Luận văn thạc sĩ Công nghệ hóa học: Nghiên cứu độ bền của hệ huyền phù Rutin

NHIỆM VU VÀ NOI DUNG: - Đánh giá nguyên liệu độ âm, cau trúc, hình thái, độ tinh khiết- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa - Khảo sát ảnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt- Khảo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ GIANG HẠNH

NGHIÊN CỨU ĐỘ BEN CUA HỆ HUYEN PHÙ RUTIN

Chuyên ngành: Công nghệ hóa họcMã số: 60.52.75

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: LE GIANG HANH MSHV: 11050136Ngày, thang, năm sinh: 08/10/1988 Noi sinh: Tp HCMChuyên ngành: Công nghệ hóa hoc Mã số: 60.52.75I TEN DE TÀI: NGHIÊN CUU ĐỘ BEN CUA HỆ HUYEN PHÙ RUTINIl NHIỆM VU VÀ NOI DUNG:

- Đánh giá nguyên liệu (độ âm, cau trúc, hình thái, độ tinh khiết)- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa

- Khảo sát ảnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất hoạt động bề mặt, dung môi- Đánh giá tính chất hệ huyền phù thu được như tính chat ly, hóa, độ bềnIl NGAY GIAO NHIỆM VU: 24/06/2013

IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 22/11/2013v CAN BO HUONG DAN: PGS TS LE THI HONG NHAN

Tp HCM, ngay 20 thang 12 nam 2013CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

TRUONG KHOA KY THUAT HOA HOC

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn và hỗtrợ từ PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Các nội dung nghiên cứu và kết quả đạt đượctrong dé tài này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bat cứcông trình nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu, đồ thị phục vụ choviệc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả tiễn hành thực nghiệm và ghinhận Nếu phát hiện có bất kì sự gian lận hay không trung thực nào, tôi xin hoàntoàn chịu trách nhiệm trước kỷ luật của nhà trường.

Tp HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Học viênLê Giang Hạnh

Lời cảm ơn chân thành nhất tôi xin gửi đến PGS TS Lê Thị Hồng Nhan, ngườiđã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn nay motcách tốt nhất.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn toàn thé cán bộ, giáo viên, anh chị em và các bạn làm

việc ở phòng thí nghiệm Bộ môn Kỹ thuật hữu cơ, Kỹ thuật v6 cơ và phòng thínghiệm Câu trúc vật liệu trường Dai hoc Bách Khoa Tp.HCM đã chia sẻ kinhnghiệm, kiến thức và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận văn nảy

Chúc tất cả sức khỏe và thành công.Xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Học viênLê Giang Hạnh

lil

TÓM TẮT

Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện đồng hóavới mục tiêu đạt được hệ huyền phù rutin có nồng độ 5% bằng phương pháp kết hợpđồng hóa tốc độ cao Philips với nghiền bi cao tốc Bột rutin nguyên liệu được phântán trong nước cùng với hai hệ phụ gia khác nhau là: PEG 0,1% - ethanol 15% vàPEG 0,1% Nghiên cứu đã thành công trong việc tạo hệ huyền phù ở nồng độ 5%với kích thước hạt trung bình nhỏ hơn 900 nm Hệ huyền phù tạo thành được đánhgiá sơ bộ về độ bền bang các phương pháp như độ sa lắng, độ am, độ biến thiênmàu Kích thước trung bình của hệ được kiểm tra băng phương pháp LDS Nguyênliệu rutin thương mại cũng được kiểm tra, đánh giá về cấu trúc tinh thé băng nhiễuxạ tia X (XRD) và độ tinh khiết bằng phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao(HPLC).

ABSTRACTThis thesis focused on researching dispersions of rutin with rutin concerntrationof 5% Especially, a combination between Philips hand blender and high speed ballmil Solid rutin particles were dispersed in deionized water with two differentadditives such as PEG 0,1% and PEG 0,1% - ethanol 15% for preparing a nano rutinsuspension The thesis was successful in generating nano rutin suspension with rutinconcentration of 5% with an average particles size less than 900 nm For evaluatingthe suspension, many analyzing techniques have been used such as sedimentationratio, measurement of moisture anddynamic light scattering (LDS).Raw rutinmaterial was characterized by using X-ray powder diffraction and HPLC analysis.

MỤC LỤC

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ - G- 2s E S111 3 E399 Hy vn i0980.)6297927ẼẼ5 iiLOI CAM ON c1 1 1111212111 51110111 121111101010 11011111 1111010100 11111110 ri iiiTOM TAT weeeececceccccscscscscscsssscsescececscscscscscscsssssssessvssavscecstscscscsesesessvssssavecscseseseseeeess ivABSTRACT wiececccccscscccssssescscscscsscscscsesesssscscsesesssesscscsesesssscsesessvscecsesssssscsescsesssscscseeass iv01909 22 VDANH MỤC HINH - G- G G S121 E1 E519 11 119191111 HH nh Hàng rệt viiiDANH MỤC BANG BIÊUU -.- G k1 S3 S1 191 E1 1E SH kg ng xiDANH MỤC CAC TU VIET TẮTT 6-2 s23 S583 S1 5123 1 vn gen xiiDANH MỤC PHU LỤC ¿G5 E1 SE 5121 1E 15111211511 11 0111 E111 re.xiii09)8i927117Ẽ25 XViiiCHƯƠNG 1: TONG QUAN SG co 212 91 91950191111 5111121 HH ng ng sở |1.1 GIỚI THIỆU VE RUUTTIN G- 6 6 E333 E193 21 E1 Evgks g g scrkg |1.1.1 Tinh chất vật lý và hóa HQC - HH ke 21.1.2 Hoạt tính sinh học của rUtIn - cc n1 1S 1 vs s2 31.1.2.1 Chống oxy hóa - S2 2.22 ST HS 1 111111010111 31.1.2.2 Chống ung thư - + S222 S2E 1S 1E E1 tri 41.1.2.3 Chống viêm + E22 22t S*S* x2 E91 1 1111111111011 re 41.1.2.4 Tac dụng bảo vệ than - - - - -G Gv 41.1.2.5 Tác dụng tốt đối với bệnh tiểu đường - 552 c+c+szecsczcsed 51.1.2.6 Chống suyễn +: 2 22.22 E1 1 1111101111101 11111 re 5

1.2 CONG NGHỆ NANO G- n n1 T HH TT TH TT TH Tưng ng rệt 5I.2.I Vật HEU nanO -. - c cnQ 0101101110111 111 T1 1n n1 va 51.2.2 Tinh chất của vật liệu nanO - cv E1 S5 91 S1 5191 kg vs svri 61.2.3 KY thuật cơ bản của công nghệ nano - 2 <2 S233 3335555555555554 71.2.3.1 Boffom-Up cọ HH nh 81.2.3.2 TOP-OWH QẶQ Quà 101.2.3.3 Kết hợp đồng thời bottom-up và top-down : 5555: 121.3.MỘT SO CONG TRÌNH NGHIÊN CỨU VE HỆ PHAN TAN TAO HẠT) 990 121.3.1 Trong dược phẩm - +55 SE S2 EEEEEEEEEEEESEEEcrrrrrrrrre 121.3.2 Trong mỹ phẩm - + 522222 SE S22 SE EEEEEEEEEEEEEEESEEEErkrkrrrrrrve 14CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM +2 ¿52 E225 E2 E321 1E 5151 1 1E E111 re 152.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU G- E125 91 8E SE 1 ven 152.2 DUNG CU — THIET BỊ VÀ HOA CHAT uu cecccsccecceccececescecesceevsceavsceecaceeceeees 162.2.1 Dụng cu—thiét bị - c1 1S 1S 11112111 5111011111 11101010 11gb l62.2.2 Nguyên liệu — hóa chất -¿ ¿+ + E23 1232223 1E EEEEEEErkrrrrererree 172.3 PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CÍỨU ¿2 + E222 E2 *E£E£E£EE2E+EEErrzrzerees 172.3.1 _ Xác định độ âm nguyên liệu 255255225222 £vEvEeeerrseerrred 172.3.2 Xác định độ tinh khiết của nguyên lIỆU -«« <5 {<< se 182.3.3 Xac định phân bố kích thước hạt - 5 66s 2S cxe 202.3.4 Phan tích hình thái hat băng TEM ¿- - 5+ 2 2 2 £+E+2£2 2£ 202.3.5 Phân tích cấu trÚC - - +: <2 E112 E9 1311 1 5 51512521 1 11x 202.3.6 Đánh giá màu sắc ngoại QUAN - 5255225222 2 EvEvEeeerrrerrrred 21

2.3.8 Xác định nồng độ rutin trong hỆ - - ĂSSS S111 3 1x x4 242.4 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM - E5 S222 SE SE EEE1E1111111 111111 te 24

2.4.1 Đánh giá đặc tính nguyên liỆu eee 5< <5 3333111511111 1v ke 242.4.2 Nghiên cứu tạo hệ huyền phù rutin 5-5 552 2 +c+szx+e+esesess2 252.4.2.1 Tao hệ huyén phù rutin hỗ trợ bởi PEG sec sex cseed 252.4.2.2 Tao hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH - se sec cseed 27CHUONG 3: KET QUÁ VÀ BAN LUẬN G ke E S3 SE 12 vs cvsevea 333.1 ĐÁNH GIA DAC TÍNH NGUYEN LIỆU - 6 2 26 262x222 sec: 333.1.1 _ Tính chất nguyên liu ¿+ ¿5252 SE +E2E2E 2325 1£ ErErkrrrsrrerred 333.1.2 Phân tích nhiễu xạ XRD G- G1 E19 S51 1E vn vn skp 353.1.3 Hình thái và kích thước nguyên lIỆU - - 5-5 S51 1 1 1 ke 353.2 HỆ HUYEN PHU RUTIN HO TRỢ BỞI PEG - 2 6 2s xxx sec: 363.2.1 Anh hưởng của thời gian đồng hóa - ¿5-55 252 c+cccesrsseeerced 363.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng PEG - ¿255525222 e£vEveeeereseserced 403.3 HỆ HUYEN PHU RUTIN HO TRO BỞI EtOH - - 5-2 2s sec sec: 433.3.1 Anh hưởng của thời gian đồng hóa - 5-5555 52 ccsccesrsreeercee 433.3.2 Anh hưởng của hàm lượng EtOH - ¿5252 2 e£+Ezseeeresesreced 453.3.3 Ảnh hưởng của loại chất hoạt động bé mặt - 55s 5+: 483.4 SO SANH HIEU QUA DONG HÓA - G6 x SE S3 E98 E2 SE sec 51CHUONG 4: KET LUẬN VA DE NGHI u ccccccccsccescessecescecseccseseceeceeseceaceeveeeaceaes 55TAI LIEU THAM KHAO uuu cecccceccccescecesceeceesecsscescescsesecsecsssscsaceavsccaevaceeceavecaceas 57108009922 59

Vil

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Công thức cau tạo cla rufin ¿- +: ¿5+ Sz S2 E33 E21 121 121 EErrrrerred lHình 1.2: Sơ đồ thủy phân của rutin tạo thành quercetin - ¿2 + 2 2 +c+sss¿ 2Hình 1.3: Công thức cau tạo của Quercetin - ¿+ 222222223 2£ rrrerererred 3Hình 1.4: Kích thước các loại vật EU nano - -c < s11 113 x2 6Hình 1.5: Sự tăng đáng kế diện tích bề mặt nhờ giảm kích cỡ hạt 6Hình 1.6: Hiệu quả của đường kính hat ran trong thí dụ giả định về tính tan 7Hình 1.7: Nguyên ly Bottom-up (A) và Top-down (B) chen 8Hình 1.8: Co chế hình thành và phát triển hạt nano trong dung dịch 8Hình 1.9: Hệ nhũ tương nước trong dau và dau trong nước - s5: 10Hình 1.10: Phương pháp piston-gap (A) và phương pháp Jet-stream (B) 12Hình 1.11: Anh của bột min rutin (a) và tinh thé nano rutin sau khi đồng hóa cao áp(b) dưới kính hiỂn Vi ¿- 5c 1S 15121 5 511115325 1 1111111111101 01010 111111 re 13Hình 2.1: Quy trình nghiên cứu tong quát -¿-+ 2 2 2 ++S+sE+E+xeEcEcezsreceree 15Hình 2.2: Các loại thiết bị đồng hoá - - ¿5222 SE S13 1 3 E51 121 1251111121 re, l6Hình 2.3: Máy đo độ âm Satorious MB45 -¿ ¿5+ E222 E1 E21 1E cErree 17Hình 2.4: Không gian mau CIE — LLab S111 11 1 3 3 9v v9 re 22Hình 2.5: Không gian mau CIE — ÍCHh - - - S311 111113553 99 3 399 re 22Hình 2.6: Giá để cuvet sử dụng khi đo mau 5- 52 +5 522222 2 222222 sex 23Hình 2.7: Quá trình sa lắng ¿E122 2 21212525 5111112111 51111101111 1011101 re 23Hình 2.8: Quy trình đánh giá đặc tính nguyên lIỆU - 555555 <S << ss+ s2 24Hình 2.9: Quy trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG sec s4 25Hình 2.10: Quy trình tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH - se: 28

Hình 3.1: Nguyên lIỆu rufiTi - - - - 5< - «<5 <5 c9 91g nh 33Hình 3.2: HPLC của nguyên liệu rutin (a), rutin chuẩn (b), quercetin chuẩn (c) 34Hinh 3.3: Két qua nhiễu xa XRD của: (a) rutin chuẩn và (b) rutin nguyên liệu 35Hình 3.4: Ảnh TEM của rutin nguyên liệu - 552 2 5+ £+£+x+z+e+e+s se 36Hình 3.5: Ảnh hưởng của thời gian nghiền lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu -: - + + 2+ S2 E SE E*E£zE£zErEzezkrereed 37Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian nghiên lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu - - ¿<2 2+2 <2 E25 1E E3 3E Ek SE E x rvg 37Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian nghiên lên độ sa lắng của hệ huyền phù rutin hỗtrợ bởi PEG theo thời gian ÏƯU << cu 38Hình 3.8: Anh hưởng của thời gian nghiền lên kích thước hat của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu -: - + + 2+ S2 E SE E*E£zE£zErEzezkrereed 39Hình 3.9: Ảnh hưởng của hàm lượng PEG lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu -: - + + 2+ S2 E SE E*E£zE£zErEzezkrereed 40Hình 3.10: Ảnh hưởng của hàm lượng PEG lên nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu -: - + + 2+ S2 E SE E*E£zE£zErEzezkrereed 40Hình 3.11: Ảnh hưởng của hàm lượng PEG lên độ sa lang của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu - - -:- ¿+ 2 2 <2 E25 1E E3 3E EkEvSEEx cv, 41Hình 3.12: Ảnh hưởng của hàm lượng PEG lên kích thước hạt của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lưu -: - + + 2+ S2 E SE E*E£zE£zErEzezkrereed 42Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyềnphù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lưu ¿ +55 52s 5sc+x+esesexseceeess 43Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu -¿- ¿2 2+6 + 2E £+E£2E££E+E£zE£zEzx£zerzee, 43Hình 3.15: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên độ sa lăng của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu - 2 2 +52 E22 E23 E3 E2E£2E£EEzEEzEEErx re, 44

Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên kích thước hạt của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu -¿- ¿2 2+6 + 2E £+E£2E££E+E£zE£zEzx£zerzee, 45Hình 3.17: Ảnh hưởng của hàm lượng EtOH lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyềnphù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lưu ¿ +55 52s 5sc+x+esesexseceeess 46Hình 3.18: Ảnh hưởng của hàm lượng EtOH lên nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu -¿- ¿2 2+6 + 2E £+E£2E££E+E£zE£zEzx£zerzee, 46Hình 3.19: Ảnh hưởng của hàm lượng EtOH lên độ sa lang của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu - 2 2 +52 E22 E23 E3 E2E£2E£EEzEEzEEErx re, 47Hình 3.20: Ảnh hưởng của hàm lượng EtOH lên kích thước hạt của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu -¿- ¿2 2+6 + 2E £+E£2E££E+E£zE£zEzx£zerzee, 47Hình 3.21: Ảnh hưởng của loại CHĐBM lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phùrutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu -¿- ¿2 2+6 + 2E £+E£2E££E+E£zE£zEzx£zerzee, 48Hình 3.22: Ảnh hưởng của loại CHDBM lên nông độ rutin của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu - 2 2 +52 E22 E23 E3 E2E£2E£EEzEEzEEErx re, 48Hình 3.23: Ảnh hưởng của loại CHĐBM lên độ sa lang của hệ huyền phù rutin hỗtrợ bởi EtOH theo thời gian ÏƯU - - c1 HH ke 49Hình 3.24: Ảnh hưởng của loại CHĐBM lên kích thước hạt của hệ huyền phù rutinhỗ trợ bởi EtOH theo thời gian Ïưu - 2 2 +52 E22 E23 E3 E2E£2E£EEzEEzEEErx re, 50Hình 3.25: Nhiễu xạ XRD của các mẫu ở thời gian đồng hóa 30 phút tại ngày đầu

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1: Thiết lập hệ huyền phù nano rutin 5-5-5252 5+ £+£+s+s+z+s2szscz2se 13Bang 1.2: Kết qua kích thước hat va chỉ số da phân tan PI của các R-NS 13Bảng 2.1: Bang thông số vận hành trên hệ thống HPLC 5-5-5555: 18Bảng 2.2: Điều kiện thi nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa đối vớihệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG - +22 5222 S2 SE EEvEvEEEeEEEeErErkrkrkrerees 26Bảng 2.3: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng PEG đối với hệhuyền phù rutin hỗ trợ bởi PE - ¿5 2E +22% E228 EEE£EEESEEEeEEErErkrkrkrkrerees 27Bảng 2.4: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa đối vớihệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH 2-2522 SE S22 vEEEEEEEeErErkrkrkrerees 29Bảng 2.5: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng EtOH đối với hệhuyền phù hỗ trợ bởi EtOH ¿¿ ¿ ¿E2 E2E2E2%2E 2128 EEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrrreee 30Bảng 2.6: Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của loại chất hoạt động bé mặtđối với hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH -. ¿- 5+ 2 2 2 2E +2££z£zEzszzczcee 31Bảng 3.1: Tính chất cơ bản của rutin nguyên liệu - + - 555525525 2s2s2< 33Bảng 3.2: So sánh kích thước hat của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% tại ngày 0khi đồng hóa băng các phương pháp khác nhau - 5-52 2 2 222222 2£+£zsz<e 51Bang 3.3: So sánh đặc tính hệ huyén phù rutin 5% khi hỗ trợ bang phụ gia khác

XI

PI

PVASDSSSL

TEM

UV-Vis

XRD

DANH MUC CAC TU VIET TAT

: Chemical Abstracts Service: chitosan

: chất hoạt động bé mặt: Commision Internationale de I'Éclairage: Detector Diod Array

: ethanol: High-performance liquid chromatography: Laser diffraction spectrometry

: Polyethylene glycol: Polydispersity: Polyvinyl acetate: Sodium dodecyl sulfate: Sodium stearoyl lactylate: Transmission electron microscopy: Ultraviolet—visible spectroscopy: X-ray Diffraction

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Kiểm tra đặc tính NQUVEN LGU 20 íđađắđaắaắẳắẳ ]Phụ lục 2: Giá trị đo mau và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% - PEG0,1% - nghiền 15 phú -¿ ¿5c 2 EE2E E218 221 3 EEEEEEEE11 2121212121111 xrk 7Phụ lục 3: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nông độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 15 phút - ¿©2252 ++E+E+E2E2E2E2E 2£ ££eeexerereered 7Phụ lục 4: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 15 phút - ¿5252 2*+222 2222 ££z£zxeeeresesd 8Phụ luc 5: Giá trị đo kích thước hat của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền

Phụ lục 6: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyền phù rutin 5% - PEG0,1% - nghiền 30 phtit ¿5c 21% E251 212121 1 2111511121211 212111111 rk 9Phụ lục 7: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 30 phút ¿- ¿2 2 2+ +E+E2E2E2E2E2E 2£ ££ererererrrred 9Phụ luc 8: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tinh toán độ sa lắng của hệ huyénphù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 30 phút - ¿52+ + +5 £+E+x+E+e+szezs sec 10Phụ lục 9: Giá trị đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền

Phụ lục 10: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% PEG 0,1% - nghiền 45 phtit -. ¿¿ ¿c2 6E 2E 2321282528 1E E E21 1111111 cee 11Phu lục 11: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 45 phút ¿- ¿+ 2 ¿52+ +E+E‡E+E2E£E 222 £zervererred IIPhụ lục 12: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 45 phút - ¿+2 + 2 +5 £+E+x+E+e+szszzczcee 12

-Xiil

Phụ lục 13: Giá trị đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% PEG 0,1% nghiền 45 phút - - 6 62621212121 1 9 51319151151 2111 212111111111 0110101010101 11 0111 gyb 12Phụ lục 14: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,1% - nghiền 60 phtit ¿5c 2E E2E232%2E 2128 1 E113 9211111111 cee 13Phu lục 15: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 60 phút ¿+2 2 2 2 ++E+E+E2E+E2E£E 222 £zerxererred 13Phụ lục 16: Giá trị do chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - nghiền 60 phút ¿- ¿22 2 +5 +E+E+x+E+E+szz sex 14Phụ lục 17: Giá tri đo kích thước hat của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% -nghiền 60 phút - - E622 2E SE 2121 4 9 1319151151231 2111111111111 01 010101101110 01gb 14Phụ lục 18: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 15 phút -2 sc©se+Ex£+EE£EEEEEEEEEEEeEEesrkrrre 15Phu lục 19: Giá trị đo độ âm va kết qua tính toán nồng độ rutin của hệ huyén phùrutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 15 phút - 2555555555: 15Phụ luc 20: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 15 phút -zcsz 5s l6Phụ lục 21: Gia tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% -EtOH 10% - nghiền 15 phút - ¿5:5 2E 2E2% E22 2E EEEEEESEEEeEEEEErkrkrkrkrereee l6Phụ lục 22: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 30 phút 2 se *‡Ex£+EEtEEEEEEEEEEEeEEesrkrrre 17Phụ lục 23: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 30 phút -2 2 se+cx++rxexe: 17Phụ lục 24: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 30 phút - sec 18Phụ lục 25: Gia tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% -EtOH 10% - nghiền 30 phút - ¿5:5 222225 2E 2223 EEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrrreee 18

Phụ lục 26: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 45 phút 2 se e‡Ext+EEtEEEEEEEEEEESEEesrkrrre 19Phu lục 27: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 45 phút 525555555255: 19Phụ luc 28: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tinh toán độ sa lang của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 45 phút - se 20Phụ lục 29: Giá trị đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% -EtOH 10% - nghiền 45 phút - ¿5:5 222225 2E 2223 3E ESEEEEEEEEEEErkrkrkrrreee 20Phụ lục 30: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 60 phút -2 sc+ *‡ExE+EE£EEEEEEEEEEESEEesrkrrre 21Phụ lục 31: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 60 phút 525555555255: 21Phụ luc 32: Giá trị do chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyénphù rutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 10% - nghiền 60 phút -2- sec: 22Phụ lục 33: Giá trị đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1% -EtOH 10% - nghiền 60 phit - ¿52 5 222225 2E 2223 EEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrrrees 22Phụ lục 34: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0.3% - nghiền 30 phit ¿c2 E1 2E2E2%2E 2521 1E 1E 211111111 23Phu lục 35: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,3% - nghiền 30 phút - ¿+ 2 252 +E+E2E‡E+E2E£E 2£ £zerxererred 23Phụ lục 36: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,3% - nghiền 30 phút - ¿2+ + +5 £+E+x+z+e+ezsze se 24Phụ lục 37: Giá tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,3% -nghiền 30 phú - - 6 62622122 3S 51315151151 211 210111111111 011 1010101011101 11T gy 24Phụ lục 38: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,5% - nghiền 30 phit ¿C2621 2E 2321232125 1 2E 211111111 25

-XV

Phu lục 39: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,5% - nghiền 30 phút -. - ¿+ 2 ¿52 +E+E2E2E+E2E2E 222 £zerxersrred 25Phụ lục 40: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,5% - nghiền 30 phút - ¿2+ 2 +5 £+£+x+z+e+szscsczcee 26Phụ lục 41: Gia tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,5% -nghiền 30 phú - - 6 62622122 3S 51315151151 211 210111111111 011 1010101011101 11T gy 26Phụ luc 42: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -PEG 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút -5-+ 25252 c+S+SzEvE+x+EE+ezezecscee 27Phu lục 43: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút - 2 xe+zx++rxexe: 27Phụ lục 44: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - PEG 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút - se 28Phụ lục 45: Gia tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0,1%- EtOH15% - nghién 30 phuit c.cccccecccscsescscsescscscscscsssssscsescscscscscsesesesesseeesescessescsesesesees 28Phụ luc 46: Giá trị do màu và kết quả tính toán AE của hệ huyền phù rutin 5% - SSL0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phtit 5-5252 S2 S222 £+E+EeEvErEeEeErererererees 29Phu lục 47: Giá trị đo độ âm và kết quả tính toán nồng độ rutin của hệ huyền phùrutin 5% - SSL 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút - 5552555555 5555 29Phụ lục 48: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - SSL 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút -2- sec: 30Phụ lục 49: Gia tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - SS5L 0,1% - EtOH15% - nghiền 30 phuit - - ¿22222222 SE S21 3 9E515151511 2121211111111 rre 30Phụ lục 50: Giá trị đo màu và kết quả tính toán AE của hệ huyén phù rutin 5% -lecithin 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút ¿5+ + 5+ 2£ +£+z+z2z+s2szzczcxe 31Phu lục 51: Giá trị đo độ âm va kết qua tính toán nồng độ rutin của hệ huyén phùrutin 5% - lecithin 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút -. - 555255: 31

Phụ lục 52: Giá trị đo chiều cao sa lang và kết quả tính toán độ sa lắng của hệ huyềnphù rutin 5% - lecithin 0,1% - EtOH 15% - nghiền 30 phút 32Phụ lục 53: Giá tri đo kích thước hạt của hệ huyền phù rutin 5% - lecithin 0,5% -EtOH 15% - nghiền 30 phút - ¿5:5 222225 2E 2223 3E EEEEEEEEEEEEErkrkrkrrreee 32

XVII

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, việc ứng dụng các các loại thuốc có nguén gốc thiên nhiên để dựphòng va điều trị bệnh một cách riêng rẽ hoặc kết hợp với các loại thuốc có nguonsốc hóa dược ngày càng phát triển cả trong nước và trên thé giới, do có các ưu điểmnhư tăng hiệu quả điều trị, giảm độc tính và ít tác dụng phụ Trong đó, cây hoa hòecũng được chú ý đến vì có chứa rutin Rutin là một trong những hợp chất thiênnhiên có giá trị nhờ có tác dụng tăng cường sức chịu đựng và sức bền thành maomạch, loại trừ các gốc tự do giúp ngừa ung thư, biến đổi gene và tăng khả năngmiễn dịch nên có vai trò rất hiệu quả trong kháng viêm, bảo vệ thận và chốngsuyên.

Tuy nhiên, nhược điểm lớn của rutin chính là độ tan trong nước thấp nên hạnchế khả năng hap thu vào cơ thé khi sử dụng trong mỹ phẩm, dược phẩm Một trongnhững giải pháp được đưa ra giúp rutin có thể hấp thu một cách tốt nhất là giảmkích thước hat rutin xuống cỡ hạt nano

Với những lý do nêu trên, luận văn “Nghiên cứu độ bền của hệ huyền phùrutin” được thực hiện nhăm nghiên cứu tạo hệ huyền phù rutin với nông độ trên 1%và đánh giá đặc tính cũng như độ bên của hệ Kết quả nghiên cứu đạt được trongluận văn này là cơ sở cho những phần nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn liên quan đếnứng dụng cua rutin Bên cạnh đó, việc thực hiện đề tài gop phan thuc day hướngnghiên cứu công nghệ nano cho các hợp chất tự nhiên, từ đó ứng dụng trong côngnghiệp dược phẩm và mỹ phẩm

CHUONG 1: TONG QUAN

1.1 GIOI THIEU VE RUTINRutin là hợp chat glycoside thuộc ho flavonoid có mùi cam bao gồm quercetinthuộc nhóm flavonone và phần đường rutinose Chúng được biết đến như quercetin-3-rutinoside hay sorphorin và là một trong những dược liệu thiên nhiên rất có giátrị, cung cấp nhiều hoạt chất có lợi cho sức khỏe như vitamin P [1] Tên của chúngđi từ tên cua Ruta graveolens, một loại cay cũng chứa chat rutin.

Tên IUPAC: 3,4,5-trihydroxy-6-({[(2R,3R,4R5R,6S)-3 ,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-

2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-{4[(25,3R,45,55,6R)-yljoxy}methyl)oxan-2-yl]oxy }-4H-chromen-4-one.

Cong thuc: C57H390 16

Hình 1.1: Công thức cau tạo của rutin

Rutin có hàm lượng cao trong lúa mì, trong cây hoa hoe Nhật Bản (SophoraJaponica L.), trong hoa của luéng hoa đầu xuân (Forsythia intermedia) va hoa đầuxuan Trung Quốc (F suspensa) [1]

Ở Việt Nam, ngu6n chính của rutin là hoa hòe Sophora Japonica L., được trồngnhiều ở Thái Bình, Hà Bắc, Nam Hà, Hải Phong, Hải Hung, Nghệ An và gần đây ởcác tỉnh miền Trung và Tây Nguyên

1.1.1 Tính chất vật lý và hóa họcRutin tinh khiết là tinh thé hình kim màu vàng hay vàng chanh, trở nên sậmmàu khi tiếp xúc với ánh sáng Do đó rutin cần được bảo quản ở nơi thoáng khí,tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng.

Rutin thường gặp ở dạng ngậm ba phân tử nước Nó có thé giải phóng một phântử nước khi được sây khô với acid sulfuric đặc và lượng nước còn lại sẽ được loại rabang cách gia nhiệt đến 100°C trong áp suất chân không hay khoảng 160°C ở ápsuất môi trường

Khối lượng phân tử: 610,52 g/mol Điểm nóng chảy ở 188,7°C, khi lên đến194°C rutin sẽ hoàn toàn bị phân hủy [2].

Rutin ít tan trong nước (từ 0,01 đến 0,0125 g/l ở nhiệt độ phòng), tuy nhiên tantốt trong methanol và ethanol, đặc biệt là trong pyridine và các dung dịch kiềm [3]

Rutin có hai bước sóng hap thu đặc trưng là 360 nm và 254 nm [4]Rutin dễ bị thủy phân, đặc biệt là trong môi trường pH thấp để hình thànhquercetin [5].

Cong thức phan tử: C;zH¡oO;

Hình 1.3: Công thức cau tạo của quercetin

Bên cạnh phản ứng thủy phân thành quercetin trong môi trường acid, rutin còntham gia một số phản ứng hóa học đặc trưng như: phản ứng khử, phản ứng với muỗidiazonium, phản ứng với ion kim loại tạo phức, phản ứng tạo muối với bazơ, phảnứng halogen hóa, phản ứng ở gốc đường disaccharide

1.1.2 Hoạt tính sinh học của rutinRutin và quercetin có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý.1.1.2.1 Chong oxy hóa

Các gốc tự do sinh ra trong quá trình trao đối chất thường là các gốc tự do nhưOH», ROO» (là các yếu tô gây biến dị, huỷ hoại tế bao, ung thư, tăng nhanh sự lãohoa, ).

Nhiều nghiên cứu trước đây đã chứng minh rang rutin va quercetin có thé cóchức năng như chất chống oxy hóa trong hệ thống sinh học bằng cách kết thúcchuỗi phản ứng gốc tự do và tách ra một phân tử oxy, gốc hydroxyl, gốc super oxidvà gốc peroxyl [6]

Trong cơ thé người, rutin gắn vào ion Fe, vô hiệu hóa khả năng kết hợp vớiH›Os, ngăn chặn sinh ra gốc tự do hoạt tính cao phá hủy tế bao [6] Kiểm soát vàlàm giàu cholesterol hồng cầu, quercetin giúp bảo vệ chống lại sự peroxy hóa lipidtốt hơn Cả hai chất chống oxy hóa này làm giảm sự biến đổi trong lưu tính màng tế

bào, giảm sự oxy hóa hemoglobin 30% va làm giảm đường glutathione GSH 60%trong hồng cau [7].

1.1.2.2 Chống ung thưQuercetin cũng được xem là một chất chống ung thư tốt vì vai trò ức chế quátrình hình thành gốc tự do không mong muốn trong cơ thể Với kết quả đó,quercetin ngăn chặn những tác nhân gây nguy hại đến tế bào (đặc biệt là DNA) —nguyên nhân chính dẫn đến ung thư [8]

Rutin và quercetin có kha năng bảo vệ tế bào DNA, chống lại H;Os — gây ra sựphá huỷ DNA trong các tế bảo ung thư máu của người [9]

Tương tự, trong điều trị azoxymethanol (gây u ruột) trên chuột, cả hai chấtquercetin và rutin làm giảm rõ rệt sự tăng nhanh, ức chế sự chuyển đối của tế bàopha S đến phần giữa và trên của crypis và chặn lại nhiều khối u [9]

1.1.2.3 Chống viêmQuercetin có khả năng chống viêm do ức chế trực tiếp hàng loạt phản ứng khởiphát hiện tượng này: ức chế sự sản xuất và phóng thích histamin và các chất trunggian khác trong quá trình viêm và di ứng.

Hoạt động chống viêm của ba chất flavonoid được khảo sát trên chuột Vai tròcủa rutin trong bụng chuột (80 mg/kg/ngày) ức chế cả 2 giai đoạn cấp tính và mãntính của mẫu thí nghiệm kháng viêm này, đặc biệt là ở giai đoạn mấn tinh [8]

1.1.2.4 Tác dụng bảo vệ thanThử nghiệm rutin trên chuột với hàm lượng | g/kg, kết quả cho thay rutin đãlàm giảm sự rồi loạn chức năng thận một cách đáng kể, giảm mức malondialdehydevà phục hồi hoạt động MnSOD đã suy yếu và mức glutathione GSH Những phathiện này cho thấy rằng ROS đóng vai trò nguyên nhân trong sự thiếu máu cụcbộ/cấp máu lại gây ton thương thận va rutin có tác động bảo vệ thận bằng cách ức

1.1.2.5 Tác dung tốt doi với bệnh tiểu đườngQuercetin ức ché men aldose reductase rất mạnh, men này có nhiệm vu chuyểnglucose máu thành sorbitol - một hợp chất liên quan chặt chẽ với sự tiễn triển cácbiến chứng của đái tháo đường (đục thủy tinh thể do đái tháo đường, thương tốnthần kinh, bệnh vống mạc, đái tháo đường).

Rutin thúc day sự tăng carbohydrat, chuyển hóa lipid, nâng cao hàm lượngplasma của acid ascorbic, làm giảm sự cần thiết trong việc sử dụng thuốc hạ đườnghuyết [9]

1.1.2.6 Chong suyénTác động của quercetin va rutin trên những phan hồi của bệnh suyén đượcnghiên cứu trên chuột lang nhạy cảm với albumin trứng (OA) được thử thách vớichất aerosolize-OA, kết quả cho thay rang quercetin va rutin có thể hữu ích trongđiều trị ở giai đoạn tức thời và giai đoạn cuối của bệnh suyễn qua sự ức chế giảiphóng histimine, PLA2, và EPO, và làm giảm việc nap neutrophil và eosinophil vàophối [8]

1.2 CÔNG NGHỆ NANO

Chương trình nghiên cứu và phát triển công nghệ, khoa học và kỹ thuật nanocủa Mỹ (The National Nanotechnology Initiative) đã định nghĩa công nghệ nano là“Nghiên cứu các cấp độ nguyên tử, phân tử, siêu phân tử với kích thước khoảng 1 —100 nm dé tìm hiểu và tạo ra vật liệu cũng như nghiên cứu những đặc tinh, tính chấtvật lý — sinh học độc đáo của loại vật liệu có câu trúc nhỏ như vậy”.

1.2.1 Vật liệu nanoĐôi tượng nghiên cứu của công nghệ nano là vật liệu nano Kích thước vật liệunano từ vai nm đên vai trăm nm, phụ thuộc vào ban chat vật liệu và tính chat cânnghiên cứu.

Dựa vào kích thước nano, có thé chia vật liệu nano thành các loại [10]:- Vật liệu nano 0-D: cả ba kích thước đều là kích thước nano như các hạtnano, tinh thể nano và chất keo.

- Vật liệu nano 1-D: có một kích thước không phải nano như ống nano, dâynano và SỢI nano.

- Vật liệu nano 2-D: chỉ có một kích thước là nano như những lớp nano,chất phủ bề mặt nano, nano phim

- Những loại vật liệu khác, không có kích thước nano được gọi là vật liệunano 3-D.

Nhờ kỹ thuật và công nghệ làm giảm kích thước, hạt có kích thước nano sở hữunhiều tính chất lý hóa độc đáo:

- Diện tích bề mặt và số phân tử của bề mặt lớn [11, 12]

4000

3500 Nanonization Micronization

30002500

log particle size [um]

factor of surface area A increase

Hình 1.5: Su tăng đáng kế diện tích bề mat nhờ giảm kích cỡ hạt [12]

- Hạt kích thước dưới 1000 nm sẽ không đứng yên vì đỉnh của chuyển độngBrown lớn hơn nhiều sức kéo lực hấp dẫn, vì thế chúng có thể dễ dàng giữ trạngthái lơ lửng mặc dù mật độ lớn [11].

- Vật liệu nano có điểm nóng chảy giảm xuống mười hay hàng trăm độ,thấp hơn vật liệu lớn [13]

- Độ tan bão hòa, tính tan cua vật liệu tăng lên khi dua xuống kích thướcnano So với vật liệu có kích thước micro, hỗn hợp hạt nano như ở trạng thái siêubão hòa [ L2, 14].

Solubility Enhancement (S/So)

0 50 100 150 200

Particle Diameter (nm)

| —©—50dynes/cm —@-75dynes/cm -—#—100 dynes/cm |

Hình 1.6: Hiệu quả của đường kính hạt rắn trong thí dụ giả định vẻ tính tan [14]

(S: tính tan ở bề mặt của hat; So: tính tan bên trong)- Hiệu quả trên sự vận chuyển sinh học Do đó, hạt có kích thước nano đóngvai trò rất quan trọng trong sự phát triển hệ dẫn truyền thuốc (uống hay tiêm tĩnhmach) [14].

1.2.3 Kỹ thuật cơ ban cua công nghệ nano

Có nhiều phương pháp để tạo ra vật liệu nano, trong đó hai nguyên lý cơ bản làTop-down và Bottom-up Từ hai nguyên lý này, có thé tiến hành băng nhiều giảipháp công nghệ và kỹ thuật để chế tạo vật liệu cấu trúc nano [15]

Phương pháp nay rất khó thực hiện vi dé tạo ra kích thước micro và dung môisử dụng dat tiền Đông thời, quá trình này lại phụ thuộc vào độ tan của thuốc trongdung môi và dung môi tan trong nước Từ đó, việc thực hiện công nghệ nano theophương pháp bottom-up có thể tạo ra các hình thái vật liệu có ứng dụng rất nhiềutrong công nghiệp.

a) Phương pháp dong kết tua

Trong phương pháp kết tủa từ dung dịch, khi nồng độ của chất đạt đến mộttrạng thái bão hòa tới hạn, trong dung dịch sẽ xuất hiện đột ngột những mầm kết tụ.Các mâm kết tụ đó sẽ phát triển thông qua quá trình khuếch tán của vật chất từ dungdịch lên bé mặt của các mầm cho đến khi mầm trở thành hạt nano (hình 1.8) Dé thuđược hạt có độ đồng nhất cao, nguoi ta can phan tach hai giai doan hinh thanh mamva phát triển mầm Trong quá trình phát triển mam, cần hạn chế sự hình thành củanhững mầm mới Có những phương pháp kết tủa từ dung dịch như đồng kết tủa,nhũ tương, polyol, phan ly nhiệt

b) Phương pháp siêu tới hạnMột trong những dung môi thường được sử dụng nhất đó là CO; siêu tới hạn dokhả năng hòa tan cũng như việc loại dung moi dễ dàng Ở trạng thái siêu tới hạn,thuốc được hòa tan trong CO; và khi áp suất được giảm lại về điều kiện môi trường,CO, hóa hơi dé lại các tinh thé thuốc Quá trình giảm áp được thực hiện rất nhanh,lượng thuốc hòa tan trong dung môi sẽ kết tinh và phân tán trở lại môi trường khôngdung môi với kích thước nano.

c) Vì nhĩ trongVị nhũ tương (microemulsion) là một trong những phương pháp được dùng khápho biến dé tạo hạt nano Với nhũ tương “nước-trong-dâu”, các giọt dung dịch nướcbị bẫy bởi các phân tử chất hoạt hóa bề mặt trong dầu (các micelle) Đây là mộtdung dịch ở trạng thái cân băng nhiệt động trong suốt và đăng hướng Do sự giớihạn về không gian của các phân tử chất hoạt hóa bề mặt, sự hình thành và phát triểncác hạt nano bị hạn chế tạo nên các hạt nano rất đồng nhất Kích thước hạt có thé từ4 — 12 nm với độ sai khác khoảng 0,2 — 0,3 nm.

pha trong: các› pha trong: các hat dau

hạt nước

Hình 1.9: Hệ nhũ tương nước trong dâu và dầu trong nướcPhương pháp này đã được thế giới ứng dụng từ lâu do khả năng điều khiến kíchthước hạt dễ dàng Cơ chế của phản ứng xảy ra trong hệ vi nhũ tương là phản ứnghóa học tạo các chất mong muốn sé xảy ra khi ta hòa trộn các hệ vi nhũ tương naylại với nhau.

1.2.3.2 Top-downTop-down nghĩa là dùng năng lượng cao để chia nhỏ một hệ thống lớn, cuốicùng tạo ra một đơn vị có kích thước nano Phương pháp này chủ yếu được sử dụngđể điều chế thuốc dạng tinh thể nano

a) Phương pháp nghiênTrong máy nghiền bi, hệ huyền phù bao gồm thuốc, pha liên tục (thường lànước) va chất làm bên Bi nghiền kích thước từ 0.4 — 3 um thường được làm từ cácvật liệu trơ và có độ cứng cao như sứ, zircon oxide hoặc các loại polymer chuyêndụng (các dẫn xuất của polystyrene) Vật liệu nghiền sẽ được nghiền nhỏ do lực cắtsinh ra giữa các bi nghiên và vật liệu khi cối nghiền chuyển động

Nhược điểm lớn của phương pháp này chính là sự mài mòn của bi nghiền, quátrình này có thé làm cho sản phẩm sau nghiền bị nhiễm tạp Kích thước hạt saunghiền và thời gian của quá trình nghiền phụ thuộc rất nhiều vào độ cứng của thuốc,kích thước bi nghiên, độ nhớt của hệ và thời gian nghiên

b) Đông hoá áp suất caoPhương pháp này bao gồm hai kỹ thuật chính là micro-fluidisation và đồng hóakiểu piston-gap

> Micro-fluidisation

Kỹ thuật micro-fluidisation vận hành theo nguyên lý jet-stream, hat nano đượctạo ra do sự va chạm trực diện của hai dòng huyền phù ở áp suất cao trong đườngống hình chữ Y hoặc chữ Z Động lực của quá trình đồng hóa ở đây là lực va chạmcủa các hạt, luc shear và hiện tượng cavitation Phương pháp này thường cho hiệuquả không cao do thời gian đồng hóa lâu (có thể lên tới 75 chu ky), thêm vào đó tồntại một lượng lớn các hạt ở kích thước micro còn ở trong sản phẩm (đặc biệt đối vớicác loại thudc có độ cứng cao).

> Phương pháp đồng hóa kiểu piston-gap với dung môi là nước hoặc cácdung môi khác (hỗn hợp với nước hoặc không có nước)

Lúc đầu, phương pháp này sử dụng nước làm môi trường phân tán, một hỗn hợpgdm nước, thuốc và chất hoạt động bé mặt được ép bởi một piston dưới áp suất cao(thường từ 1500 — 2000 bar) di qua một khe rất hẹp rất nhỏ (thường từ 5 — 20 pm).Ở trong khe này, áp suất động của hỗn hợp huyền phù tăng rất nhanh do vận tốcdòng rất lớn Chính điều này đã làm giảm áp suất tĩnh của hệ xuống dưới áp suấthơi bão hòa của nước và hình thành các bọt khí trong lòng của hệ Những bongbóng khí nay sẽ vỡ ngay khi rời khỏi khe hep và tạo ra hiện tượng cavitation Cácsóng chan động sinh ra trong quá trình này sẽ làm bé các hạt thuốc thành các hạt cókích thước nano.

Thế hệ thứ hai của phương pháp này sử dụng môi trường đồng hóa không cónước hoặc hỗn hợp của nước và một dung môi hòa tan được trong nước (ví dụ việcsử dụng hỗn hợp nước-PEG hay nước-glycerol)

II

Hình 1.10: Phương pháp piston-gap (A) và phương pháp jet-stream (B) [11]

1.2.3.3 Kết hợp đông thời bottom-up va top-downĐề tận dụng ưu điểm của cả hai phương pháp trên, những công nghệ mới kếthợp cả hai phương pháp “top-down” và “bottom-up” đã được nghiên cứu và pháttriển Có thể kế đến ở đây như công nghệ NANOEDGE của công ty Baxter Phươngpháp này bao gồm hai bước liên tiếp nhau Bước đầu tiên liên quan đến việc kết tụcác hạt đến một kích thước nào đó, tuy nhiên rất khó để khống chế ở kích thướcnano Vì vậy bước tiếp theo sử dụng đồng hóa cao áp dé đưa hệ vẻ kích thước mongmuốn.

1.3 MỘT SO CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VE HE PHAN TAN TẠO HẠT

NANO1.3.1 Trong dược phẩm

Mueller và cộng sự đã tiên phong trong việc nâng cao nông độ rutin tronghuyền phù lên đến 10% để có thé thương mại hóa chúng, sử dung phương phápnghiền kết hợp đồng hóa cao áp với sự có mặt của một số chất hoạt động bé mặtkhác nhau [16].

Hệ huyền phù nano rutin (R-NS) được tiến hành đồng hóa bang máy đồng hóacao áp ở áp suất 1500 bar trong 20 chu kỳ Sau đó, R-NS được làm khô lạnh ở -70°C trong 24h Hệ hạt nano sau khi làm lạnh được đưa vào tá dược băng máy nénviên.

Bang 1.1: Thiết lập hệ huyền phù nano rutin [17]

Công thức A B C DRutin 10% 10% 10% 10%

Poloxamer 18 2% SDS - 0.2% : _Tween 80 - - 2% -PVA - - - 2%Nước 88% 89.8% 88% 88%

-Với phương pháp trên, kết quả thu được R-NS với kích thước hạt và chỉ số đaphân tan polydispersity (PI) được xác định bằng phương pháp kỹ thuật phd tươngquan photon và nhiêu xa laser.

Bảng 1.2: Kết quả kích thước hạt và chỉ số đa phân tán PI của các R-NS [17]

Hệ nano được tạo thành có kích thước khoảng 500 — 700 nm Tinh thé nanorutin này có khả năng tái phân tán lại trong nước và kích thước trung bình đạtkhoảng 721 nm và khi áp dụng trong thuốc viên nén thông thường cho tốc độ hòatan, phóng thích tốt Sau khi làm khô lạnh, hạt tinh thể nano rutin có độ hòa tan tốthơn so với dang micro trong cùng điều kiện thí nghiệm: pH, thiết bị khuấy trongphòng thí nghiệm Điều đó chứng tỏ rằng hoạt tính sinh học của rutin tăng lên khitôn tại ở dạng nano.

Tại ĐH Bách Khoa Tp.HCM, nhóm nghiên cứu của PGS TS Lê Thị HongNhan đã tao được hệ rutin 5% - PEG 0,1% có kích thước 1400 nm sau khi đồng hóa15 phút bang máy Philips (13500 vòng /phút) Đối với hệ có bố sung 10% EtOH vàthay PEG 0,1% bằng SSL 0,5% thì kích thước hệ là 3600 nm [5]

1.3.2 Trong mỹ phẩmTrước khi công nghệ nano ra đời, không có báo cáo chứng minh rằng thuốc dạngtinh thé nano rat tốt khi tiếp xúc với da Đặc biệt là không có thông tin răng các hoạttính sinh học của thuốc trong da được tăng lên Hơn nữa, cũng không có báo cáo mỹphẩm vẻ việc tăng hoạt tính sinh học khi sử dụng chúng dưới dạng tinh thể nano Tuynhiên, có nhéu ý kiến cho rang hạt nano tinh thé rutin đóng vai trò quan trong trongmỹ phẩm cho da [14] Trong nghiên cứu này, dạng huyền phù nano rutin với 5%rutin đã được thử trên da của tình nguyện viên và so sánh với 5% Alpha-G-Rutin PShoa tan trong nước dé thử tính chat bảo vệ da (tinh chất chống oxy hóa) Mặc dùnông độ thấp hơn đáng kể nhưng hiệu qua bảo vệ da tốt hon 25% so với các sảnphẩm trước đây

Điều trị các bệnh nhiễm trùng da, so với rutin liposomal, trong công thức dạngnano tinh thể, sự hòa tan bão hòa của rutin được tăng lên, do đó, có sự xâm nhậplàm gia tăng nông độ trong da giúp quá trình điều trị nhanh hon Các dang tinh thénano cũng được sử dụng trong công thức mỹ phẩm da như kem hay mỹ phẩm lỏngcó chứa các hạt ran dạng nano hay chất mang ran có cau trúc nano dé tăng quá trìnhxâm nhập vào da [14].

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM2.1 NỘILDUNG NGHIÊN CỨU

Dé tài “Nghiên cứu độ bên của hệ huyền phù rutin” được nghiên cứu với mụctiêu là nghiên cứu tạo hệ huyện phù rutin trong nước với nông độ 5% và đánh giákhả năng cũng như đặc tính của hệ nhằm ứng dụng trong sản xuất thực tiễn

Danh gia tinh chat hé

Hinh 2.1: Quy trinh nghién ctru tong quat

Với mục tiêu đặt ra, dé tài gôm các nội dung chính sau:- Xác định và đánh giá ch at lượng rutin nguyên liệu (độ am, cấu trúc tinhthể, độ tinh khiết )

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa.- Khảo sát ảnh hưởng của các loại CHDBM.

15

- Khảo sát ảnh hưởng cua hàm lượng CHDBM.Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dung môi trợ phân tán.Đánh giá tính chất của hệ huyền phù rutin.

Đánh giá độ bên của hệ huyền phù rutin

2.2 DUNG CỤ - THIET BỊ VÀ HÓA CHAT

2.2.1 Dụng cụ - thiết bị- Máy xay sinh tô Philips HR 1361- Máy nghiền bi cao tốc (Ceramic Instruments S.R.L)- Máy đo độ hấp thu UV-VIS

- Máy phân tích sắc kí lỏng cao áp HPLC- Máy siêu âm

- Máy đo độ âm (Satorious MB45)- Máy đo mau CIELAB (Minolta CR-300 Series)- Micropipet 10 — 100 ul, 100 — 1000 ul

- Becher 100ml, 500ml- Binh dinh muc 50 ml

2.2.2 Nguyên liệu — hóa chat- Rutin (độ tỉnh khiết 95%) được cung cấp bởi công ty Dược Khải Hà (TháiBình) Rutin chuẩn phân tích được mua từ Sigma Aldrich (CAS Number 250249-75-3).

- EtOH 99% (Việt Nam).- PEG (Trung Quốc).- SSL (Trung Quốc)

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.3.1 Xác định độ am nguyên liệu

Độ âm của nguyên liệu được đo bang máy do độ âm Satorious MB45 (hình 2.3)tại phòng thí nghiệm Bộ môn Hữu cơ, trường Dai hoc Bach Khoa TP.HCM.

Sử dụng khoảng 2g rutin cho mỗi lần xác định độ âm trong nguyên liệu rutinban dau.

Hình 2.3: Máy đo độ 4m Satorious MB45

Thông số thí nghiệm được cải đặt như sau:- Nhiệt độ 105°C.

- Thời gian: 0,0 phút (ở chế độ mặc định, kết quả được lay sau khi tronglượng của mẫu không thay đổi trong 60 giây)

17

Các thí nghiệm được tiến hành nhiều lần và lay kết quả giá trị trung bình.Độ âm trung bình của nguyên liệu được xác định bởi phương trình sau:

W= (2.1)

Trong đó: w: Độ âm trung bình (%)

w.: Độ âm thí nghiệm i (%)n: Số lần thí nghiệm

2.3.2 Xác định độ tỉnh khiết của nguyên liệuNguyên liệu thô nên được kiểm tra trước khi sử dụng vi trong sản phẩm rutinluôn có tồn tại một lượng nhỏ quercetin Phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệunăng cao HPLC được sử dụng dé kiểm tra độ tinh khiết của rutin thô so với rutinchuẩn Tất cả các phân tích này được thực hiện băng máy sắc ký lỏng hiệu năng caoHPLC tại phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hữu cơ, Đại học Bách Khoa Tp.HCM

Bảng 2.1: Bảng thông số vận hành trên hệ thống HPLC [18]

Bộ phận khử khí, bơm cao áp, bình chứa dung môi pha động,

Cau hình máy ~ os

HPLC bộ phận tiêm mau, đâu dò mạng diod quang (DAD)

Pha tĩnh: Cột pha dao C18 (150 x 4,6 mm, 5 pm)

Dung dịch acid phosphoric 03% khối lượng (kênh A),

Pha động acetonitrile (kênh B) va methanol (kênh C)

Nhiệt độ hệthống | 40°C

Rutin: 254 nm, 360 nmBước song hap thu

Quercetin: 360 nm, 375 nm

Phuong trinh duong chuẩn của rutin đã được xây dựng để xác định hàm lượngrutin trong nguyên liệu Do đó, bước đầu tiên là xây dựng đường chuẩn giữa nồngđộ và diện tích peak của rutin chuẩn Rutin chuẩn được pha trong methanol với cácnông độ chính xác Bang phân tích phố HPLC, phương trình đường chuẩn miêu ta

mỗi quan hệ giữa diện tích peak và nông độ rutin sẽ được xây dựng băng phương

pháp bình phương cực tiểu Từ đó, độ tinh khiết của rutin nguyên liệu ban dau séđược xác định.

Hàm lượng rutin trong nguyên liệu sẽ được tính theo công thức sau:

P (%)= m>= xP, (2.2)

Trong đó, P: ham lượng rutin trong nguyên liệu (%)

P.: độ tinh khiết của rutin chuẩn (95%)C¿: nồng độ của dung dịch rutin chuẩn trong methanol (mg/ml)Ci nồng độ của dung dịch nguyên liệu trong methanol (mg/ml)Am: diện tích peak rutin của dung dịch nguyên liệu trongmethanol.

A.: diện tích peak rutin của dung dich rutin chuẩn trong methanol,suy ra từ phương trình đường chuẩn (ứng với nồng độ của dung dịch nguyên liệu)

Ngoài ra, phương trình đường chuẩn của quercetin cũng được xây dựng bằngcách thức tương tự dé xác định lượng quercetin lẫn trong nguyên liệu

19

2.3.3 Xác định phân bố kích thước hạtKích thước hạt của hệ huyền phù rutin được xác định băng thiết bị đo phân bốmật độ hạt.

Nguyên lý đo: Khi ánh sáng va đập vào các hạt, sự phân tán xảy ra Ánh sángđược phân tán theo mọi hướng nhưng các hạt lớn bị phân tán phía trước, còn các hạtnhỏ hơn thì bị phân tán ở cạnh và phía sau Đèn Vonfam, với bước sóng ngắn hon,thích hợp hon tia laser He-Ne có bước sóng dài hơn để tạo các mẫu phân tán tốttrong các hạt nhỏ hơn Bước sóng càng ngắn thì sẽ đo được các hạt càng nhỏ.Đường kính hạt được tính toán dựa vào thuyết Mie theo mẫu phân tán quan sátđược.

Tiến trình đo được thực hiện trên máy Horiba LA — 950 tại phòng thí nghiệmCâu trúc vật liệu, Đại học Bách Khoa TP.HCM

2.3.4 Phân tích hình thái hạt bang TEMKính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là một thiết bị nghiên cứu vi cầu trúc vậtran, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật ran mỏng vàsử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần),ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang, hay trên film quang học, hay ghi nhận bằngcác máy chụp kỹ thuật so

Hình ảnh TEM được đo bằng thiết bị JEOL JEM 1400 Transmission ElectronMicroscope (TEM) với điện thế 100 kV tại Viện Vệ sinh Dịch té TW (Hà Nội)

2.3.5 Phân tích cầu trúcĐể kiểm tra cau trúc của mẫu rutin nguyên liệu, tiến hành phân tích nhiễu xạ

XRD.

Mau được quét từ 5° đến 40°, 20; sử dung bức xa Cu K, [19]

Phân tích này được đo bằng máy D8 Advantage Bruker tại phòng thí nghiệmCâu trúc vật liệu, trường Đại học Bách Khoa TP.HCM.

2.3.6 Đánh giá màu sắc ngoại quanMẫu huyền phù được pha loãng 1000 lần bằng nước cất, siêu âm khoảng 30phút rồi tiến hành đo

Quá trình do được thực hiện trên may đo mau Minolta hiệu CR— 300, Nhat Bantại phòng thí nghiệm Câu trúc vật liệu, trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

Hai không gian màu thuộc hệ thống CIE được sử dụng pho biến nhất là CIE —Lab va CIE — LCh [20] Trong đó sử dụng 3 thông số:

- L: độ sáng- a: tọa độ màu trên trục đỏ — lục- b: tọa độ màu trên trục vàng — lamKhông gian màu LCh sử dụng chung biéu đô với không gian màu Lab nhưngthay vì sử dụng trục tọa độ vuông thì chúng lại sử dụng trục tọa độ hình trụ Trongkhông gian màu nay L biểu thị độ sáng giống với L trong không gian màu Lab, C làcường độ màu và h là góc tông màu.

Góc màu được biêu diễn trên vòng tròn màu, theo chiêu ngược kim đồng hô, cónhững giá tri đặc biệt sau:

0 hay 360”: màu đỏ- 90°: màu vàng

180°: màu xanh lục- 270°: màu lam

Giao điểm của 2 trục a va b là điểm vô sắc (đen, ghi, trắng tùy thuộc vào độsáng) Những đoạn có cùng tông màu trong mặt phăng ab năm trên một đoạn thăngkéo dài từ điêm trung tâm ra phía ngoài Truc độ sáng L có giá tri từ O, ứng với mau

21