TIỂU LUẬN TỔNG hợp hệ NANO HPCDALGINATE làm CHẤT MANG THUỐC TRỊ UNG THƯ ANASTROZOLE

Xạ trị radiotherapy Điều trị bằng phóng xạ khu vực tìm thây được khối u ung thư Liệu pháp kích thích tố hormone therapy Dùng thuốc ngăn chặn sự tăng trưởng của ung thư vú thụ thê kích th

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP HỆ NANO HPCD/ALGINATE LÀM CHẤT MANG THUỐC TRỊ UNG

LỜI CAM ĐOAN CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướngdẫn khoa học của TS.NGUYỄN THÀNH DANH Các nội dung nghiên cứu, kết quảtrong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đượcchính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệucủa các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

về nội dung luận văn của mình Trường đại học Tôn Đức Thắng không liên quan đến

những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 2 năm 2018 Tác giả

(ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến,

TS Nguyễn Thành Danh, Th.S Nguyễn Cao Hiền Các Thầy đã tận tình truyềnđạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu, đã dành nhiều thời gian và công sức huớngdẫn và định huớng cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận

TS Đặng Chí Hiền, TS Nguyễn Thành Danh -Phòng Công nghệ Hóa Duợc,Viện Công Nghệ Hóa học - Viện Khoa học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điềukiện về trang thiết bị, hóa chất cũng nhu môi truờng nghiên cứu, huớng dẫn tận tình về

kỹ thuật thực hành và hơn hết là dành nhiều thời gian, công sức để đọc, tìm hiểu vàhuớng dẫn cho đề tài của em đuợc hoàn thiện hơn

Quý thầy cô Khoa Khoa học ứng dụng truờng Đại học Tôn Đức Thắng đãtruyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại truờng

Các anh chị phòng Công nghệ Hóa Duợc và các bạn trong nhóm nano đã tạo hỗtrợ và giúp đỡ để em có thể hoàn thành đề tài này

Cuối cùng, con xin cảm ơn bố mẹ, nguời thân trong gia đình đã luôn bên cạnhđộng viên, ủng hộ cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiệnkhóa luận

Xin chân thành cảm ơn!Bùi Mộng Thanh Hoàng

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về ung thu vú 4

1.1.1 Ung thu vú 4

1.1.2 Tình hình ung thu vú trong và ngoài nuớc 4

1.1.3 Nguyên nhân gây ra ung thu vú 6

1.1.4 Các triệu chứng của ung thu vú 7

1.1.5 Các phuơng pháp điều trị ung thu vú 8

1.2 Tổng quan về nano 10

1.2.1 Công nghệ nano 10

1.2.2 Cơ sở khoa học của công nghệ nano 10

1.2.3 Vật liệu nano 11

1.2.4 Phuơng pháp chung chế tạo vật liệu nano 13

1.2.4.1 Phuơng pháp từ trên xuống 13

1.2.4.2 Phuơng pháp từ duới lên 14

1.2.5 Định nghĩa về hạt nano 15

1.2.6 Tính chất hạt nano 15

1.2.7 Phân loại hạt nano 16

1.2.8 Ứng dụng công nghệ nano và hạt nano 17

1.3 Vật liệu nano trong y học 17

1.4 Khái quát về các nguyên liệu để tổng hợp nano HPCD - alginate - anastrozole18

1.4.1.0-cyclodextrin và dẫn xuất của nó 2-hydroxypropyl-0-cyclodextrin 18

1.4.1.1 Khái quát về 0-cyclodextrin 18

1.4.1.2 2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin (HPCD) 22

1.4.2 Khái quát về alginate 23

1.4.3 Anastrozole 26

1.5 Tình hình nghiên cứu 30

1.5.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nuớc 30

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nuớc 32

1.6 Điểm mới của đề tài 32

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 34

2.1 Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu hóa chất 34

2.1.1 Dụng cụ 34

2.1.2 Thiết bị 34

2.1.3 Nguyên liệu và hóa chất 36

2.2 Phuơng pháp nghiên cứu 36

2.3 Thực nghiệm 37

2.3.1 Tiến hành pha hóa chất phục vụ thí nghiệm 37

2.3.2 Quy trình tổng hợp nano trống HPCD/Alginate 38

2.3.3 Quy trình tổng hợp nano mang thuốc HPCD-alginate-anastrozole 40

2.3.4 Tiến hành thí nghiệm theo quy trình 42

2.3.5 Phuơng pháp phân tích sản phẩm 44

3.1 Khảo sát sự ảnh hưởng % thuốc đến hiệu suất tổng hợp nano

HPCD-alginate-anastrozole 48

3.2 Đặc điểm cấu trúc và hình dạng hạt nano HPCD-alginate và HPCD-alginate-anastrozole 49

3.2.1 Đặc điểm cấu trúc hạt nano trống HPCD-alginate 49

3.2.2 Đặc điểm cấu trúc và hình nano HPCD-alginate-anastrozole ở tỷ lệ 1% anastrozole 50

3.2.3 Đặc điểm cấu trúc và hình nano HPCD-alginate-anastrozole ở tỷ lệ 5% anastrozole 51

3.2.4 Đặc điểm cấu trúc và hình nano HPCD-alginate-anastrozole ở tỷ lệ 10% anastrozole 52

3.2.5 Đặc điểm cấu trúc và hình nano HPCD-alginate-anastrozole ở tỷ lệ 20% anastrozole 53

3.3 Kết quả phổ hồng ngoại IR 54

3.3.1 Phổ hồng ngoại của các chất tham gia phản ứng 54

3.3.2 Phổ hồng ngoại của nano HPCD-alginate-anastrozole ở các tỷ lệ khác nhau 56 3.4 Đánh giá khả năng mang thuốc anastrozole của vật liệu composite 58

3.5 Phân tích nhiệt visai TG-DTA 61

3.6 Kết quả đo điện thế zeta và kích thước hạt 66

3.6.1 Thế zeta 66

3.6.2 Kích thước hạt 67

KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 75

DANH MỤC SƠ ĐÒ

Lưu đồ 2.1 Quy trình tổng hợp nano HPCD/ alginate 38Lưu đồ 2.2 Quy trình tổng hợp nano mang thuốc HPCD-alginate-anastrozole 40

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Triệu chứng bệnh ung thu vú 7

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của Tamoxifen 9

Hình 1.3 Ông nano carbon 2 chiều 12

Hình 1.4 Mô hình phân tử của 0-cyclodextrin 19

Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của 0-cyclodextrin 20

Hình 1.6 Cấu trúc theo hình học 3D của 0-cyclodextrin 20

Hình 1.7 Hình ảnh minh họa sự kết họa của cyclodextrin (host) và chất nền (guest) để tạo thành phức chất cyclodextrin 22

Hình 1.8 Cấu trúc hóa học của HPCD 23

Hình1.9 Cấu trúc hóa học của sodium alginate 24

Hình 1.10 Thuốc Arimidex (trái) và công thức cấu tạo của anastrozole (phải) 27

Hình 2.1 Mẫu nano HPCD-alginate sau khi đông khô 39

Hình 2.2 Mẫu nano HPCD-alginate-anastrozole sau khi đông khô 42

Hình 2.3 Mẫu gel nano HPCD-alginate-anastrozole (các tỷ lệ khảo sát) sau khi ly tâm

44

Hình 3.2 Ảnh TEM của nano trống HPCD-alginate ở độ phóng đại 500nm (trái) và ở độ phóng đại 200nm (phải) 49

Hình 3.3 Ảnh TEM của nano HPCD-alginate-anastrozole với 1% anastrozole ở 200nm (A), ở 500nm (B) và biểu đồ phân bố kích thuớc hạt (C) 50

Hình 3.4 Ảnh TEM của nano HPCD-alginate-anastrozole với 5% anastrozole ở 100nm (A), ở 200nm (B) và biểu đồ phân bố kích thuớc hạt (C) 51

Hình 3.5 Ảnh TEM của nano HPCD-alginate-anastrozole với 10% anastrozole ở

100nm (A) và biểu đồ phân bố kích thước hạt (B) 52

Hình 3.6 Ảnh TEM của nano HPCD-alginate-anastrozole với 20% anastrozole ở 100nm (A), ở 200nm (B) và biểu đồ phân bố kích thước hạt (C) 53

Hình 3.7 Phổ IR của các chất tham gia phản ứng và nano load thuốc 10% 54

Hình 3.8 Phổ IR của nano HPCD-alginate-anastrozole ở các tỷ lệ 56

Hình 3.9 Đồ thị đường chuẩn của anastrozole 58

Hình 3.10 Hàm lượng anastrozole trong nước ly tâm của các mẫu bằng phương pháp HPLC 59

Hình 3.11 Khả năng load anastrozole của hệ nano ở các tỷ lệ khảo sát 60

Hình 3.12 Giản đồ TGA 61

Hình 3.13 Giản đồ DTA 62

Hình 3.14 Kết quả phân tích thế zeta của nano trống và nano chứa 10% anastrozole 66 Hình 3.15 Kết quả đo kích thước hạt 67

DANH MỤC BẢNG•

Bảng 1.1 Các loại ung thư chiếm tỉ lệ cao trong năm 2012 trên toàn thế giới (ở nữ) 5

Bảng 1.2 Các phương pháp điều trị ung thư vú 8

Bảng 2.1 Các hóa chất sử dụng 36

Bảng 2.2 Khối lượng và thể tích các hóa chất sử dụng 42

Bảng 2.3 Khối lương và thể tích anastrozole ở các tỷ lệkhảosát 43

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát hiệu suất sau đông khô ở các mẫu 48

Bảng 3.2 Kết quả tạo phức của anastrozole với composite dựa vào phương pháp HPLC 59

Bảng 3.3 Kết quả phân tích nhiệt TG-DTA 62

HPLC Chromatography)Sắc ký lỏng hiệu năng cao ( High Performance Liquid

PNPs Hạt nano polime ( Polimer Nano Particles)

TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy)

1

Đối với việc điều trị bệnh ung thu, chi phí thuốc bỏ ra cho bệnh nhân là rất cao

mà hiệu suất chữa bệnh từ thuốc lại thấp vì các lý do nói trên Do đó trong bài luận văn

này chúng tôi sẽ nghiên cứu "Tổng hợp hệ nano 2-hydroxypropyl-P cyclodextrin/alginate làm chất mang thuốc trị ung thư anastrozole".

Tổng hợp nano HPCD-alginate-anastrozole ứng dụng trong y sinh học

Xác định đặc điểm hình dạng, kích thuớc hạt nano đã tổng hợp bằng phuơngpháp kính hiển vi điện tử truyền qua TEM

Dùng phuơng pháp phân tích phổ IR để chứng minh sự có mặt của các chấttham gia tổng hợp nano HPCD-alginate-anastrozole

Xác định hàm luợng anastrozole có trong nuớc ly tâm nano anastrozole bằng phuơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

HPCD-alginate-Khảo sát một số đặc tính của nano HPCD-alginate-anastrozole bằng TG-DTA,thế Zeta, size

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

2

Ứng dụng phương pháp mới trong tổng hợp nano HPCD-alginate-anastrozole.

Có nhiều phương pháp để tổng hợp, ở đề tài này chúng tôi ưu tiên chọn phương pháp

rẻ tiền, dễ, đơn giản, phù hợp với điều kiện ở Việt Nam và có ứng dụng thực tế Đây là

đề tài mới, góp phần làm cho lĩnh vực công nghệ nano ứng dụng trong y sinh học ởtrong nước ngày càng phát triển

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về ung thư vú

Ung thư vú là tình trạng khối u ác tính phát triển ở các tế bào vú Khối u ác tính

là tập hợp các tế bào ung thư có thể sinh sôi rất nhanh ở các mô xung quanh, hoặc cóthể di căn đến các bộ phận khác trong cơ thể

Ung thư vú chủ yếu bắt nguồn từ các tế bào ống dẫn, một số bắt nguồn từ tế bàotiểu thùy , và lượng nhỏ bắt nguồn từ các mô khác Ngoài ra hệ thống bạch huyết làmột đường lan tỏa của ung thư vú Nếu các tế bào ung thư này lan tỏa tới các hạchbạch huyết, có nguy cơ cao các tế bào cũng có thể đi vào máu và di căn tới các vị tríkhác của cơ thể chúng ta Tế bào ung thư lan tỏa tới càng nhiều hạch bạch huyết, ungthư càng tồn tại ở nhiều cơ quan khác của cơ thể Vì thế, việc tìm thấy ung thư ở mộthoặc nhiều hạch bạch huyết thường ảnh hưởng tới phương pháp điều trị Tuy nhiên,không phải ở tất cả các bệnh nhân có tế bào ung thư vú tại hạch bạch huyết đều dẫn tới

di căn và cũng có những trường hợp không có tế bào ung thư tại hạch bạch huyếtnhưng vẫn xuất hiện di căn sau đó

Ung thư vú thường xảy ra ở phụ nữ chủ yếu ở các nước công nghiệp tuy nhiên ởnam giới cũng có thể mắc bệnh này nhưng chỉ chiếm số ít.[7]

1.1.2. Tình hình ung thư vú trong và ngoài nước

Ung thư vú là loại ung thư thường gặp nhất (nó chiếm trên 20% trong tổng cácloại ung thư) và gây ra tử vong hàng đầu ở phụ nữ nhiều nước công nghiệp và trên thếgiới Tại Việt Nam, ung thư vú chiếm 20- 30% trong số các loại bệnh ung thư Tỉ lệung thư vú ngày càng gia tăng và có xu hướng trở thành loại ung thư thường gặp nhất.Bệnh ung thư vú cũng dần bị trẻ hóa và gia tăng ở các nước đang phát triển.[41]

Theo thống kê năm 2012, trên thế giới ung thư vú ở nữ chiếm tỉ lệ khoảng 25 %,cao nhất trong các bệnh ung thư Tính từ năm 2008 đến năm 2012, tỉ lệ mắc bệnh ungthư vú trên toàn thế giới tăng 20 %, tỉ lệ người chết vì bệnh ung thư vú tăng 14 %.[41]Bảng 1.1 Các loại ung thư chiếm tỉ lệ cao trong năm 2012 trên toàn thế giới (ở nữ)

Số ca mắc bệnh(x 1000 ca)

Tỉ lệ phần trăm(%)

Việt Nam có khoảng 86 triệu dân, nữ giới chiếm 51% Ung thư vú là một loạiung thư phổ biến nhất ở phụ nữ, thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội là những nơi có tỷ

lệ ung thư vú cao nhất nước Theo số liệu thống kê trong năm 1996, cứ 100 000 phụ nữ

ở Hà Nội thì có 26,7 người ung thư vú và tại Thành phố Hồ Chí Minh là 12,2 người.Hàng năm có thêm 14,000 phụ nữ bị ung thư vú Theo thống kê, phần lớn ung thư vúxảy ra ở độ tuổi từ 35 - 45, tuy nhiên ngay cả những phụ nữ độ tuổi từ 20 - 30 cũng cóthể mắc bệnh ung thư vú và tuổi càng lớn thì nguy cơ mắc bệnh càng cao.[10]

Đây là một bệnh hết sức phức tạp mà trong nhiều năm qua đã có nhiều nghiêncứu về nguyên nhân, bệnh sinh và điều trị Một điều quan trọng cần phải nhận thấy làviệc phát hiện sớm ung thu vú qua sự kiểm soát ở những phụ nữ bình thuờng đã làmthay đổi rõ ràng bệnh sử tự nhiên của bệnh ung thu vú cũng nhu cải thiện đuợc đáng kểtiên luợng bệnh (Nguồn: Wikipedia)

1.1.3. Nguyên nhân gây ra ung thư vú

Tuổi tác: Đối với phụ nữ có độ tuổi từ 70-74 tuổi có khả năng bị ung thu vú caonhất Điều đó cho thấy phụ nữ càng lớn tuổi thì khả năng mắc bệnh càng cao (trên 30tuổi)

Đối với những phụ nữ chua mang thai hoặc lần đầu mang thai sau 30 tuổi, thì cónguy cơ mắc bệnh cao hơn Việc cho con bú cũng góp phần làm giảm tỷ lệ ung thu ở

nữ giới Thời gian cho con bú càng lâu thì nguy cơ bị ung thu vú ở phụ nữ càng thấp

Nếu có kinh truớc 12 tuổi và mãn kinh sau 55 tuổi, thì nguời đó có nguy cơ mắc ungthu vú cao hơn

Liệu pháp estrogen hậu mãn kinh cũng làm tăng nguy cơ này, đặc biệt những nguời

sử dụng kết hợp estrogen và progestin

Những nguời có liên quan huyết thống với nguời đã mắc bệnh ung thu vú, thì cónguy cơ mắc bệnh cao hơn, nếu đó là quan hệ huyết thống gần gũi nhu mẹ, chị em gái,con gái

Những nguời phụ nữ có tiền sử tiếp xúc với tia phóng xạ

Chế độ ăn uống nhiều mỡ động vật, uống ruợu bia, hút thuốc và ít rèn luyện thân thểcũng làm tăng khả năng mắc bệnh ung thu vú

Ngoài ra còn bị đột biến gen: BRCA1 BRCA2, BRCA3, p53 (Nguồn: Wikipedia)

1.1.4. Các triệu chứng của ung thư vú

Đa phần ung thư vú được phát hiện là do chính người bệnh, khi họ cảm nhậnmột sự thay đổi ở tuyến vú Thường gặp nhất đó là một khối bướu hay một chỗ dàycứng lên không đau ở vú Hoặc cũng có thể do bác sĩ phát hiện qua lần khám sức khỏeđịnh kỳ Cần phải nghi là ngờ ung thư vú khi thấy bất kỳ bướu nào ở vú của phụ nữtrên 30 tuổi cho đến khi có triệu chứng chính xác ngược lại mặc dù khoảng 80% khốibất thường ở vú là lành tính

Các dấu hiệu sau đây cho thấy khối bướu là ác tính: cứng, không đau (chiếmkhoảng 80-90%), không đồng nhất, bờ không rõ, dính vào thành ngực hoặc da trên vú,khó di động, núm vú bị lõm vào, chảy máu núm vú (Nguồn: Wikipedia)

Khói bướu lồi lên Da vú bị lõm vào

Màu sặc da trên vú Thay đoi hình dáng

Ftì dịch từ núm vú

Hình 1.1 Triệu chứng bệnh ung thư vú

1.1.5. Các phương pháp điều trị ung thư vú

Bảng 1.2 Các phương pháp điều trị ung thư vú

Sử dụng thuốc đê diệt các tế bào ung thư trong vú và các phần khác của

cơ thê.

Xạ trị (radiotherapy) Điều trị bằng phóng xạ khu vực tìm thây được khối u ung thư

Liệu pháp kích

thích tố (hormone

therapy)

Dùng thuốc ngăn chặn sự tăng trưởng của ung thư vú thụ thê kích thích

tố dương tính (hormone receptor-positive)

Bệnh nhân có thê sử dụng một, một vài hoặc tât cả các phương pháp điều trị

trên nhưng tùy vào thê trạng của bệnh nhân, loại ung thư vú và giai đoạn phát triên củaung thư vú cũng như sức khỏe của bệnh nhân có đủ đê thực hiện các biện pháp nêu

Liệu pháp kích thích tố giúp ngăn chặn các tế bào ung thu tăng truởng Liệupháp này làm giảm luợng estrogen trong cơ thể, hoặc ngăn cản estrogen đi vào các tếbào ung thu Các liệu pháp kích thích tố nào đuợc đề nghị sẽ phải tùy thuộc vào bệnhnhân đã mãn kinh hay chua Liệu pháp kích thích tố ở dạng các thuốc viên đuợc dùnghàng ngày, thuờng trong năm năm hoặc lâu hơn Phuơng pháp này hiệu quả trong cảgiai đoạn ung thu đầu và cả giai đoạn di căn.

Trong các liệu pháp kích thích tố để điều trị ung thu vú thì có thể chia thành 2nhóm thuốc chính:[39]

+ Tamoxifen: ngăn cản kích thích tố estrogen đi vào các tế bào ung thu vú

Nó giúp ngăn chặn các tế bào ung thu vú tăng truởng Tamoxifen có thểdùng để điều trị phụ nữ thuộc bất kỳ tuổi nào, bất kể nguời phụ nữ đó đãmãn kinh hay chua

+ Các chất ức chế Aromatase (Aromatase Inhibitors): nhu Arimidex,Femara, Aromasin Các chất ức chế aromatase ức chế quá trình sinh tổnghợp estrogen trong cơ thể Các chất ức chế Aromatase chỉ thích hợp cho cácphụ nữ đã mãn kinh vĩnh viễn

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của Tamoxifen

Trong các loại thuốc ức chế aromatase đuợc chia thành 2 nhóm chính: nhóm cócấu trúc tuơng tự steroid, nhóm có cấu trúc không giống steroid

Các liệu pháp kích thích tố thường được dùng sau các quá trình trị liệu khác nhưphẫu thuật, xạ trị, hóa trị liệu.[39]

1.2 Tổng quan về nano

Những thuật ngữ với tiền tố là "nano" và các cụm từ như "khoa học nano hoặccông nghệ nano" xuất hiện từ hai thập niên trước trong các cộng đồng nghiên cứu khoahọc và dần dần chúng trở thành từ ngữ thông dụng hằng ngày Chúng ta đang sốngtrong một thời đại mà ba cuộc cách mạng công nghệ đang âm thầm diễn ra Trong đó

có cuộc cách mạng vật liệu nano và cách mạng công nghệ sinh học được đặt trên nềntảng của công nghệ nano Công nghệ nano đó là những công trình nghiên cứu nghiêmtúc trong nhiều năm qua của các nhà khoa học lỗi lạc trong các nhóm nghiên cứu trêntoàn thế giới [4]

1.2.1. Công nghệ nano

Công nghệ nano (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết

kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điềukhiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10-9 m) Công nghệnano bao gồm các vấn đề chính sau đây: cơ sở khoa học nano, phương pháp quan sát

và can thiệp ở quy mô nanomet, chế tạo vật liệu nano, ứng dụng vật liệu nano.(Nguồn:Wikipedia)

1.2.2. Cơ sở khoa học của công nghệ nano

• Chuyển tiếp từ các tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử: Đối với những

loại vật liệu vĩ mô bao gồm rất nhiều nguyên tử Các hiệu ứng lượng tử sẽ đượctrung bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1 pm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và cóthể bỏ qua các thăng giáng ngẫu nhiên Nhưng các cấu trúc nano mà có ítnguyên tử hơn thì các tính chất lượng tử càng thể hiện rõ ràng hơn Ví dụ nhưmột chấm lượng tử có thể được coi là một đại nguyên tử, nó có các mức nănglượng giống như một nguyên tử

• Hiệu ứng bề mặt: Khi vật liệu có kích thước nanomet thì các số nguyên tử nằm

trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử Do vậy mà diện tích

bề mặt của các vật liệu nano tăng lên rất nhiều so với các vật liệu truyền thốngthông thường Vì thế, khi sử dụng các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt như:khả năng hấp phụ, độ hoạt động bề mặt của vật liệu nano sẽ lớn hơn rất nhiềucác vật liệu dạng khối Điều này đã và đang mở ra những ứng dụng kỳ diệu chonhiều lĩnh vực khác nhau mà các nhà khoa học trong và ngoài nước đang quantâm nghiên cứu (Nguồn: Wikipedia)

• Kích thước tới hạn: Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước của vật

liệu nano đã làm cho loại vật liệu này trở nên kì lạ hơn nhiều so với các vật liệutruyền thống Đối với một vật liệu, mỗi một tính chất đều có một độ dài đặctrưng nhất định Độ dài đặc trưng của rất nhiều các tính chất của vật liệu đều rơivào kích thước nm Các vật liệu truyền thống thường được đặc trưng bởi một sốcác đại lượng vật lý, hóa học không đổi như độ dẫn điện của kim loại, nhiệt độnóng chảy, nhiệt độ sôi, Tuy nhiên, các đại lượng vật lý và hóa học này chỉ làbất biến nếu kích thước của vật liệu đủ lớn (thông thường là lớn hơn 100 nm).Khi giảm kích thước của vật liệu xuống đến thang nano (nhỏ hơn 100 nm) thìcác đại lượng vật lý, hóa học ở trên không còn là bất biến nữa, ngược lại chúng

sẽ thay đổi theo kích thước.Người ta gọi đó là kích thước tới hạn Vật liệu nano

có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó có thể so sánh được với kích thướctới hạn của các tính chất của vật liệu Không phải bất cứ vật liệu nào có kíchthước nano cũng đều có tính chất khác biệt mà nó phụ thuộc chủ yếu vào tínhchất mà nó được nghiên cứu.[2]

1.2.3. Vật liệu nano

Vật liệu nano là một loại vật liệu có cấu trúc các hạt, các sợi, các ống, các tấmmỏng, có kích thước đặc trưng khoảng từ 1 nanomet đến 100 nanomet

Vật liệu nano là loại vật liệu trong đó có ít nhất một chiều có kích thuớc lànanomet về trạng thái của vật liệu, nguời ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng vàkhí Vật liệu nano đuợc tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đómới đến chất lỏng và khí.

Về hình dáng vật liệu, nguời ta phân ra thành các loại sau:

+ Vật liệu nano không chiều: cả ba chiều đều có kích thuớc nano, không còn chiều

tự do nào cho điện tử Ví dụ: đám nano, hạt nano

+ Vật liệu nano một chiều: vật liệu trong đó 2 chiều có kích thuớc nano, điện tử sẽđuợc tự do trên một chiều và hai chiều còn lại bị cầm tù Ví dụ: dây nano, ốngnano

+ Vật liệu nano hai chiều: vật liệu trong đó một chiều sẽ có kích thuớc nano, haichiều còn lại tự do Ví dụ: màng mỏng, ống nano carbon, dây nano Trong đóống nano carbon là một hình thức mới của các phân tử carbon ông này có thể

có một lớp hoặc nhiều lớp của trụ đồng và trục đuờng kính tăng dần theo trụcchung Còn dây nano có đuờng kính thuộc nm [11]

Hình 1.3 ông nano carbon 2 chiều

Cũng theo cách phân loại theo hình dáng của vật liệu, một số nguời đặt tên theo sốchiều bị giới hạn ở kích thuớc nano Nhu vậy thì hạt nano là vật liệu nano ba chiều, dây

nano là vật liệu nano hai chiều và màng mỏng là vật liệu nano một chiều.

cách này ít phổ biến hơn cách ban đầu

Ngoài ra còn có dạng vật liệu có cấu trúc là nano hoặc là dạng nanocomposite.Trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thuớc nm, hoặc cấu trúc của nó có nanokhông chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

Đối với vật liệu dạng nanocomposite thì đuợc phân loại theo tính chất của vật liệunền nhu: nền polymer, nền gốm, nền kim loại và hợp kim, nền carbon Nó thuờng đuợcứng dụng trong kỹ thuật nhu là vật liệu bán dẫn, xây dựng cũng nhu là dân dụng [11]

1.2.4. Phương pháp chung chế tạo vật liệu nano

Vật liệu nano đuợc chế tạo bằng hai phuơng pháp là: phuơng pháp từ trên xuống(top-down), phuơng pháp từ duới lên (bottom-up) Phuơng pháp từ trên xuống làphuơng pháp tạo hạt có kích thuớc nano từ các hạt có kích thuớc lớn hơn; phuơng pháp

từ duới lên là phuơng pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử

1.2.4.1 Phương pháp từ trên xuống

Sử dụng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến các vật liệu ở thể khối kích thuớclớn với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thuớc nano Đây là các phuơng pháp đơn

giản, rẻ tiền nhung rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thuớckhá lớn Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay Các viên bicứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến khi đạt kích thuớc nano Kết quả thu đuợc làvật liệu nano không chiều (các hạt nano)

Phuơng pháp biến dạng đuợc sử dụng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sựbiến dạng cực lớn mà không làm phá huỷ vật liệu Đó là các phuơng pháp SPD điển

hình Nhiệt độ có thể đuợc điều chỉnh tùy vào từng truờng hợp cụ thể Nếu nhiệt độ giacông lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thì đuợc gọi là biến dạng nóng, còn nguợc lại thì gọi

là biến dạng nguội Kết quả thu đuợc là các vật liệu nano một chiều (dây nano) hoặc

hai chiều (lớp có chiều dày nm)

Ngoài ra, hiện nay nguời ta thuờng dùng các phuơng pháp quang khắc để tạo racác cấu trúc nano (Nguồn: Wikipedia)

I.2.4.2 Phương pháp từ dưới lên

Hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc các ion Phuơng pháp từ duớilên đuợc phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất luợng của sản phẩm Phầnlớn các vật liệu nano mà chúng ta sử dụng hiện nay đuợc chế tạo từ phuơng pháp này.Phuơng pháp từ duới lên có thể là phuơng pháp vật lý, phuơng pháp hóa học hoặc kếthợp cả hai

• Phương pháp vật lý: là phuơng pháp tạo ra các vật liệu nano từ nguyên tử hoặc

chuyển pha Nguyên tử để hình thành vật liệu nano đuợc tạo ra từ phuơng phápvật lý nhu bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang) Đối với phuơngpháp chuyển pha: vật liệu đuợc nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh đểthu đuợc trạng thái vô định hình Đây là cách xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha

vô định hình - tinh thể (phuơng pháp nguội nhanh) Phuơng pháp vật lý thuờngđuợc dùng để tạo các hạt nano, màng nano

• Phương pháp hóa học: là phuơng pháp tạo vật liệu nano từ các ion Phuơng

pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào từng loại vật liệu mànguời ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo sao cho phù hợp Tuy nhiên, vẫn có thểphân loại các phuơng pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từpha lỏng (phuơng pháp kết tủa, sol-gel, ) và từ pha khí (nhiệt phân, ) Phuơngpháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,

• Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên

tắc bao gồm vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí, Phươngpháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,

1.2.5. Định nghĩa về hạt nano

Hạt nano là các hạt kích thước từ 1 tới 100 nanomét và có một lớp giao thoa bọcxung quanh hạt nano đó Lớp giao thoa này là một phần có trong vật liệu nano, về cơbản nó sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính của hạt nano Lớp này thông thường có chứa cácion, các phân tử vô cơ và hữu cơ [17]

Trong công nghệ nano, một hạt được định nghĩa là một đối tượng nhỏ xem như

là một đơn vị trọn vẹn về mặt vận chuyển cũng như là tính chất Hạt được phân loạitheo các kích thước, về đường kính: hạt mịn bao gồm khoảng từ 100-2500nm, trongkhi các hạt siêu mịn có kích thước từ 1-100nm Tương tự như hạt siêu mịn, các hạtnano là những hạt phân tán hoặc dạng hạt rắn có kích thước trong khoảng từ 10-100nm.[38]

Hạt nano cũng có thể được định nghĩa: đối với các hạt có đường kính nhỏ hơn100nm sẽ thể hiện tính chất mới hoặc là các tính chất của nó phụ thuốc vào kích thướckhác với tính chất của các hạt có kích thước lớn hơn ở cùng một vật liệu Các hạt nano

có thể hoặc không thể thể hiện tính chất có liên quan đến kích thước, đối với một số vậtliệu có mối liên quan giữa tính chất và kích thước sẽ cho kết quả khác nhau rõ rệt giữahạt nano và vật liệu dạng khối Tuy nhiên, đối với các phân tử riêng lẻ có đạt được kíchthước phù hợp cũng không được gọi là hạt nano.[14]

1.2.6. Tính chất hạt nano

Các hạt nano được các nhà khoa học quan tâm vì chúng là một cầu nối hiệu quảgiữa các vật liệu rời và cấu trúc nguyên tử hoặc phân tử Ta có thể quan sát thấy, ởnguyên liệu rời có các tính chất vật lý không đổi bất kể kích cỡ nào của nó, nhưng ở

kích thước nano các tính chất của nó phụ thuộc vào kích thước Vì vậy,

1.2.7. Phân loại hạt nano

+ Hạt nano polime (PNPs) được định nghĩa là các hạt phân tán hoặc các hạt rắn cókích thước nằm trong khoảng 10-1000nm Bao gồm các polimer tổng hợp hoặcbán tổng hợp

+ Hạt nano gốm: là những hạt được tạo thành từ các hộp chất vô cơ như silica,titanium vô cơ / kim loại và aluminat Có kích thước dưới 50nm, nó giúp chúngđánh giá được một phần sâu hơn trong khối vật liệu

+ Hạt nano lipid rắn: là một phương pháp mang thuốc mới Bao gồm các hạt lipidrắn hình cầu có kích thước trong phạm vi từ 50-1000 nm, gồm lipid phân tántrong nước hoặc trong dung dịch chất mang hoạt động bề mặt Thuốc ở trangthái hòa tan hoặc phân tán trong nền lipid rắn, bao bọc bên ngoài hạt là chất hoạtđộng bề mặt có tác dụng làm ổn định, tránh keo tụ các hạt nano lại với nhau

+ Hạt nano dạng gel: Phương pháp polimer có liên quan đến sự tự gắn (tự dính) và

tự thêm các polimer tự nhiên cholesteroloyl pullulan, cholesteroloyl dextran và

có nhóm cholesterol agarose tạo điểm liên kết ngang

Xu hướng hiện nay, người ta sử dụng chức năng của hệ mang nano để ứng dụngtrong y học Các vật liệu sinh học như protein, emzyme, peptide, đang được sử dụnglàm hệ mang cho việc mang thuốc.[38]

1.2.8. Ứng dụng công nghệ nano và hạt nano

Công nghệ nano có ứng dụng rất lớn trong cuộc sống và là một công nghệ triểnvọng ngay tại thời điểm hiện tại lẫn tương lai Công nghệ nano hiện nay được ứngdụng trong rất nhiều lĩnh vực từ nông nghiệp, y tế, môi trường, vật liệu, kỹ thuật, điệntử và đã đạt được kết quả nổi bật Công nghệ nano đang có ảnh hưởng đến một sốkhía cạnh của khoa học thực phẩm, từ cách chế biến thực phẩm, trồng trọt và cả trongviệc đóng gói thực phẩm Vật liệu nano tạo ra về hương vị mới cho thực phẩm, an toàn

và có lợi cho sức khỏe người sử dụng Nó còn được ứng dụng cho sản xuất pin mặt trờigiúp tiết kiệm chi phí sản xuất, còn được dùng trong pin giúp sạc nhanh hơn bền hơn

so với pin thông thường Ngoài ra, công nghệ nano có thể giải quyết vấn đề thiếu hụtnhiên liệu hóa thạch như dầu diesel và xăng bằng cách sản xuất nhiên liệu từ các loạinguyên liệu cấp thấp tiết kiệm hơn, tăng mileage của động cơ và làm cho việc sản xuấtnhiên liệu từ nguyên liệu thông thường trở nên hiệu quả hơn Giúp cho chất lượngkhông khí được tốt hơn nhờ vào việc cải thiện hiệu suất của các chất xúc tác được sửdụng để biến đổi khí từ xe ô tô, từ các khu công nghiệp Giúp cho nước sạch hơn bằngcách sử dụng các hạt để chuyển hóa chất gây ô nhiễm thông qua một phản ứng hóa học

để làm cho nó trở nên vô hại Và còn dùng trong thể thao cũng như may mặc Ngoài ra,ứng dụng quan trọng của nano hiện nay là sử dụng trong y học, đặc biệt là dùng đểchẩn đoán và điều trị các bệnh gây nguy hiểm đến tính mạng và ngày càng gia tăngnhư ung thư, tim mạch, béo phì, mất trí nhớ, [12, 42]

1.3 Vật liệu nano trong y học

Trong 20 năm qua vật liệu nano đã có những bước phát triển không ngừng, nó đã

âm thầm vươn cao đến lĩnh vực y sinh học giúp mở ra những ứng dụng mới hay cải

thiện những ứng dụng sẵn có để phục vụ cho sức khỏe, hạnh phúc của con

nano có khả năng phát quang [5]

Trong y học phân tử, thao tác đối với tế bào là điều kiện tiên quyết để đánh giá gencũng như mục tiêu điều trị hoặc để chuyển nạp tế bào để phát triển các phương phápđiều trị cho tế bào Để đạt được những mục đích này, cần thiết phải có kỹ thuật chuyểnnạp có khả năng xử lý số lượng lớn tế bào trong thời gian ngắn Khi sử dụng phươngpháp này thì các xét nghiệm trong sinh học đo sự hiện diện hoặc hoạt động của cácchất được thực hiện nhanh hơn, nhạy hơn và linh hoạt hơn Các hạt nano từ được gắnvới kháng thể thích hợp được sử dụng để chỉ ra các phân tử, cấu trúc hoặc vi sinh vật

cụ thể Bằng phương pháp chiếu laser sử dụng các hạt nano [28]

Những hạt nano CaF2 là những ứng cử viên sang giá được thêm vào các sản phẩmchăm sóc dùng trong nha khoa Vì chúng có thể giúp giải phóng ra flo ngăn ngừa sâurăng trong quá trình tấn công của acid cariogenic ( một trong những vi khuẩn gây sâurăng) Nano CaF2 gắn kết trên bề mặt men được tăng lên nhờ vào kích thước nano.[29]

1.4 Khái quát về các nguyên liệu để tổng hợp nano HPCD-alginate- anastrozole

1.4.1 p-cyclodextrin và dẫn xuất của nó 2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin

1.4.1.1 Khái quát về p-cyclodextrin

Mặc dù cyclodextrin đã được biết đến trong 120 năm qua, nhưng cyclodextrinchỉ thực sự được bắt đầu từ những năm 1980 với các ứng dụng đầu tiên trong thựcphẩm và dược phẩm Sự phát triển mở rộng của cyclodextrin có lẽ được sản xuất trên

quy mô công nghiệp của 3 loại cyclodextrin thiên nhiên đó là a

Hình 1.4 Mô hình phân tử của 0-cyclodextrin

Và 0-cyclodextrin là một trong các cyclodextrin thiên nhiên được nêu trên, làmột họ các hợp chất được tạo thành từ các phân tử đường gắn với nhau trong một vòng

"oligosaccharides vòng" Được sản xuất từ tinh bột nhờ vào sự chuyển đổi của cácenzyme ( Nguồn: Wikipedia)

Phân tử 0-cyclodextrin chứa bảy đơn vị a-D-glucopyranose được liên kết bằngliên kết a-1,4-glycoside.[23, 35, 34]

Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của 0-cyclodextrin.

Do có các đơn vị glucopyranose hình thành nên cấu tạo ghế, phân tử cyclodextrin có hình dạng như một hình nón cắt ngang chứ không giống như một cáixylanh hoàn hảo ( hình 1.6 ) Các nhóm chức hydroxyl được định hướng bên mặt ngoàicủa khoang, trong đó nhóm hydroxyl bậc nhất ở cạnh hẹp còn nhóm hydroxyl bậc 2 ởcạnh rộng hơn Sự khác nhau giữa các nhóm hydroxyl bậc nhất và bậc 2 cho phép hìnhthành chức năng chọn lọc trên cạnh bậc nhất và bậc 2 [31, 33, 37]

0-Hình 1.6 Cấu trúc theo hình học 3D của 0-cyclodextrin

Lỗ hổng trung tâm được bọc bởi các nguyên tử hydro và các cầu nối oxy củaglucozit, giúp mang lại cho nó đặc tính ưa béo Cấu trúc của các không gian ba chiều

riêng của phân tử 0-cyclodextrin được đặc trưng bởi bên ngoài ưa nước, và bên trong

lổ hổng có thể là kị nước, và có trách nhiệm về khả năng hòa tan trong nước và có khảnăng các phân tử kị nước sẽ bị đóng kín một phần hoặc toàn bộ trong lỗ hổng nếu kíchthước của nó phù hợp

❖ Tính chất p-cyclodextrin

0-cyclodextrin là dạng phức chất Và được cân bằng pha động trong dung dịchvới các thành phần của nó Các cyclodextrin tự nhiên, đặc biệt là 0-cyclodextrin có độhòa tan trong nước bị giới hạn, do các liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl bậc 2 bêntrong phân tử tương đối mạnh, làm giảm khả năng hình thành liên kết hydro với cácphân tử nước xung quanh Do đó, một số dẫn xuất của cyclodextrin được cải tiến nhằmkhắc phục các tính chất hóa lý của cyclodextrin gốc Sự thay thế ngẫu nhiên các nhómhydroxyl trong cyclodextrin sẽ cải thiện được độ tan của cyclodextrin bằng cách biếnđổi tinh thể cyclodextrin thành hỗn hợp vô định hình từ các dẫn xuất dạng đồng vị vàngăn ngừa sự hình thành liên kết hydro trong phân tử Hơn nữa, còn giúp cho khoang

kỵ nước của cyclodextrin được mở rộng.[18, 30, 21]

0-Cyclodextrin ổn định trong các dung dịch kiềm, dễ bị thủy phân trong acidmạnh 0-cyclodextrin có khả năng chịu được sự thủy phân trong acid có chất xúc táchơn so với dextrin tuyến tính Sự thủy phân trong acid của 0-cyclodextrin được nghiêncứu bởi Schonberger et al (1988) Liên kết glycoside trong 0-cyclodextrin ổn định nhưcác liên kết glycoside trong oligosaccharide tuyến tính.[19]

Đặc trưng quan trọng của 0-Cyclodextrin là có khả năng tạo phức chất, cácthành phần lồng vào nhau ở trạng thái dung dịch và rắn theo loại chủ thể- khách thể(hình 1.7) Tuy nhiên các phân tử này phải có kích thước tương thích với lỗ hổng bêntrong của cyclodextrin để tạo thành một phức chất ổn định [25]

Hình 1.7 Hình ảnh minh họa sự kết họa của cyclodextrin (host) và chất nền (guest) để

tạo thành phức chất cyclodextrin.[22]

❖ Ứng dụng

0-Cyclodextrin sử dụng nhiều trong nghiên cứu vì có kích thước của lỗ hổng lớnhơn (0,60 - 0,65 nm), ít độc tính hơn so với các cyclodextrin tự nhiên khác Ngoài ra,0-Cyclodextrin được ứng dụng và quan tâm trong ngành thực phẩm và dược phẩm do ítgây độc tính và tương thích sinh học với cơ thể người cũng như giá thành phù hợp hơn.Bên cạnh đó nó còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như hóa học, sắc ký, xúctác, công nghệ sinh học, nông nghiệp, mỹ phẩm, vệ sinh, y học, dệt may và môitrường.[20, 22, 33]

1.4.1.2 2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin (HPCD) Công thức phân tử: C63H112O42

Phân tử khối: 1541,540

0-Cyclodextrin là loại rẻ nhất, nhưng không may độ hòa trong nước kém và cácphức của nó chỉ hơi tan trong nước Do đó 0-Cyclodextrin thường được biến đổi vềmặt hóa học để tăng độ hòa tan trong nước Một trong những dẫn xuất của nó là 2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin (HPCD) đã được tìm thấy và có khả năng hòa tan trongnước cao.[40]

2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin (HPCD) là một dẫn xuất hydroxyalkyl của Pcyclodextrin được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực thuốc vì khả năng hòa tan trongnước cao, ít độc tính, giảm tác dụng phụ, ổn định thuốc, an toàn sinh học và dễ tạophức với các hợp chất khác Ngoài ra, các nghiên cứu về độc tính chỉ ra rằng HPCDdung nạp tốt vào cơ thể con người bằng cách uống hoặc tiêm vào tĩnh mạch Rất nhiềusản phẩm mỹ phẩm trong chăm sóc da và chăm sóc tóc có chứa HPCD

-1.4.2. Khái quát về alginate

Alginate được phát hiện đầu tiên bởi nhà hóa học người anh ECC Stanford vàonăm 1881 Alginate còn được gọi là acid alginic được chiết xuất từ tảo nâu(Phaeophyceae) bao gồm các loại vi khuẩn Laminaria hyperborea, Laminaria digitata,

Laminaria japonica, Ascophyllum nodosum và Macrocystis pyrifera

muối calcium và magnesium của alginic không tan trong nước.[26]

Alginate là copolymer tuyến tính gồm những dãy luân phiên nhau bởi liên kết1,4 của a-L-guluronic acid và 0-D-mannuronic acid.[15]

Hình1.9 Cấu trúc hóa học của sodium alginate

Alginate là một polysaccharide anion tự nhiên thu được từ rong biển nâu, nó đãđược nghiên cứu rộng rãi và sử dụng cho các ứng dụng sinh học do tính tương thíchsinh học của alginate cao, chi phí tương đối rẻ, độc tính thấp và có thể tạo thành gel khi

bổ sung một cation hóa trị II như Ca2+

❖ Tính chất và đặc điểm alginate

Alginate có khả năng tan trong nước và tạo thành dạng gel Và đặc biệt với sự

có mặt của Ca2+ thì muối natri alginate tạo thành gel mà không cần gia nhiệt Muốinatri alginate không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ tuy nhiên khi có mặt ion canxi thì gel

cứng, giòn và không chịu được nhiệt, nồng độ ion canxi và alginate

❖ Ứng dụng alginate

Alginate được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau Trong ngànhcông nghiệp kỹ thuật, alginate đóng vai trò là chất kết dính và sử dụng rộng rãi trongcông nghiệp dệt may như dùng làm chất đặc trong thuốc nhuộm hoạt tính, sản xuấtgiày, in ấn Đối với ngành thực phẩm, alginate dùng làm chất làm đặc trong nước sốt,kem và sữa chua; chất kết dính cho thức ăn vật nuôi, thức ăn cho cá; chất làm mềmbánh mì Trong mỹ phẩm, alginate dùng trong các liệu trình chăm sóc da mặt tại spa,mặt nạ

Và đặc biệt là alginate được ứng dụng rất nhiều trong y sinh học: Alginate đóng vaitrò quan trọng trong các sản phẩm thuốc vì nó giúp ổn định và kiểm soát quá trình giảiphóng thuốc Alginate thường đươc sử dụng cho các loại thuốc uống Gel alginate đãđược thử nghiệm mang các loại thuốc có trọng lượng phân tử thấp, ứng dụng hữu íchnhất của liên kết đơn và đôi giữa gel alginate và thuốc được sử dụng để điều chỉnh khảnăng giải phóng thuốc Gel alginate thường có cấu trúc nano vì vậy các phân tử sẽkhuếch tán nhanh Việc sử dụng gel alginate đã được oxi hóa có hiệu quả trong việcđiều khiển và định vị khi mang các loại thuốc chống ung thư Gel alginate có thể mangđược nhiều loại thuốc khác nhau cùng 1 lúc hoặc mang riêng biệt, và cấu trúc hóa học

và dạng liên kết của thuốc sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng giải phóng thuốc sau

đó của gel [29]

Alginate còn là một ứng cử viên tuyệt vời cho việc mang các loại protein, vì cácprotein có thể lồng vào alginate trong điều kiện tương đối nhẹ làm giảm tối đa sự biếntính của chúng, và các gel này có thể bảo vệ thuốc tránh bị biến chất cho đến khi thuốcđược giải phóng Ngoài ra nó còn được nghiên cứu dùng làm băng gạc vô trùng giúpvết thương mau lành hơn [29]

Danh pháp: 2,2'-[5-(1H-1,2,4-triazol-1 -ylmethyl)-1,3 methylpropanenitrile).(Nguồn: Wikipedia)

-phenylene]bis(2-Phân tử khối: 293,366 (Nguồn: Wikipedia)

Nhóm dược lý: Thuốc chống ung thư và tác động vào hệ miễn dịch [6]

Tên biệt dược: Arimidex.[6]

Dược lực: Anastrozole là một thuốc ức chế men aromatase thuộc nhóm không

steroid, có tính chọn lọc khá cao vào tính dược mạnh [6]

❖ Các dược động học:

Hấp thu: Anastrozole được hấp thu nhanh và thường đạt nồng độ tối đa tronghuyết tương trong vòng khoảng 2 giờ sau khi uống (lúc đói) Anastrozol được thải trừchậm với thời gian bán thải từ 40 đến 50 giờ Thức ăn có thể làm giảm một ít tốc độhấp thu của thuốc Sự thay đổi nhỏ của tốc độ hấp thu không gây ra một tác động đáng

kể nào về mặt lâm sàng trên nồng độ thuốc ở trạng thái ổn định trong huyết tương khidùng duy nhất một liều anastrozole trong ngày Khoảng 90-95% nồng độ anastrozol ởpha ổn định trong huyết tương đạt được sau 7 ngày với duy nhất một liều trong ngày.Chưa có bằng chứng nào cho thấy các tham số về dược động học của anastrozole phụthuộc vào liều dùng hoặc thời gian sử dụng Dược động học của anastrozole không phụ

thuộc vào độ tuổi của phụ nữ sau mãn kinh và có thể sử dụng với liều

dậy thì sớm ( với sự huớng dẫn của bác sĩ)

Phân bố: Anastrozol chỉ gắn kết với 40% protein huyết tuơng Đối với bệnh nhân

nữ sau mãn kinh anastrozole đuợc chuyển hóa mạnh, nhỏ hơn 10% so với liều ban đầu

đã đuợc bài tiết theo nuớc tiểu duới dạng không đổi trong vòng 72 giờ sau khi uống.Chuyển hóa: Anastrozole đuợc chuyển hóa bằng cách N-dealkyl hóa, hydroxyhóa và glucuronic hóa Sản phẩm chuyển hóa đuợc bài tiết chuyển hóa ra nuớc tiểu.Triazole, sản phẩm chuyển hóa chính trong huyết tuơng, không có hiệu quả ức chế menaromatase

Thải trừ: Độ thanh thải biểu kiến của anastrozol sau khi uống ở nguời bị xơ gan

ổn định hay tổn thuơng thận thì tuơng tự với độ thanh thải ở nguời khỏe mạnh.[6]

Hình 1.10 Thuốc Arimidex (trái) và công thức cấu tạo của anastrozole (phải)

❖ Tác dụng của thuốc