Nghiên cứu bào chế liposome làm chất mang thuốc

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1 CHOL Cholesterol 3 DĐVN Dược điển Việt Nam 4 DLS Dynamic Light Scattering – Tán xạ ánh sáng động 5 DOX Doxorubicin 6 EE Encapsulation Efficient - Hiệu suấ

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC NGUYỄN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

LIPOSOME LÀM CHẤT MANG THUỐC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội - 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC NGUYỄN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

LIPOSOME LÀM CHẤT MANG THUỐC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH DƯỢC HỌC

Khóa: QH.2012.Y

Người hướng dẫn: PGS TS NGUYỄN THANH HẢI

ThS NGUYỄN VĂN LÂM

Hà Nội – 2017

Lời cảm ơn

Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong

Khoa Y Dược đã dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt 5 học trên ghế nhà trường và

đã tạo điều kiện cho em được làm khóa luận tốt nghiệp

Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thanh Hải

thầy là người trực tiếp giao đề tài và chỉ bảo, định hướng cho em thực hiện đề

tài này Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thị Minh

Huệ đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho em được làm thực nghiệm trên Bộ môn

Bào chế trường Đại học Dược Hà Nội

Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, em cũng xin gửi lời

cảm ơn đến ThS Nguyễn Văn Lâm Thầy là người đã tận tình chỉ bảo hướng

dẫn, định hướng, giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các anh chị kỹ thuật viên của

Bộ môn Bào chế trường Đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện

thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng xin được cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè

đã luôn động viên, cổ vũ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận của mình

Hà Nội, tháng 6 năm 2017

Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1 CHOL Cholesterol

3 DĐVN Dược điển Việt Nam

4 DLS Dynamic Light Scattering – Tán xạ ánh sáng động

5 DOX Doxorubicin

6 EE Encapsulation Efficient - Hiệu suất liposome hóa

7 GUV Giant Unilamellar Vesicle – Liposome đơn lớp khổng lồ

12 KTTP Kích thước tiểu phân

13 LUV Large Unilamellar Vesicle – Liposome đơn lớp lớn

14 LTP Latanoprost

15 MLV Multi Lamellar Vesicle – Liposome đa lớp

16 MUV Medium Unilamellar Vesicle – Liposome đơn lớp trung bình

Multi Vesicular Vesicle – Liposome kép – liposome trong liposome

18 OLV Oligo Lamellar Vesicle – Liposome đa lớp nhỏ

19 PBS Đệm photphat pH 7,4 trong môi trường NaCl 0,9%

20 PDI Polydispersity Index – Chỉ số đa phân tán

21 PEG Polyethylen glycol

22 PL Phospholipid

23 PTX Paclitaxel

24 SPC Phosphatidylcholin dầu đậu nành

25 SUV Small Unilamellar Vesicle – Liposome đơn lớp nhỏ

Sự thay đổi KTTP, PDI của hệ môi trường hydrat là nước trước

và sau khi đổi môi trường bên ngoài

28

Bảng

3.10

Sự thay đổi KTTP, PDI theo thời gian của hệ môi trường hydrat:

đệm acetat pH 4,0 trước và sau khi đổi môi trường bên ngoài

30

Bảng

3.11

Sự thay đổi KTTP, PDI theo thời gian của hệ môi trường hydrat:

đệm citrat pH 4,0 trước và sau khi đổi môi trường bên ngoài

31

Bảng

3.12

Sự thay đổi KTTP, PDI theo thời gian của hệ môi trường hydrat:

đệm amoni pH 5,5 trước và sau khi đổi môi trường bên ngoài

33

Bảng

3.13

Sự thay đổi KTTP, PDI theo thời gian của hệ môi trường hydrat:

dung dịch glucose 5% trước và sau khi đổi môi trường bên ngoài

35

Bảng

3.14

Sự thay đổi KTTP, PDI theo thời gian của hệ môi trường hydrat:

dung dịch NaCl 0,9% trước và sau khi đổi môi trường bên ngoài

36

Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu

liposome có môi trường hydrat là H2O

29

Hình

3.3

Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu

liposome có môi trường hydrat là đệm acetat pH 4,0

30

Hình

3.4

Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu

liposome có môi trường hydrat là đệm citrat pH 4,0

32

Hình Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu 34

3.5 liposome có môi trường hydrat là amoni pH 5,5

Hình

3.6

Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu

liposome có môi trường hydrat là dung dịch glucose 5%

35

Hình

3.7

Sự thay đổi về điện thế zeta theo thời gian của các mẫu

liposome có môi trường hydrat là dung dịch NaCl 0,9%

37

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1- TỔNG QUAN 2

1.1 Khái niệm liposome 2

1.2 Phân loại 3

1.2.1 Phân loại theo kích thước và cấu trúc số lớp 3

1.2.2 Phân loại theo thành phần cấu trúc lớp vỏ 3

1.3 Thành phần cấu tạo liposome 6

1.3.1 Phospholipid 6

1.3.2 Cholesterol 7

1.4 Phương pháp bào chế 7

1.4.1 Phương pháp Bangham (hydrat hóa màng film) 7

1.4.2 Phương pháp tiêm 8

1.4.3 Phương pháp bốc hơi pha đảo (Reverse – phase evaporation method) 9

1.4.4 Phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn (supercritical reverse phase evaporation method) 9

1.5 Ảnh hưởng của đặc tính tiểu phân đến tới chất lượng liposome 10

1.5.1 Ảnh hưởng của KTTP 10

1.5.2 Ảnh hưởng điện thế zeta đến độ ổn định 11

1.6 Phương pháp giảm kích thước tiểu phân 12

1.6.1 Phương pháp siêu âm 12

1.6.2 Phương pháp nén/ đẩy qua màng 12

1.6.3 Phương pháp đông lạnh - giải đông (freeze- thawed) 12

1.6.4 Phương pháp vi hóa lỏng (microfluidization) 13

1.7 Ứng dụng của liposome 13

1.7.1 Ứng dụng của liposome trong điều trị ung thư 13

1.7.2 Ứng dụng đưa thuốc tới mắt 15

1.7.3 Ứng dụng đưa thuốc tới phổi 16

1.8 Ưu điểm và nhược điểm của liposome 16

1.8.1 Ưu điểm 16

1.8.2 Nhược điểm 17

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Đối tượng nghiên cứu, nguyên vật liệu nghiên cứu 18

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18

2.1.2 Nguyên vật liệu 18

2.3 Phương tiện nghiên cứu 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 19

2.4.1 Bào chế liposome bằng phương pháp hydrat hóa màng film 19

2.4.2 Nghiên cứu quy trình làm giảm và đồng nhất kích thước tiểu phân 20

2.4.3 Đánh giá ảnh hưởng của môi trường bên trong và bên ngoài đến đặc tính tiểu phân của liposome 20

2.5 Phương pháp đánh giá liposome tạo thành 21

2.5.1 Đánh giá cảm quan 21

2.5.2 Phương pháp đánh giá hình thái, cấu trúc liposome 21

2.5.3 Phương pháp đánh giá đặc điểm hóa lí của hệ có môi trường trong và ngoài khác nhau 21

Chương 3 - KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 23

3.1 Hình thái, cấu trúc liposome 23

3.2 Đánh giá quy trình giảm và đồng nhất KTTP 23

3.2.1 Hệ môi trường hydrat nước (H2O) 23

3.2.2 Hệ môi trường hydrat: đệm acetat pH 4.0 24

3.2.3 Hệ môi trường hydrat: đệm citrat pH 4.0 24

3.2.4 Hệ môi trường hydrat: đêm amoni pH 5.5 25

3.2.5 Hệ môi trường hydrat: dung dịch Glucose 5% 26

3.2.6 Hệ môi trường hydrat: dung dịch saccarose 10% 26

3.2.7 Hệ môi trường hydrat: dung dịch NaCl 0.9% 27

3.2.8 Hệ môi trường hydrat: đệm Phosphat trong NaCl pH 7.4 (PBS) 27

3.3 Đánh giá độ ổn định của mỗi hệ liposome với các thành phần môi trường trong và ngoài khác nhau 28

3.3.1 Môi trường bên trong là nước 28

3.3.2 Môi trường bên trong là đệm acetat pH 4,0 (AB –acetat buffer) 29

3.3.3 Môi trường hydrat: đệm citrat pH 4.0 (CB- citrate buffer) 31

3.3.4 Hệ môi trường hydrat: đệm amoni pH 4.0 (AmB – amoni buffer) 33

3.3.5 Môi trường hydrat: dung dịch glucose 5% (Glu) 34

3.3.6 Môi trường hydrat: dung dịch saccarose 10% (Sac) 36

3.3.7 Môi trường hydrat: dung dịch NaCl 0.9 % (NaCl) 36

3.3.8 Hệ môi trường hydrat: đệm Phosphat trong NaCl pH 7.4 (PBS) 37

Chương 4 - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO

ĐẶT VẤN ĐỀ

Liposome là những hạt có cấu trúc hình cầu, bao gồm một nhân nước ở giữa, bao bọc bởi vỏ phospholipid gồm một hay nhiều lớp được mô tả lần đầu vào giữa những năm 60 bởi Bangham [19,20] Trải qua hơn 40 năm tiếp tục nghiên cứu, phát triển và cải biến dạng ban đầu, liposome ngày càng được khẳng định là một hệ mang thuốc, phân phối thuốc hàng đầu, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các dạng thuốc nhằm cải thiện hiệu quả điều trị [11,31,33]

Đầu tiên, thuốc có thể bao gói bên trong lớp lipid kép môi trường tối ưu cho

sự ổn định của dược chất nhưng lại được phân tán trong một môi trường có điều kiện tương tự điều kiện sinh lý của cơ thể Với cấu trúc đặc biệt của mình, liposome phù hợp làm chất mang cho cả dược chất thân nước và thân dầu Ngoài ra khi nạp dược chất vào liposome, sự giải phóng thuốc có thể kéo dài và có kiểm soát hơn, kích thước nano có thể đưa thuốc tới đích một cách hiệu quả Hơn nữa, với cấu thành từ phospholipid và cholesterol, đây là những thành phần không độc, tương hợp sinh học, có ái lực tốt với tế bào, không gây ra kháng nguyên, các phản ứng dị ứng và có khả năng phân hủy sinh học Vì thế có thể coi liposome là một hệ mang thuốc lý tưởng tăng khả năng ổn định của dược chất được bao gói, tăng thời gian tuần hoàn, tăng hiệu quả điều trị, [4,5,20,31]

Quá trình bào chế liposome trải qua nhiều công đoạn, đòi hỏi đầu tư lớn về trang thiết bị cũng như nhân lực kĩ thuật cao Bên cạnh các liposome mang dược chất sẵn thì một số nhà sản xuất đã bào chế sẵn liposome trắng (chưa mang dược chất) để cung cấp cho các phòng thí nghiệm tiếp tục nghiên cứu gắn dược chất sau Điều này giúp tiết kiệm thời gian và để chuyên môn hóa hơn Đối với một hệ nano, KTTP và điện thế bề mặt là hai đặc tính quan trọng có ảnh hưởng lớn đến độ ổn định cũng như tác dụng Vì thế, việc bào chế liposome trắng với đặc tính tiểu phân

ổn định để làm trung gian cho các mục đích tiếp theo có ý nghĩa vô cùng quan trọng

Do vậy đề tài “Nghiên cứu bào chế liposome làm chất mang thuốc” được tiến hành nhằm mục đích:

1 Nghiên cứu quy trình giảm và đồng nhất kích thước tiểu phân

2 Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường xung quanh đến đặc tính tiểu phân (KTTP và thế zeta) của liposome

Chương 1- TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm liposome

Liposome thuộc hệ điều trị cao hơn của dạng thuốc kiểm soát giải phóng - hệ mang thuốc hướng đích (targeted drug delivery system) có cấu trúc hình cầu đơn hay đa lớp kép cấu tạo gồm một nhân nước ở giữa được bao bọc bởi một vỏ phospholipid gồm một hay nhiều lớp, có kích thước thay đổi từ hàng chục đến hàng ngàn nanomet [3,4]

Hình 1.1: Cấu trúc liposome

Thành phần chính của liposome là phospholipid và cholesterol Đây là những chất tương hợp sinh học với cơ thể, có thể phân giải được trong cơ thể nên có ưu việt trong ứng dụng làm chất mang thuốc [3,4,54]

Trong lĩnh vực Dược, liposome được ứng dụng làm hệ mang thuốc và mô hình tế bào nhân tạo Khi sử dụng liposome làm chất mang thuốc, dược chất có thể phân bố trong khoang nước của liposome, phân bố giữa lớp phospholipid kép, tương tác và gắn với đầu không phân cực của phân tử phospholipid hoặc hấp phụ trên bề mặt của lớp phospholidpid kép tùy thuộc vào đặc tính thân dầu nước của dược chất và tương tác hóa lí giữa dược chất với lớp phospholipid kép (hình 1.2) [5,30,43,54]

Hình 1.2: Các cách mang dược chất của liposome: 1- Dược chất trong khoang nước 2- Dược chất nằm giữa lớp lipid kép 3- Dược chất gắn vào đầu phân cực của phospholipid 4- Dược chất liên kết với lớp lipid kép 5- Dược chất liên kết với đầu không phân cực của phân tử phospholipid 6- Dược chất hấp phụ trên bề mặt lớp lipid kép.

Một số dược chất chỉ ổn định trong một số điều kiện nhất định, tuy nhiên môi trường ổn định nhất cho dược chất đôi khi lại không thích hợp với cơ thể do đó làm giảm khả năng điều trị của dược chất Liposome được dùng làm chất mang thuốc do liposome có thể bao gói bên trong lớp lipid kép môi trường tối ưu cho sự ổn định của dược chất nhưng lại được phân tán trong một môi trường có điều kiện tương tự điều kiện sinh lý của cơ thể Do đó liposome được coi là một trong những hệ mang thuốc lý tưởng [24,26,30]

1.2 Phân loại

1.2.1 Phân loại theo kích thước và cấu trúc số lớp

+ Liposome đơn lớp (ULV: Unilamellar vesicle): Vỏ chỉ có một lớp phospholipid

Tùy theo kích thước mà có 4 loại: Loại nhỏ SUV (Small Unilamellar Vesicle) SUV

có đường kính từ khoảng 20-50 nm, loại to LUV (Large Unilamellar Vesicle) có đường kính trên 50 nm, loại khổng lồ GLV (Giant Unilamellar Vesicle) có đường kính trên 1000 nm[4,43]

+ Liposome đa lớp (MLV: multilamellar vesicle): Cấu tạo gồm nhiều lớp lipid và

nhiều ngăn nước đồng tâm, kích thước 400 - 3.500 nm Gồm 3 loại: OLV (Oligo Lamellar Vesicle) có ít hơn 5 lớp lipid kích thước 100-1000 nm, MLV có 5-25 lớp lipid kích thước trên 500 nm, MVV (Multi Vesicular Vesicle) cấu trúc liposome kép (liposome trong liposome) [4,43]

Hình 1.3: Phân loại liposome dựa trên kích thước và cấu trúc số lớp phospholipid

1.2.2 Phân loại theo thành phần cấu trúc lớp vỏ

Liposome quy ước: là loại liposome được tạo thành từ các phospholipid khác nhau,

cholesterol và có thể có các lipid khác nhưng không có sự thay đổi nào trên bề mặt liposome

Nhược điểm: thời gian tồn tại ngắn trong hệ tuần hoàn do dễ bị liên kết protein và bị các tế bào trong hệ thống miễn dịch bắt giữ, khả năng hướng đích kém

do cơ chế thụ động, có nguy cơ giải phóng dược chất vào các tế bào bình thường [8,25]

Liposome biến đổi: nhằm khắc phục nhược điểm của liposome qui ước, các nhà

khoa học đã nghiên cứu thay đổi cấu trúc của liposome để tăng cường hiệu quả mang thuốc hơn Một liposome mang thuốc hiệu quả phải đạt được các yêu cầu sau:

• Hiệu suất mang thuốc phải cao và ổn định

• Tồn tại lâu trong hệ tuần hoàn

• Có khả năng thoát khỏi lòng mạch máu tại vị trí bị bệnh để đi vào mô bệnh

• Kiểm soát được khả năng giải phóng thuốc vào trong tế bào

Để cải thiện sự lưu thông trong hệ tuần hoàn cũng như là đưa, phân phối thuốc hướng đích, bề mặt liposome được thay đổi bằng việc đưa thêm polymer thân nước PEG, các phối tử hướng đích (targeting ligand) như protein, chuỗi peptide, kháng thể đơn dòng, để đạt mục tiêu hướng đích chủ động [35,54]

Bảng 1.1 : Một số phân loại liposome theo thành phần cấu trúc lớp vỏ

Có thể phân loại liposome biến đổi theo mục đích bào chế gồm các loại [8,54,55]:

+ Liposome tuần hoàn lâu trong máu (tuần hoàn dài) (Long-circualating liposome): Liposome loại này có bề mặt bao phủ một lớp polyme thân nước, tương

hợp sinh học nhằm tạo ra một lớp áo bảo vệ cho liposome tránh khỏi sự nhận diện của quá trình opsonin hóa và do đó làm giảm khả năng thải trừ liposome khỏi hệ tuần hoàn PEG là polyme hay được sử dụng để tạo ra liposome tuần hoàn dài trong máu [7,12, 22, 28,59]

+ Liposome mi n dịch (Immuno liposome): Bề mặt liposome được gắn lên các

phân tử có khả năng nhận biết và liên kết với tế bào đích (các nhóm nhận đích - target ligand) Các chất hướng đích đầu tiên được sử dụng là các kháng thể IgG nên liposome này được gọi là liposome miễn dịch Hiện nay đã phát triển thêm nhiều nhóm nhận đích khác mà không phải là các kháng thể nên các liposome đều gọi tên theo nhóm hướng đích được gắn tuy nhiên vẫn được xếp vào loại liposome miễn dịch như: liposome hướng receptor folate, liposome hướng receptor tranferin [12, 28]

+ Liposome mi n dịch tuần hoàn dài (Long-circualating Immunoliposome): Đây là

loại liposome kết hợp các ưu điểm của liposome tuần hoàn dài và liposome miễn dịch nhằm cải tiến hơn nữa khả năng mang thuốc tới đích của liposome Đặc điểm cấu tạo của liposome này s có lớp áo polyme bảo vệ ở bên ngoài và các chất hướng

đích s được gắn vào đuôi các phân tử polyme bảo vệ hoặc gắn lên vỏ liposome [22, 28]

Hình 1.4: Các dạng liposome biến đổi

Ngoài ra còn một số dạng của liposome đó là:

+ Liposome cảm ứng (sensitive liposome): Là các liposome trong thành phần cấu

tạo có chứa một tỉ lệ các chất có khả năng thay đổi cấu trúc vật lý hoặc hóa học dưới các điều kiện đặc biệt, có thể là các phospholipid đặc biệt hoặc các polyme có khả năng bị phân giải cấu trúc về mặt vật lý hoặc hóa học khi nhận được tín hiệu kích thích tại mô đích Tác nhân gây kích thích có thể là thuộc tính đặc trưng tại mô

bị bệnh như pH, tác nhân oxy hóa khử, tác nhân phân giải cấu trúc tại môi trường

mô bệnh (tác nhân nội) hoặc có thể là do tác động từ bên ngoài như siêu âm, điện từ trường, nhiệt độ (tác nhân ngoại) như:

a/ Liposome nhạy cảm nhiệt độ (temperature sensitive liposome): thành phần

phospholipid như phosphatidyl ethanolamine, dioleoyl phosphatidyl ethanolamine liposome nhạy cảm với nhiệt độ nhanh chóng giải phóng dược chất khi nung nóng đến 41,3oC và do đó có khả năng nhắm mục tiêu phân phối hóa trị liệu toàn thể cho

mô tế bào khi kết hợp với chứng tăng thân nhiệt [11,18,35,47]

b/ Liposome từ tính (magnetic liposome): bề mặt liposome được bao bởi một lớp vỏ

polymer có gắn các hạt nano từ tính như oxit sắt Fe3O4 hay sắt dạng oxi hóa như γ-

Fe2O3 Trong một từ trường thay đổi, thay đổi hướng ngẫu nhiên từ hướng song song sang hướng đối cực, cho phép chuyển năng lượng từ thành dạng nhiệt, do đó làm tăng nhiệt độ tại các mô khối u Các mô tại khối u thường nhạy cảm với sự gia tăng nhiệt độ hơn các mô lành, vì thế đây là một hướng điều trị ung thư mới [10,12]

c/ Liposome nhạy cảm pH (pH sensitive liposome) : là những liposome có thành

phần phospholipid như DOPE, có khả năng hoạt động trong môi trường pH thấp như ở mô khối u khoảng 5,5 [6,8,35,47]

Ngoài ra còn một số dạng của liposome đó là:

+ Liposome tích điện dương (cationic liposome): có khả năng liên hợp với tế bào,

màng tế bào, thích hợp dùng làm hệ phân phối thụ động các đại phân tử tích điện như DNA, RNA [35,47]

+ Lipoplexes: gồm phospholipid cationic liên kết với AND (lipofectin) để chuyển

gen, điều trị bệnh về gen, không bền và độc ở liều cao [35,47]

+ Virosome: dùng vỏ virus làm chất mang đóng vai trò như một vaccin tạo đáp

ứng miễn dịch cho cơ thể [6,8]

+ Proliposome: là liposome ở dạng bột đông khô, khi dùng thêm pha nước hydrat

hóa tạo hỗn dịch liposome [47]

+ Ethosome: ngoài thành phần phospholipid còn chứa tỷ lệ lớn alcol (ethanol,

isopropanol), bào chế với mục đích tăng thấm thuốc qua da [47]

+ Liposome linh động (flexible liposome): là liposome đơn lớp nhỏ, được bào chế

từ phosphatidylcholin với sự có mặt của chất diện hoạt (Tween 80, muối mật, natri cholat,…) và ethanol, có tác dụng tăng thấm thuốc qua da, được ứng dụng nhiều trong mỹ phẩm Liposome linh động có khả năng thấm qua lớp sừng còn được gọi

là transferosome [47]

+ Niosome: sử dụng chất diện hoạt không ion hóa thay cho phospholipid như

Span 80, Span 60, Tween 80, Độ ổn định có thể cao hơn, hiệu suất gắn dược chất cao hơn, rẻ tiền hơn so với liposome Niosome gần đây được phát triển như một chất mang thuốc tương tự liposome, cải thiện sinh khả dụng cho các dược chất ít tan, thấm kém, tăng độ ổn định cho các dược chất kém bền [35]

+Arsonoliposome: là dạng liposome sử dụng arsonolipid thay cho phospholipid,

dùng trong điều trị ung thư và diệt ký sinh trùng vì khả năng tăng độc tính với tế bào ung thư và đơn bào [35]

1.3 Thành phần cấu tạo liposome

1.3.1 Phospholipid

Phospholipid (PL) có nhiều trong cơ thể của động vật và thực vật, có nhiều trong dầu thực vật (đậu nành, hạt bông, hạt hướng dương, hạt cải…) và các mô động vật (lòng đỏ trứng, não bò…) PL là loại lipid chứa phospho, một đầu phân cực, một đầu không phân cực nên nó có khả năng tự tạo thành lớp màng kép trong môi trường nước PL là nguyên liệu tách chiết từ tự nhiên hoặc tổng hợp, có cấu trúc tương đồng sinh học với tế bào sống, do đó an toàn, tăng khả năng vận chuyển thuốc, dễ xâm nhập vào các tổ chức đích PL là thành phần chính của liposome Mục tiêu trong bào chế là sử dụng PL làm hệ mang thuốc có đặc tính tương hợp cao với mô và tế bào, vì vậy sự hình thành các dạng chất mang từ PL có ý nghĩa quan trọng để có thể mang thuốc và ổn định trong quá trình vận chuyển thuốc.Tính lưỡng

thân mang lại cho phospholipid sự tự hình thành, khả năng nhũ hoá và thấm ướt

Khi tiếp xúc với dung dịch nước, phần thân nước được hydrat hoá, phần “đuôi” có

xu hướng thu nhỏ lại, tạo thành kết tụ kiểu micel (hình 1.1) [3,4,7,12]

1.3.2 Cholesterol

Ngoài phospholipid, thành phần không thể thiếu được trong liposome là các phân tử sterol Các sterol là thành phần rất quan trọng trong màng tế bào tự nhiên, vì vậy khi đưa vào liposome mang lại sự thay đổi về đặc tính rất lớn cho chất mang Cholesterol (CHOL) có vai trò tăng độ cứng, giảm tính thấm của màng (giúp tránh

rò rỉ DC trong thời gian bảo quản) và tăng khả năng chịu áp lực thẩm thấu của màng lipid kép CHOL đã được chứng minh trước đây có tính chất chống oxy hóa trong màng sinh học và liposome gián tiếp qua cơ chế dehydrat làm giảm độ ẩm của lớp màng kép, do đó làm giảm hàm lượng nước trong màng khiến suy giảm lượng ion H+ và OH-, dẫn đến làm giảm trực tiếp phản ứng thủy phân PL [8,25,57]

Sara Zalba và các cộng sự (2012) đã nghiên cứu vai trò của CHOL trong cả 3 phương pháp bào chế liposome Oxaliplatin khác nhau là: tráng phim, đông khô và bốc hơi pha đảo Các sterol tăng sự ổn định của màng, hiệu suất gắn Oxaliplatin của liposome có sử dụng CHOL cao hơn 10% so với không sử dụng CHOL trong thành phần vỏ Tuy nhiên, việc giải phóng thuốc trong môi trường tế bào diễn ra chậm hơn khi có mặt CHOL Ngoài ra, các liposome có CHOL cũng có giá trị PDI cao hơn các liposome không có CHOL trong công thức thành phần [56]

Lượng CHOL dùng trong công thức liposome phụ thuộc chủ yếu vào mục đích áp dụng Với tỷ lệ CHOL cao (trên 40%), liposome không liên kết được với phân tử DNA và khó tương hợp được với màng, do vậy không phù hợp với hệ phân phối gen trị liệu Khi thiết kế công thức liposome, thường căn cứ vào tỷ lệ mol giữa các thành phần lipid phối hợp với nhau và giữa dược chất với tổng lipid Liposome thường áp dụng cho hệ mang thuốc với hàm lượng DC không quá cao do nồng độ lipid trong hệ phân tán là có giới hạn, nên giới hạn khả năng mang thuốc [3,4,6,51]

1.4 Phương pháp bào chế

1.4.1 Phương pháp Bangham (hydrat hóa màng film)

Do Bangham [14] đưa ra từ năm 1964, với các bước tiến hành:

- Tạo film: Hoà tan hỗn hợp lipid trong dung môi thích hợp Thường sử dụng tỷ lệ

10-20 mg lipid/1ml dung môi, bốc hơi dung môi bằng thiết bị phù hợp để tạo thành màng mỏng lipid Thường dùng thiết bị cất quay chân không để loại dung môi (có thể thu hồi dung môi) hoặc đông khô lipid vào từng lọ nhỏ Thời gian cất quay để bốc hơi dung môi không chỉ nhằm mục đích làm khô lipid mà với DC thân dầu (nằm ở lớp lipid kép của liposome) thì DC thường được phối hợp và hoà tan vào dung môi hữu cơ cùng với các lipid Như vậy quá trình bốc hơi dung môi cũng tạo điều kiện cho DC liên kết với lipid

- Hydrat hoá: hydrat hoá lipid với nước hoặc dung dịch đệm ở nhiệt độ và thời gian

thích hợp kết hợp quay tốc độ cao tăng hòa tan để tạo thành hỗn dịch liposome Quá trình hydrat hóa nên được tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuyển pha của lipid Tc khoảng 10oC nhằm đảm bảo tính linh động trong quá trình sắp xếp hệ mang thuốc, thông thường từ 50 – 60oC Thời gian hydrat hoá phụ thuộc vào loại

phospholipid Thời gian đầu (khoảng 1 giờ) phải lắc hoặc quay với tốc độ cao, sau

đó lắc hoặc quay tốc độ thấp hơn trong thời gian từ vài giờ

Môi trường hydrat hoá tuỳ theo loại PL và mục đích mang thuốc có thể là nước, dung dịch natri clorid 0,9%, dung dịch đệm (citrat, phosphat, Hepes…), dung dịch đường (glucose,dextrose, sucrose…) Áp suất thẩm thấu của dung dịch đệm

thường lựa chọn tương đồng với máu (290 mOsm/kg) để có thể ứng dụng vào in vivo Môi trường hydrat hoá có thể chứa muối, chất ổn định, dược chất, [14,20,43]

Liposome bào chế bằng phương pháp hydrat hoá màng mỏng thường có kích thước lớn và đa lớp Một số PL không có khả năng hydrat cao như phosphatidyl ethanolamin, dễ bị kết tụ lại tạo thành các liposome đa lớp nên cần có biện pháp khuấy trộn phù hợp Với phương pháp hydrat hoá film cần công đoạn tiếp theo là giảm và đồng nhất kích thước

Hình 1.5: Sơ đồ quá trình bào chế liposome bằng phương pháp hydrat hóa

màng film

1.4.2 Phương pháp tiêm

1.4.2.1 Phương pháp tiêm etanol

Được Batzri và Korn mô tả năm 1973, còn được gọi là phương pháp pha loãng ethanol hay tiêm ethanol Quy trình bào chế gồm các bước: hòa tan phospholipid và các thành phần tạo màng vào ethanol, bơm nhanh dung dịch này vào môi trường nước cất hoặc hệ đệm TRIS - HCl, kết hợp khuấy trộn Do thay đổi dung môi s tạo thành các SUV có kích thước khoảng 25 nm Sử dụng siêu lọc để loại ethanol và tinh chế liposome Liposome thu được có kích thước nhỏ (30-110 nm) khá đồng nhất mà không phải trải qua quá trình siêu âm Ưu điểm của phương pháp này dung môi không quá độc như etanol và dễ dàng mở rộng quy mô [3,4,8,21,42]

1.4.2.2 Phương pháp tiêm ete

Hòa tan dược chất trong nước, đun cách thủy để duy trì nhiệt độ khoảng 55 –

65oC Hòa tan các thành phần tạo màng liposome vào ete hoặc dietyl ete/ metanol Bơm từ từ dung dịch ete vào dung dịch nước từ phía đáy, khi tiếp xúc với pha nước, ether s bốc hơi dưới áp suất giảm tạo thành liposome không đồng nhất có kích thước 200 – 1000 nm Phương pháp tiến hành nhanh nhưng hiệu suất tạo liposome thấp, dược chất phải tiếp xúc với nhiệt độ và dung môi, có thể ảnh hưởng tới độ ổn

định của chế phẩm [41,42,43]

1.4.3 Phương pháp bốc hơi pha đảo (Reverse – phase evaporation method)

Phương pháp bốc hơi pha đảo sử dụng các dung môi hữu cơ như diethyl ete / isopropyl ete hoặc hỗn hợp của diethyl ete: chloroform (1: 1 v/v) và hỗn hợp của chloroform: methanol (2: 1 v/v) hòa tan phospholipid Tiến hành bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm Hòa tan trở lại hỗn hợp các thành phần bằng một dung môi không trộn lẫn được với nước Để tạo mixel đảo, thêm pha nước và siêu âm trong khoảng thời gian thích hợp cho đến khi tạo thành hệ phân tán dạng nhũ tương nước trong dầu Các mixel đảo có cấu trúc gồm phospholipid đơn lớp bao quanh nhân nước Sau đó, bốc hơi từ từ dưới áp suất giảm để loại dung môi hữu cơ, khi đó các mixel sát nhập vào nhau, hệ chuyển sang trạng thái gel Tiếp tục quá trình bốc hơi dung môi, khi đạt tới điểm giới hạn, trạng thái gel bị bẻ gẫy, các mixel bị phá vỡ phospholipid tái sắp xếp tạo cấu trúc lipid kép và hình thành liposome

Ưu điểm chính của phương pháp này là tỷ lệ đóng gói dược chất cao, phù hợp để bào chế liposome mang các chất có cấu trúc phân tử cồng kềnh, kích thước lớn như albumin Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp là tạo ra các liposome có kích thước lớn, không đồng nhất, trong quá trình bào chế sử dụng nhiều dung môi hữu cơ, cần có biện pháp loại và kiểm soát dung môi tồn dư và những khó khăn để

mở rộng quy mô [42,60]

Hình 1.6: Cơ chế hình thành liposome bằng phương pháp bốc hơi pha đảo

1.4.4 Phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn (supercritical reverse phase

evaporation method)

Chất lỏng siêu tới hạn là chất lỏng không ngưng tụ, rất dày đặc ở nhiệt độ và

áp suất nhất định bằng hoặc vượt quá điểm tới hạn Khi đó sự khác biệt giữa pha lỏng và pha khí không tồn tại, pha lỏng và pha khí nằm cân bằng tạo thành một pha duy nhất- chất lỏng siêu tới hạn Chất lỏng siêu tới hạn có nhiều đặc tính khác biệt

so với các chất lỏng truyền thống Đáng chú ý là carbon dioxide siêu tới hạn (scCO2) là một chất thay thế dung môi hữu cơ với những ưu điểm như chi phí thấp, không độc và không dễ cháy, nhiệt độ và áp suất tương đối thấp (31°C và 73,8 bar) với các tính chất hòa tan tương tự như các dung môi không phân cực

Năm 2001, Otake và các cộng sự [16] lần đầu tiên đưa phương pháp bào chế bằng phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn sử dụng scCO2 làm dung môi để

hòa tan lipid Nhiệt độ tăng lên để đạt được cả nhiệt độ chuyển pha của phospholipids và nhiệt độ siêu tới hạn của CO2 Áp suất cũng được giữ trên giá trị siêu tới hạn Sau vài giây để đạt được cân bằng, một dung dịch nước của dược chất được đưa vào trong bình chịp áp suất lớn qua bơm cao áp ( bơm HPLC), cho đến khi đạt được đủ dung dịch Cuối cùng, áp suất giảm xuống để giải phóng CO2 và sự phân tán liposome đồng nhất được hình thành [10,16,20,32,60]

Hình 1.7: Hệ thống phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn

Ngoài ra còn có thể bào chế liposome theo một số phương pháp khác:

- Phương pháp đông khô (freeze –dryzing/ lyophylization method) [14,39,42,60]

- Phương pháp dùng chất diện hoạt không ion hóa (niosome) [39,42,43,60]

- Phương pháp màng tiếp hợp (membrane contactor method) [39,42,43,60]

- Phương pháp loại nước và bù nước (dehydration and rehydration) [41,43,60]

1.5 Ảnh hưởng của đặc tính tiểu phân đến tới chất lượng liposome

1.5.1 Ảnh hưởng của KTTP

1.5.1.1 Ảnh hưởng của KTTP đến tác dụng

Kích thước tiểu phân là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lưu thông trong tuần hoàn máu, sự tích tụ tập trung tại mô (hiệu ứng EPR), ngoài ra còn ảnh hưởng đến quá trình phóng thích thuốc, động học invivo giải phóng thuốc của liposome do đó ảnh hưởng tới tác dụng sinh học, hiệu quả đưa thuốc tới đích cũng như hiệu quả lâm sàng Seynhaeve A.L và các cộng sự, đã nghiên cứu hiệu quả điều trị khối u rắn đã nhận thấy liposome có kích thước gần

100 nm có khả năng tập trung vào khối u rắn hơn 5-6 lần khi sử dụng liposome kích thước 400 nm Ngoài ra liposome có kích thước nhỏ hơn 200 nm có khả năng lưu

hành máu lâu hơn liposome kích thước lớn [6,21,54,57,58]

1.5.1.2 Ảnh hưởng của KTTP đến độ ổn định

Độ ổn định của liposome giảm theo sự tăng kích thước, tối ưu với kích thước

từ 80 đến 200 nm[17,46] do kích thước tiểu phân nhỏ dẫn đến động năng nhỏ, không đủ lớn để vượt qua hàng rào năng lượng (lực đẩy), ngăn cản các tiểu phân

không tiến lại gần nhau Mặt khác theo phương trình Stock thì tốc độ sa lắng tỉ lệ thuận với bình phương bán kính do đó tiểu phân kích thước lớn xu hướng tập hợp, liên hợp lại tạo thành hệ không ổn định Các liposome kích thước lớn hơn 400 nm

s nhanh chóng bị hệ thống thực bào đơn nhân và hệ thống RES nhận biết và loại

bỏ Để đạt sự phóng thích thuốc vào khối u hiệu quả do hiệu ứng EPR [23,50,58] và cũng lưu hành trong máu lâu hơn thì kích thước liposome nên nhỏ hơn 200 nm [36,58] Các nghiên cứu chỉ ra rằng các hạt có đường kính khoảng 80 - 120 nm là phù hợp nhất để thu được chế phẩm chống khối u hiệu quả, có độ ổn định tốt, duy trì nồng độ thuốc đến đích, ngăn ngừa sự rò rỉ thuốc tới các mô lành xung quanh [17,43,53,57,58]

Hình 1.8: Sự giải phóng thuốc khi có một kích thích bên ngoài với cấu trúc đa lớp

và đơn lớp

Liposome với cấu trúc đa lớp MLV không được sử dụng nhiều do cấu trúc nhiều ngăn cứng và không xác định vì thế sự giải phóng dược chất s kéo dài và có thể một phần thuốc không được giải phóng ra khi cần thiết Trong khi đó các liposome đơn lớp ULV với cấu trúc đặc trưng là một lớp lipid kép, khi một tác nhân kích thích, sự giải phóng thuốc s cùng một thời điểm Do đó mà các liposome đơn lớp, đồng nhất về cấu trúc s là mục tiêu của bào chế [22]

1.5.2 Ảnh hưởng điện thế zeta đến độ ổn định

Hầu hết các hạt phân tán trong môi trường nước s thu được một lượng điện thế bề mặt do sự ion hóa của các nhóm bề mặt và sự kết tập điện tích Điện thế zeta được gọi là điện thế động, do độ lớn của điện thế này quyết định tốc độ di chuyển của các hạt tiểu phân keo dưới tác động của điện trường Độ lớn của điện thế cho thấy mức độ đẩy lùi điện tử giữa các hạt tích điện lân cận, tương tự nhau trong môi trường phân tán Đối với các hạt kích thước đủ nhỏ và giá trị điện thế zeta cao s cho hệ ổn định do sự hòa tan, phân tán chống lại sự kết tập Đối với một hệ có giá trị điện thế zeta nhỏ, lực hút điện tử vượt quá lực đẩy có thể đẫn đến sự kết tập và keo tụ lại Một hệ keo ổn định nên có trị tuyệt đối giá trị điện thế zeta lớn 30 mV [22,41]

1.6 Phương pháp giảm kích thước tiểu phân

1.6.1 Phương pháp siêu âm

Liposome đa lớp kích thước lớn có thể phân chia và tái tạo thành các liposome đơn lớp kích thước nhỏ nhờ năng lượng siêu âm [4,5,9] Có 2 loại thiết bị siêu âm áp dụng giảm kích thước liposome dựa trên nguyên tắc trực tiếp và gián tiếp Thiết bị siêu âm trực tiếp là đưa đầu/que vào hỗn dịch, còn nguyên tắc dán tiếp

là cho hỗn dịch liposome vào ống hay cốc rồi đặt vào bể hoặc đổ hỗn dịch vào bể siêu âm Siêu âm trực tiếp cho hiệu quả cao nhưng chỉ tác dụng với thể tích nhỏ và

dễ làm nóng hoặc đưa tạp vào mẫu, còn bể siêu âm có thể áp dụng cho lượng lớn mẫu nhưng hiệu quả giảm và đồng nhất kích thước không cao do khó kiểm soát được thông số sóng siêu âm Phương pháp siêu âm có rất nhiều các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước và độ ổn định của liposome như cường độ và biên độ sóng siêu âm, nhiệt độ (trên Tc của PL), thể tích mẫu, bề dày hệ phân tán so với đầu phát siêu âm… [30,39]

1.6.2 Phương pháp nén/ đẩy qua màng

Nguyên tắc của phương pháp là nén/ đẩy liposome qua màng (polycarbonat)

có kích thước lỗ xốp phù hợp đó là liposome đa lớp lớn có thể biến dạng và trở thành liposome đơn lớp hoặc nanoliposome tuỳ theo kích thước của màng Thông thường cần đẩy nhiều chu kỳ và sử dụng màng có kích thước từ lớn đến nhỏ dần Ở qui mô nhỏ, sử dụng thiết bị cầm tay (Hình1.9) Với quy mô lớn, sử dụng thiết bị nén áp suất cao với khí trơ Đồng nhất hoá áp suất cao dựa trên nguyên tắc sử dụng

áp suất làm nhiễu loạn dòng chảy của hệ phân tán, tăng tốc độ va chạm của các giọt dẫn tới các tiểu phân được phân chia nhỏ hơn [39,42]

So sánh giữa phương pháp siêu âm và phương pháp đẩy qua màng với thể tích nhỏ cho thấy phương pháp siêu âm có thể nhanh chóng cho kích thước nhỏ, còn phương pháp đẩy qua màng cần lặp lại nhiều chu kỳ mới giảm được kích thước nhưng độ đồng nhất cao hơn [6] Tuy nhiên phương pháp siêu âm sử dụng đầu dò kim loại có thể giải phóng các hạt titanium vào các mẫu

Hình 1.9: Thiết bị đùn bằng tay mini extruder và thiếtbị nén/ đẩy dưới áp suất cao

1.6.3 Phương pháp đông lạnh - giải đông (freeze- thawed)

Liposome kích thước lớn được làm lạnh nhanh sau đó được rã đông từ từ, quá trình này lặp đi lặp lại nhiều lần tạo thành các liposome kích thước nhỏ hơn.Nguyên lí

của phương pháp dựa trên sự phá vỡ cấu trúc màng của liposome khi bị đông lạnh

và tan chảy liên tục [39,42,60]

1.6.4 Phương pháp vi hóa lỏng (microfluidization)

Phương pháp vi hóa lỏng lần đầu tiên được đưa ra bởi Mayhew và cộng sự vào năm

1984 áp dụng quy mô sản xuất công nghiệp Phương pháp này cho phép đồng nhất hóa hệ phân tán liposome MLV bằng cách cho chảy qua phễu lọc kích thước lỗ khoảng 5 micromet dưới áp suất cao (10000 psi) trong một buồng tương tác Sau đó các tiểu phân s di chuyển qua hai ống nhỏ ở tốc độ cao trên 500 m/s rồi đổ dồn về cùng một buồng chứa Sự va chạm tạo nên quá trình sản sinh, chuyển đổi năng lượng cao, làm bẻ gãy các tiểu phân MLV thành SUV có kích thước đồng nhất Sau 5-10 chu kì s thu được các SUV có kích thước khoảng 100 nm [39,42,60]

1.7 Ứng dụng của liposome

Liposome như một hệ vận chuyển thuốc tới đích mang tiềm năng lớn, với những ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm, tiêu biểu đó là:

1 Bảo vệ các phân tử thuốc nhạy cảm (DNA, RNA, oligo-nucleotide)

2 Tăng cường sự hấp thu nội bào (chống ung thư, kháng khuẩn) [52]

3 Thay đổi dược động học và phân bố sinh học (giải phóng kéo dài với những thuốc có thời gian bán thải ngắn như insulin [29]

4 Nâng cao sự hấp thu thuốc (Amphotericin B, Minoxidil, Paclitaxels [31], Cyclosporins) [20]

Trong đó một số lĩnh vực đã thu được các kết quả đáng khả quan như: Hóa trị liệu ung thư, bào chế liposome phun mù, kháng sinh trị liệu, enzyme trị liệu, vận chuyển DNA trong liệu pháp gene, ứng dụng trong miễn dịch trị liệu sản xuất vaccine và kháng nguyên, các thuốc dùng trong nhãn khoa, [2,4,11,40,45]

1.7.1 Ứng dụng của liposome trong điều trị ung thư

Ung thư đang trở thành mối nguy hại đe dọa đến sức khỏe con người Hiện nay trên thế giới có khoảng 23 triệu người đang sống chung cùng căn bệnh này và Việt Nam đang nằm trong 50 nước thuộc top 2 của bản đồ ung thư (WHO) Các điều trị lâm sàng nhằm tiêu diệt cũng như ngăn ngừa sự phát triển, lan rộng của khối u hiện nay phổ biến đó là phẫu thuật, xạ trị và hóa trị liệu Những biện pháp này có thể loại bỏ hoàn toàn tế bào ung thư nhưng cũng có nguy cơ gây tổn thương các cơ quan và các mô lành xung quanh, gây ra các tác dụng phụ không mong muốn

Các thuốc sử dụng điều trị ung thư cũng là mối quan tâm lớn hiện nay Đáng kể đến là các hoạt chất như: doxorubicin, cerubidin, fucoidan, Tuy nhiên, một số rào cản sinh lý có thể ngăn các tác nhân tích lũy tại vị trí các khối u dẫn đến hiệu quả phân phối thấp, hiệu quả điều trị không cao Ngoài ra sự phân phối không chọn lọc của các thuốc điều trị này đến các mô ung thư và các mô thường.Vì vậy mà các phân tử thuốc tự do không thể đưa tập trung vào các mô

khối u, đạt nồng độ hiệu quả để có tác dụng Ví dụ chỉ có dưới 0.1% phân tử thuốc tiêm được tìm thấy trong 1 gam mô khối u càng cho thấy sự phân phối không hiệu quả của chúng Khi các phân tử này được đóng gói trong cấu trúc liposome thì sự tích tụ tại khối u tăng gấp 2-3 lần Các thuốc được đóng gói trong liposome dễ dàng tăng khả năng tuần hoàn trong máu đồng thời tăng cường lắng đọng tại các khối u, bảo vệ thuốc tránh các quá trình chuyển hóa cũng như là phân phối thuốc đến các mô ung thư, hạn chế đến các mô lành, tăng cường hấp thu trong các cơ quan giàu đơn bào, đại thực bào đơn nhân và hệ thống lưới nội môi (gan, lá lách, tủy xương) và giảm hấp thu tại thận, cơ tim và não [38,40] Để đạt mục tiêu là các khối u, liposome phải tồn tại lâu trong vòng tuần hoàn máu, tiếp cận khối u theo cơ chế thụ động bằng cách đi qua các khe

hở thành mạch của các mô ung thư và cuối cùng là tập trung tại các mô đích Khả năng tập trung tại mô đích của các liposome này được gọi là hiệu ứng tăng tính thấm và tính lưu giữ (enhance permeability and retention effect – EPR) [23,50]

Hình 1.10: Khả năng tập trung tại mô đích của liposome dựa trên hiệu ứng

sự khuếch tán của các hạt nano bên ngoài các mạch máu [23,50,57]

Hình 1.11: Sự khác biệt giữa mạch máu ở mô bình thường và mô ung thư

Một số ví dụ về các loại thuốc ung thư có hiệu quả và độc tính thấp hơn

so với các chế phẩm không liposome hóa của DC doxorubicin (tên thương mại: Doxil®/ Caelyx®), daunorubicine liposome (tên thương mại là DaunoXome®)

và liposomal cytosine b-arabinoside (tên thương mại là DepoCyte®) Trong đó, Doxil® là thuốc tiêm được biết đến nhiều nhất khi mà công nghệ nano ra đời như một sự đổi mới cho mục tiêu khối u Doxorubicin là thuốc chỉ định trong điều trị ung thư như ung thư vú, u xương ác tính, ung thư đường tiết niệu và sinh dục: ung thư tử cung, bàng quang, tinh hoàn Đây là hoạt chất có độc tính cao, có thể ảnh hưởng đến không chỉ khối u mà còn đến tim và thận Việc bào chế doxorubicin dưới dạng liposome nhằm cải thiện chỉ số điều trị bằng việc đưa thuốc tới mô khối u, giảm tác dụng phụ Doxil® là thuốc được Cục Quản lý Dược và Thực phẩm Mỹ (FDA) và Cơ quan Dược phẩm Châu Âu (EMA) phê duyệt năm 1995 [22]

1.7.2 Ứng dụng đưa thuốc tới mắt

Mắt là một tổ chức nhỏ có cấu trúc phức tạp Khi các yếu tố như vi khuẩn, virus, nấm tác động vào s gây ra một số bệnh về mắt ở vùng mi mắt, giác mạc, võng mạc như nhiễm khuẩn, lẹo mắt,viêm giác mạc, viêm kết mạc,… Hiện nay

có nhiều dạng bào chế khác nhau, tuy nhiên các dạng thuốc này gặp phải một số yếu tố cản trở hấp thu của thuốc như rào cản sinh lí của hệ thống nước mắt, bản chất cấu tạo của các lớp mô vùng giác mạc và kết mạc Nói chung sinh khả dụng của các thuốc nhãn khoa quy ước rất thấp, chỉ khoảng 1-3% lượng dược chất trong liều thuốc có thể thấm qua giác mạc và phân bố đến nơi tác dụng tại các khoang mắt Một trong những hướng nghiên cứu để cải thiện và nâng cao sinh khả dụng của các chế phẩm đó là bào chế các tiểu phân mang thuốc, chúng

s khó bị rửa trôi bởi quá trình động học của nước mắt do đó dược chất s dễ dàng hấp thu vào các mô giác mạc và kết mạc đem lại hiệu quả điều trị [24,43] Fernando A và các cộng sự đã nghiên cứu bào chế liposome mang DC voriconazole (VOR), một thuốc kháng nấm nhóm azole được chỉ định trong các trường hợp viêm giác mạc, có KTTP đạt 116.6 ± 5.9 nm, giá trị PDI hẹp 0.17 ± 0.06, thế zeta đạt -7 mV, EE 80%, có độ ổn dịnh 30 ngày trong dung dịch và 90 ngày sau đông khô với thành phần công thức VOR: PC tỉ lệ 7.2: 40 mM Đánh giá hiệu quả trên invivo nhận thấy sản phẩm không gây kích ứng trong thử nghiệm HET-CAM’s và có khả năng phân phối khoảng 47,85 ± 5,72 g / cm2VOR vào giác mạc lợn sau 30 phút thử nghiệm thẩm thấu, nồng độ này cao hơn nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) các loài nấm được phân lập từ những ca lâm

sàng viêm giác mạc [24]

Yaganesh V và cộng sự đã nghiên cứu bào chế liposome chứa DC Latanoprost (LOP) giúp giải phóng kéo dài nhằm tăng hiệu quả điều trị bệnh glocom (tăng nhãn áp) Liposome có KTTP 109 ± 18 nm, PDI = 0.19 ± 0.04, EE đạt 94% ± 5%, có độ ổn định trên 6 tháng ở 4oC và 1 tháng ở 25oC Đánh giá hiệu quả giảm áp lực trong mắt trên thỏ giữa dạng thuốc liposome và dạng thuốc chứa LOP thông thường dạng tự do trong 90 ngày nhận thấy hiệu quả giảm áp lực lần

lượt là 4.8 ± 1.5 và 2.5 ± 0.9 mmHg [56]

1.7.3 Ứng dụng đưa thuốc tới phổi

Hơn 80% trường hợp ung thư phổi không đáp ứng với hóa trị liệu Một trong những hạn chế đó là sự đề kháng của cơ thể đối với các tác nhân lạ gây độc tế bào hiện đang được sử dụng trong điều trị ung thư phổi, do đó nồng độ thuốc tại vị trí khối u là rất thấp Không những thế, các loại thuốc trị liệu với liều lượng cao còn có thể gây độc cho các mô, cơ quan khỏe mạnh Paclitaxel (PTX) là một thuốc chỉ định trong ung thư phổi Tuy nhiên hạn chế của thuốc

đó là kém tan trong nước, hơn nữa cấu trúc biểu mô ở phổi mỏng dẫn đến sự tích lũy thuốc của các dạng thuốc hít là rất nhỏ Phát triển các hệ thống phân phối thuốc đến đích là các khối u như liposome là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn bằng việc đưa trực tiếp thuốc vào phổi trong trường hợp ung thư phổi do hiệu ứng tăng tính thấm và tính dẫn lưu (EPR) của những hạt kích thước nhỏ (100 nm) Koshkina và cộng sự đã so sánh hiệu quả điều trị giữa PTX liposome đường tiêm tĩnh mạch và dạng phun mù với cùng liều lượng ở chuột Kết quả cho thấy PTX có độ thanh thải chậm hơn và nồng độ cao hơn trong phổi ở dạng phun mù so với đường dùng tĩnh mạch [31]

1.8 Ưu điểm và nhược điểm của liposome

- Cấu tạo tương tự màng sinh học nên liposome dễ dàng thấm qua tế bào làm tăng sinh khả dụng của DC, có thể mang DC tới nội bào để chữa bệnh nội bào Hoặc đưa DC tới đích nhờ gắn các ligand (ví dụ các mảnh kháng thể) trên màng liposome [47]

- Làm thay đổi phân bố sinh học của một số DC có độc tính cao, dùng liều thấp như: thuốc điều trị ung thư, thuốc kháng khuẩn, kháng nấm… Làm giảm phân

bố thuốc tại cơ quan lành, tăng phân bố tại đích so với DC tự do, làm giảm độc tính

và tác dụng không mong muốn, tăng hiệu quả điều trị, tiết kiệm DC….[47,49]

- Thể hiện ưu điểm của dạng siêu vi nang: bảo vệ dược chất tránh tác động bất lợi của ngoại môi trong quá trình bảo quản hay trên đường vận chuyển tới vị trí tác dụng trong cơ thể: pH, enzym, tác nhân oxy hóa… làm tăng độ tan của DC hoặc kéo dài tác dụng của thuốc [43,55]

1.8.2 Nhược điểm

Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng hiện nay chưa có nhiều chế phẩm ứng dụng

hệ vận chuyển thuốc liposome trên thị trường do một số nhược điểm sau:

- Phospholipid không bền về mặt hóa học nên ảnh hưởng tới độ ổn định của liposome Liposome dễ bị thanh thải bởi hệ thực bào, thời gian tuần hoàn khó kéo dài Tỷ lệ liposome hóa của nhiều DC còn thấp đặc biệt với DC có phân tử lượng lớn

- Phospholipid chủ yếu được chiết tách từ nguồn nguyên liệu tự nhiên do đó rất khó kiểm soát mức độ tinh khiết của nguyên liệu Phospholipid có thể lẫn các lysophospholipid hoặc các sản phẩm khác của quá trình oxy hóa phospholipid [37]

- Hầu hết các phương pháp bào chế liposome đều chỉ thích hợp với quy mô phòng thí nghiệm, khó triển khai trên quy mô lớn

- Một số phương pháp bào chế liposome sử dụng dung môi hữu cơ để hòa tan lipid gây tác động bất lợi đến môi trường