Nghiên cứu tạo bột phun sấy cao đương quy di thực ( angelica acutiloba kit )

iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 3.1 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ dung dịch chuẩn ferulic 22 Hình 3.2 Đường hồi quy tuyến tính

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

VŨ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU TẠO BỘT PHUN SẤY

CAO ĐƯƠNG QUY DI THỰC

(Angelica acutiloba Kit.)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI-2020

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

VŨ THANH HUYỀN

Mã sinh viên: 1501235

NGHIÊN CỨU TẠO BỘT PHUN SẤY

CAO ĐƯƠNG QUY DI THỰC

(Angelica acutiloba Kit.)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu, hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tại Viện Dược liệu và Bộ môn Dược học Cổ Truyền trường Đại học Dược Hà Nội tôi đã nhận được nhiều sự hướng dẫn, quan tâm và giúp đỡ của các thầy cô, anh chị

và bạn bè Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:

TS Hà Vân Oanh người đã tin tưởng giao đề tài, tạo những điều kiện

thuận lợi giúp tôi thực hiện khóa luận

TS Lê Thị Kim Vân người đã tạo điều kiện, hướng dẫn tôi giúp tôi hoàn

thành khóa luận này

Các anh chị đang công tác tại khoa Bào chế - Chế biến tại viện Dược liệu

đã luôn chỉ bảo, dạy dỗ, động viên tôi trong suốt thời gian làm khóa luận

Toàn thể các thầy cô, anh chị, bạn bè làm việc, nghiên cứu tại bộ môn Dược học Cổ truyền trường đại học Dược Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện nghiên cứu thuận lợi trong thời gian tôi thực hiện khóa luận

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên, động viên, ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 6 năm 2020 Sinh viên

Vũ Thanh Huyền

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ iii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về cây Đương quy di thực (Angelica acutiloba Kit.) 2

1.1.1 Vị trí phân loại 2

1.1.2 Đặc điểm thực vật 2

1.1.3 Thành phần hóa học 3

1.1.4 Tác dụng sinh học 4

1.2 Tổng quan về phương pháp phun sấy 6

1.2.1 Định nghĩa 6

1.2.2 Cấu tạo và quy trình phun sấy 6

1.2.3 Ảnh hưởng thiết bị, các thông số quy trình trong từng giai đoạn 8

1.2.4 Ưu nhược điểm 10

1.2.5 Ứng dụng của quá trình phun sấy 11

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 13

2.1.1 Nguyên liệu 13

2.1.2 Thiết bị 13

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.2.1 Chiết xuất 14

2.2.2 Nghiên cứu tạo bột phun sấy 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

2.3.1 Chiết xuất dược liệu 14

2.3.2 Định tính 15

2.3.3 Định lượng 15

2.3.4 Phun sấy tạo bột đương quy 17

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21

3.1 Chiết xuất dược liệu 21

3.1.1 Chiết xuất 21

3.2 Định lượng 21

3.3 Lựa chọn tá dược 24

3.4 Khảo sát đơn biến 25

3.5 Thiết kế thí nghiệm 29

3.6 Đánh giá hàm lượng tinh dầu sau 1 tháng 35

3.7 Bàn luận 35

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 38

Kết luận 38

Đề xuất 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

Tiếng việt 40

PHỤ LỤC 43

iNOS Inducible nitric oxide synthase

p38 MAPK p8 mitogen-activated protein kinase

ERK Extracellular signal-regulated kinase

ii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 13

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của acid ferulic 21 Bảng 3.3 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của ligustilide 23

Bảng 3.19 Kết quả đánh giá lại hàm lượng tinh dầu sau 1 tháng 35

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc giữa

diện tích pic và nồng độ dung dịch chuẩn ferulic

22

Hình 3.2 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc giữa

diện tích pic và nồng độ dung dịch chuẩn ligustilide

23

Hình 3.4 Mô hình biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào, tốc

độ cấp dịch, tỉ lệ chất rắn tới khối lượng bột thu được, hiệu suất nạp tinh dầu và hàm ẩm

33

Hình 3.5 Giá trị dự đoán khối lượng bột, %ligustilide, hàm ẩm

khi sử dụng mô hình tối ưu

34

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đương quy di thực (Angelica acutiloba Kit.) là cây mọc dại ở Nhật Bản

Trong y học cổ truyền của Nhật Bản dược liệu này đã được sử dụng để điều trị các bệnh của phụ nữ như rối loạn kinh nguyệt, thiếu máu do sinh đẻ, vô kinh, đau bụng kinh,… đồng thời cũng được dùng trong các đơn thuốc bổ và chữa một

số các bệnh khác [2], [10].Vị thuốc này đã được đưa về Việt Nam và trồng tại tỉnh Lào Cai vào năm 1990 [10] Bằng các nghiên cứu hiện đại cho thấy loài cây này có nhiều tác dụng dược lý quan trọng: chống viêm [31], kháng khuẩn, chống ung thư vú, ung thư tiết niệu [26], bảo vệ dạ dày ruột [13], chống khối u [27], Hiện nay việc sử dụng các dược liệu và ứng dụng các bài thuốc dân gian để chữa bệnh đang dần trở nên phổ biến hơn và trở thành xu hướng vì lý do an toàn, ít tác dụng phụ Để thuận tiện sử dụng trong cuộc sống hằng ngày, nhiều dạng bào chế hiện đại của thuốc cổ truyền đang được đầu tư nghiên cứu: viên nang, bột, cốm, nano …Dạng bột phun sấy của các dược liệu cũng bắt đầu được nghiên cứu, ứng dụng với ưu điểm nổi bật là: tiện dụng, độ tan tốt, hàm lượng hoạt chất ổn định, có thể sử dụng thay thế dạng thuốc phiên, thuận tiện trong công tác kiểm tra, đánh giá, Ngoài ra, bột phun sấy còn được sử dụng như bán thành phẩm của các dạng bào chế khác như viên nén, viên nang cứng,…

Đương quy di thực là dược liệu chứa tinh dầu như một thành phần có tác dụng Do đó, với mong muốn tạo một chế phẩm hiện đại chứa cả tinh dầu và cao chiết Đương quy dựa trên nguyên lý phun sấy tạo vi nang tinh dầu, đề tài

“Nghiên cứu tạo bột phun sấy cao Đương quy di thực (Angelica acutiloba

Kit.)” được thực hiện với mục tiêu: Xây dựng công thức và tối ưu hóa quy trình

tạo bột phun sấy vị thuốc Đương quy di thực

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cây Đương quy di thực (Angelica acutiloba Kit.)

1.1.1 Vị trí phân loại

Theo hệ thống phân loại của Armen Takhtajan trong “Flowering Plants”

(2009) loài Angelica acutiloba Kit được phân loại như sau [29]:

Nguồn gốc: Angelica acutiloba Kit được biết đến là đương quy mọc dại ở

Nhật Bản, loài cây này được đưa về Việt Nam vào năm 1990 và được trồng tại tỉnh Lào Cai [10]

Hình 1.1: Đương quy di thực

Hiện nay, ở Việt Nam Đương quy di thực được trồng tại Hà Giang, Lào Cai, Sơn La và các vùng xung quanh Hà Nội

3

Đặc điểm cây: Cây lâu năm, cao khoảng 30-100 cm, rễ màu vàng nâu có

kích thước 10-25 cm x 1-2,5 cm, có mùi thơm Thân nhỏ, màu tía, có vân nhỏ, cuống lá dài từ 10-30 cm có hình tam giác Hoa có màu trắng Quả thuôn dài 4-5

mm hơi dẹt Có 3-4 ống dầu ở phần lưng Có quả vào tháng 7 hoặc tháng 8 [32]

Bộ phận dùng làm thuốc của Đương quy di thực là rễ Đào lấy rễ củ ở cây trồng được 10 -12 tháng, rửa sạch, phơi hay sấy ở 50°C đến 60°C đến khô [5]

Rễ chính ngắn và mập, dài 10 cm đến 20 cm, đường kính 2 cm trở lên, có nhiều

rễ nhánh dài 15 cm đến 20 cm, đường kính 0,2 cm trở lên Mặt ngoài màu nâu tối, có nhiều nếp nhăn dọc, nhiều sẹo lồi nằm ngang là vết tích của rễ con Mặt cắt ngang màu trắng ngà có vân tròn và nhiều điểm tinh dầu Mùi thơm hơi hắc,

vị ngọt nhẹ, sau hơi cay nóng [5], [23]

1.1.3 Thành phần hóa học

 Tinh dầu

Thành phần chính của tinh dầu là ligustilide (22,8%) và butylidene

phthalide (19,5%) ngoài ra còn có nonane, α-pinene, furfural, 2-furanmethanol, 5-methyl furfural, maltol, butylidene dihydro-phthalide, 3n-butyl phthalide, γ- terpinene, and cis-β-ocimene, γ-terpinene, p-cymene, β-myrcene, alloocimene,

4

 Đường

- Đường đơn: D-arabinose, D-galactose, D-glucose, D-fructose, D-ribose

- Đường đôi: D-lactose, D-maltose [8]

 Aminoacid

Acid amin thiết yếu như isoleucine, valine, leucine, methionine, threonine, lysine, phenylalanine, histidine, subtotal; acid amin không thiết yếu như acid glutamic,arginine, serine, glycine, alanine, proline, tyrosine…[8]

 Acid béo

Butyric acid (C4:0), caproic acid (C6:0), pentadecanoic acid (C15:0), palmitic acid (C16:0), stearic acid (C18:0), arachidic acid (C20:0), behenic acid (C22:0), lignoceric acid (C24:0), palmitoleic acid (C16:1), elaidic acid (C18:1), oleic acid (C18:1), erucic acid (C22:1), nervonic acid (C24:1), linoleic acid (C18:2), cis-13.16-docosadienoic acid (C22:2), linolenic acid (C18:3), DHA (C22:6), subtotal,…[8]

 Acid hữu cơ

Ferulic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, formic acid, lactic acid, succinic acid…[8]

 Vitamin: Vitamin A, vitamin E [8]

 Khoáng: Ca, Fe, K, Mg, Mn, Cu, Na, Zn [8]

 Polysacharid [33]

1.1.4 Tác dụng sinh học

1.1.4.1 Tác dụng của đương quy di thực nói chung

 Tác dụng kích thích nội tiết sinh dục nữ

Sterol được chiết xuất bằng dung môi ít phân cực từ rễ củ đương quy di thực Thuốc đối chứng là dung dịch estradiol pha trong dầu hướng dương Thí nghiệm thực hiện trên chuột Kết quả cho thấy sterol chiết xuất từ rễ củ Đương

quy Nhật Bản với thành phần chính là β-sitosterol có tác dụng hướng sinh dục

nữ với liều 4 mg/kg thể trọng/ngày Sterol làm tăng trọng lượng tử cung (50,34%) và trọng lượng buồng trứng (16,0%) so với chứng Với liều 4 mg/kg/ngày sterol đương quy Nhật Bản có tác dụng nội tiết sinh dục nữ yếu [2]

5

 Tác dụng phục hồi miễn dịch

Một số đánh giá trên chuột cho kết quả polysaccharid chiết xuất từ rễ cây Đương quy có tác dụng phục hồi đáp ứng miễn dịch tế bào và đáp ứng miễn dịch dịch thể, làm tăng phản ứng quá mẫn chậm với kháng nguyên OA và làm tăng tỷ

lệ tế bào tạo quầng dung huyết với kháng nguyên hồng cầu Ngoài ra polysacharid phục hồi khá tốt khả năng chế tiết IL-2 của tế bào lympho T phân

lập từ người bệnh ung thư vòm họng giai đoạn cuối [4]

 Tác dụng ức chế ngưng tập tiểu cầu

Các nhà khoa học đã thử tác dụng ức chế ngưng tập tiểu cầu của một số chế phẩm điều chế từ rễ củ đương quy Nhật Bản: cao nước, cao cồn 50%, cao cồn 80% và phân đoạn methanol tách từ cao cồn 80% bằng sắc ký lớp mỏng Thí nghiệm được thực hiện trên người đã cho thấy tất cả các mẫu đều có tác dụng ức chế ngưng tập tiểu cầu với các nồng độ đã thử (0,25; 0,5; và 1% dược liệu khô) Phân đoạn methanol có tác dụng ức chế mạnh nhất, giảm số lượng tiểu cầu ngưng tập 77,8% so với mẫu chứng adenosin diphosphat (ADP) Cao nước có tác dụng yếu nhất, giảm 15,2% Các mẫu cao cồn 50% giảm 41,1% và cao cồn 80% giảm 28,9% số lượng tiểu cầu ngưng tập [1]

 Làm giảm nhẹ các triệu trứng của viêm đại tràng cấp

Hiệu quả bảo vệ của Angelica acutiloba Kit (AAK) trên mô hình gây viêm

đại tràng bằng dextran sulfate sodium 4% (DSS) ở chuột đã được chứng minh DSS được pha vào nước uống của chuột đực C57BL/6 liên tiếp trong 7 ngày để gây viêm đại tràng Rễ AAK được chiết bằng phương pháp chiết ngược dòng với EtOH 30 % Sau đó chuột được điều trị bằng dịch chiết AAK với liều 500 mg/kg/ngày thì thấy các triệu trứng viêm đại tràng do DSS gây ra như chán ăn, giảm cân, tiêu chảy, đại tiện ra máu hay co ngắn đại tràng giảm đáng kể [18]

1.1.4.2 Tác dụng sinh học của tinh dầu

 Hoạt tính kháng viêm

Một số nghiên cứu chỉ ra rằng Z-ligustilide có hoạt tính kháng viêm trên các đại thực bào RAW 264.7 được kích thích viêm bởi lipopolysacharide (LPS) Z-ligustilide đã ức chế mạnh sự sản sinh của inducible nitric oxide synthase

6

(iNOS) và cyclooxygenase-2 (COX2) khi có mặt LPS ở cả mức độ mARN và mức độ protein Các nghiên cứu còn cho thấy rằng Z-ligustilide còn ức chế quá trình phosphoryl hóa và quá trình thoái hóa sau đó của IκBα – một protein ức chế NF-κB Ngoài ra Z-ligustilide có khả năng ức chế quá trình phosphoryl hóa của p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK), extracellular signal-regulated kinase (ERK) và c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) phụ thuộc liều Từ những dữ liệu trên cho thấy Z-ligustilide có thể phát huy tác dụng chống viêm bằng cách điều chỉnh các đường dẫn tín hiệu NF-κB và MAPK [14],[34]

 Cải thiện tình trạng tổn thương não do thiếu máu cục bộ

Thử nghiệm trên chuột cho thấy Z-ligustilide có tác dụng trong các trường hợp não bị tổn thương do thiếu máu cục bộ với cơ chế giảm kích thước cục máu đông, cải thiên hoạt động thần kinh, chống oxi hóa, chống apotosis, có tác dụng kháng thrombotic, chẹn kênh canxi, có tác dụng lên erythropoietin [34]

 Hoạt tính giãn mạch

Butylidene phthalide (Bdph) là một chất có tác dụng dược lý chống co thắt

Thực hiện thí nghiệm in vivo cho thấy Bdph có tác dụng hạ huyết áp đáng kể

trên chuột ở liều 30 mg/kg hoặc 60 mg/kg Ở chó cho thấy Bdph có tác dụng làm giảm áp lực động mạch vành phụ thuộc liều Có thể kết luận rằng Bdph có đặc tính làm giãn mạch và hạ huyết áp [19]

1.2 Tổng quan về phương pháp phun sấy

1.2.1 Định nghĩa

Phun sấy là quá trình chuyển nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng hạt khô bằng cách phun dịch vào môi trường khí nóng Đây là một quá trình liên tục, nguyên liệu đầu vào có thể là dung dịch, hỗn dịch hoặc nhũ tương Sản phẩm của quá trình có thể là dạng bột, cốm tùy thuộc vào tính chất lý hóa của dịch phun, điều kiện phun sấy và đặc điểm mong muốn ở sản phẩm cuối cùng [25]

1.2.2 Cấu tạo và quy trình phun sấy

7

Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống máy phun sấy

Các bộ phận chính của máy phun sấy

a Bộ phận đầu phun dịch

Là bộ phận dùng để biến dòng dung dịch chứa dược chất thành các giọt nhỏ

Chức năng chính của đầu phun là:

- Tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn để cho dung môi bay hơi nhanh

- Tạo ra các tiểu phân mong muốn về kích thước hình dạng và độ xốp

Đầu phun tạo ra các hạt có kích thước càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc bề mặt của chúng càng lớn, dung môi bay hơi càng dễ dàng, hiệu suất của quá trình phun sấy càng được đảm bảo Lựa chọn các đầu phun thích hợp giúp tạo ra các sản phẩm đáp ứng yêu cầu

b Buồng sấy

Sau khi phun mù ngay lập tức dịch phun được tiếp xúc trực tiếp với dòng khí nóng để làm khô trong buồng sấy Dòng khí này có thể là không khí được đưa qua một hệ thống lọc sau đó được đốt nóng lên, hoặc trong một số trường hợp dược chất kém ổn định sử dụng khí trơ, khi đó hệ thống sẽ là một hệ kín Nhiệt độ đầu vào ở buồng sấy là yếu tố rất quan trọng cho cả quá trình phun sấy,

có vai trò làm khô sản phẩm nhưng không làm cho sản phẩm bị biến tính do nhiệt độ quá cao

c Bộ phận thu sản phẩm:

8

Thường sử dụng là cyclon, khi sản phẩm được đưa đến cyclon sẽ được tách khỏi luồng khí đưa đến bộ phận hứng [3]

Quá trình sấy bao gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Sự phân tán dịch lỏng thành tiểu phân mù

Giai đoạn 2: Phun dịch thành tiểu phân đồng thời với một luồng khí nóng, tiểu phân tiếp xúc với khí nóng và có sự bốc hơi dung môi

Giai đoạn 3: Tách tiểu phân rắn từ dòng khí nóng và tập trung các hạt này trong buồng thu bột [24]

1.2.3 Ảnh hưởng thiết bị, các thông số quy trình trong từng giai đoạn

a Thiết bị

 Súng phun

Để phân tán chất lỏng thành các tiểu phân cần sử dụng một số loại lực như: lực ly tâm, áp lực, động lực, hay năng lượng sóng siêu âm và sự rung

- Súng phun ly tâm: Sử dụng đĩa quay hoặc bánh xe để phân tán chất lỏng thành

các hạt nhỏ Kích thước trung bình của hạt tạo thành tỉ lệ nghịch với tốc độ quay của đĩa và tỉ lệ thuận với độ nhớt, tốc độ cấp dịch Hạt tạo thành thường có độ trơn chảy tốt, tỷ trọng tương đối thấp và chịu nén tốt

- Súng phun động năng: Động năng được ứng dụng dưới một trong hai dạng là

dạng hai dòng chảy hoặc dạng khí nén Đây là kĩ thuật phun được ứng dụng phổ biến nhất trong công nghệ dược phẩm Các giọt nhỏ được hình thành nhờ sự tương tác giữa dung dịch và dòng chảy thứ hai, thường là khí nén Vận tốc khí cao ở đầu vòi phun đã phá vỡ dòng chảy của dung dịch để tạo thành các hạt nhỏ Kích thước hạt tạo thành được kiểm soát bằng cách điều chỉnh tỉ lệ của khí nén

so với dung dịch Ưu điểm của phương pháp này là vận tốc dịch ở đầu vòi phun thấp nên phù hợp với máy sấy có buồng sấy nhỏ Ngoài ra loại đầu súng phun này có thể dùng trong bào chế các chế phẩm vô khuẩn bằng cách chọn các nguồn khí nén vô trùng

- Súng phun áp lực: Ở đây dịch phun được đẩy bằng một bơm với áp suất cao

nên khi được đẩy ra khỏi đầu súng phun dịch được phân tán thành các tiểu phân

mù Tiểu phân tạo thành có vận tốc tương đối cao nên chỉ áp dụng cho các máy

9

có đường kính buồng sấy tối thiểu là 2,5 m và chiều cao tối thiểu là 3 m Kích thước tiểu phân tạo thành tỉ lệ nghịch với áp suất và tỉ lệ thuận với tốc độ cấp dịch [24], [7]

 Tương tác khí-dịch và sự bay hơi

Thể hiện ở sự di chuyển tương đối của các tiểu phân với dòng khí

- Chuyển động cùng chiều: Các tiểu phân và luồng khí sấy chuyển động cùng

hướng trong buồng sấy Thiết kế này phù hợp cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt do sự bay hơi diễn ra nhanh, thời gian sấy nhanh và sản phẩm khô đi ra lại tiếp xúc với dòng khí có nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khí đầu vào

- Chuyển động ngược chiều: Các tiểu phân và luồng khí sấy chuyển động ngược

chiều nhau trong buồng sấy Kiểu thiết kế này rất tốt để tận dụng nhiệt

- Chuyển động dòng kết hợp: Là sự phối hợp của chuyển động cùng chiều và

ngược chiều Lợi thế của kiểu thiết kế này là có thể tạo được sản phẩm thô có khả năng trơn chảy tốt trong buồng sấy có kích thước tương đối nhỏ Trong hệ này các tiểu phân phải chịu nhiệt độ cao hơn

Thiết kế kiểu tiếp xúc giữa tiểu phân mù và khí sấy được lựa chọn dựa trên kích thước tiểu phân mong muốn và nhiệt độ sấy sản phẩm

 Buồng sấy

Hai thông số phải quan tâm của buồng sấy là đường kính và chiều cao Những kích thước này được quyết định bởi hai yếu tố Thứ nhất là phải có kích thước phù hợp để tạo thời gian đủ dài cho sự tiếp xúc giữa các tiểu phân mù và khí nóng Thứ hai, các tiểu phân này phải được sấy khô trước khi tiếp xúc với bề mặt buồng sấy

b Các thông số

 Nhiệt độ khí vào: Nhiệt độ càng cao thì dung môi bay hơi càng nhanh nhưng có thể làm các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt bị biến đổi tính chất vật lý hoặc hóa học

 Độ nhớt: Độ nhớt cao sẽ cản trở việc tạo giọt nhỏ Khi độ nhớt nhỏ thì sẽ giảm được năng lượng hoặc áp suất cần thiết để tạo giọt nhỏ

10

 Sức căng bề mặt: Thêm một lượng nhỏ chất diện hoạt có thể giảm đáng kể sức căng bề mặt Điều này có thể làm tăng tốc độ phun dịch và tạo ra các giọt nhỏ hơn

 Nhiệt độ của dịch phun: Nhiệt độ của dung dịch cao thì giọt phun sẽ dễ dàng được sấy khô hơn và giúp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống

 Sự bay hơi của dung môi: Dung môi càng dễ bay hơi càng thuận lợi cho quá trình phun sấy, nhưng trong một số trường hợp bị giới hạn chỉ cho phép dùng dung môi nước

 Vật liệu vòi phun: Cacbua volfram hay được dùng và có hiệu quả tốt trong việc chống mài mòn và ăn mòn đối với hầu hết các dung dịch [25]

1.2.4 Ưu nhược điểm

a Ưu điểm

 Chất lượng và đặc tính sản phẩm được kiểm soát hiệu quả

 Quá trình bay hơi diễn ra rất ngắn nên phù hợp sấy các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt

 Là quá trình liên tục nên có thể áp dụng cho những cơ sở đạt GMP và sản xuất thuốc vô khuẩn

 Cho phép phun sấy lượng lớn nguyên liệu bằng thiết bị đơn giản và vận hành liên tục

 Tính chất vật lý của sản phẩm có thể được kiểm soát, hạt tạo thành thường

có kích thước nhỏ, hình cầu và trơn chảy tốt

 Sản phẩm có độ đồng đều cao, và các hợp chất không bay hơi được giữ lại gần như toàn bộ trong sản phẩm

 Sản phẩm được phun vào và tương tác với bề mặt thiết bị trong môi trường khan nên giảm thiểu được vấn đề ăn mòn và dễ dàng trong việc lựa chọn vật liệu làm thiết bị

b Nhược điểm

 Không phù hợp để bào chế các sản phẩm có tỷ trọng lớn

 Chi phí đầu tư ban đầu lớn hơn so với các thiết bị sấy khác

11

 Hiệu quả trao đổi nhiệt thấp vì khí thải có chứa nhiệt, phải có thiết bị trao đổi nhiệt phức tạp để tách nhiệt [22],[7]

1.2.5 Ứng dụng của quá trình phun sấy

 Bào chế vi nang: bào chế vi nang là quá trình tạo lớp vỏ polymer bao

quanh các tiểu phân hoặc giọt lỏng hoạt chất [7] Bào chế dưới dạng vi nang có các ưu điểm như: bảo vệ các hoạt chất khỏi các tác hại của môi trường nhiệt độ,

độ ẩm, tia UV, tương tác với các chất khác; bảo vệ môi trường khỏi các chất độc hại, dễ dàng cho việc vận chuyển; giảm sự bay hơi của các hoạt chất dễ bay hơi

ra ngoài môi trường; kiểm soát mức độ giải phóng thuốc trong điều kiện xác định;…[16] Ứng dụng bào chế vi nang bao gồm dạng thuốc kiểm soát giải phóng của natri diclofenac khi phun sấy với cellulose, tiểu phân bao chứa vitamin C trong vi nang hỗn hợp eudragit để ổn định tính chất lý hóa [7] Các vitamin tan trong dầu như vitamin A và vitamin D được chế tạo vi nang bằng cách phun sấy nhũ tương (dầu trong dung dịch gôm hoặc gelatin)…[11]

 Tạo hạt: hạt được tạo thành từ dung dịch hoặc hỗn dịch có kích thước

đồng đều có tỉ trọng thấp và chịu nén tốt Vì vậy phun sấy trở thành quy trình phù hợp để sản xuất các tá dược dập thẳng như lactose, cellulose vi tinh thể, manitol [22]

 Cải thiện sinh khả dụng: phun sấy hoạt chất với một polymer vô định hình

ở trạng thái rắn có thể cải thiện đáng kể độ hòa tan của nhiều chất bao gồm tolbutamide, indomethacin và ibuprofen Phức hợp của paracetamol và diazepam được chuẩn bị cùng với cyclodextrin [25]

 Thiết kế dạng thuốc xông hít: để đạt được hiệu quả lâm sàng thì các thuốc

xông hít phải được lưu trong đường hô hấp dưới Một trong các yếu tố để thuốc vào được vị trí mong muốn trong đường hô hấp là kích thước tiểu phân và phân

bố kích thước tiểu phân Các hạt mù hay giọt nhỏ phải < 5µm Với khả năng có thể tạo ra các hạt cầu nhỏ và có độ trơn chảy tốt, phun sấy là một phương pháp hiệu quả để sản xuất bột thuốc xông hít Nồng độ của dịch phun sấy là yêu tố quan trọng quyết định kích thước hạt [12]

12

 Bào chế liposome: Phương pháp dùng phun sấy để sản xuất liposome đã

được phát triển: lipids được hòa tan trong một dung môi hữu cơ dễ bay hơi như chloroform Trong một số trường hợp manitol sẽ được thêm vào dung dịch trên làm vật liệu lõi, sau đó dung dịch được đưa đi phun sấy Việc thêm manitol vào làm vật liệu lõi để tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm trong quá trình Liposome được tạo ra bằng phương pháp phun sấy rất dễ hòa tan trong nước [20]

 Bào chế tiểu phân nano: để sản xuất được các hạt kích thước nano để ứng

dụng trong hệ kiểm soát giải phóng hoặc hệ giải phóng ở tĩnh mạch Hỗn dịch nano được tạo thành bằng phương pháp nghiền ướt với sự có mặt của chất ổn định rồi đem phun sấy, tạo các tiểu phân khô rồi dập thành viên có tác dụng kiểm soát giải phóng Bào chế các tiểu phân nano để phát triển dạng khí dung cũng được nghiên cứu [7]

Bảng 2.1: Các nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

14

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Chiết xuất

- Định tính, định lượng acid ferulic và ligustilide trong dược liệu

- Chiết xuất dược liệu

2.2.2 Nghiên cứu tạo bột phun sấy

- Chọn tá dược polymer để tăng khả năng giữ tinh dầu

- Khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố: tỉ lệ aerosil, tỉ lệ HPMC E6, nhiệt độ đầu vào, tốc độ cấp dịch, tỉ lệ chất rắn

- Tối ưu hóa quá trình phun sấy bằng phần mềm Design Expert 11.0

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Chiết xuất dược liệu

Chọn dung môi chiết là nước

 Các bước tiến hành:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu: đương quy tươi sau khi thu hái được cắt bỏ lá,

rửa sạch rồi đem sấy ở trong tủ sấy ở nhiệt độ 40-45°C đến khô Đương quy khô được cắt thành các lát mỏng từ 1-2 mm

Bước 2: Tiến hành chiết xuất: Đương quy sau khi cắt lát được chiết với nước

theo tỉ lệ 1:6, 3 h x 2 lần [9] (dùng bộ chiết cất tinh dầu theo phương pháp cất kéo hơi nước) Thu tinh dầu, lọc lấy dịch chiết Gộp dịch chiết, cất quay thu hồi dung môi dưới áp suất giảm đến khi tỉ lệ chất rắn đạt khoảng 40-50 %

Công thức tính tỉ lệ cao chiết được so với dược liệu:

- Mỗi lần chiết 0,5 kg Đương quy di thực (tính theo dược liệu khô kiệt)

- Lặp lại thí nghiệm 3 lần, lấy kết quả trung bình

2.3.2 Định tính

Tham khảo phương pháp định tính bột phun sấy Đương quy theo phương pháp sắc ký lớp mỏng được quy định trong Dược điển Việt Nam V [5]

 Bản mỏng: Silica gel 60 F254

 Dung môi khai triển: Cyclohexan – ethyl acetat – aceton (7:2:1)

 Đối với mẫu thử là bột phun sấy: Lấy 2 g bột phun sấy thêm 20 ml aceton,

siêu âm trong 1 h Lọc Bốc hơi dịch lọc đến cắn Hòa tan cắn trong 1 ml chloroform

 Đối với mẫu đối chiếu: Lấy 2 g đương quy di thực (dược liệu đối chiếu),

tiến hành chiết như mô tả ở phần mẫu thử là dược liệu

 Cách tiến hành: Chấm riêng biệt lên bản mỏng 10 µl mỗi dung dịch trên

Sau khi triển khai sắc ký, lấy bản mỏng ra, để khô ở nhiệt độ phòng Quan sát dưới ánh sáng tử ngoại ở bước sóng 366 nm, trên sắc ký đồ của dung dịch thử phải cho các vết phát quang xanh lơ sáng có cùng màu sắc và giá trị Rf với các vết trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu

2.3.3 Định lượng

a Định lượng tinh dầu trong đương quy

Tham khảo phương pháp định lượng tinh dầu Đương quy trong Dược điển Việt Nam V

Sử dụng bộ dụng cụ định lượng tinh dầu cải tiến Dùng 100 g bột đương quy (rây qua rây số 355), thêm 500 ml nước, một ít đá bọt và 75 ml glycerin

Tham khảo tài liệu về định lượng ligustilide [21] và định lượng acid ferulic

[5] đưa ra được phương pháp định lượng như sau:

Xây dựng đường chuẩn acid ferulic

Cân chính xác khoảng 10 mg chất chuẩn acid ferulic vào bình định mức 50,0 ml Thêm 30 ml MeOH vào siêu âm đến khi acid ferulic tan hết Định mức vừa đủ bằng MeOH được dung dịch A (200 µg/ml) Pha loãng dung dịch A 10 lần bằng MeOH được dung dịch B (20 µg/ml)

Từ dung dịch B pha dãy dung dịch chuẩn acid ferulic trong MeOH có nồng

độ lần lượt là 10 µg/ml, 5 µg/ml, 2,5 µg/ml, 1,25 µg/ml, 0,625 µg/ml

17

Xây dựng đường chuẩn ligustilide

Cân chính xác khoảng 20 mg chất chuẩn ligustilide cho vào bình định mức 50,0 ml Thêm 30 ml MeOH vào siêu âm đến khi ligustilide tan hết Định mức vừa đủ bằng MeOH được dung dịch C (400 µg/ml)

Từ dung dịch C pha dãy dung dịch chuẩn ligustilide trong MeOH có nồng

độ lần lượt là 40 µg/ml, 20 µg/ml, 10 µg/ml, 5 µg/ml, 2,5 µg/ml

Tất cả các mẫu chuẩn đều được lọc qua màng lọc 0,45µm trước khi tiến hành tiêm vào hệ thống HPLC

Mẫu thử là dược liệu: Cân chính xác khoảng 0,15 g dược liệu vào bình nón

có nút mài dung tích 10,0 ml, thêm chính xác 10,0 ml methanol 70 % (TT), đậy nắp, cân xác định khối lượng Đun sôi hồi lưu cách thủy 30 phút, để nguội, cân lại và bổ sung khối lượng mất đi bằng methanol 70 % (TT) nếu cần, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 µm

Mẫu thử là tinh dầu: Để định lượng ligustilide trong tinh dầu toàn phần

cân chính xác khoảng 5 mg tinh dầu cho vào bình định mức 10,0 ml Pha loãng

và định mức bằng MeOH được dung dịch A Pha loãng dung dịch A 10 lần thì được dung dịch định lượng

Mẫu thử là bột phun sấy: Cân chính xác khoảng 0.1 g bột phun sấy cho

vào bình định mức 10,0 ml, thêm khoảng 8 ml methanol vào bình rồi siêu âm ở nhiệt độ thường 40 phút Thêm vừa đủ methanol đến vạch định mức, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 µm

2.3.4 Phun sấy tạo bột đương quy

Công thức dịch phun sấy:

Bảng 2.4: Công thức phun sấy

1 Tinh dầu ĐQ Dược chất

2 Dịch chiết ĐQ Dược chất

3 Polymer tạo vỏ Tăng khả năng giữ tinh dầu

 Cân các nguyên liệu theo công thức

 Tá dược độn được hòa tan hoàn toàn trong dịch chiết bằng máy khuấy từ

 Tinh dầu được hòa tan trong Tween 80 (pha dầu)

 Cho khoảng 10ml nước vào pha dầu bên trên, khuấy đều tạo nhũ tương D/N

 Phối hợp nhũ tương với dịch chiết đã hòa tan polymer tạo vỏ bên trên, khuấy trên máy khuấy từ khoảng 10 phút được dịch phun sấy

 Tiến hành phun sấy

Hình 2.1: Quy trình bào chế dịch phun sấy

Các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá:

1) Khối lượng bột sau phun sấy

Thu bột ở bình thu mẫu, cân lượng bột sau khi phun sấy bằng cân kĩ thuật

m: tổng khối lượng chất rắn trong dịch phun

m1: khối lượng chất rắn cân khi định lượng

H: hàm ẩm của bột

C: hàm lượng ligustilide trong bột phun sấy

m2: khối lương tinh dầu toàn phần cho vào dịch phun sấy

%ligus: hàm lượng phần trăm ligustilide có trong tinh dầu toàn phần