Bên cạnh tác dụng làm tăng tính thấm của dược chất, hệ tiểu phân nano lipid rắn còn có khả năng ngăn cản tia uv, để bảo vệ vitamin K,, một dược chất nhạy cảm với ánh sáng.. Với nghiên cứ
Trang 1chromatography", Journal o f Chromatography B: Biomedical application, (675), 295 - 302.
6 Kiyoshi Tsuji, John F Goetz, William van Meter and Kathy A Gusciora (1979)," Normal - phase high-performance liquid chromatography determination of neomycin sulphatderivatized with 1-fluoro-2,4-dinitrobenzen", Journo/o/'C/)romcjfograp/7y,(l 75), 141 - 152.
7 The United States Pharmacopoiea (2009), vol 3, pp 3045- 3069.
Nghiên cứu bào chẽ tiểu phân nano lipid rắn chứa vitamin K.
Ngó Thị Thu Trang, Nguyễn Trấn Linh
Trường Đại học Dược Hà Nội
SUMMARY
The purpose o f this study was to investigate novel vitamin Kj - loaded solid lipid nanoparticles (VITK - SLNs) formulation for topical delivery, following our previous study [ 1 ] Influences o f lipid carriers (cetyl alcohol, stearic acid, Suppocire), surfactants (Span 80, Tween
80, Cremophor EL, poloxamer 188) and methods o f preparation on in vitro drug release and particle size were studied The VITK - SLNs with 0.5% cetyl alcohol, 0.8% Suppocire, 0.7% Span 80, 15% Tween 80 showed good drug release after 3 hours (82.34 ± 3.75%) and small Z - verage (90.65 rim) Ultrasonic and high shear homogenization were the most suitable method o f preparation in this study.
Từ khóa: Tiểu phán nano lipid rân, vitamin K,.
Đặt Vấn đề
Trong vài năm trở lại đây, vitamin K, xuất hiện
trong các mỹ phẩm và chế phẩm dùng ngoài để điểu
trị tĩnh mạch mạng nhện và cải thiện những triệu
chứng như ban đỏ, ban xuất huyết, vết thâm tím
do nhiều nguyên nhân khác nhau Nhưng khi dùng
tính thấm của nó qua da cũng như khó duy trì tác
dụng trong thời gian dài Bào chế hiện đại có nhiều
biện pháp để cải thiện tính thấm cho dược chất, một
trong số đó là bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn
Bên cạnh tác dụng làm tăng tính thấm của dược
chất, hệ tiểu phân nano lipid rắn còn có khả năng
ngăn cản tia uv, để bảo vệ vitamin K,, một dược chất
nhạy cảm với ánh sáng
Với nghiên cứu trước, chúng tôi đã sơ bộ đánh
giá ảnh hưởng của một số loại lipid, chất diện hoạt
cũng như tỉ lệ của chúng đến sự giải phóng dược chất in vitro [1], Nghiên cứu tiếp theo này được thực hiện với mục đích tiếp tục đánh giá ảnh hưởng của loại, tỉ lệ lipid, chất diện hoạt cũng như ảnh hưởng của kỹ thuật bào chế đến kích thước tiểu phân và sự giải phóng dược chất của hệ
Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu
Vitamin K, đạt tiêu chuẩn dược điển Trung Quốc, alcol cetỵlic, acid stearic, Suppocire, Cremophor EL, Span 80, Tween 80, poloxame 188, ethanol tuyệt đối, natri clorid, natri dihydrophosphat, natri hỵdroxyd đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất Acid phosphoric, acid acetic, methanol loại dùng cho HPLC
Thiết bị
Máy siêu âm LABSONIC® M, máy khuấy từ IKA
Trang 2-WERKE (Đức), thiết bị đồng nhất hóa nhờ lực phân
cắt lớn Unidrive, máy đo quang phổ UV-VIS HITACHI
U1800 (Nhật), kính hiển vi điện tử truyền qua JEM
1010, máy phân tích kích thước hạt Zetasizer Nano
ZS90, hệ thống đánh giá giải phóng thuốc qua màng
Hanson Research, hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng
cao Agilent và một số thiết bị khác
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp bào chế
Bào chế mỗi mẫu 100 ml chứa 0,25 g vitamin
K,, 3 loại lipid (alcol cetylic, acid stearic, Suppocire),
3 loại chất diện hoạt (CDH) thân nước (Tween 80,
Cremophor EL, poloxame 188) và 1 loại CDH thân
dấu (Span 80) với tỉ lệ khác nhau Pha dầu (vitamin K,,
lipid, CDH thân dáu, đun nóng 70 - 80“C) được phổi
hợp với pha nước (nước, CDH thân nước, đun nóng
70 - 80°C) bằng phương pháp siêu âm (30000 Hz, 100
um, 2 - 20 phút) - khuấy từ (700 vòng/phút) và đổng
nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn (4000 - 21000 vòng/
phút trong 2 -1 0 phút) Để nguội ở nhiệt độ phòng
Phương pháp đánh giá hệ tiểu phán nano
- Đánh giá sự giải phóng vitamin từ hệ tiểu
phân nano: hệ thống giải phóng qua màng Hanson
Research Màng cellulose acetat 0,2 ụm Môi trường
giải phóng là 7 ml ethanol: dung dịch đệm phosphat
pH 7,5 (1:4) ở 37°c, tốc độ khuấy 400 vòng/phút Thể
tích mẫu thử: 0,5 ml Cứ sau 30 phút lấy mẫu một
lẩn trong 3 giờ; xác định hàm lượng vitamin giải
phóng bằng phương pháp đo quang phổ u v - VIS ở
bước sóng 277 nm
- Định lượng nồng độ vitamin K, trong hệ tiểu
phân nano: sử dụng hệ thống sắc kí lỏng hiệu năng
cao Agilent với các thông số: cột Zorbax SB - C18 (250
X 4,6 mm, 5 um), tốc độ dòng 1,2 ml/phút; detectơ
uv, bước sóng phát hiện 226 nm; thể tích tiêm mẫu
2 0 |jl; pha động là hỗn hợp methanol : dung dịch
acid acetic 0,25 M (9 9 :1 ) Mẫu thử là 2,0 ml hệ tiểu
phân nano hòa tan trong ethanol đun nóng vừa đủ
50 ml, làm tạnh ở 10°c để lipid kết tủa, ly tâm 12000
vòng/phút trong 30 phút, lấy phấn dịch, pha loãng
1 0 lán bằng pha động
- Đánh giá hình thái và kích thước tiểu phân của
hệ tiểu phân nano bằng kính hiển vi điện tử truyền
qua Đánh giá kích thước và phân bố kích thước tiểu
phân bằng máy Zetasizer Nano ZS90
Kết quả và bàn luận
Khảo sát ảnh hưởng của các thành phân công thức đến lượng vitamin K, giải phóng từ hệ tiểu phàn nano:
Theo kết quả đã được công bố của nhóm nghiên cứu, phương pháp thiết kế mặt hợp tử tại tâm (phẩn mềm MODDE 8.0) đã được sử dụng với yêu cẩu biến đầu vào như bảng 1 để đưa ra bảng thiết kê' thí nghiệm với 19 công thức Tiến hành bào chế bằng phương pháp siêu âm, đánh giá giải phóng dược chất từ các mẫu Sử dụng phẩn mềm FormRules 2.0
để đánh giá ảnh hưởng của một số thành phẩn Khi lượng chất mang alcol cetylic tăng từ 0,5 g lên 1,3
g thì lượng vitamin K, giải phóng từ hệ tiểu phân nano bị giảm nhiều, trong khi đó nếu tăng trong khoảng từ 1,3 - 2,5 g lại không ảnh hưởng Khi lượng alcol cetylic trong khoảng từ 0,5 - 1,3 g, tăng khối lượng Tween 80 sử dụng làm giảm tỉ lệ vitamin giải phóng Ảnh hưởng của lượng acid stearic tới tỉ
lệ vitamin K, giải phóng cũng tương tựalcol cetylic, chỉ có tỉ lệ giải phóng luôn nhỏ hơn với tất cả các mẫu Kết quả thu được cũng cho thấy alcol cetỵlic phối hợp với Suppocire là chất mang tốt hơn cho hệ tiểu phân nano [1]
Bảng 1 Kí hiệu và yêu cáu cùa các biến đâu vào
1 Loại chất
Alcol cetylic Acid stearic
2 Lượng chẫt
3 Lượng Sup- pocire g Dính lượng 0 ,8 -2 ,0
4 Loại CDH thân
Tween 80 Cremophor EL
5 Lượng CDH
6 Lượng Span 80 X g Định lượng 0 ,3 -0 ,7
Chưa thể kết luận Cremophor EL hay Tween 80
có hiệu quả hơn, nhưng mẫu có tỉ lệ vitamin K, giải phóng cao nhất sau 3 giờ là mẫu bào chế với Tween
80, do vậy chúng tôi lựa chọn Tween 80 cho những nghiên cứu tiếp theo [1], Thiết kế các công thức để tiếp tục đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ lipid, tỉ lệ Tween
Trang 3Bán Một sỗ công thức bào chẽ rà kích thước ẩ u phân hệ nano
Suppocire (g)
Span 80 (g)
0,8 0,7
Ảnh hưởng của ti lệ Hpid (CT9, CT20, CT21)
KTTP của mẫu bào chế với lượng alcol cetylic là
0,75 và 1,0 g đểu lớn hơn mẫu bào chế với lượng
alcol cetylic là 0,5 g Điểu này có thể do lượng lipid
tăng làm tăng độ nhớt của hệ, dẫn tới kích thước tiểu
phân tăng Do vậy, lựa chọn tỉ lệ alcol cetylic là 0,5 g
Ảnh hưởng của ti lệ Tween 80 (CT9, CT22, CT23)
Khi lượng Tween 80 tăng từ 1,5- 2,0 g, kích thước
tiểu phân và PDI đểu tăng Có thể do nống độ Tween
80 tăng vượt quá nồng độ tối ưu nên dẫn tới sự kết
tụ của các tiểu phân và hình thành những tiểu phân
có kích thước lớn
Ảnh hưởng của loại CDH thân nước (CT9, CT24,
CĨ25, CT26)
Kích thước tiểu phân trung bình của các mẫu sử
dụng CDH khác nhau không khác biệt nhiều và đểu
dưới 100 nm Tuy nhiên hệ số đa phân tán (PDI) lại
khác nhau, mẫu sử dụng Tween 20 và Tween 80 có
PDI nhỏ hơn 2 mảu còn lại
-♦-n9a»«n80) -*-CTa4(Twtoi») -*-ay{pok«une U8)
•— CTM(Ctemopliora)
ThMiitan(gKit)
Hinh 1 ĩỉlệvitoirìinK giũiphóngtừhệnơnoCT9, CT24, Ơ25, Ữ 26
Mẫu có lượng vitamin K, giải phóng nhiều nhất
ngay trong những giờ đáu và sau 3 giờ là mẫu bào
chê' với poloxame 188 Điểu này có thể do poloxame
188 có HLB lớn (29), tạo nên lớp áo thân nước làm dung môi dễ dàng thấm vào các tiểu phân nano, giúp giải phóng dược chất Mầu bào chế với Tween
80 có lượng vitamin K| giải phóng sau 3 giờ ít hơn mẫu bào chế với poloxame 188 và cao hơn 2 mẫu còn lại, tuy nhiên kích thước tiểu phân nhỏ hơn và phân bố kích thước tiểu phân đổng đều hơn Do vậy, Tween 80 được lựa chọn làm CDH thân nước cho những nghiên cứu tiếp theo
Ảnh hưởng của thời gian siêu âm
Bàng 3 Ảnh h ư ầ g cũa thời gian siêu âm
MẫuCT9 (Tween 80)
KTTP (nm) 500,2 270,3 223,5 181,0 124,7 93,3 PDI 0,516 0,454 0,402 0,323 0,421 0,447 Khi thời gian siêu âm tăng từ 2 phút lên 20 phút thì kích thước tiểu phân trung bình các mẫu đều giảm, có thể là do sóng siêu âm tạo ra năng lượng cao, sinh nhiệt và tạo các ứng suất cơ học, tác động vào các tiểu phân giúp phân chia chúng thành các tiểu phân nhỏ hơn PDI giảm khi tảng thời gian siêu
âm từ 2 đến 1 0 phút, nhưng khi tiếp tục tăng thời gian siêu âm thì PDI tăng Tuy nhiên, siêu âm 20 phút PDI tăng không nhiều so với 10 phút nhưng kích thước tiểu phân giảm đáng kể Do vậy, chọn thời gian siêu âm 2 0 phút cho nghiên cứu tiếp theo
Bào chế bằng phương pháp đồng nhất hóa nhờ lực phán cốt lớn
Bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn theo công thức 9 bằng phương pháp đổng nhất hóa nhờ lực
Trang 4phân cắt lớn với tốc độ khuấy và thời gian khác nhau.
Với thời gian đổng nhất hóa 5 phút, 7 phút hoặc
10 phút, khi tăng tốc độ đống nhất hóa thì KTTP giảm
Với tốc độ đồng nhất hóa 10.000, 13.000, 15.000
vòng/phút, tăng thời gian đổng nhất thì kích thước
tiểu phân giảm Điểu này là do tăng tốc độ đổng nhất
hóa làm tăng lực phân cắt tác dụng lên lipid chảy lỏng
và làm giảm kích thước giọt Còn với tốc độ 18.000 và
21.000 vòng/phút, tăng thời gian đổng nhất từ 5 phút
lên 7 phút KTTP giảm, nhưng tiếp tục tăng thời gian
đổng nhất hóa lên 1 0 phút kích thước tiểu phân tăng
Mẫu bào chế với tốc độ 21.000 vòng/phút trong 10
phút cho kích thước tiểu phân tương tự như mẫu bào
chế bằng phương pháp siêu âm khuấy từ, tuy nhiên
PDI cao hơn (0,617), đổng thời ở tốc độ này, thiết bị
rung, ổn và mẫu bào chế được rất nhiểu bọt Do vậy,
không lựa chọn phương pháp này để bào chế tiểu
phân nano lipid rắn SLNs
ỈO Thởl gian (pbũt)
Tốc độ đổDg obẩt bóa (vòDg/pbút)
M 1 Biểu đỗKỈTPàocácrìiôuSLN s bào ché băng phương pháp đóng nhót lìóo nhờ
lực phân cát l ầ
Tuy nhiên, một số mẫu sau khi bào chế bằng
phương pháp siêu âm - khuấy từ được tiếp tục đổng
nhất hóa sẽ đạt độ ổn định vật lý cao hơn Do vậy lựa
chọn phương pháp siêu âm - khuấy từ, sau đó đổng
nhất hóa với tốc độ 7000 vòng/phút trong 7 phút để
bào chế hệ tiểu phân
Đánh gìá một số đặc tính của hệ tiểu phán nano
lipid chứa vitamin /c,
Hệ tiểu phân bào chế được có hàm lương vitamin K
là 98,03 ± 0,87% Lượng dược chất giải phóng sau 3 giờ 82,34 ± 3,75%, các tiểu phân thu được có hình cẩu hoặc gán cẩu, kích thước tiểu phân trung bình 90,65 nm
T h ờ i gian (giờ)
M Ỉ.H Iệ v im in giòi phóng từ hệ m o bào ché theo CT9
V i t « « i n K Ò 03
P r i n t M n g : 4 9 1 0 0 X » »1 mn n »
M 4 Ảnh chụp TEM hệ nom bòo chế theo CT9
Kếtiuận
Hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa vitamin K, với loại và tỉ lệ tá dược khác nhau đã được bào chế theo
2 phương pháp và đánh giá một số đặc tính Trên
cơ sở đó lựa chọn được công thức với 0,5% alcol cetylic, 0,8% Suppocire, 0,7% Span 80, 1,5% Tween
80 cho mẫu tiểu phân nano có tốc độ giải phóng ổn định nhất, tỉ lệ vitamin K, giải phóng lớn nhất sau 3 giờ Phương pháp bào chế siêu âm - khuấy từ sau
đó đổng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn cho các tiểu phân hình cẩu, kích thước tương đối nhỏ và đồng đều, thể chất ổn định
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Ngô Thị Thu Trang, Phạm Thị Phương Dung, Nguyễn Trán Linh (2012), "Nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano vitamin K,", Tạp chí Y dược học quân sự, tr 21 - 26.
2 Da Silva A L M., Contri R V., Jornada D s., Pohlmann A R„ Guterres s s (2012), "Vitamin K,-loaded lipid core nanocapsules;
physicochemical characterization and in vitro skin permeation", Skin Research and Technology, 0, pp 1 - 8.
3 Liu c H., Wu c T., Fang J Y (2010), "Characterization and formulation optimization of solid lipid nanoparticles in vitamin K| delivery"
Drug Development and Industrial Pharmacy, 36(7), pp 751-761.