TRẦN THỊ mỹ DUYÊN NGHIÊN cứu bào CHẾ NANO LIPID RETINYL PALMITAT ỨNG DỤNG TRONG mỹ PHẨM KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ MỸ DUYÊN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO LIPID RETINYL PALMITAT ỨNG DỤNG TRONG MỸ PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2022 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ MỸ DUYÊN Mã sinh viên: 1701120 NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ NANO LIPID RETINYL PALMITAT ỨNG DỤNG TRONG MỸ PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Thị Hải Yến Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế HÀ NỘI - 2022 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Trần Thị Hải Yến, người thầy động viên, hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình học tập làm khóa luận Tơi xin cảm ơn Cơng Ty Cổ Phần Hóa Chất Đại Dương Xanh (BOCC) hỗ trợ nguyên vật liệu cho đề tài suốt q trình nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy cơ, anh chị kỹ thuật viên, anh chị bạn sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học môn Bào chế Trường Đại học Dược Hà Nội hết lòng quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi xin cảm ơn thầy cô bạn sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học Viện Công nghệ Dược phẩm mơn Vật lí Hóa lí - Trường đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ để tơi sử dụng thiết bị mơn q trình thực khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo Trường Đại học Dược Hà Nội tâm huyết truyền đạt cho kiến thức quý báu suốt năm học tập trường Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, cảm ơn người anh, chị, em, người bạn bên ủng hộ, quan tâm, động viên, giúp đỡ sống học tập, giúp tơi có thêm động lực để học tập, rèn luyện nghiên cứu Trường Đại học Dược Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 27 tháng 06 năm 2022 Sinh viên Trần Thị Mỹ Duyên MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan retinyl palmitat 1.1.1 Công thức hóa học, tên gọi 1.1.2 Tính chất vật lí, hóa học 1.1.3 Độ ổn định 1.1.4 Con đường chuyển hóa 1.1.5 Tác dụng da 1.1.6 Hạn chế ứng dụng 1.2 Tổng quan hệ nano lipid (NLC) 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Thành phần 1.2.3 Phân loại 1.2.4 Ưu nhược điểm 1.2.5 Ứng dụng hệ tiểu phân nano lipid mỹ phẩm 10 1.3 Phương pháp bào chế hệ nano lipid NLC 12 1.3.1 Phương pháp đảo pha (PIT) 12 1.3.2 Các phương pháp bào chế khác 14 1.4 Một số nghiên cứu nano lipid chứa retinyl palmitat nano lipid bào chế phương pháp đảo pha 14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2 Hóa chất, nguyên liệu thiết bị thí nghiệm 16 2.2.1 Hóa chất nguyên liệu 16 2.2.2 Thiết bị 16 2.3 Nội dung nghiên cứu 17 2.4 Phương pháp nghiên cứu 17 2.4.1 Phương pháp bào chế 17 2.4.2 Phương pháp định lượng retinyl palmitat 20 2.4.3 Phương pháp đánh giá số đặc tính tiểu phân NLC-RP 20 2.4.5 Phương pháp xử lí số liệu 24 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25 3.1 Thẩm tra độ tuyến tính phương pháp định lượng retinyl palmitat phương pháp đo độ hấp thụ quang UV-VIS 25 3.1.1 Xác định điểm hấp thụ cực đại 25 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn 25 3.2 Khảo sát thông số kĩ thuật công thức bào chế tiểu phân NLC-RP 25 3.2.1 Khảo sát tốc độ khuấy từ 25 3.2.2 Khảo sát tỉ lệ chất diện hoạt 27 3.2.3 Khảo sát tỉ lệ lipid rắn 29 3.2.4 Khảo sát tỉ lệ lipid rắn lipid lỏng 34 3.3 Đánh giá số đặc tính tiểu phân NLC-RP 36 3.3.1 Đánh giá hình thái tiểu phân NLC-RP 36 3.3.2 Đánh giá mức độ tái kết tinh 36 3.3.4 Đánh giá khả thấm lưu trữ da 37 3.2.5 Đánh giá đặc tính bít giữ gel chứa NLC-RP 39 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ CP Cetyl palmitat D/N Dầu nước DĐVN V Dược điển Việt Nam V DSC Phân tích nhiệt quét vi sai (Differential scanning calorimetry) EP GMS Dược điển Châu Âu (European Pharmacopoeia) Kính hiển vi điện tử quét (Field Emission Scanning Electron Microscope) Glyceryl monostearat HLB Hệ số phân bố dầu nước (Hydrophilic–lipophilic balance) FESEM KTTP Kích thước tiểu phân MCT Triglycerids mạch trung bình (Medium chain triglycerides) N/D Nước dầu NSX Nhà sản xuất PDI Chỉ số đa phân tán (Polydispersity index) PIT Nhiệt độ đảo pha (Phase inversion temperature) RP Retinyl palmitat SPF Chỉ số chống nắng (Sun protection factor) TEWL Mất nước qua biểu bì (Transepiderma water loss) TKHH Tinh khiết hóa học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Một số tá dược dùng cho bào chế nano lipid Bảng 2.1 Hóa chất ngun liệu thí nghiệm 16 Bảng 2.2 Thiết bị thí nghiệm 16 Bảng 2.3 Vai trị thành phần cơng thức bào chế 17 Bảng 2.4 Vai trò nồng độ thành phần công thức bào chế gel chứa RP 19 Bảng 2.5 Các thành phần công thức bào chế gel chứa NLC-RP 19 Bảng 2.6 Công thức mẫu đối chiếu M0 đánh giá khả thấm lưu trữ 23 Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang retinyl palmitat theo nồng độ bước sóng 325 nm 25 Bảng 3.2 Thành phần công thức khảo sát tốc độ khuấy từ 26 Bảng 3.3 KTTP, PDI zeta M1, M2 M3 (n=3, TB ± SD) 26 Bảng 3.4 Thành phần công thức khảo sát tỉ lệ chất diện hoạt 27 Bảng 3.5 KTTP, PDI zeta M4, M5, M2 M6 (n=3, TB ± SD) 27 Bảng 3.6 Thành phần công thức khảo sát tỉ lệ lipid rắn (n=3, TB ± SD) 29 Bảng 3.7 Số lượng tiểu phân quan sát mắt thường M10, M11 M12 29 Bảng 3.8 KTTP, PDI zeta mẫu M8, M9, M2, M10, M11 M12 (n=3, TB ± SD) 30 Bảng 3.9 Thành phần công thức khảo sát tỉ lệ lipid rắn:lipid lỏng 34 Bảng 3.10 KTTP, PDI, zeta, độ dẫn điện môi trường hiệu suất nạp công thức M13, M14, M15 (n=3, TB ± SD) 34 Bảng 3.11 Các thông số đo DSC M13, M14 M15 37 Bảng 3.12 Lượng dược chất thấm lưu trữ da mẫu M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) 38 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc phân tử retinyl palmitat Hình 1.2 Con đường chuyển hóa retinoids da Hình 1.3 (A) Tác động lớp tế bào da (B) Tác động cấp độ phân tử Hình 1.4 Phân loại NLC Hình 1.5 Sự khác biệt cấu trúc SLN NLC 10 Hình 1.6 Hiện tượng hoạt chất di chuyển từ bên tiểu phân mơi trường nước10 Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt giai đoạn bào chế NLC-RP 18 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang theo nồng độ 25 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI zeta M1, M2 M3 (n=3, TB ± SD) 26 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI zeta mẫu M4, M5, M2 M6 (n=3, TB ± SD) 28 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI zeta M8, M9, M2, M10, M11 M12 (n=3, TB ± SD) 30 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn hiệu suất nạp (EE) khả nạp hoạt chất (LC) công thức M8, M9, M2, M10, M11 M12 (n=3, TB ± SD) 31 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn thay đổi KTTP, PDI zeta công thức theo thời gian (n=3, TB ± SD) 32 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn thay đổi độ dẫn điện môi trường mẫu theo thời gian (n=3, TB ± SD) 33 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn KTTP, PDI, zeta, độ dẫn điện môi trường hiệu suất nạp mẫu M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) 35 Hình 3.9 Ảnh chụp FESEM tiểu phân NLC-RP 36 Hình 3.10 Phổ phân tích nhiệt quét vi sai M13, M14 M15 37 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn lượng dược chất thấm lưu trữ da M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) 38 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn nước qua da mẫu M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) 39 ĐẶT VẤN ĐỀ Lão hóa da biểu suy yếu chức da, làm mỏng lớp biểu bì hạ bì, làm giảm lượng collagen elastin, khiến da độ săn đàn hồi bắt đầu xuất nếp nhăn [37], [41] Lão hóa quy luật tự nhiên nên người làm chậm lại khơng thể ngăn chặn q trình Chính thế, sản phẩm chống lão hóa da nhận quan tâm đặc biệt nằm phân khúc cao cấp thị trường mỹ phẩm Retinyl palmitat dẫn xuất este vitamin A, nằm nhóm hoạt chất retinoids đánh giá có hiệu cao nhóm chất chống lão hóa da Retinyl palmitat làm giảm thối hóa collagen thông qua việc ức chế enzym collagenase (một loại enzym phá hủy collagen), tăng sinh biểu bì, trung hịa gốc oxy hóa tự da, giúp da mau lành thương tổn, bảo vệ da trước tia UVB, … [69] Mặc dù hiệu chậm so với dẫn xuất khác tretinoin, retinal hay retinol retinyl palmitat lại ưa chuộng nhờ bền vững khả gây kích ứng thấp dẫn xuất khác [9], [42] Tuy nhiên, retinyl palmitat tồn hạn chế việc ứng dụng vào mỹ phẩm Retinyl palmitat có trọng lượng phân tử lớn (524,9 Da) đặc tính thân dầu (log P=13,8) nên khó thấm vào da [8] Chỉ có khoảng 18% retinyl palmitat aceton thấm vào da sau 30 [10] Cấu trúc este hóa bị oxy hóa, đồng phân hóa, phân hủy gây kích ứng cho da Vì nghiên cứu để bọc retinyl palmitat hệ phân phối thuốc thực phát triển Hệ tiểu phân nano lipid từ lâu chứng minh ưu điểm việc ứng dụng vào ngành công nghiệp mỹ phẩm nhờ sử dụng thành phần tương thích sinh học phân hủy sinh học Hệ tiểu phân nano lipid có ổn định vật lí tốt giúp cải thiện ổn định hóa học dược chất Chúng bám dính hình thành lớp màng da, ngăn ngừa da độ ẩm, tăng hydrat hóa da từ giúp hoạt chất thấm sâu vào da [11], [44], [66] Để bước đầu góp phần ứng dụng hệ tiểu phân nano lipid cho dược chất thân dầu, thực đề tài “Nghiên cứu bào chế nano lipid retinyl palmitat ứng dụng vào mỹ phẩm” với mục tiêu: Bào chế hệ nano lipid chứa retinyl palmitat Đánh giá số đặc tính tiểu phân nano lipid chứa retinyl palmitat CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan retinyl palmitat 1.1.1 Cơng thức hóa học, tên gọi All-trans-retinyl palmitat dẫn xuất este vitamin A, thuộc nhóm chất retinoids, thu cách ngưng tụ nhóm cacboxy acid palmitic với nhóm hydroxy all-trans-retinol (Hình 1.1) - Hình 1.1 Cấu trúc phân tử retinyl palmitat Tên gọi theo IUPAC: [(2E,4E,6E,8E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl cyclohexen-1-yl)nona-2,4,6,8-tetraenyl] hexadecanoate - Tên gọi khác: vitamin A palmitat, retinol palmitat 1.1.2 Tính chất vật lí, hóa học - Dạng vật lí: màu vàng, tồn trạng thái lỏng [3] - Tính tan: tan hầu hết dung mơi hữu (ethanol, isopropanol, cloroform, aceton), chất béo dầu Không tan nước glycerol [55] - Bị đồng phân hóa phân hủy tác động tia UV Khi tiếp xúc với khơng khí khí oxy bị oxy hóa thành chất khơng có hoạt tính [55] 1.1.3 Độ ổn định Tính ổn định retinoids phụ thuộc vào giá trị pH, chất chống oxy hóa điều kiện môi trường bảo quản Retinyl palmitat (RP) ưa thích cơng thức mỹ phẩm tính ổn định cao dẫn xuất khác nhóm retinoids [42] Tính ổn định retinyl palmitat cải thiện đáng kể nhờ vitamin C E, butylated hydroxytoluen, chất chống nắng [20] 1.1.4 Con đường chuyển hóa Hiện nay, retinoids có mỹ phẩm bao gồm retinyl este, retinol, retinaldehyd, acid retinoic, isotretinoin, adapalen tazaroten Tuy nhiên, dẫn xuất cần phải chuyển hóa thành acid retinoic để có tác dụng sinh học [69] Retinyl este vào da, hoạt động enzym retinyl este hydrolase (REH) thủy phân thành retinol [51] Mặt khác, retinol este hóa thành dẫn xuất retinyl este xúc tác enzyme lecithin:retinol acyltransferase (LRAT) [22] Quá trình chuyển đổi retinol thành retinaldehyd xúc tác hai họ enzym, cytosolic alcohol dehydrogenases (ADHs) chủ yếu microsomal retinol dehydrogenases (RDHs) Sau đó, retinaldehyd oxy hóa thành acid 20.00 30.00 40.00 Placebo 50.00 M13 60.00 70.00 M14 80.00 M15 Hình 3.10 Phổ phân tích nhiệt qt vi sai M13, M14 M15 Bảng 3.11 Các thông số đo DSC M13, M14 M15 Công thức Nhiệt độ nóng chảy (oC) ∆H (J/g) Mẫu placebo 47,88 -100,37 M13 49,23 -127,47 15,88 M14 46,01 -86,72 10,98 M15 44,08 -78,4 9,76 RI [%] Lượng lipid lỏng tăng làm giảm nhiệt độ nóng chảy hệ nên nhiệt độ nóng chảy mẫu giảm Mặt khác, trình bảo quản, lipid rắn kết tinh để tạo cấu trúc tinh thể hoàn hảo hơn, dẫn đến trục xuất thuốc Đo DSC đánh giá giảm tăng nhiệt độ thay đổi vật lý hóa học bên mẫu để mơ tả trạng thái độ kết tinh hệ nano lipid, hệ bán rắn, polyme liposome [21] Kết cho thấy, tăng lượng lipid lỏng khả tái kết tinh hệ giảm, tái khẳng định hiệu suất nạp M14 lớn M13 3.3.4 Đánh giá khả thấm lưu trữ da Đánh giá khả thấm lưu trữ da mẫu: mẫu đối chiếu M0, M13, M14 M15 theo mục 2.4.3.7, kết trình bày bảng 3.12 hình 3.11 37 Bảng 3.12 Lượng dược chất thấm lưu trữ da mẫu M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) Công thức Lượng dược chất lưu trữ (μg/cm2) Lượng dược chất Tổng lượng dược chất thấm qua da (μg/cm2) giải phóng (μg/cm2) M0 7,32 ± 0,13 102,43 ± 3,46 193,94 ± 6,34 M13 14,69 ± 0,13 142,21 ± 1,60 277,24 ± 3,05 M14 9,56 ± 0,15 176,29 ± 2,28 328,40 ± 4,18 M15 5,41 ± 0,10 121,05 ± 1,52 223,45 ± 2,81 Lượng dược chất (μg/cm2) 350 300 250 200 150 100 50 M0 M13 Lưu trữ M14 Thấm M15 Tổng Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn lượng dược chất thấm lưu trữ da M13, M14 M15 (n=3, TB ± SD) Về lượng chất thấm qua da tổng lượng dược chất giải phóng: kết cơng thức M14>M13>M15>M0 Các cơng thức có chứa tiểu phân NLC-RP giải phóng hoạt chất tốt cơng thức nhũ tương M0 nhờ đặc tính ưu điểm tiểu phân NLC khả bít giữ, ngăn độ ẩm tăng cường hydrat hóa da nên làm lượng dược chất thấm vào da tốt Bên cạnh đó, KTTP M14