Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

VŨ VĂN THƯỞNG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH

TIỂU PHÂN NANO ASPIRIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội – 2019

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

VŨ VĂN THƯỞNG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ

VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH

TIỂU PHÂN NANO ASPIRIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Khoá: QH.2014.Y

Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thanh Hải

ThS. Nguyễn Văn Khanh

Hà Nội – 2019

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô Khoa Y Dược -

Đại học Quốc Gia Hà Nội đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý

báu cho em trong suốt 5 năm học. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô

trong bộ môn Bào chế và Công nghệ dược phẩm đã tạo điều kiện để em được thực

hiện đề tài nghiên cứu này.

Em xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn

Thanh Hải, thầy là người trực tiếp giao đề tài, định hướng và truyền đạt những

kinh nghiệm quý báu giúp em hoàn thành nghiên cứu này. Em xin cảm ơn Ths.

Nguyễn Văn Khanh đã luôn nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều

trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã

quan tâm, ủng hộ và hỗ trợ em trong quá trình thực hiện khóa luận.

Mặc dù đã hết sức cố gắng trong suốt quá trình thực hiện, nhưng kiến thức và

kinh nghiệm của em còn hạn chế nên không thể tránh được những thiếu sót. Kính

mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của các thầy cô để khóa luận của em

được hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 06, tháng 05, năm 2019

Sinh viên

Vũ Văn Thưởng

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Từ viết tắt Từ/ cụm từ đầy đủ

1 CĐ Chuẩn độ

2 DC Dược chất

3 DSC Differential scanning calorimetry

(phân tích nhiệt quét vi sai)

4 DPI Polydispercity Index

(chỉ số đa phân tán)

5 HPMC Hydroxypropyl methycellulose

6 KTTP Kích thước tiểu phân

7 NSAID non-steroidal anti-inflammatory drug

(thuốc chống viêm không steroid)

8 PG Propylen glycol

9 PEG Polyethylene glycol

10 PVP Polyvinylpyrrolidone

11 TT Thuốc thử

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng Tên Trang

Bảng 2.1 Nguyên liệu sử dụng trong thực nghiệm. 15

Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của aspirin theo nồng độ tại bước

sóng 277 nm

23

Bảng 3.2 KTTP, PDI nano aspirin khi sử dụng các dung môi

Glycerin, PG và aceton.

24

Bảng 3.3 KTTP và PDI của nano aspirin bào chế với tỷ lệ

glycerin/nước thay đổi.

25

Bảng 3.4 KTTP, PDI của các mẫu bào chế với các nồng độ

aspirin khác nhau.

26

Bảng 3.5 KTTP, PDI nano aspirin khi bào chế với các thiết bị

khác nhau.

27

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến KTTP

nano aspirin

28

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa sau quá

trình kết tinh đến KTTP nano aspirin

29

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano

aspirin.

31

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến KTTP nano aspirin. 31

Bảng 3.10 So sánh phần trăm hòa tan của nguyên liệu và mẫu

nano aspirin bào chế sau các khoảng thời gian khác

nhau.

34

Bảng 3.11 KTTP, PDI và thế zeta của bột nano aspirin bào chế 35

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình Tên Trang

Hình 1.1 Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi 7

Hình 1.2 Sơ đồ kỹ thuật thay thế dung môi 7

Hình 1.3 Cấu tạo thiết bị đồng nhất hóa tốc độ cao 9

Hình 1.4 Công thức cấu tạo Aspirin (Acetylsalycilic acid) 10

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ phân tích nhiệt vi sai 20

Hình 3.1 Phổ quét độ hấp thụ quang của mẫu chuẩn dung dịch

aspirin nồng độ

22

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ quang và nồng

độ aspirin.

23

Hình 3.3 Kích thước và PDI của nano aspirin bào chế được khi sử

dụng các dung môi khác nhau.

24

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ glycerin/nước

đến KTTP nano aspirin.

25

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ aspirin đến KTTP,

PDI nano aspirin bào chế

26

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI của các mẫu nano aspirin bào

chế với các thiết bị khác nhau.

28

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến

KTTP nano aspirin.

29

Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa

sau kết tinh đến KTTP nano aspirin.

30

Hình 3.9 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano aspirin 31

Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến

KTTP nano aspiirn

32

Hình 3.11 Phổ phân tích nhiệt vi sai của nguyên liệu 33

Hình 3.12 Phổ phân tích nhiệt vi sai của nano asoirin 33

Hình 3.13 Tốc độ hòa tan của aspirin nguyên liệu và nano aspirin bào

chế được.

35

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................................. 2

1.1 Công nghệ nano............................................................................................................ 2

1.2 Vài nét về tinh thể nano ............................................................................................... 2

1.2.1 Định nghĩa ............................................................................................................. 2

1.2.2 Ưu điểm của tinh thể nano ..................................................................................... 2

1.2.3 Nhược điểm của tinh thể nano ............................................................................... 5

1.2.4 Phương pháp bào chế nano tinh thể ....................................................................... 5

1.3 Tổng quan về Aspirin ................................................................................................. 10

1.3.1 Công thức cấu tạo ................................................................................................ 10

1.3.2 Tính chất lý hóa ................................................................................................... 11

1.3.3 Định tính .............................................................................................................. 11

1.3.4 Định lượng ........................................................................................................... 11

1.3.5 Tác dụng dược lý ................................................................................................. 11

1.3.6 Chỉ định ............................................................................................................... 12

1.3.7 Chống chỉ định .................................................................................................... 12

1.3.8 Dược động học .................................................................................................... 12

1.3.9 Tương tác thuốc ................................................................................................... 13

1.3.10 Các dạng bào chế có mặt trên thị trường ........................................................... 13

1.4 Một số nghiên cứu trong nước và quốc tế về nano aspirin, phương pháp bào chế tinh

thể aspirin bằng phương pháp kết tủa ........................................................................ 13

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 15

2.1 Nguyên liệu ................................................................................................................ 15

2.2 Thiết bị, dụng cụ ........................................................................................................ 15

2.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 16

2.3.1 Phương pháp định lượng aspirin ......................................................................... 16

2.3.2 Đánh giá tốc độ hòa tan của aspirin và nano aspirin .......................................... 16

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

2.3.3 Phương pháp bào chế nano aspirin ...................................................................... 18

2.3.4 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến KTTP nano aspirin ................................ 18

2.3.5 Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano aspirin .......................................... 19

2.4 Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................................... 21

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................ 22

3.1 Định lượng aspirin bằng phương pháp đo quang ....................................................... 22

3.2. Bào chế tiểu phân nano aspirin bằng phương pháp kết tủa dung môi ...................... 23

3.2.1 Khảo sát dung môi hòa tan dược chất ................................................................. 23

3.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa dung môi hòa tan và môi trường kết tủa đến KTTP

nano aspirin .................................................................................................................. 25

3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ dược chất đến KTTP nano aspirin ............................... 26

3.2.4 Ảnh hưởng của thiết bị khuấy đến KTTP nano aspirin ....................................... 27

3.2.5 Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến KTTP nano aspirin ........................... 28

3.2.6 Ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa sau kết tủa đến KTTP nano aspirin ..... 29

3.2.7 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano aspirin .................................. 30

3.2.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến KTTP nano aspirin ................................................ 31

3.3 Đánh giá một số đặc tính tiểu phân nano aspirin ....................................................... 32

3.3.1 Phân tích nhiệt vi sai DSC ................................................................................... 32

3.3.2 Đánh giá tốc độ hòa tan của tiểu phân nano aspirin ............................................ 34

3.3.3 Độ ẩm .................................................................................................................. 35

3.3.4 KTTP, DPI và thế zeta của mẫu bột nano aspirin bào chế được ......................... 35

3.4 Bàn luận ..................................................................................................................... 36

3.4.1 Về phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 36

3.4.2 Về kết quả đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến KTTP nano aspirin ................... 36

3.4.3 Về đặc tính của tiểu phân nano aspirin bào chế được ......................................... 37

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 38

KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 38

KIẾN NGHỊ ......................................................................................................................... 38

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng không ngừng, công nghệ

nano đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, không những

làm thay đổi diện mạo của ngành khoa học mà còn góp phần nâng cao chất lượng

đời sống con người.

Trong y học, nhiều thành quả của công nghệ nano đã được ứng dụng, ví dụ

như việc điều trị bệnh ung thư, bào chế nanobot, sản xuất các y cụ kính thước siêu

nhỏ… Bên cạnh đó, công nghệ mới này còn mở ra một cuộc cách mạng trong ngành

công nghệ dược phẩm. Việc phát triển các dạng thuốc nano có nhiều ưu điểm nổi

trội, giúp cải thiện độ hòa tan, tăng sinh khả dụng nhờ đó hiệu quả điều trị được

nâng cao.

Aspirin thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs), có tác dụng

giảm đau, hạ sốt, chống viêm. Ngoài ra aspirin còn có tác dụng chống kết tập tiểu

cầu, ngăn chặn sự hình thành các cục máu đông [2]. Là một thuốc quen thuộc, phổ

biến trên thị trường và được sử dụng nhiều trong điều trị, việc nghiên cứu phát triển

aspirin để bảo đảm độ an toàn và tăng hiệu quả điều trị là hoàn toàn cần thiết.

Chính vì yêu cầu thực tiễn quan trọng đó, đề tài “Nghiên cứu bào chế và

đánh giá một số đặc tính tiểu phân nano aspirin” được tiến hành thực hiện với

các mục tiêu chính sau:

1. Bào chế nano aspirin và đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố đến kích

thước tiểu phân nano aspirin.

2. Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano aspirin bào chế được.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 Công nghệ nano

Công nghệ nano (nanotechnology) là khoa học thiết kế, phân tích, bào chế và

ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống hữu ích nhờ các thao tác, sắp xếp ở mức

nguyên tử, phân tử, siêu phân tử, đồng thời khai thác các đặc tính và hiện tượng mới

khi vật chất ở kích thước nano [5,17,21].

Công nghệ nano có ba thuộc tính cơ bản [11]:

- Các thao tác thực hiện ở mức nano.

- Kích thước vật liệu ở mức nano.

- Tạo ra vật liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích mới.

1.2 Vài nét về tinh thể nano

1.2.1 Định nghĩa

Tinh thể nano (nanocrystal) là các tiểu phân rắn tinh khiết với kích thước

trung bình dưới 1000 nm, trong đó không chứa bất cứ một vật liệu mang nào [23,

27], mang cả đặc tính của tiểu phân nano và tinh thể [23, 7, 22]. Tinh thể nano có ít

nhất 1 chiều nhỏ hơn 100 nm, dựa trên các chấm lượng tử, bao gồm các nguyên tử

sắp xếp kiểu đơn hoặc đa tinh thể, tùy theo kỹ thuật sản xuất, có thể tạo thành dạng

tinh thể hoặc dạng vô định hình [23, 4].

1.2.2 Ưu điểm của tinh thể nano

1.2.2.1 Tăng độ tan

Độ tan của DC thường phụ thuộc vào các yếu tố như đặc tính lý hóa của DC,

môi trường hòa tan và nhiệt độ. Tuy nhiên, đối với các tiểu phân DC với kích thước

nhỏ hơn 1-2 µm, độ tan phụ thuộc vào KTTP. Độ tan tăng lên khi KTTP giảm

xuống dưới 1000 nm [24]. Điều này được giải thích theo phương trình Kelvin và

Ostwald-Freundlich:

Trong đó: ρr là áp suất hòa tan của tiểu phân bán kính r, ρ∞ là áp suất hòa

tan của tiểu phân lớn ban đầu, γ là sức căng bề mặt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ

tuyệt đối, r là bán kính tiểu phân, Mr là khối lượng phân tử, ρ là tỷ trọng của tiểu

phân.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

3

Ở trạng thái bão hòa, phân tử hòa tan và phân tử tái kết tinh cân bằng. Khi

giảm KTTP, áp suất hòa tan tăng. Do vậy, cân bằng chuyển dịch về phía hòa tan

nên độ tan bão hòa tăng [24].

Phương trình Ostwald-Freundlich biểu thị mối quan hệ giữa độ tan bão hòa

và KTTP:

Trong đó: Cs là độ tan bão hòa, Cα là độ tan của tiểu phân lớn, σ là sức căng

bề mặt, V là thể tích mol, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, ρ là tỷ trọng tiểu

phân, r là bán kính tiểu phân.

Theo phương trình trên, khi giảm KTTP thì độ tan bão hòa của DC tăng. Tuy

nhiên, điều này chỉ áp dụng với các tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 1-2 µm, đặc

biệt là tiểu phân kích thước nhỏ hơn 200 nm [23, 24].

Việc bào chế hệ nano tinh thể có thể làm cho đặc tính kết tinh của tiểu phân

DC thay đổi, chuyển từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vô định hình. Tinh thể

nano ở trạng thái vô định hình có độ tan cao hơn so với tinh thể nano ở trạng thái

tinh thể có kích thước tương đương. Vì vậy, tinh thể nano ở trạng thái vô định hình

được coi là sự kết hợp lý tưởng giúp tăng độ tan của DC [1, 23].

1.2.2.2 Cải thiện độ hòa tan

Theo phương trình hòa tan Nernst–Brunner và Levich, tốc độ hòa tan của

dược chất được biểu diễn như sau:

Trong đó:

- dM/dt là tốc độ hòa tan của dược chất,

- S là diện tích bề mặt tiểu phân,

- Cs là độ tan bão hòa của dược chất,

- C là nồng độ dược chất tại thời điểm t,

- h là bề dày lớp khuếch tán.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

4

Như vậy, theo phương trình trên, tốc độ hòa tan của các tinh thể nano tăng có

thể do tăng diện tích bề mặt, giảm bề dày lớp khuếch tán và tăng độ tan [23, 24].

1.2.2.3 Tăng khả năng kết dính vào bề mặt hoặc màng tế bào

So với tiểu phân micromet, đặc điểm nổi trội của DC nano tinh thể là chúng

có thể tăng khả năng kết dính vào bề mặt hoặc màng tế bào. Sự tăng kết dính của

nano do tăng diện tích tiếp xúc của các tiểu phân kích thước nhỏ. Cơ chế kết dính

của nano tinh thể có thể giải thích theo thuyết tĩnh điện (lực hút tĩnh điện giữa tiểu

phân và bề mặt màng nhày) và thuyết hấp thụ (liên kết hydro và van der Waals giữa

bề mặt tiểu phân và màng nhày) [18, 24].

1.2.2.4 Cải thiện sinh khả dụng đường uống

Các tiểu phân nano do có kích thước nhỏ, năng lượng bề mặt và diện tích

tiếp xúc lớn nên độ tan và tốc độ hòa tan tăng, do đó SKD của thuốc tăng lên. Điều

này rất có ý nghĩa với những dược chất kém tan trong nước, làm tăng tác dụng điều

trị của một số thuốc như thuốc chống ung thư, chống nấm, NSAIDs… [20, 31, 35].

Các tiểu phân nano, đặc biệt các tiểu phân nano có DC gắn chất mang dễ

dàng đi qua được tế bào, xâm nhập vào máu, hệ thống nội bào, gan, tủy xương,

màng ruột, lớp niêm mạc, có khả năng tăng hấp thu thuốc qua hàng rào máu não

(BBB), tăng thời gian lưu thông của hạt trong máu… Điều này có ý nghĩa lớn với

các dược chất có đặc tính sinh dược học kém như kém tan trong nước, tính thấm

qua biểu mô tế bào kém [31].

Nano tinh thể có thể cải thiện hấp thu của DC theo hai cơ chế. Thứ nhất,

dưới dạng nano tinh thể, DC có thể tăng độ tan và tốc độ hòa tan, do đó tăng chênh

lệch nồng độ giữa nhung mao ruột và máu. Vì vậy, DC được hấp thu bằng cách

khuếch tán thụ động tăng [18, 24]. Thứ hai, tiểu phân nano tinh thể có thể bám dính

vào màng nhày của hệ thống dạ dày ruột. Do sự kết dính này, DC có chênh lệch

nồng độ cao hơn và kéo dài thời gian lưu, thời gian tiếp xúc trong hệ thống dạ dày

ruột [1, 18, 24].

1.2.2.5 Phát triển dạng thuốc tác dụng tại đích

Thuốc giải phóng tại đích phải đạt một số yêu cầu: không bị loại quá nhanh

ra khỏi hệ tuần hoàn, kết hợp với mô đích không quá chậm, giải phóng tại mô hoặc

tế bào đích. Hệ giải phóng thuốc nano có thể đáp ứng được những yêu cầu này [43].

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

5

Các hạt nano tương hợp sinh học có nhiều ưu điểm hơn so với các dạng

thuốc quy ước như tăng tác dụng, giảm độc tính, hấp thu vào tế bào thông qua

màng, qua được hàng rào máu não và tới các tế bào đích [26, 33].

Các thuốc chống ung thư do độ tan kém, độc tính cao nên khó ứng dụng

trong lâm sàng. Các thuốc được gắn trong siêu vi cầu với chất mang dễ bị phân hủy

sinh học, thuốc giải phóng có kiểm soát để không đạt nồng độ gây độc. Với các hạt

nano giải phóng tại đích, thuốc tập trung tại các mô ung thư thì độc tính thuốc giảm,

khả năng điều trị tăng [33].

1.2.3 Nhược điểm của tinh thể nano

1.2.3.1 Khó khăn trong quá trình bào chế

Kích thước hạt bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: dung môi hòa tan, nồng

độ dược chất, tốc độ khuấy trộn, nhiệt độ [45]. Việc đảm bảo nghiêm ngặt các điều

kiện này trong suốt quá trình bào chế là tương đối khó khăn, hơn thế các tiểu phân

dễ kết tụ nếu không kiểm soát tốt sẽ không đạt được KTTP mong muốn [15, 45].

1.2.3.2 Khó khăn trong bảo quản

Hệ nano dễ bị kết tụ tiểu phân trong quá trình bảo quản tạo nên các tiểu phân

nano lớn hơn để giảm năng lượng bề mặt tự do, nhất là các hệ có KTTP từ 10 – 100

nm [33].

1.2.3.3 Độc tính của hệ nano

Một số nghiên cứu chỉ ra rằng, bên cạnh rất nhiều ưu điểm như tăng sinh khả

dụng, tác dụng tại đích, ổn định dược chất thì một vài hệ nano có thể có nguy cơ

gây độc cho cơ thể [10, 21, 38]. Các tiểu phân nano hấp thu qua đường dạ dày –

ruột có khả năng gây độc tính do tích tụ tại các mảng Peyer. Hạt nano có thể vào

não thông qua hai đường chính là hấp thu qua hàng rào máu não và qua kênh “trans

– synaptic” sau tiếp xúc với niêm mạc mũi. Điện thế bề mặt của hạt nano làm thay

đổi tính thấm của hàng rào máu não và gây độc cho não [21, 38].

1.2.4 Phương pháp bào chế nano tinh thể

Hiện nay các phương pháp sản xuất tiểu phân nano được chia thành 2 nhóm

lớn: Từ dưới lên “Bottom - up” và từ trên xuống “Top - down” [19, 44].

1.2.4.1 Phương pháp từ dưới lên (Bottom - up)

Phương pháp từ dưới lên “Bottom – up” là phương pháp hình thành tiểu phân

nano từ các nguyên tử hoặc ion. Kỹ thuật này được phát triển mạnh mẽ vì tính linh

động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng [5, 13, 33]

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

6

Phương pháp kết tủa trong dung môi không đồng tan:

Dược chất được hòa tan trong một dung môi thành dung dịch. Các tiểu

phân nano được kết tủa bằng cách thay đổi dung môi trong điều kiện khuấy

trộn tốc độ cao [5, 22]. KTTP bào chế được phụ thuộc vào nhiều yếu tố như

[45]:

- Nồng độ dung dịch dược chất

- Tốc độ khuấy trộn

- Tốc độ phối hợp hai dung dịch chứa dung môi không đồng tan

- Nhiệt độ

Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: đơn giản, dễ thực hiện, có thể triển

khai quy mô lớn, không đòi hỏi các thiết bị phức tạp như các phương pháp “Top-

down”, việc tạo ra tiểu phân nano có thể tiến hành trong thời gian ngắn, dễ đạt được

kích thước mong muốn [19, 15, 12].

Tuy nhiên nó cũng bộc lộ nhiều hạn chế [15, 45]:

- Phương pháp đòi hỏi phải kiểm soát những điều kiện một cách nghiêm ngặt.

Đồng thời phải tránh được việc tăng kích thước tinh thể trong quá trình kết

tinh.

- Các hạt ở dạng vô định hình có năng lượng thấp có xu hướng bị kết tụ.

Điều chế tiểu phân nano polyme

Một số phương pháp chính gồm:

- Nhũ tương hóa – bốc hơi dung môi: Tạo nhũ tương dầu trong nước và sau

đó loại dung môi. Phương pháp này chỉ thích hợp với các DC tan trong

dầu, khó triển khai qui mô lớn. KTTP phụ thuộc vào các yếu tố: tốc độ

khuấy trộn, loại và tỷ lệ chất gây phân tán, độ nhớt của pha dầu và pha

nước, nhiệt độ,… [15].

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

7

Hình 1.1 Sơ đồ kỹ thuật nhũ hóa và bay hơi dung môi [5]

- Thay thế dung môi và kết lắng bề mặt: hai kỹ thuật này tương tự nhau dựa

trên cơ sở kỹ thuật nhũ hóa tự phát của pha nội là dung dịch dầu, hòa tan

polyme vào trong pha nước. Tuy nhiên kỹ thuật kết lắng bề mặt chỉ tạo

siêu vi nang còn phương pháp thay thế dung môi tạo ra cả siêu vi nang và

siêu vi cầu [15].

Hình 1.2. Sơ đồ kỹ thuật thay thế dung môi [5]

- Nhũ hóa / khuếch tán dung môi: Polyme tạo vỏ được hòa tan vào một

dung môi hòa tan một phần trong nước và được bão hòa nước để đảm bảo

trạng thái cân bằng nhiệt động học lúc đầu của hai chất lỏng. Sau đó, pha

dung môi bão hòa nước – polyme được nhũ hóa trong lượng lớn dung

dịch nước chứa chất ổn định, sự khuếch tán dung môi vào pha ngoại tạo

thành các siêu vi hạt hoặc siêu vi nang, tùy theo tỷ lệ dầu – polyme [15].

- Hóa muối với các polyme tổng hợp

- Điều chế siêu vi tiểu phân từ các đại phân tử tự nhiên.

Sử dụng dung môi siêu tới hạn

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

8

Kĩ thuật sử dụng dung môi siêu tới hạn (SCF): nhờ khả năng khuếch tán cao

và bốc hơi nhanh ở áp suất thấp của dung môi siêu tới hạn để kết tủa tiểu phân dược

chất từ dung dịch [21, 15].

1.2.4.2 Phương pháp từ trên xuống ( Top – down)

“Top-down” gồm các phương pháp làm giảm kích thước hạt có kích thước

lớn thành các hạt nhỏ hơn bằng cách sử dụng các kỹ thuật khác nhau: nghiền, đồng

nhất hóa tốc độ cao, đồng nhất hóa áp lực cao… Các phương pháp này không sử

dụng dung môi độc hại, tuy nhiên chúng cần năng lượng đầu vào cao và hiệu quả

của phương pháp thấp [32].

a) Kỹ thuật nghiền

Nghiền ướt

Hỗn dịch thô được đưa vào máy nghiền có chứa các bi nghiền nhỏ. Bi nghiền

được xoay vòng với tốc độ cao ở nhiệt độ xác định, chúng di chuyển bên trong

buồng nghiền và va chạm với lớp vật liệu nằm ở thành buồng phía đối diện. Sự kết

hợp của lực ma sát và lực va chạm mạnh làm giảm kích thước tiểu phân [16, 36,

37]. Vật liệu nghiền là các bi làm bằng chất liệu cứng như: thép, kẽm oxyd, thủy

tinh hoặc polyme đặc biệt (polystyren siêu cứng). Hiệu quả của quá trình phụ thuộc

vào: khối lượng dược chất, số lượng vật liệu nghiền, tốc độ quay, thời gian nghiền

và nhiệt độ [12]. Hạn chế của phương pháp: lẫn tạp chất từ thiết bị, sự phân hủy của

một số dược chất do nhiệt tạo ra trong quá trình nghiền, có sự hiện diện của một

lượng đáng kể các tiểu phân có kích thước trên 5µm [12,16], hư hao do dính vào vật

liệu nghiền [18, 40].

Nghiền khô

Trong phương pháp này, hợp chất được nghiền khô với polyme hòa tan và

các đồng polyme sau dó phân tán trong nước. Các polyme hòa tan và đồng polyme

thường được sử dụng là PVP, PEG, HPMC và các dẫn xuất của cyclodextrin [46].

Tính chất hóa lý và khả năng hòa tan của các dược chất kém tan có thể được cải

thiện bằng phương pháp nghiền khô do cải thiện mức độ phân cực bề mặt và chuyển

đổi từ dạng kết tinh sang dạng vô định hình [34].

b) Đồng nhất hóa tốc độ cao

Thiết bị đồng nhất hóa tốc độ cao cấu tạo gồm có một roto và một stato. Roto

được thiết kế bao gồm nhiều lưỡi cắt, còn stato có nhiều khe hở hướng theo chiều

dọc hoặc đường chéo xung quanh trục đồng hóa. Các lưỡi cắt được đặt đồng tâm và

nằm bên trong stato. Khi roto quay, chất lỏng được ly tâm buộc phải đi qua các khe

hở của stato. Một lực hút được tạo ra và làm cho một lượng lớn chất lỏng được rút

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

9

lên vào khu vực bên trong roto. Một năng lượng cơ học lớn được đưa vào trong một

không gian nhỏ với việc hình thành tối thiểu các dòng xoáy làm giảm kích thước

các tiểu phân trong khối chất lỏng. Hai lực tác động chủ yếu của quá trình là lực ly

tâm gây va chạm cơ học vào phần stato và lực phân cắt được tạo ra trong vùng hỗn

loạn giữa roto và stato [8, 42].

Hình 1.3 Cấu tạo thiết bị đồng nhất hóa tốc độ cao.

c) Đồng nhất hóa áp suất cao

Trong phương pháp này, hỗn dịch của dược chất được nén dưới áp lực cao

qua một van có kích thước nhỏ. Nhiều phương pháp khác nhau đã được phát triển

dựa trên nguyên tắc của phương pháp này như dissocubes, nanopure, nanoedge,

nanojet [22, 32].

Dissocubes

Nguyên tắc: Khi đi qua khe hở nhỏ của van đồng nhất, áp suất động của

dòng chất lỏng tăng đồng thời với việc giảm áp suất tĩnh xuống dưới

điểm sôi của nước ở nhiệt độ phòng. Kết quả, nước bắt đầu sôi tại nhiệt

độ phòng và hình thành các bong bóng khí, chúng bị nổ tung khi hỗn

dịch ra khỏi kẽ hở hẹp và trở lại áp suất không khí bình thường. Lực nổ

của bóng khí đủ để phá vỡ các vi hạt thành các tiểu phân nano [14, 30,

41]. Như vậy kích thước tiểu phân giảm thông qua quá trình tạo bọt,

ngoài ra còn nhờ lực cắt lớn và lực va chạm giữa các tiểu phân [27, 25,

34]. Kích thước tiểu phân thu được phụ thuộc vào các yếu tố như độ

cứng của tinh thể dược chất [16, 36, 14], nhiệt độ, áp lực đồng nhất và số

vòng đồng nhất [28].

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

10

Nano pure

Nanopure là kỹ thuật đồng nhất trong môi trường không phải là nước

hoặc các hỗn hợp với thành phần nước tối thiểu [12, 41]. Với kỹ thuật

này, hỗn dịch được đồng nhất ở 0 oC thậm chí ở dưới mức đóng băng, rất

thích hợp với các chất không bền với nhiệt [16, 40, 14].

Nanoedge

Trong kỹ thuật này, hỗn dịch thu được bằng phương pháp kết tủa tiếp tục

được đồng nhất hóa, do đó kích thước tiểu phân tiếp tục được làm giảm

và tránh được sự lớn lên của tinh thể, khắc phục được hạn chế của

phương pháp kết tủa. Kết quả là kích thước tiểu phân nhỏ hơn và có độ

ổn định tốt hơn [4].

Nanojet

Kỹ thuật nanojet hay còn gọi là kỹ thuật ngược dòng hay công nghệ

Nanojet. Trong một buồng, dòng hỗn dịch được tách thành 2 hay nhiều

phần, bị nén và va chạm vào nhau do áp suất cao. Lực cắt lớn được tạo ra

trong suốt quá trình làm giảm kích thước tiểu phân [4].

1.3 Tổng quan về Aspirin

1.3.1 Công thức cấu tạo

Hình 1.4 Công thức cấu tạo Aspirin (Acetylsalycilic acid).

- Công thức phân tử: C9H8O4

- Tên khoa học: Acid -2- acethoxy benzoic

- Trọng lượng phân tử: 180,160 g/mol

- Tỷ trọng: 1,40 g/cm³.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

11

1.3.2 Tính chất lý hóa

- Thể chất: Tinh thể không màu, bột kết tinh rắn, màu trắng, aspirin cô đặc

thường có mùi giống như giấm.

- Điểm sôi: 140 °C (284 °F).

- Độ tan: khó tan trong nước, dễ tan trong etanol 96%, tan trong ether và

cloroform, tan trong dung dịch kiềm và carbonat kiềm.

1.3.3 Định tính

Có thể định tính aspirin theo một trong 4 cách sau [3]:

a. Phổ hấp thụ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hấp thụ hồng

ngoại của acid acetylsalicylic chuẩn

b. Đun sôi 0,2 g chế phẩm với 4 ml dung dịch natri hydroxyd loãng (TT)

trong 3 min, để nguội và thêm 5 ml dung dịch acid sulfuric loãng (TT). Tủa

kết tinh được tạo thành. Tủa sau khi được lọc, rửa với nước và sấy khô ở

100 °C đến 105 °C, có điểm chảy từ 156 °C đến 161 °C.

c. Trong một ống nghiệm, trộn 0,1 g chế phẩm với 0,5 g calci hydroxyd

(TT). Đun hỗn hợp và cho khói sinh ra tiếp xúc với miếng giấy lọc đã được

tẩm 0,05 ml dung dịch nitrobenzaldehyd (TT) sẽ xuất hiện màu vàng ánh lục

hoặc xanh lam ánh lục. Làm ẩm miếng giấy lọc với dung dịch acid

hydrocloric loãng (TT), màu sẽ chuyển thành xanh lam.

d. Hòa tan bằng cách đun nóng khoảng 20 mg tủa thu được từ phép định tính

(b) trong 10 ml nước và làm nguội. Dung dịch thu được cho phản ứng (a) của

salicylat.

1.3.4 Định lượng

Hòa tan 1,0 g chế phẩm trong 10 ml ethanol 96 % (TT) trong bình nón nút

mài. Thêm 50,0 ml dung dịch natri hydroxyd 0,5 N (CĐ). Đậy nút bình và để yên

trong 1 h. Chuẩn độ bằng dung dịch acid hydrocloric 0,5 N (CĐ), dùng 0,2 ml dung

dịch phenolphtalein (TT) làm chỉ thị song song làm mẫu trắng. 1 ml dung dịch natri

hydroxyd 0,5 N (CĐ) tương đương với 45,04 mg C9H8O4 [3].

1.3.5 Tác dụng dược lý

Aspirin là một dẫn chất của acid salicilic, được xếp vào nhóm thuốc chống

viêm không steroid (NSAIDs), có tác dụng giảm đau, hạ sốt, chống viêm. Ngoài ra,

nó còn có tác dụng chống kết tập tiểu cầu, khi dùng liều thấp kéo dài có thể phòng

ngừa đau tim và hình thành cục máu đông gây tắc nghẽn trong mạch máu [2].

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

12

1.3.6 Chỉ định

Aspirin được chỉ định để giảm các cơn đau nhẹ và vừa, đồng thời giảm sốt.

Vì có tỷ lệ cao về tác dụng phụ đến đường tiêu hóa, nên aspirin hay được thay thế

bằng paracetamol, dung nạp tốt hơn. Aspirin cũng được sử dụng trong chứng viêm

cấp và mạn như viêm khớp dạng thấp, viêm khớp dạng thấp thiếu niên, viêm (thoái

hóa) xương khớp và viêm đốt sống dạng thấp. Nhờ tác dụng chống kết tập tiểu cầu,

aspirin được sử dụng trong một số bệnh lý tim mạch như đau thắt ngực, nhồi máu

cơ tim và dự phòng biến chứng tim mạch ở các bệnh nhân có nguy cơ tim mạch cao.

Thuốc cũng được sử dụng trong điều trị và dự phòng một số bệnh lý mạch não như

đột quỵ. Aspirin được chỉ định trong điều trị hội chứng Kawasaki vì có tác dụng

chống viêm, hạ sốt và chống huyết khối [2].

1.3.7 Chống chỉ định

Không dùng aspirin cho các trường hợp sau [2]:

- Người đã có triệu chứng hen, viêm mũi, mày đay khi sử dụng aspirin hoặc

các NSAIDs khác.

- Có tiền sử bệnh hen

- Suy gan, suy thận, suy tim vừa và nặng.

- Người mắc bệnh ưu chảy máu, giảm tiểu cầu

- Người loét dạ dày, tá tràng.

- Phụ nữ mang thai trong 3 tháng cuối của thai kì.

1.3.8 Dược động học

Hấp thu: Khi uống, aspirin được hấp thu nhanh từ đường tiêu hóa. Một phần

aspirin được thủy phân thành salicylat trong thành ruột. Sau khi vào tuần hoàn, phần

aspirin còn lại cũng nhanh chóng chuyển thành salicylat, tuy nhiên trong 20 phút

đầu sau khi uống, aspirin vẫn giữ nguyên dạng trong huyết tương. Cả aspirin và

salicylat đều có hoạt tính nhưng chỉ aspirin có tác dụng ức chế kết tập tiểu cầu [2].

Phân bố: Aspirin gắn protein huyết tương với tỷ lệ từ 80 - 90% và được

phân bố rộng, với thể tích phân bố ở người lớn là 170 ml/kg. Khi nồng độ thuốc

trong huyết tương tăng, có hiện tượng bão hòa vị trí gắn protein huyết tương và tăng

thể tích phân bố. Salicylat cũng gắn nhiều với protein huyết tương và phân bố rộng

trong cơ thể, vào được trong sữa mẹ và qua được hàng rào nhau thai [2].

Chuyển hóa: Salicylat được thanh thải chủ yếu ở gan, với các chất chuyển

hóa là acid salicyluric, salicyl phenolic glucuronid, salicylic acyl glucuronid, acid

gentisuric. Các chất chuyển hóa chính là acid salicyluric và salicyl phenolic

glucuronid dễ bị bão hòa và dược động theo phương trình Michaelis Menten, các

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

13

chất chuyển hóa còn lại theo động học bậc 1, dẫn đến kết quả tại trạng thái cân

bằng, nồng độ salicylat trong huyết tương tăng không tuyến tính với liều. Sau liều

325 mg aspirin, thải trừ tuân theo động học bậc 1 và nửa đời của salicylat trong

huyết tương là khoảng 2 - 3 giờ; với liều cao aspirin, nửa đời có thể tăng đến 15 - 30

giờ [2].

Thải trừ: Salicylat cũng được thải trừ dưới dạng không thay đổi qua nước

tiểu, lượng thải trừ tăng theo liều dùng và phụ thuộc pH nước tiểu; khoảng 30% liều

dùng thải trừ qua nước tiểu kiềm hóa so với chỉ 2% thải trừ qua nước tiểu acid hóa.

Thải trừ qua thận liên quan đến các quá trình lọc cầu thận, thải trừ tích cực qua ống

thận và tái hấp thu thụ động qua ống thận. Salicylat có thể được thải qua thẩm tách

máu [2].

1.3.9 Tương tác thuốc

Nói chung nồng độ salicylat trong huyết tương ít bị ảnh hưởng bởi các thuốc

khác, nhưng việc dùng đồng thời với aspirin làm giảm nồng độ của indomethacin,

naproxen, và fenoprofen. Tương tác của aspirin với warfarin làm tăng nguy cơ chảy

máu, và với methotrexat, thuốc hạ glucose máu sulphonylurea, phenytoin, acid

valproic làm tăng nồng độ thuốc này trong huyết thanh và tăng độc tính. Tương tác

khác của aspirin gồm sự đối kháng với natri niệu do spironolacton và sự phong bế

vận chuyển tích cực của penicilin từ dịch não - tủy vào máu. Aspirin làm giảm tác

dụng các thuốc acid uric niệu như probenecid và sulphinpyrazol [2].

1.3.10 Các dạng bào chế có mặt trên thị trường

- Thuốc tiêm 20 mg/100 ml

- Viên nén: 325 mg, 500 mg, 650 mg.

- Viên nén nhai được: 75 mg, 81 mg.

- Viên nén giải phóng chậm (viên bao tan trong ruột): 81 mg, 162 mg, 165

mg, 325 mg, 500 mg, 650 mg, 975 mg.

- Viên nén bao phim: 325 mg, 500 mg.

1.4 Một số nghiên cứu trong nước và quốc tế về nano aspirin, phương pháp

bào chế tinh thể aspirin bằng phương pháp kết tủa

Trong nước hiện chưa thấy báo cáo nào về nghiên cứu bào chế nano tinh thể

aspirin. Dưới đây là một số nghiên cứu nước ngoài về bào chế nano tinh thể aspirin

bằng phương pháp kết tủa.

Năm 1971, Affonso. A. và Naik. V. R. đã sử dụng phương pháp kết tủa bào

chế thành công tinh thể aspirin với kích thước vài micromet. Aspirin (50 g) được

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

14

hòa tan trong 1125 ml glycerin ở 80 oC để thu được dung dịch bão hòa. Dung dịch

trong suốt được chuyển vào bình thép không gỉ. Khuấy và làm mát bên ngoài được

bắt đầu ngay lập tức. Tiếp theo là thêm nhanh nước đá (3 oC) vào. Tiếp tục khuấy

cho đến khi nhiệt độ giảm xuống còn 5 oC (7-10 phút). Bùn vi tinh thể được lọc

chân không qua giấy lọc loại 44. Việc lọc chậm nhưng có thể được gia tốc bằng

cách thêm nước đá lạnh ở mức 3 oC. Sản phẩm được rửa bằng nước cất lạnh, hút lọc

và sấy khô trong máy sấy tuần hoàn không khí. Kết quả đánh giá cho thấy vi tinh

thể (microcrystaline) làm tăng khả năng hòa tan của aspirin so với nguyên liệu ban

đầu [9].

Năm 2018, Kristin M. Hutchins, Alexei V. Tivanski và Leonard R.

MacGillivray công bố báo cáo đã tổng hợp thành công nano tinh thể aspirin bằng

phương pháp kết tủa kết hợp kỹ thuật siêu âm. Aspirin (200 mg, 1,1 mmol) được

hòa tan trong aceton tối thiểu. Dung dịch này được nhanh chóng tiêm trực tiếp vào

175 ml hexan lạnh khi tiếp xúc với bức xạ siêu âm cường độ thấp (máy siêu âm

Branson 2510R-DTM, tần số: 42 kHz, 6% ở 100 W). Mẫu để yên tĩnh trong 1-2

phút, lọc, sấy khô ở nhiệt độ phòng và phân tích thông qua nhiễu xạ bột X-ray. Kết

quả thu được nano aspirin có KTTP từ 100 - 250 nm và thực nghiệm đã chứng minh

rằng độ cứng của aspirin giảm đáng kể khi giảm KTTP xuống kích thước nano [29].

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

15

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu

Bảng 2.1 Nguyên liệu, hóa chất sử dụng trong thực nghiệm.

STT Nguyên liệu, hóa chất Nguồn gốc, xuất xứ Tiêu chuẩn

1 Aspirin (99%) Trung Quốc USP

2 Glycerin Trung Quốc Tinh khiết hóa học

3 Propylen glycol Trung Quốc Tinh khiết hóa học

4 Acetone Trung Quốc Tinh khiết hóa học

5 Acid hydrocloric Trung Quốc Tinh khiết hóa học

6 Nước cất, nước tinh khiết Việt Nam DĐVN V

2.2 Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị

- Máy khuấy từ IKA – RCT basic (Đức)

- Máy khuấy tốc độ cao IKA RW200 digital (Đức)

- Máy siêu âm Elmasonic S100H (Đức)

- Thiết bị đồng nhất hóa Homogenizer (Đức)

- Hệ thống thiết bị đo kích thước tiểu phân và thế zeta Horiba SZ100 (Nhật

Bản).

- Máy quét nhiệt vi sai DSC 7000X (Nhật Bản)

- Máy đo độ ẩm MB45 (Thụy Sĩ)

- Máy đo quang UV–2600 Shimadzu (Nhật Bản)

- Thiết bị đo độ hòa tan DRS – 14 (Ấn Độ)

- Máy ly tâm biocen 22R (Tây Ban Nha)

- Tủ sấy Binder (Đức)

- Cân phân tích AY 129, Shimadzu (Nhật Bản)

- Tủ lạnh, máy lọc nén

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

16

Dụng cụ

- Cốc có mỏ, đũa thủy tinh, ống đong, bình định mức.

- Nhiệt kế, phễu lọc.

- Màng lọc cellulose acetate 0,45 µm.

- Pipet, pipet bầu, pipet pasteur, micropipet.

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp định lượng aspirin

- Aspirin được định lượng bằng phương pháp đo quang.

Tìm bước sóng cực đại

Cân chính xác khoảng 50 mg aspirin chuẩn, hòa tan vừa đủ trong 100 ml

dung dịch HCl 0,1 N. Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch trên cho vào bình định mức

100 ml, thêm HCl 0,1N tới vạch, thu được dung dịch aspirin có nồng độ chính xác

khoảng 50 µg/ml (dung dịch A).

Sử dụng máy quét phổ UV-2600 để xác định định bước sóng cực đại. Tiến

hành quét độ hấp thụ quang của dung dịch A với dải bước sóng từ 800 nm – 200

nm. Dựa vào hình ảnh quang phổ xác định bước sóng cực đại.

Xây dựng đường chuẩn

Từ dung dịch A, tiến hành pha loãng với dung dịch HCl 0,1N thành các dung

dịch có nồng độ lần lượt là: 50 µg/ml, 25 µg/ml, 20 µg/ml, 10 µg/ml, 5 µg/ml. Tiến

hành đo độ hấp thụ quang các mẫu với mẫu trắng là dung dịch HCl 0,1N ở bước

sóng cực đại. Xây dựng đường chuẩn và phương trình tuyến tính biểu diễn mối

tương quan giữa mật độ quang và nồng độ aspirin để tính toán.

2.3.2 Đánh giá tốc độ hòa tan của aspirin và nano aspirin

Tốc độ hòa tan của aspirin nguyên liệu và nano aspirin bào chế được xác

định bằng hệ thống thiết bị thử độ hòa tan DRS – 14.

Tiến hành

Cân 0,4 g Aspirin nguyên liệu và 0,4 g bột nano aspirin bào chế được phân

tán trong 900 ml môi trường hòa tan. Tiến hành xác định tốc độ hòa tan bằng thiết

bị đo độ hòa tan với các điều kiện:

+ Môi trường thử: nước tinh khiết (900 ml)

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

17

+ Thiết bị cánh khuấy, tốc độ: 100 vòng/phút

+ Nhiệt độ: 37oC (± 0,5oC)

+Thể tích lấy mẫu: 10 ml

Sau các khoảng thời gian 5 phút, 10 phút, 15 phút, 30 phút, 60 phút tiến hành

hút 10 ml dịch, lọc dung dịch qua màng lọc cellulose acetate 0,45 µm. Bù dịch:

thêm 10 ml nước sau mỗi lần hút mẫu thử. Pha loãng dịch thử đến nồng độ thích

hợp, sau đó đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng cực đại.

Các công thức tính toán kết quả

- Nồng độ DC trong môi trường khuếch tán tại thời điểm t được tính theo công

thức:

Trong đó:

Ct là nồng độ DC trong môi trường khuếch tán tại thời điểm t (µg/ml)

Cc là nồng độ mẫu chuẩn (µg/ml)

Dt là độ hấp thụ quang của mẫu thử (Abs)

Dc là độ hấp thụ quang của mẫu chuẩn (Abs)

- Lượng dược chất giải phóng trong môi trường khuếch tán tại thời điểm t

được tính theo công thức:

Trong đó:

Qt: Tổng lượng dược chất đã được giải phóng tại thời điểm t (µg)

V: Thể tích môi trường khuếch tán (ml)

v: Thể tích mỗi lần lấy mẫu thử (ml)

Ct: Nồng độ DC trong môi trường khuếch tán tại thời điểm t (µg/ml)

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

18

Ci: Nồng độ DC trong MTKT tại thời điểm ngay trước đó (µg/ml)

- Tỷ lệ phần trăm DC đã giải phóng từ mẫu nghiên cứu tại thời điểm t được xác

định theo công thức:

Trong đó: Xt: Phần trăm dược chất giải phóng tại thời điểm t (%), Qt: Lượng

dược chất giải phóng tại thời điểm t (mg), M: Khối lượng DC có trong mẫu (mg).

2.3.3 Phương pháp bào chế nano aspirin

Bước 1:

- Chuẩn bị dung dịch

+ Dung dịch dược chất: Aspirin được hòa tan trong dung môi phù hợp

Glycerin, PG, Aceton (dung dịch 1).

+ Dung dịch chứa dung môi đồng tan: Nước cất, làm lạnh 0 – 5oC (dung

dịch 2).

Bước 2:

- Tạo tiểu phân nano

+ Phối hợp trực tiếp dung dịch 1 vào dung dịch 2: nhỏ từ từ, từng giọt.

+ Khuấy trộn liên tục

+ Làm lạnh môi trường bằng nước đá, nhiệt độ khoảng từ 0 – 20 oC.

- Hỗn hợp thu được được để yên tĩnh 1-2 phút rồi đem đo KTTP, PDI.

Bước 3:

- Thu tủa bằng phương pháp ly tâm 18000 vòng/20 phút. Rửa nước cất 2 lần

để loại dung môi.

- Bột thu được đem sấy tĩnh ở 60 oC trong 10 giờ.

2.3.4 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến KTTP nano aspirin

Tiến hành bào chế nano aspirin theo quy trình với các yếu tố thay đổi. Dựa

vào thông số KTTP và PDI để đánh giá, lựa chọn điều kiện tối ưu.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

19

Khảo sát dung môi hòa tan dược chất

Tiến hành khảo sát với 3 dung môi: Glycerin, PG, Aceton.

Khảo sát tỷ lệ dung môi và môi trường kết tủa

Tiến hành khảo sát với tỷ lệ dung môi/ môi trường kết tủa thay đổi: 1:1, 1:2,

1:3, 1:4, 1:5.

Khảo sát nồng độ dược chất

Tiến hành bào chế mẫu với các nồng độ dược chất khác nhau: 12,5 mg/ml,

15 mg/ml, 17,5 mg/ml, 20 mg/ml, 25 mg/ml, 30 mg/ml.

Khảo sát thiết bị khuấy, tốc độ khuấy

Khảo sát với các tác động khác nhau: máy khuấy từ, máy đồng nhất hóa,

máy khuấy tốc độ cao, máy siêu âm.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ

Qúa trình kết tủa được tiến hành trong các điều kiện:

+ Không làm lạnh: nhiệt độ trên 20oC

+ Làm lạnh: Nhiệt độ kiểm soát trong khoảng 15-20 oC, 10-15oC, 5-10oC,

0-5oC.

2.3.5 Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano aspirin

2.3.5.1 Đánh giá trạng thái của nano aspirin bào chế được

- Phương pháp: Đánh giá trạng thái của bột nano aspirin bằng phương pháp

đo nhiệt quét vi sai (DSC).

- Nguyên lý: Buồng mẫu gồm hai đĩa cân, một đĩa cân chuẩn không chứa

mẫu và làm bằng vật liệu được chuẩn hóa thông tin nhiệt. Đĩa cân còn lại chứa mẫu

cần phân tích. Đĩa được đặt trên hệ thống vi cân cho phép cân chính xác khối

lượng mẫu, cùng với hệ thống cảm biên nhiệt độ đặt bên dưới đĩa cân cho phép xác

định nhiệt độ của mẫu. Cả hệ thống này được đặt trong buồng đốt mà tốc độ đốt

nhiệt thường được thay đổi bằng các dòng khí thổi. Từ các cảm biến đo đạc, dòng

nhiệt thu tỏa từ mẫu sẽ được xác định như một hàm của nhiệt độ [46]:

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

20

Trong đó: H là enthalphi ẩn nhiệt, CP là nhiệt dung của mẫu, f(T,t) là một hàm của

nhiệt độ và thời gian.

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ phân tích nhiệt vi sai

- Tiến hành: các mẫu phân tích được nghiền mịn, cho vào đĩa nhôm có nắp, gia

nhiệt liên tục để thu được các tín hiệu nhiệt, trong điều kiện: Nhiệt độ quét 30 –

300oC, tốc độ gia nhiệt 10 oC/ phút. Dựa vào phổ quét DSC để nhận xét, đánh giá.

2.3.5.2 Đánh giá tốc độ hòa tan của nano aspirin

Tiến hành tương tự như mô tả ở mục 2.3.2.

2.3.5.3 Độ ẩm

- Độ ẩm của mẫu được xác định bằng máy đo hàm ẩm MB45. Theo phụ lục

9.6, DĐVN V.

- Tiến hành: cân 1 g bột nano aspirin bào chế được cho vào đĩa nhôm. Dàn

đều. Đậy nắp máy. Đo và ghi kết quả.

2.3.5.4 Đánh giá KTTP, phân bố KTTP (PDI), thế zeta của bột nano aspirin

bào chế được

- Phân tán bột nano aspirin bào chế được trong lượng nước thích hợp.

- Sau đó đem đo KTTP, PDI và thế zeta trên thiết bị Horiba SZ 100.

- Dựa vào thông số Z-Average và PI đo được đánh giá KTTP và độ phân bố

của tiểu phân nano aspirin. Z-Average (nm) càng nhỏ thì KTTP nano aspirin bào

chế được càng nhỏ, thông số PI càng nhỏ thì nano aspirin bào chế có độ phân bố

càng hẹp, nếu PI > 0,3 thì được xem là có khoảng phân bố rộng. Thế zeta là chỉ tiêu

xác định độ ổn định của hệ. Thế zeta lớn là một tiên đoán về một hệ ổn định hơn.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

21

2.4 Phương pháp xử lý số liệu

- Sử dụng phần mềm Microsoft Office Excel 2013

- Giá trị trung bình: 𝑿= 𝟏

𝒏∑ 𝑿𝒊𝒏𝒊=𝟏

- Độ lệch chuẩn: S = √∑ (𝑿𝒊−𝑿)𝟐𝒊=𝟏

𝒏−𝟏

- Độ lệch chuẩn tương đối: RSD = 𝑺

𝑿 x 100%

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

22

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Định lượng aspirin bằng phương pháp đo quang

Xác định điểm hấp thụ cực đại

Tiến hành pha dung dịch aspirin mẫu chuẩn có nồng độ 50 µg/ml , 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 Phổ quét độ hấp thụ quang của mẫu chuẩn dung dịch aspirin nồng độ

50 µg/ml với bước sóng từ 800 nm đến 200 nm.

Nhận xét: Dựa vào hình ảnh quang phổ hấp thụ của aspirin, lựa chọn bước sóng

cực đại là λmax = 277 nm để tiến hành định lượng aspirin.

Xây dựng đường chuẩn

Tiến hành pha các mẫu thử với các nồng độ: 50 µg/ml, 25 µg/ml, 20 µg/ml, 10

µg/ml, 5 µg/ml. Các mẫu thử được đem đo quang ở bước sóng 277 nm. Kết quả

được thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.2.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

23

Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của aspirin theo nồng độ tại bước sóng 277 nm

Nồng độ (µg/ml) 50 25 20 10 5

Độ hấp thụ quang (Abs) 0,725 0,425 0,351 0,222 0,169

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ quang và nồng độ aspirin.

Nhận xét: Hệ số tương quan R2 = 0,9992 (> 0,995), cho thấy trong khoảng nồng độ

5 – 50 µg/ml, có sự tương quan tuyến tính chặt chẽ giữa mật độ quang và nồng độ

aspirin. Đường chuẩn được xây dựng có độ độ tuyến tính cao, đảm bảo để thực hiện

phân tích định lượng aspirin.

Phương trình đường chuẩn: y = 0,0125 x + 0,1041

Trong đó: y là mật độ quang (Abs), x là nồng độ aspirin (µg/ml).

3.2. Bào chế tiểu phân nano aspirin bằng phương pháp kết tủa dung môi

3.2.1 Khảo sát dung môi hòa tan dược chất

Đối với việc bào chế tiểu phân nano bằng phương pháp kết tủa thì lựa chọn

dung môi hòa tan dược chất là rất quan trọng. Dung môi được lựa chọn phải hòa tan

tốt dược chất, dễ loại bỏ, an toàn và kinh tế. Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo

sát khả năng hòa tan của aspirin trong 3 dung môi: glycerin, propylen glycol,

aceton.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

24

Các thí nghiệm được tiến hành như sau: Cân 0,5 g aspirin hòa tan trong 20

ml dung môi. Phối hợp dung dịch trên vào 60 ml nước lạnh (0 – 5oC), đồng thời

khuấy từ ở tốc độ 1400 rpm. Hỗn hợp thu được để yên tĩnh trong 1-2 phút, đem đo

KTTP. Dựa vào khả năng hòa tan, thông số KTTP và PDI để lựa chọn dung môi

phù hợp nhất. Kết quả thể hiện trong bảng 3.2 và hình 3.3.

Bảng 3.2 KTTP, PDI nano aspirin khi sử dụng các dung môi

Glycerin, PG và aceton.

Dung môi Điều kiện

hòa tan

KTTP

(nm)

PDI

Glycerin 80o C 315,0 ± 20,33 0,124 ± 0,095

PG 80o C 956,5 ± 33,41 0,213 ± 0,084

Aceton Nhiệt độ thường 526,3 ± 30,15 0,197 ± 0,101

Hình 3.3 Kích thước và PDI của nano aspirin bào chế được khi sử dụng các

dung môi khác nhau.

Nhận xét: kết quả bảng 3.2 và hình 3.3 cho thấy aspirin tan tốt trong

glycerin, acetone và tan kém hơn trong PG. Tuy aceton hòa tan rất tốt aspirin ngay

ở nhiệt độ thường nhưng do aceton dễ bay hơi dẫn đến mất lượng mẫu, hơn thế

aceton còn có mùi khó chịu. Do đó, với các ưu điểm như an toàn, hòa tan tốt DC,

tiểu phân nano bào chế được có kích thước nhỏ, lựa chọn glycerin làm dung môi

hòa tan aspirin để tiến hành cho các thực nghiệm sau.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

25

3.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa dung môi hòa tan và môi trường kết tủa đến KTTP

nano aspirin

bào chế mẫu aspirin với nồng độ 25 mg/ml. Tiến hành khảo sát với các điều

kiện tỷ lệ Glycerin/ nước là: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5.

- Cân 0,5 g aspirin hòa tan trong 20 ml glycerin (dung dịch 1).

- Đong nước cất lạnh (0 - 5oC) vào cốc có mỏ với thể tích thay đổi, lần lượt

là: 20 ml, 40 ml, 60 ml, 80 ml, 100 ml.

- Nhỏ từ từ dung dịch 1 vào dung dịch 2. Khuấy từ ở tốc độ 1400 rpm.

- Sau khi phối hợp xong 2 dung dịch, tiếp tục khuấy từ thêm 5 phút.

- Hỗn hợp thu được để yên tĩnh 1- 2 phút rồi đem đo KTTP.

Dựa vào KTTP và PDI để đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ glycerin/nước đến

kích thước của nano aspirin bào chế được. Kết quả thể hiện ở bảng 3.3 và hình 3.4.

Bảng 3.3 KTTP và PDI của nano aspirin bào chế với tỷ lệ glycerin/nước thay

đổi.

Tỷ lệ

Glycerin/ nước

KTTP (nm) PDI

1:1 525,63 ± 27,42 0.483 ± 0.069

1:2 922,86 ± 23,63 0,217 ± 0,129

1:3 315,0 ± 13,55 0,147 ± 0,098

1:4 438,03 ± 15, 09 0,244 ± 0,092

1:5 636,70 ± 44,47 0,427 ± 0,143

Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ glycerin/nước

đến KTTP nano aspirin.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

26

Nhận xét: Dựa vào kết quả bảng 3.3 và hình 3.4, thấy rằng với tỷ lệ

glycerin/nước là 1:3 thì KTTP và PDI của nano aspirin là nhỏ nhất, PDI nhỏ hơn

0,3 chứng tỏ mẫu nano bào chế có khoảng phân bố hẹp .

Kết luận: Sử dụng tỷ lệ glycerin : nước = 1:3 để tiến hành cho các thực

nghiệm sau.

3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ dược chất đến KTTP nano aspirin

bào chế mẫu aspirin tại các nồng độ khác nhau: 12,5 mg/ml, 15 mg/ml, 17,5

mg/ml, 20 mg/ml, 25 mg/ml, 30 mg/ml. Kích thước tiểu phân bào chế được thể hiện

ở bảng 3.4 và hình 3.5.

Bảng 3.4 KTTP, PDI của các mẫu bào chế với các nồng độ aspirin khác nhau.

Nồng độ aspirin

(mg/ml)

KTTP (nm) PDI

12,5 467,60 ± 20,49 0,179 ± 0,036

15 480,53 ± 42,67 0,193 ± 0,049

17,5 356,13 ± 31,02 0,255 ± 0,059

20 361,91 ± 33,08 0,203 ± 0,117

25 315,00 ± 13,55 0,147 ± 0,098

30 399,33 ± 35,00 0,193± 0,070

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ aspirin đến KTTP, PDI

nano aspirin bào chế

Kết quả cho thấy, tại nồng độ 25 mg/ml mẫu aspirin bào chế được có KTTP

đồng đều và nhỏ nhất. Do vậy, sử dụng nồng độ aspirin là 25 mg/ml để tiến hành

cho các thực nghiệm sau.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

27

3.2.4 Ảnh hưởng của thiết bị khuấy đến KTTP nano aspirin

Tiến hành bào chế mẫu nano aspirin: 0,5g aspirin hòa tan trong 20 ml

glycerin. Dung dịch này được phối hợp trực tiếp vào 60 ml nước lạnh (5 - 10oC).

Đồng thời trong quá trình kết tinh, tác động:

- Khuấy từ (Máy khuấy từ IKA –RCT basic, v = 1400 rpm).

- Siêu âm Elmasonic S100H ( 50 Hz, 6%, 100 w)

- Đồng nhất hóa ( máy đồng nhất hóa Homogenizer, v = 2700 rpm)

- Máy khuấy tốc độ cao ( máy khuấy IKA RW200 digital, v = 1400 rpm)

Sản phẩm thu được để yên tĩnh 1-3 phút rồi đem đo KTTP. Kết quả được thể

hiện trong bảng 3.5 và hình 3.6.

Bảng 3.5 KTTP, PDI nano aspirin khi bào chế với các thiết bị khác nhau.

Thiết bị khuấy KTTP (nm) PDI

Máy khuấy từ 315,00 ± 13,55 0,147 ± 0,098

Siêu âm 460,23 ± 35.29 0,218 ± 0,124

Máy đồng nhất

hóa

252,77 ± 7.51 0,262 ± 0,029

Máy khuấy tốc

độ cao

427,60 ± 44,27 0,222 ± 0,081

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI của các mẫu nano aspirin bào chế với các

thiết bị khác nhau.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

28

Nhận xét: Kết quả bảng 3.5 và hình 3.6 cho thấy sử dụng máy đồng nhất hóa

đồng thời trong quá trình phối hợp dung môi vào môi trường kết tủa cho KTTP

aspirin là nhỏ nhất. Do đó, sử dụng máy đồng nhất hóa để tiến hành cho các thí

nghiệm sau.

3.2.5 Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến KTTP nano aspirin

Tiến hành bào chế nano aspirin bằng phương pháp kết tủa kết hợp đồng nhất

hóa tốc độ cao, với tốc độ đồng nhất hóa thay đổi để khảo sát ảnh hưởng của tốc độ

đồng nhất hóa đến KTTP của mẫu bào chế. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.6,

hình 3.7 dưới đây:

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến KTTP nano aspirin

Tốc độ đồng nhất

hóa (rpm)

KTTP (nm) PDI

1350 662,43 ± 60,14 0,425 ± 0,011

2700 248,80 ± 4,11 0,230 ± 0,032

4050 454,53 ± 29,96 0,270 ± 0,093

5400 379,73 ± 23,11 0,346 ± 0,055

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ đồng nhất hóa đến

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

29

KTTP nano aspirin.

Kết quả cho thấy với tốc độ đồng nhất hóa là 2700 rpm, mẫu bào chế được

có KTTP nhỏ nhất. Do đó tốc độ đồng nhất hóa tối ưu để bào chế nano aspirin là

2700 vòng/phút, sử dụng tốc độ này cho các thí nghiệm sau.

3.2.6 Ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa sau kết tủa đến KTTP nano aspirin

bào chế mẫu nano aspirin theo phương pháp trên, sử dụng máy đồng nhất

hóa ở tốc độ 2700 rpm, khảo sát với các khoảng thời gian đồng nhất hóa sau khi

phối hợp dung môi: 0 phút, 5 phút, 7 phút, 10 phút. Kết quả được thể hiện trong

bảng 3.7 và hình 3.8.

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa sau quá trình kết tinh đến

KTTP nano aspirin

Thời gian đồng

nhất hóa sau

kết tinh ( phút)

KTTP (nm) PDI

10 368,57 ± 22,79 0,272 ± 0,065

7 306,43 ± 20,10 0,250 ± 0,067

5 248,80 ± 4,10 0,222 ± 0,026

3 370,93 ± 28,62 0,185 ± 0,117

0 218,13 ± 12,78 0,316 ± 0,041

Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đồng nhất hóa sau kết tinh đến

KTTP nano aspirin.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

30

Kết quả cho thấy tăng thời gian đồng nhất hóa sau qúa trình kết tinh không

làm giảm KTTP. Việc tăng KTTP nano aspirin khi tăng thời gian đồng nhất hóa có

thể do các tiểu phân nano kết tập lại.

Vậy nên, trong các thực nghiệm sau, tiến hành kết hợp đồng nhất hóa tốc độ

2700 rpm trong quá trình phối hợp dung dịch dược chất vào môi trường kết tủa, sau

khi phối hợp xong mẫu được để yên tĩnh, đem đo KTTP.

3.2.7 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano aspirin

Tiến hành thực nghiệm trong các trường hợp: không có tác động của siêu

âm, siêu âm 5 phút sau khi phối hợp dung môi, kết hợp đồng thời siêu âm và đồng

nhất hóa. So sánh KTTP để đánh giá được ảnh hưởng của yếu tố siêu âm đến kích

thước nano aspirin. Kết quả thực nghiệm được ghi trong bảng 3.8 và hình 3.9.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

31

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano aspirin.

Tác động

siêu âm

KTTP (nm) PDI

Chỉ sử dụng máy

đồng nhất hóa

225,67 ± 23,34 0,185 ± 0,117

Siêu âm 5 min

sau quá trình kết

tinh

478,77 ± 24,85 0,266 ± 0,138

Đồng thời kết

hợp siêu âm và

đồng nhất hóa

377,10 ± 16,41 0,343 ± 0,049

Hình 3.9 Ảnh hưởng của tác động siêu âm đến KTTP nano aspirin.

Nhận xét: Theo kết quả bảng 3.8 và hình 3.9, nhận thấy khi tác động thêm

yếu tố siêu âm thì không làm giảm KTTP hơn so với dùng đơn lẻ máy đồng nhất

hóa.

3.2.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến KTTP nano aspirin

Tiến hành thí nghiệm được kiểm soát ở các nhiệt độ khác nhau: 0-5oC; 5-

10oC; 10-15oC; 15-20oC; trên 20oC. Theo dõi sự thay đổi của kích thước tiểu phân

để lựa chọn điều kiện tối ưu bào chế nano aspirin.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

32

Kết quả thực nghiệm được thể hiện trong bảng 3.9 và hình 3.10.

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến KTTP nano aspirin.

Nhiệt độ môi

trường ( oC)

KTTP (nm) PDI

20 762,40 ± 32,28 0,490 ± 0,054

15 – 20 376,63 ± 18,55 0,330 ± 0,090

10 – 15 274,60 ± 19,07 0,274 ± 0,097

5 – 10 218,13 ± 12,78 0,322 ± 0,052

0 – 5 316,33 ± 16,15 0,215 ± 0,030

Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến

KTTP nano aspiirn

Nhận xét: Theo kết quả trong bảng 3.8 và hình 3.11, trong khoảng nhiệt độ

từ 5- 20oC, khi nhiệt độ giảm thì KTTP giảm. Nhưng khi nhiệt độ thấp hơn 5oC,

KTTP lại tăng, điều này có thể giải thích vì khi nhiệt độ xuống thấp, quá trình kết

tinh xảy ra nhanh hơn, các tiểu phân nano aspirin kết tụ lại làm tăng KTTP.

Kết luận: điều kiện nhiệt độ tối ưu để bào chế nano aspirin là 5 - 10oC.

3.3 Đánh giá một số đặc tính tiểu phân nano aspirin

3.3.1 Phân tích nhiệt vi sai DSC

Phân tích nhiệt vi sai của nguyên liệu và mẫu nano aspirin thu được kết quả sau:

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

33

Hình 3.11 Phổ phân tích nhiệt vi sai của nguyên liệu

Hình 3.12 Phổ phân tích nhiệt vi sai của mẫu nano aspirin.

Từ kết quả thể hiện ở hình 3.12 và hình 3.13 cho thấy aspirin nguyên liệu có

điểm chảy là 127,3 oC, còn điểm chảy của nano aspirin bào chế được là 124,9 oC.

Điểm chảy của nano aspirin giảm so với nguyên liệu không đáng kể, chứng tỏ quá

trình bào chế không làm thay đổi trạng thái kết tinh của aspirin.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

34

3.3.2 Đánh giá tốc độ hòa tan của tiểu phân nano aspirin

Cân 0,4 g Aspirin nguyên liệu và 0,4 g bột nano aspirin bào chế được phân

tán trong 900 ml môi trường hòa tan. Tiến hành xác định tốc độ hòa tan bằng thiết

bị đo độ hòa tan với các điều kiện ghi ở mục 2.3.2.

Sau các khoảng thời gian 5 phút, 10 phút, 15 phút, 30 phút, 60 phút tiến hành

hút 10 ml dịch, lọc dung dịch qua màng lọc cellulose acetate 0,45 µm . Bù dịch:

thêm 10 ml nước sau mỗi lần hút mẫu thử. Pha loãng dịch thử 2 lần, sau đó đem đo

độ hấp thụ quang ở bước sóng cực đại.

Dựa vào độ hấp thụ quang, phương trình tuyến tính: y = 0,0125x + 0,0141 và

các công thức trình bày ở mục 2.3.2, tính toán được phần trăm dược chất giải phóng

sau các khoảng thời gian.

Bảng 3.10 So sánh phần trăm hòa tan của nguyên liệu và mẫu nano aspirin

bào chế sau các khoảng thời gian khác nhau.

Thời gian

(phút)

% hòa tan của nguyên

liệu

% hòa tan của mẫu nano

bào chế

5 6,51 18,64

10 7,38 21,01

15 10,37 21,46

30 11,6 23,46

60 13,46 25,91

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

35

Hình 3.13 Tốc độ hòa tan của aspirin nguyên liệu và nano aspirin bào chế được.

Nhận xét: Aspirin sau khi được bào chế ở dạng nano tinh thể có tốc độ hòa

tan cải thiện rõ rệt so với nguyên liệu ban đầu. Tốc độ hòa tan của nano aspirin tăng

gấp 2 -3 lần so với aspirin nguyên liệu.

3.3.3 Độ ẩm

Độ ẩm của mẫu nano aspirin bào chế được xác định theo phương pháp ghi ở

mục 2.3.5.3 thu được kết quả độ ẩm trung bình là 2,09%. Độ ẩm này đạt yêu cầu và

cho phép mẫu bột bảo quản được trong thời gian lâu dài ở các điều kiện khác nhau.

3.3.4 KTTP, DPI và thế zeta của mẫu bột nano aspirin bào chế được

Kết quả đo KTTP, PDI, thế zeta của mẫu bột nano aspirin sau bào chế được

thể hiện trong bảng 3.11.

Bảng 3.11 KTTP, PDI và thế zeta của bột nano aspirin bào chế (n=4)

KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

228,17 ± 24,57 0,282 ± 0,096 - 40,3 ± 2,5

Kết quả bảng 3.11 cho thấy bột nano aspirin sau khi bào chế có kích thước

nhỏ, khoảng phân bố hẹp và độ ổn định cao.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

36

3.4 Bàn luận

3.4.1 Về phương pháp nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, phương pháp kết tủa dung môi được lựa chọn để bào

chế nano tinh thể aspirin. Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: đơn giản, dễ

thực hiện, có thể triển khai quy mô lớn, không đòi hỏi các thiết bị phức tạp

như các phương pháp “từ trên xuống”, việc tạo ra tiểu phân nano có thể tiến

hành trong thời gian ngắn, dễ đạt được kích thước mong muốn [19, 15, 12].

Số lượng các nguyên liệu, hóa chất dùng trong nghiên cứu là không

nhiều, dễ mua, đảm bảo an toàn và kinh tế. Các thiết bị, dụng cụ sử dụng cũng

rất phổ biến thông dụng.

3.4.2 Về kết quả đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến KTTP nano aspirin

- Lựa chọn glycerin làm dung môi hòa tan aspirin là hợp lý. Với những ưu

điểm như an toàn, hòa tan tốt dược chất, dễ loại bỏ (lọc, rửa bằng nước cất), kinh tế.

Nghiên cứu trước đây của Affonso. A. và Naik. V. R. (1971) cũng đã sử dụng

glycerin để hòa tan dược chất và bào chế thành công vi tinh thể aspirin.

- Tỷ lệ glycerin : nước = 1:3 sử dụng bào chế được nano aspirin có KTTP và

PDI nhỏ nhất. Điều này có thể giải thích rằng nếu tỷ lệ giữa dung môi và môi

trường kết tủa quá lớn (Tỷ lệ glycerin/ nước lớn), các tiểu phân nano phân tán

không đều và dễ bị kết tụ lại với nhau, còn nếu tỷ lệ quá nhỏ, lượng dược chất

không đủ để phân tán đều trong môi trường, PDI tăng, khoảng phân bố các tiểu

phân nano rộng.

- Tương tự như tỷ lệ giữa dung môi và môi trường kết tủa, nồng độ aspirin

cũng không nên cao quá hoặc thấp quá. Thông qua quá trình khảo sát thực nghiệm

chọn được nồng độ phù hợp nhất để bào chế nano aspirin là 25 mg/ml.

- Thiết bị khuấy cũng rất quan trọng trong việc bào chế nano tinh thể. Việc

kết hợp các phương pháp bào chế với sự hỗ trợ của các thiết bị hiện đại được xem là

một giải pháp hữu hiệu và đã từng được ứng dụng thành công trong nhiều nghiên

cứu trước đây. Trong nghiên cứu này với các thiết bị và điều kiện khảo sát, lựa chọn

được thiết bị phù hợp nhất để bào chế nano aspirin là máy đồng nhất hóa ở tốc độ

2700 rpm.

- Thời gian đồng nhất hóa sau khi thay đổi dung môi cũng được khảo sát. Kết

quả cho thấy, tăng thời gian đồng nhất hóa sau kết tinh không làm giảm KTTP nano

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

37

aspirin, hơn thế nếu để thời gian lâu, các tiểu phân nano có thể kết tụ lại làm tăng

kích thước, đặc biệt trong môi trường được kiểm soát ở nhiệt độ thấp.

- Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến quá trình kết tinh. Nhiều nghiên cứu đã chỉ

ra rằng: nhiệt độ càng thấp thì quá trình kết tinh càng diễn ra nhanh và KTTP nhỏ

hơn. Trong nghiên cứu này, kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng trong khoảng khảo sát

5 - 20 oC, nhiệt độ càng giảm thì KTTP của tiểu phân nano aspirin càng nhỏ. Nhưng

khi nhiệt độ xuống thấp hơn 5oC thì KTTP lại tăng, điều này có thể giải thích là vì

khi nhiệt độ càng thấp thì quá trình kết tinh càng nhanh, cùng với các điều kiện tiến

hành khác, tinh thể nano aspirin bị kết tụ lại và tăng kích thước.

3.4.3 Về đặc tính của tiểu phân nano aspirin bào chế được

- Nano aspirin bào chế được có KTTP nhỏ, có khoảng phân bố hẹp, độ ổn

định cao. Mẫu nano aspirin nhỏ nhất bào chế được có KTTP 203,6 nm, PDI =

0,282, thế zeta = - 40,4 mV. So sánh với nghiên cứu của Kristin M. Hutchins,

Alexei V. Tivanski và Leonard R. MacGillivray (2018) thì mẫu nano aspirin bào

chế trong nghiên cứu này có KTTP lớn hơn một chút. Có thể do kỹ thuật bào chế

khác nhau, sử dụng các dung môi và môi trường kết tủa khác nhau, các máy móc

thiết bị sử dụng và điều kiện được kiểm soát khác nhau dẫn đến KTTP của nano

aspirin bào chế được cũng có KTTP khác nhau.

- Nano aspirin bào chế được ở trạng thái tinh thể.

- Tốc độ hòa tan trong nước của nano aspirin bào chế được tăng từ 2 – 3 lần

so với nguyên liệu. Đây được coi là đặc tính mới của nano aspirin, khẳng định việc

ứng dụng công nghệ nano vào để bào chế nano tinh thể aspirin là có ý nghĩa và hữu

ích.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

38

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, tôi đã tiến hành một loạt các thực

nghiệm bám sát theo mục tiêu nghiên cứu và đã đạt được một số kết quả sau:

1. Bào chế được nano aspirin bằng phương pháp kết tủa và đánh giá được

ảnh hưởng của một số yếu tố đến KTTP nano aspirin.

- Mẫu nano aspirin nhỏ nhất bào chế được có KTTP là 203,6 nm

- Điều kiện bào chế:

+ Hòa tan aspirin trong Glycerin.

+ Nồng độ aspirin 25 mg/ml là tốt nhất cho quá trình bào chế.

+ Tỷ lệ glycerin/nước = 1/3 là phù hợp nhất.

+ Khuấy trộn liên tục bằng thiết bị đồng nhất hóa, với tốc độ 2700 rpm.

+ Nhiệt độ môi trường kiểm soát ở 5 - 10 oC.

2. Đánh giá được một số đặc tính của tiểu phân nano aspirin như: trạng

thái tinh thể nano aspirin, độ hòa tan, độ ẩm.

+ Nano aspirin bào chế được đa phần ở trạng thái tinh thể.

+ Tốc độ hòa tan trong nước của nano aspirin tăng từ 2 – 3 lần so với nguyên

liệu ban đầu.

+ Độ ẩm bột kết tinh: 2,09%. Độ ẩm đạt yêu cầu và mẫu có thể bảo quản được

lâu dài trong các điều kiện môi trường khác nhau.

KIẾN NGHỊ

+ Tiếp tục khảo sát các yếu tố ảnh hưởng để tối ưu quy trình bào chế nano

aspirin.

+ Tiếp tục đánh giá các đặc tính khác của tiểu phân nano aspirin để phát hiện

ra những ưu điểm, đặc tính hữu ích mới của nano aspirin để đưa vào ứng

dụng.

+ Nghiên cứu tác dụng sinh học của nano aspirin. Nghiên cứu phát triển một

số dạng thuốc từ nano aspirin bào chế được, ví dụ: thuốc tiêm,…

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt

[1] Dương Thị Hồng Ánh (2017), “Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano

nhằm tăng sinh khả dụng của curcumin dùng theo đường uống”, Luận

án tiến sĩ dược học, Trường đại học Dược Hà Nội.

[2] Bộ Y Tế (2018), Dược thư quốc gia Việt Nam, nhà xuất bản Y học.

[3] Bộ Y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, nhà xuất bản Y học.

[4] Phạm Văn Giang (2013), “Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano

curcumin”, Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Trường đại học Dược Hà

Nội.

[5] Trần Thị Huệ (2011), “Nghiên cứu bào chế hệ nano piroxicam bằng

phương pháp kết tủa”, khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Trường đại học

Dược Hà Nội.

[6] Từ Minh Koóng, Nguyễn Thanh Hải (2007), “Công nghệ nano và sản

xuất dược phẩm”, Tạp chí dược học, số 369, tr. 2-4.

[7] Võ Xuân Minh, Phạm Thị Minh Huệ (2013), “Kĩ thuật nano và

liposome ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm”, Trường Đại Học

Dược Hà Nội, tr. 1-45.

[8] Vũ Thị Phương (2012), “Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano lipid

rắn chứa vitamin K1 bằng phương pháp đồng nhất hóa nhờ lực phân cắt

lớn và sóng siêu âm”, Khóa luận tốt nghiệp dược sỹ, Trường Đại học

Dược Hà Nội.

Tài liệu Tiếng Anh

[9] Affonso. A. & Naik. V. R. (1971), “Microcrystallization Methods for

Aspirin, Mebutamate, and Quinine Sulfate”, Journal of Pharmaceutical

Sciences, 60(10), pp. 1572–1574.

[10] Alvarez – Roma R et al (2004), “Skin penetration and distribution of

polymeric nano particles”, J Control Rel., 99 (1), pp.53-62.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

[11] Barbara Karn (2006), “Nanotechnology, where are use, what should we think

about”, Knowledge in the public service, pp.2-4.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

[12] Basal S., Basal M., Kumria R. (2012), “Nanocrystal: Current strategies and

trends”, International Journal of research in pharmaceutical and biomedical

sciences, 3(1), pp. 406 – 419.

[13] Bharat Bhusan, “Spinger hand book of nanotechnology”, pp.10-36.

[14] Bhowmik D., Harish G., Duraivel S., et al. (2012), "Nanosuspension-A novel

approaches in drug delivery system", The pharma innovation - Journal 1, pp.

50-63.

[15] Catarina Pinto Reis et al (2006), “Nanoencapsulation I. methods for

preparation of drug-loaded polymeric nanoparticles”, Nanomed., 2, pp. 8-21.

[16] Chaurasia T., Singh D., Nimisha D. S. (2012), "A review on

nanosuspensions promising drug delivery strategy", Current pharma

research, 3(1), pp. 764-776.

[17] Gabriel A.Silva et al (2004), “Introduction to nanotechnology anhd its

application to medicine”, Surg. Neurol., 61, pp. 216.

[18] Gao L., Zhang D., Chen M. (2008), "Drug nanocrystals for the formulation

of poorly soluble drugs and its application as a potential drug delivery

system", Journal of Nanoparticle Research, 10(5), pp. 845-862.

[19] GÜLSÜN T., GÜRSOY R. N., ÖNER L. (2009), "Nanocrystal technology

for oral delivery of poorly water-soluble drugs", FABAD journal of

pharmceutical sciences, 34, pp. 55-65.

[20] Haririshna Devalapally (2007), “Role of nanotechnology in pharmaceutical

product development”, J. Pharm. Sci., 96, pp. 2547 – 2565.

[21] James Swarbrick (2006), “Nanoparticle technology for drug delivery”,

Taylor & Fancis Group 270 Madison Avenue New York, 10016, pp 1-197.

[22] Jorg Kreuter (2007), “Nanoparticles – a historical perspective”, Int. J.

Pharm., 331, pp. 1-10.

[23] Junghanns J. A. H., Muller R. H. (2008), "Nanocrystal technology, drug

delivery and clinical applications", International Journal of Nanomedicine,

3(3), pp. 295 - 309.

[24] Junyaprasert V. B., Morakul B. (2015), "Nanocrystals for enhancement of

oral bioavailability of poorly water-soluble drugs", Asian journal of

pharmaceutical sciences, 10, pp. 13-23.

[25] Kamble V. A., Jagdale D. M., Kadam V. J. (2010), "Nanosuspension a novel

drug delivery system", International journal of pharma and bio sciences,

1(4), pp. 352-360.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

[26] Karel Petrak (2006), “Nanotechnology and site – targeted drug delivery”,

J.Biomater. Sci. Polymer Edn., 17 (11), pp. 1209 – 1219.

[27] Katteboinaa S., Chandrasekhar V., Balaji S. (2009), "Drug nanocrystals: a

novel formulation approach for poorly soluble drugs", International journal

of pharmtech research, 1(3), pp. 682-694.

[28] Keck C. M., Müller R. H. (2006), "Drug nanocrystals of poorly soluble drugs

produced by high pressure homogenisation", European journal of

pharmaceutics and biopharmaceutics, 62(1), pp. 3-16.

[29] Kristin M. Hutchins, Alexei V. Tivanski, Leonard R. MacGillivray (2018),

“Remarkable decrease in stiffness of aspirin crystalsupon reducing crystal

size to nanoscaledimensions via sonochemistry”, View Journal, Article in

CrystEngComm · June 2018.

[30] Lakshmi P., Ashwini K. (2010), "Nanosuspension technology: A review",

International journal of pharmacy and pharmaceutical sciences, 2, pp. 35-

40.

[31] Mohanraj VJ and Y Chen (2006), “Nanoparticles – A review”, Trop. J.

Pharm. Res., 5 (1), pp. 561-573.

[32] Mukesh D. (2012), "Nanosuspension technology for solubilizing poorly

soluble drugs", International journal of drug development & research, 4(4),

pp. 40-49.

[33] Nalwa H. S. (2004), “Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology”

American Scientific, 4, pp. 359-377.

[34] Patel M., Shah A., Patel N., et al. (2011), " Nano suspension: A novel

approach for drug delivery system ", Journal of pharmaceutical science and

bioscientific research, 1(1), pp. 1-10.

[35] Patravale V. B. et al (2004), “Nanosuspensions: a promising drug delivery

strategy”, J. Pharm. Pharmacol., 56, pp. 827-840.

[36] Paun J., Tank H. (2012), "Nanosuspension: An emerging trend for

bioavailability enhancement of poorly soluble drugs", Asian journal of

pharmacy and technology, 2(4), pp. 157-168.

[37] Peltonen L., Hirvonen J. (2010), "Pharmaceutical nanocrystals by

nanomilling: critical process parameters, particle fracturing and stabilization

methods", Journal of pharmacy and pharmacology, 62(11), pp. 1569-1579.

[38] Pflucker F. et al (2001), “The human stratum corneum layer: An effective

barrier against dermal uptake of different forms of topically applied

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

micronised titanium dioxide”, Skin Pharmacol. Appl. Skin Physiol., 14 (1), pp. 92-

97.

[39] Pooria Gill, Tahereh Tohidi Moghadam, Bijan Ranjbar (2010), “Differential

Scanning Calorimetry Techniques: Applications in Biology and

Nanoscience”, J. Biomol. Tech. 21, 167.

[40] Sawant S. V., Kadam D. V. J., Jadhav D. K. R., et al. (2011), " Drug

nanocrystals: Novel technique for delivery of poorly soluble drugs ",

International journal of science innovations and discoveries, 1(3), pp. 1-15.

[41] Shegokar R., Müller R. H. (2010), "Nanocrystals: industrially feasible

multifunctional formulation technology for poorly soluble actives",

International journal of pharmaceutics, 399(1), pp. 129-139.

[42] Triplett M. D. (2004), “Enabling solid lipid nanoparticle drug delivery

technology by investigating improved production techniques”, Presented in

Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy

Ohio State University, Columbus.

[43] Vrecer F. and Meden A. (2003), “Characterization of piroxicam crystal

modifications”, Int. J. Pharm., 256, pp. 3 -15.

[44] Wang G. D., Mallet F. P., Ricard F., et al. (2012), "Pharmaceutical

nanocrystals", Current opinion in chemical engineering, 1(2), pp. 102-107.

[45] Xin-Cai Xiao and Zong-Guo Hong (2010), “Firstborn microcrystallization

method to prepare nanocapsules containing artesunate”, Int. J. Nano., pp.

483 – 486.

[46] Yadav G. V., Singh S. R. (2012), "Nanosuspension: apromising drug

delivery system", An international research journal, 3(5), pp. 217-243.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

PHỤ LỤC

Đồ thị biểu diễn sự phân bố kích thước tiểu phân

của một số mẫu nano aspirin bào chế được

Hình PL.1 Đồ thị biểu diễn sự phân bố kích thước của tiểu phân nano aspirin

KTTP = 203,6 nm; PI = 0,282.

Copyr

ight @

Sch

ool o

f Med

icine

and P

harm

acy,

VNU

Hình PL.2 Đồ thị biểu diễn sự phân bố kích thước của tiểu phân nano aspirin

KTTP = 223,2 nm; PI = 0,303.