Nghiên cứu bào chế hệ micro tích hợp nano mang thuốc kháng lao rif ampicin phân phối đến phổi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---LƯƠNG VĂN THÌN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI Ngành:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

-LƯƠNG VĂN THÌN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO

MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN

PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

-LƯƠNG VĂN THÌN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO

MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN

PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI

Ngành: Công nghệ dược phẩm và bào chế thuốc

Mã số: 8720202

Luận văn Thạc sĩ Dược học

Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐÌNH DUY

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quảtrong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nàokhác

Học viên

Lương Văn Thìn

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Dạng bột khô sử dụng đường aerosol ngày càng được nghiên cứu và phát triển choviệc phân phối thuốc dạng khí dung để điều trị lao phổi Nghiên cứu này nhằm mụcđích điều chế tiểu phân micro tích hợp từ các tiểu phân nano mang Rifampicin (RIF)

để phân phối bằng đường phổi

Tiểu phân nano chứa RIF (nRIF) được điều chế bằng phương pháp nano tự kết tạo(sử dụng Lipoid S100 và chitosan) 4 yếu tố được sử dụng để xây dựng công thứcđiều chế nRIF (Nồng độ RIF /ethanol, Nồng độ chitosan /pha nước, Tốc độ phối hợp,Tốc độ đồng nhất hóa), mỗi yếu tố khảo sát 3 mức Kết quả thu được nRIF có kíchthước từ 85,57-125,8 nm; PDI 0,20-0,28; thế Zêta 23,51-39,47; hiệu suất bắt giữ(EE): 43,52-80,22 %; khả năng tải (DL): 13,41-41,64 % Dựa vào so sánh Anova 1yếu tố, xác định được nồng độ Chitosan có ảnh hưởng một cách có ý nghĩa đến DL(p=0,018), khi nồng độ Chitosan tăng thì DL giảm và ngược lại Sự giải phóng dượcchất từ nRIF diễn ra theo 2 giai đoạn, giai đoạn đầu giải phóng nhanh (12,12 % trong

2 giờ đầu), giai đoạn sau giải phóng chậm (sau 96 giờ đạt 82,32 %) và theo phươngtrình Higuchi (với r2= 0,9858)

Tiểu phân micro tích hợp từ các nRIF (trojan nRIF) được điều chế bằng phương phápphun sấy, bột thu được có đường kính khí động học trung bình (MMAD) từ 3,73-4,57

µm, độ lệch chuẩn hình học (GSD) từ 3,19-4,95 µm, tỷ lệ hạt mịn (FPF) từ 39,51 %, tỷ lệ hạt vào phế nang (AF) từ 17,33-21,14 % Dựa vào so sánh Anova 1yếu tố, xác định được loại chất mang có ảnh hưởng một cách có ý nghĩa đến MMAD(p=0,04), sử dụng maltodextrin cho MMAD nhỏ hơn dùng mannitol Hình ảnh kínhhiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy các công thức đều có cấu trúc Trojan và có sựhiện diện của các tiểu phân nano trên bề mặt Quá trình giải phóng dược chất từ trojannRIF tương tự như mô hình giải phóng dược chất từ nRIF trước khi phun sấy: phươngtrình Higuchi (r2 = 0,9919) Dùng Anova 1 yếu tố phân tích thấy không có sự ảnhhưởng của phun sấy đối với tốc độ giải phóng dược chất

34,01-Kết quả cho thấy các tiểu phân trojan thích hợp sử dụng đường aerosol, cần thêm nhữngnghiên cứu sâu hơn để hoàn thiện sản phẩm thuốc điều trị lao bằng đường aerosol

Inhalable dry powder has been more and more researched and developed recently,which provides an aerosol drug delivery option for pulmonary anti-tuberculosis Thisstudy was aimed to formulate Rifampicin-encapsulated nanoparticles which weresubsequently embedded onto microparticles (trojan particles) for pulmonary drug delivery.RIF-loaded nanoparticles (nRIF) prepared by self-assembled nanoparticles method(using Lipoid S100 and chitosan) Four factors were used to formulate the nRIF(concentration of RIF /ethanol, concentration chitosan /aqueous phase, pouringspeed, stirring speed), each factor will be tested at 3 different levels Results showedthat nRIF obtained had a spherical shape with size within 85,57-125,8 nm;Polydispersity index (PDI) 0,20-0,28; Zeta potential 23,51-39,47; Encapsulationefficiency (EE): 43,52-80,22 %; Drug loading (DL): 13,41-41,64 % The result fromone-way ANOVA comparison confirmed significant effect of Chitosan concentration

on DL(p=0.018), DL decreased when increasing Chitosan and vice versa Drugrelease from nRIF was occurred in two stages, initially rapid release (12.12 % in thefirst 2-hours), subsequently delayed released (after 96 hours achieved 82.32 %) andaccording to Higuchi equation (with r2= 0.9858)

Integrated microparticles from nRIFs (trojan nRIF) were prepared by spray-dryingmethod, the powder obtained with the mass median aerodynamic diameter (MMAD)within 3.73-4.57 µm, geometric standard deviation (GSD) 3.19-4.95 µm, and fineparticle fraction (FPF) 34.01-39.51 %, alveolar fraction (AF) 17.33-21.14 % One-way ANOVA comparison was established to confirm which carrier significantlyimpacted to MMAD was Maltodextrin resulted in a lower MMAD than Mannitol(p=0.04) Scanning electron microscopy (SEM) appeared Trojan structure with thepresence of nanoparticles on its surface Drug release from Trojan nRIF was assessedsimilarly as drug release from nRIF prior to spray drying step: Higuchi (r2= 0.9919).The outcome of this study supports for a compatible potentiality of Trojan particles

in aerosol route, suggesting further researches until the ultimate anti-tuberculosismedicinal product administered via aerosol route

MỤC LỤC

Danh sách bảng iv

Danh sách hình và sơ đồ vi

Danh sách ký hiệu và chữ viết tắt viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Bệnh lao và hóa trị liệu hiện nay 3

1.2 Rifampicin 6

1.2.1 Tính chất lý hóa 6

1.2.2 Tác động dược lý 7

1.2.3 Cơ chế tác động 8

1.2.4 Chỉ định 8

1.2.5 Chống chỉ định 8

1.2.6 Tác dụng không mong muốn (ADR) 8

1.3 Hệ thống phân phối thuốc đến phổi trong điều trị lao 10

1.3.1 Tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 11

1.3.2 Tiểu phân micro tích hợp các tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 13

1.4 Phương pháp phun sấy 15

1.4.1 Khái niệm 15

1.4.2 Cấu tạo máy phun sấy 15

1.4.3 Các thông số ảnh hưởng đến quá trình phun sấy 16

1.5 Một số nghiên cứu thuốc liên quan phạm vi đề tài 20

1.6 Hướng nghiên cứu 22

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Nguyên vật liệu và thiết bị 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Điều chế và khảo sát các đặc tính tiểu phân nano chứa RIF 25

2.2.2 Điều chế và khảo sát các đặc tính tiểu phân trojan chứa nRIF 32

2.2.3 Xử lý thống kê 40

Chương 3 KẾT QUẢ 41

3.1 Nghiên cứu tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) 41

3.1.1 Định lượng hàm lượng RIF trong nguyên liệu theo DĐVN V 41

3.1.2 Công thức và quy trình điều chế tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) 42

3.1.3 Đánh giá các đặc tính của hệ nRIF 44

3.2 Nghiên cứu tiểu phân Trojan chứa RIF 52

3.2.1 Công thức phun sấy tạo tiểu phân Trojan chứa RIF 52

3.2.2 Các đặc tính của tiểu phân Trojan 52

Chương 4 BÀN LUẬN 60

4.1 Nghiên cứu điều chế tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) 60

4.1.1 Định lượng hàm lượng RIF trong nguyên liệu theo DĐVN V 60

4.1.2 Công thức và quy trình điều chế tiểu phân nano chứa RIF 60

4.1.3 Các đặc tính của hệ nRIF 60

4.2 Nghiên cứu tiểu phân Trojan chứa RIF 65

4.2.1 Công thức dịch sấy phun tạo tiểu phân Trojan chứa RIF 65

4.2.2 Các đặc tính của tiểu phân Trojan 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

Kết luận 71

Kiến nghị 72

Tài liệu tham khảo PHỤ LỤC aPhụ lục 1 Hình ảnh kết quả kích thước, chỉ số phân tán hạt của 9 công thức thựcnghiệm aPhụ lục 2 Kết quả thử phóng thích dược chất từ nRIF fPhụ lục 3 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí độnghọc tiểu phân Trojan gPhụ lục 4 Kết quả hình ảnh nhiễu xạ tia X của các tiểu phân Trojan nPhụ lục 5 Kết quả thử phóng thích dược chất từ Trojan nRIF rPhụ lục 6 Tính toán 1 số giá trị s

Danh sách bảng

Bảng 1.1 Một số nghiên cứu tiểu phân nano chứa dược chất kháng lao [53] 12

Bảng 2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu 23

Bảng 2.2 Các trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 24

Bảng 2.3 9 công thức thực nghiệm khảo sát điều chế tiểu phân nano chứa RIF 26

Bảng 2.4 Các phương trình động học phóng thích dược chất 30

Bảng 2.5 Các thành phần của 500 ml dịch phun sấy để điều chế tiểu phân micro tích hợp nRIF 33

Bảng 2.6 Hướng dẫn tính khối lượng tích lũy của bột [58] 37

Bảng 3.1 Kết quả định lượng RIF trong nguyên liệu 42

Bảng 3.2 Các đặc tính của 9 công thức điều chế hệ nRIF (n=3) 43

Bảng 3.3 Tỷ lệ dược chất giải phóng từ nRIF và RIF nguyên liệu trong môi trường PBS pH 7,4 theo thời gian (n=3) 46

Bảng 3.4 Phương trình hồi quy của các phương trình động học phóng thích 49

Bảng 3.5 Thành phần công thức và quy trình điều chế của CT5 50

Bảng 3.6 Các thực nghiệm thiết kế để điều chế tiểu phân micro tích hợp nRIF 52

Bảng 3.7 Kết quả đánh giá tỷ lệ bột thuốc thoát ra khỏi nang (n=3) 53

Bảng 3.8 Phương trình hồi quy phần trăm bột tích lũy của 6 công thức phun sấy 53

Bảng 3.9 Thông số khí động học của 6 công thức phun sấy 54

Bảng 3.10 Kết quả xác định tỷ lệ mất khối lượng do làm khô của 3 mẻ sản phẩm 56 Bảng 4.1 Kết quả kích thước nano tải Rifampicin của một số nghiên cứu khác 61

Bảng 4.2 Kết quả EE và DL nano tải Rifampicin của một số nghiên cứu khác 62

Bảng 4.3 Kết quả phóng thích RIF của nano tải RIF ở một số nghiên cứu khác 64 Bảng PL 2.1 Các thông số phóng thích của hệ nRIF f Bảng PL 3.1 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí động học tiểu phân Trojan Công thức MN1 g Bảng PL 3.2 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí động học tiểu phân Trojan Công thức MN2 h Bảng PL 3.3 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí động

học tiểu phân Trojan Công thức MN3 iBảng PL 3.4 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí độnghọc tiểu phân Trojan Công thức MT1 jBảng PL 3.5 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí độnghọc tiểu phân Trojan Công thức MT2 kBảng PL 3.6 Kết quả xác định lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng trong thử khí độnghọc tiểu phân Trojan Công thức MT3 lBảng PL 5.1 Các thông số phóng thích của hệ Trojan nRIF r

Danh sách hình và sơ đồ

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Rifampicin 6

Hình 1.2 Sự ảnh hưởng của kích thước hạt trong sự lắng đọng phổi và thực bào [18] 10

Hình 1.3 Mối liên quan giữa vị trí lắng đọng trong phổi và các tầng trong thiết bị ACI [11]11 Hình 1.4 Sơ đồ máy phun sấy [39] 16

Hình 2.1 Sơ đồ điều chế tiểu phân nano tự kết tạo mang Rifampicin 27

Hình 2.2 Sơ đồ điều chế tiểu phân Trojan micro tải nRIF 34

Hình 2.3 Thiết bị ACI (1), Dụng cụ DPI (2), Mô hình thử khí động học của dạng thuốc bột (3) [30] 35

Hình 2.4 Đồ thị phần trăm khối lượng bột tích lũy theo kích thước hạt [58] 37

Hình 3.1 Độ hấp thụ của nguyên liệu RIF 41

Hình 3.2 Chỉ số phân tán của 9 công thức điều chế hệ nRIF 44

Hình 3.3 Biểu đồ tỷ lệ phóng thích RIF theo thời gian của nRIF và RIF nguyên liệu 47

Hình 3.4 Đồ thị các phương trình động học phóng thích RIF từ nRIF 48

Hình 3.5 Hình ảnh CT5 sau khi điều chế hệ nRIF (A) và ảnh chụp TEM (B) 49

Hình 3.6 Sơ đồ điều chế hệ nRIF theo công thức CT5 51

Hình 3.7 Kết quả chụp SEM công thức phun sấy MN1 54

Hình 3.8 Kết quả chụp SEM công thức phun sấy MN2 55

Hình 3.9 Kết quả chụp SEM công thức phun sấy MT2 55

Hình 3.10 Phổ X-RAY của RIF nguyên liệu, Trojan nRIF công thức MN1, MN2, MT2 56

Hình 3.11 Biểu đồ tỷ lệ phóng thích RIF theo thời gian của nRIF và Trojan nRIF 57 Hình 3.12 Đồ thị các phương trình động học phóng thích RIF từ Trojan nRIF 58

Hình 4.1 Biểu đồ tổng hợp lượng bột được giữ lại ở mỗi tầng của 6 công thức 67 Hình PL1.1 Chỉ số phân tán của CT1 điều chế hệ nRIF a Hình PL1.2 Chỉ số phân tán của CT2 điều chế hệ nRIF b Hình PL1.3 Chỉ số phân tán của CT3 điều chế hệ nRIF b Hình PL1.4 Chỉ số phân tán của CT4 điều chế hệ nRIF c

Hình PL1.5 Chỉ số phân tán của CT5 điều chế hệ nRIF cHình PL1.6 Chỉ số phân tán của CT6 điều chế hệ nRIF dHình PL1.7 Chỉ số phân tán của CT7 điều chế hệ nRIF dHình PL1.8 Chỉ số phân tán của CT8 điều chế hệ nRIF eHình PL1.9 Chỉ số phân tán của CT9 điều chế hệ nRIF eHình PL3.1 Phương trình hồi quy phần trăm bột tích lũy của 6 công thức phun sấy mHình PL4.1 XRD của nguyên liệu Rifampicin nHình PL4.2 XRD của các tiểu phân Trojan công thức MN1 oHình PL4.3 XRD của các tiểu phân Trojan công thức MN2 pHình PL4.4 XRD của các tiểu phân Trojan công thức MT2 q

Danh sách ký hiệu và chữ viết tắt

ACI Andersen cascade impactor Thiết bị thử khí động học

Andersen

ANOVA Analysis of variance Phân tích phương saiBCS Biopharmaceutics Classification

System

Hệ thống phân loại sinhdược học

EE Encapsulation efficiency Hiệu suất bắt giữ

ra khỏi nangFDA US Food and Drug Administration Cục quản lý Dược và thực

phẩm Mỹ

GSD Geometric standard deviation Độ lệch chuẩn hình học

IP Intraperitoneal injection Tiêm màng bụng

LPP Large porous particles Tiểu phân xốp lớn

MMAD Mass median aerodynamic

diameter

Đường kính khí động họctrung bình

MDI Metered Dose Inhaler Dụng cụ hít định liều

nRIF Rifampicin loaded self-assembled Tiểu phân nano tự kết tạo

nanoparticle mang Rifampicin

phosphat

PLGA Poly(lactide-co-glycolide) Poly(lactide-co-glycolide)

SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quétTEM Transmission electron microscopy Kính hiển vi điện tử truyền

qua

phân nano tải Rifampicin

MỞ ĐẦU

Vi khuẩn lao được tìm thấy vào năm 1882 do Robert Koch còn được gọi là trực khuẩnlao, viết tắt là BK (Bacillus de Koch) Đây là nguyên nhân gây ra bệnh lao, một bệnhtruyền nhiễm có từ rất lâu đời với tên gọi “Dịch hạch trắng” Vi khuẩn lao có thể gâybệnh tại bất cứ cơ quan nào trên cơ thể con người: tại phổi, ngoài phổi, xương khớp.Khả năng lây truyền từ người sang người có thể rất mạnh (các thể lao phổi) [6].Hội nghị các Bộ trưởng Bộ Y tế của nhóm 20 nước thành viên (G20) đã họp lần đầutiên tại Berlin, Đức vào ngày 19 và 20/05/2017 để thảo luận về việc đối phó với cácthách thức toàn cầu về sức khỏe Cuộc họp đã xác nhận Lao là nguyên nhân gây racái chết của 1,8 triệu người trên thế giới mỗi năm, và 30% số ca tử vong có liên quanđến kháng thuốc kháng sinh (AMR) là do bệnh lao đa kháng Hội nghị nhấn mạnh sựcần thiết phải “phục hồi lại nghiên cứu và phát triển ngành khoa học và công nghiệpđối với thuốc kháng sinh” [24]

Các thuốc điều trị lao hiện nay thường có tác dụng phụ nghiêm trọng dẫn đến bệnhnhân kém tuân thủ điều trị Đây là nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện những chủng vikhuẩn đa đề kháng [8] [18] Một hướng điều trị mới nhằm khắc phục vấn đề này làđưa thuốc vào cơ thể theo đường hô hấp thay vì đường uống hoặc tiêm Dạng bột khôxông hít ngày càng được phát triển cho việc phân phối thuốc dạng aerosol để điều trịlao phổi Trong đó dạng tiểu phân trojan gồm những hạt micro tích hợp từ các tiểuphân nano mang thuốc kháng lao được phân phối trực tiếp đến phổi được quan tâmphát triển Khi các hạt micro được phân phối tới phế nang của phổi thì các tiểu phânnano mang thuốc sẽ được phóng thích ra và được thực bào bởi các đại thực bào [42],

do đó tạo thuận lợi cho việc đưa thuốc trực tiếp vào trong các tế bào nhiễm trực khuẩnlao Với những ưu điểm như: đạt được nồng độ cao cục bộ trong phổi, cải thiện hiệuquả điều trị, ngăn chặn sự đa kháng thuốc, giảm được liều lượng và tần số sử dụng,

do đó dẫn đến ít độc tính và cải thiện sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân

Rifampicin (RIF) được bán tổng hợp thành công vào năm 1965, là một loại thuốcchống lao hàng đầu của Bộ Y tế [3] Từ khi có thuốc RIF, thời gian điều trị được rútngắn xuống từ 8 tháng còn 6 tháng đối với lao phổi mới phát hiện [5] [8].

Nhằm góp phần xây dựng một hướng đi mới trong điều trị lao đạt hiệu quả tốt hơn,đặc biệt là lao kháng thuốc, đề tài thực hiện nghiên cứu điều chế tiểu phân micro tíchhợp từ các tiểu phân nano mang thuốc kháng lao Rifampicin (RIF) phân phối bằngđường phổi

Để đạt được mục tiêu trên, đề tài tiến hành nghiên cứu với mục tiêu cụ thể sau:

- Điều chế và khảo sát được các đặc tính tiểu phân nano chứa RIF

- Điều chế và khảo sát được các đặc tính tiểu phân trojan chứa nRIF

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Bệnh lao và hóa trị liệu hiện nay

Bệnh lao là bệnh phức tạp chủ yếu do vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis gây nên Mycobacterium tuberculosis là một trong 7 loài Mycobacterium có thể gây bệnh

ở người Trực khuẩn vào cơ thể qua đường hô hấp là phổ biến nhất [5] [8], bệnh nhânlao phổi khi ho, hắt hơi hoặc nói chuyện sẽ tạo ra các hạt đờm rất nhỏ có chứa trựckhuẩn lao lơ lửng trong không khí, phân tán xung quanh người bệnh, người lành hítphải các hạt này khi hô hấp có thể bị lây nhiễm Trực khuẩn lao theo đường hô hấptrên và cuống phổi vào phế nang phổi, các tế bào bảo vệ được huy động tới, chủ yếu

là đại thực bào, để tiêu diệt chúng [8] Nhưng một số trực khuẩn lao không bị tiêudiệt, tiếp tục phát triển trong đại thực bào, tạo các nốt sần Đây là giai đoạn lao tiềm

ẩn, khi hệ thống miễn dịch suy yếu những nốt sần này vỡ ra, trực khuẩn lao đượcphóng thích sẽ theo bạch huyết và máu đến các bộ phận khác của cơ thể Những nơi

mà bệnh lao có nhiều khả năng phát triển như não, thanh quản, hạch bạch huyết,xương sống, thận và đặc biệt là phổi Nếu trực khuẩn lao xâm nhập vào máu và lantỏa khắp cơ thể, chúng tạo ra vô số ổ nhiễm, trường hợp này gọi là lao kê và có tiênlượng nặng Trong vòng 2-12 tuần, khi trực khuẩn lao tiếp tục phát triển trong phổi,đại thực bào sẽ thực bào chúng Giai đoạn này dương tính trong phản ứng da vớiTuberculine Trực khuẩn lao được giữ trong vỏ cứng (nhiễm lao) Chúng có thể tồntại ở thể ngủ bên trong đại thực bào trong nang trong nhiều năm Ở một vài người,trực khuẩn lao vượt qua hệ thống miễn dịch và nhân lên rất nhanh, kết quả là từ nhiễmlao chuyển sang bệnh lao Người bệnh lao thường truyền và phát tán vi khuẩn chongười khác Quá trình chuyển từ nhiễm lao sang bệnh lao có thể ngay lập tức hoặcsau nhiều năm nhiễm lao Dịch cơ thể hoặc những mô tại vị trí bệnh nên được thuthập cho việc phết tìm trực khuẩn kháng cồn và kháng acid và nuôi cấy Kết quả cấy

dương tính giúp xác định chẩn đoán bệnh lao Bệnh nhân lao phổi thường bị ho, hìnhảnh X quang phổi bất thường và có thể lây nhiễm [42].

Hiện nay, việc điều trị lao nhằm hai mục đích: chữa khỏi bệnh lao và kiểm soát bệnhlao để chống lây nhiễm và giảm thời gian điều trị Để đạt được mục đích này, cầnthực hiện theo các nguyên tắc sau: phối hợp các thuốc chống lao, dùng thuốc đúngliều, dùng thuốc đều đặn và dùng thuốc đủ thời gian theo 2 giai đoạn tấn công và duytrì Theo khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới (2011), việc điều trị lao và nhữngtrường hợp kháng thuốc đòi hỏi sự kết hợp của phác đồ đa thuốc trong thời gian dài.Giai đoạn tấn công đầu tiên bao gồm sự kết hợp của 3 hay nhiều hơn những thuốcchống lao với ít nhất 2 thuốc kháng lao thiết yếu, dùng hàng ngày Ở giai đoạn này,phần lớn các vi khuẩn lao bị tiêu diệt, triệu chứng diễn tiến tích cực và bệnh nhânkhông lây cho người khác Trong giai đoạn duy trì, sự kết hợp 2 hoặc 3 thuốc để diệthết các trực khuẩn lao trong tổn thương, tránh tái phát Hiện tại, thuốc kháng lao thiếtyếu gồm 5 chất: Isoniazid (H), Rifampicin (R), Pyrazinamid (Z), Streptomycin (S),Ethambutol (E) Thuốc kháng lao thuộc hàng thứ 2 gồm: ethionamid (ETH) hayprothionamide, kanamycin (KM) hoặc amikacin (AMK), terizidone/cycloserin (CS),capreomycin (CAP), viomycin và para amino salicylic acid (PAS) Thời gian điều trịcho 2 giai đoạn này có thể kéo dài đến 1- 2 năm hoặc hơn [48]

Hiện nay Chương trình chống lao quốc gia ở nước ta đang thực hiện chiến lược điềutrị lao do Tổ chức Y tế thế giới khuyến cáo là điều trị hoá trị liệu ngắn ngày có kiểmsoát trực tiếp, viết tắt là DOTS (Directly Observed Treatment Short – course) [1] [42].Năm 2010, Tổ chức Y tế Thế giới đã khuyến cáo sử dụng phác đồ điều trị 6 tháng(2HRZE/4HR - sử dụng 4 loại thuốc H, R, Z, E liên tục trong 2 tháng đầu, 4 thángtiếp theo dùng 2 loại thuốc H, R) và không dùng phác đồ điều trị 8 tháng(2HRZE/6HE - sử dụng 4 loại thuốc H, R, Z, E liên tục trong 2 tháng đầu, 6 thángtiếp theo dùng 2 loại thuốc H, E) do những bằng chứng nghiên cứu về hiệu quả của

phác đồ điều trị 6 tháng Cho đến nay, hầu hết các nước trên thế giới hiện đang sửdụng phác đồ điều trị lao 6 tháng (2HRZE/4HR).

Ở Việt Nam nhiều vùng vẫn áp dụng phác đồ 8 tháng lý do chính là phác đồ 8 thángphổ cập rẻ tiền, vẫn có hiệu quả trong điều trị Phác đồ 8 tháng đang sử dụng là côngthức 2 SHRZ/6 HE (sử dụng 4 loại thuốc Streptomycin, Isoniazid, Rifampicin,Pyrazinamide hàng ngày trong 2 tháng đầu, 6 tháng tiếp theo dùng 2 loại thuốcIsoniazid và Ethambutol hàng ngày) để điều trị lao mới phát hiện và công thức2SHRZE/1HRZE/5H3R3E3 (sử dụng 5 loại thuốc S, H, R, Z, E liên tục trong 2 thángđầu, tháng thứ 3 dùng 4 loại thuốc H, R, Z, E (không tiêm S) hàng ngày, 5 tháng tiếptheo dùng 3 lần một tuần với 3 loại thuốc H, R, E) để điều trị lao thất bại hoặc táiphát Công thức 2 HRZ/4 HR (dùng 3 loại thuốc H, R, Z hàng ngày trong 2 thángđầu, 4 tháng tiếp theo với 2 loại thuốc H, R) được dùng điều trị lao trẻ em, nhưng đốivới thể nặng có thể bổ sung thêm S vào giai đoạn tấn công ban đầu [1]

B Hòa tan 50 mg chế phẩm trong 50 ml methanol (TT), pha loãng 1 ml dung dịch

thu được thành 50 ml với dung dịch PBS pH 7,4 (TT) Phổ hấp thụ ánh sáng (Phụ lục4.1, DĐVN V) của dung dịch thu được trong khoảng từ 220 - 500 nm có 4 cực đạihấp thụ tại 237 nm, 254 nm, 334 nm và 475 nm Tỷ số giữa độ hấp thụ tại bước sóng

334 nm và độ hấp thụ tại 475 nm bằng khoảng 1,75

C Lắc 25 mg chế phẩm với 25 ml nước trong 5 phút, lọc Lấy 5 ml dịch lọc, thêm 1

ml dung dịch amoni persulfat (TT) 10% trong dung dịch PBS pH 7,4 (TT) và lắctrong vài phút Màu của dung dịch chuyển từ vàng cam sang đỏ tím và không xuấthiện tủa

Rifampicin là kháng sinh bán tổng hợp từ kháng sinh tự nhiên Rifamycin B được lấy

từ môi trường nuôi cấy Streptomyces mediterian Rifampicin có tác dụng diệt khuẩn

tốt, nhất là trong điều trị bệnh lao Nó có mặt trong tất cả các phác đồ công thức chốnglao hiện nay với ký hiệu là RIF

- Hấp thu: Rifampicin hấp thu tốt qua đường tiêu hoá, sinh khả dụng trên 90% Khiuống liều 600 mg sau 2-4 giờ thuốc đạt nồng độ tối đa trong máu là 7-9 microgam/ml,duy trì tác dụng 8-12 giờ Thức ăn làm chậm và giảm hấp thu của thuốc [2]

- Phân bố: Khoảng 80% thuốc liên kết không bền với protein huyết tương Thuốcphân bố rộng rãi vào các mô và dịch cơ thể đặc biệt là phổi và dịch phế quản Thuốcqua được nhau thai, sữa mẹ và dịch não tuỷ khi màng não bị viêm Thể tích phân bố

là 1,6 l/kg [2]

- Chuyển hoá: Rifampicin chuyển hoá ở gan bằng phản ứng acetyl hoá

- Thải trừ: thuốc thải trừ khoảng 65% qua phân và khoảng 30% qua nước tiểu, phầncòn lại thải qua mô hôi, nước bọt, nước mắt Sản phẩm thải trừ có màu đỏ, thời gianbán thải 3-5 giờ [2]

1.2.4 Chỉ định

Các thể lao Nhiễm Mycobacteria chịu tác dụng Các nhiễm khuẩn nặng, điều trị nộitrú, do chủng Gram (+) (tụ cầu, tràng cầu khuẩn) hoặc do chủng Gram (-) chịu tácdụng Bệnh do Brucella Thuốc tiêm dùng cho các thể nặng hoặc khi bệnh nhân khôngdùng được thuốc uống

1.2.5 Chống chỉ định

Mẫn cảm với Rifampicin; loạn porphyrin, suy gan nặng (nếu phối hợp với INH), vàng

da, phụ nữ có thai 3 tháng đầu

1.2.6 Tác dụng không mong muốn (ADR)

- Có thể phản ứng da: đỏ mặt, ngứa, phát ban, phản ứng quá mẫn nghiêm trọng ít gặp

- Chán ăn, buồn nôn, nôn, đầy bụng, ỉa chảy Có trường hợp viêm đại tràng giả mạc

- Độc và quá mẫn với gan, tăng transaminase máu

- Giảm tiểu cầu, ban xuất huyết (hồi phục khi ngừng dùng thuốc) Nếu có ban xuất

huyết phải ngừng thuốc (tránh xuất huyết não–tử vong).

- Tăng bạch cầu ái toan, phù (hiếm gặp)

- Hội chứng cúm: sốt, lạnh run, nhức đầu, chóng mặt, nhức xương (vào tháng thứ 3

và thứ 6)

- Rối loạn hô hấp dạng xuyễn, tụt huyết áp, sốc thiếu máu tán huyết cấp, suy nhượccấp có thể hồi phục (hoại tử ống thận cấp, hoại tử vỏ thận) Đôi khi rối loạn kinhnguyệt

- Thuốc nhuộm đỏ các chất tiết: nước tiểu, nước mắt, đờm Nhuộm vĩnh viễn kính áptròng

1.3 Hệ thống phân phối thuốc đến phổi trong điều trị lao

Vị trí tác dụng của trị liệu bằng đường hít thường phụ thuộc vào các thông số như:kích thước, hình dạng, tỷ trọng, sự hấp thu tĩnh điện, chỉ số phân tán và khí động họccủa tiểu phân Kích thước tiểu phân ảnh hưởng đến việc thuốc đến được vị trí nàotrong đường hô hấp Những tiểu phân có đường kính khí động học (MMAD) trên 5

µm có xu hướng lắng đọng ở miệng và đường hô hấp trên Những tiểu phân có đườngkính từ 1 đến 5 µm có xu hướng lắng đọng tại phổi, dưới 1 µm lắng đọng tại phếnang, kích thước hạt từ 50 – 200 nm là kích thước mong muốn trong điều trị nhắmđến mục tiêu là đại thực bào [19] [23] [59] (Hình 1.2) Thuốc dùng bằng đường phổiphải dùng dụng cụ thích hợp, có 3 loại dụng cụ được dùng là dụng cụ phun aerosol(Nebulizers), dụng cụ hít dùng cho thuốc ở dạng bột khô (Dry Powder Inhalers - DPI),dụng cụ hít định liều (Metered Dose Inhaler - MDI), DPI phổ biến hơn do những ưuđiểm có thể cầm tay, dễ sử dụng, giá thành thấp, không chứa khí đẩy [18] [19]

Hình 1.2 Sự ảnh hưởng của kích thước hạt trong sự lắng đọng phổi và thực bào [18]

Trong nghiên cứu phân tích sự phân bố khối lượng của bột thuốc trong các thiết bịthử khí động học của Craig Dunbar và cộng sự (2005) cũng nói lên sự tương quangiữa đường kính khí động học của bột thuốc và vị trí tác động trên đường hô hấp [20].

Hình 1.3 Mối liên quan giữa vị trí lắng đọng trong phổi và các tầng trong thiết bị ACI [11]

1.3.1 Tiểu phân nano tải thuốc kháng lao

Tiểu phân nano là các tiểu phân phân tán cấu tạo đa phân tử có kích thước trên 1 nm

và dưới 1.000 nm Tiểu phân nano mang thuốc thường được nghiên cứu nhằm cảithiện độ hòa tan và đặc biệt là đưa thuốc đến tận nơi tác động, tránh việc thuốc bịphân bố khắp cơ thể làm giảm liều trị liệu Dạng bào chế này thường được gọi làthuốc điều trị tại đích và các tiểu phân phân tán được gọi là tiểu phân vận chuyển [7][9] Trong cơ thể các tiểu phân nano tải thuốc thường được phóng thích từ khung xốpbằng cách khuếch tán, trương nở, làm mòn

Gần đây, nhiều nghiên cứu đang tập trung vào các tiểu phân nano có thể phân phốibằng đường qua phổi, qua đó cho thấy việc phân phối trực tiếp thuốc chống lao đếnphổi có những lợi điểm như: giảm độc tính, đạt nồng độ thuốc cao hơn tại vị trí nhiễmtrùng và không phải trải qua chuyển hóa lần đầu Hiệu quả của tiểu phân nano tải

thuốc kháng lao phân phối đường phổi đã được chứng minh trong một số nghiên cứu

về dược động học và hiệu quả kháng khuẩn thử trên chuột lang Một liều xông hít củaRIF, INH và PZA được nang hóa trong tiểu phân nano poly(lactide-co-glycolide)(PLGA) đã cho kết quả là nồng độ thuốc được duy trì trong huyết tương 6 đến 8 ngày

và trong phổi đến 10 ngày Tương tự, xông hít các tiểu phân nano đến chuột lang bịnhiễm trực khuẩn lao mỗi 10 ngày, sau 5 liều điều trị không có trực khuẩn lao nàođược tìm thấy ở phổi trong khi dùng 46 liều thuốc đường uống hàng ngày mới đạtđược hiệu quả điều trị tương đương Ngoài ra, biện pháp sử dụng lecithin và chitosan

để bao lấy nhân dược chất cũng là một biện pháp đang tập trung nghiên cứu [53].Bên cạnh những kết quả khả quan vừa đề cập, các tiểu phân nano dạng xông hít cònđạt được nồng độ tải thuốc cao, bám dính vào tế bào niêm mạc tốt hơn, tăng cườngphân phối thuốc đến phổi Hơn nữa, tiểu phân nano được hấp thu hiệu quả bởi các đạithực bào nơi trực khuẩn lao cư trú [41]

Bảng 1.1 Một số nghiên cứu tiểu phân nano chứa dược chất kháng lao [53]

Rifampicin Tiểu phân micro mannitol

chứa tiểu phân nano PLGA

Phun khô

Pyrazinamide Alginate Gel hóa kiểm soát bởi các cation

Capreomycin Oleate, linolenate linoleate Phun khô bột nano

Tiểu phân nano tự kết tạo (self-assembled nanoparticles) được hình thành bởi sự tựkết hợp của các thành phần riêng biệt nhờ các liên kết trực tiếp và/hoặc gián tiếp trongmôi trường nhất định Sự tự liên kết các thành phần với nhau của tiểu phân nano được

kiểm soát bởi cân bằng nhiệt động học với cấu trúc có năng lượng tự do thấp nhất[34] Các thành phần trong tiểu phân nano tự kết tạo có thể liên kết với nhau bởi liênkết hydro, liên kết Van Der Waals, liên kết ion hoặc tương tác kỵ nước [27] Có nhiều

kỹ thuật bào chế tiểu phân nano tự kết tạo như hòa tan trực tiếp, bay hơi dung môi/tạomàng film, thẩm tích, tạo nhũ tương, bay hơi đồng dung môi Tiểu phân nano tự kếttạo đã được ứng dụng trong nhiều hệ vận chuyển thuốc có kiểm soát và đưa các phân

self-sẽ được sử dụng trước như là một phospholipid tạo một lớp màng bao các phần tửRIF, sau đó một lớp áo điện tích dương sẽ được bồi lên bằng cách sử dụng chitosan,giúp hạn chế các tiểu phân nano không bền và kết tụ lại với nhau

1.3.2 Tiểu phân micro tích hợp các tiểu phân nano tải thuốc kháng lao

Tiểu phân xốp lớn (LPP) đặc trưng bởi kích thước hình học lớn hơn 5 μm và tỉ trọngkhoảng 0,1 g /cm3 hoặc ít hơn Với ưu điểm là đạt đường kính khí động học lý tưởng

để lắng đọng ở vùng phế nang, đạt được nồng độ cao trong phổi Tuy nhiên do kíchthước lớn nên không được sự thực bào của đại thực bào phế nang [5], nên không hiệuquả với vi khuẩn lao cư trú bên trong đại thực bào

Các hạt có đường kính nhỏ hơn 500 nm có ưu điểm khi lắng đọng các hạt nano haycác hạt “siêu mịn” thường vẫn ở trong dịch màng phổi cho đến khi bị hòa tan, thoátkhỏi cơ chế làm sạch đường dẫn khí, do đó sự lắng đọng của các tiểu phân nano mang

thuốc trong phổi giúp phóng thích và duy trì thuốc trong ống (lumen) phổi Khôngnhững trong phổi sâu mà còn trong phế nang nơi xảy ra sự thực bào của đại thực bào.Tuy nhiên sự lắng đọng trong phổi của các tiểu phân nano bị hạn chế nhiều bởi chúng

bị thở ra khỏi phổi sau khi được hít vào Hơn nữa do kích thước nhỏ, các tiểu phânnano có thể sát nhập vào nhau, không bền trong thời gian bảo quản khi ở dạng bộtkhô [57]

Để kết hợp ưu điểm và loại bỏ các nhược điểm của hệ tiểu phân nano và tiểu phânxốp lớn, Tsapis và công sự (2002) đã đề xuất điều chế thuốc dưới dạng hạt micro tíchhợp các tiểu phân nano bên trong nó, còn gọi là tiểu phân trojan (Trojan particles)[41] Những hạt micro tích hợp từ các tiểu phân nano được điều chế bằng phươngpháp phun sấy gồm các tiểu phân nano kết hợp lại với nhau bằng lực Van der Waalshoặc trong khung xốp có thêm vào các thành phần như polymer sinh học hoặc lipid.Những hạt này có tính chất vật lý và phân phối giống như tiểu phân xốp lớn, phânphối trực tiếp vào đại thực bào phế nang, sau đó tiểu phân nano được tách ra và cóthể được thực bào, và phóng thích thuốc có kiểm soát đạt được hiệu quả trị liệu cao[36] Vì thế các tiểu phân Trojan có thể đạt được sự phóng thích thuốc kéo dài trongdịch phổi và trong đại thực bào, đồng thời đạt nồng độ cao hơn nồng độ tối thiểu cóhiệu quả đối với vi khuẩn Từ đó, dạng thuốc này có thể được xem như là một liệupháp điều trị hiệu quả để giảm tần số dùng thuốc và thời gian điều trị lao [41]

1.4 Phương pháp phun sấy

1.4.1 Khái niệm

Phun sấy là quá trình phân tán dịch phun thành các giọt dịch với kích thước nhỏ vàlàm khô bằng một luồng khí nóng giúp dung môi bay hơi nhanh chóng Sản phẩm bộtcủa phun sấy thường mịn, có dạng hình cầu và chỉ số phân tán thấp [33]

Quá trình phun sấy bao gồm ba giai đoạn chính Đầu tiên là giai đoạn tạo giọt dịch từdòng chất lỏng bằng một thiết bị thích hợp Tiếp theo, các giọt chất lỏng được tươngtác với một luồng không khí nóng ở nhiệt độ thích hợp (thường cao hơn nhiệt độ bayhơi dung môi) Trong giai đoạn này, dung môi trong hệ phân tán bay hơi, dẫn đếnhình thành các hạt sản phẩm rắn Giai đoạn cuối cùng là việc tách các hạt sản phẩmrắn khỏi luồng khí sấy và thu vào bình chứa Các điều kiện và yếu tố ảnh hưởng ởmỗi giai đoạn nêu trên ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của quá trình phun sấy và tínhchất của sản phẩm cuối cùng [14]

Phân bố kích thước hạt là tính chất đặc biệt quan trọng đối với các dạng bột thuốcdùng đường hít Phân bố kích thước hạt tối ưu dành cho dạng thuốc này trong khoảng1-5 µm Nghiên cứu của LeClair cùng cộng sự (2016) đã cho thấy ảnh hưởng lớn củanồng độ chất rắn đối với phân bố kích thước hạt Nồng độ chất rắn càng cao cho phân

bố kích thước hạt càng nhỏ [60]

1.4.2 Cấu tạo máy phun sấy

Một máy sấy phun điển hình bao gồm bốn thành phần chính là buồng sấy, súng phun(vòi phun), máy hút và bộ cyclone [60]

Loại thiết bị tạo giọt dịch phun ảnh hưởng đến sự phân bố kích thước giọt, vận tốc vàđường kính hình nón của dòng dịch phun Loại vòi phun một dòng (one-fluid nozzle)

có thể tạo ra các hạt lớn hơn so với các loại phun khác và thường được sử dụng trongquá trình ép viên mà không cần qua bước tạo hạt Loại vòi phun phổ biến nhất là vòi

phun hai dòng (two-fluid nozzle) Ở loại thiết bị này, khí sấy và tốc độ nạp nguyênliệu là các yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến phân bố kích thước hạt do đó chophép mức độ kiểm soát cao của quá trình tạo giọt dịch phun Nghiên cứu của Mandatocùng cộng sự (2012) cho thấy tốc độ của dòng khí cao hơn kết hợp với tốc độ nhậpliệu chậm hơn dẫn đến kết quả các hạt có kích thước nhỏ hơn Nhược điểm lớn nhấtcủa loại đầu phun hai dòng là tất cả thành phần trong công thức phải được hòa tanvới cùng một dung môi Đầu phun đa dòng (multi-fluid nozzle) cho phép khắc phụcnhược điểm này [60].

Hình 1.4 Sơ đồ máy phun sấy [39]

1.4.3 Các thông số ảnh hưởng đến quá trình phun sấy

Nồng độ dịch phun

Nồng độ dịch phun là tỉ lệ thành phần chất rắn trong dịch phun sấy Nghiên cứu củaLittringer và cộng sự (2012) đề xuất rằng nồng độ dịch phun mannitol càng cao dẫnđến các hạt có bề mặt càng cứng so với dịch phun nồng độ thấp Đồng thời, nồng độdịch phun cao đồng nghĩa với việc có ít dung môi hơn trong mỗi giọt dịch phun, tạođiều kiện cho sự kết tụ giữa các chuỗi polymer hoặc các phân tử dược chất, từ đó tạo

ra các hạt rỗng có độ xốp cao hơn và mật độ khối thấp hơn cùng bề mặt cứng hơn

Nghiên cứu của Suhag và cộng sự (2016) cũng đề cập sự giảm độ ẩm rõ rệt trong sảnphẩm phun sấy khi tăng nồng độ dịch phun [60].

Một số chất mang thường sử dụng trong phun sấy tạo tiểu phân micro dùng trongxông hít: lactose, mannitol và maltodextrin có hoặc không có leucin Trong nghiêncứu của Pejman S P và cộng sự (2011) cho thấy rằng khi sử dụng chất mang khácnhau, bột thu được có tính chất khí động học khác nhau Đồng thời, khi sử dụng thêmleucin, kích thước tiểu phân micro giảm và tỷ lệ hạt mịn tăng lên [45]

Mannitol là chất mang thường thường xuyên được sử dụng trong các công thức sấyphun DPI (Rahimpour et al., 2014) Sử dụng mannitol làm tăng khả năng khí độnghọc và ổn định vật lý khi dùng với nồng độ 50% trong công thức Ciprofloxacin-mannitol sấy khô đồng phun (Adi et al., 2010) Hơn nữa, mannitol hít có thể giúp loại

bỏ phần bã nhầy bám trên bề mặt ở bệnh nhân bị xơ nang để tăng độ thẩm thấu vàoniêm mạc bên dưới lớp nhầy và tăng hiệu quả điều trị của kháng sinh (Yang et al.,2011) [49]

Tỷ lệ rắn dược chất/ chất mang có thể ảnh hưởng đến tính chất khí động học của tiểuphân micro Trong nghiên cứu của P S Pourshahab và cộng sự (2011) đã sử dụng tỷ

lệ rắn dược chất/ chất mang là 20:80 và 10:90 để điều chế tiểu phân micro tích hợp

từ các tiểu phân nano mang isoniazid [45]

Tốc độ bơm

Việc kiểm soát lượng dung môi và chất rắn được đưa vào buồng sấy theo thời giangiúp kiểm soát các đặc tính lý hóa như tốc độ bay hơi dung môi, hình thái và kíchthước hạt, phân bố kích thước hạt Nghiên cứu của Tonon cùng cộng sự (2008) đãchứng minh rằng tốc độ bơm nguyên liệu cao dẫn đến sự tăng độ ẩm trong sản phẩmsau cùng Tốc độ bơm càng tăng với lưu lượng khí sấy không đổi sẽ dẫn tới các hạt

có kích thước lớn hơn do năng lượng tạo giọt dịch phun thấp hơn theo nghiên cứucủa Billon (2000) và Stahl (2002) [60]

Nhiệt độ đầu vào

Nhiệt độ đầu vào có ảnh hưởng trực tiếp đến sự truyền nhiệt và tạo hình thái hạt trongquá trình sấy khô giọt dịch phun Nghiên cứu của Singh và cộng sự (2016) đã kết luận

về ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến các tính chất cuối cùng của sản phẩm Nhiệt

độ đầu vào cao hơn ảnh hưởng đến quá trình hình thành hạt do tốc độ bay hơi dungmôi cao Quá trình này có thể tạo thành một dải áp suất bên trong và bên ngoài giọtgây ảnh hưởng đến hình thái sau cùng của hạt cũng như độ nhám bề mặt Nhiệt độđầu vào cao hơn dẫn đến sự hình thành nhanh chóng một lớp rắn bao phủ bên ngoài

bề mặt hạt và ngăn cản sự bay hơi của dung môi ở trong hạt Tùy thuộc vào loại dượcchất hoặc polymer dùng làm tá dược được sử dụng, áp suất hơi của dung môi ở tronghạt có thể làm sập toàn bộ cấu trúc hạt hoặc tạo ra hạt có cấu trúc xốp Ngược lại,nhiệt độ đầu vào thấp có thể dẫn tới việc các hạt không khô kịp và dính lại nhiều trongbuồng sấy, dẫn đến hiệu suất thấp [60]

Áp suất phun

Việc tạo giọt dịch phun là giai đoạn cực kì quan trọng để sấy phun thành công Việcnày sẽ quyết định kích thước hạt, hình thái bề mặt cũng như hàm ẩm của hạt sau phunsấy [25] Do đó với một áp suất đầu phun cao hơn thì kích thước hạt nhỏ hơn, bột dễkhô hơn bởi vì áp suất cao sẽ xé nhỏ dòng chảy của dịch phun, giúp quá trình tạo giọtdịch trở nên dễ dàng.

1.5 Một số nghiên cứu thuốc liên quan phạm vi đề tài

Ehsan Aboutaleb và cộng sự (2012) đã nghiên cứu điều chế tiểu phân nano lipid rắn(SLN) tải RIF, sử dụng tá dược Cetyl palmitate và Tween 80, đường kính khoảng 100

nm, với thế Zêta âm thấp và EE đạt 82% Nghiên cứu in-vitro trong môi trường PBS

pH 7,4 cho thấy duy trì phóng thích thuốc trong 72 giờ, nồng độ ức chế tối thiểu củaSLN chứa RIF thấp hơn 8 lần so với dạng tự do [21]

Singh H và cộng sự (2015) (Ấn Độ patent) cũng nghiên cứu điều chế tiểu phân nanolipid rắn tải RIF, sử dụng tá dược Compritol 888 ATO, Tween 80 và lecithin, cho EE50% và DL 67%, kích thước hạt trung bình 130,0±22,6 nm, phóng thích 70,12% trongmôi trường PBS pH 6,8 trong 9 ngày Nghiên cứu invivo trên chuột cho thấy nồng độRIF trong máu cao hơn, dùy trì sinh khả dụng kéo dài hơn dạng tự do, làm giảm liều

và tần suất sử dụng nên giảm độc tính, đặc biệt trên gan [51]

Phạm Đình Duy và cộng sự (2015) đã nghiên cứu tối ưu hóa công thức điều chế tiểuphân nano PLGA tải Pyrazinamid, bằng phương pháp tạo nhũ tương kép kết hợp vớibay hơi dung môi ở nhiệt độ phòng Kết quả tạo ra tiểu phân nano có kích thước 170

nm, EE 7-8%, DL 3,1% Tác giả cũng đã nghiên cứu tối ưu hóa công thức điều chếtiểu phân xốp lớn (LPP) bằng phương pháp sấy phun Kết quả thu được LPP có đườngkính khí động học trung bình là 4,1μm, FPF là 40,1 %, AF là 29,6% [41] [43].Tejal Rawala và cộng sự (2017) đã điều chế và tối ưu hóa tiểu phân nano chitosan tảiRIF bằng phương pháp siêu âm đầu dò, kết quả thu được hạt có kích thước trung bình124,1nm với hiệu suất bắt giữ là 72%, bột đông khô có MMAD là 3,3 ± 0,18 μm, EF

là 33,27% cho thấy thuốc lắng đọng tốt ở phổi [46] Ohashi và cộng sự (2009) đã điềuchế tiểu phân nano PLGA tải RIF tích hợp trong tiểu phân micro mannitol (MAN)((RIF/PLGA)/MAN) có đường kính trung bình lần lượt là 213 nm và 3,2 μm Xấp xỉ7% tiểu phân micro này lắng ở tầng 6-7 của thiết bị ACI, tương ứng với việc có thểlắng đọng ở tiểu phế quản và phế nang phổi [38] Trong nghiên cứu in vivo ở chuột

về sự bắt giữ của đại thực bào phế nang đối với (RIF/PLGA)/MAN được đánh giá làcao hơn tiểu phân micro MAN tải RIF hay PLGA tải RIF Kết quả này cho thấy cáctiểu phân Trojan đã đạt được sự phóng thích thuốc kéo dài trong dịch phổi và trongđại thực bào bị nhiễm và có nồng độ cao hơn nồng độ tối thiểu có hiệu quả đối với vikhuẩn [41].

Jalal Ghaderkhani và cộng sự (2019) báo cáo nghiên cứu tối ưu hóa công thức điềuchế tiểu phân nano lipid rắn tải RIF bằng phương pháp đồng nhất hóa kết hợp siêu

âm, sử dụng các tá dược axit stearic, Poloxamer 407, Lipoid S100 Kết quả thu đượctiểu phân có kích thước trung bình khoảng 319,7 nm, EE 95,78 % và DL 34,2 %, duytrì phóng thích thuốc trong 120 giờ đạt 90% [26]

1.6 Hướng nghiên cứu

Những nghiên cứu nano chứa RIF đã được công bố chủ yếu sử dụng phương pháptạo nano lipid rắn (SLN) để điều chế, với phương pháp này sau khi điều chế nano,lượng RIF dạng tự do nằm ngoài tiểu phân nano rất ít, và không có quá trình rửa nano,

vì vậy thu được EE có tỷ lệ cao, nhưng tốc độ giải phóng dược chất thời gian đầucũng cao, đây là điểm không mong muốn của hướng nghiên cứu là giải phóng dượcchất ổn định trong thời gian dài Bên cạnh đó, SLN sau thời gian bảo quản dễ xảy rahiện tượng đa hình (polymorphism), sắp xếp lại cấu trúc lipid, chuyển từ dạng kếttinh kém bền sang dạng kết tinh bền hơn, điều này làm trục xuất hoạt chất ra khỏi cấutrúc SLN dẫn đến sự không ổn định trong hiệu quả trị liệu Vì vậy đề tài nghiên cứuđiều chế tiểu phân nano chứa RIF bằng phương pháp nano tự kết tạo do tiểu phânnano được điều chế bằng phương pháp này thường cho sự phóng thích hoạt chất ổnđịnh, đồng thời phương pháp này không sử dụng các dung môi hữu cơ nên tránh đượcthao tác loại và đánh giá lượng dung môi hữu cơ tồn dư sau điều chế

Đề tài chọn 2 tá dược chính điều chế nano là: Lipoid S100, chitosan đây là 2 tá dược

đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu nano, có tính phân hủy sinh học, đồng thờicũng được khuyến cáo sử dụng cho đường aerosol

Đề tài nghiên cứu điều chế tiểu phân trojan tải nano RIF bằng phương pháp phun sấy

do sản phẩm bột của phun sấy thường mịn, có dạng hình cầu, chỉ số phân tán thấp vàthích hợp cho dùng đường aerosol

Đề tài chọn 3 tá dược chính pha chế dịch phun là: chất mang (mannitol, maltodextrin)

và chất tạo xốp (amoni bicarbonat) đây là 3 tá dược đã được sử dụng trong nhiềunghiên cứu phun sấy, có tính phân hủy sinh học

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu và thiết bị

Các nguyên liệu sử dụng trong đề tài được trình bày ở Bảng 2.1

Bảng 2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu

Tên nguyên liệu Tiêu chuẩn Nhà sản xuất Xuất xứ

Phosphat buffer saline

Bảng 2.2 Các trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

Tên thiết bị Nhà sản xuất Xuất xứ

Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Teknolab Indonesia

Máy xác định kích thước hạt và thế zêta Malvern Anh

Filtration

Mỹ

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Điều chế và khảo sát các đặc tính tiểu phân nano chứa RIF

2.2.1.1 Định lượng hàm lượng RIF trong nguyên liệu

Tiến hành theo Dược điển Việt Nam V [4]:

Hòa tan 0,100 g chế phẩm trong khoảng 20 ml methanol, sau đó cho vào bình địnhmức 100 ml và thêm methanol đến vạch, thu được dung dịch RIF (A) có nồng độ0,1 % Hút chính xác 2,0 ml dung dịch A cho vào bình định mức 100 ml, sau đó thêmdung dịch PBS pH 7,4 đến vạch, lắc đều, thu được dung dịch RIF (B) có nồng độ0.02 mg/ml (hay 20 µg/ml) Đo độ hấp thụ dung dịch B tại cực đại hấp thụ 475 nm,dùng dung dịch PBS pH 7,4 làm mẫu trắng

Tính hàm lượng C43H58N4O12 theo A (1%, 1cm), lấy 187 là giá trị A (1%, 1cm) ởbước sóng cực đại 475 nm

Hàm lượng RIF trong nguyên liệu tính theo công thức:

(vòng/phút) Các yếu tố này có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của tiểu phân nano,mỗi yếu tố được khảo sát 3 mức giá trị, cụ thể:

A: Nồng độ RIF trong ethanol tuyệt đối: 1 mg/ml, 2 mg/ml, 3 mg/ml

B: Nồng độ chitosan trong pha nước: 0,1 mg/ml, 0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml

Quá trình điều chế nano tải RIF tiến hành như sau:

Pha cồn: hòa tan 625 mg Lipoid S100 vào bình định mức chứa 25 ml ethanol tuyệtđối bằng máy khuấy từ, sau đó cho lượng RIF thích hợp (25 mg hoặc 50 mg hoặc 75mg) vào và tiếp tục khuấy cho đến khi tan hoàn toàn, thu được pha cồn có nồng độRIF 1 mg/ml hoặc 2 mg/ml hoặc 3 mg/ml (phụ thuộc vào lượng RIF)

Pha nước: hòa tan lượng chitosan thích hợp (25 mg hoặc 50 mg hoặc 100 mg) vàobình định mức chứa 10 ml axit acetic 0,1% cho đến khi tan hoàn toàn, thu được dungdịch A có nồng độ chitosan 2,5 mg/ml hoặc 5 mg/ml hoặc 10 mg/ml (phụ thuộc vàolượng chitosan) Lấy 10 ml dung dịch A cho vào bình định mức 250 ml, thêm nước