Nghiên cứu điều chế hệ gel in situ nổi trong dạ dày chứa curcumin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ KIM XUYẾN NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI TRONG DẠ DÀY CHỨA CURCUMIN LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC TP HỒ CHÍ MINH - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ KIM XUYẾN NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI TRONG DẠ DÀY CHỨA CURCUMIN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 8720202 LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẨN KHOA HỌC: TS HUỲNH TRÚC THANH NGỌC TP HỒ CHÍ MINH - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu nghiên cứu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Luận văn thạc sĩ dược học – Năm học 2020 - 2022 NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ HỆ GEL IN SITU NỔI TRONG DẠ DÀY CHỨA CURCUMIN Nguyễn Thị Kim Xuyến Người hướng dẫn: TS Huỳnh Trúc Thanh Ngọc TÓM TẮT Đặt vấn đề: Curcumin (CUR), hợp chất polyphenol tự nhiên, có hoạt tính kháng khuẩn, chống viêm, chống oxy hố ung thư, đặc biệt ung thư dày thực quản Tuy nhiên, việc cải thiện độ tan độ ổn định curcumin quan tâm nghiên cứu Việc kết hợp hệ vi tự nhũ chứa curcumin (SMEDDS – CUR) gel in situ giúp làm tăng độ tan curcumin tăng sinh khả dụng thuốc Đối tượng phương pháp: Đề tài khảo sát độ tan CUR, xây dựng giản đồ pha đánh giá khả tải CUR Hệ SMEDDS-CUR đánh giá cảm quan, độ bền nhiệt động, độ bền pH khác nhau, kích thước giọt trung bình phân bố kích thước giọt zeta Phương pháp định lượng HPLC thẩm định Hệ theo dõi độ ổn định 03 tháng Lần lượt khảo sát ảnh hưởng loạt tỷ lệ tá dược đến đặc tính gel in situ Các tiêu đánh giá bao gồm nhiệt độ chuyển gel, thời gian chuyển gel, độ pH gel định lượng gel Kết quả: Hệ SMEDDS – CUR suốt, màu vàng chứa Capryol 90/Koliphor RH40/PEG 400 (1/6/3) tải 4,1% curcumin Khi pha lỗng hệ 100 lần nước hình thành vi nhũ tương có kích thước giọt trung bình 18,12 nm, PDI 0,111 zeta – 16,2mV Phương pháp định lượng HPLC thẩm định đạt yêu cầu Dữ liệu độ ổn định 03 tháng hai điều kiện thường lão hóa cấp tốc cho thấy hệ SMEDDS-CUR có cảm quan suốt, màu vàng, đạt độ bền nhiệt động, có kích thước giọt (18 nm, PDI 0,116 – 0,171) zeta ((-) 2,24– 4,17 mV) ổn định 03 tháng Công thức gel in situ chứa hệ vi tự nhũ curcumin đề nghị gồm 2% natri alginat, 4g SMEDDS – CUR, 0,7% HPMC K15M, 0,5% CaCO3, 0,15% natri citrat, 1% NaHCO3 0,1% natri benzoat Cơng thức có nhiệt độ chuyển gel 37 oC Kết định lượng HPLC tải 2,9% curcumin Kết luận: Đề tài hoàn thành đươc mục tiêu nghiên cứu dựng công thức quy trình điều chế gel in situ chứa hệ vi tự nhũ curcumin tải 4,1% curcumin Kết thu tiền đề cho nghiên cứu Từ khoá: Gel in situ, curcumin, hệ vi tự nhũ, SMEDDS, độ ổn định Final thesis for the Master degree of Pharmacy – Academic year: 2020 – 2022 FORMULATION OF THE GASTRIC FLOATING IN-SITU GELLING SYSTEMS OF CURCUMIN Nguyễn Thị Kim Xuyến Supervisor: Huỳnh Trúc Thanh Ngọc, Ph.D ABSTRACT Background: Curcumin (CUR) is a natural polyphenoliccompound, widely studied in pharmaceutics due its pronounced antibacterial, anti-inflammatory, antioxidant, and antineoplastic activity, especially esophageal cancer However, improving the solubility and stability of CUR is still a great demand The self-microemulsifying drug delivery system of curcumin (SMEDDS - CUR) in in-situ gelling systems enhanced not only the solubility but also the bioavailability of curcumin Methods: The solubility of curcumin in various excipients was determined to select appropriate excipients, and the phase diagram was constructed SMEDDS was evaluated for appearance, the effects of dilution and pH on system stability, thermodynamic properties, droplet size, and zeta potential The dosage method by HPLC was validated SMEDDS – CUR was monitored for stability for months Formulation of curcumin in situ gel is established by considerating the effect of type and concentration of excipients on in situ gel properties The formula is evaluated some criteria such as gelation temperature, gelation time, pH, gel of quantification Results: The SMEDDS – CUR formulation having Capryol 90/Koliphor RH40/ PEG 400 (1/6/3) is loaded of 4,1% (w/w) curcumin The SMEDDS is clear, bright yellow When diluted 100 times in water, the system forms microemulsions having a mean droplet size of 18,12nm, a PDI of 0,111 and a zeta potential of -16,2 mV The HPLC quantification method has been successfully validated Data of 03 months stability under either normal or accelerated conditions has shown that the SMEDDS-CUR maintained its appearance as clear and bright yellow The SMEDDS-CUR presents good thermodynamic properties and could form microemulsion having a mean droplet size (18 nm, PDI of 0,116 – 0,171) and a zeta potential ((-) 2,24 – 4,17 mV) stable after months of storage The final formula contains SMEDDS -CUR 2% natri alginat, 4g SMEDDS – CUR, 0,7% HPMC K15M, 0,5% CaCO3, 0,15% natri citrat, 1% NaHCO3 and 0,1% natri benzoat gelation temperature of 37°C Quantitative results by HPLC loading 2, 9% curcumin Conclusions: This work formulation successfully of SMEDDS – CUR in situ gel These results obtained within this study could be served as a premise for further studies Keywords: Gel in situ, curcumin, Self- microemulsifying drug delivery system, SMEDDS, stability MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ .iv MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đại cương curcumin 1.1.1 Cấu trúc hóa học – danh pháp 1.1.2 Tính chất lý hóa 1.1.3 Một số đặc điểm dược lý ứng dụng điều trị 1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin thị trường 1.2 Hệ vi tự nhũ (SMEDDS) 1.2.1 Khái niệm hệ tự nhũ hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương 1.2.2 Ưu – nhược điểm hệ vi tự nhũ 1.2.3 Thành phần hệ vi tự nhũ 1.2.4 Giản đồ pha 1.2.5 Đặc điểm tá dược lựa chọn để điều chế đánh giá SMEDDS 1.2.6 Phương pháp bào chế hệ SMEDDS 1.2.7 Các tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ 1.2.8 Một số ứng dụng SMEDDS việc bào chế dạng thuốc 10 1.2.9 Các nghiên cứu hệ vi tự nhũ chứa curcumin giới 11 1.3 Gel in situ dày 12 1.3.1 Khái niệm 12 1.3.2 Cơ chế hình thành gel in situ 12 1.3.3 Ưu – nhược điểm gel in situ dày 14 1.3.4 Một số ứng dụng gel in situ dày 14 1.3.5 Các polymer thường dùng hệ gel in situ dày 15 1.3.6 Các tiêu đánh giá gel in situ dày 17 1.3.7 Một số nghiên cứu gel in situ dày gần 18 1.3.8 Các nghiên cứu gel in situ dày chứa curcumin 18 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Vật liệu nghiên cứu 20 2.2 Phương pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin 22 2.2.2 Xây dựng quy trình điều chế vi tự nhũ chứa curcumin 29 2.2.3 Xây dựng công thức điều chế gel in situ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ 30 3.1 Xây dựng công thức điều chế khảo sát độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 31 3.1.1 Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin 31 3.1.2 Khảo sát sơ độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 39 3.2 Xây dựng công thức điều chế gel in situ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin 46 3.2.1 Xây dựng công thức điều chế gel in situ chứa curcumin 46 3.2.2 Định lượng hàm lượng curcumin gel in situ 48 3.3 Xây dựng thẩm định quy trình định lượng hệ vi tự nhũ chứa curcumin 50 3.4 Xây dựng quy trình điều chế vi tự nhũ chứa curcumin 54 3.4.1 Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn 54 CHƯƠNG BÀN LUẬN 58 4.1 Về xây dựng công thức điều chế khảo sát sơ độ ổn định hệ vi tự nhũ chứa curcumin 58 4.2 Xây dựng cơng thức quy trình điều chế hệ gel in situ dày chứa curcumin 59 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Chữ viết tắt BCS Chữ tiếng anh Chữ tiếng việt Biopharmaceutics classification Hệ thống phân loại sinh system học dược ET Emulsifying time Thời gian nhũ hóa HLB Hydrophilic-Lipophilic Trị số tương quan nước – dầu Balance HPLC High Performance Liquid Sắc kí lỏng hiệu cao Chromatography KRP Krebs-Ringer – Phosphate – Đệm Krebs – Ringer – phosphat buffer PEG Polyethylen glycol Polyethylen glycol SKD Bioavailability Sinh khả dụng SEDDS Self-emulsifying Drug Hệ tự nhũ tạo nhũ tương Delivery System SMEDDS Self-microemulsifing Drug Hệ vi tự nhũ Delivery System SNEDDS Self-nanoemulsifying Drug Hệ tự nhũ tạo nhũ tương nano Delivery System S – SMEDDS Solid – Self microemulsifying Hệ SMEDDS hóa rắn Drug Delivery System SMEDDSCUR Self micro-emulsifying drug delivery system loaded Hệ vi tự nhũ chứa curcumin curcumin SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối UV – Vis Ultraviolet-Visible Quang phổ tử ngoại-khả kiến VNC Vi nhũ tương chứa curcumin VTN Vi tự nhũ SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử DSC Differential scanning Kỹ thuật phân tích nhiệt calorimetry quét vi sai Diffuse reflectance infrared Quang phổ biến đổi tia Fourier transformed hồng ngoại phản xạ spectroscopy khuếch tán DRIFT TCPT Tiêu chuẩn phân tích TCPTN Tiêu chuẩn phịng thí nghiệm DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Một số chế phẩm chứa curcumin thị trường Bảng Bảng phân loại hệ tự nhũ Bảng 2.1.1 Nguyên vật liệu hoá chất ………………………………………….20 Bảng 2.1.2 Nguyên vật liệu hoá chất …………………………………….……… 21 Bảng 2 Danh mục trang thiết bị……………………………………………… 21 Bảng Phân loại VNT theo khả tự nhũ hóa 24 Bảng Kết KNNH công thức SMEDDS 32 Bảng Các công thức SMEDDS lựa chọn khảo sát 34 Bảng 3 Kết cảm quan ET 35 Bảng Các kết nghiên cứu tải curcumin công thức SMEDDS 37 Bảng Kết định lượng curcumin công thức SMEDDS 38 Bảng Kết cảm quan ET SMEDDS-CUR VNC 38 Bảng Kết KTG VNC điều kiện thường 40 Bảng Kết KTG VNC điều kiện cấp tốc 42 Bảng Kết định lượng hàm lượng cucumin 45 Bảng 10 Bảng công thức khảo sát gel in situ từ G1 - G8 47 Bảng 11 Kết tính tương thích hệ thống 50 Bảng 12 Tương quan nồng độ diện tích pic curcumin 52 Bảng 13 Kết xử lý thống kê 52 Bảng 3.14 Độ lặp lại độ xác trung gian phương pháp định lượng 53 Bảng 15 Kế khảo sát độ phương pháp định lượng 54 DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc phân tử curcumin Hình 1.2 Chất tạo keto enol curcumin Hình 1.3 Gel in situ dày chứa curcumin 12 Hình 1.4 Cấu trúc natri alginat 15 Hình 1.5 Cấu trúc monome NaCMC 17 Hình 3.1 Độ tan curcumin tá dược 31 Hình 3.2 Giản đồ pha (Capryol® 90, Kolliphor® RH40 , PEG 400) 33 Hình 3 Giản đồ pha (Capryol 90, Kolliphor RH 40 Transcutol HP) 34 Hình Cảm quan SMEDDS suốt đồng 35 Hình VNT suốt, đồng có ánh xanh 36 Hình Cảm quan VNC (từ trái sang phải theo thứ tự C6– C12 – C24) 38 Hình Biểu đồ so sánh KTG cơng thức C6 điều kiện thường 41 Hình Biểu đồ so sánh KTG công thức C12 điều kiện thường 41 Hình Biểu đồ so sánh KTG công thức C24 điều kiện thường 41 Hình 10 Biểu đồ so sánh KTG công thức C6 điều kiện cấp tốc 43 Hình 11 Biểu đồ so sánh KTG công thức C12 điều kiện cấp tốc 43 Hình 3.12 Biểu đồ so sánh KTG công thức C24 điều kiện cấp tốc 44 Hình 3.13 Cơng thức gel in situ trước sau có lực tác động 48 Hình 3.14 Kết định lượng hàm lượng curcumin hệ gel in situ 49 Hình 15 Sắc ký đồ quy trình định lượng SMEDDS-CUR 51 Hình 3.16 Đồ thị mối tương quan nồng độ diện tích pic curcumin 52 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập làm nghiên cứu đề tài thạc sĩ, em hỗ trợ hướng dẫn tận tình Q Thầy Cơ mơn Bào chế môn Công nghiệp dược phẩm Cũng giúp đỡ Anh/chị bạn làm khố Vì vậy, luận văn tốt nghiệp này, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến tất Quý Thầy Cô, Anh/Chị bạn Em xin gửi đến TS Huỳnh Trúc Thanh Ngọc kính trọng lịng biết ơn chân thành Cơ tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em kinh nghiệm, kiến thức quý báu nghiên cứu khoa học, ln động viên, khuyến khích tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin cảm ơn Hội đồng đánh giá luận văn Quý Thầy Cô phản biện dành nhiều thời gian để đọc, nhận xét góp ý cho luận văn em hoàn chỉnh Một lần em xin cảm ơn Quý Thầy Cơ, Anh/Chị bạn Kính chúc Q Thầy Cô, chúc Anh/Chị nhiều sức khoẻ thành công nghiệp cao quý Xin trân trọng cảm ơn! MỞ ĐẦU Curcumin, polyphenol tự nhiên có nguồn gốc từ thân rễ nghệ (Curcuma longa Linn.), sử dụng rộng rãi y học cổ truyền qua nhiều kỷ Curcumin biết với nhiều tác dụng sinh học khác nhau, chống oxy hóa1, chống viêm2,3, kháng khuẩn4, chống tăng sinh5 tác dụng chống ung thư6 Đặc biệt ung thư dày-thực quản7 Curcumin ức chế phát triển sống tế bào ung thư dày người8, đồng thời có hiệu việc ngăn ngừa ung thư kháng thuốc điều trị nhiều loại thuốc9 Trong nghiên cứu, curcumin 5- fluorouracil (5FU) ức chế hiệp đồng phát triển tế bào ung thư biểu mô dày10 Nó tăng cường tác dụng chống lại bệnh tật hóa trị liệu bệnh ung thư dày cách ức chế gen chống apoptosis điều chỉnh NF-kB NF-kB11 Sự phát triển dịch tễ học u tuyến cho thấy tinh bột nghệ ngăn chặn phát triển H Pylori 12 Nó làm giảm ung thư dày gen gây ung thư khác nhau13 Hiện tất loại thuốc chống ung thư làm suy yếu hệ thống miễn dịch curcumin biết có tác dụng tăng cường hệ thống miễn dịch hoạt động chất phục hồi miễn dịch14 Mặc dù curcumin có tác dụng sinh học đầy hứa hẹn, nhược điểm độ hịa tan thấp 11ng / ml dung dịch nước15 làm hạn chế sinh khả dụng hiệu lâm sàng, tương ứng với nồng độ huyết phân bố mô thấp Hơn nữa, chuyển hóa đào thải nhanh chóng khỏi thể có thời gian bán hủy ngắn Nhiều hệ thống phân phối thuốc nghiên cứu với mục đích cải thiện sinh khả dụng đường uống curcumin, bao gồm hệ thống nano16 liposome17 Kéo dài thời gian lưu lại dày, với việc giải phóng curcumin kiểm sốt, có lợi trình điều trị bệnh đường tiêu hóa bao gồm loét dày tá tràng ung thư đường tiêu hóa7 Để nâng cao độ hịa tan curcumin, SMEDDS phương pháp thành công nhất18-20 Hệ phân phối thuốc dày hệ thống đa phân tử hạt 21,22, tự nhũ hóa viên nổi23, vi cầu nổi24, hạt nano bám dính niêm mạc25 có nhiều ưu điểm…trong hệ thống tạo gel in situ dày mang số thuận lợi tương đối dễ điều chế, dễ nâng cấp quy mô sản xuất Trong điều kiện in situ, gel tạo thành mảng bền, xốp, dịch dày tồn lưu lâu nơi tác động Việc kết hợp SMEDDS chứa curcumin hệ gel in situ mang đến cơng thức nhằm mục đích đưa thuốc đến đích tác động cụ thể để kiểm soát ung thư dày Với thông tin nêu trên, đề tài “Nghiên cứu điều chế hệ gel in situ dày chứa curcumin” với mục tiêu cụ thể sau: Xây dựng công thức điều chế hệ vi tự nhũ chứa curcumin khảo sát sơ độ ổn định Xây dựng công thức điều chế gel in situ dày chứa hệ vi tự nhũ curcumin Xây dựng thẩm định quy trình định lượng hệ vi tự nhũ chứa curcumin CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đại cương curcumin 1.1.1 Cấu trúc hóa học – danh pháp Cơng thức phân tử C21H20O6 Phân tử khối : 368,4 g/mol Danh pháp IUPAC: [1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6- heptadien-3,5-dion]26 Tên gọi khác: Diferuloylmethan27 Curcumin tên gọi curcuminoid – nhóm hợp chất có nguồn gốc từ Nghệ vàng (Curcuma longa L Zingiberaceae) Trong số curcuminoid (Hình 1.1) curcumin (CUR) chiếm 77%, demethoxycurcumin (DMC) chiếm 17% bisdemethoxycurcumin (BMC) chiếm 3-6% Trong đó, thành phần có hoạt tính sinh học curcumin I28 29,30 Hình 1.1 Cấu trúc phân tử curcumin Curcumin có dạng keto enol ( Hình 1.2) phụ thuộc vào độ acid dung dịch Curcumin thực tế khơng hịa tan nhiệt độ phịng dung dịch nước pH acid trung tính Tuy nhiên, chất ưa béo với giá trị log P ~ 3,0, hịa tan dung môi hữu metanol, etanol, axeton đimetyl sulfoxit Ở mơi trường pH acid trung tính, dạng keto chiếm ưu thế, chất đồng phân enol tồn mơi trường kiềm, hợp lý hoá liên kết hydro nội phân tử dạng enol31-33 Dạng enol bền mặt lượng pha rắn dung dịch34 Hình 1.2 Chất tạo keto enol curcumin 1.1.2 Tính chất lý hóa Curcumin có dạng bột tinh thể màu vàng cam, không tan nước pH acid trung tính, khơng tan ether, tan methanol, ethanol, dimethyl sulfoxid aceton Curcumin cho hấp thụ cực đại bước sóng 430 nm methanol 415–420 nm axeton5,27 Trong điều kiện kiềm (pH> 10), CUR bị khử hoàn toàn thể độ hấp thụ cực đại bước sóng 467 nm Curcumin có pKa 8,54 sở hữu ba proton khơng bền pH trung tính, enolic, hai proton phenolic Hệ số phân bố độ tan nước curcumin tương ứng 3,29 0,6 μg/ml Nhiệt độ điểm chảy 183 oC35 Độ ổn định: Curcumin bền với ánh sáng, bền môi trường kiềm bị phân hủy nhanh chóng khoảng thời gian chưa đầy 30 phút Khi tiếp xúc với ánh sáng, curcumin bị phân hủy thối hóa thành anilin, acid vanillic, aldehyd ferulic acid ferulic36 1.1.3 Một số đặc điểm dược lý ứng dụng điều trị Curcumin có giá trị hoạt tính sinh học cao cơng thức cấu tạo curcumin có nhóm hoạt tính sau: – Nhóm parahydroxyl: hoạt tính chống oxi hố – Nhóm keton: kháng viêm, kháng ung thư – Nhóm liên kết đôi: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào Trong 30 năm qua, curcumin chứng minh có tác dụng điều trị chống lại bệnh ung thư, bệnh tự miễn dịch, bệnh chuyển hóa, bệnh thần kinh, bệnh tim mạch, bệnh phổi, bệnh gan loạt bệnh viêm khác37,38 Curcumin xác định đóng vai trị quan trọng việc điều chỉnh cytokine, kinase, enzym, yếu tố chuyển hóa, yếu tố tăng trưởng, thụ thể, phân tử di apo-ptotic hầu hết giai đoạn phát triển nhiều bệnh29,39,40 Thực tế cấu trúc curcumin nghiêng metoxyl hóa mức độ cao q trình hydro hóa mức độ thấp tạo đặc tính làm tăng hoạt tính truy tìm gốc tự Nên cấu trúc cho phép curcumin có tác dụng chống ung thư, chống viêm chống oxy hóa41 Curcumin ức chế phát triển vi khuẩn Helicobacter pylori, nguyên nhân gây viêm loét dày có liên quan đến ung thư dày12 Một số nghiên cứu công bố curcumin ức chế phát triển số loại tế bào ung thư khác Curcumin ức chế nhiều yếu tố phiên mã khác bao gồm yếu tố nhân bào – kB (NF-kB), protein hoạt hóa (AP-1), protein biến đổi tín hiệu hoạt hóa chép (STAT), thụ thể PPAR-g, β-catenin Đây yếu tố tác động lên gen để hình thành khối u Thử nghiệm với liều 60, 120 240 mg/kg/ngày đường uống chuột tuần cho thấy giảm khối u dạng micronucleic gây cyclophosphamid42 1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin thị trường Hiện nay, thị trường có nhiều chế phẩm chứa curcumin với nhiều dạng bào chế công dụng khác nhau, thể Bảng 1.1 Bảng 1 Một số chế phẩm chứa curcumin thị trường STT Tên biệt dược Nano Curcumin Gold Nano Curcumin HP Curcumin Nghệ nano Cumargold Hãng sản xuất Dạng bào chế Hàm lượng Diamond Pháp Viên nang mềm 250mg Học viện Quân Y Viên nang mềm 300 mg Tradiphar Hỗn dịch uống 100 mg Cvi pharma Viên nang mềm 150 mg 1.2 Hệ vi tự nhũ (SMEDDS) 1.2.1 Khái niệm hệ tự nhũ hệ tự nhũ tạo vi nhũ tương Hệ tự nhũ (Self Emulsifying Drug Delivery System – SEDDS) hỗn hợp đồng nhất, ổn định, đẳng hướng pha dầu, chất diện hoạt, đồng diện hoạt thêm chất đồng hịa tan, có khả nhũ hóa nhanh chóng để tạo thành nhũ tương dầu nước mịn tiếp xúc với dịch tiêu hóa tác động khuấy trộn nhẹ nhàng Khả tạo thành nhũ tương dễ dàng giúp cho giải phóng hoạt chất đường tiêu hóa thuận lợi, thuốc diện dạng hịa tan giọt nhũ tương có kích thước nhỏ có bề mặt rộng cho hấp thu thuốc Kích thước giọt nhũ tương nhỏ độ bền nhiệt động học khả cải thiện SKD cao43 Bảng Bảng phân loại hệ tự nhũ44,45 Hệ tự nhũ Kích thước giọt Cảm quan HLB chất diện hoạt SEDDS 200 nm – μm Đục < 12 SMEDDS Dưới 250 nm Trong đến mờ > 12 SNEDDS Dưới 100 nm Trong > 12 1.2.2 Ưu – nhược điểm hệ vi tự nhũ Ưu điểm SMEDDS - Tăng SKD: Do tăng độ hịa tan hoạt chất tăng diện tích tiếp xúc hoạt chất với thành niêm mạc tiêu hóa46, đồng thời tác động chất diện hoạt chất đồng diện hoạt, pha dầu chứa hoạt chất kích thước nhỏ làm tăng hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa47 - Bảo vệ hoạt chất: Hoạt chất hòa tan hạt dầu ngăn cản enzym thủy phân, tác động pH, nước tác động môi trường47 - So với nhũ tương, SMEDDS khơng có pha nước nên bền hơn, ổn định mặt nhiệt động giúp bảo quản thuốc tốt Khi pha loãng SMEDDS với nước tạo VNT, kích thước giọt nhỏ làm cho diện tích bề mặt lớn qua SKD thuốc cao hơn47 - Khả tải hoạt chất cao, bào chế dạng rắn dạng lỏng để sử dụng dễ dàng tối ưu sản xuất nâng cấp cỡ lô43 - Hấp thu nhanh, tác dụng nhanh kích thước giọt dầu nhỏ dễ thấm vào hệ bạch huyết số dầu kích thích co bóp hệ tiêu hóa48 Nhược điểm SMEDDS - Khi pha loãng SMEDDS với nước hay dịch tiêu hóa, hoạt chất bị kết tủa tách pha thay đổi mơi trường hịa tan hệ tự tách pha bảo quản thời gian dài Có thể hạn chế tách pha cách bổ sung thêm số polymer công thức - Sự có mặt với tỉ lệ cao chất diện hoạt gây kích ứng đường tiêu hóa - Hiện chưa có mơ hình chuẩn để đánh giá độ hòa tan in vitro cho SMEDDS49 1.2.3 Thành phần hệ vi tự nhũ 1.2.3.1 Hoạt chất Thường dùng chất thân dầu liều hoạt chất tiêu chí cần xem xét trước phát triển hệ SMEDDS49 1.2.3.2 Pha dầu Pha dầu có tầm quan trọng lớn việc xây dựng SMEDDS Các đặc tính dầu ( tính phân cực, độ nhớt,…) ảnh hưởng lớn đến hình thành hệ VNT, kích thước giọt pha phân tán, độ hịa tan thuốc Tỉ lệ pha dầu công thức lớn làm gia tăng kích thước giọt hệ tự nhũ47 1.2.3.3 Chất diện hoạt Là hoạt chất mà công thức bao gồm hai phần: đầu thân nước thân dầu, có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt mặt phân cách hai chất lỏng khơng đồng tan với qua tạo thành hệ phân tán đồng nhất50 1.2.3.4 Chất đồng diện hoạt Được phối hợp cơng thức, góp phần quan trọng hình thành hệ tự nhũ Chất đồng diện hoạt giúp tăng tính linh động bề mặt phân cách hai pha, điều chỉnh HLB chất diện hoạt, làm tăng độ tan hoạt chất giúp tạo nhũ tương bền, ổn định Thường dùng chất đồng diện hoạt có HLB khoảng từ 10 – 1450 1.2.3.5 Chất đồng hòa tan Nhằm tăng độ tan hoạt chất pha dầu Các nhóm trường dùng làm chất đồng hòa tan: alcol mạch ngắn, glycol, PEG,…50 1.2.4 Giản đồ pha Giản đồ pha phương tiện thường dùng để xác định vùng có cấu trúc khác vùng tạo VNT, vùng tạo nhũ tương… Giản đồ ba pha có hình tam giác, cạnh tương ứng với thành phần (trong trường hợp cơng thức có nhiều ba thành phần cạnh hình tam giác gồm hai thành phần chất diện hoạt/chất đồng diện hoạt, pha dầu/chất đồng hòa tan,… với tỉ lệ xác định)51 1.2.5 Đặc điểm tá dược lựa chọn để điều chế đánh giá SMEDDS Capryol® 90 Capryol® 90 triglycerid bán tổng hợp không tan nước, không chứa ion sử dụng pha dầu dạng bào chế đường uống thân dầu SNEDDS SMEDDS Trong cơng thức, Capryol® 90 giúp hịa tan dược chất thân dầu khó tan nước làm tăng SKD dược chất Capryol® 90 sử dụng phổ biến dạng bào chế da với vai trò chất hòa tan, đồng diện hoạt tạo VNT Chỉ số cân dầu nước HLB 652, độ nhớt 20 mPa.s 20 °C Capryol® 90 tăng cường hấp thu hiệu để cải thiện hấp thu ruột thuốc hấp thu thông qua đường xuyên tế bào nội bào53 Kolliphor® RH40 Kolliphor® RH40 chất hịa tan, CDH chất nhũ hóa sử dụng nhiều cơng thức dược phẩm Kolliphor® RH40 CDH khơng ion hóa hình thành phản ứng dầu thầu dầu hydro hóa với ethylene oxide Kolliphor® RH40 sử dụng vi nhũ tương54 hệ thống phân phối thuốc tự nhũ hoá55 Tên gọi khác: Polyoxyl 40 hydrogenated castor oil, Macrogolglycerol Hydroxystearate Polyethylene Glycol 400 (PEG 400) PEG 400 chứa chín đơn vị cao phân tử riêng biệt với trọng lượng phân tử từ 242 đến 594 dalton (5 đến 13 đơn vị etylen oxit) Trọng lượng phân tử trung bình 400 Là hỗn hợp phân tử hòa tan nước có kích thước khác chiết xuất dễ dàng từ chất lỏng sinh học phân tích sắc ký khí-lỏng PEG 400 khơng độc, khơng bị vi khuẩn đường ruột phân giải, khơng chuyển hóa sau hấp thu, đào thải nhanh qua nước tiểu Các thành phần phân tử khác qua biểu mô ruột với tốc độ khác nhau, cho phép xác định đặc tính thấm thụ động niêm mạc56 Trong cơng thức SMEDDS, PEG 400 chất đồng hịa tan kết hợp với Kolliphor® RH40 nhằm tăng độ tan hoạt chất khó tan nước, giảm nồng độ CDH cần thiết để tạo VNT bền pha lỗng57 PEG 400 ổn định mặt hóa học khơng khí dung dịch PEG 400 bị oxy hóa tạo sản phẩm phân hủy có tính acid tiếp xúc với nhiệt độ cao 50 °C thời gian dài Nên bảo quản lọ thép không gỉ, nhôm hay thủy tinh 1.2.6 Phương pháp bào chế hệ SMEDDS Tiến hành cân xác thành phần có cơng thức phối hợp thành phần với vào eppendorf Nếu pha dầu nhớt cách thủy nhiệt độ phù hợp 15 phút Đồng hóa máy vortex (hoặc) siêu âm quy mô nhỏ 1.2.7 Các tiêu đánh giá hệ vi tự nhũ 1.2.7.1 Cảm quan Hệ phải suốt đồng nhất, không màu có ánh xanh Khi pha lỗng 50 – 200 lần với nước phải tạo hệ VNT suốt mờ, đồng khơng có tủa42 1.2.7.2 Kích thước giọt nhũ tương tạo thành Kích thước giọt yếu tố quan trọng đánh giá khả tự nhũ hóa định tốc độ ,mức độ giải phóng hoạt chất ổn định VNT Để xác định kích thước giọt nhũ tương thường dùng kính hiển vi điện tử phương pháp tán xạ ánh sáng42 Kích thước tiểu phân phải nằm khoảng 100 – 200 nm58 10 1.2.7.3 Độ bền nhiệt động VNT tạo thành Chu kì nóng – lạnh: pha lỗng 100 lần với nước cất, thử nghiệm công thức qua chu kì nhiệt độ ngăn mát tủ lạnh (2 – oC) 45 oC, nhiệt độ lưu khơng 48 Sau chu kì khơng xảy kết tủa hay tách lớp kết luận hệ đạt u cầu Chu kì đơng – rã đơng: pha loãng 100 lần với nước cất Thực chu kì, lưu trữ nhiệt độ khơng 48 Những công thức đạt cho thấy không tách pha, váng Ly tâm: pha loãng 100 lần với nước cất, tiến hành ly tâm 10000 vòng/phút 15 phút Nếu không xảy tượng tách pha, kết bơng hay kết tủa tách lớp hệ đạt yêu cầu59 1.2.7.4 Độ đục Điều xác định hiệu q trình tự nhũ hóa cách xác định xem phân tán có đạt đến trạng thái cân nhanh chóng thời gian có bị đục trở lại hay khơng Các phép đo thực cách sử dụng máy đo độ đục42 1.2.7.5 Điện zeta Được sử dụng để xác định điện tích giọt nhũ tương Thế zeta có giá trị tuyệt đối lớn 25 mV xem đủ để tạo ổn định nhũ tương nhờ tương tác tĩnh điện đẩy tiểu phân42 1.2.7.6 Độ ổn định Bảo quản công thức điều kiện dài hạn 30 ± oC/75 ± 5% RH điều kiện lảo hoá cấp tốc 40 ± oC/75 ± 5% RH tháng Mẫu đánh giá cảm quan, nồng độ thuốc, độ truyền qua, điện zeta sau 0, 1, 2, tháng59 1.2.8 Một số ứng dụng SMEDDS việc bào chế dạng thuốc Cải thiện độ hòa tan SKD: Nếu thuốc điều chế dạng SMEDDS, thuốc tăng độ hịa tan lúc phá vỡ bước hịa tan trường hợp thuốc có độ hịa tan độ thấm Trong hệ SMEDDS, hỗn hợp dầu dễ dàng tương tác với nước, tạo thành nhũ tương với kích thước giọt mịn nước (dầu/nước) Các giọt nhũ tương đưa thuốc đến niêm mạc đường tiêu hóa trạng 11 thái hòa tan dễ dàng để hấp thu Do đó, tăng SKD nồng độ thuốc hấp thu tối đa quan sát thấy với nhiều loại thuốc điều chế dạng SMEDDS18 1.2.9 Các nghiên cứu hệ vi tự nhũ chứa curcumin giới Năm 2010, Saipin Setthacheewakul cộng nghiên cứu thành công hệ SMEDDS sử dụng cho công thức curcumin dạng lỏng dạng pellet Công thức hệ SMEDDS-curcumin chứa 70% chất diện hoạt Kolliphor EL : Labrasol (tỉ lệ : 1) 30% hỗn hợp dầu Labrafac PG : Capryol 90 (tỉ lệ : 1) Hệ tải tối đa 40 mg curcumin 900 mg SMEDDS SMEDDS-curcumin dạng lỏng dạng pellet nhanh chóng hình thành VNT dầu nước mịn, với khoảng kích thước giọt 25,8 – 28,8 nm 29,6 – 32,8 nm60 Năm 2012, Liandong Hu cộng nghiên cứu thành công công thức hệ SMEDDS sử dụng cho curcumin Công thức tối ưu, bao gồm 14% Capryol 90 (dầu), 44 30% Cremophor RH40 (chất diện hoạt) 42% Transcutol P (chất đồng diện hoạt) hình thành vi nhũ tương có kích thước giọt 27,3nm ± 2,0 nâng cao khả hòa tan curcumin lên đến 32,5 mg / mL Nghiên cứu dược động học vi nhũ tương thực chuột so với hỗn dịch tương ứng Độ ổn định vi nhũ tương sau pha loãng tuyệt vời Vi nhũ tương làm tăng đáng kể Cmax diện tích đường cong (AUC) so với dạng huyền phù (p