Khảo sát ảnh hưởng của các chất tăng thấm lên tính thấm qua da chuột của captopril

Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT TĂNG THẤM
LÊN TÍNH THẤM QUA DA CHUỘT CỦA CAPTOPRIL
Nguyễn Công Phi*, Lê Nguyễn Nguyệt Minh*, Nguyễn Thiện Hải*, Lê Quan Nghiệm*

TÓM TẮT
Mục tiêu: Khảo sát ảnh hưởng của một số nhóm chất tăng thấm lên tính thấm của captopril qua da chuột để
tìm chất tăng thấm phù hợp ứng dụng trong xây dựng công thức bào chế dạng thuốc dán hấp thu qua da chứa
hoạt chất captopril dùng trong điều trị cao huyết áp.
Phương pháp:
Điều chế dung dịch bão hòa và dung dịch 5% captopril trong các chất tăng thấm khác nhau và đánh giá độ
thấm của các dung dịch này qua da chuột cống bóc tách bằng thử nghiệm đo độ thấm qua tế bào khuếch tán kiểu
Franz nhằm chọn lựa chất tăng thấm tốt nhất. Captopril được định lượng bằng phương pháp HPLC theo quy
trình khảo sát.
Kết quả: Thực nghiệm cho thấy nhóm alcol cho kết quả thấm qua da chuột cống bóc tách của captopril cao
hơn so với các nhóm khác, trong đó hỗn hợp 3-metyl-1-butanol: decanol (75: 25) cho kết quả tốc độ thấm (flux)
Captopril qua da chuột cao nhất là 559,73 ± 4,32 µg/cm2/giờ với tiềm thời (tlag) là 3,39 ± 0,48 giờ.
Kết luận: Các kết quả thực nghiệm cho thấy có thể sử dụng hỗn hợp 3-metyl-1-butanol và decanol với tỷ lệ
(3: 1) làm chất tăng thấm trong công thức bào chế dạng thuốc dán hấp thu qua da chứa captopril.
Từ khóa: chất tăng thấm, tốc độ thấm, tế bào khuếch tán Franz, captopril

ABSTRACT
EFFECTS OF PERMEATION ENHANCERS ON PERMEATION OF CAPTOPRIL
THROUGH EXCISED RAT SKINS
Nguyen Cong Phi, Le Nguyen Nguyet Minh, Nguyen Thien Hai, Le Quan Nghiem
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 494 - 498
Objectives: The aim of present study was to select a suitable skin permeation enhancer for formulation of
transdermal patches containing captopril, the drug used for treatment of hypertention diseases.

Method:
The saturated and 5% captopril solutions in different permeation enhancers were prepared and evaluated the
permeation through excised rat skins by using Franz diffusion cells to select a good permeation enhancer. The
amount of captopril permeated was determinated by a validated HPLC method.
Results: Among the enhancers investigated, the alcohol group showed the highest permeation-enhancing
effect for captopril. The mixture of 3-methyl-1-buthanol and decanol solution (75: 25) resulted in the permeation
rate at steady state of captopril through excised rat skins was maximum with flux 559.73 ± 4.32 µg/cm2/h, and
the lag time was 3.39 ± 0.48 h.
Conclusion: The present results provided evidence that mixture of 3-methyl-1-buthanol and decanol
solution (3: 1) can be used as a good skin permeation enhancer for formulation of transdermal patches containing
captopril.
Keywords: Skin permeation enhancer, flux, Franz diffusion cell, captopril
*Đại học Y Dược Tp. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: ThS. Nguyễn Công Phi

494

ĐT: 0908 118 685

Email:

Chuyên Đề Dược Khoa


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011
ĐẶT VẤN ĐỀ
Captopril, thuốc ức chế men chuyển, là một
lựa chọn hiệu quả trong điều trị bệnh cao huyết
áp lâu dài bằng đường uống. Tuy nhiên nhược
điểm của thuốc này là dùng nhiều lần trong

ngày, hấp thu kém và bị ảnh hưởng bởi thức ăn
(sinh khả dụng giảm còn 30 - 50%), thời gian bán
thải ngắn (khoảng 2 - 3 giờ), bị chuyển hóa qua
gan lần đầu, dẫn đến hiệu quả trong điều trị
không ổn định(1)
Hệ trị liệu qua da, cụ thể là dạng thuốc dán
(patch), với các ưu điểm giúp giảm số lần
dùng thuốc, giảm tác dụng phụ, tăng sinh khả
dụng và linh động trong sử dụng đảm bảo sự
tuân thủ điều trị của bệnh nhân, đang ngày
càng chứng tỏ vai trò quan trọng trên lâm
sàng. Tuy nhiên một vấn đề đặt ra đối với việc
bào chế sản xuất thuốc dán là sự hấp thu dược
chất qua da để có tác dụng toàn thân rất kém
do da là hàng rào sinh học cản trở rất lớn đến
sự thấm và hấp thu của các chất. Từ đó việc
nghiên cứu cải thiện tính thấm qua da của hoạt
chất đóng vai trò quan trọng, quyết định hiệu
quả trị liệu của chế phẩm(2,3,4).
Nghiên cứu này nhằm khảo sát ảnh hưởng
của một số nhóm chất tăng thấm lên tính thấm
của Captopril qua da chuột để tìm chất tăng
thấm phù hợp ứng dụng trong xây dựng công
thức bào chế dạng thuốc dán hấp thu qua da
chứa hoạt chất captopril dùng trong điều trị cao
huyết áp.

NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu

Dược
chất:
Captopril
(Changzhou
Pharmaceutical Factory, Trung Quốc).
Chất tăng thấm: Metyl sulfoxid, 1,2Propanediol,
3-Metyl-1-butanol,
Hexanol,
Octanol, Decanol, Dodecanol, Polyetylen glycol
400 - PEG 400, Acid oleic, Isopropyl myristat,
Propylen glycol monolaurat, Dietylen glycol ete
và Dầu khoáng (Acros, Bỉ). Các hóa chất cần
thiết khác đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất.

Chuyên Đề Dược Khoa

Nghiên cứu Y học

Chuột cống trắng cái, giống Sprague-Dawley,
trọng lượng 230 ± 20 g, khỏe mạnh, nhanh nhẹn,
không bị bệnh ở da. Chuột được nuôi ổn định
trong 72 giờ trước khi tiến hành thí nghiệm.

Thiết bị
Máy HPLC (Knauer 2500, pump 1000,
detector UV 2500–Đức, autosampler 3800), tế
bào khuếch tán Franz (Permear Gear–Mỹ),
khuấy từ (2mag, MIX 6, Anh), bơm tuần hoàn
nhiệt (Vision scientific, VS 1901W, Hàn Quốc).

Phương pháp
Xác định nồng độ bão hòa của Captopril
trong các chất tăng thấm
Cho 3 g captopril vào các ống nghiệm có
chứa sẵn 3 ml các chất tăng thấm hoặc dung
dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4. Các
ống nghiệm được đậy kín và lắc liên tục trong 24
giờ ở 25 oC tạo thành dung dịch bão hòa
captopril trong các chất tăng thấm. Dịch bão hòa
được lọc qua màng lọc (GHP 0,45 μm, Pall, Mỹ),
pha loãng bằng methanol tới nồng độ thích hợp.
Lượng captopril trong dung dịch bão hòa được
xác định bằng phương pháp HPLC.
Xác định tính thấm của Captopril qua da
chuột cống bóc tách
Xử lý da chuột: Chuột được giết bằng ete.
Cạo sạch lông ở phần lưng không làm tổn hại
lớp sừng. Cắt rời phần da lưng diện tích 4 x 4
cm, loại bỏ lớp mỡ và máu dưới da. Bảo quản
miếng da ở -20 oC, không quá 7 ngày trước khi
sử dụng.
Da chuột sau khi xử lý được phủ lên khoang
nhận (receptor chamber) của tế bào Franz và lắp
đặt khoang chứa (donor chamber) vào. Thể tích
khoang nhận là 15,5 ml, diện tích bề mặt khuếch
tán là 3,14 cm2 chứa dung dịch đệm phosphat
pH 7,4 được bảo ôn ở 37 ± 0,5 oC và được khuấy
trộn tốc độ 600 vòng/phút. Cho 500 μl dung dịch
bão hòa captopril trong các chất khảo sát vào
khoang chứa. Lượng hoạt chất khuếch tán qua

da theo thời gian được lấy ở khoang nhận tại các
thời điểm 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 và 24 giờ với thể
tích mẫu lấy ra mỗi lần là 200 μl và bù lại ngay

495


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011

Nghiên cứu Y học

dịch môi trường. Xác định hàm lượng captopril
bằng phương pháp HPLC.

Xác định tốc độ thấm của Captopril
Từ số liệu hàm lượng captopril thấm qua da
chuột ở từng thời điểm lấy mẫu, tốc độ thấm của
Captopril qua da chuột được tính theo công thức

J

S

=

1⎛
A⎜

dm ⎞
⎟

dt
⎝
⎠

SS

Với Js (flux): tốc độ thấm qua da của
captopril (µg/cm2/giờ); A: diện tích bề mặt
khuếch tán của da (cm2); (dm/dt)ss: lượng
captopril thấm qua da theo thời gian (µg/giờ).
Tốc độ thấm của hoạt chất Js (được ngoại suy từ
đồ thị tích lũy hoạt chất theo thời gian) là giá trị

slope của phương trình đường thẳng tuyến tính
biểu hiện cho tốc độ thấm hằng định theo thời
gian. Tiềm thời (lag time) cũng được suy ra từ
đồ thị là giao điểm của đường thẳng tuyến tính
với trục hoành.

Định lượng Captopril bằng HPLC
Cột Luna C18 (250 x 4,6 mm, 5 µm,
Phenomenex, Mỹ). Pha động hỗn hợp methanol
và đệm phosphat 0,07M (50: 50) chỉnh pH 3
bằng H3PO4 hoặc NaOH. Tốc độ dòng 1
ml/phút. Bước sóng phát hiện 215 nm. Thể tích
tiêm mẫu 100 µl. Nhiệt độ 25 oC.
Xử lý thống kê
Các thí nghiệm tiến hành ít nhất 3 lần. Kết
quả trình bày là giá trị TB ± SD.

KẾT QUẢ
Nồng độ và tính thấm của dung dịch bão hòa captopril trong các chất tăng thấm qua da
chuột cống bóc tách
Bảng 1. Kết quả nồng độ và tính thấm của dung dịch bão hòa captopril trong các chất tăng thấm qua da chuột
cống bóc tách (n = 3)
Chất tăng thấm
Đệm pH 7,4
Metyl sulfoxid
1,2-Propanediol
3-Metyl-1- butanol (MB)
Hexanol
Octanol
Decanol (D)
Dodecanol
PEG 400
Acid oleic
Isopropyl myristat
Propylen glycol monolaurat
Dietylen glycol ete
Dầu khoáng
MB:D (75:25)
MB:D (50:50)
MB:D (25:75)

Nồng độ bão hòa CS
(độ tan) (mg/ml)
24,21 ± 0,35
539,19 ± 1,45
183,34 ± 0,89
88,37 ± 0,42

74,87 ± 0,39
50,12 ± 0,41
21,12 ± 0,36
38,36 ± 0,29
101,72 ± 0,52
4,11 ± 0,47
19,46 ± 0,21
37,57 ± 0,38
152,77 ± 0,53
-

Kết quả được trình bày trong bảng 1 cho
thấy captopril tan nhiều nhất trong metyl
sulfoxid 539,19 ± 1,45 mg/ml, tan thấp nhất trong
acid oleic 4,11 ± 0,47 mg/ml và gần như không
tan trong dầu khoáng.

496

Flux
(µg/cm2/giờ)
38,51 ± 1,55
130,58 ± 1,08
16,62 ± 1,55
476,04 ± 2,65
229,04 ± 1,56
95,07 ± 8,56
57,43 ± 3,59
45,23 ± 2,49
5,29 ± 2,57

0
4,06 ± 2,44
125,39 ± 1,43
8,76 ± 2,42
0
559,73 ± 4,32
238,52 ± 3,65
224,87 ± 4,62

Tiềm thời
(giờ)
5,77 ± 0,97
3,96 ± 0,55
4,21 ± 1,04
3,08 ± 0,22
3,02 ± 0,34
2,26 ± 0,46
3,11 ± 0,59
2,09 ± 0,88
4,27 ± 0,96
4,48 ± 0,45
3,13 ± 0,51
4,22 ± 1,32
3,39 ± 0,48
3,16 ± 0,55
3,81 ± 1,02

Nhóm chức
Sulfoxid
Polyalcol

Mono alcol
Mono alcol
Mono alcol
Mono alcol
Mono alcol
Poly alcol
Acid
Este
Este-alcol
Ete-alcol
Hydrocarbon
Mono alcol
Mono alcol
Mono alcol

Nhóm mono alcol cho kết quả thấm
captopril cao hơn các nhóm khác. Với nhóm
alcol khi tăng dần số lượng C, tác động tăng
thấm giảm dần, mạch nhánh cho tác động tăng
thấm tốt so với mạch thẳng. Trong nhóm này,

Chuyên Đề Dược Khoa


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011
decanol là chất tăng thấm thường được sử dụng
trong thuốc dán. Do đó việc phối hợp các chất
tăng thấm thuộc nhóm này có thể có triển vọng.
3-metyl-1-butanol cho kết quả tăng thấm cao
nhất với flux 476,04 ± 2,65 (µg/cm2/giờ) nên

được lựa chọn phối hợp với decanol theo các tỷ
lệ (75: 25, 50:50 và 25:75) để khảo sát tính thấm.
Kết quả hỗn hợp 3-metyl-1-butanol và decanol
với tỷ lệ (3:1) có tốc độ thấm cao nhất với flux
559,73 ± 4,32 (µg/cm2/giờ), cho thấy có triển
vọng dùng làm chất tăng thấm trong thành
phần công thức thuốc dán (transdermal patch)
chứa captopril.

Nghiên cứu Y học

Từ kết quả sàng lọc với dung dịch bão hòa
captopril của các chất tăng thấm, tiếp tục khảo
sát với dung dịch 5% captopril trong một số
chất tăng thấm cho tốc độ thấm cao nhằm đánh
giá tác động của chất tăng thấm (loại trừ ảnh
hưởng của nồng độ) lên sự thấm của captopril.
Các chất tăng thấm được lựa chọn là 3-metyl-1butanol, hexanol, octanol, metyl sulfoxid, 1,2propanediol và 3-metyl-1-butanol và decanol
phối hợp theo tỷ lệ (75:25). Kết quả được trình
bày trong Bảng 2.

Bảng 2. Kết quả tính thấm của dung dịch 5% captopril trong một số chất tăng thấm qua da chuột cống bóc tách
(n = 3).
Chất tăng thấm
Hexanol
Metyl sulfoxid
Octanol
1,2-Propanediol
3-Metyl-1-butanol
3-Metyl-1-butanol:Decanol (75:25)

Flux (µg/cm2/giờ)
165,11 ± 2,56
5,56 ± 2,08
76,55 ± 3,88
7,18 ± 2,55
192,11 ± 6,56
222,36 ± 4,65

BÀ N LUẬN
Với dung dịch bão hòa captopril trong các
chất tăng thấm khảo sát, 3-metyl-1-butanol thể
hiện tác động mạnh nhất, làm tăng tốc độ thấm
qua da của Captopril lên gấp hơn 12 lần so với
khi chỉ dùng dung dịch bão hòa captopril trong
dung dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4.
Đa số các chất tăng thấm nhóm này cũng cho
tiềm thời ngắn, phù hợp để đưa vào thử nghiệm
làm chất tăng thấm trên dạng thuốc dán chứa
captopril. Nhiều nghiên cứu cho thấy hiệu quả
của nhóm alcol như ethanol làm tăng giá trị flux
của các chất như levonorgestrel, estradiol,
hydrocortison và 5-fluorouracil qua da chuột và
estradiol qua da người in vivo. Nghiên cứu về tác
động tăng thấm của nhóm alcol trên dược chất
levonorgesterol, acid salicylic và nicotinamid
cho thấy 1-butanol có hiệu lực tăng thấm mạnh
nhất đối với levonorgesterol trong khi 1-octanol
và 1-propranolol tăng thấm hiệu quả hơn với
acid salicylic và nicotinamid. Khảo sát tính thấm

của melanin trên da heo và da người in vitro với
các alcol béo no từ octanol đến myristyl alcohol

Chuyên Đề Dược Khoa

Tiềm thời (giờ)
1,36 ± 0,36
4,56 ± 0,57
4,32 ± 1,22
13,26 ± 1,09
0,87 ± 0,42
0,73 ± 0,28

Nhóm chức
Mono alcol
Sulfoxid
Mono alcol
Polyalcol
Mono alcol
Mono alcol

lại cho kết quả decanol là chất tăng thấm tốt
nhất(2,3,5)
Metyl sulfoxid có hiệu quả tăng thấm cao,
chỉ đứng sau 3-metyl-1-butanol và hexanol, làm
tăng tốc độ thấm qua da của captopril lên gấp 3
lần so với chỉ dùng dung dịch bão hòa captopril
trong dịch đệm phosphat đẳng trương pH 7,4.
Tiềm thời cũng tương đối ngắn, khoảng gần 4
giờ. Sự vượt trội của metyl sulfoxid so với các

alcol từ C8 trở đi có thể được giải thích do đặc
tính hòa tan tốt của metyl sulfoxid đối với
captopril hơn hẳn các alcol mạch dài (nồng độ
lớn hơn nhiều lần), khi đó nồng độ có thể có tác
động ảnh hưởng đến sự thấm. Sự ảnh hưởng
bởi nồng độ đã được chứng minh qua thử
nghiệm dung dịch captopril 5% trong các chất
tăng thấm cho kết quả nhóm alcol tăng thấm tốt
hơn metyl sulfoxid (bảng 2), riêng với nhóm
alcol kết quả hoàn toàn phù hợp như đối với
dung dịch bão hòa.
Propylen glycol monolaurat với nhóm chức
este-alcol trong phân tử thể hiện tác động mạnh
lên sự thấm của captopril qua da, đứng hàng

497


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011

thứ tư. Chất này cho tác động mạnh hơn
isopropyl myristat với cấu trúc chỉ có 1 nhóm
chức tác động là este. Trong khi đó, dietylen
glycol ete, có nhóm chức ete đi kèm với alcol
trong phân tử, lại thể hiện tác động thấp hơn
hẳn so với nhóm alcol.
Dầu khoáng, cũng như acid oleic, không thể
hiện tác động tăng thấm lên captopril, do

captopril không tan hoặc tan rất ít trong hai chất
này.

là dạng thuốc dán chứa hoạt chất điều trị bệnh
cao huyết áp là captopril.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2.

3.
4.

KẾT LUẬN
Phối hợp 3-metyl-1-butanol và decanol
(75:25) cho kết quả thấm captopril qua da chuột
cống bóc tách tốt nhất trong các nhóm chất tăng
thấm khảo sát. Đây là một gợi ý cho các nghiên
cứu bào chế các chế phẩm thấm qua da, đặc biệt

498

5.

Bộ Y tế (2002), Dược thư quốc gia Việt Nam, lần xuất bản thứ
nhất.
Tapash KG, William RP, Su IY (1997), Transdermal and
Topical Drug Delivery Systems. Interpharm Press, Inc.,
BuffaloGrove, Illinois, pp. 1-6, 8-20, 21-22, 34-50, 139-164, 167179, 186-188, 249-259, 263-264, 276-279, 357-446.
Touitou Elka, Barry B.W. (2007), Enhancement in Drug

Delivery, CRC Press, Boca Raton, New York, pp. 233-250.
Walters K.A. (2002), Dermatological and Transdersmal
Formulations, Marcel Dekker, Inc., New York and Basel,
chapter 4 pp. 6-12, 47-64, chapter 5 pp. 2-19, 45-51, chapter 7
pp. 2-3, 19-26.
Wu PC, Huang YB, Chang JJF, Chang JS, Tsai YH (2000),
“Evaluation of pharmacokinetics and pharmacodynamics of
captopril from transdermal hydrophilic gels in normotensive
rabbits and spontaneously hypertensive rats”, Inl J Pharm.,
209, pp. 87-94.

Chuyên Đề Dược Khoa