TỔNG QUAN
Tổng quan về andrographolid
1.1.1 Nguồn gốc và cấu trúc hoá học
Andrographolide (AND) is the primary diterpenoid lactone component in Andrographis paniculata (Wall ex Nees), belonging to the Acanthaceae family, and serves as the key bioactive compound of this plant In addition to andrographolide, other diterpenoid lactones such as neoandrographolide and 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolide also exhibit significant biological activities, contributing to the medicinal properties of Andrographis paniculata.
Cấu trúc phân tử của AND được thể hiện ở hình 1.1
Hình 1.1 Cấu trúc hoá học của AND
Tên khoa học: (3E,4S)-3-[2-[(1R,4aS,5R,6R,8aS)-6-hydroxy-5-(hydroxymethyl)- 5,8a dimethyl 2-methylidene-3,4,4a,6,7,8-hexahydro-1H-naphthalen-1-yl]ethylidene]-4 hydroxyoxolan-2-one
Công thức phân tử: C20H30O5, khối lượng phân tử: 350,4 g/mol
Bột kết tinh trắng hoặc tinh thể hình kim không màu, không mùi, có vị đắng Độ tan của AND được xác định là tan trong các dung môi như aceton, methanol, chloroform, ether, ethanol, n-butanol và propylen, nhưng ít tan trong nước Khả năng hòa tan của AND đã được nghiên cứu với kết quả là 46,2 ± 1,40 µg/ml tại 25°C, cho thấy khả năng hòa tan khá tốt trong các dung môi hữu cơ.
AND hấp thụ ánh sáng mạnh nhất ở bước sóng 223 nm và có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 230-231°C Trong phổ hồng ngoại, AND thể hiện đỉnh hấp thụ tại số sóng 1727 cm⁻¹, đặc trưng cho nhóm carbonyl trong vòng α, β–lacton không no, đồng thời có đỉnh tại 1672 cm⁻¹ phản ánh sự hiện diện của liên kết C=C liên hợp.
AND có thể được định lượng bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó bao gồm phương pháp tạo màu với thuốc thử Kedde và sắc ký lỏng hiệu năng cao Độ ổn định của AND phụ thuộc vào cấu trúc ester nội phân tử của nó, khiến nó dễ bị thủy phân, mở vòng và đồng phân hóa trong dung dịch nước Ở nhiệt độ thấp, độ ổn định của AND tăng lên, trong khi nó kém ổn định nhất trong môi trường kiềm, với pH càng cao, khả năng phân hủy của AND càng lớn.
Ngoài ra, AND có thể bị thuỷ phân chậm trong điều kiện acid mạnh, còn bền vững trong môi trường trung tính và acid yếu [77]
1.1.3 Hạn chế liên quan đến sinh khả dụng
Mặc dù AND có nhiều tác dụng trong trị liệu, nhưng chưa được sử dụng rộng rãi do sinh khả dụng qua đường uống thấp Điều này xuất phát từ một số đặc tính của AND khiến quá trình hấp thụ và chuyển hóa thuốc gặp nhiều khó khăn, ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.
Độ tan kộm (46,2 ± 1,40 àg/ml ở 25 o C [23]) và thõn dầu (log P = 2,632 ± 0,135) [20]
Dễ bị thủy phân mở vòng lacton [76] trong môi trường có tính acid và kiềm mạnh
Dùng qua đường tiêm truyền tĩnh mạch liều cao trong thời gian ngắn gây độc thận
Để phát huy tối đa tiềm năng trị liệu của AND, cần phát triển các hệ chất mang như phức hợp với cyclodextrin, liposome hoặc hệ tiểu phân nano nhằm tăng độ tan của hoạt chất Việc cải thiện khả năng hòa tan của AND sẽ giúp tăng sinh khả dụng của hoạt chất, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị Áp dụng các công nghệ vận chuyển này là giải pháp tối ưu để tối đa hoá tiềm năng của AND trong các ứng dụng y học.
Tác dụng kháng khuẩn, kháng virus
Bột chiết diterpen lacton có khả năng kháng vi khuẩn lao H37RV, giúp giảm thiểu tình trạng kháng thuốc của các chủng vi khuẩn lao Nghiên cứu cho thấy, hợp chất này còn hiệu quả chống lại các chủng vi khuẩn lao nhạy cảm với thuốc lao loại 1, cũng như các chủng vi khuẩn lao đa kháng, trong đó có 19 chủng kháng cả thuốc Việc sử dụng bột chiết diterpen lacton có thể là một giải pháp tiềm năng trong việc kiểm soát và điều trị các bệnh liên quan đến vi khuẩn lao kháng thuốc.
4 loại thuốc chống lao hàng đầu) [14] Andrographolid, neoandrographolid và 14-deoxy- 11,12-didehydroandrographolid có tác dụng diệt virus herpes simplex – 1 (HSV – 1) mà không gây độc tế bào ở nồng độ diệt virus [16]
Andrographolid, deoxyandrographolid, neoandrographolid và 11,12 – didehydrodeoxyandrographolid đều có tác dụng ức chế sự tăng tính thấm của mao mạch dưới da và màng bụng khi dùng đường uống, giúp giảm dịch rỉ viêm do xylen hoặc acid acetic gây ra Ngoài ra, các hợp chất này còn giảm thiểu phản ứng viêm tại bạch cầu hạt Selye xử lý với dầu bông, qua đó thể hiện tiềm năng trong điều trị các tình trạng viêm và tăng tính thấm thành mạch.
Một số tác dụng khác
Cây xuyên tâm liên và hợp chất andrographolid có tác dụng bảo vệ gan hiệu quả, cả trong các nghiên cứu in vitro và in vivo Các hợp chất này giúp giảm tổn thương gan, hỗ trợ phục hồi các mô gan bị tổn thương và làm giảm hoạt độ các enzym gan trong huyết thanh, qua đó góp phần bảo vệ sức khỏe gan của người dùng.
Xuyên tâm liên và andrographolid đã được chứng minh có tác dụng thúc đẩy hệ miễn dịch, giúp tăng cường khả năng phòng ngừa bệnh tật Đồng thời, cao chiết nước từ nguyên liệu này còn làm tăng hoạt động của các enzym chống oxy hóa như catalase, superoxid dismutase và glutathion-S-transferase, từ đó giảm hoạt độ của enzyme lactat dehydrogenase, góp phần chống lại quá trình oxy hóa.
1.1.5 Một số dạng bào chế chứa Andrographolid
Viên nén Andrographis chứa cao chiết xuất từ xuyên tâm liên, đã được sản xuất và sử dụng lâu dài theo quy định trong Dược điển Trung Quốc 2005 Mỗi viên có hàm lượng cao tương đương 1 gram dược liệu và chứa ít nhất 8,0 mg andrographolid Liều dùng khuyến nghị là 1-2 viên x 3 lần mỗi ngày, phù hợp trong điều trị cảm cúm, sốt, ho, đau họng sưng tấy, tiêu chảy hoặc lỵ.
Thuốc tiêm Lianbizhi là dạng muối natri bisulfat của andrographolid, có độ tan cao hơn so với hoạt chất andrographolid, nhưng natri bisulfat gây độc tính nghiêm trọng trên đường tiết niệu Nghiên cứu của Zheng và Ye (2007) ghi nhận 87 bệnh nhân dị ứng với thuốc tiêm Lianbizhi, và độc tính trên đường tiết niệu cũng đã được báo cáo khi sử dụng thuốc này Vì lý do an toàn, dạng bào chế Lianbizhi bị FDA cấm sử dụng từ năm 2005.
Nano tinh thể và phương pháp bào chế tiểu phân nano tinh thể
Nano tinh thể có kích thước nhỏ hơn 1 micron, với kích thước tiểu phân (KTTP) giảm xuống dưới 1 micron giúp tăng tốc độ hòa tan và độ tan của dược chất Việc giảm KTTP dẫn đến tăng diện tích bề mặt, từ đó thúc đẩy quá trình hòa tan nhanh hơn, nâng cao hiệu quả hấp thụ của thuốc.
Nano tinh thể gồm các DC rất ít tan trong nước, thường được chế tạo dưới dạng bột hoặc hỗn dịch bằng phương pháp giảm kích thước từ trên xuống (top-down) Các nano tinh thể này chứa 100% DC mà không có chất mang đi kèm, giúp tối ưu hiệu quả hoạt động Sau khi phân tán trong môi trường lỏng như nước hoặc PEG, hỗn dịch nano cần được duy trì ổn định bằng các chất diện hoạt hoặc chất ổn định có tính chất polyme để tránh kết tụ Chúng có thể có cấu trúc tinh thể hoặc vô định hình, phù hợp với nhiều ứng dụng dược phẩm khác nhau.
1.2.2 Phương pháp bào chế tiểu phân nano tinh thể
Nano tinh thể có thể được sản xuất dựa trên hai kỹ thuật chính: kỹ thuật phân chia (top-down) và kỹ thuật kết tụ tiểu phân (bottom-up) [4], giúp tạo ra các cấu trúc nano nhỏ gọn với đặc tính ưu việt trong nhiều ứng dụng công nghệ.
1.2.3 Một số thiết bị top – down
Một số thiết bị làm giảm kích thước được sử dụng:
- Thiết bị nghiền có khuấy (Wet Stirred media mill)
Thiết bị nghiền bi bao gồm các loại như máy nghiền bi bàn xoay nghiêng (Tilting Rotable Milling Machine), máy nghiền bi hành tinh kiểu đứng và máy nghiền bi hành tinh kiểu ngang, đáp ứng đa dạng nhu cầu nghiền trong công nghiệp lên men, xi măng và khai thác mineral [42].
1.2.4 Thiết bị nghiền bi kiểu đứng
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị dựa trên chuyển động của buồng chứa bi, trong đó các viên bi di chuyển theo một nguyên tắc xác định Các viên bi va chạm với nhau và với thành của buồng, tạo ra lực tác động giúp truyền năng lượng và duy trì hoạt động của hệ thống Hiểu rõ nguyên tắc này giúp tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của thiết bị và đảm bảo tính ổn định trong quá trình sử dụng.
Trong quá trình nghiền, các thành buồng chứa bi cùng các tác động va chạm giữa bi và nguyên liệu gây ra giảm KTTP dược chất Phương pháp này mang lại những ưu điểm như hiệu quả nghiền nhanh, đồng đều và tiết kiệm thời gian Tuy nhiên, nó cũng tồn tại nhược điểm như gây mất hoạt tính của hoạt chất do nhiệt và lực tác động mạnh, làm ảnh hưởng đến chất lượng cuối cùng của sản phẩm.
Máy nghiền này có năng lượng nghiền rất lớn, vượt trội về lực nghiền và tần số nghiền, giúp rút ngắn thời gian nghiền và nâng cao hiệu suất so với các loại máy nghiền bi thông thường.
- 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 [8, 9, 58]
- Mài mòn, hư hao thiết bị trong quá trình khó kiểm soát
- Các lỗi không lường trước ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính tiểu phân nano trong quá trình nghiền 1.2.5.1 Ảnh hưởng của yếu tố công thức
Trong quá trình nghiền bi, có hai quá trình đồng thời diễn ra là phá vỡ và kết tụ các tiểu phân, khiến hỗn dịch dễ mất ổn định do sự tập hợp của các phân tử nhằm giảm năng lượng bề mặt Quá trình kết tụ Ostwald xảy ra khi có sự khác biệt về độ hòa tan giữa các tiểu phân kích thước khác nhau, gây ra tình trạng kết tụ thay vì phân tán Để ngăn chặn hiện tượng này, việc kết hợp dịch chứa hoạt chất (DC) với tá dược (TD) trong quá trình nghiền được xem là giải pháp hiệu quả, với các TD trơ đóng vai trò làm chất mang hoặc chất ổn định giúp duy trì độ ổn định vật lý và hóa học của nano hỗn dịch Lựa chọn chất ổn định phù hợp phụ thuộc vào đặc tính của tiểu phân (như ái lực của chất diện hoạt trên bề mặt tinh thể), các nguyên tắc ổn định vật lý như ổn định tĩnh điện hay không gian, cũng như đường dùng (uống, tiêm, xông hít) Một số tá dược thường được sử dụng làm chất ổn định gồm polyme, chất diện hoạt, lipid và các phương pháp kết hợp nhằm đảm bảo phân tán các hạt nano và tối ưu hóa quá trình phá vỡ tiểu phân dược chất.
Các polyme phổ biến như HPC, HPMC, HEC, PVP, PVA, NaCMC đóng vai trò quan trọng trong hỗn dịch nano nhờ khả năng hấp phụ lên bề mặt tiểu phân, tạo lớp áo thân nước giúp giảm năng lượng bề mặt, ngăn chặn quá trình kết tụ, và tăng khả năng phân tán ổn định Sự có mặt của các polyme này giúp kiểm soát cấu trúc không gian của các hạt nano và tích điện bề mặt, từ đó nâng cao hiệu quả ứng dụng của các hệ nano trong nhiều lĩnh vực.
Chất diện hoạt thường dùng bao gồm chất diện hoạt ion hóa (natri lauryl sulfat, natri docusat, dioctyl natri sulfosuccinat…) hoặc không ion hóa như (Tween 80, Tween
CDH có khả năng định hướng trên bề mặt hai pha rắn – lỏng, hình thành lớp đơn hoặc đa phân tử các ion xung quanh các tiểu phân rắn, giúp giảm sức căng bề mặt và nâng cao khả năng thấm của các tiểu phân rắn vào môi trường phân tán Các ion CDH như natri lauryl sulfat, natri docusat, natri dodecyl sulfat có khả năng ion hóa cao, làm tăng thế zeta của hỗn dịch, hạn chế hiện tượng kết tụ tiểu phân nhưng có thể gây kích ứng da.
Ngoài việc nghiền DC với các tá dược thông thường, có thể thực hiện nghiền DC khi chúng đã được phân tán trong hệ mang DC để nâng cao hiệu quả và tính ổn định của sản phẩm Các tá dược đặc biệt như lipid hoặc polyme như PEG thường được sử dụng để đảm bảo quá trình nghiền diễn ra thuận lợi và tối ưu hóa khả năng phân tán của DC trong hệ mang.
1.2.5.2 Ảnh hưởng của yếu tố công thức
Tốc độ quay của trục ảnh hưởng đến tần suất va chạm và năng lượng của các va chạm với dược chất, từ đó tác động đến phân bố và hiệu quả của KTTP Khi tốc độ quay tăng cao, thời gian tiếp xúc ngắn lại khiến quá trình phân bố KTTP nhanh hơn, nhưng đồng thời, tốc độ quay quá cao gây ra ứng suất uốn lớn hơn tại đáy trục quay, có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị do ứng suất này tăng theo chu kỳ quay.
Ảnh hưởng của bi sử dụng
Kích thước bi phù hợp với từng loại DC là yếu tố quan trọng để đảm bảo quá trình nghiền hiệu quả Thông thường, các tiểu phân nhỏ nhất sẽ được nghiền bởi các viên bi có kích thước nhỏ hơn, giúp tối ưu hóa quá trình nghiền và giảm thiểu mất mát vật liệu Điều này được lý giải dựa trên phương trình năng lượng va chạm, cho thấy rằng kích thước bi ảnh hưởng trực tiếp đến năng lượng tác động và hiệu suất nghiền trong quá trình sản xuất.
𝐸w là năng lượng va chạm
Khối lượng của nguyên liệu được ký hiệu là M, trong khi đó, khối lượng của bi được biểu diễn bằng m Tốc độ tương đối giữa bi và nguyên liệu được thể hiện bởi v, còn số lần va chạm của bi với các tiểu phân trong nguyên liệu được ký hiệu là j Chính những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong quá trình diễn ra phản ứng hoặc quá trình xử lý trong hệ thống.
Kích thước bi càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc bề mặt càng lớn, giúp tăng số lần va chạm và tạo ra tiểu phân nhỏ hơn Tuy nhiên, do kích thước bi tỷ lệ thuận với khối lượng của nó, nên bi quá nhỏ sẽ không đủ năng lượng va chạm để nghiền nguyên liệu hiệu quả.
Một số nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano AND
STT Các định hướng nghiên cứu Kết quả đạt được TLTK
Bào chế tiểu phân nano
AND – PLGA bằng phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi
Hệ nano AND-PLGA có kích thước khoảng 173 nm, PDI là 0,229, giúp đảm bảo tính đồng nhất của các hạt nano Hiệu suất nạp thuốc đạt 80%, cho thấy khả năng chứa hoạt chất cao của hệ nano này Khi được tiêm tĩnh mạch trên chuột, hệ nano này đã tăng sinh khả dụng lên đến 67,51%, chứng tỏ khả năng hấp thụ in vivo của hệ nano là tương đối cao và hiệu quả trong điều trị.
Nghiền ướt tạo hỗn dịch tiểu phân nano AND
CDH (chất mang) sử dụng poloxamer 188 (5%), natri deoxycholat (0,05%) hoặc natri tauroursodeoxycholat (0,1%) để cải thiện hiệu quả vận chuyển thuốc Hệ nanosize HD thu được có kích thước trung bình là 292,8 ± 2,5 nm, PDI đạt 0,174 ± 0,010, giúp duy trì hình thái lục giác ổn định và không làm thay đổi trạng thái kết tinh sau quá trình nghiền, đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của hệ phân phối thuốc.
Nghiền ướt tạo HD nano AND vô định hình sử dụng chất ổn định D- α-tocopheryl PEG 1000 succinat/NaLS
Kết quả nghiên cứu cho thấy, các giá trị của KTTP, PDI và điện thế zeta lần lượt là 215,6 ± 3,3 nm, 0,165 ± 0,02 và -36,9 ± 2,8 mV đối với HD nano trước đông khô, trong khi đó sau quá trình đông khô, các chỉ số này lần lượt là 244,6 ± 3,0 nm, 0,189 ± 0,016 và -37,6 ± 0,72 mV Điều này cho thấy HD nano đông khô vẫn duy trì khả năng tái phân tán tốt, đảm bảo tính ổn định của hệ nano sau quá trình bảo quản.
Hệ tiểu phân nano andrographolid đang trở thành một hướng nghiên cứu hiện đại được nhiều chuyên gia quan tâm nhờ khả năng cải thiện khả năng hấp thụ và sinh khả dụng của hoạt chất Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, có nhiều phương pháp bào chế khác nhau nhằm tối ưu hóa kích thước, độ ổn định và hiệu quả của hệ tiểu phân nano andrographolid Việc phát triển các công nghệ mới trong bào chế nano đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu quả điều trị và ứng dụng của hoạt chất này trong y học hiện đại.
Trong hệ nano, các tá dược thường được sử dụng bao gồm các loại polyme và chất diện hoạt nhằm ổn định hệ tiểu phân nano, đảm bảo tính bền vững và hiệu quả của hoạt chất Ngoài ra, có thể bổ sung một số tá dược đặc biệt khác nếu cần thiết để nâng cao khả năng ổn định và chức năng của hệ nano Việc lựa chọn tá dược phù hợp đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển các dạng bào chế dựa trên công nghệ nano, giúp tối ưu hóa hiệu quả điều trị và ổn định hệ phân tán.
Một số nghiên cứu về andrographolid dùng qua da
STT Các định hướng nghiên cứu Kết quả đạt được TLTK
Bào chế gel ethosomal chứa
Công thức tối ưu có tỉ lệ AND:phospholipid là 1:9, với kích thước KTTP là 89,95 ± 0,75 nm, PDI đạt 0,254 ± 0,020, và hiệu suất nạp EE lên đến 97,89 ± 0,02% Lượng AND tích lũy qua da và lưu trữ trên da lần lượt là 129,25 ± 4,66 àg/cm² và 5,16 ± 0,10 àg/cm² giờ, cho thấy khả năng thâm nhập vượt trội của công thức Các công thức gel ethosomal giúp tăng cường thâm nhập của AND so với các công thức không ethosomal, nâng cao hiệu quả vận chuyển hoạt chất qua da.
Bào chế gel niosomal chứa
AND ứng dụng chữa lành vết thương
Kích thước hạt niosome khi sử dụng dịch chiết nước và ethanol lần lượt là 128,3 ± 1,31 nm và 125,5 ± 1,10 nm, với điện thế zeta tương ứng là 37,7 ± 0,96 mV và 33,6 ± 1,47 mV Hiệu suất nạp EE đạt mức cao nhất lần lượt là 97,75% ± 1,28 và 97,21% ± 1,89, cho thấy khả năng chứa hoạt chất tối ưu của hệ thống Sử dụng gel niosomal chứa dịch chiết xuất ethanol 70% trong điều trị vết thương đã mang lại kết quả phục hồi hoàn toàn 100%, khẳng định tính hiệu quả của phương pháp này trong thúc đẩy quá trình lành sẹo.
Bào chế gel chứa transfersome
DV trung bình của hệ thống đạt 524,02 nm, với hiệu suất nạp EE lên đến 97,02% ± 0,01 Thử nghiệm ex vivo qua da chuột cho thấy thông lượng của pha đầu tiên là 23,258 íg/cm² giờ, và kéo dài trong 1 giờ, sau đó tăng lên 2,708 íg/cm² giờ trong 24 giờ tiếp theo Gel chứa transfersome AND đã thể hiện khả năng thâm nhập qua da tăng rõ rệt so với gel không chứa transfersome, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong việc cải thiện khả năng phân phối thuốc trên da.
Vài nét về organogel
Gel được phân thành 2 nhóm: gel thân nước (hydrogel) và gel thân dầu (organogel)
Organogel được phân loại dựa trên đặc điểm thể chất của các tá dược tạo gel trong pha phân tán, trong đó chứa các hợp chất thân dầu hoặc không tan trong nước, góp phần quan trọng vào tính chất và ứng dụng của dạng gel này trong lĩnh vực dược phẩm và mỹ phẩm.
Organogel là loại gel sử dụng các lipid không tan trong nước, chẳng hạn như ester glycerol của axit béo, giúp trương nở trong nước để hình thành các tinh thể lỏng đa dạng Các ester glycerol này đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và ổn định của organogel, tạo ra một hệ thống gel mềm dẻo, có khả năng cách ly và giữ lại các hoạt chất sinh học Nhờ đặc tính không tan trong nước của các lipid này, organogel được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm và công nghiệp thực phẩm, góp phần nâng cao hiệu quả của các sản phẩm chứa hoạt chất sinh học.
Các chất phụ gia phổ biến bao gồm monooleat glycerol, glycerol monopalmito stearat và monolinoleat glycerol, thường tồn tại ở dạng sáp ở nhiệt độ phòng Chúng có khả năng hình thành các tinh thể lỏng trong nước, giúp tăng độ nhớt của gel, nhờ đó cải thiện khả năng kết dính và độ bền của sản phẩm.
Dựa theo bản chất của tá dược tạo organogel [46, 63], organogel được chia thành
Organogel có tá dược tạo gel là các phân tử khối lượng thấp (Low molecular weight organogelator – LMWO), có khối lượng phân tử không vượt quá 3000 Da
Ví dụ: dẫn xuất của anthryl và anthraquinon [26], sterol [41], acid béo [75],…
Organogel được phân loại thành hai nhóm dựa trên tương tác vật lý giữa các phân tử trong hệ, bao gồm organogel cốt rắn (solid-matrix) và organogel cốt lỏng (fluid-matrix).
Organogel có tá dược tạo gel là các polyme (Polymeric organogelator)
Ví dụ: polyethylen [50], dẫn xuất ure của acid amin có chứa nhóm methacrylat [73]
1.5.2 Cơ chế hình thành organogel
1.5.2.1 Organogel tạo thành từ tá dược phân tử khối lượng thấp
Organogel cốt rắn (solid – matrix):
LMWO được hòa tan trong dung môi ở nhiệt độ cao với nồng độ thích hợp để tạo dung dịch đồng nhất Khi làm mát xuống nhiệt độ thấp hơn giới hạn nhất định, lực hút giữa LMWO và các phân tử dung môi giảm, dẫn đến sự kết tủa của LMWO từ dung môi Nhờ vào các tương tác vật lý và hóa học giữa các phân tử LMWO, chúng tự liên kết thành cấu trúc dạng chuỗi hoặc sợi, hình thành organogel cốt rắn Mạng lưới của loại organogel này thường xuyên tồn tại vĩnh viễn, ổn định về mặt nhiệt động học và động lực học, góp phần nâng cao khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Hình 1.2 Cơ chế hình thành organogel cốt rắn [28]
Organogel cốt lỏng (fluid – matrix):
Organogel được hình thành bằng cách đun nóng hỗn hợp dung môi hữu cơ và tá dược tạo gel trên điểm nóng chảy của tá dược, sau đó làm lạnh qua điểm này để hình thành các micell nghịch đảo hình cầu Các micell này có xu hướng tăng kích thước và thay đổi hình dạng, biến thành các sợi hoặc chuỗi đan xen, từ đó gel hóa dung môi hiệu quả Trong trường hợp organogel chứa nước, chất hoạt động bề mặt được hòa tan trong dung môi không phân cực, và sau khi pha nước được thêm vào, xảy ra quá trình hình thành các cấu trúc mới giúp cải thiện tính ổn định và khả năng phản ứng của gel.
Các cấu trúc micell đảo thường có hình cầu, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành dung dịch Khi tiếp tục thêm pha nước vào, các micell đảo phát triển thành cấu trúc hình trụ, dạng sợi, giúp tạo thành mạng lưới ba chiều cố định của dung dịch DMHC Quá trình này là bước quan trọng trong việc hình thành các cấu trúc tự tổ chức của các hợp chất polymer Hiểu rõ về sự chuyển đổi của các micell đảo từ dạng cầu sang dạng hình trụ giúp nâng cao hiệu quả trong thiết kế các hệ thống phân tán và ứng dụng trong công nghiệp.
Sự hình thành tức thời của các micell đảo đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức căng bề mặt thấp giữa các pha phân cực và không phân cực, góp phần thúc đẩy cân bằng động học cho hệ Điều này giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của các dung môi, chất hoạt động bề mặt và các ứng dụng trong công nghiệp và khoa học vật liệu.
Hình 1.3 Cơ chế hình thành organogel cốt lỏng [28]
Sự khác biệt chính giữa organogel cốt rắn và cốt lỏng nằm ở độ ổn định động học của mạng lưới cấu thành nên trạng thái gel Organogel cốt rắn có mạng lưới chắc chắn, các chuỗi hoặc sợi sắp xếp thành bó, giúp tăng độ bền của gel Ngược lại, các sợi của organogel cốt lỏng thường không hình thành cấu trúc bậc cao hơn, có mạng lưới linh hoạt với khả năng phá vỡ và tái cấu trúc liên tục Độ ổn định của organogel phụ thuộc vào mức độ bền của các tương tác Van der Waals giữa các tá dược tạo gel và môi trường xung quanh.
1.5.2.2 Organogel tạo thành từ polyme
Các phân tử polyme liên kết chéo và giam giữ dung môi trong mạng lưới polymer, tạo nên cấu trúc bền vững và ổn định Tương tác giữa các chuỗi phân tử có thể là các liên kết vật lý như tương tác Van der Waals hoặc các liên kết hoá học như liên kết hydro, đóng vai trò quan trọng trong chỉnh sửa các tính chất của vật liệu polymer [63] Chính nhờ các liên kết này mà polymer có khả năng giữ dung môi tốt và đạt được các đặc tính mong muốn trong các ứng dụng khác nhau.
1.5.3 Đặc điểm của organogel tạo từ lecithin
Organogel cốt lỏng được ứng dụng phổ biến là organogel tạo từ lecithin (lecithin organogel – LO)
Thành phần chính của Liver Oil (LO) gồm có lecithin, một chất hoạt động bề mặt và tá dược tạo gel, cùng với dung môi hữu cơ không phân cực như isopropyl myristat, ethyl myristat để pha ngoại Đồng thời, dung môi phân cực thường là nước, giúp hệ thống hòa trộn và hoạt động hiệu quả hơn trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.
Organogel hình thành từ lecithin tinh khiết và poloxamer, được gọi là Pluronic Lecithin Organogel (PLO), là dạng gel ổn định nhờ sự kết hợp của các thành phần như isopropyl palmitat (IPP), lecithin đậu nành, nước và pluronic F127 (poloxamer 407) Lecithin phải đảm bảo độ tinh khiết cao để hình thành organogel ổn định, tránh những vấn đề về kém ổn định với nhiệt độ và yêu cầu bảo quản trong điều kiện thích hợp Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc kết hợp polyme với hệ LO giúp cải thiện khả năng ổn định của organogel, đặc biệt là khi sử dụng hệ lo có chứa pluronic.
[64] IPP cũng có thể được thay thế bằng IPM hoặc acid ricinoleic để thu được gel PLO có đặc tính làm mềm và lan rộng tốt hơn [81]
Các loại gel này đã được phát triển và nghiên cứu để sử dụng trực tiếp trong điều trị các bệnh khác nhau, mang lại hiệu quả cao Lecithin trong các dạng gel này ít gây kích ứng da cục bộ cấp tính, giúp người dùng yên tâm hơn khi áp dụng.
Gel PLO làm giảm sự tổ chức của lipid da, tăng khả năng thẩm thấu thuốc và thường được sử dụng như một chất tăng cường xâm nhập tương hợp sinh học thay vì các chất thông thường Ngoài ra, gel PLO còn mang lại các lợi ích tại chỗ, như hiệu ứng hydrat hóa, giữ ấm và giữ ẩm cho da, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị.
1.5.4 Một số nghiên cứu về hệ organogel dùng qua da
Hệ organogel là hướng nghiên cứu mới trong bào chế thuốc và vẫn còn hạn chế trong việc ứng dụng rộng rãi trong các hệ phân phối thuốc Đây là dạng bào chế có khả năng tăng cường thấm qua da nhờ vào các thành phần chứa trong organogel, làm cho nó phù hợp với các mục đích sử dụng ngoài da Nghiên cứu về organogel vẫn còn đang phát triển nhằm khai thác tối đa tiềm năng của dạng bào chế này trong lĩnh vực dược phẩm.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng
Bảng 2.1 Các nguyên liệu dùng trong thực nghiệm
STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
2 Hydroxy propyl methyl celulose E6 Colorcon (Trung Quốc) USP 43
5 Natri alginat Trung Quốc TCCS
6 Chitosan Sigma-Aldrich (Mỹ) TCCS
7 Hydroxy propyl celulose Asland (Mỹ) EP 10.0
8 Polyvinyl pyrolidon K30 Trung Quốc TCCS
10 Natri lauryl sulfat Trung Quốc TCCS
11 Natri docusat Trung Quốc TCCS
13 Glyceryl monostearat (GMS) Trung Quốc TCCS
15 Dinatri hydrophosphat Trung Quốc TKHH
16 Kali dihydrophosphat Trung Quốc TKHH
17 Natri clorid Trung Quốc DĐVN
18 Kali bromid Merck – Đức TCCS
20 Acid phosphoric 85% Merck – Đức TKPT
21 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN
22 Nước cất Việt Nam DĐVN
Bảng 2.2 Các thiết bị dùng trong thực nghiệm
STT Tên thiết bị Xuất xứ
1 Máy nghiền bi Tencan XQM-2A Trung Quốc
2 Máy khuấy từ IKA Labortechnik Đức
3 Cân phân tích Mettler Toledo ME204E Thụy Sỹ
4 Cân kỹ thuật Sartorius Đức
5 Máy ly tâm lạnh HEMLEE Labortechnik GmbH -
6 Máy đo pH Metler Telodo FE 20 Kit Trung Quốc
7 Tủ lạnh sâu Unicryo Mỹ
8 Máy đông khô Christ Alpha 1-2 LDplus Đức
9 Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer Ultra Malvern Anh
10 Máy đo quang phổ hồng ngoại FT-IR 6700 JASCO Nhật Bản
11 Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent
12 Kính hiển vi điện tử quét Hitachi S4800 Nhật Bản
13 Bể ổn nhiệt lắc GFL 1086 Đức
14 Máy phân tích nhiệt vi sai METTLER TOLEDO Mỹ
15 Máy thử giải phóng qua màng Hanson Research Đức
16 Máy đo độ nhớt Brookfield (LVDV – II + Pro)
17 Ống ly tâm chứa màng siêu lọc 10000Da Millipore, Billerica,
18 Các thiết bị thí nghiệm khác (cốc có mỏ, pipet, bình định mức…)
Nội dung nghiên cứu
2.2.1 Bào chế hệ tiểu phân nano AND và đánh giá một số đặc tính của hệ
Xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano AND
Các yếu tố thuốc thành phần công thức được khảo sát gồm có:
Khảo sát loại và tỉ lệ polyme
Khảo sát loại và tỷ lệ chất diện hoạt
Khảo sát tỉ 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 AND bào chế được
Kích thước tiểu phân trung bình, chỉ số đa phân tán (PDI)
Hàm lượng dược chất trong hỗn dịch nano
Hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano (LC)
Độ ổn định của hệ tiểu phân nano
Tương tác lý hoá của hệ (FT – IR)
Phân tích nhiệt vi sai (phổ DSC)
2.2.2 Bước đầu xây dựng công thức bào chế organogel chứa 0.05% (kl/kl) nano AND và đánh giá một số đặc tính của gel
Trong quá trình xây dựng công thức bào chế organogel chứa 0,05% nano AND, nghiên cứu tập trung vào khảo sát ảnh hưởng của nồng độ tá dược tạo gel và tỷ lệ dược chất trong gel để tối ưu hóa công thức Đánh giá các đặc tính của gel bao gồm khả năng chống thấm, độ ổn định và khả năng phân phối dược chất nhằm đảm bảo hiệu quả điều trị tốt nhất Phương pháp này giúp xác định cấu trúc tối ưu của organogel, nâng cao hiệu quả vận chuyển hoạt chất qua da và phù hợp với tiêu chuẩn sản xuất dược phẩm.
Hình thức, thể chất, pH
Hàm lượng dược chất trong gel
Khả năng giải phóng dược chất qua màng cellulose acetat (CA)
Khả năng thấm dược chất qua da chuột và khả năng lưu giữ dược chất trên da sau
Phân tích nhiệt vi sai (phổ DSC)
Hình thái nano AND trong gel (chụp SEM)
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano andrographolid
Công thức cho 1 cối nghiền tạo ra hỗn dịch AND:
Bảng 2.3 Công thức cho 1 cối nghiền tạo hỗn dịch nano AND
Thành phần Khối lượng trong 1 cối
Chất diện hoạt Khảo sát
- Cân dược chất và tá dược theo tỷ lệ đã định
- Chuẩn bị dung dịch chất ổn định: Hoà tan hoặc ngâm trương nở polyme trong 30ml nước cất
- Hoà tan chất diện hoạt vào dung dịch chất ổn định
Khuấy đều, làm nguội Andrographolid
Hình 2.1 Sơ đồ mô tả phương pháp bào chế hỗn dịch nano AND
- Chuyển toàn bộ dung dịch trên và dược chất sang 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 Phương pháp định lượng AND
Dựa trên tài liệu tham khảo [11], đã tiến hành khảo sát sơ bộ với điều kiện thực nghiệm để lựa chọn phương pháp định lượng phù hợp Phương pháp được chọn là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để phân tích các mẫu, giúp đảm bảo độ chính xác và độ nhạy trong quá trình đo lường Điều kiện sắc ký được tối ưu hóa nhằm nâng cao hiệu quả phân tích, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu và các yêu cầu kỹ thuật đề ra.
- Cột sắc ký: InertSustain C18 250 x 4,6 mm, kớch thước hạt nhồi 5 àm
- Pha động: MeOH – H2O (65:35, tt/tt)
- Tốc độ dòng: 0,7 ml/phút
- Thể tớch tiờm mẫu: 10 àl
Dung dịch chuẩn gốc được chuẩn bị bằng cách chính xác cân khoảng 10,0 mg nguyên liệu AND vào bình định mức 100 ml, sau đó thêm khoảng 70 ml MeOH, lắc kỹ, đậy kín và siêu âm 10 phút để hòa tan hoàn toàn Tiếp theo, bổ sung MeOH đến đủ thể tích, lắc đều để tạo dung dịch chuẩn có nồng độ khoảng 100 µg/ml Dung dịch này được pha loãng bằng pha động thành các dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,5 đến 80 µg/ml, sau đó lọc qua màng lọc có kích thước lỗ lọc 0,45 µm Dịch lọc được sử dụng để xác định nồng độ AND bằng phương pháp sắc ký phù hợp.
Dung dịch thử gốc được pha loãng từ mẫu nghiền bi AND bằng nước cất thích hợp, khuấy đều trong 5 phút để tạo thành hỗn dịch A Sau đó, chính xác hút 2,0 ml hỗn dịch A cho vào bình định mức 25 ml, thêm khoảng 15 ml Methanol (MeOH), và tiến hành siêu âm để đảm bảo hòa tan hoàn toàn, sẵn sàng cho các bước phân tích tiếp theo.
10 phút, để nguội, bổ sung vừa đủ bằng pha động, 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
2.3.3 Các phương pháp đánh giá tiểu phân nano AND
2.3.3.1 Đánh giá kích thước tiểu phân trung bình (KTTP) và phân bố kích thước tiểu phân (PDI)
Thiết bị: Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer Ultra
Nguyên tắc xác định KTTP (kích thước tiểu phân trung bình) dựa trên phương pháp tán xạ laser Phương pháp này sử dụng chùm tia laser chiếu vào hỗn dịch chứa các tiểu phân có kích thước khác nhau, từ đó thu thập dữ liệu về mức độ tán xạ của ánh sáng Bằng cách đo cường độ tán xạ ánh sáng, ta có thể xác định chính xác KTTP nhờ vào phương trình Stockes – Einstein Phương pháp tán xạ laser là công cụ hiệu quả trong phân tích kích thước tiểu phân, giúp cung cấp các thông số quan trọng cho các nghiên cứu và ứng dụng công nghiệp.
Trước khi đo, cần pha loãng mẫu nhiều lần bằng nước cất để đảm bảo độ chính xác Tốc độ đếm tiểu phân (count rate) nên nằm trong khoảng từ 200 – 400 kcps để có kết quả đáng tin cậy Quá trình đo được thực hiện ở nhiệt độ 25 ± 2°C, với góc đo 173° Khi đánh giá kết quả, các chỉ số chính bao gồm Zaverage và PDI Chỉ số Zaverage (đơn vị nanomet “nm”) thể hiện kích thước trung bình của tiểu phân, phù hợp khi PDI nhỏ (0 – 0,3), giúp so sánh kích thước giữa các mẫu Trong trường hợp PDI lớn hơn 0,5, chỉ số Zaverage không còn ý nghĩa và việc so sánh kích thước dựa vào vị trí các đỉnh trên đồ thị phân bố kích thước tiểu phân là phương pháp chính để phân tích.
2.3.3.2 Định lượng hàm lượng dược chất trong hỗn dịch nano Định lượng hàm lượng dược chất (HLDC) toàn phần trong hỗn dịch nano bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC):
Dung dịch chuẩn: chuẩn bị tương tự như mô tả trong mục 2.3.2
Dung dịch thử: chuẩn bị tương tự như mô tả trong mục 2.3.2 Điều kiện tiến hành: tương tự như mục 2.3.2
St, Sc: Diện tích pic của dung dịch thử và dung dịch chuẩn
Dt: Độ pha loãng của dung dịch thử
Cc: Nồng độ của dung dịch chuẩn (àg/ml)
2.3.3.3 Xác định hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano (LC)
Hiệu suất nano hoá (EE) và tỷ lệ dược chất nano (LC) là các chỉ số quan trọng được xác định dựa trên việc đo lường lượng dược chất phân tử tự do cũng như lượng dược chất toàn phần có trong hệ thống Những thông số này giúp đánh giá khả năng phân bổ và hiệu quả của hoạt chất trong quá trình nano hoá, từ đó tối ưu hóa công thức và tăng cường hiệu quả điều trị Việc định lượng chính xác dược chất giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn nội bộ cũng như tiêu chuẩn y tế quốc tế.
Để xác định lượng dược chất phân tử tự do trong hỗn dịch chứa tiểu phân nano, cần lấy chính xác thể tích mẫu rồi đưa vào ống ly tâm có màng siêu lọc 10.000 Da Tiến hành ly tâm ở tốc độ 5000 vòng/phút trong 30 phút tại nhiệt độ phòng để tách phần dịch lọc phía dưới màng siêu lọc Cuối cùng, đo lượng AND tự do trong phần dịch này bằng phương pháp HPLC để đảm bảo kết quả chính xác và đáp ứng yêu cầu phân tích dược phẩm.
Để xác định lượng dược chất toàn phần, cần lấy chính xác một thể tích hỗn dịch chứa tiểu phân nano và đưa vào bình định mức phù hợp sao cho đạt nồng độ dược chất trong khoảng 0,5 – 80 àg/ml Sau đó, thêm methanol vào bình để hòa tan hoàn toàn dược chất, đảm bảo độ chính xác trong quá trình phân tích.
17 tớch bằng pha động chạy sắc ký Lọc dịch toàn phần qua màng 0,45 àm rồi sử dụng phương pháp HPLC để định lượng AND toàn phần
Công thức tính hiệu suất mang thuốc (EE):
Công thức tính tỉ lệ dược chất nano (loading capacity – LC):
Ctd: Nồng độ tự do của dược chất trong hỗn dịch nano (àg/ml)
Ctp thể hiện nồng độ toàn phần của dược chất trong hỗn dịch nano, được đo bằng đơn vị microgam trên millilít (àg/ml), giúp xác định hiệu quả hoạt chất Khối lượng của dược chất nano (mnano) tính bằng microgam (àg) là yếu tố quan trọng để điều chỉnh liều lượng phù hợp Tổng khối lượng của hệ nano (mhệ) bao gồm cả dược chất và tá dược dùng trong quy trình bào chế nano, cũng được đo bằng microgam (àg), đảm bảo tính nhất quán của công thức và chất lượng sản phẩm.
2.3.3.4 Đánh giá độ ổn định vật lý của hỗn dịch nano trong điều kiện khắc nghiệt Thiết bị: Tủ lạnh sâu Unicryo
Nguyên tắc: Đánh giá độ ổn định của tiểu phân nano trong điều kiê ̣n đông đá - rã đông
Sau khi bào chế, hỗn dịch nano được bảo quản trong lọ thủy tinh đậy nút cao su và để trong tủ đông sâu ở nhiệt độ -70ºC trong 12 giờ Sau quá trình đông đá, sản phẩm được rã đông ở nhiệt độ phòng để đảm bảo chất lượng và độ ổn định của hỗn dịch nano.
Lặp lại các bước đông đá và rã đông trong 3 chu kỳ để đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả Sự thay đổi của ký hiệu KTTP nano trước và sau thử nghiệm được thể hiện rõ qua chỉ số Sf/Si, trong đó Sf là giá trị KTTP sau thử nghiệm và Si là giá trị KTTP trước thử nghiệm Qua đó, đánh giá tác động của quá trình thử nghiệm đối với cấu trúc nano của mẫu vật.
2.3.3.5 Xác định thành phần, đánh giá tương tác hoá học của hệ nano bằng phổ hồng ngoại FT – IR
Thiết bị: Tủ lạnh sâu Unicryo, máy đông khô Christ Alpha 1-2 LDplus, máy đo quang phổ hồng ngoại FT-IR 6700 JASCO
Trong phân tử, các nguyên tử trong mỗi liên kết dao động với tần số đặc trưng nằm trong vùng hồng ngoại Khi bị chiếu bằng tia bức xạ phù hợp, liên kết sẽ hấp thụ bức xạ có bước sóng bằng tần số dao động giữa các nguyên tử của liên kết đó Các nhóm phân tử có cấu tạo khác nhau sẽ dao động ở các tần số riêng biệt, giúp phân biệt và xác định loại nhóm chức trong phân tử.
Tiến hành: Mẫu cần thực hiện phép đo sau khi bào chế được tiến hành đông khô với các quá trình:
Tiền đông: Hỗn dịch được đưa vào tủ âm sâu (-70 o C) trong 12 giờ
Đông khô: Áp suất 0,1 mbar, nhiệt độ -50 o C trong thời gian 24 giờ
Mẫu cần đo gồm: Nguyên liệu AND, tá dược, hỗn hợp vật lý, mẫu nano đông khô
Nghiền mịn mẫu cần đo, sau đó trộn với bột KBr theo tỉ lệ khoảng 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 Quá trình diễn ra trong điều kiện độ ẩm dưới 60%
2.3.3.6 Xác định đặc tính vật lý của hệ nano AND
Thiết bị: Máy phân tích nhiệt vi sai METTLER TOLEDO
Nguyên tắc của phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DSC) giúp xác định các đặc tính vật lý của hệ, bao gồm trạng thái vật lý (vô định hình hay kết tinh) và hiện tượng đa hình của các thành phần cấu tạo trong các tiểu phân Phân tích DSC còn cung cấp thông tin về nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh, nhiệt độ nóng chảy và năng lượng enthalpy liên quan đến bản chất cũng như quá trình hình thành tinh thể trong cấu trúc nano.
Tiến hành chuẩn bị mẫu nano đông khô tương tự như quy trình đã mô tả trong mục 2.3.3.5, bao gồm mẫu cần đo, nguyên liệu, hỗn hợp vật lý và mẫu nano đông khô Các mẫu này được đặt trong đĩa nhôm có đục lỗ trên nắp để đảm bảo quá trình phân tích thuận tiện Đo được thực hiện trong khoảng nhiệt độ thích hợp để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích.
0 – 250°C, tốc độ gia nhiệt 10°C/phút, sử dụng dòng khí nitơ với tốc độ dòng khí là 50 mL/phút
2.3.4 Phương pháp bào chế organogel chứa nano andrographolid 0.05% (kl/kl)
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả khảo sát phương pháp định lượng andrographolid
Chuẩn bị dung dịch chuẩn với nồng độ 0,5; 1; 5; 10; 20; 50; 80 ng/ml như hướng dẫn tại mục 2.3.2 là bước đầu tiên cần thiết để đảm bảo độ chính xác của quá trình định lượng Sau đó, tiến hành đo lẫy các dung dịch chuẩn này bằng phương pháp HPLC để xác định độ chuẩn và xây dựng đường chuẩn Kết quả phân tích được trình bày trong hình 3.1 và phụ lục 1.1, giúp đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của phương pháp định lượng.
Hình 3.1 Đồ thị biểu thị mối liên quan giữa diện tích pic và nồng độ AND
Hệ số hồi quy tuyến tính đạt giá trị R² = 0,9996 thể hiện mức độ tương quan tuyến tính rất cao giữa diện tích pic và nồng độ, chứng minh tính chính xác của phương pháp Nhờ đó, phương pháp HPLC phù hợp để định lượng androstenedione (AND) trong các mẫu thử, đáp ứng các điều kiện đạt yêu cầu về độ chính xác và độ tin cậy.
Kết quả xây dựng công thức bào chế hệ tiểu phân nano AND
3.2.1 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 3.1 với các thông số quy trình như sau:
Bảng 3.1 Công thức khảo sát sơ bộ quá trình nghiền
Công thức Thông số khác
Andrographolid 0,6 g Khối lượng bi Ziconium 5 mm 300 g
PVA 0,3 g Thời gian nghiền 4 giờ
Nước 30 ml Tốc độ nghiền 500 rpm Để tiện cho quá trình nghiên cứu, sử dụng phương pháp đánh giá KTTP, PDI và
EE, LC để lựa chọn nhanh công thức
3.2.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố công thức dịch nghiền a Ảnh hưởng của loại polyme
Hệ tiểu phân nano có năng lượng tự do trên bề mặt cao hơn so với các tiểu phân kích thước lớn ban đầu, khiến hỗn dịch nano kém ổn định và dễ bị kết tụ lại Vai trò của các polyme thân nước là giảm năng lượng bề mặt của tiểu phân bằng cách hấp phụ trên bề mặt của chúng, từ đó cải thiện độ ổn định của hệ nano Mối quan hệ giữa các yếu tố này được thể hiện qua phương trình y = 28.25x + 22.908 (R² = 0.9996), cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của các polyme đối với năng lượng bề mặt của tiểu phân nano.
Trong quá trình hình thành, các phân tử tại thành lớp áo nước đóng vai trò ngăn chặn quá trình kết tụ, tạo thành lớp phòng vệ hiệu quả Ngoài ra, lớp áo nước còn hình thành rào cản về mặt không gian hoặc hàng rào ion, giúp ngăn chặn quá trình kết tụ Ostwald, từ đó duy trì sự ổn định của hệ thống Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình kết tụ và đảm bảo hiệu quả của các ứng dụng liên quan.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các loại polyme đến đặc tính tiểu phân của hợp chất Quá trình bào chế được thực hiện với 8 loại polyme khác nhau theo phương pháp đã mô tả trong mục 2.3.1 Kết quả cho thấy rằng việc lựa chọn loại polyme có ảnh hưởng rõ rệt đến kích thước, phân bố và tính ổn định của các tiểu phân, góp phần tối ưu hóa đặc tính và hiệu quả của sản phẩm cuối cùng.
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của loại polyme đến EE, LC
LC (%) 11,65 8,61 6,20 11,13 11,72 6,24 9,54 8,15 Chú thích: kl/tt: tỷ lệ % tính theo thể tích nước
Hình 3.2 Ảnh hưởng của loại polyme đến KTTP, PDI (n=3)
Sử dụng NaCMC, natri alginat, PVP K30, Chitosan làm chất ổn định trong hỗn hợp nano dẫn đến kích thước thu được từ 1400 – 3200 nm Các loại polyme có độ nhớt cao này có thể cản trở quá trình ma sát giữa bi và tiểu phân dược chất khi nghiền, làm giảm hiệu quả của quá trình nghiền Ở cùng nồng độ 1%, dịch nghiền của các mẫu F2, F3, F4, F8 đều chuyển sang màu xám, do các polyme dễ bị oxy hoá khi tiếp xúc với không khí trong cối nghiền.
Nghiên cứu cho thấy, khi nghiền AND (2%) với một trong bốn loại polyme (PVA, HPMC E6, HPC, HPMC K15M), các công thức F1 (HPMC E6), F5 (PVA), F6 (HPC) cho kích thước KTTP nhỏ hơn đáng kể so với các công thức F2, F3, F4, F8 sử dụng polyme có KTTP lớn (