Nghiên cứu xây dựng công thức vi nhũ tương chứa lycopen

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HỒ THỊ MỸ LINH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC VI NHŨ TƯƠNG CHỨA LYCOPEN LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BỘ Y TẾ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - HỒ THỊ MỸ LINH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG THỨC VI NHŨ TƯƠNG CHỨA LYCOPEN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 8720202 LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HUỲNH TRÚC THANH NGỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu đề tài trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Hồ Thị Mỹ Linh ii TÓM TẮT Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ – Khóa: 2019 – 2021 Đề tài “Nghiên cứu xây dựng công thức vi nhũ tương chứa Lycopen” Học viên: Hồ Thị Mỹ Linh Giảng viên hướng dẫn: TS Huỳnh Trúc Thanh Ngọc Mở đầu Lycopen hợp chất caroten tìm thấy chủ yếu cà chua chín (từ tiếng Latinh lycopersicum nghĩa cà chua) Nhiều nghiên cứu lycopen nghiên cứu có hoạt tính oxy hóa cao hiệu điều trị bệnh lý đặc biệt bệnh thần kinh Mục tiêu đề tài xây dựng công thức vi nhũ tương chứa lycopen nhằm khắc phục vấn đề sinh khả dụng đường uống gây tính tan nước tính nhạy cảm với tác nhân môi trường bất lợi oxy, ánh sáng, nhiệt độ, acid đặc biệt bền đường tiêu hóa lycopen Đối tượng phương pháp nghiên cứu Quy trình định lượng lycopen tham khảo dược điển Mỹ báo liên quan sau tiến hành thẩm định quy trình Khảo sát lựa chọn thành phần pha dầu công thức vi nhũ tương thơng qua đánh giá độ tan bão hịa lycopen tá dược Xây dựng giản đồ pha phương pháp chuẩn độ nước, lựa chọn giản đồ pha có diện tích vùng tạo vi nhũ tương lớn thiết kế mơ hình thực nghiệm từ tỉ lệ lọc Tiến hành bào chế vi nhũ tương chứa lycopen từ mơ hình thiết kế, đánh giá tiêu dùng làm thơng số để tối ưu hóa cơng thức Cơng thức vi nhũ tương chứa lycopen tối ưu tiến hành bào chế mẫu để đánh giá mức độ dự đoán phần mềm tiếp tục đánh giá tiêu kích thước giọt, số phân tán, zeta, pH, định lượng lycopen, phóng thích in vitro khảo sát sơ độ ổn định Từ kết thử nghiệm xây dựng tiêu chuẩn ban đầu cho vi nhũ tương bào chế cỡ mẫu 200 g tiến hành đánh giá độ ổn định điều kiện 25 ± oC 40 ± oC/ độ ẩm 75 ± 55% tháng Kết bàn luận Quy trình định lượng quang phổ hấp phụ UV-Vis sắc ký lỏng hiệu cao thẩm định đạt tiêu tính tương thích hệ thống, độ đặc hiệu, độ đúng, độ xác Trên sở nghiên cứu độ tan bão hòa cho thấy D-limonen, Tween 80 iii Transcutol HP có khả hòa tan lycopen tốt Giản đồ pha sau xây dựng dựa tá dược với tỉ lệ chất diện hoạt/đồng diện hoạt (kl/kl) 3:1; 2:1; 1:1 1:2 Giản đồ pha với tỷ lệ Smix (chất diện hoạt/đồng diện hoạt) 1:1 cho vùng hình thành vi nhũ tương có diện tích lớn Quy trình bào chế vi nhũ tương chứa lycopen tham khảo từ kết nhóm nghiên cứu tiến hành đánh giá lại số thông số Phần mềm Design Expert 13.0 sử dụng để thiết kế mơ hình thực nghiệm tối ưu hóa cơng thức Kết quả, cơng thức lựa chọn có thành phần vi nhũ tương gồm 16,66% D-limonen, 50% Smix, 33,34% Transcutol HP tải 447 µg lycopen (tính g vi nhũ tương nền) Tiến hành đánh giá mẫu vi nhũ tương chứa lycopen với cỡ mẫu 20 g cho thấy khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê mẫu phần mềm dự đoán kết Vi nhũ tương chứa lycopen có kích thước giọt trung bình 85,47 ± 0,03 nm PdI < 0,4 Mẫu 200 g bào chế với quy trình tương tự mẫu 20 g đạt tiêu dự thảo ban đầu Hàm lượng lycopen vi nhũ tương định lượng phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao cho kết khác khơng có ý nghĩa thống kê so với phương pháp UV-Vis Kết luận Đề tài bước đầu tối ưu hóa cơng thức vi nhũ tương chứa lycopen tải 447 µg g vi nhũ tương cỡ mẫu 20 g 200 g Xây dựng quy trình điều chế đơn giản, có tính nâng cấp có tính lặp lại, giải pháp tiềm giúp cải thiện độ tan, nâng cao sinh khả dụng Xây dựng tiêu chuẩn dự thảo cho vi nhũ tương chứa lycopen Từ khóa: lycopen, cà chua, vi nhũ tương, đường uống iv ABSTRACT Master thesis for the degree of Master Pharm – Academic course: 2019 - 2021 “Formulation of lycopene – loaded microemulsion” By Ho Thi My Linh Supervisor: Dr Huynh Truc Thanh Ngoc Introduction Lycopene is a carotene mainly found in ripe tomatoes and studied as a therapeutic agent because of its high antioxidant effects, especially in some chronic diseases This study aimed to formulate lycopene – loaded oil-in-water microemulsion to overcome the problems of low bioavailability caused by the insolubility in water of lycopene and its sensitivity to adverse environmental factors such as oxidants, light, heat, and instability in the gastrointestinal tract Materials and methods The selection of oil in the microemulsion was performed by the study of lycopene’s saturated solubility in each excipient Pseudo-ternary phase diagrams were constructed to evaluate the ratio of surfactant to co-surfactant required to produce microemulsion by using the water titration method Surfactant and co-surfactant were mixed in different volume ratios (3:1; 2:1; 1:1 and 2:1), also know as Smix The phase diagrams with the largest area of the microemulsion region were selected The formulation of microemulsion was further optimized by D-optimal mixture design, taking the weigh ratio of oil, Smix and water as independent variables and globule size, lycopene loading as response variables The optimized lycopene – loaded microemulsion was characterized for appearance, pH, droplet size, polydipersity index, zeta potential, microemulsion containing lycopene, in vitro release, thermodynamic stability and influence of pH Stability studies were performed at 25 ± oC and 40 ± oC, RH 75 ± 5% for months Results and discussion The UV-Vis absorption method and HPLC method for the determination of lycopene in microemulsion were validated successfully for system suitability, specificity, linear range, accuracy and precision On the basis of solubility studies, it was found that lycopene exhibited maximum solubility in D-limonen, Tween 80, and Transcutol HP, so they were selected to construct the pseudo-ternary phase diagrams with the ratio of surfactant/co- v surfactant Phase diagram with surfactant/co-surfactant (Smix) ratio 1:1 had the largest area of microemulsion region Mathematical equations were used to correlate the dependent and independent variables The predicted optimized microemulsion, containing 16,67%, Dlimonen, 50% Smix and 33,33% water, showed globule size and lycopene loading which in close agreement with the predicted value of response variable by the optimization software 200 g per lot lycopene-loading microemulsion were prepared using the same procedure with 20 g per lot sample The result of lycopene determination using UV-Vis absorbance method and HPLC method were not satistical significance difference Conclusions The present work has achieved the formulation of microemulsion loading 447 µg lycopene per 01 g blank microemulsion satisfied all physico-chemical properties The lycopen-loaded microemulsion was red, homogenous and the average particle size was 85,47 ± 0,03 nm with PdI < 0,4 The lycopene-loaded microemulsion was prepared with 20 g per lot, after that, it was easily scaled up to 200 g per lot Keywords: lycopene, tomato, microemulsion, oral delivery vi MỤC LỤC Lời cam đoan .i Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình x MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lycopen 1.2 Tổng quan vi nhũ tương 14 1.3 Một số nghiên cứu gần 21 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 2.1 Đối tượng nghiên cứu 23 2.2 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị phần mềm dùng nghiên cứu .23 2.3 Phương pháp nghiên cứu 24 Chương KẾT QUẢ .34 3.1 Các quy trình định lượng lycopen 34 3.2 Sàng lọc pha dầu cho vi nhũ tương 41 3.3 Xây dựng công thức vi nhũ tương chứa lycopen .42 3.4 Hoàn thiện dạng bào chế tiến hành theo dõi độ ổn định .54 Chương BÀN LUẬN 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii Chữ viết tắt BBB BCS BĐM BHT CDH ChP DCM ĐDH GĐP GRAS HLB HPLC Kl KTG KTTP PDA PdI PEG Phr.EU PTFE RSD SD TB TCNSX USP UV-Vis DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ nguyên Nghĩa tiếng Việt Blood brain barrier Hàng rào máu não Biopharmaceutics classification Hệ thống phân loại sinh system dược học Bình định mức Butylated hydroxytoluene Butylated hydroxytoluen Chất diện hoạt Chinese pharmacopoeia Dược điển Trung Quốc Dicloromethane Dicloromethan Đồng diện hoạt Giản đồ pha Generally recognized as safe Hydrophilic-lipophilic balance Chỉ số cân dầu – nước High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu cao Chromatography Khối lượng Kích thước giọt Kích thước tiểu phân Photo diod array Đầu dò dãy diod quang Polydispersity index Chỉ số đa phân tán Polyethylene glycol Polyethylen glycol European pharmacopoeia Dược điển Châu Âu Polytetrafluoroethylene Polytetrafluoroethylen Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối Standard deviation Độ lệch chuẩn Trung bình Tiêu chuẩn nhà sản xuất United States Pharmacopoeia Dược điển Mỹ Ultra violet visible Tử ngoại-khả kiến viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Lượng lycopen tìm thấy nguồn thực phẩm Bảng 1.2 Độ tan lycopen số dung môi Bảng 1.3 Q trình isomer hóa lycopen 70 ℃ .7 Bảng 1.4 Bước sóng hấp thụ cực đại (λmax) lycopen Bảng 1.5 Định lượng lycopen đồng phân phương pháp HPLC với đầu dò PDA 10 Bảng 1.6 Nồng độ lycopen số mô người .12 Bảng 1.7 Sự khác vi nhũ tương nhũ tương thô 15 Bảng 1.8 Các nghiên cứu gần lycopen 22 Bảng 2.1 Danh mục nguyên liệu dùng nghiên cứu 23 Bảng 2.2 Danh mục hóa chất dung mơi dùng nghiên cứu 23 Bảng 2.3 Thiết bị nghiên cứu sử dụng đề tài 24 Bảng 2.4 Phần mềm sử dụng đề tài 24 Bảng 2.5 Nồng độ pha mẫu .25 Bảng 2.6 Nồng độ pha mẫu .27 Bảng 2.7 Các mức độ cảm quan để quan sát khả nhũ hóa .29 Bảng 2.8 Phương pháp chuẩn bị dung dịch đệm 32 Bảng 3.1 Tương quan nồng độ độ hấp thụ lycopen .35 Bảng 3.2 Kết thẩm định độ xác 35 Bảng 3.3 Kết thẩm định độ 36 Bảng 3.4 Kết khảo sát tính tương thích hệ thống .37 Bảng 3.5 Kết khảo sát độ tuyến tính 39 Bảng 3.6 Kết thẩm định độ xác 40 Bảng 3.7 Kết thẩm định độ 40 Bảng 3.8 Kết định lượng lycopen sau 01 tuần 42 Bảng 3.9 Kết đo độ truyền qua (T%) hỗn hợp pha dầu Smix 42 Bảng 3.10 Thơng số khảo sát thời gian bão hịa lycopen 45 Bảng 3.11 Thông số khảo sát thời gian hình thành vi nhũ tương 45