ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG DẪN TRUYỀN THUỐC

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG DẪN TRUYỀN THUỐCVŨ THỊ HỒNG QUÂN_61002635NGUYỄN THỊ NGUYÊN_61002175VÕ NGỌC LOAN ANH_61000125TRẦN HUỲNH LỆ HÂN_61000917Dựa vào kích thước nano, có thể phân vật liệu nano làm các loạiVật liệu nano 0D: bao gồm vật liệu mà cả ba kích thước đều là kích thước nano. Các hạt nano, tinh thể nano và chất keo thuộc lớp này.Vật liệu nano 1D: có một kích thước không phải nano. Điển hình là ống nano, dây nano và sợi nano.Vật liệu nano 2D: chỉ có một kích thước là nano, đây là những lớp nano, chất phủ bề mặt nano, nano phim.Những loại vật liệu khác, không có kích thước nano được gọi là vật liệu nano 3D.

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG DẪN TRUYỀN THUỐC

VŨ THỊ HỒNG QUÂN_61002635 NGUYỄN THỊ NGUYÊN_61002175

VÕ NGỌC LOAN ANH_61000125 TRẦN HUỲNH LỆ HÂN_61000917

TỔNG QUAN ỨNG DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO 4

1 2 3

2

I TỔNG QUAN

Dựa vào kích thước nano, có thể phân vật liệu nano làm các loại

• Vật liệu nano 0-D: bao gồm vật liệu mà cả ba kích thước đều là kích thước nano Các hạt nano, tinh thể nano và chất keo thuộc lớp này.

• Vật liệu nano 1-D: có một kích thước không phải nano Điển hình là ống nano, dây nano và sợi nano.

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

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

2 Nguyên lý cơ bản

NGUYÊN LÝ CƠ BẢN

2.1 Bottom-up (A) build up là quá trình lắp ghép các hạt

cỡ phân tử hay nguyên tử lại để thu được kích thước nano Quá trình này đi từ các phân tử được hòa tan và kết tủa bằng cách thay đổi sự phân cực của dung môi hoặc loại bỏ dung môi ngay lập tức

6

• Một trong những dung môi thường được sử dụng nhất đó là CO2 siêu tới hạn do khả năng hòa tan cũng như việc loại dung môi dễ dàng Ở trạng thái siêu tới hạn, thuốc được hòa tan trong CO2 và khi

áp suất được giảm lại về điều kiện môi trường,

CO2 hóa hơi để lại các tinh thể 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 không dung môi với kích thước nano.

Phương pháp siêu tới hạn

Rapid Expansion of Supercritical Solution

(RESS)

8

2.2 TOP DOWN (BREAK DOWN)

Đồng hóa trên tác dụng cơ học “shearing”

Bằng cách đồng hóa này có thể sử dụng các phương pháp,

kỹ thuật truyền thống: nghiền, roto – stato, tua-bin,… Hoạt động ở tốc độ cao, tạo lực xé mạnh Thích hợp khi phối trộn 2 pha, tạo pha phân tán rắn – lỏng, lỏng – lỏng Có 2 dạng quy trình liên tục và gián đoạn

• Công nghệ siêu âm được xem là có tác dụng như quá trình đồng nhất, sự nhũ hóa, sự phân tán và sự nghiền hạt trong một thời gian dài

• Sự nhũ hóa: sóng siêu âm sẽ lan tỏa trong dung dịch và tạo

ra áp lực lớn (chủ yếu do hiệu ứng sủi bọt bong bóng) gây

ra, các chất lỏng sẽ được chia thành các mảnh vỡ và xen

kẽ với nhau

Phương pháp siêu âm

10

Đồng hóa ở áp suất cao

Micro – fluidisation

• Theo nguyên lý jet-stream, hạt nano được tạo

ra do sự va chạm trực diện của 2 dòng huyền phù

ở áp suất cao trong đường ống hình chữ Y hoặc chữ Z Động lực của quá trình đồng hóa ở đây là lực va chạm của các hạt, lực shearing và lực cavitation Phương pháp này thường cho hiệu quả không cao do thời gian đồng hóa lâu (có thể lên tới 75 chu kì).

• Phương pháp này sử dụng nước làm môi trường phân tán, một hỗn hợp gồm nước, thuốc và chất hoạt động bề mặt được ép bởi một piston dưới áp suất cao (thường từ 1500-200 bar) đi qua một khe rất hẹp (thường từ 5-20 μm) m)

Đồng hóa kiểu piston-gap

12

2.3 ĐÔNG KHÔ ( FREEZE DRYING )

Dựa vào sự thăng hoa của tinh thể nước đá trong thực phẩm Sản phẩm sau khi được đông khô thì có thể bảo quản ở nhiệt độ

phòng trong thời gian dài mà không bị hư

hỏng.

2.4 SẤY PHUN (SPRAY DRYING_)

• Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật

liệu dưới tác dụng của nhiệt Trong quá trình

sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ sự

khuếch tán do:

• Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu

• Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại

bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

14

Tế bào Cần điều trị

1/ Dẫn truyền thuốc.

• Có hai ưu điểm cơ bản là:

+ Thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc.

+ Giảm lượng thuốc điều trị.

• Hạt tải thuốc nano: lyposome,polymer, hạt nano xốp ceramic, nano kim loại, ống than nano.

1/ Dẫn truyền thuốc.

Hạt

nano

: Phân tử thuốc kết hợp ở vỏ hạt

: Phân tử thuốc được chứa bên trong hạt: phân tử thuốc

1/ Dẫn truyền thuốc.

Liposome

1/ Dẫn truyền thuốc.

Polymer

Polymer sinh học chitosan (chế biến từ vỏ tôm) hay polymer tổng hợp- butylcyano acrylate

4 (nm) < Kích thước hạt nano <400 (nm)

1/ Dẫn truyền thuốc.

Ống than nano

Đường kính từ vài nanomét đến vài chục nanomét

Ống than nano kết hợp với hạt nano phát quang trên phần vỏ và chứa

thuốc chống ung thư trong phần ruột.

Phân tử sinh học (□) và hạt nano phát quang (O)

được kết hợp trên bề mặt liposome

Kích thước từ 10 đến vài trăm

nanomét, sự phát huỳnh quang

4/ Độc tính nano.

Bản chất của con dao hai lưỡi

Độc tính, sự di chuyển, sự phân hủy hay bất phân hủy của vật liệu nano trong cơ thể con người là một đề tài nghiên cứu ở giai đoạn phôi thai

Nếu sự phân huỷ sinh học xảy ra trong cơ thể thì sẽ theo cơ chế và với tốc độ như thế nào, và sản phẩm phân hủy có

mang độc tính hay không? Nếu có sự tương thích sinh

học nhưng không phân huỷ thì vật liệu nano cuối cùng sẽ

kết tập ở đâu trong cơ thể con người?

III MỘT SỐ THIẾT BỊ

X ray crystallography machine

• xác định sự sắp xếp của các nguyên

tử bên trong một tinh thể dựa vào dữ

liệu về sự phân tán của các tia X sau

khi chiếu vào các electron của tinh

thể.

• xây dựng được hình ảnh 3 chiều của

mật độ các electron bên trong tinh

thể, vị trí của nguyên tử tính trung

bình, các liên kết hóa học có thể

được thu thập.

https://www.youtube.com/watch?v=j4HgLf_eJoc

• mẫu vật quan sát trong TEM luôn phải đủ mỏng Xét trên

nguyên tắc, TEM bắt đầu ghi nhận được ảnh với các mẫu có chiều dày dưới 500 nm, tuy nhiên, ảnh chỉ trở nên có chất lượng tốt khi mẫu mỏng dưới 150 nm

https://www.youtube.com/watch?v=fToTFjwUc5M

www.themegallery.com

SEM machine

• sử dụng một chùm điện tử (chùm các electron) hẹp quét trên bề mặt mẫu.

• việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu vật.

SEM paclitaxel loaded

www.themegallery.com

Ngoài ra còn nhiều thiết bị khác dùng trong công nghệ nano như kính hiển vi quét sử dụng hiệu ứng đường ngầm( STM), máy đồng hóa tốc độ cao, kính hiển vi nguyên tử lực(AFM),

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO

1, Mujumdar A.S., Handbook of industrial drying, third editon, 2006.

2, Cornelia M Keck and R.H Müller, Drug nanocrystals of poorly soluble drugs

produced by high pressure homogenisation European Journal of Pharmaceutics

and Biopharmaceutics, 2006 62(1): p 3-16.

3, Ram B Gupta and U.B Kompella, in Nanoparticle Technology for Drug

Delivery Drugs and The Pharmaceutical Sciences 2006, Taylor & Francis

Group: New York.

32

Thank You!