›

Khóa luận Bào chế bột nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi

pdf 67 trang thiennha21 18/04/2022 4560
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Bào chế bột nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_bao_che_bot_nano_rutin_bang_ky_thuat_nghien_bi.pdf

Nội dung text: Khóa luận Bào chế bột nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC MAI THỊ THẢO BÀO CHẾ BỘT NANO RUTIN BẰNG KỸ THUẬT NGHIỀN BI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2019
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC MAI THỊ THẢO BÀO CHẾ BỘT NANO RUTIN BẰNG KỸ THUẬT NGHIỀN BI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Khóa: QH.2014Y Người hướng dẫn: ThS. NGUYỄN VĂN KHANH HÀ NỘI – 2019 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  3. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả thầy cô của khoa Y – Dược, đại học Quốc Gia Hà Nội nói chung và bộ môn Bào chế và Công nghiệp dược phẩm nói riêng về sự tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong 5 năm học tập tại trường. Lời cảm ơn chân thành nhất tôi xin gửi đến ThS. Nguyễn Văn Khanh, người thầy đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình thực hiện khóa luận để tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong ban giám hiệu, các phòng ban và cán bộ nhân viên khoa Y – Dược, đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm học. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và những người đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Mai Thị Thảo @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  4. DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Nội dung DĐVN Dược điển Việt Nam DSC Phân tích nhiệt vi sai HPC Hydroxypropyl Cellulose HPH Đồng nhất hóa với áp suất cao HPMC Hydroxypropyl Methylcellulose KTTP Kích thước tiểu phân NaCMC Natri Carboxymethyl Cellulose NaLS Natri Lauryl Sulfat NSX Nhà sản xuất PDI Chỉ số đa phân tán PE Polyethylen PEG Polyethylen Glycol PVA Polyvinyl Alcohol PVP Polyvinyl Pyrrolidon SDS Sodium Dodecyl Sulfat @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  5. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Cấu trúc của rutin 2 Hình 1.2. Hai kỹ thuật cơ bản trong sản xuất nano thuốc 8 Hình 1.3. Thiết bị nghiền bi 13 Hình 1.4. Sơ đồ thiết bị phun sấy 17 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô 24 Hình 2.2. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt 25 Hình 3.1. Quét độ hấp thụ quang của dung dịch rutin chuẩn ở bước sóng từ 800 nm đến 200nm 28 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm 30 Hình 3.3. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền 32 Hình 3.4. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định 34 Hình 3.5. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định 36 Hình 3.6. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt 38 Hình 3.7. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền 30 Hình 3.8. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt 41 Hình 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi 43 Hình 3.10. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công thức 44 Hình 3.11. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi 46 Hình 3.12.Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa của rutin thô và nano rutin trong môi trường nước và pH 6,8 47 Hình 3.12. Phổ DSC của rutin và nano rutin 48 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  6. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường 5 Bảng 1.2: Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano trên thị trường hiện nay và các nghiên cứu dược phẩm 9 Bảng 1.3. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới 18 Bảng 1.4. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam 20 Bảng 2.1. Nguyên liệu, hóa chất nghiên cứu 21 Bảng 2.2. Bảng đánh giá độ trơn chảy theo chỉ số C 27 Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm 30 Bảng 3.2. Phần trăm hòa tan của rutin theo thời gian trong các môi trường 31 Bảng 3.3. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền 32 Bảng 3.4. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định 34 Bảng 3.5. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định 36 Bảng 3.6. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt sử dụng 37 Bảng 3.7. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền 39 Bảng 3.8. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt 41 Bảng 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi 43 Bảng 3.10. KTTP. PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công thức 44 Bảng 3.11. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo nhiệt độ đầu vào 45 Bảng 3.12. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo tốc độ phun dich 46 Bảng 3.13. Một số đặc tính của nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi 4 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  7. MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2 1.1. Tổng quan Rutin 2 1.1.1. Tên gọi, công thức 2 1.1.2. Tính chất vật lý 2 1.1.3. Định tính 3 1.1.4. Định lượng 3 1.1.5. Tác dụng sinh học 3 1.1.6. Ứng dụng của rutin 4 1.1.7. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường 4 1.1.8. Một số nguồn chiết Rutin 5 1.1.9. Phương pháp chiết Rutin 5 1.2.Tổng quan về hạt nano thuốc 6 1.2.1.Tổng quan về công nghệ nano: 6 1.2.2. Các tính năng đặc biệt giúp hoạt chất kém tan có sinh khả dụng cao hơn khi bào chế ở kích thước nano 6 1.2.3. Các phương pháp bào chế Nano thuốc 8 1.3. Tổng quan kỹ thuật nghiền bi 12 1.3.1. Khái niệm kỹ thuật nghiền bi 12 1.3.3. Các lực tác động làm giảm kích thước tiểu phân 13 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  8. 1.3.2. Thiết bị nghiền bi: 13 1.3.4. Phân loại 14 1.4. Tổng quan phương pháp phun sấy 15 1.4.1. Khái niệm: 15 1.4.2. Ưu nhược điểm của phun sấy 15 1.4.3. Thiết bị phun sấy và nguyên lý của quá trình phun sấy 16 1.4.4. Một số thông số quan trọng của phun sấy 17 1.5. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin 18 1.5.1. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới 18 1.5.2. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam 20 CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 21 2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu 21 2.1.2. Nội dung nghiên cứu 21 2.2. Hóa chất, thiết bị và đối tượng nghiên cứu 21 2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất 21 2.2.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 22 2.2.3. Đối tượng nghiên cứu 22 2.3.Phương pháp nghiên cứu 23 2.3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang 23 2.3.2. Xác định độ tan bão hòa trong nước, tốc độ hòa tan của nano rutin và rutin nguyên liệu trong các môi trường 23 2.3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô 24 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  9. 2.3.4. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt 25 2.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch nano rutin 26 2.3.6. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của bột nano rutin phun sấy 26 2.3.7. Phương pháp đánh giá hiệu suất phun sấy 27 2.4. Phương pháp xử lý số liệu 27 CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 28 3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang: 28 3.2. Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước và tốc độ hòa tan của rutin trong các môi trường của rutin 29 3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi 30 3.3.1. Khảo sát kỹ thuật nghiền bi 30 3.3.2. Khảo sát tần số nghiền 31 3.3.3. Lựa chọn chất ổn định hỗn dịch 32 3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định hỗn dịch 34 3.3.5. Lựa chọn chất diện hoạt 36 3.3.6. Khảo sát thời gian nghiền 38 3.3.7. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất diện hoạt 40 3.3.8. Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin trong công thức: 43 3.4.8. Khảo sát điều kiện phun sấy 45 3.5. Đánh giá một số đặc tính của Nano Rutin bào chế: 47 3. 6. Bàn luận 48 3.6.1. Về phương pháp bào chế nano rutin 48 3.6.2. Về xây dựng công thức bào chế nano rutin 49 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  10. 3.6.3. Về các đặc tính của nano rutin sau bào chế 49 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 50 KẾT LUẬN 50 ĐỀ XUẤT 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  11. ĐẶT VẤN ĐỀ Rutin là một hợp chất được chiết xuất từ hoa hòe có hoạt tính sinh học. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rutin có khả năng chống oxy hóa, chống viêm nhiễm, chống ung thư và khối u. Tuy nhiên, hiện nay rutin vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong dược phẩm, nguyên nhân là do rutin kém tan trong nước, gây trở ngại khi hấp thu vào cơ thể nên sinh khả dụng thấp. Giải pháp không mới nhưng rất quan trọng đó là giảm kích thước các hạt thuốc về kích thước nano để tăng khả năng hấp thu cũng như tăng hoạt tính sinh học của chúng. Từ năm 2009 đến nay, các nghiên cứu của nhóm giáo sư Muller về nano rutin vẫn sử dụng thiết bị ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa triển khai được ở quy mô sản xuất, kích thước tiểu phân rutin vẫn còn khá cao, mặc dù đã bước đầu chứng minh một số ứng dụng in vitro và in vivo của nano rutin trong mỹ phẩm nhưng tính ứng dụng còn chưa cao [22, 23, 31]. Có rất nhiều kỹ thuật bào chế nano rutin như: đồng nhất áp suất cao, kết hợp, nghiền bi, trong đó kỹ thuật nghiền bi là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và có khả năng ứng dụng thực tế rất lớn như trong nghiên cứu của nhóm giáo sư Tao Liu về bào chế nano thuốc bằng kỹ thuật nghiền ướt ở cả hai quy mô phòng thí nghiệm thông thường và quy mô phòng thí nghiệm siêu nhỏ cho thấy kích thước tương đương ở cả hai quy mô. Vì vậy, việc tối ưu các thông số trong sản xuất nano thuốc bằng kỹ thuật nghiền bi được kỳ vọng có thể mở rộng ra quy mô sản xuất [21]. Do vậy nhằm cải thiện sinh khả dụng của rutin, cũng như mở rộng kết quả nghiên cứu lên quy mô công nghiệp, tăng tính ứng dụng trên thực tế chúng tôi đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi” với 2 mục tiêu như sau: 1. Bào chế được nano rutin bằng phương pháp nghiền bi 2. Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano rutin bào chế được. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 1
  12. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan Rutin 1.1.1. Tên gọi, công thức Rutin là 1 hợp chất glycoside bao gồm quercetin thuộc nhóm flavonon và phần đường rutinose. Rutin có thể tích tụ một lượng đáng kể trong lúc mì, trong cây hòe Nhật Bản (Sophora Japonica L.) và trong hoa của luống hoa đầu xuân (Forsythia intermedia) và hoa đầu xuân Trung Quốc (F.suspensa) [13]. - Công thức phân tử: C27H30O16, trọng lượng phân tử 610,521 ĐvC - Tên IUPAC: 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-[(2S,3R,4S,5S,6R)- 3,4,5-trihydroxy-6-{[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2- yl]oxymethyl]oxan-(2-yl}oxychromen-4-one [26]. Hình 1.1. Cấu trúc của Rutin [26] - Tên gọi khác: Rutin, Rutoside, Phytomeline, Quercetin 3 – rutinoside [26]. 1.1.2. Tính chất vật lý - Bột kết tinh màu vàng hay vàng lục. - Rutin ít tan trong nước ( từ 0.01 đến 0.0125 g/L ở nhiệt độ phòng) và tan tốt trong methanol và ethanol [1]. - Nhiệt độ nóng chảy: 125 oC [26] @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 2
  13. 1.1.3. Định tính Theo dược điển Việt Nam V, các phương pháp định tính rutin [4]: - Phương pháp A: So sánh phổ hồng ngoại với phổ chuẩn - Phương pháp B: Đo phổ hấp thụ tử ngoại - Phương pháp C: Phương pháp sắc ký lớp mỏng. - Phương pháp D: Phản ứng với cyanidin. - Phương pháp E: Phản ứng với dung dịch NaOH. - Phương pháp F: Phản ứng với dung dịch FeCl3 cho màu xanh lục. 1.1.4. Định lượng Đề xác định hàm lượng trong chế phẩm hoặc dược liệu, người ta sử dụng các phương pháp sau: - Phương pháp cân [2] - Phương pháp đo quang [2] - Phương pháp chuẩn độ [3] - Phương pháp đo Iod - Phương pháp sắc ký lỏng cao áp 1.1.5. Tác dụng sinh học Rutin có tác dụng với các loại mạch máu đặc biệt là mao mạch, làm giảm bớt tính thẩm thấu của mao mạch và làm tăng độ bền của thành mao mạch, có tác dụng tốt với hệ tĩnh mạch, nhất là đối với người cao tuổi [1]. Rutin còn là tác nhân chống oxy hóa cao [31], loại trừ các gốc tự do giúp ngừa ung thư [22] và biến đổi gen [18] tăng cường khả năng miễn dịch, điều chỉnh huyết áp. Rutin làm giảm rõ rệt sự tăng nhanh, ức chế sự chuyển đổi của tế bào pha S đến phần giữa và trên crypis và chặn lại khối u [15]. Rutin có chức năng chống oxy hóa mạnh, cũng được kiểm chứng vai trò rất hiệu quả trong kháng viêm [17], bảo vệ thận [20] và suyễn [19]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 3
  14. Hơn nữa, vì rutin là hợp chất tự nhiên, ít độc và gần như không có tác dụng phụ khi sử dụng với liều lượng thích hợp. 1.1.6. Ứng dụng của rutin Rutin được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghệ nhuộm màu thực phẩm, công nghệ bao màu. Trong y học, rutin được dùng chủ yếu để đề phòng những biến cố của bệnh xơ vữa động mạch, điều trị các trường hợp suy yếu tĩnh mạch, các trường hợp xuất huyết như chảy máu cam, ho ra máu, xuất huyết tử cung, phân có máu. Rutin còn được dùng làm thuốc chữa trĩ, chống dị ứng, thấp khớp. Ngoài ra, rutin còn được dùng trong các trường hợp tổn thương ngoài da do bức xạ làm cho vết thương mau lành sẹo [11]. Trong khoa mắt, rutin có thể được dùng cho các trường hợp viêm võng mạc có xuất hiện xuất huyết, chảy máu ở đáy mắt [8]. Rutin có thể sử dụng đơn độc hoặc kết hợp với các thuốc khác để nâng cao hiệu quả điều trị như: - Vitamin C: Rutin làm tăng cường tác dụng của vitamin C đặc biệt là khả năng hấp thụ thuốc vào các cơ quan khác nhau. Thường được dùng trong biểu hiện tổn thương mao mạch, xuất huyết dưới da, cao huyết áp. - Vincamin: dùng để chữa các chứng rối loạn tâm thần, cải thiện trí nhớ, chức năng thần kinh giác quan ở người già. - Nicotinamide: dùng trong các biểu hiện chức năng hay tổn thương thực thể của suy tĩnh-bạch mạch, giãn tĩnh mạch nguyên phát hay các cơn đau trĩ. - Ngoài ra còn có thể phối hợp với cholin, khellin, papaverin. 1.1.7. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 4
  15. Bảng 1.1. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường Tên thương mại Thành phần chính Hàm lượng Dạng bào chế Mevon Rutin 500 mg Viên bao phim Meflavon Rutin 500 mg Viên bao phim Rutin-Vitamin C Rutin, vitamin C 50 mg Viên bao đường Swanson Rutin Rutin 500 mg Viên nang mềm Antioxidants Bio- Rutin, bioflavonoids 500 mg Viên nén Rutin complex Tocopherol calcium Siduol 100 mg Viên nang succinat; Rutin 1.1.8. Một số nguồn chiết Rutin Rutin được tìm thấy ở 62 họ thực vật với khoảng 150 loài thực vật, trong đó có 70 loài thuộc 28 họ có chứa rutin ở dạng vết [4]. Trong cây, rutin chủ yếu phân bố ở hoa (cây hòe, cây tam giác mạch), lá (cây bạch đằng, cây tam giác mạch). Tuy có nhiều loài thực vật chứa rutin nhưng rutin chỉ được tách chiết từ những cây nguyên liệu có hàm lượng rutin cao như Ruta graveolens L có khoảng 2 %, Fagopyrum esculentum Moench có khoảng 4 %, Fagopyrum tataricum L có khoảng 6 %, Eucalyptus macrorrhyncha F.Muell có khoảng 8 %, Sophora japonica L có khoảng 18 % [6]. 1.1.9. Phương pháp chiết Rutin Các phương pháp chiết xuất rutin từ hoa hòe dựa vào độ tan khác nhau của rutin trong các dung môi [2]. - Chiết bằng dung môi nước - Chiết bằng dung môi cồn - Chiết bằng dung môi là dung dịch kiềm loãng - Siêu âm @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 5
  16. 1.2.Tổng quan về hạt nano thuốc 1.2.1.Tổng quan về công nghệ nano: Khoa học nano là khoa học nghiên cứu vật chất ở kích thước cực kì nhỏ - kích thước nanomet (nm) [1] hay nhỏ hơn 1 µm [10, 31, 34]. Công nghệ nano là các công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích,chế tạo ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước ở quy mô nanomet [10]. Công nghệ Nano có lịch sử phát triển và ứng dụng lâu dài, tuy nhiên các tiến bộ khoa học quan trọng chỉ diễn ra trong hai thập kỷ qua [34]. Ứng dụng công nghệ nano trong y học sẽ mang lại những tiến bộ đáng kể trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Các ứng dụng dự kiến bao gồm: phân phối thuốc, chẩn đoán in vitro và in vivo, sản xuất dược phẩm và các vật liệu sinh học tương thích [35]. Các hạt nano thuốc giúp tăng cường khả năng hòa tan, sinh khả dụng và nâng cao hiệu quả của các thuốc kém tan trong nước [19, 33, 34], nâng cao tính an toàn, giảm độc tính và tác dụng phụ của thuốc [19, 35]. 1.2.2. Các tính năng đặc biệt giúp hoạt chất kém tan có sinh khả dụng cao hơn khi bào chế ở kích thước nano Độ hòa tan kém của thuốc là một vấn đề lớn, làm giảm hấp thu và sinh khả dụng đường uống. Ngày nay có một tỉ lệ lớn các hợp chất trong phát triển thuốc thể hiện khả năng hòa tan kém trong nước. Do đó một trong những nhiệm vụ khó khăn nhất trong phát triển thuốc là cải thiện khả năng hòa tan để làm tăng sinh khả dụng của thuốc. Các hạt nano thuốc có các tính năng nổi bật cho phép khắc phục các vấn đề về hòa tan, giúp tăng độ hòa tan bão hòa (Cs), tốc độ giải phóng dược chất và khả năng bám dính tế bào [33]. Nguyên lý cơ bản của các phương pháp micro hóa và nano hóa dựa trên sự gia tăng diện tích bề mặt tiếp xúc dẫn đến tăng cường tốc độ giải phóng dược chất theo phương trình Noyes – Whitney. Tốc độ giải phóng dược chất chất tăng làm tăng độ hòa tan của thuốc trong nước [24, 33, 34]. 1.2.2.1. Tăng độ hòa tan bão hòa ( Cs ) Nói chung, độ hòa tan bão hòa là hằng số đặc trưng của hợp chất, phụ thuộc vào tính chất lý hóa, môi trường hòa tan và nhiệt độ. Tuy nhiên, định nghĩa này chỉ có giá trị @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 6
  17. khi kích thước trong phạm vi micromet. Độ hòa tan bão hòa tăng khi giảm kích thước xuống dưới 1000 nm. Hiện tượng này được giải thích bằng phương trình Kelvin và Ostwald Mitch Freundlich [33]. Phương trình Kelvin: P r 2ƔM r ln = P ∞ 푅 ρ Trong đó: P r là áp lực giải thể một hạt có bán kính r, P ∞ là áp lực giải thể một hạt vô cùng lớn, Ɣ là sức căng bề mặt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, r là bán kính của hạt, M r là khối lượng phân tử, ρ là mật độ hạt Phương trình Ostwald Mitch Freundlich C s 2 σV log = C α 2.303푅 ρr Trong đó: Cs là độ hòa tan bão hòa, Cα là độ hòa tan chất rắn, σ là lực căng liên kết của chất, V là thể tích của vật liệu hạt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, Ƿ là mật độ của vật rắn, r là bán kính của hạt. 1.2.2.2. Tăng tốc độ hòa tan Sự tăng tốc độ hòa tan của các hạt nano thuốc có thể được giải thích bằng phương trình Noyes – Whitney [33]: = ( C s − C t ) 푡 h D Trong đó: dX / dt là tốc độ giải phóng, D là hệ số khuếch tán, A là diện tích bề mặt tiếp cúc, h D là khoảng cách khuếch tán, C s là độ hòa tan bão hòa, C t là nồng độ xung quanh các hạt Việc giảm kích thước tiểu phân dẫn đến diện tích bề mặt tiếp xúc tăng, hơn nữa việc giảm kích thước cũng dẫn đến độ hòa tan bão hòa tăng lên, dẫn tới gradient nồng độ ( Cs – Ct ) / hD tăng, theo phương trình Noyes – Whithey khi diện tích bề mặt tiếp xúc và độ tan bão hòa của hợp chất tăng thì tốc độ hòa tan ( dX/dt) của hạt nano sẽ tăng. Ngoài ra, khi độ tan bão hòa của dược chất tăng, sẽ làm tăng gradient nồng độ giữa ruột @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 7
  18. và máu giúp cho việc thẩm thấu và hấp thụ dược chất được đẩy mạnh theo cơ chế khuếch tán thụ động [18, 33, 34]. Rachmat Mauludin đã phát triển nano rutin bằng phương pháp đồng nhất ở áp suất cao. Họ phát hiện, tốc độ hòa tan của viên nén chứa nano rutin vượt trội hơn so với các viên nén rutin trên thị trường. Điều này giúp tăng sinh khả dụng của hoạt chất rutin kém tan [27]. 1.2.2.3. Tăng khả năng bám dính tế bào So với các vi hạt, hạt nano thuốc có khả năng bám dính lên bề màng tế bào tăng rõ rệt. Sự bám dính tăng do diện tích bề mặt tiếp xúc tăng. Điều này giúp cải thiện sự hấp thu của thuốc qua đường uống [33]. 1.2.3. Các phương pháp bào chế Nano thuốc Kỹ thuật sản xuất nano thuốc có thể chia làm 3 phương pháp: top – down, bottom – up và kết hợp. Các quá trình từ trên xuống là các quá trình cơ lý liên quan đến việc phá vỡ các hạt lớn hơn bằng cách nghiền hoặc đồng nhất hóa, trong khi các quá trình từ dưới lên là các quá trình hóa lý liên quan đến các nguyên tắc tự tổ chức ở cấp nguyên tử, phân tử hoặc tổ hợp dựa trên nguyên tắc kết tủa. Các phương pháp kết hợp, kết hợp phương pháp top – down với bottom – up [28, 33]. Hình 1.2. Hai kỹ thuật cơ bản trong sản xuất nano thuốc @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 8
  19. Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano bằng các phương pháp khác nhau trên thị trường hiện nay và các nghiên cứu dược phẩm được trình bày trong bảng 1.2 [33]: Bảng 1.2: Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano trên thị trường hiện nay và các nghiên cứu dược phẩm Tên thuốc Công ty Chỉ Định Phương Dạng bào Thương pháp chế mại hóa Sirolimus Rapamune ® / Ức chế Nghiền bi Viên nén Bán trên Wyeth miễn dịch thị trường Aprepitant Emend ® / Thuốc Nghiền bi Viên nang Bán trên Merck chống nôn thị trường Fenofibrate Tricor®/Abbott Thuốc hạ Đồng nhất Viên nén Bán trên cholesterol ở áp suất thị máu cao trường Megestrol Megace ® ES / Thuốc kích Nghiền bi Hỗn dịch Bán trên acetate Par thích thèm uống thị Pharmaceutical ăn trường Griseofulvin Gris-PEG ® / Thuốc Phản ứng Viên nén Bán trên Novartis chống nấm đồng kết thị tủa trường Nabilon Cesamet®/Lilly Thuốc Phản ứng Viên nang Bán trên chống nôn đồng kết thị tủa trường @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 9
  20. Danazol Thuốc đối Phản ứng Hỗn dịch invivo kháng đồng kết nano trên chó estrogen tủa Naproxen Chống Nghiền bi Hỗn dịch Invivo viêm nano (chuột) Cilostazol Thuốc Nghiền bi Hỗn dịch Thử kháng tiểu nano nghiệm cầu và giãn invivo mạch máu trên chó Ketoprofen Chống Nghiền bi Pellet Invivo viêm trên chó Cyclosporine Ức chế Đồng nhất Hỗn dịch Invivo miễn dịch ở áp suất nano trên lợn cao Sporonolactone Lợi tiểu Đồng nhất Hỗn dịch Thử áp suất nano nghiệm cao invivo trên chó 1.2.3.1. Bottom – up Phương pháp này còn được gọi là phương pháp kết tủa khi thay đổi dung môi, các phân tử được tạo thành ở dạng tinh thể hoặc vô định hình thường được áp dụng trong quá trình sản xuất nguyên liệu, đặc biệt là các nguyên liệu siêu mịn (micro, nano). Trong phương pháp này, dược chất được hòa tan hoàn toàn vào một dung môi thích hợp, sau đó thêm một dung môi khác có thể hòa lẫn với dung môi trên nhưng không hòa tan dược chất, dược chất sẽ kết tủa lại [7, 33]. Kích thước tiểu phân thu được phụ thuộc vào một số yếu tố: - Thành phần và nồng độ dung dịch [7]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 10
  21. - Tốc độ thêm dung môi thứ hai [7]. - Tốc độ khuấy trộn, thường phải khuấy ở tốc độ cao [7]. - Nhiệt độ cũng là một yếu tố ảnh hưởng, nếu ở nhiệt độ thấp quá trình kết tủa diễn ra nhanh hơn [7]. - Cần kiểm soát cấu trúc hạt và tránh sự phát triển của các hạt đến phạm vi kích thước micromet bằng cách kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng chẳng hạn như thêm chất ổn định (các chất hoạt động bề mặt ) [33]. Phương pháp bottom-up khác: siêu âm, phương pháp kết tủa có kiểm soát trọng lực Nhược điểm cơ bản của các phương pháp này là cần loại bỏ dung môi hữu cơ sử dụng dẫn tới chi phí sản xuất cao, đặc biệt trong trường hợp dược chất hòa tan trong dung môi hữu cơ, ít hòa tan trong nước cần thể tích dung môi hữu cơ lớn. Do đó, trong công nghiệp dược phẩm, các phương pháp bottom-up không được sử dụng để sản xuất thuốc bán trên thị trường [33]. 1.2.3.2. Top-down Phương pháp top-down bắt đầu từ các tiểu phân chất rắn kích thước lớn (micromet) và đi xuống kích thước nhỏ (nanomet) bằng cách tác động một lực cơ học như quá trình xay nghiền hoặc đồng nhất hóa [33]. Đối với phương pháp nghiền bi, trong sản xuất nano thuốc, chỉ áp dụng phương pháp nghiền ướt, còn phương pháp nghiền khô không hiệu quả để đạt kích thước trong phạm vi nanomet [33]. Nghiền ướt là phương pháp mà dược chất được phân tán trong môi trường lỏng chứa chất hoạt động bề mặt và chất ổn định với tỉ lệ nhất định . Các viên bi có kích thước khác nhau được làm bằng gốm sứ, thép không gỉ, thủy tinh hoặc nhựa polystyrene được sử dụng làm vật liệu phay, tác dụng lực làm vỡ các tiểu phân . Phương pháp này là phương pháp quan trọng trong giảm kích thước tiểu phân được sử dụng để sản xuất 4 loại thuốc được FDA phê chuẩn là Rapamune, Emend, Tricor, Megace [33]. Đối với phương pháp đồng nhất hóa gồm hai công nghệ chính là đồng nhất áp suất cao và đồng nhất tốc độ cao [5]. Phương pháp đồng nhất hóa ở áp suất cao là một kỹ thuật đơn giản để sản xuất tiểu phân nano. Tối ưu hóa các tham số của quy trình để thu được tiểu phân nano nhỏ nhất với hiệu suất cao [33]. Phương pháp này sử dụng thiết @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 11
  22. bị đồng nhất hóa áp suất cao, hệ phân tán thô khi đi qua buồng tạo áp suất cao, các tiểu phân trương phồng va chạm sẽ vỡ tạo nên hệ tiểu phân nano. 1.2.3.3. Kết hợp Trong thực tế, điều chế tiểu phân nano thường kết hợp giữa top – down và bottom – up, đặc biệt là trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn để tăng năng suất hoặc thu được các tiểu phân nano có kích thước dưới 100 nm. Phương pháp nghiền bi hay đồng nhất hóa ở áp suất cao đơn thuần khó tạo ra được tiểu phân nano với kích thước như vậy [33]. Sự kết hợp này thường được bắt đầu bằng bước tiền xử lý bằng phương pháp bottom – up để tạo hệ tiểu phân thô, sau đó sử dụng phương pháp top – down với năng lượng cao để thu được tiểu phân nano thuốc [33]. 1.3. Tổng quan kỹ thuật nghiền bi 1.3.1. Khái niệm kỹ thuật nghiền bi Kỹ thuật nghiền bi là quá trình tác động một lực cơ học từ các viên bi, bóng được chế tạo từ các vật liệu bền chắc như thép không gỉ hoặc sứ để phá vỡ các tiểu phân thô thành các tiểu phân mịn hơn và được coi là phương pháp tiếp cận từ trên xuống (top – down) hàng đầu trong sản xuất hạt mịn [7, 33], với mức năng lượng thấp hơn nhiều so với kỹ thuật đồng nhất [34]. Nghiền bi làm giảm kích thước và thay đổi sự phân bố kích thước tiểu phân. Các tính chất này có thể được đo bằng kỹ thuật tán xạ ánh sáng như quang phổ photon hay nhiễu xạ laser. Kích thước nhỏ, diện tích bề mặt tiếp xúc tăng. Theo phương trình Noyes – Whitney, diện tích bề mặt tiếp xúc tăng làm tăng tốc độ hòa tan của dược chất . Đồng thời, theo phương trình Kelvin và Ostwald Mitch Freundlich kích thước tiểu phân giảm làm tăng độ hòa tan bão hòa của dược chất [33]. Ngoài kích thước, nghiền bi cũng làm thay đổi độ nhám bề mặt và hình dạng của các tiểu phân. Các yếu tố hình dạng hạt có liên quan chặt chẽ đến khả năng hòa tan, độ hòa tan và sinh khả dụng của dược chất [33]. Khi nguyên liệu được nghiền càng mịn, thì hiệu suất quá trình càng giảm [7], khi việc giảm kích thước hạt đã đạt tới ngưỡng tới hạn, việc tiếp tục chuyển năng lượng cơ học từ máy nghiền sang tiểu phân có thể gây ra sự vô định hình của thuốc [33]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 12
  23. 1.3.3. Các lực tác động làm giảm kích thước tiểu phân Các loại lực tác động để nghiền mịn khác nhau khi tốc độ quay của thùng khác nhau: - Tại tốc độ thấp, các bi lăn trên nhau và mài mòn sẽ là cơ chế chính làm giảm kích thước tiểu phân. - Khi tốc độ quay cao hơn, các viên bi sẽ bị đổ rơi xuống khi bị đưa lên vị trí tới hạn, khi đó lực va chạm do bị rơi tự do, trở thành một cơ chế nữa để làm gãy vỡ tiểu phân. - Tại tốc độ quá cao, các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành, vì thế không có quá trình va đập hay mài mòn xảy ra, và hiệu suất quá trình sẽ giảm nhanh chóng [7]. 1.3.2. Thiết bị nghiền bi: Hình 1.3. Thiết bị nghiền bi Thiết bị nghiền bi là loại thiết bị được sử dụng để nghiền mịn, nó có một số ưu điểm như: - Nghiền được bột rất mịn. - Là thiết bị nghiền kín nên có thể sử dụng để nghiền cả khô và ướt, nghiền trong môi trường khí trơ. - Có thể duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu. Tuy nhiên thiết bị này có nhược điểm là thời gian nghiền kéo dài và vì thế dễ làm tăng tạp trong nguyên liệu [7], gây nóng thiết bị và dược chất, đồng thời trong quá trình @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 13
  24. nghiền, các viên bi có thể bị mài mòn do va chạm với buồng nghiền khiến dược chất có thể bị lẫn tạp [36]. Thiết bị nghiền bi có cấu tạo gồm một thùng chứa hình trụ quay, một nửa được nạp các viên bi có kích thước khác nhau (bi nhỏ có hiệu suất nghiền cao do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn ) được chế tạo từ kim loại hoặc sứ [7]. Tốc độ quay của buồng bằng 50 – 80 % tốc độ tới hạn (tốc độ tới hạn được định nghĩa là tốc độ mà tại đó các viên bi ngừng chảy do lực ly tâm) [33]. 1.3.4. Phân loại 1.3.4.1. Kỹ thuật nghiền khô Kỹ thuật nghiền khô là kỹ thuật mà vật liệu cần làm nhỏ kích thước được nghiền ở thể khô [7], thường chỉ gồm dược chất và bi. Kích thước tiểu phân thu được trong giới hạn micromet, việc giảm kích thước tiểu phân xuống phạm vi micromet không đủ để tăng độ hòa tan và khả năng hấp thu của dược chất qua đường uống [33]. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền khô: tốc độ quay; kích thước, mật độ, độ cứng của bi; độ bền cơ học của tiểu phân chất rắn, lượng chất rắn đem đi nghiền. 1.3.4.2. Kỹ thuật nghiền ướt Kỹ thuật nghiền ướt là kỹ thuật mà vật liệu cần làm nhỏ kích thước được phân tán trong môi trường lỏng chứa tỉ lệ chất diện hoạt và polyme thân nước nhất định [7]. Với nồng độ dược chất dao động từ 5 – 40%, nồng độ polyme dao động từ 1 – 10% và nồng độ của chất diện hoạt thường < 1%. Nếu cần, có thể bổ sung thêm hệ đệm, muối để tăng cường sự ổn định của hỗn hợp [23]. Các vi hạt hoặc hạt nano được sản xuất từ kỹ thuật nghiền bi có diện tích bề mặt lớn, năng lượng tự do lớn làm giảm sự ổn định nhiệt động học. Những yếu tố này thúc đẩy sự kết tụ hạt. Trong thực tế người ta cho rằng, với các tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 30 µm bị kết tụ do lực van der wall và lực tĩnh điện. Các thuốc kị nước và có kích thước nhỏ rất dễ bị kết tụ, do đó nếu quá trình nghiền kéo dài sẽ dẫn tới kết tụ và làm giảm hiệu quả quá trình theo thời gian [33]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 14
  25. Trong kỹ thuật nghiền ướt, tiểu phân chất rắn lơ lửng trong môi trường lỏng, lực hút tĩnh điện có thể làm chúng kết tụ với nhau. Vì vậy cần phải phối hợp dược chất với một số tá dược để giảm thiểu sự kết tụ. Các tá dược này không độc hại và có vai trò như là chất mang và hoặc chất ổn định trong quá trình nghiền [32]. Các polyme: HPC, HPMC, PVP K30 pluronics ( F68 và F127), các chất diện hoạt: Tween 80, NaLS, SDS là các chất được sử dụng phổ biến trong nghiền ướt [23]. Kỹ thuật nghiền ướt cho phép sản xuất các tiểu phân có kích thước nanomet (< 1µm). Các tiểu phân nano vượt trội hơn đáng kể so với vi hạt trong việc tăng cường khả năng hòa tan dược chất. Kỹ thuật nghiền ướt được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất tiểu phân nano thuốc. Trong thập kỷ vừa qua, kỹ thuật này đã trở thành tâm điểm nghiên cứu vì có thể dễ dàng mở rộng quy mô công nghiệp, đơn giản và đặc biệt có lợi ích kinh tế cao [33]. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả của quá trình: hàm lượng chất rắn, đồ bền cơ học (bản chất ) của tiểu phân chất rắn, chất diện hoạt và nồng độ chất diện hoạt, polyme và nồng độ polyme, độ nhớt của huyền phù, tốc độ quay, thời gian nghiền, kích thước, mật độ và độ cứng của bi [33, 34]. 1.4. Tổng quan phương pháp phun sấy 1.4.1. Khái niệm: Phun sấy (Spray drying) là một quy trình kỹ thuật tạo tiểu phân khô bằng cách phun chất lỏng thành các giọt lỏng và được sấy khô thu được các hạt riêng lẻ khi di chuyển chúng trong môi trường khí nóng, thường dùng là không khí nóng. Nó là một quá trình tạo tiểu phân khô liên tục. Nguyên liệu đầu vào có thể là dung dịch, hỗn dịch, hệ phân tán hoặc nhũ tương. Sản phẩm khô thu được có thể là bột, hạt hoặc khối kết tụ, phụ thuộc vào tính chất lý hóa của nguyên liệu đầu vào [16, 36]. 1.4.2. Ưu nhược điểm của phun sấy 1.4.2.1. Ưu điểm - Quá trình tạo bột khô bằng phương pháp phun sấy thực hiện đơn giản và nhanh chóng hơn các phương pháp sấy khác, do dịch lỏng được phân tán thành các giọt lỏng có kích thước rất nhỏ nên làm tăng bề mặt bốc hơi rất lớn. Do vậy, quá trình làm khô @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 15
  26. được thực hiện nhanh chóng và trong thời gian rất ngắn, từ 5 đến 30 giây khi phun ra các giọt có đường kính từ 10 – 200 µm [32]. - Quá trình phun sấy được thực hiện liên tục, năng suất sản phẩm cao nên thích hợp khi triển khai ở quy mô công nghiệp. - Tính chất và chất lượng sản phẩm được kiểm soát hiệu quả hơn do sản phẩm phun sấy có kích thước nhỏ, tương đối đồng đều và phần lớn có dạng hình cầu. - Thích hợp với các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt (thực phẩm, sản phẩm sinh học, dược phẩm ) [16]. 1.4.2.2. Nhược điểm - Không áp dụng với dược chất có khối lượng riêng quá lớn. - Vốn đầu tư ban đầu cao. - Thu hồi lại sản phẩm và thu gom bụi làm tăng chi phí của quá trình. - Yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng. 1.4.3. Thiết bị phun sấy và nguyên lý của quá trình phun sấy Thiết bị phun sấy thường bao gồm bơm cấp dịch phun, đầu phun, hệ thống gia nhiệt, phân tán khí vào, buồng phun, hệ thống làm sạch khí thải và thu hồi sản phẩm. Trong đó, kiểu phun dịch là “chìa khóa” của kỹ thuật phun sấy, do nó quyết định kích thước giọt phun nên ảnh hưởng đến kích thước của sản phẩm cuối cùng và động học của quá trình. Phun dịch thường được thực hiện bởi đĩa phun ly tâm, vòi phun áp lực và vòi phun khí nén. Trong đó, loại phổ biến nhất là đĩa phun ly tâm và vòi phun áp lực đơn dòng [16]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 16
  27. Hình 1.4 Sơ đồ thiết bị phun sấy 1. Buồng sấy 5. Cơ cấu phun mẫu 2. Caloriphe 6. Cyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát ra 3. Thùng chứa nguyên liệu cần sấy 7. Cyclon vận chuyển sản phẩm 4. Bơm nguyên liệu 8. Hệ thống quạt hút và màng lọc Thiết bị hoạt động theo nguyên lý: Phun một dung dịch hoặc hỗn dịch các nguyên liệu dưới dạng sương mù hoặc giọt nhỏ để bốc hơi trong một luồng không khí nóng, các giọt nhỏ được sấy khô ngay lập tức thành các tiểu phân hình cầu. Kích thước các tiểu phân phụ thuộc vào kích thước vòi phun, tốc độ phun và nồng độ dung dịch (hỗn dịch). Các tiểu phân sẽ được tách khỏi hỗn hợp bằng cách thổi qua các cyclon [7]. 1.4.4. Một số thông số quan trọng của phun sấy - Nhiệt độ khí vào: Nhiệt độ khí vào cao làm quá trình bốc hơi dung môi nhanh hơn, nhưng có thể thay đổi tính chất vật lý của tiểu phân dược chất và độ ổn định đối với các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt [27]. - Nồng độ chất rắn trong dịch phun: Nồng độ cao giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên liệu, gây khó khăn cho quá trình phun sấy. Nồng độ thấp tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình. Thực tế nồng độ vào khoảng: 45 – 52% [9]. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 17
  28. - Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình phun sấy là tốc độ bơm đưa dòng nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng không khí nóng vào buồng sấy, cấu tạo và kích thước buồng sấy [9]. 1.5. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin 1.5.1. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới Bảng 1.3. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới STT Tên nghiên cứu Thành phần Phương Kết quả TLTK công thức pháp 1 Development of 10% Rutin : Đồng nhất Kích thước tiểu [27] an oral rutin 0,2% Natri hóa ở áp phân rutin thu nanocrytal Dodecyl Sulfat suất cao được là 727 nm formualation trong nước với PDI là 0,265. 2 Rutin – 18% Rutin, 2% Kết hợp Kích thước tiểu [20] Increased polysorbate 80 , nghiền ướt phân nano rutin Antioxidant 1% PE 9010 và với đồng là 240 nm với PDI là 0,215. Activity and nước vừa đủ nhất hóa ở Kích thước hạt Skin 100% áp suất cao tăng nhẹ sau 6 Penentration by tháng bảo quản ở Nanocrystal 25 oC ± 2 oC, tăng Technology lên 318 nm. 3 Nanocrystals for Hỗn dịch gồm: Kết hợp KTTP rutin trung [29] use in topical 18% rutin, 2% nghiền ướt bình thu được sau cosmetic polysorbate 80 , với đồng nghiền ướt 1005 formulations 1% PE 9010 và nhất áp nm, sau đồng and method of nước vừa đủ suất cao nhất áp suất cao 100% đem là 640 nm. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 18
  29. production nghiền ướt. Sau thereof đó hỗn dịch được pha loãng đến nồng độ 5% rutin, 2% polysorbate 80, 5% glycerol 85,0% và 1% PE 9010 để đồng nhất hóa 4 Kinetic - Hỗn dịch A: Đồng nhất KTTP và PDI: [23] 10% rutin, 2% hóa ở áp solubility and - Hỗn dịch A: dissolution Polyxame 188, suất cao 88% nước. trong 20 648 nm – 0,226 velocity of rutin chu kỳ tại nanocrystals - Hỗn dịch B: - Hỗn dịch B: 10% rutin, 0,2% áp suất 727 nm – 0,265 SDS, 89,8% 1500 bar. nước. Sau đó loại - Hỗn dịch C: bỏ dung - Hỗn dịch C: môi bằng 912 nm – 0,321 10% rutin, 2% đông khô - Hỗn dịch D: Tween 80, 88% hoặc phun nước sấy. 547 nm – 0,247 - Hỗn dịch D: 10% rutin, 2% PVA, 88% nước. 5 Preparation - Quy mô phòng Nghiền ướt - Kích thước hạt [21] Nanocrystals of thí nghiệm siêu thu được ở quy @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 19
  30. Poorly Soluble nhỏ: 5mg rutin, mô phòng thí Plant 2,5mg SDS nghiệm siêu nhỏ Compounds trong 0,5ml là 438 nm Using an Ultra- nước - Kích thước hạt Small-Scale - Quy mô phòng thu được ở quy Approach thí nghiệm mô phòng thí thông thường: nghiệm thông 50mg rutin, 25 thường là 508 nm mg SDS trong 5ml nước 1.5.2. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam Bảng 1.4. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam STT Tên nghiên cứu Công thức Phương pháp Kết quả TLTK 1 Nghiên cứu bào Tạo nhũ Kích thước và [12] chế hệ tiểu phân tương và đồng dãy phân bố Nano Rutin nhất hóa kích thước hạt từ 66,6 nm đến 339,3 nm 2 Nghiên cứu tạo - Công thứ 1: - Công thức 1: - Công thức 1: [3] hệ Nano từ 5% rutin, 0,1% đồng nhất hóa kích thước tiểu Rutin PEG 400, nước áp suất cao ở phân rutin là 220 nm. vừa đủ 100% 400 bar trong - Công thức 2: - Công thức 2: 15 chu kỳ kích thước tiểu 5% rutin, 10% - Công thức 2 phân là 995 ethanol, 0,5% nghiền bi nm. NaLS và nước @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 20
  31. CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu - Bào chế được nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi. - Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano rutin bào chế được. 2.1.2. Nội dung nghiên cứu - Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV – VIS. - Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước, tốc độ hòa tan của rutin trong môi trường nước và môi trường pH 6,8. - Bào chế nano rutin bằng phương pháp nghiền ướt và đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch nano rutin như: KTTP, PDI và thế zeta. - Chuyển hỗn dịch nano rutin về dạng bột bằng phương pháp phun sấy và đánh giá một số đặc tính của bột phun sấy. 2.2. Hóa chất, thiết bị và đối tượng nghiên cứu 2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất Bảng 2.1. Nguyên liệu, hóa chất nghiên cứu STT Tên hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn 1 Hydroxypropyl Methylcellulose E15 Trung Quốc NSX 2 Hydroxypropyl Methylcellulose K4M Trung Quốc NSX 3 Hydroxypropyl Methylcellulose E6 Trung Quốc NSX 4 Polyvinyl Pyrrolidon K30 Trung Quốc NSX 5 Phosphatidylcholine Trung Quốc NSX 6 Glycerol Distearat Trung Quốc NSX @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 21
  32. 7 Natri Lauryl Sulfat Trung Quốc NSX 8 Polyxame 407 Trung Quốc NSX 9 Tween 80 Mỹ NSX 10 Rutin chuẩn 88,2% Việt Nam DĐVN V 11 Natri Carboxymethyl Cellulose Trung Quốc NSX 12 Nước Việt Nam DĐVN IV 2.2.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu Thiết bị - Cân kỹ thuật Shimadzu UX4200H (Nhật Bản) - Máy đo quang UV-2600 Shimadzu (Nhật Bản) - Hệ thống thiết bị phân tích kích thước thế zeta Horiba SZ100 (Nhật Bản). - Máy nghiền bi SFM-1 (Mỹ) - Máy phun sấy EYELA SPRAY DRYER SD 1010 (Nhật Bản) - Tủ sấy Binder ( Đức ) - Cân phân tích AY 129, Shimadzu (Nhật Bản) - Máy đo độ hòa tan ( Dissolution system ) (Ấn Độ) - Máy đo tỉ trọng ERWEKA (Đức) - Máy đo hàm ẩm MB45 (Switzerland) - Máy phân tích nhiệt vi sai quét DSC LINSEIS (Đức) Dụng cụ - Cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, ống đong, ống nghiệm, bình định mức. - Pipet, pipet bầu, micro pipet. 2.2.3. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: nano rutin. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 22
  33. 2.3.Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang Phương pháp định lượng rutin bằng phương pháp đo quang được tham khảo và xây dựng lại theo nghiên cứu của Malay và các cộng sự [14]. Tìm bước sóng hấp thụ cực đại Cân chính xác khoảng 25 mg rutin chuẩn, hòa tan vào vừa đủ 100 ml methanol. Lấy 10 ml dung dịch trên cho vào bình định mức 100 ml, thêm methanol tới vạch, thu được dung dịch A có nồng độ 25 mg/L. Tiến hành quét độ hấp thụ quang của dung dịch A ở dải bước sóng từ 800 - 200 nm. Từ đó xác định được bước sóng hấp thụ cực đại của rutin dựa vào hình ảnh quang phổ. Dựng đường chuẩn - Mẫu chuẩn: Từ dung dịch A ở trên, pha loãng với methanol thành các dung dịch có nồng độ chính xác khoảng lần lượt là 5,03 mg/L; 10,06 mg/L; 12,58 mg/L; 15,10 mg/L; 20,13 mg/L. Đo độ hấp thụ quang của các mẫu với mẫu trắng là methanol ở cực đại. Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa độ hấp thụ và nồng độ rutin để tính toán. Mẫu trắng: Dung dịch methanol. - Mẫu thử: Mẫu thử đem lọc qua màng cellulose acetat 0,45 μm, đem pha loãng bằng methanol ở tỷ lệ nhất định để được nồng độ dung dịch thử trong khoảng 5 đến 20 mg/L. Đo độ hấp thụ quang của mẫu thử ở bước sóng cực đại. 2.3.2. Xác định độ tan bão hòa trong nước, tốc độ hòa tan của nano rutin và rutin nguyên liệu trong các môi trường Độ hòa tan bão hòa Phân tán một lượng rutin nguyên liệu hoặc nano rutin dư trong 20 ml nước cất trong cốc có mỏ bọc kín, khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Lọc dịch lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,45 μm. Pha loãng dung dịch bằng nước đến nồng độ phù hợp. Sau đó đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng cực đại. Tốc độ hòa tan trong các môi trường Chuẩn bị @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 23
  34. Hệ đệm 1,2; 4,5 và 6,8 ( được pha theo dược điển Việt Nam V ) và nước cất. Tiến hành Thử nghiệm xác định tốc độ hòa tan được thực hiện trên thiết bị đo độ hòa tan ở 37oC và tốc độ quay 100 vòng/phút trong 900ml môi trường hòa tan (pH 1,2; pH 4,5; pH 6,8 và nước). Cân chính xác 50mg rutin nguyên liệu hoặc 51,31mg nano rutin (50 mg là hàm lượng rutin trong một viên thuốc trên thị trường) được phân tán trong môi trường hòa tan. Hút 10ml dịch sau 5; 10; 15; 30; 60 phút (bù 10ml môi trường hòa tan sau mỗi lần hút) lọc dung dịch qua màng lọc cellulose acetat 0,45 μm. Pha loãng dịch thử với môi trường hòa tan đến nồng độ phù hợp, sau đó đem đo hấp thụ quang ở bước sóng cực đại. Nồng độ rutin hòa tan tại điểm n (n=x+1) được tính theo công thức: 푠−0.0141 mht= x hệ số pha loãng x 0.9 + 10 (Cn-1 + + Cn-x) 0.0377 mht % hòa tan = x100% 50 Trong đó: mht là lượng rutin hòa tan trong 0,9 lít môi trường (g), Abs là độ hấp thụ quang, Cn-1, , Cn-x lần lượt là nồng độ rutin tại các thời điểm hút trước (mg/L). 2.3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô Cho bi sứ và rutin vào bình chứa hình trụ, tiến hành nghiền với tần số và thời gian nhất định. Điều kiện và quy trình bào chế được biểu diện trong hình 2.1. Bi zirconium oxid , rutin Nghiền khô: - 2,5 g rutin - Thời gian nghiền: 40 – 120 phút - Tần số: 20 – 30 Hz Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 24
  35. 2.3.4. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt Nano rutin được bào chế theo quy trình sau: Cho bi zirconium oxid, rutin, chất diện hoạt, polyme, nước vào bình chứa hình trụ rồi nghiền với tần số và thời gian nhất định. Sau đó, tiến hành đưa hệ huyền phù nano rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun sấy. Điều kiện và quy trình bào chế được biểu diễn trong hình 2.2. Bi zirconium oxid, rutin, chất diện hoạt, polyme, nước Nghiền ướt - Tần số: 20 – 40 Hz -Thời gian: 40 – 80 phút - Nhiệt độ: 25 – 30 oC Phun sấy: - Nhiệt độ đầu vào: 150 – 170 oC - Áp lực súng phun: 15 kPa - Tốc độ phun dịch: 3,3 – 13,3ml/phút - Tốc độ thổi khí: 0,4 m3/phút Sản phẩm thu được bảo quản trong bình tránh ẩm ở nhiệt độ phòng Hình 2.2. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 25
  36. 2.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch nano rutin KTTP, phân bố KTTP, thế zeta Kích thước trung bình của tiểu phân và chỉ số đa phân tán PDI được đo bằng nhiễu xạ tia laser. Bằng cách cho hỗn dịch pha loãng chạy qua một chùm tia laser và đo các chùm tia khúc xạ và phản xạ, kích thước hạt trung bình của hệ sẽ được tính toán dựa theo định luật xấp xỉ Fraunhofer hoặc lý thuyết Mie. Thế zeta được xác định khi đo tốc độ di chuyển của tiểu phân trong vùng điện trường bằng phép đo gió bởi Doppler laser. Trong nghiên cứu ngày, kích thước trung bình của tiểu phân, chỉ số đa phân tán PDI và thế zeta được đo bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ100 Cách tiến hành Sử dụng hỗn dịch nano rutin sau nghiền ướt, pha loãng tới nồng độ thích hợp để tiến hành đo KTTP, chỉ số đa phân tán PDI và thế zeta bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ100. 2.3.6. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của bột nano rutin phun sấy Hình thức Đánh giá hình thức bằng cảm quan: màu sắc, độ mịn. KTTP, phân bố KTTP, thế zeta Cách tiến hành Phân tán bột nano rutin trong nước với nồng độ thích hợp, tiến hành đo KTTP, chỉ số đa phân tán PDI và thế zeta bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ100. Hàm ẩm Cân một lượng khoảng 0,8 – 0,9 g rutin trải đều trên đĩa của máy đo hàm ẩm, tiền hành đo và ghi nhận kết quả hàm ẩm của bột nano rutin phun sấy trên máy máy đo hàm ẩm MB45. Xác định bằng phương pháp mất khối lượng do làm khô theo Dược điển Việt Nam V, phụ lục 9.6. Đánh giá sự thay đổi trạng thái tinh thể của nano rutin với rutin nguyên liệu @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 26
  37. Để nghiên cứu sự thay đổi trạng thái tinh thể, điểm nóng chảy của nano rutin được so sánh với điểm nóng chảy của rutin nguyên liệu. Các điểm nóng chảy này được xác định bằng phương pháp đo nhiệt quét vi sai DSC. Cách tiến hành: Sử dụng đĩa nhôm chứa mẫu 40 µl, đục thủng nắp, khối lượng mẫu khoảng từ 3 – 7 mg. Nhiệt độ quét từ 50 – 300 0C, tốc độ gia nhiệt 10 0C/phút. Trong quá trình thử, thổi khí nitrogen với lưu lượng 50 ml/phút. Độ tan bão hòa của nano rutin trong nước và tốc độ hòa tan của nano rutin trong các môi trường Tương tự như phương pháp mô tả ở mục 2.3.2 đã trình bày ở trên. 2.3.7. Phương pháp đánh giá hiệu suất phun sấy Hiệu suất phun sấy được tính theo công thức m Kp = thực tế × 100 % mlý thuyết Trong đó: m thực tế là khối lượng nano rutin thu được (g), mlý thuyết là khối lượng nano rutin theo lý thuyết có trong dịch phun sấy (g). 2.4. Phương pháp xử lý số liệu Các kết quả được xử lý thống kê với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel 2013. Kết quả được trình bày dưới dạng: X ± SD Trong đó: X là giá trị trung bình SD là độ lệch chuẩn (cỡ mẫu: n = 3). @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 27
  38. CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang: Xác định điểm hấp thụ cực đại Tiến hành pha dung dịch rutin chuẩn có nồng độ 25 mg/L, đem quét độ hấp thụ quang ở bước sóng từ 800 nm đến 200 nm. Kết quả thu được biểu diễn như hình 3.1. Hình 3.1. Quét độ hấp thụ quang của dung dịch rutin chuẩn ở bước sóng từ 800 nm đến 200nm Nhận xét: Nhìn vào quang phổ hấp thụ của rutin, bước sóng cực đại λmax = 257 nm được sử dụng để định lượng rutin. Dựng đường chuẩn @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 28
  39. Tiến hành pha các mẫu thử có nồng độ chính xác lần lượt là 5,03; 10,06; 12,58; 15,10; 20,13 mg/L, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 257 nm. Kết quả thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.2. Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm Nồngđộ (mg/L) 5,03 10,06 12,58 15,10 20,13 Độ hấp thụ quang (Abs) 0,196 0,392 0,494 0,587 0,760 0.9 0.8 y = 0.0377x + 0.0141 0.7 R² = 0.9987 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Độ hấpthụ quang (Abs) 0.1 0 0 5 10 15 20 25 Nồng độ (mg/L ) Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm Nhận xét: R2 = 0,9987 (> 0,995) cho thấy có sự tuyến tính giữa độ hấp thụ quang và nồng độ dung dịch rutin trong khoảng nồng độ 5 mg/L đến 20 mg/L. Phương trình biểu diễn sự tương quan độ hấp thụ quang với nồng độ là: y = 0,0377x + 0,0141 Trong đó y là độ hấp thụ quang (Abs), x là nồng độ x là nồng độ rutin (mg/L). 3.2. Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước và tốc độ hòa tan của rutin trong các môi trường @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 29
  40. Độ tan bão hòa Tiến hành xác định độ tan bão hòa của rutin trong nước theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.2. Kết quả: độ tan bão hòa của rutin trong nước là 84,21 ± 1,16 mg/L. Tốc độ hòa tan trong các môi trường Tiến hành xác định độ tan của rutin trong các môi trường theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.2. Kết quả thu được như trong bảng 3.2. Bảng 3.2. Phần trăm hòa tan của rutin theo thời gian trong các môi trường Thời gian % hòa tan % hòa tan % hòa tan % hòa tan ( phút) trong môi trong môi trong môi trong nước trường pH 1,2 trường pH 4,5 trường pH 6,8 5 44,40 41,78 61,98 51,26 10 50,66 54,02 55,94 55,86 15 56,50 58,71 70,78 57,08 30 64,62 66,80 78,14 67,92 60 67,62 69,38 89,38 70,91 Nhận xét: - Rutin nguyên liệu có độ tan thấp - Rutin tan tốt nhất trong môi trường pH 6,8, tan kém nhất trong môi trường pH 1,2 3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi 3.3.1. Khảo sát kỹ thuật nghiền bi Tiến hành bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô như mô tả trong mục 2.3.3 và bằng kỹ thuật nghiền ướt như mô tả trong mục 2.3.4. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 30
  41. Kết quả cho thấy, kỹ thuật nghiền khô cho ra kích thước tiểu phân khoảng vài µm, còn kỹ thuật nghiền ướt cho ra kích thước tiểu phân < 1µm. Vì vậy, kỹ thuật nghiền ướt được lựa chọn để bào chế nano rutin. 3.3.2. Khảo sát tần số nghiền Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Công thức hỗn dịch: 5g Rutin (20%), 1,25g HPMC E15 (5%), 0,125g (1%) NaLS trong 12,5ml nước - Thời gian nghiền: 50 phút - Tần số: 20; 25; 30; 35 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.3 và hình 3.3 Bảng 3.3: KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano theo tần số nghiền (n=3) Mẫu Tần số (Hz) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV) M1 20 613,7± 23,1 0,611 ± 0,023 -45,1 ± 4,4 M2 25 561,9 ± 23,4 0,535 ± 0,084 -51,6 ± 3,2 M3 30 447,0 ± 7,3 0,517 ± 0,025 -47,6 ± 3,9 M4 35 501,2 ± 8,9 0,523 ± 0,034 -49,3 ± 2,1 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 31
  42. 700 0.62 600 0.6 500 0.58 0.56 400 0.54 300 PDI 0.52 KTTP(nm) 200 0.5 100 0.48 0 0.46 20 25 30 35 Khảo sát tốc độ nghiền KTTP PDI Hình 3.3. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền Nhận xét: - KTTP: KTTP nhỏ nhất khi nghiền ở tần số 30 Hz (447,0 nm) – tốc độ giúp hình thành cả lực va chạm và lực mài mòn. Điều này có thể được giải thích là do ở tốc độ thấp hơn ( f = 20; 25 Hz) lực mài mòn là cơ chế chính gây gãy vỡ tiểu phân. Khi tốc độ quá cao (f = 35 Hz) các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành, vì thế không có các quá trình mài mòn hay va đập xảy ra và hiệu suất quá trình sẽ giảm hay kích thước tiểu phân sẽ tăng. - PDI: Phân bố KTTP của Mẫu 1; 2; 3; 4 lần lượt có PDI = 0,611; 0,535; 0,517; 0,523 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M3 có khoảng phân bố nhỏ nhất. - Thế zeta: Giá trị tuyệt đối thế zeta của các mẫu đều cao, cho thấy hỗn dịch nano rutin có độ ổn định cao. Kết luận: Nghiền ướt với tần số f = 30 Hz là thích hợp để thu được KTTP và PDI nhỏ nhất (447,0 – 0,517 ). Vì vậy, f = 30 Hz được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.3. Lựa chọn chất ổn định hỗn dịch Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 32
  43. - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g NaLS (1%), 0,625g (5%) chất ổn định trong 12,5ml nước cất. Loại chất ổn định trong công thức được thay đổi với lượng cố định là 0,625g - Thời gian nghiền: 50 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.4 và hình 3.4 Bảng 3.4. KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn địn (n=3) Mẫu Chất ổn định KTTP (nm ) PDI Thế zeta(mV ) M1 HPMC E6 412,0 ± 2,9 0,432 ± 0,031 - 51,3 ± 2,0 M2 HPMC E15 447,0 ± 7,3 0,517 ± 0,025 -47,6 ± 3,9 M3 HPMC K4M 492,4 ± 34,6 0,541 ± 0,131 -56,0 ± 4,1 M4 PVP K30 471,1 ± 2,3 0,577 ± 0,038 -44,2 ± 3,6 M5 Phosphatdylcholin 637,2 ± 52,6 0,457 ± 0,065 -58,3 ± 6,7 M6 Glycerol distrearat 420,0 ± 3,6 0,512 ± 0,039 -42,3 ± 3,5 M7 NaCMC 1160,1 ± 43,1 0,453 ± 0,036 -55,4 ± 3,9 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 33
  44. 1400 0.7 1200 0.6 1000 0.5 800 0.4 600 0.3 PDI KTTP(nm) 400 0.2 200 0.1 0 0 Lựa chọn polyme KTTP PDI Hình 3.4. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định Nhận xét: - KTTP: KTTP nhỏ nhất khi sử dụng chất ổn định là HPMC E6 (412,0 nm). Khi thay đổi chất ổn định, KTTP tăng. - PDI: Phân bố KTTP của Mẫu 1; 2; 3; 4; 5 và 6 lần lượt có PDI = 0,432; 0,517; 0,541; 0,577; 0,457 và 0,512 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M1 có khoảng phân bố nhỏ nhất. - Thế zeta: Giá trị tuyệt đối thế zeta của các mẫu đều cao, cho thấy hỗn dịch nano rutin có độ ổn định cao. Kết luận: Sử dụng chất ổn định là HPMC E6 trong nghiền ướt để bào chế nano rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (412,0 nm), PDI nhỏ nhất (0,432). Vì thế, HPMC E6 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định hỗn dịch Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 34
  45. - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g NaLS (1%), ag HPMC E6 trong 12,5 ml nước cất. Lượng HPMC E6 (a) được thay đổi lần lượt là: 0g, 0,125g, 0,375g, 0,625g. - Thời gian nghiền: 50 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.5 và hình 3.5 Bảng 3.5. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định (n=3) Mẫu Tỉ lệ HPMC E6 KTTP ( nm ) PDI Thế zeta (mV) M1 0% 452,0 ± 20,5 0,516 ± 0,023 -46,3 ± 5,1 M2 1% 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5 M3 3% 410,8 ± 2,8 0,444 ± 0,013 -47,2 ± 7,1 M4 5% 412,0 ± 2,9 0,432 ± 0,031 - 51,3 ± 2,0 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 35
  46. 460 0.6 450 0.5 440 0.4 430 0.3 KTTP 420 PDI PDI KTTP(nm) 0.2 410 400 0.1 390 0 0% 1% 3% 5% Khảo sát nồng độ chất ổn định Hình 3.5. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định Nhận xét: - KTTP, PDI: Với lượng HPMC E6 là 0,125g, nano rutin được bào chế có kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân nhỏ nhất (KTTP=406,7 nm, PDI=0,389 ). Khi tăng lượng HPMC E6 lên 0,375 và 0,625g, KTTP có tăng nhưng không đáng kể là 410,8 nm và 412,0 nm. - Thế zeta: 3 mẫu đều có giá trị tuyệt đối của thế zeta cao cho thấy hỗn dịch nano rutin có độ ổn định cao. Trong đó, mẫu với nồng độ HPMC E6 có trị tuyệt đối của thế zeta lớn nhất. - Kết luận: Như vậy, KTTP chênh lệch không nhiều giữa các mẫu có lượng HPMC E6 khác nhau. Vì dùng ít tá dược hơn do vậy lượng HPMC E6 là 0,125g được lựa chọn. 3.3.5. Lựa chọn chất diện hoạt Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g chất diện hoạt (1%), 0,125g HPMC E6 (1%) trong 12,5ml nước cất. Chất diện hoạt với lượng cố định là 0,125g và thay đổi loại chất diện hoạt trong các mẫu. Ba chất diện hoạt được sử dụng trong ba mẫu của nghiên cứu này là: NaLS, polyxame 407, Tween 80. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 36
  47. - Thời gian nghiền: 50 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.6 và hình 3.6 Bảng 3.6. KTTP, PDI và thế Zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt sử dụng (n=3) Mẫu Chất diện hoạt KTTP (nm) PDI Thế zeta(mV) M1 NaLS 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5 M2 Polyxame 407 583,4 ± 26,3 0,645 ± 0,045 -47,3 ± 3,2 M3 Tween 80 1130,8 ± 56,7 0,487 ± 0,042 -49,2 ± 6,1 1200 0.7 1000 0.6 0.5 800 0.4 600 0.3 PDI KTTP(nm) 400 0.2 200 0.1 0 0 NaLS Polyxamer 407 Tween 80 Lựa chọn chất diện hoạt KTTP PDI Hình 3.6. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt Nhận xét: @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 37
  48. - KTTP: KTTP nhỏ nhất khi sử dụng chất diện hoạt NaLS (406,7 nm). KTTP của rutin khi sử dụng chất diện hoạt là Polyxame 407 và Tween 80 lần lượt là 583,43 nm và 1130,85 nm, lớn hơn rất nhiều lần so với NaLS - PDI: PDI trong 3 mẫu M1, M2, M3 lần lượt là 0,389; 0,645; 0,487. PDI trong cả 3 mẫu đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M1 có khoảng phân bố nhỏ nhất. - Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế Zeta trong cả ba mẫu đều cao, chứng tỏ hỗn dịch nano rutin có độ ổn định cao. Kết luận: Sử dụng chất diện hoạt NaLS trong nghiền ướt để bào chế nano rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (406,7 nm), PDI nhỏ nhất (0,389). Vì thế, NaLS được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.6. Khảo sát thời gian nghiền Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g HPMC E6 (1%), 0,05g NaLS (0,4%) trong 12,5 ml nước cất. - Thời gian nghiền: 50 phút, 60 phút, 70 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.7 và hình 3.7. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 38
  49. Bảng 3.7. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền (n=3) Thời gian nghiền (phút) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV) 40 430,1 ± 3,5 0,541 ± 0,031 - 50,3 ± 3,1 50 414,5 ± 4,5 0,450 ± 0.020 -48,3 ± 2,2 60 395,9 ± 4,7 0,465 ± 0,071 -45,8 ± 1,5 70 406,0 ± 7,3 0,522 ± 0,049 -46,1 ± 1,9 440 0.6 430 0.5 420 0.4 410 0.3 400 PDI 0.2 KTTP(nm) 390 380 0.1 370 0 40 50 60 70 Khảo sát thời gian nghiền KTTP PDI Hình 3.7. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền Nhận xét: - KTTP: Với thời gian nghiền là 60 phút, KTTP của nano rutin đạt giá trị nhỏ nhất là 395,9 nm. Khi tăng thời gian nghiền, KTTP tăng nhẹ (406,0 nm), điều này có thể được giải thích do hiện tượng kết tụ tiểu phân. - PDI: PDI của các mẫu đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M1 có PDI nhỏ nhất. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 39
  50. - Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta trong ba mẫu đều cao, chứng tỏ hỗn dịch nano của độ ổn định cao. Kết luận: Nghiền ướt rutin với chất ổn định là HPMC E6 và chất diện hoạt là NaLS trong thời gian 60 phút sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (395,9 nm). Vì vậy, thời gian 60 phút lựa chọn. 3.3.7. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất diện hoạt Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), ag NaLS, 0,125g HPMC E6 trong (1%) 12,5ml nước cất. Lượng NaLS được khảo sát trong các mẫu nghiên cứu lần lượt là 0,0125g; 0,025g; 0,05g; 0,075g; 0,1g; 0,125g. - Thời gian nghiền: 60 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.8 và hình 3.8 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 40
  51. Bảng 3.8. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch Nano Rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt (n=3) Mẫu Tỉ lệ NaLS KTTP (nm) PDI Thế Zeta (mV) M1 0% (0g) 542,3 ± 3,5 0,315 ± 0,078 -56,4 ± 2,3 M2 0,1% (0,0125g) 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -50,3 ± 1,5 M3 0,2% (0,025g) 381,1 ± 4,4 0,400 ± 0,120 -46,3 ± 1,8 M4 0,4% (0,05g) 395,9 ± 4,7 0,465 ± 0,071 -53,3 ± 2,5 M5 0,6% (0,075g) 410,0 ± 8,2 0,411 ± 0,044 -47,6 ± 1,6 M6 0,8% (0,1g) 410,9 ± 2,8 0,444 ± 0,013 -52,1 ± 3,0 M7 1% (0,125) 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5 600 0.5 500 0.4 400 0.3 300 PDI KTTP 0.2 200 100 0.1 0 0 0 0.0125 0.025 0.05 0.075 0.1 0.125 Khảo sát nồng độ chất diện hoạt KTTP PDI Hình 3.8. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt Nhận xét: - KTTP: Với lượng NaLS là 0,125g, KTTP của nano rutin đạt giá trị nhỏ nhất là 373,7 nm. Khi tăng nồng độ NaLS kích thước tiểu phân tăng nhẹ. KTTP tương ứng với lượng NaLS là lần lượt là 381,1 nm; 395,9 nm; 410,0 nm; 410,9 nm và 410,7 nm. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 41
  52. - PDI: PDI của các mẫu đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M1 có PDI nhỏ nhất. - Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế Zeta trong ba mẫu đều lớn, chứng tỏ hỗn dịch nano có độ ổn định cao. Kết luận: Sử dụng NaLS với nồng độ 0,1% hay 0,0125g trong nghiền ướt để bào chế nano rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (373,7 nm) và PDI nhỏ nhất (0,333). Với nồng độ NaLS là 0,1% vừa cho KTTP nhỏ nhất, vừa tối ưu công thức hỗn dịch, do lượng chất diện hoạt thấp, an toàn cho người sử dụng khi được ứng dụng trên lâm sàng. 3.3.8. Khảo sát loại bi Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,0125g NaLS (0,1%), 0,125g HPMC (1%) trong 12,5 ml nước cất. - Thời gian nghiền: 60 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm 3 loại: Loại 1: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g Loại 2: 10 bi loại 25g và 12 bi loại 10g Loại 3: 43 bi loại 5,5 g và 70 bi loại 2g. Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.9 và hình 3.9. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 42
  53. Bảng 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi (n=3) Mẫu Loại bi KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV) M1 Loại 1 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -49,4 ± 1,2 M2 Loại 2 376,5 ± 3,2 0,347 ± 0,045 -51,4 ± 2,1 M3 Loại 3 412,4 ± 3,7 0,348 ± 0,027 -53,6 ± 3,5 420 0.392 410 0.39 400 0.388 390 0.386 PDI KTTP 380 0.384 370 0.382 360 0.38 350 0.378 Loại 1 Loại 2 Loại 3 Khảo sát loại bi KTT PDI Hình 3.9. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại bi Nhận xét: Không có sự khác biệt nhiều về KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin khi nghiền ướt với các loại bi khác nhau. Dựa vào điều kiện thực tế, khi sử dụng loại bi 1 thì sản xuất được nhiều mẻ hơn nên loại bi một được lựa chọn. 3.3.8. Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin trong công thức: Nano rutin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Thành phần hỗn dịch: Hỗn dịch 1: 2,5g Rutin (20% ), 0,125g HPMC E6 (1%), 0,0125g NaLS (0,1%) trong 12,5 ml nước cất. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 43
  54. Hỗn dịch 2: 5g Rutin (40%), 0,25 HPMC E6 (2%), 0,0125 NaLS (0,1%) trong 12,5 ml nước cất. Hỗn dịch 3: 10g Rutin (80%), 0,25g HPMC E6 (2%), 0,0125 NaLS (0,1%g) trong 12,5 ml nước cất. - Thời gian nghiền: 60 phút - Tần số: 30 Hz - Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.10 và hình 3.10 Bảng 3.10. KTTP, PDI và thế zeta theo tỉ lệ rutin trong công thức (n=3) Mẫu Loại hỗn dịch KTTP (nm) PDI Thế Zeta M1 Hỗn dịch 1 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -49,4 ± 1,2 M2 Hỗn dịch 2 373,7 ± 2,6 0,333 ± 0,012 -47,7 ± 1,9 M3 Hỗn dịch 3 371,0 ± 7,3 0,368 ± 0,017 - 51,7 ± 1,6 378 0.39 377 0.38 376 0.37 375 0.36 374 0.35 373 0.34 PDI 372 KTTP 371 0.33 370 0.32 369 0.31 368 0.3 Hỗn dịch 1 Hỗn dịch 2 Hỗn dịch 3 Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin KTTP PDI Hình 3.10. KTTP, PDI và thế zeta của nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công thức @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 44
  55. Nhận xét: Khi tăng lượng rutin trong công thức thì kích thước tiểu phân nano rutin thu được không thay đổi đáng kể. Hỗn dịch 1 là 377,0 nm, hỗn dịch 2 là 373,7 nm và hỗn dịch 3 là 371,0 nm. Vì hỗn dịch 3 có tỉ lệ rutin cao nhất 80% (10g) nên công thức ở hỗn dịch 3 được lựa chọn. 3.4.8. Khảo sát điều kiện phun sấy Khảo sát nhiệt độ đầu vào Tiến hành đưa hỗn dịch nano rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun sấy đã được mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Tốc độ phun dịch: 3,33 ml/phút - Nhiệt độ đầu vào lần lượt: 150 °C, 160 °C, 170 °C - Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút - Áp suất súng phun: 15 kPa Hiệu suất phun sấy nano rutin được thể hiện trong bảng 3.11. Bảng 3.11. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo nhiệt độ đầu vào Nhiệt độ (°C) 150 160 170 Hiệu suất phun sấy (%) 56,0 60,0 51,6 Nhận xét: Ở 160 °C hiệu suất phun sấy nano rutin thu được là lớn nhất (60%). Do vậy nhiệt độ đầu vào là 160 °C được lựa chọn Khảo sát tốc độ phun dịch Tiến hành đưa hỗn dịch nano rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun sấy đã được mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số: - Tốc độ phun dịch lần lượt: 3,33 ml/phút; 5 ml/phút; 6,67 ml/phút; 8,33 ml/phút; 10 ml/phút; 11,67 ml/phút; 13,33 ml/phút. - Nhiệt độ đầu vào: 160oC - Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút - Áp suất súng phun: 15 kPa @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 45
  56. Hiệu suất phun sấy nano rutin được thể hiện trong bảng 3.12 Bảng 3.12. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo tốc độ phun dich Tốc độ phun dịch (ml/phút) 3,33 5,00 6,67 8,33 10,00 11,67 13,33 Hiệu suất phun sấy (%) 60,01 56,33 60,64 64,01 68,11 63,55 57,58 Nhận xét:Với tốc độ phun dịch 10 ml/phút, hiệu suất phun sấy nano rutin thu được lớn nhất. Như vậy điều kiện tối ưu để phun sấy đạt hiệu suất cao nhất là: nhiệt độ đầu vào 160 °C và tốc độ phun dịch là 10 ml/phút. Từ kết quả quả nghiên cứu, chúng tôi có sơ đồ bào chế Nano Rutin bằng kỹ thuật nghiền bi thể hiện ở hình 3.11 như sau: 10g Rutin (80%), 0,25g Bi zirconium oxid HPMC E6 (2%), Bình chứa hình gồm: 4 bi loại 25g, 10 0,0125g NaLS (0,1%) trụ bi loại 10g, 20 bi loại trong 12,5 ml nước 5,5g và 33 bi loại 2 g - Tần số: 30 Hz Nghiền ướt -Thời gian: 60 phút - Áp lực súng phun: 15 Đưa hỗn hợp nano rutin tạo kPa thành về dạng bột bằng - Nhiệt độ đầu vào:160°C phương pháp phun sấy - Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút -Tốc độ phun dịch: 3 Bảo quan trong bình hút ml/phút ẩm ở nhiệt độ phòng Hình 3.11. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 46
  57. 3.5. Đánh giá một số đặc tính của nano rutin bào chế: Tiến hành bào chế nano rutin như quy trình mô tả trong hình 3.11. Nano Rutin bào chế được đánh giá một số đặc tính hình thức cảm quan, KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta, tốc độ hòa tan trong các môi trường, độ tan bão hòa trong nước, hàm ẩm, độ trơn chảy, phổ DSC, kết quả được thể hiện trong bảng 3.13, hình 3.12 và hình 3.13. Bảng 3.13. Một số đặc tính của nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi Chỉ Hình thức KTTP PDI Thế zeta Hàm Độ hòa tan tiêu (nm) (mV) ẩm bão hòa (mg/l) Nano Bột tơi mịn, 406,8 ± 0,467 ± - 56,3 ± 3,1% 1181,16 Rutin màu vàng 3,2 0,026 2,5 Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn % hòa tan của rutin thô và nano rutin trong môi trường nước, pH 1,2, pH 4,5, pH 6,8 theo thời gian (n=3) @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 47
  58. Nhận xét: Nano rutin bào chế có kích thước tiểu phân nhỏ (406,8 nm), trị tuyệt đối của thế zeta lớn (56,3 mV), tuy nhiên PDI khá cao (0,467) chứng tỏ khoảng phân bố kích thước tiểu phân rộng. Độ tan bão hòa của nano rutin trong nước (1181,16 mg/L) cao gấp 14 lần nano rutin nguyên liệu (84,21 mg/L). Tốc độ hòa tan của nano rutin trong các môi trường cũng vượt trội hơn nhiều so với rutin nguyên liệu, sau 5 phút nano rutin đã hòa tan hoàn toàn trong nước trong khi rutin nguyên liệu chỉ hòa tan 51,26%, sau 30 phút nano rutin đã hòa tan hoàn toàn trong môi trường pH 6,8 trong khi rutin nguyên liệu chỉ hòa tan 55,94%. Đánh giá sự thay đổi trạng thái tinh thể của nano rutin với rutin nguyên liệu Hình 3.12. Phổ DSC của rutin và nano rutin Nhận xét Phổ DSC cho thấy rutin nguyên liệu có điểm chảy ở 189,4oC, còn mẫu nano rutin có điểm chảy giảm đi không nhiều xuống ở 182,5oC. Điều này chứng tỏ khi nghiền ướt không làm thay đổi trạng thái kết tinh của nguyên liệu rutin ban đầu, sự thay đổi nhỏ về điểm chảy là do sự có mặt của HPMC E6 và NaLS có trong công thức. 3.6. Bàn luận 3.6.1. Về phương pháp bào chế nano rutin Đề tài lựa chọn kỹ thuật nghiền bi để bào chế nano rutin, đây là một kỹ thuật đơn giản, nhanh, thu được lượng sản phẩm lớn và kết quả đề tài dễ dàng nâng cấp trên quy @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 48
  59. mô công nghiệp. Tuy nhiên, khi nghiền khô kích thước tiểu phân nano rutin thu được rất lớn (khoảng vài µm). Để khắc phục nhược điểm trên, HPMC E6 và NaLS cùng được thêm vào công thức để tăng độ ổn định, chống kết tụ và tăng hiệu quả của quá trình nghiền bi. Phương pháp loại bỏ dung môi là phương pháp phun sấy giúp nano rutin ở dạng bột rất mịn, tơi, dễ dàng phối hợp vào viên nang cứng, nang mềm, cốm thuốc, viên nén, hỗn dịch Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt với chất ổn định là HPMC E6 và chất diện hoạt NaLS cho kích thước tiểu phân nano rutin nhỏ hơn nhiều so với kích thước tiểu phân nano thu được bằng kỹ thuật đồng nhất hóa hoặc kỹ thuật nghiền bi trong các nghiên cứu trước đây [23, 26, 28], nhưng lớn hơn kích thước tiểu phân nano rutin thu được ở các nghiên cứu sử dụng kết hợp kỹ thuật nghiền bi và đồng nhất hóa [22]. 3.6.2. Về xây dựng công thức bào chế nano rutin Qua tham khảo một số nghiên cứu bào chế nano thuốc nói chung và nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi nói riêng, chất diện hoạt và polyme được thêm vào để ổn định kích thước tiểu phân, giảm kết tụ và sa lắng các tiểu phân nano rutin trong hỗn dịch. Trong nghiên cứu này, HPMC E6 và NaLS được lựa chọn với tỉ lệ 10g rutin (80%) : 0,25g HPMC E6 (2%) : 0,0125 NaLS (0,1%) trong 12,5 ml nước cất, công thức sử dụng lượng chất mang ít, dược chất chiếm trên 95%. Khi bào chế nano rutin với tỷ lệ này nano rutin thu được có kích thước tiểu phân nano rutin thu được là 371 nm, nhỏ hơn nhiều so với các nghiên cứu bào chế nano rutin bằng phương pháp nghiền ướt [4, 23], đồng thời phân bố kích thước tiểu phân hẹp và giá trị tuyệt đối của thế zeta cao. 3.6.3. Về các đặc tính của nano rutin sau bào chế Bột nano rutin sau bào chế có kích thước tiểu phân tương đối nhỏ (406,8nm), tương đối ổn định (thế zeta là -56,3mV), tuy nhiên kích thước tiểu phân còn phân bố khá rộng (PDI = 0,467). Độ tan bão của hòa của nano rutin khá lớn (1181,16 mg/L), cao gấp 14 lần so với rutin nguyên liệu (84,21 mg/L). Tốc độ hòa tan của rutin trong nước tăng vượt trội so với bột rutin nguyên liệu, sau 5 phút, nano rutin bào chế đã hòa tan hoàn toàn trong nước, trong khi bột rutin nguyên liệu chỉ hòa tan 51,26%. Kết quả này được giải thích là do khi kích thước tiểu phân giảm, từ đó làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa tiểu phân với @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 49
  60. môi trường hòa tan giúp làm tăng độ hòa tan bão hòa và tốc độ hòa tan của tiểu phân nano rutin. Kết quả phổ DSC cho thấy, phương pháp nghiền bi không làm thay đổi trạng thái kết tinh của rutin. Kết quả về tốc độ hòa tan và phổ DSC của nano rutin tương tự như trong nghiên cứu của Muller trước đó [26]. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KẾT LUẬN Sau khi tối ưu hóa các thông số của quá trình, nghiên cứu đã bào chế được nano rutin có kích thước 371,0 nm bằng kỹ thuật nghiền bi với công thức hỗn dịch là: 10g rutin (80%), 0,25g HPMC E6 (2%), 0,0125g NaLS (0,1%) ở tần số nghiền là 30 Hz trong thời gian 60 phút. Hỗn dịch nano rutin đã được đánh giá một số chỉ tiêu như: kích thước tiểu phân (371,0 nm), phân bố kích thước tiểu phân (PDI=0,368), thế zeta (-51,3mV). Hỗn dịch nano rutin tạo thành được đưa về dạng bột bằng phương pháp phun sấy, bột nano rutin sau phun sấy được đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng như: hình thức, kích thước tiểu phân (406,8nm), phân bố kích thước tiểu phân (PDI=0,467), giá trị tuyệt đối thế zeta (56,3 mV), độ hòa tan bão hòa (1181,16 mg/L) và tốc độ hoàn tan trong nước và pH 6,8, hàm ẩm (3,1%), độ trơn chảy (độ trơn chảy rất kém) và phổ DSC (phương pháp nghiền bi không làm thay đổi trạng thái kết tinh của rutin. ĐỀ XUẤT 1. Tiếp tục tối ưu hóa công thức. 2. Tiếp tục khảo sát và hoàn thiện quy trình nâng cấp quy mô công nghiệp. 3. Ứng dụng nano rutin vào một số dạng bào chế. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU 50
  61. TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Phạm Nguyễn Quỳnh Anh ( 2017), Nghiên cứu tạo hệ nano từ rutin, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [2] Bộ môn dược liệu- Đại học Dược Hà Nội (2011), Bài giảng dược liệu, 113-114. [3] Bộ y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất bản Y học, 848-849 [4] Nguyễn Tư Đạt (2017), Nghiên cứu bào chế Phytosome rutin, Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Khoa Y Dược- ĐHQGHN. [5] Nguyễn Đình Hà (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến đặc tính tiểu phân nano curcumin bào chế bằng phương pháp nghiền bi kết hợp với đồng nhất hóa tốc độ cao và ứng dụng vào viên nén, khóa luận tốt nghiệp dược sĩ [6] Hoàng Đình Hơp (2002), Nghiên cứu chiết xuất rutin từ hoa hòe, Đại học Dược Hà Nội. [7] Từ Minh Koong (2009), Kỹ Thuật sản xuất dược phẩm tập III, nhà xuất bản Y học [8] Phạm Khuê (1989), "Nhu cầu sử dụng hoa hòe trong lão khoa". [9] Nguyễn Thị Thanh Lên, sấy phun và ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, đồ án thực phẩm I, trường cao đẳng Công Nghệ. [10] La Vũ Thùy Linh (2010), “Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỷ 21”, đại học Tôn Đức Thắng. [11] Ngô Vân Thu và cộng sự (2011), Dược liệu học tập 1, tr387-388. [12] Trương Công Trị*, Khưu Mỹ Lệ*, Nguyễn Minh Đức* “ Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân Nano Rutin ”, Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  62. TIẾNG ANH [13] Bandyuko va, V.A. and N.V. Sergee va (1974), “Rutin in some cultivated plants”, Chemistry of Natural Compounds, pp. 535 – 536. [14] BJ Gurley (2011), "Emerging technologies for improving phytochemical bioavailability: benefits and risks", Clinical Pharmacology & Therapeutics, 89 (6), 915-919. [15] Deschner, E.E., et al (1991), “Quercetin and rutin as inhibitors of azoxymethanol- induced colonic neoplasia”, Carcinogen nesis, pp. 1193-6 [16] Filková I., Huang L. X., Mujumdar A. S. (2006), “Industrial spray drying systems”, Handbook of industry drying”, Third Edition, Taylor & Francis Group, pp.215-254 [17] Guardia, T et al (2001), “Anti – inflammatory properties of plant flavonoids. Effect of rutin, quercetin and hesperidin on adjuvant arthritis in rat”, Farmaco, pp. 683 – 687. [18] Horvatho va, K.et al (2004), “Determination of free radical scavenging activity of quercetin, rutin, luteolin and apigenin in H2O2-treated human ML cells K562 Neoplasma” [19] Jung, C.H. et al (2007), “Anti- asthmatic action of quercetin and rutin on the guinea-pigs challenged with aerosollized ovalbumin” Arch Pharm Res. [20] Korkmaz, A., & Kolankaya, D. (2010). “Protective Effect of Rutin on the Ischemia/Reperfusion Induced Damage in Rat Kidney” Journal of Surgical Research, 164(2), 309–315. [21] Liu, T., Yao, G., Liu, X., & Yin, H. (2017) “Preparation Nanocrystals of Poorly Soluble Plant Compounds Using an Ultra-Small-Scale Approach”, AAPS PharmSciTech, 18(7), 2610–2617 [22] Lopez – Revuta, et al (2006), “Membrane cholesterol contents influence the protective effects of quercetin and rutin in erythrocytes damaged by oxidative stress”, Chem Biol Interact. Pp.79 – 91. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  63. [23] Mauludin, R., Müller, R. H., & Keck, C. M. (2009) “Kinetic solubility and dissolution velocity of rutin nanocrystals. European Journal of Pharmaceutical Sciences”, 36(4-5), 502–510. [24] Merisko-Liversidge, E. M., & Liversidge, G. G. (2008) “Drug Nanoparticles: Formulating Poorly Water-Soluble Compounds”. Toxicologic Pathology, 36(1), 43–48. [25] Naif Abdullah Al-Dhabi et al. (2015), “An up-to-date review of rutin and its biological and pharmacological activities”, EXCLI journal, 14 (59. [26] Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [27] Rachmat Mauludin, Rainer H.Muller and C.M. Keck (2009), “Development of an oral rutin nanocrystal formulation”, International Journal of Pharmaceutics, pp. 202 – 209 [28] Raghava Srivalli, K. M., & Mishra, B. (2016) “Drug nanocrystals: A way toward scale-up”, Saudi Pharmaceutical Journal, 24(4), 386–404. [29] Rolf Petersen et al ( 2007), “Nanocrystals for use in topical cosmetic formulations and method of production thereof”, pp. 13 – 16 [30] Sorata, Y.U. Takahama and M. Kimura et al (1984), “Protective effect of quercetin and rutin on photosensitized lysis of human erythrocytes in the presence of hematoporphyrin”, Biochim Biophus Acta, pp. 313 - 317 [31] Sung Min Pyo , Martina Meinke , Cornelia M. Keck and Rainer H. Müller et al(2015), “Rutin—Increased Antioxidant Activity and Skin Penetration by Nanocrystal Technology (smartCrystals)” [32] Tsotsas E., Mujumdar A. S. (2011), “Product Quality and Formulation”, Modern Drying Technology, First Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Germany, pp. 231-284. [33] Varaporn Buraphacheep Junyaprasert et al (2015), “Nanocrystals for enhancement of oral bioavailability of poorly water – soluble drugs”, Boontida Morakul, pp. 13 - 23 @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  64. [34] Vijaykumar Nekkanti, Venkateswarlu Vabalaboina and Raviraj Pillai et al ( 2009), “Drug Nanoparticles – An Overview”, Hyderabad India, pp. 111 - 132 [35] Wim H De Jong, Paul JA Borm et al (2008), “Drug Delivery and nanoparticles:Applications and hazard”, National Institute for Public Health and the Environment ( RIVM), pp. 133 - 149 [36] Woo M. W., Mujumdar A. S., Daud W. R. W. (2010), “Spray Drying Technology”, Volume 1, Published in Singapore, pp. 37-60, 113-156. @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  65. PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Hình ảnh nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi Hình 1.1. Hình ảnh nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  66. PHỤ LỤC 2: KTTP, phân bố KTTP, thế zeta của hỗn dịch nano rutin Hình 2.1. KTTP, PDI của một mẫu hỗn dịch nano rutin @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
  67. Hình 2.2. Thế zeta của một mẫu hỗn dịch nano rutin @ School of Medicine and Pharmacy, VNU