Bài viết Bào chế SMEDDS mang Cyclosporin A với tá dược phối hợp dầu thực vật được nghiên cứu nhằm tìm ra công thức SMEDDS mang cyclosporin A (CsA) với tá dược phối hợp dầu thực vật với ưu điểm phổ biến, nhiều nguồn cung tại Việt Nam.
BÀO CHẾ SMEDDS MANG CYCLOSPORIN A VỚI TÁ DƯỢC PHỐI HỢP DẦU THỰC VẬT Huỳnh Thị Ngân Giang, Tôn Thất Hoàng Đài, Dương Khâu Ngọc Hân Khoa Dược, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: ThS DS Huỳnh Nguyễn Anh Khoa, ThS DS Bùi Nguyễn Như Quỳnh TĨM TẮT Nghiên cứu tiến hành nhằm tìm công thức SMEDDS mang cyclosporin A (CsA) với tá dược phối hợp dầu thực vật với ưu điểm phổ biến, nhiều nguồn cung Việt Nam Thông qua giản đồ ba pha gồm pha dầu, pha diện hoạt pha đồng diện hoạt để sàng lọc hệ vi tự nhũ (SMEDDS) Các công thức tiềm chọn nhờ phương pháp pha lỗng 200 lần với nước cất, sau đánh giá tiêu cảm quan, kích thước hạt độ bền nhiệt động học hệ Những công thức SMEDDS đạt tiêu tiếp tục khảo sát để tìm tỷ lệ tải CsA tối ưu Hệ SMEDSS-CsA đánh giá lại cảm quan, kích thước tiểu phân pha phân tán độ bền nhiệt động học Kết thu công thức SMEDDS có thành phần gồm dầu cám gạo – Capmul® MCM Cremophor® RH40 - Transcutol® HP với tỷ lệ 10:20:40:30 (kl/kl) tải 9.09% CsA đạt tiêu cảm quan, kích thước tiểu phân phân tán, độ bền qua chu trình thử nghiệm ổn định nhiệt động học Từ khóa: cyclosporine, SMEDDS, S-SMEDDS, hệ vi tự nhũ, dầu thực vật GIỚI THIỆU Cyclosporin A peptid mạch vịng chứa 11 acid amin; có tác dụng ức chế miễn dịch nên sử dụng rộng rãi cấy ghép nội tạng giúp giảm nguy thải ghép [4] Tuy nhiên, trở ngại lớn hoạt chất sinh khả dụng chưa cao ổn định CsA tan nước (thuộc nhóm II bảng phân loại sinh dược học – BCS) [6] Để cải thiện điều này, nghiên cứu Nguyễn An 2021 “Bào chế viên nén bao phim chứa hệ phân tán vi tự nhũ Cyclosporin A hàm lượng 25 mg” bào chế sản phẩm dạng hệ vi tự nhũ, gồm pha dầu Capmul® MCM, chất diện hoạt Cremophor® RH40 đồng diện hoạt PEG 400 để làm tăng sinh khả dụng CsA [2] Tuy pha dầu capmul có ưu điểm độ ổn định tính chất lý hóa ngun liệu có giá thành cao nguồn cung Việt Nam hạn chế Trong đó, loại dầu thực vật (dầu dừa, dầu đậu nành, dầu cám gạo…) lại phổ biến nước ta Nếu thay vào công thức bào chế SMEDDS-CsA phần toàn dầu thực vật đạt thuận lợi sản xuất, giúp giảm giá thành sản phẩm Vì vậy, đề tài thực với mục tiêu xây dựng công thức SMEDDS mang CsA với tá dược phối hợp dầu thực vật đạt tiêu chí kích thước hạt độ ổn định NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 845 2.1 Nguyên liệu trang thiết bị 2.1.1 Nguyên liệu Cyclosporin A (99,4%) tiêu chuẩn USP 43 – Chuyên luận Cyclosporine (nguyên liệu) [5]; loại dầu thực vật: dầu dừa; dầu mè ; dầu đậu nành; dầu gấc; dầu đậu phộng (Việt Nam); Capmul® MCM (Trung Quốc); Cremophor® RH40; polyethyleneglycol (PEG) 400 (Trung Quốc); Transcutol® HP (Trung Quốc) Các tá dược đạt tiêu chuẩn sơ sở Dầu cám gạo nguyên chất đạt tiêu chuẩn sở cung cấp Công ty Katyani Exports 2.1.2 Trang thiết bị Cân phân tích (Ohaus - Mỹ); máy ly tâm (Becman Counter - Mỹ); máy vortex (IKA - Mỹ); tủ ấm (Memmert Đức); tủ lạnh (Alaska - Việt Nam); máy đo kích thước hạt (Malvern- Anh Quốc) 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Sàng lọc công thức SMEDDS Khảo sát độ tan Cyclosporin A dầu thực vật Khảo sát độ tan theo phương pháp cho từ từ lượng dư CsA vào loại dầu thực vật (dầu dừa, dầu gấc, dầu mè, dầu cám gạo, dầu đậu phộng dầu đậu nành), lắc rung cho tan hoàn toàn, dừng lại ly tâm xuất hiện tượng lắng Xây dựng giản đồ ba pha Sàng lọc công thức SMEDDS cách thiết lập giản đồ pha gồm pha dầu (lựa chọn sau thử độ tan), pha diện hoạt (Cremophor® RH40) pha đồng diện hoạt (PEG 400 Transcutol® HP), sau pha lỗng 200 lần hỗn hợp với nước cất Từ giản đồ pha chọn vùng C (cảm quan nhũ tương mờ có ánh xanh) [3] Các công thức tiềm tiến hành đánh giá độ bền nhiệt động học đo kích thước hạt phân tán sau pha loãng 200 lần vào nước cất Công thức đạt tiêu nghiên cứu tiếp 2.2.2 Tải hoạt chất Cyclosporin A công thức SMEDDS Khảo sát tỷ lệ tải CsA hệ SMEDDS Khảo sát khả tải CsA công thức SMEDDS tiềm (SMEDDS-CsA) với tỷ lệ 10:100; 15:100 (kl CsA/kl SMEDDS) Cân 100 mg SMEDDS lượng CsA muốn tải vào eppendorf, lắc rung cho tan hoàn toàn ly tâm Nếu ly tâm xuất hiện tượng lắng dừng, ngược lại phân tán vào nước đánh giá độ ổn định qua chu trình nóng – lạnh Đánh giá công thức SMEDDS-CsA Các công thức SMEDDS-CsA đạt cảm quan phân tán vào nước cất tiếp tục khảo sát môi 846 trường pH 1.2, pH 4.5, pH 6.8 đo kích thước hạt Sau đó, cơng thức SMEDDS-CsA tiềm đánh giá độ bền nhiệt động học phương pháp ly tâm, chu trinh nóng-lạnh (nhiệt độ 40℃ 8℃, thời gian chu trình 24h) chu trình đơng-rã đơng tiến hành đo lại kích thước hạt phân tán lại vào môi trường pH 1.2, 4.5 6.8 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Sàng lọc công thức SMEDDS Khảo sát độ tan Cyclosporin A dầu thực vật Từ kết khảo sát độ tan CsA g dầu thực vật (Bảng 1), thấy độ tan CsA dầu thực vật khảo sát nhiều so với độ tan CsA Capmul® MCM khoảng 450 mg/g [1] Trong loại dầu thực vật khảo sát độ tan CsA dầu cám gạo dầu mè tương đương tốt loại dầu khác Vì vậy, dầu mè dầu cám gạo chọn pha dầu phối hợp với chất diện hoạt Cremophor® RH40 đồng diện hoạt – PEG 400 Transcutol® HP để xây dựng giản đồ pha Bảng Kết khảo sát độ tan CsA dầu thực vật Dầu thực Dầu dừa vật Độ tan mg/g Dầu đậu Dầu gấc 77.2 Dầu mè gạo nành 56.4 Dầu cám 74.0 86.6 Dầu đậu phộng 88.1 64.8 Xây dựng giản đồ ba pha Từ gian đồ pha Hình thấy, khó để tạo nhũ tương loại C với pha dầu gồm dầu thực vật tạo tỷ lệ pha diện hoạt đồng diện hoạt công thức cao, tỷ lệ dầu thực vật thấp 20-30%, 40-60% cremophor và10-20% pha đồng diện hoạt Điều dẫn đến khó khăn tải hoạt chất CsA vào SMEDDS độ tan CsA dầu thực vật thấp So sánh khả tạo SMEDDS loại dầu dầu cám gạo tạo hệ SMEDDS tốt dầu mè Vì vậy, dầu cám gạo lựa chọn phối hợp với Capmul với tỷ lệ khác nhằm tạo nhiều cơng thức tiềm 847 Hình Kết khảo sát giản đồ pha Hình Cảm quan loại nhũ tương Khi phối hợp dầu cám gạo Capmul theo tỷ lệ 2:1, 1:1 1:2, vùng tạo nhũ tương loại C giản đồ pha mở rộng Nhìn chung, tỷ lệ thành phần hệ tự nhũ gồm 10-50% pha dầu, 10-60% pha diện hoạt, 10-80% pha đồng diện hoạt Vì chưa có nhiều thơng tin tính an tồn chất diện hoạt đồng diện hoạt sử dụng thời gian dài nên nghiên cứu ưu tiên lựa chọn công thức tạo vi nhũ tương loại C có tỷ lệ pha diện hoạt pha đồng diện hoạt thấp, pha dầu có tỷ lệ cao để tiếp tục nghiên cứu độ bền khả tải hoạt chất CsA Các công thức lựa chọn trình bày Bảng Bảng Các cơng thức lựa chọn Tỷ lệ % Công thức Pha dầu Dầu cám gạo Pha diện hoạt Pha đồng diện hoạt Capmul® Cremophor® PEG 400 MCM RH40 Transcutol® HP 20 10 40 30 15 15 30 40 - 20 20 40 20 - 848 15 15 40 30 - 13 27 40 20 - 13 27 30 30 - 10 20 30 40 - 10 20 40 30 - 10 20 40 - 30 10 13 40 - 40 11 13 50 - 30 Khi phối hợp dầu cám gạo capmul theo tỷ lệ 2:1 (CT1), 1:1 (CT2-4) 1:2 (5-11), công thức đạt độ bền sau thử nghiệm ly tâm với tốc độ 10000 vòng/phút 15 phút khơng có tách pha lắng hoạt chất Nhũ tương hình thành phân tán SMEDDS vào nước cất sau pha chế sau thử nghiệm nhiệt đạt cảm quan vi nhũ tương (Bảng 3) Tất công thức khảo sát khả tải CsA với tỷ lệ khác Bảng Kết đánh giá tính chất lý hóa độ bền nhiệt động học Cơng thức Cảm quan SMEDDS Ly tâm Nhũ tương hình thành pha loãng 200 lần sau pha chế 1,2,3,4,5,6,7,8,9 Trong suốt với nước cất Không Ngay sau Sau chu trình Sau chu trình pha chế nóng – lạnh đông – rã đông Vùng C Vùng C Vùng C Vùng B Vùng B Vùng B tách pha 10, 11 Trong suốt Không tách pha 3.2 Tải hoạt chất Cyclosporin A công thức SMEDDS Khảo sát tỷ lệ tải CsA hệ SMEDDS 849 Trong công thức nghiên cứu tác giả Nguyễn An (2021), tỷ lệ CsA-Capmul® MCM-Cremophor® RH 40PEG 400 công thức SMEDDS-CsA 16.7:33.3:33.3:16.7 tương đương tỷ lệ CsA:SMEDDS 20:100 Vì độ tan CsA dầu cám gạo thấp Capmul nên nghiên cứu bắt đầu với tỷ lệ tải CsA: SMEDDS 15:100 (kl/kl) Các công thức 1-4 sau tải hoạt chất khơng tan, cơng thức cịn lại hoạt chất tan hồn tồn có tượng lắng hoạt chất sau ly tâm Vì vậy, tiếp tục khảo sát công thức với tỷ lệ tải CsA:SMEDDS 10:100 (kl/kl) Các công thức 5-11, hoạt chất tan tốt khơng có tượng lắng sau ly tâm, nhũ tương tạo thành pha loãng 200 lần hỗn hợp SMEDDS-CsA đạt cảm quan Tuy nhiên, thử nghiệm chu trình nóng - lạnh có CT 9,10,11 hỗn hợp CsA-dầu cám gạo-capmulcremophor-transcutol không bị lắng hoạt chất Như vậy, PEG 400 tạo nhiều công thức SMEDDS vùng C transcutol transcutol tạo hỗn hợp SMEDDS ổn định PEG 400 Kết khảo sát thể Bảng Bảng Kết tải CsA đánh giá hệ Công thức Cảm quan Sau tải Ly tâm Sau chu trình Sau chu trình – nóng – lạnh đông rã đông Tỷ lệ tải CsA:SMEDDS = 15:100 (kl/kl) 1,2,3,4 Không tan Lắng Không thực 5,6,7,8,9,10,11 Tan Lắng Không thực Tỷ lệ tải CsA: SMEDSS = 10:100 (kl/kl) 1,2,3,4 Không Tan Lắng Không thực 5,6,7,8 Tan Đạt Vùng C Lắng Không thực 9,10,11 Tan Đạt Vùng C Vùng C Vùng C Các công thức 9, 10, 11 đạt độ ổn định nhiệt động phân tán vào môi trường nước môi trường pH 1.2, 4.5 6.8 Nhũ tương tạo thành đo kích thước tiểu phân pha phân tán Tất cơng thức cho kích thước pha phân tán nhỏ 250 nm, đạt yêu cầu hệ vi nhũ tương (Bảng 5) Trong đó, CT9 tối ưu có pha dầu chiếm tỷ lệ cao 30% pha diện hoạt đồng diện hoạt 40% 30% 850 A B C Hình Đồ thị phân bố kích thước tiểu phân phân tán môi trường A – pH 1.2, D B – pH 4.5, C – pH 6.8 D nước CT9 Bảng Kích thước tiểu phân phân tán môi trường pH khác Cơng Kích thước tiểu phân phân tán SMEDDS-CsA vào môi trường (nm) thức Nước cất Trung pH 1.2 PDI bình Trung pH 4.5 PDI bình Trung pH 6.8 PDI bình Trung PDI bình 78.47 0.255 104.6 0.410 69.77 0.208 139.1 0.309 10 37.89 0.115 51.21 0.404 85.42 0.605 114.0 0.563 11 36.77 0.150 32.28 0.125 35.10 0.214 46.41 0.376 KẾT LUẬN Đề tài xây dựng thành công công thức SMEDDS mang CsA với tá dược phối hợp dầu cám gạo đạt tiêu chí cảm quan, kích thước tiểu phân phân tán độ bền nhiệt động học Công thức tiềm gồm dầu cám gạo – Capmul® MCM – Cremophor® RH40 - Transcutol® HP tỷ lệ 10:20:40:30 (kl/kl) với tỷ lệ tải hoạt chất 9.09% Tuy thay đổi hồn tồn pha dầu dầu thực vật thấy dầu thực vật- nguồn nguyên liệu có sẵn Việt Nam, thành phần cơng thức vi nhũ tương 851 TÀI LIỆU THAM KHẢO Jain, S cộng (2015) Cyclosporine A loaded self-nanoemulsifying drug delivery system (SNEDDS): Implication of a functional excipient based co-encapsulation strategy on oral bioavailability and nephrotoxicity RSC Advances, 5(61), 49633–49642 https://doi.org/10.1039/C5RA04762E Nguyễn An cộng Bào chế viên nén bao phim chứa hệ phân tán vi tự nhũ cyclosporin a hàm lượng 25 mg Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh Poonguzhali Subramanian cộng (2017) Self-Nanoemulsifying Drug Delivery Systems of Poorly Soluble Drug Dutasteride: Formulation and In-Vitro characterization Journal of Applied Pharmaceutical Science https://doi.org/10.7324/JAPS.2017.70402 PubChem Cyclosporin A Retrieved 2022, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5284373 The United States Pharmacopeia (2020) Cyclosporine (nguyên liệu) USP 43 Pharmacopoeia (p 1174) Wiącek, A E cộng (2020) Cyclosporine CsA—The Physicochemical Characterization of Liposomal and Colloidal Systems Colloids and Interfaces, 4(4), 46 https://doi.org/10.3390/colloids4040046 852 ... Cyclosporin A dầu thực vật Từ kết khảo sát độ tan CsA g dầu thực vật (Bảng 1), thấy độ tan CsA dầu thực vật khảo sát nhiều so với độ tan CsA Capmul® MCM khoảng 450 mg/g [1] Trong loại dầu thực vật khảo... pha Bảng Kết khảo sát độ tan CsA dầu thực vật Dầu thực Dầu d? ?a vật Độ tan mg/g Dầu đậu Dầu gấc 77.2 Dầu mè gạo nành 56.4 Dầu cám 74.0 86.6 Dầu đậu phộng 88.1 64.8 Xây dựng giản đồ ba pha Từ gian... tải hoạt chất CsA vào SMEDDS độ tan CsA dầu thực vật thấp So sánh khả tạo SMEDDS loại dầu dầu cám gạo tạo hệ SMEDDS tốt dầu mè Vì vậy, dầu cám gạo l? ?a chọn phối hợp với Capmul với tỷ lệ khác nhằm