TỔNG QUAN
Vài nét về berberin
Berberin là một loại isoquinolin alcaloid, màu vàng [28] Berberin có thể dễ dàng chiết xuất từ thực vật hoặc tổng hợp hóa học, thường có trong rễ, thân rễ, vỏ của những cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis, Coptis với hàm lượng khoảng 1,5 – 3% và chiếm ít nhất 82% so với alcaloid toàn phần [4]
Berberin thường được sử dụng trong lâm sàng ở dạng berberin clorid, berberin sulfat [28]
1.1.1 Công thức hóa học và tên gọi
Hình 1.1 Công thức hóa học của berberin clorid
Công thức phân tử: C20H18NO4Cl.2H2O Tên khoa học: 5,6-dihydro-8,9-dimethoxy-1,3-dioxa-6a-azoniaindeno(5,6-a)anthracen clorid dihydrat [6]
- Cảm quan: tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi, có vị rất đắng
- Độ chảy khi ở dạng base là 145 0 C (bị phân hủy) [6]
- Độ tan: Dạng base tan chậm trong nước, hơi tan trong ethanol, khó tan trong ether Dạng muối clorid tan ở tỉ lệ 1/400 trong nước, dễ tan trong nước sôi, tan trong ethanol, thực tế không tan trong chloroform và ether Dạng muối sulfat dễ tan trong nước ở tỷ lệ 1/30, tan trong ethanol [6] Độ tan trong nước của berberin phụ thuộc vào pH, độ tan cao nhất khi pH xấp xỉ 7 [9]
- Berberin không có C bất đối nên không có đồng phân quang học [6]
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
- Hóa tính của N: berberin có tính chất như một base yếu, tạo muối bằng cách thay thế nhóm OH, việc tạo muối berberin không giống như các alcaloid khác mà muối tạo thành giống muối của hydroxyd kim loại, nghĩa là có loại phân tử nước [6]
- Hóa tính của oxy: berberin kém ổn định trong môi trường kiềm mạnh, N không vững bền, trong môi trường kiềm mạnh dễ hỗ biễn mở vòng, cho chức aldehyd gọi là berberinal [6]
- Hóa tính mạch kép: berberin có thể mất mạch kép tại nhân giữa để cho các hydro alkaloid không màu [6]
Theo Dược điển Việt Nam V, các phương pháp định tính berberin clorid [3]:
- Phương pháp A: so sánh phổ hấp thụ hồng ngoại của chế phẩm với phổ hấp thụ hồng ngoại của berberin clorid chuẩn
- Phương pháp B: hòa tan 0,1 g chế phẩm trong 20 ml nước bằng cách đun nóng
Thêm 0,5 ml acid nitric đậm đặc (TT), làm lạnh, để yên 10 min, lọc Lấy 3 ml dịch lọc và thêm 1 ml dung dịch bạc nitrat 2 % (TT), sẽ xuất hiện tủa trắng Tủa này không tan trong acid nitric loãng (TT), nhưng tan được trong dung dịch amoniac (TT) quá thừa
- Phương pháp C: hòa tan 5 mg chế phẩm trong 10 ml dung dịch acid hydrocloric 10% (TT) Lắc đều, thêm một ít bột cloramin B (TT) sẽ có màu đỏ anh đào
1.1.4 Định lượng Để định lượng berberin clorid dùng các phương pháp sau:
- Phương pháp sắc kí lỏng [3]
- Phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS [2]
Berberin có nhiều tác dụng dược lý như kháng khuẩn [10], kháng virut [14], hạ sốt, chống tiêu chảy và chống viêm [32] Tác dụng chống viêm của berberin thông qua sự ức chế protein hoạt hóa 1 (AP-1), một yếu tố phiên mã quan trọng trong quá trình
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU viêm [31] Berberin có tác dụng điều trị các bệnh nhiễm trùng đường ruột bằng cách ức chế sự tăng sinh của vi khuẩn Helicobacter pylori [18]
Gần đây, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng berberin có tác dụng điều trị bệnh đái tháo đường type 2 thông qua kích thích hoạt hóa adenosine monophosphate - activated protein kinase [16] Berberin cũng được báo cáo là một tác nhân giảm cholesterol mới, cơ chế hoạt động khác biệt so với nhóm statins [15]
Berberin đã được chứng minh là có tác dụng tốt trên nhiều bệnh tim mạch như huyết áp, chống loạn nhịp, tăng co bóp tim, giảm sức cản ngoại vi và huyết áp, phòng ngừa huyết khối tĩnh mạch [12]
Ngoài ra, berberin cũng cho thấy tác dụng tốt trên hệ thần kinh Trong quá trình thiếu máu não, berberin chống apoptosis, bảo vệ chống lại tổn thương tế bào thần kinh, cải thiện tuần hoàn máu não [28] Berberin là một chất ức chế thuận nghịch acetylcholinesterase, giúp cải thiện việc học và trí nhớ đối với bệnh Alzheimer [28] Hoạt tính chống trầm cảm của berberin thông qua điều khiển các amin sinh học của não như: norepinephrin, serotonin, và dopamin, các thụ thể oxyd, và/hoặc thụ thể sigma [20]
Berberin còn có thể sử dụng để điều trị nhiều bệnh ung thư khác nhau như ung thư biểu mô tế bào gan [25], ung thư ruột kết ở người [31]
Berberin được đưa vào cơ thể qua đường uống là thích hợp nhất đặc biệt là điều trị các bệnh mãn tính Sinh khả dụng đường uống của thuốc phụ thuộc vào tỷ lệ và mức độ hòa tan của thuốc trong dịch tiêu hóa, tính thẩm thấu của nó Quá trình hấp thu thuốc xảy ra chủ yếu ở ruột non [9] Một số nghiên cứu cho thấy sinh khả dụng của berberin dùng đường uống ở người tình nguyện khỏe mạnh là tương đối thấp (0,995), cho thấy có sự tuyến tính giữa độ hấp thụ quang và nồng độ dung dịch berberin trong khoảng 5 àg/ml đến 15 àg/ml Phương trỡnh biểu diễn sự tương quan giữa độ hấp thụ quang với nồng độ là: y = 0,0573 x + 0,0382
Trong đú, y là độ hấp thụ quang (đơn vị Abs), x là nồng độ berberin (đơn vị àg/ml) y = 0.0573x + 0.0382 R² = 0.9982
0 2 4 6 8 10 12 14 16 Đ ộ hấp th ụ qu an g (A bs )
Nồng độ berberin (àg/ml)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20 % berberin (1 g), 1 % NaLS (0.05g), polyme dùng với nồng độ 5 % (0,25g) một trong ba loại HPMC E6; HPMC E15; PVP K30 Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: tổng khối lượng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5 g, 50 bi loại 2g
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.2 và Hình 3.2
Bảng 3.2 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo loại polyme
Loại polyme KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Hình 3.2 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo loại polyme
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 545,7 nm khi sử dụng polyme HPMC E6
- PDI: Phân bố KTTP của hỗn dịch dùng polyme HPMC E6; HPMC E15; PVP
K30 lần lượt là 0,589; 0,748; 0,724 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, mẫu dùng HPMC E6 có PDI nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta khi sử dụng HPMC E6; HPMC E15;
PVP K30 đều lớn hơn 25 cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Công thức nghiền sử dụng polyme HPMC E6 cho KTTP và PDI nhỏ nhất, nên chúng tôi lựa chọn polyme HPMC E6 cho các nghiên cứu tiếp theo
3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ polyme tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1 % NaLS (0.05 g), polyme HPMC E6 dùng với nồng độ 0,5; 1; 3; 5 % Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.3 và Hình 3.3
Bảng 3.3 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo nồng độ polyme
Nồng độ polyme (%) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Hình 3.3 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo nồng độ polyme Nhận xét:
- KTTP: Hỗn dịch dùng polyme HPMC E6 với nồng độ 3 % thì cho KTTP nhỏ nhất là 546,4 nm, với nồng độ 0,5 % thì KTTP lớn nhất (906,3 nm), KTTP ít chênh lệch giữa các công thức sử dụng HPMC E6 nồng độ 1%, 3% và 5% Điều này có thể giải thích khi tăng nồng độ HPMC E6 từ 0,5 đến 1% thì KTTP giảm dần do khi đó polyme đủ để tạo lớp áo ngăn không cho các các tiểu phân kết tập lại với nhau
- PDI: Phân bố KTTP khi dùng HPMC E6 với nồng độ 0,5; 1; 3; 5 % lần lượt là
0,643; 0,524; 0,573; 0,539 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Hỗn dịch sử dụng HPMC E6 với nồng độ 1% có khoảng phân bố nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn hơn 25 cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Sử dụng HPMC E6 với nồng độ 3% thì thu được KTTP nhỏ nhất và kích thước ít chênh lệch giữa các công thức dùng HPMC E6 1%, 3% và 5% Vì hỗn dịch sử dụng càng ít tá dược càng tốt nên HPMC E6 1% được chúng tôi lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
3.2.3 Ảnh hưởng của loại chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20 % berberin (1 g), 1 % HPMC E6 (0,05 g), 1 % (0,05 g) chất diện hoạt là một trong ba loại NaLS; Tween 80; Poloxamer 407 Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.4 và Hình 3.4
Bảng 3.4 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo loại chất diện hoạt
Chất diện hoạt KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Hình 3.4 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo loại chất diện hoạt
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 560,6 nm khi sử dụng chất diện hoạt NaLS
- PDI: Phân bố KTTP của hỗn dịch sử dụng NaLS, poloxamer 407, Tween 80 lần lượt là 0,561; 0,673 ; 0,650 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Hỗn dịch dùng NaLS có khoảng phân bố nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta khi dùng NaLS; Poloxamer 407 và
Tween 80 đều lớn cho thấy hỗn dịch berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Công thức nghiền sử dụng chất diện hoạt NaLS thì thu được KTTP và PDI nhỏ nhất nên chúng tôi lựa chọn NaLS cho các nghiên cứu tiếp theo
3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, chất diện hoạt NaLS dùng với nồng độ lần lượt là 0,4 ; 0,6; 1% Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.5 và Hình 3.5
Bảng 3.5 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo nồng độ chất diện hoạt
Nồng độ chất diện hoạt (%) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Hình 3.5 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo nồng độ chất diện hoạt Nhật xét:
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 547,1 nm khi hỗn dịch sử dụng NaLS với nồng độ
1% KTTP không thay đổi nhiều khi giảm nồng độ NaLS xuống 0,6; 0,4 %
- PDI: Phân bố KTTP khi hỗn dịch sử dụng NaLS với nồng độ 0,4; 0,6; 1% lần lượt là 0,546; 0,523; 0,512 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Hỗn dịch dùng NaLS với nồng độ 1% có khoảng phân bố nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của hỗn dịch dùng NaLS với nồng độ
0,4; 0,6; 1% đều lớn cho thấy hỗn dịch berberin có thể có thể có độ ổn định cao
Kết luận: KTTP không khác nhau nhiều khi dùng chất diện hoạt NaLS với nồng độ
0,4; 0,6; 1% Vì NaLS là một chất diện hoạt anion nên chúng tôi chọn nồng độ 0,4% để đảm bảo ít tá dược nhất và an toàn khi sử dụng lâm sàng
3.2.5 Ảnh hưởng của kích cỡ bi tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20% Berberin (1 g), 1% HPMC E 6 (0,05 g), 0,4 % NaLS (0.02 g) Thể tích nước khoảng 5ml
(Mẫu 1) Khoảng 400 g gồm 16 bi loại 25g;
(Mẫu 2) Khoảng 400g gồm 200 bi loại 2g;
Nồng độ chất diện hoạt (%)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
(Mẫu 3) Khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5 g, 50 bi loại 2g
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.6 và Hình 3.6
Bảng 3.6 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo kích cỡ bi
Mẫu Cỡ bi KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Hình 3.6 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo kích cỡ bi Nhận xét:
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 548,5 nm khi sử dụng đồng thời bốn cỡ bi loại 25;
10; 5; 2g Mẫu 1 sử dụng bi to cho KTTP lớn nhất 576,4 nm KTTP khác biệt không đáng kể giữa ba mẫu
- PDI: Phân bố KTTP của công thức dùng bi to, bi nhỏ, bi các loại có PDI tương ứng là 0,563; 0,589; 0,542 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, mẫu 3 có khoảng phân bố nhỏ nhất
Bi to Bi nhỏ Nhiều cỡ bi
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Sử dụng 400g bi gồm: 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5 g, 50 bi loại 2g thì thu được KTTP nhỏ nhất, nên chúng tôi lựa chọn dùng đồng thời nhiều cỡ bi để áp dụng cho các nghiên cứu tiếp theo
3.2.6 Ảnh hưởng của tốc độ nghiền tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, 0,4% NaLS (0,02g) Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại
Hỗn dịch berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.7 và Hình 3.7
Bảng 3.7 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch berberin theo tốc độ nghiền
Tần số (Hz) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Hình 3.7 KTTP, PDI của hỗn dịch berberin theo tốc độ nghiền
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 538,7 nm khi nghiền ở tần số 30Hz Điều này có thể được giải thích là do ở tốc độ thấp hơn (tần số 25 Hz) lực mài mòn là cơ chế chính gây gãy vỡ tiểu phân nên KTTP chưa giảm nhiều còn khi tốc độ quá cao (tần số 35 Hz) các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành, vì thế không có các quá trình mài mòn hay va đập xảy ra và hiệu suất quá trình sẽ giảm hay kích thước tiểu phân sẽ lớn
- PDI: Phân bố KTTP khi nghiền ở tần số 25; 30; 35 Hz lần lượt có PDI là 0,441;
0,543; 0,612 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Công thức nghiền ở tần số 25 Hz là có khoảng phân bố nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Khi nghiền ở tần số 30 Hz thì thu được KTTP nhỏ nhất nên tần số 30 Hz được chúng tôi lựa chọn
3.2.7 Ảnh hưởng của thời gian nghiền tới kích thước tiểu phân
Nano berberin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.2 với các thông số:
- Công thức hỗn dịch: 20% berberin (1 g), 1% (0,05g) HPMC E6, 0,4% NaLS (0,02g).Thể tích nước khoảng 5ml
- Bi zirconium oxid: khoảng 400 g gồm 04 bi loại 25g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại
Hỗn dịch nano berberin thu được sau khi nghiền được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI, thế zeta Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.8 và Hình 3.8
Bảng 3.8 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano berberin theo thời gian nghiền
Thời gian (phút) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Hình 3.8 KTTP, PDI của hỗn dịch nano berberin theo thời gian nghiền
- KTTP: KTTP nhỏ nhất là 563,6 nm khi thời gian nghiền là 40 phút Điều này có thể giải thích thời gian nghiền dài hơn sẽ phân chia các hạt tốt hơn nhưng khi thời gian nghiền quá dài (50; 60 phút) thì các tiểu phân nano có xu hướng kết tập lại với nhau làm tăng kích thước
- PDI: Phân bố KTTP khi nghiền trong 30;40;50;60 phút lần lượt là 0,823; 0,518;
0,707; 0,713 đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng Trong đó, nghiền ở thời gian 40 phút có khoảng phân bố nhỏ nhất
- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta của các mẫu đều lớn cho thấy hỗn dịch nano berberin có thể có độ ổn định cao
Kết luận: Thời gian nghiền 40 phút cho KTTP và PDI nhỏ nhất, nên thời gian nghiền
40 phút được chúng tôi lựa chọn
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Từ kết quả khảo sát, chúng tôi đề xuất quy trình bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi như sau:
Hình 3.9 Sơ đồ bào chế nano berberin bằng phương pháp nghiền bi
- 400 g bi zirconium oxid gồm 04 bi loại 25 g, 10 bi loại 10 g, 20 bi loại 5g, 50 bi loại 2 g
- Thời gian: 40 phút Đông khô:
Bảo quản bột nano berberin trong bình tránh ẩm ở nhiệt độ phòng
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Đánh giá một số đặc tính của bột nano berberin
Màu sắc: bột nano berberin có màu vàng giống nguyên liệu
Hình 3.10 Berberin nguyên liệu (bên trái) và bột nano berberin (bên phải)
3.3.2 Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân, thế zeta
Bột nano berberin (thu được sau khi đông khô) được đo kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân, rồi so sánh với hỗn dịch nano berberin (thu được sau khi nghiền bi), thu được kết quả Bảng 3.9 và Hình 3.11
Bảng 3.9 KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano berberin và bột nano berberin
Loại KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Hình 3.11 KTTP, PDI của hỗn dịch nano berberin và bột nano berberin
Nhật xét: Sau khi đông khô, bột nano berberin có KTTP là 570,7 nm và PDI là 0,576
(> 0,3), chứng tỏ có phân bố KTTP rộng KTTP và PDI của bột nano berberin tăng lên không nhiều so với hỗn dịch nano berberin Cả hai mẫu đều có giá trị tuyệt đối của thế zeta cao chứng tỏ có thể có độ ổn định cao
3.3.3 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin tại môi trường pH=6,8 được thể hiện như trong bảng
Bảng 3.10 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin
Thời gian (phút) 5 10 15 30 60 Độ hòa tan (%)
Hỗn dịch nano berberin Bột nano berberin
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Hình 3.12 Độ hòa tan của berberin nguyên liệu và bột nano berberin
Nhận xét: Độ hòa tan của bột nano berberin tốt hơn so với berberin nguyên liệu Sau 5 phút, nano berberin hòa tan được 26,31% cao gấp 1,6 lần so với berberin nguyên liệu
Sau 60 phút, độ hòa tan của nano berberin gấp khoảng 1,5 lần nguyên liệu Từ phút thứ
5 đến phút 60, độ hòa tan tăng lên không nhiều, nano berberin (từ 26,31% lên 30,92%) và berberin nguyên liệu (từ 16,22% lên 20,87%)
3.3.4 Kết quả phân tích nhiệt vi sai
Phổ DSC cho thấy berberin nguyên liệu có các điểm chảy ở 72,4; 105,9; 206,2;
215,0 0 C (phụ lục 1), còn mẫu nano berberin có điểm chảy 69,2; 101,4; 205,4; 221,4 0 C (phụ lục 2) thay đổi không nhiều so với berberin nguyên liệu Điều này chứng tỏ nghiền bi không làm thay đổi trạng thái kết tinh của nguyên liệu berberin ban đầu, sự thay đổi nhỏ về điểm chảy có thể là do sự có mặt của HPMC E6 và NaLS có trong công thức.
Bàn luận
3.4.1 Về phương pháp bào chế nano bererin
Nghiên cứu sử dụng kĩ thuật nghiền bi để bào chế nano berberin, đây là một kĩ thuật đơn giản, nhanh, có thể mở rộng ra quy mô công nghiệp Phương pháp này không phải sử dụng hexan độc hại như phương pháp kết tủa bay hơi dung môi được
Berberin nguyên liệu Bột nano berberin
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
Sahibzada và các cộng sự áp dụng năm 2018 [22] Sau khi nghiền bi, hỗn dịch nano tiếp tục được xử lý đông khô để loại bỏ dung môi do đó có thể thu chất rắn với hiệu suất cao
3.4.2 Về xây dựng quy trình bào chế nano berberin
Qua tham khảo một số tài liệu về bào chế hạt nano bằng phương pháp nghiền ướt, nồng độ polyme thường dùng là 1-10% (w/v) [23], hay tỉ lệ dược chất/ polyme nằm trong khoảng 10:1 đến 1:0.8 (w/w) [34], nồng độ chất diện hoạt thường dùng nhỏ hơn 1% [23], hay tỉ lệ dược chất/ chất diện hoạt 20/1 đến 1/0,5 [25] Nghiên cứu này lựa chọn polyme HPMC E6 và chất diện hoạt NaLS với nồng độ lần lượt là 1% và 0,4%, khi nghiền bi cho nano berberin có KTTP bé Nồng độ này chứng tỏ sử dụng ít tá dược, đặc biệt là ít NaLS (một chất diện hoạt ion hóa khi dùng với nồng độ cao gây độc tính cho cơ thể) vì vậy tăng tính an toàn
Một nghiên cứu đã chỉ ra khi sử dụng các bi nhỏ thường có xu hướng dẫn đến các hạt nano nhỏ hơn do tăng diện tích tiếp xúc[34] Kết quả của nghiên cứu này cho thấy, sử dụng đồng thời cả bốn 4 loại bi 25; 10; 5; 2 g thì cho KTTP không khác nhiều so với dùng bi nhỏ (thậm chí thu được KTTP nhỏ hơn)
3.4.3 Về các đặc tính của bột nano berberin thu được a) Về KTTP:
Với quy trình bào chế đã đưa ra ở hình 3.2.8, sau khi đông khô thu được bột nano berberin có KTTP là 570,7 ± 13,7 nm Nhận thấy, KTTP khi bào chế bằng phương pháp nghiền bi có kích thước lớn hơn nhiều so với nano berberin bào chế bằng các phương pháp khác, ví dụ phương pháp kết tủa bay hơi (71,53 nm) [22], phương pháp kết tủa bằng thay đổi dung môi (102,62 nm) [22], đồng nhất hóa áp suất cao là (72,4 nm) [26] Phân bố KTTP khi điều chế bằng phương pháp nghiền bi PDI= 0,576 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, còn phương pháp đồng nhất hóa có PDI= 0,3 chứng tỏ có khoảng phân bố hẹp hơn b)Về độ hòa tan
Bột nano berberin được điều chế bằng phương pháp nghiền bi sau 5 phút có % hòa tan khoảng 26, 31% cao gấp khoảng 1,6 lần berberin nguyên liệu Sau 60 phút, độ hòa tan của nano berberin là 30,92% So sánh với nano berberin điều chế bằng phương
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU pháp kết tủa bay hơi và phương pháp kết tủa bằng thay đổi dung môi (có độ hòa sau 15 phút là 70%, và hòa tan hết sau 60 phút), nhận thấy phương pháp nghiền bi đã giúp cải thiện độ hòa tan của berberin, nhưng mức độ cải thiện còn chưa quá cao
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi rút ra được các kết luận sau:
1) Nghiên cứu đã bào chế được nano berberin bằng phương pháp nghiền bi Công thức hỗn dịch gồm 20% berberin, 1% HPMC E6, 0,4% NaLS và nước Quy trình nghiền bi sử dụng bi zirconium oxid đồng thời cả bốn cỡ bi 25; 10; 5 và 2g, thời gian nghiền 40 phút, tần số nghiền 30 Hz Hỗn dịch nano berberin có KTTP trung bình 563,4 nm, PDI = 0,548, giá trị tuyệt đối thế zeta 28,1 mV Hỗn dịch được đông khô ở nhiệt độ -85 0 C đến -80 0 C, trong 24 giờ để thu được bột nano berberin
2) Nghiên cứu đã đánh giá được một số đặc tính của bột nano berberin như hình thức, KTTP (570,7 nm), phân bố KTTP (0, 576), giá trị tuyệt đối thế zeta (28,6 mV), phân tích nhiệt vi sai, tốc độ hòa tan (khoảng 30,92% sau 60 phút)
1) Thử tác dụng sinh học của bột nano berberin đã bào chế được như khả năng kháng nấm, kháng khuẩn,…
2) Ứng dụng bột nano berberin vào một số dạng bào chế như viên nén, viên nang cứng, viên nang mềm,…
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
[1] Bộ Y tế (1994), Dược điển Việt Nam II, Nhà xuất bản Y học tr 71-74
[2] Bộ Y tế (2002), Dược điển Việt Nam III, Nhà xuất bản Y học Hà Nội tr 178-
[3] Bộ Y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất bản y học
[4] Nguyễn Văn Dương (2017), "Nghiên cứu đánh giá viên bao bồi chứa berberin clorid", Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội
[5] Phạm Văn Giang (2013), "Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano curcurmin",
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội
[6] Đồng Quang Huy (2014), "Nghiên cứu chiết xuất berberin từ vàng đắng bằng dung dịch kiểm", Luận văn thạc sĩ dược học
[7] Từ Minh Koóng (2009), Kỹ thuật sản xuất dược phẩm, Nhà xuất bản y học tr
[8] La Vũ Thùy Linh (2010), Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỷ 21, Đại học Tôn Đức Thắng
[9] Nguyễn Thị Thơi (2018), "Nghiên cứu tạo vi nang alginat chứa berberin",
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, Đại học Dược Hà Nội
Tài liệu tiếng nước ngoài:
[10] Amin A H, Subbaiah T V, Abbasi K M (1969), "Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action", Canadian journal of microbiology, 15 9 pp 1067-1076
[11] Caruthers S D, Wickline S A, Lanza G M (2007), "Nanotechnological applications in medicine", Current opinion in Biotechnology, 18 (1), pp 26-30
[12] Chun Y T, Yip T T, Lau K L, Kong Y C, et al (1979), "A biochemical study on the hypotensive effect of berberine in rats", Gen Pharmacol, 10 (3), pp 177-
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
[13] Duroudier J (2016), Freeze-drying Heat Transfer in the Chemical, Food and
[14] Hayashi K, Minoda K, Nagaoka Y, Hayashi T, et al (2007), "Antiviral activity of berberine and related compounds against human cytomegalovirus", Bioorg Med Chem Lett, 17 (6), pp 1562-1564
[15] Kong W, Wei J, Abidi P, Lin M, et al (2004), "Berberine is a novel cholesterol- lowering drug working through a unique mechanism distinct from statins", Nat
[16] Lee Y S, Kim W S, Kim K H, Yoon M J, et al (2006), "Berberine, a natural plant product, activates AMP-activated protein kinase with beneficial metabolic effects in diabetic and insulin-resistant states", Diabetes, 55 (8), pp
[17] Lin Y C, Kuo J Y, Hsu C C, Tsai W C, et al (2013), "Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model", Int J Pharm, 441 (1-2), pp 381-388
[18] Lin Y H, Lin J H, Chou S C, Chang S J, et al (2015), "Berberine-loaded targeted nanoparticles as specific Helicobacter pylori eradication therapy: in vitro and in vivo study", Nanomedicine (Lond), 10 (1), pp 57-71
[19] Malamatari M, Taylor K M G, Malamataris S, Douroumis D, et al (2018),
"Pharmaceutical nanocrystals: production by wet milling and applications",
[20] Peng W H, Lo K L, Lee Y H, Hung T H, et al (2007), "Berberine produces antidepressant-like effects in the forced swim test and in the tail suspension test in mice", Life Sci, 81 (11), pp 933-938
[21] Pragasam Viswanathan, Yuvashree Muralidaran, Ragavan G
(2017), Challenges in oral drug delivery: a nano-based strategy to overcome
Nanostructures for oral medicine, pp 173-201
[22] Sahibzada M U K, Sadiq A, Faidah H S, Khurram M, et al (2018), "Berberine nanoparticles with enhanced in vitro bioavailability: characterization and antimicrobial activity", Drug Des Devel Ther, 12 pp 303-312
[23] Vijaykumar Nekkanti, Vabalaboina V, Pillai R (2009), The Delivery of
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
[24] Wang T, Wang N, Song H, Xi X, et al (2011), "Preparation of an anhydrous reverse micelle delivery system to enhance oral bioavailability and anti- diabetic efficacy of berberine", Eur J Pharm Sci, 44 (1-2), pp 127-135
[25] Wang Z, Wang Y S, Chang Z M, Li L, et al (2017), "Berberine-loaded Janus nanocarriers for magnetic field-enhanced therapy against hepatocellular carcinoma", Chem Biol Drug Des, 89 (3), pp 464-469
[26] Wang Z, Wu J, Zhou Q, Wang Y, et al (2015), "Berberine nanosuspension enhances hypoglycemic efficacy on streptozotocin induced diabetic C57BL/6 mice", Evid Based Complement Alternat Med, 2015 pp 239749
[27] Xue M, Zhang L, Yang M X, Zhang W, et al (2015), "Berberine-loaded solid lipid nanoparticles are concentrated in the liver and ameliorate hepatosteatosis in db/db mice", Int J Nanomedicine, 10 pp 5049-5057
[28] Ye M, Fu S, Pi R, He F (2009), "Neuropharmacological and pharmacokinetic properties of berberine: a review of recent research", J Pharm Pharmacol, 61
[29] Abdelwahed W, Degobert G, Stainmesse S, Fessi H (2006), "Freeze-drying of nanoparticles: formulation, process and storage considerations", Advanced drug delivery reviews, 58 (15), pp 1688-1713
[30] Junyaprasert V B, Morakul B (2015), "Nanocrystals for enhancement of oral bioavailability of poorly water-soluble drugs", asian journal of pharmaceutical sciences, 10 (1), pp 13-23
[31] Khemani M, Sharon M, Sharon M (2012), "Encapsulation of berberine in nano- sized PLGA synthesized by emulsification method", ISRN Nanotechnology,
[32] Kuo C-L, Chi C-W, Liu T-Y (2004), "The anti-inflammatory potential of berberine in vitro and in vivo", Cancer letters, 203 (2), pp 127-137
[33] Loh Z H, Samanta A K, Heng P W S (2015), "Overview of milling techniques for improving the solubility of poorly water-soluble drugs", Asian journal of pharmaceutical sciences, 10 (4), pp 255-274
[34] Peltonen L (2018), "Design space and QbD approach for production of drug nanocrystals by wet media milling techniques", Pharmaceutics, 10 (3), pp
Copyright @ School of Medicine and Pharmacy, VNU
PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phân tích DSC của berberin nguyên liệu