Tài liệu Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano lipid rắn mafenid

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ THỊ HƯƠNG MAI NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO LIPID RẮN MAFENID KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2015 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ THỊ HƯƠNG MAI NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO LIPID RẮN MAFENID KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Chiến Nơi thực hiện: 1. Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia 2. Bộ môn Bào Chế HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Chiến Người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian vừa qua. Tôi xin chân thành cảm ơn DS. Nguyễn Thị Thùy Trang, người “thầy”, người bạn đã luôn ở bên tôi, hướng dẫn và giải đáp thắc mắc, khó khăn cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện khóa luận. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Hạnh Thủy, ThS. Bùi Thị Lan Phương, ThS. Trần Tuấn Hiệp đã có những giúp đỡ quý báu về ý tưởng, kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo và các anh chị nghiên cứu viên, kỹ thuật viên Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia, bộ môn Bào chế, tổ Bào Chế bộ môn Công Nghiệp Dược đã tạo điều kiện cho tôi sử dụng máy móc thiết bị và hướng dẫn trong quá trình tôi làm thực nghiệm. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu, phòng Đào tạo cùng toàn thể thầy cô các bộ môn và cán bộ các phòng ban trường Đại học Dược Hà Nội đã tận tình dạy dỗ tôi trong những năm tháng học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã luôn ở bên tôi, động viên và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Lê Thị Hương Mai MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................2 1.1. Tổng quan về hệ nano lipid rắn chứa dược chất thân nước .......................2 1.1.1. Đặc điểm của hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa dược chất thân nước ......2 1.1.2 Thành phần ..................................................................................................3 1.1.3 Ưu, nhược điểm của hệ tiểu phân nano lipid rắn .......................................5 1.1.4 Kỹ thuật bào chế ..........................................................................................6 1.2. Tổng quan về mafenid acetat .......................................................................12 1.2.1. Công thức .................................................................................................12 1.2.2. Tính chất lý hóa ........................................................................................12 1.2.3 Định lượng.................................................................................................12 1.2.4 Tác dụng dược lý, chỉ định, tác dụng không mong muốn ........................12 1.2.5 Các nghiên cứu liên quan đến dạng bào chế của mafenid acetat .............13 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................14 2.1. Đối tượng nghiên cứu, nguyên vật liệu, thiết bị .........................................14 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................14 2.1.2. Nguyên vật liệu .........................................................................................14 2.1.3. Thiết bị ......................................................................................................15 2.2. Nội dung nghiên cứu .....................................................................................15 2.3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................15 2.3.1. Phương pháp đánh giá khả năng hòa tan của các lipid khác nhau trong các dung môi khác nhau. ....................................................................................15 2.3.2. Phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn ..................................16 2.3.3. Phương pháp định lượng mafenid acetat trong chế phẩm. ......................18 2.3.4 Thẩm định một số chỉ tiêu của phương pháp định lượng HPLC trong môi trường nước ........................................................................................................19 2.3.5. Phương pháp đánh giá hệ tiểu phân nano lipid rắn mafenid acetat........20 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, BÀN LUẬN VÀ KẾT QUẢ ............................22 3.1 Kết quả thẩm định một số chỉ tiêu phương pháp định lượng HPLC mafenid acetat trong môi trường nước ..............................................................22 3.2.1 Xác định độ đặc hiệu .................................................................................22 3.2.1 Độ tuyến tính .............................................................................................23 3.2.3 Độ đúng .....................................................................................................24 3.2 Kết quả khảo sát độ tan của lipid trong một số dung môi hữu cơ ............25 3.3 Xây dựng quy trình bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa dược chất mafenid acetat ......................................................................................................27 3.3.1 Khảo sát phương pháp bào chế .................................................................28 3.4.2 Khảo sát loại lipid .....................................................................................30 3.4.3 Khảo sát nồng độ lipid trong hệ tiểu phân nano lipid rắn ........................32 3.4.4 Khảo sát lựa chọn chất diện hoạt thân nước ............................................33 3.4.5 Khảo sát tỷ lệ thể tích pha nước nội : pha dầu .........................................34 3.4.6 Khảo sát thời gian siêu âm ........................................................................36 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DCM Dicloromethan DL Lượng thuốc tải nạp (Drug Loading) EE Hiệu suất bao gói dược chất (Entrapment Efficiency) KTTP Kích thước tiểu phân LDCs Hệ liên hợp lipid-dược chất (Lipid-Drug Conjugates) LogP Hệ số phân bố octanol/nước O/W Dầu trong nước P90G Phospholipon 90G PDI Chỉ số đa phân tán (PolyDispersity Index) PEG Poly ethylen glycol PVA Polyvinyl alcol RES Hệ thống lưới nội mô (ReticuloEndothelial System) SLN Tiểu phân nano lipid rắn SLNs Hệ tiểu phân nano lipid rắn v/p Vòng/phút W/O Nước trong dầu W/O/W Nước trong dầu trong nước w/v Khối lượng/thể tích w/w Khối lượng/khối lượng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. 1 So sánh hệ tiểu phân thông thường với hệ phân phối thuốc có kiểm soát SLNs [10], [17] 6 Bảng 2. 1 Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm 14 Bảng 2. 2 Công thức bào chế SLNs làm mẫu trắng tá dược 20 Bảng 3. 1 Mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ mafenid acetat trong môi trường nước 23 Bảng 3. 2 Độ đúng của phương pháp định lượng HPLC 24 Bảng 3. 3 Khả năng tan trong dung môi hữu cơ của lipid ở nhiệt độ thường 25 Bảng 3. 4 Công thức khảo sát cho SLNs sử dụng 2 phương pháp bào chế 28 Bảng 3. 5 Công thức khảo sát cho hệ SLNs sử dụng các loại lipid khác nhau 30 Bảng 3. 6 Các chất diện hoạt thân nước dùng để khảo sát công thức SLNs 33 Bảng 3. 7 Các tỷ lệ pha nội:pha dầu dùng để khảo sát công thức SLNs 35 Bảng 3. 8 Các thời gian siêu âm sử dụng để khảo sát 37 Bảng 3. 9 Công thức bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn mafenid acetat tối ưu 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. 1 Cấu trúc của SLNs chứa dược chất thân dầu 2 Hình 1. 2 Mô hình SLN đề xuất với 2 bề mặt phân cách pha không tải nạp (A) và tải nạp (B) BSA [35] 3 Hình 2. 1 Sơ đồ quy trình bào chế SLNs theo hai phương pháp 18 Hình 3. 1 Sắc ký đồ mẫu trắng tá dược 22 Hình 3. 2 Sắc ký đồ mẫu chuẩn mafenid acetat 22 Hình 3. 3 Sắc ký đồ mẫu thử mafenid acetat 22 Hình 3. 4 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ mafenid acetat trong môi trường nước 23 Hình 3. 5 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của phương pháp bào chế đến KTTP và PDI của SLNs bào chế được 29 Hình 3. 6 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của các loại lipid đến KTTP và PDI của SLNs bào chế được 31 Hình 3.7 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ lipid đến KTTP, PDI và EE của SLNs bào chế được 32 Hình 3. 8 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại chất diện hoạt thân nước đến KTTP và PDI của SLNs bào chế được 34 Hình 3. 9 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng tỷ lệ pha nội : pha dầu đến KTTP và PDI của SLNs bào chế được 35 Hình 3. 10 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến KTTP và PDI của SLNs bào chế được 37 Hình 3. 11 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến EE của SLNs bào chế được 38 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, hệ tiểu phân nano lipid rắn (SLNs) đã thu được sự chú ý rất lớn từ các nhà khoa học. SLNs kết hợp những ưu điểm chung của các hệ mang thuốc kích thước nano như tăng độ tan, tăng tính thấm của dược chất, kéo dài thời gian lưu hành thuốc trong máu và đưa thuốc hướng đích nhờ các kỹ thuật xử lý bề mặt tiểu phân; hạn chế được nhược điểm của các hệ mang trước đó như kém ổn định (liposome) và độc tính cao (tiểu phân nano polyme). Trong các nghiên cứu về SLNs trước đây được công bố trong nước và trên thế giới, các tác giả tập trung chủ yếu vào nhóm dược chất thân dầu và các đại phân tử thân nước như protein, albumin... Tuy nhiên, với sự đa dạng của hoạt chất cùng với mục đích điều trị khác nhau, mảng bào chế SLNs với dược chất thân nước là một lĩnh vực khó và hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu. Mafenid acetat là một chất kháng khuẩn tổng hợp, cấu trúc có liên quan chặt chẽ đến nhóm sulfonamid, tan trong nước. Với độ tan trong nước ở 25oC là 106 mg/L, dược chất này là một thách thức thú vị với các nhà bào chế hệ tiểu phân nano lipid. Do vậy, mafenid acetat được dùng như một mô hình thuốc để ứng dụng vào dạng bào chế nano lipid rắn chứa dược chất thân nước. Với mục đích trên, đề tài “Nghiên cứu bào chế tiểu phân nano lipid rắn mafenid” được tiến hành với các mục tiêu sau: 1. Xây dựng được công thức bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn mafenid acetat. 2. Xác định được một số thông số quy trình bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn mafenid acetat. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về hệ nano lipid rắn chứa dược chất thân nước Hệ tiểu phân nano lipid rắn (SLNs) lần đầu tiên được giới thiệu vào những năm 1990. Với kích thước cỡ nano, SLNs đã thu hút được sự chú ý đáng kể từ các nhà khoa học. Những hạt này đủ nhỏ để đi qua các hệ thống vi mạch máu và ngăn chặn sự hấp thu của đại thực bào, do đó đặc biệt thích hợp làm hệ phân phối thuốc. Là dạng bào chế mới thay thế cho các tiểu phân nano polyme, nhũ tương và liposome, SLNs là một hệ mang dược chất tiềm năng đối với một số loại thuốc, do quy trình bào chế đơn giản, có thể sản xuất quy mô lớn, và độc tính thấp [10], [24], [31]. 1.1.1. Đặc điểm của hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa dược chất thân nước Một cách tổng quát, SLNs là những tiểu phân có đường kính trung bình từ 50 – 1000 nm được phân tán trong nước hoặc trong một dung dịch chất diện hoạt thân nước. Mỗi tiểu phân có cấu tạo gồm một màng lipid đơn, bao quanh một lõi chứa cốt lipid rắn, hoạt chất thân dầu được đan xen trong cốt lipid ở dạng hòa tan hoặc kết tinh [3]. Hình 1. 1 Cấu trúc của SLNs chứa dược chất thân dầu Đối với nhóm dược chất thân nước, Li và cộng sự đã đề xuất mô hình cấu trúc của tiểu phân nano lipid rắn (SLN) chứa albumin huyết thanh bò (BSA) được bào chế bằng kỹ thuật nhũ hóa kép. Theo đó, dược chất nằm ở pha nước nội được bao quanh bởi pha lipid rắn cấu tạo giống như tiểu phân SLN chứa dược chất thân dầu. Các tiểu phân này được phân tán trong pha ngoại là nước hoặc dung dịch chất diện hoạt thân nước có nồng độ thích hợp [35]. 3 Hình 1. 2 Mô hình SLN đề xuất với 2 bề mặt phân cách pha không tải nạp (A) và tải nạp (B) BSA [35] Lượng thuốc tải nạp (DL – drug loading) vào hệ bị hạn chế, thường chỉ chiếm 25% so với cốt lipid nhưng cũng có thể lên đến 50% đối với các hoạt chất đặc biệt như ubidecarenon, phụ thuộc vào độ tan của dược chất trong lipid, cấu trúc và trạng thái đa hình của cốt lipid [31]. 1.1.2 Thành phần Thành phần chính của SLNs gồm dược chất (có thể thân dầu hoặc thân nước), lipid rắn, chất diện hoạt và nước. Ngoài ra với các kỹ thuật bào chế khác nhau có thể sử dụng các dung môi hữu cơ khác nhau. Nhìn chung, các lipid có thể sử dụng làm cốt của SLNs là triglycerid (ví dụ tri-stearin), hỗn hợp các glycerid (Compritol, Precirol), acid béo (acid stearic), hoặc các loại sáp (cetyl palmitat, cetyl alcol). Chất diện hoạt được sử dụng để ổn định hệ phân tán lipid. Việc phối hợp các loại chất diện hoạt có thể cho hiệu quả ngăn chặn sự kết lắng tiểu phân tốt hơn. Hiện nay, hệ mang dược chất sử dụng hỗn hợp lipid lỏng và rắn (được gọi là hệ mang lipid cấu trúc nano – NLC) đang được nghiên cứu rộng rãi [6], [17], [24], [31]. 4  Cốt lipid Việc lựa chọn lipid là rất quan trọng để đạt được DL cao, ổn định và kéo dài giải phóng dược chất mong muốn. Các loại lipid khác nhau dẫn đến hệ số phân bố khác nhau và kéo theo DL khác nhau của cùng một dược chất. Hiện tượng đa hình của lipid cũng ảnh hưởng đến tính chất của SLNs. Ngoài ra, đặc tính kỵ nước của lipid cũng thay đổi theo sự cân bằng của các nhóm chức trong phân tử. Một tiêu chí bổ sung cho việc lựa chọn lipid cho công thức SLNs là tỷ lệ chuyển đổi đa hình hay xu hướng hình thành các tinh thể hoàn hảo. Nhìn chung, lipid với chuỗi acid béo dài hơn có tỷ lệ chuyển đổi chậm hơn các lipid có chuỗi ngắn. DL cao chỉ khi dược chất tan trong lipid nóng chảy hoặc hệ số phân bố cao giữa lipid nóng chảy và nước. Đến nay, các chất béo được ứng dụng trong việc bào chế SLNs gồm: acid béo với độ dài khác nhau của chuỗi hydrocacbon, ester béo, cồn béo, glycerid với các cấu trúc khác nhau và hỗn hợp của các ester glyceryl [17], [24], [31].  Chất diện hoạt Chức năng chính của chất diện hoạt trong SLNs là phân tán các lipid nóng chảy vào pha nước và ổn định các tiểu phân nano sau khi đã làm lạnh. Một số yếu tố được xem xét khi lựa chọn chất diện hoạt trong bào chế SLNs là giá trị HLB, đường dùng của SLNs, độc tính và khả năng ảnh hưởng lên sự biến đổi lipid và kích thước tiểu phân. Chất diện hoạt với HLB từ 8-18 thích hợp cho việc bào chế hệ phân tán dầu/nước (O/W). Chất diện hoạt không ion hóa thích hợp cho đường uống và đường tiêm do độc tính thấp và kích ứng thấp. Nhìn chung, độc tính của các chất diện hoạt theo thứ tự là cation > anion > không ion hóa > lưỡng tính. Một yếu tố quan trọng khác cần được xem xét khi lựa chọn chất diện hoạt là khả năng ảnh hưởng đến sự phân hủy cốt lipid trong cơ thể. Cuối cùng, sự có mặt của các chất diện hoạt và đồng diện hoạt cũng ảnh hưởng đến kích thước tiểu phân của SLNs. SLNs bào chế từ các lipid như nhau có thể cho kích thước tiểu phân khác nhau do sử dụng các chất diện hoạt khác nhau. Các chất diện hoạt ion hóa như natri dodecyl sulfat cho hệ tiểu phân với phân bố kích thước hẹp và ổn định hơn nhưng có thể gây ra độc tính không mong muốn [17], [24], [31]. 5 Để kết hợp dược chất thân nước vào SLNs, một số biện pháp bổ sung phải được thực hiện như sử dụng một ion trong dung dịch liên kết với ion trái dấu cùng điện tích trên bề mặt của một chất tan trong dung dịch đó, gọi là các counterion. Counterion thường sử dụng là polyme (natri alginat, dextran sulfat...) và ester (dạng muối hữu cơ). Điều này có thể làm tăng hệ số phân bố của thuốc trong pha lipid và cải thiện dung lượng tải thuốc (drug loading capacity). Đây chính là cơ sở của hệ liên hợp dược chất và lipid (LDCs) [25].  Các thành phần khác Ngoài lipid và chất diện hoạt, trong một số dạng biến đổi của SLNs, các thành phần khác cũng được sử dụng. Hệ mang thuốc được bao bởi các polyme thân nước như poloxame, poloxamin hoặc polyethylen glycol (PEG) được gọi là hệ mang tàng hình (steath) hoặc hệ mang lưu hành dài hạn, có thể giảm sự bắt giữ của lưới nội mô (RES) và tồn tại dài hơn trong tuần hoàn, là cơ sở bào chế các hệ tác dụng tại đích [19]. 1.1.3 Ưu, nhược điểm của hệ tiểu phân nano lipid rắn a. Ưu điểm [12], [17], [24] - Có khả năng kiểm soát giải phóng thuốc và đưa thuốc hướng đích. - Độ tương thích sinh học cao do sử dụng các lipid sinh lý. - Bảo vệ các dược chất kém bền tránh khỏi sự phân hủy hóa học. - Có thể kết hợp cả dược chất thân nước và thân dầu. - Dễ dàng nâng cấp quy mô và khử trùng. b. Nhược điểm [12], [17], [24] - Tăng kích thước tiểu phân. - Khó dự đoán xu hướng gel hóa. - Có sự) tống ngược thuốc sau khi polyme biến tính trong quá trình bảo quản. 6 Bảng 1. 1 So sánh hệ tiểu phân thông thường với hệ phân phối thuốc có kiểm soát SLNs [10], [17] Đặc điểm SLNs Hệ tiểu phân polyme Liposome Nhũ tương lipid Độc tính toàn thân Thấp ≥ SLNs Thấp Thấp Độc tế bào Thấp ≥ SLNs Thấp Thấp Tồn dư dung môi Không Có Có thể có hoặc không Không Nâng cấp quy mô Có Không Có Có Tiệt trùng bằng nồi hấp Có Không Không Có Giải phóng kéo dài Có Có ≤ SLNs Không 1.1.4 Kỹ thuật bào chế 1.1.4.1 Sơ lược về các kỹ thuật bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn Các kỹ thuật bào chế SLNs chủ yếu dựa trên nguyên tắc tạo nhũ tương: dầu trong nước (O/W) hoặc nước trong dầu trong nước (W/O/W) với các giọt lipid được phân tán trong pha nước chứa chất ổn định. Hạ nhiệt độ hỗn hợp này xuống dưới nhiệt độ nóng chảy, lipid kết tinh lại trong các tiểu phân thu được hỗn dịch SLNs. Do lipid sử dụng tồn tại ở trạng thái rắn nên cần đun chảy hoặc hòa tan trong các dung môi thích hợp trước khi phân tán trong pha ngoại. Trường hợp lipid được đun chảy trước khi phân tán cần sử dụng các biện pháp đồng nhất hóa để chia nhỏ giọt lipid đến kích thước nano [3]. Tương ứng với các biện pháp đồng nhất hóa khác nhau có các kỹ thuật bào chế như: - Đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt lớn và siêu âm. - Đồng nhất hóa ở áp suất cao [27], [28]. Với trường hợp sử dụng dung môi thích hợp để hòa tan lipid, tùy vào dung môi sử dụng có các kỹ thuật như: - Nhũ hóa khuếch tán dung môi: sử dụng dung môi tan một phần trong nước (ethyl acetat, butyl lactat...) [29]. 7 - Nhũ hóa bốc hơi dung môi: sử dụng dung môi không tan trong nước (cloroform, diclomethan...). - Thay thế dung môi: sử dụng dung môi đồng tan với nước (ethanol, aceton...) [34]. Đối với nhóm thuốc tan trong nước, các nghiên cứu tập trung vào sử dụng kỹ thuật nhũ hóa kép W/O/W để hạn chế sự khuếch tán của dược chất ra pha ngoại trong quá trình loại bỏ dung môi. Quá trình bào chế SLNs bằng kỹ thuật nhũ hóa kép có thể chia làm 2 giai đoạn: - Nhũ hóa lần 1: dược chất được hòa tan vào nước sau đó nhũ hóa vào pha dầu chứa lipid đã được làm lỏng thu được nhũ tương W/O. - Nhũ hóa lần 2: nhũ tương W/O được phân tán vào pha ngoại chứa chất diện hoạt Kết thúc 2 giai đoạn nhũ hóa, hỗn hợp được khuấy từ trong thời gian thích hợp để hạn chế sự kết tụ tiểu phân trong quá trình lipid kết tinh. 1.1.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bào chế SLNs bằng kỹ thuật nhũ hóa kép. a. Bản chất của dược chất được bao gói. Độ tan của dược chất trong pha nước (theo nhiệt độ, pH), hệ số phân bố của dược chất trong pha dầu (logP) là những yếu tố quyết định hiệu suất bao gói dược chất. Ngoài ra, sự tương tác giữa các nhóm chức trong phân tử dược chất và lipid hay chất diện hoạt cũng là một trong những yếu tố cần nghiên cứu [11]. b. Chất ổn định và chất diện hoạt. Để tạo thành một nhũ tương kép ổn định thường sử dụng 2 chất diện hoạt khác nhau. Nhìn chung, giá trị HLB tối ưu cho chất diện hoạt thứ nhất là 2 – 7, cho chất diện hoạt thứ 2 là 6 – 16. Nồng độ chất diện hoạt cũng rất đa dạng. Nồng độ quá thấp có thế dẫn đến hệ nhũ tương không bền, nhưng nồng độ quá cao lại ra gây độc tính cho người dùng, thậm chí dẫn đến mất ổn định hệ. Ngoài ra, việc sử dụng 8 quá nhiều chất diện hoạt thân dầu có thể gây nên hiện tượng đảo pha của nhũ tương W/O/W thành nhũ tương đơn O/W [11], [18]. c. Thể tích pha. Theo Hermann J. và cộng sự, trong quá trình bào chế vi cầu chứa dược chất somatostatin acetat (là một dược chất tan tốt trong nước) khi tăng thể tích pha nước nội thì hiệu suất bao gói thuốc giảm. Điều này có thể giải thích là do pha dầu đóng vai trò như một hàng rào ngăn chặn sự khuếch tán của dược chất từ pha nước nội ra bên ngoài, khi tăng tỷ lệ pha dầu so với pha nước nội thì bề dày của hàng rào này tăng lên, do đó hiệu quả ngăn chặn sự khuếch tán cũng tăng lên làm giảm sự rò rỉ thuốc ra ngoài pha nước ngoại [11], [15], [18]. Mặt khác, độ dày của lớp hàng rào này cũng ảnh hưởng đến sự ổn định của nhũ tương kép. Khi lớp ngăn cách giữa 2 pha nước này càng mỏng thì hạt nhũ tương W/O này càng kém bền và có xu hướng bị phá vỡ, kết tụ với nhau thành giọt lớn hơn làm tăng kích thước tiểu phân hoặc gây hiện tượng tách pha. d. Nhiệt độ. Nhiệt độ ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình nhũ hóa qua độ nhớt của các pha, sự hấp phụ bề mặt và sức căng bề mặt. Nhìn chung, nhiệt độ được duy trì trong quá trình nhũ hóa thường là 70oC [11]. e. Sự khuấy trộn và phân cắt Sự phân cắt lớn làm phá vỡ cấu trúc của giọt nhũ tương kép, đồng thời làm giảm kích thước tiểu phân, do đó làm tăng năng lượng bề mặt, dẫn đến xu hướng kết tụ các tiểu phân gần nhau để giảm năng lượng bề mặt làm tăng chỉ số đa phân tán (PDI) của hệ [11]. 1.1.5 Một số nghiên cứu liên quan Kể từ khi ra đời, SLNs được nghiên cứu ứng dụng chủ yếu với các dược chất thân dầu. Số lượng nghiên cứu trên nhóm dược chất thân nước còn hạn chế, đa phần là ứng dụng cho nhóm các protein như insulin, BSA. Trong xu thế phát triển hiện nay, cùng với mục đích sử dụng khác nhau, SLNs chứa các dược chất thân nước 9 cũng đang được nghiên cứu bào chế với nhiều ý tưởng khác nhau. Dưới đây là một vài ví dụ. Một phương pháp thường được ứng dụng để bào chế SLNs với các dược chất thân nước là phương pháp nhũ hóa kép. Gallarate và cộng sự đã tiến hành bào chế SLNs bằng phương pháp nhũ hóa kép kết hợp khuếch tán dung môi, sử dụng insulin là mô hình dược chất thân nước. Trước khi tiến hành bào chế, nhóm tác giả đã thực hiện một số thí nghiệm chứng minh insulin không bị biến đổi bởi dung môi hữu cơ và các thành phần khác trong điều kiện bào chế. Một số dung môi tan một phần trong nước có độc tính thấp như ethyl acetat, butyl lactat, propyl acetat, iso propyl acetat được sử dụng để khảo sát và tối ưu hóa công thức SLNs. Tiểu phân SLN thu được có hình cầu, kích thước trung bình trong khoảng 600 – 1200 nm. Mẫu SLNs tốt nhất có EE lên tới 40% với thành phần công thức gồm GMS là cốt lipid, sử dụng butyl lactat là dung môi, và soya lecithin và Pluronic F168 là các chất diện hoạt [14]. Abbaspour M. và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các anion polyme với hiệu suất mang và phần trăm dược chất giải phóng trong SLNs chứa clindamycin phosphat. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã áp dụng nguyên lý cặp ion để giảm tính thân nước của clindamycin phosphat - một mô hình thuốc cation thân nước. Theo đó, các polyme ion hóa như dextran sulfat hoặc natri alginat được phối hợp với dược chất trong pha nước nội, SLNs cũng được bào chế bằng phương pháp nhũ hóa kép, sử dụng kỹ thuật đồng nhất hóa tốc độ cao để tạo ra các tiểu phân kích thước nano. Kết quả cho thấy, việc kết hợp các anion polyme làm tăng hiệu suất mang thuốc của hệ SLNs. Dextran sulfat có ảnh hưởng mạnh hơn đến hiệu suất mang thuốc, tăng từ 1,32% đến 18,19% so với 6,73% đạt được khi dùng natri alginat. Dextran sulfat cũng làm giảm tốc độ giải phóng thuốc bằng một nửa so với natri alginat, điều này có thể do dextran sulfat có mật độ điện tích cao, trọng lượng phân tử thấp và mật độ phân nhánh thấp hơn natri alginat [4]. Eldeen B. A. và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu bào chế SLNs với dược chất 5-flouracin (5-FU) bằng kỹ thuật nhũ hóa kép kết hợp bốc hơi dung môi. Theo 10 đó, pha dầu gồm một lượng Dynasan và soyalecithin theo công thức được hòa tan trong 10ml dicloromethan (DCM); pha nước nội gồm một lượng chính xác 5-FU hòa vào 4ml dung dịch lactose monohydrat 2,5 % (w/v) để tránh sự kết tụ tiểu phân sau khi đông khô. Nhũ hóa dung dịch dược chất vào pha dầu dưới tác dụng của lực siêu âm cầm tay ở cường độ 40% thu được tiền nhũ tương W/O. Tiếp tục nhũ hóa tiền nhũ tương này vào 40ml nước cất chứa chất diện hoạt polyvinylalcol (PVA) và khuấy từ 30 phút trong bể đá. Sau đó, nâng nhiệt độ lên 14-18oC và tiến hành khuấy từ trong 30 phút để bay hơi hết dung môi thu được SLNs chứa 5-FU. Nhóm tác giả đã tiến hành khảo sát các tỷ lệ khác nhau của các thành phần: dược chất, soyalecithin, Dynasan, PVA và sử dụng dung môi DCM để hòa tan các thành phần lipid trong công thức. Kết quả là SLNs tạo thành từ công thức chứa 53% soyalecithin, 27% Dynasan, 20% 5-FU và 0,5% PVA có kết quả tốt nhất với kích thước tiểu phân (KTTP) trung bình là 343 nm, PDI là 0,005 và hiệu suất bao gói thuốc lên đến 59,09% [13]. Trong một nghiên cứu khác được công bố vào năm 2010, Yang và cộng sự đã sử dụng thymopentin và insulin như các mô hình protein-thuốc để bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn lõi gel (gel-core-SLNs) với lõi hydrogel và vỏ lipid bằng kỹ thuật nhũ hóa kép, kết hợp cùng chất gel hóa nhạy cảm với nhiệt trong pha nội nhằm nâng cao hiệu suất mang thuốc. F127 Pluronic và glyceryl palmitostearat tương ứng được lựa chọn làm vật liệu hydrogel và lipid. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của này gel-core-SLNs. Gel-coreSLNs đã được bào chế thành công với kích thước tiểu phân là 305,2 nm và thế zeta -17,15 mV. Hình ảnh quan sát được trên TEM khẳng định hầu hết hạt hydrogel rắn đã được phân tán trong các trung tâm của gel-core-SLNs như một lõi đồng nhất, có hiệu quả ngăn chặn sự khuếch tán của các protein ra pha nước bên ngoài trong quá trình bào chế. Hiệu suất bao gói của gel-core-SLNs thymopentin và gel-core-SLNs insulin tương ứng 61,97% và 57,36%. Cả hai gel-core-SLNs nạp thuốc này đều cho lượng giải phóng ngay (burst release) tương đối thấp [33]. 11 Với mục đích đánh giá các yếu tố về công thức và quy trình ảnh hưởng đến sự kết hợp của dược chất thân nước vào cấu trúc SLNs, Liu và cộng sự đã tiến hành bào chế SLNs chứa natri diclofenac bằng kỹ thuật nhũ hóa kết hợp bốc hơi dung môi. Kết quả cho thấy rằng hiệu suất mang thuốc (EE%) của natri diclofenac đã tăng lên gần 100% bằng cách hạ thấp pH của pha phân tán. Điều này có thể giải thích là do natri diclofenac là dược chất nhạy cảm với pH. Khi giảm pH, dược chất tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử diclofenac có độ tan thấp trong nước và bị kết tinh cùng với lipid hoặc kết tinh trên bề mặt lipid làm giảm nồng độ thuốc tự do trong pha ngoại. Hiệu suất bao gói cũng được cải thiện khi kết hợp chất diện hoạt với chất đồng diện hoạt hoặc tăng tỷ lệ phospholipid/dược chất. Dung môi ethanol cho hiệu suất bao gói cao nhất so với các dung môi khác (cloroform, aceton, ether acetic) [21]. Tiếp tục hướng nghiên cứu bào chế SLNs với dược chất natri diclofenac, mới đây nhóm tác giả này đã công bố một phương pháp mới áp dụng cho nhóm dược chất thân nước là tạo phức dược chất – phospholipid để cải thiện tính thân dầu của natri diclofenac. Phức hợp dược chất- phospholipid được tạo ra bằng cách hòa tan dược chất và phospholipid trong cùng một dung môi hữu cơ để tạo được dung dịch đồng nhất rồi cho bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm. Phân tích nhiễu xạ tia X cho thấy natri diclofenac trong phospholipid đã ở trạng thái phân tán đồng nhất hoặc vô định hình. Tiểu phân thu được có kích thước nhỏ (khoảng 200 nm) và phân bố hẹp, hiệu suất bao gói lên đến 75%. Hình ảnh chụp TEM cho thấy tiểu phân có cấu trúc lõi – vỏ với phần lõi tập trung dược chất với mật độ cao [22]. Tại trường Đại học Dược Hà Nội, trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu về SLNs như SLNs vitamin K1 ứng dụng vào hệ gel, SLNs vitamin E, tuy nhiên chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về dược chất thân nước được ứng dụng vào dạng bào chế này [1], [2]. 12 1.2. Tổng quan về mafenid acetat 1.2.1. Công thức CH3COO . - Công thức phân tử: C7H10N2O2S.C2H4O2. - Khối lượng phân tử: 246,28 g/mol. - Tên khoa học: α-Amino-p-toluenesulfonamide monoacetate. - Nguồn gốc: mafenid acetat là một chất kháng khuẩn tổng hợp, cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhóm sulfonamid [9]. 1.2.2. Tính chất lý hóa - Dạng bột kết tinh, màu trắng đến vàng nhạt. - Độ tan: mafenid acetat dễ tan trong nước, methanol. Độ tan trong nước ở 25oC là 106 mg/L. - Dung dịch 10% trong nước có pH 6,4 – 6,8. - Nhiệt độ nóng chảy: 151oC. - LogPo/w = -0,8; logD (pH 5.5) = -33,7; logD (pH 7,4) = -1,75 [7], [9]. 1.2.3 Định lượng - Đo quang phổ hấp thụ UV-VIS ở bước sóng 267nm và 222nm [30]. - Sắc ký lỏng hiệu năng cao[26], [30]. 1.2.4 Tác dụng dược lý, chỉ định, tác dụng không mong muốn - Phổ tác dụng: mafenid acetat có hoạt phổ rộng, tác dụng trên vi khuẩn gram âm, cụ thể là Pseudomonas aeruginosa và kháng lại một phần nhỏ vi khuẩn gram dương như Staphylococcus aureus [8]. - Nồng độ tác dụng: giá trị MIC90 của dung dịch mafenid acetat với nhóm 4 vi khuẩn gram dương nghiên cứu từ 0,08% - 0,16%, với nhóm 4 vi khuẩn gram âm nghiên cứu từ 0,31% - 1,25% [20]. - Cơ chế tác dụng: chưa rõ.