KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược học FULL (CND và BC) nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học theo phương pháp cố định gel bằng ion

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VI CẦU
ACYCLOVIR KẾT DÍNH SINH HỌC
THEO PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH GEL
BẰNG ION

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VI CẦU
ACYCLOVIR KẾT DÍNH SINH HỌC
THEO PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH GEL
BẰNG ION

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:TS. Vũ Thị Thu Giang
Nơi thực hiện: Bộ môn bào chế

HÀ NỘI


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới:
TS. Vũ Thị Thu Giang

Người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và động viên giúp đỡ tôi trong suốt
thời gian thực hiện và hồn thành khóa luận.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, các cô, các anh chị kỹ thuật
viên bộ môn Bào chế đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tơi trong q trình làm thực nghiệm tại Bộ môn. Cũng như gửi lời tới các thầy cô, các
anh chị kỹ thuật viên bộ môn Y học cơ sở, bộ môn Dược lý, cùng với các anh chị ở
Viện Kiểm nghiệm thuốc trung ương đã giúp đỡ tơi rất nhiều để tơi có thể hồn thành
khóa luận này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các phịng ban, các thầy cơ giáo,
cán bộ, nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy dỗ và giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè – những người
đã luôn ở bên tôi, chia sẻ động viên tôi trong suốt thời gian vừa qua.

Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm
Sinh viên


MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮVIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................................ 1
Chương 1. TỔNG QUAN………………………………………...................................2
1.1 Acyclovir.................................................................................................................. 2
1.1.1 Cơng thức hóa học........................................................................................... 2
1.1.3. Dược động học............................................................................................... 2
1.1.4. Dược lý và cơ chế tác dụng........................................................................... 3
1.1.5. Chỉ định......................................................................................................... 3
1.1.6. Một số dạng bào chế chứa acyclovir hiện có trên thị trường..........................4

1.2. Hệ kết dính sinh học....................................................................................................... 4
1.2.1. Khái niệm....................................................................................................................... 4
1.2.3.

Polyme kết dính sinh học............................................................................... 7

1.2.4. Một số phương pháp đánh giá khả năng kết dính sinh học áp dụng đối với vi cầu. .9
1.2.4.1. Các phương pháp thử kết dính sinh học in vitro............................................................. 9
1.2.4.2. Các phương pháp thử kết dính sinh học in vivo............................................................ 13
1.3. Một số nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học..................................... 13
1.3.1. Các nghiên cứu nước ngoài.......................................................................... 13
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước.......................................................................... 15
Chương 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ , NỘI DUNG VÀ
NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG PHÁP
...................................... 17

2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị........................................................................................... 17
2.1.1. Nguyên vật liệu............................................................................................................ 17


2.1.2. Thiết bị nghiên cứu...................................................................................... 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................. 18
2.2.1. Phương pháp xây dựng đường chuẩn định lượng acyclovir.......................... 18
2.2.2. Phương pháp bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học.............................. 18
2.2.3. Phương pháp đánh giá hiệu suất tạo vi cầu và tỷ lệ vi cầu hóa.......................19
2.2.4. Phương pháp đánh giá chất lượng vi cầu...................................................... 20
Chương 3. KẾT QUẢ, THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN…………………………..25
3.1. Xây dựng đường chuẩn định lượng acyclovir trong môi trường dung dịch acid

hydroclorid 0,1N........................................................................................................... 25
3.2. Nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học.......................................... 26
3.2.1. Nghiên cứu nâng hàm lượng dược chất trong vi cầu.................................................... 28
3.2.2. Nghiên cứu cải thiện khả năng kết dính sinh học của vi cầu......................................... 32
3.2.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của loại tá dược kiềm............................................. 32
3.2.2.2. Nghiên cứu chọn tỷ lệ magnesi carbonat thích hợp................................ 33
3.2.3. Nghiên cứu cải thiện khả năng kéo dài giải phóng dược chất của vi cầu........39
3.2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của chitosan và thời gian ngâm vi cầu...................39
3.2.3.2. Nghiên cứu bào chế vi cầu đa lớp.......................................................... 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT......................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮVIẾT TẮT
VCH

Vi cầu hóa

ACV

Acyclovir

BK

Biểu kiến

CT

Cơng thức

Cb

Carbopol

HPMC

Hydroxy propyl methyl cellulose

NaCMC

Natri carboxymethyl cellulose

MKLDLK

Mất khối lượng do làm khơ

MT

Mơi trường

KSGP

Kiểm sốt giải phóng

KDSH

Kết dính sinh học

kl/tt

Khối lượng/thể tích

SKD

Sinh khả dụng

TKHH

Tinh khiết hóa học

TCCS

Tiêu chuẩn cơ sở

BP

DượcđiểnAnh(Bristish Pharmacopoeia)

USP
Pharmacopeia)

Dược điển Mỹ (United States


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1

Độ tan của acyclovir trong các môi trường pH khác nhau

2

Bảng 2.2

Các nguyên liệu và hóa chất

17

Bảng 3.3

Độ hấp thụ mật độ quang của dung dịch acyclovir ở các nồng độ 25
khác nhau

Bảng 3.4

Đánh giá ảnh hưởng của tá dược tới kết quả định lượng bằng 26
phương pháp đo quang

Bảng 3.5

Một số chỉ tiêu chất lượng của mẫu vi cầu bào chế

Bảng 3.6

Thành phần công thức của các mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir 28

khác nhau

Bảng 3.7

Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính của các 29
mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir khác nhau

Bảng 3.8

Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir 30
khác nhau

Bảng 3.9

Phần trăm acyclovir giải phóng từ các mẫu vi cầu có nồng độ 30
ayclovir khác nhau

Bảng 3.10

Khả năng kết dính trên niêm mạc dạ dày và ruột non của các 31
mẫu vi cầu có nồng độ ayclovir khác nhau

Bảng 3.11

Tính chất và kích thước của các mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi 33
carbonat khác nhau

Bảng 3.12

Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính của các 34

mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi carbonat khác nhau

Bảng 3.13

Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi 35
carbonat khác nhau

Bảng 3.14

Phần trăm acyclovir giải phóng từ các mẫu vi cầu có tỷ lệ 37
magnesi carbonat khác nhau

Bảng 3.15

Khả năng kết dính trên niêm mạc dạ dày và ruột non của các 38
mẫu vi cầu có tỷ lệ magnesi carbonat khác nhau .

Bảng 3.16

Thành phần môi trường nhỏ giọt và thời gian ngâm

Bảng 3.17

Tính chất và kích thước của các mẫu vi cầu có mơi trường nhỏ 40
giọt và thời gian ngâm khác nhau

27

40

Bảng 3.18

Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số đặc tính của các 43
mẫu vi cầu có mơi trường nhỏ giọt và thời gian ngâm khác nhau

Bảng 3.19

Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu được ngâm trong dung 45
dịch chitosan

Bảng 3.20
Bảng 3.21

Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có thời gian ngâm khác
47
nhau
Phần trăm acyclovir giải phóng từ mẫu vi cầu có mơi trường nhỏ 48
giọt và thời gian ngâm khác nhau

Bảng 3.22

Khả năng kết dính trên niêm mạc dạ dày và ruột non của các mẫu

51

vi cầu có mơi trường nhỏ giọt và thời gian ngâm khác nhau
Bảng 3.23

Hiệu suất tạo vi cầu, tỷ lệ vi cầu hóa và một số chỉ tiêu chất 54

lượng của vi cầu đa lớp và đơn lớp

Bảng 3.24

Khả năng trương nở của các mẫu vi cầu đa lớp và đơn lớp

54

Bảng 3.25

Phần trăm acyclovir giải phóng từ các mẫu vi cầu đa lớp và đơn 55
lớp

Bảng 3.26

Khả năng kết dính sinh học của các mẫu vi cầu đa lớp và đơn 56
lớp trên niêm mạc dạ dày và ruột non


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình

Nội dung

Trang

Hình 1.1

Q trình kết dính sinh học

5

Hình 1.2

Mơ hình cân phân tích cải tiến

10

Hình 2.3

Thiết bị đánh giá khả năng kết dính sinh học được cải tiến từ cân
kỹ thuật

23

Hình 3.4

Đường chuẩn của dung dịch acyclovir trong mơi trường acid 25
hydroclorid 0,1N

Hình 3.5

Đồ thị thể hiện khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có tỷ lệ 36
magnesi carbonat khác nhau

Hình 3.6

Hình ảnh của các mẫu vi cầu bào chế

Hình 3.7

Đồ thị thể hiện khả năng trương nở của các mẫu vi cầu được ngâm 45
trong dung dịch chitosan

Hình 3.8

Đồ thị thể hiện khả năng trương nở của các mẫu vi cầu có thời gian 47
ngâm khác nhau.

Hình 3.9

Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chất từ các mẫu có nồng 49
độ chitosan khác nhau

42

Hình 3.10 Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chất từ các mẫu vi cầu 50
có thời gian ngâm khác nhau
Hình 3.11 Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chấttừ các mẫu vi cầu
đơn lớp và đa lớp

55


1
0

ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, các dạng bào chế kết dính sinh học đã chứng minh được khả năng

cải thiện hấp thu ưu làm tăng sinh khả dụng đường uống của nhiều thuốc, đặc biệt là
những thuốc có đích tác dụng tại đường tiêu hóa như nhóm thuốc ức chế bơm
proton hoặc những thuốc có tính thấm kém, cửa sổ hấp thu hẹp, chỉ được hấp thu ở
phần đầu đường tiêu hóa như acyclovir.
Acyclovir (ACV) là thuốc kháng virus Herpes đang được sử dụng rất rộng rãi.
Tuy nhiên, thuốc có tính thấm kém, SKD đường uống thấp (15-30%), chỉ được hấp
thu ở phần đầu đường tiêu hóa và thời gian bán thải ngắn (t1/2 = 1,5-2 giờ) [1] nên
nếu dùng dạng viên qui ước hiệu quả điều trị thường không cao, người bệnh phải
uống nhiều lần trong ngày (5 – 6 lần/ngày).Vì vậy, việc kéo dài thời gian lưu giữ
thuốc ở vùng hấp thu tối ưu trên đường tiêu hóa là một trong những biện pháp cải
thiện hấp thu và tăng SKD đường uống của ACV.
Tại trường Đại học Dược Hà Nội đã có một vài nghiên cứu về hệ KDSH của
ACV như: viên nén đặt phụ khoa [7], vi cầu [5],[6]... Trong đó, dạng vi cầu mới
bước đầu được bào chế sử dụng 2 phương pháp: bốc hơi dung môi hữu cơ và cố
định gel bằng ion. Phương pháp cố định gel bằng ion (ionotropic gelation) thể hiện
điểm thuận lợi hơn cả: tiến hành đơn giản, không phải sử dụng dung mơi hữu cơ,
chi phí thấp.
Năm 2012, tác giả Phạm Thị Thảo đã tiến hành nghiên cứu bào chế vi cầu
ACV KDSH sử dụng phương pháp cố định gel bằng ion với polyme natri alginat,
tuy nhiên vi cầu bào chế được có hàm lượng dược chất chưa cao, khả năng KDSH
trên niêm mạc dạ dày còn thấp và chưa khảo sát khả năng KSGP trong môi trường
acid. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tơi tiếp tục thực hiện đề tài: “Nghiên cứu bào
chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học theo phương pháp cố định gel bằng ion”
với mục tiêu: Xây dựng được công thức bào chế vi cầu acyclovir sử dụng phương
pháp cố định gel bằng ion có khả năng kéo dài giải phóng trong mơi trường acid và
cải thiện khả năng kết dính sinh học trên niêm mạc đường tiêu hóa.


Chương I. TỔNG QUAN
1.1 Acyclovir

1.1.1 Cơng thức hóa học

Cơng thức phân tử: C18H11N5O3.
Khối lượng phân tử: 225,2.
Tên khoa học: 2-amino- 9[(2-hydroxy ethoxy)-methyl]- 1,9-dihydro-6H- purin-6-on [3],
[23].
1.1.2 Tính chất lý hóa
o

Acyclovir là bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (1,3 mg/ml ở 25 C [3]),
rất khó tan trong alcol, thực tế không tan trong dung môi hữu cơ, tan trong dung
dịch kiềm và acid lỗng [3],[23].
o

 Nhiệt độ nóng chảy: 230 C, sau đó bị phân hủy.
 Trong mơi trường kiềm ổn định hơn trong môi trường acid.
Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS) acyclovir thuộc nhóm 3: là dược chất
có tính thấm kém.
Bảng 1.1. Độ tan của acyclovir trong các môi trường pH khác nhau [11]
pH môitrường

1,2

Độ tan (mg/ml) >3,5

4,5

5,8

6,8

7,4

2,6

2,3

2,4

2,5

1.1.3. Dược động học
SKD đường uống thấp, khoảng 20%. Thức ăn không làm ảnh hưởng đến hấp
thu thuốc. Nồng độ đỉnh trong huyết tương đạt được sau khi uống là 1,5 - 2 giờ [1],
[23].


- Phân bố:
ACV phân bố rộng và các cơ quan và các dịch cơ thể như: não, thận, phổi,
ruột, gan, lách, cơ, tử cung, niêm mạc, dịch âm đạo, nước mắt, thủy dịch, tinh dịch,
dịch não tủy… Liên kết với protein thấp (9-33%) [1],[23].
-

Chuyển hóa và thải trừ:
+ Một lượng nhỏ thuốc được chuyển hóa qua gan cịn phần lớn (30-90% liều) được
đào thải qua thận dưới dạng không biến đổi [1],[23].
+ Thời gian bán thải: Người lớn khoảng 3 giờ, trẻ em là 2-3 giờ, trẻ sơ sinh là 4 giờ,
ở bệnh nhân suy thận mạn: 19,5 giờ [1],[23].
1.1.4. Dược lý và cơ chế tác dụng
Acyclovir là một chất tương tự nucleosid, có tác dụng chọn lọc trên tế bào

nhiễm virus Herpes. Tác dụng của ACV mạnh nhất trên virus Herpes simplex
typ 1 (HSV-1) và kém hơn ở Herpes simplex typ 2 (HSV-2) và virus Varicella
Zoster (VZV) [1],[23].
Cơ chế tác dụng:
Khi vào cơ thể ACV phải được phosphoryl hóa thành dạng có hoạt tính là
acylovir triphosphat. Chặng đầu: ACV được chuyển thành ACV monophosphat
nhờ enzym của virus là thymidinkinase, sau đó chuyển thành dẫn xuất diphosphat
và triphosphat do các enzym khác của tế bào vật chủ. Acyclovir triphosphat ức chế
tổng hợp DNA của virus và sự nhân lên của virus mà khơng ảnh hưởng gì đến
chuyển hóa của tế bào bình thường [1],[23].
1.1.5. Chỉ định
ACV được chỉ định điều trị trong các trường hợp sau [1],[2],[23]:
- Ðiều trị khởi đầu và dự phòng tái nhiễm virus Herpes simplex typ 1 và 2 ở da,
niêm mạc, thần kinh và sinh dục, viêm não do HSV.
-

Ðiều trị nhiễm Herpes zoster (bệnh zona) cấp tính ở mắt, phổi, thần kinh .


-

Ðiều trị nhiễm khởi đầu và tái phát nhiễm Herpes sinh dục.
- Dự phòng và điều trị nhiễm virus ở người suy giảm miễn dịch, cấy ghép cơ
quan, bệnh thủy đậu.

1.1.6. Một số dạng bào chế chứa acyclovir hiện có trên thị trường
- Viên nén: Apo – Acyclovir, Cyclovir, Herpevir, Herpex, Medovir, Vacrax
200mg, Acyclovir Stada, Zovirax 200mg, 400mg, 800mg.
-

Lọ bột pha tiêm: Zovirax 200mg/5ml.

-

Thuốc mỡ dùng ngoài: Zovirax 5%, thuốc mỡ tra mắt Zovirax 3% w/w.

-

Dịch truyền: Zovirax tiêm tĩnh mạch.

-

Kem bơi ngồi da: Acyclovir Stada 5%.

-

Viên phân tán: Zovirax 200mg, 400mg, 800mg.

Vẫn chưa có dạng bào chế kết dính sinh học của acyclovir trên thị trường
1.2. Hệ kết dính sinh học
1.2.1. Khái niệm
Kết dính sinh học là trạng thái gồm hai bề mặt được gắn kết với nhau trong 1
thời gian dài nhờ lực liên kết bề mặt, trong đó có ít nhất một bề mặt có nguồn gốc
sinh học [19] hoặc là sự gắn kết của một polyme (tổng hợp hoặc tự nhiên) với một
lớp mô sinh học nhằm kéo dài thời gian lưu giữ giữa chúng [16]. Các bề mặt sinh
học này có thể là lớp tế bào biểu mô, lớp màng nhầy hoặc niêm mạc.
Vi cầu kết dính sinh học có nhiều ưu điểm: làm tăng khả năng hấp thu và tăng
sinh khả dụng của thuốc do có diện tích bề mặt lớn, thời gian tiếp xúc với niêm mạc
nhiều hơn, hệ vận chuyển thuốc đến vị trí hấp thu tối ưu và có khả năng giải phóng
thuốc kéo dài và ổn định [21],[30].

1.2.2. Cơ chế và q trình kết dính sinh học

Giai đoạn tiếp xúc (1)
Dạng thuốc (3)

Giai đoạn hình thành liên kết (2)

Lớp màng nhầy (4)

Vị trí hình thành liên kết

Hình 1.1. Q trình kết dính sinh học[13],[26]
Q trình kết dính có thể được chia thành 2 giai đoạn:
-

Giai đoạn tiếp xúc: polyme thấm ướt, trương nở để tiếp xúc với biểu mơ sinh
học.

-

Giai đoạn tiếp theo (cịn gọi là giai đoạn củng cố): xảy ra các tương tác lý hóa
học để tạo ra liên kết.

Cơ chế KDSH:
Hiện tượng kết dính sinh học xảy ra theo một cơ chế phức tạp. Đến nay, đã có
sáu lý thuyết được đề xuất để giải thích về hiện tượng bám dính và cũng có thể
được mở rộng để giải thích cơ chế của hiện tượng KDSH. Thực tế, mỗi lý thuyết chỉ
có thể giải thích được một phần các tương tác tạo nên sự KDSH [10]. Nội dung của

các lý thuyết về KDSH được trình bày như sau:
-

Thuyết thấm ướt:
Đây là lý thuyết được biết đến đầu tiên, áp dụng tốt nhất cho các chất lỏng hoặc
chất KDSH có độ nhớt thấp. Theo đó, kết dính như một q trình thấm, các tác nhân
kết dính thấm vào bề mặt chất nền và hình thành liên kết. Cơ chế thấm ướt dựa trên
góc tiếp xúc và động học tạo ra sự kết dính [10].


-

Thuyết điện tử:
Theo thuyết này do sự vận chuyển điện tử xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa
polyme kết dính và lớp glycoprotein của lớp màng nhầy do sự khác biệt về cấu trúc
điện tử của hai bề mặt. Kết quả là tạo ra lớp điện tích kép giữa bề mặt tiếp xúc
[10],[32].

-

Thuyết hấp phụ:
Theo thuyết này sau khi hai bề mặt tiếp xúc nhau thì sự kết dính xảy ra do một
lực hấp dẫn bề mặt giữa các nguyên tử của hai bề mặt. Có hai loại liên kết hóa học
tham gia vào việc hình thành liên kết: liên kết chính là các liên kết cộng hóa trị, liên
kết thứ cấp là các liên kết tĩnh điện, lực valder waal, liên kết hydro, các tương tác kỵ
nước [10],[32].

-

Thuyết khuếch tán:

Chuỗi polyme sẽ thâm nhập đủ sâu vào lớp chất nhầy để hình thành liên kết, kết
dính bán vĩnh viễn. Sự thâm nhập này phụ thuộc vào hệ số khuếch tán và thời gian
tiếp xúc. Hệ số kết dính phụ thuộc vào khối lượng phân tử, mật độ liên kết chéo.
Cấu trúc càng tương đồng thì sự kết dính càng lớn. Để liên kết có hiệu quả thì lớp
thâm nhập này phải dày từ 0,2 – 0,5 µm.Q trình này chịu ảnh hưởng của gradien
nồng độ [10],[13].
-

Thuyết bám dính:
Hiện tượng KDSH chủ yếu là do sự tương tác giữa các phân tử tương tự nhau.

Để tách hai bề mặt sau khi kết dính cần một lực nhất định [32].
-

Thuyết cơ học:
Sự kết dính được hình thành do sự khuếch tán các chất kết dính lỏng vào các vết

nứt vi sinh học hiện diện trên bề mặt chất nền sinh học, do đó tạo thành một cấu
trúc khóa tăng cường cho sự bám dính [10],[26].


1.2.3. Polyme kết dính sinh học
1.2.3.1.

. Yêu cầu đối với polyme kết dính sinh học
Một polyme lý tưởng cho sự KDSH cần có những đặc điểm sau: [34]

-

Khơng độc hại và không hấp thu.

- Không phân hủy trong thời gian bảo quản và trong quá trình sử dụng dạng bào
chế.
- Có các nhóm chức hóa học có khả năng tạo liên kết hydro (carboxylic, hydroxyl,
amid, sulfat).
- Các chuỗi polyme có trọng lượng phân tử lớn, tính linh hoạt cao và mang điện
tích bề mặt.
-

Sức căng bề mặt cho phép trải rộng bề mặt tiếp xúc với màng sinh học.

-

Chi phí thấp.

1.2.3.2. . Polyme kết dính sinh học và một số ứng dụng trong phương pháp cố
định gel bằng ion để tạo vi cầu.
-

Các polyme thế hệ 1

+ Polyme nhóm anion: Khả năng KDSH do nhóm carboxyl trong phân tử tạo liên
kết hydro với nhóm hydroxyl trên chuỗi oligosaccarid của protein chất nhầy. Các
polyme anion kết dính hiệu quả hơn polyme cation và polyme khơng ion hóa. Một
số polyme thường gặp như:
Alginat: là polysaccharid mạch thẳng, phân tử lượng trung bình khoảng 200.000
Dalton, được chiết từ tảo nâu, dễ kiếm và dẻ tiền. Thành phần chính của alginat là
acid alginic cấu tạo bởi các đơn vị acid α- D - gluronic và acid 1,4 – β- Dmannuronic. [20],[43].Alginat được sử dụng trong phương pháp cố định gel bằng
ion nhờ khả năng tạo gel không tan trong nước với các cation đa hóa trị (thường là
++

ion Ca ), đây là phản ứng của thành phần oligogluronic với ion Ca

++

tạo thành cấu

trúc dạng hộp trứng [31],[33].
Carboxymethyl Cellulose: là sản phẩm methyl hóa của cellllose. Phân tử có nhóm
carboxylic và hydroxyl có thể tạo liên kết với các kim loại đa hóa trị bằng các tương


tác tĩnh điện tạo thành gel không tan trong nước nên được sử dụng tạo vi cầu bằng
phương pháp cố định gel bằng ion. Muối của sắt và nhôm thường được sử dụng để
làm tác nhân liên kết chéo trong trường hợp này [31].
+Polyme KDSH nhóm cation: khả năng KDSH do tương tác tĩnh điện giữa nhóm
chức mang điện tích dương trong phân tử với acid sialic tích điện âm của
glycoprotein màng nhầy. Chitosan là polyme điển hình thuộc nhóm này.
Chitosan:
Là amino polysaccarid, sản phẩm deacetyl hóa một phần của chitin, mức độ
deacetyl hóa từ 2- 60%, khối lượng phân tử từ 50- 2000 kDa.
Là một polyme mạch thẳng, là heterosarcharid chứa 2 phân tử : 1- 4 - 2 - acetamid
-2 – deoxy – β – D - glucose và 2 – amino – 2 – deoxy – β – D - glucose được sắp
xếp một cách ngẫu nhiên.
Có tính base yếu, pKa 6,2 - 7, độ tan phụ thuộc vào pH: tan dễ trong pH thấp và ít
tan ở pH cao, ít tan trong nước và tan dễ trong các acid hữu cơ.
Có khả năng cải thiện hấp thu qua khe hở liên bào do nới lỏng liên kết giữa các tế
bào nhờ tương tác tĩnh điện giữa nhóm amin mang điện tích dương của chitosan và
các protein bề mặt mang điện tích âm ở khe liên bào [42].
Thường được phối hợp với các polyme anion khác: natri alginat, gôm xanthan…do
tương tác tĩnh điện giữa chúng tạo thành phức hợp không tan được sử dụng để tạo

VC[31]. Để làm tăng độ ổn định của phức hợp này các cation có thể được đưa vào
++

(ion Ca ).
+Polyme kết dính sinh học khơng ion hóa:
Sự kết dính của các polyme thuộc nhóm này với chất nhầy khơng phụ thuộc vào
pH hay sự có mặt của các ion trong mơi trường. Nhìn chung kết dính kém hơn các
polyme anion và cation [13]. Các dẫn chất cellulose như: hydroxypropylmethyl
cellulose, hydroxypropyl cellulose…là những polyme được ứng dụng nhiều trong


dạng thuốc KDSH. Khả năng KDSH do chứa các nhóm hydroxyl hình thành liên
kết hydro với lớp chất nhầy.
- Các polyme thế hệ thứ 2: ít nhạy cảm với sự luân chuyển của lớp màng nhầy hơn
các polyme thế hệ trước do khả năng kết dính trực tiếp với các nhóm chức đặc hiệu
trên bề mặt tế bào “cytoadhension” hoặc lớp màng nhầy. Ví dụ như: Lecithin,
alginate-polyethylene glycol acrylat, invasin, fimbrial, dẫn chất thiol chitosan và
một số polyme thiol hóa [13].
1.2.4. Một số phương pháp đánh giá khả năng kết dính sinh học áp dụng đối với vi
cầu
Các hệ KDSH giữ vai trò quan trọng trong việc tăng SKD của thuốc thông qua
việc tăng thời gian lưu giữ của thuốc tại vị trí hấp thu tối ưu. Vì vậy, các phương
pháp thử kết dính là một bước quan trọng để phát triển dạng bào chế này. Có rất
nhiều phương pháp thử kết dính in vitro và in vivo đã được đưa ra để nghiên cứu
khả năng KDSH. Một số phương pháp đánh giá khả năng KDSH được áp dụng đối
với vi cầu được trình bày dưới đây:
1.2.4.1. Các phương pháp thử kết dính sinh học in vitro.
-Kỹ thuật sử dụng túi ruột chuột
Thiết kế mơ hình thí nghiệm như sau [8],[15],[46]:
Tiến hành:

+ Một đoạn ruột của chuột được lấy ra, lộn mặt trong ra, bơm đầy nước muối sinh
lý vào trong, khâu 2 đầu thành túi.
+ Chuẩn bị 1 ống nghiệm chứa 1 lượng xác định vi cầu trong dung dịch muối sinh
lý.
+ Đặt túi ruột chuột vào ống nghiệm trên, lắc ống nghiệm với tần số xác định, trong
thời gian xác định.
+ Sau đó lấy túi ruột ra. Xác định lượng vi cầu bám dính vào túi .
+ Tỷ lệ % bám dính được tính theo cơng thức:
×100.
No: Số lượng vi cầu ban đầu.
N: Số lượng vi cầu còn lại trong ống nghiệm


10

-

Phương pháp sử dụng cân đo vi lực

Thiết kế mô hình thí nghiệm như sau[8],[15]:
Thiết bị:
+ Thiết bị phân tích góc tiếp xúc động học Cahn, sử dụng mơ hình DCA-322. Mơ
hình này bao gồm 1 cân đo vi lực, một máy tính Cahn DACS IBM tương thích.
-5

Thiết bị này có độ nhạy lên tới 1×10 mN [14].
+ Thiết bị khác: cân phân tích cải tiến (hình 1.2)
Phương pháp này chỉ áp dụng cho những vi cầu có kích thước >300µm.
Tiến hành:
+1 vi cầu được gắn cố định vào 1 sợi dây.

+ Màng sinh học được đặt trong 1 buồng di động có pH và nhiệt độ đều được kiểm
sốt.
+ Sau đó buồng được nâng lên cho đến khi tiếp xúc với vi cầu, sau thời gian tiếp
xúc xác định (7 phút) buồng được hạ xuống về vị trí ban đầu.
+ Quỹ đạo lực thu được nhờ trợ giúp của phần mềm máy tính sẽ xác định được lực
kết dính.

Hình 1.2. Mơ hình sử dụng cân phân tích cải tiến


20

Khi sử dụng thiết bị là cân phân tích cải tiến được tiến hành như sau:
Hai miếng niêm mạc được gắn với 2 lam kính, một lam kính sẽ được cố định
trên giá đỡ. Phần giá đỡ này được đặt trong cốc thủy tinh chứa dung dịch đệm có
o

pH thích hợp và được duy trì nhiệt độ 37 ± 1 C, tuy nhiên dung dịch chỉ tiếp xúc
với lớp niêm mạc để giữ cho nó ẩm để khơng làm ảnh hưởng tới kết quả. Lam kính
cịn lại sẽ được gắn với đĩa cân của thiết bị thử. Polyme kết dính được gắn vào một
trong hai lớp niêm mạc. Sau đó tác dụng một lực khoảng 1 - 2N để nén 2 lớp niêm
mạc lại trong một khoảng thời gian thích hợp. Sau khi ngừng tác dụng lực, đĩa cân
bên kia sẽ được thêm dần 200 mg/ phút cho đến khi hai lớp niêm mạc tách ra
[17],[32].
-

Mơ hình máng rửa trơi

Thiết kế mơ hình thí nghiệm [8],[12],[15],[46]:
Mơi trường: dung dịch đệm có pH thích hợp.

Tiến hành:
+ Thường tiến hành với ruột non chuột. Phần ruột được tách ra và cắt theo chiều
dọc. Sau đó được đặt trên các bán trụ đã được tráng bề mặt bằng nước muối sinh lý.
+ Phân tán một số lượng chính xác vi cầu đã được hydrat hóa với một ít mơi trường
thử lên bề mặt niêm mạc, để trong thời gian nhất định (khoảng 15-20 phút). Tồn bộ
hệ thống được đặt trong một buồng có độ ẩm tương đối 90%.
+ Tiếp đó, cho mơi trường chảy qua hệ thống với tốc độ thích hợp gần nhu động
đường tiêu hóa.
+ Cuối cùng đếm số lượng các vi cầu còn lại trên bề mặt niêm mạc. Khả năng bám
dính được tính bằng tỷ lệ vi cầu cịn lại trên niêm mạc ruột chuột so với số lượng vi
cầu ban đầu.
-

Phương pháp sử dụng ống trụ quay tròn

Thiết kế mơ hình thí nghiệm như sau [12]:


Thiết bị:Ống trụ quay trịn làm bằng thép khơng gỉ.
Tốc độ quay: 125 vịng/phút.
Mơi trường: Dung dịch đệm có pH thích hợp.
Tiến hành:
+ Rải đều một lượng chính xác vi cầu lên trên bề mặt miếng niêm mạc đường tiêu
hóa động vật mới xử lý, sau đó gắn miếng niêm mạc lên ống trụ.
+ Đặt ống trụ vào trong môi trường thử.
+ Cho hệ thống vận hành.
+ Cuối cùng đếm số lượng vi cầu còn lại trên bề mặt niêm mạc. Khả năng bám dính
được tính tốn bằng tỷ lệ vi cầu còn lại so với số vi cầu ban đầu.
-

Thử nghiệm rửa trơi
Thiết kế mơ hình thí nghiệm như sau [8] [32] [48]:
Thiết bị: máy thử độ rã viên nén tiêu chuẩn USP.
Mơi trường: dung dịch đệm có pH thích hợp.
Tiến hành:
+ Niêm mạc đường tiêu hóa của động vật được cơ lập, xử lý, cắt thành miếng theo
kích thước xác định. Cố định miếng niêm mạc trên phiến kính có kích thước thích
hợp.
+ Lấy một lượng xác định vi cầu rải lên trên bề mặt niêm mạc đã được thấm ướt
bằng mơi trường thử có pH thích hợp với vị trí niêm mạc sử dụng (MT pH 1,2 với
niêm mạc dạ dày và đệm pH 6,8 với niêm mạc ruột non). Để vi cầu trương nở và
kết dính ban đầu với đoạn niêm mạc trong một thời gian xác định.
+ Phiến kính gắn niêm mạc được treo trên giá treo của máy thử độ rã, trong mơi
o

trường có pH thích hợp, duy trì nhiệt độ ở 37 C.


+ Cho thiết bị hoạt động. Sau các khoảng thời gian nhất định, đếm số vi cầu cịn
dính trên niêm mạc. Khả năng bám dính được tính bằng tỷ lệ vi cầu còn lại so với
số vi cầu ban đầu.
1.2.4.2 . Các phương pháp thử kết dính sinh học in vivo
+ Cho chuột uống một lượng chính xác vi cầu bằng ống xông và chiêu với nước.
Sau khi uống một khoảng thời gian nhất định, gây chết chuột, phẫu thuật đường tiêu
hóa, đếm số lượng vi cầu cịn kết dính lại trên dạ dày và ruột non. Khả năng KDSH
của vi cầu được xác định dựa vào tỷ lệ vi cầu cịn kết dính trên niêm mạc dạ dày và
ruột non so với lượng vi cầu ban đầu [12][16].
+ Vi cầu cũng có thể được gắn đồng vị phóng xạ. Sau đó cho chuột uống, gây chết
chuột ở những thời gian khác nhau, phẫu thuật đường tiêu hóa và xác định lượng
phóng xạ cịn lại [15].

+ Phương pháp X- quang: đây là phương pháp khá đơn giản, vi cầu được gắn với
đồng vị phóng xạ mờ, sau đó tín hiệu được theo dõi bằng X- quang mà không ảnh
hưởng tới nhu động đường tiêu hóa. Các đồng vị này có thể là: Cr-51, Tc-99m, In113m, hoặc I-123 [15].
+ Nhấp nháy đồ Gamma: hệ vận chuyển được gắn với nucleotid phát xạ gamma.
Nhấp nháy đồ cho phép thấy rõ đường đi của thuốc trong cơ thể [15].
1.3. Một số nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir kết dính sinh học
1.3.1. Các nghiên cứu nước ngoài
Shadab M.D. và cộng sự [39] đã nghiên cứu bào chế vi cầu alginat và chitosan
KDSH chứa ACV bằng phương pháp trao đổi ion cố định gel. Đối với các mẫu vi
cầu alginat, kết quả cho thấy các vi cầu có kích thước trung bình 70,60 ± 2,44 µm,
tỷ lệ vi cầu hóa đạt từ 51,42 – 80,46%. Tỷ lệ vi cầu hóa cao nhất và khả năng kiểm
sốt giải phóng tốt nhất khi nồng độ calci clorid là 10% (kl/tt) và tỷ lệ thuốc :
polyme là 1:4. Với các mẫu vi cầu chitosan, kích thước trung bình 31,62 ± 4,64 µm,
tỷ lệ VCH đạt từ 40,24 – 67,29%. Mẫu VC chitosan được bào chế với tỷ lệ tác nhân
liên kết chéo là 2 ml dung dịch glutaraldehyd 25% (kl/tt) và tỷ lệ ACV : chitosan là


1 : 2 cho tỷ lệ VCH và khả năng KSGP tốt nhất. Các mẫu vi cầu tối ưu đều có khả
năng kết dính khá tốt 66,42 ± 1,01% đối với vi cầu alginat và 79,89% ± 1,01 đối
với vi cầu chitosan. Kỹ thuật phát xạ Grama được áp dụng để đánh giá khả năng lưu
trú của vi cầu tại dạ dày thỏ cho thấy thời gian lưu trú của vi cầu alginat là 4 giờ, và
6 giờ đối với vi cầu chitosan.
Giri I. Cvà các cộng sự [18] đã nghiên cứu bào chế vi cầu ACV KDSH với
chất mang là alginat và các polyme kết dính niêm mạc là NaCMC và MC bằng kỹ
thuật cố định gel bằng ion. Vi cầu tạo thành có độ trơn chảy tốt, hình cầu hoặc gần
cầu, khơng dính nhau. Kích thước hạt trung bình trong khoảng 409,25 – 725 µm. Tỷ
lệ VCH đạt từ 38,60 – 70,35%. Mẫu vi cầu được bào chế với alginat và Na CMC có
khả năng kết dính tốt nhất trong thử nghiệm rửa trơi in vitro, trong đó công thức bào
chế với tỷ lệ alginat : NaCMC là 1 : 1 thể hiện khả năng kết dính tốt nhất. Các mẫu
vi cầu đều có khả năng giải phóng dược chất chậm và kéo dài trên 8 giờ trong môi

trường acid hydroclorid 0,1 N.
Dhaliwal S.và các cộng [16] sự đã nghiên cứu bào chế vi cầu acyclovir KDSH
với các polyme kết dính là: chitosan, thiolat chitosan, Carbopol 71G và Methocel
K15M sử dụng 2 phương pháp bào chế: tạo liên kết chéo bằng glutarandehyd đối với
chitosan và thiolat chitosan, Carbopol 71G và Methocel K15M sử dụng phương pháp
phun sấy. Các vi cầu bào chế đều thể hiện khả năng kiểm sốt giải phóng trong vịng
12 giờ. Nghiên cứu sử dụng mơ hình máng rửa trơi để đánh giá khả năng KDSH của
các mẫu vi cầu, kết quả cho thấy vi cầu thiolat chitosan có khả năng lưu giữ lâu nhất
trên niêm mạc ruột (8 giờ ± 0,8). Các thử nghiệm invivo cũng cho thấy các mẫu vi
cầu đều lưu giữ tốt ở đoạn đầu đường tiêu hóa. Nghiên cứu dược động học cho thấy
các VC KDSH có thể duy trì nồng độ ACV trong huyết tương ở mức có thể định
lượng được trong vòng 24 giờ. Mẫu vi cầu thiolat chitosan đạt AUC0-24 (1,090 ± 51
ng. giờ/ml) cao hơn 4 lần so với dạng dung dịch ACV (281 ± 28 ng. h/ml).
Vishnu A. Patelcùng các cộng sự [29] đã nghiên cứu tối ưu hóa cơng thức bào
chế vi cầu chitosan chứa ACV bằng phương pháp cố định gel. 27 công thức bào chế


được thiết kế nhằm đánh giá ảnh hưởng của các biến phụ thuộc như: nồng độ
chitosan (X1), nồng độ glutaraldehyd (X2), nồng độ tripolyphosphat (X3) lên tỷ lệ
vi cầu hóa, hàm lượng dược chất trong vi cầu và t50 (thời gian để 50% thuốc được
giải phóng). Các vi cầu tạo thành đều có hình cầu, bề mặt nhẵn mịn, kích thước
trung bình từ 16 – 95 µm, tỷ lệ vi cầu hóa từ 20% – 40%, hàm lượng dược chất
trong VC từ 3% -7% và t50 nằm trong khoảng 65 – 330 phút. Kết quả phân tích
bằng phần mềm ANOVA cho thấy khả năng kiểm sốt giải phóng của vi cầu tốt hơn
khi tăng nồng độ của chitosan, tripolyphosphat, glutaraldehyd sử dụng.
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước.
Gần đây, tại trường ĐH Dược Hà Nội, đã có cơng trình nghiên cứu về dạng vi cầu
ACV KDSH:
Nguyễn Thị Hiền [5] đã tiến hành bào chế vi cầu ACV KDSH bằng phương
pháp bốc hơi dung môi với chất mang là EC và polyme KDSH là Cb 934P theo 12

công thức khác nhau. Kết quả cho thấy các mẫu vi cầu đều kích thước phân bố khá
đồng đều. Các công thức bào chế đều cho hiệu suất tạo vi cầu cao và tỷ lệ vi cầu
hóa trên 60%. 12 mẫu vi cầu đều có khả nằng giải phóng dược chất kéo dài trên 8
giờ. Kết quả nghiên cứu khả năng KDSH đường tiêu hóa trên chuột của 4 mẫu vi
cầu bào chế so sánh với mẫu vi cầu ACV – ms (không KDSH, bào chế cùng
phương pháp) cho thấy sau 2 giờ uống thuốc, các mẫu vi cầu nghiên cứu đều kết
dính hầu hết ở dạ dày (trên 60%), tỷ lệ vi cầu xuống ruột non rất thấp. Cho tới tận
thời điểm 6 giờ sau khi uống vẫn còn trên 26% lượng vi cầu cịn được kết dính trên
niêm mạc dạ dày.
Phạm Thị Thảo [6] đã tiến hành nghiên cứu bào chế vi cầu ACV KDSH với
chất mang là alginat và một số polyme KDSH như Cb 934, HPMC K4M, HPMC
K100M bằng phương pháp trao đổi ion cố định gel. Nghiên cứu đã tiến hành khảo
sát và lựa chọn được các yếu tố thuộc thành phần và quá trình bào chế ảnh hưởng
đến chất lượng của vi cầu bào chế. Sơ bộ lựa chọn được cơng thức thích hợp bào
chế vi cầu acyclovir KDSH gồm: 2% (kl/tt) ACV, 1%(kl/tt) natri alginat, 1% (kl/tt)


Carbopol 934, 0,4% (kl/tt) Aerosil; lựa chọn nồng độ dung dịch calci clorid là 5%
(kl/tt) và thời gian ngâm vi cầu trong dung dịch calci clorid là 0,5giờ. Mẫu vi cầu
được bào chế theo cơng thức trên có những ưu điểm nổi bật so với các mẫu vi cầu
khác: hiệu suất tạo vi cầu đạt 87,23%, tỷ lệ vi cầu hóa cao nhất (75,11%), có khả
năng KSGP trong mơi trường nước (sau 8 giờ giải phóng được 80,16%). Thử
nghiệm rửa trôi in vitro đánh giá khả năng KDSH cho thấy mẫu vi cầu đã chọn có
khả năng KDSH tốt nhất trên cả niêm mạc dạ dày và niêm mạc ruột non thỏ.
Tuy nhiên nghiên cứu vẫn còn một số hạn chế sau:
+ Hàm lượng dược chất trong VC chưa cao nên gặp khó khăn khi đưa vào dạng bào
chế cụ thể.
+ Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng trong MT nước chưa phản ánh đúng
môi trường acid dịch vị trong dạ dày, nơi mà VC lưu giữ chủ yếu.
+ Thời gian lưu giữ của mẫu VC đã chọn trên niêm mạc dạ dày vẫn chưa cao: sau 2

giờ chỉ cịn 4% vi cầu cịn lưu giữ.
Vì vậy, cần tiếp tục nghiên cứu cải thiện hàm lượng dược chất trong VC, đánh
giá khả năng KSGP trong MT acid và cải thiện khả năng KDSH trên niêm mạc dạ
dày.