Nghiên cứu bào chế nano bằng phương pháp nhũ hóa khuếch tán dung môi

ĐẶT VẤN ĐỀTrong những năm gần đây, sự phát triển của ngành tổng hợp hoá dƣợc đã kéo theo sự xuất hiện của ngày càng nhiều các thuốc mới. Trong số đó, có nhiều thuốccó độ tan và sinh khả dụng thấp. Theo thống kê, các nguyên nhân trên chiếm tới hơn 40% các thất bại trong quá trình phát triển các thuốc mới.Azithromycin là kháng sinh nhóm macrolid có cấu trúc giống erythromycin. So với erythromycin, azithromycin có phổ rộng hơn và hoạt tính mạnh hơn trên vi khuẩn Gram âm, sinh khả dụng, khả năng thâm nhập nội bào cao hơn và thời gian bán thải dài hơn. Độ tan thấp, khả năng thấm kém và tác dụng phụ chủ yếu phụ thuộc vào liều (tiêu chảy) làm giảm khả năng ứng dụng rộng rãi của azithromycin trên lâm sàng.Tới nay, đã có nhiều nghiên cứu thành công trong việc ứng dụng công nghệ nano để bào chế các tiểu phân nano polyme có khả năng khắc phục đƣợc những hạn chế kể trên. Các tiểu phân nano polyme có thể đƣợc điều chế bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau. Trong số đó phƣơng pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi có nhiều ƣu điểm (dễ kiểm soát kích thƣớc tiểu phân, độ lặp lại giữa các lô mẻ cao) nhƣng chƣa đƣợc sử dụng trong nghiên cứu nào về nano polyme tại Trƣờng đại học Dƣợc Hà Nội. Do vậy, chúng tôi tiến hành đề tài “N ên cứu b o c ế nano azithromycin bằn p ươn p p n ũ o k uếc t n dun mô ” với những mục tiêu sau:1. Xây dựn côn t ức v quy trìn b o c ế t ểu p ân nano polyme azit romyc n bằn p ươn p p n ũ o k uếc t n dun mô .2. Đ n được m t số đặc tín của t ểu p ân nano azithromycin.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN CẢNH HƯNG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO

AZITHROMYCIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHŨ HOÁ KHUẾCH TÁN DUNG MÔI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN CẢNH HƯNG NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO AZITHROMYCIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHŨ

HOÁ KHUẾCH TÁN DUNG MÔI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:

TS Nguyễn Thạch Tùng Nơi thực hiện:

Bộ môn bào chế

Bộ môn công nghiệp dược

HÀ NỘI – 2014

H n t n 5 n m 2014 Sinh viên

N uyễn Cản Hưn

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

Tài liệu tham khảo

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 2

1.1 Vài nét về tiểu phân nano polyme 2

1.1.1.Khái niệm 2

1.1.2.Ưu điểm và ứng dụng của tiểu phân nano polyme trong dược phẩm 2

1.1.3.Một số nhược điểm và hạn chế của tiểu phân nano polyme 3

1.1.4.Một số phương pháp bào chế tiểu phân nano polyme 3

1.1.5.Một số phương pháp tinh chế hệ nano polyme 8

1.1.6.Thu hồi sản phẩm 9

1.1.7.Một số biện pháp để tăng độ ổn định cho tiểu phân nano polyme 9

1.1.8.Một số nghiên cứu bào chế nano polyme sử dụng phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi 11

1.2 Thông tin về dược chất azithromycin 12

1.2.1 Công thức hoá học 12

1.2.2 Tính chất lý hoá 12

1.2.3 Đặc điểm dược động học 13

1.2.4 Chỉ định 13

1.2.5 Tác dụng không mong muốn 13

1.2.6 Một số chế phẩm trên thị trường 14

1.2.7 Một số nghiên cứu về nano azithromycin 14

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 16

2.1.1 Nguyên liệu 16

2.3 Phương pháp nghiên cứu 17

2.3.1 Các phương pháp bào chế 17

2.3.2 Các phương pháp đánh giá 19

CHƯƠNG 3.THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26

3.1 Khảo sát phương pháp định lượng azithromycin 26

3.2 Xây dựng quy trình bào chế tiểu phân nano polyme bằng phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi 26

3.2.1.Khảo sát ảnh hưởng của thiết bị gây phân tán 27

3.2.2.Khảo sát ảnh hưởng của thành phần công thức 29

3.3 Nghiên cứu bào chế và đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano polyme azithromycin 33

3.3.1.Ảnh hưởng của các yếu tố lên KTTP 34

3.3.2.Ảnh hưởng của các yếu tố lên hiệu suất mang thuốc 34

3.3.3.Tốc độ hoà tan của azitromycin từ tiểu phân nano 36

3.3.4.Thế Zeta của các hệ nano trong môi trường nước cất 37

3.3.5.Độ ổn định của hệ tiểu phân nano polyme azithromycin 37

3.3.6.Hình thái của tiểu phân nano polyme azithromycin 38

3.4 Hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trình ly tâm-rửa 39

3.5 Bào chế và đánh giá một số đặc tính của bột phun sấy 40

3.5.1.Kích thước tiểu phân sau phun sấy 40

3.5.2.Hình thái bột phun sấy 41

3.5.3.Hiệu suất quá trình phun sấy 41

3.6 Phân tích nhiễu xạ tia X 42

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43 Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Azi Azithromycin

DC Dược chất

DĐVN4 Dược điển Việt Nam 4

DMAB Didodecyldimethylammonium bromide

DMHC Dung môi hữu cơ

DSC Phân tích nhiệt vi sai

KTBD Kích thước ban đầu

KTTP Kích thước tiểu phân

NHKTDM Nhũ hoá khếch tán dung môi

PDI Chỉ số đa phân tán

PLA Polylactic acid

PLGA Poly-(lactide-co-glycolide)

PMMA Poly(methyl methacrylate)

PVA Polyvinyl alcol

RCF Lực ly tâm tương đối

SEM Kính hiển vi điện tử quét

TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua

Bảng 1.3 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp nhũ hoá khuếch tán

dung môi để bào chế tiểu phân nano

11

Bảng 1.4 Một số nghiên cứu về nano azithromycin 14

Bảng 2.1 Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình thực nghiệm 16

Bảng 2.2 Công thức mẫu trắng để bào chế tiểu phân nano polyme 18

Bảng 2.3 Các thông số của quá trình phun sấy 18 Bảng 3.1 Mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ azithromycin 26 Bảng 3.2 Công thức mẫu trắng để bào chế tiểu phân nano polyme 27 Bảng 3.3 Mối quan hệ giữa tốc độ đồng nhất với KTTP và PDI 27 Bảng 3.4 Mối quan hệ giữa cường độ siêu âm với KTTP và PDI 27 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của thời gian siêu âm lên KTTP 28 Bảng 3.6 Độ tan của Eudragit EPO và azi trong ethyl acetat 29 Bảng 3.7 Giá trị thế zeta theo thời gian khuếch tán và bốc hơi dung

môi

31

Bảng 3.8 Thành phần công thức tiểu phân nano polyme chứa dược chất

với tỷ lệ dược chất : polyme và thể tích pha pha loãng khác nhau

33

Bảng 3.9 Hiệu suất mang dược chất của tiểu phân nano 35

Bảng 3.11 Giá trị thế Zeta của một số mẫu trắng và các mẫu chứa dƣợc

chất

37

Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Cấu trúc của tiểu phân nano polyme 1 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình bào chế tiểu phân nano polyme azithromycin 19 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện sự thay đổi của KTTP và PDI theo thời gian

khuếch tán và bốc hơi dung môi

30

Hình 3.4 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ PVA lên KTTP và

PDI

32

Hình 3.5 KTTP của các mẫu chứa dược chất với tỷ lệ dược chất và thể

tích pha pha loãng khác nhau

34

Hình 3.6 Đồ thị thể hiện phần trăm giải phóng tích luỹ của Azi theo

thời gian với 2 mẫu hỗn dịch nano và hỗn dịch thô

36

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn KTTP của mẫu trắng và công thức tối ưu

(CT4) tại thời điểm ban đầu (KTBD), tại điều kiện bảo quản

40oC trong 2 tháng (40)

38

Hình 3.8 Hình ảnh chụp TEM của tiểu phân nano polyme điều chế

bằng phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi

38

Hình 3.9 Hình ảnh bột nano tạo thành màng phim sau khi sấy bằng tủ

sấy tĩnh (a) và thu được sau đông khô (b)

Azithromycin là kháng sinh nhóm macrolid có cấu trúc giống erythromycin

So với erythromycin, azithromycin có phổ rộng hơn và hoạt tính mạnh hơn trên vi khuẩn Gram âm, sinh khả dụng, khả năng thâm nhập nội bào cao hơn và thời gian bán thải dài hơn Độ tan thấp, khả năng thấm kém và tác dụng phụ chủ yếu phụ thuộc vào liều (tiêu chảy) làm giảm khả năng ứng dụng rộng rãi của azithromycin trên lâm sàng

Tới nay, đã có nhiều nghiên cứu thành công trong việc ứng dụng công nghệ nano để bào chế các tiểu phân nano polyme có khả năng khắc phục được những hạn chế kể trên Các tiểu phân nano polyme có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau Trong số đó phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi có nhiều

ưu điểm (dễ kiểm soát kích thước tiểu phân, độ lặp lại giữa các lô mẻ cao) nhưng chưa được sử dụng trong nghiên cứu nào về nano polyme tại Trường đại học Dược

Hà Nội Do vậy, chúng tôi tiến hành đề tài “N ên cứu b o c ế nano

azithromycin bằn p ươn p p n ũ o k uếc t n dun mô ” với những mục

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về tiểu phân nano polyme

1.1.1 K n ệm

Thông thường, khái niệm tiểu phân nano polyme bao hàm cả 2 loại là siêu vi cầu (nanospheres) có cấu trúc dạng cốt (matrix) và siêu vi nang (nanocapsules) có cấu trúc nhân - vỏ Cả 2 dạng đều là các tiểu phân thể rắn, có kích thước < 1 μm Dược chất có thể được nang hoá (encapsulated) hoặc được hấp phụ lên bề mặt tiểu phân nano polyme [13] Trong phạm vi khoá luận này, khái niệm tiểu phân nano polyme được dùng để chỉ các siêu vi cầu

1.1.2 Ưu đ ểm v ứn dụn của t ểu p ân nano polyme tron dược p ẩm

Tuỳ thuộc vào yêu cầu và đặc điểm của dạng bào chế, người ta có thể bào chế được các tiểu phân nano polyme với những đặc tính khác nhau:

- Kiểm soát giải phóng dược chất [6]

- Tác dụng tại đích, tác dụng chọn lọc trên các tế bào ung thư [10]

- Tăng cường độ ổn định của dược chất, bảo vệ dược chất và các phân tử dễ bị phân huỷ như gen hay protein [17]

- Giúp dược chất thấm qua các hàng rào sinh học như hàng rào máu não [17]

- Tăng sinh khả dụng [9]

- Tăng hoạt tính, giảm tác dụng không mong muốn [10]

- Kết hợp giữa điều trị và chẩn đoán hình ảnh

1.1.3 M t số n ược đ ểm v ạn c ế của t ểu p ân nano polyme

- Giá thành cao, trang thiết bị phức tạp, khó nâng quy mô

- Hiệu suất mang thuốc không cao, đặc biệt với các thuốc thân nước, protein

- Các thuốc thân nước nhanh chóng bị mất ra ngoài môi trường

- Dễ gặp các vấn đề về độ ổn định lý hoá, khó bảo quản

- Có thể gây kích hoạt các phản ứng tự miễn và dị ứng

- Quá trình bào chế đòi hỏi sử dụng các dung môi gây độc

1.1.4 M t số p ươn p p b o c ế t ểu p ân nano polyme

Dựa theo quy trình bào chế, có thể chia các phương pháp bào chế nano polyme làm 2 loại: 1 giai đoạn và 2 giai đoạn

Các phương pháp 1 giai đoạn dựa trên sự kết tủa của polyme từ một dung dịch hoặc dựa trên sự kết tập tự phát của các đại phân tử để hình thành các nanogel

hoặc các phức hợp của các chất đa điện phân (polyelectrolyte)

Các phương pháp 2 giai đoạn bao gồm giai đoạn đầu chung cho các phương pháp là bào chế một nhũ tương và giai đoạn 2 là giai đoạn hình thành nên tiểu phân nano Giai đoạn 2 có thể được thực hiện dựa trên phản ứng polyme hoá các

monome hoặc các quá trình kết tủa, gel hoá của các polyme [19]

Các polyme được sử dụng có thể là polyme tự nhiên, các polyme tổng hợp, có sẵn hoặc tạo thành từ các monome Tuy vậy, do các polyme tạo thành từ phản ứng polyme hoá thường ít phân huỷ sinh học, các monome tồn dư và chất diện hoạt được dùng với lượng lớn có thể gây độc và đòi hỏi quá trình tinh chế phức tạp [19]

Do vậy, hiện các nghiên cứu sử dụng chủ yếu phương pháp đi từ các polyme có sẵn (các eudragit, các polyme phân huỷ sinh học như PLGA, PLA, PCL….) [12]

Dưới đây chỉ giới thiệu 1 số phương pháp thông dụng trong điều chế tiểu phân nano polyme từ các polyme tổng hợp có sẵn

Pha dầu

Pha nước bão hoà DMHC

Nhũ tương

Khuếch tán dung môi

Pha nước

Loại dung môi hữu cơ Pha dầu

Nhũ hoá bằng lực cơ học mạnh

Tự nhũ hoá

Pha nước

Pha dầu

Dung dịch chất hoá muối

Nhũ tương

Khuếch tán dung môi

Loại dung môi hữu cơ

Khuấy trộn

Loại dung môi hữu

cơ

Nguyên tắc tiến hành và cơ chế hình thành tiểu phân của mỗi phương pháp đều có những đặc điểm riêng Việc hiểu rõ nguyên lý và các yếu tố ảnh hưởng lên các đặc tính của tiểu phân cũng như ưu nhược điểm của từng phương pháp đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương pháp cũng như các nguyên liệu ban đầu

để bào chế tiểu phân nano polyme [13]

 Nguyên tắc tiến hành và một số đặc điểm của các phương pháp bào chế nano polyme

a Phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi

Nguyên tắc: Dung dịch polyme và dược chất trong dung môi không tan trong nước (chẳng hạn dicloromethan) được nhũ hoá vào pha ngoại chứa chất ổn định dưới tác động của lực cơ học Dung môi hữu cơ được bốc hơi khỏi hệ nhờ nhiệt hoặc khuấy trộn liên tục, tiểu phân nano hình thành do sự thay đổi của dung môi [19]

Trong phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi, mỗi tiểu phân được hình thành từ một giọt pha dầu và kích thước tiểu phân phụ thuộc vào kích thước giọt pha dầu [16]

Ưu điểm : Áp dụng được với cả dược chất thân nước và thân dầu [19]

Nhược điểm: Khó nâng quy mô do cần nhiều năng lượng trong quá trình đồng nhất Giọt pha dầu dễ bị kết tụ lại trong quá trình bốc hơi dung môi làm tăng KTTP [15] [19]

b Phương pháp tự nhũ hoá do khuếch tán dung môi

Nguyên tắc: Dung dịch dược chất trong hỗn hợp của một dung môi đồng tan (chẳng hạn aceton) với một dung môi không tan trong nước (chẳng hạn như dicloromethan) được nhũ hoá vào pha ngoại Sự khuếch tán của dung môi đồng tan vào nước sẽ giúp chia cắt giọt pha dầu mà không cần nhiều lực tác động cơ học Dung môi hữu cơ được loại đi nhờ khuấy trộn liên tục Cơ chế hình thành tiểu phân tương tự như phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi [14]

Ưu điểm: Không cần sử dụng nhiều lực cơ học, tốn năng lượng

Nhược điểm: Giọt pha dầu có thể bị tụ lại trong quá trình bốc hơi dung môi làm tăng kích thước tiểu phân

c Phương pháp thay thế dung môi

Polyme và dược chất được hoà tan vào một dung môi đồng tan với nước (aceton) sau đó được chia thành từng giọt và phối với hợp pha ngoại có thể chứa hoặc không chứa chất ổn định Một số tác giả cho rằng tiểu phân nano được hình thành nhờ vào hiệu ứng Gibbs-Marangoni, gây ra bởi chênh lệch sức căng bề mặt phân cách pha giữa các dung môi khác nhau Một số tác giả khác cho rằng tiểu phân nano hình thành thông qua quá trình gồm 3 bước: tạo mầm, tăng kích thước và kết

tụ giống như quá trình kết tinh của nano tinh thể [12]

Ưu điểm: Lượng chất diện hoạt sử dụng thấp hơn so với một số phương pháp khác, không cần thông qua bước nhũ hoá tốn nhiều năng lượng [13]

Nhược điểm: Thành công của phương pháp phụ thuộc vào việc lựa chọn nồng độ polyme thích hợp Nồng độ polyme có thể sử dụng thường thấp [19]

d Phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi

Dung dịch dược chất trong dung môi hữu cơ tan một phần trong nước (ethyl acetat, alcol benzylic) được nhũ hoá vào 1 dung dịch chứa chất ổn định đã được bão hoà trước đó bằng dung môi hữu cơ Nhũ tương được phối hợp với 1 thể tích nước lớn hơn và được khuấy trộn nhẹ nhàng, dung môi khuếch tán từ giọt pha dầu vào môi trường, hình thành các tiểu phân nano polyme [12, 13, 15, 17]

Các nghiên cứu cho thấy quá trình hình thành tiểu phân nano từ giọt pha dầu không thể giải thích được bằng 1 cơ chế đơn thuần mà là sự kết hợp của nhiều cơ chế khác nhau liên quan đến rất nhiều yếu tố trong quá trình bào chế Một giọt pha dầu có thể tạo ra một hoặc vài tiểu phân nano [12] [13]

Ưu điểm: Dễ kiểm soát về mặt kích thước, dễ nâng quy mô, độ lặp lại giữa các lô mẻ cao [19]

Nhược điểm: Dược chất bị thất thoát ra ngoài môi trường Lượng nước lớn, gây khó khăn trong quá trình thu hồi sản phẩm [19]

e Phương pháp hoá muối

Dung dịch polyme và dược chất trong dung môi đồng tan với nước được nhũ hoá vào pha ngoại chứa nồng độ cao của các chất hoá muối Hiệu ứng hoá muối giúp ổn định giọt pha dầu trong khi tác động lực cơ học Nhũ tương thu được được phối hợp với một lượng nước đủ lớn, nồng độ chất hoá muối giảm xuống, dung môi khuếch tán vào môi trường và tiểu phân nano được hình thành [15] [19]

Ưu điểm: Giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố gây mất ổn định lên dược chất kém bền, nồng độ dược chất và polyme được sử dụng trong pha nội tương đối cao [15]

Nhược điểm: Nồng độ chất hoá muối cao có thể gây tương kỵ với một số dược chất [15]

Yêu cầu đối với quá trình tinh chế

Khả năng nâng quy

mô

Hiệu suất mang thuốc

Tính an toàn của các thành phần

Nhũ hoá bốc hơi

dung môi Cao Thấp Thấp Trung

bình

Trung bình Thay thế dung

môi Cao Không rõ Không rõ Cao

Trung bình Nhũ hoá khuếch

tán dung môi

Trung bình Trung bình Cao Cao

Trung bình Hoá muối Cao Cao Cao Cao Thấp

Trong số các phương pháp trên, phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi

có nhiều ưu điểm về mặt kiểm soát kích thước, độ lặp lại giữa các lô mẻ cao và thuận lợi trong quá trình nâng quy mô Tại Việt Nam, Bộ môn Bào chế trường đại học Dược Hà Nội đã tiến hành nhiều đề tài nghiên cứu về bào chế nano polyme Tuy vậy, chưa có nghiên cứu nào sử dung phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi Do vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu bào chế tiểu phân nano polyme bằng phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi và đánh giá các đặc tính của tiểu phân

1.1.5 M t số p ươn p p t n c ế ệ nano polyme

Quá trình tinh chế các tiểu phân nano polyme phụ thuộc vào phương pháp bào chế và các thành phần trong công thức Có thể có 1 hay nhiều loại tạp khác nhau cùng tồn tại đồng thời như dung môi hữu cơ, monome, các tiểu phân với kích

thước lớn, chất diện hoạt, tác nhân hoá muối [19]

1.1.5.1 L ạ h

Phương pháp loại dung môi hữu cơ phụ thuộc vào điểm sôi của dung môi đó

và đặc tính của loại polyme được sử dụng Nhiệt độ trong quá trình loại dung môi không được gây ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tiểu phân nano polyme Với các dung môi hữu cơ có điểm sôi thấp, có thể sử dụng khuấy trộn liên tục hoặc bốc hơi dưới áp suất giảm Với các dung môi có điểm sôi cao cần sử dung các phương pháp

khác như lọc tiếp tuyến [19]

1.1.5.2 L ạ ể h h h

Các tiểu phân có kích thước lớn có thể được loại bằng cách lọc qua các màng lọc có kích thước nhỏ hơn 1μm Phương pháp này được sử dụng cho hầu hết các chế phẩm dùng đường tiêm [19]

Các tiểu phân kích thước lớn cũng có thể được tách ra khỏi hệ nano nhờ quá trình ly tâm [19]

1.1.5.3 L ạ ạ h h ặ h

a Siêu ly tâm – rửa

Các tạp chất lẫn trong môi trường phân tán có thể được loại bằng cách siêu ly tâm, tách lấy tiểu phân nano polyme và phân tán phần cắn thu được vào nước Quá

trình siêu ly tâm - rửa được tiến hành lặp lại 2 đến 3 lần Nhược điểm của phương pháp này là tiểu phân nano có thể bị kết tụ trong quá trình ly tâm, quá trình ly tâm

được tiến hành với lực ly tâm tương đối lên tới 100.000 đên 110.000 x g trong 30

đến 45 phút, gây khó khăn khi tiến hành nâng quy mô [12, 19]

b Thẩm tích

Phương pháp thẩm tích thường được sử dụng để tách các tạp chất khỏi tiểu phân nano Tuy vậy, lượng nước cần sử dụng lớn và thời gian thẩm tích lâu làm chế phẩm dễ nhiễm vi sinh vật Hiện nay, một số phương pháp cải tiến của phương pháp thẩm tích giúp khắc phục các nhược điểm trên, một số đã được khảo sát ở quy mô công nghiệp [12, 19]

1.1.6 T u ồ sản p ẩm

Chủ yếu thông qua quá trình siêu ly tâm với điều kiện giống với quá trình tinh chế

1.1.7 M t số b ện p p để t n đ ổn địn c o t ểu p ân nano polyme

Việc bảo quản tiểu phân nano dưới dạng hỗn dịch gặp nhiều nhược điểm về độ

- Các tiểu phân nano có thể bị kết tụ, sa lắng

Để kết hợp loại nước và tăng độ ổn định cho hệ nano, người ta thường sử dụng hai phương pháp là phun sấy và đông khô

1.1.7.1 Đ h

Đông khô là quá trình làm khô chế phẩm trong các điều kiện đặc biệt, trong

đó chế phẩm được đông lạnh sau đó loại dung môi bằng cách thăng hoa trực tiếp (giai đoạn làm khô sơ cấp) và giải hấp phụ (giai đoạn làm khô thứ cấp) để ngăn chặn các phản ứng hoá học và sự phát triển của vi sinh vật từ đó tăng độ ổn định của chế phẩm

Đông khô là phương pháp thường được sử dụng nhất để loại nước và tăng độ

ổn định cho hệ nano Ngoài ra, bột đông khô còn được sử dụng để xác định hiệu suất quá trình và chuẩn bị mẫu dùng trong các phương pháp phân tích như DSC, nhiễu xạ tia X hay quan sát hình thái (chụp SEM) Tuy vậy, bản thân quá trình đông khô cũng sinh ra các điều kiện khắc nghiệt có thể gây mất ổn định và thay đổi các đặc tính hệ nano Do vậy, thành công của quá trình đông khô phụ thuộc rất nhiều vào thành phần công thức và các thông số kỹ thuật trong quá trình đông khô [3]

1.1.7.2 Ph

Nhiều nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng phương pháp phun sấy

để tăng độ ổn định của tiểu phân nano So với đông khô, phun sấy có một số ưu điểm như thao tác nhanh, chi phí tương đối thấp, phù hợp với quy mô công nghiệp, bột phun sấy có thể dùng dưới dạng hỗn dịch hoặc đưa vào viên nén, viên nang [19]

Nhược điểm chính của phương pháp phun sấy so với đông khô là cần gia nhiệt, có thể tác động lên tính toàn vẹn của tiểu phân nano polyme và dược chất, hiệu suất thu hồi sản phẩm thấp Hiện nay, một số phương pháp phun sấy cải tiến đã xuất hiện và góp phần cải thiện những nhược điểm trên nhưng chưa được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi

Do những ưu điểm nêu trên, trong phạm vi của nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu sử dụng biện pháp phun sấy để tăng độ ổn định cho tiểu phân nano polyme

1.1.8 M t số n ên cứu b o c ế nano polyme sử dụn p ươn p p n ũ o

k uếc t n dun mô

so với quy mô phòng thí nghiệm (62 với 86 %)

2005 [7]

Tiểu phân

nano

Estradiol PLGA KTTP vào khoảng 410

nm Hiệu suất mang dƣợc chất từ 46 đến 73% Kết quả cho thấy tiểu phân nano với chất ổn định là DMAB, estradiol có thể đƣợc phát hiện trong máu sau tới 7 ngày

2006 [8]

1.2 Thông tin về dược chất azithromycin

- Cảm quan: là chất bột màu trắng đến trắng ngà, không mùi, vị rất đắng

- Tính chất vật lý: thực tế không tan trong nước, tan rất tốt trong các dung môi hữu cơ như methanol, ethanol, aceton, ethyl acetat, chloroform

- Tính chất hoá học:

- Tạo phản ứng màu với acid HCl, H2SO4

- So với nhiều kháng sinh nhóm macrolid khác, azithromycin bền trong một khoảng pH rộng

- Định tính:

- Phương pháp quang phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải

phù hợp với phổ hồng ngoại của azi h h ẩ

- Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Trên sắc ký đồ của dung dịch thử, pic dược chất phải có thời gian lưu tương ứng với pic chính trên sắc

ký đồ của dung dịch đối chiếu

- Định lượng:

- Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- Đo mật độ quang của sản phẩm giáng hoá

1.2.3 Đặc đ ểm dược đ n ọc

Azithromycin sau khi uống, phân bố rộng rãi trong cơ thể, sinh khả dụng khoảng 40% Thức ăn làm giảm khả năng hấp thu azithromycin khoảng 50% Sau khi dùng thuốc, nồng độ đỉnh huyết tương đạt được trong vòng từ 2 đến 3 giờ Thuốc được phân bố chủ yếu trong các mô như: Phổi, amidan, tiền liệt tuyến, bạch cầu hạt và đại thực bào , cao hơn trong máu nhiều lần (khoảng 50 lần nồng độ tối

đa tìm thấy trong huyết tương) Thời gian bán thải cuối cùng ở huyết tương tương đương thời gian bán thải trong các mô mềm đạt được sau khi dùng thuốc từ 2 đến 4 ngày [2]

1.2.4 C ỉ địn

Azithromycin được chỉ định dùng trong các trường hợp nhiễm khuẩn do các vi khuẩn nhạy cảm với thuốc như nhiễm khuẩn đường hô hấp dưới bao gồm viêm phế quản, viêm phổi, các nhiễm khuẩn da và mô mềm, viêm tai giữa, nhiễm khuẩn đường hô hấp trên như viêm xoang, viêm họng và viêm amidan Azithromycin chỉ nên dùng cho những người bệnh dị ứng với penicilin, vì nguy cơ kháng thuốc [2] Trong những bệnh lây nhiễm qua đường tình dục ở cả nam và nữ, Azithromycin được dùng điều trị nhiễm khuẩn đường sinh dục chưa biến chứng do

Chlamydia trachomatis hoặc Neisseria gonorrhoeae không đa kháng [2]

1.2.5 T c dụn k ôn mon muốn

Cũng như erythromycin, azithromycin là thuốc được dung nạp tốt, và tỷ lệ tác dụng không mong muốn thấp (khoảng 13% số người bệnh) Hay gặp nhất là rối loạn tiêu hóa (khoảng 10%) với các triệu chứng như buồn nôn, đau bụng, co cứng cơ bụng, nôn, đầy hơi, ỉa chảy, nhưng thường nhẹ và ít xảy ra hơn so với dùng erythromycin Có thể thấy biến đổi nhất thời số lượng bạch cầu trung tính hay tăng nhất thời enzym gan, đôi khi có thể gặp phát ban, đau đầu và chóng mặt [2]

Ảnh hưởng thính giác: Sử dụng lâu dài ở liều cao, azithromycin có thể làm giảm sức nghe có hồi phục ở một số người bệnh [2]

1.2.6 M t số c ế p ẩm trên t ị trườn

- Bột pha hỗn dịch uống: Glazi 250, Zithromax 200 mg (Pfizer)

- Viên nang: Azithromycin 250 mg (Bidiphar), Azithromycin 250 (DHG)

1.2.7 M t số n ên cứu về nano azithromycin

Bảng 1.4 M h ứ ề azithromycin

Dạng bào chế

Phương pháp bào chế

Kết quả

Năm xuất bản và tác giả

Nano tinh thể Đồng nhất

hoá áp suất cao

Bào chế thành công hỗn dịch nano azithromycin hàm lượng cao (1%), KTTP khoảng 384 nm Tốc độ hoà tan cao hơn so với nguyên liệu, giúp giảm liều và giảm các tác dụng phụ trên đường tiêu hoá

Nano tinh thể azithromycin được tăng độ ổn định nhờ phương pháp đông khô

Kích thước tiểu phân dao động trong khoảng từ 212-215 nm

Hiệu suất mang dược chất cao nhất

là 78.5 4,2 % khi sử dụng tỷ lệ dược chất/polyme là 1/3 Dược chất được giải phóng theo 2 giai đoạn: giai đoạn đầu giải phóng ồ ạt trong 4h, giai đoạn 2 giải phóng chậm trong 24h Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy tiểu phân

2010 [10]

nano Azi-PLGA có khả năng kháng khuẩn cao hơn nguyên liệu thô

Với mục tiêu cải thiện khả năng hoà tan, cải thiện khả năng hấp thu của azithromycin đặc biệt là khi sử dụng kèm với thức ăn, từ đó tiến dần tới giảm liều và giảm tác dụng phụ, chúng tôi nghiên cứu bào chế nano polyme azithromycin với Eudragit EPO bằng phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

2.1.1 N uyên l ệu

Bản 2.1 N ợ ử ụ h h h

1 Azithromycin Trung Quốc DĐVN IV

2 Eudragit EPO Đức Nhà sản xuất

3 Ethyl acetat Trung Quốc Nhà sản xuất

4 Polyvinyl alcol Trung Quốc Nhà sản xuất

5 Mannitol Pháp Nhà sản xuất

6 Nước cất Việt Nam DĐVN4

7 Ethanol Trung Quốc Nhà sản xuất

8 Dinatri hydrophosphat Trung Quốc Tinh khiết phân tích

9 Acid acetic Trung Quốc Tinh khiết phân tích

10 Natri acetat Đức Nhà sản xuất

11 Acid hydrocloric Trung Quốc Tinh khiết phân tích

12 Natri hydroxyd Trung Quốc Nhà sản xuất

13 Acid sulfuric Trung Quốc Tinh khiết phân tích

2.1.2 T ết bị

- Máy khuấy từ Ika Labortechnik (Đức)

- Máy ly tâm lạnh Sigma 3-18 Sartorius (Đức)

- Máy siêu âm Labsonic Sartorius (Đức)

- Máy đo quang phổ UV-VIS U1800 Hitachi (Nhật)

- Thiết bị thử độ hòa tan Erweka-DT (Đức)

- Máy đo thế Zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân Zetasizer NanoZS90 Malvern (Anh)

- Máy lọc nước PURELAB classic UV, ELGA (Anh)

- Máy đo pH Eutech instrument pH 510

- Máy phun sấy Buchi mini spray dryer B191 (Đức)

- Tủ lạnh

- Tủ vi khí hậu Climacell

- Máy đồng nhất tốc độ cao Unidriver X1000

- Tủ sấy, cân kỹ thuật, cân phân tích, các dụng cụ thuỷ tinh khác

- Màng thẩm tích 12000 - 14000 Dalton

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Xây dựng quy trình bào chế tiểu phân nano azithromycin dựa trên phương pháp nhũ hoá khuếch tán dung môi Đánh giá được ảnh hưởng của một số yếu tố tới

sự hình thành và đặc tính của tiểu phân nano

- Bào chế được bột phun sấy chứa tiểu phân nano azithromycin và đánh giá được một số đặc tính của bột phun sấy: kích thước sau khi phân tán trở lại vào nước, hình thái, dạng thù hình

2.3 Phương pháp nghiên cứu

- Chuẩn bị pha dầu: hoà tan dược chất và polyme Eudragit EPO vào ethyl acetat

- Chuẩn bị pha nước và pha pha loãng: hoà tan polyvinyl alcol (PVA) vào nước tới nồng độ tương ứng

- Bão hoà pha nước: thêm 5ml ethyl acetat với 50 ml pha nước, khuấy từ trong

- Khuếch tán dung môi: Phối hợp nhanh nhũ tương thu được với pha pha loãng (dung dịch PVA 0,1%) được khuấy trộn bằng khuấy từ

- Bốc hơi dung môi: tiếp tục khuấy từ nhẹ nhàng để bốc hơi dung môi hữu cơ trong 20 giờ

- Tinh chế và thu hồi sản phẩm: hỗn dịch nano thu được được ly tâm với điều kiện 12000 vòng/phút trong 30 phút Phần cắn thu được được rửa 2 lần với nước cất, sau đó được phân tán vào khoảng 15 ml nước cất

Bản 2.3 C h ủ h h

Tốc độ phun dịch 2 ml/phút Nhiệt độ khí vào 90oC Nhiệt độ khí ra 36oC

PHA NƯỚC (Dung dịch chất ổn định được bão hoà ethyl acetat) PHA DẦU

(Dược chất,

polyme

ethyl acetat)

Tác động lực cơ học NHŨ TƯƠNG

HỆ DỊ THỂ (Tiểu phân nano, ethyl acetat tồn dư, dược chất tự

HỆ DỊ THỂ

(Tiểu phân nano, dược chất tự do, chất ổn định)

TIỂU PHÂN NANO

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình bào chế tiểu phân

nano polyme azithromycin

Nhỏ giọt

2.3.2 C c p ươn p p đ n

2.3.2.1 Ph h h ợng azithromycin

Azithromycin trong các mẫu thử được định lượng bằng phương pháp đo độ hấp thụ quang của sản phẩm giáng hoá bằng tác nhân acid sulfuric 70% (kl/kl) được tham khảo từ khoá luận về nghiên cứu sinh khả dụng của viên nang azithromycin [1]

- Phương pháp đo độ hấp thụ quang của sản phẩm giáng hoá được tiến hành như sau:

- Mẫu chuẩn: cân chính xác khoảng 0,0125 g nguyên liệu Azi, cho vào bình định mức 100 ml Thêm khoảng 2,5 ml ethanol, lắc cho tan hết Thêm khoảng 70 ml dung dịch đệm phosphat pH 6,0 (7,18 g dinatri hydrophosphat được hoà tan vào 150 ml nước, điều chỉnh pH bằng dung dịch HCl đến pH 6,0), lắc đều, đậy kín và siêu âm trong 15 phút Từ dung dịch trên pha loãng thành các dung dịch chuẩn có các nồng độ nằm trong khoảng từ 25 đến 75 μg/ml

- Thuốc thử dẫn chất hoá: acid sulfuric 70% (kl/kl)

- Xác định nồng độ Azi trong mẫu thử và mẫu chuẩn: 5 ml dung dịch azithromycin đã được pha loãng đến nồng độ thích hợp, thêm chính xác 5 ml dung dịch acid sulfuric 70% Để phản ứng 20 phút ở nhiệt độ phòng

- Mẫu trắng là 5ml dung dịch đệm phosphat pH 6,0 với 5 ml dung dịch acid sulfuric 70% để yên trong 20 phút ở nhiệt độ phòng

- Đo quang tại bước sóng 482 nm

- Cách tính kết quả:

Ct =

Trong đó:

Ct, Cc lần lượt là nồng độ mẫu thử và mẫu chuẩn (μg/ml)

D là hệ số pha loãng của mẫu thử

Ac là độ hấp thụ của mẫu chuẩn