Tài liệu Xây dựng mô hình điều chế micropshere ethyl cellulose chứa metformin hydroclorid phóng thích kéo dài

. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH ----------------- Phan Thị Kim Phụng XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU CHẾ MICROPSHERE ETHYL CELLULOSE CHỨA METFORMIN HYDROCLORID PHÓNG THÍCH KÉO DÀI Ngành: Công Nghệ Dược Phẩm & Bào Chế Thuốc Mã số: 8720202 Luận văn Thạc sĩ Dược học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ MINH QUÂN Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2020 . . LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Phan Thị Kim Phụng . . Luận văn Thạc sĩ - Khóa: 2018 - 2020 Chuyên ngành: Công nghệ dược phẩm và Bào chế thuốc Mã số: 8720202 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU CHẾ MICROPSHERE ETHYL CELLULOSE CHỨA METFORMIN HYDROCLORID PHÓNG THÍCH KÉO DÀI Phan Thị Kim Phụng Người hướng dẫn: TS. Lê Minh Quân Đặt vấn đề Trong thời gian gần đây, microsphere nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu vì kích thước hàng micron và khả năng kiểm soát sự phóng thích hoạt chất. Một số nghiên cứu đã sử dụng ethyl cellulose trong điều chế microsphere, tuy nhiên chưa đề cập đến sự ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố đến tính chất microsphere tạo thành. Do đó, đề tài “Xây dựng mô hình điều chế micropshere ethyl cellulose chứa metformin hydroclorid phóng thích kéo dài” được thực hiện nhằm kiểm soát các yếu tố công thức và quy trình điều chế ảnh hưởng đến tính chất microsphere tạo thành, qua đó, điều chế các microsphere có kích thước và tỉ lệ tải khác nhau định trước. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng metformin hydroclorid trong microsphere và trong dịch thử hòa tan bằng phương pháp quang phổ hấp thụ UV. Xác định các yếu tố công thức và quy trình điều chế ảnh hưởng đến tính chất tỉ lệ tải, kích thước và độ cầu microsphere điều chế bằng phương pháp tách loại dung môi sử dụng polyme ethyl cellulose. Từ đó nghiên cứu tối ưu hóa công thức và quy trình nhằm điều chế microsphere có các tính chất tỉ lệ tải và kích thước khác nhau. Đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất của microsphere tạo thành. Kết quả Quy trình định lượng metformin hydroclorid trong microsphere và trong dịch thử hòa tan bằng phương pháp quang phổ hấp thụ UV đã được thẩm định. Các thông số tỉ lệ dược chất/polyme, tốc độ và thời gian khuấy trong giai đoạn nhũ hóa ảnh hưởng mạnh đến tỉ lệ tải và kích thước theo xu hướng biến thiên phức tạp. Xác định được xu hướng . . ảnh hưởng của các yếu tố, mô hình tối ưu hóa được thiết kế và điều chế thành công microsphere có tỉ lệ tải và kích thước khác nhau. Kết quả thử hòa tan cho thấy các hệ microsphere đều có khả năng kiểm soát phóng thích hoạt chất kéo dài. Kết luận Đề tài đã xác định được xu hướng ảnh hưởng của các yếu tố đến tính chất của microsphere ethyl cellulose. Từ đó, xây dựng mô hình các thông số ảnh hưởng nhằm điều chế microsphere có tỉ lệ tải và kích thước khác nhau. Xác định được ảnh hưởng của tỉ lệ tải và kích thước đến khả năng phóng thích hoạt chất. . . Master’s thesis - Academic course: 2018 - 2020 Speciality: Pharmaceutical technology and Pharmaceutics Speciality code: 8720202 FORMULATION MODEL FOR THE PREPARATION OF METFORMIN HYDROCHLORIDE LOADED ETHYL CELLULOSE EXTENDED RELEASE MICROPSHERES Phan Thi Kim Phung Supervisor: Minh Quan Le, Ph.D Introduction Microsphere has been an area of research interest due to its microns size and sustained drug release characteristic. However, there have been few studies on ethyl cellulose as polymeric material through microsphere preparation while the formulation and preparation process-related factors affecting microsphere properties are not fully evaluated. Thus, the study of "Formulation model for the preparation of metformin hydrochloride loaded ethyl cellulose extended release micropsheres" was conducted to evaluate the effect of the formulation factors and process parameters on microsphere properties in order to prepare microspheres with different loading capacity and particle size. Materials and methods Ethyl cellulose microspheres was prepared by solvent evaporation method. Formulation factors and process parameters on microspheres properties including drug loading, particle size were evaluated. Microspheres formulation was optimized using response surface methodology in order to prepare microspheres with different loading capacity and particle size. In vitro drug release from resultant microspheres were carried out using USP apparatus. The content of metformin hydrochloride in microspheres and in dissolution solution was determined by ultraviolet spectrophotometric method. . . Results The drug loading capacity and size distribution of microspheres were influenced significantly by formulation factors (polymer type, drug-to-polymer ratio) and process parameters (emulsification time, stirring speed). The optimized formulation resulted in microspheres with different loading capacity and particle distribution. In vitro dissolution studies revealed drug release from microspheres within 24 hours. The analytical method of metformin hydrochloride determination using ultraviolet spectrophotometry in microsphere and dissolution test sample solution was developed and validated. Conclusion The study successfully identified the factors influencing on ethyl cellulose microspheres properties and applied response surface methodology to optimize formulation to prepare the microsphere plot with the expected properties. The study determined the impact of the drug loading and mean size of microspheres on drug release. . . MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................v DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................3 1.1. MICROSPHERE ..................................................................................................3 1.2. METFORMIN HYDROCLORID......................................................................14 1.3. CÁC MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÓNG THÍCH HOẠT CHẤT .......................17 1.4. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ MICROSPHERE ETHYL CELLULOSE ...........20 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 22 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ...........................................................................22 2.2. THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG METFORMIN HCL BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ UV ...........................................................................24 2.3. XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ ĐẾN TÍNH CHẤT MICROSPHERE ......................................29 2.4. ĐIỀU CHẾ MICROSPHERE CÓ ĐẶC TÍNH ĐỊNH TRƯỚC ........................35 2.5. ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TẢI VÀ KÍCH THƯỚC ĐẾN KHẢ NĂNG PHÓNG THÍCH METFORMIN HCL TỪ MICROSPHERE .................................................37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................39 3.1. KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG METFORMIN HCL BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ UV ..............................................39 3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ ĐẾN TÍNH CHẤT MICROSPHERE ......................46 3.3. KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ MICROSPHERE CÓ ĐẶC TÍNH ĐỊNH TRƯỚC ....56 . i. 3.4. KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TẢI VÀ KÍCH THƯỚC ĐẾN KHẢ NĂNG PHÓNG THÍCH METFORMIN HCL TỪ MICROSPHERE .....................63 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ........................................................................................71 4.1. THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ........................................................71 4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ ĐẾN TÍNH CHẤT MICROSPHERE .............................................................. 72 4.3. ĐIỀU CHẾ MICROSPHERE CÓ ĐẶC TÍNH ĐỊNH TRƯỚC ........................74 4.4. ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TẢI VÀ KÍCH THƯỚC ĐẾN KHẢ NĂNG PHÓNG THÍCH METFORMIN HCL TỪ MICROSPHERE .................................................77 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................ 80 5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................80 5.2. ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................................81 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................82 PHỤ LỤC ..............................................................................................................PL.1 . . i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết vắt Từ nguyên gốc Nghĩa tiếng Việt BCS Hệ thống phân loại sinh dược học Biopharmaceutics classification system BJH Barrett - Joyner - Halenda BP British Pharmacopoeia Dược điển Anh D/D Dầu/Dầu D/N Dầu/Nước DĐVN Dược điển Việt Nam EC Ethyl cellulose GPHC HPLC Ethyl cellulose Giải phóng hoạt chất High - Performance Liquid Sắc kí lỏng hiệu năng cao Chromatography Khối lượng/khối lượng kl/kl HCl Hydrochloride Hydroclorid N/D Nước/Dầu N/D/D Nước/Dầu/Dầu N/D/N Nước/Dầu/Nước PTKD Phóng thích kéo dài PVA polyvinyl alcohol R/D/N polyvinyl alcol Rắn/Dầu/Nước RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét . . USP United States Pharmacopeia Dược điển Mỹ UV Ultraviolet Tử ngoại v/v Volume/volume Thể tích/thể tích . . DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các sản phẩm microsphere trên thị trường ................................................4 Bảng 1.2. Ưu nhược điểm của các phương pháp điều chế microsphere ....................8 Bảng 1.3. Các đặc điểm của dung môi bay hơi ........................................................12 Bảng 1.4. Sự phân hủy metformin HCl trong các điều kiện khắc nghiệt .................16 Bảng 1.5. Tiêu chuẩn metformin HCl trong các dược điển......................................16 Bảng 1.6. Bậc n của hàm mũ theo mô hình Korsmeyer - Peppas ............................ 19 Bảng 2.7. Danh mục nguyên liệu .............................................................................22 Bảng 2.8. Danh mục thiết bị điều chế, kiểm nghiệm ...............................................23 Bảng 2.9. Pha mẫu xác định tính tuyến tính (định lượng metformin HCl trong microsphere) ..............................................................................................................25 Bảng 2.10. Pha mẫu xác định tính tuyến tính (trong thử hòa tan).............................. 28 Bảng 2.11. Các biến độc lập trong thiết kế thực nghiệm (sàng lọc) .........................30 Bảng 2.12. Các biến phụ thuộc trong thiết kế thực nghiệm (sàng lọc) ....................30 Bảng 2.13. Các biến độc lập trong thiết kế thực nghiệm (tối ưu hóa) ......................36 Bảng 2.14. Các biến phụ thuộc trong thiết kế thực nghiệm (tối ưu hóa) .................36 Bảng 3.15. Kết quả thẩm định tính tuyến tính (định lượng metformin HCl trong microsphere) ..............................................................................................................40 Bảng 3.16. Kết quả xử lý thống kê bằng công cụ Regression ..................................41 Bảng 3.17. Kết quả thẩm định độ đúng (định lượng metformin HCl trong microsphere) .............................................................................................................................................41 Bảng 3.18. Kết quả thẩm định độ chính xác (định lượng metformin HCl trong microsphere) ..............................................................................................................42 Bảng 3.19. Kết quả thẩm định tính tuyến tính (trong thử hòa tan)............................... 43 Bảng 3.20. Kết quả xử lý thống kê bằng công cụ Regression ..................................44 . i. Bảng 3.21. Kết quả thẩm định độ đúng (trong thử hòa tan) .....................................45 Bảng 3.22. Kết quả thẩm định độ chính xác (trong thử hòa tan) ............................. 45 Bảng 3.23. Thông số thiết kế thực nghiệm sàng lọc.................................................47 Bảng 3.24. Phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập đến tỉ lệ tải bằng Anova ......49 Bảng 3.25. Mức độ ảnh hưởng của các biến độc lập đến tỉ lệ tải ............................. 50 Bảng 3.26. Phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập đến kích thước bằng Anova 51 Bảng 3.27. Mức độ ảnh hưởng của các biến độc lập đến kích thước .......................52 Bảng 3.28. Phân tích ảnh hưởng của các biến độc lập đến độ cầu bằng Anova ......53 Bảng 3.29. Mức độ ảnh hưởng của các biến độc lập đến độ cầu microsphere ........54 Bảng 3.30. Tổng hợp mức độ ảnh hưởng của các biến độc lập................................ 55 Bảng 3.31. Thông số thiết kế thực nghiệm tối ưu hóa ..............................................57 Bảng 3.32. Các ràng buộc đối với biến đầu vào .......................................................62 Bảng 3.33. Các thông số điều chế theo thiết kế và kết quả đầu ra dự đoán .............63 Bảng 3.34. Tính chất của các microsphere. .............................................................. 63 Bảng 3.35. Kết quả thử hòa tan của các công thức khác nhau về tỉ lệ tải ................65 Bảng 3.36. Mô hình động học GPHC của công thức CT01 - CT04 .........................66 Bảng 3.37. Độ xốp microsphere ...............................................................................68 Bảng 3.38. Kết quả thử hòa tan của các công thức khác nhau về kích thước ..........69 Bảng 3.39. Mô hình động học GPHC công thức CT05, CT02, CT06 .....................70 . . i DANH MỤC HÌNH Hình thái học của microsphere ...................................................................3 Nguyên lý điều chế microsphere theo kỹ thuật tách loại dung môi ...........5 Các bước điều chế theo phương pháp tách pha đông tụ ............................. 7 Công thức cấu tạo của ethyl cellulose ........................................................9 Công thức cấu tạo của metformin hydroclorid. ........................................14 Lưu đồ điều chế microsphere theo phương pháp tách loại dung môi ......32 Phổ UV (a) mẫu trắng, (b) mẫu placebo, (c) mẫu chuẩn, (d) mẫu thử.....39 Đồ thị biểu diễn tương quan giữa nồng độ và độ hấp thụ ........................40 Phổ UV (a) mẫu trắng, (b) mẫu placebo, (c) mẫu chuẩn, (d) mẫu thử.....43 Đồ thị biểu diễn tương quan giữa nồng độ và độ hấp thụ ......................44 Biến thiên tỉ lệ tải ở (a) tốc độ nhũ hóa thấp, (b) tốc độ nhũ hóa cao ....58 Biến thiên tỉ lệ tải theo tương tác AC .....................................................59 Biến thiên kích thước ở (a) tốc độ nhũ hóa thấp, (b) tốc độ nhũ hóa cao 60 Biến thiên kích thước theo tốc độ nhũ hóa .............................................61 Biến thiên độ cầu theo tương tác AC .....................................................62 Ảnh hiển vi điện tử quét của (a) CT01, (b) CT02, (c) CT03, (d) CT04 .64 Đồ thị GPHC của công thức CT01 - CT04 ............................................66 Ảnh hưởng của cơ chế khuếch tán và bào mòn đối với CT01 (hệ số tác động F và R lần lượt đặc trưng cho cơ chế khuếch tán và bào mòn) ........................67 Ảnh hiển vi điện tử quét của (a) CT05, (b) CT02, (c) CT06 .................68 Đồ thị GPHC của công thức CT05, CT02, CT06 ..................................70 . . MỞ ĐẦU Ngành dược hiện nay phát triển theo hai xu hướng chính là nghiên cứu các hoạt chất mới hoặc cải tiến các hệ thống phân phối thuốc từ hoạt chất đã biết [2]. Trong đó, mục tiêu chính của cải tiến hệ thống phân phối thuốc là kiểm soát vị trí và thời gian tác dụng của thuốc, tăng hiệu quả điều trị. Microsphere là một hệ thống trị liệu mới, trong thời gian gần đây, microsphere nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà bào chế trên thế giới vì chúng có kích thước nhỏ đồng thời kiểm soát tốt sự phóng thích hoạt chất nhờ cấu trúc khung polyme. Nhiều phương pháp có thể được sử dụng để điều chế microsphere như phương pháp tách pha, phương pháp phun sấy và phương pháp tách loại dung môi. Trong đó, phương pháp tách loại dung môi được sử dụng phổ biến vì tính đơn giản, khả năng kiểm soát quy trình điều chế và có thể triển khai trên quy mô lớn. Một số chế phẩm điều chế bằng phương pháp này đã được thương mại hóa trên thị trường như Leupron Depot® (leuprolide), Vivitrol® (naltrexon) và Risperdal®Consta® (risperidon). Các loại polyme sử dụng trong điều chế microsphere khá đa dạng tùy thuộc mục đích chuyên biệt như kéo dài thời gian tác dụng của thuốc, nổi trong dạ dày, cải thiện động học hoặc che giấu mùi vị ... Ethyl cellulose với khả năng kéo dài thời gian phóng thích, không độc, không gây kích ứng, tương thích sinh học, tương thích với hầu hết các loại tá dược và chất hóa dẻo, đã được nghiên cứu áp dụng trong nhiều dạng bào chế phóng thích kéo dài. Một số nghiên cứu đã sử dụng ethyl cellulose trong điều chế microsphere, tuy nhiên chưa đề cập đến sự ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố đến tính chất microsphere tạo thành. Ngoài ra, đặc tính độ tan của hoạt chất cũng chi phối quá trình điều chế. Đối với hoạt chất có độ tan trong nước cao, việc kiểm soát được tốc độ phóng thích hoạt chất có ý nghĩa cải thiện sinh khả dụng, giảm số lần dùng thuốc. Meformin hdroclorid là hoạt chất dễ tan trong nước, được chọn làm hoạt chất mô hình [1]. Từ thực tế đó, đề tài “Xây dựng mô hình điều chế micropshere ethyl cellulose chứa metformin hydroclorid phóng thích kéo dài” được thực hiện nhằm mục tiêu cụ thể: . . 1. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng metformin hydroclorid trong microsphere và trong dịch thử hòa tan. 2. Xác định ảnh hưởng của thành phần công thức và quy trình điều chế đến tính chất microsphere chứa metformin hydroclorid. 3. Điều chế microsphere chứa metformin hydroclorid có đặc tính định trước. 4. Đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ tải và kích thước đến độ hòa tan metformin hydroclorid từ microsphere. . . CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. MICROSPHERE Khái niệm và đặc điểm microsphere Microsphere là các tiểu phân hình cầu với kích thước từ 1 µm - 1000 µm, trong đó hoạt chất được phân tán đồng nhất trong khung polyme [27]. Về hình thái học, tùy thuộc phương pháp điều chế và tá dược phối hợp có thể tạo thành các microsphere đặc (solid microsphere), microsphere xốp (porous microsphere) hoặc microsphere rỗng (hollow microsphere). Hình thái học của các microsphere được mô tả ở Hình 1.1. (a) Microsphere đặc (b) Microsphere xốp (c) Microsphere rỗng Hình thái học của microsphere Ưu nhược điểm của microsphere Nhờ vào đặc tính của polyme thích hợp, microsphere có khả năng kiểm soát nồng độ thuốc trong máu, kéo dài thời gian tác dụng vì thế giảm số lần dùng thuốc, tăng sự tuân thủ của bệnh nhân và cải thiện hiệu quả điều trị [24]. Năm 2010, M. Jelvehgari và cộng sự đã xác định thời gian phóng thích natri tolmelin từ microsphere ethyl cellulose điều chế bằng phương pháp tách loại dung môi N/D/D có thể kéo dài đến 24 giờ theo cơ chế khuếch tán và bào mòn [23]. Microsphere có kích thước nhỏ, diện tích tiếp xúc của microsphere với môi trường dịch thể lớn giúp cải thiện độ hòa tan của hoạt chất. Phân phối thuốc qua đường tiêu hóa bằng microsphere có ưu điểm là hoạt chất được phân tán trong polyme giúp bảo vê ̣ hoạt chất tránh sự phân hủy bởi enzym và tác động của các yếu tố môi trường bên ngoài. Bên cạnh đó, microsphere còn giảm thiểu tác động kích thích đường tiêu hóa của một số hoạt chất [24]. Tuy nhiên, sinh khả dụng đường uống bị ảnh hưởng bởi thức ăn và nhu động dạ dày - ruột, qua đó làm thay đổi tỉ lệ phóng thích thuốc từ microsphere. Ngoài ra, bất kì sai . . sót trong quá trình điều chế và bảo quản microsphere có thể dẫn đến sự quá liều khi sử dụng. Một bất lợi khác của microsphere là hiệu quả tải hoạt chất thấp và khó khăn khi nâng quy mô sản xuất công nghiệp. Sự ổn định và hiệu quả tải hoạt chất của microsphere bị chi phối bởi công thức và điều kiện bào chế như thay đổi nhiệt độ, pH, quá trình bổ sung và tách loại dung môi [24]. Ứng dụng của microsphere Hiện nay, microsphere được ứng dụng với mục đích phóng thích có kiểm soát, nổi trong dịch dạ dày, che giấu vị đắng hoặc giúp giảm liều dùng của thuốc. Các hoạt chất dễ bay hơi, dạng dầu hoặc dịch chiết từ dược liệu cũng được đưa vào các microsphere trước khi dập viên với mục đích tránh các hạt bị dính và cải thiện độ chảy của hạt. Ngoài ra, microsphere còn được ứng dụng để bảo vệ hoạt chất khỏi các ảnh hưởng của môi trường như độ ẩm, ánh sáng, sự oxy hóa, nhiệt độ và sự phân hủy sinh học tại đường tiêu hóa [5], [39]. Một số sản phẩm microsphere có trên thị trường được trình bày trong Bảng 1.1 [5]. Bảng 1.1. Các sản phẩm microsphere trên thị trường STT Hoạt chất 1 Buserelin acetat Tên thương mại Suprecur® Kỹ thuật áp dụng Phun sấy 2 Bromocriptin Parlodel® LARTM Phun sấy 3 Lanreotid Somatuline® LA Phun sấy/Tách pha đông tụ 4 Leuprolid Leupron Depot® Tách loại dung môi (N/D/N) 5 Minocyclin Arestin® Tách pha đông tụ 6 Naltrexon Vivitrol® Tách loại dung môi (D/N) 7 Octreotid Sandostatin® LAR Tách pha đông tụ 8 Risperidon Risperdal®Consta® Tách loại dung môi (N/D/N) 9 Somatropin Nutropin® Phun sấy . . Phương pháp điều chế microsphere Microsphere có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau như phương pháp tách loại dung môi, phương pháp tách pha đông tụ hoặc phương pháp phun sấy. 1.1.4.1. Phương pháp tách loại dung môi Phương pháp tách loại dung môi được thực hiện dựa trên nguyên tắc tách loại và bay hơi dung môi hữu cơ trong nhũ tương bằng cách khuấy. Thông thường, polyme được hòa tan trong dung môi dễ bay hơi tạo pha dầu, hoạt chất ở dạng rắn hoặc dung dịch được hòa tan, phân tán hoặc nhũ hóa vào dung dịch polyme. Hỗn hợp thu được tiếp tục được nhũ hóa vào pha nước chứa chất ổn định để tạo thành nhũ tương. Dạng bào chế tạo thành có thể là nhũ tương đơn nếu hoạt chất tan trong pha dầu; nhũ tương kép hoặc hỗn nhũ tương nếu hoạt chất được nhũ hóa, phân tán trong pha dầu. Sau khi nhũ tương ổn định, khuấy tách loại dung môi thu được microsphere [33]. Các bước cơ bản của quá trình điều chế được mô tả ở Hình 1.2. Nguyên lý điều chế microsphere theo kỹ thuật tách loại dung môi (1) hoạt chất (dạng rắn hoặc dung dịch) + polyme + dung môi bay hơi, (2) pha nước chứa chất nhũ hóa, (3) tạo nhũ tương, (4) tách loại dung môi, (5) các microsphere rắn. . Bản quyền tài liệu thuộc về Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh. 6 Tùy thuộc vào tính chất của hoạt chất và polyme, các kỹ thuật điều chế microsphere bao gồm kỹ thuật nhũ tương đơn và kỹ thuật nhũ tương kép. Kỹ thuật nhũ tương đơn áp dụng cho các hoạt chất thân dầu. Đối với kỹ thuật nhũ tương đơn Dầu/Nước (D/N), các polyme được hòa tan trong dung môi hữu cơ dễ bay hơi và không hỗn hòa với nước như cloroform, ethyl acetat, dicloromethan. Hoạt chất được hòa tan trong dung dịch polyme trên sau đó được phân tán vào pha nước chứa chất nhũ hóa bằng cách khuấy với tốc độ cao hoặc siêu âm tạo microsphere. Bổ sung nước và tiếp tục khuấy trong vài giờ để tách loại dung môi hữu cơ. Microsphere tạo thành được lọc, rửa và sấy khô [18]. Ngược lại, kỹ thuật nhũ tương kép thường áp dụng cho cả hoạt chất thân nước và thân dầu. Với hoạt chất thân nước, hòa tan hoạt chất trong nước sau đó phối hợp với pha dầu là dung dịch polyme để tạo thành nhũ tương đặc Nước/Dầu (N/D). Đồng nhất hóa hoặc siêu âm nhũ tương đặc trong thời gian ngắn. Tiếp theo, phân tán nhũ tương đặc vào một pha nước thứ hai chứa chất nhũ hóa bằng cách khuấy với tốc độ cao tạo nhũ tương kép hoàn chỉnh Nước/Dầu/Nước (N/D/N). Tiếp tục khuấy tách loại dung môi để thu được microsphere dạng rắn. Tương tự, dạng nhũ tương kép Dầu/Nước/Dầu (D/N/D) được áp dụng với các hoạt chất thân dầu. Việc sử dụng kỹ thuật nhũ tương kép N/D/N có thể dẫn đến sự thất thoát hoạt chất thân nước vào pha ngoại. Kỹ thuật tạo nhũ tương kép Nước/Dầu/Dầu (N/D/D) hoặc hỗn nhũ tương Rắn/Dầu/Nước (R/D/N) được nghiên cứu để cải thiện hiệu suất bắt giữ hoạt chất. Eiichi Toorisaka và cộng sự (2018) nghiên cứu điều chế microsphere PLGA tải theophyllin bằng kỹ thuật tách loại dung môi R/D/N, kết quả tỉ lệ bắt giữ hoạt chất được cải thiện, đạt 54,2% so với kỹ thuật tách loại dung môi N/D/N (19,7%) [9]. 1.1.4.2. Phương pháp tách pha đông tụ Nguyên tắc của phương pháp tách pha đông tụ là sự tách pha của dung dịch polyme đồng nhất thành hai pha, một pha giàu polyme gọi là giọt đông tụ (coacervate) và một pha có nồng độ polyme thấp hơn. Tùy thuộc vào số lượng polyme sử dụng, phương pháp tách pha đông tụ có thể đơn giản hoặc phức tạp. Kỹ thuật tách pha đông tụ đơn giản chỉ sử dụng một loại polyme và sự đông tụ có thể xảy ra do thay đổi nhiệt độ, sự . Bản quyền tài liệu thuộc về Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh. 7 hóa muối hoặc thêm một dung môi thứ hai không hỗn hòa. Kỹ thuật tách pha đông tụ phức tạp liên quan đến việc bổ sung polyme mang điện tích trái dấu vào dung dịch polyme làm xảy ra quá trình tương tác tạo pha giàu polyme. Các tương tác tĩnh điện, thay đổi pH đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành pha đông tụ. Đối với phương pháp tách pha đông tụ, cần phải bổ sung chất có khả năng liên kết chéo (crosslinking) để thu được các microsphere [5], [24]. Các bước điều chế microsphere theo phương pháp tách pha đông tụ được thực hiện theo sơ đồ Hình 1.3 [24]. Hoạt chất Dung dịch polyme Phân tán/nhũ hóa Hoạt chất phân tán/hòa tan trong dung dịch polyme Tách pha bằng các tác nhân khác nhau Các giọt giàu polyme (polyme rich globules) Hóa rắn Microsphere Lọc, rửa, sấy Microsphere dạng rắn Các bước điều chế theo phương pháp tách pha đông tụ 1.1.4.3. Phương pháp phun sấy Nguyên tắc chung của phương pháp phun sấy là hòa tan polyme trong dung môi dễ bay hơi như dicloromethan, aceton ... sau đó phân tán hoạt chất ở dạng rắn vào dung dịch polyme này và đồng nhất hóa ở tốc độ cao. Phun hỗn dịch tạo thành qua đầu phun vào trong dòng khí nóng tạo các giọt nhỏ và dung môi bay hơi ngay lập tức hình thành cấu trúc microsphere có kích thước từ 1 µm - 100 µm. Microsphere tạo thành .