HOÀNG THỤC OANH NGHIÊN cứu bào CHẾ VI NHŨ TƯƠNG METHYL SALICYLAT ỨNG DỤNG DÙNG NGOÀI DA KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược sĩ

Hiện nay, các thuốc giảm đau chứa methyl salicylat trên thị trường có dạng bào chế đa dạng như thuốc mỡ, hệ gel, miếng dán,… Để tăng hiệu quả điều trị các trường hợp đau cấp tính, cần th

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

HOÀNG THỤC OANH

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

VI NHŨ TƯƠNG METHYL SALICYLAT

ỨNG DỤNG DÙNG NGOÀI DA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2020

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

HOÀNG THỤC OANH

MÃ SINH VIÊN: 1501380

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

VI NHŨ TƯƠNG METHYL SALICYLAT

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, cảm ơn những người anh, chị, em, người bạn đã luôn ở bên ủng hộ, quan tâm, động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống

và học tập, giúp tôi có thêm động lực để học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại Trường Đại học Dược Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 22 tháng 6 năm 2020

Sinh viên

Hoàng Thục Oanh

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁCH HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về methyl salicylat 2

1.1.1 Nguồn gốc và công thức hóa học 2

1.1.2 Tính chất vật lí, hóa học 2

1.1.3 Tác dụng dược lý 3

1.1.4 Chỉ định 3

1.1.5 Chống chỉ định và thận trọng 3

1.1.6 Tác dụng không mong muốn 3

1.1.7 Các dạng bào chế 3

1.1.8 Một số nghiên cứu về methyl salicylat dùng ngoài da 4

1.2 Tổng quan về vi nhũ tương 5

1.2.1 Khái niệm vi nhũ tương 5

1.2.2 Thành phần vi nhũ tương 5

1.2.3 Cấu trúc vi nhũ tương 6

1.2.4 Ưu nhược điểm vi nhũ tương 7

1.2.5 Sự khác nhau giữa vi nhũ tương, nhũ tương và nano nhũ tương 8

1.2.6 Một số nghiên cứu về vi nhũ tương cho thuốc dùng qua da và niêm mạc 9

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Đối tượng nghiên cứu 12

2.2 Hóa chất, nguyên liệu, thiết bị và động vật thí nghiệm 12

2.2.1 Hóa chất và nguyên liệu sử dụng 12

2.2.2 Thiết bị 13

2.2.3 Động vật thí nghiệm 13

2.3 Nội dung nghiên cứu 13

2.4.1 Bào chế vi nhũ tương methyl salicylat 14

2.4.2 Bào chế thuốc mỡ methyl salicylat 5% 14

2.4.3 Phương pháp xây dựng giản đồ pha 15

2.4.4 Phương pháp định lượng methyl salicylat 15

2.4.5 Đánh giá một số đặc tính của vi nhũ tương methyl salicylat 17

2.4.6 Đánh giá tính thấm dược chất qua da chuột của VNT methyl salicylat 5% bằng thử nghiệm ex-vivo 19

2.4.7 Phương pháp phân tích dữ liệu 20

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21

3.1 Khảo sát ảnh hưởng của công thức tới sự hình thành vi nhũ tương 21

3.1.1 Ảnh hưởng của loại dung môi dầu 21

3.1.2 Ảnh hưởng của loại chất đồng diện hoạt 23

3.1.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ CDH:CĐDH và Smix:pha dầu 26

3.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ các thành phần trong công thức tới độ ổn định của VNT dựa trên đánh giá hình thức cảm quan 26

3.3 Đánh giá một số đặc tính của VNT methyl salicylat 30

3.3.1 Đánh giá một số đặc tính của VNT methyl salicylat 1% 30

3.3.2 Đánh giá một số đặc tính của VNT methyl salicylat 5% 32

3.4 Đánh giá tính thấm dược chất qua da chuột của VNT methyl salicylat 5% bằng thử nghiệm ex-vivo 35

3.4.1 Thẩm định 1 số chỉ tiêu phương pháp HPLC định lượng methyl salicylat 35

3.4.2 Đánh giá khả năng giải phóng dược chất qua da của VNT methyl salicylat 5% 37

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 CĐDH Chất đồng diện hoạt

3 CO Coconut oil (dầu dừa)

4 DĐVN V Dược điển Việt Nam V

5 DSC Phân tích nhiệt quét vi sai (Differential

Scanning Calorimetry)

6 HPLC High Performance Liquid

Chromatography (Sắc kí lỏng hiệu năng

cao)

8 IPM Isopropyl myristat

14 PDI Polydiversity index (chỉ số đa phân tán)

15 PEG 200 Polyethylen glycol 200

16 RI Refractive Index (Chỉ số khúc xạ)

17 SEM Kính hiển vi điện tử quét

18 TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua

19 TKHH Tinh khiết hóa học

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 1.1 Phân biệt vi nhũ tương, nhũ tương và nano nhũ tương 8

2 Bảng 2.1 Hóa chất và nguyên liệu sử dụng 12

3 Bảng 3.1 Công thức VNT methyl salicylat 5% 27

4 Bảng 3.2 Kết quả đánh giá độ ổn định của các mẫu A 27

5 Bảng 3.3 Công thức VNT methyl salicylat 1% 29

6 Bảng 3.4 Kết quả đánh giá độ ổn định các mẫu B 29

12 Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra tính thích hợp của hệ thống sắc ký 35

13 Bảng 3.11 Mối tương quan giữa nồng độ methyl salicylat và diện tích

pic

36

14 Bảng 3.12 Khả năng giải phóng dược chất qua da của các công thức

VNT A1, A2, A1’, thuốc mỡ methyl salicylat 5% (n=3)

37

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1 Hình 1.1 Công thức cấu tạo của methyl salicylat 2

2 Hình 1.2 Cấu trúc của hệ vi nhũ tương 7

3 Hình 1.3 Cấu trúc của hệ vi nhũ tương D/N (bên trái) và nano nhũ

tương D/N (bên phải)

9

4 Hình 2.1 Sơ đồ bào chế vi nhũ tương methyl salicylat 14

5 Hình 3.1 Giản đồ pha khi sử dụng dung môi dầu là CO, chất đồng diện

hoạt là Transcutol P

21

6 Hình 3.2 Giản đồ pha khi sử dụng dung môi dầu là IPM, chất đồng

diện hoạt Transcutol P

23

7 Hình 3.3 Giản đồ pha khi sử dụng dung môi dầu là IPM, chất đồng

diện hoạt PEG200

25

8 Hình 3.4 KTTP và PDI của các mẫu vi nhũ tương MS 1% 31

9 Hình 3.5 KTTP, PDI các mẫu VNT 5% 34

10 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ methyl

salicylat và diện tích pic

36

11 Hình 3.7 Đồ thị thể hiện khả năng giải phóng dược chất qua da của

các công thức VNT A1 5%, A2 5%, A1’ 5% và thuốc mỡ methyl

salicylat 5%

38

ĐẶT VẤN ĐỀ

Methyl salicylat là hoạt chất thuộc nhóm NSAIDS, thường được bào chế dưới dạng dùng ngoài da như thuốc mỡ, gel, miếng dán… nhằm giảm đau cơ, khớp cấp tính Hiện nay, các thuốc giảm đau chứa methyl salicylat trên thị trường có dạng bào chế đa dạng như thuốc mỡ, hệ gel, miếng dán,… Để tăng hiệu quả điều trị các trường hợp đau cấp tính, cần thiết sử dụng các biện pháp tăng thấm qua da cho dược chất và hệ vi nhũ tương là một trong những hệ tiềm năng bởi kích thước tiểu phân của hệ chỉ cỡ nano, ái lực của dược chất với pha nội cũng có thể thay đổi qua khảo sát pha nội và tỉ lệ pha nội trong công thức thích hợp cho việc giải phóng dược chất cùng với sự trợ giúp của chất diện hoạt trong công thức có vai trò như một chất tăng thấm Mặt khác, hệ vi nhũ tương trong suốt, tạo thể chất đẹp cho sản phẩm và phương pháp bào chế đơn giản, dễ áp dụng trong sản xuất

Vi nhũ tương có thành phần chính gồm pha dầu, chất diện hoạt, đồng diện hoạt và pha nước Bản chất và tỉ lệ các thành phần trong công thức có ảnh hưởng lớn tới đặc tính của

hệ như kích thước tiểu phân, độ ổn định, khả năng giải phóng dược chất, lưu giữ dược chất trên da, vì vậy cần có những khảo sát cụ thể để xây dựng công thức tối ưu Vì vậy, chúng

tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu bào chế vi nhũ tương methyl salicylat ứng dụng dùng

ngoài da” với hai mục tiêu:

1 Xây dựng giản đồ pha và đánh giá ảnh hưởng của thành phần đến sự hình thành và

ổn định của vi nhũ tương methyl salicylat

2 Đánh giá một số đặc tính vật lí hóa lí và tính thấm qua da của vi nhũ tương methyl salicylat

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1.1 Nguồn gốc và công thức hóa học

Methyl salicylat là este của acid salicylic và methanol, được tách chiết lần đầu tiên từ

cây Glaultheria procumbens L., họ Ericaceae vào năm 1843 [28]

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của methyl salicylat

- Công thức phân tử: C8H8O3

- Khối lượng phân tử: 152,149 g/mol, trong đó tỉ lệ khối lượng của các nguyên tố: C: 63,15% - H: 5,30% - O: 31,55%

- Tên IUPAC: Methyl 2-hydroxybenzoat

- Tên chung quốc tế: Methyl salicylat

- Tên gọi khác: 2 – hydroxybenzoic acid methyl ester, wintergreen oil, betula oil,

sweet birch oil, teaberry oil

1.1.2 Tính chất vật lí, hóa học

 Tính chất vật lí

- Cảm quan: Chất lỏng trong suốt, không màu ở điều kiện thường, có mùi đặc trưng,

dễ bay hơi

- Độ tan: Rất ít tan trong nước (0,064g/100g H2O ở 21ºC [27]), tan trong MeOH,

cloroform, ether, trộn lẫn được với EtOH 96%, dầu béo và tinh dầu [1]

- Chỉ số khúc xạ từ 1,535 đến 1,538 [1]

- Cực đại hấp thụ UV trong dung môi MeOH: 238 nm và 304 nm

 Tính chất hóa học

- Methyl salicylat có nhóm chức este và OH phenol tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1:2

- Methyl salicylat cho phản ứng với dung dịch FeCl3 cho màu tím (phản ứng đặc trưng

của nhóm OH phenol)

1.1.3 Tác dụng dược lý

- Methyl salicylat là dẫn xuất salicylic, thuộc nhóm NSAID (thuốc giảm đau, hạ sốt,

chống viêm không steroid), được sử dụng ngoài da nhằm giảm đau và chống viêm

- Tác dụng giảm đau:

+ Cơ chế giảm đau: Tác dụng ở các receptor cảm giác ngoại vi, ức chế tổng hợp Prostagladin F2, làm giảm tính cảm thụ của ngọn dây thần kinh cảm giác với các chất gây đau của phản ứng viêm như bradykinin, serotonin,… [3]

+ Thường được sử dụng ngoài da trong các trường hợp đau cơ, khớp,… Một số thử nghiệm lâm sàng cho thấy hiệu quả giảm đau của nhóm thuốc dùng ngoài da chứa dẫn chất của acid salicylic tốt hơn với các trường hợp đau cấp tính so với đau mạn tính [19]

- Tác dụng chống viêm: Cơ chế quan trọng nhất là ức chế enzym cyclooxygenase (COX) tại mô, ngăn cản tổng hợp prostagladin là chất trung gian hóa học gây viêm, do đó làm giảm quá trình viêm Ngoài ra, thuốc còn đối kháng với hệ enzyme phân hủy protein làm bền vững màng lysosome và đối kháng tác dụng của các chất trung gian hóa học, ức chế hóa hướng động bạch cầu, ức chế sự di chuyển bạch cầu tới ổ viêm [3]

1.1.6 Tác dụng không mong muốn

- Gây kích ứng, viêm da dị ứng hoặc dị ứng gây phản ứng phản vệ

1.1.7 Các dạng bào chế

Methyl salicylat có thể sử dụng đơn độc hoặc kết hợp với một số hoạt chất khác như menthol, camphor,… trong một số chế phẩm:

- Kem bôi da: Boots Muscle Pain Relief Cream (methyl salicylat, menthol, tinh dầu bạch đàn, tinh dầu thông), kem xoa bóp Radian B (menthol, camphor, methyl salicylat, capsaicin) [13]

- Thuốc phun mù ngoài da: Boots Pain Relief Heat Spray (các hoạt chất gồm: ethyl nicotinat 1,1% w/w, methyl salicylat 1,25% w/w, camphor (dạng racemic) 0,625% w/w) [13]

- Miếng dán: Salonpas (camphor, menthol, methyl salicylat)

- Dung dịch dùng ngoài da: Surgical spirit B.P (methyl salicylat 0,5%v/v) [13]

1.1.8 Một số nghiên cứu về methyl salicylat dùng ngoài da

Dược sĩ Vũ Sơn Trường (2018) đã nghiên cứu xây dựng công thức bào chế miếng dính qua da chứa methyl salicylat bằng phương pháp bay hơi dung môi thông qua khảo sát ảnh hưởng của tá dược tạo cốt, loại chất hóa dẻo, tỉ lệ chất hóa dẻo và tỉ lệ chất diện hoạt đối với hình thức, độ dính và khả năng giải phóng dược chất của miếng dính Từ đó, cho kết quả với công thức tối ưu chứa methyl salicylat được phân tán trong cốt polyme dính gồm Eudragit E100, Povidon K30, propylene glycol, Tween 80 và isopropanol Miếng dán bào chế được có khả năng dính tốt, lượng methyl salicylat giải phóng qua da chuột sau 8h (2,8%) gần với lượng methyl salicylat giải phóng từ chế phẩm cao dán Salonpas trên thị trường (3,48%) [5]

Dongsheng Mou và cộng sự (2007) đã nghiên cứu xây dựng và đánh giá gel nano nhũ tương dùng ngoài da chứa methyl salicylat 5% dùng giảm đau trong viêm khớp, đau khớp

và cơ Các công thức chứa 5% menthol, 5% methyl salicylat, 5% camphor trộn lẫn với dầu đậu nành tạo pha dầu; hỗn hợp chất diện hoạt gồm poloxamer 407, lecithin từ đậu nành và Tween 80; chất đồng diện hoạt là propylen glycol và chất tạo gel là carbomer 940 Hệ gel nano nhũ tương có cấu trúc D/N, độ nhớt phù hợp 133,2 PaS, kích thước tiểu phân nhỏ và

độ ổn định tốt Khả năng vận chuyển hàm lượng lớn dược chất được đánh giá bằng thử

nghiệm in vitro thấm dược chất qua da chuột với tốc độ thấm của camphor, menthol và

methyl salicylat lần lượt là 138,0 ± 6,5; 63,6 ± 3,3; 53,8 ± 3,2 g.cm-2.h-1 ở công thức tối ưu, cho thấy khả năng tăng tính thấm cao so với công thức gel đối chứng Nghiên cứu cho thấy

hệ gel nano nhũ tương với độ ổn định cao, khả năng tăng thấm cho dược chất và độ nhớt

phù hợp có tiềm năng ứng dụng trong dạng thuốc dùng ngoài da cho các dược chất thân dầu [23]

Warunee leesajakul và cộng sự (2014) đã khảo sát ảnh hưởng của thành phần pha dầu cũng như tỉ lệ các thành phần trong công thức vi nhũ tương chứa dược chất là methyl salicylat với tỉ lệ cố định chất diện hoạt:chất đồng diện hoạt (Tween 20:IPA = 1:1) tới sự hình thành và 1 số đặc tính hóa lý của hệ VNT Kết quả cho thấy các công thức VNT khảo sát (dù có hay không có dung môi dầu hòa tan methyl salicylat) đều có cấu trúc D/N, độ nhớt thấp và tuân theo đặc tính của chất lỏng Newton Các công thức đều ổn định, không

bị tách lớp hay kết tụ sau thời gian bảo quản 1 năm Các công thức chứa menthol, isopropyl palmitat hoặc isopropyl myristat là dung môi pha dầu với tỉ lệ methyl salicylat:dung môi dầu 3:1 và 2:1 (w/w) giữ nguyên hình thức VNT trong suốt sau thời gian 1 năm bảo quản [18]

1.2.1 Khái niệm vi nhũ tương

“Vi nhũ tương là hệ phân tán vi dị thể, gồm pha dầu, pha nước phân tán đồng nhất vào nhau và ổn định bởi chất diện hoạt trên bề mặt phân cách hai pha Có tính đẳng hướng

về mặt quang học, ổn định về mặt nhiệt động học giống như một dung dịch lỏng” [17]

- Pha nước: Gồm dung môi phân cực như nước, ethanol, PEG,… và các chất dễ tan hay đồng tan trong dung môi trên

- Chất diện hoạt: Là các chất làm giảm sức căng bề mặt phân cách 2 pha, đóng vai trò quan trọng trong hình thành vi nhũ tương Các chất diện hoạt được chia làm 4 nhóm: + Chất diện hoạt anion: Natri laurylsulfat, natri amoni stearat,…

+ Chất diện hoạt cation: Cetrimid, muối amin bậc cao (triethylamin),…

+ Chất diện hoạt không ion hóa: Tween, Span, Cremophor,…

+ Chất diện hoạt lưỡng tính: Acidamin, lecithin,…

Trong công thức vi nhũ tương có thể sử dụng một hay nhiều chất diện hoạt và chất diện hoạt thường được sử dụng với nồng độ cao

- Chất đồng diện hoạt: Trong hầu các trường hợp nếu chỉ sử dụng một mình chất diện hoạt thì không đủ làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu nước để vi nhũ tương hình thành Để khắc phục tình trạng này, người ta sử dụng thêm một số chất gọi là chất đồng diện hoạt Những chất đồng diện hoạt thường là các alcol có độ dài mạch trung bình Hay dùng là các alcol như: Isopropanol, alcol benzylic, tetraglycol, Transcutol P,…

Vai trò của chất đồng diện hoạt:

+ Hiệp đồng tác dụng với CDH làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu – nước + Làm tăng độ linh hoạt bề mặt phân cách pha, do đó làm tăng entropy của hệ, thúc đẩy quá trình tạo vi nhũ tương

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

1.2.3 Cấu trúc vi nhũ tương

Vi nhũ tương có thể tồn tại 3 dạng cấu trúc sau [17], [7]:

- VNT D/N: Các tiểu phân phân tán là các giọt dầu, pha phân tán là pha nước

- VNT N/D: Các tiểu phân phân tán là các giọt nước, pha phân tán là pha dầu

- VNT chuyển tiếp (bicontinuos phase): Khi tỉ lệ pha dầu và pha nước tương đương nhau có thể xuất hiện trạng thái chuyển tiếp, cả pha dầu và pha nước đều là pha liên tục

Một công thức vi nhũ tương có thể tồn tại một, hai, ba hay nhiều hơn các pha riêng biệt thuộc ba dạng cấu trúc trên ở trạng thái cân bằng với nhau, điều này phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và sự sắp xếp của các phân tử có trong công thức Cấu trúc bên trong của các pha này có thể là các tiểu phân hình cầu, tiểu phân hình trụ, các lớp (lamellar structure) hay cấu trúc chuyển tiếp [20]

Hình 1.2 Cấu trúc của hệ vi nhũ tương [17]

Việc xác định chính xác cấu trúc của vi nhũ tương không dễ dàng và cần kết hợp nhiều phương pháp, tuy nhiên là một việc cần thiết do cấu trúc của hệ ảnh hưởng đến nhiều đặc tính của vi nhũ tương Một số phương pháp xác định cấu trúc gồm [24], [22]: Đo độ nhớt,

đo độ dẫn điện, phân tích nhiệt vi sai (DSC), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM),…

1.2.4 Ưu nhược điểm vi nhũ tương

 Hình thức của vi nhũ tương trong, độ nhớt thấp, có thể ứng dụng vào mỹ phẩm

 Chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt trong công thức vi nhũ tương có thể làm giảm khả năng đối kháng của lớp sừng (tác dụng này thể hiện rõ nhất ở các Span và Tween), do

đó tăng tính thấm của dược chất qua da [2]

 Bền vững về mặt nhiệt động học, không bị phân lớp sau thời gian dài bảo quản

 Có thể dùng vi nhũ tương để bào chế dạng thuốc kiểm soát giải phóng

 Kỹ thuật bào chế tương đối đơn giản

 Nhược điểm

 Sử dụng lượng chất diện hoạt khá cao so với hệ khác, với một số đường dùng như đường tiêm, uống, nhỏ mắt,… cần chú ý chọn chất diện hoạt cũng như giới hạn về nồng độ của chất diện hoạt nhằm tránh kích ứng hay độc tính do nồng độ cao chất diện hoạt

Cấu trúc chuyển tiếp

 Việc xác định thành phần, tỷ lệ trong xây dựng công thức vi nhũ tương là tương đối khó khăn

 Việc xác định chính xác cấu trúc của hệ vi nhũ tương không đơn giản, cần kết hợp nhiều phương pháp đánh giá

 Khả năng ứng dụng của vi nhũ tương

Với những ưu điểm trên, hệ vi nhũ tương của nhiều dược chất đã được nghiên cứu bào chế và kết quả đã cho thấy hệ vi nhũ tương làm tăng hấp thu, sinh khả dụng, tăng độ

ổn định của hệ thuốc Hệ vi nhũ tương có thể được dùng cho nhiều đường dùng khác nhau như qua da, đường uống, đường tiêm tĩnh mạch (nhờ kích thước tiểu phân nhỏ cỡ nano),

hô hấp,… Đồng thời hệ vi nhũ tương có thể phối hợp nhiều loại dược chất (dược chất thân dầu và dược chất thân nước), tăng hàm lượng các dược chất ít tan từ đó mở rộng phạm vi

sử dụng

1.2.5 Sự khác nhau giữa vi nhũ tương, nhũ tương và nano nhũ tương

Vi nhũ tương (microemulsion), nhũ tương (emulsion) và nano nhũ tương (nanoemulsion) đều là hệ phân tán dị thể có một số thành phần tương tự nhau (pha dầu, pha nước và chất diện hoạt) tuy nhiên chúng có những điểm khác biệt được trình bày và minh

họa ở bảng 1.1 và hình 1.3 [20]

Bảng 1.1 Phân biệt vi nhũ tương, nhũ tương và nano nhũ tương

Thành

phần chính

Pha dầu, chất diện hoạt (tỉ lệ thường từ 20% trở lên) [12], chất đồng diện hoạt, pha nước

Pha dầu, chất diện hoạt (tỉ lệ thường thấp hơn), pha nước

Pha dầu, chất diện hoạt (tỉ lệ khoảng 3% – 10%) [26], chất đồng diện hoạt, pha nước

Kích thước

tiểu phân

Nhỏ, cỡ nanomet, từ 10- vài chục nm

Lớn, cỡ micromet, từ 100-1000 nm

Nhiệt động

học

Ổn định, khó tách lớp

Không ổn định, dễ tách lớp

Không ổn định, dễ tách lớp

Hình thức

Trong suốt hoặc trong mờ, cho ánh sáng đi qua (hoặc tán

xạ ít) do kích thước giọt thường nhỏ hơn

¼ bước sóng ánh sáng [6]

Đục như sữa, không cho ánh sáng qua (phân tán ánh sáng), do kích thước giọt lớn hơn bước sóng ánh sáng và đa số dầu có chỉ số khúc xạ lớn hơn nước [6]

Đục như sữa hoặc đục

mờ

Bào chế

Đơn giản, không cần cung cấp nhiều năng lượng

Phức tạp, cần cung cấp nhiều năng lượng

Phức tạp, cần cung cấp nhiều năng lượng

Hình 1.3 Cấu trúc của hệ vi nhũ tương D/N (bên trái) và nano nhũ tương D/N

(bên phải)

1.2.6 Một số nghiên cứu về vi nhũ tương cho thuốc dùng qua da và niêm mạc

Surajit Das và cộng sự (2020) đã nghiên cứu phát triển công thức VNT và gel VNT dùng ngoài da chứa ivermectin (dược chất có tác dụng diệt kí sinh trùng) Dầu cây trà và ethyl butanoat được sử dụng làm pha dầu hòa tan ivermectin do độ hòa tan của ivermectin trong hai loại dầu này cao hơn các loại dầu được thử nghiệm khác Giản đồ pha được xây dựng với 2 loại dầu này, các CDH, CĐDH khác nhau và ở các tỷ lệ khác nhau CDH/CĐDH khác nhau Các công thức VNT ổn định và gel VNT được lựa chọn từ giản đồ pha Hình

Tiểu phân vi nhũ tương

Tiểu phân nano nhũ tương

ảnh chụp bằng kĩ thuật Cryo-FESEM (kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường đông lạnh) cho thấy các giọt nano hình cầu phân tán trong pha liên tục và kích thước hạt nhỏ hơn 100nm (thông qua phép đo tán xạ ánh sáng động) VNT sử dụng ethyl butanoat cho độ ổn định và tính thấm tốt trong khi VNT sử dụng dầu cây trà cho độ định tốt nhất Nhìn chung, các công thức gel VNT có độ ổn định tốt hơn so với công thức VNT tương ứng Tất cả các

công thức gel VNT đều cho tốc độ thẩm thấu (giải phóng) qua màng in vitro nhanh hơn

đáng kể so với kem Soolantra (chế phẩm đối chiếu trên thị trường của Galderma, Hoa Kỳ) [11]

Neslihan Üstündag˘ Okur và cộng sự (2011) nghiên cứu xây dựng và đánh giá công thức VNT chứa Naproxen Nhóm nghiên xây dựng giản đồ pha để lựa chọn thành phần và

tỉ lệ cho công thức VNT, từ đó bào chế 2 công thức VNT: M1Np là VNT N/D chứa 10% Naproxen, 23,6% IPM, 7,5% hỗn hợp chất diện hoạt Labrasol và Span 80, 52,3% ethanol (chất đồng diện hoạt) và 6,6% dung dịch NaOH 0,5N; M2Np là VNT D/N chứa 10% naproxen, 7,7% IPM, 14,3% hỗn hợp chất diện hoạt Labrafil-M và Cremophor EL, 42,8% IPA (chất đồng diện hoạt) và 25,2% dung dịch NaOH 0,5N Kết quả đánh giá hệ số thấm, tốc độ thấm qua da chuột của 2 công thức đều cao hơn ở chế phẩm trên thị trường, trong đó tốc độ thấm qua da của công thức M2Np cao hơn công thức M1Np Đồng thời, công thức M2Np cũng cho tác dụng chống viêm (giảm phù ở chuột được gây viêm bởi carrageenan) tốt hơn công thức M1Np và chế phẩm đối chiếu và không bất kì gây kích ứng nào trên da Kết quả cho thấy VNT có nhiều ưu điểm trong bào chế thuốc dùng qua da [24]

Eskandar Moghimipour và cộng sự (2013) đã nghiên cứu xây dựng và đánh giá công thức VNT dùng ngoài da chứa dexamethason Nhóm nghiên cứu khảo sát độ tan bão hòa của dexamethason và dựa vào giản đồ pha để lựa chọn tá dược và tỉ lệ các thành phần trong công thức và đánh giá 1 số đặc tính của 8 công thức được chọn bao gồm: Kích thước tiểu phân, thế Zeta, phổ tán xạ tia X, phổ nhiễu xạ tia X (XRD), độ dẫn điện, độ ổn định, độ nhớt, chỉ số khúc xạ (RI), phân tích nhiệt vi sai (DSC), hình thái cấu trúc tiểu phân qua hình ảnh chụp bởi kính hiển vi điện tử quét (SEM) Kết quả cho thấy ở tỉ lệ chất diện hoạt : đồng diện hoạt = 4:1 cho tỉ lệ pha dầu trong công thức VNT lớn nhất Kích thước tiểu phân trung bình từ 5,09 nm đến 159 nm, độ nhớt từ 57 – 226 cps Chỉ số khúc xạ, pH và phần trăm

7,0 và 48,18% Đồng thời, hình ảnh SEM và phổ XRD cho thấy sự tồn tại của cấu trúc lục giác (hexagonal), khối (cubic) và lớp (lamellar) bên cạnh cấu trúc N/D trong vi nhũ tương Nghiên cứu chỉ ra rằng các đặc tính về hóa lý, cấu trúc và khả năng giải phóng thuốc qua

da phụ thuộc vào tỉ lệ các thành phần diện hoạt/đồng diện hoạt, pha dầu, pha nước trong vi nhũ tương [21]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Vi nhũ tương methyl salicylat

2.2 Hóa chất, nguyên liệu, thiết bị và động vật thí nghiệm

2.2.1 Hóa chất và nguyên liệu sử dụng

Bảng 2.1 Hóa chất và nguyên liệu sử dụng

1 Methyl salicylat Singapore DĐVN V

3 Isopropyl myristat Trung Quốc NSX

4 Tween 80 Trung Quốc NSX

6 Diethylene glycol monoethyl

ether (Transcutol P) Hàn Quốc TKHH

9 Acid acetic Việt Nam NSX

10 Natri hydroxit Việt Nam NSX

11 Acid clohydric Việt Nam DĐVN V

12 Natri clorid Việt Nam DĐVN V

13 Kali clorid Trung Quốc DĐVN V

14 Kali dihydrophosphat Trung Quốc TKHH

15 Dinatri hydrophosphat

dodecahydrat Trung Quốc TKHH

16 Methanol sắc ký Mỹ NSX

17 Methanol Trung Quốc NSX

18 Ethanol tuyệt đối Việt Nam DĐVN V

19 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN V

2.2.2 Thiết bị

- Máy gia nhiệt khuấy từ MSH 20A (Hàn Quốc)

- Buret 25 ml Glassco (Anh)

- Cân phân tích Sartorius BP 121S (Đức)

- Cân kĩ thuật Sartorius TE 412 (Đức)

- Máy đo tính lưu biến Discovery Hybrid Rheometer

- Máy đo độ khúc xạ Kruss Optronic (Đức)

- Máy quang phổ UV-VIS Hitachi

- Bể siêu âm Wise Clean (Hàn Quốc)

- Máy đo pH (Nhật Bản)

- Hệ thống thiết bị phân tích kích thước Zetasizer nano ZS90, Malvern (Anh)

- Máy ly tâm lạnh Universal 320R (Anh)

- Thiết bị đánh giá giải phóng qua màng Hanson Research (Mỹ)

- Máy lọc nén Sartorius SM 16249 (Đức)

- Máy cất nước 2 lần Hamilton WSC/4D (Anh)

- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Shimazu HPLC (Nhật Bản), cột 5C18-MS-II Cosmosil 4.6ID x 250mm (Nhật Bản)

2.2.3 Động vật thí nghiệm

Chuột nhắt trắng, đực, khoẻ mạnh, cân nặng từ 25-30 g do Bộ môn Dược lực cung cấp Chuột trước khi thí nghiệm được nuôi ổn định 1 tuần với các điều kiện phòng thí nghiệm bộ môn Dược lực, bằng thức ăn tiêu chuẩn do Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương cung cấp và uống nước tự do

2.3 Nội dung nghiên cứu

 Xây dựng giản đồ pha và xác định vùng hình thành vi nhũ tương Qua đó đánh giá ảnh hưởng của thành phần và tỉ lệ các thành phần trong công thức đến sự hình thành của vi nhũ tương

 Bào chế vi nhũ tương methyl salicylat

 Đánh giá một số đặc tính của vi nhũ tương: Độ ổn định thể chất, độ nhớt, phân bố kích thước tiểu phân, chỉ số khúc xạ

 Đánh giá tính thấm qua da của vi nhũ tương chứa methyl salicylat 5% bằng thử

nghiệm ex-vivo

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Bào chế vi nhũ tương methyl salicylat

Vi nhũ tương methyl salicylat được bào chế theo sơ đồ hình 2

Khuấy từ

Hình 2.1 Sơ đồ bào chế vi nhũ tương methyl salicylat

2.4.2 Bào chế thuốc mỡ methyl salicylat 5%

Thuốc mỡ Methyl salicylat 5% với vai trò là chế phẩm đối chiếu được bào chế theo công thức và quy trình như sau:

Methyl salicylat Dung môi dầu Chất diện hoạt Chất đồng diện hoạt

Hỗn hợp A

Vi nhũ tương Nước tinh khiết

Khuấy đều

2.4.3 Phương pháp xây dựng giản đồ pha

Tiến hành xây dựng giản đồ pha để đánh giá sự ảnh hưởng của các thành phần và tỉ

lệ các thành phần trong công thức đến sự hình thành vi nhũ tương, từ đó lựa chọn công thức VNT phù hợp bằng phương pháp chuẩn độ nước ở nhiệt độ phòng Giản đồ pha được xây dựng qua các bước sau:

- Methyl salicylat và dung môi thân dầu được trộn lẫn với tỉ lệ khối lượng methyl salicylat:dung môi là 1:2 tạo hỗn hợp pha dầu trong suốt đồng nhất

- Tween 80 và chất đồng diện hoạt được trộn lẫn theo các tỉ lệ khối lượng 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 tạo thành các hỗn hợp Smix tương ứng

- Pha dầu và từng hỗn hợp Smix được tiếp tục trộn lẫn dưới tác dụng của khuấy từ theo các tỉ lệ khối lượng Smix:pha dầu 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1

- Với mỗi tỉ lệ Smix:pha dầu, sử dụng buret nhỏ từ từ nước vào hỗn hợp, vừa nhỏ vừa khuấy đều bằng máy khuấy từ và ghi lại sự thay đổi tính chất cảm quan của hệ tạo thành:

Hệ trong suốt và độ nhớt thấp là vi nhũ tương hoặc dung dịch micel, hệ trong suốt và có độ nhớt cao là gel, hệ đục như sữa là nhũ tương Ghi lại lượng các thành phần tại điểm chuyển pha và tiến hành vẽ giản đồ pha bằng phần mềm Chemix

2.4.4 Phương pháp định lượng methyl salicylat

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao được sử dụng để định lượng methyl salicylat trong vi nhũ tương

2.4.4.1 Điều kiện sắc ký

Qua tham khảo tài liệu [25], các khảo sát sơ bộ cùng điều kiện thực tế, lựa chọn phương pháp HPLC với các điều kiện sau:

- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Shimadu HPLC (Nhật Bản)

- Cột 5C18-MS-II Cosmosil 4.6ID x 250mm (Nhật Bản)

- Pha động : MeOH : dung dịch CH3COOH 1% = 65:35 (v/v) (dung dịch acid acetic 1% được pha bằng nước cất 2 lần, lọc qua màng 0,45 µm bằng thiết bị lọc nén, siêu

âm 15 phút loại bỏ hoàn toàn bọt khí)

- Nhiệt độ: 25oC ± 2oC

- Tốc độ dòng: 0,8 ml/phút

- Thể tích tiêm mẫu: 20 µl

- Detector UV phát hiện ở bước sóng 304 nm

𝐶𝑡 =𝑆𝑡

𝑆𝑐 × 𝑚𝑐 ×

𝐷𝑡

𝐷𝑐Trong đó:

Ct: nồng độ methyl salicylat trong mẫu thử (g/ml)

St, Sc là diện tích pic methyl salicylat trên sắc đồ của dung dịch thử và dung dịch chuẩn tương ứng (mAU.s)

mc : Khối lượng chất chuẩn đã cân (g)

Dt, Dc lần lượt là độ pha loãng mẫu thử và mẫu chuẩn

2.4.4.3 Thẩm định 1 số chỉ tiêu của phương pháp HPLC

a, Tính thích hợp của hệ thống

- Cân chính xác khoảng 0,0500 g nguyên liệu methyl salicylat, pha trong bình định mức 50 ml bằng dung môi methanol, thu được dung dịch chuẩn gốc với nồng độ 1000 µg/ml Pha loãng 100 lần thu được nồng độ tương ứng 10 µg/ml, lọc mẫu qua màng lọc 0,45 µm Tiến hành chạy sắc ký theo điều kiện được mô tả trong mục 2.4.4.1 Tiêm lặp lại

- Cân chính xác khoảng 0,0500 g dược chất, hoà tan hoàn trong MeOH, thêm dung môi vừa đủ 50 ml được dung dịch chuẩn gốc có nồng độ khoảng 1000 µg/ml Từ dung dịch chuẩn gốc, tiến hành pha loãng bằng MeOH thành một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ 2,

4, 10, 20, 50 và 100 µg/ml Các mẫu được lọc qua màng 0,45 µm rồi tiến hành chạy sắc kí theo điều kiện được mô tả ở mục 2.4.4.1, từ đó xây dựng đường chuẩn biểu thị mối quan

hệ giữa diện tích pic và nồng độ dược chất trong môi trường MeOH

- Yêu cầu: Mẫu trắng không được có pic tại vị trí tương ứng với thời gian lưu của mẫu chuẩn Pic của dược chất trong mẫu thử tại vị trí tương ứng với thời gian lưu của mẫu chuẩn cân đối, rõ ràng, sắc nét, tách hoàn toàn khỏi các pic tạp (nếu có)

2.4.5 Đánh giá một số đặc tính của vi nhũ tương methyl salicylat

2.4.5.1 Hình thức

Vi nhũ tương tạo thành sau bào chế trong suốt hoặc trong mờ, đồng nhất, không có

tiểu phân quan sát được bằng mắt thường

Độ đồng nhất của phân bố KTTP được biểu diễn bằng hệ số đa phân tán (Polydispersity Index – PDI) Giá trị PDI trong khoảng 0,1 – 0,25 chứng tỏ sự phân bố hẹp của KTTP, trong khi giá trị PDI lớn hơn 0,5 thể hiện sự phân bố rộng của KTTP

Sử dụng máy phân tích kích thước hạt Zetasizer Nano ZS90 đo KTTP và PDI, đo ở điều kiện hệ số khúc xạ ánh sáng bằng 1,330, nhiệt độ phòng Mỗi mẫu được đo trong điều kiện pha loãng 10 lần với nước cất tại thời điểm ngay sau bào chế và sau bảo quản 3 tuần Các mẫu được đo 3 lần sau đó tính trung bình và độ lệch chuẩn

Khi pha loãng các mẫu VNT có thể làm thay đổi kích thước giọt VNT, hay cấu trúc của hệ VNT Tuy nhiên, các mẫu VNT có nồng độ cao, khi tiến hành đo trực tiếp sẽ gây sai

số lớn Do vậy, cần pha loãng các mẫu VNT để đạt count rate phù hợp từ 200 – 400 Đồng thời, do kích thước VNT trong khoảng từ 10 – 200 nm nên cần pha loãng các mẫu đo để đạt được nồng độ khoảng từ 0,1 – 1 g/l [15]

2.4.5.6 Hình thái cấu trúc của VNT

Sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Nguyên tắc: Các tia điện tử với năng lượng cao được truyền qua mẫu vật mỏng (dưới 200nm) Sau sự tương tác của điện tử truyền qua với mẫu vật, ảnh được hình thành, phóng