nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol định hướng dùng tại khoang miệng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

LÊ HOÀNG HẢO

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ GEL
CHỨA TIỂU PHÂN NANO LIPID RẮN
METRONIDAZOL ĐỊNH HƯỚNG
DÙNG TẠI KHOANG MIỆNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

LÊ HOÀNG HẢO

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ GEL CHỨA
TIỂU PHÂN NANO LIPID RẮN
METRONIDAZOL ĐỊNH HƯỚNG
DÙNG TẠI KHOANG MIỆNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH:
CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM – BÀO CHẾ THUỐC
MÃ SỐ: 8720202
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Ngọc Chiến
TS. Hồ Hoàng Nhân

HÀ NỘI 2020


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới:
GS. TS. Nguyễn Ngọc Chiến
TS.Hồ Hoàng Nhân
Những người thầy đã nhiệt tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ, tạo mọi điều kiện
thuận lợi trong suốt thời gian vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, anh chị cán bộ Viện Công nghệ Dược
phẩm Quốc gia, bộ môn Công nghiệp Dược, bộ môn Bào chế và bộ môn Hóa phân
tích – Độc chất đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi
hoàn thành luận văn này.
Xin được cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường cùng các thầy cô, anh chị phòng
sau đại học đã quan tâm và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu của
mình.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn
ở bên, giành cho tôi sự giúp đỡ, động viên quý báu, tạo mọi điều kiện thuận lợi để
tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 15 tháng 4 năm 2020

Lê Hoàng Hảo

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN .........................................................................................2
1.1.

Tổng quan về metronidazol.......................................................................2

1.1.1. Cấu tạo hóa học ................................................................................ 2
1.1.2. Tính chất lí hóa .................................................................................. 2
1.1.3. Tác dụng dược lí ................................................................................ 3
1.1.4. Dược động học................................................................................... 4
1.1.5. Chỉ định và điều trị ............................................................................ 4
1.1.6. Chống chỉ định................................................................................... 4
1.1.7. Thận trọng ......................................................................................... 5
1.1.8. Các dạng bào chế của metronidazol.................................................... 5
1.2.

Tổng quan về tiểu phân nano lipid rắn ....................................................5

1.2.1. Khái niệm ......................................................................................... 5
1.2.2. Thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid rắn............................ 6
1.2.3. Phương pháp bào chế ........................................................................ 8
1.3.

Tổng quan về dạng bào chế gel ..............................................................10

1.3.1. Khái niệm ....................................................................................... 10
1.3.2. Phân loại gel................................................................................... 10
1.3.3. Vài nét về tính chất lưu biến ............................................................ 10

1.3.4. Một số loại tá dược gel dùng trong bào chế ...................................... 13


1.3.5. Một số nghiên cứu về gel chứa hệ tiểu phân nano ............................. 14
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................18
2.1. Nguyên liệu và thiết bị ..................................................................................18
2.1.1. Nguyên liệu ..................................................................................... 18
2.1.2. Thiết bị ........................................................................................... 18
2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................20
2.3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................20
2.3.1. Bào chế tiểu phân nano lipd rắn metronidazol .................................. 20
2.3.2. Đánh giá đặc tính lý hóa của tiểu phân nano lipid rắn metronidazol . 22
2.3.3. Bào chế gel chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol 1% ............. 27
2.3.4. Đánh giá chất lượng gel chứa tiểu phân nano lipid rắn MTZ 1% ...... 27
2.3.5. Xử lí số liệu..................................................................................... 31
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................32
3.1.

Kết quả khảo sát phương pháp định lượng metronidazol HPLC .........32

3.1.1. Độ tuyến tính .................................................................................. 32
3.1.2. Độ thích hợp của hệ thống ............................................................... 33
3.2.

Kết quả xây dựng công thức bào chế hệ tiểu phân nano metronidazol33

3.2.1. Khảo sát các yếu tố công thức ......................................................... 33
3.2.2. Thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa công thức bào chế tiểu phân nano
lipid metronidazol ..................................................................................... 39
3.3.

Đánh giá đặc tính lý hóa của tiểu phân nano lipid rắn metronidazol ..46

3.3.1. Hình thái của tiểu phân ................................................................... 46
3.3.2. Phổ nhiễu xạ tia X ........................................................................... 46
3.3.3. Phân tích phổ hồng ngoại ................................................................ 47


3.3.4. Phân tích nhiệt vi sai ....................................................................... 49
3.3.5. Khả năng giải phóng dược chất in vitro ........................................... 50
3.4.

Xây dựng công thức gel chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol .51

3.4.1. Ảnh hưởng của tá dược tạo gel đến tính bám dính và độ cứng của gel
chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol ................................................ 51
3.4.2. Ảnh hưởng của tá dược tạo gel đến tính chất lưu biến của gel chứa tiểu
phân nano lipid rắn metronidazol............................................................... 52
3.5.

Đánh giá chất lượng gel chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol 55

3.5.1. Hình thức và pH .............................................................................. 55
3.5.2. Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân ...................... 56
3.5.3. Hình thái của tiểu phân nano metronidazol trong gel ........................ 56
3.5.4. Định lượng gel ................................................................................ 57
3.5.5. Khả năng giải phóng dược chất in vitro từ gel .................................. 57
3.5.6. Động học giải phóng dược chất ....................................................... 59
3.5.7. Khả năng giải phóng dược chất ex vivo qua niêm mạc miệng lợn ...... 60
3.5.8. Đề xuất tiêu chuẩn cơ sở của gel chứa tiểu phân nano lipid rắn

metronidazol 1% ....................................................................................... 61
Chương 4: BÀN LUẬN ...........................................................................................62
4.1.

Bào chế tiểu phân nano lipid rắn MTZ ..................................................62

4.1.1. Loại lipid ........................................................................................ 62
4.1.2. Tỷ lệ lipid và tỷ lệ dược chất:lipid .................................................... 62
4.1.3. Loại chất diện hoạt ......................................................................... 63
4.1.4. Tỷ lệ chất diện hoạt ......................................................................... 63
4.1.5. Phương pháp tối ưu hóa .................................................................. 64


4.2.

Đánh giá đặc tính lý hóa của tiểu phân nano lipid rắn metronidazol .64

4.2.1. KTTP, PDI và hình thái ................................................................... 64
4.2.2. Phổ XRD ........................................................................................ 65
4.2.3. Phổ IR ............................................................................................ 65
4.2.4. Phổ DSC ......................................................................................... 65
4.2.5. Khả năng giải phóng dược chất in vitro ........................................... 66
4.3.

Bào chế gel chứa tiểu phân nano lipid rắn metronidazol .....................67

4.4.

Đánh giá chất lượng của gel chứa tiểu phân nano lipid rắn

metronidazol .........................................................................................................69
4.4.1. pH .................................................................................................. 69
4.4.2. Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân ...................... 69
4.4.3. Khả năng giải phóng dược chất từ gel và động học giải phóng dược
chất

....................................................................................................... 70

4.4.4. Khả năng giải phóng dược chất ex vivo qua niêm mạc miệng lợn ...... 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CBP 934

Carbopol 934

CDH

Chất diện hoạt

DC

Dược chất

DCM

Diclorometan

DĐVN

Dược điển Việt Nam

DMHC

Dung môi hữu cơ

EE

Hiệu suất nano hóa

GMS

Glyceryl monostearat

HEC

Hydroxyethyl Cellulose

HPC

Hydroxypropyl Cellulose

HPMC

Hydroxypropyl Methyl Cellulose

kl/kl

Khối lượng/ Khối lượng

kl/tt

Khối lượng/ Thể tích

KTTP

Kích thước tiểu phân trung bình

LDCs

Lipid – Drug Conjugates - Hệ liên hợp dược chất
và lipid

MTZ

Metronidazole

NaCMC

Natri carboxylmethyl cellulose

NLC

Nanostructured Lipid Carrier- Hệ mang lipid cấu
trúc nano

NSX

Nhà sản xuất

PDI

Polydispersity index- Hệ số đa phân tán

SLN

Solid Lipid Nanoparticals - Nano lipid rắn

SEM

Scanning Electron Microscopy – Kính hiển vi điện
tử quét

TEA

Triethanolamin


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong quá trình thực nghiệm .................. 18
Bảng 3.1: Mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ Metronidazol................. 32
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát độ thích hợp của hệ thống ........................................... 33
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát tính tan của một số dung môi và lipid ......................... 34
Bảng 3.4: Ảnh hưởng loại lipid đến đặc tính của tiểu phân nano lipid rắn MTZ……
.................................................................................................................................. 33
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt đến đặc tính của tiểu phân nano lipid

rắn MTZ ................................................................................................................... 34
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ lipid đến đặc tính của tiểu phân nano lipid rắn MTZ
.................................................................................................................................. 35
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ chất diện hoạt đến đặc tính của tiểu phân nano lipid
rắn MTZ ................................................................................................................... 36
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất với lipid đến đặc tính của tiểu phân nano
lipid rắn MTZ ........................................................................................................... 37
Bảng 3.9: Kí hiệu các mức của biến độc lập ........................................................... 39
Bảng 3.10: Kí hiệu các mức của biến phụ thuộc và điều kiện tối ưu hóa ............... 39
Bảng 3.11: Kết quả thí nghiệm theo thiết kế dựa vào D-Optimal ........................... 39
Bảng 3.12: Tóm tắt các kết quả thống kê được xử lý bằng phần mềm MODDE 12.1
.................................................................................................................................. 40
Bảng 3.13: Kết quả thẩm định lại công thức được tối ưu hóa ................................. 43
Bảng 3.14: Số sóng hấp thụ hồng ngoại của các mẫu phân tích ............................. 46
Bảng 3.15: Kết quả khả năng giải phòng in vitro của tiểu phân nano lipid rắn MTZ
.................................................................................................................................. 48
Bảng 3.16: Kết quả đánh giá độ cứng và độ bám dính của các loại tá dược tạo gel
.................................................................................................................................. 49
Bảng 3.17: Kết quả % giải phóng MTZ từ hệ gel theo thời gian ............................ 56
Bảng 3.18: Mô hình động học giải phóng từ dữ liệu độ hòa tan của tiểu phân nano
lipid rắn MTZ và gel chứa tiểu phân nano lipid rắn MTZ 1%................................. 57


Bảng 3.19: Bảng đề xuất tiêu chuẩn cơ sở của gel chứa tiểu phân nano lipid rắn
MTZ 1% ................................................................................................................... 59


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Cấu tạo của tiểu phân nano lipid rắn ....................................................... 6

Hình 1.2: Đồ thị biểu diễn sự chảy của chất lỏng Newton ...................................... 13
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình bào chế tiểu phân nano lipd rắn MTZ bằng phương pháp
nhũ hóa và bốc hơi dung môi kết hơp đồng nhất hóa nóng ................................... 21
Hình 2.2: Sơ đồ qui trình bào chế gel chứa tiểu phân nano lipid rắn MTZ ............ 27
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ MTZ .. 31
Hình 3.2: Ảnh hưởng của loại lipid đến đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn
MTZ ......................................................................................................................... 34
Hình 3.3: Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt đến đặc tính của hệ tiểu phân nano
lipid rắn MTZ ........................................................................................................... 35
Hình 3.4: Ảnh hưởng của loại lipid đến đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn
MTZ ......................................................................................................................... 36
Hình 3.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ chất diện hoạt đến đặc tính của hệ tiểu phân nano
lipid rắn MTZ ........................................................................................................... 37
Hình 3.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất với lipid đến đặc tính của hệ tiểu phân
nano lipid rắn MTZ .................................................................................................. 38
Hình 3.7: Đồ thị phân tích mặt đáp ảnh hưởng các yếu tố đầu vào đến KTTP ...... 41
Hình 3.8: Đồ thị phân tích mặt đáp ảnh hưởng các yếu tố đầu vào đến PDI .......... 42
Hình 3.9: Đồ thị phân tích mặt đáp ảnh hưởng các yếu tố đầu vào đến EE............ 43
Hình 3.10: Hình ảnh SEM của tiểu phân nano lipid rắn MTZ ............................... 44
Hình 3.11: Hình ảnh phổ X-ray đã được normalize theo pic cực đại của từng mẫu
.................................................................................................................................. 45
Hình 3.12: Phổ hồng ngoại của các mẫu phân tích ................................................ 46
Hình 3.13: Kết quả quét nhiệt vi sai của các mẫu ................................................... 47
Hình 3.14: Đồ thị thể hiện tỷ lệ giải phóng dược chất từ tiểu phân nano lipid rắn
MTZ và MTZ nguyên liệu ....................................................................................... 48
Hình 3.15: Phổ dao động của các tá dược tạo gel ................................................... 51
Hình 3.16: Đặc tính chảy của hệ gel với các tá dược tạo gel khác nhau ................. 52


Hình 3.17: Đồ thị độ nhớt thay đổi theo tốc độ trượt .............................................. 53

Hình 3.18: Hình ảnh gel chứa tiểu phân nano lipid rắn MTZ 1% ........................... 54
Hình 3.19: KTTP và PDI của tiểu phân nano lipid rắn MTZ trong gel HEC ......... 54
Hình 3.20: Hình ảnh SEM của tiểu phân nano lipid rắn MTZ trong gel HEC ....... 55
Hình 3.21: Đồ thị giải phóng MTZ từ hệ gel theo thời gian ................................... 56
Hình 3.22: Đồ thị giải phóng ex vivo qua niêm mạc lợn ......................................... 58


ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoang miệng là một bộ phận của cơ thể, là nơi có thể xảy ra các bệnh lý liên
quan do sự xâm nhập của các vi sinh vật khác nhau khi ăn uống, nói chuyện hay
thậm chí khi hít thở. Triệu chứng của các bệnh ở khoang miệng khá đa dạng bao
gồm từ những sưng tấy nhỏ đến những tình trạng nghiêm trọng như mất răng hay
một phần của lưỡi như bệnh nhiễm khuẩn trong viêm nha chu hay nhiễm trùng cơ
hội,…
Metronidazol là thuốc được sử dụng rộng rãi trong điều trị nhiễm khuẩn răng
miệng đặc biệt có tác dụng tốt với các vi khuẩn kỵ khí (là yếu tố gây bệnh chủ yếu
trong nhiễm khuẩn răng miệng) bằng cách phá vỡ cấu trúc DNA, qua đó ức chế sự
tổng hợp acid nucleic của vi khuẩn [18], [50].
Tiểu phân nano lipid đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới, tuy nhiên tại
Việt Nam, các nghiên cứu về dạng bào chế này chưa nhiều và chủ yếu chỉ mới quan
tâm đến các dược chất sơ nước, dạng bào chế này đối với các dược chất thân nước
là một thách thức. Tuy vậy, cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ
thuật, các nhà khoa học trên thế giới đã có các nghiên cứu về tiểu phân nano lipid
mang dược chất thân nước cũng như các biện pháp để cải thiện hiệu suất mang dược
chất. Thêm vào đó, việc bào chế dưới dạng gel chứa nano lipid metronidazol với
mong muốn có tác dụng mạnh, kéo dài và giảm số lần sử dụng trong ngày để điều
trị các bệnh nhiễm khuẩn khoang miệng cũng là hướng nghiên cứu mới ở Việt Nam.
Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu
phân nano lipid rắn metronidazol định hướng dùng tại khoang miệng” với 2
mục tiêu sau:

1. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế tiểu phân nano lipid rắn
metronidazol.
2. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế gel chứa tiểu phân nano
lipid rắn metronidazol 1% định hướng dùng tại khoang miệng.

1


Chương 1: TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về metronidazol

1.1.1. Cấu tạo hóa học

Công thức phân tử: C6H9N3O3
Khối lượng phân tử: 171,2
Tên khoa học: 2-(2-methyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl) ethanol [3].
1.1.2. Tính chất lí hóa
- Tính chất vật lí:
+ Bột hoặc tinh thể, có màu từ trắng đến vàng nhạt, không mùi, vị đắng và
mặn [3].
+ pH trong dung dịch nước bão hòa: 6,5.
+ Nhiệt độ nóng chảy: 158 – 160OC [45].
+ Độ tan: MTZ ít tan trong trong nước (1/100), ethanol (1/200), cloroform
(1/250) và ether; hơi tan trong aceton và dicloromethan; ít tan trong
dimethylfornamid, tan trong dung dịch acid loãng. Độ tan của MTZ phụ thuộc vào
pH. Trong dung dịch acid hydrocloric pH 1,2 độ tan của MTZ là 64,8 mg/ml, khi
pH thay đổi từ 2,5 - 8,0, độ tan của MTZ dao động trong khoảng 10 mg/ml [3], [60].
Độ tan của MTZ có thể được cải thiện bằng cách thêm chất làm tăng độ tan hoặc

hỗn hợp dung môi tan trong nước [45].
- Tính chất hóa học:
Hoá tính của MTZ là hoá tính của nhân imidazol, của nhóm nitro thơm, ứng
dụng các hoá tính này để định tính, định lượng và pha chế MTZ, ví dụ như sau:
+ Điều chế muối hydroclorid dễ tan trong nước để pha dung dịch tiêm.
+ Định lượng MTZ bằng phương pháp đo acid trong môi trường khan, dung
môi acid acetic, chỉ thị đo điện thế.

2


+ Dung dịch chế phẩm 0,002% trong acid hydrocloric 0,1M, ở vùng từ 230 nm
đến 350 nm chỉ có một cực đại hấp thụ ở 277 nm với độ hấp thụ riêng từ 365 đến
395 và một cực tiểu ở 240 nm.

+ Khử hoá nhóm nitro thơm bằng hydro mới sinh thành nhóm amin thơm.
Định tính và định lượng metronidazol dựa vào nhóm chức amin thơm này [3].
Ví dụ, tác dụng với natri nitrit trong môi trường acid, thêm dung dịch p-naphtol
trong kiềm tạo màu đỏ.
1.1.3. Tác dụng dược lí
- MTZ là một tác nhân kháng khuẩn rất mạnh đối với các vi khuẩn ở trong túi
nha chu trong bệnh viêm nha chu. MTZ có tác dụng diệt khuẩn trên Bacteroides
spp., Fusobacterium, Wolinella, Spirochaetes và các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc khác,
nhưng không có tác dụng trên vi khuẩn ái khí. MTZ chỉ bị kháng thuốc trong một số
ít trường hợp [27].
- Ngoài ra, MTZ có tác dụng tốt với cả amip trong và ngoài ruột. Thuốc còn
có tác dụng tốt đối với Trichomonas vaginalis, Giardia, các vi khuẩn kỵ khí gram
âm, kể cả Bacteroides, Clostridium, Helicobacter [2], [4].
- Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng của MTZ còn chưa thật rõ. Trong ký sinh
trùng, nhóm 5 - nitro của thuốc bị khử thành các chất trung gian độc với tế bào. Các

chất này liên kết với cấu trúc xoắn của phân tử DNA làm vỡ các sợi này và cuối
cùng làm tế bào chết. Nồng độ trung bình có hiệu quả của MTZ là 8µg/ml hoặc thấp
hơn đối với hầu hết các động vật nguyên sinh và các vi khuẩn nhạy cảm. Nồng độ
tối thiểu ức chế (MIC) đối với các chủng vi khuẩn nhạy cảm khoảng 0,5 µg/ml. Một

3


chủng vi khuẩn khi phân lập được coi là nhạy cảm với thuốc khi MIC không quá 16
µg/ml [2], [4].
1.1.4. Dược động học
- Hấp thu: Dạng thuốc mỡ bôi da hấp thu tốt. Chế phẩm gel bôi âm đạo có
thể đạt sinh khả dụng khoảng 56% [2], [4].
- Phân bố: Trong cơ thể, MTZ phân bố rộng rãi, có mặt trong nhiều mô và
dịch cơ thể (như mật, xương, sữa mẹ, dịch não tủy, áp xe gan, nước bọt, tinh dịch,
dịch tiết âm đạo) với nồng độ tương tự trong huyết tương. Thuốc cũng qua nhau thai
và đi vào tuần hoàn thai nhi nhanh chóng. Liên kết với protein huyết tương không
quá 20% [2], [4].
- Chuyển hóa: MTZ được chuyển hóa qua gan bằng cách oxy hóa mạch
nhánh và liên hợp glucuronic.
- Thải trừ: Thải trừ chính qua nước tiểu, chủ yếu ở dạng chất chuyển hóa
trong thời gian 48 giờ, một lượng nhỏ thải trừ qua phân. Thời gian bán hủy khoảng
8 giờ và lâu hơn ở những người bị bệnh gan [2], [4].
1.1.5. Chỉ định và điều trị
- Viêm lợi hoại tử loét cấp, viêm lợi quanh thân răng và các nhiễm khuẩn
răng khác do vi khuẩn kỵ khí.
- Bệnh Crohn thể hoạt động ở kết tràng - trực tràng, viêm loét dạ dày - tá
tràng do Helicobacter pylori (phối hợp với 1 số thuốc khác).
- Ðiều trị nhiễm khuẩn nặng do vi khuẩn kỵ khí nhạy cảm như nhiễm khuẩn
ổ bụng, nhiễm khuẩn phụ khoa, nhiễm khuẩn da và các cấu trúc da, nhiễm khuẩn hệ

thần kinh trung ương, nhiễm khuẩn huyết và viêm màng trong tim.
- Ðiều trị các trường hợp nhiễm Trichomonas vaginalis, Entamoeba
histolytica (thể cấp tính ở ruột và thể áp xe gan), Dientamoeba fragilis ở trẻ em,
Giardia lamblia và Dracunculus medinensis [2], [4].
1.1.6. Chống chỉ định
Chống chỉ định cho các bệnh nhân có tiền sử quá mẫn với MTZ hoặc dẫn chất
nitro-imidazol khác [2], [4].

4


1.1.7. Thận trọng
MTZ có tác dụng ức chế alcol dehydrogenase và các enzym oxy hóa alcol khác.
Thuốc có phản ứng nhẹ kiểu disulfiram như nóng bừng mặt, nhức đầu, buồn nôn,
nôn, co cứng bụng và ra mồ hôi.
MTZ có thể gây bất động Treponema pallidum tạo nên phản ứng dương tính giả
của nghiệm pháp Nelson.
Dùng liều cao điều trị các nhiễm khuẩn kỵ khí và điều trị bệnh do amip và do
Giardia có thể gây rối loạn tạng máu và các bệnh thần kinh thể hoạt động [2], [4].
1.1.8. Các dạng bào chế của metronidazol
- Viên nén: Flagyl 250 mg, 500 mg.
- Thuốc tiêm truyền chứa 500 mg MTZ trong 1 chai 100 ml.
- Thuốc mỡ bôi ngoài da: Metrogyl – P (1% MTZ)
- Gel bôi ngoài da: Acmeigel (1% MTZ), Metrogyl Gel (1% MTZ).
- Gel bôi niêm mạc miệng: Metrogyl denta (1% MTZ).
1.2.

Tổng quan về tiểu phân nano lipid rắn

1.2.1.

Khái niệm

Hệ vi tiểu phân có các tính chất như kích thước nhỏ, bề mặt tiếp xúc lớn và khả
năng thay đổi tính chất bề mặt đem lại nhiều lợi thế hơn so với các hệ đưa thuốc
khác. Hệ vi tiểu phân là các phân tử keo, có kích thước từ 10 đến 1000 nm, trong
đó, dược chất được hòa tan, được mang hoặc hấp phụ hay gắn kết với các chất
mang. Ưu thế của hệ mang thuốc dạng vi tiểu phân là chúng tương thích sinh học, ít
độc hại, ổn định trong thời gian dài [22].
Đến các thập niên gần đây, đã có nhiều nghiên cứu tiến hành sử dụng các hệ
tiểu phân nano lipid và đem lại nhiều thành công đáng chú ý. Hệ đầu tiên được đưa
vào ứng dụng trong lĩnh vực hệ tiểu phân nano lipid là hệ tiểu phân nano lipid rắn
(SLNs), sau này phát triển thêm hệ có cấu trúc nano sử dụng chất mang lipid
(NLCs) và hệ liên hợp dược chất và lipid (LDCs).
Các thử nghiệm đầu tiên được tiến hành về việc sử dụng các hệ vi tiểu phân
chứa các lipid tồn tại ở thể rắn (gọi tắt là hệ tiểu phân nano lipid rắn). Hệ tiểu phân
nano lipid rắn kết hợp được các ưu điểm và đồng thời cũng khắc phục các nhược

5


điểm của các hệ chất mang dạng keo khác như độ ổn định, khả năng bảo vệ và hợp
nhất dược chất, dung nạp tốt. Nó cũng giúp cải thiện sinh khả dụng của thuốc và
kiểm soát duy trì giải phóng các dược chất sơ nước [22].
Hệ tiểu phân nano lipid rắn là hệ tiểu phân nano chứa lipid ở trạng thái rắn tại
nhiệt độ phòng được phân tán vào nước hoặc dung dịch chất diện hoạt thân nước.
Bào chế dưới dạng nano lipid rắn có thể sử dụng để mang dược chất thân dầu và
thân nước cũng như là các đại phân tử [62]. Ngoài ra, các phân tử có tính đồng đều
(kích thước nhỏ, bề mặt tiếp xúc lớn, mang dược chất tốt) sẽ mang lại khả năng tiềm
tàng để cải thiện sinh khả dụng của các dạng bào chế [19]. Ngày nay, bào chế dưới

dạng nano lipid rắn được ứng dụng cho nhiều đường dùng khác nhau, chẳng hạn
như đường dùng ngoài, đường uống, qua da, qua mắt, qua phổi, qua trực tràng [19],
[22].
Cấu tạo tiểu phân nano lipid rắn gồm hai phần: phần lõi rắn là dược chất hòa tan
hoặc phân tán trong môi trường lipid rắn, phần vỏ là lớp chất diện hoạt (đầu sơ nước
của phân tử chất diện hoạt gắn với phần lõi lipid) [19].

Hình 1.1 : Cấu tạo của tiểu phân nano lipid rắn

1.2.2.

Thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid rắn

Nhìn chung, các thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid gồm có dược
chất, cốt lipid (rắn hoặc lỏng), chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt, nước.

6


 Cốt lipid
Để khắc phục nhược điểm liên quan đến trạng thái tồn tại ở thể lỏng của các
giọt dầu, các lipid lỏng được thay bằng các lipid rắn [19]. Các lipid được sử dụng là
các lipid sinh học như triglycerid, acid béo, các sáp… không gây độc, đồng thời
tăng kiểm soát giải phóng dược chất và cải thiện độ ổn định của các tá dược thân
dầu nhạy cảm hóa học. Điều này có thể được giải thích do cốt rắn kém linh động
hơn cốt lỏng do đó giảm tương tác dẫn đến giáng hóa hóa học; với cốt rắn, sự hợp
nhất của dược chất và chất mang lipid bên trong từng phân tử lipid có thể được
kiểm soát làm giảm sự tích lũy dược chất lên bề mặt phân tử, nơi mà có khả năng
xảy ra sự giáng hóa; sinh khả dụng của các dược chất hấp thụ kém sẽ được tăng lên
sau khi chúng hợp nhất vào trong hệ tiểu phân nano lipid rắn [67].

Trong phương pháp đồng nhất nóng, kích thước tiểu phân tăng khi sử dụng các
lipid có nhiệt độ nóng chảy cao, điều này là do độ nhớt của pha phân tán cao. Các
lipid là hỗn hợp của nhiều thành phần nên tùy theo nguồn gốc nhà cung cấp mà có
sự khác nhau giữa các lô mẻ, sự sai khác nhỏ đó cũng có khả năng gây ra những ảnh
hưởng lớn đến chất lượng hệ tiểu phân nano lipid (thay đổi thế zeta, làm giảm quá
trình kết tinh…). Tăng nồng độ lipid lên 5-10% sẽ cho các phân tử kích thước lớn
và khoảng phân bố kích thước cũng rộng [67].
Lipid thường được sử dụng là những lipid không độc với cơ thể và có cấu tạo
gần giống với lipid sinh lý. Lipid bao gồm nhiều loại : acid béo (acid stearic),
steroid (cholesterol), sáp (cetyl palmitat), glyceryl distearat (Precirol), glyceryl
behenat (Compritol 888 ATO), glyceryl palmitostearat (Precirol ATO 5) [67].
 Các chất diện hoạt
Vai trò nhũ hóa hình thành nhũ tương, ổn định phân tán của hệ. Việc lựa chọn
các chất nhũ hóa phụ thuộc vào đường dùng. Chúng giúp hình thành lõi rắn kị nước
có chứa dược chất hòa tan hay phân tán [67].
Việc lựa chọn chất diện hoạt ảnh hưởng đến tính chất của hệ tiểu phân nano
lipid rắn. Tăng nồng độ chất diện hoạt giúp giảm sức căng bề mặt, giảm kết tụ phân
tử trong quá trình đồng nhất. Trong quá trình bào chế, quá trình phân tán ban đầu

7


cần chứa lượng chất diện hoạt dư thừa để bao phủ nhanh chóng bề mặt tiểu phân
mới hình thành trong quá trình đồng nhất. Nếu lượng chất diện hoạt không đủ sẽ
dẫn đến kết tụ các bề mặt lipid chưa được bao phủ. Thời gian cần để phân phối lại
chất diện hoạt giữa các phân tử bề mặt mới và các micell là khác nhau khi sử dụng
các chất diện hoạt khác nhau. Thông thường các chất diện hoạt có khối lượng thấp
sẽ cần ít thời gian hơn để phân bố lại. Thêm chất đồng diện hoạt sẽ làm giảm kích
thước tiểu phân [67].
Các chất nhũ hóa hay được sử dụng như poloxamer, polysorbat, phospholipid

(lecithin, phosphatidyl cholin),... Sự có mặt của chất nhũ hóa có hiệu quả trong ngăn
chặn sự kết tụ của các tiểu phân nano lipid rắn.
1.2.3.

Phương pháp bào chế

Dưới đây là một số phương pháp có thể sử dụng trong bào chế hệ tiểu phân
nano lipid rắn.
1.2.3.1. Kết tủa do thay đổi dung môi
Nguyên tắc: Hòa tan dược chất và lipid trong một dung môi hữu cơ đồng tan
với nước, rồi phân tán vào pha nước chứa chất nhũ hóa. Hiện tượng khuếch tán
dung môi từ pha dầu ra pha nước dẫn đến sự hình thành tiểu phân nano lipid do
lipid và hoạt chất kết tủa lại bên trong các thể micell. Bốc hơi dung môi ở áp suất
thấp sẽ thu được tiểu phân nano) lipid rắn [5], [6].
1.2.3.2. Nhũ hóa khuếch tán dung môi
Nguyên tắc: Phương pháp này sử dụng các dung môi có thể tan một phần với
nước. Khi nhũ tương D/N được trộn lẫn với một lượng thừa nước thì pha dầu sẽ hóa
rắn do sự khuếch tán của dung môi hữu cơ vào pha phân tán. Bằng cách thay đổi tỉ
lệ và nồng độ lipid/chất diện hoạt, loại dung môi, có thể thu được tiểu phân với
nhiều kích thước khác nhau [5], [6].
1.2.3.3. Nhũ hóa bốc hơi dung môi
Nguyên tắc: Trong kỹ thuật này, lipid và dược chất được hòa tan trong dung
môi hữu cơ không đồng tan với nước, sau đó được phân tán vào pha nước chứa chất

8


nhũ hóa để tạo nhũ tương D/N. Bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm, lipid và hoạt
chất kết tủa tạo thành nano lipid rắn [5], [6].
1.2.3.4. Nhũ hóa kép

Phương pháp này thường được áp dụng chủ yếu cho các dược chất tan trong
nước [37]. Nhũ tương kép được tạo qua 2 giai đoạn nhũ hóa: tạo nhũ tương nước
trong dầu, sau đó được thêm vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm nước, chất diện hoạt
và chất đồng diện hoạt để hình thành nhũ tương kép nước – dầu – nước. Nhũ tương
kép không ổn định vì dễ kết tụ của các giọt nước bên trong pha dầu, và sự gãy vỡ
của các màng trên bề mặt các giọt pha nội. Bào chế các hệ tiểu phân nano lipid rắn
nên để ổn định hệ trong dung môi thân nước đang lạnh trong vài phút [67].
1.2.3.5. Đồng nhất hóa ở áp suất cao
Có 2 kĩ thuật là đồng nhất hóa nóng và đồng nhất hóa lạnh.
Đồng nhất hóa nóng: Đối với kĩ thuật này, dịch lipid chảy lỏng được phân tán
vào pha nước chứa chất nhũ hóa. Khuấy ở tốc độ cao để tạo thành nhũ tương thô,
sau đó chuyển sang đồng nhất ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lipid dưới
áp suất cao, thường từ 500-1500 bar trong 3-10 chu kì liên tiếp để giảm kích thước
giọt dầu hình thành nhũ tương. Để nguội ở nhiệt độ phòng hoặc làm lạnh tạo thành
hệ tiểu phân nano lipid rắn.
Đồng nhất lạnh: Sau khi phân tán hoặc hòa tan hoạt chất trong lipid đã đun
chảy, hỗn hợp được làm lạnh nhanh bằng băng khô hoặc nitrogen lỏng. Tốc độ làm
lạnh nhanh sẽ giúp dược chất phân tán đồng nhất trong cốt lipid. Lipid rắn chứa
dược chất được nghiền mịn thành bột kích thước 50-100 µm. Phân tán bột vào pha
nước chứa chất nhũ hóa ở nhiệt độ lạnh, sau đó đem đồng nhất hóa ở áp suất cao tại
nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn [5], [6].
1.2.3.6. Đồng nhất hóa bằng siêu âm
Nguyên tắc:
Trong phương pháp này, pha dầu đun chảy đã hòa tan dược chất được phối hợp
từ từ vào pha nước chứa chất nhũ hóa sau đó được đồng nhất hóa bằng siêu âm ở
nhiệt độ cao để hình thành tiểu phân nano nhũ tương. Để nguội hoặc làm lạnh trong
điều kiện phù hợp sẽ hình thành các nano lipid [5], [6].

9

1.3.

Tổng quan về dạng bào chế gel

1.3.1.

Khái niệm

Gel về cơ bản được định nghĩa là một hệ thống liên kết chéo lỏng lẻo và được
phân loại chủ yếu dựa trên mức độ chảy mạnh hay yếu của hệ khi ở trạng thái ổn
định. Gel được tạo thành từ sự liên kết giữa các tiểu phân trong dung dịch keo tạo
thành một mạng lưới đan xen, đem đến thể chất rắn hoặc bán rắn cho gel mà chất
lỏng có thể thâm nhập được vào bên trong [25].
1.3.2. Phân loại gel
Gel được phân loại thành hydrogel hoặc organogel dựa vào thể chất của tá dược
tạo gel trong pha phân tán. Hydrogel được bào chế từ các tá dược tan trong nước
hoặc phân tán được trong nước. Organogel chứa các tá dược tạo gel không tan trong
nước hoặc thân dầu.
Organogel sử dụng các lipid không tan trong nước như ester glycerol của acid
béo trương nở trong nước tạo thành các tinh thể lỏng khác nhau. Các ester glycerol
được sử dụng rộng rãi gồm monoleat glycerol, glycerol monopalmito stearat và
monolinolcat glycerol. Chúng thường tồn tại dạng sáp ở nhiệt độ phòng và hình
thành các tinh thể lỏng trong nước qua đó là tăng độ nhớt của gel [29].
Hydrogel được bào chế từ các gum tự nhiên hoặc tổng hợp như natri alginat,
pectin; các tá dược vô cơ như bentonit, silica, veegum; một số tác dược hữu cơ như
các polyme cellulose. Chúng có thể phân tán thành các hạt keo nhỏ trong pha nước
hoặc tan hoàn toàn trong nước để tạo thành cấu trúc gel [29].
Ưu điểm của hệ gel này khắc phục được nhược điểm của hệ gel organogel bao
gồm [61]:

- Giải phóng dược chất nhanh, nhất là đối với dược chất thân nước.
- Không cản trở hoạt động sinh lý bình thường của da.
- Không trơn nhờn, dễ rửa sạch bằng nước.
1.3.3. Vài nét về tính chất lưu biến
1.3.3.1. Giới thiệu về lưu biến học
Lưu biến học là khoa học nghiên cứu sự biến dạng và sự chảy. Các thí nghiệm
lưu biến không chỉ thể hiện trạng thái chảy của chất lỏng mà còn thể hiện trạng thái

10


biến dạng của chất rắn. Một chất rắn đàn hồi lý tưởng sẽ biến dạng đàn hồi theo
định luật Hook. Một chất lỏng lý tưởng sẽ chảy và tuân theo định luật Newton về
chất lỏng. Trạng thái của tất cả các vật liệu trên thực tế dựa vào sự phối hợp của cả
phần nhớt và phần đàn hồi và được coi là có tính nhớt đàn hồi (viscoelastic) [39].
Hai chế độ thường dùng để đánh giá tính chất lưu biến là chế độ chảy và chế độ
dao động [39].
1.3.3.2. Một số đại lượng dùng trong lưu biến
a. Khái niệm ứng suất trượt
Lực F tác dụng lên tấm ván được phân bố trên một diện tích A. Để phản ánh
chính xác tác động của ngoại lực lên khối vật liệu (ví dụ như gel), sử dụng đại
lượng ứng suất trượt là độ lớn của lực tác dụng có phương song song với bề mặt
được tác động trên một đơn vị diện tích. Do đó, công thức ứng suất trượt là [7]:
£=

F
A

Trong đó: £ là ứng suất trượt (N/m2)
F là lực tác dụng (N)

A là diện tích bề mặt tác dụng (m2)
b. Tốc độ trượt
Khi chịu tác động của cùng một ứng suất trượt, các loại vật liệu có độ nhớt khác
nhau cần một khoảng thời gian khác nhau để đạt được cùng một mức độ biến dạng
trượt. Các vật liệu có độ nhớt cao cần khoảng thời gian dài hơn và các vật liệu có độ
nhớt thấp cần khoảng thời gian ngắn hơn. Hay, tốc độ biến dạng của các vật liệu
nhớt hơn sẽ chậm hơn và ngược lại.
Để so sánh tốc độ biến dạng của 2 khối vật liệu trong cùng một khoảng thời
gian, ta có khái niệm tốc độ trượt. Tốc độ trượt được tính như sau [7]:
µ=

dµ
dt

trong đó: µ là tốc độ trượt (1/s)
dµ là mức độ biến dạng sau khoảng thời gian dt
c. Độ nhớt phức

11


Độ nhớt của một ứng suất trượt nhất định bằng tỉ số giữa giá trị ứng suất trượt
và tốc độ trượt tương ứng. Công thức tính độ nhớt phức hoặc độ nhớt trượt:
ŋ=

£
µ

Trong đó: ŋ là độ nhớt phức (Pa.s)
£ là ứng suất trượt (Pa)

µ là tốc độ trượt (1/s)
d. Mô đun tổn hao G’’, mô đun tích trữ G’ và tanδ
Trong chế độ đo dao động ta thu được 2 thông số đáp ứng mô đun tích trữ G’
(storage modulus) và mô đun tổn hao (loss modulus) G’’. Mô đun đàn hồi G’ đại
diện cho tính đàn hồi của vật liệu, mô đun nhớt G’’ đại diện cho tính nhớt của vật
liệu.
Khi tiến hành ở chế độ dao động, vật liệu chịu tác động bới các dao động có tần
số nhất định gây ra ứng suất dao động lan truyền theo kiểu sóng hình sin. Khi đó,
ứng suất trượt và biến dạng trượt được biểu diễn dưới dạng hàm sin với cùng tần số
nhưng lệch nhau một góc δ.
Tanδ được tính là tỉ số giữa mô đun tổn hao G’’ và mô đun tích trữ G’ của biến
dạng nhớt – đàn hồi, cho biết độ mạnh yếu giữa các thành phần trong cấu trúc bên
trong vật liệu. Công thức tính như sau :
Tanδ =

𝐺′′
𝐺′

(0 ≤ Tanδ ≤ ∞ do 0 ≤ δ ≤ 90o)

Chất rắn đàn hồi lý tưởng có δ = 0, tanδ = 0 do G’ lớn hơn rất nhiều so với G’’.
Ngược lại, chất lỏng lý tưởng có δ = 90o, tanδ = ∞ do đó G’’ lớn hơn rất nhiều so
với G’. Nếu vật liệu có tính nhớt và đàn hồi tương đương nhau thì δ = 45o, tanδ = 1
do G’’ = G’ [7].
e. Hệ chất lỏng Newton và không Newton
Hệ chất lỏng Newton: là loại chất lỏng có đặc tính chảy tuân theo phương trình
Newton, những chất này còn được gọi là chất lỏng nhớt lý tưởng hoặc chất lỏng
thường. Chất lỏng Newton có đặc điểm là gradient vận tốc tỷ lệ thuận với lực tác
dụng và hệ số ma sát nội không phụ thuộc vào lực tác dụng và gradient vận tốc mà
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Đường biểu diễn sự chảy của chất lỏng Newton là một

12


đường thẳng đi qua gốc tọa độ, có trục tung biểu thị tốc độ trượt và trục hoành biểu
thị lực trượt.

Hình 1.2: Đồ thị biểu diễn sự chảy của chất lỏng Newton
Thuộc nhóm này gồm các chất lỏng có phân tử lượng nhỏ như nước, ethanol,
benzen, glycerin, cloroform, các dung dịch thật như siro, dung dịch keo loãng, dụng
cụ thích hợp dùng để đo độ nhớt của chất lỏng Newton đó là nhớt kế mao quản hoặc
nhớt kế bi rơi.
Hệ chất lỏng không Newton hay còn gọi là các chất lỏng bất thường là những
chất lỏng mà sự chảy của chúng không tuân theo đúng phương trình Newton. Đặc
trưng của các loại chất lỏng này là mức độ thay đổi độ nhớt khi thay đổi tốc độ trượt
hay nói cách khác là tốc độ chảy của chất này không tỷ lệ thuận với lực tác dụng.
Nhóm các chất lỏng không Newton thường được chia ra thành các chất dẻo, chất
giãn nở, chất thixotrop và chất rheopexy [7].
1.3.4. Một số loại tá dược gel dùng trong bào chế
- Acid polyacrylic (Carbopol/ Carbomer)
Carbopol/ Carbomer là polyme tổng hợp, khối lượng phân tử cao, được cấu tạo
bởi các liên kết chéo giữa acid acrylic đã được polyme hóa và allyl sucrose hoặc
allyl pentaerythritol. Các nhóm carboxyl của acid acrylic là mạch chính của polyme
chịu tránh nhiệm cho nhiều đặc tính của sản phẩm.
Carbopol ở dạng bột trắng không tan hoặc rất ít tan trong nước nhưng trương nở
trong nước tạo gel có pH acid; pH của 0,5% kl/kl carbopol trong nước là 2,7 - 3,5.

13