Nghiên cứu chế tạo và theo dõi độ ổn định về kích thước tiểu phân của hệ nano piroxicam

ĐẶT VẤN ĐÈ • Hiện nay, công nghệ nano đang trở thành điểm nóng đối với các nhà khoa học trên mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong lĩnh vực y tế, nền công nghiệp dược phẩm hiện đại đã ứng dụng công nghệ này để tạo ra những sản phẩm mới có nhiều ưu điểm vượt trội so với các dạng bào chế quy ước. Các sản phẩm ứng dụng công nghệ nano có thể được phân thành hai nhóm bao gồm: các thuốc tạo ra bởi công nghệ nano (nano enginered drugs) và hệ dẫn thuốc nano (nano carriers). Nhiều công trình nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng cho thấy hệ nano làm tăng mạnh sinh khả dụng của thuốc, được áp dụng để phát triển các dạng thuốc, đặc biệt là các ứiuốc tác dụng tại đích. Các hệ vận chuyển thuốc có nhiều triển vọng là polyme, micell, dendrime và liposom. Những hệ này hình thànli dựa trên sự kết hợp của dược chất và polyme, trong đó các Eudragit (RS, RL, S) được sử dụng rất rộng rãi và đem lại hiệu quả cao. Piroxicam thuộc nhóm giảm đau chống viêm không steroid (NSAIDs) mới, nhóm oxicam, có nhiều ưu điểm hơn các thuốc thế hệ trước về tác dụng điều trị cũng như tác dụng không mong muốn. Để có thể tiến hành sản xuất thuốc trong nước theo công nghệ nano, chúng tôi tiến hành đề tài Nghiên cứu chế tạo và theo dõi độ ổn định về kích thước tiểu phân của hệ nano piroxicam”, với các mục tiêu chính sau; 1. Nghiên cứu chế tạo hệ nano piroxicam vói một sổ tá dược: Eudragit RSl 00, Eudragit RLl 00 và Eudragit SI 00. 2. Đánh giả một số đặc tính hệ nano. 3. Theo dõi độ ổn định về kích thước tiểu phân của hệ nano piroxicam.

B ộ YTÉ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN TRƯỜNG SƠN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THEO DÕI

Đ ộ ỎN ĐỊNH VÈ KÍCH THƯỚC TIỂU PHÂN

CUA HỆ NANO PIROXICAM

Người hưÓTig dẫn: Th.s N guyễn Thị M ai A n h

Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế - Đại học Dược Hà Nội Thời gian thực hiện: từ 07/2008 đến 05/2009

HÀ N Ộ I-2009

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:

PGS TS Nguyễn Văn Long Th.s Nguyễn Thị Mai Anh

Là những người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trìiili thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Em cũng chân thành cảm on:

Các thầy cô trong Ban giám hiệu, phòng Đào tạo cùng toàn thể các thầy cô các

bộ môn và cán bộ các phòng ban trường Đại học Dược Hà Nội đã tận tình dạy dỗ

em trong những năm tháng học tập tại trường

Các ứiầy cô và kỹ thuật viên bộ môn Bào chế cùng các thầy cô và kỹ thuật viên

bộ môn Công nghiệp Dược trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ

em trong quá trình thực hiện khóa luận này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em thực hiện và hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2009

Sinh viên

Nguyễn Trường Sơn

MỤC LỤC

KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

ĐẶT VẤN ĐÈ 1

Phần 1: TỔNG QUAN 2

1.1 VÀI NÉT VÈ HỆ NANO 2

1.1.1 Khái niệm công nghệ nano 2

1.1.2 ư u nhược điểm 2

1.1.3 Phương pháp chế tạo 8

1.1.4 Đặc điểm hệ nano 12

1.2 PIROXICAM 14

1.2.1 Công thức hóa học 14

1.2.2 Tính chất 14

1.2.3 Tác dụng, chỉ định 14

1.2.4 Các dạng bào chế có trên thị trường 15

1.2.5 Một số nghiên cứu về hệ nano piroxicam 15

Phần 2 THựC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 17

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THựC NGHIỆM 17

2.1.1 Nguyên liệu 17

2.1.2 Phương tiện 17

2.1.3 Phương pháp thực nghiệm 18

2.2 KẾT QUẢ THựC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT 22

2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của thiết bị và tá dược đến sự hình thành và cấu trúc của hệ nano 22

2.2.2 Xác định hàm lượng piroxicam trong mẫu sau khi chế tạo 32

2.2.3 Đánh giá một số đặc tính của hệ nano chể tạo được 37

2.2.4 Theo dõi độ ổn định về kích thước hệ nano 41

KÉT LUẬN VÀ ĐÈ XUẤT 42

KẾT LUẬN 42

ĐỀ XUẤT 43

TÀI KIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

(Phổ hồng ngoại chuyển dạng Fourier) High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)

Hydroxypropylmethylcellulose Infrared

(Phổ hồng ngoại)Alcol polyvinicScanning electron microscope(Kính hiển vi điện tử quét)Sinh khả dụng

Transmission electron microscope (Kính hiển vi điện tử truyền qua)X-ray powder diffraction

(Phổ nhiễu xạ tia X)

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

1:2,5-PERS2,5

1:2,5-PERL2,5

1:10-PERLIO

Phụ lục 14: Phân bố kích thước hạt mẫu piroxicamiEudragit SIOO 1:5 ba tháng

điều kiện khắc nghiệt-PERS5-L Phụ lục 15: Phân bố kích thước hạt mẫu piroxicam:Eudragit SI00 1:5 bảo quản 3

tháng điều kiện nhiệt độ phòng -PERS5-T Phụ lục 16: Phân bố kích thước hạt mẫu piroxicamrEudragit SIOO 1:5 bảo quản 3

tháng điều kiện tủ vi khí hậu -PERS5-V Phụ lục 17: Phổ DSC piroxicam nguyên liệu- Px-NL

Phụ lục 21; Phổ DSC hỗn hợp vật lý piroxicam và Eudragit RS 100 tỷ lệ 1:5

Phụ lục 22; Phổ IR piroxicam nguyên liệu- Px-NL

Phụ lục 23: Phổ IR mẫu chứng piroxicam- Px-DC

Phụ lục 24; Phổ IR mẫu trắng Eudragit RS 100-EuRS-DC

Phụ lục 25: Phổ IR mẫu piroxicam:Eudragit RSIOO 1:5-PERS5

DANH MỤC CÁC BẢNG

đo quang

pháp HPLC

DANH MỤC CÁC HÌNH•

nhau

pừoxicam: Eudragit RSIOO

piroxicam: Eudragit RLIOO

(PERS5) sau khi chế tạo và sau ba tìiáng bảo quản ở điều kiện khác nhau

ĐẶT VẤN ĐÈ•

Hiện nay, công nghệ nano đang trở thành điểm nóng đối với các nhà khoa học trên mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Trong lĩnh vực y tế, nền công nghiệp dược phẩm hiện đại đã ứng dụng công nghệ này để tạo ra những sản phẩm mới có nhiều

ưu điểm vượt trội so với các dạng bào chế quy ước

Các sản phẩm ứng dụng công nghệ nano có thể được phân thành hai nhóm bao gồm: các thuốc tạo ra bởi công nghệ nano (nano enginered drugs) và hệ dẫn thuốc nano (nano carriers) Nhiều công trình nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng cho thấy

hệ nano làm tăng mạnh sinh khả dụng của thuốc, được áp dụng để phát triển các dạng thuốc, đặc biệt là các ứiuốc tác dụng tại đích Các hệ vận chuyển thuốc có nhiều triển vọng là polyme, micell, dendrime và liposom Những hệ này hình thànli dựa trên sự kết hợp của dược chất và polyme, trong đó các Eudragit (RS, RL, S) được sử dụng rất rộng rãi và đem lại hiệu quả cao

Piroxicam thuộc nhóm giảm đau chống viêm không steroid (NSAIDs) mới, nhóm oxicam, có nhiều ưu điểm hơn các thuốc thế hệ trước về tác dụng điều trị cũng như tác dụng không mong muốn

Để có thể tiến hành sản xuất thuốc trong nước theo công nghệ nano, chúng tôi

tiến hành đề tài "^Nghiên cứu chế tạo và theo dõi độ ổn định về kích thước tiểu

phân của hệ nano piroxicam”, với các mục tiêu chính sau;

1 Nghiên cứu chế tạo hệ nano piroxicam vói một sổ tá dược: Eudragit R Sl 00, Eudragit R Ll 00 và Eudragit SI 00.

2 Đánh giả một số đặc tính hệ nano.

3 Theo dõi độ ổn định về kích thước tiểu phân của hệ nano piroxicam.

Phần 1 TỎNG QUAN

1.1 VÀI NÉT VÈ HỆ NANO

1.1.1 Khái niệm công nghệ nano

Công nghệ nano là khoa học sáng tạo ra các nguyên liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích nhờ các thao tác, sắp xếp ở mức nguyên tử, phân tử và các cấu trúc siêu

[30], [43] Công nghệ nano có ba thuộc tính quan trọng là các thao tác thực hiện ở mức nano, kích thước vật liệu ở mức nano và kết quả của công nghệ nano là tạo ra vật liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích mới [4], [5], [13]

Desai và cộng sự đã nhận thấy hạt nano có kích thước 100 nm hấp thu tăng gấp 2,5 lần so với vi tiểu phân 1 Ịim [41], Hệ dẫn thuốc nano liposom tăng khả năng thấm qua mô của dược chất.VD: K Singh đã thử nghiệm trên chuột nhiễm p bergheii cho thấy primaquin ở dạng nano nhũ tương lipid dạng uống với kích thước 50-200

nm có hoạt tính chống sốt rét ở liều thấp hơn 25% so với liều uống qui ước, SKD tăng và nồng độ dược chất trong gan tăng ít nhất 45% so với dạng uống thông ứiường [32] Beom Su Kim và cộng sự nghiên cứu tính thấm của ketoprofen nano

liposom trên da chuột cho thấy tính thấm của ketoprofen tăng gấp 9 lần so với mẫu chứng [14] Nghiên cứu của Fei Han và cộng sự với hệ nano liposom flubiprofen cũng cho thấy khả năng làm tăng tính thấm của hệ nano liposom Tính thấm qua da chuột của flubiprofen trong hệ nano (412,53 ịxg/cm^) tăng 5 lần so với mẫu chứng

(90,83 ịig/crn^) [21].

Hiện nay, hệ nano đã được chứng minh là có khả năng tăng hấp thu thuốc qua hàng rào máu não (BBB) Hàng rào này là trở ngại lớn cho một loạt các dược chất như kháng sinh, thuốc chống ung thư và thuốc điều trị các bệnh về não, đặc biệt neuro peptid Hệ nano tăng hấp thu thuốc qua BBB được chế tạo từ nhiều loại chất mang khác nhau như: poly(alkylcyanoacrylat), polyacetat, polysaccharid Phương pháp chế tạo, đặc điểm và ứng dụng lâm sàng hệ nano để tăng hấp thu thuốc qua BBB được nhiều nghiên cứu xem xét [16], [25], [37], [41], Nghiên cứu in vivo cho thấy sự hấp thu của Carbamazepin (thuốc điều trị động kinh cấp, khả năng qua hàng rào máu não thấp do đặc tính thân dầu) trong hệ nhũ tương nano tiêm tĩnh mạch tăng ở tất cả các mô Đặc biệt nồng độ hấp thu trong não và tỉ lệ nồng độ não/huyết thanh tăng cao (2,37 lần và 3,0 lần với chất ổn định 1-0-decylglycerol) [40], Cơ chế hấp thu qua BBB chưa rõ ràng nhưng phụ thuộc vào kích thước hạt nano, chất mang

và cấu trúc hạt nano Nhiều nghiên cứu cho thấy hạt nano được chế tạo giống các phân tử sinh học để vận chuyển thuốc qua BBB hoặc hấp thụ các phân tử albumin lên bề mặt các hạt nano [31], [37] Kreuter J và cộng sự chế tạo hệ nano bao bởi polysorbat, hạt nano giống như các lipoprotein trọng lượng thấp (LDL) Hệ nano này có thể vận chuyển qua mao mạch máu não do gắn vào các receptor LDL [37].Một số nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng hệ nano làm tăng vận chuyển thuốc qua khoang mũi Hệ nano vận chuvển qua mũi bao gồm; hệ vận chuyển với chất mang lipid (liposom và hệ nano kết hợp lipid khác) và hệ vận chuyển với chất mang polyme (polyester, polysaccharid) [44] Feniandez-Urrusuno và cộng sự nghiên cứu vận chuyển hệ nano insulin với chitosan qua klioang mũi thỏ, kết quả là hệ nano insulin làm giảm đường huyết xuống 60% so với ban đầu trong khi đó dung dịch chitosan insulin chỉ làm đường hiiyểt giảm xuống mức 85% so với ban đầu Dyer và

cộng sự nghiên cứu hệ nano insulin với chitosan hấp thu qua khoang mũi chuột và cừu chỉ ra rằng hệ nano insulin có tác dụng hạ đường huyết tốt hơn dung dịch insulin Nagamoto và cộng sự chỉ ra rằng hệ nano có khả năng tănẹ vận chuvển vacin qua khoang mũi Vila A và cộng sự nghiên cứu vận chuyển hệ nano protein- chitosan và kết quả là hệ nano làm tăng vận chuvển protein qua khoang mũi so với hỗn dịch uống [39].

Hệ nano tăng thời gian lưu thông của các hạt trong máu Hạt nano bị loại ra bởi

hệ thống thực bào đơn nhân (MPS), các chất opsonin hấp thụ lên bề mặt hạt nano và làm tăng quá trình thực bào [10] Các hạt nano với các chất mang là poly(ethylene glycol)/poly(lactic acid) hoặc poly(hexadecyl cyanoacrylat) đều tăng thời gian tồn tại trong máu, giảm hấp thu vào gan [31] Khi kích thước tiểu phân dược chất dưới

70 nm và đặc biệt kết hợp với polyme/chất diện hoạt thân nước tránh được quá trình opsonin hóa trong tĩnh mạch, giảm sự đào tìiải theo cơ chế miễn dịch, chủ yểu thông qua tác dụng thực bào của hệ thống lưới nội mô (RES) nên hệ nano được coi là hệ vận chuyển thuốc lý tưởng điều trị các bệnh ung thư [57] VD: liposom PEG chứa doxorubicin có thời gian bán thải kéo dài tới 71,5 giờ so với thời gian 10 phút của dạng thuốc doxorubicin thông thường, tăng tác dụng điều trị ung thư ở liều thấp hơn

nano được bao bởi poly(ethylen glycol) và kết quả là lượng hấp thu vào đại thực bào sau 24 giờ của các hạt nano được bao poly(eứiylen glycol) giảm 3 lần so với hạt nano không bao [10] Thibault Ameller và cộng sự nghiên cứu sự hấp thụ các chất opsonin lên bề mặt các hạt nano cầu và nang với chất mang Kết quả chỉ ra rằng các hạt nano được xử lý bề mặt với poly(ethylen glycol) hấp thụ ít hơn các chất opsonin hơn so với không xử lý với poly(eứiylen glycol) [59] Brigger và cộng sự (2002) nghiên cứu hệ nano poly(lactic acid) và poly(hexadecyl cyanoacrylat) được bao với poly(eứiylen glycol) và kết quả là thời gian tồn tại trong máu kéo dài, giảm hấp thu vào gan [31] Baerta L và cộng sự nghiên cứu về hệ nano hỗn dịch rilpivirin (kích thước 200 nm) chỉ ra rằng hệ nano hỗn dịch rilpivirin duy trì giải phóng 3 tháng trên chó và 3 tuần trên chuột [12]

Bảo quản dược chất: chất mang có thể ngăn cản sự tác động của các tác nhân vật

lý, hóa học đến dược chất trong hạt nano trong quá trình bảo quản và sử dụng thuốc VD: khảo sát về độ ổn định của hệ nano hỗn dịch cloricromen với Eudragit RSIOO

và Eudragit RLIOO, Pignatllo R và cộng sự đã chứng minh rằng hệ nano làm giảm hẳn phân hủy cloricromen [49] Nghiên cứu của Ourique A chỉ ra rằng siêu vi nang poly(s-caprolacton) chứa tretinoin cải thiện đặc tính nhạy ánh sáng của tretinoin [45]

Hệ nano phân tán trong nước có thể tạo ra hỗn dịch có cấu trúc ổn định Khi kích thước hạt nhỏ, hỗn dịch được tạo ra dễ dàng hơn, cấu trúc hóa lý của hỗn dịch ổn định hơn ư u điểm này sẽ làm tăng khả năng ứng dụng các dược chất kém tan vào các chế phẩm hỗn dịch, đặc biệt là thuốc tiêm tĩnh mạch và nhãn khoa Tính ổn định của hỗn dịch thể hiện ở thế zeta (điện thế bề mặt) Hỗn dịch tương đối bền vững khi giá trị tuyệt đối của thế zeta từ 30-60 mV, rất bền khi giá trị tuyệt đối của thế zeta từ 60-90 mV [41], [46],

c Tăng tính an toàn

Hệ nano làm giảm kích ứng và khả năng tương hợp sinh học của các dạng bào chế Hệ nano có kích thước hạt rất nhỏ làm giảm sự tập trung nồng độ dược chất ở một vị trí tác dụng, ứng dụng tốt cho những dạng phân liều rắn dùng cho đường uống của thuốc gây kích ứng dạ dày như NSAIDs [61] Hệ nano tăng tính tương hợp sinh học do dược chất gắn chất mang tạo hạt nano có cấu trúc và điện thế bề

mặt thích hợp, giảm sự kích ứng về mặt hóa học, vật lý với các tổ chức sinh học

poly(vinyl alcohol) tương hợp sinh học với mắt có thể sử dụng làm màng kết nhân tạo [62]

Hệ nano có khả năng làm giảm độc tính do các dược chất được bảo vệ trong chất mang VD: các dược chất ở bên trong các tiểu phân liposom và các tiểu phân này hầu như chỉ phân bố trong máu và trong các mô bệnh lý, không gây ảnh hưởng và không gây độc đến các mô bình thường Hong RL và cộng sự chỉ ra rằng doxorubicin được bảo vệ trong liposom giảm hẳn độc tính trên tim, tủy và giảm rụng tóc [27] Khi độ tan, tốc độ hoà tan của dược chất tăng thì liều dùng sẽ giảm, tiết kiệm dược chất và giảm được tác dụng phụ do độc tính của dược chất và tá dược làm tăng độ tan, tăng độ ổn định [31], [41],

d Tạo ra dạng thuốc tác dụng tại mô và tế bào đích

Dạng thuốc giải phóng tại đích phải đạt một số yêu cầu như: không bị loại ra quá nhanh khỏi hệ tuần hoàn, kết hợp với mô đích không quá chậm, giải phóng tại

mô đích, tất cả thuốc giải phóng ở dạng tự do và hoạt động Hệ giải phóng thuốc nano đáp ứng được các yêu cầu đó [33], [42]

Với sự phát triển mạnh của công nghệ sinh học và công nghệ gen, nhiều thuốc mới được tổng hợp Trong đó protein, peptid và AND chiếm một phần khá lớn Các chất này tính thấm kém, độ tan kém, không ổn định trong dịch sinh học, nhanh chóng bị chuyển hóa in vivo Các hạt nano tưoTig họp sinh học có nhiều ưu điểm hơn so với các dạng thuốc quy ước như tăng tác dụng, giảm độc tính, hấp thu vào tế bào thông qua màng, qua được hàng rào máu não và đến tới các tế bào đích [33], [42]

Hơn nữa, các thuốc chống ung thư do độ tan kém và độc tính cao nên khó ứng dụng trong lâm sàng Các thuốc được gắn trong siêu vi cầu với chất mang dễ bị phân hủy sinh học, thuốc được giải phóng có kiểm soát không bao giờ đạt nồng độ gây độc Với các hạt nano giải phóng tại đích, thuốc tập trung tại các mô ung thư thì độc tính thuốc giảm mà khả năng điều trị tăng [42]

Kushibiki tạo ra hệ nano chứa AND plasmid với chất mang poly(ethylen glycol) và gelatin làm tăng hoạt động của AND sau khi tiêm bắp [38] Guillaume Tresset và cộng sự chế tạo phức hợp AND-phospholipid Phức họp này hoạt động như một virus đưa AND vào tế bào đích [24] Hệ nano AND-phospholipid được coi như là virus nhân tạo được dùng như một hệ giải phóng gen tại tế bào đích [24], [33].

Lanza và cộng sự đã chứng minh rằng hệ nano có ứng dụng cao trong hệ giải phóng thuốc tại đích Thông qua hình ảnh khối phổ, nhóm nghiên cứu chỉ ra vị trí của nano nhũ tương perfluorocarbon (250 nm) ở nhiều vị trí như cục máu đông và mạch máu mới tạo trong các khối u in vitro và in vivo [19],

1.1.2.2 Nhược điểm

a Khó khăn trong chế tạo

Hệ nano có kích thước nhỏ nên xuất hiện nhiều đặc tính mới Do xuất hiện nhiều đặc tính mới nên nên cần phương pháp và thiết bị hiện đại để chế tạo và phân tích [15], [29] Các vật liệu cứng dễ tạo ra các hạt có kích thước 100 nm hơn các vật liệu mềm Các vật liệu cứng như kim cương, oxyd sắt, oxyd silic với nhiệt độ nóng chảy trên lOOO^C thì dễ tạo ra hạt kích thước từ 1 đến 100 nm Trái lại, các vật liệu

mềm chủ yếu là các nguyên liệu làm tìiuốc có nhiệt độ nóng chảy dưới 300*^c thì

khó tạo ra hạt dưới 100 nm [15], [19], [29]

b Khó khăn trong bảo quản

Hệ nano trong quá trình bảo quản dễ bị đông tụ và kết dính các hạt nano tạo nên các hạt lớn hơn Hệ nano gồm các hạt có kích thước 10-100 nm, các hạt này có bề mặt chung rất lófn nên năng lượng tự do bề mặt thừa Do năng lượng bề mặt lớn nên các hạt có xu hướng đông tụ lại, liên kết với nhau để giảm năng lượng tự do bề mặt của hệ [43]

c Độc tính của hệ nano

Mặc dù có rất nhiều ưu điểm trên nhiều mặt như tăng sinh khả dụng, tác dụng tại đích, ổn định dược chất nhưng một số nghiên cứu cho thấy một vài hệ nano có nguy cơ gây độc cho cơ thể [11], [29], [47] VD: qua đường tiêm tĩnh mạch các hạt

nano gây ra độc tính trên tế bào, gan, hoạt hóa bổ thể, hệ thống miễn dịch dịch thể

và miễn dịch tế bào Hệ nano chứa polycation chủ yếu gây độc tế bào, gan và hoạt hóa bổ thể Ngược lại, hệ chứa polyanion ít gây độc tế bào mà gây ức chế quá trình đông máu, kích thích giải phóng cytokin từ tế bào lympho và bạch cầu đon nhân [29]

Các hạt nano hấp thu qua đường dạ dày ruột có thể gây độc tính do tích tụ tại các mảng Peyer Sự tích tụ này có liên quan đến tăng quá trình viêm trong bệnh Crohn nhưng chưa có bằng chứng rõ ràng [29]

Hệ nano ít có gây ra độc tính khi dùng ngoài da Các nghiên cứu của Pflücker F, Alvarez-Roman R chỉ ra rằng hạt nano không hấp thu qua da mà chỉ tích tụ trong các lỗ chân lông [11], [47]

Hạt nano có thể vào não thông qua hai đường chính là hấp thu qua hàng rào máu não và qua kênh “trans-synaptic” sau tiếp xúc với niêm mạc mũi Điện thế bề mặt của hạt nano làm thay đổi tính thấm của hàng rào máu não và gây độc cho não [47]

1.1.3 Phương pháp chế tạo

Có hai kỹ thuật tạo ra các hạt nano là kỹ thuật phân chia và kỹ thuật kết tụ tiểu phân [15], [29]

1.1.3.1 Kỹ thuật phân chia (top-down)

Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano Kỹ thuật này gồm hai nhóm chủ yếu sau; nghiền bi, đồng nhất hóa dưới áp suất cao [29], [42]

a Nghiền bi

Cấu tạo của máy nghiền bi gồm có một bình chứa và vật liệu nghiền (bi thép, thủy tinh, zircon oxyd hoặc các polyme cứng đặc biệt) Tốc độ quay của thiết bị rất lón trong thời gian dài tạo ra lực chia cắt phá vỡ hạt từ kích thước micro xuống kích thước nano [29], [60]

%

BO phận nghiền

Hình 1.1 Sơ đồ máy nghiền keo sử dụng phương pháp tuần hoàn khép kín

b Đồng nhất hóa dưới áp suất cao

Khác với phương pháp nghiền bi là phương pháp này sử dụng áp suất cao để

(100-150 Mpa, 14504-21756 psi) Tùy thuộc vào đặc tính của thuốc số lần đồng nhất có thể từ 10 đến 20 lần Phương pháp đồng nhất hóa bằng áp suất cao dựa trên

kỹ thuật piston hở hoặc vòi phun tạo dòng [29], [60]

1.1.3.2 Kỹ thuật kết tụ tiểu phân (bottom-up)

a Nguyên lý

Hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion Kỹ thuật này được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng Kỹ thuật kết tụ tiểu phân bao gồm phưong pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa lý [15], [42],

b Các phương pháp

bl Phương pháp vật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc

chuyển pha [15], [42] PhưoTig pháp hình thành vật liệu nano từ pha lỏng; kết tủa từ dung dịch chứa dược chất và polyme bằng cách loại dung môi trong điều kiện khuấy trộn mạnh [15], [18], [42]

Phương pháp này áp dụng với các polyme như: polyacrylamid, poly (methylmethacrylat) (PMMA), poly(ethylcyanoacrylat) (PECA) .[18], [31]

+ Polyme hóa bề mặt: Nguyên tắc của phương pháp này là trùng ngưng các

monome trên bề mặt giọt nhũ tương dưới tác dụng của các yếu tố gây trùng hợp có trong pha ngoại như: các ion Phương pháp này áp dụng với các polyme như: poly(ethylcyanoaciylat), poly(isobutylcyanoacrylat), poly(isohexylcyanoaciylat) [18]

- Phương pháp sử dụng polyme + Sử dụng các polyme tổng hợp:

Nhữ hoá và bay hơi dung môi

Dung dịch dầu: Polyme +

thuốc không tan trong nước

Hình 1.2 Sơ đồ kỹ thuật nhũ hoá và bay hơi dung môi

Phương pháp này gồm hai bước (Hình 1.2) Bước một là tạo nhũ tương dầu trong nước Polyme và dược chất hòa tan trong pha dầu được phân tán trong nước

sử dụng chất diện hoạt và đồng nhất hóa năng lượng cao Bước hai là loại dung môi dầu bằng bay hơi ở nhiệt độ cao và áp suất giảm hoặc tiếp tục khuấy, đồng thời các siêu vi cầu được tạo ra Các phân tử dược chất phân tán trong mạng lưới polyme Kích thước của tiểu phân có thể được kiểm soát bằng tốc độ khuấy, loại và tỷ lệ chất gây phân tán, độ nhớt của pha dầu và pha nước, nhiệt độ Nhiều kiểu nhũ tương được áp dụng nhưng nhũ tương dầu trong nước hay được dùng Các dược chất hay được áp dụng là albumin, testosteron, loperamid, ciprofloxacin, prazinquantel, cyclosporin A, acid nucleic, nimodipin, piroxicam và indometìiacin Các polyme hay được dùng là ethylcellulose (EC), cellulose acetat phthalat, poly(s-caprolacton) (PCL), poly(methacrylat) và poly(hydroxybutyrat) (PHB) [18], VD: Qi-Zhi Zhang

và cộng sự nghiên cứu dạng bào chế nano nimodipin vận chuyển vào não thông qua niêm mạc mũi bằng phưong pháp bay hơi dung môi nhũ tương Hệ nano nimodipin

có kích thước thước khoảng 70 nm và thế bề mặt âm [52] Kathleen Dillen và cộng

sự dùng phương pháp bay hơi dung môi nhũ tương chế tạo hệ nano ciprofloxacin với chất mang poly(D,L-lactic-co-glycolic acid) và Eudragit kích thước hạt nano từ 100-300 nm, thế zeta 25 mV [34]

Thay thế dung môi và lắng đọng bề mặt: thay thế dung môi và lắng đọng

bề mặt là hai kỹ thuật tưong tự nhau dựa trên tạo nhũ tương với pha nội là dungdịch dầu hòa tan polyme vào trong pha nước Tuy nhiên, kỹ thuật thay thể dung môi tạo ra cả siêu vi cầu và siêu vi nang còn kỹ thuật lắng đọng bề mặt chỉ tạo ra siêu vi nang [18]

Khuếch tán dung môi/nhũ tương: sử dụng dung môi hữu cơ tan một phần

trong nước Polyme được hòa tan trong dung môi hữu cơ như propylen carbonat, dung môi này được bão hòa nước để đảm bảo trạng thái cân bằng nhiệt động học ban đầu giữa hai chất lỏng Dung môi hữu cơ sẽ khuếch tán ra pha ngoại và tạo ra siêu vi cầu hoặc siêu vi nang phụ thuộc vào tỷ lệ polyme và ứiuốc [18]

Tạo muối với các polyme tổng hợp (salting-out): dựa trên nguyên tắc

phân tách dung môi có thể trộn lẫn với nước khỏi pha nước thông qua tác dụng muối hóa Các chất muối hóa (các chất điện ly như magnesi clorid, calci clorid, magesi acetat hoặc chất không điện ly như saccharose) [18]

+ Sử dụng các polyme tự nhiên: phương pháp keo tụ hay gel ion hóa: sử

dụng những polyme tự nhiên như chitosan, gelatin, natri alginat, agarose để làm chất mang Những họp chất cao phân tử tự nhiên này được hòa tan trong dung môi thích hợp, được nhũ hóa và gây keo tụ tạo hạt dưới tác động của nhiệt độ, tác nhân hóa học, tưong tác tĩnh điện hay tạo phức [18]

- Phương pháp sử dụng dung môi siêu tới hạn và chất lỏng nén

Phương pháp này sử dụng dung môi siêu tới hạn để tạo ra các hạt nano Có rất nhiều dung môi siêu tới hạn được sử dụng như: ethylen, trifluoromethan, carbon

dioxid, dinitrogen monoxid, toluen, isopropanol, nước Trong đó, CO2 được ứng dụng nhiều nhất [18], [29].

b2 Phương pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion gồm

hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phưong pháp kết tủa, sol-gel) và từ pha khí (nhiệt phân) Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano [15], [42]

b3 Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các

nguyên tắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí Phương pháp này

có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano [15], [42‘

1.1.4 Đặc điểm hệ nano

1.1.4.1 Kích thước hạt nano

Khi so sánh kích thước của các thành phần cấu tạo tế bào cho thấy kích thước của các thành phần tạo nên hệ thống sinh học nằm trong khoảng kích thước nm (chuỗi AND 3 nm, ribosome 10 nm) Muốn điều trị các bệnh liên quan các thành phần đó như; sửa lỗi gen, diệt vi khuẩn phong trong tế bào, ngăn cản nhân lên của genom virus, diệt tế bào ung thư, ngăn cản quá trình lão hóa thì con người cần phải

sử dụng những phương tiện ở mức kích thước như vậy Điều đó cho thấy công nghệ nano trong lĩnh vực dược phẩm thực sự quan trọng [29], [31]

1.1.4.2 Bề mặt hạt nano

Số phân tử ở bề mặt tiểu phân càng lớn khi kích thước tiểu phân càng giảm Với hạt 10000 nm thì phần trăm phân tử bề mặt rất nhỏ (0,03%) so với hạt 100 mii thì giá trị đó là 27,10% Vì thế, tỷ lệ hòa tan của hạt micro thấp hơn rất nhiều so với hạt nano Cũng vì lý do đó diện tích tiếp xúc bề mặt tăng lên làm cho lực hút Van der Waals tăng lên làm cho các hạt có xu hướng dính lại với nhau [29], [31]

1.1.4.3 Hỗn dịch hạt nano và sự sa lắng

Do các hạt nano có kích thước nhỏ nên dễ giữ chúng ở trạng thái lơ lửng trong chất lỏng Các tiểu phân lớn dễ bị lắng do lực hút lớn, trong khi đó lực hút tác dụng các hạt nano rất nhỏ Trong hỗn dịch, tốc độ lắng của các hạt nano thấp hơn nhiều

so với các hạt micro Đồng ứiời, chuyển động nhiệt Brown của hạt nano lại cao hơn

chuyển động nhiệt của hạt micro nên hỗn dịch nano bền hơn so với hỗn dịch micro[15], [29],

1.1.4.4 Từ tính và tính chất quang học

Các hạt nano thể hiện tính chất từ và quang rất đặc biệt Thí dụ, vật liệu sắt từ

tìr tính vì tìiiếu vùng tò Tuy nhiên, chúng chịu tác dụng trong từ trường Những vật liệu như vậy rất hữu ích cho thuốc giải phóng tại đích Ví dụ có thể tác dụng các xung động từ tính lên các hạt nano để tăng giải phóng thuốc tại các u rắn Các hạt

đó gắn với kháng thể trực tiếp chống lại kháng nguyên và giải phóng chọn lọc vào thành mạch bị u Các hạt bị nóng lên cục bộ do sử dụng bức xạ điện từ dẫn đến làm thủng màng khối u mạch máu, vi đối lưu ở các kẽ nhỏ, làm thủng màng tế bào ung thư Như vậy, thuốc được tăng giải phóng vào khối u đồng thời hạn chế tới mức tìiấp nhất tác dụng nhiệt và cơ học với các mô bình thường Tính chất quang học của vật chất thay đổi khi kích thước hạt nằm trong vùng kích thước nano Hệ nano vàng và bạc có màu sắc phụ thuộc vào kích thước tiểu phân Màu sắc hệ nano thay đổi theo kích thước là do sự cộng hưởng bề mặt [15], [20], [29]

1.1.4.5 Sự vận chuyển hạt nano trong sinh vật

Thuốc được vận chuyển trong cơ thể xuyên qua các lỗ trên màng và các bề mặt Hầu hết các lỗ này ở trên màng tế bào hoặc trên các cấu trúc dưới mức tế bào đều có kích thước dưới 1000 nanomet Vì tíiế các hạt nano rất phù hợp để tiến tới các cấu trúc dưới mức tế bào [29]

Hạt nano hấp thụ vào cơ thể phụ thuộc vào kích thước và đặc tính bề mặt của

nó Sự hấp thu các hạt phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt Các hạt có kích thước

VD; các hạt có kích thước lớn hơn 100 nm không thấy trong tủy xương, hấp thu vào gan, lách không đáng kể, các hạt lớn hơn 300 nm không thấy trong máu Các hạt bị hấp thụ vào gan hoặc lách nhiều làm giảm nồng độ trong máu để giảm hấp thu nhiều vào gan, lách có thể giảm kích thước hạt hoặc bao bề mặt các hạt bằng các polyme thân nước như poloxame, poloxamin [23]

1.2 PIROXICAM

1.2.1 Công thức hóa học

Công thức hóa học: C15H13N3O4S Khối lượng phân tử: 331,4

Tên khoa học: 4 - hydroxyl - 2 - methyl - N - (pyridin-2-yl) - 2H - 1,2

benzoứiiazin - 3 - carboxamid - 1,1 - dioxid [16], [58]

Độ tan: rất ít tan trong nước (0,015 mg/ml), dung dịch acid (0,023 mg/ml ở pH

2,0) và hầu hết dung môi hữu cơ, tan ít trong alcohol và dung dịch kiềm (1,03 mg/ml ở pH 7,5), tan trong dicloromethan [16], [28], [58]

Dạng thù hình: có bốn dạng thù hình với nhiệt độ nóng chảy tưoTig ứng là: I

(201,6 °C), II (195,5 °C), III (178,4 *^0), IV (164,1 '^C) Dạng thù hình II không bền

dễ chuyển thành dạng I [61]

b Tính chất hóa học

Tính acid base: tính acid yểu (pKa = 6,3), pKai = 1,86 và pKaa = 5,46 [7], [28],

c Định tính: theo các dược điển hiện hành [16], [58]

d Định lượng: theo các dược điển hiện hành [16], [58]

1.2.3 Tác dụng, chỉ định

❖ Tác dụng: piroxicam là thuốc chống viêm phi steroid (NSAIDs), có tác dụng chống viêm, giảm đau, hạ sốt, chống kết tập tiểu cầu

Piroxicam ứiuộc nhóm oxicam, tác dụng hạ sốt kém, nhưng tác dụng chống

❖ Chỉ định:

Piroxicam dùng trong một số bệnh đòi hỏi chống viêm, kèm giảm đau

+ Viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp, thoái hóa khớp

+ Viêm cột sống dính khớp, bệnh cơ xưoTig cấp, chấn thương trong thể thao.+ Thống kinh và đau sau phẫu thuật

1.2.4 Các dạng bào chế có trên thị trường

Một số chế phẩm chứa piroxicam:

- Thuốc tiêm 20 mg/ml (chế phẩm Felden IM, Pirox IM, Kecam )

- Viên nang, viên nén 10 mg, 20 mg (chế phẩm Felden, Ciprox DT, Pirox

10, Pirox 20, )

- Thuốc đạn 20 mg (chế phẩm Felden, Oximezin, Zitumex, )

1.2.5 Một số nghiên cứu về hệ nano piroxicam

Khosro Abdikia và cộng sự đã nghiên cứu tạo ra hạt nano piroxicam với chất mang Eudragit RSIOO bằng phưong pháp nhũ hóa bay hơi dung môi Đánh giá hệ nano tạo ra bằng phân tích kích thước tiểu phân vầ phân bố kích thước, thế zeta, SEM, XRPD, FTIR, DSC Kết quả cho thấy kích thước hạt trong vùng nano 230-

250 nm, bề mặt hạt nhẵn, thế zeta khoảng 35-40 mV, không có tương tác hóa học nào giữa piroxicam và polyme, hạt nano piroxicam:Eudragit RSIOO có ít tinli thể hơn piroxicam Đánh giá giải phóng invitro cho thấy thời gian giải phóng dược chất

từ hạt nano piroxicam:Eudragit RSIOO kéo dài hơn so với dược chất không có polyme, đồng thời tỷ lệ polyme tăng tốc độ giải phóng giảm dần Đánh giá in vivo trên thỏ cho thấy tác dụng chống viêm của hỗn dịch hạt nano piroxicamiEudragit RSIOO tốt hơn hỗn dịch micro của piroxicam [35]

Ram N Prajapati và cộng sự nghiên cứu chế tạo hệ nano dendrime piroxicam với chất mang là PAMAM (polyamidoamin) thế hệ 3 và thế hệ 4 (3.0 G và 4.0 G)

Đánh giá hệ nano tạo ra bằng FTIR, NMR và TEM Kết quả cho thấy rằng không có tương tác hóa học giữa piroxicam và polyme, kích thước của các dendrime nằm trong khoảng kích thước nano (500 nm) Độ tan của dendrime tăng lên một cách đáng kể so với piroxicam ban đầu (khoảng 200 lần) Đánh giá giải phóng in vitro cho thấy dendrime piroxicam giải phóng kéo dài hơn so với piroxicam ban đầu, dendrime thế hệ 4 giải phóng chậm hơn dendrime thể hệ 3 Đánh giá in vivo trên chuột cho thấy diện tích dưới đường cong (AƯC) của dendrime piroxicam cao hơn so với với diện tích dưới đường cong (AUC) của piroxicam ban đầu, tương ứng với tác dụng chống viêm của dendríme cao hơn piroxicam ban đầu [53].

Phần 2 - THựC NGHIỆM VÀ KỂT QUẢ

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THựC NGHIỆM

2.1.1 Nguyên liệu

2.1.2 Phương tiện

Máy khuấy Braul 4185 (Séc)

Máy đồng nhất hóa Homogenizer FBF 101 (Italia)

Máy khuấy từ IKA-WERKE (Đức)

Máy ly tâm Sigma 3-18 K Satorius (Đức)

Kính hiển vi điện tử quét FESEM Hitachi S-4800 (Nhật)

Kính hiển vi điện tử truyền qua JEM 1010 (JOEL)

Máy xác định phân bố kích thước hạt HORIBA LA-950

Máy đo pH Inolab (Đức)

Máy siêu âm Ultrasonic LC 60 H.

Máy đo quang phổ UV-VIS ư 1800 HITACHI (Nhật)

Máy HPLC Spectra System Thermo

Máy đo thế Zeta Phoremeter IV-CAD

Máy phân tích nhiệt vi sai SETARAM DSC 131

Máy đo quang phổ IR RKIN ELME

Tủ vi khí hậu, cân kỹ thuật, cân phân tích, tủ lạnh, tủ sấy, nhiệt kế và các thiết bị bào chế, kiểm nghiệm khác

2.1.3 Phương pháp thực nghiệm

2.I.3.I Chế tạo hệ nano piroxicam

Chế tạo hệ nano piroxicam bằng phương pháp nhũ hóa và bốc hơi dung môi từ nhũ tưong Quá trình gồm 3 bước:

Tạo dung dịch dược chất và poỉyme: hòa tan piroxicam và Eudragit trong

dicloromethan (dung dịch 1).

Tạo nhũ tương dầu/nước:

+ Nhỏ từ từ dung dịch 1 vào ứong dung dịch PVA trong nước có nồng

độ từ 0,5-5,0%

+ Làm lạnh môi trưòng bằng nước đá, nhiệt độ được kiểm soát trong

5-10°c.

+ Khuấy trộn liên tục bằng máy khuấy

Loại dung môi:

+ Loại dung môi dicloromethan bằng cách khuấy trộn liên tục ở tốc độ

chậm bằng máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ

phía trên được tập trung tiếp tục ly tâm trong 15 phút để thu được các hạt Rửa tủa 3 lần với nước cất bằng cách phân tán tủa trong nước và ly tâm

14000 vòng/phút trong 15 phút Sau đó, để khô ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ

2.1.3.2 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng việc tạo thành hệ nano:

Ảnh hưởng của thiết bị đồng nhất hóa Homogenizer FBF101: chế tạo mẫu piroxicam với Eudragit RSIOO, RLIOO, SIOO với tỷ lệ 1:2,5, nồng độ PVA 0,5% không sử dụng hoặc sử dụng máy đồng nhất hóa Homogenizer FBF101

Ảnh hưởng của tỷ lệ chất nhũ hóa PVA: chế tạo các mẫu piroxicam với chất mang Eudragit RSIOO, RLIOO, SIOO tỷ lệ 1:2,5, mẫu trắng Eudragit RSIOO và mẫu chứng piroxicam nồng độ PVA trong nước 0,5%, 1,5%, 3% và 5%

Ảnh hưcmg của các chất mang và tỷ lệ chất mang: chế tạo các mẫu piroxicam

và các chất mang khác nhau (Eudragit RLIOO, Eudragit RSIOO và Eudragit SIOO), với các tỷ lệ dược chất và chất mang khác nhau (1:2,5, 1:5, 1:10)

Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố được đánh giá dựa trên hình thái, cấu trúc tiểu phân, kích thước và phân bố kích thước (phương pháp trình bày cụ thể ở mục 2.1.3.4)

2.1.3.3 Theo dối độ ổn định kích thước tiểu phân:

Chế tạo mẫu piroxicam với công thức tốt nhất để theo dõi độ ổn định về kích thước trong các điều kiện bảo quản khác nhau Mầu chia thành 3 phần để trong lọ tíiủy tinh nút cao su siết chặt bằng nút nhôm để trong 3 điều kiện: điều kiện nhệt độ phòng, điều kiện trong tủ vi khí hậu, điều kiện khắc nghiệt (ngoài trời) trong thời gian 3 tháng Sau thời gian 3 tháng các mẫu được xác định phân bố kích thước so sánh với phân bố kích thước của mẫu ngay sau khi chế tạo

2.1.3.4 Phương pháp đánh giá hệ nano:

a Đánh giá cấu trúc và kích thước hệ nano bằng kích hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Nguyên tắc: dùng các chùm điện tử, đi qua mẫu vật để tạo ảnh mẫu nghiên cứu, hiện ảnh lên màn hình huỳnh quang để có độ phóng đại theo yêu cầu

Sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua JEM 1010 có các thông số: độ phóng đại M = x50-x600000, độ phân giải 5=3 A°, điện áp gia tốc ư=40-100 kv

b Đánh giá hình thái và kích thước hệ nano bằng kính hiển vi điện í ử quét (SEM)

Nguyên tắc: chùm điện tử quét trên toàn bộ bề mặt của mẫu được thu lại bởi các đầu dò để biển đổi thành những tín hiệu phản ánh bề mặt, thành phần của mẫu đưa

ra màn hình quan sát Do cách tạo ảnh, các ảnh SEM có đặc điểm của ảnh 3 chiều

Sử dụng kính hiển vi điện tử FESEM Hitachi S-4800 có độ phóng đại M=20x- SOOOOOx; độ phân giải 5=1,0 nm; điện áp gia tốc U=0,5-30 kv

c Đánh giá kích thước và phân bố kích thước bằng máy xác định phân bố kích thước tiểu phân

Kích thước hạt được xác định bằng phương pháp tán xạ lade Nguyên lý của phương pháp là khi chiếu chùm tia lade vào các hạt có kích thước khác nhau sẽ thu được mức độ tán xạ ánh sáng khác nhau Dựa vào mức độ tán xạ của chùm tia sau khi va chạm vào hạt ta có thể tính được kích thước hạt theo thuyết Mie [17] Phương pháp tán xạ lade đưa ra kết quả tỷ lệ phần trăm thể tích của các hạt theo đường kính hạt

Sử dụng máy phân tích kích thước hạt Horiba LA-95 đo kích thước hạt trong khoảng 0,011-3000,000 |xm Điều kiện đo: hệ số tán xạ ánh sáng (Refractive index)

là 1,390

d Đánh giá thế zeta bằng máy đo thế zeta

Nguyên tắc: thế zeta thưòng được xác định bằng phương pháp điện di trên thiết

bị bao gồm kính hiển vi để theo dõi quãng đường di chuyển của tiểu phân tích điện trong điện trường giữa hai điện cực platin Thời gian được tự động hóa gắn trong thiết bị đo [2], [3], [17] Thế zeta của các hệ phân tán trong dung dịch đo trên thiết

bị Zeta Photometer IV - CAD dựa trên nguyên lý của hiện tượng điện di Giá trị thế zeta được đo tính theo công thức Smoluchowsky:

^ x C / x 300x300x1000

s

+ u = —^ ; độ di chuyển của hạt trong điện trường

E / L + v: tốc độ chuyển động của hạt (cm/s)

+ E: điện thế áp vào hệ đo

+ L: khoảng cách giữa hai điện cực (cm)

e Phân tích nhiệt vi sai

Phương pháp phân tích nhiệt là phưcmg pháp phân tích mà trong đó các tính chất vật lý, hóa học đo liên tục theo hàm của nhiệt độ (nhiệt độ thay đổi có quy luật)[16] Phân nhiệt vi sai (DTA) dựa trên sự thay đổi nhiệt độ mẫu đo và mẫu chuẩn, biểu diễn dưới dạng hàm của nhiệt độ Quét nhiệt vi sai (DSC) là phương pháp mà chênh lệch nhiệt độ giữa mẫu đo và mẫu chuẩn luôn bằng không

Các mẫu phân tích DSC đo trên máy SETARAM DSC 131 của Australia Các

f Định lượng

+ Xác định hàm lượng pỉroxỉcam trong mẫu nano

Phương pháp đo quang:

Đo quang phổ UV-VIS để xác định lượng dược chất piroxicam trong mẫu nano Cân chính xác một khối lượng mẫu nano tương ứng với khoảng 50 mg piroxicam, hòa tan vào dicloromethan, lọc, pha loãng đến nồng độ thích hợp Đo

tự với dung dịch chuẩn piroxicam biết trước nồng độ Tính kết quả bằng phương pháp so sánh với mật độ quang của dung dịch chuẩn piroxicam trong dicloromethan

Dựa vào mật độ quang đo được, xác định hàm lượng phần trăm piroxicam trong mẫu nano, theo công thức:

^ c h u a n ^ n a n o

Trong đó:

4- X: Hàm lượng phần trăm piroxicam trong mẫu nano tạo thành.

+ Dchuan: Mật độ quang của dung dịch piroxicam đã biết trước nồng độ.+ nichuan: Khối lượng piroxicam đem đo mật độ quang.

+ ninano: Khối lượng mẫu nano đem đo mật độ quang

Mỗi công thức làm 3 mẫu và định lượng mỗi mẫu 3 lần, lấy kết quả trung bình

Phương pháp HPLC;

Cân chính xác một khối lượng mẫu nano tương ứng khoảng 50 mg piroxicam hòa tan trong 100 ml methanol 0,01N hydroclorid Pha loãng trong methanol 0,01N

hydroclorid tới nồng độ thích hợp Mau được sắc ký pha đảo với pha tĩnh là cột c 18

25cmx4,6 |im, pha động là hỗn họp methanol và đệm (7,72 gam acid citric khan và 5,35 gam dinatri hydro phosphat khan trong 1000 ml nước) Tốc độ dòng là 1,2 ml/phút, detector 254 nm Các bước tiến hành tương tự với dung dịch piroxicam biết trước nồng độ

Tính kết quả bàng phương pháp so sánh dựa vào diện tích píc dung dịch chuẩn piroxicam

Công thức: X = ^ ^ x ^ ^ x l O O

chuan ^nano

Trong đó:

+ X: Phần trăm khối lượng piroxicam trong mẫu nano piroxicam

+ Snano^ diện tích píc mẫu nano piroxicam

+ ninano: khối lượng mẫu nano HPLC

+ nichuan: khối lượng piroxicam chuẩn

Mỗi công thức làm 3 mẫu và định lượng mỗi mẫu 3 lần, lấy kết quả trung bìnli

+ Mau trắng: không có piroxicam (EuRS-DC, EuRL-DC, EuS-DC)

+ Mau chứng; không có Eudragit (Px-DC)

+ Piroxicam nguyên liệu (Px)

• Bột phân tán thành lớp mỏng trên miếng lưới đồng có mắt lưới rất nhỏ đã thấm

ẩm bằng dung dịch Bacitracin, soi và chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử truyền qua

• Bột phân tán thành lớp mỏng trên một lớp keo dẫn điện, phủ một lớp Platin, soi

và chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử quét

• Bột phân tán trở lại trong nước cất và đo phân bố kích thước hạt bằng máy phân tích kích thước hạt

2.2.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của thiết bị: máy khuấy, máy đồng nhất hóa Homogenizer FBF 101

Các mẫu piroxicamrEudragit RS 1:2,5, piroxicam:Eudragit RL 1:2,5,

điều kiện khác nhau:

r F r F

Bảng 2.1 Anh hưởng của thiêt bị đên hình dạng, câu trúc hạt sau khi chê tạo

nhất hóa

Cấu trúc: hạt dược chất

Hình dạng hạt: «O 0 Cấu trúc: hạt dược chất

Cấu trúc: hạt polyme

Cấu trúc: hạt polymePiroxicam :Eud RS 1:2,5

(PERS 2,5)

Hình dạng hạt: o 0 Cấu trúc: hạt polyme bao dược chất xen lẫn với hạt polyme và hạt dược chất

ệ

KT (jiiiii)

9

5 7

Hình 2.1 Biểu đồ so sánh kích thước các mẫu hạt

Lực phân tán của máy cánh khuấy không đủ mạnh để phân tán tốt pha dầu vào pha nước, kết quả là không tạo ra được các hạt hình cầu, kích thước hạt trung bình lớn Ngược lại, máy đồng nhất hóa bằng áp suất cao có khả năng phân tán tốt, tạo ra các hạt hình cầu xen lẫn hạt hình khối và đám kết dính, kích thước trung bình hạt nhỏ hơn Vì vậy, máy đồng nhất hóa Homogenizer FBF101 được dùng để chế tạo mẫu tiếp theo

2.2.I.2 Ảnh hưởng tỷ lệ chất nhũ hóa

Chế tạo các mẫu gồm piroxicam và Eudragit (RSIOO, RLIOO, SI00) với tỷ lệ 1:2,5, mẫu trắng Eudragit RSIOO và mẫu chứng chỉ có piroxicam với tỷ lệ PVA trong các mẫu là: 0,5; 1,5; 3; 5% Sản phẩm thu được có hình dạng, kích thước hạt

Bảng 2.2 Anh hưởng của nông độ PVA

o Polyme bao dược chất,

chất

oPolyme bao dược chất,

chấtPiroxicamiEud

RL 1:2,5

(PERL2,5)

o ỡ < 5 -,Polyme bao dược chất, hạt dược chất

Tương tự mẫu 0,5%

o 0

Polyme bao dược chất,

chất

oPolyme bao dược chất,

chấtPiroxicam:Eud

o o

Polyme bao dược

chất, hạt dược chất

oPol)one bao dược

chất, hạt dược chất

Đám kết dính:

Kết quả thực nghiệm cho thấy PVA ảnh hưởng đến cả hình dạng, kích thước và

bề mặt của hạt sau khi chế tạo Khi tăng các tỷ lệ PVA trong giai đoạn nhũ hóa thì

số lượng các tinh thể hình hộp ở tất cả các mẫu giảm hẳn, số lượng hạt hìnli cầu

tăng lên, bề mặt hạt nhẵn, kích thước hạt nhỏ hơn và polyme bao ngoài dược chất Kích thước hạt ở mẫu sử dụng 5% PVA nhỏ hơn mẫu sử dụng 0,5% PVA từ 2 đến 5 lần Điều này có thể giải thích là do nồng độ chất diện hoạt tăng thì khả năng nhũ hóa tăng lên, các giọt chất lỏng trong nhũ tương nhỏ đi, hệ ổn định hơn trong quá trình bay hơi pha dầu để tạo hạt Mau sử dụng dung dịch PVA 5% tạo ra các hạt hình cầu bề mặt nhẵn, kích thước nhỏ nhất, đồng đều nhất và không thấy các đám polyme kết tụ Vì vậy nồng độ PVA 5% được sử dụng để chế tạo hệ nano trong các nghiên cứu tiếp theo.

KT (niii)

5000 4500 4000 3500 3000 2500

Hình 2.2 Biểu đồ so sánh kích thước các mẫu chế tạo vói nồng đồ PVA khác

nhau 2.2.I.3 Ảnh hưửng của tá dược và tỷ lệ tá dược

Chế tạo các mẫu piroxicam với các polyme khác nhau Eudragit RSIOO, Eudragit RLIOO, Eudragit SIOO với các tỷ lệ là: 1:2,5; 1:5; 1:10 theo phương pháp

mô tả ở mục 2.1.3.1 Các mẫu sau khi chế tạo được xác định hình thái, cấu trúc và kích thước hạt

a Eudragit RSlOO

Hinh thái, cấu trúc và kích thước của các hạt trong mẫu piroxicam chế tạo với Eudragit RS100 thể hiện trong bảng 2.3 và hình 2.3

Bảng 2.3 Đặc điểm hệ nano với chất mang Eudragit RSlOO

do Các mẫu hạt có kích thước trung bình nhỏ hơn 1000 nm Mầu piroxicamiEudRS 1:2,5 chỉ có khoảng 50% hạt nhỏ hơn 1000 nm, hai mẫu piroxicam:EudRS 1:5 và piroxicamiEudRS 1:10 trên 75% hạt có kích thước hạt nhỏ hơn 1000 nm

(Px-DC và EuRL-DC lần lượt là piroxicam và Eudragit RLIOO chế tạo PERL2,5,

Bảng 2.4 Đặc điểm hệ nano vói chất mang là Eudragit RLIOO

Các hạt hình câu, bê mặt thô ráp

Kích thước hạt trung bình là 825,63 nm, 61% hạt có kích thước

Đa số hạt polyme chứa dược chất

Các mẫu chứa đa số hạt hình cầu, bề mặt hạt khá nhẵn, ở mẫu piroxicam:Eudragit 1:2,5 hạt có cấu trúc polyme bao ngoài dược chất, ở mẫu piroxicam:Eudragit 1:5 và 1:10 ngoài những hạt như thế còn có những hạt polyme riêng biệt Nguyên nhân có thể do tỷ lệ polyme cao lượng polyme dư tạo ra các hạt polyme không có dược chất Mầu piroxicamiEudragit 1:5 và 1:10 kích thước trung binh hạt nhỏ hofn 1000 nm, mẫu piroxicamiEudragit 1:2,5 kích thước này lớn hơn

1000 nm Riêng mẫu piroxicam:Eudragit 1:5 tỷ lệ hạt có kích thước nhỏ hơn 1000

nm trên 75%, hai mẫu còn lại phần trăm hạt có kích thước nhỏ hofn 1000 nm thấp hơn (dưới 75%)

c Eudragit SIOO

Hình thái, cấu trúc và kích thước của các mẫu piroxicam:Eudragit SI00 được

thể hiện trong bảng 2.5 và hình 2.5.

Bảng 2.5 Đặc điểm hệ nano vói chất mang là Eudragit SIOO

Hạt polỉone bao ngoài dược chất, hạt polyme tự do

Các hạt đều có dạng hình cầu, bề mặt nhẵn, rời nhau, riêng hạt ở mẫu piroxicamiEud s 1:2,5 (PES2,5) có hiện tượng kết dính Các mẫu hạt đều có cấu trúc polyme bao dược chất, mẫu piroxicam:Eud s 1:2,5 (PES2,5) vẫn còn hạt dược chất tự do, mẫu piroxicamiEud s 1:10 (PESIO) lại chứa hạt polyme tự do Kích thước trung bình hạt ở cả hai mẫu piroxicam:Eud s 1:5 (PES5) và piroxicamiEud s

1:10 (PESIO) dưới 1000 nm, còn mẫu piroxicam:Eud s 1:2,5 (PES2,5) lớn hơn

1000 nm Chỉ có mẫu piroxicam:Eud s 1:5 (PES5) có trên 75% hạt nhỏ hơn 1000

nm còn hai mẫu còn lại tỷ lệ hạt có kích thước nhỏ hơn 1000 nm dưới 75% Đặc biệt piroxicamiEud s 1:2,5 (PES2,5) chỉ có 16.8% hạt dưới 1000 nm