cầu tủy bào
cấp tính tuy nhiên tính hữu dụng của nó bị hạn chế do độc tính mạnh trên hệ huyết
học và tim mạch, gây tử vong ở nhiều bệnh nhân khi điều trị bằng Daunorubicin.
Raquel S. Teixeira đã nghiên cứu bào chế NNT giàu lipid (LDE-daunorubicin) để
làm tăng SKD và giảm độc tính của daunorubicin. Nghiên cứu đƣợc tiến hành bằng
cách tiêm thuốc vào hai nhóm chuột: một nhóm đƣợc tiêm LDE-oDNR (NNT giàu
lipid - N-oleyl daunorubicin); một nhóm đƣợc tiêm chế phẩm daunorubicin thƣơng
mại. Sau đó đƣợc tiến hành theo dõi sau 32 ngày. Kết quả cho thấy nhóm đƣợc tiêm
LDE tăng cân bình thƣờng và tỉ lệ chết thấp hơn hẳn so với nhóm sử dụng chế phẩm
thƣơng mại. Điều này cho thấy độc tính của daunorubicin đƣợc giảm đi khi sử dụng
nó ở dạng thuốc NNT [140]
f. Sử dụng được trên nhiều đường dùng
NNT đƣợc sử dụng trực tiếp trên nhiều đƣờng dùng khác nhau nhƣ dùng ngoài
(trên da, trên mắt, trên mũi), đƣờng tiêm, đƣờng uống… Tất cả các đƣờng dùng này

14