Tiếp tục nghiên cứu bào chế và đánh giá hệ phân tán rắn vô định hình chứa l tetrahydropalmatin

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

BÙI ĐỨC NHẬT
MÃ SINH VIÊN: 1201430

TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU
BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ
PHÂN TÁN RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH
CHỨA L-TETRAHYDROPALMATIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI – 2017


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

BÙI ĐỨC NHẬT
MÃ SINH VIÊN: 1201430

TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU
BÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ
PHÂN TÁN RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH
CHỨA L-TETRAHYDROPALMATIN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Ngƣời hƣớng dẫn:
1. TS. Nguyễn Thạch Tùng
2. TS. Trần Cao Sơn
Nơi thực hiện:

1. Bộ môn Bào chế
2. Viện KNATVSTPQG

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
Với tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin được gửi lời cảm ơn
chân thành tới thầy giáo TS. Nguyễn Thạch Tùng và TS. Trần Cao Sơn là những
người thầy luôn quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật
viên bộ môn Bào chế, các anh chị đang công tác tại Viện kiểm nghiệm an toàn vệ
sinh thực phẩm quốc gia đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để
tôi hoàn thành đề tài.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, phòng đào tạo và
toàn thể các thầy cô cán bộ nhân viên trong trường Đại học Dược Hà Nội đã truyền
đạt cho tôi những tri thức quý báu trong suốt năm năm học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, các anh, chị,
em- những người đã luôn động viên, quan tâm giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn
để đạt được thành quả như ngày hôm nay.
N i Th ng

n m 2017

Sinh viên

Bùi Đức Nhật

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................. 2
1.1

Tổng quan về l-tetrahydropalmatin (L-THP) ............................................2
1.1.1 Công thức cấu tạo ....................................................................................2
1.1.2 Tính chất hóa lý .......................................................................................2
1.1.3 Đặc điểm dược động học .........................................................................2
1.1.4 Tác dụng dược lý, chỉ định ......................................................................3
1.1.5 Một số chế phẩm trên thị trường .............................................................4

1.2

Tổng quan về hiện tƣợng tách pha lỏng-lỏng (TPLL) ...............................4
1.2.1 Định nghĩa hiện tượng tách pha lỏng-lỏng. .............................................4
1.2.2 Ưu điểm của hiện tượng TPLL................................................................7
1.2.3 Các quá trình tạo ra hiện tượng TPLL.....................................................8
1.2.4 Diễn biến các giai đoạn TPLL của chất dạng vô định hình (VĐH). .......9
1.2.5 Một số phương pháp phát hiện hiện tượng TPLL .................................10
1.2.6 Ứng dụng hiện tượng TPLL trong nghiên cứu hệ phân tán rắn. ...........13

1.3

Các nghiên cứu hệ phân tán rắn vô định hình (HPTR) ba cấu tử. ........13
1.3.1 Hệ phân tán rắn ba cấu tử có chất diện hoạt ..........................................14
1.3.2 Các thành phần khác ..............................................................................16

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 17
2.1

Nguyên vật liệu, thiết bị. .............................................................................17
2.1.1 Nguyên vật liệu......................................................................................17
2.1.2 Thiết bị nghiên cứu. ...............................................................................17


2.2

Nội dung nghiên cứu ...................................................................................18
2.2.1 Nghiên cứu in vitro ảnh hưởng của CDH lên HPTR chứa L-THP. ......18
2.2.2 Đánh giá sinh khả dụng .........................................................................18

2.3

Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................18
2.3.1 Phương pháp bào chế ............................................................................18
2.3.2 Phương pháp đánh giá in vitro ..............................................................19
2.3.3 Phương pháp đánh giá in vivo ...............................................................24
2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu .....................................................................25

CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................... 26
3.1

Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn phƣơng pháp định lƣợng L-THP........26
3.1.1 Xây dựng đường chuẩn định lượng L-THP bằng phương pháp quang
phổ hấp thụ UV-VIS. ........................................................................................26
3.1.2 Xây dựng đường chuẩn định lượng L-THP bằng phương pháp HPLC.27
3.1.3 Xây dựng đường chuẩn định lượng L-THP bằng phương pháp LCMS/MS ..............................................................................................................27

3.2

Nghiên cứu hiện tƣợng tách pha lỏng lỏng của l-tetrahydropalmatin. ..28
3.2.1 Nghiên cứu nồng độ bắt đầu tách pha lỏng lỏng của ltetrahydropalmatin bằng thí nghiệm đo tắt quang ............................................28
3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất diện hoạt tới hiệu quả của hiện tượng
TPLL qua thí nghiệm khuếch tán. .....................................................................33

3.3

Nghiên cứu bào chế và đánh giá in vitro hệ phân tán rắn 3 cấu tử ........36
3.3.1 Nghiên cứu hòa tan của các hệ phân tán rắn chứa L-THP. ...................37
3.3.2 Đánh giá khuếch tán của HPTR chứa L-THP. ......................................39

3.4

Kết quả đánh giá sinh khả dụng trên thỏ. ................................................42


KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AUC
CDH

Diện tích dưới đường cong (Area under the curve )
Chất diện hoạt

CH2Cl2

Dicloromethan

Cremph
CT
DC
DĐVN
EtOH
HPLC
HPMC
HPMCP
HPTR

Cremophor RH 40
Công thức
Dược chất
Dược điển Việt Nam
Ethanol
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Hydroxypropyl Methycellulose
Hydroxypropyl Methycellulose Phtalat
Hệ phân tán rắn vô định hình
Sắc ký lỏng khối phổ hai lần (Liquid chromatography
tandem mass spectrometry)
l-tetrahydropalmatin
Methanol
Natri lauryl sulfat
Poloxamer 188

Poloxamer 407
Sinh khả dụng
Trung bình ± độ lệch chuẩn
Tách pha lỏng-lỏng
Tween 80
Vô định hình

LC-MS/MS
L-THP
MeOH
NaLS
P188
P407
SKD
TB±SD
TPLL
Tw80
VĐH


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu làm nghiên cứu ........................................................17
Bảng 3.1. Công thức môi trường thử sử dụng các polyme khác nhau. ..............29
Bảng 3.2. Công thức môi trường thử sử dụng các loại CDH khác nhau ...........31
Bảng 3.3. Công thức môi trường thử sử dụng P188 lượng khác nhau ..............32
Bảng 3.4. Công thức môi trường ngăn cho sử dụng các CDH khác nhau .........34
Bảng 3.5. Công thức môi trường ngăn cho sử dụng P188 lượng khác nhau .....35
Bảng 3.6. Thiết kế công thức các HPTR. ...........................................................37
Bảng 3.7. Thông số dược động học đánh giá SKD trên thỏ (n=5) ....................43

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức cấu tạo phân tử của l-tetrahydropalmatin ..........................2
Hình 1.2. Diễn biến tách pha lỏng- lỏng .............................................................4
Hình 1.3. Đồ thị sự phụ thuộc độ tan theo thời gian của indomethacin dạng tinh
thể và dạng vô định hình. .....................................................................................5
Hình 1.4. Giản đồ pha biểu diễn trạng thái của hệ theo nhiệt độ và tỉ lệ thành
phần trong hệ. .......................................................................................................6
Hình 1.5. Hình minh họa hiệu ứng kho chứa. .....................................................7
Hình 1.6. Đồ thị biểu diễn tín hiệu phát xạ của chất phát huỳnh quang pyene
theo nồng độ nifedipin .......................................................................................12
Hình 1.7. Xác định nồng độ bắt đầu tạo TPLL theo kĩ thuật đo tắt quang và tán
xạ ánh sáng động trên ritonavir. .........................................................................12
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ LTHP trong methanol ...........................................................................................26
Hình 3.2.Đồ thi biểu diễn sự phụ thuộc giữa diên tích pic và nồng độ L-THP.27
Hình 3.3. Đường chuẩn L-THP trong huyết tương trắng ..................................27
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ tắt quang theo nồng độ L-THP của
các loại polyme khác nhau. ................................................................................29
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn độ tắt quang theo nồng độ L-THP của môi trường sử
dụng HPMCP 55 lượng khác nhau. ...................................................................30
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn độ tắt quang theo nồng độ L-THP của môi trường sử
dụng các loại CDH khác nhau. ...........................................................................32
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn độ tắt quang theo nồng độ L-THP của môi trường
thử có Poloxamer 188 với lượng khác nhau. .....................................................33
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc lượng khuếch tán (µg/cm2) theo thời
gian của môi trường ngăn cho sử dụng các CDH khác nhau .............................34
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc lượng khuếch tán (µg/cm2) theo thời
gian của môi trường ngăn cho sử dụng P188 lượng khác nhau. ........................35
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của các HPTR ở mức liều 500mg .......37

Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của các HPTR ở mức liều 30mg .........38
Hình 3.12. So sánh lượng L-THP khuếch tán giữa 2 HPTR ở các mức liều khác
nhau ....................................................................................................................40
Hình 3.13. So sánh lượng L-THP khuếch tán giữa 2 HPTR trong các môi
trường pH khác nhau. .........................................................................................41
Hình 3.14. Nồng độ L-THP trong huyết tương thỏ của HPTR không CDH,
HPTR có P188 1,5% và nguyên liệu theo thời gian (0-24h) .............................42


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hệ phân tán rắn (HPTR) đã được nghiên cứu từ lâu nhằm tăng sinh khả dụng
(SKD) cho dược chất kém tan. Một trong những dược chất (DC) đó là ltetrahydropalmatin (L-THP). Trong nghiên cứu trước, HPMCP được lựa chọn làm
chất ức chế kết tinh để bào chế công thức HPTR 2 cấu tử, hệ này có hiệu quả cải
thiện hòa tan rất tốt [3]. Có nhiều cách lập luận và giải thích khác nhau cho vấn đề
này. Một trong những cách giải thích mà gần đây hay được nhắc tới đó là hiện
tượng tách pha lỏng- lỏng (TPLL). Đây là hiện tượng mà trong đó sau khi DC hòa
tan vào môi trường nước với nồng độ cao, hệ tồn tại 2 dạng pha lỏng gồm pha DC
và pha dung dịch. Với sự tồn tại của pha DC này, các nhóm nghiên cứu đều kết luận
nó làm tăng quá trình hòa tan và khuếch tán DC lên rất nhiều [29]. Trong khuôn khổ
đề tài, nhóm nghiên cứu bước đầu xây dựng phương pháp đánh giá TPLL với mục
đích sàng lọc công thức HPTR.
Ngoài HPTR 2 cấu tử, trên thế giới còn HPTR nữa đó là HPTR 3 cấu tử. Thành
phần thứ 3 thường được đưa vào là chất diện hoạt (CDH). Nhiều tài liệu cho rằng,
CDH có lợi ích cải thiện khả năng thấm ướt, tăng tốc độ hòa tan và nâng cao sinh
khả dụng của HPTR [23]. Bên cạnh đó, gần đây, một số nhóm nghiên cứu lại chỉ ra
CDH thêm vào có thể thúc đẩy kết tinh, ảnh hưởng tiêu cực tới quá trình TPLL và
làm giảm sinh khả dụng [15]. Bất lợi này khó có thể được nhận thấy qua những thí
nghiệm đánh giá in vitro thường quy như thử độ hòa tan theo hướng dẫn Dược
Điển. Vì vậy, ngoài việc xây dựng phương pháp đánh giá TPLL, nhóm nghiên cứu

còn đánh giá tác động của CDH lên HPTR. Do đó, nhóm nghiên cứu thực hiện đề
tài “Tiếp tục nghiên cứu bào chế v đ nh gi hệ phân tán rắn vô định hình chứa
l-tetrahydropalmatin” với những mục tiêu sau:
1. Xây dựng mô hình đánh giá hiện tượng tách pha lỏng-lỏng để sàng lọc và
đánh giá tác động của chất diện hoạt tới hệ phân tán rắn chứa l-tetrahydropalmatin
2. Tiến hành đánh giá sinh khả dụng của hệ phân tán rắn có và không có chất
diện hoạt trên mô hình thỏ thực nghiệm.

1


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về l-tetrahydropalmatin (L-THP)
1.1.1 Công thức cấu tạo
H3CO
N

H3CO

OCH3
OCH3

Hình 1.1. Công thức cấu tạo phân tử của l-tetrahydropalmatin
- Công thức phân tử: C21H25NO4; khối lượng phân tử: 355,4 g/mol.
- Tên khoa học:
5,8,13,13a-tetrahydro-2,3,9,10-tetramethoxy-6H-dibenzo[a,g] quinolizin
- Tên khác: rotundin, gindarin, caseanin, hyndarin.
1.1.2 Tính chất hóa lý


Tính chất vật lý:
- L-tetrahydropalmatin tồn tại dạng tinh thể màu trắng hay hơi vàng, không mùi,
không vị. Bị chuyển thành màu vàng khi tiếp xúc với ánh sáng hoặc nhiệt [1].
- Nhiệt độ nóng chảy: 141-144 oC[1].
- Độ tan: Tan trong cloroform, hơi tan trong ethanol và ether, không tan trong
nước, dễ tan trong acid sulfuric loãng [1].



Tính chất hóa học:
l-tetrahydropalmatin mang đặc trưng hóa tính của N bậc 3: phản ứng với
thuốc thử chung của alkaloid, tạo muối với các acid vô cơ.

1.1.3 Đặc điểm dƣợc đ ng học.
Hiện nay trên thế giới, các tài liệu nghiên cứu về L-THP còn ít. Do đó, những
hiểu biết về đặc tính dược động học của dược chất này còn nhiều hạn chế.
Hong và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu dược động học đường uống của
tetrahydropalmatin trên chó. Hỗn hợp racemic tetrahydropalmatin (40mg/kg) được
2


đưa vào dạ dày chó bằng ống luồn cùng với 5ml nước. Lấy mẫu máu sau khi uống
thuốc tại các thời điểm 5; 15; 30 phút; 1; 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 12 và 24 giờ. Định lượng
nồng độ thuốc trong máu thu được kết quả Tmax (thời gian đạt nồng độ đỉnh) của
đồng phân đối quang L-THP là 1,5 giờ và T1/2 (thời gian bán thải) là khoảng 6,77
giờ [13].
Ở trên người, nhóm nghiên cứu của Chao-Wu đã tiến hành nghiên cứu dược
động học đường uống của L-THP trên 12 người tình nguyện khỏe mạnh, sử dụng
viên phân tán (60mg L-THP). Kết quả cho thấy L-THP được hấp thu nhanh chóng
với Tmax là 1,25 giờ, phân bố nhanh trong cơ thể trong 1 giờ đầu tiên và thải trừ

chậm sau khoảng 10 giờ uống thuốc [7].
1.1.4 Tác dụng dƣợc lý, chỉ định
1.1.4.1 Tác dụng dược lý
L-THP có tác dụng an thần gây ngủ, hạ huyết áp, điều hòa nhịp tim, giãn cơ
trơn, do đó giảm các cơn đau do co thắt cơ trơn. Ngoài ra L-THP còn có tác dụng hỗ
trợ điều trị cai nghiện.
Gần đây, nhóm nghiên cứu Bộ môn Dược lực- Trường đại học Dược Hà Nội đã
chứng minh tác dụng giải lo âu, tác dụng an thần và chống trầm cảm của L-THP
trên chuột thực nghiệm. L-THP (liều 0,1 mg/kg đến 1 mg/kg) thể hiện tác dụng giải
lo âu và tác dụng chống rối loạn hoảng sợ (dùng liều lặp lại 21 ngày). Ở các mức
liều giải lo âu, L-THP không làm thay đổi hoạt động vận động tự nhiên của chuột
và không thể hiện tác dụng an thần. Ở các mức liều 0,1 mg/kg và 0,3 mg/kg, L-THP
có tác dụng chống trầm cảm. Các kết quả trên góp phần tạo cơ sở cho định hướng
nghiên cứu ứng dụng L-THP trong điều trị rối loạn tâm thần kinh bao gồm giải lo
âu và chống trầm cảm [4].
1.1.4.2 Chỉ định
 Điều trị chứng lo âu mất ngủ.
 Điều trị giảm đau như: đau nhức đầu, đau dây thần kinh, đau dạ dày.
 Hỗ trợ điều trị cai nghiện.
3


1.1.5 M t số chế phẩm trên thị trƣờng
- Rudexen (Mediplantex), Rotunda (Dopharma), Transda (BVpharma): viên
nén 30mg, hộp10 vỉ x 10 viên.
- STilux 60 (Traphaco) : viên nén 60mg, hộp10 vỉ x 10 viên.
- Rotundin sulfat (Phabaco): ống tiêm 60mg/2ml, hộp 10 ống tiêm, 50 ống tiêm.
1.2 Tổng quan về hiện tƣợng tách pha lỏng-lỏng (TPLL)
1.2.1 Định nghĩa hiện tƣợng tách pha lỏng-lỏng.
Hiện tượng tách pha lỏng-lỏng (TPLL) là hiện tượng xảy ra khi hòa tan dược

chất vào môi trường nước tới nồng độ lớn hơn độ tan vô định hình, khi đó hệ sẽ tách
thành 2 pha lỏng gồm pha giàu nước và pha giàu dược chất, nồng độ thuốc trong
pha giàu nước luôn đạt giá trị cao nhất giúp cho khuếch tán duy trì ở mức tối đa
[25], [29].

Hình 1.2. Diễn biến tách pha lỏng- lỏng
Như vậy nghĩa là dược chất (DC) hòa tan vào môi trường nước quá độ tan tinh
thể và độ tan vô định hình thì sẽ tạo ra hiện tượng TPLL. Các khái niệm độ tan vừa
nêu được định nghĩa chi tiết như sau:
 Độ tan tinh thể:
Độ tan tinh thể (độ tan): là độ tan của một chất trong một dung môi, ở một điều
kiện nhiệt độ, áp suất xác định, là tỉ lệ giữa lượng chất tan và lượng dung môi của
dung dịch bão hòa chất tan trong dung môi đã cho, khi quá trình hòa tan đã đạt đến
4


trạng thái cân bằng (số phân tử hòa tan vào dung dịch bằng số phân tử được kết tinh
lại từ dung dịch) [2].
 Nồng độ quá bão hòa:
Nồng độ quá bão hòa: là nồng độ chất tan trong dung dịch khi hóa thế của chất
tan trong dung dịch quá bão hòa cao hơn hóa thế của chất tan trong dung dịch bão
hòa (độ tan tinh thể) [29]. Tỉ số giữa nồng độ dung dịch quá bão hòa (C) và độ tan
tinh thể (C*) gọi là độ quá bão hòa (Sc):

 Độ tan vô định hình:
Độ tan vô định hình: là nồng độ chất tan đạt được trong dung dịch có cân bằng
giữa pha dung dịch lỏng và dạng vô định hình. Có thể nói rằng cân bằng này không
thể đạt được từ một chất ở dạng tinh thể [25], [29]. Độ tan vô định hình có thể dự
đoán được khi biết độ tan tinh thể [24].

Hình 1.3. Đồ thị sự phụ thu c đ tan theo thời gian của indomethacin dạng
tinh thể và dạng vô định hình.
Độ tan vô định hình lớn hơn độ tan tinh thể, tuy nhiên, độ tan vô định hình
không duy trì mãi mà nồng độ chất tan sẽ giảm dần theo thời gian tới khi đạt trạng
thái cân bằng bền. Một ví dụ về sự thay đổi độ tan của indomethacin dạng tinh thể
và dạng vô định hình theo thời gian đã chứng minh cho điều đó (hình 1.3) [23].

5


Chú thích:

Đường 1: độ tan tinh thể.

X1 : bão hòa tinh thể DC trong nước

Đường 2: độ tan vô định hình X2 : bão hòa vô định hình DC trong nước
(1): trạng thái dưới bão hòa

X3 : bão hòa nước trong vô định hình DC

(2): trạng thái quá bão hòa
(3): trạng thái TPLL
Hình 1.4. Giản đồ pha biểu diễn trạng thái của hệ theo nhiệt đ và tỉ lệ thành
phần trong hệ.
Hình 1.4 là giản đồ pha hệ 2 thành phần nước và DC ở dạng vô định hình theo
nhiệt độ và tỉ lệ thành phần. Giản đồ có hai đường, đường 1 là đường biểu thị độ tan
tinh thể theo nhiệt độ, đường 2 là đường biểu thị độ tan vô định hình; hai đường này
chia giản đồ thành 3 vùng: trạng thái dưới bão hòa, trạng thái quá bão hòa, và trạng
thái TPLL. Xét một đường cắt ngang giản đồ tại nhiệt độ t1, khi đưa dược chất hòa

tan thêm vào nước, nồng độ DC tăng lên lần lượt đạt độ tan tinh thể (tại điểm X1)
khi giao cắt với đường 1, đạt nồng độ quá bão hòa rồi sau đó đạt độ tan vô định hình
(tại điểm X2). Tiếp tục thêm dược chất vào hệ, nồng độ dược chất sẽ vượt quá độ
tan vô định hình và hệ sẽ đạt trạng thái vùng 3 (tách pha lỏng lỏng). Ở trạng thái
này, hệ gồm hai pha lỏng gồm pha giàu nước và pha giàu dược chất [29].

6


1.2.2 Ƣu điểm của hiện tƣợng TPLL.
TPLL không phải là hiện tượng mới được tạo ra gần đây. Thực tế hiện tượng
này đã xuất hiện từ lâu và gắn liền với các quá trình tạo ra dung dịch quá bão hòa
như: quá trình hòa tan dạng vô định hình vào nước, hay quá trình cho một lượng
dung dịch DC có nồng độ cao trong dung môi hữu cơ vào nước. Những quá trình
này đều có thể tạo ra TPLL. Nhưng vì thời gian tồn tại rất ngắn và tiến bộ khoa học
kĩ thuật chưa cho phép nên hiện tượng này mới được nhắc đến nhiều hơn trong thời
gian gần đây. Chính sự sáng tỏ này giúp cho hiểu biết rõ hơn về cơ chế tăng độ tan
của dạng vô định hình. Nắm rõ cơ chế này có thể bào chế ra HPTR duy trì ổn định
TPLL trong thời gian dài hơn. Đây là điểm mấu chốt tạo nên hiệu quả của TPLL nói
chung và HPTR nói riêng. Nhờ đó, HPTR được bào chế có thể đạt mức hấp thu và
SKD như mong muốn.

Hình 1.5. Hình minh họa hiệu ứng kho chứa.
Ưu điểm lớn nhất của hiện tượng TPLL đó là tạo nên hiệu ứng “kho chứa”
(reservoir effect). Hiệu ứng được mô tả như sau: TPLL tạo ra 2 pha gồm pha giàu
nước (pha dung dịch) và pha giàu DC (kho chứa). Từ pha dung dịch, dược chất hòa
tan trong đó được tiếp xúc với niêm mạc đường tiêu hóa và hấp thu vào máu. Sau
quá trình này, lượng DC đã được hấp thu ngay lập tức được bổ sung trở lại từ kho
chứa (pha lỏng giàu DC). Quá trình này diễn ra liên tục tới khi liều được hấp thu
hoàn toàn vào máu và tốc độ khuếch tán qua màng sinh học trong cả quá trình luôn

7


được duy trì ở giá trị tối đa [29]. Hiệu ứng kho chứa được minh họa trên hình 1.5.
Cân bằng ngay lập tức giữa kho chứa và pha dung dịch được giải thích do kho chứa
(giọt giàu DC kích thước nano) đã được thấm ướt trước đó bằng dung môi nước và
chúng có diện tích bề mặt rất lớn [15], [16]. Hiệu ứng kho chứa này có tiềm năng
ứng dụng lớn trong bào chế những DC có độ tan kém, đặc biệt những thuốc thuộc
BCS nhóm II theo hệ thống phân loại sinh dược học bào chế. Những chất này có
khả năng thấm qua màng sinh học tốt, trở ngại cho hấp thu thuốc chỉ là độ hòa tan.
TPLL giúp cho pha dung dịch vừa có độ tan cao (độ tan vô định hình) vừa có tốc độ
hòa tan nhanh do cân bằng giữa pha dung dịch và kho chứa. Nhờ vậy, quá trình hấp
thu thuốc diễn ra nhanh chóng và hiệu quả [29].
1.2.3 Các quá trình tạo ra hiện tƣợng TPLL
Có nhiều quá trình có thể tạo ra TPLL, miễn là tạo được dung dịch quá bão hòa.
Một số quá trình thường gặp như: hòa tan HPTR, thay đổi pH hay thay đổi dung
môi. Từ đó cũng mở ra nhiều hướng tiếp cận khác nhau để ứng dụng TPLL vào bào
chế thuốc:
 Hệ phân tán rắn vô định hình:
HPTR của ritonavir đã được bào chế bằng phương pháp bốc hơi dung môi. Hòa
tan HPTR này trong đệm photphat pH 6,8 ở 37ºC đã tạo ra được dung dịch quá bão
hòa của ritonavir. Trong dung dịch này, quá trình TPLL diễn ra và được quan sát
thấy bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) [15].
 Thay đổi pH:
Những dược chất (DC) có độ tan thay đổi phụ thuộc pH có thể tạo được dung
dịch quá bão hòa khi chuyển từ pH mà DC có độ tan tốt sang pH có độ tan kém hơn
[14]. Dung dịch quá bão hòa này có thể tạo ra TPLL. Một ví dụ điển hình là những
DC có tính base yếu (như L-THP) hòa tan tốt trong pH acid ở dạ dày nhưng khi
chuyển xuống pH kiềm ở ruột thì trở nên quá bão hòa và TPLL có thể được tạo ra.
 Thay đổi dung môi:

8


Dung dịch quá bão hòa được tạo ra bằng cách thêm một lượng nhỏ thể tích
dung dịch DC gốc (dung dịch DC trong dung môi hữu cơ) vào trong dung dịch đệm.
Trong một thí nghiệm, Ilevbare đã thêm một lượng nhỏ dung dịch ritonavir 4mg/ml
trong MeOH vào trong đệm photphat pH 6,8 và sử dụng phương pháp tán xạ ánh
sáng động để phát hiện sự hình thành TPLL [15].
- Trong những cách tiếp cận trên, HPTR vô định hình là cách tiếp cận có tiềm
năng ứng dụng nhất bởi lẽ trong công thức HPTR có thể chứa polyme. Thành phần
này vừa chống kết tinh vừa ổn định giọt TPLL. Đây là điểm quan trọng liên quan
đến hiệu quả của TPLL.
1.2.4 Diễn biến c c giai đoạn TPLL của chất dạng vô định hình (VĐ ).
1.2.4.1 Diễn biến hình thành TPLL của chất dạng VĐH.
Khi DC dạng VĐH được thêm vào dung môi nước, hệ lúc này tồn tại hai pha
gồm pha chất rắn VĐH và pha nước. Trong điều kiện không có kết tinh xảy ra, DC
từ pha VĐH sẽ hòa tan vào pha nước tới giới hạn của nó (độ tan VĐH). Đồng thời,
nước cũng sẽ thấm vào trong pha VĐH và tan trong đó tới khi pha VĐH bão hòa
nước. Tới lúc này, hệ trở thành hai pha gồm pha giàu nước (một lượng nhỏ DC trộn
với nước) và pha giàu DC (một lượng nhỏ nước trộn với DC), trạng thái này của hệ
gọi điểm cân bằng biểu kiến. Cân bằng của hệ là biểu kiến bởi vì ở trạng thái này,
kết tinh có thể xảy ra ở một trong hai pha, hoặc pha giàu nước hoặc pha giàu DC.
Tại điểm cân bằng biểu kiến, pha giàu nước là pha lỏng thứ nhất, pha giàu DC có
thể tồn tại ở dạng pha lỏng thứ hai hoặc là dạng thủy tinh. Tại nhiệt độ cao hơn
nhiệt độ chuyển kính của pha giàu DC thì pha mới là pha lỏng, hiện tượng TPLL
tạo ra. Ngược lại, pha mới hình thành thủy tinh nếu nhiệt độ của hệ thấp hơn nhiệt
chuyển kính của pha giàu DC, gọi là hiện tượng tách pha lỏng- thủy tinh [22], [29].
1.2.4.2 Diễn biến sau khi tạo TPLL
Như đã trình bày ở phần 1.2.4.1, pha lỏng giàu DC hay hạt thủy tinh giàu DC

khi mới bắt đầu hình thành thường có kích thước nhỏ, vào khoảng kích thước nano
mét. Đây là cơ sở để cân bằng diễn ra nhanh chóng, DC hòa tan vào pha dung dịch
9


và duy trì nồng độ cao trong suốt quá trình hấp thu. Tuy nhiên, giọt nano giàu DC kị
nước, cùng với đó là diện tích liên bề mặt giữa hai pha rất lớn là những yếu tố làm
cho hệ kém bền về nhiệt động học. Theo thời gian, những giọt nano giàu DC hình
thành ban đầu sẽ có xu hướng hợp lại thành giọt có kích thước lớn hơn để giảm diện
tích liên bề mặt giữa hai pha và giảm tương tác với pha nước giúp hệ ổn định hơn.
Thêm vào đó, liên bề mặt tồn tại do hình thành pha thứ hai là vị trí tạo điều kiện
thuận lợi cho hình thành mầm tinh thể và kết tinh xảy ra [6], [15].
1.2.5 M t số phƣơng ph p ph t hiện hiện tƣợng TPLL
1.2.5.1 Kỹ thuật đo tắt quang
Nguyên tắc: Khi hệ diễn ra hiện tượng TPLL, một pha mới sẽ hình thành và
tách ra. Kết quả ánh sáng tới không truyền thẳng hoàn toàn mà bị tán xạ một phần,
điều này có thể dễ dàng được phát hiện. Bằng cách đo độ tắt quang của hệ, hiện
tượng TPLL sẽ được nhận ra khi một pha mới tạo thành và làm tăng đột ngột độ tắt
quang trên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ tắt quang theo nồng độ DC [5], [27],
[29].
Nhóm nghiên cứu của Raina (2015) đã sử dụng kĩ thuật đo tắt quang để phát
hiện ra nồng độ bắt đầu xảy ra hiện tượng TPLL của một số dược chất nhóm
dihydropyridin. Trong nghiên cứu này, nồng độ DC trong pha nước được tăng lên
dần dần bằng cách sử dụng bơm tiêm bổ sung một lượng nhỏ dung dịch DC nồng
độ cao hòa tan trong dung môi hữu cơ. Độ tắt quang (mật độ quang) của hệ ở bước
sóng 450nm được ghi lại theo sự thay đổi nồng độ DC trong hệ. Ở bước sóng này,
DC không hấp thụ quang, mà sự tăng đột ngột của độ tắt quang là do một pha mới
đã hình thành và tán xạ ánh sáng. Dựa vào điểm gãy trên đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của độ tắt quang theo nồng độ dược chất có thể xác định được nồng độ bắt
đầu diễn ra hiện tượng TPLL [27].

Kĩ thuật này đơn giản, tiến hành nhanh chóng và thiết bị sẵn có. Tuy nhiên, có
một hạn chế đó là phát hiện được sự tách pha và hình thành pha mới nhưng không
phân biệt được pha mới là hiện tượng TPLL hay kết tinh đã xảy ra [27]. Mặc dù

10


vậy, kĩ thuật đo tắt quang vẫn là một trong những phương pháp phổ biến được sử
dụng để phát hiện hệ diễn ra TPLL [29]. Để khắc phục hạn chế trên, phương pháp
phổ huỳnh quang có thể được sử dụng [5].
1.2.5.2 Phổ huỳnh quang.
Nguyên tắc: Chất phát huỳnh quang được thêm vào pha nước và phổ phát xạ
huỳnh quang được ghi lại theo nồng độ DC tăng dần. Các chất phát huỳnh quang có
đặc điểm nhạy cảm với pha kị nước. Nồng độ DC tăng lên tới khi hình thành pha
giàu DC, pha kị nước này sẽ tương tác hòa trộn với chất phát huỳnh quang dẫn tới
thay đổi đột ngột phổ phát xạ và hiện tượng TPLL được phát hiện. Thêm vào đó,
khi DC bị kết tinh, chất phát huỳnh quang bị đẩy ra khỏi pha giàu DC vào pha giàu
nước và một lần nữa phổ phát xa tiếp tục bị thay đổi đột ngột. Do đó, hiện tượng kết
tinh được phân biệt với hiện tượng TPLL [27], [29].
Một ví dụ sử dụng phổ huỳnh quang để xác định nồng độ TPLL của DC nhóm
dihydropyridin. Tiến hành cho DC vào đệm photphat đã hòa tan chất phát huỳnh
quang để tạo ra dung dịch quá bão hòa. Chất phát huỳnh quang được kích thích và
phổ huỳnh quang được ghi lại [27]. Quan sát kết quả phổ phát xạ huỳnh quang của
hệ có dược chất nifedipin và chất phát huỳnh quang pyene, tỉ lệ cường độ đỉnh thứ
nhất và thứ ba của pic phát xạ được sử dụng là tín hiệu chỉ thị môi trường (hình
1.6). Tín hiệu giá trị lớn biểu thị môi trường phân cực [18]. Đầu tiên, dung dịch
đồng nhất và chất phát huỳnh quang trong pha nước (môi trường phân cực). Khi DC
đạt tới độ tan vô định hình, hiện tượng TPLL diễn ra. Pha lỏng giàu DC (pha kị
nước) tạo thành sẽ hòa trộn với chất phát huỳnh quang và làm giảm tín hiệu trên đồ
thị. Tiếp tục thêm DC dẫn tới kết tinh xảy ra, chất phát huỳnh quang không còn nằm

trong pha giàu DC nữa mà di chuyển vào trong pha nước (môi trường phân cực) dẫn
tới tín hiệu trên đồ thị tăng lên [27]. Vì vậy, dùng phổ huỳnh quang có thể phân biệt
được hiện tượng TPLL với kết tinh trong dung dịch quá bão hòa [5].

11


Chú thích:
(1): nồng độ bắt đầu TPLL (pha giàu DC kị nước hòa trộn với chất phát huỳnh quang).
(2): nồng độ xảy ra kết tinh (DC kết tinh đẩy chất phát huỳnh quang trở lại pha nước).

Hình 1.6. Đồ thị biểu diễn tín hiệu phát xạ của chất phát huỳnh quang pyene
theo nồng đ nifedipin.
1.2.5.3 Tán xạ ánh sáng động (DLS).

Hình 1.7. X c định nồng đ bắt đầu tạo TPLL theo kĩ thuật đo tắt quang và
tán xạ nh s ng đ ng trên ritonavir.
Năm 2013, Ilevbare và cộng sự đã sử dụng máy Nano-Zetasizer (Nano-ZS) của
Malvern Instruments để đo kích thước và mật độ (Count Rate ) tiểu phân theo thời

12


gian của hệ có bổ sung liên tục DC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuôc mật độ tiểu phân
theo nồng độ DC được xây dựng và điểm gãy trên đồ thị quan sát được là nồng độ
bắt đầu diễn ra hiện tượng TPLL (hình 1.7). Nồng độ TPLL xác định theo phương
pháp này xấp xỉ khi sử dụng kĩ thuật đo tắt quang [16].
1.2.6 Ứng dụng hiện tƣợng TPLL trong nghiên cứu hệ phân tán rắn.
Năm 2015, ứng dụng hiện tượng TPLL, Jackson và cộng sự đã tiến hành nghiên
cứu bào chế HPTR vô định hình chứa danazol. 3 polyme PVP (polyvinyl

pyrrolidon), HPMC (hydroxypropylmethyl cellulose) và HPMCAS (HPMC acetate
succinate) được lựa chọn và đưa vào khảo sát. Mỗi giai đoạn của quá trình hòa tan,
khuếch tán của HPTR chứa danazol đều được nghiên cứu kĩ lưỡng. Quá trình hình
thành hiện tượng TPLL từ sự hòa tan HPTR được đánh giá bằng công cụ phổ huỳnh
quang và phổ UV. Ổn định của TPLL được đánh giá qua thời gian bắt đầu kết tinh.
Và hiệu quả của TPLL được nghiên cứu bởi thí nghiệm thử khuếch tán. Thiết bị sử
dụng cho thí nghiệm này là tế bào khuếch tán dạng side-by-side (tức là ngăn cho và
ngăn nhận ở 2 bên của một màng khuếch tán đặt thẳng đứng). Qua đó, sự biến đổi
pha trong suốt quá trình hòa tan HPTR ở điều kiện không sink được nắm rõ, cơ chế
tăng độ tan và tăng SKD của hệ này được sáng tỏ hơn nhiều so với phương pháp
nghiên cứu truyền thống. Đây là cơ sở vững chắc cho quá trình thiết kế tối ưu hóa
công thức HPTR nhằm mục đích tạo ra và duy trì ổn định TPLL trong thời gian dàiđiểm mấu chốt đem lại hiệu quả về hòa tan và khuếch tán của TPLL nói chung và
HPTR nói riêng [17].
1.3 Các nghiên cứu hệ phân tán rắn vô định hình (HPTR) ba cấu tử.
Trên cơ sở lý thuyết về hiện tượng TPLL, cơ chế tăng độ tan và nâng cao sinh
khả dụng của HPTR đã được làm rõ. Nhờ sự hiểu biết này, việc bổ sung thêm thành
phần thứ 3 vào HPTR 2 cấu tử trở nên dễ dàng và có căn cứ hơn. Bởi vậy, nhược
điểm của công thức trước đó được cải thiện nhờ thành phần thêm vào, đồng thời
những đặc tính tốt đạt được ban đầu cũng không bị suy giảm do cấu tử thứ ba.
Thành phần bổ sung vào công thức có thể gồm: polyme, chất diện hoạt, chất béo,

13


chất bổ trợ tạo pH vi môi trường, hay những phân tử nhỏ như acid citric, magie
oxyd [19], [23], [30].
1.3.1 Hệ phân tán rắn ba cấu tử có chất diện hoạt
Đã có nhiều tài liệu chỉ ra và chứng minh lợi ích của việc thêm CDH vào công
thức bào chế HPTR. Bên cạnh đó, thời gian gần đây, một số nhóm nghiên cứu lại có
cái nhìn khác và nhận thấy việc thêm CDH vào HPTR không phải luôn có được lợi

ích như mong muốn mà có thể có tác động bất lợi tới độ hòa tan và khuếch tán của
HPTR.
*Lợi ích của CDH trong công thức HPTR:
CDH được thêm vào HPTR với một số mục đích như: cải thiện khả năng thấm
ướt và phân tán của khối bột vào trong chất lỏng, tăng tốc độ hòa tan của
HPTR[23]. CDH cũng thường phối hợp với polyme trong HPTR nhằm cải thiện
sinh khả dụng của DC kém tan [19].
Cơ chế hiệp đồng của polyme và CDH trong hệ lỏng như là tương tác của
micelle và polyme ngậm nước với DC trong dung dịch cũng có thể áp dụng trong
thiết kế HPTR. Tác dụng hiệp đồng giữa các chất này có thể diễn ra trong trạng thái
rắn [23]. Cơ chế tương tác giữa những loại polyme và chất diện hoạt (ion hóa và
không ion hóa) khác nhau đã được nghiên cứu bởi Goddard [10], [11], [12].
Qi Sheng và cộng sự (2013) đã nghiên cứu bào chế HPTR ba cấu tử của dược
chất etravirin bằng phương pháp phun sấy. Nghiên cứu sử dụng polyme HPMC và
CDH thuộc hai nhóm: nhóm ion hóa (natri lauryl sulfat) và nhóm không ion hóa
(Tween 20). HPTR sau phun sấy được đánh giá khả năng hòa tan, nghiên cứu
tương tác giữa polyme và CDH qua xác định nồng độ micelle tới hạn, đo sức căng
liên bề mặt và phân tích tương tác bằng công cụ tán xạ ánh sáng động (DLS). Hai
nhóm mô hình không tương tác sử dụng Tween 20 (CDH không ion hóa) và mô
hình tương tác sử dụng natri lauryl sulfat (CDH nhóm anion) được so sánh. Kết quả
cho thấy, HPTR có chứa CDH anion hòa tan nhanh và ổn định trạng thái quá bão
hòa của DC hơn CDH không ion hóa. Hiệu quả này được giải thích do tương tác

14


của polyme với CDH và hoạt động của phức polyme-CDH trong quá trình hòa tan
HPTR [26].
*Một số bất lợi cần cân nhắc khi thêm CDH vào HPTR.
Thêm CDH vào HPTR có thể dẫn tới một vài trở ngại như giảm nhiệt độ nóng

chảy của DC, nhiệt chuyển kính của polyme hoặc nhiệt chuyển kính của HPTR dẫn
tới giảm ổn định của HPTR [9].
Gần đây, lí thuyết về hiện tượng TPLL được phát triển đã mở ra góc nhìn mới
cho đánh giá tác động CDH lên HPTR. TPLL do HPTR vô định hình tạo ra là
những giọt keo giàu DC. Nghiên cứu ảnh hưởng của tá dược lên sự hình thành và
ổn định của giọt keo giàu DC có thể sàng lọc để xây dựng nên công thức bào chế
HPTR có nhiều ưu điểm về độ tan, mức quá bão hòa và hấp thu thuốc. Theo hướng
tiếp cận đó, nhóm nghiên cứu của Ilevbare đã nghiên cứu ảnh hưởng tá dược lên đặc
tính của giọt keo DC để bào chế HPTR vô định hình 2 và 3 cấu tử chứa ritonavir
[15]. TPLL tạo ra những giọt keo giàu DC phân bố trong môi trường. Sự ổn định
giọt keo giàu DC được đánh giá dựa trên 2 tiêu chí: ổn định kích thước giọt và ổn
định pha. Ổn định kích thước giọt là sự chống lại quá trình hợp nhất (coalescence)
của những giọt keo gần nhau thành một giọt lớn hơn. Việc hợp lại tạo thành giọt lớn
là biểu hiện của sự mất ổn định hệ dị thể lỏng-lỏng nói chung và đồng thời những
giọt keo giàu DC kích thước lớn có thể thúc đầy kết tinh diễn ra nhanh hơn [29]. Ổn
định kích thước giọt được đánh giá qua việc theo dõi kích thước theo thời gian bằng
phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS). Từ đó có thể nhận thấy xu hướng biến
đổi kích thước giọt. Ổn định pha là sự chống lại quá trình kết tinh bên trong giọt
keo. Tiêu chí này được đánh giá qua thời điểm bắt đầu kết tinh. Thời điểm bắt đầu
kết tinh được xác định dựa trên sự thay đổi đột ngột kích thước trên đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc kích thước tiểu phân theo thời gian. 14 tá dược gồm polyme và CDH
khác nhau được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy, về mặt ổn định kích thước
giọt, những tá dược tích điện có tác dụng ổn định kích thước hiệu quả hơn tá dược
không tích điện. Phần lớn cơ chế chống sự hợp lại của các giọt DC là lực đẩy tĩnh
điện giữa các tá dược bám trên bề mặt giọt DC. Về mặt ổn định pha, những tá dược

15