Nghiên cứu bào chế hệ tự nhũ hóa chứa artesunat

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Co.S Cosurfactant – chất đồng diện hoạt HLB Hydrophilic Lipophilic Balance – chỉ số cần bằng dầu nước HPLC High-performance liquid chromatography – sắc

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



ĐẶNG TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

HỆ TỰ NHŨ HÓA CHỨA ARTESUNAT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ

HÀ NỘI – 2014

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



ĐẶNG TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

HỆ TỰ NHŨ HÓA CHỨA ARTESUNAT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ

Người hướng dẫn:

ThS Nguyễn Hạnh Thủy Nơi thực hiện:

Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia

Bộ môn Công Nghiệp Dược

HÀ NỘI – 2014

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu Nhà trường và phòng Đào tạo đã giúp đỡ tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã dành cho em sự giúp

đỡ, ủng hộ, động viên trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận

Hà Nội, tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Đặng Tuấn Anh

MỤC LỤC

Trang Trang bìa phụ

1.2.6 Ưu, nhược điểm và ứng dụng của hệ tự nhũ hóa 12 1.2.7 Một số nghiên cứu về hệ tự nhũ hóa 13

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

16

2.1 NGUYÊN LIỆU, DUNG MÔI, HÓA CHẤT 16 2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 16 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 17 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.4.1 Phương pháp bào chế hệ tự nhũ hóa 17 2.4.2 Phương pháp đánh giá hệ tự nhũ hóa 19 2.4.3 Phương pháp kiểm nghiệm, đánh giá 20

3.1 CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 22 3.1.1 Xây dựng đường chuẩn artesunat 22 3.1.2 Độ tan của artesunat trong các chất mang 23 3.1.3 Giản đồ pha các hệ chất mang 24 3.1.4 Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của các hệ chất mang 25 3.1.5 Độ tan của artesunat trong hệ chất mang 38 3.1.6 Ảnh hưởng của hàm lượng dược chất đưa vào hệ chất

mang đến nhũ tương

29

3.1.7 Độ ổn định của dược chất trong hệ chất mang 31 3.1.8 Ảnh hưởng của lượng nước đến nhũ tương 32 3.1.9 Đánh giá một số đặc tính của nhũ tương artesunat 32 3.1.10 Khả năng rắn hóa hệ tự nhũ hóa 34 3.1.11 Một số chỉ tiêu chất lượng hệ tự nhũ hóa 34 3.2 MỘT SỐ BÀN LUẬN 37 3.2.1 Về giản đồ pha 35

3.2.2 Về hệ chất mang 35 3.2.3 Về độ ổn định của dược chất trong nhũ tương 36 3.2.4 Sử dụng và ứng dụng của nhũ tương 37 3.2.5 Khả năng rắn hóa hệ tự nhũ hóa 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: Kết quả đo kích thước tiểu phân

PHỤ LỤC 2: Sắc kí đồ các mẫu định lượng artesunat

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Co.S Cosurfactant – chất đồng diện hoạt

HLB Hydrophilic Lipophilic Balance – chỉ số cần bằng dầu nước

HPLC High-performance liquid chromatography – sắc kí lỏng hiệu năng cao

IP International Pharmacopoiea – Dược điển Quốc tế

KTTP Kích thước tiểu phân

KTTP TB Kích thước tiểu phân trung bình

SEDDS Self-emulsifying drug delivery systems – hệ tự nhũ hóa tạo nhũ tương SMEDDS Self-microemulsifying drug delivery systems – hệ tự nhũ hóa tạo vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1: Thuốc sốt rét theo nhóm người bệnh và chủng loại ký sinh

Bảng 2.1: Các điểm trong giản đồ pha hệ 3 thành phần O – S – Co.S 19

Bảng 3.3: Vai trò các thành phần sử dụng trong hệ tự nhũ hóa 24 Bảng 3.4: Độ ổn định và khả năng tự nhũ hóa của hệ M1 (Labrasol –

Bảng 3.8 : Kích thước tiểu phân trung bình của nhũ tương với lượng

Bảng 3.10: Kích thước tiểu phân trung bình của nhũ tương với lượng

Bảng 3.11: Một số đặc tính của nhũ tương sau các khoảng thời gian bảo

Bảng PL1: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M1 PL1 Bảng PL2: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M2 PL1

Bảng PL3: Kích thước tiểu phân trung bình các điểm của hệ M3 PL1

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình bào chế hệ TNH và tự nhũ hóa hệ vào nước 18

ĐẶT VẤN ĐỀ

Năm 1972, các nhà khoa học ở Trung Quốc đã phân lập được artemisinin từ

cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua) Artemisinin được chứng mình là có tác dụng tốt với kí sinh trùng sốt rét, kể cả chủng Plasmodium đã kháng cloroquin Tuy

nhiên, artemisinin có nhược điểm là khó tan trong cả nước và dầu, hai dung môi chủ yếu để pha thuốc tiêm, nên chỉ được dùng theo đường uống hoặc trực tràng Nhằm cải thiện khả năng hòa tan này, các nghiên cứu đã tiến hành bán tổng hợp các dẫn chất của artemisinin, trong đó artesunat và artemether là hai dẫn chất được sử dụng rộng rãi nhất

Artesunat được xác định là thuốc điều trị kí sinh trùng sốt rét có hiệu lực cao nhất, tuy nhiên các dạng dùng phổ biến nhất của thuốc là đường uống có sinh khả dụng không cao do gặp các vấn đề về độ tan, độ bền với dịch tiêu hóa và đặc tính hấp thu qua niêm mạc

Để cải thiện sinh khả dụng đường uống của artesunat nhiều nghiên cứu đã được tiến hành như: sử dụng hệ chất mang đưa dược chất, giảm kích thước tiểu phân dược chất để tăng độ tan, sử dụng hệ phân tán rắn, bào chế hệ nano chứa artesunat, trong đó việc sử dụng hệ chất mang đưa dược chất vừa có khả năng làm tăng độ tan tốt, vừa tăng khả năng hấp thu và bảo vệ được dược chất, do đó đề tài tiến hành

“Nghiên cứu bào chế hệ tự nhũ hóa chứa artesunat” với các mục tiêu:

1 Xây dựng được công thức hệ tự nhũ hóa chứa artesunat

2 Đánh giá một số đặc tính của hệ tự nhũ chứa artesunat và nhũ tương tạo thành từ hệ tự nhũ hóa chứa artesunat

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ARTESUNAT

1.1.1 Cấu trúc phân tử, tính chất lý hóa

Công thức: C19H28O8

Khối lượng phân tử: 384,4 g/mol

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của artesunat

Artesunat (ART) có tên khoa học là (3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR) – 3,6,9 – Trimethyldecahydro – 3,12 – epoxypyrano[4,3-j] – 1,2 – benzodioxepin – 10 – yl hydrogenbutanedioat Còn được gọi là acid artesunic; dihydroartemisinin 10α-

hemisuccinat, được bán tổng hợp từ artemisinin qua 2 giai đoạn: khử hóa artemisinin thành dihydroartemisinin và ester hóa dihydroartemisinin thành artesunat [3]

ART là chất kết tinh màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 132 – 1350C, rất khó tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ như dicloromethan, aceton, acetonitril, ethanol và trong dung dịch kiềm [3] Dạng huyền phù của ART ở nồng độ 10mg/ml nước có pH từ 3,5 – 4,5; [𝛼]𝐷20= +4,5 − +6,5 [22]

1.1.2 Đặc tính dược động học

Theo đường uống, artesunat được hấp thu nhanh và bị thủy phân gần như hoàn toàn thành dihydroartemisinin, là chất chuyển hóa có hoạt tính trong cơ thể Nồng độ cực đại trong máu đạt được sau khi uống khoảng 90 phút ART được đào thải nhanh (t1/2 khoảng 30 phút) và hoạt tính chống sốt rét được quyết định bởi tốc độ đào thải của chất chuyển hóa dihydroartemisinin (t1/2 khoảng 1 giờ) [9] Thời gian bán thải

ngắn về lý thuyết có ưu điểm là kháng thuốc do quá trình thích nghi của kí sinh trùng sốt rét ít xảy ra, nhưng có nhược điểm là tỉ lệ tái phát cao nếu sử dụng phác đồ đơn thuốc trong thời gian ngắn

1.1.3 Tác dụng dược lý

 Tác dụng chống sốt rét

ART là thuốc có hiệu lực điều trị cao nhất hiện nay đối với kí sinh trùng sốt rét [6] ART và các chất thuộc nhóm artemisinin có tác dụng diệt kí sinh trùng sốt rét ngay từ giai đoạn hình thành thể nhận và ngăn chặn chúng phát triển ở các giai đoạn sau, nên thuốc có tác dụng làm sạch kí sinh trùng và cắt cơn sốt nhanh ART còn làm giảm sự lan truyền bệnh nhờ tác dụng lên thể giao bào Ức chế sự phát triển của giao bào ở giai đoạn sớm (từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 3, có khi cả giai đoạn 4) [24]

Hiện nay, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu tác dụng khác của ART đó

là diệt các tế bào ung thư Trong khi ART diệt được kí sinh trùng sốt rét ở nồng độ nmol/L thì nó cũng có độc tính đối với các tế bào ung thư ở nồng độ từ nmol/L đến µmol/L [13] Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã thử nghiệm hoạt tính chống ưng thư với các thuốc nhóm artemisinin trên hơn 50 dòng tế bào ung thư, kết quả cho thấy, artemisinin và các dẫn chất có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư, trong đó nổi bật hơn cả là artesunat [13]

1.1.4 Chỉ định, chống chỉ định và liều dùng

ART được chỉ định dùng cho các trường hợp sốt rét, đặc biệt trong các trường

hợp nhiễm P.falciparum đã kháng quinin Theo hướng dẫn điều trị của Bộ Y Tế năm

2013, ART đươc chỉ định theo nhóm người bệnh và chủng loại kí sinh trùng sốt rét theo bảng sau:

Bảng 1.1: Thuốc sốt rét theo nhóm người bệnh và chủng loại ký sinh trùng sốt rét

Nhóm

người

bệnh

Sốt rét lâm sàng

Sốt rét do

P.falciparu m

DHA-Chloroquin +

PPQ(1) + PrimaquinPhụ nữ có

DHA-thai trong 3

tháng

Quinin + Clindamycin

Quinin + Clindamycin Chloroquin Chloroquin

Quinin + Clindamycin

Phụ nữ có

thai trên 3

tháng

DHA-PPQ(1) DHA-PPQ(1) Chloroquin Chloroquin DHA-PPQ(1)

Theo hướng dẫn của Bộ Y Tế tất cả các chế phẩm dạng đơn thành phầm dùng cho đường uống của artemisinin và dẫn chất bị cấm sử dụng Do đó hiện nay trên thị trường chỉ còn dạng viên nén phối hợp ART – Piperaquin dùng cho đường uống và bột tiêm ART dùng cho trường hợp cấp tính

Hướng dẫn điều trị của Bộ Y Tế cũng đưa ra các chống chỉ định cho các chế phẩm có chứa ART như sau:

 Viên nén phối hợp ART – Piperaquin: chống chỉ định cho phụ nữ có thai 3 tháng đầu

 Bột tiêm ART, lọ 60mg: Không dùng cho phụ nữ có thai 3 tháng đầu trừ trường hợp sốt rét ác tính mà không có quinin

1.1.5 Tác dụng không mong muốn

Theo báo cáo của Ribeiro và Olliaro (1998) [26], các dẫn chất của artemisinin nói chung và artesunat nói riêng có độ an toàn cao và khả năng dung nạp tốt WHO

đã ghi nhận các báo cáo về các tác dụng phụ như rối loạn tiêu hóa, đau đầu, chóng mặt, ù tai và chậm nhịp tim Đã gặp các tác dụng phụ trên hệ thần kinh như mất thăng bằng, nói nhịu, giảm thính lực ở một số trường hợp khi dùng thuốc dài ngày, tuy nhiên các dấu hiệu này chưa có ý nghĩa lâm sàng rõ rệt [25]

1.1.6 Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng

ART dùng đường uống có sinh khả dụng khoảng 50 – 80% và có sự dao động lớn giữa các cá thể [10] Sinh khả dụng đường uống thấp do tính hấp thu kém của dược chất qua niêm mạc hoặc do khả năng hòa tan của dược chất kém [27] Tuy nhiên nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng hấp thu của ART qua niêm mạc không bị ảnh hưởng nhiều bởi môi trường đường tiêu hóa Do vậy, nguyên nhân chính làm sinh khả dụng thấp là do độ tan và tốc độ hòa tan

Thực tế ART cũng rất khó tan trong nước, để đảm bảo sinh khả dụng của thuốc cần làm tăng độ tan của ART trước khi đưa vào các dạng bào chế Có thể áp dụng nhiều biện pháp như: giảm kích thước tiểu phân [4], thay đổi dạng kết tinh, sử dụng tiền chất dễ tan, sử dụng chất diện hoạt, sử dụng kỹ thuật hệ phân tán rắn hoặc sử dụng hệ chất mang dược chất

Việc sử dụng hệ chất mang mang dược chất là phương pháp hiệu quả để cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất ít tan

1.1.7 Các phương pháp định lượng artesunat

ART được định lượng bằng 2 phương pháp:

Phương pháp đo độ hấp thụ quang: Cân 0,130g chế phẩm chuyển vào bình

định mức dung tích 100,0ml, hòa tan bằng ethanol rồi thêm dung môi đến vạch và lắc

đều Lấy chính xác 5,0ml dung dịch trên chuyển vào bình định mức dung tích 50,0ml

và thêm dung dịch natri hydroxyd 0,1M đến vạch, làm ấm trong nồi cách thủy ở 500C + 10C trong 60 phút Làm nguội nhanh bằng nước lạnh Đo độ hấp thụ quang của dung dịch trong vòng 20 phút ở bước sóng 289 + 1 nm trong cốc đo dày 1 cm, mẫu trắng là dung dịch natri hydroxyd 0,1M [3]

Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao: nhiều nghiên cứu đã tiến hành xác

định hàm lượng artesunat trong các chế phẩm, mẫu thử khác nhau bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao với các điều kiện khác nhau

 Theo các chuyên luận định lượng từ WHO, Dược điển thế giới (International Pharmacopoeia - IP) 2003 điều kiện sắc kí như sau:

+ Pha động: Acetonitril – Đệm phosphat pH 3,0 (1,36g KH2PO4 trong 1000ml nước

và điều chỉnh pH bằng acid phosphoric đặc) tỉ lệ 46 – 54 với tốc độ dòng 1,0ml/phút Cột C18 – 100mm x 4,6mm, 0,3µm Thể tích tiêm mẫu: 20µl Bước sóng phát hiện: 216nm

+ Chuẩn artesunat pha trong acetonitril với nồng động chính xác khoảng 4 mg/ml

 Trần Đại Lâm và các cộng sự trong nghiên cứu bào chế hệ nano chitosan chứa artesunat đã tiến hành xác định làm lượng artesunat với các điều kiện sắc kí: Pha động: H2O - Methanol (30 : 70) với tốc độ dòng là 1ml/phút, sử dụng cột RP C18

(250 x 4mm, 10μm), tiêm mẫu 20μl, bước sóng phát hiện 240 nm [5]

1.1.8 Các nghiên cứu về vi tiểu phân artesunat

Với mục tiêu cải thiện đặc tính điều trị sốt rét (khắc phục nhược điểm về sinh khả dụng) và việc phát hiện ra tác dụng chống tế bào ung thư của các thuốc nhóm artemisinin đã tạo ra tiền đề cho việc nghiên cứu bào chế các hệ chứa ART có kích thước nano nhằm tạo ra đặc tính hướng đích cho dược chất ART Nhiều nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam đã được tiến hành

Xin-Cai Xiao và Zong-Guo Hong đã có những nghiên cứu đầu tiên về kĩ thuật

vi kết tinh trong việc tạo ra hệ nano mang artesunat Kết quả của nghiên cứu đã đề ra

được một phương pháp để xây dựng hệ nano, ảnh hưởng của một số yếu tố như dung môi hữu cơ, nồng độ fomaldehyd, lượng artesunat hòa tan, nhiệt độ, tỉ lệ khối lượng của gelatin và artesunate trong tiểu phân nano đã được nghiên cứu và xác định Bằng phương pháp này, quy trình tạo ra hệ tiểu phân nano đơn giản hơn với kích thước hạt thu được là 76nm đồng thời tăng cao khả năng hòa tan của artesunat và các dược chất

sơ nước [28]

Zhao Chun-xia và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tác dụng chống tạo mạch của nano artesunat – liposome trên tế bào ung thư gan HepG2 Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nano artesunat – liposome có thể ức chế sự hình thành các mạch máu tươi, ngăn chặn sự hình thành và phát triển của tế bào ung thư, qua đó có thể sử

dụng hệ này trong điều trị ung thư gan [29]

Trần Đại Lâm và các cộng sự đã thành công trong việc nạp ART với vai trò là chất chống sốt rét vào hệ chất mang chitosan-tripolyphosphat, tạo ra hệ tiểu phân

nano Các đánh giá về việc giải phóng dược chất in vitro đã được khảo sát, kết quả

cho thấy việc giải phóng dược chất từ hệ nano chitosan-tripolyphosphat có kiểm soát

và kéo dài hơn [5]

1.1.9 Một số chế phẩm chứa artesunat trên thị trường

Hiện nay, trên thị trường chỉ còn 2 dạng chế phẩm chứa ART là viên nén phối hợp artesunat – piperaquin và bột tiêm artesunat lọ 60mg

1.2 ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ TỰ NHŨ HÓA

1.2.1 Khái niệm

Hệ tự nhũ hóa (TNH) là hỗn hợp đẳng hướng của dầu, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt và trong nhiều trường hợp còn chứa cả đồng dung môi Hệ được sử dụng cho các thiết kế công thức nhằm tăng khả năng hấp thu dược chất đường uống

ở các chất có tính thân dầu cao, hoặc không bền với các tác động của đường tiêu hóa

Hệ có khả năng tự (vi) nhũ tương hóa khi nhỏ vào nước có khuấy nhẹ nhàng để tạo

ra (vi) nhũ tương dầu/nước Hệ phân bố nhanh trong đường tiêu hóa và dưới tác động nhu động của ống tiêu hóa để hình thành (vi) nhũ tương [17] [23]

1.2.2 Phân loại

Có nhiều cách để phân loại hệ TNH khác nhau, nhưng nhìn chung có thể chia

hệ TNH thành 2 nhóm:

Hệ TNH tạo nhũ tương (self-emulsifying drug delivery system – SEDDS): hệ

tự nhũ hóa trong môi trường nước (với tác động khuấy trộn nhẹ nhàng) tạo nhũ tương đục có kích thước giọt > 100nm

Hệ TNH tạo vi nhũ tương (self-microemulsifying drug delivery system – SMEDDS): hệ tự nhũ hóa gần như ngay lập tức khi tiếp xúc với nước tạo ra VNT dạng D/N trong suốt hoặc gần như trong suốt với kích thước giọt <100nm [15] [18] [20]

1.2.3 Thành phần

Hệ tự nhũ hóa có các thành phần chính là pha dầu (O), chất diện hoạt (S) và chất đồng diện hoạt (Co.S) Tỉ lệ và tính chất của các thành phần này trong hệ TNH quyết định đến các đặc tính của hệ TNH

1.2.3.1 Dầu

Là các chất lỏng không phân cực, có nguồn gốc đa dạng từ tự nhiên, bán tổng hợp hoặc tổng hợp toàn phần, ví dụ: dầu lạc, dầu hướng dương, isopropyl myristat, acid oleic, Labrafil (polyoxyethylated oleic glycerides), và các chất đồng tan với dầu như tinh dầu, menthol,

Trong hệ TNH dầu là một thành phần thiết yếu, đóng vai trò

 Hòa tan các dược chất thân dầu

 Là tác nhân cho quá trình tự nhũ hóa

 Là chất vận chuyển thuốc vào hệ bạch huyết, từ đó vào thẳng tĩnh mạch chủ trên về tim và không bị chuyển hóa qua gan bước 1, tăng sinh khả dụng của thuốc [16]

Thông thường, khi sử dụng trong hệ TNH các dầu ăn tự nhiên (triglycerid mạch trung bình) ít được sử dụng do khả năng hòa tan với các dược chất thân dầu tương đối kém Các triglycerid mạch dài hoặc triglycerid mạch trung bình biến tính

có độ bão hòa khác nhau được sử dụng nhiều hơn Khi kết hợp với một lượng chất diện hoạt nhất định, các dẫn chất bán tổng hợp từ triglycerid tạo nhũ tương tương đối

ổn định [16] [21]

1.2.3.2 Chất diện hoạt

Là thành phần không thể thiếu trong hệ TNH, đóng vai trò quan trọng, quyết định đến nhiều đặc tính của hệ TNH

Vai trò của chất diện hoạt trong hệ TNH:

 Giảm sức căng bề mặt 2 pha dầu và nước khi chúng trộn lẫn với nhau

 Chất diện hoạt tạo màng mỏng tạo thành lớp áo bao các tiểu phân phân tán [19]

Khi lựa chọn chất diện hoạt trong hệ TNH người ta quan tâm đến hai đặc tính quan trọng của chất diện hoạt đó là: chỉ số HLB và độ an toàn

Chỉ số HLB biểu thị mối tương quan giữa 2 phần dầu – nước trong cấu trúc phân tử của chất diện hoạt, là chỉ số đặc trưng cho khả năng hoạt động bề mặt của chất diện hoat Các chất diện hoạt có HLB thấp (3 – 6) thích hợp tạo ra VNT nước/dầu Các chất diện hoạt có HLB cao (8 – 18) thích hợp cho việc tạo VNT dầu/nước [1] [2] Một số chất diện hoạt thường được sử dụng:

 Chất diện hoạt anion: Natri laurylsulfat, natri amoni stearat,

 Chất diện hoạt cation: Cetrimid, benzalamin,

 Chất diện hoạt không ion hóa: Tween, Span, Cremophor,

 Chất diện hoạt lưỡng tính: Lecithin

Trong thực tế, đôi khi để tạo ra giá trị HLB cần thiết, người ta cần phối hợp các chất diện hoạt với nhau, đặc biệt là chất diện hoạt không ion hóa và ion hóa làm tăng khả năng TNH và vùng TNH của hệ

1.2.3.3 Chất đồng diện hoạt

Trong hầu hết các trường hợp, nếu chỉ sử dụng chất diện hoạt thì không đủ làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu nước để nhũ tương hình thành [19] Đối với các trường hợp này người ta sử dụng thêm một chất – gọi là chất đồng diện hoạt

Những chất đồng diện hoạt thường là các alcol có độ dài mạch trung bình, thường dùng như: isopropanol, alcol benzylic, Transcutol,

+ Vai trò của các chất đồng diện hoạt:

 Cùng với chất diện hoạt làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu – nước

 Làm tăng độ linh hoạt của bề mặt phân cách pha, do đó làm tăng entropy của hệ Từ đó thúc đẩy quá trình hình thành nhũ tương

 Làm thay đổi hệ số phân bố dược chất giữa hai pha dầu/nước của hệ Từ đó ảnh hưởng đến vùng tạo nhũ tương/ vi nhũ tương và khả năng giải phóng dược chất từ hệ

Thành phần và vai trò của chúng trong hệ TNH được xác định bởi nhiều yếu tố trong

đó, hai yếu tố thường được xem xét là khả năng hòa tan dược chất và chỉ số HLB

Bảng 1.2 Chỉ số HLB của một số chất

1.2.4 Cơ chế tự nhũ hóa

Năng lượng tự do của nhũ tương thông thường là hàm số trực tiếp của năng lượng cần thiết để tạo ra bề mặt mới giữa pha dầu và phà nước được mô tả theo phương trình:

𝜎: năng lượng phân cách bề mặt

Cho đến nay, cơ chế TNH vẫn chưa được hiểu một cách đầy đủ nhưng nhiều giả thuyết cho rằng quá trình tự nhũ hóa xảy ra khi sự thay đổi năng lượng Entropy

để tạo ra sự phân tán lớn hơn năng lượng cần thiết để tăng diện tích bề mặt phân tán Hai pha của nhũ tương có xu hướng phân tách theo thời gian để làm giảm diện tích

bề mặt phân cách pha Nhũ tương sẽ được ổn định bởi các tác nhân nhũ hóa Các tác nhân này hình thành lớp màng mỏng đơn bao quanh tiểu phân của pha phân tán, do

đó làm giảm năng lượng bề mặt phân cách hai pha, cũng như tạo ra một hàng rào ngăn cản sự kết tập và hợp nhất các giọt nhũ tương [16] [21]

1.2.5 Một số đặc tính của hệ tự nhũ hóa

1.2.5.1 Kích thước giọt:

Kích thước giọt khi tạo thành nhũ tương là đặc tính quan trọng nhất với hệ TNH, nó quyết định đến độ ổn định của nhũ tương, khả năng giải phóng dược chất

KTTP của nhũ tương/ vi nhũ tương tạo thành từ hệ TNH được xác định bằng

thiết bị đo phổ tương quan photon, thiết bị tán xạ ánh sáng động,

1.2.5.2 Độ đục

Độ đục đánh giá tác dụng và khả năng tự nhũ hóa của hệ qua việc hình thành

hệ phân tán nhanh chóng đạt tới trạng thái cân bằng và thời gian nhũ hóa có độ lặp

lại cao Phép đo này được xác định bởi máy đo độ đục hoặc máy đo quang ở bước sóng 400nm

1.2.5.3 Thế Zeta

Thế Zeta dùng để xác định sự tích điện trên giọt nhũ tương Thông thường các

hệ TNH có điện tích bề mặt âm bởi sự có mặt của các acid béo tự do

1.2.5.4 Thời gian nhũ hóa

Thời gian nhũ hóa là thời gian cần thiết để quá trình nhũ hóa xảy ra, được xác định chính xác bằng phổ tương quan photon hoặc kính hiển vi quang học [16] [18], tuy nhiên trong thực nghiệm người ta đánh giá sơ bộ để lựa chọn bằng cảm quan

1.2.6 Ưu, nhược điểm và ứng dụng của hệ tự nhũ hóa

Dược chất được giữ trong các giọt dầu có kích thước nhỏ, tránh bị thủy phân bởi các enzym trong đường tiêu hóa cũng như dễ dàng hấp thu qua hệ bạch huyết, tránh

bị chuyển hóa qua gan lần đầu

Các thành phần trong hệ TNH như chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt có khả năng làm thay đổi đặc tính lớp màng bảo vệ của đường tiêu hóa, làm tăng tính thấm của dược chất Do đó cải thiện được sinh khả dụng đường uống của dược chất

 Giảm tác dụng không mong muốn:

Hệ TNH tạo ra các giọt dầu nhỏ, phân tán nhanh chóng và trải khắp đường tiêu hóa, dược chất không bị khư trú/tập trung tại một vị trí nên giảm tác dụng không mong muốn gây kích ứng đường tiêu hóa

Đồng thời, do làm tăng sinh khả dụng đường uống nên có thể giảm liều dùng, dẫn tới giảm các tác dụng không mong muốn

 Quá trình sản xuất đơn giản:

So với các dạng bào chế khác cùng mục đích làm tăng sinh khả dụng như: lipsome,

hệ vi tiểu phân, hệ phân tán rắn thì hệ TNH có quy trình bào chế đơn giản hơn, chủ yếu là quá trình hòa trộn cơ học các thành phần

 Có thể đưa vào nhiều dạng bào chế khác nhau:

Hệ TNH có thể được đưa vào dạng bột, viên nén, pellet, viên nang cứng, nang mềm hay các dạng thuốc giải phóng kéo dài khi kết hợp với các polyme hoặc chất tạo gel phù hợp

1.2.6.2 Nhược điểm

 Việc xác định thành phần – tỉ lệ thích hợp cho hệ TNH tương đối khó khăn

 Tỉ lệ chất diện hoạt cao có thể gây độc hoặc kích ứng đường tiêu hóa

1.2.7 Một số nghiên cứu về hệ tự nhũ hóa

Hệ TNH là một công cụ hữu ích để cải thiện sinh khả dụng của các dược chất, đặc biệt là các dược chất thuộc nhóm 2 và 4 theo hệ thống phân loại sinh dược học

Hệ phân phối dược chất này đã được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu

và áp dụng với nhiều nhóm dược chất có độ tan thấp như giảm đau, chống viêm không steroid, các hormon, thuốc điều trị HIV, các thuốc tim mạch, thuốc điều trị đái tháo đường Trên thị trường hiện nay đã có một số chế phẩm sử dụng hệ TNH để tăng sinh khả dụng của thuốc (bảng 1.3)

Bảng 1.3 Một số biệt dược sử dụng hệ tự nhũ hóa

Tên biệt dược Hoạt chất Dạng phân liều Nhà sản xuất

Mona H Aburahma và các cộng sự (2010) đã tiến hành nghiên cứu bào chế

hệ phân phối vinpocetin TNH để cải thiện sinh khả dụng đường uống của chất này Thành phần cơ bản của hệ TNH bao gồm: Maisine 35-1 (O), Cremophor EL (S), Transcutol HP (Co.S) với tỉ lệ 10/ 30/ 60 Hệ TNH được đánh giá trên thỏ, kết quả cho thấy hệ TNH an toàn và sinh khả dụng tương đối của viên nang mềm chứa hệ TNH so với viên đối chiếu Cavinton là 326,89% [8]

Myung Joo Kang và cộng sự (2011) tiến hành nghiên cứu bào chế viên nén ibuprofen giải phóng nhanh sử dụng hệ TNH Bằng việc sử dụng giản đồ pha, nhóm

đã xác định được thành phần hệ tự nhũ hóa bao gồm Capryol 90/ Cremophor EL/ Labrasol với tỉ lệ 3/ 4/ 3 có khả năng tạo vi nhũ tương ổn định, KTTP TB giọt 116nm Tiến hành bào chế viên nén ibuprofen bằng phương pháp dập thẳng với các thành phần: hệ TNH chứa ibuprofen, các chất hấp phụ khác nhau, các tá dược rã, các tá dược sủi bọt và tá dược trơn Sau các khảo sát tìm ra được công thức viên nén với hệ TNH Capryol 90/ Cremophor EL/ Labrasol với tỉ lệ 3/ 4/ 3; dicalciphosphat, croscarmellose, natri bicarbonat, magnesi stearat với tỉ lệ 34,2/ 55,3/ 5/ 5/ 0,5 Viên nén bào chế giải phóng dược chất nhanh trong môi trường pH 1,2 (hơn 90% dược chất giải phóng sau 5 phút), VNT tạo thành có KTTP TB 109,6nm [12]

Venkata Raman và các cộng sự (2012) đã tiến hành bào chế và đánh giá bột chứa hệ phân phối dược chất lercanidipin hydroclorid TNH (lercanidipin hydroclorid

là dược chất dùng chẹn kênh calci dùng trong điều trị huyết áp, sinh khả dụng đường uống thấp do bị chuyển hóa qua gan bước 1 và độ tan kém Nên việc bào chế

lercanidipin hydroclorid ở dạng TNH sẽ giúp cải thiện sinh khả dụng đường uống)

Hệ TNH trong nghiên cứu được xác định gồm Campul MCM L8, Tween 80, PEG

400 Dựa vào giản đồ pha và đánh giá các chỉ tiêu như kích thước giọt, ảnh hưởng của pH, độ ổn định nhiệt động, đánh giá hình thái học của nhũ tương tạo thành và khả năng giải phóng dược chất Kết quả cho thấy hệ gồm Campul MCM L8/ Tween 80/ PEG 400 với tỉ lệ 30/ 60/ 10 cho các đặc tính tốt nhất nên được lựa chọn và tiến hành dập viên với hệ hấp phụ là Avicel PH 102 và Neusilin [11]

Ana Maria Sierra Villar và các cộng sự (2012) đã tiến hành nghiên cứu hệ phân phối gemfibrosil theo cơ chế TNH Công thức tối ưu cho hệ TNH gồm Cremophor EL/ Campul MCM – C8/ dầu chanh/ gemfibrosil với tỉ lệ 32,43/ 29,73/ 21,62/ 16,22 Kết quả đánh giá cho thấy VNT tạo thành từ hệ TNH trên cho thấy VNT trong suốt, có độ đục 14,1 + 0,87 NTU, KTTP TB 56,5 + 1,8nm và chỉ số PDI 0,26 + 0,19 Mức độ giải phóng dược chất từ hệ TNH tăng lên rõ rệt so với dạng bào chế thông thường (90% so với 30% dược chất giải phóng sau 15 phút) [7]

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU, DUNG MÔI, HÓA CHẤT

TT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn chất lượng

Dược chất

Nguyên liệu và hóa chất

Dung môi

2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Cân phân tích Sartorius (Đức)

- Máy khuấy từ IKARH basic (Đức)

- Máy lắc Votex mixer VM300 (Đài Loan)

- Bể siêu âm WUC-A10H (Hàn Quốc)

- Hệ thống sắc kí lỏng hiệu năng cao Agilent 1260 (Đức)

- Máy đo kích thước tiểu phân Zetasizer Nano ZS90-Malvern (Anh)

- Máy li tâm lạnh HERMLE Labortechnik GmbH - Z 326k (Đức)

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Đánh giá độ tan của ART trong các đơn chất mang, từ đó lựa chọn các chất mang phù hợp, phối hợp thành hệ chất mang

- Xây dựng giản đồ pha: Sự hình thành hệ tự nhũ hóa mà có khả năng tự tạo nhũ tương dưới sự pha loãng và khuấy trộn nhẹ nhàng có thể được xác định từ giản đồ pha của hệ gồm chất diện hoạt – chất đồng diện hoạt – pha dầu Một loạt các hệ tự nhũ hóa sẽ được thử trong các công thức có nồng độ 3 thành phần khác nhau

- Bào chế hệ tự nhũ hóa dạng lỏng

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4.1 Phương pháp bào chế hệ tự nhũ hóa

a Phương pháp xác định độ tan của artesunat trong các chất mang/ hệ chất mang:

Phương pháp xác định độ tan của dược chất trong các chất mang được tham khảo theo nghiên cứu của Setthacheewakul và các cộng sự [31] Trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhiệt độ 250C – 270C, các bước tiến hành như sau:

Cho vào microtube 2ml một lượng chính xác khoảng 1,0g chất mang/ hệ chất mang, thêm từ từ dược chất vào chất mang/ hệ chất mang rồi lắc xoáy bằng máy lắc vortex trong vòng 5 phút, đến khi dược chất thêm vào không tan thêm Để cân bằng quá trình hòa tan ở điều kiện phòng trong 12 – 24h Ly tâm 6000 vòng trong 5 phút Định lượng hàm lượng dược chất trong chất mang/ hệ chất mang bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao

Khả năng hòa tan dược chất của các đơn chất mang là một trong các điều kiện lựa chọn chất mang dùng tạo hệ chất mang

b Phương pháp xây dựng giản đồ pha:

Phương pháp xây dựng giản đồ pha được tham khảo từ nghiên cứu của Basalious Emad B và các cộng sự [12]

Quy trình tạo hệ TNH và TNH hệ vào nước như sau:

Hình 2.1 Quy trình bào chế hệ TNH và tự nhũ hóa hệ vào nước

Tạo các hỗn hợp gồm 3 thành phần: pha dầu (O) – chất diện hoạt (S) – chất đồng diện hoạt (Co.S) với các tỉ lệ khác nhau của 3 thành phần đó với thiết kế thí nghiệm như sau:

+ Tạo hỗn hợp S-mix các tỉ lệ từ 1:9 đến 9:1 của chất diện hoạt – chất đồng diện hoạt

+ Phối hợp pha dầu vào các hỗn hợp S-mix theo tỉ lệ từ 1:9 đến 9:1 ta thu được các hệ chất mang

+ Phối hợp 0,2ml hệ chất mang trên vào 300ml nước ở 370C, có thể hoặc không cần lực phân tán nhẹ từ máy khuấy từ (khoảng 10 – 20 vòng/ phút)

+ Quan sát dịch sau khi tạo thành về hình thức: Nhũ tương được coi là “tốt” nếu các giọt phân tán nhỏ trong nước, dịch tạo thành trong, trong mờ hoặc dịch sữa; và được coi là “xấu” nếu các giọt bị tụ lại

Bảng 2.1: Các điểm trong giản đồ pha hệ 3 thành phần O – S – Co.S

2.4.2 Phương pháp đánh giá hệ tự nhũ hóa

a Phương pháp đánh giá độ ổn định của các hệ chất mang:

Từ các hệ có thể hình thành được (vi) nhũ tương, lấy các điểm với các tỉ lệ khác nhau Quan sát sự biến đổi về thể chất, mức độ phân lớp, màu sắc của các hệ trong điều kiện phòng