›

Khóa luận Nghiên cứu ảnh hưởng của chất tương hợp đến tính chất và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan mang thuốc lovastatin

pdf 66 trang thiennha21 15/04/2022 4430
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu ảnh hưởng của chất tương hợp đến tính chất và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan mang thuốc lovastatin", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_nghien_cuu_anh_huong_cua_chat_tuong_hop_den_tinh_c.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu ảnh hưởng của chất tương hợp đến tính chất và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan mang thuốc lovastatin

  1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HĨA HỌC  NGƠ PHƢƠNG THÚY NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT TƢƠNG HỢP ĐẾN TÍNH CHẤT VÀ HÌNH THÁI CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP ALGINAT/CHITOSAN MANG THUỐC LOVASTATIN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hĩa hữu cơ Hà Nội, 2018
  2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 BỘ GIÁOKHOA DỤC HĨA VÀ ĐÀO HỌC T ẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PH ẠM HÀ NỘI 2   NGƠ PHƢƠNG THÚY KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƢ ỞNG CỦA CHẤT TƢƠNG NGHIÊNHỢP ĐẾ NC TÍNHỨU ẢNH CH HƢẤT ỞVÀNG HÌNH CỦA THÁICHẤT C TƢƠNGẤU TRÚC HỢCPỦ ĐAẾ NV ẬTÍNHT LIỆ CHU TẤỔT HVÀỢP HÌNH ALGINAT/CHITOSAN THÁI CẤU TRÚC CỦA VẬT MANGLIỆU T THUỔ HỢỐPC ALGINAT/CHITOSAN LOVASTATIN MANG THUỐC LOVASTATIN Sinh viên thực hiện: NGƠ PHƢƠNG THÚY NgànhKHĨA học: LU ẬN Sƣ TỐ phTạ NHGIm HĩaỆ hPọ c Chuyên ngành: Hĩa hữu cơ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Cán bộ hƣớng dẫn GS. TS. Thái Hồng GS. TS. Thái Hồng Hà Nội, 2018 Hà Nội, 2018
  3. LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn GS. TS. Thái Hồng - Viện trƣởng Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã giao đề tài và tạo mọi điều kiện để em hồn thành tốt khĩa luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cám ơn TS. Nguyễn Thúy Chinh và các anh chị đang cơng tác tại Phịng Hĩa lý vật liệu phi kim loại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam, các thầy cơ giáo Khoa Hĩa học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã tận tình giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình làm thực nghiệm tại Viện. Em xin cảm ơn đề tài NCCB mã số 104.02 - 2017.17 (giai đoạn 2017 - 2020) đã hỗ trợ kinh phí cho em hồn thành khĩa luận tốt nghiệp này. Cuối cùng, em xin đƣợc gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian qua. Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, em khơng tránh khỏi những sai sĩt, em rất mong nhận đƣợc sự gĩp ý từ thầy cơ để bài khĩa luận của em đƣợc hồn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2018 Sinh viên Ngơ Phƣơng Thúy
  4. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 2 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 7 DANH MỤC HÌNH VẼ 8 DANH MỤC BẢNG 11 MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1. ALGINAT 4 1.1.1. Giới thiệu về alginat 4 1.1.2. Đặc trưng của alginat 5 1.1.3. Tính chất của alginat 6 1.1.4. Ứng dụng của alginat 7 1.2. CHITIN, CHITOSAN 8 1.2.1. Giới thiệu về chitin, chitosan 8 1.2.2. Cấu trúc của chitin, chitosan 8 1.2.3. Tính chất của chitin, chitosan 10 1.2.4. Ứng dụng của chitin, chitosan và dẫn xuất 12 1.3. LOVASTATIN 14 1.3.1. Cấu trúc 14 1.3.2. Tính chất v t í của ovastatin 15 1.3.3. Dược lực 15 1.3.4. Tác dụng dược í 16 1.3.5. Dược động học 16 1.4. VẬT LIỆU TỔ HỢP TRÊN CƠ SƠ POLYME ALGINAT VA CHITOSAN MANG THUỐC 17
  5. CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM 21 2.1. HĨA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 21 2.1.1. Hĩa chất 21 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 21 2.2. CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP ALGINAT/CHITOSAN/LOVASTATIN 21 2.2.1. Chế t o v t liệu t hợp a ginat chitosan ovastatin h ng cĩ chất tương hợp 21 2.2.2. Chế t o v t liệu t hợp a ginat chitosan ovastatin cĩ chất tương hợp 22 2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.3.1. Phương pháp ph hồng ngo i biến đ i Fourier (FTIR) 24 2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 25 2.3.3. Phương pháp quang ph hấp thụ tử ngo i và hả kiến (UV- VIS) 26 2.3.4. Phân tích nhiệt ượng quét vi sai (DSC) 27 2.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG THUỐC LS GIẢI PHĨNG TỪ VẬT LIỆU TỔ HỢP 28 2.4.1. Chuẩn bị dung dịch đệm 28 2.4.2. Xây dựng đường chuẩn của ovastatin trong các dung dịch pH hác nhau 28 2.4.3. Đánh giá hả năng giải phĩng thuốc lovastatin từ các màng v t liệu t hợp ACL cĩ và h ng cĩ chất tương hợp 28 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1. PHỔ HỐNG NGOẠI BIẾN ĐỔI (FTIR) CỦA ALGINAT, CHITOSAN, LOVASTATIN, VẬT LIỆU TỔ HỢP ALGINAT/CHITOSAN/LOVASTATIN CĨ VÀ KHƠNG CĨ CHẤT TƢƠNG HỢP 30
  6. 3.2. HÌNH THÁI, CẤU TRÚC CỦA CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL CĨ CÁC CHẤT TƢƠNG HỢP 35 3.2.1. Hình thái, cấu trúc của màng v t liệu t hợp ACL_PEO 35 3.2.2. Hình thái, cấu trúc của màng v t liệu t hợp ACL_PCL 37 3.3. TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL CĨ CÁC CHẤT TƢƠNG HỢP 38 3.3.1. Tính chất nhiệt của màng v t liệu t hợp ACL_PEO 38 3.3.2. Tính chất nhiệt của màng v t liệu t hợp ACL_PCL 40 3.4. NGHIÊN CỨU SỰ GIẢI PHĨNG THUỐC LOVASTATIN TỪ CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL 41 3.4.1. Nghiên cứu xây dựng đường chuẩn của lovastatin trong các dung dịch pH hác nhau 41 3.4.2. Ảnh hưởng của chất tương hợp đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin 43 3.4.3. Ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin 44 3.4.4. Ảnh hưởng của hàm ượng chất tương hợp đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin 46 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
  7. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AC Alginat/chitosan FESEM Hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng ACL FTIR Phổ hồng ngoại biến Alginat/chitosan/lovastatin đổi chuỗi Fourrier AG HMG-CoA 3-hydroxy-3 metyl- Alginat glutaryl coenzym A ACL_PCL Alginat/chitosan/PCL/ LS Lovastatin lovastatin ACL_PEO Alginat/chitosan/PEO/ PCL Polycaprolacton lovastatin CS Chitosan PEO Polyetylen oxit DSC Nhiệt lƣợng quét vi sai UV-Vis Phổ tử ngoại khả kiến
  8. DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Cây rong nâu 4 Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo của 2 axit cấu tạo nên axit alginic. 5 Hình 1.3. Cấu trúc đặc biệt của axit alginic theo các đơn vị monome 5 Hình 1.4. Chitosan đƣợc tách ra từ vỏ cua, ốc. 8 Hình 1.5. Cấu trúc của chitin. 9 Hình 1.6. Cấu tạo của chitosan 9 Hình 1.7. Chitosan thƣơng phẩm 10 Hình 1.8. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản hoa quả 13 Hình 1.9. Cấu tạo của lovastatin. 15 Hình 1.10. Lovastatin thƣơng phẩm. 15 Hình 1.11. Các đƣờng cong giải phĩng nifedipin từ các hạt nano CS/AL ở pH khác nhau (37 ± 0,5°C). 19 Hình 1.12. Đƣờng cong giải phĩng thuốc saponin từ tổ hợp chitosan/saponin theo thời gian thử nghiệm trong dung dịch o đệm photphat (pH = 7,4) ở 37 C. 20 Hình 2.1. Thiết bị ghi phổ hồng ngoại NEXUS 670 (Mỹ). 25 Hình 2.2. Thiết bị hiển vi điện tử quét (SEM). 26 Hình 2.3. Thiết bị quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-VIS). 27 Hình 2.4. Thiết bị phân tích nhiệt lƣợng quét vi sai (DSC) 28 Hình 3.1. Phổ hồng ngoại của alginat 30 Hình 3.2. Phổ hồng ngoại của chitosan 31 Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của lovastatin. 31
  9. Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của các màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3, PEO5, PEO10. 32 Hình 3.5. Phổ hồng ngoại của các màng tổ hợp P0, PCL3, PCL5, PCL10 33 Hình 3.6. Mơ hình giả thuyết liên kết hiđro hình thành giữa các nhĩm chức của AG, CS, PEO, LS trong trong màng vật liệu tổ hợp 34 Hình 3.7. Mơ hình giả thuyết liên kết hiđro hình thành giữa các nhĩm chức của AG, CS, PCL, LS trong màng vật liệu tổ hợp 35 Hình 3.8. Ảnh FESEM của lovastatin 36 Hình 3.9. Ảnh FESEM của các màng vật liệu tổ hợp P0 (a), PEO3 (b), PEO5 (c), PEO10 (d). 37 Hình 3.10. Ảnh FESEM của các màng vật liệu tổ hợp P0 (a), PCL3 (b), PCL5 (c), PCL10 (d). 38 Hình 3.11. Giản đồ DSC của các màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3, PEO5, PEO10. 39 Hình 3.12. Giản đồ DSC của các màng vật liệu tổ hợp P0, PCL3, PCL5, PCL10. 40 Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa mật độ quang với nồng độ lovastatin trong dung dịch pH = 2 ở λmax = 229,97 nm. 42 Hình 3.14. Phầm trăm thuốc lovastatin đƣợc giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3, PCL3 trong dung dịch đệm pH=2. 43 Hình 3.15. Phầm trăm thuốc lovastatin đƣợc giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3, PCL3 trong dung dịch đệm pH=7,4. 44 Hình 3.16. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp P0 trong các dung dịch đệm pH=2 và dung dịch đệm pH=7,4. 44 Hình 3.17. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp PEO3 trong các dung dịch đệm pH=2 và dung dịch đệm pH=7,4. 45 Hình 3.18. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp PCL3 trong các dung dịch đệm pH=2 và dung dịch đệm pH=7,4. 45
  10. Hình 3.19. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO trong dung dịch đệm pH=2 46 Hình 3.20. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO trong dung dịch đệm pH=7,4. 47 Hình 3.21. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL trong dung dịch đệm pH=2. 48 Hình 3.22. Đồ thị giải phĩng lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL trong dng dịch đệm pH=7,4 49
  11. DANH MỤC BẢNG 0 Bảng 1.1. Độ nhớt của alginat mPa.S (Broorkrield, 20 rpm, 20 C) 6 Bảng 2.1. Kí hiệu tên các màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/PEO/lovastatin 23 Bảng 2.2. Kí hiệu tên các màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/PCL/lovastatin 24 Bảng 3.1. Vị trí các pic dao động đặc trƣng của một số nhĩm chức trong AG, CS, LS và trong màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp PEO và PCL 33 Bảng 3.2. Các thơng số DSC thu đƣợc từ giản đồ DSC của các màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3, PEO5 và PEO10 39 Bảng 3.3. Các thơng số DSC thu đƣợc từ giản đồ DSC của các màng vật liệu tổ hợp P0, PCL3, PCL5 và PCL10 40 Bảng 3.4. Mật độ quang (Abs) ứng với các nồng độ pha lỗng (Cx) của lovastatin trong dung dịch pH=2 41 Bảng 3.5. Phầm trăm thuốc lovastatin đƣợc giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO trong các dung dịch đệm pH=2 và pH=7,4 47 Bảng 3.6. Phầm trăm thuốc lovastatin đƣợc giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL trong các dung dịch đệm pH=2 và pH=7,4 49
  12. MỞ ĐẦU Ngày nay các sản phẩm làm từ polyme thiên nhiên và polyme tổng hợp đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống và xã hội. Tơ, sợi, sơn, vecni, vật liệu bán dẫn, vật liệu xây dựng, vật liệu thay thế sắt thép và các kim loại khác dùng trong các cấu kiện máy mĩc, các sản phẩm dùng trong y học, dùng trong nơng nghiệp và ngành dƣợc Chitosan và alginat là hai polyme thiên nhiên đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chitosan là dẫn xuất đeaxetyl hĩa của chitin - 1 loại polysaccarit cĩ nhiều trong vỏ các lồi giáp xác nhƣ: tơm, cua, ghẹ Chitosan cĩ nhiều ứng dụng trong các ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp, y dƣợc và bảo vệ mơi trƣờng. Ngồi ra, vật liệu nano trên cơ sở chitosan cũng mới đƣợc nghiên cứu ứng dụng trong y sinh do cĩ tính ổn định tƣơng đối cao và vẫn duy trì đƣợc một số tính chất của chitosan ban đầu, đặc biệt do cĩ kích thƣớc nhỏ, bề mặt riêng lớn nên chitosan cĩ khả năng hấp phụ cao. Dựa vào tính chất này, nano chitosan đƣợc sử dụng làm chất hấp phụ để hấp phụ các chất khác nhau đặc biệt là các loại thuốc dùng trong y học [18]. Tuy nhiên, chitosan cĩ nhƣợc điểm là rất nhạy cảm với ẩm, do đĩ hạn chế khả năng sử dụng của polyme thiên nhiên này. Để khắc phục nhƣợc điểm của chitosan, ngƣời ta thƣờng phối hợp nĩ với các polyme tƣơng đối bền với ẩm nhƣng vẫn giữ nguyên khả năng phân huỷ sinh học của sản phẩm nhƣ alginat. Alginat là loại polyme sinh học biển phong phú nhất thế giới và là loại polyme sinh học đƣợc sử dụng phổ biến chỉ đứng thứ hai sau xenlulozơ, đây là một axit hữu cơ cĩ trong tảo nâu. Alginat khi tan trong nƣớc tạo dung dịch cĩ độ nhớt cao, trong điều kiện ở nhiệt độ cao (trạng thái sơi) và khi làm nguội trở lại sẽ tạo gel. Do đĩ các màng alginat rất đàn hồi, rất bền, chịu dầu và khơng dính bết nên alginat đƣợc ứng dụng nhiều trong các ngành cơng nghiệp dệt, cơng nghiệp giấy, thực phẩm dƣợc phẩm, y học, mỹ phẩm [12, 24, 25]. Lovastatin là một hợp chất lên men cĩ nguồn gốc từ tự nhiên đƣợc phát hiện từ năm 1970. Nĩ đƣợc tìm thấy trong nấm sị [11] và gạo men đỏ [20]. Lovastatin là thuốc chống tăng lipit máu thuộc nhĩm chất ức chế HMG-CoA reductase. Lovastatin là chất ức chế cạnh tranh với hydroxyl metylglutaryl 1
  13. coenzym (HMG-CoA) reductase, làm ngăn cản chuyển hĩa HMG-CoA thành mevalonat, tiền chất của cholesterol, là thuốc chữa bệnh tim mạch cĩ hiệu quả, làm giảm cholesterol trong tế bào gan, kích thích tổng hợp thụ thể lipoprotein tỉ trọng thấp từ đĩ làm tăng vận chuyển thụ thể lipoprotein tỉ trọng thấp từ máu. Ứng dụng chính của lovastatin là để điều trị rối loạn lipit máu và phịng ngừa các bệnh tim mạch [2]. Ở Việt Nam các đề tài nghiên cứu về vật liệu tổ hợp alginat/chitosan mang dƣợc chất lovastatin và ảnh hƣởng của chất tƣơng hợp đến hình thái cấu trúc và tính chất chƣa đƣợc tập trung nghiên cứu, vì thế em lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất tương hợp đến tính chất và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan mang thuốc lovastatin”. Mục đích của đề tài - Chế tạo đƣợc tổ hợp polyme thiên nhiên alginat/chitosan mang thuốc lovastatin cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp polyetylen oxit (PEO) và polycaprolacton (PCL). - Cĩ các số liệu về ảnh hƣởng của chất tƣơng hợp đến tính chất, hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/chất tƣơng hợp/lovastatin và giải phĩng thuốc lovastatin từ vật liệu tổ hợp 4 thành phần. Nội dung nghiên cứu - Xác định tỉ lệ thành phần và điều kiện kỹ thuật thích hợp để chế tạo màng tổ hợp alginat/chitosan/chất tƣơng hợp/lovastatin. - Khảo sát ảnh hƣởng của chất tƣơng hợp PEO và PCL đến đặc trƣng, tính chất và hình thái cấu trúc của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/chất tƣơng hợp/lovastatin. Đối tƣợng nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là vật liệu tổ hợp alginat/chitosan và thuốc chữa bệnh tim mạch lovastatin với các đặc điểm, đặc trƣng, tính chất, ứng dụng của chúng. 2
  14. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Tìm đƣợc tỉ lệ thành phần và điều kiện kỹ thuật thích hợp để chế tạo màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/chất tƣơng hợp/lovastatin. - Trên cơ sở khảo sát hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan trong các dung dịch đệm cĩ pH đặc trƣng cho mơi trƣờng trong dạ dày dƣới và tá tràng, cĩ thể đánh giá khả năng tƣơng tác giữa lovastatin và alginat, chitosan, chất tƣơng hợp trong các mơi trƣờng pH nĩi trên cũng nhƣ ảnh hƣởng của chất tƣơng hợp đến sự giải phĩng thuốc lovastatin từ vật liệu tổ hợp. 3
  15. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. ALGINAT 1.1.1. Giới thiệu về alginat - Alginat là loại polyme sinh học biển phong phú và là loại polyme sinh học đƣợc sử dụng nhiều thứ hai trên thế giới sau xenlulozơ, cĩ trọng lƣợng phân tử từ 32000 – 200000. Năm 1881, alginat lần đầu tiên đƣợc phát hiện bởi Stanford. Hình 1.1. Cây rong nâu. - Năm 1923, F.C Thernley đã tiến hành chiết tách alginat thơ ở Orkney và từ đĩ cơng nghệ sản xuất alginat ra đời. - Năm 1975, Booth đã viết về lịch sử cơng nghiệp alginat dựa trên kết quả của Stanford. - Hiện đã cĩ 7/9 nƣớc sản xuất alginat bao gồm: Nauy, Pháp, Nhật, Canada, Tây Ban Nha, Chile, Liên Xơ xũ và Ấn độ. Cĩ 2 cơng ty sản xuất lớn: Cơng ty Kelco (Mỹ) và một cơng ty của Anh chiếm 70 % sản lƣợng thế giới. Trung Quốc là nƣớc đang nổi lên rất mạnh về lĩnh vực rong biển [17]. - Tại Việt Nam, các cơ sở sản xuất alginat và dẫn xuất đang hoạt động ở Hải Phịng, Nha Trang và Thành phố Hồ Chí Minh. Cấu trúc của alginat Alginat là muối của axit alginic. Cấu tạo hĩa học của alginat gồm 2 phân tử axit β-D-Mannuroic (M) và axit α-L-Guluronic (G) liên kết với nhau bằng 4
  16. liên kết 1-4 glucozit (hình 1.2). Cĩ 3 loại liên kết cĩ thể gặp trong 1 phân tử alginat: (M-M-M), (G-G-G), (M-M-G) [5]. Hình 1.2. C ng thức cấu t o của 2 axit cấu t o nên axit a ginic. - Cơng thức cấu tạo của axit alginic: (C6H6O6)n Hai gốc phân tử axit β-D-Mannuroic (M) và axit α-L-Guluronic (G) liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 glucozit phân bố trong mạch alginat theo 3 loại khối (Block): poly-G (G-G-G-G), poly-M (M-M-M-M) và poly-GM (G-M-G- M) liên kết ngẫu nhiên trong chuỗi mạch (hình 1.3). Hình 1.3. Cấu trúc đặc biệt của axit a ginic theo các đơn vị monome. 1.1.2. Đặc trƣng của alginat - Độ nhớt Khi hịa tan các alginat vào nƣớc chúng sẽ ngậm nƣớc và tạo dung dịch nhớt. Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài của phân tử alginat và nhiệt độ. Bột alginat rất dễ bị giảm độ nhớt nếu khơng đƣợc bảo quản ở nhiệt độ thấp. 5
  17. Trong một số trƣờng hợp độ nhớt cĩ thể gia tăng ở nồng độ thấp với sự hiện diện của một số cơ chất (tạo liên kết chéo trong phân tử) nhƣ: CaSO4, CaCO3. Ion canxi liên kết với alginat tạo liên kết chéo trong phân tử gia tăng, sẽ làm gia tăng trọng lƣợng phân tử và độ nhớt (Bảng 1.1) [30]. Bảng 1.1. Độ nhớt của alginat mPa.S (Broorkrield, 20 rpm, 200C). Độ nhớt, mPa.S Nồng độ (%) Thấp Trung bình Cao Rất cao 0,25 9 15 21 27 0,50 17 41 75 110 0,75 33 93 245 355 1,00 58 230 540 800 1,50 160 810 1950 3550 2,00 375 2100 5200 8750 1.1.3. Tính chất của alginat - Alginat là polyme cĩ tính chất axit yếu, khơng mùi, khơng tan trong các dung mơi hữu cơ, tan trong nƣớc. - Là chất cĩ tính chất hút nƣớc trƣơng nở khi ngâm trong nƣớc. - Alginic hịa tan trong dung dịch muối kiềm hĩa trị I và tạo dung dịch muối kiềm hĩa trị I hịa tan cĩ độ nhớt cao. Các alginat cũng cĩ khả năng tạo màng rất tốt. Các màng rất đàn hồi, bền, chịu dầu và khơng dính. Màng alginat thuộc nhĩm polysaccarit cĩ khả năng ngăn cản oxy và lipit thấm qua vì thế sẽ ức chế đƣợc hiện tƣợng oxy hĩa chất béo và các thành phần khác trong thực phẩm. Bên cạnh đĩ, màng alginat cịn cĩ khả năng làm giảm thất thốt ẩm vì lƣợng ẩm trong màng sẽ bốc hơi trong thực phẩm, từ đĩ màng bao sẽ hơi khơ và co lại làm cho lƣợng ẩm bên trong khơng thốt ra đƣợc (Allen,1963). 6
  18. Màng alginat đƣợc ứng dụng rộng rãi trong ngành cơng nghệ thực phẩm nhằm tăng thời gian sử dụng và bảo quản chất lƣợng sản phẩm đƣợc lâu hơn. Màng bao alginat vừa cĩ tác dụng kéo dài thời gian sử dụng, vừa ngăn cản sự mất ẩm và sự di chuyển chất tan, phản ứng oxy hĩa [11, 20]. 1.1.4. Ứng dụng của alginat a. C ng nghiệp thực phẩm - Alginat natri đƣợc dùng trong một số thực phẩm để hạn chế tăng trọng, dùng trong sản xuất bơ, bánh kẹo, nƣớc giải khát cũng nhƣ các mặt hàng đơng lạnh. - Tạo độ nhớt cho kem, tạo gel, cĩ khả năng giữ nƣớc cho kem, làm cho kem khơng bị tan chảy. - Ức chế hồn tồn sự tạo thành tinh thể của lactozơ. - Ngăn ngừa tạo ra các tinh thể đá băng. - Làm bền bọt. b. Y học Trong y học, alginat đƣợc dùng làm chất trị bệnh nhiễm phĩng xạ, tăng hiệu quả chữa bệnh của penicillin. Trong nha khoa, dùng axit alginic để thay thạch cao làm khuơn răng, giúp tạo hình răng chính xác. c. C ng nghiệp dệt Alginat cĩ độ nhớt cao, tính mao dẫn kém, khi khơ trong suốt, bĩng và cĩ tính đàn hồi tốt. Vì thế ngƣời ta dùng làm hồ vải do sợi bền và đƣợc cọ sát, giảm bớt tỷ lệ sợi đứt và nâng cao hiệu suất dệt. Ngồi ra alginat đƣợc dùng làm vải khơng thấm nƣớc. d. Một số ngành hác - Cơng nghiệp giấy: Alginat hồ lên giấy làm cho giấy bĩng, dai, khơng gãy, mức độ khơ nhanh, viết trơn. Dùng làm chất kết từ và chất kết dính trong cơng nghiệp sản xuất giấy hoa dán tƣờng, gỗ tổng hợp [5]. - Tơ nhân tạo: Dung dịch alginat natri nếu phun qua những lỗ nhỏ vào muối kim loại hĩa trị II hay axit thì hình thành sợi tơ. - Mỹ phẩm: Alginat là chất làm nền cho phấn, sáp, nƣớc hoa, xà phịng, giữ mùi thơm cho nƣớc hoa xà phịng. 7
  19. 1.2. CHITIN, CHITOSAN 1.2.1. Giới thiệu về chitin, chitosan Chitosan một polysaccarit nhiều thứ hai sau xenlulozơ tìm thấy trong tự nhiên. Sản phẩm chitin - chitosan đã cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế [3, 4, 6, 8]. Chitin ứng dụng làm da nhân tạo, là nguyên liệu trung gian cho các chất quan trọng nhƣ chitosan, glucozamin và các chất cĩ giá trị khác. Chitosan cĩ nhiều ứng dụng trong các ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp, y dƣợc và bảo vệ mơi trƣờng nhƣ: sản xuất glucozamin, chỉ khâu phẫu thuật, vải, sơn, bảo vệ mơi trƣờng, chất bảo vệ hoa quả Với khả năng ứng dụng rộng rãi của chitin – chitosan mà nhiều nƣớc trên thế giới và Việt Nam đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm này. Hình 1.4. Chitosan được tách ra từ vỏ cua, ốc. 1.2.2. Cấu trúc của chitin, chitosan Chitin là polysaccarit cĩ đạm khơng độc, cĩ khối lƣợng phân tử lớn. Cấu trúc của chitin là tập hợp các monosaccarit (N-axetyl-D-glucozamin) liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi cĩ tổ chức. Chitin cĩ cấu trúc tinh thể rất chặt chẽ và đều đặn. 8
  20. Cơng thức cấu tạo của chitin: OH OH OH NHCOCH 3 NHCOCH 3 NHCOCH O O 3 O HO O . HO O O HO O O HO HO HO NHCOCH O 3 O O NHCOCH O OH 3 NHCOCH 3 OH OH Hình 1.5. Cấu trúc của chitin. Tên gọi: Poly (1-4)-2-axetamido-2-deoxy--D-glucose; Poly (1-4)-2- axetamido-2-deoxy--D-glucopyranose. Cơng thức phân tử: [C8H13O5N]n Phân tử lƣợng: Mchitin= (203,09)n Nhƣ vậy , chitin gồm các mắt xích N- axetyl –D –glucozamin nối với nhau bằng liên kết β- (1, 4) –glucozit. Nĩ cịn cĩ tên gọi là : 2- axetamino- 2- deoxy –β – D – glucozamin. Bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X, ngƣời ta xác định đƣợc chitin tồn tại trong tự nhiên ở 3 dạng: α – chitin, β- chitin, γ- chitin. Cả ba dạng chitin này cĩ mối quan hệ mật thiết với các chức năng sinh học của động vật: α – chitin đƣợc tìm thấy ở các lớp vỏ các lồi chân đốt và liên kết chặt chẽ với protein tạo lớp vỏ cứng. Cịn β- chitin, γ- chitin đƣợc tìm thấy ở những phần mềm, trong nang mực chủ yếu là dạng β- chitin [13]. Chitosan một polysaccarit mạch thẳng, là dẫn xuất đề axetyl hố của chitin, trong đĩ nhĩm (–NH2) thay thế nhĩm (-COCH3) ở vị trí C số 2. Chitosan đƣợc cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết β -(1-4)-glicozit. Cơng thức cấu tạo của chitosan: OH OH OH NH2 O NH2 O O HO O O NH2 . HO HO O O HO O HO HO O NH2 O NH2 O NH2 O OH OH OH Hình 1.6. Cấu t o của chitosan. 9
  21. Tên khoa học chitosan: Poly-(1,4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose; Poly-(1,4)-2- amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose. Cơng thức phân tử chitosan: [C6H11O4N]n Phân tử lƣợng: Mchitosan = (161,07)n Nhƣ vậy, chitosan gồm các mắt xích D – glucozamin nối với nhau bằng liên kết β-(1 ,4) –glucozit. Nĩ cịn cĩ tên gọi là 2 –amino – 2 – deoxyl – β – D-glucozamin. 1.2.3. Tính chất của chitin, chitosan 1.2.3.1. Tính chất v t ý - Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, khơng mùi, khơng vị, hịa tan dễ dàng trong dung dịch axit lỗng. Loại chitosan cĩ khối lƣợng trung bình thấp từ 100000÷400000 hay đƣợc dùng nhiều nhất trong y tế và trong thực phẩm [7]. Hình 1.7. Chitosan thương phẩm. - Chitosan là một polyme khơng tan trong nƣớc cũng nhƣ dung mơi hữu cơ nhƣng tan trong dung dịch axit lỗng nhƣ HCl, các axit hữu cơ: axit fomic, axit axetic, axit oxalic Độ tan của chitosan phụ thuộc vào loại axit và nồng độ axit trong dung dịch. Chính vì thế chitosan hồ tan tốt trong dung dịch axit axetic 1–1,5% [7]. - Độ nhớt là một nhân tố quan trọng để xác định khối lƣợng phân tử của chitosan. Chitosan phân tử lƣợng cao thƣờng tạo dung dịch cĩ độ nhớt cao. 10
  22. 1.2.3.2. Tính chất hĩa học Cơng thức tổng quát của chitin/chitosan cĩ dạng: (C8H11NO5)n với cấu tạo nhƣ sau: OH OH O O O. O. HO HO m NHCOCH 3 n NH2 chitin chitosan - Trong phân tử chitin/chitosan cĩ các nhĩm chức -OH, -NHCOCH3 trong các mắt xích N-axetyl-D-glucozamin và nhĩm –OH, nhĩm –NH2 trong các mắt xích D-glucozamin, nghĩa là chúng vừa cĩ tính chất của ancol lại vừa cĩ tính chất của amin và amit. Phản ứng hố học cĩ thể xảy ra ở vị trí nhĩm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế O-, N-. Mặt khác, chitin/chitosan là những polyme mà các monome đƣợc nối với nhau bởi các liên kết β -(1-4)-glicozit, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hố học nhƣ: axit, bazơ, tác nhân oxy-hĩa và các enzym thuỷ phân. a. Phản ứng ở nhĩm hydroxy Tƣơng tự nhƣ các ancol đa chức, tính axit của nhĩm hydroxyl khá mạnh, chitin phản ứng đƣợc với Na, NaOH tạo thành hợp chất cĩ cấu trúc ancolat gọi là chitin kiềm. [C6H7O3NHCOCH3(OH)2]n + 2nNaOH →[C6H7O3NHCOCH3(ONa)2]n + 2nH2O Ngồi ra, chitin cịn phản ứng đƣợc với ankyl sunfat trong ankyl halogenua, các hợp chất vinyl tạo este. Trong mỗi mắt xích của chitin cĩ nhĩm (-OH) ở C3 và C6, đều cĩ khả năng tham gia phản ứng. Do cấu trúc phân tử, nhĩm (-OH) ở C3 bị án ngữ khơng gian nên khả năng phản ứng kém hơn so với ở vị trí C6. b. Phản ứng ở nhĩm axetamit Chitin cĩ khả năng tham gia phản ứng thể hiện tính chất amin bậc 2 nhƣ phản ứng đề axetyl hĩa tạo thành chitosan. 11
  23. OH OH dd NaOH, t O O O. O. HO HO n NHCOCH m 3 NH2 chitin, M=(203)n chitosan, M=(161)n Phản ứng trên thƣờng đƣợc thực hiện trong dung dịch NaOH 40% ở 100- 120°C, trong 1 đến 3 giờ. Sản phẩm phản ứng là chuỗi polyme chứa đồng thời các mắt xích N-axetyl-D-glucozamin đan xen với D-glucozamin [14]. c. Phản ứng ở nhĩm amino Nhĩm NH2 ở vị trí C2 trên mạch chitin, chitosan, trên nguyên tử nitơ cĩ đơi điện tử khơng phân chia. Do đĩ, nhĩm NH2 cĩ thể tham gia vào các phản ứng nhƣ ankyl hĩa khử với các tác nhân chứa nhĩm cacbonyl nhƣ các andehyt, anhydric axit, phản ứng ankyl hĩa trực tiếp với các tác nhân chứa nhĩm halogen, phản ứng Michael với các tác nhân chứa các liên kết đơi Phản ứng biến tính vào nhĩm NH2 thƣờng đƣợc áp dụng để tạo ra các sản phẩm biến tính tan trong nƣớc [13]. d. Phản ứng cắt m ch polyme Chitin-chitosan tham gia phản ứng cắt mạch phân tử tạo thành các phân tử cĩ mạch ngắn hơn, thƣờng đƣợc gọi là các oligome. Phản ứng cắt mạch cĩ ý nghĩa quan trọng vì độ dài mạch quyết định trực tiếp đến các tính chất vật lý và hĩa học của polyme. Mạch chitin/chitosan cĩ thể bị thủy phân trong mơi trƣờng axit làm đứt liên kết β-glucozit tạo thành các oligosaccarit, đisaccarit, hoặc phân hủy đến cùng tạo ra các monome. Phản ứng xảy ra nhƣ sau: [18, 24] OH OH OH OH O O O O +HCl O. O. O. O. + HO HO HO HO y m x NH NHCOCH 3 2 NHCOCH 3 n NH2 x<<n; y<<m 1.2.4. Ứng dụng của chitin, chitosan và dẫn xuất a. Trong y học Do các dẫn xuất của chitin/chitosan cĩ tính hịa hợp sinh học, khơng độc nên đƣợc dùng làm màng sinh học trong chữa vết thƣơng ở da, chữa bỏng 12
  24. khơng để lại sẹo. Ngồi ra, một số dẫn xuất của chitin/chitosan cịn cĩ khả năng tạo phức đối với canxi axetat đƣợc dùng để xử lí các tổn thƣơng về răng, xƣơng b. Trong mỹ phẩm Vì cĩ đặc tính khơng độc, khơng gây kích ứng da nên chitin đƣợc dùng làm thành phần của kem dƣỡng da, kem lột mặt, làm tăng độ bám dính, tăng tính phù hợp sinh học của da, chống tia cực tím. c. Trong c ng nghiệp thực phẩm Chitosan đƣợc xem nhƣ một phụ gia tạo độ cứng, tạo keo, phân lớp và khử axit của trái cây và đồ uống, tăng cƣờng mùi vị tự nhiên. Tạo màng để bao gĩi thực phẩm, hoa quả, rau tƣơi. Là một polyme dùng an tồn cho ngƣời, lại cĩ hoạt tính sinh học đa dạng, chitosan đƣợc coi là thành phần bổ dƣỡng đƣa vào thực phẩm, bánh kẹo, nƣớc giải khát, thức ăn vật nuơi và thủy sản. Chitosan sử dụng để chống hiện tƣợng mất nƣớc trong quá trình làm lạnh, làm đơng thực phẩm. Hình 1.8. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản hoa quả. d. Trong n ng nghiệp Dùng bảo quản hạt giống, tăng cƣờng khả năng nảy mầm của hạt, tác nhân chống nấm, chống vi khuẩn gây bệnh cho mơi trƣờng xung quanh. Chitosan cịn dùng làm chất kích thích sinh trƣởng cây trồng, thuốc chống bệnh đạo ơn, khơ vằn cho lúa [1]. Ngồi ra, khi phun trên hạt đậu nành trong 30 phút, chitosan làm tăng tốc độ nảy mầm của hạt và tăng trƣởng của cây. 13
  25. e. Ứng dụng trong sinh học Làm giá thể hoạt hĩa cho cơng nghệ cố định enzym và các tế bào vi sinh vật, làm chất mang sử dụng trong sắc ký chọn lọc, màng lọc sinh học, tổng hợp polyme sinh học [1]. f. Ứng dụng trong các ngành c ng nghiệp hác Trong cơng nghiệp dệt: Chitosan đƣợc dùng để hồ vải, cố định hình in hoa, ƣu điểm cĩ thể thay thế đƣợc hồ tinh bột bằng chitosan làm cho vải hoa, ti, sợi bền chịu đƣợc cọ xát, bề mặt đẹp, bền trong kiềm. Làm vải chịu nƣớc, khơng bắt lửa: Hịa tan chitosan trong dung dịch axit axetic lỗng cùng với axetat nhơm và axit stearic thu đƣợc hỗn hợp. Hỗn hợp này đem sơn lên vải, khi khơ tạo thành màng mỏng, chắc, bền, chịu nƣớc và khơng bắt lửa. Vải này đƣợc sử dụng để sản xuất đồ bảo hộ lao động [1, 15]. Trong cơng nghiệp giấy: Chitosan cĩ tác dụng làm tăng độ bền của giấy, chỉ cần thêm chitosan với trọng lƣợng bằng 1% trọng lƣợng của giấy sẽ làm tăng gấp đơi độ bền của giấy khi ẩm ƣớt, tăng độ nét khi in. Các loại giấy này dùng làm giấy vệ sinh, giấy in, túi giấy. Trong ngành phim ảnh: Phim chitosan cĩ độ nhớt rất cao, khơng tan trong nƣớc, axit. Độ cứng đƣợc cải thiện bằng cách tổng hợp đúc chitosan, rồi xử lý phim bằng dung dịch axit. g. Đối với m i trường Chitin/chitosan chủ yếu đƣợc dùng trong lĩnh vực xử lý nƣớc thải: tách các kim loại nặng ra bằng cách tạo phức với chitosan, sử dụng chitosan làm tác nhân keo tụ để thu hồi protein và các đồng vị phĩng xạ cĩ trong nƣớc biển. 1.3. LOVASTATIN 1.3.1. Cấu trúc Lovastatin (hay cịn gọi là Statin) cĩ tên IUPAC là: (1S,3R,7S,8S,8aR)- 8-{2-[(2R,4R)-4-hydroxy-6-oxooxan-2-yl]etyl}-3,7-dimetyl-1,2,3,7,8- hexahyđronaphthalen-1-yl (2S)-2-metylbutanoat [16,19]. 14
  26. Cơng thức phân tử của lovastatin là C24H36O5. Lovastatin cĩ khối lƣợng phân tử là 404,55 g/mol. Cơng thức cấu tạo của lovastatin: Hình 1.9. Cấu t o của lovastatin. 1.3.2. Tính chất vật lí của lovastatin Lovastatin cĩ màu trắng, dạng bột tinh thể, khơng hút ẩm, khơng tan trong nƣớc, tan trong etanol, metanol và axetonitrin (Hình 1.10) [2]. Hình 1.10. Lovastatin thương phẩm. 1.3.3. Dược lực Lovastatin là thành phần chống tăng lipit máu thuộc nhĩm chất ức chế HMG-CoA reductase (nhĩm Statin), là chất ức chế cạnh tranh với hydroxy- metylglutaryl coenzym (HMG-CoA) reductase, làm ngăn cản chuyển HMG- CoA thành mevalonat - tiền chất của cholesterol, làm giảm cholesterol trong tế bào gan, kích thích tổng hợp thụ thể lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL), và qua đĩ làm tăng vận chuyển LDL từ máu [29]. 15
  27. 1.3.4. Tác dụng dược lí Statin là thuốc đƣợc sử dụng rộng rãi nhất để điều trị tăng cholesterol máu. Các hợp chất này ức chế các enzym HMG-CoA reductase. Điều trị bằng statin làm giảm lƣợng cholesterol trong máu, ngăn ngừa sự tích tụ mảng bám trong động mạch. Ngồi việc giảm cholesterol, statin cĩ hoạt tính kháng viêm. Gần đây lovastatin đƣợc coi là một loại thuốc quan trọng trong việc phịng ngừa và điều trị các bệnh tim mạch. Các nghiên cứu gần đây đã đề cập tới một số ứng dụng quan trọng của lovastatin bao gồm thuốc kháng sinh, điều trị cho bệnh ung thƣ và các bệnh xƣơng [21]. Ngồi ra nĩ cịn cĩ tác dụng điều trị các tai biến mạch vành, nhồi máu cơ tim và xơ vữa động mạch [9]. 1.3.5. Dược động học [29] Hấp thu: Lovastatin đƣợc hấp thu qua đƣờng tiêu hĩa. Thuốc trải qua chuyển hĩa lần đầu ở gan, đây là nơi tác động đầu tiên. Do đĩ sinh khả dụng của thuốc trong vịng tuần hồn lớn là thấp và thay đổi. Độ hấp thu của lovastatin đƣợc ƣớc lƣợng liên quan đến liều tiêm tĩnh mạch trung bình khoảng 30% so với liều uống. Độ hấp thu giảm khoảng 30% liều uống khi uống lúc dạ dày rỗng so với khi cĩ thức ăn. Khả năng gắn với protein huyết tƣơng cao khoảng 95%. Chuyển hĩa sinh học: Cả lovastatin và chất chuyển hĩa β-hyđroxyaxit đều liên kết mạnh (<95%) với huyết tƣơng ngƣời. Những nghiên cứu trên động vật cho thấy lovastatin qua đƣợc hàng rào máu não và hàng rào nhau thai. Thời gian bán hủy: 3 giờ Thời gian đạt nồng độ đỉnh: 2-4 giờ Thời gian tác động: 4 - 6 tuần sau khi ngƣng điều trị liên tục. Thải trừ: Lovastatin đƣợc thải trừ chủ yếu qua phân, phần thuốc chủ yếu khơng hấp thụ chiếm 83% liều dùng theo đƣờng uống. 10% thuốc đƣợc thải trừ qua đƣờng thận. 16
  28. 1.4. VẬT LIỆU TỔ HỢP TRÊN CƠ SỞ POLYME ALGINAT VÀ CHITOSAN MANG THUỐC Vật liệu polyme tổ hợp đã và đang đƣợc quan tâm nghiên cứu để ứng dụng trong các lĩnh vực dƣợc phẩm và y sinh. Lựa chọn bào chế thuốc dƣới dạng nano tiểu phân để kiếm sốt giải phĩng dƣợc chất là một hƣớng nghiên cứu đầy tiềm năng của ngành dƣợc. Nĩ cĩ các ƣu điểm nhƣ: kiểm sốt giải phĩng dƣợc chất ổn định hơn, giảm thiểu các nguy cơ quá liều, thuận lợi để bào chế các dạng thuốc khác nhau. Polyme đĩng vai trị kiểm sốt tốc độ phân giải, độ linh động và thời gian hữu hiệu của thuốc. Lợi thế cơ bản của kiểm sốt nhả chậm là phải dùng ít hĩa chất hơn trong một đơn vị thời gian. Trong thực tế ngành hĩa dƣợc, cĩ một số dạng mang thuốc, bọc thuốc, dẫn thuốc nhƣ màng, gel, lỗ xốp, vi mang, vi cầu, vi hạt, mixel, polyme kết hợp thuốc. Sử dụng từng loại polyme riêng rẽ alginat (AG) hay chitosan (CS) để mang các dƣợc chất khác nhau đã đƣợc nghiên cứu. Tuy nhiên, AG cĩ một số nhƣợc điểm nhƣ lỗ mao quản cịn khá lớn nên hiệu suất cố định thuốc thấp và thuốc đƣợc cố định cĩ thể bị thất thốt, đặc biệt những enzym hay các peptit cĩ trọng lƣợng phân tử nhỏ hơn kích thƣớc lỗ mao quản của gel AG. CS cĩ tính kị nƣớc cao nên giới hạn khả năng mang thuốc của các vật liệu này. Sử dụng vật liệu polyme tổ hợp alginat/chitosan làm chất mang thuốc đảm bảo vật liệu cĩ khả năng phân hủy sinh học và tƣơng thích sinh học, làm giảm khả năng kị nƣớc của chitosan cũng nhƣ tăng khả năng mang thuốc của alginat. Loreana Lacerda và các cộng sự đã điều chế đƣợc vi hạt natri alginat/chitosan cĩ chứa thuốc chống bệnh lao rifampicin. Thuốc đã đƣợc tích hợp vào các vi hạt bằng 2 phƣơng pháp khác nhau: trực tiếp thơng qua quá trình ngƣng tụ giọt hoặc bằng cách ngâm tẩm. Kết quả thu đƣợc cho thấy vi hạt natri alginat/chitosan/rifampicin chế tạo bằng phƣơng pháp ngâm tẩm cĩ độ nhám bề mặt cao và cĩ thể sử dụng tổ hợp thuốc này trong điều trị bệnh lao [17]. Cui-Yun Yu và các cộng sự đã điều chế đƣợc hệ thống phân phối thuốc vi hạt nền alginat mang thuốc chống ung thƣ nhƣ 5- fluorouracil và tegafur. Kích thƣớc trung bình của các vi hạt thu đƣợc từ 100 đến 200 µm. Các tác giả 17
  29. đã nghiên cứu ảnh hƣởng của chitosan đến khả năng giải phĩng thuốc của cả 2 vi hạt alginat khơng cĩ và cĩ chitosan trong dung dịch tris đệm ở pH = 7,4. Thuốc đƣợc giải phĩng từ các vi hạt khi chứa chitosan 0,4% (w/v) là chậm nhất. Nếu nồng độ chitosan quá thấp, khả năng tăng cƣờng giải phĩng thuốc là khơng đủ. Khi tăng nồng độ chitosan, nhiều phức chitosan-alginat cĩ thể đƣợc hình thành. Nhƣng nếu nồng độ chitosan quá cao, hiệu quả tăng cƣờng giảm do độ nhớt cao sẽ làm chậm quá trình khuếch tán của các đại phân tử chitosan và quá trình khuếch tán khơng thuận lợi giữa các đại phân tử chitosan và các đại phân tử alginat [26]. Anilkumar Shinde đã nghiên cứu và đánh giá tiềm năng của các hạt nano chitosan mang thuốc lovastatin. Các thử nghiệm tiến hành theo nồng độ chitosan và nồng độ natri tripolyphotphat (STPP) cố định. Đƣờng kính của các hạt nano đƣợc chế tạo trong phạm vi 100- 800 nm. Hiệu quả mang thuốc lovastatin giảm khi tăng nồng độ chitosan. Hiệu quả mang thuốc lovatatin khơng phụ thuộc vào kích thƣớc các hạt độc lập. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và giản đồ phân tích nhiệt lƣợng vi sai quét (DSC) cho thấy lovastatin bị hấp thụ bởi nền chitosan. Ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng (FESEM) chỉ ra hạt nano cĩ dạng hình cầu và cĩ đƣờng kính nhỏ. Hạt nano chitosan mang thuốc lovastatin cĩ hiệu quả duy trì giải phĩng thuốc trong một thời gian dài [11]. Adelfo García-Ceja và các cộng sự đã chế tạo tổ hợp alginat/chitosan cĩ chứa vi khuẩn Lactobacilli. Kết quả nghiên cứu đã chứng minh tác dụng bảo vệ của alginat về khả năng tồn tại của các chế phẩm sinh học khác nhau nhƣ Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus reuteri [27]. Tổ hợp alginat/chitosan ở dạng nano mang thuốc insulin cũng đƣợc thử nghiệm tác dụng dƣợc lí trên chuột mắc bệnh tiểu đƣờng bằng đƣờng uống nhằm cải thiện khả năng hấp thụ của thuốc qua đƣờng tiêu hĩa của những thuốc kém hấp thụ nhƣ insulin. Hạt nano alginat/chitosan đƣợc bảo vệ trong mơi trƣờng dạ dày, phần insulin đƣợc giữ lại trong mơi trƣờng pH thấp của dạ dày cho đến 24 giờ và insulin đƣợc giải phĩng từ từ, hấp thụ qua niêm mạc chuột [23]. 18
  30. Ping li và cộng sự đã nghiên cứu sự phân tán nifedipin từ các hạt nano polyme tổ hợp chitosan và alginat. Hình 1.11 biểu diễn đƣờng cong giải phĩng nifedipin từ các hạt nano CS/AG ở các pH khác nhau tại 37 0,5oC. Theo đĩ, nifedipin giải phĩng từ các hạt nano CS/AG sau 24 giờ tại pH 1,5 là 26,52%, tại pH 6,8 là 69,69% và tại pH 7,4 là 56,60%. Điều này cho thấy khả năng giải phĩng thuốc này rất nhạy với độ pH của mơi trƣờng. Thuốc giải phĩng nhanh ngay từ 2 giờ đầu tiên, 22 giờ tiếp theo, thuốc giải phĩng ra liên tục và ổn định. Trong 2 giờ đầu tiên, hàm lƣợng nifedipin giải phĩng nhiều nhất tại pH=6,8 (35,84%). Sự giải phĩng của nifedipin từ các hạt nano CS/AG trong dung dịch mơ phỏng dịch ruột non (pH 6,8) nhanh hơn nhiều so với trong dung dịch mơ phỏng dịch dạ dày (pH 1,5) trong cùng thời điểm. Điều này khơng chỉ giảm thiểu sự hồn tan thuốc trong mơi trƣờng axit mà cịn kiểm sốt sự giải phĩng thuốc ở đƣờng tiêu hĩa [22]. Hình 1.11. Các đường cong giải phĩng nifedipin từ các h t nano CS/AL ở pH hác nhau (37 ± 0,5°C). Trên hình 1.12 là đồ thị biểu diễn hàm lƣợng saponin đƣợc giải phĩng từ tổ hợp polyme chitosan/saponin theo thời gian thử nghiệm trong dung dịch đệm photphat cĩ pH 7,4 ở 37 oC. Đồ thị giải phĩng thuốc gồm 2 giai đoạn: giải phĩng nhanh và giải phĩng cĩ kiểm sốt. Giai đoạn thứ nhất xảy ra do sự bám dính của thuốc vào thành vi cầu sẽ giải phĩng nhanh. Sau đĩ, sự giải phĩng thuốc chậm lại cĩ thể là do sự khuếch tán thuốc vào phía trong vi cầu [28]. 19
  31. Hình 1.12. Đường cong giải phĩng thuốc saponin từ t hợp chitosan/saponin theo thời gian thử nghiệm trong dung dịch đệm photphat (pH = 7,4) ở 37 oC. Từ t ng quan tài iệu về a ginat, chitosan, ovastatin cĩ thể thấy cho đến nay, chưa cĩ c ng trình nào c ng bố về chế t o, đặc trưng, tính chất của t hợp polyme alginat/chitosan mang lovastatin cĩ và h ng cĩ chất tương hợp. 20
  32. CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM 2.1. HĨA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 2.1.1. Hĩa chất - Alginat (AG) ở dạng bột màu trắng, độ nhớt 300-500 mpa.s (hãng Aldrich sản xuất). - Chitosan (CS) độ đeaxetyl hố >75 – 85%, độ đa phân tán polyme 1,61 x 105 Da (hãng Aldrich sản xuất). - Lovastatin (LS) ở dạng bột khơ, độ tinh khiết ≥ 98,0% (hãng Aldrich sản xuất). - Chất tƣơng hợp: Poly etylen oxit (PEO), Poly caprolacton (PCL) (hãng Aldrich sản xuất). - KCl rắn, NaOH rắn, KH2PO4 rắn, HCl 37%: sản phẩm thƣơng mại của Trung Quốc. - Axit axetic (CH3COOH) 1% đƣợc pha từ axit axetic 99,5%: sản phẩm thƣơng mại của Trung Quốc. - Etanol: sản phẩm thƣơng mại của Trung Quốc. - Nƣớc cất. 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu - Máy khuấy từ Nahita (Tây Ban Nha). - Cân phân tích XB320M, Precisa (Thụy Sỹ). - Tủ sấy chân khơng (Mỹ). - Dụng cụ thủy tinh: bình định mức, khay kính, ống đong, pipet, cốc, bình hình nĩn (Merck). 2.2. CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP ALGINAT/CHITOSAN/LOVASTATIN 2.2.1. hế t o vật liệu tổ hợp alginat chitosan lovastatin khơng cĩ chất tương hợp - Chế t o màng v t liệu t hợp a ginat chitosan 8 2, lovastatin 10% 21
  33. + Cốc 1: Cân 0,02 (g) chitosan cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 20 ml dung dịch axit axetic 1% vào cốc, sau đĩ khuấy cốc 1 trên máy khuấy từ 1 – 2 giờ, đến khi chitosan tan hồn tồn trong dung dịch axit. + Cốc 2: Cân 0,08 (g) alginat cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 30 ml nƣớc cất vào cốc 2, sau đĩ khuấy cốc 2 trên máy khuấy từ từ 1 - 2 giờ đến khi alginat tan hồn tồn trong nƣớc cất. + Cốc 3: Cân 0,01 (g) lovastatin cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ từ từ 5 ml etanol 90% vào cốc 3, sau đĩ khuấy cốc 3 trên máy khuấy từ 30 phút cho đến khi tan hồn tồn. + Lấy cốc 3 ra khỏi máy khuấy từ, đổ từ từ cốc 3 vào cốc 2, khuấy từ trong vịng 1 giờ. Tiếp tục đổ cốc 1 vào hỗn hợp trên, khuấy từ trong vịng 1 giờ. Sau đĩ đem hỗn hợp đi siêu âm 3-5 lần (mỗi lần 4-5 phút). + Chuẩn bị khay kính sạch, đổ mẫu sau khi siêu âm ra khay kính, để bay hơi tự nhiên. 2.2.2. hế t o vật liệu tổ hợp alginat chitosan lovastatin cĩ chất tương hợp a. Chất tương hợp PEO - Chế t o màng v t liệu t hợp a ginat:chitosan = 8:2, lovastatin 10% (AG + CS), PEO 3% (AG + CS) + Cốc 1: Cân 0,02 (g) chitosan + 3% PEO cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 20 ml dung dịch axit axetic 1% vào cốc, sau đĩ khuấy cốc 1 trên máy khuấy từ 1 – 2 giờ, đến khi chitosan và PEO tan hồn tồn trong dung dịch axit. + Cốc 2: Cân 0,08 (g) alginat cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 30 ml nƣớc cất vào cốc 2, sau đĩ khuấy cốc 2 trên máy khuấy từ từ 1 - 2 giờ đến khi alginat tan hồn tồn trong nƣớc cất. + Cốc 3: Cân 0,01 (g) lovastatin cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ từ từ 5 ml etanol 90% vào cốc 3, sau đĩ khuấy cốc 3 trên máy khuấy từ 30 phút cho đến khi tan hồn tồn. 22
  34. + Lấy cốc 3 ra khỏi máy khuấy từ, đổ từ từ cốc 3 vào cốc 2, khuấy từ trong vịng 1 giờ. Tiếp tục đổ cốc 1 vào hỗn hợp trên, khuấy từ trong vịng 1 giờ. Sau đĩ đem hỗn hợp đi siêu âm 3-5 lần (mỗi lần 4-5 phút). + Chuẩn bị khay kính sạch, đổ mẫu sau khi siêu âm ra khay kính, để bay hơi tự nhiên. Làm tƣơng tự, thay đổi hàm lƣợng PEO từ 5%, 10% (so với tổng khối lƣợng AG + CS) thu đƣợc màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin mang 5%, 10% PEO cũng nhƣ màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin PEO 3%. Kí hiệu tên các màng đƣợc trình bày ở bảng 2.1. Bảng 2.1. Kí hiệu tên các màng v t liệu t hợp alginat/chitosan/PEO/lovastatin Tên mẫu Kí hiệu mẫu Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10% P0 Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PEO 3% PEO3 Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PEO 5% PEO5 Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PEO 10% PEO10 b. Chất tương hợp PCL - Chế t o màng v t liệu t hợp a ginat chitosan 8 2, lovastatin 10% (AG + CS), PCL 3% (AG + CS) + Cốc 1: Cân 0,02 (g) chitosan cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 20 ml dung dịch axit axetic 1% vào cốc, sau đĩ khuấy cốc 1 trên máy khuấy từ 1 – 2 giờ, đến khi chitosan tan hồn tồn trong dung dịch axit. + Cốc 2: Cân 0,08 (g) alginat cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ 30 ml nƣớc cất vào cốc 2, sau đĩ khuấy cốc 2 trên máy khuấy từ từ 1 - 2 giờ đến khi alginat tan hồn tồn trong nƣớc cất. + Cốc 3: Cân 0,01 (g) lovastatin cho vào cốc thủy tinh nhỏ, nhỏ từ từ 5 ml etanol 90% vào cốc 3, sau đĩ khuấy cốc 3 trên máy khuấy từ 30 phút cho đến khi tan hồn tồn. 23
  35. + Cốc 4: Cân 0,003 (g) PCL cho vào cốc nhỏ, nhỏ từ từ 5 ml CH2Cl2 vào cốc 4, sau đĩ khuấy từ 30 phút cho đến khi tan hồn tồn. + Lấy cốc 4 ra khỏi máy khuấy từ, đổ từ từ cốc 4 vào cốc 3, khuấy từ trong vịng 30 phút, đổ cốc 2 vào hỗn hợp rồi khuấy từ trong vịng 1 giờ. Tiếp tục đổ cốc 1 vào hỗn hợp trên, khuấy từ trong vịng 1 giờ. Sau đĩ đem hỗn hợp đi siêu âm 3-5 lần (mỗi lần 4-5 phút). + Chuẩn bị khay kính sạch, đổ mẫu sau khi siêu âm ra khay kính, để bay hơi tự nhiên. Làm tƣơng tự, thay đổi hàm lƣợng PCL từ 5%, 10% (so với tổng khối lƣợng AG + CS) thu đƣợc màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin mang 5%, 10% PCL cũng nhƣ màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin PCL 3%. Kí hiệu tên các màng đƣợc trình bày ở bảng 2.2. Bảng 2.2. Kí hiệu tên các màng v t liệu t hợp alginat/chitosan/PCL/lovastatin Tên mẫu Kí hiệu mẫu Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PCL 3% PCL3 Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PCL 5% PCL5 Alginat : chitosan = 8 : 2, lovastatin 10%, PCL 10% PCL10 2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngo i biến đổi Fourier (FTIR) Theo quan niệm dao động nhĩm, những nhĩm nguyên tử giống nhau trong các phân tử cĩ cấu tạo khác nhau sẽ cĩ những dao động khơng định vị thể hiện ở những tần số khơng giống nhau. Các nhĩm chức trong alginat, chitosan và lovastatin chứa các nhĩm liên kết đặc trƣng (C-H, C-O-C,-OH, C=O, C=N, -NH2) dao động ở các tần số xác định trên phổ FTIR. Khi trộn alginat, chitosan, lovastatin với nhau, với các chất tƣơng hợp PEO và PCL cĩ thể xảy ra sự chuyển dịch vị trí các pic hấp phụ đặc trƣng của các nhĩm chức nêu trên do sự tƣơng tác giữa các thành phần trong màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp. Nếu khơng cĩ sự 24
  36. dịch chuyển đáng kể vị trí hấp thụ các pic này thì các thành phần trong vật liệu khơng tƣơng tác với nhau. Ghi phổ FTIR của màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp bằng thiết bị phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Nexus (hình 2.1): mẫu ở dạng màng đƣợc đƣa vào thiết bị IR và quét phổ ở vùng 400cm-1- 4000cm-1, độ phân giải 8cm-1, số lần quét 32 lần. Phổ IR đƣợc ghi dƣới dạng đƣờng cong phụ thuộc phần trăm truyền qua vào số sĩng (1/λ) hay bƣớc sĩng của bức xạ, sau khi đã bù trừ phổ nền của khơng khí. Ghi phổ đƣợc thực hiện tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam. Hình 2.1. Thiết bị ghi ph hồng ngo i NEXUS 670 (Mỹ). 2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (FESEM) là phƣơng pháp chụp ảnh mẫu đƣợc khuếch đại lên nhiều lần dƣới hệ thống kính hiển vi điện tử. Nhờ quan sát ảnh cĩ thể thấy đƣợc sự biến đổi hình thái cấu trúc của mẫu. Ảnh SEM của lovastatin và màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp đƣợc chụp và ghi trên thiết bị hiển vi điện tử quét (hình 2.2) tại Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng với độ phĩng đại thay đổi từ 1000 đến 100000 lần. 25
  37. Hình 2.2. Thiết bị hiển vi điện tử quyét (SEM). 2.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngo i và khả kiến (UV-VIS) Các bức xạ đơn sắc tử ngoại và khả kiến đƣợc chiếu đến cuvet thạch anh đựng dung mơi và dung dịch cần đo. Bộ phận phân tích (detector) sẽ so sánh cƣờng độ chùm sáng đi qua dung dịch (I) và đi qua dung mơi (I0). Tín hiệu quang đƣợc chuyển thành tín hiệu điện. Sau khi đƣợc phĩng đại, tín hiệu sẽ chuyển sang bộ phận tự ghi để vẽ đƣờng cong sự phụ thuộc của log(I/I0) vào bƣớc sĩng. Cƣờng độ của tia đơn sắc trƣớc và sau khi đi qua mơi trƣờng hấp thụ đƣợc liên hệ với nhau bởi định luật Lambert-Beer. Absorbance = A = -logT = -log(I/I0) = ε. l. C Trong đĩ: A: Độ hấp thu C: Nồng độ, (mol/lit) l: Chiều dài lớp dung dịch ( chiều dày cuvet đựng mẫu), (cm) : Hệ số hấp thu phân tử cĩ thứ nguyên hay hệ số hấp thu mol đặc trƣng cho cƣờng độ hấp thu của chất nghiên cứu ỏ bƣớc sĩng đã cho, (l/mol.cm) Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ điện tử vùng tử ngoại (UV) và khả kiến (VIS) đƣợc áp dụng để xác định định tính (nhận biết chất), xác định định 26
  38. lƣợng, xác định cấu trúc, nghiên cứu phức chất (xác định thành phần, hằng số bền), hệ số hấp thu phân tử, nghiên cứu cân bằng ion trong dung dịch, nghiên cứu thuốc thử hữu cơ Hình 2.3. Thiết bị quang ph tử ngo i - khả kiến (UV-VIS). Sử dụng thiết bị ghi phổ UV-VIS (Hình 2.3) tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới để xác định hàm lƣợng của thuốc lovastatin giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp trong dung dịch pH=2 và pH=7,4. 2.3.4. Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DS ) Tính chất nhiệt của vật liệu đƣợc xác định trên thiết bị nhiệt lƣợng quét vi sai (DSC) bằng cách đo sự thay đổi nhiệt lƣợng tỏa ra hay thu vào của vật liệu khi tăng hay giảm nhiệt độ. Từ giản đồ DSC và phần mềm kết nối với thiết bị DSC ta thu đƣợc các thơng số nhiệt đặc trƣng của vật liệu nhƣ nhiệt độ kết tinh (Tc), nhiệt độ nĩng chảy (Tm), nhiệt độ thủy tinh hĩa (Tg) Mẫu đƣợc ghi giản đồ DSC trên thiết bị DSC – 60 của hãng Shimadzu (Nhật Bản) ở điều kiện: gia nhiệt từ nhiệt độ phịng đến 250oC, tốc độ nâng nhiệt độ 10oC/phút trong khí nitơ, tại Khoa Hĩa học, trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên (hình 2.4). 27
  39. Hình 2.4. Thiết bị phân tích nhiệt ượng quét vi sai (DSC). 2.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG THUỐC LS GIẢI PHĨNG TỪ VẬT LIỆU TỔ HỢP 2.4.1. huẩn bị dung dịch đệm Tiến hành pha dung dịch đệm cĩ pH = 2 và pH = 7,4 để xây dựng đƣờng chuẩn của lovastatin và khảo sát sự giải phĩng thuốc lovastatin từ màng vật liệu tổ hợp trong các mơi trƣờng này. Hai pH này đặc trƣng cho mơi trƣờng axit mạnh trong dạ dày dƣới (pH = 2) và mơi trƣờng kiềm yếu ở tá tràng (pH = 7,4) trong cơ thể ngƣời. 2.4.2. Xây dựng đường chuẩn của lovastatin trong các dung dịch pH khác nhau Cân 0,01g lovastatin cho vào bình nĩn chứa 200ml dung dịch đệm. Đặt bình lên máy khuấy từ và tiến hành khuấy liên tục trong 2 ngày trên máy khuấy tốc độ 400 vịng/phút. Sau 2 ngày khuấy, dung dịch đƣợc ghi phổ UV ở các nồng độ khác nhau bằng cách pha lỗng. Từ các số liệu thu đƣợc trên phổ UV-Vis, bằng phần mềm Excel, xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn và hệ số hồi quy của lovastatin trong các dung dịch cĩ pH khác nhau (pH = 2 và pH = 7,4). 2.4.3. Đánh giá khả năng giải phĩng thuốc lovastatin từ các màng vật liệu tổ hợp A L cĩ và khơng cĩ chất tương hợp Giải phĩng thuốc in-vitro của màng vật liệu tổ hợp đƣợc thực hiện với các mẫu P0, PEO3, PEO5, PEO10, PCL3, PCL5, PCL10 thu đƣợc trong các 28
  40. dung dịch cĩ pH = 2 và pH = 7,4. Một khối lƣợng xác định của màng vật liệu tổ hợp đƣợc đƣa vào 200 ml dung dịch đệm ở 37oC và tiến hành khuấy từ với tốc độ 400 vịng/phút. Sau khi khuấy đƣợc 1 giờ, hút chính xác 6 ml dung dịch lọc qua giấy lọc, đồng thời bù thêm vào 6 ml dung dịch đệm. Sau đĩ, dung dịch đã lọc đƣợc xác định mật độ quang ở bƣớc sĩng 229,97 nm (đối với mơi trƣờng là dung dịch đệm pH = 2) và 239,47 nm (đối với mơi trƣờng là dung dịch đệm pH = 7,4). Tƣơng tự, ghi phổ UV của dung dịch thuốc lovastatin sau 2-32 giờ khuấy từ liên tục. Khối lƣợng thuốc đã giải phĩng đƣợc tính theo phƣơng trình đƣờng chuẩn của lovastatin trong các dung dịch cĩ pH = 2 và dung dịch cĩ pH = 7,4. Phần trăm lovastatin giải phĩng tại thời điểm t đƣợc tính theo cơng thức sau: Khối lƣợng thuốc giải phĩng ở thời điểm t % lovastatingp = x100% Khối lƣợng thuốc mang trong mẫu đầu 29
  41. CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. PHỔ HỐNG NGOẠI BIẾN ĐỔI (FTIR) CỦA ALGINAT, CHITOSAN, LOVASTATIN, VẬT LIỆU TỔ HỢP ALGINAT/CHITOSAN/LOVASTATIN CĨ VÀ KHƠNG CĨ CHẤT TƢƠNG HỢP Hình 3.1 biểu diễn phổ FTIR của alginat. Cĩ thể thấy trên phổ FTIR của alginat xuất hiện các pic dao động hĩa trị và dao động biến dạng của các nhĩm đặc trƣng: nhĩm C-H ở số sĩng 2936 cm-1; nhĩm C=O ở 1609 cm-1; nhĩm C-O- ở 1086 cm-1; 1032 cm-1; pic ở 949 cm-1 và 8912 cm-1; 820 cm-1 đặc trƣng cho cấu trúc vịng saccarit trong alginat. Ngồi ra, cịn cĩ píc dao động với cƣờng độ yếu ở khoảng 3454 cm-1 đặc trƣng cho dao động hĩa trị của nhĩm -OH tự do trên mạch đại phân tử aglinat. Hình 3.1. Ph hồng ngo i của alginat. Hình 3.2 biểu diễn phổ FTIR của chitosan. Ngồi các pic đặc trƣng cho các nhĩm –CH và C-O ở số sĩng 2884 cm-1; 1083 cm-1; cịn cĩ pic rộng ở -1 -1 3448 cm đặc trƣng cho các nhĩm -OH và nhĩm -NH2; pic ở 1598 cm đặc -1 trƣng cho nhĩm –NH2; pic ở 895 cm đặc trƣng cho cấu trúc vịng saccarit trong chitosan; pic đặc trƣng cho dao động hĩa trị nhĩm C=O ở 1651 cm-1. 30
  42. Hình 3.2. Ph hồng ngo i của chitosan. Hình 3.3 biểu diễn phổ FTIR của lovastatin. Quan sát phổ FTIR của lovastatin cĩ thể thấy các pic ở số sĩng 3644 cm-1 đặc trƣng cho dao động hĩa -1 trị nhĩm -OH, pic ở 2966 đặc trƣng dao động của nhĩm CH3, pic ở 2925 cm -1 đặc trƣng dao động của nhĩm CH2, pic ở 2868 cm đặc trƣng dao động của nhĩm CH; pic ở 1696 cm-1 là dao động đặc trƣng cho nhĩm C=C, pic ở 1714 cm-1 đặc trƣng dao động nhĩm C=O, pic ở 1071 cm-1 đặc trƣng dao động của nhĩm C-O-C- . Hình 3.3. Ph hồng ngo i của lovastatin. Hình 3.4 biểu diễn phổ FTIR của vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin cĩ thành phần theo khối lƣợng alginat/chitosan/lovastatin 8:2:1 (ACL) cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp PEO. Quan sát phổ FTIR của mẫu ACL khơng cĩ PEO (P0), cĩ thể thấy các pic ở số sĩng 3386 cm-1 đặc trƣng cho dao động 31
  43. -1 hĩa trị của nhĩm –NH2 và nhĩm -OH, pic ở 2924 cm đặc trƣng dao động hố trị của nhĩm CH; pic ở 1605 cm-1 đặc trƣng dao động hĩa trị của nhĩm -1 -1 C=O, 1412 cm đặc trƣng cho dao động hĩa trị nhĩm -NH2, pic ở 1078 cm đặc trƣng dao động hĩa trị của nhĩm C-O-C-. Quan sát phổ FTIR của các màng vật liệu tổ hợp cĩ 3, 5 và 10 % PEO (PEO3, PEO5, PEO10), cĩ thể thấy các pic đặc trƣng cho các nhĩm dao động trên các phổ IR của các màng này tƣơng tự các pic đặc trƣng của AG, CS, LS trên phổ FTIR của mẫu P0. Điều đĩ cho thấy hàm lƣợng chất tƣơng hợp ảnh hƣởng khơng nhiều đến sự tƣơng tác giữa các hợp phần trong màng vật liệu tổ hợp mang thuốc. Tuy nhiên, trên phổ IR của mẫu PEO5 và PEO10 xuất hiện pic mới ở -1 - 2351 cm – pic đặc trƣng cho liên kết NH3COO đƣợc hình thành do tƣơng + - tác tĩnh điện giữa nhĩm NH3 trong chitosan đƣợc proton hĩa và nhĩm COO trong alginat. Nhƣ vậy, sử dụng PEO ở hàm lƣợng lớn làm tăng tƣơng tác tĩnh điện của AG và CS trong màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO. Hình 3.4. Ph hồng ngo i của các màng v t liệu t hợp P0, PEO3, PEO5, PEO10. Hình 3.5 là phổ FTIR của các màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ hàm lƣợng PCL 0-10% (P0, PCL3, PCL5, PCL10). Cĩ thể thấy trên phổ IR của các mẫu ACL_PCL xuất hiện pic mới đặc trƣng cho PCL trong vật liệu tổ hợp (các pic ở 3743 cm-1 và pic ở 2360 cm-1). Khi đƣa vào PCL, cƣờng độ các pic đặc trƣng trên phổ IR của màng vật liệu tổ hợp giảm đáng kể. Điều này cho thấy PCL cĩ ảnh hƣởng đến tƣơng tác trong cấu trúc màng vật liệu tổ hợp. 32
  44. Hình 3.5. Ph hồng ngo i của các màng t hợp P0, PCL3, PCL5, PCL10. Bảng 3.1 thống kê vị trí các pic dao động đặc trƣng của một số nhĩm chức trong AG, CS, LS và trong các màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp PEO và PCL. Bảng 3.1. Vị trí các pic dao động đặc trưng của một số nhĩm chức trong AG, CS, LS và trong màng v t liệu t hợp ACL cĩ và h ng cĩ chất tương hợp PEO và PCL. Dao động Số sĩng (cm-1) Mẫu –NH2, -OH CH C=O -NH2 C-O-C AG 3483 2430 1624 - 1096 CS 3437 2882 - 1654 1081 LS 3544 2965 1714 - 1070 P0 3386 2923 1604 1411 1079 PEO3 3380 2930 1604 1414 1038 PEO5 3383 2928 1606 1413 1036 PEO10 3378 2884 1606 1413 1036 PCL3 3394 2931 1606 1414 1036 PCL5 3395 2934 1606 1415 1037 PCL10 3393 2934 1607 1415 1037 33
  45. Từ bảng 3.1 cĩ thế thấy sự dịch chuyển mạnh các pic đặc trƣng cho các nhĩm NH2, OH, C=O trên phổ IR của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO và ACL_PCL. Điều này cĩ thể giải thích bởi PEO và PCL đã tƣơng tác với AG, CS và LS thơng qua các tƣơng tác vật lý nhƣ liên kết hiđro và tƣơng tác lƣỡng cực (mơ hình giả thuyết trên các hình 3.6 và 3.7). OH CS o o HO NH2 AG n LS PEO Hình 3.6. M hình giả thuyết iên ết hiđro hình thành giữa các nhĩm chức của AG, CS, PEO, LS trong trong màng v t liệu t hợp. 34
  46. PCL O O n OH CS o o HO NH2 AG n LS Hình 3.7. M hình giả thuyết iên ết hiđro hình thành giữa các nhĩm chức của AG, CS, PCL, LS trong màng v t liệu t hợp. 3.2. HÌNH THÁI, CẤU TRÚC CỦA CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL CĨ CÁC CHẤT TƢƠNG HỢP 3.2.1. Hình thái, cấu trúc của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO Để khảo sát sự phân tán và khả năng tƣơng hợp của các pha alginat, chitosan, lovastatin cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp, tiến hành chụp và quan sát ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng (FESEM) của các màng vật liệu tổ hợp cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp. Hình 3.8 là ảnh FESEM của lovastatin, ta cĩ thể thấy lovastatin cĩ dạng hình que, kích thƣớc khơng đồng đều từ 50-300 µm. 35
  47. Hình 3.8. Ảnh FESEM của lovastatin. Các hình ảnh FESEM của màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ và khơng cĩ PEO đƣợc trình bày trong hình 3.9. Cĩ thể quan sát thấy LS dạng hình que đƣợc phân bố đồng đều hơn trong các màng vật liệu tổ hợp PEO3, PEO5 và PEO10 so với mẫu P0. Các thanh LS đƣợc bao phủ bởi các polyme trong cấu trúc màng vật liệu tổ hợp cĩ PEO. Chiều dài của thanh LS cũng giảm từ 50 - 70 µm trong màng vật liệu tổ hợp P0 xuống 10-40 µm trong màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO. Điều này cho thấy PEO cĩ vai trị nhƣ một chất tƣơng hợp, gĩp phần làm tăng sự tƣơng tác và phân tán của CS, AG và LS. LS phân tán và bám dính tốt với các polyme trong màng vật liệu tổ hợp. Tuy nhiên, khi sử dụng PEO với hàm lƣợng lớn hơn 5%, cĩ sự tách pha và kết tụ của các thanh LS trong màng vật liệu tổ hợp AG/CS/PEO/LS. 36
  48. Hình 3.9. Ảnh FESEM của các màng v t liệu t hợp P0 (a), PEO3 (b), PEO5 (c), PEO10 (d). 3.2.2. Hình thái, cấu trúc của màng vật liệu tổ hợp A L_P L Hình 3.10 là ảnh FESEM của các màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ và khơng cĩ 3-10 % PCL (P0, PCL3, PCL5 và PCL10). Cĩ thể thấy LS ở dạng hình que đƣợc phân bố đồng đều hơn với kích thƣớc nhỏ hơn trong màng vật liệu tổ hợp chứa PCL, đặc biệt là trong các mẫu màng PCL3 và PCL5. Sự cĩ mặt của chất tƣơng hợp PCL làm tăng sự tƣơng tác và phân tán của LS với các polyme trong màng vật liệu tổ hợp ACL cĩ PCL. 37
  49. Hình 3.10. Ảnh FESEM của các màng v t liệu t hợp P0 (a), PCL3 (b), PCL5 (c), PCL10 (d). 3.3. TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL CĨ CÁC CHẤT TƢƠNG HỢP 3.3.1. Tính chất nhiệt của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO Tính chất nhiệt của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO đƣợc đánh giá bằng giản đồ DSC và đƣợc trình bày trên hình 3.11. Các thơng số DSC thu đƣợc từ giản đồ DSC đƣợc liệt kê trong bảng 3.2. Cĩ thể quan sát thấy vị trí của đỉnh nĩng chảy của tất cả các mẫu khảo sát là tƣơng tự nhau. Tuy nhiên, từ bảng 3.2 cĩ thể thấy nhiệt độ bắt đầu nĩng chảy của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO cao hơn so với mẫu P0. Điều đĩ chứng tỏ cấu trúc của màng vật liệu tổ hợp cĩ chứa PEO đồng đều và chặt khít hơn so với màng vật liệu tổ hợp khơng cĩ PEO. Chính vì thế, màng vật liệu tổ hợp cĩ chứa PEO khĩ bị nĩng chảy hơn so với mẫu P0. So sánh nhiệt nĩng chảy entanpi của các mẫu, cĩ thể thấy màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO cĩ nhiệt nĩng chảy nhỏ hơn so với mẫu P0, tƣơng ứng với độ kết tinh tƣơng đối của màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO nhỏ hơn so với 38
  50. màng vật liệu tổ hợp ACL. Điều này là do sự giảm kích thƣớc của LS (cĩ cấu trúc tinh thể) trong màng vật liệu tổ hợp cĩ PEO nên làm giảm phần kết tinh trong màng vật liệu tổ hợp. Một nguyên nhân khác là LS bám dính với các polyme nền và đƣợc các polyme này bao bọc tốt hơn khi cĩ mặt của PEO. Ngồi ra, từ giản đồ DSC của các mẫu PEO5 và PEO10, cĩ thể quan sát thấy sự xuất hiện của một pic thu nhiệt nhỏ ở khoảng 63-64oC đặc trƣng cho nhiệt độ nĩng chảy của PEO. Nhƣ vậy, khi sử dụng PEO với hàm lƣợng lớn, PEO cĩ thể bị tách pha trong vật liệu tổ hợp. Kết quả này tƣơng tự kết quả phân tích hình thái cấu trúc của màng vật liệu tổ hợp đã trình bày ở trên. Do đĩ, sử dụng 3% PEO đƣa vào màng vật liệu tổ hợp ACL là thích hợp nhất. Hình 3.11. Giản đồ DSC của các màng v t liệu t hợp P0, PEO3, PEO5, PEO10. Bảng 3.2. Các th ng số DSC thu được từ giản đồ DSC của các màng v t liệu t hợp P0, PEO3, PEO5 và PEO10. Mẫu Nhiệt độ bắt đầu Nhiệt độ nĩng Nhiệt nĩng chảy/ nĩng chảy (oC) chảy (oC) entanpi (J/g) P0 75,57 134,04 444,59 PEO3 116,25 131,60 381,44 PEO5 93,50 128,68 349,41 PEO10 97,54 130,99 359,38 39
  51. 3.3.2. Tính chất nhiệt của màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL Kết quả phân tích DSC của màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL cũng tƣơng tự nhƣ màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO (hình 3.12). Các thơng số DSC thu đƣợc từ giản đồ DSC của các mẫu tổ hợp đƣợc liệt kê trong bảng 3.3. Nhiệt độ bắt đầu nĩng chảy của màng vật liệu tổ hợp chứa PCL lớn hơn so với màng vật liệu tổ hợp khơng chứa chất tƣơng hợp này. Kết quả này cho thấy chất tƣơng hợp PCL giúp các hợp phần trong màng vật liệu tổ hợp tƣơng tác và phân tán với nhau tốt hơn, do đĩ cấu trúc của vật liệu đồng đều và chặt chẽ hơn. Hình 3.12. Giản đồ DSC của các màng v t liệu t hợp P0, PCL3, PCL5, PCL10. Bảng 3.3. Các th ng số DSC thu được từ giản đồ DSC của các màng v t liệu t hợp P0, PCL3, PCL5 và PCL10. Mẫu Nhiệt độ bắt đầu Nhiệt độ nĩng Nhiệt nĩng chảy/ nĩng chảy (oC) chảy (oC) entanpi (J/g) P0 75,57 134,04 444,59 PCL3 100,94 132,10 374,48 PCL5 79,40 119,96 464,84 PCL10 94,83 125,46 488,00 40
  52. 3.4. NGHIÊN CỨU SỰ GIẢI PHĨNG THUỐC LOVASTATIN TỪ CÁC MÀNG VẬT LIỆU TỔ HỢP ACL 3.4.1. Nghiên cứu xây dựng đường chuẩn của lovastatin trong các dung dịch pH khác nhau Tiến hành ghi phổ UV của dung dịch lovastatin trong các dung dịch pH khác nhau trong khoảng bƣớc sĩng 200 – 400 nm để xác định bƣớc sĩng hấp thụ cực đại . Kết quả thu đƣợc bƣớc sĩng hấp thụ cực đại của lovastatin trong các dung dịch pH khác nhau nhƣ sau: - Tại pH=2: = 229,97 nm - Tại pH=7,4: = 239,47 nm 3.4.1.1. Với dung dịch pH=2 Mật độ quang (Abs) của các dung dịch lovastatin trong mơi trƣờng pH = 2 xác định theo phƣơng pháp pha lỗng đƣợc thống kê trên bảng 3.4. Bảng 3.4. M t độ quang (Abs) ứng với các nồng độ pha ỗng (Cx) của lovastatin trong dung dịch pH=2. Thể tích dung Mẫu Abs Cx (mol/l) dịch thêm (ml) 0 0 0,31 5,00.10-5 1 2 0,28 4,20.10-5 2 4 0,23 3,50.10-5 3 6 0,20 3,13.10-5 4 10 0,16 2,50.10-5 6 12 0,15 2,27.10-5 7 14 0,14 2,08.10-5 8 16 0,12 1,92.10-5 10 20 0,11 1,67.10-5 41
  53. Từ kết quả ở bảng 3.4, dựa vào phần mềm Excel, tìm đƣợc phƣơng trình đƣờng chuẩn của lovastatin trong mơi trƣờng pH = 2 là y = 5941,8x + 0,0128 (hình 3.13), trong đĩ x là nồng độ của lovastatin trong dung dịch (mol/l), y là mật độ quang A. Đƣờng chuẩn Lovastatin trong dung dịch pH=2 y = 5941,8x + 0,0128 R² = 0.,9949 Mật độquang Mật Nồng độ (mol/l) Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa m t độ quang với nồng độ lovastatin trong dung dịch pH = 2 ở λmax = 229,97 nm. Giá trị hệ số hồi quy R2 = 0,9949 ( 1) cho thấy cĩ sự phụ thuộc tuyến tính của mật độ quang theo nồng độ dung dịch tại λmax = 229,97 nm trong khoảng nồng độ từ 3-12 g/ml. Vì vậy, cĩ thể sử dụng bƣớc sĩng này để tiến hành khảo sát nồng độ LS giải phĩng khỏi màng tổ hợp ACL [10]. 3.4.1.2. Với dung dịch pH=7,4 Tiến hành tƣơng tự, mật độ quang của lovastatin trong dung dịch pH = 7,4 cũng đƣợc xác định theo phƣơng pháp pha lỗng, kết quả thu đƣợc đƣờng chuẩn của lovastatin trong dung dịch pH=7,4 là: y = 3197,2x + 0,0188 [10]. Trong đĩ x là nồng độ của lovastatin trong dung dịch pH = 7,4, (mol/l), y là mật độ quang A, giá trị hệ số hồi quy R2 = 0,996 ( 1) cho thấy cĩ sự phụ thuộc tuyến tính giữa mật độ quang với nồng độ dung dịch lovastatin tại λmax = 239,47 nm trong khoảng nồng độ từ 3 – 12 g/ml. Nhƣ vậy, cĩ thể sử dụng bƣớc sĩng λmax = 239,47 nm để tiến hành khảo sát nồng độ lovastatin giải phĩng khỏi màng tổ hợp ACL trong dung dịch pH=7,4. 42
  54. 3.4.2. Ảnh hưởng của chất tương hợp đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin Hình 3.14 và hình 3.15 trình bày hàm lƣợng thuốc lovastatin giải phĩng từ các màng tổ hợp cĩ và khơng cĩ chất tƣơng hợp PEO và PCL trong các dung dịch đệm pH=2 và pH=7,4. Cĩ thể thấy trong dung dịch đệm pH=2, hàm lƣợng thuốc giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp P0, PEO3 và PCL3 khác nhau rõ rệt. Trong vịng 32 giờ, màng màng vật liệu tổ hợp P0 chỉ giải phĩng đƣợc 84,94% lovastatin trong khi màng vật liệu tổ hợp PEO3 giải phĩng đến 93,00% lovastatin, cịn màng vật liệu tổ hợp PCL3 là 92,24% lovastatin. Tƣơng tự, trong dung dịch đệm pH=7,4 hàm lƣợng thuốc lovastatin giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp PEO3 và PCL3 cũng lớn hơn so với từ màng vật liệu tổ hợp P0 ở các thời điểm khảo sát. Điều này chứng tỏ rằng, khi cĩ mặt chất tƣơng hợp PEO và PCL hàm lƣợng thuốc lovastatin giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp lớn hơn so với màng vật liệu tổ hợp khơng cĩ chất tƣơng hợp. pH=2 100 90 80 70 60 50 P0 40 PEO3 30 20 PCL3 % Thuốc giải phĩng giải % Thuốc 10 0 0 10 20 30 40 Thời gian (giờ) Hình 3.14. Phầm trăm thuốc ovastatin được giải phĩng từ màng v t liệu t hợp P0, PEO3, PCL3 trong dung dịch đệm pH=2. 43
  55. pH=7,4 120 100 80 60 P0 40 PEO3 20 PCL3 % Thuốc giải phĩng giải Thuốc % 0 0 10 20 30 40 Thời gian (giờ) Hình 3.15. Phầm trăm thuốc ovastatin được giải phĩng từ màng v t iệu t hợp P0, PEO3, PCL3 trong dung dịch đệm pH=7,4. 3.4.3. Ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin Hình 3.16, hình 3.17 và hình 3.18 trình bày hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp ACL, PEO3 và PCL3 trong hai dung dịch đệm pH = 2 và pH = 7,4. P0 120 100 80 60 pH=2 40 pH=7,4 20 % Thuốc giải phĩng giải % Thuốc 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian (giờ) Hình 3.16. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp P0 trong các dung dịch đệm pH 2 và dung dịch đệm pH=7,4. 44
  56. PEO3 120 100 80 60 pH=2 40 pH=7,4 20 % Thuốc giải phĩng giải % Thuốc 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian (giờ) Hình 3.17. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp PEO3 trong các dung dịch đệm pH 2 và dung dịch đệm pH=7,4. PCL3 120 100 80 60 pH=2 40 pH=7,4 20 % Thuốc giải phĩng giải % Thuốc 0 0 10 20 30 40 Thời gian (giờ) Hình 3.18. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp PCL3 trong các dung dịch đệm pH 2 và dung dịch đệm pH=7,4. Từ kết thu đƣợc ta thấy pH của dung dịch ảnh hƣởng đáng kể đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin từ các màng vật liệu tổ hợp cĩ và khơng sử dụng chất tƣơng hợp. Cụ thể, sau 32 giờ khuấy, hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp P0 trong dung dịch đệm pH=2 đạt 84,94%, cịn trong dung dịch đệm pH=7,4, hàm lƣợng lovastatin giải phĩng đạt tới 93,73%. Cĩ thể thấy hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ các màng vật liệu tổ 45
  57. hợp trong dung dịch đệm pH = 2 nhỏ hơn so với trong dung dịch đệm pH=7,4. Điều này cĩ thể do nhĩm hydroxyl của lovastatin sau khi đƣợc giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp tác dụng với proton H+ trong dung dịch axit, do đĩ làm giảm nồng độ lovastatin trong dung dịch. Điều này khá phù hợp với nhận định trong y sinh, đĩ là: lovastatin kém hấp thu trong dạ dày, nơi mà độ pH nhỏ. Mặt khác, proton H+ trong dung dịch cũng phản ứng với các nhĩm amin của chitosan trên bề mặt màng vật liệu tổ hợp, dẫn đến giảm khả năng khuếch tán của lovastatin vào dung dịch. 3.4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng chất tương hợp đến khả năng giải phĩng thuốc lovastatin Bảng 3.5 và hình 3.19, 3.20 trình bày hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ các màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO trong hai dung dịch đệm pH = 2 và pH = 7,4. pH=2 100 90 80 70 P0 60 PEO3 50 PEO5 40 PEO10 30 % Thuốc giải phĩng giải Thuốc % 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian (giờ) Hình 3.19. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp ACL_PEO trong dung dịch đệm pH=2. 46
  58. pH = 7.4 100 80 P0 60 PEO3 40 PEO5 PEO10 % Thuốc giải phĩng giải Thuốc % 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Thời gian (giờ) Hình 3.20. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp ACL_PEO trong dung dịch đệm pH=7,4. Bảng 3.5. Phầm trăm thuốc ovastatin được giải phĩng từ các màng v t liệu t hợp ACL_PEO trong các dung dịch đệm pH 2 và pH 7,4. Thời pH = 2 pH = 7,4 gian P0 PEO3 PEO5 PEO10 P0 PEO3 PEO5 PEO10 (giờ) 1 47,08 38,14 35,14 41,13 52,80 33,80 22,66 30,09 2 50,30 44,27 48,17 61,33 55,44 44,11 47,49 51,42 3 53,57 49,76 57,58 71,12 59,73 56,54 65,61 69,66 4 56,01 56,47 63,22 78,46 62,45 71,17 78,66 75,39 5 59,33 63,54 70,98 86,35 66,83 82,48 84,05 78,63 6 64,43 74,57 76,53 88,72 71,28 88,49 88,43 81,54 7 68,79 83,88 84,98 89,10 77,47 92,76 91,20 83,72 8 72,36 87,41 89,33 90,41 82,17 93,36 93,61 85,53 9 75,98 89,79 89,55 91,79 86,96 94,65 94,90 89,93 10 78,77 91,08 90,80 91,95 90,18 95,18 95,04 92,17 47
  59. 11 79,82 91,53 91,03 92,05 91,74 96,18 96,72 93,49 12 82,52 91,63 92,19 92,28 91,58 97,64 97,87 94,10 24 84,35 91,87 93,43 92,36 92,90 98,86 98,74 97,68 28 84,61 92,85 93,43 92,37 93,38 99,23 99,28 98,95 32 84,94 93,00 93,48 92,83 93,73 99,72 99,39 99,65 Từ hình 3.19 và 3.20 cĩ thể thấy hàm lƣợng PEO cĩ ảnh hƣởng đáng kể đến sự giải phĩng thuốc lovastatin (LS) từ các màng vật liệu tổ hợp. LS giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO chậm hơn trong 2 giờ đầu tiên và ổn định hơn trong giai đoạn sau. Nhƣ vậy, việc bổ sung PEO với vai trị của một chất tƣơng hợp là cần thiết để kiểm sốt quá trình giải phĩng thuốc trong giai đoạn đầu tiên. Tƣơng tự bảng 3.6 và hình 3.21, 3.22 trình bày hàm lƣợng lovastatin giải phĩng từ màng vật liệu tổ hợp ACL_PCL trong hai dung dịch đệm pH = 2 và pH = 7,4. Cĩ thể thấy, hàm lƣợng PCL cũng ảnh hƣởng đáng kể đến khả năng giải phĩng LS từ các màng vật liệu tổ hợp. pH=2 100 80 60 P0 40 PCL3 PCL5 20 % Thuốc giải phĩng giải % Thuốc PCL10 0 0 10 20 30 40 Thời gian (giờ) Hình 3.21. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp ACL_PCL trong dung dịch đệm pH=2. 48
  60. pH=7,4 120 100 80 PEO 60 PCL3 40 PCL5 % Thuốc giải phĩng giải Thuốc % 20 PCL10 0 0 10 20 30 40 Thời gian (giờ) Hình 3.22. Đồ thị giải phĩng ovastatin từ màng v t liệu t hợp ACL_PCL trong dung dịch đệm pH=7,4. Bảng 3.6. Phầm trăm thuốc ovastatin được giải phĩng từ các màng v t liệu t hợp ACL_PCL trong các dung dịch đệm pH 2 và pH 7,4. Thời pH = 2 pH = 7,4 gian P0 PCL3 PCL5 PCL10 P0 PCL3 PCL5 PCL10 (giờ) 1 47,08 29,15 45,12 27,15 52,80 24,49 33,77 30,06 2 50,30 38,01 56,66 41,95 55,44 40,07 40,35 38,38 3 53,57 45,12 65,11 59,15 59,73 44,03 54,51 45,07 4 56,01 55,39 69,97 68,85 62,45 49,93 57,94 55,64 5 59,33 59,95 75,71 77,79 66,83 53,19 65,13 60,92 6 64,43 64,60 77,98 83,95 71,28 60,21 67,11 66,31 7 68,79 70,34 83,84 86,23 77,47 71,67 77,99 73,67 8 72,36 77,19 86,83 87,51 82,17 86,02 83,78 83,05 9 75,98 86.19 87,44 89,82 86,96 90,54 93,38 92,65 10 78,77 88,42 89,61 90,42 90,18 94,39 97,64 95,43 49
  61. 11 79,82 89,74 90,77 92,43 91,74 94,94 98,24 97,47 12 82,52 91,53 92,40 92,43 91,58 95,06 98,79 98,02 24 84,35 92,02 93,02 92,67 92,90 97,53 99,29 98,51 28 84,61 92,36 93,10 93,64 93,38 98,52 99,73 99,14 32 84,94 92,24 93,11 93,69 93,73 98,54 99,74 99,52 50
  62. KẾT LUẬN 1. Đã chế tạo thành cơng màng vật liệu tổ hợp alginat/chitosan/lovastatin cĩ chất tƣơng hợp PEO và PCL (AG:CS:LS = 8:2:1) bằng phƣơng pháp dung dịch. Sự cĩ mặt của chất tƣơng hợp PEO và PCL gĩp phần tăng cƣờng tƣơng tác và phân tán của CS, AG và LS trong màng vật liệu tổ hợp. LS cĩ dạng hình que, đƣợc phân bố đồng đều hơn trong màng vật liệu tổ hợp khi cĩ mặt PEO và PCL. 2. So sánh phổ hồng ngoại của alginat, chitosan, lovastatin, màng vật liệu tổ hợp ACL với các hàm lƣợng chất tƣơng hợp khác nhau cho thấy cĩ sự dịch chuyển vị trí các pic dao động của các nhĩm chức đặc trƣng cho AG, CS, LS trong màng vật liệu tổ hợp ACL và xuất hiện pic mới do sự cĩ mặt của chất tƣơng hợp PEO và PCL. 3. Màng vật liệu tổ hợp cĩ chất tƣơng hợp cĩ nhiệt độ bắt đầu nĩng chảy lớn hơn so với màng khơng cĩ chất tƣơng hợp, chứng tỏ cấu trúc của màng vật liệu tổ hợp cĩ chất tƣơng hợp đồng đều và chặt chẽ hơn so với vật liệu tổ hợp khơng cĩ chất tƣơng hợp. 4. Quá trình giải phĩng thuốc lovastatin từ màng màng vật liệu tổ hợp ACL_PEO và ACL_PCL trong các dung dịch đệm pH khác nhau gồm 2 giai đoạn: 10 giờ đầu giải phĩng nhanh, sau đĩ giải phĩng chậm dần và ổn định. Hàm lƣợng lovastatin đƣợc giải phĩng từ các màng tổ hợp trong dung dịch đệm pH = 2 nhỏ hơn so với trong dung dịch đệm pH = 7,4. 51
  63. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Viện cơng nghệ Sinh học- Thực phẩm, Đề tài: “Ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm” (2006). [2] “Lovastatin”, Hiệp hội Y tế- Dƣợc sĩ Mỹ(03/4/2011). [3] Lê Thanh Long “Bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc chitosan”, Đại học Nơng Lâm Huế. [4] Lê Năm “Ứng dụng của chiosan trong điều trị bỏng”, Viện Bỏng Quốc Gia. [5] Bùi Đình Hợi – “Hĩa sinh c ng nghiệp” – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội (2000). [6] Lê Văn Hịa, Nguyễn Bảo Vệ “Nghiên cứu bảo quản tươi, éo dài thời gian tồn trữ trái cây t i Cần Thơ”, Đại học Cần Thơ. [7] Trần Thị Luyến, Lê Văn Khẩn, Trang Sĩ Trung, Đặng Văn Hợp (2004), “Báo cáo t ng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp bộ sản xuất chitin- chitozan từ phế liệu chế biến thủy sản (vỏ t m, vỏ ghẹ)”, Đại học Thủy sản Nha Trang. [8] Nguyễn Hữu Đức “Ứng dụng chitosan trong y học”, Đại học Y Dƣợc TPHCM. [9] Nguyễn Văn Hân, “Tác dụng của lovastatin.” Sức khỏe và đời sống, 11/ 6/ 2009. [10] Tạ Thị Thanh Hà, “Nghiên cứu tính chất của t hợp polyme alginat/chitosan mang thuốc lovastatin chế t o bằng phương pháp vi nhũ”, Đại học Sƣ phạm Hà Nội. Tiếng Anh [11] Gunde-Cimerman N, Cimerman A. “Pleurotus fruiting bodies contain the inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase- lovastatin”, Exp Mycol 19, 1–6 (Mar năm 1995).
  64. [12] Boitumelo Semete, Lonji Kalombo, Lebogang Katata and Hulda Swai. “Nano-drug delivery systems: Advances in TB, HIV and Malaria treatment, Smart Biomol.” Medicine (2010). [13] Kumar, M. N. V. Ravi; Sridhari, T. Rajakala; Bhavani, K. Durga; Dutta, Pradip Kumar, “Trends in co or remova from texti e mi effuenrs”, Colourage, Vol. 45, No. 8, pp. 25 (1998). [14] George A.F.Robert, “Chitin & Chitosan”, Milan (1992). [15] K. Kurita, “So ub e precursors for efficient chemica modifications of chitin and chitosan”, In; Goosen M.F.A editor, Application of chitin and chitosan, lancater, PA: Technomic Publishing, pp. 103-112 (1997). [16] Jesús G. Bađos, Araceli Tomasini,George Szakács,and Javier Barrios- González, “High lovastatin production by Aspergillus terreus in solid- state fermentation on polyurethane foam: An artificial inert support.” Journal of Bioscience and Bioengineering 105-110 (2009). [17] Loreana Lacerda, Alexandre Luis Parize, Valfredo Fávere, Mauro Cesar Marghetti Laranjeira, Hellen Karine Stulzer. “Development and evaluation of pH-sensitive sodium alginate/chitosan microparticles containing the antitubercu osis drug rifampicin”, Materials Science and Engineering C 39, 161–167 (2004). [18] R. A. A. Muzzarelli, “The biological signifiance of N- carboxybutyl chitosan in wound repair, Carbohydrate Polymers”, Vol.20, 7-16 (1993). [19] Xiangyang Zhang, Zhiqing Yang, Jian Chai, Jinyi Xu, Liang Zhang, Gang Qian, Xinggui Zhou, “Nucleation kinetics of lovastatin in different solvents from metastable zone widths”. Chemical Engineering Science 133, 62–69 (2015). [20] Liu J, Zhang J, Shi Y, Grimsgaard S, T Alraek, Fonnebo V. “Chinese red yeast rice (Monascus purpureus) for primary hyperlipidemia: a meta- analysis of randomized controlled trials”. Chin Med 1 (1): 4. doi 10,1186 / 1749-8546-1-4 1.761.143 17.302.963 (2006).
  65. [21] Kelly C.L. Mulder, Flávia Mulinari, Octávio L. Franco, Maria S.F. Soares, Beatriz S. Magalhães, Nádia S. “Parachin, Lovastatin production: From molecular basis to industrial process optimization”. Biotechnology Advances, Pages 648-6651 (November 2015). [22] Ping Li, YaNi Dai, JunPing Zhang, AiQin Wang and Qin Wei1. “Chitosan-alginate nanoparticles as a novel drug delivery system for nifedipine”, Int J Biomed Sci 2008; 4:221-228. [23] C.K.S. Pillai,Willi Paul, Chandra P. Sharma. Chitin and chitosan po ymers Chemistry, so ubi ity and fiber formation”. Progress in Polymer Science 34, 641–678 (2009). [24] M. Rajan, V.Raj. “Formation and characterization of chitosan- polylacticacid-polyethylene glycol-gelatin nanoparticles: A novel biosystem for controlled drug delivery”, Carbohydrate Polymers, Vol. 98, p 951-958 (2013). [25] R. Nanda, A. Sasmal, P.L. Nayak. “Preparation and characterization of chitosan–polylactide composites blended with Cloisite 30B for control release of the anticancer drug Paclitaxel”, Carbohydrate Polymers, Vol. 83, 988–994 (2011). [26] Aiba S., Masato Izume, Norihiko Minoura and Yukihiko Fujiwara, "Studies on chitin: 2. Prepration and Properties of chitin membranes", Carbohydrate Polymers, Vol.5, pp.285-295, (1985). [27] Adelfo García-Ceja, Emma Mani-Lopez, Enrique Palou, Aurelio Lopez- Malo, “Viability during refrigerated storage in selected food products and during simulated gastrointestinal conditions of individual and combined lactobacilli encapsulated in alginate or alginate-chitosan”. LWT – Food Science and Technology 63, 482- 489 (2015). [28] X. Sanoj Rejinold, M. Muthunarayanana, K. Muthuchelian, K.P.Chennazhi, Shanti V. Naira, R. Jayakumara, “Saponin-loaded chitosan nanoparticles and their cytotoxicity to cancer cell linesin vitro”. Carbohydrate Polymers, 407–416 (2011). [29]