Tài liệu Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu bào chế màng film đặt dưới lưỡi chứa saponin từ củ tam thất panax notoginseng (burk.) f. h. chen

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC ----š›&š›----- Người thực hiện: PHẠM THÁI HÀ NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ MÀNG FILM ĐẶT DƯỚI LƯỠI CHỨA SAPONIN TỪ CỦ TAM THẤT PANAX NOTOGINSENG (BURK.) F. H. CHEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (DƯỢC HỌC) Hà Nội – 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC ----š›&š›----- Người thực hiện: PHẠM THÁI HÀ NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ MÀNG FILM ĐẶT DƯỚI LƯỠI CHỨA SAPONIN TỪ CỦ TAM THẤT PANAX NOTOGINSENG (BURK.) F. H. CHEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (DƯỢC HỌC) Khóa : QH2017.Y Người hướng dẫn : ThS. Nguyễn Văn Khanh TS. Trần Tuấn Hiệp Hà Nội – 2022 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo thuộc Ban Chủ nhiệm, các phòng ban trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt thời gian em học tập, sinh hoạt và rèn luyện trên ghế nhà trường và tạo điều kiện cho em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. Tiếp đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thạc sĩ Nguyễn Văn Khanh - giảng viên bộ môn Bào chế và công nghệ dược phẩm trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng Tiến sĩ Trần Tuấn Hiệp - giảng viên trường Đại học Phenikaa là người đã trực tiếp tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em trong khoảng thời gian em thực hiện đề tài. Đồng thời, em xin cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Bào chế và công nghệ dược phẩm thuộc Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, đã tạo điều kiện để em có thể thực hiện khóa luận này. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn luôn động viên và giúp đỡ em trong lúc khó khăn cũng như trong quá trình thực hiện khóa luận này. Hà Nội, tháng 6 năm 2022 Sinh viên Phạm Thái Hà MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................3 1.1. Tổng quan về cây tam thất và saponin .........................................................3 1.1.1. Tên khoa học........................................................................................3 1.1.2. Phân bố ................................................................................................3 1.1.3. Đặc điểm thực vật ................................................................................3 1.1.4. Thành phần hoá học .............................................................................4 1.1.5. Tác dụng dược lý của saponin .............................................................7 1.1.6. Tam thất trong y học cổ truyền ..........................................................11 1.2. Tổng quan về màng film ..............................................................................11 1.2.1. Lịch sử màng film ..............................................................................11 1.2.2. Cơ chế hấp thụ của màng film qua niêm mạc miệng .........................12 1.2.3. Ưu, nhược điểm của màng film .........................................................12 1.2.4. Phương pháp bào chế ODF ...............................................................13 1.2.5. Bào chế và phát triển ODF nạp chiết xuất dược liệu .........................15 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................18 2.1. Đối tượng.......................................................................................................18 2.1.1. Nguyên liệu, hoá chất ........................................................................18 2.1.2. Máy móc, dụng cụ .............................................................................19 2.2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................20 2.2.1. Sơ đồ quá trình thực hiện bào chế màng film chứa saponin ..............20 2.2.2. Chiết xuất và tinh chế PNS ................................................................21 2.2.3. Xây dựng phương pháp định lượng R1, Rg1, Re, Rb1, Rd bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao............................................................22 2.2.4. Định lượng saponin sử dụng HPLC...................................................23 2.2.5. Tính ổn định của PNS ở các pH khác nhau .......................................23 2.2.6. Bào chế màng film chứa PNS ............................................................24 2.2.7. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của màng film ......................24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ.........................................................................................26 3.1. Định lượng R1, Rg1, Re, Rb1, Rd bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao................................................................................................................26 3.1.1. Tính chọn lọc của phương pháp.........................................................26 3.1.2. Độ tuyến tính và khoảng nồng độ ......................................................26 3.1.3. Định lượng R1, Rg1, Re, Rb1, Rd .....................................................28 3.1.4. Tính ổn định của PNS ở các pH khác nhau .......................................31 3.2. Bào chế và tối ưu hoá công thức màng film chứa PNS .............................33 3.3. Đánh giá một số đặc tính của màng film ....................................................33 3.3.1. Độ dày ................................................................................................33 3.3.2. Độ rã ..................................................................................................33 3.3.3. Độ ẩm.................................................................................................33 3.3.4. Độ bền gấp .........................................................................................33 3.3.5. pH bề mặt ...........................................................................................34 3.3.6. Kính hiển vi điện tử quét SEM ..........................................................34 3.2.7. Phổ FTIR đánh giá tương tác giữa các thành phần công thức ...........35 3.2.8. Đánh giá độ đồng đều hàm lượng ......................................................36 3.2.9. Đánh giá độ hoà tan ...........................................................................37 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ......................................................................................39 4.1. Đánh giá PNS sau tinh chế và chiết xuất....................................................39 4.2. Đánh giá màng film chứa PNS ....................................................................40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................42 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt, ký hiệu Tên dầy đủ 1 PNG Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen 2 PNS Panax notoginseng saponin 3 ESI Ion hoá tia điện 4 HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao 5 DAD Đầu dò mảng diod 6 TB Trung bình 7 SD Độ lệch chuẩn 8 FTIR Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 9 SEM Kính hiển vi điện tử quét 10 UV Tia tử ngoại 11 PVP Polyvinyl pyrolidon 12 LC-MS Sắc ký lỏng khối phổ 13 ODF Màng film tan trong miệng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Ưu điểm, nhược điểm của màng film .....................................................12 Bảng 1.2. Thành phần trong ODF ...........................................................................15 Bảng 1.3. Các thành phần hoạt tính chính và chiết xuất dược liệu đã được nghiên cứu đưa vào công thức ODF ....................................................................................16 Bảng 1.4. Polyme tự nhiên và Polyme tổng hợp ......................................................17 Bảng 2.1. Nguyên liệu, hoá chất ..............................................................................18 Bảng 2.2. Máy móc, dụng cụ sử dụng ......................................................................19 Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độ tuyến tính .................................................................27 Bảng 3.2. Tỷ lệ phần trăm của saponin trong cao khô sau tinh chế .........................28 Bảng 3.3. Đánh giá một số đặc tính vật lý cả màng film .........................................35 Bảng 3.4. Pic trên phổ FTIR của PVA, Sorbitol, PNS và màng film chứa saponin 36 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Hình ảnh cây và củ Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen ....................4 Hình 1.2. Công thức hoá học của 5 saponin chính: R1, Re, Rg1, Rd, Rb1 ...............6 Hình 2.1. Mẫu củ tam thất (Panax notoginseng (Burk.) F.H. Chen) .......................21 Hình 3.1. Sắc ký đồ mẫu chuẩn hỗn hợp 5 saponin (A) và mẫu thử (B)………......27 Hình 3.2. Hình ảnh chiết xuất PNS và màng film chứa PNS……………………….30 Hình 3.3. Sắc ký đồ HPLC của 5 saponin với các pic ……………………………31 Hình 3.4. Độ ổn định của R1, Rg1, Re, Rb1 và Rd trong các môi trường pH khác nhau. ..........................................................................................................................32 Hình 3.5. Hình ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử của (A, D) PVA, (B, E) saponin và (C, F) màng film chứa saponin. ...........................................................................34 Hình 3.6. Phổ FTIR của sorbitol, PVA, saponin và ODF nạp saponin ....................35 Hình 3.7. Kết quả đo HPLC đánh giá độ đồng đều hàm lượng ...............................38 Hình 3.8. Kết quả đo HPLC đánh giá độ tan PNS ...................................................38 MỞ ĐẦU Cây tam thất (Panax notoginseng (Burk.) F.H. Chen) là một loại dược liệu quý, được biết tới như một phương thuốc cổ truyền với lịch sử lâu đời trong y học phương Đông. Vị thuốc tam thất từ lâu đã được sử dụng rộng rãi và phổ biến với những tác dụng như bồi bổ thân thể người bị suy nhược, điều trị xuất huyết [1, 2]. Ngày nay, với sự quan tâm ngày càng tăng về các loại dược liệu Đông Y, cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ khi nghiên cứu về thành phần hoá học và tác dụng dược lý của cây tam thất (P. notoginseng), đã phân lập được từ P. notoginseng hơn 200 hợp chất, bao gồm các nhóm chất chính: saponins, flavonoids, cyclopeptides, sterols, polyacetylene, amino acids và polysaccarides. Trong đó thành phần hoạt động chiếm đáng chú ý nhất và tỷ lệ cao nhất là Panax notoginseng saponins (PNS), với 5 loại saponin chính có thể kể đến là notoginsenosid R1, ginsenosid Rb1, ginsenosid Rd, ginsenosid Rg1 và ginsenosid Re [3]. Các saponin này có các tác dụng dược lý nổi bật như thúc đẩy lưu lượng máu và giảm áp suất máu ở động mạch, hỗ trợ giãn nở mạch máu, giảm tiêu thụ oxy của cơ tim, cải thiện khả năng chịu đựng tình trạng thiếu oxy của cơ thể và tăng cường miễn dịch [4]. Hơn nữa, PNS còn giúp kiểm soát mỡ máu cao và tình trạng béo phì thông qua việc kiểm soát việc sản sinh, hấp thụ glucose; thông qua quá trình chống viêm [5]. Những tác dụng này đã thúc đẩy việc sử dụng các sản phẩm chứa PNS cho người lớn tuổi, nhóm người thường mắc các bệnh mạn tính. PNS đã và đang được sử dụng trong điều trị các bệnh tim mạch ở những bệnh nhân cao tuổi với 2 dạng dùng chính là đường uống và đường tiêm [6]. Tuy nhiên, nếu dùng đường uống thì PNS có thể bị phân huỷ thành aglycone và carbohydrate dưới môi trường acid dịch vị, làm giảm đáng kể sinh khả dụng. Vì vậy. bệnh nhân cần dùng liều thường xuyên hơn để cải thiện sinh khả dụng nhưng đồng thời dẫn tới nồng độ thuốc trong huyết thanh bị dao động không ổn định và bệnh nhân cũng khó tuân thủ theo hơn [7]. Những dạng thuốc dùng để uống phổ biến hiện nay như viên nén, viên nang, bột và cốm thuốc dễ bị ảnh hưởng bởi dịch vị đường tiêu hoá và có sinh khả dụng thấp nên cần dùng liều lớn hoặc liều nhỏ dùng nhiều lần trong ngày gây bất tiện cho bệnh nhân, đặc biệt ở những bệnh nhân lớn tuổi mắc chứng khó nuốt. Nếu sử dụng qua đường tiêm thì việc quản lý tạp chất và độ tinh khiết của bột pha tiêm hay dung dịch tiêm từ các dược liệu cũng như độc tố và tác dụng phụ của những chế phẩm này vẫn là một vấn đề lớn cần kiểm soát [8]. Hơn nữa, tiêm là phương pháp 1 xâm lấn, gây đau cho người bệnh và cần nhân viên y tế thực hiện. Việc lựa chọn thuốc điều trị cho bệnh nhân nhất là bệnh nhân lớn tuổi không những cần quan tâm tới độ an toàn và hiệu quả của thuốc mà còn cần cân nhắc tới cách sử dụng sao cho dễ dàng và thuận tiện nhất là bài toán được nhiều nhà khoa học quan tâm. Để cải thiện sinh khả dụng của PNS, tránh tác động của môi trường acid dạ dày, nhiều hướng nghiên cứu đã được triển khai như bao tan ở ruột [9], viên nén giải phóng kéo dài theo cơ chế thẩm thấu [10], viên nang giải phóng kéo dài theo cơ chế thẩm thấu [11], viên nén giải phóng kéo dài [12], pellet kết dính sinh học [13], viên nén kết dính sinh học [14]. Thuốc hấp thụ dùng qua niêm mạc miệng là đường dùng thuốc không xâm lấn, không gây đau, không cần nuốt, tiện dụng và mang những ưu điểm vượt trội so với dạng đường uống và đường tiêm. Tại miệng, nhất là vùng dưới lưỡi có hệ thống mao mạch rất phong phú nên thuốc hấp thụ nhanh, đi thẳng vào vòng tuần hoàn chung, tránh được sự phân huỷ enzyme trong đường tiêu hoá và sự phá huỷ của acid dạ dày cũng như chuyển hoá lần đầu qua gan. Để dùng ở dạng này, thuốc phải được bào chế mỏng để tránh gây cộm và có độ rã giải phóng dược chất nhanh. Trong số các dạng bào chế hiện đại, thì màng film mỏng đặt dưới lưỡi chứa những ưu điểm kể trên như mỏng, không cần nuốt, độ rã nhanh, độ ổn định tốt, dễ bảo quản và mang đi, tăng sự tuân thủ dùng thuốc ở bệnh nhân [15]. Vậy nên, việc sử dụng màng film đặt dưới lưỡi chứa PNS có thể là một dạng dùng thuốc hiệu quả cho bệnh nhân lớn tuổi. Từ những minh chứng kể trên, việc thiết kế một công thức thuốc để thuận tiện sử dụng, đặc biệt đối với bệnh nhân cao tuổi cũng như kiểm soát giải phóng thuốc và tăng sinh khả dụng của PNS là cần thiết. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế màng film đặt dưới lưỡi chứa Saponin từ củ tam thất Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen” với hai mục tiêu sau: 1. Bào chế màng film tan rã nhanh đặt dưới lưỡi chứa cao khô giàu saponin từ củ tam thất. 2. Đánh giá được một số đặc tính hoá lý của màng film bào chế chứa saponin. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về cây tam thất và saponin 1.1.1. Tên khoa học Tên khoa học: Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen, trong giới thực vật có vị trí phân loại như sau: Giới: Thực vật (Plantae) Ngành: Thực vật hạt kín (Magnoliophyta) Lớp: Thực vật hai lá mầm (Magnoliopsida) Bộ: Hoa tán (Apiales) Họ: Nhân sâm (Araliaceae) Chi: Sâm (Panax) Loài: Tam thất (pseudoginseng) Tên đồng nghĩa: Aralia quinquefolia var. notoginseng Burkill; Panax pseudoginseng var. notoginseng (Burkill) G.Hoo & C.L.Tseng hoặc Panax pseudoginseng Wall. Tên thường gọi: sâm tam thất, kim bất hoán, nhân sâm tam thất, điền thất [1, 2]. 1.1.2. Phân bố Tam thất có nguồn gốc ở phía nam Trung Quốc, được trồng từ lâu đời và không còn được tìm thấy trong trạng thái mọc tự nhiên. Cây được nuôi trồng nhiều nhất ở tỉnh Vân Nam, sau đó là Quảng Tây và ở một số quốc gia khác như Đài Loan, Nhật Bản, Triều Tiên [2]. Ở Việt Nam, tam thất là một loại cây được nhập trồng từ Trung Quốc [2]. Tam thất được trồng với số lượng ít tại một số tỉnh như: Hà Giang (Đồng Văn), Lào Cai (Mường Khương, Bát Xát, Phà Lùng), Cao Bằng... tại các vùng núi cao 1200 – 1500 m [1]. 1.1.3. Đặc điểm thực vật Tam thất là cây thân thảo, sống nhiều năm. Thân tam thất mọc thẳng, không phân nhánh, cao 30 – 50 cm, màu tím tía. Lá kép chân vịt, màu xanh đậm, 3 – 4 lá mọc vòng, cuống lá dài 3 – 6 cm, mỗi cuống lá gồm 5 – 7 lá chét hình mác, cuống lá 3 chét dài 0,6 – 1,2 cm, gốc thuôn, đầu có mũi nhọn, mép khía răng, hai mặt có lông cứng ở gân, mặt trên sẫm, mặt dưới nhạt [2]. Cụm hoa hoàn chỉnh có đường kính 5 – 25 mm, tổng chiều dài cuống từ 5 – 45mm. Cuống nhỏ ở một đầu và đầu còn lại chứa nhiều nụ hoa, với khoảng 1 30 – 230 hoa [48]. Cụm hoa mọc thành tán đơn ở ngọn thân, có hoa đơn tính, có hoa lưỡng tính cùng tồn tại. Hoa màu lục vàng nhạt, đài 5 răng ngắn, màu xanh, tràng 5 cánh rộng ở phía dưới, nhị 5, bầu 2 ô. Quả mọng, hình cầu dẹt, khi chín màu đỏ, trong có hai hạt hình cầu, màu trắng [2]. Rễ chính có hình nón hoặc trụ, với chiều dài từ 1 – 6 cm, có màu vàng hoặc nâu với các vết nhăn và nếp rễ. Cây thường được thu hoạch vào mùa thu, trong thời gian trước khi nở hoa và có thể được nghiền thành bột sử dụng cho đường uống hoặc kết hợp với các thảo dược khác [2]. Hình 1.1. Hình ảnh cây và củ Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen 1.1.4. Thành phần hoá học Theo các nghiên cứu, hơn 200 thành phần hoá học đã được phân lập từ tam thất. Trong số đó, saponin chiếm hàm lượng lớn (4,42 – 12%) [2] và được coi là thành phần chính, ngoài ra trong tam thất còn chứa những thành phần khác như flavonoid, các peptit vòng, đường saccarid và các nguyên tố vô cơ. Những thành phần phân bố trong các bộ phận khác nhau của cây như rễ, thân, hoa và lá với tỉ lệ khác nhau. 4 Saponin được coi là thành phần chính trong Panax notoginseng. Thực tế, đã có hơn 100 loại saponin được phân lập và xác định, thuộc ba nhóm ginsenosid, notoginsenosid và gypenosid. Hầu hết các saponin trong cây tam thất là các triterpen thuộc nhóm Dammarane với nhóm aglycon là 20 (S)-protopanaxadiol (nhóm Rb) hoặc 20(S)-protopanaxatriol (nhóm Rg). Các saponin của PNG không có nhóm axit oleanolic (nhóm Ro), đây là một khác biệt lớn so với cây Panax ginseng C. A. Meyer and Panax quinquefolius L. Mỗi bộ phận khác nhau của tam thất sẽ chứa thành phần và tỉ lệ saponin khác nhau tùy theo từng bộ phận cụ thể. Nghiên cứu cho thấy ginsenosid Rb1 có nhiều trong tất cả các bộ phận của cây, trong khi Rg1 giàu trong thân và rễ. Rg3 – một chất được báo cáo về khả năng bảo vệ thần kinh - có hàm lượng lớn trong nụ hoa tam thất. Thông thường, năm loại saponin chính là notoginsenosid R1 (7 – 10%), ginsenosid Rb1 (30 – 36%), Rg1 (20 – 40%), Rd (5 – 8,4%) và Re (3,9 – 6%) chiếm tới khoảng 90% tổng số saponin trong tam thất được nghiên cứu cùng ứng dụng trong thí nghiệm về dược lý. Trong số đó, ba saponin lần lượt là ginsenosid Rb1, ginsenosid Rg1 và notoginsenosid R1 được chọn làm hợp chất tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng tam thất. Để tăng cường sự đa dạng phân tử của ginsenosid, đồng nghĩa với khả năng tìm kiếm được các chất có hoạt tính sinh học mới, các nghiên cứu khoa học đã được thực hiện nhằm xác định các sản phẩm thuỷ phân và các sản phẩm biến đổi sinh học của saponin nhằm tìm kiếm các chất có hoạt tính mới, mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng tam thất trong điều trị [16]. Ngoài các loại saponin, các thành phần khác cũng được báo cáo có mặt trong Panax notoginseng (PNG). Trong PNG, các peptit vòng được tìm thấy có cấu trúc là các hợp chất mạch vòng hình thành dựa trên các liên kết peptit do 2 – 37 protein hoặc axit amin không phải protein tạo nên. Chúng được tìm thấy trong các thực vật thuộc họ Caryophyllaceae và Rhamnaceae và được phân chia thành hai lớp, năm lớp phụ và tám loại. Đã có 14 loại peptit vòng được phân lập và xác định về cấu trúc dựa trên phương pháp quang phổ, đó là các peptit vòng sau: cyclo- (Leu-Thr), cyclo- (LeuIle), cyclo- (Leu-Val), cyclo- (Ile-Val), cyclo- (Leu-Ser), cyclo- (Leu-Tyr), cyclo(Val-Pro), cyclo- (Ala-Pro), cyclo- (Phe-Tyr), cyclo- (Phe-Ala), cyclo- (Phe-Val), cyclo- (Leu-Ala), cyclo- (Ile-Ala) và cyclo- (Val-Ala) [17]. Saccarid phân lập từ cây bao gồm monosaccarid, oligosaccarid và polysaccarid. Polysaccarid tồn tại trong nhiều bộ phận, với hàm lượng cao nhất ở rễ chính. Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng các polysaccarid trong PNG có tác dụng bổ trợ và hoạt động kích thích miễn dịch. 5 Notoginsenosid R1 HO Ginsenosid Re HO OH HO O HO OH HO OH O H O OH HO OH O H O HO OH HO OH O H O O OH H HO O H HO O H HO HO O HO O OH HO OH Ginsenosid Rg1 Ginsenosid Rd OH HO OH HO OH HO O OH HO OH OH HO O H O O HO HO O HO O H HO O H OH O HO H OH OH H O OH H OH O OH HO Ginsenosid Rb1 OH HO OH HO H O O O OH O H HO OH O O HO OH HO O H O OH OH HO HO OH Hình 1.2. Công thức hoá học của 5 saponin chính: R1, Re, Rg1, Rd, Rb1 6 Một số loại flavonoid đã được phân lập ra từ PNG, chủ yếu là flavonoid và flavonglycosid như liquiritigenin, quercetin hay kaempferol-3-O-α-L-rhamnoside. Có một lượng ít sterol đã được phân lập và xác định từ PNG, bao gồm βsitosterol, daucosterol, stigmasterol, stigmasterol-3-O-β-D-glucopyranosid và stigmast-7-en-3β-ol-3-O-β-D-glucopyranosid. Hơn 19 loại amino axit đã được phân lập trong PNG, với 7 trong số chúng được coi là thiết yếu [16]. Các thành phần dầu dễ bay hơi trong PNG gồm tecpen, rượu, aldehit, olefin và ankan. Terpen được coi là một thành phần quan trọng vì tỷ lệ tương đối cao trong hợp chất. Hơn 91 chất dễ bay hơi đã được phân lập từ dầu của hoa nụ hoa tam thất, với các thành phần chính là spathulenol (12.19%), α‐gurjunen (6.73%), bicyclogermacren (6.57%), germacren‐D (5.26%) và bicycloelemen (3.55%) [18]. Ngoài các hợp chất hóa học được liệt kê ở trên, còn có các thành phần khác được phân lập từ PNG, bao gồm icarisid B6, guanosin hydrat, axit béo, các nguyên tố vô cơ và muối khoáng [16]. 1.1.5 Tác dụng dược lý của saponin Đúc kết từ y học cổ truyền xưa cùng với các nghiên cứu hiện đại, tam thất đã được chứng minh là một loài cây với nhiều tác dụng dược lý tốt lên hệ tim mạch, hệ miễn dịch, khả năng chống xơ vữa động mạch, hoạt động cầm máu, khả năng chống ung thư... Tác động lên hệ tim mạch Rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy khả năng điều trị các bệnh tim mạch của việc sử dụng PNG thông qua hai tác dụng chính: khả năng ảnh hưởng đến tế bào nội mô và khả năng bảo vệ tế bào cơ tim. Cụ thể, trong cao huyết áp, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tăng cường hoạt động của các tế bào nội mô cơ tim thông qua tác dụng giảm nồng độ NO và ET-1 trong máu đã làm giảm khả năng tăng huyết áp trong chuột thí nghiệm [16]. Ngoài ra tác dụng bảo vệ tế bào tim mạch của saponin 20 (S) ‐panaxadiol thông qua việc chống lại sự oxi hoá, cùng với tác dụng hình thành mạch máu của ginsenosid Rg1 có tác dụng trong điều trị chữa lành vết thương do thiếu máu cục bộ [19]. Trong suy tim, thông qua thử nghiệm điều trị chuột bị suy tim sử dụng ginsenosid Rb1 (35 và 70 mg/kg) và losartan (4,5 mg/kg) trong 8 tuần, Rb1 đã được 7 chứng minh có tác dụng khôi phục chức năng tim và ty thể, tăng hấp thu glucose và bảo vệ chống lại quá trình tái định dạng tim thông qua các con đường tín hiệu TGFβ1/ Smad, ERK và Akt [20]. Khả năng chống xơ vữa động mạch Thực nghiệm trên 3 nhóm chuột được sử dụng parafin lỏng, zymosan (20mg/kg, 3 ngày 1 lần) và zymosan cùng PNS (100mg/kg hàng ngày) trong 9 tuần, kèm chế độ ăn nhiều chất béo đã chứng minh khả năng trong việc điều trị xơ vỡ động mạch của PNS. Kết quả mẫu máu trên chuột đã chứng minh PNS có thể ngăn ngừa và điều trị xơ vữa động mạch dựa trên khả năng chống viêm, giảm mức lipid trong máu cũng như khả năng sửa chữa mạch máu. Cơ chế chính của tác dụng này là do khả năng kháng viêm thông qua sự ức chế chuyển vị của p65 NF-kB [21]. Khả năng gây đông máu và chữa lành vết thương Tam thất được coi là thần dược điều trị chảy máu trong và ngoài khi điều trị chấn thương. Các thành phần saponin có tác dụng làm giảm viêm, giảm stress oxy hóa và ức chế endotoxin và myeloperoxidase trong giai đoạn hồi phục của chuột bị sốc xuất huyết [16]. Nghiên cứu riêng về ginsenosid Rg1 được phân lập còn cho thấy tác dụng thúc đẩy tạo mạch máu con đường tín hiệu VEGF-KDR/FIK-1 và I3K- AkteNOS [22]. Hoạt động chống oxy hoá Các flavonoid và saponin từ tam thất đã được chứng minh có hoạt tính chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do. Tại nồng độ 0,2 – 1,0 mg/ml, các flavonoid trong tam thất có hoạt tính chống sự oxi hoá của axit 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzthiazolin-6sulphonic, các gốc superoxit anion và các gốc hydroxyl vượt trội hơn so với axit ascorbic. Ngoài ra, các flavonoid còn thể hiện tác dụng ức chế đối với Staphylococcus aureus, Aeromonas hydrophila và Pseudomonas aeruginosa [23]. Một số loại saponin từ tam thất cũng được báo cáo về tác dụng chống lại stress oxy hoá trên ty thể [24]. Khả năng chống viêm Hoạt động chống viêm của PNG được chứng minh thông qua các cơ chế khác nhau, đặc biệt thông qua con đường NF-kB. Tam thất có tác dụng ngăn chặn sự tập trung và kích hoạt của bạch cầu trung tính, đại thực bào và tế bào lympho dẫn đến sự hạn chế giải phóng của ROS, lysozym, prostaglandin, leukotrien và các cytokin gây viêm, làm giảm thiệt hại cho các mô xung quanh [25]. 8 Thực nghiệm cho thấy ginsenosid Rb1 có khả năng chống viêm thông qua khả năng hạn chế sự giải phóng của các cytokin gây viêm trong các tế RAW264.7, cũng như giảm lượng COX-2 và iNOS. Trong các thử nghiệm trên động vật, Rb1 có tác dụng giảm chấn thương do viêm thận cấp và chữa trị nhiễm trùng huyết do lipopolysaccarid [26]. Khả năng hạ đường huyết và chống tăng lipid máu Trong tam thất, PNS có tác dụng làm tăng đáng kể độ nhạy với insulin cũng như cải thiện cân bằng nội mô glucose trong các thử nghiệm trên chuột KK-Ay, điều này có ý nghĩa rất lớn trong quá trình kiểm soát tiểu đường. Ngoài ra, PNS còn có khả năng điều chỉnh về cả mức độ cũng như độ nhạy cảm của leptin trên chuột KKAy, hooc môn này có tác dụng kiểm soát năng lượng tổng thể cũng như sự cân bằng nội môi trong trao đổi chất, thông qua đó giảm nhu cầu thức ăn và và chất béo [27]. Trong 5 thành phần chính của PNS thì Rb1 và Rg1 được báo cáo về tác dụng thúc đẩy tiết insulin của tế bào beta và làm giảm tích tụ chất béo trung tính. Tác dụng nói trên được dựa trên cơ chế cải thiện cân bằng đường nội môi bằng cách tăng cường quá trình tạo chất béo trung tính trong tế bào mỡ và tăng cường chức năng và khả năng sống sót của tế bào beta thông qua con đường phụ thuộc PKA [28]. Khả năng bảo vệ thần kinh Đã có những ghi nhận về tác dụng của các PNS như ginsenosid Rg1, Rb1, notoginsenosid R1 và các polysaccarid từ cây về khả năng hạn chế sự chết tế bào thông qua việc điều chỉnh tỉ lệ Bcl-2/Bax và biểu hiện của Trx-1, SOD-1, HSP70, giảm biểu hiện của caspase-1, caspase-3 và các protein có liên quan, nhằm khôi phục con đường tín hiệu Akt-NF-kB có tác dụng chống chết tế bào. Các cơ chế chống viêm cũng có tác dụng trong việc bảo vệ thần kinh. Ngoài ra, các saponin còn có tác dụng thúc đẩy quá trình chuyển hóa và bảo vệ cấu trúc của tế bào thần kinh chống lại tổn thương do thiếu oxy trong ống nghiệm một cách toàn vẹn, thúc đẩy tăng sinh tế bào gốc thần kinh hồi hải mã và biệt hóa thành tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm mới [16]. Ginsenosid Rb1 có thể điều chỉnh mức protein của yếu tố thần kinh có nguồn gốc từ não. Ngoài các tác dụng trên, PNG có tác dụng chống thoái hóa thần kinh, ginsenosid Rb1 có thể điều chỉnh giảm protein Tau quá trình phosphoryl hóa trong bệnh Alzheimer [29]. Khả năng hỗ trợ và kích thích miễn dịch 9 Các chất trong tam thất như saponin dạng protopanaxadiol, ginsenosid -Rb1, - Rd, notoginsenosid -K, -R4 phân lập từ P.notoginseng có tác dụng tăng cường mạnh một số kháng thể đặc hiệu và các phản ứng tế bào chống lại ovalbumin (OVA) trên chuột và chúng còn có khả năng hoạt hoá tế bào lympho T và tế bào lympho B ở chuột miễn dịch với OVA [16]. Khả năng tác dụng lên thận Nghiên cứu chỉ ra rằng các PNS có khả năng bảo vệ chống lại độc tính trên thận do cisplatin gây ra [30], ngoài ra PNS còn có tác dụng giảm sự chết của mô thận thông qua ức chế con đường ty thể, do tác dụng giảm biểu hiện của caspase 9 và Bax và tăng biểu hiện của Bcl-2 [31]. Khả năng tác dụng lên gan Các loại PNS còn thể hiện tác dụng bảo vệ các tổn thương gan do nhiều nguyên nhân như rượu, carbon tetrachlorid, ... Những tác dụng điều trị của các loại saponin kể trên đối với bệnh xơ gan có thể liên quan đến hoạt động điều hòa miễn dịch của nó đối với các cytokin tiền xơ và chống xơ hóa, cũng như đặc tính chống oxy hóa. Ngoài ra, PNS có thể làm giảm chứng thiếu máu cục bộ đường ruột, rối loạn chức năng vi mạch gan do tái tưới máu và tổn thương tế bào gan bởi cơ chế chống viêm [16]. Cụ thể, tác dụng của ginsenosid Rg1 tại gan đã được chỉ ra như việc giảm nồng độ đường huyết trong máu và chỉ số kháng insulin tại chuột, làm tăng nồng độ aspartate transaminase và alanin transaminase trong mô hình chuột T2 ‐ DM [5]. Tác dụng bảo vệ gan của ginsenosid Rg1 còn được thể hiện thông qua việc điều chỉnh con đường tín hiệu Keap1-Nrf2-ARE [26]. Cơ chế chống ung thư Các chiết xuất và thành phần của PNG đã được kiểm chứng về khả năng chống ung thư đối với bệnh ung thư ruột kết, ung thư gan, ung thư phổi, u lympho, ung thư tuyến tuỵ, ung thư vú. Cơ chế chính có thể do sự ức chế sự tăng sinh tế bào và gây ra quá trình chết rụng tế bào thông qua giảm điều hoà biểu hiện Bcl-2, tăng điều hoà biểu hiện Bax, giảm tiềm năng xuyên màng của ty thể, và sự hoạt hoá của caspase-3 [16]. Trong ung thư vú, ginsenosid Rg1 đã được báo cáo về khả năng gây chết tế bào theo chương trình, và ngăn chặn sự hình thành tế bào khối u ở chuột thực nghiệm thông qua sự ngăn chặn tổn thương do oxi hoá [32]. Ngoài ra, những báo cáo khác về khả năng chống ung thư tại xương hay ung thư bạch cầu cũng đã cho thấy khả năng chống ung thư của Rg1 trong tam thất [33, 34]. 10 1.1.6. Tam thất trong y học cổ truyền Rễ tam thất được thu hái trước khi ra hoa, rửa sạch, phơi khô hoặc sấy khô, rồi phân loại thành rễ củ, rễ nhánh và thân rễ. Tam thất có vị đắng, ngọt, tính ẩm, vào các kinh can, thận, có công năng hoạt huyết, bổ huyết, cầm huyết, tiêu ứ máu, tiêu sưng, giảm đau. Tam thất được dùng làm vị thuốc trong các bài thuốc y học cổ truyền của Việt Nam như chữa các chứng chảy máu khi bị thương hoặc chữa suy nhược cơ thể ở người cao tuổi hoặc phụ nữ có thai. Trong y học cổ truyền Ấn Độ, tam thất là thuốc bổ và làm tăng khả năng thích nghi của cơ thể [1]. Tại Trung Quốc, từ xa xưa rễ của tam thất đã được sử dụng như một phương thuốc cầm máu nổi tiếng, là thành phần chính trong Vân Nam Bạch Dược – một phương thuốc nổi tiếng của Trung Quốc. Các ghi chép về cây có thể được tìm thấy từ rất sớm trong cuốn Bản Thảo Cương Mục của Lý Thời Trân, với các tác dụng được đề cập đến như cầm máu, loại bỏ máu ứ, giảm đau và điều trị chảy máu do vật sắc, ho ra máu, nôn trớ, chảy máu cam và lỵ ra máu [16]. 1.2 Tổng quan về màng film 1.2.1. Lịch sử màng film Đường uống là đường dùng thuốc phổ biến nhất vì tính thuận tiện, dễ sử dụng, không xâm lấn và linh hoạt. Trong các dạng bào chế dùng đường uống, viên nén là dạng bào chế được sử dụng nhiều nhất vì thuận tiện trong sản xuất, vận chuyển cũng như cách sử dụng đơn giản cho bệnh nhân. Tuy nhiên, đối với nhóm bệnh nhân cao tuổi, trẻ em, đặc biệt những người mắc chứng khó nuốt thì khi sử dụng các dạng liều uống truyền thống gặp rất nhiều khó khăn, dẫn đến nguy cơ không tuân thủ và giảm hiệu quả điều trị [35]. Vì vậy, dạng bào chế rã nhanh qua đường uống đã được phát triển bởi các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Wyeth vào cuối những năm 1970 ở Vương quốc Anh để thay thế thuốc viên nén, viên nang và xi-rô cho trẻ em và người cao tuổi gặp khó khăn khi sử dụng các dạng bào chế rắn thông thường cho đường uống. Viên nén tan trong miệng và màng film phân hủy nhanh (ODF) là hai dạng bào chế phân hủy nhanh qua đường uống đã được đề xuất. Mặc dù thời gian tan rã hoặc tan nhanh của chúng, vẫn có một số nhược điểm khi sử dụng viên nén tan trong miệng, bao gồm sự hiện diện của cặn trong miệng sau dùng, tạo ra cảm giác khó chịu trong miệng, sợ bị nghẹn và gây cộm khi sử dụng. Để khắc phục các vấn đề liên quan đến viên nén hòa tan trong miệng, một công nghệ bào chế thuốc mới được gọi là màng 11 film rã nhanh (ODF) / màng film phân huỷ trong miệng / màng film đặt dưới lưỡi đã được phát triển [36]. ODF là một màng film/dải mỏng chứa thành phần hoạt tính với diện tích bề mặt khoảng 1-20 cm2 (tùy thuộc vào liều lượng). ODF được tạo ra bằng cách sử dụng công nghệ tương tự như miếng dán thẩm thấu qua da nhưng sử dụng đường uống. ODF được làm từ các polyme ưa nước, hòa tan nhanh khi để dưới lưỡi hoặc trong khoang miệng, nơi màng film hấp thụ nước bọt và hydrat hóa nhanh chóng, cho phép thuốc được hấp thụ qua đường uống. Tác dụng rã nhanh chủ yếu là do diện tích bề mặt của màng thấm ướt nhanh chóng khi tiếp xúc với môi trường ẩm trong miệng [36]. ODF giúp cải thiện sinh khả dụng, giảm chi phí điều trị và giúp việc sử dụng dễ dàng hơn, làm tăng sự tuân thủ của bệnh nhân. Màng được sử dụng qua đường niêm mạc miệng để đạt được thời gian phân hủy tối thiểu trong niêm mạc miệng để đạt được tuần hoàn toàn thân với tác dụng nhanh nhất [37]. Trong những năm gần đây, người tiêu dùng đã được biết đến dạng bào chế này qua một số sản phẩm làm thơm miệng đã được thương mại hoá [38]. Ngày nay, ODF đã là một dạng bào chế đã được nghiên cứu và chứng minh hiệu quả trong việc nạp dược chất để sử dụng trong thuốc OTC [36]. 1.2.2. Cơ chế hấp thụ của màng film qua niêm mạc miệng Để thuốc khuếch tán thụ động qua niêm mạc miệng, có hai con đường xâm nhập: đường nội bào và đường xuyên tế bào. Chất thấm có thể sử dụng cả hai con đường cùng một lúc. Tuy nhiên, theo các đặc điểm lý hóa của thuốc khuếch tán, một đường thường được ưa chuộng hơn đường kia. Do tính chất ưa béo của màng tế bào, các chất hòa tan ưa nước sẽ gặp khó khăn khi đi qua nó vì hệ số phân vùng. Kết quả là, khoảng gian bào là rào cản chính để xâm nhập chất tan ưa béo, trong khi màng tế bào là rào cản chính để vận chuyển hợp chất ưa nước. Sự xâm nhập của hợp chất qua biểu mô miệng có thể sử dụng hỗn hợp các phương pháp này [37]. 1.2.3. Ưu, nhược điểm của màng film Bảng 1.1. Ưu điểm, nhược điểm của màng film [35] Ưu điểm Nhược điểm - Không cần nước để sử dụng. - Khó nạp thuốc vào màng - Thuận tiện cho trẻ em, người già và và bệnh nhân film ở liều cao. mắc chứng khó nuốt. 12