Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano chứa quercetin bằng phương pháp tự kết tạo

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH
-----------------

BỘ Y TẾ

HỒ VÕ THÙY ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO CHỨA QUERCETIN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỰ KẾT TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2020

.


.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH
-----------------

BỘ Y TẾ

HỒ VÕ THÙY ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO CHỨA QUERCETIN

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỰ KẾT TẠO
Ngành: Công nghệ dược phẩm và Bào chế
Mã số: 8720202

Luận văn Thạc sĩ Dược học

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM ĐÌNH DUY

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2020

.


.

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng10 năm 2020

Hồ Võ Thùy Anh

.


.

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Phạm Đình Duy

Đơn vị: Giảng viên bộ môn Bào chế – Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM
Tên đề tài: Nghiên cứu điều chế tiểu phân nano chứa quercetin bằng phương
pháp tự kết tạo
Họ và tên học viên thực hiện đề tài: Hồ Võ Thùy Anh
MSHV: 527187000
Tôi xác nhận học viên Hồ Võ Thùy Anh đã hoàn thành đề tài và cho phép nộp luận
văn tốt nghiệp cho Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM.
Giảng viên hướng dẫn

Phạm Đình Duy

.


.

LỜI CẢM ƠN
Sau hơn một năm làm việc nghiêm túc để hoàn thành luận văn, xin gửi lời tri ân
đến ba mẹ, các anh đã luôn là điểm tựa tinh thần, động lực to lớn để con phấn đấu trong
suốt thời gian học tập tại Trường.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy PGS. TS. Phạm Đình Duy, người
đã luôn quan tâm, hướng dẫn, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình
nghiên cứu để em có thể thuận lợi hồn thành luận văn của mình.
Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Quý thầy cô Khoa Dược – Đại học Y Dược
Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức quý giá trong suốt thời
gian theo học tại Trường.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh, chị, em học viên lớp Cao
học CNSXDP & BC khóa 2018 – 2020 đã giúp đỡ và chia sẻ kinh nghiệm học tập cho
tôi trong suốt thời gian theo học cũng như làm luận văn tại Trường.
Xin chân thành cảm ơn!

Hồ Võ Thùy Anh.

.


.

i

Luận văn Thạc sĩ dược học – Năm học 2018 – 2020
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO CHỨA QUERCETIN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP TỰ KẾT TẠO
Hồ Võ Thùy Anh
Người hướng dẫn: PGS. TS. Phạm Đình Duy
TĨM TẮT
Đặt vấn đề
Đề tài được thực hiện nhằm xây dựng công thức tối ưu để điều chế tiểu phân nano chứa
quercetin bằng phương pháp tự kết tạo và đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano
tạo thành.
Phương pháp nghiên cứu
Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng quercetin bằng phương pháp quang phổ
UV – Vis.
Sàng lọc các yếu tố chính ảnh hưởng lên sự hình thành và đặc tính tiểu phân nano tự kết
tạo mang quercetin. Mơ hình thực nghiệm Plackett – Burman được thiết kế bằng phần
mềm Design – Expert gồm 12 cơng thức với 11 biến độc lập gồm có nồng độ quercetin
(%), nồng độ lipoid (%), nồng độ chitosan (%), nồng độ pha cồn (%), nồng độ poloxamer
407 (%), thời gian đun hồi lưu (giờ), nhiệt độ đun hồi lưu (oC), tốc độ bơm (mL/phút),
tốc độ khuấy (rpm), tốc độ đồng nhất hóa (rpm), thời gian đồng nhất hóa (phút) và 5 biến
phụ thuộc bao gồm kích thước tiểu phân nano (nm), chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta
(mV), hiệu suất bắt giữ(%), hiệu suất tải(%).

Xây dựng mô hình thực nghiệm tối ưu hóa cơng thức điều chế bằng phần mềm
Design – Expert. Mơ hình thiết kế I – optimal được dùng để thiết kế mơ hình thực nghiệm

.


.

ii

gồm 27 cơng thức 5 biến độc lập gồm có nồng độ quercetin (%), nồng độ lipoid (%),
nồng độ chitosan (%), nồng độ pha cồn (%), nồng độ poloxamer 407 (%) và 5 biến phụ
thuộc bao gồm kích thước tiểu phân nano (nm), chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta (mV),
hiệu suất bắt giữ (%), hiệu suất tải (%).Tối ưu hóa cơng thức điều chế tiểu phân nano tự
kết tạo mang quercetin bằng phần mềm Design – Expert, lựa chọn cơng thức có chỉ số
mong muốn (desirability) cao nhất. Điều chế 3 mẫu công thức tối ưu và kiểm chứng kết
quả thực nghiệm so với lý thuyết.
Đánh giá một số tính chất của hệ tiểu phân nano tự kết tạo mang quercetin về hình dạng,
kích thước tiểu phân, chỉ số đa phân tán, thế zeta, hiệu suất bắt giữ, hiệu suất tải.
Kết quả nghiên cứu
Công thức tối ưu để điều chế tiểu phân nano tự kết tạo mang quercetin có nồng độ
quercetin là 0,018%, nồng độ lipoid 0,05%, nồng độ chitosan 0,009%, nồng độ
poloxamer 407 0,5%, nồng độ pha cồn 12,5%.
Hệ nano tự kết tạo mang quercetin điều chế theo cơng thức tối ưu cho kích thước tiểu
phân 56,2 ± 2,0 nm; PDI 0,324 ± 0,004; thế zeta –18,03 ± 0,38 mV; hiệu suất bắt giữ
90,3 ± 0,6 %; hiệu suất tải 3,1 ± 0,0 %
Kết luận
Đề tài đã xây dựng được công thức tối ưu để điều chế tiểu phân nano tự kết tạo mang
quercetin và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và đặc tính tiểu phân nano
tự kết tạo mang quercetin.

Từ khóa: quercetin, tự kết tạo, Plakett – Burman, I – optimal

.


.

iii

Final thesis for the Master degree of Pharmacy – Academic year: 2018 – 2020
PREPARATION OF QUERCETIN LOADED SELF–ASSEMBLED
NANOPARTICLES
Ho Vo Thuy Anh
Supervisor: Assoc. Prof. PhD. Pham Dinh Duy
ABSTRACT
Introduction
This essay was carried out to establish the optimal formula of quercetinn loaded
self – assembled nanoparticles and to evaluate some characteristics of quercetin loaded
self – assembled nanoparticles
Methods
Developing and validating a quercetin quantitative method by UV – Vis spectroscopy
method.
Screening for key factors influencing the formation and characterization of the quercetin
loaded nanoparticle. Plackett – Burman experimental model designed by Design –
Expert software includes 12 formulas with 11 independent variables including quercetin
concentration (%), lipoid concentration (%), chitosan concentration (%), alcohol phase
concentration (%), poloxamer 407 (%), reflux time (hours), reflux temperature (oC),
pumping speed (mL/min), stirring speed (rpm), homogenization speed (rpm),
homogenization time (min) and 5 dependent variables including nanoparticle size (nm),
polydispersity index PDI, zeta potential (mV), entrapment efficiency (%), drug loading

(%).
Building experimental models to optimize the modulation formula using
Design – Expert software. I – optimal design model is used to design the experimental
model, including 27 formulas with 5 independent variables including quercetin
concentration (%), lipoid concentration (%), chitosan concentration (%), alcohol phase
concentration (%), poloxamer concentration 407 (%) and 5 dependent variables
including nanoparticle size (nm), polydispersity index PDI, zeta potential (mV),
entrapment efficiency (%), drug loading (%). Optimizing the formula for preparing
quercetin loaded nanoparticles by the Design – Expert software, selecting the formula

.


.

iv

with the highest desired index (desirability). Preparing 3 optimal formula samples and
verify experimental results compared with theory.
Evaluating some characteristics of quercetin loaded self – assembled nanoparticles in
morphology, nanoparticle size, polydispersity index, zeta potential, entrapment
efficiency, drug loading.
Results and discussion
The optimal formula of quercetin – loaded self – assembled nanoparticles has quercetin
concentration is 0,018%, lipoid concentration 0,05%, chitosan concentration 0,009%,
poloxamer 407 concentration 0,5%, alcohol phase concentration 12,5%.
The quercetin loaded self – assembly nanoparticles preparing with the optimal formula
has size of 56,2 ± 2,0 nm; PDI 0,324 ± 0,004; zeta potential –18,03 ± 0,38 mV;
entrapment efficiency 90,3 ± 0,6%; drug loading 3,1 ± 0,0%
Conclusion

This essay has developed the optimal formula of the quercetin loaded self – assembly
nanoparticles and evaluated the factors affecting the preparation of quercetin loaded
self – assembly nanoparticles.
Key words: quercetin, self – assembly, Plakett – Burman, I – optimal

.


.

v

MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................. viii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................. x
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 12
1. TỔNG QUAN VỀ QUERCETIN ..................................................................... 12
1.1.

Cơng thức cấu tạo và tính chất lý hóa.................................................... 12

1.2.

Dược động học .......................................................................................... 13

1.3.

Tác dụng dược lý...................................................................................... 14

1.4.

Độc tính ..................................................................................................... 16

2. ỨNG DỤNG CỦA HỆ PHÂN PHỐI THUỐC SỬ DỤNG CÁC HOẠT
CHẤT TỪ THIÊN NHIÊN ...................................................................................... 17
2.1.

Hệ thống phân phối dạng nang............................................................... 17

2.2.

Hệ thống phân phối dạng hạt ................................................................. 20

2.3.

Hệ thống hai pha ...................................................................................... 20

3. KỸ THUẬT TẠO NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỰ KẾT TẠO ............ 21
3.1.

Kỹ thuật nano tự kết tạo ......................................................................... 21

3.2.

Tá dược trong kỹ thuật nano tự kết tạo................................................. 23

4. TỐI ƯU HĨA CƠNG THỨC DỰA TRÊN THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM . 26
4.1.

Sơ lược về thiết kế thực nghiệm ............................................................. 26

4.2.

Mơ hình Plackett – Burman (PB) ........................................................... 28

.


.

vi

4.3.

Thiết kế Optimal ...................................................................................... 29

5. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ QUERCETIN DƯỚI CẤU TRÚC
NANO ......................................................................................................................... 29
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 31
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................................................................... 31
2.1.1.

Nguyên liệu và hóa chất........................................................................... 31

2.1.2.

Dụng cụ và thiết bị ................................................................................... 31

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................... 32
2.2.1.

Thẩm định phương pháp định lượng quercetin trong hỗn dịch nano

chứa quercetin bằng phương pháp quang phổ UV – Vis .................................. 32
2.2.2.

Sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành tiểu phân nano chứa

quercetin ................................................................................................................. 34
2.2.3.

Tối ưu hóa cơng thức bào chế ................................................................. 39

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................... 40
3.1.

THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG QUERCETIN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV – VIS............................................................ 40
3.1.1.

Độ đặc hiệu ............................................................................................... 40

3.1.2.

Khoảng tuyến tính ................................................................................... 41

3.1.3.

Độ đúng ..................................................................................................... 43

3.1.4.

Độ lặp lại ................................................................................................... 44

3.2.

SÀNG LỌC CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH

TIỂU PHÂN NANO CHỨA QUERCETIN ........................................................... 45
3.2.1.

Thiết kế thực nghiệm ............................................................................... 45

.


.

vii

3.2.2.
3.3.

Ảnh hưởng của các biến độc lập lên biến phụ thuộc ............................ 48

TỐI ƯU HĨA QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ NANO QUERCETIN ............... 60

3.3.1.

Thiết kế mơ hình thực nghiệm ................................................................ 60

3.3.2.

Điều chế cơng thức thực nghiệm ............................................................ 62

3.3.3.

Tối ưu hóa cơng thức ............................................................................... 63

3.3.4.

Kiểm chứng công thức tối ưu .................................................................. 72

CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ............................................................................................ 75
4.1.

THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG QUERCETIN

TRONG HỖN DỊCH NANO CHỨA QUERCETIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
QUANG PHỔ UV – VIS ....................................................................................... 75
4.2.

SÀNG LỌC CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH

TIỂU PHÂN NANO CHỨA QUERCETIN ........................................................ 75
4.3.

TỐI ƯU HĨA CƠNG THỨC BÀO CHẾ.............................................. 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 87
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 94

.


.

viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ANOVA

analysis of variance

Phân tích phương sai

DL

Drug loading

Hiệu suất tải

DoE

Design of Experiment

Thiết kế thử nghiệm

EE

entrapment efficiency

Hiệu suất bắt giữ

NDDS

new drug delivery system

Hệ phân phối thuốc mới

PDI

polydispersity index

Chỉ số đa phân tán

rpm

round per minute

Vòng/phút

.


.

ix

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số đặc điểm của quercetin...................................................................... 13
Bảng 2.2. Ngun liệu và hóa chất thí nghiệm .............................................................. 31
Bảng 2.3. Dụng cụ và thiết bị ........................................................................................ 32
Bảng 2.4. Biến độc lập và khoảng giá trị khảo sát ........................................................ 37
Bảng 2.5. Công thức thiết kế thực nghiệm theo mô hình Plackett – Burman ............... 38
Bảng 3.6. Kết quả đo khoảng tuyến tính ....................................................................... 41
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát độ đúng .............................................................................. 43
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát độ lặp lại ............................................................................ 44
Bảng 3.9. Dữ liệu thực nghiệm theo mơ hình Plackket – Burman ................................ 45
Bảng 3.10. Kết quả phân tích phương sai ...................................................................... 46
Bảng 3.11. Biến độc lập và khoảng giá trị khảo sát ...................................................... 60
Bảng 3.12. Biến độc lập đã cố định ............................................................................... 61
Bảng 3.13. Công thức thực nghiệm thiết kế bằng mơ hình I – optimal ........................ 61
Bảng 3.14. Kết quả thực nghiệm ................................................................................... 62
Bảng 3.15 Kết quả phân tích phương sai ....................................................................... 64
Bảng 3.16. Điều kiện và khoảng giới hạn của các biến số ............................................ 71
Bảng 3.17. Giá trị tối ưu của các biến độc lập............................................................... 71
Bảng 3.18. Kết quả kiểm chứng công thức tối ưu ......................................................... 72
Bảng 3.19. Thành phần cho 200 mL hỗn dịch nano quercetin theo công thức tối ưu... 73
Bảng 3.20. Các thơng số của quy trình pha chế hỗn dịch nano quercetin ..................... 74

.


.

x

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quercetin dạng bột ............................................................................................. 12
Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo của quercetin ........................................................................ 12
Hình 1.3. Kỹ thuật nano tự kết tạo ..................................................................................... 22
Hình 1.4. Cấu trúc một số loại phospholipid thơng thường ............................................... 23
Hình 1.5. Cấu trúc phân tử của chitosan ............................................................................ 25
Hình 2.6. Quy trình pha chế Nque...................................................................................... 35
Hình 3.7. Phổ UV – Vis của (A) mẫu chuẩn, (B) mẫu placebo, (C) mẫu thử và (D) mẫu
thử thêm chuẩn .................................................................................................................... 40
Hình 3.8. Sự tương quan giữa nồng độ và độ hấp thu của quercetin ................................. 42
Hình 3.9. Các yếu tố cơng thức ảnh hưởng lên kích thước tiểu phân ................................ 48
Hình 3.10. Các yếu tố quy trình ảnh hưởng lên kích thước tiểu phân ............................... 49
Hình 3.11. Các yếu tố cơng thức ảnh hưởng lên PDI......................................................... 51
Hình 3.12. Các yếu tố quy trình ảnh hưởng lên PDI .......................................................... 52
Hình 3.13. Các yếu tố cơng thức ảnh hưởng lên thế zeta ................................................... 53
Hình 3.14. Các yếu tố quy trình ảnh hưởng lên thế zeta .................................................... 54
Hình 3.15. Các yếu tố cơng thức ảnh hưởng đến hiệu suất bắt giữ.................................... 55
Hình 3.16. Các yếu tố quy trình ảnh hưởng lên hiệu suất bắt giữ ...................................... 56
Hình 3.17. Các yếu tố công thức ảnh hưởng lên khả năng tải thuốc.................................. 58
Hình 3.18. Các yếu tố quy trình ảnh hưởng lên khả năng tải thuốc ................................... 59
Hình 3.19. Biểu đồ thực tế – dự đoán (A) và biểu đồ đáp ứng bề mặt (B) của kích thước
tiểu phân .............................................................................................................................. 66

Hình 3.20. Biểu đồ thực tế – dự đốn (A) và biểu đồ đáp ứng bề mặt (B) của PDI .......... 67
Hình 3.21. Biểu đồ thực tế – dự đoán (A) và biểu đồ đáp ứng bề mặt (B) của thế zeta .... 68
Hình 3.22. Biểu đồ thực tế – dự đoán (A) và biểu đồ đáp ứng bề mặt (B) của EE ............ 69
Hình 3.23. Biểu đồ thực tế – dự đoán (A) và biểu đồ đáp ứng bề mặt (B) của DL ........... 70
Hình 3.24. Hỗn dịch tiểu phân nano tự kết tạo mang quercetin theo công thức tối ưu...... 72
Hình 3.25. Quy trình pha chế Nque tối ưu ......................................................................... 74

.


.

11

MỞ ĐẦU
Quercetin [3,3,4′,5,7–pentahydroxyflavon] là một flavonol tiêu biểu trong họ flavonoid,
tồn tại trong các loại thực vật như táo, quả mọng, rau Brassica, nụ bạch hoa, nho, hành,
hẹ, trà, và cà chua cũng như trong nhiều loại hạt, quả hạch khác. Các nghiên cứu cho
thấy quercetin có nhiều tác dụng bao gồm: chống oxy hóa, kháng viêm, kháng ung thư,
có lợi trên tim mạch, kháng khuẩn, kháng dị ứng [34]. Tuy nhiên, cũng như các hợp chất
hóa học thực vật khác, quercetin có sinh khả dụng rất thấp do độ tan kém, khơng ổn định
ở đường tiêu hóa dẫn đến việc sử dụng quercetin còn gặp nhiều hạn chế [56].
Với mục đích cải thiện độ tan của quercetin, nhiều nghiên cứu khác nhau đã được thực
hiện [8]. Trong số đó, tiểu phân nano tự kết tạo là một biện pháp nhiều triển vọng để giải
quyết vấn đề này. Ở kỹ thuật này, nhờ sự tương tác tĩnh điện giữa chitosan mang điện
tích dương và phospholipid mang điện tích âm các tiểu phân nano hình thành có cấu trúc
ổn định, đồng thời có tính tương thích sinh học cao do phopholipid là thành phần của
màng tế bào, cùng với khả năng bám dính tốt nhờ vào đặc tính của chitosan [8]. Nhờ đó,
vấn đề sinh khả dụng kém của quercetin được giải quyết do tiểu phân nano tự kết tạo dễ
dàng được hấp thu hơn. Để làm rõ hơn về kĩ thuật này nhằm tiến tới ứng dụng vào thực

tế, đề tài “Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano chứa quercetin bằng phương pháp tự kết
tạo” được thực hiện với các nội dung cụ thể như sau:
-

Thẩm định phương pháp định lượng quercetin trong hỗn dịch nano chứa quercetin
bằng quang phổ UV – Vis.

-

Sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành tiểu phân nano chứa quercetin bằng
phương pháp tự kết tạo.

-

Tối ưu hóa quy trình bào chế dưới sự hỗ trợ của phần mềm Design – Expert.

.


.

12

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. TỔNG QUAN VỀ QUERCETIN
Quercetin là một flavonol thực vật từ nhóm flavonoid. Trong tự nhiên, quercetin tồn tại
chủ yếu dưới dạng glycosid và phân bố rộng rãi ở nhiều loài thực vật, bao gồm táo, quả
mọng, rau Brassica, nụ bạch hoa, nho, hành, hẹ, trà, và cà chua cũng như trong nhiều
loại hạt, quả hạch khác. Quercetin có mặt trong các loại mật ong từ các nguồn thực vật
khác nhau [41]. Lượng quercetin hấp thu từ thực phẩm khác nhau tùy khu vực địa lý,

dao động từ 40 – 60 mg/ngày và chủ yếu được cung cấp từ trái cây và rau quả và trà [19]
1.1.

Cơng thức cấu tạo và tính chất lý hóa

Hình 1.1. Quercetin dạng bột

Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo của quercetin

.


.

13

Bảng 1.1. Một số đặc điểm của quercetin
Tên gọi
Danh pháp IUPAC

Quercetin
2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7Trihydroxy-4 H –chromen-4-on

Công thức phân tử

C15H10O7

Khối lượng phân tử

302,236 g/mol

Điểm nóng chảy

316 °C

Tỉ trọng

1,799 g/cm3

Quercetin tồn tại dưới dạng tinh thể hình kim màu vàng hoặc bột màu vàng. Chuyển
sang dạng khan ở 95 – 97 °C, phân hủy ở 314 °C, khi phân hủy tạo khói chát khó chịu.
Dung dịch cồn có vị rất đắng. Quercetin hầu như khơng tan trong nước (0,01 mg/mL ở
25 °C); tan tốt trong ether, methanol; tan trong ethanol, aceton, pyridin, acid acetic [29].
Quercetin có 2 dải hấp thu, một trong vùng ánh sáng nhìn thấy với bước sóng cực đại
trong khoảng 300 – 400 nm, một trong vùng UV với bước sóng cực đại trong khoảng
240 – 280 nm.
1.2.

Dược động học

Hấp thu: Trong tự nhiên, quercetin được tìm thấy chủ yếu ở dạng glycosid. Tại khoang
miệng và ruột non, nhờ vào enzym glucosidase và/hoặc lactase phloridizin hydrolase,
quercetin glycosid bị thủy phân thành dạng aglycon và được hấp thu chủ yếu ở ruột non
với sinh khả dụng rất thấp. Trong hầu hết các nghiên cứu trên động vật và thử nghiệm
trên người, quercetin aglycon cho kết quả hấp thu khoảng 20% [55].
Phân bố: Quercetin liên kết với protein huyết thanh với tỉ lệ cao (98%) [37]. Một nghiên
cứu trên chuột khi cung cấp chế độ ăn có quercetin (500 mg/kg) trong 11 tuần cho thấy
quercetin và các chất chuyển hóa của nó được phân phối trong một số cơ quan (phổi,

.

.

14

thận, tim và gan), với mức cao nhất trong phổi và mức thấp nhất trong não và lá lách.
Điều này chỉ ra rằng việc bổ sung quercetin từ chế độ ăn uống hàng ngày có thể dẫn đến
sự tích tụ quercetin trên khắp cơ thể [15].
Chuyển hóa: Trong dạ dày, quercetin bị vi khuẩn phân hủy thành phenolic và CO2. Tại
ruột non, quercetin bị glucuronid hóa dưới tác dụng của uridin diphosphat glucuronosyl
transferases và bị O-methyl hóa nhờ vào catechol-O-methyltransferase. Tại gan,
quercetin tiếp tục bị O-methyl hóa cho sản phẩm 3’-O-methylquercetin và
4’-O-methylquercetin.
Thải trừ: Quercetin và các chất chuyển hóa của nó có thể được bài tiết chủ yếu qua nước
tiểu. Thời gian bán hủy trung bình của quercetin là 3,5h. Mặt khác, quercetin bị phân
hủy thành phenolic và CO2 bị đào thải qua phân và hơi thở. Nghiên cứu cho thấy
quercetin sau khi hấp thu bị thải trừ qua CO2, phân và nước tiểu dưới dạng liên hợp
glucuronid hoặc sulfat và lần lượt chiếm 52,1%, 4,6% và 1,9% [56].
1.3.

Tác dụng dược lý

Chống oxy hóa:
Quercetin đã được chứng minh là một trong các chất chống oxy hóa mạnh nhất in vitro.
Trong cơ thể sống, các gốc tự do gây ra nhiều tác động xấu đến tế bào và mô, cơ quan,
từ đó gây nên nhiều bệnh như tim mạch, tiểu đường, ung thư. Chất chống oxy hóa như
quercetin phản ứng với các gốc tự do này, nhờ đó ngăn ngừa các ảnh hưởng xấu đến cơ
thể [39].
Kháng viêm:

Quercetin được ghi nhận có khả năng kháng viêm tốt và kéo dài. Một số nhà nghiên cứu
cho rằng quercetin có thể ức chế sản xuất cytokin do lipopolysacarid (LPS) trong các tế
bào khác nhau. Quercetin ức chế các enzym gây viêm cyclooxygenase (COX) và

.


.

15

lipooxygenase, do đó làm giảm các chất trung gian gây viêm như prostaglandin và
leukotrienes [24].
Kháng ung thư:
Quercetin đã được chứng minh là một tác nhân chống ung thư mạnh từ các nghiên cứu
in vitro ở các tế bào ung thư khác nhau, ví dụ: Các tế bào ung thư phổi U138MG,
Hep-2 và A549, và từ các thử nghiệm in vivo [21]. Quercetin ngăn chặn sự phát triển của
một số loại ung thư (ung thư vú, phổi, tuyến tiền liệt, cổ tử cung, gan và ruột kết) theo
các cơ chế hoạt động khác nhau, bao gồm cả tín hiệu tế bào, liên kết với các thụ thể tế
bào và protein, và ức chế các enzym chịu trách nhiệm kích hoạt chất gây ung thư [46].
Ngồi ra quercetin cịn gây ra q trình apoptosis giúp làm giảm sự phát triển của khối
u trong não, gan, ruột kết và ức chế sự lây lan của các tế bào ác tính [24].
Cải thiện các vấn đề tim mạch:
Quercetin ức chế sự kết tập tiểu cầu và cải thiện sức khỏe của lớp nội mạc. Ngoài ra,
quercetin cũng bảo vệ chống lại bệnh mạch vành và giảm nguy cơ tử vong do lipoprotein
tỉ trọng thấp (LDL). Mặt khác, quercetin cũng thể hiện khả năng gây giãn mạch trên các
động mạch biệt lập giúp giảm huyết áp và ngăn ngừa sự phát triển của chứng phì đại tim
[25].
Quercetin ức chế sự tích tụ chất béo trong quá trình trưởng thành tế bào mỡ của con
người và đồng thời kích hoạt q trình apoptosis (chết chương trình) trong các tế bào mỡ

hiện có [9]. Ngồi ra, quercetin cũng ngăn chặn sự hấp thu glucose từ máu, ngăn chặn tế
bào mỡ sản xuất và tăng cường hoại tử tế bào mỡ [59].
Trị viêm loét dạ dày:
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng quercetin ức chế sự tiết acid dạ dày và peroxid hóa lipid
của các tế bào dạ dày, do đó đóng vai trị là tác nhân bảo vệ dạ dày. Ngoài ra quercetin

.


.

16

cũng ức chế nhiễm vi khuẩn Helicobacter pylori [34]. Suzuki và cộng sự đã nghiên cứu
tác dụng chống oxy hóa và chống loét của quercetin liều 50 và 100 mg/kg trên mơ hình
tổn thương niêm mạc dạ dày do ethanol gây ra ở chuột và kết quả cho thấy quercetin có
hoạt tính chống lt thuận lợi. Khả năng chống lt của quercetin do đặc tính loại gốc tự
do hoặc tăng sản xuất chất nhầy dạ dày [52].
Kháng khuẩn và kháng virus:
Quercetin thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh với các chủng vi khuẩn khác nhau, hiệu
quả trên vi khuẩn gram dương rõ ràng hơn so với vi khuẩn gram âm. Mặt khác, quercetin
được ghi nhận có hiệu quả kháng virus viêm não Nhật Bản, virus T-lymphotropic loại 1
gây bệnh ở người, virus sốt xuất huyết loại 2 và virus viêm gan C [13]
Kháng dị ứng:
Quercetin có tác dụng chống dị ứng bằng cách ức chế giải phóng histamin từ tế bào mast
và các chất gây dị ứng khác [20]. Khả năng ngăn ngừa dị ứng của quercetin có ý nghĩa
rất lớn trong việc điều trị và phòng ngừa hen suyễn và viêm phế quản.
1.4.

Độc tính

Ferry và cộng sự đã nghiên cứu các đặc tính dược động học khi tiêm tĩnh mạch quercetin
trên bệnh nhân ung thư ở mức liều 60 – 2000 mg/m2 [27]. Kết quả cho thấy liều an toàn
quercetin được xác định là 945 mg/m2. Ở liều độc, quercetin gây nôn, tăng huyết áp, độc
trên thận và giảm kali huyết thanh. Nhìn chung, quercetin được xem là an toàn. Hiện
nay, nguyên nhân gây độc lớn nhất của quercetin là phối hợp quercetin liều cao với
digoxin. Do đó nên hạn chế sử dụng quercetin trên bệnh nhân đang điều trị bằng digoxin
trước khi có thêm thơng tin về liều thích hợp [13].

.


.

17

2. ỨNG DỤNG CỦA HỆ PHÂN PHỐI THUỐC SỬ DỤNG CÁC HOẠT
CHẤT TỪ THIÊN NHIÊN
Bất kì một hoạt chất nào muốn tạo được tác dụng đều cần phải đạt được và duy trì một
nồng độ ở nơi tác động, dược liệu cũng không ngoại lệ. Đa số các thành phần có hoạt
tính từ dược liệu như glycosid, tannin, flavonoid là các phân tử thân nước có kích thước
lớn, trên thực tế rất khó tan, tính thấm thấp, sinh khả dụng rất kém, điều này ảnh hưởng
rất lớn đến hiệu quả điều trị. Để khắc phục vấn đề này, các hệ phân phối thuốc mới (New
drug delivery system – NDDS) cho thảo dược xuất hiện. Một NDDS lý tưởng cần thỏa
mãn hai điều kiện: thứ nhất, có thể phóng thích hoạt chất theo nhu cầu cơ thể trong
khoảng thời gian điều trị; thứ hai, có thể đưa hoạt chất đến nơi tác dụng [1]. Có rất nhiều
NDDS được phát triển để các thuốc từ dược liệu đáp ứng tốt hơn cho điều trị. Các NDDS
này có thể phân thành các nhóm sau:
-

Hệ thống phân phối dạng nang (vesicular): liposome, ethosome, phytosome,
transferosome.

-

Hệ thống phân phối dạng tiểu phân: vi hạt (microsphere), siêu vi hạt (nanoparticle),
micropellet.

-

Hệ thống hai pha: vi nhũ tương (microemulsion), siêu vi nhũ tương (nanoemulsion).

2.1.

Hệ thống phân phối dạng nang

2.1.1 Liposome
Liposome có cấu trúc gần cầu gồm hai lớp lipid, đầu thân nước hướng ra ngồi, đi kỵ
nước hướng vào trong hình thành lớp “lipid kép”. Từ liposome bắt nguồn từ hai từ tiếng
Hy Lạp, “lipo” nghĩa là chất béo và “soma” nghĩa là cơ thể. Liposome được đặt tên như
vậy do có thành phần chính là phospholipid, ví dụ như: phosphatydylcholin,
phosphatidyl ethanolamin [3]. Nhờ vào lớp lipid kép của mình, liposome có thể mang cả
hoạt chất thân nước (lõi liposome) và thân dầu (giữa hai lớp màng lipid).

.


.

18

Ưu điểm của liposome:
– Trơ về sinh học và hoàn tồn phân hủy sinh học.
– Khơng có độc tính, tính kháng ngun, tính sinh nhiệt vì phospholipid những thành
phần tự nhiên của tất cả màng tế bào.
– Có thể được điều chế với kích thước, thành phần, điện tích bề mặt khác nhau tùy ứng
dụng.
– Tránh được các tác nhân bất lợi của mơi trường tiêu hóa.
– Có khả năng đưa thuốc đến mục tiêu tác động.
2.1.2. Phytosome
Thuật ngữ “phytosome” bao gồm “phyto” nghĩa là thực vật và “some” nghĩa là tương tự
tế bào [2]. Hầu hết các thành phần của hợp chất nguồn gốc thực vật đều là các phân tử
tan trong nước như phenolic, glycosid, flavonoid, các phân tử này khó xâm nhập qua
màng lipid của tế bào nên rất khó hấp thu qua đường uống hoặc bơi trên da, làm sinh khả
dụng của thuốc không cao. Kỹ thuật tạo phytosome là công nghệ ra đời và được cấp bằng
sáng chế vào năm 1959 tại Ý, được thực hiện bằng cách kết hợp các chiết xuất từ dược
liệu hoặc các thành phần tan trong nước với phospholipid theo một tỉ lệ nhất định tạo
thành các phức hợp các phân tử tương thích lipid nhằm cải thiện độ tan, độ hấp thu, sinh
khả dụng của dược chất [31].
Thông thường, các nhóm hoạt chất có cấu trúc vịng cồng kềnh gây trở ngại hấp thu bằng
hình thức khuếch tán, có chứa các nhóm chức hoạt động như –COOH, –OH, –NH2, có
khả năng hình thành liên kết hydro với nhóm N–(CH3) của phospholipid có thể điều chế
dưới dạng phytosome. Tỉ lệ giữa chiết xuất thực vật và phospholipid để tạo phức hợp
lipid ổn định có thể là 1:1 hoăc 1:2[4]. Cũng bởi vì có sự liên kết giữa các phân tử dược
chất và phospholipid mà kết cấu của phytosome ổn định hơn so với liposome.

.


.

19

Ưu điểm của phytosome:
-

Tăng khả năng hấp thu, giảm liều dùng.

-

Ổn định hơn so với liposome.

-

Phospholipid có giá trị dinh dưỡng, góp phần bảo vệ gan.

-

Tăng khả năng thấm qua da.

-

Kéo dài thời gian tác dụng.

Sự khác biệt giữa liposome và phytosome
-

Trong liposome, các phân tử phospholipid bao bọc lấy dược chất, khơng có hình thành
liên kết hóa học, trong khi phytosome có sự hình thành liên kết giữa phân tử dược chất
và phân tử phospholipid.

-

Tỉ lệ giữa phospholipid và dược chất của phytosome dao động từ 0,5 – 2:1, tốt nhất là
1:1 hoặc 2:1, trong khi tỉ lệ phospholipid của liposome thường gấp 10 lần dược chất.

-

Sinh khả dụng đường uống của phytosome cao hơn liposome [33].
2.1.3. Ethosome
Ethosome là các túi cấu tạo từ phospholipid có chứa ethanol với nồng độ cao (20 – 45%)
[49]. Ethanol giúp tăng cường tính thấm qua da, nhờ vậy ethosome có thể vượt qua hàng
rào da và có thể vào đến hệ tuần hồn. Hệ thống ethosome khơng chỉ tác dụng tại chỗ
mà cịn tác dụng tồn thân. Kích thước của ethosome có thể dao động từ hàng chục nm
đến cỡ µm [43].
2.1.4. Transferosome
Thuật ngữ “transfersome” gồm hai phần, “transferre” bắt nguồn từ tiếng Latin nghĩa là
“vận chuyển” và “soma” trong tiếng Hy Lạp nghĩa là “cơ thể”. Transfersome là một túi
nhân tạo giống tế bào tự nhiên, cấu trúc gồm màng lipid phức tạp bao quanh lõi nước,
khả năng đàn hồi tốt và chịu được biến dạng cao, nhờ vậy có thể đi xuyên qua da bằng
cách nén dọc theo lớp lipid trung gian của lớp sừng [30]. Transferosome là lựa chọn tốt

.


.

20

nếu dược chất chỉ cần thấm đến các tầng ngoài của da, cịn nếu dược chất cần thấm sâu

hơn thì ethosome là lựa chọn ưu tiên.
2.2.

Hệ thống phân phối dạng hạt

2.2.1. Siêu vi hạt (nanoparticles)
Siêu vi hạt là các tiểu phân có kích thước khoảng 10–1000 nm, bao gồm siêu vi cầu
(nanosphere), siêu vi nang (nanocapsule). Đối với siêu vi cầu, dược chất được hòa tan
hoặc phân tán đồng nhất trong polymer nền, trong khi với siêu vi nang, dược chất hòa
tan hoặc phân tán trong lipid và được bao bọc bởi một màng polymer, lõi lipid có thể là
dạng lỏng hoặc dạng rắn (Solid Lipid Nanoparticles – SLN) [6]. Mục tiêu khi thiết kế hệ
phân phối thuốc nano là kiểm sốt kích thước hạt, tính chất bề mặt và khả năng phóng
thích hoạt chất để tạo tác dụng dược lý tại chỗ với hiệu quả tối ưu về điều trị và liều
dùng.
2.2.2. Vi hạt (microspheres)
Vi hạt là các hạt có kích thước từ 1–300 µm, trong đó hoạt chất được phân tán đồng đều
trong polymer. Các polymer có thể là tự nhiên hoặc tổng hợp như albumin, gelatin, tinh
bột biến tính, polypropylen, dextran, axit polylactic và polylactid-co-glycolid nhũ tương
đơn, kỹ thuật nhũ tương kép, kỹ thuật trùng hợp, sấy phun và phun phun, phương pháp
đồng pha tách pha và kỹ thuật chiết dung môi [38].
2.3.

Hệ thống hai pha

Nhũ tương là hệ phân tán gồm hai pha lỏng không đồng tan (pha dầu và pha nước), được
ổn định nhờ vào chất hoạt động bề mặt, có thể là cation, anion hoặc phân tử. Dựa trên
kiểu nhũ tương có thể phân loại thành nhũ tương Dầu/Nước, Nước/Dầu, nhũ tương
không liên tục. Dựa trên kích thước giọt có thể phân thành nhũ tương kích thước lớn và
nhũ tương kích thước nhỏ (vi nhũ tương, nhũ tương nano). Vi nhũ tương là hệ đồng nhất,
trong suốt, có sự ổn định nhiệt động giữa pha nước và pha dầu, ngồi chất diện hoạt có

.