Nghiên cứu điều chế hệ gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin

Công thức này có nhiệt độ chuyển gel là 37 oC.Kết quả định lượng bằng HPLC tải được 2,9% curcumin.Kết luận: Đề tài đã hoàn thành đươc mục tiêu nghiên cứu cây dựng công thức và quy trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THỊ KIM XUYẾN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI

TRONG DẠ DÀY CHỨA CURCUMIN

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

TP HỒ CHÍ MINH - 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THỊ KIM XUYẾN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI

TRONG DẠ DÀY CHỨA CURCUMIN

NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC

MÃ SỐ: 8720202

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẨN KHOA HỌC:

TS HUỲNH TRÚC THANH NGỌC

TP HỒ CHÍ MINH - 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu nghiên cứu, kết quảnêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trìnhnào khác

Luận văn thạc sĩ dược học – Năm học 2020 - 2022

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI TRONG DẠ DÀY

CHỨA CURCUMIN Nguyễn Thị Kim Xuyến Người hướng dẫn: TS Huỳnh Trúc Thanh Ngọc TÓM TẮT

Đặt vấn đề: Curcumin (CUR), một hợp chất polyphenol tự nhiên, có hoạt tính kháng

khuẩn, chống viêm, chống oxy hoá và ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày thực quản.Tuy nhiên, việc cải thiện độ tan và độ ổn định của curcumin luôn được quan tâmnghiên cứu Việc kết hợp hệ vi tự nhũ chứa curcumin (SMEDDS – CUR) trong gel

in situ giúp làm tăng độ tan của curcumin cũng như tăng sinh khả dụng của thuốc.

Đối tượng và phương pháp: Đề tài khảo sát độ tan của CUR, xây dựng giản đồ pha

và đánh giá khả năng tải CUR Hệ SMEDDS-CUR được đánh giá về cảm quan, độbền nhiệt động, độ bền trong pH khác nhau, kích thước giọt trung bình và phân bốkích thước giọt và thế zeta Phương pháp định lượng bằng HPLC được thẩm định Hệđược theo dõi độ ổn định trong 03 tháng

Lần lượt khảo sát ảnh hưởng của loạt và tỷ lệ tá dược đến đặc tính của gel in situ Các

chỉ tiêu đánh giá bao gồm nhiệt độ chuyển gel, thời gian chuyển gel, độ pH của gel

và định lượng gel

Kết quả: Hệ SMEDDS – CUR trong suốt, màu vàng chứa Capryol 90/Koliphor

RH40/PEG 400 (1/6/3) tải 4,1% curcumin Khi pha loãng hệ 100 lần trong nước hìnhthành vi nhũ tương có kích thước giọt trung bình 18,12 nm, PDI 0,111 và thế zeta– 16,2mV Phương pháp định lượng bằng HPLC được thẩm định đạt yêu cầu Dữ liệu

độ ổn định 03 tháng ở cả hai điều kiện thường và lão hóa cấp tốc cho thấy hệSMEDDS-CUR có cảm quan trong suốt, màu vàng, đạt độ bền nhiệt động, có kíchthước giọt (18 nm, PDI là 0,116 – 0,171) và thế zeta ((-) 2,24– 4,17 mV) ổn định

03 tháng

Công thức gel in situ chứa hệ vi tự nhũ curcumin được đề nghị gồm 2% natri alginat,

4g SMEDDS – CUR, 0,7% HPMC K15M, 0,5% CaCO3, 0,15% natri citrat,

1% NaHCO3 và 0,1% natri benzoat Công thức này có nhiệt độ chuyển gel là 37 oC.Kết quả định lượng bằng HPLC tải được 2,9% curcumin.

Kết luận: Đề tài đã hoàn thành đươc mục tiêu nghiên cứu cây dựng công thức và quy

trình điều chế gel in situ chứa hệ vi tự nhũ curcumin tải 4,1% curcumin Kết quả thu

được là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo

Từ khoá: Gel in situ, curcumin, hệ vi tự nhũ, SMEDDS, độ ổn định

Final thesis for the Master degree of Pharmacy – Academic year: 2020 – 2022 FORMULATION OF THE GASTRIC FLOATING IN-SITU GELLING

SYSTEMS OF CURCUMIN Nguyễn Thị Kim Xuyến Supervisor: Huỳnh Trúc Thanh Ngọc, Ph.D ABSTRACT

Background: Curcumin (CUR) is a natural polyphenoliccompound, widely studied

in pharmaceutics due its pronounced antibacterial, anti-inflammatory, antioxidant,and antineoplastic activity, especially esophageal cancer However, improving thesolubility and stability of CUR is still a great demand The self-microemulsifying

drug delivery system of curcumin (SMEDDS - CUR) in in-situ gelling systems

enhanced not only the solubility but also the bioavailability of curcumin

Methods: The solubility of curcumin in various excipients was determined to select

appropriate excipients, and the phase diagram was constructed SMEDDS wasevaluated for appearance, the effects of dilution and pH on system stability,thermodynamic properties, droplet size, and zeta potential The dosage method byHPLC was validated SMEDDS – CUR was monitored for stability for 3 months

Formulation of curcumin in situ gel is established by considerating the effect of type and concentration of excipients on in situ gel properties The formula is evaluated

some criteria such as gelation temperature, gelation time, pH, gel of quantification

Results: The SMEDDS – CUR formulation having Capryol 90/Koliphor RH40/ PEG

400 (1/6/3) is loaded of 4,1% (w/w) curcumin The SMEDDS is clear, bright yellow.When diluted 100 times in water, the system forms microemulsions having a meandroplet size of 18,12nm, a PDI of 0,111 and a zeta potential of -16,2 mV The HPLCquantification method has been successfully validated Data of 03 months stabilityunder either normal or accelerated conditions has shown that the SMEDDS-CURmaintained its appearance as clear and bright yellow The SMEDDS-CUR presentsgood thermodynamic properties and could form microemulsion having a mean

droplet size (18 nm, PDI of 0,116 – 0,171) and a zeta potential ((-) 2,24 – 4,17 mV)stable after 3 months of storage.

The final formula contains SMEDDS -CUR 2% natri alginat, 4g SMEDDS – CUR,0,7% HPMC K15M, 0,5% CaCO3, 0,15% natri citrat, 1% NaHCO3 and 0,1% natribenzoat gelation temperature of 37°C Quantitative results by HPLC loading 2, 9%curcumin

Conclusions: This work formulation successfully of SMEDDS – CUR in situ gel.

These results obtained within this study could be served as a premise for furtherstudies

Keywords: Gel in situ, curcumin, Self- microemulsifying drug delivery system,

SMEDDS, stability.

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT i

DANH MỤC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ iv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Đại cương về curcumin 3

1.1.1 Cấu trúc hóa học – danh pháp 3

1.1.2 Tính chất lý hóa 4

1.1.3 Một số đặc điểm về dược lý và ứng dụng trong điều trị 4

1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường 5

1.2 Hệ vi tự nhũ (SMEDDS) 6

1.2.1 Khái niệm về hệ tự nhũ và hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương 6

1.2.2 Ưu – nhược điểm của hệ vi tự nhũ 6

1.2.3 Thành phần của hệ vi tự nhũ 7

1.2.4 Giản đồ pha 8

1.2.5 Đặc điểm của các tá dược lựa chọn để điều chế và đánh giá SMEDDS 8

1.2.6 Phương pháp bào chế hệ SMEDDS 9

1.2.7 Các chỉ tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ 9

1.2.8 Một số ứng dụng của SMEDDS trong việc bào chế các dạng thuốc 10

1.2.9 Các nghiên cứu về hệ vi tự nhũ chứa curcumin trên thế giới hiện nay 11

1.3 Gel in situ nổi trong dạ dày 12

1.3.1 Khái niệm 12

1.3.2 Cơ chế hình thành gel in situ 12

1.3.3 Ưu – nhược điểm của gel in situ nổi trong dạ dày 14

1.3.4 Một số ứng dụng của gel in situ nổi trong dạ dày 14

1.3.5 Các polymer thường được dùng trong hệ gel in situ nổi trong dạ dày 15

1.3.6 Các chỉ tiêu đánh giá gel in situ nổi trong dạ dày 17

1.3.7 Một số nghiên cứu về gel in situ nổi trong dạ dày gần đây 18

1.3.8 Các nghiên cứu về gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin 18

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Vật liệu nghiên cứu 20

2.2 Phương pháp nghiên cứu 22

2.2.1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin 22

2.2.2 Xây dựng quy trình điều chế vi tự nhũ chứa curcumin 29

2.2.3 Xây dựng công thức điều chế gel in situ nổi trong dạ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ 30

3.1 Xây dựng công thức điều chế và khảo sát độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 31

3.1.1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin 31

3.1.2 Khảo sát sơ bộ độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 39

3.2 Xây dựng công thức điều chế gel in situ nổi trong dạ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin 46

3.2.1 Xây dựng công thức cơ bản điều chế gel in situ nổi chứa curcumin 46

3.2.2 Định lượng hàm lượng curcumin trong gel in situ 48

3.3 Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng hệ vi tự nhũ chứa curcumin 50

3.4 Xây dựng quy trình điều chế vi tự nhũ chứa curcumin 54

3.4.1 Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn 54

CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN 58

4.1 Về xây dựng công thức điều chế và khảo sát sơ bộ độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 58

4.2 Xây dựng công thức và quy trình điều chế hệ gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin 59

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Trị số tương quan nước – dầu

HPLC High Performance Liquid

Chromatography

Sắc kí lỏng hiệu năng cao

KRP Krebs-Ringer – Phosphate –

buffer

Đệm Krebs – Ringer – phosphat

PEG Polyethylen glycol Polyethylen glycol

Hệ tự nhũ tạo nhũ tương nano

S – SMEDDS Solid – Self microemulsifying

Drug Delivery System

Hệ vi tự nhũ chứa curcumin

RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối

UV – Vis Ultraviolet-Visible Quang phổ tử ngoại-khả kiến

TCPT Tiêu chuẩn phân tích

TCPTN Tiêu chuẩn phòng thí

nghiệm

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường 5

Bảng 1 2 Bảng phân loại các hệ tự nhũ 6

Bảng 2.1.1 Nguyên vật liệu và hoá chất ……….20

Bảng 2.1.2 Nguyên vật liệu hoá chất ……….……… 21 Bảng 2 2 Danh mục trang thiết bị……… 21

Bảng 2 3 Phân loại VNT theo khả năng tự nhũ hóa 24

Bảng 3 1 Kết quả KNNH của các công thức SMEDDS 32

Bảng 3 2 Các công thức SMEDDS nền lựa chọn khảo sát 34

Bảng 3 3 Kết quả cảm quan và ET 35

Bảng 3 4 Các kết quả nghiên cứu về tải curcumin của các công thức SMEDDS 37

Bảng 3 5 Kết quả định lượng curcumin trong các công thức SMEDDS 38

Bảng 3 6 Kết quả cảm quan và ET của SMEDDS-CUR và VNC 38

Bảng 3 7 Kết quả KTG của VNC trong điều kiện thường 40

Bảng 3 8 Kết quả KTG của VNC trong điều kiện cấp tốc 42

Bảng 3 9 Kết quả định lượng hàm lượng cucumin 45

Bảng 3 10 Bảng công thức khảo sát gel in situ nổi từ G1 - G8 47

Bảng 3 11 Kết quả tính tương thích hệ thống 50

Bảng 3 12 Tương quan giữa nồng độ và diện tích pic của curcumin 52

Bảng 3 13 Kết quả xử lý thống kê 52

Bảng 3.14 Độ lặp lại và độ chính xác trung gian của phương pháp định lượng 53

Bảng 3 15 Kế quả khảo sát độ đúng của phương pháp định lượng 54

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của curcumin 3

Hình 1.2 Chất tạo ra keto và enol của curcumin 4

Hình 1.3 Gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin 12

Hình 1.4 Cấu trúc của natri alginat 15

Hình 1.5 Cấu trúc monome của NaCMC 17

Hình 3.1 Độ tan của curcumin trong các tá dược 31

Hình 3.2 Giản đồ pha (Capryol® 90, Kolliphor® RH40 , PEG 400) 33

Hình 3 3 Giản đồ pha (Capryol 90, Kolliphor RH 40 và Transcutol HP) 34

Hình 3 4 Cảm quan các SMEDDS trong suốt và đồng nhất 35

Hình 3 5 VNT trong suốt, đồng nhất và có ánh xanh 36

Hình 3 6 Cảm quan của VNC (từ trái sang phải theo thứ tự C6– C12 – C24) 38

Hình 3 7 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C6 trong điều kiện thường 41

Hình 3 8 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C12 trong điều kiện thường 41

Hình 3 9 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C24 trong điều kiện thường 41

Hình 3 10 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C6 trong điều kiện cấp tốc 43

Hình 3 11 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C12 trong điều kiện cấp tốc 43

Hình 3.12 Biểu đồ so sánh KTG của công thức C24 trong điều kiện cấp tốc 44

Hình 3.13 Công thức gel in situ trước và sau khi có lực tác động 48

Hình 3.14 Kết quả định lượng hàm lượng curcumin trong hệ gel in situ 49

Hình 3 15 Sắc ký đồ của quy trình định lượng SMEDDS-CUR 51

Hình 3.16 Đồ thị mối tương quan giữa nồng độ và diện tích pic của curcumin 52

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và làm nghiên cứu đề tài thạc sĩ, em đã được sự hỗ trợ vàhướng dẫn tận tình của Quý Thầy Cô bộ môn Bào chế và bộ môn Công nghiệp dượcphẩm Cũng như sự giúp đỡ của các Anh/chị và các bạn làm cùng khoá Vì vậy, trongbài luận văn tốt nghiệp này, cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cảQuý Thầy Cô, Anh/Chị và các bạn

Em xin gửi đến TS Huỳnh Trúc Thanh Ngọc sự kính trọng và lòng biết ơn chân thànhnhất Cô đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kinh nghiệm, kiến thức quýbáu trong nghiên cứu khoa học, cũng như luôn động viên, khuyến khích và tạo mọiđiều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Em xin cảm ơn Hội đồng đánh giá luận văn và Quý Thầy Cô phản biện đã dành nhiềuthời gian để đọc, nhận xét và góp ý cho bài luận văn của em hoàn chỉnh

Một lần nữa em xin cảm ơn Quý Thầy Cô, Anh/Chị và các bạn Kính chúc Quý Thầy

Cô, chúc các Anh/Chị nhiều sức khoẻ và thành công hơn nữa trong sự nghiệp cao quýcủa mình

Xin trân trọng cảm ơn!

là ung thư dạ dày-thực quản7.

Curcumin ức chế sự phát triển và sự sống của các tế bào ung thư dạ dày ởngười8, đồng thời cũng có hiệu quả trong việc ngăn ngừa ung thư kháng thuốc điềutrị ở nhiều loại thuốc9 Trong một nghiên cứu, curcumin và 5- fluorouracil (5FU) ứcchế hiệp đồng sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô dạ dày10 Nó tăng cường tácdụng chống lại bệnh tật của hóa trị liệu trong bệnh ung thư dạ dày bằng cách ức chếcác gen chống apoptosis được điều chỉnh NF-kB và NF-kB11

Sự phát triển của dịch tễ học về u tuyến cho thấy tinh bột nghệ ngăn chặn sự

phát triển của H Pylori 12 Nó cũng làm giảm ung thư dạ dày do các gen gây ung thưkhác nhau13 Hiện nay tất cả các loại thuốc chống ung thư đều làm suy yếu hệ thốngmiễn dịch nhưng curcumin được biết là có tác dụng tăng cường hệ thống miễn dịch

và hoạt động như một chất phục hồi miễn dịch14

Mặc dù curcumin có những tác dụng sinh học đầy hứa hẹn, nhưng nhược điểmcủa nó là độ hòa tan thấp 11ng / ml trong dung dịch nước15 làm hạn chế sinh khả dụng

và hiệu quả lâm sàng, tương ứng với nồng độ trong huyết thanh và phân bố mô thấp.Hơn nữa, nó được chuyển hóa và đào thải nhanh chóng khỏi cơ thể và do đó có thờigian bán hủy ngắn Nhiều hệ thống phân phối thuốc đã được nghiên cứu với mục đíchcải thiện sinh khả dụng đường uống của curcumin, bao gồm các hệ thống nano16 vàliposome17 Kéo dài thời gian lưu lại trong dạ dày, cùng với việc giải phóng curcuminđược kiểm soát, có lợi trong quá trình điều trị các bệnh đường tiêu hóa bao gồm loét

dạ dày tá tràng hoặc ung thư đường tiêu hóa7 Để nâng cao độ hòa tan của curcumin,SMEDDS là một trong những phương pháp thành công nhất18-20 Hệ phân phối thuốcnổi trong dạ dày như hệ thống đa phân tử như hạt nổi 21,22, tự nhũ hóa viên nổi23, vicầu nổi24, và hạt nano bám dính niêm mạc25 có nhiều ưu điểm…trong đó hệ thống tạo

gel in situ nổi trong dạ dày mang một số thuận lợi như tương đối dễ điều chế, dễ nâng cấp quy mô sản xuất Trong điều kiện in situ, gel tạo thành mảng bền, xốp, nổi trong

dịch dạ dày và tồn lưu lâu tại nơi tác động

Việc kết hợp SMEDDS chứa curcumin trong hệ gel in situ mang đến một công

thức mới nhằm mục đích đưa thuốc đến đích tác động cụ thể để kiểm soát ung thư dạ

dày Với các thông tin nêu trên, đề tài “Nghiên cứu điều chế hệ gel in situ nổi trong

dạ dày chứa curcumin” với các mục tiêu cụ thể như sau:

1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin và khảo sát sơ bộ độ

ổn định

2 Xây dựng công thức điều chế gel in situ nổi trong dạ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin.

3 Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng hệ vi tự nhũ chứa curcumin

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đại cương về curcumin

1.1.1 Cấu trúc hóa học – danh pháp

Công thức phân tử C21H20O6 Phân tử khối : 368,4 g/mol

Danh pháp IUPAC:

[1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion]26

Tên gọi khác: Diferuloylmethan27

Curcumin là tên gọi của curcuminoid – một nhóm hợp chất có nguồn gốc từ

Nghệ vàng (Curcuma longa L Zingiberaceae) Trong số các curcuminoid (Hình 1.1)

curcumin (CUR) chiếm 77%, demethoxycurcumin (DMC) chiếm 17% vàbisdemethoxycurcumin (BMC) chiếm 3-6% Trong đó, thành phần chính có hoạt tínhsinh học là curcumin I28 29,30

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của curcumin

Curcumin có 2 dạng là keto và enol ( Hình 1.2) phụ thuộc vào độ acid của dung

dịch Curcumin thực tế không hòa tan ở nhiệt độ phòng trong dung dịch nước ở pHacid và trung tính Tuy nhiên, do bản chất ưa béo với giá trị log P ~ 3,0, nó có thể hòatan trong các dung môi hữu cơ như metanol, etanol, axeton và đimetyl sulfoxit Ởmôi trường pH acid và trung tính, dạng keto chiếm ưu thế, nhưng chất đồng phân enolchỉ tồn tại trong môi trường kiềm, có thể được hợp lý hoá bằng liên kết hydro nộiphân tử ở dạng enol31-33

Dạng enol bền hơn về mặt năng lượng trong pha rắn và trong dung dịch34.

Hình 1.2 Chất tạo ra keto và enol của curcumin 1.1.2 Tính chất lý hóa

Curcumin có dạng bột tinh thể màu vàng cam, không tan trong nước ở pH acid

và trung tính, không tan trong ether, tan trong methanol, ethanol, dimethyl sulfoxid

và aceton Curcumin cho hấp thụ cực đại ở bước sóng 430 nm trong methanol và415–420 nm trong axeton5,27 Trong điều kiện kiềm (pH> 10), CUR bị khử hoàn toàn

và thể hiện độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 467 nm Curcumin có pKa là 8,54 và sởhữu ba proton không bền ở pH trung tính, trong đó một là enolic, và hai là protonphenolic

Hệ số phân bố và độ tan trong nước của curcumin tương ứng là 3,29 và0,6 μg/ml Nhiệt độ điểm chảy là 183 oC35

Độ ổn định: Curcumin kém bền với ánh sáng, kém bền trong môi trường kiềm

và bị phân hủy nhanh chóng trong khoảng thời gian chưa đầy 30 phút Khi tiếp xúc vớiánh sáng, curcumin bị phân hủy và thoái hóa thành anilin, acid vanillic, aldehydferulic và acid ferulic36

1.1.3 Một số đặc điểm về dược lý và ứng dụng trong điều trị

Curcumin có giá trị hoạt tính sinh học cao là do trong công thức cấu tạo củacurcumin có các nhóm hoạt tính sau:

– Nhóm parahydroxyl: hoạt tính chống oxi hoá

– Nhóm keton: kháng viêm, kháng ung thư

– Nhóm liên kết đôi: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào

Trong 30 năm qua, curcumin đã được chứng minh là có tác dụng điều trị chốnglại bệnh ung thư, bệnh tự miễn dịch, bệnh chuyển hóa, bệnh thần kinh, bệnh tim mạch,bệnh phổi, bệnh gan và một loạt bệnh viêm khác37,38

Curcumin đã được xác định là đóng một vai trò quan trọng trong việc điềuchỉnh các cytokine, kinase, enzym, các yếu tố chuyển hóa, yếu tố tăng trưởng, các thụthể, các phân tử di căn và apo-ptotic trong hầu hết các giai đoạn phát triển củanhiều bệnh29,39,40 Thực tế cấu trúc của curcumin nghiêng về sự metoxyl hóa ở mức

độ cao và quá trình hydro hóa ở mức độ thấp và tạo ra đặc tính làm tăng hoạt tínhtruy tìm các gốc tự do Nên cấu trúc này có thể cho phép curcumin có tác dụng chốngung thư, chống viêm và chống oxy hóa41

Curcumin ức chế sự phát triển của vi khuẩn Helicobacter pylori, nguyên nhân

gây viêm loét dạ dày và có liên quan đến ung thư dạ dày12 Một số nghiên cứu đãđược công bố cũng chỉ ra rằng curcumin ức chế sự phát triển của một số loại tế bàoung thư khác nhau Curcumin ức chế nhiều yếu tố phiên mã khác nhau bao gồm yếu

tố nhân bào – kB (NF-kB), protein hoạt hóa 1 (AP-1), protein biến đổi tín hiệu và hoạthóa sao chép (STAT), thụ thể PPAR-g, β-catenin Đây là những yếu tố tác động lêngen để hình thành khối u Thử nghiệm với liều 60, 120 và 240 mg/kg/ngày bằngđường uống trên chuột trong một tuần đã cho thấy sự giảm khối u dạng micronucleicđược gây ra bởi cyclophosphamid42

1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường

Hiện nay, trên thị trường có khá nhiều chế phẩm chứa curcumin với nhiều dạng

bào chế và công dụng khác nhau, được thể hiện trong Bảng 1.1.

Bảng 1 1 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường STT Tên biệt dược Hãng sản xuất Dạng bào chế Hàm lượng

1 Nano Curcumin Gold Diamond Pháp Viên nang mềm 250mg

2 Nano Curcumin HP Học viện Quân Y Viên nang mềm 300 mg

3 Curcumin Nghệ nano Tradiphar Hỗn dịch uống 100 mg

1.2 Hệ vi tự nhũ (SMEDDS)

1.2.1 Khái niệm về hệ tự nhũ và hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương

Hệ tự nhũ (Self Emulsifying Drug Delivery System – SEDDS) là một hỗn hợpđồng nhất, ổn định, đẳng hướng của pha dầu, chất diện hoạt, đồng diện hoạt và có thểthêm chất đồng hòa tan, có khả năng nhũ hóa nhanh chóng để tạo thành nhũ tươngdầu trong nước mịn khi tiếp xúc với dịch tiêu hóa dưới tác động khuấy trộn nhẹ nhàng.Khả năng tạo thành nhũ tương dễ dàng giúp cho sự giải phóng hoạt chất trong đườngtiêu hóa được thuận lợi, thuốc được hiện diện dưới dạng hòa tan và những giọt nhũtương có kích thước nhỏ sẽ có bề mặt rộng cho sự hấp thu thuốc

Kích thước giọt nhũ tương càng nhỏ thì độ bền nhiệt động học cũng như khảnăng cải thiện SKD càng cao43

Bảng 1 2.Bảng phân loại các hệ tự nhũ44,45

Hệ tự nhũ Kích thước giọt Cảm quan HLB của chất diện hoạt

SMEDDS Dưới 250 nm Trong đến trong mờ > 12

1.2.2 Ưu – nhược điểm của hệ vi tự nhũ

Ưu điểm của SMEDDS

- Tăng SKD: Do tăng độ hòa tan hoạt chất và tăng diện tích tiếp xúc của hoạt chấtvới thành niêm mạc tiêu hóa46, đồng thời do tác động của chất diện hoạt và chấtđồng diện hoạt, pha dầu chứa hoạt chất ở kích thước nhỏ làm tăng sự hấp thu quaniêm mạc đường tiêu hóa47

- Bảo vệ hoạt chất: Hoạt chất được hòa tan trong các hạt dầu sẽ ngăn cản enzym thủyphân, tác động của pH, của nước hoặc tác động của môi trường47

- So với nhũ tương, SMEDDS không có pha nước nên bền hơn, ổn định về mặt nhiệtđộng giúp bảo quản thuốc tốt hơn Khi pha loãng SMEDDS với nước tạo VNT,kích thước giọt nhỏ hơn làm cho diện tích bề mặt lớn qua đó SKD của thuốccao hơn47

- Khả năng tải hoạt chất cao, có thể bào chế ở dạng rắn hoặc dạng lỏng để sử dụng

và có thể dễ dàng tối ưu trong sản xuất và nâng cấp cỡ lô43

- Hấp thu nhanh, tác dụng nhanh do kích thước giọt dầu nhỏ dễ thấm vào hệ bạchhuyết và một số dầu kích thích co bóp hệ tiêu hóa48

Nhược điểm của SMEDDS

- Khi pha loãng SMEDDS với nước hay dịch tiêu hóa, hoạt chất có thể bị kết tủa

và tách pha do thay đổi môi trường hòa tan hoặc hệ tự tách pha khi bảo quản trongthời gian dài Có thể hạn chế sự tách pha này bằng cách bổ sung thêm một sốpolymer trong công thức

- Sự có mặt với tỉ lệ cao chất diện hoạt có thể gây kích ứng đường tiêu hóa

- Hiện nay chưa có mô hình chuẩn để đánh giá độ hòa tan in vitro cho SMEDDS49

1.2.3 Thành phần của hệ vi tự nhũ

1.2.3.1 Hoạt chất

Thường dùng những chất thân dầu và liều của hoạt chất là những tiêu

chí chính cần được xem xét trước khi phát triển hệ SMEDDS49

1.2.3.2 Pha dầu

Pha dầu có tầm quan trọng rất lớn trong việc xây dựng SMEDDS Các đặc tínhcủa dầu ( tính phân cực, độ nhớt,…) ảnh hưởng lớn đến sự hình thành hệ VNT, kíchthước giọt pha phân tán, độ hòa tan thuốc Tỉ lệ pha dầu trong công thức càng lớn sẽlàm gia tăng kích thước giọt của hệ tự nhũ47

1.2.3.3 Chất diện hoạt

Là các hoạt chất mà trong công thức bao gồm hai phần: đầu thân nước và đuôithân dầu, có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt tại mặt phân cách giữa hai chất lỏngkhông đồng tan với nhau và qua đó tạo thành hệ phân tán đồng nhất50

1.2.3.4 Chất đồng diện hoạt

Được phối hợp trong công thức, góp phần quan trọng trong hình thành hệ tựnhũ Chất đồng diện hoạt giúp tăng tính linh động của bề mặt phân cách hai pha, điềuchỉnh HLB của chất diện hoạt, làm tăng độ tan của hoạt chất giúp tạo nhũ tương bền,

ổn định Thường dùng các chất đồng diện hoạt có HLB trong khoảng từ 10 – 1450

1.2.5 Đặc điểm của các tá dược lựa chọn để điều chế và đánh giá SMEDDS

và tạo VNT Chỉ số cân bằng dầu nước HLB là 652, độ nhớt là 20 mPa.s ở 20 °C

Capryol® 90 tăng cường hấp thu hiệu quả để cải thiện sự hấp thu ở ruột củacác thuốc hấp thu kém thông qua cả con đường xuyên tế bào và nội bào53

Kolliphor ® RH40

Kolliphor® RH40 là chất hòa tan, CDH và chất nhũ hóa sử dụng trong nhiềucông thức dược phẩm Kolliphor® RH40 là CDH không ion hóa hình thành do phảnứng giữa dầu thầu dầu đã hydro hóa với ethylene oxide Kolliphor® RH40 được sửdụng trong vi nhũ tương54 và hệ thống phân phối thuốc tự nhũ hoá55

Tên gọi khác: Polyoxyl 40 hydrogenated castor oil, Macrogolglycerol

Hydroxystearate

Polyethylene Glycol 400 (PEG 400)

PEG 400 chứa ít nhất chín đơn vị cao phân tử riêng biệt với trọng lượng phân

tử từ 242 đến 594 dalton (5 đến 13 đơn vị etylen oxit) Trọng lượng phân tử trung

bình là 400 Là hỗn hợp các phân tử hòa tan trong nước có kích thước khác nhau cóthể được chiết xuất dễ dàng từ chất lỏng sinh học và phân tích bằng sắc ký khí-lỏng.PEG 400 không độc, không bị vi khuẩn đường ruột phân giải, không chuyển hóa saukhi hấp thu, đào thải nhanh qua nước tiểu Các thành phần phân tử khác nhau đi quabiểu mô ruột với tốc độ khác nhau, cho phép xác định đặc tính thấm thụ động củaniêm mạc56.

Trong công thức SMEDDS, PEG 400 là chất đồng hòa tan có thể kết hợp vớiKolliphor® RH40 nhằm tăng độ tan của các hoạt chất khó tan trong nước, giảm nồng

độ CDH cần thiết để tạo VNT bền khi pha loãng57

PEG 400 ổn định về mặt hóa học trong không khí và trong dung dịch PEG 400

có thể bị oxy hóa tạo sản phẩm phân hủy có tính acid khi tiếp xúc với nhiệt độ caotrên 50 °C trong thời gian dài Nên bảo quản trong lọ thép không gỉ, nhôm haythủy tinh

1.2.6 Phương pháp bào chế hệ SMEDDS

Tiến hành cân chính xác các thành phần có trong công thức và phối hợp cácthành phần với nhau vào eppendorf Nếu pha dầu quá nhớt có thể cách thủy ở nhiệt

độ phù hợp trong 15 phút Đồng nhất hóa bằng máy vortex và (hoặc) siêu âm ở quy

mô nhỏ

1.2.7 Các chỉ tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ

1.2.7.1 Cảm quan

Hệ phải trong suốt và đồng nhất, không màu hoặc có ánh xanh Khi pha loãng

50 – 200 lần với nước phải tạo được hệ VNT trong suốt hoặc trong mờ, đồng nhất vàkhông có tủa42

1.2.7.2 Kích thước giọt nhũ tương tạo thành

Kích thước giọt là một yếu tố quan trọng trong đánh giá khả năng tự nhũ hóa

vì nó quyết định tốc độ ,mức độ giải phóng hoạt chất và sự ổn định của VNT

Để xác định kích thước giọt của nhũ tương thường dùng kính hiển vi điện tửbằng phương pháp tán xạ ánh sáng42 Kích thước các tiểu phân phải nằm trong khoảng

100 – 200 nm58

1.2.7.3 Độ bền nhiệt động của VNT tạo thành

Chu kì nóng – lạnh: pha loãng 100 lần với nước cất, thử nghiệm các công thứcqua 6 chu kì giữa nhiệt độ ngăn mát tủ lạnh (2 – 8 oC) và 45 oC, ở mỗi nhiệt độ lưukhông ít hơn 48 giờ Sau 6 chu kì không xảy ra kết tủa hay tách lớp thì kết luận hệđạt yêu cầu

Chu kì đông – rã đông: pha loãng 100 lần với nước cất Thực hiện 3 chu kì, lưutrữ ở mỗi nhiệt độ không ít hơn 48 giờ Những công thức đạt cho thấy không táchpha, nổi váng Ly tâm: pha loãng 100 lần với nước cất, tiến hành ly tâm 10000vòng/phút trong 15 phút Nếu không xảy ra hiện tượng tách pha, kết bông hay kết tủahoặc tách lớp thì hệ đạt yêu cầu59

1.2.7.4 Độ đục

Điều này xác định hiệu quả của quá trình tự nhũ hóa bằng cách xác định xem

sự phân tán có đạt đến trạng thái cân bằng nhanh chóng và trong một thời gian có bịđục trở lại hay không

Các phép đo này được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo độ đục42

1.2.7.5 Điện thế zeta

Được sử dụng để xác định điện tích của các giọt nhũ tương Thế zeta có giá trịtuyệt đối lớn hơn 25 mV được xem là đủ để tạo ra sự ổn định của nhũ tương nhờ tươngtác tĩnh điện đẩy nhau giữa các tiểu phân42

1.2.7.6 Độ ổn định

Bảo quản công thức ở điều kiện dài hạn 30 ± 2 oC/75 ± 5% RH và điều kiệnlảo hoá cấp tốc 40 ± 2 oC/75 ± 5% RH trong 3 tháng Mẫu được đánh giá về cảmquan, nồng độ thuốc, độ truyền qua, điện thế zeta sau 0, 1, 2, 3 tháng59

1.2.8 Một số ứng dụng của SMEDDS trong việc bào chế các dạng thuốc

Cải thiện độ hòa tan và SKD: Nếu thuốc được điều chế ở dạng SMEDDS, thìthuốc sẽ được tăng độ hòa tan vì lúc này nó phá vỡ bước hòa tan trong trường hợpthuốc có độ hòa tan kém hoặc độ thấm kém Trong hệ SMEDDS, hỗn hợp dầu dễdàng tương tác với nước, tạo thành nhũ tương với kích thước giọt mịn trong nước(dầu/nước) Các giọt nhũ tương sẽ đưa thuốc đến niêm mạc đường tiêu hóa ở trạng

thái hòa tan dễ dàng để hấp thu Do đó, tăng SKD và nồng độ thuốc hấp thu tối đađược quan sát thấy với nhiều loại thuốc khi được điều chế ở dạng SMEDDS18.

1.2.9 Các nghiên cứu về hệ vi tự nhũ chứa curcumin trên thế giới hiện nay

Năm 2010, Saipin Setthacheewakul và cộng sự đã nghiên cứu thành công hệSMEDDS được sử dụng cho các công thức curcumin ở dạng lỏng và dạng pellet.Công thức hệ SMEDDS-curcumin chứa 70% chất diện hoạt Kolliphor EL : Labrasol(tỉ lệ 1 : 1) và 30% hỗn hợp dầu Labrafac PG : Capryol 90 (tỉ lệ 1 : 1) Hệ đã tải đượctối đa 40 mg curcumin trong 900 mg SMEDDS SMEDDS-curcumin ở dạng lỏng vàdạng pellet nhanh chóng hình thành các VNT dầu trong nước mịn, với các khoảngkích thước giọt lần lượt là 25,8 – 28,8 nm và 29,6 – 32,8 nm60

Năm 2012, Liandong Hu và cộng sự đã nghiên cứu thành công công thức hệSMEDDS được sử dụng cho curcumin Công thức tối ưu, bao gồm 14% Capryol 90(dầu), 44 và 30% Cremophor RH40 (chất diện hoạt) và 42% Transcutol P (chất đồngdiện hoạt) hình thành vi nhũ tương có kích thước giọt 27,3nm ± 2,0 đã nâng cao khảnăng hòa tan của curcumin lên đến 32,5 mg / mL Nghiên cứu dược động học của vinhũ tương được thực hiện trên chuột so với hỗn dịch tương ứng Độ ổn định của vinhũ tương sau khi pha loãng là tuyệt vời Vi nhũ tương đã làm tăng đáng kể Cmax vàdiện tích dưới đường cong (AUC) so với ở dạng huyền phù (p <0,05) Sinh khả dụngtương đối của curcumin ở dạng vi nhũ tương cao hơn 22,6 lần so với dạng hỗn dịch.Kết quả chỉ ra rằng CUR-MEs có thể được sử dụng như một công thức hiệu quả đểtăng cường sinh khả dụng đường uống của curcumin61

Năm 2021, Kang Sha và cộng sự nghiên cứu tối ưu hóa công thức S-SMEDDSnhằm tăng SKD của curcumin Công thức SMEDDS curcumin tối ưu hoá bao gồm10% Ethyl oleate, 52,82% Kolliphor® RH40 và 32,18% Transcutol P, được hóa rắn

và tạo pellet bằng phương pháp đùn ép Kết quả từ nghiên cứu dược động học trênthỏ cho thấy AUC 0-T của viên curcumin S-SMEDDDS và hỗn dịch curcumin cho kếtquả 5,91± 0,28mg/ml và 2,05± 0,04mg/ml, sinh khả dụng tương đối tăng 289,30% sovới curcumin hỗn dịch62

1.3 Gel in situ nổi trong dạ dày

1.3.1 Khái niệm

Gel in situ nổi trong dạ dày là một dạng của hệ thống phân phối thuốc nổi trong

dạ dày (FDDS), được tạo thành bởi các tá dược tạo khí và polymer hình thành gel đểtạo thành hệ thống phóng thích thuốc kéo dài Dung dịch hình thành gel khi đến vàtương tác với acid dịch vị sẽ trương lên và hình thành một màng gel có tính kết dính

để tạo thành một lớp liên tục63

Hình 1.3 Gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin

Hệ gel in situ có thể được sử dụng để bào chế các dạng chế phẩm có đường dùng

khác nhau như đường uống, đường mũi, đường mắt, bôi da, trực tràng, âm đạo và cảđường tiêm64.Tuy nhiên, trong tất cả các đường sử dụng, đường uống được coi là conđường vận chuyển thuốc được ưa chuộng và sử dụng nhiều nhất vì những lí do như:

- Dễ dàng sử dụng

- Linh hoạt hơn trong xây dựng công thức

- Sản xuất dễ dàng

- Giá thành thấp65

1.3.2 Cơ chế hình thành gel in situ

- Tác nhân sinh lý: thay đổi nhiệt độ và pH

Do sự thay đổi nhiệt độ: Khi nhiệt độ thay đổi, sự chuyển pha sẽ xảy ra, từ dung dịch

có độ nhớt thấp chuyển thành gel có độ nhớt cao

Sự thay đổi nhiệt độ làm thay đổi đột ngột độ tan của polymer của hệ và đồng thờixảy ra các tương tác giữa polymer – polymer để tạo thành một dạng đại phân tử solvathóa từ bản chất kỵ nước.

Do sự thay đổi pH: Các polymer như acid polyacrylic và các dẫn xuất của nó(carbopol), polymethacrylat…do có sự hiện diện của các nhóm chức ion hóa, có khảnăng hình thành gel khi pH thay đổi Các polymer với nhóm chức anionic cho thấy có

sự tăng trương nở khi tăng pH, trong khi nhóm cationic giảm sự trương nở

- Tác nhân vật lý: thay đổi dung môi và trương nở

Cơ chế trương nở: polymer của hệ hấp thụ nước từ môi trường xung quanh và trương

nở thành dạng gel nhớt như glycerol monooleat

Cơ chế khuếch tán: Dung môi hòa tan hoặc dùng để phân tán hoạt chất và polymerđược khuếch tán vào các mô lân cận, từ đó làm tủa polymer tạo thành gel

- Tác nhân hóa học: sự có mặt của các ion, tương tác enzym, các chất hóa học hayquang trùng hợp

Sự tạo thành liên kết chéo ionic khi có sự hiện diện của các ion trong dịch cơ thể(Na+, K+, Ca2+, Fe3+,…), các polysaccharid nhạy cảm ion (gôm gellan, pectin,…) sẽtrải qua sự chuyển pha do sự hình thành các liên kết chéo Một ví dụ điển hình cho

cơ chế này là sự hình thành gel của natri alginat trong môi trường có sự hiện diện củacalci clorid

Sự tạo thành liên kết enzym: Các enzym có trong dịch cơ thể có khả năng hình thànhliên kết chéo để tạo một mạng lưới polymer Đây được coi là cơ chế thuận tiện nhất

trong sự hình thành gel in situ Quang trùng hợp thường được dùng trong việc tạo gel

của các vật liệu sinh học Dung dịch monomer và chất hoạt hóa được tiêm vào mô và

sử dụng bức xạ điện từ để tạo gel64

1.3.3 Ưu – nhược điểm của gel in situ nổi trong dạ dày

Các lợi ích của gel in situ nổi trong dạ dày:

- Hình thành một lớp màng nhầy có tỉ trọng thấp trên dịch dạ dày, do đó cung cấpmột diện tích bề mặt tốt hơn viên nén Điều này dẫn đến phóng thích thuốc nhiềuhơn, từ đó tăng sinh khả dụng (SKD) của dạng thuốc

- Việc nổi diễn ra nhanh hơn các dạng thuốc nổi khác

- Phóng thích có kiểm soát

- Khả năng tải nồng độ thuốc cao

- Có thể phối hợp cả các thuốc thân nước và thân dầu

- Không có độc tính sinh học

- Tránh những dung môi hữu cơ

- Dễ sản xuất ở quy mô lớn

Các hạn chế của gel in situ nổi trong dạ dày:

- Hệ thống được bào chế dưới dạng dung dịch lỏng nên có những vấn đề về độ ổnđịnh gây ra bởi sự phân hủy hóa học như oxy hóa, thủy phân hoặc sự phân hủy do

vi khuẩn

- Để tránh các vấn đề về độ ổn định, hệ thống phải được bảo quản phù hợp (tránh

sự thay đổi pH và nhiệt độ bảo quản) Sự tiếp xúc với ánh sáng hay tia UV cũng

có thể gây ra sự tạo gel kể cả khi dung dịch còn đang bảo quản, chưa sử dụng65

1.3.4 Một số ứng dụng của gel in situ nổi trong dạ dày

- Gia tăng sự hấp thu: Các thuốc hấp thu chủ yếu ở phần trên của ống tiêu hóa sẽ

có thời gian lưu lâu hơn ở khu vực mà tại đó sự hấp thu là cao nhất Điều này sẽgiúp làm tăng mức độ hấp thu của thuốc

- Cải thiện SKD: Bởi vì khi sự hấp thu tại dạ dày được gia tăng, SKD của thuốc cũngđược cải thiện rõ rệt Sự gia tăng thời gian lưu tại dạ dày cũng là nguyên nhângiúp làm tăng SKD của thuốc

- Giảm tác dụng phụ của thuốc: Do thuốc duy trì trong dạ dày đến khi phóng thíchhoàn toàn nên khả năng và mức độ gây ra tác dụng phụ ở đại tràng giảm rõ rệt

- Tác dụng tại chỗ: Những thuốc được hấp thu ở dạ dày có đủ thời gian lưu để hấpthu, ngoài ra tác động trị liệu tại chỗ của một số thuốc ở dạ dày (metronidazol,amoxicillin,…) cũng được gia tăng, giúp làm giảm liều điều trị65.

1.3.5 Các polymer thường được dùng trong hệ gel in situ nổi trong dạ dày

Natri alginat

Cấu trúc của natri alginate

Natri alginat (NaC6H7O6) là một polysaccharide mạch thẳng, dẫn xuất của acidalginic bao gồm các acid 1,4-β-d-mannuronic (M) và α-l-guluronic (G)66,67 Natrialginate là thành phần thành tế bào của tảo nâu biển và chứa khoảng 30 đến 60% acidalginic

Hình 1.4.Cấu trúc của natri alginat

Đặc tính

Natri alginat là chất tuyến tính68, nhạy cảm với pH69, hoà tan trong nước70không độc hại, có thể phân hủy sinh học71, ưa nước72,tương thích sinh học và thânthiện với môi trường73, an toàn, dễ hỏng, không sinh miễn dịch74,75, kết dính sinh học,polysaccharide copolymer đa anion76,77

Na-Alg có khả năng tạo chelat, chi phí thấp78, dễ tạo keo79, có khả năng bámdính niêm mạc80, khả năng làm đặc và khả năng tạo màng Nó có các đặc tính củabản chất ổn định, độ nhớt cao trong nước và một chất đàm phán tạo gel.Trong điềukiện có môi trường dạ dày, các hydrogel chứa natri alginat có đặc tính thải thuốc rấtchậm Na-Alg bền nhiệt

Natri alginat không tan trong ethanol 95%, ether và cloroform, tan chậm trongnước hình thành dung dịch keo nhầy Dung dịch natri alginat trong nước sẽ tạo thànhgel bền vững khi có sự hiện diện của các ion hóa trị II hoặc III (ví dụ ion Ca2+, Mg2+).

Do đó, natri citrat được thêm vào trong dạng bào chế để tạo phức với ion Ca2+ tự do

và chỉ phóng thích chúng trong môi trường acid cao của dạ dày Như vậy, dạng bàochế vẫn giữ nguyên dạng lỏng cho đến khi thuốc được đưa vào dạ dày và tiếp xúc vớidịch tiêu hóa81

Hạn chế

Natri alginate được sử dụng trong các loại thuốc khác nhau, nhưng sau khi sửdụng nó có xu hướng gây ra các tác dụng phụ về đường tiêu hóa, chẳng hạn như đầy

hơi, tiêu chảy và buồn nôn.

Các đặc tính của nó bao gồm độ bền cơ học và độ kết dính tế bào thấp73, mức

độ tải thuốc thấp, tính ưa nước, sự phân hủy của vi sinh vật và sự phóng thích ồ ạt82,83

Để khắc phục những vấn đề như vậy, natri alginat đã được pha trộn với các loạipolyme tổng hợp và tự nhiên khác nhau để tăng cường tăng cường độ bền cơ học vàcải thiện tính chất kết dính của nó

HPMC

HPMC là một polymer bán tổng hợp thân nước được dùng trong hệ thống phânphối thuốc đường uống có kiểm soát HPMC không mùi, không vị, có màu trắng đếngần trắng, tan trong nước lạnh tạo dung dịch keo, thực tế không tan trong nước nóng

và ethanol

HPMC khi kết hợp với nước hoặc dịch cơ thể sẽ trương phồng lên và tạo mộtlớp gel xung quanh vùng lõi của mạng lưới polymer Ngoài ra, HPMC còn đóng vaitrò của chất nhũ hóa và chất ổn định Có nhiều loại HPMC được sử dụng trong bào chếthuốc nổi lưu trữ trong dạ dày như HPMC K4M, HPMC K15M, HPMC K100M84

NaCMC

Natri cacboxymethyl cellulose (NaCMC) là một trong những dẫn xuấtcellulose polyelectrolyte được sử dụng rộng rãi nhất85 NaCMC là một chất đa điện

phân anion, hòa tan trong nước với nhiều ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm,chăm sóc cá nhân/mỹ phẩm, giấy và các sản phẩm khác các ngành công nghiệp.

Ngoài ra, Natri cacboxymetyl cellulose (NaCMC) là một chất bán linh hoạt,tan trong nước được sử dụng rộng rãi như một chất làm đặc và chất điều chỉnh lưu

biến Cấu trúc monome của nó được thể hiện trong Hình 1.3, trong đó R là viết tắt

của - H hoặc – CH2CO2Na Mức độ thay thế (D.S.) là số nhóm carboxymethyl trungbình được thay thế trên một đơn vị monome, nằm trong khoảng từ 0 đến 3 với R = Hcòn lại

Hình 1.5 Cấu trúc monome của NaCMC

Trong đó R có thể là H hoặc CH2COONa Mức độ thay thế (D.S.) được địnhnghĩa là số nhóm CH 2COONa trung bình trên mỗi monome trong tổng số tối đa là 3

Dễ phân tán trong nước ở mọi nhiệt độ, tạo thành dung dịch keo trong suốt Độ tantrong nước thay đổi với mức độ thay thế (DS).Dung dịch nước ổn định ở pH 2-10;kết tủa có thể xảy ra dưới pH 2 và độ nhớt của dung dịch giảm nhanh trên pH 10 Nóichung, các dung dịch thể hiện độ nhớt và độ ổn định tối đa ở pH 7-9

Natri carboxymethylcellulose được sử dụng rộng rãi ở dạng uống và bôi ngoài

da công thức dược phẩm, chủ yếu để tăng độ nhớt Các dung dịch nước nhớt được sửdụng để tạo hỗn dịch bột dùng để bôi ngoài da hoặc dùng đường uống và đường tiêm.Natri carboxymethylcellulose cũng có thể được sử dụng được sử dụng làm chất kếtdính và chất làm tan rã viên thuốc và để ổn định nhũ tương

1.3.6 Các chỉ tiêu đánh giá gel in situ nổi trong dạ dày

Các chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá gel in situ nổi trong dạ dày bao gồm:

- Cảm quan, pH, độ nhớt

- Khả năng tạo gel in vitro: để đánh giá khả năng tạo gel in vitro của dung dịch tạo

gel, khoảng 1 mL dung dịch gel cho vào trong ống nghiệm chứa khoảng 15 mL

môi trường HCl pH 1,2 Gel hình thành được đánh giá dựa trên độ bền gel và thờigian tồn tại của gel.

- Khả năng nổi in vitro: Khả năng nổi in vitro của gel được đánh giá bằng cách cho

khoảng 10 mL gel trong khoảng 500 mL môi trường dịch dạ dày giả (dung dịchHCl pH 1,2) ở 37 oC, sử dụng thiết bị đo độ hòa tan kiểu cánh khuấy Thời giannổi tiềm thời (được tính từ khi gel bắt đầu tiếp xúc với môi trường cho đến khi gelnổi hoàn toàn lên bề mặt) của gel được đánh giá

- Sự hấp thu nước của gel: Đo lượng nước hấp thu của gel bằng máy phân tích trọnglượng nhiệt

- Định lượng: Hàm lượng hoạt chất trong công thức được xác định bằng phương phápđịnh lượng phù hợp trong các chuyên luận cụ thể và bằng các quy trình định lượng

đã được thẩm định

- Khả năng phóng thích in vitro: được xác định bằng cách sử dụng máy đo độ hòa

tan USP (loại II) tại tốc độ 50 vòng/phút trong 900 ml dung dịch HCl 0,1 N pH1,2 tại 37 oC Lấy khoảng 10 ml công thức cho vào môi trường, sau đó tiến hànhrút một lượng mẫu thích hợp và thay thể tương ứng bằng dung dịch HCl pH 1,2tại mỗi một thời điểm xác định65

1.3.7 Một số nghiên cứu về gel in situ nổi trong dạ dày gần đây

Năm 2015, Jyotsana R Madan và cộng sự đã tìm ra công thức gel in situ

pregabalin chứa 2,5% natri alginat, 0,2% calci clorid, 0,5% natri citrat, 1% natrihydrocarbonat, 0,1 mg natri methylparaben, 0,02 mg natri propylparaben và 0,05 mgnatri saccharin, cho thấy thời gian nổi tiềm thời ít nhất (18 giây), độ nhớt tối ưu (287,3cps) và độ bền gel (4087,17 dyne/cm2)

Hệ thống tạo gel nổi tại chỗ của pregabalin được bào chế bằng cách sử dụngnatri alginat làm polymer tạo gel và calci clorid làm chất tạo phức để kiểm soát sự giảiphóng thuốc trong khoảng 12 giờ để điều trị chứng động kinh86

1.3.8 Các nghiên cứu về gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin

Năm 2019, Harsha Kathpalia và cộng sự đã nghiên cứu thành công hệ gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin để trị viêm loét dạ dày tại chỗ.

Nghiên cứu đã cải thiện độ tan của curcumin theo 3 hướng khác nhau: (1) tạoHPTR bằng phương pháp đun chảy, (2) tạo HPTR bằng phương pháp bay hơi dungmôi, (3) tạo phức hợp với lecithin đậu nành Nghiên cứu cũng đã cho thấy phươngpháp (3) đã cải thiện độ tan của curcumin từ 0,05 µg/ml lên 130,9 µg/ml trong môitrường đệm pH 1,2 Do đó, phức hợp này được sử dụng để phối hợp với hệ tạo gelchứa 0,5% gellan gum; 2% poloxamer 407; 0,25% calci carbonat và 0,15% natri citrat

để tạo gel in situ nổi trong dạ dày50

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Các nguyên liệu và hóa chất dùng trong quá trình điều chế và kiểm nghiệm hệ

gel in situ chứa hệ vi tự nhũ curcumin trình bày trong Bảng 2.1.1 và Bảng 2.1.2.

Bảng 2.1.1 Nguyên liệu và hóa chất

13 Natri cacboxy methylcellulose TCPTN Thái Lan

16 Natri hydrocarbonat TCPTN Trung quốc

Bảng 2.1.2 Nguyên liệu và hoá chất

Các thiết bị sử dụng trong quá trình bào chế và kiểm nghiệm hệ gel in situ chứa hệ vi

tự nhũ curcumin được trình bày trong Bảng 2.2.

Bảng 2 1 Danh mục trang thiết bị

Bể cách thủy có bộ phận lắc Đức Máy HPLC Đức

Bếp cách thủy điều nhiệt Đức Máy Nanosizer Đức

Máy đo quang phổ UV-Vis Nhật Bếp khuấy từ Đức

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin

2.2.1.1 Khảo sát độ tan của curcumin

Các tá dược được sàng lọc dựa trên độ tan của curcumin trong các tá dược phadầu - chất diện hoạt và đồng diện hoạt hoặc đồng hòa tan, được đánh giá qua độ tantrong thử nghiệm độ tan bão hòa (cho lượng dư) được mô tả dưới dây

Cách tiến hành: Cân một lượng dư curcumin cho vào các eppendorf có chứa

sẵn 1 ml các tá dược Vortex 10 phút, siêu âm 30 phút sau đó hỗn hợp được lắc 24giờ trong bể lắc ở nhiệt độ phòng

Các mẫu thu được đem ly tâm 12000 vòng/ phút trong 10 phút, dịch thu đượclọc qua màng lọc cellulose acetat 0,45 µm, pha loãng bằng methanol Nồng độ hoạtchất được xác định bằng phương pháp UV-Vis ở bước sóng 432 nm

Các loại dầu dự kiến được khảo sát là: ethyl oleat, acid oleic, dầu thầu dầu,dầu dừa, Capryol 90, labrafac PG

2.2.1.2 Khảo sát khả năng nhũ hóa

Chọn pha dầu: dựa trên độ tan của curcumin trong các tá dược khảo sát.Chọn chất diện hoạt: dựa trên độ tan của curcumin và khả năng nhũ hóapha dầu (đo độ truyền qua T%) Độ truyền qua T (%) đo bằng máy quang phổ UV-Vis với bước sóng 623 nm Hệ phân tán càng đồng nhất và kích thước tiểu phân càngnhỏ sẽ có độ truyền qua càng cao87

Chọn chất đồng diện hoạt: dựa trên độ tan của curcumin và khả năng nhũ hóapha dầu Các chất diện hoạt và đồng diện hoạt dự kiến được khảo sát bao gồm:Kolliphor RH 40, Labrasol, Kolliphor EL, Lauroglycol 90, Lauroglycol FCC,Propylene glycol, PEG 400

2.2.1.3 Xây dựng giản đồ pha

Giản đồ pha được xây dựng với các tá dược được chọn, gồm 3 thành phần:dầu, chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt

Các hỗn hợp gồm pha dầu, chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt với các tỷ lệmỗi thành phần từ 10% đến 80% (kl/kl), mỗi bước nhảy là 10% và tổng tỷ lệ của

ba thành phần là 100% được cân vào Eppendorf Sau đó, hỗn hợp được đun cách thủy

ở nhiệt độ 45-50 oC trong 10 phút, vortex để được hỗn hợp đồng nhất và để yên trong

24 giờ Các hỗn hợp được pha loãng 100 lần với NMNT và để yên trong 12 giờ Hệ

tự nhũ hình thành được đánh giá theo cảm quan với 5 mức là nhũ tương trong suốt,nhũ tương trong mờ, nhũ tương đục mờ, nhũ tương đục và nhũ tương rất đục Vùngtạo được nhũ tương trong suốt hoặc trong mờ là vùng vi nhũ tương Các công thứcvới tỷ lệ pha dầu, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt khác nhau nằm trong vùng vinhũ tương sẽ được chọn như là các công thức SMEDDS tiềm năng để thực hiện cácnghiên cứu tiếp theo

Lựa chọn một số công thức nằm trong vùng vi nhũ tương, ưu tiên công thứcchứa tỷ lệ chất diện hoạt thấp, thử năng tải của curcumin Giản đồ pha được vẽ trêntrang web TernaryPlot.com

2.2.1.4 Đánh giá khả năng tải curcumin trên hệ SMEDDS tiềm năng

Từ hệ tá dược tiềm năng và khả năng tan của curcumin trong từng tá dược màlựa chọn thử khả năng tải hoạt chất ở các mức nồng độ phù hợp

Khả năng tải hoạt chất tối đa của một số công thức SMEDDS tiềm năng được xácđịnh bằng cách thêm một lượng dư curcumin vào hỗn hợp tá dược nhất định và khuấytrong 24 giờ ở nhiệt độ phòng

Ly tâm 12000 vòng/ 20 phút, phần dịch trong ở trên được hút và lọc qua mànglọc 0,45 µm, pha loãng bằng methanol đến nồng độ thích hợp và định lượng bằngphương pháp HPLC

Dựa vào kết quả ghi nhận, xác định nồng độ hoạt chất mà công thức tải được

2.2.1.5 Điều chế hệ SMEDDS-curcumin và đánh giá các chỉ tiêu nghiên cứu Điều chế hệ SMEDDS - curcumin

Thành phần của công thức SMEDDS bao gồm hoạt chất, dầu, chất hoạt động

bề mặt và chất đồng hoạt động bề mặt Cân 0,5 g mỗi hệ tá dược với tỷ lệ xác địnhvào từng eppendorf Cho vào một lượng curcumin đã xác định Vortex kĩ để thu đượchỗn hợp trong, đồng nhất

Tất cả các công thức lỏng được để yên trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng cho đến khithực hiện các thử nghiệm tiếp theo.

Đánh giá các chỉ tiêu nghiên cứu

Đánh giá tính lý hóa của hệ vi tự nhũ

- Cảm quan: Các công thức SMEDDS phải trong suốt, đồng nhất, sau khi pha loãng

từ 50 – 100 lần với nước cất phải tạo được hệ vi nhũ tương trong suốt hoặc trong mờ,đồng nhất Hệ phải không bị tủa hoặc bị đục

- Khả năng tự nhũ hóa: Khả năng tự nhũ hóa tạo VNT của SMEDDS được đánh giá

bằng cảm quan và phân thành 5 loại, được trình bày trong Bảng 2.3.

Bảng 2 2 Phân loại VNT theo khả năng tự nhũ hóa

I VNT hình thành nhanh dưới 1 phút, trong suốt hoặc ánh xanh

II VNT hình thành nhanh dưới 1 phút, trong mờ

III Nhũ tương hình thành trong 1–2 phút, màu trắng xám

IV Nhũ tương hình thành chậm (trên 2 phút), màu trắng sữa và

còn một ít giọt dầu chậm bị nhũ hóa

V Khả năng nhũ hóa kém và có nhiều giọt dầu ở bề mặt

- Khả năng pha loãng: các công thức được pha loãng thành 50, 100, 250, 1000 lần với

nước cất và các hệ đệm pH ~ 1,2; 4,5; 6,8 Quan sát hệ sau 12 giờ và ghi nhận độ đục

và các dấu hiệu tách pha, kết tủa88

Cách pha các hệ đệm:

Đệm pH 1,2: hút 1,4 ml HCl đđ cho vào 50 mL nước Cân 1,752g NaCl cho vào cốcchứa 150 mL nước Sau đó lấy 125 mL NaCl cho vào cốc có sẵn 42,5 mL HCl bổsung vừa đủ 500 mL nước

Đệm pH4,5: Cân 3,4 g KH2 PO4 cho vào cốc có sẵn vừa đủ 500mL, khuấy tan hoàntoàn và điều chỉnh về pH mong muốn

Đệm pH 6,8: Pha NaOH 1M: Cân 0,2g NaOH cho vào cốc chứa 10m nước

Pha KH2 PO4 0,2M : Cân 2,72 g KH2 PO4 cho vào cốc chứa 200 mL Sau đó, lấy 100

mL KH2 PO4 0,2M cho vào cốc có sẵn 8,25 mL NaOH 1M bổ sung vừa đủ 500 mLnước

- Độ hòa tan in vitro: các công thức SMEDDS được đóng vào nang gelatin cứng

(HGC) có phủ một lớp silicon bên trong và thử độ hòa tan trong môi trường phù hợp.Mẫu được rút ra tại các thời điểm khảo sát và bổ sung lại bằng dịch môi trường Địnhlượng hoạt chất tại các thời điểm và vẽ đồ thị tương quan giữa tỷ lệ phóng thích hoạtchất và thời gian88

- Khảo sát, đánh giá độ bền của vi nhũ tương tạo thành

Các công thức SMEDDS chứa curcumin được chọn ra từ vùng vi nhũ tương tronggiản đồ pha tiến hành pha loãng 100 lần với nước cất, sau đó tiến hành các thí nghiệm:

- Ly tâm: đem ly tâm 3500 vòng/phút trong 30 phút Hệ đạt yêu cầu khi không xảy ra

sự kết tủa, kết bông hay tách lớp

- Chu trình nhiệt: pha loãng các công thức SMEDDS 100 lần với nước cất, mỗi công

thức sau đó được trải qua 6 chu kì nóng lạnh giữa 4 oC và 40 oC, ở mỗi nhiệt độ, cáccông thức được lưu giữ không ít hơn 48 giờ Sau đó ly tâm 3500 vòng/ 30 phút Hệđạt yêu cầu nếu sau 6 chu kì không xảy ra sự kết tủa, kết bông hay tách lớp89

- Chu trình đông – rã đông: Các công thức được trải qua 3 chu kì giữa -18 oC và nhiệt

độ phòng, ở mỗi nhiệt độ các công thức được lưu trữ không ít hơn 48 giờ, sau đó lytâm 13000 vòng/phút trong 10 phút Hệ đạt yêu cầu nếu sau 6 chu kì không xảy ra sựkết tủa hay tách lớp90, 91, 92

- Ảnh hưởng của độ pha loãng và pH của dung môi pha loãng:

Pha loãng SMEDDS 50, 100, 500 lần với các dung môi khác nhau (nước cất, đệm

pH 1,2 (HCl 0,1 N) và đệm pH 6,8 (đệm phosphat) Quan sát, đánh giá khả năng tự

vi nhũ hóa và độ trong ngay sau khi pha loãng Đánh giá sự tách pha sau 6 giờ và

12 giờ bảo quản ở nhiệt độ phòng93,87

Yêu cầu: SMEDDS được pha loãng trong dung dịch nước có pH khác nhau phải:Phân tán và tạo thành hệ vi nhũ tương nhanh chóng, không có hiện tượng lắng haytạo tủa Hệ bền với sự pha loãng (không có tách pha, không lắng sau 12 giờ bảoquản)94 SMEDDS và dung dịch đệm curcumin, pH 1,2 hoặc pH 6,8 được chọn làmmôi trường hòa tan theo nghiên cứu được báo cáo95

- Kích thước giọt: Tiến hành đo kích thước giọt của vi nhũ tương tạo thành Các

công thức SMEDDS chứa curcumin được pha loãng với nước cất theo tỉ lệ 1:100,thông số đo được cố định bao gồm nhiệt độ buồng đo 25 o C, góc tán xạ 173 0 trong ốngthủy tinh có nắp, lắc đều Sau đó được xác định với Máy phân tích kích thước hạtNanosizer có phạm vi phát hiện từ 2 đến 5000 nm Mỗi mẫu là được phân tíchtrong ba lần

- Điện thế zeta: Lực đẩy tĩnh điện giữa các giọt tăng sẽ hạn chế sự kết tụ của vi nhũ

tương Ngược lại, giảm lực đẩy tĩnh điện có thể gây ra hiện tượng tách pha89

Định lượng curcumin trong công thức SMEDDS bằng phương pháp HPLC theo USP44

- Dung dịc thử: cân 1,0 g chế phẩm vào bình định mức 50ml, thêm aceton đến vạch,lắc đều Hút 3 ml dung dịch trên vào bình định mức 100 ml, thêm pha động đếnvạch, lắc đều Lọc qua màng lọc 0,45 µm

Yêu cầu

- Tiêm riêng biệt 10 µl mỗi dung dịch chuẩn tương thích hệ thống, dung dịch chuẩn

và dung dịch thử vào hệ thống sắc ký, ghi lại sắc ký đồ