Nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac

  • Số trang: 64 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 38 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THÚY NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NHŨ TƯƠNG NANO NHỎ MẮT CHỨA DICLOFENAC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2013 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THÚY NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NHŨ TƯƠNG NANO NHỎ MẮT CHỨA DICLOFENAC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: 1. TS. Nguyễn Trần Linh 2. DS. Đặng Thị Hiền Nơi thực hiện Bộ môn Bào chế HÀ NỘI – 2013 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới: PGS. TS. Nguyễn Văn Long TS. Nguyễn Trần Linh ThS. Nguyễn Văn Lâm DS. Đặng Thị Hiền là những người thầy đã dìu dắt tôi từ những ngày đầu làm nghiên cứu khoa học và cũng là những người trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên bộ môn Bào chế và bộ môn Công nghiệp Dược đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này. Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy bảo và giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, anh chị em đã dành cho tôi sự giúp đỡ và động viên quý báu trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Thúy MỤC LỤC Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.................................................................................. 2 1.1. Thông tin về dược chất acid diclofenac ........................................................... 2 1.1.1. Công thức hóa học ................................................................................ 2 1.1.2. Điều chế ................................................................................................ 2 1.1.3. Đặc tính lý hóa ...................................................................................... 2 1.2. Thuốc nhỏ mắt................................................................................................. 3 1.2.1. Định nghĩa ............................................................................................ 3 1.2.2. Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt................................................................. 3 1.2.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac ............................................................. 4 1.3. Nhũ tương nano (Nano-emulsion) .................................................................. 4 1.3.1. Định nghĩa ............................................................................................ 4 1.3.2. Thành phần ........................................................................................... 4 1.3.3. Phương pháp bào chế............................................................................ 5 1.3.4. Độ ổn định ............................................................................................ 7 1.3.5. Một số phương pháp đánh giá hệ nhũ tương nano ................................. 7 1.3.6. Ưu điểm chung của nhũ tương nano .................................................... 10 1.3.7. Ứng dụng ........................................................................................... 11 1.4. Ưu điểm của nhũ tương nano nhỏ mắt ......................................................... 11 1.5. Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa ....................... 12 1.6. Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường ........................................ 14 1.7. Nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac ............................ 15 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 18 2.1. Nguyên liệu, thiết bị ....................................................................................... 18 2.1.1. Nguyên liệu ......................................................................................... 18 2.1.2. Thiết bị ................................................................................................ 18 2.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 19 2.3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 19 2.3.1. Phương pháp bào chế nhũ tương nano ................................................ 19 2.3.2. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hệ .................................... 20 2.3.3. Phương pháp định lượng ..................................................................... 21 2.3.4. Phương pháp xác định tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa ................ 22 2.3.5. Phương pháp đánh giá giải phóng dược chất in vitro .......................... 23 2.4. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................. 24 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................... 25 3.1. Thẩm định phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao để định lượng dược chất diclofenac ............................................................................................................. 25 3.1.1. Tính đặc hiệu của phương pháp .......................................................... 25 3.1.2. Xác định tính tuyến tính ....................................................................... 25 3.1.3. Xác định độ đúng ................................................................................ 26 3.1.4. Xác định độ chụm ................................................................................ 28 3.1.5. Kết luận ............................................................................................... 28 3.2. Bào chế nhũ tương nano và xác định thời gian đồng nhất hóa thích hợp .... 29 3.2.1. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm kết hợp đồng nhất hóa ở áp suất cao .......................................................................................... 29 3.2.2. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm kết hợp đồng nhất hóa phân cắt tốc độ cao ................................................................................ 30 3.2.3. Bào chế nhũ tương nano bằng phương pháp siêu âm........................... 32 3.3. Xác định tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa .............................................. 33 3.4. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất in vitro ......................................... 33 3.5. Bào chế nhũ tương nano ở quy mô 1 lít bằng phương pháp siêu âm............ 35 3.5.1. Khảo sát sự thay đổi kích thước tiểu phân của nhũ tương nano theo thời gian siêu âm.................................................................................................. 36 3.5.2. Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ dược chất được nhũ tương hóa theo thời gian siêu âm.......................................................................................................... 38 3.5.3. Khảo sát sự thay đổi mức độ giải phóng dược chất in vitro theo thời gian siêu âm.................................................................................................. 39 3.6. Đánh giá sự thay đổi một số thông số của nhũ tương nano trong điều kiện lão hóa cấp tốc 1 tháng ......................................................................................... 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 43 Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AUC Area under curve (Diện tích dưới đường cong) CDH Chất diện hoạt CT Công thức ĐNH Đồng nhất hóa DC Dược chất D/N Dầu/nước GTTB Giá trị trung bình HPLC High performace liquid chromatography (Sắc kí lỏng hiệu năng cao) KLPT Khối lượng phân tử KTTP Kích thước tiểu phân N/D Nước/dầu NTN Nhũ tương nano PdI Polydispersity index (Chỉ số đa phân tán) PL Phụ lục PP BC Phương pháp bào chế SA Siêu âm SD Standard deviation Độ lệch chuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số nghiên cứu về nhũ tương nano dành cho nhãn khoa ................... 12 Bảng 1.2: Một số chế phẩm nhũ tương nano trên thị trường .................................. 15 Bảng 1.3: Các nghiên cứu về nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac ................. 15 Bảng 1.4: Công thức NTN được lựa chọn để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo ... 17 Bảng 2.1: Nguyên liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm ................................. 18 Bảng 3.1: Sự phụ thuộc giữa diện tích pic và nồng độ acid diclofenac ................... 26 Bảng 3.2: Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp HPLC ................................ 27 Bảng 3.3: Kết quả khảo sát độ chụm của phương pháp HPLC ............................... 28 Bảng 3.4: Kết quả sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của các NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao ......................................... 29 Bảng 3.5: Kết quả khảo sát thời gian ĐNH thích hợp và KTTP của các NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm, siêu ấm kết hợp ĐNH ở áp suất cao ..................... 30 Bảng 3.6: Kết quả khảo sát sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của NTN CT 4 bào chế bằng phương pháp ĐNH phân cắt tốc độ cao ............................................ 31 Bảng 3.7: Kết quả hàm lượng DC trong mẫu NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm. ........................................................................................................................ 32 Bảng 3.8: Kết quả tỷ lệ DC được nhũ tương hóa của các mẫu NTN....................... 33 Bảng 3.9: Kết quả tỷ lệ DC giải phóng từ NTN trong 4 giờ sử dụng màng thẩm tích 12000 Dalton ......................................................................................................... 34 Bảng 3.10: Kết quả sự thay đổi KTTP theo thời gian siêu âm của các mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít .................................................................................................. 36 Bảng 3.11: So sánh KTTP của các NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm ở quy mô 100 mL và 1 L ................................................................................................. 38 Bảng 3.12: Kết quả tỷ lệ DC được nhũ tương hóa của các mẫu NTN có thời gian siêu âm khác nhau, bào chế ở quy mô 1 lít............................................................. 39 Bảng 3.13: Kết quả tỷ lệ DC giải phóng trong 4 giờ qua màng thẩm tích 12000 Dalton của các mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít có thời gian siêu âm khác nhau .. 39 Bảng 3.14: Kết quả xác định một số thông số của các NTN sau thời gian bảo quản 1 tháng ở 40±2ºC, độ ẩm 75±5% và so sánh với NTN mới bào chế .......................... 41 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Công thức cấu tạo acid diclofenac............................................................ 2 Hình 1.2: Phương pháp ĐNH ở áp suất cao ............................................................. 6 Hình 1.3: Sơ đồ bình Franz ...................................................................................... 9 Hình 1.4: Mô hình thử nghiệm kĩ thuật thẩm tách micro ........................................ 10 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự phự thuộc tuyến tính giữa nồng độ acid diclofenac và diện tích pic ........................................................................................................... 26 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH của các NTN bào chế bằng phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao ................................... 30 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH sử dụng máy phân cắt tốc độ cao với tốc độ 6000 vòng/phút............................................................... 31 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian ĐNH sử dụng máy phân cắt tốc độ cao với tốc độ 9000 vòng/phút............................................................... 32 Hình 3.5: Đồ thị so sánh tỷ lệ DC giải phóng từ NTN sử dụng màng thẩm tích 12000 Dalton ......................................................................................................... 35 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi KTTP theo thời gian siêu âm của mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít ........................................................................................... 37 Hình 3.7: Đồ thị thể hiện tỷ lệ DC giải phóng qua màng thẩm tích 12000 Dalton của các mẫu NTN bào chế ở quy mô 1 lít có thời gian siêu âm khác nhau .................... 40 Hình 3.8: Đồ thị so sánh tỷ lệ DC giải phóng in vitro của NTN sau thời gian bảo quản 1 tháng ở 40±2ºC, độ ẩm 75±5% và NTN mới bào chế. ................................ 42 Hình P1: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 1……………… PL1 Hình P2: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 2………………..PL1 Hình P3: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 3………………..PL1 Hình P4: Kết quả phân bố kích thước tiểu phân mẫu NTN CT 4………………..PL1 Hình P5: Kết quả thế zeta mẫu NTN CT 4……………………………………….PL2 Hình P6: Sắc đồ của dung dịch acid diclofenac chuẩn…………………………..PL3 Hình P7: Sắc đồ mẫu NTN CT 1…………………………………………………PL3 Hình P8: Sắc đồ mẫu xác định hàm lượng DC được nhũ tương hóa CT 1………PL3 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thuốc nhỏ mắt là dạng bào chế chiếm 90% các dạng thuốc điều trị các bệnh về mắt và được người tiêu dùng chấp nhận vì sự tiện dụng của nó [38]. Tuy nhiên, sinh khả dụng của thuốc nhỏ mắt thường rất thấp (chỉ khoảng 1% - 3%) do tác động của cơ chế bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô giác mạc [2]. Hơn nữa, sự hấp thu toàn thân của lượng thuốc thoát qua đường mũi – lệ có thể gây ra một số tác dụng không mong muốn. Diclofenac là dẫn chất của acid phenylacetic, thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid, có tác dụng chống viêm, hạ sốt, giảm đau mạnh. Tuy nhiên, trên thị trường diclofenac dùng cho nhãn khoa mới chỉ có dạng dung dịch nhỏ mắt 0,1%, thời gian tác dụng ngắn nên người bệnh phải dùng thuốc ít nhất 3 – 5 lần một ngày. Những nghiên cứu gần đây cho thấy thuốc nhỏ mắt nhũ tương nano khắc phục được những nhược điểm nêu trên của thuốc nhỏ mắt dạng dung dịch. Trên thị trường thế giới đã có chế phẩm Cationorm® (Novagali Pharma, Pháp) là nhũ tương nano cation không chứa DC, chỉ định cho các trường hợp khô mắt. Thị trường Việt Nam chưa có chế phẩm thuốc nhỏ mắt nhũ tương nano nào. Vì vậy, bộ môn Bào chế đã tiến hành nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac. NTN nhỏ mắt chứa diclofenac đã được nghiên cứu bào chế bằng phương pháp siêu âm [5], phương pháp siêu âm kết hợp ĐNH ở áp suất cao [6], phương pháp ĐNH phân cắt tốc độ cao [8] và đánh giá một số đặc tính của NTN [5], [6], [8]. Tiếp theo những nghiên cứu trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt chứa diclofenac” với các mục tiêu sau: 1. Bào chế được nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac bằng phương pháp siêu âm, siêu âm kết hợp đồng nhất hóa ở áp suất cao hoặc phân cắt tốc độ cao. 2. Đánh giá ảnh hưởng của một số thông số kĩ thuật đến đặc tính nhũ tương nano. 3. Bào chế nhũ tương nano nhỏ mắt diclofenac bằng phương pháp siêu âm ở quy mô thể tích 1 L và bước đầu đánh giá độ ổn định của nhũ tương nano. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Thông tin về dược chất acid diclofenac 1.1.1. Công thức hóa học Tên khoa học: Acid 2-[(2,6- diclorophenyl)amino]benzeneacetic Công thức phân tử: C14H11Cl2NO2 Khối lượng phân tử: 296,15 Hình 1.1: Công thức cấu tạo acid diclofenac [34] 1.1.2. Điều chế Trong tự nhiên, diclofenac tồn tại ở dạng muối. Trên thị trường, nguyên liệu diclofenac chủ yếu tồn tại ở dạng muối natri, nên để thu được dạng acid: tiến hành acid hóa dung dịch natri diclofenac bằng dung dịch acid hydrocloric 1 mol/L, điều chỉnh đến pH 2-3 [51]. Lọc lấy kết tủa trắng, rửa sạch bằng nước, sau đó chiết bằng cloroform; loại cloroform bằng thiết bị làm bay hơi chân không [26]. 1.1.3. Đặc tính lý hóa  Tính chất vật lý: - Cảm quan: bột kết tinh màu trắng hoặc gần trắng, hút ẩm nhẹ. - Độ tan:  Tan rất kém trong nước, độ tan trong nước ở 25ºC thay đổi tùy theo giá trị pH từ 17,8 – 1771 µg/mL [33].  Tan tốt trong dầu thực vật (dầu thầu dầu, dầu oliu, dầu vừng…) [11]. Không tan/hexan, toluen; ít tan/cloroform; tan tốt/methanol; tan rất tốt/dimethyl sulfoxyd, dimethyl formamid [51]. - Hệ số phân bố dầu nước (n-octanol/nước): log P = 1,69 [44]. 3 - Hấp thụ UV: λmax (methanol) 285 nm, λmax (acetonitril) 278 nm [51].  Tính chất hóa học: diclofenac chứa nhóm amin bậc 2 nên dễ bị oxy hóa [3].  Định tính [3], [4], [53]: - Đo phổ hồng ngoại, sắc ký lớp mỏng: so sánh với chất chuẩn. - Chế phẩm/ethanol có phản ứng với dung dịch kali fericyanid, sắt (III) clorid, acid hydrocloric cho màu xanh, có tủa.  Định lượng: - Phương pháp chuẩn độ trong môi trường khan: dùng dung dịch kali hydroxyd trong methanol trong môi trường cloroform [3]. - Đo mật độ quang [4]. - Sắc ký lỏng hiệu năng cao [53]. 1.2. Thuốc nhỏ mắt 1.2.1. Định nghĩa Thuốc nhỏ mắt là dung dịch nước, dung dịch dầu hoặc hỗn dịch vô khuẩn của một hay nhiều hoạt chất, dùng để nhỏ vào mắt. Chế phẩm cũng có thể được bào chế dưới dạng khô (bột, bột đông khô, viên nén) vô khuẩn, được hòa tan hoặc phân tán vào một chất lỏng vô khuẩn thích hợp khi dùng [4]. Thực tế thuốc nhỏ mắt cũng có dạng nhũ tương. Ví dụ: chế phẩm RestasisTM (Allergan, Mỹ) là nhũ tương nhỏ mắt chứa cyclosporin A 0,05%; chế phẩm Refresh Dry Eye Therapy® (Allergan, Mỹ) là nhũ tương nhỏ mắt không có DC [19]. 1.2.2. Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt 1.2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt Sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt thường rất thấp. Chỉ có khoảng 1% - 3% lượng DC có trong liều thuốc đã đưa vào mắt là thấm được qua giác mạc và phân bố đến nơi tác dụng tại các khoang ở trong mắt. Đó là do tác động của cơ chế bảo vệ sinh lý của hệ thống nước mắt và bản chất cấu tạo các lớp mô của giác mạc [1], [2], [29]. 1.2.2.2. Các biện pháp cải thiện sinh khả dụng thuốc nhỏ mắt - Tăng thời gian lưu thuốc ở vùng trước giác mạc: chất làm tăng độ nhớt, chất kết dính sinh học, bào chế thuốc nhỏ mắt dạng hỗn dịch, thuốc mỡ tra mắt…[1], [2]. 4 - Tăng tính thấm của giác mạc đối với DC: chất tạo phức chelat với ion calci (natri edetat), CDH (Tween 80, Cremophor), tạo ra các tiền thuốc [1], [2]. - Hiện nay, các hệ tiểu phân như: vi cầu, vi nang, hỗn dịch, nhũ tương, liposom, tiểu phân chứa trong kính tiếp xúc,… có kích thước nm đến µm sử dụng cho nhãn khoa đang được tập trung nghiên cứu nhiều, trong đó NTN với đặc điểm riêng về cấu trúc, tính chất đã được chứng minh là có khả năng kéo dài thời gian tác dụng của thuốc, thấm sâu hơn vào các tổ chức bên trong mắt, tăng sinh khả dụng và hiệu lực điều trị, giảm số lần sử dụng thuốc cho người bệnh [42], [12]. 1.2.3. Thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac Hiện nay trên thị trường, thuốc nhỏ mắt chứa diclofenac chỉ có dạng dung dịch natri diclofenac 0,1%. Ví dụ: biệt dược Voltaren Ophtha (Novartis – Thụy Sĩ) [9]. 1.3. Nhũ tương nano (Nano-emulsion) 1.3.1. Định nghĩa Nhũ tương nano là một hệ phân tán cơ học vi dị thể, trong suốt, trong mờ hoặc đục như sữa, được hình thành từ hai chất lỏng không đồng tan, trong đó một chất lỏng là pha phân tán (pha nội, pha không liên tục) được phân tán vào chất lỏng thứ hai là môi trường phân tán (pha ngoại, pha liên tục) dưới dạng các tiểu phân có kích thước hầu hết nằm trong khoảng 20 – 200 nm [1], [24], [49], [25]. 1.3.2. Thành phần - Pha nước: nước, các chất tăng độ nhớt (glycerol, PG…), đệm, chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu, chất bảo quản… - Pha dầu: thường sử dụng các chất lỏng không phân cực (dầu dừa); triglycerid với các acid béo có 8C - 10C (isopropyl myristat). - Chất diện hoạt: CDH ion hóa (natri lauryl sulfat), CDH không ion hóa (Tween 80, Span 80), CDH lưỡng cực (lecithin). - Chất đồng diện hoạt: có thể là các hợp chất mạch thẳng, ngắn (4C - 6C) gồm amin (n-butylamin), diethylen glycol alkyl ether (dithylen glycol monobutyl ether), acid alkanoic (acid n-pentanoic) hoặc các alcol (n-hexanol) [10]. 5 1.3.3. Phương pháp bào chế 1.3.3.1. Phương pháp phân tán hay nhũ hóa sử dụng năng lượng cao  Phương pháp ĐNH phân cắt tốc độ cao: Thiết bị ĐNH phân cắt tốc độ cao cấu tạo gồm một roto và một stato. Roto được thiết kế bao gồm nhiều lưỡi cắt, stato có nhiều khe hở hướng theo chiều dọc hoặc đường chéo xung quanh trục đồng hóa. Các lưỡi cắt được đặt đồng tâm và nằm bên trong stato. Khi roto quay, chất lỏng được ly tâm buộc phải đi qua các khe hở của stato. Một lực hút được tạo ra và làm cho một lượng lớn chất lỏng được rút lên vào khu vực bên trong roto. Hai lực tác động chủ yếu làm giảm KTTP: thứ nhất, lực ly tâm gây va chạm cơ học vào phần stato; thứ hai, lực phân cắt được tạo ra trong vùng hỗn loạn giữa roto và stato. Khi tốc độ ĐNH tăng, các lực phân cắt cũng tăng lên, làm giảm hơn nữa KTTP [7].  Phương pháp ĐNH ở áp suất cao: Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất để bào chế NTN do thời gian bào chế mẫu nhanh, KTTP nhỏ và khoảng phân bố KTTP hẹp [56]. Tuy nhiên, phương pháp này khá tốn kém, khó vệ sinh thiết bị [30]. - Kĩ thuật Microfluidizer: dựa trên nguyên tắc tia ngược dòng (jet stream). Nhũ tương được đẩy qua một bơm áp suất cao, được chia làm hai dòng chất lỏng ở đầu vào buồng tương tác, hai dòng chất lỏng được tăng tốc do sự giảm đột ngột của đường kính ống dẫn. Sau đó, hai dòng chất lỏng va chạm từ hai hướng ngược nhau dẫn đến sự phá vỡ các giọt ban đầu thành các giọt nhỏ hơn [18], [56], [36]. - Kĩ thuật Dissocubes: dựa trên nguyên tắc ĐNH piston khe hẹp (piston-gap). Ở các thiết bị này, nhũ tương được đẩy bởi piston dưới áp lực lớn (1500 – 2000 bar) qua một khe hẹp kích thước vài µm. Áp suất động của dòng chất lỏng tăng, áp suất tĩnh giảm xuống dưới áp suất hơi của nước ở nhiệt độ phòng. Kết quả, nước bắt đầu sôi tại nhiệt độ phòng, hình thành các bong bóng khí, chúng bị nổ tung khi nhũ tương đi qua khe đồng nhất và trở lại áp suất không khí bình thường. Lực nổ của bong bóng khí đủ để phá vỡ các giọt nhũ tương thành các tiểu phân nano [47]. 6 (a) (b) Hình 1.2: Phương pháp ĐNH ở áp suất cao [36] (a)- Kĩ thuật tia ngược dòng (b)- Kĩ thuật piston khe hẹp  Phương pháp siêu âm: - Sự nhũ hóa bằng phương pháp siêu âm xảy ra qua 2 cơ chế. Thứ nhất, sóng âm tạo ra dao động bề mặt phân cách pha, dẫn đến sự phân tán pha dầu vào trong pha nước tạo thành các giọt nhũ tương [27]. Thứ hai, lực cơ học chủ yếu được tạo ra bởi quá trình hình thành và phá vỡ các bong bóng khí (cavitation bubbles). Các bong bóng khí được hình thành và kích thước lớn dần do sự khuếch tán các phân tử hơi nhỏ hoặc khí từ môi trường vào trong bong bóng khí; đến một lúc nào đó, các bong bóng khí bị phá vỡ, sinh ra năng lượng cơ học, chia nhỏ giọt nhũ tương [30]. - Ưu điểm: ít tốn kém, thiết bị dễ sử dụng. - Nhược điểm: toàn bộ mẫu có thể nóng quá mức, có thể nhiễm titan từ đầu dò siêu âm, phân bố KTTP rộng [56]. 1.3.3.2. Phương pháp tự nhũ hóa hay nhũ hóa sử dụng năng lượng thấp  Phương pháp điểm đảo pha: ở nhiệt độ hằng định, thay đổi tỷ lệ dầu – nước. Khi tăng tỷ lệ khối lượng nước dẫn đến sự hình thành cấu trúc phân lớp hay liên tục, đến điểm đảo pha xảy ra sự biến đổi độ cong của lớp CDH sẽ làm nhũ tương chuyển từ loại N/D sang D/N [41], [50].  Phương pháp nhiệt độ đảo pha: giữ nguyên các thành phần, thay đổi nhiệt độ. Phương pháp này dựa trên sự thay đổi độ tan của CDH không ion hóa loại 7 polyoxyethylen theo nhiệt độ, CDH loại này trở nên thân dầu khi nhiệt độ tăng do sự loại nước của chuỗi polyoxyethylen [41], [50]. 1.3.4. Độ ổn định Các quá trình kết váng, sa lắng, kết bông, kết tụ thường ít xảy ra do KTTP nhỏ nên chuyển động Brown mạnh làm tốc độ khuếch tán cao hơn tốc độ sa lắng gây ra bởi lực hấp dẫn [52], [49], [24]. Thêm vào đó, lớp CDH tương đối dày làm cho màng phim chất lỏng giữa các tiểu phân không bị phá vỡ [52]. Tuy nhiên, quá trình kết tụ Ostwald (Ostwald ripening) được coi là cơ chế chính gây nên sự mất ổn định của NTN [49], [57], [17], [24]. - Kết tụ Ostwald hay sự khuếch tán phân tử là quá trình di chuyển của các phân tử dầu từ tiểu phân nhỏ qua môi trường phân tán sang tiểu phân lớn, làm tăng KTTP của hệ NTN và có thể dẫn đến tách pha. - Một số phương pháp làm giảm kết tụ Ostwald:  Thêm vào hệ pha phân tán thứ hai không hòa tan trong môi trường phân tán (ví dụ: squalen, hexadecan) [52], [24], [49].  Thay đổi màng phim ở bề mặt phân cách D/N: sử dụng CDH hấp thụ mạnh ở bề mặt phân cách D/N (CDH polymer) [52]; sử dụng chất đồng diện hoạt (alcol mạch dài) [17]; kết hợp nhiều CDH [49]. 1.3.5. Một số phương pháp đánh giá hệ nhũ tương nano 1.3.5.1. Đặc tính lý hóa - KTTP trung bình và phân bố KTTP: phương pháp tán xạ ánh sáng (DLS – dynamic light scattering) hay phổ tương quan photon (PCS – photon correlation spectroscopy). - Hình thái và cấu trúc tiểu phân: kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM – transmission electron microscopy). - Điện tích bề mặt (thế zeta): dựa vào sự điện di của NTN trong điện trường. - Khả năng thấm ướt (sức căng bề mặt). - Ngoài ra, đối với NTN nhỏ mắt thì độ nhớt, chỉ số khúc xạ, pH, áp suất thẩm thấu cũng là các đặc tính cần phải được đánh giá. 8 1.3.5.2. Độ ổn định vật lý  Đánh giá độ ổn định nhiệt động học [13], [23], [45]: - Chu kỳ nóng – lạnh: thực hiện sáu chu kỳ giữa 4°C và 45°C, thời gian bảo quản ở mỗi nhiệt độ không ít hơn 48 giờ. Các mẫu ổn định ở nhiệt độ này sẽ tiếp tục được ly tâm. - Ly tâm ở 3500 vòng/phút trong 30 phút và quan sát bằng mắt thường sự tách pha. Các mẫu không quan sát thấy sự tách pha được kiểm tra tiếp bằng chu kỳ băng - tan. - Chu kỳ băng - tan: thực hiện ba chu kỳ giữa -21°C và 25°C, thời gian bảo quản ở mỗi nhiệt độ không ít hơn 48 giờ. Mẫu NTN ổn định sau ba quá trình kiểm tra trên được coi là ổn định nhiệt động học và được lựa chọn để nghiên cứu thêm.  Đánh giá độ ổn định cấp tốc: bảo quản NTN ở 40±2ºC, độ ẩm 60±10% trong một khoảng thời gian nhất định, lấy mẫu đánh giá tại các thời điểm khác nhau tùy nghiên cứu [59]. Sau đó, quan sát sự tách pha, kết tụ, sa lắng,…, xác định thay đổi về phân bố KTTP, thế zeta, độ nhớt,… để xác định độ bền của NTN. 1.3.5.3. Định lượng dược chất trong mỗi pha - Phương pháp siêu lọc: Sử dụng ống có gắn màng lọc với giới hạn KLPT nhỏ (thường 10 – 12 kDa tùy vào KTTP), ví dụ ống Vivaspin – Sartorius (Đức). Mẫu NTN đựng ở phía trên màng lọc, ly tâm với tốc độ và thời gian thích hợp (4000 vòng/phút trong 30 phút hoặc 3000 vòng/phút trong 1 giờ). Sau đó, lấy phần dịch lọc ở phía dưới màng lọc đi định lượng DC trong pha nước [32], [58], [31]. - Phương pháp siêu ly tâm: NTN được siêu ly tâm ở tốc độ lớn (50000 vòng/phút), với nhiệt độ và khoảng thời gian nhất định tùy thuộc vào độ bền của NTN. NTN tách thành hai pha riêng biệt, pha nước sẽ được thu hồi để định lượng DC [31], [32]. 1.3.5.4. Khả năng giải phóng dược chất in vitro - Màng giải phóng: thường sử dụng màng thẩm tích hoặc túi thẩm tích có giới hạn KLPT 12 – 14 kDa [28]; đôi khi sử dụng màng lọc cellulose acetat 0,2 µm. Các màng này được xử lý bằng môi trường khuếch tán trước khi tiến hành thí nghiệm. 9 - Môi trường khuếch tán: thường là đệm phosphat pH 7,4 [12] hoặc dung dịch nước mắt nhân tạo [22], được điều nhiệt để duy trì nhiệt độ thích hợp và khuấy trộn với tốc độ nhất định. - Nhiệt độ: 34±0,5oC (nhiệt độ bề mặt nhãn cầu) [22], [12] hoặc 37±0,5ºC [16]. - Thiết bị đánh giá giải phóng thuốc:  Bình Franz (hình 1.3): mẫu NTN được chứa ở ngăn cho phía trên (donor), môi trường khuếch tán ở ngăn nhận phía dưới (receptor), màng thử giải phóng được đặt giữa hai phần. Sau thời gian nhất định, lấy mẫu từ môi trường khuếch tán để định lượng, và bổ sung lại thể tích môi trường khuếch tán mới tương ứng [20], [28].  Thiết bị thẩm tách micro (hình 1.4): kim thăm dò được cắm vào lọ thủy tinh chứa NTN ở nhiệt độ nhất định, môi trường khuếch tán được truyền qua kim thăm dò với tốc độ thích hợp, mẫu thẩm tách micro được lấy tại các thời điểm và đem phân tích HPLC. Hình 1.3: Sơ đồ bình Franz [35]  Thiết bị thử hòa tan: NTN được chứa trong túi thẩm tích với 2 đầu được kẹp chặt [12], [55] hoặc trong một ống thủy tinh hình trụ đường kính 2,5 cm, chiều dài 10 cm, một đầu được bao bởi màng thẩm tích, một đầu nối với thiết bị quay [14]. Tại những thời điểm nhất định, lấy mẫu từ môi trường khuếch tán (bổ sung thể tích môi trường mới tương ứng) và định lượng DC bằng phương pháp thích hợp. 10 Hoặc sử dụng kỹ thuật cân bằng ngược túi thẩm tích: NTN được đưa trực tiếp vào môi trường khuếch tán đã đặt các túi thẩm tích kín (trong túi có sẵn môi trường khuếch tán). Sau những khoảng thời gian nhất định, lấy một túi thẩm tích ra để định lượng DC [16], [43]. Hình 1.4: Mô hình thử nghiệm kĩ thuật thẩm tách micro [39] 1.3.6. Ưu điểm chung của nhũ tương nano - Độ bền động học cao do KTTP rất nhỏ nên hầu như không có hiện tượng kết tụ, sa lắng, kết bông, nổi váng [24]. - Là dạng bào chế phù hợp với các DC ít tan trong nước, do nhũ tương nano làm tăng độ tan và tăng khả năng thấm của DC. - Thời gian tác dụng kéo dài do DC nằm trong pha nội. - Thích hợp cho việc phân bố hiệu quả các thành phần hoạt chất qua da, màng sinh học do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn của các tiểu phân nano [52]. - Tính chất trong suốt của hệ, độ loãng (với nồng độ dầu hợp lý) làm cho NTN có tính thẩm mỹ cao [52]. - NTN sử dụng nồng độ CDH hợp lý (với NTN 20% D/N, nồng độ CDH sử dụng 5 - 10% là đủ) nên sẽ giảm được tính kích ứng của CDH [52], [24]. - Cải thiện sự hấp thu của các chất bổ sung thân dầu trong công nghệ nuôi cấy tế bào và cho phép nghiên cứu độc tính của các thuốc tan trong dầu [15]. 11 1.3.7. Ứng dụng  Trong mỹ phẩm: trong những năm gần đây, NTN được ứng dụng nhiều trong mỹ phẩm, do tăng hiệu quả thấm qua da của các thành phần có tác dụng, giảm sự mất nước của da, tăng cường khả năng bảo vệ của da, độ ổn định cao hơn nhũ tương thô. TRI-K đã cho ra đời sản phẩm Kemira NanoGel làm tăng tính hiệu lực của rất nhiều sản phẩm chăm sóc da [46]. Dầu gội dạng NTN cation cải thiện tình trạng khô của tóc, giúp tóc bóng, ít giòn và mềm mượt hơn [37].  Trong thực phẩm: thực phẩm có thành phần NTN sẽ tạo cảm giác mịn trong miệng, bền vững hơn nhũ tương thô. Hơn nữa, khi kích thước hạt nhỏ hơn 100 nm thì NTN đó có thể tích hợp dễ dàng vào đồ uống và thực phẩm dạng gel mà không làm mất sự trong suốt của đồ uống hay thực phẩm đó [27].  Trong lĩnh vực Dược: NTN có những đóng góp đáng kể trong điều trị và chẩn đoán bệnh. NTN được ứng dụng trong các thuốc đường uống, thuốc điều trị các bệnh mũi, mắt, các thuốc điều trị tại chỗ, các thuốc kháng vi sinh vật, vaccin [40]. Nó còn được ứng dụng trong điều trị ung thư và phân phối thuốc tới đích. Flurbiprofen là DC ít tan trong nước và thường được bào chế dưới dạng viên nén, do đó mục đích xây dựng công thức là làm sao để hòa tan được DC và làm cho nó thâm nhập vào khoang trước của mắt. Bằng sáng chế số 5171566 của Mỹ mô tả NTN loại D/N của flurbiprofen bao gồm dầu đậu nành và lecithin đậu nành có vai trò là chất nhũ hóa, các chất ổn định là cholesterol và acid phosphatidic. NTN được đông khô hoặc giữ ở 4ºC. Đó là một chế phẩm thuốc mắt NTN chứa flurbiprofen có thể thâm nhập vào khoang trước của mắt, độ ổn định cao và không kích ứng mắt. Sinh khả dụng của dạng thuốc mắt này được tăng lên 4 lần [40]. 1.4. Ưu điểm của nhũ tương nano nhỏ mắt - Sử dụng đơn giản và tiện lợi như dung dịch nhỏ mắt, tránh cảm giác cộm mắt khi sử dụng hệ tiểu phân rắn, hệ cài đặt, tránh mờ mắt khi dùng dạng thuốc mỡ. - So với dung dịch thuốc nhỏ mắt, NTN nhỏ mắt có thời gian tác dụng lâu hơn do DC được nhũ tương hóa trong các giọt dầu nên giải phóng thuốc từ từ [48], [32] vì vậy có thể giảm số lần sử dụng thuốc trong ngày cho bệnh nhân.
- Xem thêm -