Tài liệu Nghiên cứu bào chế hydrogel chứa các hệ nano betamethason dipropionat

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN PHƢƠNG LAN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HYDROGEL CHỨA CÁC HỆ NANO BETAMETHASON DIPROPIONAT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI – 2015 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN PHƢƠNG LAN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HYDROGEL CHỨA CÁC HỆ NANO BETAMETHASON DIPROPIONAT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thạch Tùng Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế Bộ môn Công nghiệp dược Bộ môn Dược lực HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN thầy giáo TS Nguyễn Thạch ầ Tùng khóa ầ môn B b úy ũ Đ Đ Đ , ch Nguyễn Thu Thủy ợc l c. rất nhiều khi tôi làm th c nghi m t i b Tôi xin c tôi Gattefossé tôi rất nhiều về hóa chất thí nghi m trong quá trình tôi th c hi n khóa lu n. ề ấ ề ấ Cu i cùng tôi xin gửi l i c ng viên trong su t m ề ct n bè, nh ă nộ T n n m 2015 Sinh viên Nguyễn P ươn Lan i MỤC LỤC Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị Phụ lục ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................. 2 1.1. Betamethason dipropionat .................................................................................. 2 1.1.1. Công thức hóa h c ....................................................................................... 2 1.1.2. Tính chất lí hóa ............................................................................................ 2 1.1.3. D ợc lý, chỉ 1.1.4. M t s ch phẩm trên th 1.1.5. Các nghiên cứu về betamethason ................................................................ 3 nh và ch ng chỉ nh ............................................................ 2 ng ................................................................. 3 1.2. Các hệ keo lipid (Lipid-based colloid carriers) ................................................. 5 1.2.1. H keo lipid và phân lo i ............................................................................. 5 1.2.2. t s ặ ểm củ ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano .......................................................................................................... 6 1.2.3. M t vài h e ều tr qua da chứa corticoid .................................... 8 1.3. Tổng qu n về gel ................................................................................................ 10 1.3.1. Đ ĩ ................................................................................................. 10 1.3.2. Phân lo 1.3.3. M ts 1.3.4. Ứng dụng củ ợc t o gel........................................................................... 10 ặ ểm củ e ợc t o gel ......................................................... 11 ng dùng ngoài da.......................................... 12 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP .................................................. 14 2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị ..................................................................................... 14 2.1.1. Nguyên v t li u .......................................................................................... 14 2.1.2. Thi t b nghiên cứu .................................................................................... 15 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 15 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................. 15 2.3.1. P ba h e ( ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano) mang BDP .................................................................. 15 2.3.2. Bào ch gel chứa BDP của h e ( ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano)..................................................................................... 18 2.3.3. P e ( ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano)..................................................................................... 19 2.3.4. P e ứa h e ( ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano) ............................................................................. 23 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT ......................................... 24 3.1. Xây dựng phƣơng pháp định lƣợng BDP ........................................................ 24 3.1.1. Đ ợng BDP bằng UV ......................................................................... 24 3.1.2. Đ ợng BDP bằng HPLC .................................................................... 24 3.2. Nghiên cứu bào chế hệ keo với chất mang lipid mang BDP .......................... 27 ũ 3.2.1. Nghiên cứu bào ch ............................................................... 27 3.2.2. Nghiên cứu bào ch nanolipid r n ............................................................ 32 3.2.3. Nghiên cứu bào ch chất mang lipid có cấu trúc nano ............................. 34 3.2.4. Đ ấm của BDP từ h ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano và công thức so sánh qua da chu t ............................. 35 3.2.5. Đ ợng thu trên da của các công thức sau 24 gi ....... 37 3.3. Bào chế và đánh giá gel chứa hệ keo lipid (vi nhũ tƣơng, n no lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano) mang BDP................................................................... 38 3.3.1. L a ch 3.3.2. So sánh m t s lipid có cấ ợc t o gel ........................................................................... 38 ặ ểm của h ũ n, chất mang c và sau t o gel ............................................................... 39 3.3.3. Đ ấm của BDP từ gel chứa h ũ n, chất mang lipid có cấu trúc nano qua da chu t ........................................................ 39 3.3.4. Đ thu c trên da của các công thức gel sau 24 gi ........... 41 3.3.5. Đ ng viêm của các công thức gel ...................................... 42 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................................. 44 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BDP Betamethason dipropionat CMC Carboxymethyl cellulose DC Dược chất dd Dung dịch DĐVN4 EP Dược điển Việt Nam 4 Dược điển châu Âu KTTP Kích thước tiểu phân HEC Hydroxyethyl cellulose HPLC Sắc kí lỏng hiệu năng cao HPMC 606 Hydroxpropyl methylcellulose kl/kl Khối lượng/khối lượng kl/tt Khối lượng/thể tích ME Hệ vi nhũ tương NLC Hệ chất mang lipid có cấu trúc nano NSX Nhà sản xuất Smix Tỷ lệ chất diện hoạt/chất đồng diện hoạt SLN Hệ nano lipid rắn PDI Chỉ số đa phân tán DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nghiên cứu về betamethason ………………………………………………….4 Bảng 1.2. Một vài đặc điểm của hệ keo lipid ………………………………………….....6 Bảng 1.3. Đặc điểm của hệ vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano……………………………………………………………………………………….7 Bảng 2.1. Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm…………..…………...14 Bảng 2.2. Bảng thành phần các công thức gel ………………………………..………...18 Bảng 3.1. Khảo sát tính tương thích của hệ thống sắc ký…………………….…………26 Bảng 3.2. Khảo sát độ chính xác của phương pháp……………………………………..26 Bảng 3.3. Khảo sát độ đúng của phương pháp……………………………………..……27 Bảng 3.4. Độ tan bão hòa của BDP trong các tá dược..…………………………………29 Bảng 3.5. Các công thức bào chế vi nhũ tương………………………….………………31 Bảng 3.6. Độ ổn định các công thức vi nhũ tương ……………………..……..…….......31 Bảng 3.7. Bảng các công thức bào chế nano lipid rắn…..……………….…..….………32 Bảng 3.8. Độ ổn định các công thức nano lipid rắn..…………………………………....33 Bảng 3.9. Bảng các công thức chất mang lipid có cấu trúc nano.……………………....35 Bảng 3.10. Độ ổn định các công thức chất mang lipid có cấu trúc nano………………..35 Bảng 3.11. Các công thức đánh giá tính thấm và khả năng lưu giữ trên da…….………36 Bảng 3.12. Bảng đánh giá bằng cảm quan các tá dược tạo gel………………….………39 Bảng 3.13. Một số đặc tính trước và sau khi tạo gel của vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano……………………………………………...……….……...40 Bảng PL 3.1. Lượng BDP thấm qua da của các công thức vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano và công thức so sánh Bảng PL 3.2. Lượng BDP thấm qua da của các công thức gel chứa vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano Bảng PL 3.3. Tỷ lệ giảm phù chân chuột của các công thức gel vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano chứa BDP DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Phân loại các hệ keo lipid………………………………………………………5 Hình 2.2. Sơ đồ bào chế nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nao-BDP bằng phương pháp đun chảy nhũ hóa sử dụng kỹ thuật siêu âm………………………………18 Hình 3.1. Đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa nồng độ và mật độ quang của BDP……………………………………………………………………………….……..25 Hình 3.2. Đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ BDP.……………………………………………………………………………………..28 Hình 3.3. Giản đồ pha của vi nhũ tương ………………..........…………………………30 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn lượng thấm qua da của BDP từ các công thức vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano và công thức so sánh…………………………………………………….………………………………...37 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn lượng BDP lưu giữ trên da của các công thức sau 24 giờ………………………………………………………………………………………..38 Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn lượng thấm qua da của BDP từ công thức gel chứa vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano………………………………....41 Hình 3.7. Đồ thị lượng BDP lưu giữ trên da của các công thức gel sau 24 giờ………....42 Hình 3.8. Đồ thị biễu diễn tỷ lệ giảm phù chân chuột của các công thức gel vi nhũ tương, nano lipid rắn, chất mang lipid có cấu trúc nano chứa BDP…………………….….........43 Hình PL 3.1. Hình ảnh pic sắc ký mẫu BDP chuẩn nồng độ 10µg/ml Hình PL 3.2. Hình ảnh pic do KTTP của ME sử dụng máy Zetasizer Hình PL 3.3. Hình ảnh pic do KTTP của SLN sử dụng máy Zetasizer Hình PL 3.4. Hình ảnh pic do KTTP của NLC sử dụng máy Zetasizer 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay glucocorticoid và dẫn chất của nó được sử dụng khá rộng rãi, một trong những ứng dụng của nó là đường dùng qua da. Theo thống kê có tới 1,7 triệu đơn corticoid được sử dụng mỗi năm để điều trị các bệnh da liễu, trong đó sản phẩm thuốc bôi ngoài da chứa corticoid chiếm tới 75,5% thị trường toàn cầu [26]. Do cấu trúc đặc biệt của các lớp da nên việc nghiên cứu bào chế các dạng thuốc chứa corticoid tác dụng hiệu quả trên da là không dễ dàng. Thuốc dùng tại chỗ trên da phải đối mặt với hai yếu tố ngược nhau: một là phải hấp thu tốt qua lớp sừng ở thượng bì và lưu giữ lại tốt trên vùng này, hai là phải hạn chế hấp thu vào vòng tuần hoàn gây tác dụng không mong muốn. Betamethason dipropionat là một corticoid tổng hợp có tác dụng kháng viêm mạnh nhưng khả năng thấm qua da kém. Để đánh giá hiệu quả cải thiện tính thấm của dược chất cũng như đáp ứng được yêu cầu với thuốc qua da, hệ vi nhũ tương, hệ nano lipid rắn và hệ chất mang lipid có cấu trúc nano đ được nghiên cứu. Tuy nhiên việc sử dụng trực tiếp các hệ trên không hiệu quả do vấn đề ổn định và khả năng bám dính trên da. Để giải quyết các vấn đề trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế hydrogel chứa các hệ nano betamethason dipropionat” với mục tiêu: 1. Nghiên cứu bào chế và so sánh n c dipropionat gồm: hệ v n ũ ươn các hệ keo lipid chứa betamethason ệ nano lipid rắn và hệ ch t mang lipid có c u trúc nano. 2. Nghiên cứu bào chế v đ n dipropionat. hydrogel chứa c c hệ keo lipid betamethason 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Betamethason dipropionat 1.1.1. Công thức hóa học C28H37FO7 Khối lượng phân tử: 504,6 Tên khoa học: 9-fluoro-11β-hydroxy-16β-methyl-3,20-dioxopregna-1,4-dien17,21-diyl dipropionat 1.1.2. Tính ch t lí hóa  Betamethason dipropionat ở dạng bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng.  Độ tan: thực tế không tan trong nước, dễ tan trong aceton và trong dicloromethan, hơi tan trong ethanol.  Góc quay cực riêng: αD từ +63o đến +70o. 1.1.3. Dược lý, chỉ định và chống chỉ định  Betamethason dipropionat là dạng muối của betamethason được biết đến là một glucocorticoid có tác dụng chống viêm, chống dị ứng và ức chế miễn dịch [3].  Betamethason được dùng để uống, tiêm, tiêm tại chỗ, hít hoặc bôi để điều trị nhiều bệnh cần chỉ định dùng corticosteroid được chỉ định như các bệnh thấp khớp, bệnh collagen, bệnh ngoài da, bệnh nội tiết, bệnh ở mắt, hô hấp, máu, ung thư và nhiều bệnh khác (trừ các trạng thái suy thượng thận thì ưa dùng hydrocortison kèm bổ sung fludrocortison). Do ít có tác dụng mineralocorticoid, 3 nên betamethason rất phù hợp trong những trường hợp bệnh lý mà giữ nước và bất lợi [3].  Chỉ định điều trị tại chỗ: bôi để điều trị thương tổn thâm nhiễm khu trú, phì đại liken, ban vảy nến, sẹo lồi, lupus ban dạng đĩa, ban đỏ đa dạng (hội chứng Stevens - Johnson), viêm da tróc vảy, viêm da tiếp xúc [3].  Chống chỉ định: như với các corticosteroid khác, chống chỉ định dùng betamethason cho người bệnh bị tiểu đường, tâm thần, loét dạ dày và hành tá tràng, trong nhiễm khuẩn và nhiễm virus, trong nhiễm nấm toàn thân và ở người bệnh quá mẫn với betamethason, các corticosteroid khác hoặc với bất kỳ thành phần nào trong chế phẩm [3]. 1.1.4. Một số chế phẩm trên thị rường - Kem bôi: Beclogen cream, nước sản xuất: Hàn Quốc, hàm lượng: 0,05% (kl/kl). - Kem bôi: Dibetalic, nước sản xuất: Việt Nam, hàm lượng: 0,064% (kl/kl). - Kem bôi: Beprosone, nước sản xuất Malaysia, hàm lượng: 0,064% (kl/kl). 1.1.5. Các nghiên cứu về betamethason Các nghiên cứu về betamethason với kích thước nano được thể hiện trong bảng 1.1. 4 Bảng 1.1. Nghiên cứu về betamethason Dƣợc chất Dạng bào Kết quả đạt đƣợc chế Năm xuất bản và tác giả KTTP vi nhũ tương từ 60-190 nm. Công thức ME tối ưu có độ nhớt 28,55 ± 2,03 mP, pH 6,4 với độ dẫn Betamethason dipropionat Hydrogel chứa vi nhũ tương điện 10-4scm-1. Công thức được kết hợp vào gel carbopol 934 và acid salicylic cho khả năng lưu giữ thuốc 2011 [6] trên da 29, 73 μg/cm2. Khả năng chống viêm in vivo cho khả năng chống viêm của gel chứa vi nhũ tương cao hơn gel thị trường. KTTP 136 nm, PDI <0,3. Hiệu quả Betamethason - 17- valeat SLN mang thuốc đạt 90-94 %. Tỉ lệ thuốc thấm qua biểu bì người biểu thị thông 2011 [30] qua J = 0,155 ± 0,009 µg/cm2 h Với mục tiêu so sánh tính chất của các dạng bào chế (gel chứa ME, SLN, NLC) mang BDP nhằm tìm ra dạng bào chế thích hợp cho đường dùng tại chỗ, nhóm nghiên cứ tìm hiểu sơ bộ về hệ keo lipid nói chung và các hệ ME, SLN, NLC nói riêng, sau đó bào chế và đánh giá tính chất của các dạng bào chế kể trên. 5 1.2. Các hệ keo lipid (Lipid-based colloid carriers) 1.2.1. Hệ keo lipid và phân loại Hệ keo được định nghĩa là hệ phân tán chứa các tiểu phân phân tán có kích thước từ 1 nm tới 0,5 µm [2]. Thông thường hệ keo được phân loại dựa vào tính chất của tiểu phân pha phân tán. Hệ keo lipid có thể hiểu là hệ keo trong đó sử dụng lipid làm chất mang. Hệ keo lipid có rất nhiều ưu điểm như: sử dụng lipid có cấu tạo gần với lipid sinh lí tránh gây kích ứng, khả năng tăng tính bám dính trên da cũng như tăng khả năng hydrat hóa giúp tăng hiệu quả điều trị của thuốc [29]. Theo Zhai (2014) hệ thống phân loại của hệ keo với chất mang lipid bao gồm 5 hệ chính: hệ nano lipid rắn (SLN-Solid Lipid Nanoparticle), hệ chất mang lipid có cấu trúc nano (NLC-Nanostructured Lipid Carriers), vi nhũ tương (ME-Microemulsion), hệ siêu vi nang (Nanocapsule) và liposome được thể hiện trong hình 1.1. Hình 1.1. Phân lo i các h keo lipid [29] Hệ keo lipid đ được biết đến từ những năm 1980 và cho tới nay, nhiều công ty dược phẩm vẫn tiếp tục phát triển do chúng có nhiều ưu điểm khi dùng qua da như kích 6 thước nhỏ, kiểm soát giải phóng dược chất và tính bám dính cao [29]. Một số đặc điểm và khả năng ứng dụng của hệ keo lipid được phân tích trong bảng 1.2. Bảng 1.2 M Các hệ Cấu trúc Siêu vi nang Liposom Cấu tạo nhân ặ ểm của h keo lipid SLN NLC ME Một nhân nước Dược chất nằm Gồm một cốt Gồm 2 pha vỏ : bao gồm ở giữa, bao bởi trong cốt lipid lipid rắn chứa lỏng (dầu, một vỏ bao một vỏ rắn. các giọt lỏng nước) được quanh nhân phospholipid mang dược ổn định bởi dược chất rắn gồm một hay chất. chất diện hay lỏng [1]. nhiều lớp đồng hoạt và tâm [1]. thường kết hợp với chất đồng diện hoạt. Kích thƣớc 50-300 nm 10nm-10mcm 50-1000 nm 50-1000nm 10-100 nm Bào chế khó Độ ổn định Bảo vệ dược Là thế hệ 2 của Bào chế đơn khăn, máy thấp, sử dụng chất tránh phân hệ SLN, khắc giản, không Khả năng móc và dung môi độc, hủy, kiểm soát phục được tốn năng ứng dụng nguyên liệu chi phí lớn, giải phóng nhược điểm lượng [29]. đắt tiền. khó sản xuất dược chất tốt của SLN [9]. quy mô lớn. [9]. ua bảng 1.2 thấy hệ ME, SLN, NLC có nhiều ưu điểm trong bào chế. Để thấy r hơn khác biệt của 3 hệ kể trên, tiến hành so sánh một số đặc điểm như mục 1.2.2. 1.2.2. o n một số đặc đ ểm của v n ũ ươn nano l p d rắn, ch t mang lipid có c u trúc nano Tuy cả ba hệ ME, SLN, NLC đều sử dụng nguyên liệu dễ kiếm, bào chế không quá phức tạp nhưng chúng cũng có những đặc điểm khác nhau được thể hiện trong bảng 1.3. 7 Bảng 1.3. Đặ ểm của h ME, SLN, NLC ME Ƣu điểm Nhƣợc điểm Thành phần SLN NLC - Bền vững về nhiệt động học [11]. - Kỹ thuật bào chế đơn giản, cấu trúc ME không bị ảnh hưởng bởi trình tự phối hợp các thành phần [11] - Cấu tạo từ lipid sinh lý, ít kích ứng [16] , [20]. - Tăng độ ổn định của dược chất, đặc biệt với những dược chất dễ bị phân hủy [10]. - Đặc tính bao phủ bề mặt: tạo lớp film mỏng trên bề mặt da do đó giảm mất nước, tăng hydrat hóa lớp sừng [10]. -Tăng tính thấm dược chất [10]. - Việc xác định tỷ lệ các thành phần trong ME là khá khó khăn. -Sử dụng các chất diện hoạt và đồng diện hoạt khá cao nên có thể làm tăng hấp thu qua da đối với chất gây kích ứng hoặc chất gây ung thư [11]. -Sự phân hủy dược chất khi sử dụng phương pháp bào chế sử dụng năng lượng cao[20]. -Sự chuyển dạng thù hình của lipid [9]. -Hàm lượng dược chất thấp. Khả năng mang dược chất vào trong hệ nano lipid thường phụ thuộc vào pha lipid [22]. Nhiều loại dược chất như chất chống Dƣợc viêm giảm đau, corticoid… Ví dụ: chất ibuprofen, clobetasol dipropionat [8], [25]. -Gồm các chất lỏng không phân cực như dầu lạc, dầu đậu tương, dầu hướng dương… Dầu Chất diện hoạt Phƣơng pháp bào chế Nhiều dược chất khác nhau như chất chống viêm giảm đau, corticoid, chất chống ung thư. Ví dụ: celecoxib, meloxicam, ketoconazol, Coenzym Q10 [9], [22]. -Gồm các lipid rắn -Ngoài các lipid rắn có cấu tạo gần với còn có sự có mặt lipid sinh lý như: của lipid lỏng như: glycerid , acid béo, squalen, miglyol, alcol béo, compritol soybean oil [9], [9], [17]. [12]. - Thường sử dụng nồng độ cao có - Nồng độ chất diện hoạt nên sử dụng là từ thể lên tới trên 20%. 0,5% đến 5% [14]. - Có thể kết hợp với chất đồng diện hoạt thúc đẩy quá trình hình thành - Chất diện hoạt có thể sử dụng đơn độc hoặc phối hợp với nhau để ngăn chặn sự kết ME. tụ các tiểu phân [14]. Phối hợp pha dầu và pha nước rồi -Đồng nhất hóa ở áp suất cao [22], [23]. khuấy nhẹ. -Kỹ thuật khuếch tán dung môi[9]. -Kỹ thuật bào chế đi từ vi nhũ tương [9], [22]. -Kỹ thuật đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn và siêu âm [23]. 8 Bảng 1.3 đ thể hiện sơ bộ đặc điểm của các dạng bào chế vi nhũ tương, SLN và NLC. Những dạng bào chế này đ được ứng dụng nhiều trong hệ điều trị qua da chứa corticoid, được thể hiện trong mục 1.1.3 dưới đây. 1.2.3. Một vài hệ keo lipid đ ều trị qua da chứa corticoid 1.2.3.1. Vi ũ Các nghiên cứu chỉ ra rằng, cấu trúc của các pha trong vi nhũ tương đ góp phần mở rộng vùng hòa tan, tăng khả năng mang dược chất vào vi nhũ tương so với các dung dịch có thành phần tương tự [26]. Nghiên cứu mới đây của Patel và cộng sự (2013) về gel chứa vi nhũ tương clobetasol propionat trong điều trị bệnh bạch biến đ chỉ ra nhiều ưu điểm của vi nhũ tương. Công thức được chọn gồm 3% isopropyl myristat, 15% cremophor EL, 30% alcol isopropanol và 50% nước cho kích thước tiểu phân 18,26 nm. Carbopol 934P được dùng làm tá dược tạo gel cho vi nhũ tương với nồng độ 0,05 % (kl/kl). Kết quả nghiên cứu tính thấm ex-vivo cho thấy nồng độ thuốc thấm qua da của vi nhũ tương, gel chứa vi nhũ tương và chế phẩm thị trường sau 8h lần lượt là: 53,6 ± 2,18; 28,43 ± 0,67; 3,73 ± 0,77 µg/cm2. Gel chứa vi nhũ tương cho thấy khả năng giữ thuốc trên da cao hơn chế phẩm trên thị trường. Kết quả khi đánh giá tính kích ứng thấy rằng: gel chứa vi nhũ tương cho khả năng gây kich ứng thấp nhất, do đó gel chứa vi nhũ tương clobetasol propionat hứa hẹn mang lại hiệu quả điều trị bạch biến [25]. Các nghiên cứu in vitro khác cũng chỉ ra rằng, không có kích ứng khi thử nghiệm HET (Hühner-Embryonen-Test) trên trứng gà đối với vi nhũ tương chứa hydrocortison. Tuy nhiên các nghiên cứu in vivo lại chỉ ra rằng sự gia tăng ban đỏ và rát da khi sử dụng vi nhũ tương chứa hydrocortison so với chế phẩm thị trường [19]. 1.2.3.2. SLN Các hệ SLN được biết đến là một hệ vận chuyển thuốc đầy hứa hẹn cho nhiều đường dùng và được nghiên cứu rộng rãi. Hệ SLN bao gồm 0,1-30% (kl/kl) lipid rắn được phân tán và ổn định với 0,5-5% (kl/kl) chất diện hoạt. Thông thường lipid rắn có 9 thể là mono-, di- và triacetyl-glycerol (tristearin, tripalmitin…), acid béo, steroid (cholesterol…) và sáp (cetyl palmitat…). Một số nghiên cứu đ chứng minh được tiềm năng của hạt nano lipid để cải thiện hấp thu corticoid qua da. Maia và cộng sự (2013) đ phát triển hệ SLN chứa prednicarbat nhằm đưa corticoid thấm vào các tầng trên da với chất diện hoạt là Poloxamer F68 và các dầu rắn khác nhau (Compritol ATO888, precirol và Dynasan). Ba công thức đều cho hiệu quả mang thuốc trên 90% với kích thước tiểu phân từ 144 tới 206 nm tuy nhiên thử nghiệm in vitro cho thấy khả năng lưu giữ dược chất trong lớp sừng và nguyên bào sợi của công thức sử dụng compritol làm dầu rắn là cao nhất với 87,5 ± 4,7 %. Tuy nhiên công thức này không đạt được mục tiêu đưa dược chất tới biểu bì. Một vài tác giả chứng minh được rằng khi kết hợp công thức trên vào kem với tỉ lệ 1:9 làm tăng lượng thuốc thấm qua da do dó đạt được mục tiêu tác dụng tại biểu bì [26]. SLN hứa hẹn là hệ phân phối thuốc qua da cho corticoid với các lợi thế: có khả năng dung nạp tốt, đơn giản và chi phí thấp, ổn định, hướng tới đích điều trị, kiểm soát giải phóng, bảo vệ dược chất đặc biệt dược chất dễ phân hủy [26]. 1.2.3.3. NLC Mặc dù SLN với khá nhiều ưu điểm nhưng nó cũng bộc lộ một số nhược điểm: tăng kích thước hạt, xu hướng gel hóa khó dự đoán và tỉ lệ kết hợp dược chất thấp phụ thuộc vào độ tan của dược chất trong thành phần lipid rắn. Corticoid là chất có độ tan rất thấp do đó có thể làm giảm thấm qua da, vì vậy NLC được sử dụng để hạn chế những nhược điểm trên vì độ tan của dược chất trong lipid lỏng bao giờ cũng cao hơn trong lipid rắn [26]. Xu và cộng sự (2011) đ nghiên cứu bào chế nano lipid chứa dexamethason acetat, một loại thuốc kém tan trong nước dùng đường tiêm nhằm mục đích chống viêm. Mục đích của nghiên cứu nhằm thiết kế các hạt nano cải thiện hiệu quả điều trị viêm của dexamethason acetat. Dựa trên kết quả tối ưu các yếu tố thí nghiệm, hệ NLC 10 dexamethason acetat được bào chế bằng phương pháp nhũ hóa. Các hạt nano thu được có kích thước tương đối đồng nhất khoảng 178 ± 4 nm với thế zeta âm (-38 ± 4mV), hiệu quả mang thuốc trung bình khoảng 91 ± 3%. Nghiên cứu giải phóng thuốc in vitro cho thấy hệ NLC giải phóng tới 80% dược chất sau 23 giờ. Hệ NLC cho tăng tác dụng của dexamethason acetat tại các vị trí viêm và giảm tác dụng phụ của thuốc [28]. Những nghiên cứu kể trên cho thấy khả năng ứng dụng của hệ chất mang chứa lipid (vi nhũ tương, SLN, NLC) trong điều trị tại chỗ. Tuy các dạng bào chế nano nói chung đều có khả năng tăng thấm qua da, nhưng nhược điểm của chúng là khả năng bám dính thấp, dễ bị rửa trôi. Hơn nữa trong quá trình bảo quản dược chất bị đẩy ra khỏi hệ nano nên người ta sử dụng gel làm chất mang khắc phục những nhược điểm trên. 1.3. Tổng qu n về gel 1.3.1. Địn n ĩa Theo dược điển Việt Nam IV: Gel bôi da và niêm mạc là những chế phẩm thể chất mềm, sử dụng tá dược tạo gel thích hợp. Gel thân nước (hydrogel): Thành phần bao gồm nước, glycerin, propylen glycol, có thêm các tá dược tạo gel như polysaccharid (tinh bột, tinh bột biến tính, acid alginic và natri alginat), dẫn chất cellulose, polyme của acid acrylic (carbomer, carbomer copolymer, carbomer interpolymer, methyl acrylat) và các chất vô cơ (magnesi - nhôm silicat). 1.3.2. Phân loạ dược tạo gel Có rất nhiều cách phân loại tá dược tạo gel, dưới đây là một số cách phân loại phổ biến[5]:  Theo nguồn gốc, có hai nhóm: gel có nguồn gốc tự nhiên (ví dụ: gôm xanthan), gel có nguồn gốc tổng hợp (ví dụ CMC, Carbopol).  Theo thành phần polyme a) Homopolyme: được tạo thành từ một loại monome. 11 b) Copolyme: được tạo thành từ nhiều loại monome. c) Hỗn hợp polyme: được tạo thành từ nhiều loại polyme.  Theo cấu trúc vật lí của chuỗi polyme: Dạng vô định hình, dạng bán kết tinh, dạng kết tinh.  Theo điện tích: Gel có thể phân loại thành 4 nhóm dựa trên sự có mặt hay vắng mặt của điện tích trên chuỗi liên kết ngang: a) Dạng trung tính. Ví dụ: dextran. b) Dạng ion (anion hoặc cation). Dạng anion: carrageenan, dạng cation: chitosan. c) Điện lưỡng tính: chứa cả nhóm có tính chất acid và base. Ví dụ: collagen. d) Bao gồm cả nhóm anion và cation trong mỗi đơn vị lặp lại cấu trúc. 1.3.3. Một số đặc đ ểm của dược tạo gel 1.3.3.1. Gel có nguồn g c t nhiên Các polyme thân nước dùng để mang các tiểu phân nano lipid thường được sử dụng là chitosan, dextran, gôm xanthan. Chitosan là một polyme tự nhiên thu được từ chitin, nó có đặc điểm là tương thích sinh học, phân hủy sinh học và không độc hại. Chitosan được ứng dụng nhiều trong y học, sinh học, có thể phối hợp chitosan với các polyme khác để cải thiện đặc điểm của hệ phân phối thuốc. Các phân tử này mang điện tích dương nên có thể thay đổi thế zeta của hạt nano khi kết hợp. Hệ mang thuốc sử dụng chitosan giúp cải thiện việc lưu giữ trên mắt. Ngoài chitosan, gel dextran và các dẫn chất của nó cũng được biết đến như một hệ thống bán rắn mang các hạt nano do đặc điểm không độc hại, không gây kích ứng mô. Gel xanthan cũng được sử dụng nhiều trong dược phẩm tuy nhiên chúng có nhược điểm là độ nhớt và mức độ bám dính thấp [1], [9]. 1.3.3.2. Gel có nguồn gốc tổng hợp  Gel polysaccarid: 12 Bao gồm các gel chế từ tinh bột, tinh bột biến tính, thạch, alginat. Hiện nay hay dùng alginat do dễ kiếm, giá thành rẻ, nồng độ dùng từ 5% tới 10%. Khi dùng alginat cần chú ý độ nhớt bị thay đổi phụ thuộc nhiều yếu tố như pH, các muối kim loại… do đó tính chất gel cũng bị thay đổi. Các alginat bền vững trong khoảng pH từ 4 – 10 [1].  Gel dẫn chất cellulose: Thường dùng Methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC), natri carboxymethyl cellulose (Na CMC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), hydroxyethyl cellulose (HEC). Dẫn xuất bán tổng hợp của cellulose được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm. Các dẫn chất này có đặc điểm là an toàn, giá thành rẻ [1].  Gel carbomer (carbopol, carboxypolymethylen, carboxyvinyl polymer). Tá dược này là sản phẩm trùng hiệp cao phân tử của acid acrylic. Tùy thuộc vào cấu trúc phân tử mà có nhiều loại carbopol khác nhau. Khi sử dụng nồng độ carbopol thường nhỏ hơn 1%. Có thể sử dụng các muối kali hydroxit hoặc natri hydroxit để trung hòa môi trường tạo gel, tuy nhiên các ion kim loại này thường ảnh hưởng tới thế zeta của hệ tiểu phân nano lipid nên người ta thường dùng triethanolamin để trung hòa tạo gel [1], [9]. 1.3.4. Ứng dụng của gel ron đường dùng ngoài da Gel được sử dụng rộng rãi trong chế phẩm thuốc và mỹ phẩm với mục đích kéo dài thời gian lưu của dược chất tại vị trí bôi, giúp duy trì giải phóng dược chất trong một khoảng thời gian nhất định. Phần lớn gel sử dụng trong chế phẩm thuốc thường gồm 1% polyme và 99% nước [13]. Trong những năm gần đây, dùng thuốc qua da được coi là một đường dùng tiềm năng khi sử dụng với mục đích tại chỗ hay toàn thân với khá nhiều ưu điểm như tránh chuyển hóa qua gan bước đầu, giải phóng thuốc hằng định trong thời gian dài…Mặt khác do hàm lượng nước cao khi hút nước nên gel cho cảm giác dễ chịu khi sử dụng hơn so với thuốc mỡ và miếng dán.