Phương pháp đo quang Trong nhiều nghiên cứu gần đây về nano SSD, phương pháp đo quang thường được sử dụng để xác định hàm lượng dược chất trong hệ tiểu phân nano.. Có thể nghiền khô ho
TỔNG QUAN
Vài nét về sulfadiazin bạc
Hình 1.1 Công thức hóa học của sulfadiazin bạc
Công thức phân tử: C10H9AgN4O2S
Khối lượng phân tử: 357,14 g/mol
Tên khoa học: Silver (4-aminophenyl) sulfonyl-pyrimidin-2-ylazanide
Cảm quan cho thấy bột kết tinh trắng hoặc trắng kem, không mùi hoặc gần như không mùi SSD ổn định trong không khí nhưng từ từ chuyển sang màu vàng khi tiếp xúc với ánh sáng [11].
SSD có nhiệt độ nóng chảy 285 °C Độ tan của SSD rất thấp trong nước (3,4 mg/L ở pH 6,8), tan hoàn toàn trong 30% dung dịch amoni lỏng, ít tan trong acetone và thực tế không tan trong ethanol, cloroform, diethyl ether Bản chất của SSD là một cao phân tử, trong đó ion bạc là tứ phân tử và được bao quanh bởi 3 phân tử sulfadiazin đã được dehydro hoá, trong khi mỗi phân tử sulfadiazin liên kết với 3 ion bạc khác nhau Bản chất cao phân tử này góp phần làm giảm độ tan trong nước của SSD.
Hình 1.2 Cấu tạo cao phân tử của sulfadiazin bạc
SSD được tổng hợp dựa trên sơ đồ phản ứng sau:
Quá trình tổng hợp sulfadiazin bạc (SSD) được thực hiện bằng cách trộn bạc nitrat (AgNO3) và natri sulfadiazin (NaSD) với tỉ lệ bằng nhau trong dung dịch nước, hình thành sulfadiazin bạc Dược chất SSD sau đó được kết tinh từ dung dịch amoniac 25%.
SSD bị phân hủy trong axit vô cơ, ổn định trong không khí và nhạy cảm với ánh sáng Khi tiếp xúc với ánh sáng, SSD chuyển thành màu hơi vàng trong vòng 1 ngày và vẫn ở trạng thái đó trong ít nhất 2 năm, nhưng hàm lượng sulfadiazin và bạc không đổi Bảo quản ở nhiệt độ 20ºC trong bóng tối cho thấy SSD không thay đổi sau 4 năm Ở điều kiện 20ºC trong bóng tối với độ ẩm 90%, SSD chuyển màu vàng nhạt sau 2 năm; ở 50ºC trong bóng tối, SSD chuyển màu vàng nâu nhạt sau 2 năm Mức độ hình thành màu sắc tăng lên khi nhiệt độ tăng lên, nhưng chưa có phát hiện nào về sự thay đổi hàm lượng của sulfadiazin và bạc [3], [11].
1.1.5 Đặc điểm dược động học
Bản chất của SSD (sulfadiazin bạc) khi áp dụng lên vết bỏng là không bị hấp thu vào cơ thể và khi tiếp xúc với mô cùng dịch cơ thể, SSD phản ứng chậm với natri clorid, nhóm sulfhydryl và protein để giải phóng sulfadiazin và ion bạc Ion bạc được giải phóng hình thành muối clorua và proteinat có trong huyết tương trên bề mặt vết bỏng Các muối này không tan làm giảm hấp thu bạc vào cơ thể và từ đó tăng tác dụng diệt khuẩn tại chỗ [1], [26].
Trong điều trị bỏng, hầu hết nồng độ bạc (>99%) tập trung ở vết thương, trong khi sulfadiazin chỉ được hấp thu khoảng 10% vào hệ tuần hoàn Mức độ hấp thu và nồng độ bạc trong máu phụ thuộc vào diện tích bề mặt của vết bỏng; vì vậy, nồng độ máu có thể lên tới một mức nhất định tùy thuộc quy mô và độ sâu của vết thương.
3 mg/100 mL và được bài tiết qua thận 2 g/24 giờ [1], [11]
1.1.6 Dược lý và cơ chế tác dụng
Sulfadiazin bạc (SSD) là thuốc bôi tại chỗ dùng để phòng và điều trị nhiễm khuẩn ở các tổn thương bỏng độ 2 và độ 3 SSD có phổ tác dụng rộng trên đa số vi khuẩn Gram dương và Gram âm, bao gồm Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus spp., Enterobacteriaceae và Candida albicans [1].
SSD, hay bạc sulfadiazin, là một chất kháng khuẩn chứa sulfonamid, nhưng không ức chế tổng hợp axit folic như các thuốc sulfonamid khác Tác dụng kháng khuẩn của nó chủ yếu đến từ các ion bạc được giải phóng; sulfadiazin không có hoạt tính ở nồng độ thấp nhưng thể hiện tác dụng hiệp đồng kháng khuẩn khi kết hợp với bạc Các ion bạc sau khi được giải phóng liên kết với các thành phần tế bào, bao gồm DNA, liên kết với các cặp base trong chuỗi xoắn DNA và ức chế sự phiên mã, gây thay đổi cấu trúc và làm suy yếu thành và màng tế bào SSD hoạt động như một kho chứa bạc, trong môi trường vết thương nó giải phóng từ từ ion bạc, giảm độc tính và tăng hiệu quả diệt khuẩn của ion bạc.
1.1.7 Chỉ định, chống chỉ định
Chỉ định: Phòng và điều trị nhiễm khuẩn ở người bệnh bỏng độ 2 và độ 3 (sau khi đã hồi sức giảm đau, chống sốc, cắt lọc hoạt tử) [1]
Chống chỉ định cho sulfonamid là do nguy cơ gây bệnh vàng da nhân, nên không dùng thuốc cho phụ nữ gần ngày sinh nở, trẻ đẻ non hoặc trẻ sơ sinh dưới 2 tháng tuổi Người mẫn cảm với sulfadiazin bạc hoặc các thành phần khác của thuốc cũng không được sử dụng.
1.1.8 Một số chế phẩm trên thị trường
Các chế phẩm chứa sulfadiazin bạc trên thị trường hiện nay đều ở dạng kem với nồng độ SSD 1% Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng làm chế phẩm đối chứng là kem Silvirin Thông tin cụ thể về chế phẩm này được nêu ở phần tiếp theo.
- Nhà sản xuất: Satyam Pharm & Chemical Pvt, Ltd, Ấn Độ
Tá dược: Cetomacrogol 1000, alcol cetostearylic, propylen glycol, parafin rắn, parafin lỏng, methyl hydroxylbenzoat, propyl hydroxylbenzoat, dinatri hydrophosphat, nước tinh khiết.
1.1.9 Các phương pháp định lượng sulfadiazin bạc
Trong nhiều nghiên cứu gần đây về nano SSD, phương pháp đo quang được sử dụng phổ biến để xác định hàm lượng dược chất trong hệ tiểu phân nano Bước sóng hấp thụ cực đại của SSD dao động từ 244–264 nm, tùy thuộc vào thiết bị đo quang và môi trường đo [8], [39].
Nhờ ưu điểm về độ chính xác và tính đặc hiệu, HPLC được xem là phương pháp chủ yếu được nhiều tác giả lựa chọn để định lượng hàm lượng SSD trong các thử nghiệm giải phóng dược chất in-vitro Phương pháp này cung cấp độ lặp lại và độ tin cậy cao, cho phép đo lường mức phóng thích SSD một cách nhạy bén và so sánh kết quả giữa các nghiên cứu ở các điều kiện thử nghiệm in-vitro khác nhau Việc ứng dụng HPLC trong đánh giá giải phóng thuốc giúp tối ưu hóa quá trình nghiên cứu và hỗ trợ đánh giá hiệu suất hệ thống giải phóng dược chất một cách hiệu quả.
Phần lớn các nghiên cứu đều lựa chọn hệ sắc ký pha đảo với hệ dung môi pha động là acetonitril, nước và acid phosphoric [9], [34].
Phương pháp nghiền bi trong bào chế tiểu phân nano
1.2.1 Khái niệm và nguyên tắc của phương pháp
Nghiền bi là phương pháp làm nhỏ kích thước tiểu phân nhờ năng lượng va chạm và ma sát sinh ra trong quá trình nghiền [7]
Có thể nghiền khô hoặc nghiền ướt tùy theo bản chất dược chất và mục đích bào chế:
Phương pháp nghiền khô áp dụng cho các dược chất có cấu tạo bền chắc và chịu được nhiệt độ cao, như tiểu phân kim loại, nhằm tạo ra các hạt có kích thước phù hợp để thu được dược chất ở dạng tinh thể hoặc hạt mịn Phương pháp này được sử dụng trong các trường hợp cần tối ưu hóa hiệu suất nghiền, tăng tính ổn định nhiệt và cải thiện quá trình tinh chế, sản xuất và đóng gói dược phẩm.
5 chất dưới dạng bột khô Dược chất đem nghiền thường là dạng bột siêu mịn Thiết bị nghiền là các máy nghiền bi chuyên dụng năng lượng cao chế từ các vật liệu bền chắc
- Phương pháp nghiền ướt được dùng hơn nghiền khô vì dược chất ít bị tác động của nhiệt và thời gian nghiền, đồng thời trực tiếp tạo ra dạng bào chế Dược chất được nghiền trong môi trường lỏng chứa các chất ổn định Sau khi nghiền 30 đến 60 phút có thể thu được hỗn dịch có kích thước tiểu phân trung bình dưới 200 nm Môi trường là nước tinh khiết, với dược chất không bền trong nước có thể dùng các dung môi khác (dầu, PEG, triglycerid ) Sau khi nghiền, có thể cho hỗn dịch qua máy đồng nhất hóa để đồng nhất KTTP Để tránh sinh nhiệt, máy nghiền thường được trang bị bộ phận làm lạnh bên ngoài [5]
1.2.2 Thiết bị nghiền bi kiểu đứng
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền bi là sử dụng một hoặc nhiều buồng rỗng chứa bi nghiền được chế tạo từ các vật liệu khác nhau như ceramic, agate, silicon nitride, zirconia, thép Cr-Ni hoặc nhựa polyamid Dược chất được đưa vào buồng nghiền cùng với chất ổn định và môi trường phân tán (như nước, môi trường đệm hoặc dung môi hữu cơ) kèm một lượng bi nhất định, sau đó máy được quay với tốc độ rất cao Chuyển động quay làm cho các viên bi di chuyển theo một mô hình nhất định, khiến chúng va chạm với nhau và với thành buồng; các tác động này, kết hợp với va chạm giữa bi và nguyên liệu, giúp làm giảm kích thước tiểu phân của dược chất và tăng độ mịn của sản phẩm.
Hình 1.3 dưới đây thể hiện mặt cắt ngang của máy nghiền bi hành tinh kiểu đứng năng lượng cao thông thường:
Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo của máy nghiền bi hành tinh kiểu đứng năng lượng cao thông thường
Các cối nghiền (7) được đặt trên các trục quay (6), và hai cối nghiền đối xứng được đặt trên bàn xoay (5) gắn trên một trục trung tâm (11) Khi thiết bị vận hành, lực quay được tạo ra từ động cơ (1) làm cho các cối nghiền không chỉ chuyển động quay quanh trục trung tâm (11), mà còn tương tác nhịp nhàng với vật liệu để thực hiện quá trình nghiền; nhờ đó, hiệu suất nghiền được tối ưu và sự đồng bộ giữa các bộ phận được duy trì trong suốt quá trình làm việc.
Thiết bị nghiền bi hành tinh vận hành với hệ thống 6 trục quay độc lập đồng thời quay quanh trục trung tâm, tạo ra chuyển động hành tinh và tăng hiệu quả nghiền [12], [23] Trong thiết bị nghiền bi hành tinh kiểu đứng, bi trong cối nghiền có ba kiểu chuyển động chính, giúp tối ưu hóa quá trình nghiền nhờ sự kết hợp của các động lực này [4], [20].
Chuyển động hỗn loạn: Bi sẽ tác động trực tiếp lên bề mặt và rời khỏi đáy của cối nghiền
Trong quá trình nghiền bằng bi, chuyển động ma sát của các viên bi dưới tác dụng của lực ly tâm khiến chúng dính vào thành cối nghiền Vì vậy, các viên bi chủ yếu mài mòn dược chất thông qua ma sát, thay vì va đập trực tiếp với dược chất, giúp nghiền nhỏ dược phẩm đồng đều và giảm thiểu tổn thất do va đập.
Chuyển động ma sát kết hợp với chuyển động va chạm: Kết hợp hai chuyển động trên [4]
Máy nghiền có năng lượng nghiền lớn, lực nghiền vượt trội và tần số nghiền cao, giúp rút ngắn thời gian nghiền và nâng cao hiệu suất nghiền so với máy nghiền bi thông thường, mang lại hiệu quả sản xuất tối ưu cho các ngành công nghiệp cần nghiền nhanh, tiết kiệm năng lượng và tăng sản lượng.
- Có thể nghiền được nhiều loại dược chất
- Thiết bị kín, có thể duy trì trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu
- Dễ dàng nâng cấp quy mô, quá trình vận hành liên tục
- Quy trình vận hành đơn giản, dễ dàng, tiết kiệm chi phí [4], [12], [33]
- Mài mòn, hư hao thiết bị trong quá trình nếu thời gian nghiền kéo dài
1.2.3 Các yếu tố của quá trình nghiền ảnh hưởng đến đặc tính tiểu phân nano
Các yếu tố của thiết bị ảnh hưởng đến đặc tính hệ tiểu phân của DC sau khi nghiền, nổi bật là phân bố kích thước hạt Các tham số tác động gồm kích thước bi nghiền, số lượng bi, độ cứng của bi, thời gian nghiền và tỉ lệ tốc độ tương đối giữa hai trục quay với vận tốc quay thực tế hiển thị trên thiết bị Việc tối ưu các tham số này giúp kiểm soát hiệu quả đặc tính phân bố kích thước hạt của DC sau quá trình nghiền.
Trong máy nghiền bi hành tinh kiểu đứng, động học của bi phụ thuộc vào tốc độ tương đối giữa hai trục quay chứ không phụ thuộc vào tốc độ quay tuyệt đối của thiết bị Tốc độ quay ảnh hưởng đến tần suất va chạm và năng lượng của mỗi va chạm với dược chất, do đó quyết định kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân Khi tốc độ quay tăng, dược chất được làm nhỏ nhanh hơn; tuy nhiên, tốc độ quay quá cao sẽ gây ứng suất uốn tại đáy trục quay, và ứng suất này tăng theo chu kỳ quay có thể ảnh hưởng đến vận hành thiết bị.
Ảnh hưởng của bi sử dụng
Các yếu tố liên quan đến bi ảnh hưởng chủ yếu đến chuyển động và va chạm với DC, bao gồm khối lượng bi, kích thước (KT) của bi và độ cứng của bi Khối lượng bi quyết định động năng và quán tính khi va chạm, kích thước của bi ảnh hưởng tới vùng tiếp xúc và mức truyền lực, còn độ cứng của bi quyết định khả năng chống biến dạng và sự ổn định của hệ khi va chạm với DC Hiểu rõ ba yếu tố này giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của hệ thống liên quan.
Về kích thước bi, với mỗi loại DC sẽ có một khoảng kích thước bi phù hợp để tối ưu quá trình nghiền Thông thường, các tiểu phân nhỏ nhất được nghiền bằng các viên bi có kích thước nhỏ hơn, vì sự va chạm giữa tiểu phân và bi ở kích thước này sẽ truyền động lượng hiệu quả hơn Điều này được giải thích bằng một công thức liên quan đến năng lượng va chạm giữa tiểu phân và viên bi, cho thấy cách mà kích thước hạt và kích thước bi ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền.
𝐸𝑤 là năng lượng va chạm
M là khối lượng của nguyên liệu; m là khối lượng của bi; v là tốc độ tương đối giữa bi và nguyên liệu; j là số lần va chạm của bi với các tiểu phân trong nguyên liệu Trong mô hình động lực học này, M và m xác định phân bổ động năng và lực tác động trong quá trình va chạm; v cho biết mức truyền động năng giữa bi và nguyên liệu, và j cho biết tần suất va chạm giữa bi với các tiểu phân, từ đó ảnh hưởng tới quá trình trộn, nghiền và biến đổi cấu trúc của nguyên liệu Hiểu được mối quan hệ giữa các tham số này giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống, dự báo hành vi của quá trình và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Có thể thấy rằng khi kích thước bi nghiền càng nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc giữa bi và vật liệu càng lớn, làm tăng số lần va chạm và khiến tiểu phân được nghiền thành kích thước nhỏ hơn Tuy nhiên, do kích thước bi tỷ lệ thuận với khối lượng bi, nếu bi quá nhỏ thì năng lượng va đập sinh ra có thể không đủ để nghiền nguyên liệu hiệu quả.
Về số lượng bi trong buồng nghiền, khi lượng bi quá ít, tần suất va chạm giữa các viên bi với nhau và với thành buồng sẽ giảm, dẫn đến giảm hiệu suất nghiền Ngược lại, nếu lượng bi quá nhiều, chuyển động của bi bị hạn chế, làm giảm năng lượng va chạm và hiệu quả nghiền cũng bị suy giảm.
Về độ cứng của bi: Bi càng cứng, năng lượng va chạm càng cao, KTTP thu được càng nhỏ [22]
Ảnh hưởng của thời gian nghiền
Một số nghiên cứu về nano SSD
Năm 2018, Xiaoya L và cộng sự đã nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano SSD với 1,5% Poloxamer 407 (P407) bằng phương pháp đồng nhất hóa ở áp suất cao (2 vòng ở
Quá trình tạo hệ tiểu phân nano được thực hiện ở các mức áp suất 200, 400, 600, 800 bar và 20 vòng ở 1200 và 1400 bar, cho hệ tiểu phân có kích thước trung bình từ 194,6 đến 207,2 nm và được bảo quản ở điều kiện 4°C trong 6 tháng; sau đó bào chế hydrogel nhạy cảm nhiệt gồm 1% SSD, 18% P407, 2% Poloxamer 188 và 10% glycerin Kết quả đánh giá khả năng giải phóng dược chất sau 24 giờ của hydrogel là 77,7% trong khi kem SSD đạt 48,6%; hydrogel có hoạt tính kháng khuẩn in vitro cải thiện đáng kể so với bột SSD nguyên liệu và dạng kem trên thị trường [21].
Năm 2016, Gao L và cộng sự đã bào chế nano tinh thể SSD bằng phương pháp nghiền bi ướt Cụ thể, 0,2 g chitosan được hòa tan trong 100 ml nước; 10 g bột SSD được phân tán vào dung dịch chitosan rồi nghiền bi với 50 g bi đường kính 1 mm ở 1500 rpm trong 20 phút và 2500 rpm trong 20 phút, với nhiệt độ được giữ ở 0°C bằng hệ thống tuần hoàn lạnh Hệ nano có kích thước tinh thể trung bình khoảng 289 nm và PDI từ 0,24 đến 0,25 Tiếp đó, gel chitosan được liên kết chéo bằng genipin ở nồng độ 1,65 mM Khả năng giải phóng thuốc sau 48 giờ đạt 92,94% Ngoài ra, gel chitosan cho thấy độc tính thấp và hoạt tính kháng khuẩn in vitro tốt hơn so với dạng kem trên thị trường [14].
Năm 2012, Venkataraman M và cộng sự đã nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano SSD bằng phương pháp vi kết tủa và đồng nhất hóa áp suất cao Công thức bao gồm 6% Cremophor EL, 4% Lauroglycol 90 và 0,5% SSD Cụ thể, dung dịch Cremophor EL được cho vào dung dịch amoniac chứa 0,5% SSD và khuấy ở 100 vòng/phút Dung dịch Lauroglycol 90 hòa tan trong aceton nhanh chóng được thêm vào pha nước Sau đó loại amoniac và aceton được loại bỏ bằng cách đun nóng ở 50°C trong 4 giờ với khuấy liên tục.
Quá trình chuẩn bị bắt đầu bằng việc thu được hỗn dịch SSD có kích thước micro ở 100 vòng/phút Hỗn dịch micro sau đó được đưa qua máy đồng nhất hóa áp suất cao với 30 chu kỳ ở áp suất 1000 bar để thu được hỗn dịch nano KTTP trung bình từ 400–500 nm, và PDI > 0,3 Gel nano SSD thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và chữa lành vết thương vượt trội so với dạng kem thị trường [39].
Qua các nghiên cứu, có nhiều phương pháp bào chế nano SSD nhằm tối ưu hóa phân bố và tăng sinh khả dụng của dược chất Các tá dược thường được sử dụng gồm các loại polymer và chất diện hoạt, đóng vai trò ổn định hệ tiểu phân nano, và có thể bổ sung thêm một số tá dược đặc biệt khác nếu cần thiết Hệ nano được đưa vào dạng gel và tiến hành đánh giá khả năng giải phóng dược chất cũng như khả năng kháng khuẩn in vitro, kết quả cho thấy hiệu quả tốt hơn so với dạng kem trên thị trường.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên vật liệu và thiết bị
Bảng 2.1 Các nguyên liệu dùng trong thực nghiệm
STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
1 Sulfadiazin bạc Ấn Độ USP 40
2 Hydroxy propyl methyl celulose E6 Colorcon (Trung
4 Hydroxy ethyl cellulose (HEC) Trung Quốc TCCS
6 Natri alginat Trung Quốc TCCS
8 Hydroxy propyl celulose Asland (Mỹ) EP 10.0
9 Polyvinyl pyrolidon K30 Trung Quốc TCCS
11 Natri lauryl sulfat Ấn Độ
12 Natri docusat Trung Quốc TCCS
14 Glyceryl monostearat Trung Quốc TCCS
19 Dinatri hydrophosphat Trung Quốc TKHH
20 Kali dihydrophosphat Trung Quốc TKHH
21 Natri clorid Trung Quốc DĐVN
22 Kali bromid Merck – Đức TCCS
24 Acid phosphoric 85% Merck – Đức TKPT
26 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN
27 Nước cất Việt Nam DĐVN
- Máy nghiền bi Tencan XQM-2A (Trung Quốc)
- Máy khuấy từ IKA Labortechnik (Đức)
- Cân phân tích Mettler Toledo ME204E (Thụy Sỹ)
- Cân kỹ thuật Sartorius (Đức)
- Máy ly tâm lạnh HEMLEE Labortechnik GmBeR-Z326K (Đức)
- Máy đo quang phổ UV-VIS HITACHI U-5100 (Nhật)
- Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer Ultra Malvern (Anh)
- Máy đo pH Metler Telodo, FE 20 Kit (Trung Quốc)
- Máy đo quang phổ hồng ngoại FT-IR 6700 JASCO (Nhật Bản)
- Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent Technologies 1260 Infinity (Mỹ)
- Tủ lạnh sâu Unicryo (Mỹ)
- Máy đông khô Christ Alpha 1-2 LDplus (Đức)
- Máy phân tích nhiệt vi sai METTLER TOLEDO (Mỹ)
- Máy thử giải phóng qua màng Hanson Research (Đức)
- Kính hiển vi điện tử quét Hitachi S4800 (Nhật Bản)
- Các thiết bị thí nghiệm khác
Nội dung nghiên cứu
2.2.1 Bào chế hệ tiểu phân nano SSD và đánh giá một số đặc tính của hệ
Xây dựng công thức và quy trình bào chế tiểu phân nano SSD
Các yếu tố thuộc thành phần công thức được khảo sát gồm có:
- Khảo sát loại và tỷ lệ polyme
- Khảo sát loại và tỷ lệ chất diện hoạt
- Khảo sát loại và tỷ lệ lipid rắn và lipid lỏng
- Khảo sát tỷ lệ dược chất
Các yếu tố quy trình được khảo sát gồm có:
- Thời gian nghiền Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano SSD bào chế được
KTTP, chỉ số đa phân tán (PDI)
Hàm lượng dược chất trong hỗn dịch nano
Tương tác lý hóa của hệ (phổ FT-IR)
Phân tích nhiệt vi sai (phổ DSC)
Độ ổn định của hệ tiểu phân nano
2.2.2 Xây dựng công thức bào chế gel chứa 1% nano SSD
Xây dựng công thức bào chế gel chứa 1% nano SSD: khảo sát loại và nồng độ tá dược tạo gel Đánh giá một số đặc tính của gel:
Hình thức, thể chất, pH
Định lượng dược chất trong gel
Khả năng giải phúng dược chất qua màng celulose acetat 0,45 àm
Khả năng kháng khuẩn in vitro
Hình thái nano SSD trong gel (chụp SEM)
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano SSD
Hình 2.1 Sơ đồ bào chế hỗn dịch nano sulfadiazin bạc
Công thức cho 1 cối nghiền tạo ra hỗn dịch SSD
Bảng 2.2 Công thức cho 1 cối nghiền tạo hỗn dịch SSD
Thành phần Khối lượng/1 cối
Chất diện hoạt Khảo sát
Lipid (rắn và lỏng) Khảo sát
- Cân dược chất và tá dược theo tỷ lệ đã định
- Chuẩn bị dung dịch chất ổn định: Hòa tan hoặc ngâm trương nở polyme trong 30 ml nước
Lipid rắn và lipid lỏng Đun chảy (70°C)
- Đun chảy lipid rắn và lipid lỏng trong cốc có mỏ ở nhiệt độ khoảng 70°C, khuấy đều để tạo hỗn hợp đồng nhất
- Phân tán DC vào hỗn hợp trên, khuấy đều, làm nguội về nhiệt độ phòng và chuyển toàn bộ sang cối nghiền
- Phối hợp dung dịch chất ổn định vào cối nghiền
- Nghiền ướt bằng thiết bị nghiền bi XQM-2A với các thông số như sau:
Số lượng cối nghiền: 4 cối
Khối lượng bi: 300 g bi/cối làm từ vật liệu Ziconic kích thước 5 mm
Chu kỳ nghiền: 1 giờ - nghỉ 10 phút
2.3.2 Các phương pháp định lượng sulfadiazin bạc
2.3.2.1 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ
Xác định cực đại hấp thụ UV-Vis của sulfadiazin bạc
Mẫu trắng: Hút chính xác 100,0 ml dung dịch amonia 28% cho vào bình định mức
1000 ml, bổ sung vừa đủ bằng nước cất, lắc đều
Dung dịch chuẩn gốc được chuẩn bị bằng cách cân chính xác khoảng 25 mg SSD, sau đó hòa tan trong mẫu trắng và định mức bằng bình định mức 25 mL để thu được dung dịch chuẩn có nồng độ 1000 µg/mL.
Từ dung dịch chuẩn gốc, pha loãng bằng mẫu trắng thành dung dịch chuẩn nồng độ
Quét phổ hấp thụ UV-Vis của SSD trong khoảng bước sóng từ 200-400 nm, mẫu trắng là dung dịch amonia 2,8% thu được cực đại hấp thụ
Thẩm định một số chỉ tiêu khác (thể hiện ở phụ lục 1)
2.3.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Qua tham khảo Dược điển Mỹ USP 40 [37] và khảo sát sơ bộ với điều kiện sắc ký thực tế, chúng tôi đã lựa chọn phương pháp định lượng SSD bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với các điều kiện cụ thể nhằm đảm bảo độ nhạy, độ đặc hiệu và tính lặp lại của phân tích SSD, phù hợp với yêu cầu của USP 40 và các chuẩn QA/QC liên quan.
Cột sắc ký: Cột InertSustain C18 (250 mm x 4,6 mm, 5 àm, GL Sciences, Nhật Bản) Pha động: Acetonitril, acid phosphoric, nước (99 : 1 : 900)
Detector UV ở bước sóng 254 nm
Thể tớch tiờm mẫu: 10 àl
Tốc độ dòng: 1,2 ml/phút
Dung dịch pha loãng: Hút chính xác 100,0 ml dung dịch amonia 28% cho vào bình định mức 1000 ml, bổ sung vừa đủ bằng nước cất, lắc đều
Dung dịch chuẩn gốc được chuẩn bị bằng cách cân chính xác khoảng 25 mg SSD, cho vào bình định mức 25 ml, thêm khoảng 20 ml dung dịch pha loãng, siêu âm 10 phút cho đến hòa tan hoàn toàn, để nguội, bổ sung vừa đủ dung dịch pha loãng đến vạch 25 ml, sau đó lắc đều để thu được dung dịch chuẩn gốc.
Dung dịch chuẩn làm việc được chuẩn hóa bằng cách hút chính xác 1,0 ml dung dịch chuẩn gốc, cho vào bình định mức 100 ml và bổ sung vừa đủ bằng dung dịch pha động, sau đó lắc đều và lọc qua màng lọc 0,45 μm để thu được dung dịch chuẩn có nồng độ 10 μg/ml.
Dung dịch thử gốc được chuẩn bị từ mẫu nghiền bi SSD bằng cách pha loãng với một lượng nước cất thích hợp, khuấy đều trong 5 phút cho tới khi thu được hỗn dịch A; sau đó hút chính xác 1,0 ml hỗn dịch A để tiến hành các bước tiếp theo.
A, cho vào bình định mức 50 ml, thêm khoảng 40 ml dung dịch pha loãng, siêu âm 10 phút, để nguội, bổ sung vừa đủ bằng dung dịch pha loãng, lắc đều
Dung dịch thử: pha loãng 1 ml dung dịch thử gốc thành 25 ml bằng pha động, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 àm
Thẩm định một số chỉ tiêu khác (thể hiện ở phụ lục 1)
2.3.3 Các phương pháp đánh giá tiểu phân nano sulfadiazin bạc
2.3.3.1 Đánh giá kích thước tiểu phân trung bình (KTTP) và phân bố kích thước tiểu phân (PDI)
Nguyên tắc xác định KTTP dựa trên phương pháp tán xạ laser Chiếu một chùm tia laser vào hỗn dịch chứa các tiểu phân có kích thước khác nhau sẽ cho mức độ tán xạ ánh sáng khác nhau, tùy thuộc vào đặc tính và phân bố kích thước tiểu phân Bằng cách đo cường độ tán xạ, có thể ước lượng KTTP từ sự khác biệt tán xạ và phân tích phổ tán xạ của mẫu.
Tiến hành: Mẫu không ly tâm hoặc sau ly tâm được pha loãng bằng một lượng nước thích hợp, sau đó lọc qua màng lọc cellulose 0,2 µm để tránh hiện tượng đa tán xạ Tốc độ đếm tiểu phân (count rate) nằm trong khoảng 200–400 kcps Tiến hành đo mẫu trên máy quang phổ photon ánh sáng Zetasizer Ultra ở nhiệt độ 25 ± 2 °C Đánh giá kết quả gồm các tham số Zaverage và PDI Trong đó, Zaverage (đơn vị đo là nm) gần tương đương với kích thước tiểu phân trung bình của mẫu khi giá trị PDI nhỏ (0–0,3), nhằm so sánh kích thước giữa các mẫu Khi PDI lớn (>0,5) thì chỉ số Z không có ý nghĩa; dựa vào vị trí các đỉnh trên đồ thị phân bố KTTP để so sánh kích thước giữa các mẫu.
2.3.3.2 Định lượng hàm lượng dược chất trong hỗn dịch nano a Định lượng hàm lượng dược chất (HLDC) toàn phần trong hỗn dịch nano
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Dung dịch chuẩn: chuẩn bị tương tự như mô tả trong mục 2.3.2.2
Dung dịch thử: chuẩn bị tương tự như mô tả trong mục 2.3.2.2
Điều kiện tiến hành: tương tự như mục 2.3.2.2
St, Sc: Diện tích pic của dung dịch thử và dung dịch chuẩn Dt: Độ pha loãng của dung dịch thử
Nồng độ của dung dịch chuẩn ở mg/mL được xác định và HLDC được xác định trong hỗn dịch bào chế sau ly tâm bằng phương pháp đo quang, với mục đích lựa chọn nhanh công thức, tiêu chí xác định HLDC sau ly tâm được dùng làm cơ sở để đánh giá và quyết định công thức tối ưu.
Để tăng tốc độ sa lắng và làm ổn định hỗn dịch, áp dụng lực ly tâm ở tốc độ thấp và thời gian ngắn (1000 rpm trong 10 phút) Quá trình này khiến HLDC sau ly tâm ở phía trên có khối lượng lớn hơn, từ đó làm cho hỗn dịch trở nên ổn định và bền hơn.
Tiến hành: Mẫu nghiền bi SSD được pha loãng bằng một lượng nước cất thích hợp, khuấy đều trong 5 phút để phân tán đều hỗn dịch
Mẫu trắng: cách chuẩn bị như mục 2.3.2.1
Mẫu dược chất toàn phần: tương tự như cách chuẩn bị dung dịch thử gốc ở mục
2.3.2.2 Pha loãng tiếp bằng mẫu trắng nếu cần Đo quang tại bước sóng 244 nm
Mẫu hỗn dịch dược chất sau ly tâm được xử lý như sau: hút chính xác 10,0 ml hỗn dịch và cho vào ống ly tâm, tiến hành ly tâm ở 1000 rpm trong 10 phút; sau đó hút chính xác 1,0 ml dịch ở phần trên (độ cao bề mặt khoảng 1 cm trong ống ly tâm 14 ml) vào bình định mức thích hợp, thêm một lượng mẫu trắng, đậy kín và siêu âm trong 10 phút; bổ sung mẫu trắng vừa đủ đến vạch, lắc đều và pha loãng bằng mẫu trắng nếu cần; đo quang ở bước sóng 244 nm.
HLDC sau ly tâm được tính bằng công thức sau:
HLDC sau ly tâm (%) = A lt ∗D lt
Dlt, Dtp là độ pha loãng của mẫu sau ly tâm và mẫu toàn phần
Alt, Atp là mật độ quang của mẫu sau ly tâm và mẫu toàn phần
2.3.3.3 Xác định thành phần của hệ nano bằng phổ hồng ngoại FT-IR
Nguyên tắc: Trong phân tử, các liên kết giữa các nguyên tử dao động với tần số đặc trưng nằm trong vùng hồng ngoại Khi bị chiếu chùm tia bức xạ, liên kết đó hấp thụ bức xạ có bước sóng bằng với dao động giữa các nguyên tử của liên kết ấy Các nhóm liên kết với cấu tạo khác nhau sẽ dao động ở các bước sóng khác nhau, và những bước sóng này đặc trưng cho từng nhóm liên kết.
Tiến hành: Chuẩn bị mẫu nano đông khô: Mẫu nano để ở tủ lạnh sâu – 40°C rồi tiến hành đông khô ở áp suất 0,1 mbar, nhiệt độ - 40°C trong 24 giờ thu được mẫu nano đông khô Nghiền mịn mẫu cần đo (nguyên liệu SSD, tá dược, hỗn hợp vật lý và mẫu nano
16 đông khô), sau đó trộn với bột KBr theo tỷ lệ 1:20 (kl/kl) rồi ép thành viên mỏng bằng máy dập viên cầm tay Tiến hành đo trong dải bước sóng 4000–400 cm -1 Sử dụng thiết bị phân tích hồng ngoại FT – IR 6700, Jasco (Nhật Bản) Quá trình đo diễn ra trong điều kiện độ ẩm dưới 60%
2.3.3.4 Xác định các đặc tính vật lý của hệ nano SSD
Các đặc tính vật lý của hệ được xác định bằng phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC), cho phép đánh giá trạng thái vật lý của các thành phần (vô định hình hay kết tinh) và hiện tượng đa hình của các tinh thể trong cấu trúc tiểu phân nano Phân tích DSC giúp xác định nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg), nhiệt độ nóng chảy (Tm) và các giá trị năng lượng entalpi liên quan đến bản chất và quá trình hình thành của tinh thể bên trong nano.
Tiến hành chuẩn bị mẫu nano đông khô như ở mục 2.3.3.3 Đối với mẫu cần đo (SSD, hỗn hợp vật lý và mẫu nano đông khô), đặt mẫu vào đĩa nhôm có nắp đục lỗ Thực hiện đo trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 350°C, với tốc độ gia nhiệt 10°C/phút, sử dụng dòng khí nitơ với lưu lượng 50 ml/phút.
2.3.3.5 Đánh giá độ ổn định của hệ nano
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả xây dựng phương pháp định lượng sulfadiazin bạc
3.1.1 Phương pháp quang phổ UV-Vis
Phổ hấp thụ UV-Vis của sulfadiazin bạc
Phổ UV-Vis của dung dịch chuẩn SSD với nồng độ 8 µg/mL được tiến hành trong dung dịch amoniac 2,8% trên phạm vi bước sóng từ 200 nm đến 400 nm Kết quả cho thấy SSD trong dung dịch amoniac 2,8% có một đỉnh hấp thụ cực đại tại bước sóng 244 nm, cho thấy đặc trưng quang phổ của SSD khi ở môi trường dung môi này.
Một số các chỉ tiêu thẩm định như độ đặc hiệu, độ tuyến tính, độ lặp lại và độ đúng được thể hiện chi tiết ở Phụ lục 1
Kết quả tóm tắt cho thấy các chỉ tiêu đều đạt yêu cầu Có thể sử dụng phương pháp quang phổ UV-Vis để xác định hàm lượng DC trong hỗn dịch bào chế sau ly tâm, phục vụ cho các khảo sát về ảnh hưởng của yếu tố công thức và quy trình nghiền bi.
Bảng 3.1 Tóm tắt kết quả thẩm định phương pháp quang phổ UV-Vis
Chỉ tiêu Yêu cầu Kết quả Đô đặc hiệu
Phải có pic ở bước sóng 244 nm ở mẫu chuẩn và mẫu thử; độ hấp thụ của mẫu placebo không quá 2% Đạt Độ tuyến tính Đường chuẩn có dạng y=ax+b có
Phương pháp xác định nồng độ SSD cho thấy hệ số xác định R^2 = 0,9994, chứng tỏ độ tuyến tính cao Độ lặp lại về nồng độ SSD trong các mẫu có giá trị RSD không vượt quá 2%, cho thấy độ lặp lại ổn định và đáng tin cậy Độ đúng (độ chính xác) đạt với phần trăm tìm lại ở tất cả các dung dịch placebo thêm chuẩn đều nằm trong khoảng 97-103%.
Trong một mức thêm chuẩn, RSD không quá 2% Đạt
3.1.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Phương pháp HPLC dùng để định lượng sulfadiazin bạc đã được thẩm định với đầy đủ các chỉ tiêu: tính tương thích hệ thống, độ đặc hiệu, độ tuyến tính, độ lặp lại và độ đúng Kết quả thẩm định chi tiết được trình bày ở phụ lục 1.
Kết quả tóm tắt: Các chỉ tiêu đều đạt về yêu cầu Có thể sử dụng phương pháp HPLC để định lượng sulfadizin bạc
Bảng 3.2 Tóm tắt kết quả thẩm định phương pháp HPLC
Chỉ tiêu Yêu cầu Kết quả
Tính tương thích hệ thống Độ lệch chuẩn tương đối của thời gian lưu RSD ≤ 1% và của diện tích pic RSD
RSD thời gian lưu = 0,15% RSD diện tích pic = 0,67% Độ đặc hiệu
Trên sắc ký đồ, mẫu placebo không có pic tại thời gian lưu của pic chính SSD trong dung dịch thử và dung dịch chuẩn
Mẫu thử và mẫu chuẩn có pic cùng thời gian lưu Đạt Độ tuyến tính Đường chuẩn có dạng y = ax+b có
Phương pháp phân tích SSD cho các mẫu cho thấy R^2 = 0,999, cho thấy mức độ tuyến tính rất cao Độ lặp lại về nồng độ SSD trong các mẫu có RSD không vượt quá 2%, đảm bảo độ lặp lại ổn định và đáng tin cậy của phép đo Độ phục hồi ở tất cả các dung dịch placebo được bổ sung chuẩn nằm trong khoảng 98-102%, cho thấy độ chính xác của phương pháp được duy trì ở mức chuẩn.
Trong một mức thêm chuẩn, RSD không quá 2% Đạt
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của yếu tố công thức và quy trình nghiền bi
Tiến hành khảo sát sơ bộ công thức ở bảng 3.3 với thông số quy trình như sau:
Bảng 3.3 Công thức khảo sát sơ bộ quá trình nghiền
Sulfadiazin bạc 0,6 g Khối lượng bi Ziconium 5 mm 300 g
HPMC E6 0,3 g Thời gian nghiền 2 giờ
Nước 30 ml Tốc độ nghiền 500 rpm
Đánh giá dịch nghiền thu được theo phương pháp ở mục 2.3.3.1 Kết quả thu được như sau:
KTTP: 273 ± 12,45 nm và PDI: 0,139 ± 0,06 cho cả hai trường hợp ly tâm và không ly tâm đều nằm trong vùng nano, cho thấy kích thước hạt và độ phân bố kích thước tương đối ổn định Nhận xét: Kết quả KTTP và PDI từ hai phương pháp ly tâm và không ly tâm cho thấy hạt có kích thước nano và độ đồng đều phân bố cao Để tiện cho quá trình nghiên cứu, nên áp dụng phương pháp đánh giá KTTP và PDI làm công cụ phân tích chính, đồng thời kết hợp với các tham số liên quan khác để tối ưu hóa quá trình phân tích.
HLDC sau ly tâm được dùng để lựa chọn nhanh công thức tối ưu cho hệ nano Đến công thức cuối, ta kết hợp hai tiêu chí: không ly tâm và sau ly tâm, để đánh giá KTTP và PDI của hệ nano Việc dùng đồng thời hai tiêu chí giúp rút ngắn thời gian tối ưu hoá và tăng độ tin cậy, đồng thời đảm bảo chất lượng hạt thông qua KTTP và PDI được theo dõi chặt chẽ Đây là phương pháp tối ưu hoá nhanh, cho phép lựa chọn công thức dựa trên đặc tính phân bố kích thước hạt và mức phân tán kích thước của hệ nano.
3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố công thức dịch nghiền
3.2.1.1 Ảnh hưởng của loại polyme
Trong quá trình nghiền, hệ tiểu phân nano có năng lượng tự do bề mặt lớn khiến các tiểu phân dễ kết tụ và kém ổn định Vai trò của các polyme thân nước là làm giảm năng lượng bề mặt tiểu phân bằng cách hấp phụ lên bề mặt chúng, hình thành lớp áo nước ngăn chặn quá trình kết tụ Để xác định ảnh hưởng của tá dược polyme, tiến hành bào chế hỗn dịch nano SSD với 8 loại polyme khác nhau theo phương pháp ở mục 2.3.1 và kết quả cho thấy sự khác biệt về hiệu quả ổn định và mức giảm năng lượng bề mặt tùy từng loại polyme.
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của loại polyme đến HLDC trong HDBC sau ly tâm
Nước (ml) 30 30 30 30 30 30 30 30 Đánh giá cảm quan
Dịch nghiền màu trắng HLDC sau ly tâm
Chú thích: w/v: tỷ lệ % tính theo thể tích nước
Hình 3.1 Ảnh hưởng của loại polyme đến KTTP sau ly tâm
Khi sử dụng NaCMC, HEC, natri alginat, chitosan và KTTP, kích thước hạt thu được sau nghiền dao động ở khoảng 900–1300 nm Nguyên nhân là các polyme này có độ nhớt cao, khi nghiền sẽ cản trở quá trình va đập và ma sát giữa bi nghiền và tiểu phân dược chất, dẫn tới giảm hiệu quả nghiền và năng suất sản xuất.
Ở cùng nồng độ 1%, dịch nghiền đều chuyển sang màu xám Nguyên nhân có thể là khi tiểu phân dược chất được làm nhỏ, diện tích bề mặt tăng lên đáng kể; các polyme có cấu trúc cồng kềnh hấp phụ lên bề mặt tiểu phần mới hình thành với tốc độ chậm, khiến chúng dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với khí oxy có trong buồng nghiền.
Với 4 loại polyme (HPMC E6, HPC, PVP K30, PVA) khi so sánh ở cùng 1 nồng độ, dung dịch HPC có độ nhớt và trọng lượng phân tử cao hơn so với 3 loại polyme còn lại
Điều này làm giảm ma sát giữa bi nghiền và dược chất trong quá trình nghiền, đồng thời giúp kích thước tiểu phân thu được khi sử dụng HPC ở nồng độ cao trở nên ổn định Quan sát màu sắc của các dịch nghiền cho thấy chúng đều trắng như màu của dược chất, chứng tỏ các polymer đã hấp phụ lên bề mặt tiểu phân dược chất và ngăn chặn sự oxy hóa của các tiểu phân mới hình thành.
Dựa vào hình 3.1, HLDC sau ly tâm của các công thức F1 (sử dụng HPMC E6) và F8 (sử dụng PVA) cao hơn so với F7 (sử dụng PVP K30) Kết quả này cho thấy hai polymer HPMC E6 và PVA có tiềm năng cải thiện độ ổn định của hệ tiểu phân nano Do đó, để tăng độ ổn định của hệ tiểu phân nano, cần tiến hành khảo sát tiếp theo bằng cách kết hợp đồng thời hai loại polymer HPMC E6 và PVA.
3.2.1.2 Ảnh hưởng của việc kết hợp các loại polyme
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc kết hợp các loại polyme có thể tăng độ ổn định của hệ tiểu phân nano thông qua các cơ chế ổn định khác nhau [33] Trong một trường hợp điển hình, hai loại polyme là HPMC E6 và PVA được kết hợp với nhau ở nồng độ từ 1% đến 2%, và kết quả cho thấy sự phối hợp này tăng cường độ ổn định của hệ so với khi từng polymer hoạt động riêng lẻ Sự tương tác giữa các chuỗi polyme hình thành lớp che phủ và tối ưu hóa cân bằng lực ngăn ngừa kết tụ, đồng thời cải thiện khả năng phân tán và độ bền của tiểu phân dưới các điều kiện vận hành khác nhau.
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của việc kết hợp các loại polyme đến HLDC trong HDBC sau ly tâm
Công thức HPMC E6 PVA HLDC sau ly tâm (%)
Hình 3.2 Ảnh hưởng của sự kết hợp hai loại polyme đến KTTP sau ly tâm
Ở nghiên cứu này, nồng độ HPMC E6 được cố định ở 1%, trong khi nồng độ PVA được tăng từ 0,5–1%; KTTP và HLDC sau ly tâm cho thấy sự khác biệt giữa các mẫu là không đáng kể Nguyên nhân có thể là do PVA có cấu trúc đơn giản và độ nhớt thấp, nên khi phối hợp dung dịch PVA với 1% dung dịch HPMC E6, độ nhớt của hỗn hợp không đổi nhiều.
Giữ nguyên nồng độ HPMC E6 ở mức 0,5% và tăng nồng độ dung dịch PVA từ 0,5% lên 1% dẫn tới KTTP giảm đồng thời HLDC sau ly tâm tăng Lúc này, độ nhớt của hỗn hợp phụ thuộc nhiều vào lượng dung dịch PVA được bổ sung Khi nồng độ PVA tăng, độ nhớt của dung dịch chất ổn định tăng lên, cho phép chuyển động của các bi diễn ra mà không bị cản trở; các viên bi va chạm với nhau giúp làm giảm kích thước tiểu phân DC, đồng thời độ nhớt tăng ngăn cản quá trình kết tụ của dược chất.
Trong các công thức khảo sát, công thức F11 với nồng độ HPMC E6 là 0,5% và nồng độ PVA là 1% choHLDC sau ly tâm cao nhất là 56,9%, hệ tiểu phân nano thu được có KTTP sau ly tâm nhỏ nhất là 304 ± 4,05 nm Vì vậy, chọn công thức F11 cho các khảo sát tiếp theo.
3.2.1.3 Ảnh hưởng của chất diện hoạt
Để giảm KTTP và tăng độ ổn định của hệ nano, chúng tôi tiến hành kết hợp thêm một số chất diện hoạt phổ biến được sử dụng trong bào chế nano tinh thể, áp dụng phương pháp nghiền ở nồng độ 0,25% Việc bổ sung các chất diện hoạt này giúp cải thiện sự phân tán và đồng nhất của hạt, từ đó nâng cao tính ổn định của hệ nano và làm giảm biến động kích thước Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về KTTP và độ ổn định, được trình bày dưới đây.
Bảng 3.6 Ảnh hưởng của chất diện hoạt đến HLDC trong HDBC sau ly tâm
Công thức Loại CDH HLDC sau ly tâm (%)
Hình 3.3 Ảnh hưởng của CDH đến KTTP sau ly tâm
Ở nồng độ 0,25% của chất diện hoạt, KTTP thu được đều dưới 300 nm, đặc biệt với NaLS KTTP dưới 250 nm, nhờ khả năng tăng thấm ướt dược chất và giảm sức căng bề mặt của các CDH Một số chất diện hoạt anion như NaLS và DOSS còn có khả năng ổn định các tiểu phân nano nhờ cơ chế tương tác tĩnh điện [33] HLDC sau ly tâm của các công thức trên đều thấp hơn so với khi không có CDH Điều này có thể do một số CDH có nồng độ gần hoặc lớn hơn CMC tương ứng, làm hòa tan một phần dược chất, cũng có thể tạo micell không chứa dược chất nên làm giảm HLDC sau ly tâm.
Khi NaLS ở nồng độ 0,25% (tương ứng nồng độ micell tới hạn), HLDC sau ly tâm đạt giá trị cao nhất và KTTP sau ly tâm đạt giá trị nhỏ nhất (248 ± 6,21 nm) Do đó, nên lựa chọn NaLS ở tỷ lệ 0,25% để thêm vào công thức cho các khảo sát tiếp theo.
3.2.1.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt NaLS đến đặc tính tiểu phân nano SSD, kết quả được thể hiện như sau:
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ NaLS đến HLDC trong HDBC sau ly tâm
Công thức Nồng độ NaLS HLDC sau ly tâm (%)
Hình 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ CDH đến KTTP sau ly tâm
Kết quả đánh giá một số đặc tính và chỉ tiêu chất lượng của nano SSD
Hệ tiểu phân nano sulfadiazin bạc được bào chế theo công thức và thông số quy trình được trình bày ở bảng 3.14, nhằm đảm bảo kích thước tiểu phân và sự đồng đều cần thiết cho mục đích nghiên cứu Sau khi hoàn tất quá trình bào chế, hệ nano được đánh giá theo các phần nêu ở mục 2.3.3 để xác định các đặc tính vật lý - hóa học, độ ổn định và tiềm năng cải thiện hoạt tính kháng khuẩn Kết quả cho thấy sự phù hợp giữa công thức và tham số quy trình ở bảng 3.14 với các tiêu chí đánh giá tại mục 2.3.3, cho thấy triển vọng ứng dụng của hệ tiểu phân nano sulfadiazin bạc trong các nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng.
3.3.1 Kích thước tiểu phân, phân bố KTTP
Bảng 3.15 Kết quả KTTP và PDI của công thức F33.4
Không ly tâm Ly tâm
Nhận xét cho thấy KTTP và PDI của mẫu ly tâm và mẫu không ly tâm không có sự khác biệt đáng kể, chứng tỏ hỗn dịch nano tương đối ổn định dưới tác động của lực ly tâm Vì vậy, lựa chọn kết quả không ly tâm làm kết quả đánh giá KTTP và PDI của công thức F33.4.
3.3.2 Xác định thành phần của hệ nano bằng phổ hồng ngoại Đánh giá tương tác thông qua quang phổ - chuyển đổi hồng ngoại (FTIR) của các mẫu sau: SSD nguyên liệu (SSD_NL), HPMC E6, PVA, glyceryl monostearat (GMS), lecithin (LEC), hỗn hợp vật lý của SSD và các tá dược trên (HHVL) và hỗn dịch nano chứa SSD (HD_Nano) Kết quả được thể hiện ở hình 3.11 và phụ lục 2
Hình 3.11 Phổ IR của tiểu phân nano SSD, hỗn hợp vật lý, SSD nguyên liệu và các thành phần tá dược trong công thức
Phổ hồng ngoại của SSD nguyên liệu xuất hiện các dải hấp thụ đặc trưng tại 3391,21 cm -1 ; 3343,96 cm -1 (liên kết N-H) và 1232,29 cm -1 ; 1126,22 cm -1 (liên kết S=O) và có
Phổ FTIR của SSD tương tự phổ của tác giả Bult A [11], kèm theo các đỉnh đặc trưng của tá dược lecithin và GMS tại 2918,73 cm-1, 2855,1 cm-1 (liên kết C-H) và 1735,62 cm-1 (liên kết C=O) (xem PL2.5) trong mẫu HHVL và HD nano; nhờ các tín hiệu này có thể khẳng định sự có mặt của dược chất và tá dược trong hệ tiểu phân nano.
3.3.3 Xác định đặc tính vật lý của hệ tiểu phân nano
Để xác định trạng thái vật lý, đo phổ DSC được thực hiện trên SSD nguyên liệu, hỗn hợp vật lý (HHVL) và bột nano đông khô chứa SSD Kết quả phân tích DSC thể hiện sự khác biệt về đặc tính nhiệt và trạng thái của từng mẫu, và các kết quả này được trình bày trong hình 3.12 và phụ lục 2.
Hình 3.12 Phổ DSC của nano SSD, HHVL và SSD nguyên liệu
Phổ DSC của nguyên liệu SSD cho thấy hai đỉnh nhiệt: một pic thu nhiệt tại 260,55°C và một pic tỏa nhiệt tại 284,71°C Pic thu nhiệt 260,55°C được xem là điểm nóng chảy của SSD, còn pic tỏa nhiệt 284,71°C có thể đại diện cho quá trình phân hủy (nhiệt phân) của SSD Kết quả này tương đồng với phổ DSC được ghi nhận bởi Trivedi D [38] Đối với mẫu nano, phổ DSC xuất hiện một pic thu nhiệt ở 62,58°C, có thể là nhiệt độ nóng chảy của GMS.
Trong nghiên cứu này, DC: GMS 2:1 được ghi nhận có một đỉnh tỏa nhiệt tại 260,37°C trong phổ DSC [19] Nguyên nhân có thể là ở giai đoạn này DC có kích thước nano và năng lượng tự do lớn, khiến quá trình nóng chảy diễn ra một cách tự phát mà không cần hấp thụ nhiệt lượng, và sau khi nóng chảy chất sẽ phân hủy gây ra một đỉnh tỏa nhiệt tại nhiệt độ khoảng đó Nói chung, đây chỉ là một số giả thuyết dựa trên phổ DSC đo được và cần kết hợp với các công cụ đánh giá khác để đánh giá đầy đủ đặc tính vật lý của nano SSD.
3.3.4 Đánh giá độ ổn định của hệ nano
3.3.4.1 Độ ổn định của hệ nano trong các điều kiện bảo quản khác nhau
Hình 3.13 Sự thay đổi về KTT và PDI của hệ nano trong 3 điều kiện bảo quản khác nhau
Nhận xét: Sau 1 tháng, KTTP và PDI của hỗn dịch nano khi bảo quản ở điều kiện 2-8°C và nhiệt độ phòng thay đổi không đáng kể Còn ở nhiệt độ 40°C, KTTP và PDI có sự tăng nhẹ Quan sát bằng mắt thường, hỗn dịch nano ở điều kiện 40°C bị mất nước nhanh hơn nên trở nên bết dính và vón cục Vì vậy, tốt nhất nên bảo quản ở nhiệt độ 2-8°C để đảm bảo độ ổn định vật lý và hóa học của tiểu phân nano
3.3.4.2 Độ ổn định của hệ nano ở các tốc độ ly tâm khác nhau
Cố định thời gian ly tâm là 10 phút, tiến hành ly tâm ở các tốc độ khác nhau, sau đó đánh giá KTTP, PDI và HLDC sau ly tâm, kết quả được thể hiện như sau:
Bảng 3.16 KTTP, PDI và HLDC sau khi ly tâm ở các tốc độ khác nhau
Tốc độ ly tâm KTTP (nm) PDI HLDC (%)
Việc tăng tốc độ ly tâm làm KTTP và HLDC sau ly tâm giảm, do các tiểu phân kích thước lớn dễ lắng xuống nhanh khi ly tâm ở tốc độ cao, còn lại chủ yếu là các tiểu phân nhỏ và lượng DC ở phần trên bị giảm, cho thấy tốc độ ly tâm có ảnh hưởng mạnh đến độ ổn định của hệ nano và hiệu quả phân đoạn mẫu.
40°C sau 1 tuần sau 2 tuần sau 3 tuần sau 1 tháng
40°C sau 1 tuần sau 2 tuần sau 3 tuần sau 1 tháng
3.3.4.3 Độ ổn định của hệ nano ở các thời gian ly tâm khác nhau
Lựa chọn tốc độ ly tâm là 3000 rpm, tiến hành ly tâm ở các thời gian khác nhau, kết quả được thể hiện như sau:
Bảng 3.17 KTTP, PDI và HLDC sau khi ly tâm ở các thời gian khác nhau
Thời gian ly tâm KTTP (nm) PDI HLDC (%)
Việc tăng thời gian ly tâm khiến KTTP hầu như không đổi HLDC sau ly tâm giảm nhẹ nhưng không biến động quá nhiều Điều này cho thấy thời gian ly tâm không ảnh hưởng nhiều đến độ ổn định của hệ nano.
3.3.5 Định lượng HLDC toàn phần trong hệ tiểu phân nano
Trong quá trình nghiền, lượng DC thu hồi được nhỏ hơn hoặc bằng lượng DC lý thuyết đưa vào do DC có thể bám vào bi nghiền và bị mất theo bi Vì vậy, cần xác định lại HLDC có trong dịch nghiền để tiến hành bào chế gel chứa 1% nano SSD Kết quả được thể hiện như sau:
Bảng 3.18 Hàm lượng DC có trong dịch nghiền
Diện tích pic (mAu.s) HLDC (mg/ml) HLDC (%) Chuẩn (10 àg/ml) 184,5
Xây dựng công thức gel chứa tiểu phân nano SSD
Nhận xét từ nghiên cứu cho thấy hỗn dịch nano có độ nhớt thấp và khả năng bám dính chưa cao, vì vậy cần phối hợp với các thành phần khác để tạo gel có độ nhớt cao hơn, nâng cao khả năng lưu giữ và kiểm soát giải phóng DC, phù hợp cho đường dùng ngoài da Tiến hành khảo sát sơ bộ ảnh hưởng của các thành phần trong công thức gel lên đặc tính của gel tạo thành cho thấy yếu tố tác động lớn nhất là đến khả năng liên kết, cấu trúc và thời gian giải phóng của thuốc, từ đó định hướng tối ưu hoá công thức gel và cải thiện hiệu lực trên da.
Trong nghiên cứu giải phóng dược chất từ gel, hệ gel được tạo hình sao cho đáp ứng các tiêu chí về hình thức và độ nhớt đồng thời đảm bảo khả năng giải phóng dược chất một cách hiệu quả Để đánh giá sơ bộ ảnh hưởng của các thành phần trong công thức gel, chúng tôi lựa chọn công thức F33.4 và tiến hành so sánh với hai hệ gel đối chiếu: gel hỗn dịch chứa SSD nguyên liệu và gel ở dạng dung dịch chứa SSD, nhằm khảo sát sự tác động của từng thành phần và tối ưu hóa hiệu suất giải phóng dược chất của gel.
3.4.1 Khảo sát và lựa chọn tá dược tạo gel Ở các nồng độ khác nhau của tá dược tạo gel sẽ ảnh hưởng tới độ nhớt và khả năng bám dính của gel tạo thành Để lựa chọn công thức gel có độ nhớt và khả năng bám dính phù hợp, tiến hành bào chế các công thức gel trơ không chứa dược chất theo phương pháp đã nêu ở mục 2.3.4, sử dụng các nồng độ khác nhau của các tá dược tạo gel (HEC, Carbopol 940, NaCMC) như trong bảng 3.19 Đánh giá hình thức, thể chất cũng như độ ổn định của gel trơ ở các điều kiện khác nhau
Bảng 3.19 Khảo sát các công thức gel và đánh giá độ ổn định của gel
Thể chất, cảm quan pH Ly tâm
Loãng + Đặc +++ KTĐ: không thay đổi Hơi đặc ++ Đặc quánh ++++
Ba loại tá dược được xem xét đều tạo gel đồng nhất với thể chất mịn màng và không bị vón cục Đánh giá độ ổn định của gel trơ ở điều kiện ly tâm 5000 rpm trong 15 phút và 40°C trong 1 tuần cho thấy thể chất của gel không thay đổi Trên cơ sở kết quả này, nồng độ tối ưu của mỗi loại gel (G3, G4, G9) được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo.
3.4.2 Ảnh hưởng của tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất qua màng khuếch tán
Màng lọc cellulose acetate (CA) có kích thước lỗ 0,45 μm cho phép các tiểu phân nano đi qua, cho thấy khả năng giải phóng dược chất qua màng CA và sự giải phóng của tiểu phân nano khỏi gel Các tiểu phân nano sau khi ra khỏi gel sẽ hòa tan trong dung dịch đệm Màng CA không thể hiện khả năng giải phóng của phân tử SSD khỏi tiểu phân nano.
Hình 3.14 Khả năng giải phóng dược chất qua màng CA của gel chứa tiểu phân nano
Trong 4 giờ đầu tiên, cả ba loại gel trên đều giải phóng dược chất được khoảng 50%, nhưng sau 24 giờ, gel G3 chứa 1,5% HEC giải phóng cao nhất (82,11%), gel G9 chứa 1,5% NaCMC chỉ giải phóng được 77,03% và gel G4 chứa 0,2% Carbopol giải phóng thấp nhất (52,61%) Trong khi gel G3 và G9 có xu hướng giải phóng tăng dần theo thời gian và đạt bão hòa tại thời điểm 10 giờ thì gel G4 giải phóng đạt bão hòa sớm hơn ở thời điểm 4 giờ Điều này có thể do HEC và NaCMC có cấu trúc cồng kềnh hơn Carbopol, ngăn cản dược chất giải phóng ra khỏi hệ gel Có thể thấy HEC và NaCMC kiểm soát giải phóng tốt hơn so với Carbopol Vì vậy, lựa chọn công thức G3 cho các khảo sát tiếp theo
Việc lựa chọn HEC ở tỷ lệ 1,5% được thực hiện để bào chế hai mẫu gel chứa SSD: gel dung dịch (gel DD) và gel hỗn dịch chứa SSD (gel HD) như mục 2.3.4, sau đó tiến hành so sánh khả năng giải phóng dược chất qua màng CA ở các hệ gel G3, gel DD, gel HD và chế phẩm thị trường (kem Silvirin chứa 1% SSD) Kết quả cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về tốc độ và tổng lượng SSD được giải phóng giữa các dạng bào chế so với kem Silvirin, phản ánh ảnh hưởng của dạng bào chế và cấu trúc gel lên hành vi giải phóng dược chất.
Tỷlệ dược chất giải phóng (%)
Hình 3.15 Khả năng giải phóng dược chất qua màng CA của gel nano (G3), gel
HD, gel DD và chế phẩm thị trường
Từ hình 3.16 cho thấy khả năng giải phóng dược chất của mẫu gel chứa nano SSD (gel G3) chậm hơn và có xu hướng tăng dần theo thời gian so với mẫu gel DD ở cùng nồng độ Sau 24 giờ, gel G3 giải phóng được 82,11% trong khi gel DD giải phóng được 74,16% và gel DD đạt bão hòa sớm ở thời điểm 4 giờ Nguyên nhân được cho là DC trong gel DD tồn tại chủ yếu ở trạng thái phân tử chất tan, còn dược chất trong gel G3 ở trạng thái nano tinh thể, các nano tinh thể này có thể đứng độc lập hoặc nằm trong chất mang lipid, từ đó giúp kiểm soát giải phóng DC khỏi hệ gel.
Gel HD có xu hướng giải phóng dược chất dần theo thời gian, nhưng ở cùng một thời điểm, Gel HD vẫn cho mức giải phóng thấp hơn Gel G3 Nguyên nhân được cho là sulfadiazin bạc thuộc nhóm sulfonamide và có đặc tính tương tác khác với nền gel, dẫn đến cơ chế giải phóng tương đối chậm hơn ở Gel HD so với Gel G3 Hiểu được sự khác biệt về động học giải phóng này giúp tối ưu công thức, điều chỉnh liều lượng và thời gian duy trì dược chất để đạt hiệu quả điều trị mong muốn.
Trong hệ thống phân loại sinh dược học (BCS), độ tan kém của thuốc làm giảm sinh khả dụng Khi SSD nguyên liệu được đưa vào gel, các tiểu phân micro SSD được giải phóng từ từ ra khỏi gel và khi tiếp xúc với môi trường đệm phosphat pH 7,4 sẽ hòa tan và chuyển thành dạng phân tử Tuy nhiên, độ hòa tan của các tiểu phân micro thấp hơn so với tiểu phân nano, vì vậy tốc độ hòa tan cũng chậm hơn.
Có sự khác biệt rõ ràng giữa gel G3 và chế phẩm thị trường CPTT về cơ chế giải phóng dược chất Sau 24 giờ, CPTT giải phóng 9,21% trong khi G3 đạt 82,11%, cho thấy dạng bào chế ảnh hưởng lớn đến tốc độ giải phóng CPTT ở dạng kem chứa nhiều tá dược thân dầu, khiến quá trình giải phóng dược chất gặp trở ngại Ngược lại, gel G3 dùng tá dược gel thân nước HEC, một tá dược tạo gel phổ biến được dùng để kiểm soát giải phóng dược chất.
Gel DD Chế phẩm thị trường
Tỷlệ dược chất giải phóng (%)
Định lượng hàm lượng dược chất trong gel
Gel được bào chế theo công thức G3 bằng phương pháp ghi ở mục 2.3.4 nhằm đảm bảo tính lặp lại và chất lượng sản phẩm Hàm lượng SSD trong gel được xác định theo phương pháp mô tả ở mục 2.3.5.4 để đánh giá độ đồng nhất và mức độ hoạt chất Tiếp tục theo dõi độ ổn định của gel trong 1 tháng, kết quả được thể hiện như sau:
Bảng 3.20 Định lượng hàm lượng dược chất trong gel
Thời gian Hàm lượng SSD trong gel so với lý thuyết (%) t = 0 109,74 ± 0,49 t = 2 tuần 108,24 ± 0,39 t = 3 tuần 108,74 ± 0,87
Nhận xét cho thấy sau quá trình bào chế, hàm lượng SSD trong gel đạt 109,74% so với hàm lượng SSD lý thuyết Theo dõi độ ổn định ở điều kiện nhiệt độ phòng trong 3 tuần cho thấy sự biến thiên của hàm lượng SSD là không đáng kể, cho thấy gel có độ ổn định tốt trong thời gian quan sát.
3.6 Xác định hình thái nano SSD trong gel (SEM)
Hình 3.16 Ảnh chụp SEM của gel chứa tiểu phân nano SSD
Phân tích SEM cho thấy các hạt nano SSD bám quanh các chuỗi polymer, trong khi một số tiểu phân nano đứng riêng lẻ KTTP của hạt nano khoảng 300 nm, kết quả phù hợp với giá trị ghi nhận qua đánh giá KTTP bằng máy phân tích kích thước tiểu phân Zetasizer Ultra Nhìn chung, các tiểu phân nano phân bố đồng đều trong hệ gel và ngăn ngừa hiện tượng kết tụ do cản trở về mặt không gian giữa các chuỗi polymer.
3.7 Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn in-vitro
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
Bảng 3.21 Kết quả xác định giá trị MIC bằng phương pháp vi pha loãng
Tên mẫu Nồng độ (mg/L)
Hỗn dịch nano đã cho thấy tăng đáng kể hoạt tính kháng khuẩn so với dung dịch dược chất MIC của dung dịch dược chất cao gấp 1,3 lần so với hỗn dịch nano đối với cả hai loại vi khuẩn được nghiên cứu Tác dụng kháng khuẩn của các tiểu phân nano SSD được cho là nhờ kích thước siêu nhỏ và diện tích bề mặt lớn, giúp liên kết hiệu quả với màng tế bào vi khuẩn Đối với chủng S aureus, gel nano có MIC cao hơn 1,3 lần so với kem thị trường, trong khi đối với chủng E coli, kem thị trường có MIC cao hơn 1,3 lần so với gel nano.
Xác định vòng vô khuẩn bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch
Bảng 3.22 Kết quả xác định đường kính vòng vô khuẩn (mm)
Nhận xét dựa trên Bảng 3.22 cho thấy hiệu quả kháng khuẩn của nano SSD tăng lên đáng kể so với dung dịch dược chất đối với cả hai loại vi khuẩn, cho thấy tiềm năng ứng dụng của nano SSD trong các công thức kháng khuẩn Bên cạnh đó, việc phối hợp nano SSD vào gel cho thấy tác dụng kháng khuẩn tốt hơn so với các chế phẩm trên thị trường, hứa hẹn lợi thế cạnh tranh và hiệu quả điều trị cao hơn.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận
Qua quá trình thực nghiệm, khóa luận tốt nghiệp đã thu được một số kết quả sau:
1 Đã bào chế được hỗn dịch nano chứa sulfadiazin bạc và đánh giá một số tính chất của hệ tiểu phân nano
Đã khảo sát các yếu tố thuộc về công thức và quy trình, lựa chọn công thức cuối cùng là:
Chu kỳ nghiền 1 giờ - nghỉ 10 phút
Đánh giá được một số đặc tính của tiểu phân nano SSD
- Hình thức: Hỗn dịch màu trắng đục, đồng nhất, không có các tiểu phân kích thước lớn quan sát được bằng mắt thường
- Kích thước tiểu phân trung bình là 275 ± 6,59 nm; chỉ số đa phân tán (PDI) là 0,3 ± 0,03
- Kết quả chụp phổ hồng ngoại FT-IR: chứng minh sự có mặt của SSD và các tá dược trong hệ tiểu phân nano
- Kết quả đo DSC: cần thêm công cụ để đánh giá về đặc tính vật lý của hệ tiểu phân nano SSD
2 Bước đầu bào chế được gel chứa nano SSD (1%, kl/kl) và đánh giá một số tính chất của hệ gel
Khảo sát ảnh hưởng của các loại và nồng độ tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất qua màng CA của hệ gel chứa nano SSD nhằm xác định công thức tối ưu Các biến số được đánh giá gồm loại tá dược, nồng độ và tác động của chúng lên tốc độ và lượng dược chất được giải phóng qua màng CA, từ đó làm rõ mối liên hệ giữa thành phần gel và hệ màng Lựa chọn công thức tối ưu sẽ dựa trên kết quả đánh giá hiệu suất giải phóng, sự ổn định vật lý-hóa học và tính khả thi trong sản xuất của hệ gel chứa nano SSD.
Hỗn dịch nano tương ứng với 200mg SSD Vừa đủ
Đánh giá được một số đặc tính của gel chứa nano SSD (1%, kl/kl)
- Hình thức: gel có thể chất mịn màng, màu trắng, bám dính tốt, đồng nhất và không phân lớp
- Khả năng giải phóng dược chất qua màng CA sau 24h là 82,11%
Khả năng kháng khuẩn in-vitro của gel nano cho thấy hiệu quả vượt trội so với kem thị trường trên cả hai loại vi khuẩn S aureus và E coli, được thể hiện qua đường kính vòng vô khuẩn lớn hơn Đối với vi khuẩn E coli, gel nano có MIC thấp hơn so với kem thị trường, cho thấy khả năng ức chế mạnh hơn Trong các đánh giá, hỗn dịch nano cũng thể hiện hiệu quả kháng khuẩn tốt hơn so với dung dịch dược chất.
Kiến nghị Để tiếp tục hoàn thiện đề tài nghiên cứu, chúng tôi xin có đề xuất sau:
- Hoàn thiện công thức gel nano và theo dõi độ ổn định hóa học của gel nano
- Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in-vitro trên da chuột đã được gây bỏng của gel nano
- Đánh giá hiệu quả điều trị bỏng in-vivo của gel nano
Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn in-vitro 41 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
Bảng 3.21 Kết quả xác định giá trị MIC bằng phương pháp vi pha loãng
Tên mẫu Nồng độ (mg/L)
Nhận xét cho thấy hỗn dịch nano làm tăng đáng kể hoạt tính kháng khuẩn so với dung dịch dược chất MIC của dung dịch dược chất cao gấp 1,3 lần so với hỗn dịch nano đối với cả hai loại vi khuẩn Tác dụng kháng khuẩn của các tiểu phân nano SSD được cho là nhờ kích thước nhỏ và diện tích bề mặt lớn, giúp liên kết với màng tế bào vi khuẩn hiệu quả hơn Đối với chủng S aureus, gel nano có MIC cao hơn 1,3 lần so với kem thị trường, còn đối với chủng E coli, kem thị trường có MIC cao hơn 1,3 lần so với gel nano.
Xác định vòng vô khuẩn bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch
Bảng 3.22 Kết quả xác định đường kính vòng vô khuẩn (mm)
Nhận xét cho thấy bảng 3.22 cho thấy hiệu quả kháng khuẩn của nano SSD tăng lên đáng kể so với dung dịch dược chất đối với cả hai loại vi khuẩn Việc phối hợp nano SSD vào gel cho thấy tác dụng kháng khuẩn tốt hơn so với chế phẩm trên thị trường.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận
Qua quá trình thực nghiệm, khóa luận tốt nghiệp đã thu được một số kết quả sau:
1 Đã bào chế được hỗn dịch nano chứa sulfadiazin bạc và đánh giá một số tính chất của hệ tiểu phân nano
Đã khảo sát các yếu tố thuộc về công thức và quy trình, lựa chọn công thức cuối cùng là:
Chu kỳ nghiền 1 giờ - nghỉ 10 phút
Đánh giá được một số đặc tính của tiểu phân nano SSD
- Hình thức: Hỗn dịch màu trắng đục, đồng nhất, không có các tiểu phân kích thước lớn quan sát được bằng mắt thường
- Kích thước tiểu phân trung bình là 275 ± 6,59 nm; chỉ số đa phân tán (PDI) là 0,3 ± 0,03
- Kết quả chụp phổ hồng ngoại FT-IR: chứng minh sự có mặt của SSD và các tá dược trong hệ tiểu phân nano
- Kết quả đo DSC: cần thêm công cụ để đánh giá về đặc tính vật lý của hệ tiểu phân nano SSD
2 Bước đầu bào chế được gel chứa nano SSD (1%, kl/kl) và đánh giá một số tính chất của hệ gel
Khảo sát ảnh hưởng của các loại và nồng độ tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất qua màng CA của hệ gel chứa nano SSD được thực hiện nhằm xác định công thức tối ưu Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của từng loại tá dược và nồng độ lên tốc độ và lượng dược chất được giải phóng qua màng CA, đồng thời xem xét sự tương tác giữa tá dược và thành phần gel ở các điều kiện thử nghiệm khác nhau Mục tiêu là lựa chọn công thức tối ưu dựa trên các tiêu chí giải phóng đạt mức mong muốn, ổn định và tính khả dụng sinh học của hệ gel Lựa chọn công thức sẽ dựa trên so sánh các hệ gel khác nhau về hiệu suất giải phóng, tính đồng nhất phân bố dược chất và tính bền vững của nano SSD trong cấu trúc gel.
Hỗn dịch nano tương ứng với 200mg SSD Vừa đủ
Đánh giá được một số đặc tính của gel chứa nano SSD (1%, kl/kl)
- Hình thức: gel có thể chất mịn màng, màu trắng, bám dính tốt, đồng nhất và không phân lớp
- Khả năng giải phóng dược chất qua màng CA sau 24h là 82,11%
Khả năng kháng khuẩn in-vitro của gel nano vượt trội so với kem thị trường ở cả hai loại vi khuẩn Staphylococcus aureus (S aureus) và Escherichia coli (E coli), được xác định qua đường kính vòng vô khuẩn Đối với vi khuẩn E coli, gel nano có MIC thấp hơn so với kem thị trường, cho thấy khả năng ức chế vi khuẩn mạnh hơn Trong các đánh giá, hỗn dịch nano cũng thể hiện hiệu quả kháng khuẩn tốt hơn so với dung dịch dược chất.
Kiến nghị Để tiếp tục hoàn thiện đề tài nghiên cứu, chúng tôi xin có đề xuất sau:
- Hoàn thiện công thức gel nano và theo dõi độ ổn định hóa học của gel nano
- Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in-vitro trên da chuột đã được gây bỏng của gel nano
- Đánh giá hiệu quả điều trị bỏng in-vivo của gel nano