Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn của curcumin

Điều chế hệ phân tán rắn của dược chất với những chất mang phù hợp là một trong những phương pháp cải thiện đáng kể độ hòa tan của dược chất ít tan.. Khảo sát ảnh hưởng của chất mang PEG

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN CỦA CURCUMIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2015 NGUYỄN THANH UYÊN

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THANH UYÊN

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ PHÂN TÁN RẮN CỦA CURCUMIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới:

TS Nguyễn Thị Thanh Duyên

TS Nguyễn Phúc Nghĩa

Những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi những kĩ năng cần thiết

và giúp đỡ tôi khi thực hiện khóa luận này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Công nghiệpđã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm

Đồng thời, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban Trường Đại học Dược Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo trong trường đã dạy tôi những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian tôi thực hiện đề tài này

Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2015

Sinh viên Nguyễn Thanh Uyên

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1. Vài nét về curcumin 2

1.1.1 Công thức 2

1.1.2 Nguồn gốc, tính chất 3

1.1.3 Tác dụng, dược động học 3

1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường 4

1.2 Các biện pháp làm tăng độ tan của dược chất ít tan 4

1.2.1 Điều chỉnh pH 4

1.2.2 Giảm kích thước tiểu phân 4

1.2.3 Sử dụng đồng dung môi 5

1.2.4 Sử dụng hệ phân tán rắn 5

1.2.5 Các phương pháp khác: 5

1.3 Hệ phân tán rắn 5

1.3.1 Khái niệm 5

1.3.2 Các phương pháp chế tạo HPTR 6

1.3.3 Chất mang trong HPTR 8

1.3.4 Một số nghiên cứu về HPTR chứa curcumin 10

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị 12

2.1.1 Nguyên liệu, hóa chất 12

2.1.2 Thiết bị 12

2.2 Nội dung nghiên cứu 12

2.3 Phương pháp thực nghiệm 13

2.3.1 Các phương pháp bào chế 13

2.3.2 Các phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hệ phân tán rắn 13

2.3.3 Phương pháp xác định độ đặc hiệu, độ chính xác của phương pháp định lượng bằng đo độ hấp thụ UV 17

2.3.4 Các phương pháp khác 18

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20

3.1 Khảo sát lại một số tiêu chí trong phương pháp định lượng curcumin 20

3.1.1 Xây dựng đường chuẩn theo phương pháp đo độ hấp thụ UV 20

3.1.2 Xác định độ đặc hiệu, độ chính xác trong định lượng dược chất theo phương pháp đo độ hấp thụ UV 21

3.1.2.1 Xác định độ đặc hiệu của phương pháp 21

3.1.2.2 Xác định độ chính xác của phương pháp 21

3.2 Khảo sát ảnh hưởng của loại và tỷ lệ các chất mang tới độ hòa tan củacurcumin từ HPTR 23

3.2.1 Khảo sát HPTR với chất mang là PEG 4000 và PEG 6000 23

3.2.2 Khảo sát HPTR với chất mang là PEG 4000 hoặc PEG 6000 kết hợp với PLX 26

3.2.3 Khảo sát HPTR với chất mang là PEG 4000 hoặc PEG 6000 kết hợp với PVP K30 28

3.2.4 Khảo sát HPTR với hỗn hợp 3 chất mang PEG 4000 hoặc PEG 6000 kết hợp với PVP K30 và PLX 31

3.2.5 Lựa chọn hệ phân tán rắn 34

3.3 Đánh giá một số tính chất của HPTR tạo thành 34

3.3.1 Độ tan của curcumin từ trong một số HPTR đã chế tạo 34

3.3.2 Kết quả xác định phổ X-ray của HPTR chứa curcumin 35

3.4 Bàn luận 36

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

IR : Phổ hồng ngoại ( Infrared Radiation) DSC : Phân tích nhiệt quét vi sai (Differential

scanning calorimetry)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường 4

Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của các mẫu chuẩn ở bước sóng λ=

Bảng 3.3 Khối lượng cân và độ hấp thụ quang của các dung dịch

chuẩn xác định độ chính xác của phương pháp

22

Bảng 3.4 Nồng độ dung dịch chuẩn xác định độ chính xác của

phương pháp

22

Bảng 3.7 % CUR giải phóng từ HPTR với PEG 4000 và PLX 26 Bảng 3.8 % CUR giải phóng từ HPTR với PEG 6000 và PLX 27 Bảng 3.9 % CUR giải phóng từ HPTR với PEG 4000 và PVP K30 29 Bảng 3.10 % CUR giải phóng từ HPTR với PEG 6000 và PVP K30 30 Bảng 3.11 % CUR giải phóng từ HPTR với PEG 4000, PVP K30 và

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 3.1 Đường chuẩn biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ

ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo quan điểm sinh dược học bào chế, độ hòa tan của dược chất có ảnh hưởng quyết định tới mức độ và tốc độ hấp thu của dược chất Các dược chất tan kém thường có sinh khả dụng thấp do quá trình hấp thu của dược chất ở đường tiêu hóa

bị giới hạn bởi độ hòa tan của chúng Tăng độ hòa tan của dược chất là biện pháp hàng đầu để tăng sinh khả dụng của thuốc Điều chế hệ phân tán rắn của dược chất với những chất mang phù hợp là một trong những phương pháp cải thiện đáng kể độ hòa tan của dược chất ít tan

Curcumin là một polyphenol khối lượng phân tử thấp, được chiết xuất từ củ

nghệ vàng (Curcuma longa L.) [7] Hiện nay curcumin đang thu hút được sự quan

tâm của ngành Y học trên toàn thế giới nhờ vào những tác dụng sinh học vượt trội mới được nghiên cứu và chứng minh của nó Cho tới nay đã có trên 6000 nghiên cứu về tác dụng sinh học của curcumin được công bố trên các tạp chí uy tín Curcumin có tác dụng ức chế sự phát triển của khối u, tăng khả năng miễn dịch, chất chống oxy hóa mạnh, chữa một số bệnh tiêu hóa, gan mật, kháng khuẩn, chống viêm…[20] Hơn nữa, về mặt lâm sàng, curcumin được chứng minh là an toàn với

cơ thể

Tuy nhiên, curcumin rất kém tan trong nước (độ tan 0,001%), chuyển hóa nhiều qua gan, thời gian bán thải ngắn nên sinh khả dụng của curcumin rất thấp chỉ đạt 2-3% Do đó để góp phần vào hướng nghiên cứu nâng cao sinh khả dụng của

curcumin, chúng tôi thực hiện đề tài:”Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn của

curcumin” với mục tiêu:

1 Khảo sát ảnh hưởng của chất mang (PEG, PVP K30, PLX) tới độ hòa tan của curcumin trong hệ phân tán rắn bào chế theo phương pháp nóng chảy

2 Xây dựng được công thức bào chế HPTR của curcumin

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Vài nét về curcumin

1.1.1 Công thức

Hình 1.1 Các công thức cấu tạo của curcumin

Công thức phân tử: C21H20O6 (curcumin I)

Phân tử khối: 368,38 g/mol

Hiện tại người ta tìm thấy curcumin tồn tại ở 4 dạng hợp chất [9]:

- Curcumin chính thức (còn gọi là curcumin I) chiếm 60% tổng lượng curcumin Đây là một diceton đối xứng không no có thể coi như là diferuloyl-methan (acid ferulic là acid hydroxy-4-methoxy-3-cinamic)

Tên IUPAC: (1E, 6E) -1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-3,5-dion

Tên khác: diferuloylmethan hay acid ferulic còn gọi là curcumin I

- Demethoxy-curcumin (curcumin II) chiếm 24%tổng lượng curcumin

- Bis-demethoxy-curcumin (curcumin III) chiếm 14%tổng lượng curcumin

- Và một hợp chất mới phát hiện là cyclocurcumin chiếm khoảng 1%

1.1.2 Nguồn gốc, tính chất

1.1.2.1 Nguồn gốc

Curcumin (CUR) là hoạt chất được chiết xuất từ cây Nghệ vàng Curcuma longa

L., họ gừng Zingiberaceae, chiếm 0,3% khối lượng khô của cây Nghệ vàng [7] Thành phần hóa học của nghệ gồm: nhóm chất màu curcuminoid, tinh dầu và các hợp chất khác [7]

u máu, suy giảm trí nhớ,…hỗ trợ điều trị bệnh Parkison, nhũn não[5], [10]

Curcumin có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn và nhiều loại virus như virus

HP, viêm gan B, C… rất cao [5], [17]

Cơ chế tác dụng của curcumin thông qua việc điều tiết nhiều yếu tố phiên mã, phân bào, protein kinase, các phân tử bám dính, tình trạng oxy hóa khử và các enzym liên quan đến trạng thái viêm[10]

1.1.3.2.Dược động học:

CUR không bền vững trong ruột Một lượng nhỏ curcumin đi qua được đường tiêu hóa nhanh chóng bị biến đổi hoặc liên hợp với acid glucuronic Vì vậy, khi dùng theo đường uống, CUR hòa tan một phần rất nhỏ vào các dịch thể của ống tiêu hóa, chỉ 7-10% CUR được hấp thu vào máu, CUR lại chuyển hóa nhanh trong gan

và thành ruột làm cho sinh khả dụng của nó rất thấp chỉ đạt 2 - 3%[11]

1.1.4 Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường

Bảng 1.1: Một số chế phẩm chứa curcumin trên thị trường

Tên chế

phẩm Hàm lượng Dạng bào chế Hãng sản xuất

Nước sản xuất

Cumar Gold 150 mg Viên nang mềm

Công ty Cổ phần Dược Trung ương Mediplantex

Việt Nam

Bioglucumin 50 mg Viên nang cứng

Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên, viện Hàn lâm KH và CN

1.2.2 Giảm kích thước tiểu phân

Giảm kích thước tiểu phân làm tăng diện tích tiếp xúc và tăng khả năng phân bố của tiểu phân Sự tiếp xúc giữa các tiểu phân với dung môi được tăng lên dẫn đến tăng độ tan[14], [15]

1.2.3 Sử dụng đồng dung môi

Đồng dung môi là hỗn hợp gồm nước và một hay nhiều dung môi có thể trộn lẫn được với nước được sử dụng để tăng độ tan của dược chất khó tan[14], [15]

1.2.4 Sử dụng hệ phân tán rắn

Trong phương pháp này, dược chất khó tan được phân tán trong chất mang hoặc

hệ cốt thân nước bằng các phương pháp thích hợp Độ tan của dược chất khó tan trong hệ phân tán rắn được cải thiện rõ rệt so với dược chất ban đầu [14], [15]

Về mặt cấu trúc hóa l , HPTR có thể là[2], [12]:

- ột hỗn hợp eutecti đơn giản

- ột dung dịch rắn trong đó dược chất được phân tán ở mức độ phân tử trong chất mang (thường gặp trong các HPTR mà lượng dược chất chiếm t lệ nhỏ trong thành phần của hệ)

- Dược chất tồn tại ở dạng kết tủa vô định hình trong chất mang kết tinh

- Có cấu trúc kép của cả dung dịch và hỗn dịch rắn

- Phức hợp giữa dược chất và chất mang

Hệ phân tán rắn làm tăng cả tốc độ hòa tan và độ tan của dược chất, mức độ tăng thay đổi theo từng hệ, có khi tăng vài lần tới vài chục lần so với chất ban đầu tùy thuộc vào loại chất mang sử dụng, t lệ giữa dược chất và chất mang, và phương pháp chế tạo hệ [2]

Các kiểu cấu trúc nêu trên hiện nay có thể được xác định bằng các phương pháp: phân tích nhiệt, nhiễu xạ tia X, cộng hưởng từ hạt nhân

Cơ chế làm tăng tốc độ, mức độ hòa tan của dược chất ít tan trong HPTR[1], [3]:

- àm thay đổi trạng thái kết tinh của dược chất, hoặc chuyển từ trạng thái kết tinh sang trạng thái vô định hình có khả năng hòa tan tốt hơn

- àm giảm kích thước tiểu phân (KTTP dược chất, ví dụ HPTR acid salycilic – urea, chloramphenicol – urea Dược chất được phân tán ở mức độ rất mịn, thậm chí ở mức độ phân tử nếu hệ có cấu trúc dung dịch rắn ự giảm TTP của dược chất trong HPTR có ưu thế hơn nhiều so với dạng bột siêu mịn do không có sự kết tụ các tiểu phân chất rắn dưới tác động của lực Van der Waal , lực tĩnh điện nhờ lớp áo bao ngoài tạo bởi chất mang

- àm tăng mức độ thấm môi trường hòa tan nhờ sự có mặt của chất mang thân nước(acid hữu cơ, acid mật và dẫn chất, urea… , đặc biệt khi trong HPTR có sử dụng chất diện hoạt

- àm giảm năng lượng hòa tan

- Tạo phức dễ tan

1.3.2 Các phương pháp chế tạo HPTR

Dựa vào tính chất vật l , hóa học của dược chất và chất mang, các HPTR có thể được điều chế bằng một trong các phương pháp sau[1], [2], [12], [15], [21], [23]:

1.3.2.1 Phương pháp đun chảy

- Phạm vi ứng dụng: Phương pháp đun chảy áp dụng cho các dược chất không bị phân hủy bởi nhiệt và sử dụng chất mang có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp như PEG, urea

- Nguyên tắc: Đun chảy chất mang rồi phối hợp dược chất vào chất mang đã đun chảy ở nhiệt độ thích hợp, khuấy trộn tới khi thu được dung dịch trong suốt, làm lạnh nhanh bằng nước đá, đồng thời vẫn tiếp tục khuấy trộn tới khi hệ đông rắn lại ản phẩm được nghiền nhỏ và rây lấy các hạt có kích thước phù hợp

- Phương pháp đun chảy đã được ứng dụng trong nhiều công trình nghiên cứu chế tạo HPTR như: nimodepin – PEG 2000

1.3.2.2 Phương pháp dung môi

- Phạm vi ứng dụng: áp dụng khi dược chất và chất mang không bền với nhiệt và tìm được dung môi cho cả dược chất và chất mang

- Nguyên tắc: Dược chất và chất mang được hòa tan trong một lượng tối thiểu dung môi au khi loại dung môi s thu được đồng kết tủa của dược chất và chất mang, nghiền tán và rây lấy các hạt có kích thước nhất định Nếu dược chất và chất tan không đồng tan trong một dung môi thì có thể dùng 2 dung môi khác nhau để hòa tan dược chất và chất mang, sau đó phối hợp, khuấy trộn và loại dung môi

- Các phương pháp loại dung môi:

+ Bay hơi dung môi ở nhiệt độ phòng kết hợp với thổi khí làm cho dung môi bay hơi nhanh hơn hoặc bốc hơi dung môi trên nồi cách thủy, sau đó làm khô trong bình hút ẩm

+ Bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cất quay hoặc tủ sấy chân không ở nhiệt độ thấp khoảng 50 C

+ ấy phun bằng máy phun sấy ở nhiệt độ thích hợp HPTR thu được là các hạt nên rất thuận lợi khi ứng dụng HPTR vào dạng thuốc viên mà không cần xay, nghiền để tạo hạt

+ oại dung môi bằng phương pháp đông khô với các máy đông khô thích hợp

- Phương pháp dung môi đã được sử dụng để bào chế một số HPTR như: carbamazepin–PEG 4000, 8000; nifedipin–PEG 6000; flubriprofen–β-cyclodextrin…

1.3.2.3 Phương pháp nghiền

- Phạm vi ứng dụng: áp dụng khi không thể đun chảy hoặc không tìm được dung

môi để hòa tan dược chất và chất mang

- Nguyên tắc: Tiến hành nghiền trộn hỗn hợp dược chất và chất mang với một lượng tối thiểu chất lỏng thích hợp (có thể là nước trong một thời gian dài bằng chày cối hay thiết bị nghiền để thu được khối nhão hối bột nhão s được làm khô và nghiền thành hạt có kích thước xác định

1.3.3 Chất mang trong HPTR

1.3.3.1 Yêu cầu đối với chất mang:

- Dễ tan trong nước

- hông có tác dụng dược l riêng, không độc với cơ thể

- Có độ chảy thấp, không bị phân hủy ở nhiệt độ cao, bền vững về mặt nhiệt động học

- Dễ tan trong dung môi hữu cơ, dễ loại dung môi ngay cả khi dung dịch có độ nhớt cao

- Thích hợp với phương pháp chế tạo và phù hợp với dạng bào chế dự định

- Phải tạo được HPTR có độ ổn định cao trong quá trình bảo quản [2], [4]

1.3.3.2 Một số chất mang thường dùng

 Polyethylen glycol (PEG):polyethylen glycol (PEG) là polyme ethylen

oxyd, có trọng lượng phân tử (MW) trong khoảng 200-300000 PEG có phân tử lượng 4000- 6000 được sử dụng nhiều để bào chế HPTR bởi khi khối lượng phân tử tăng nhưng độ hòa tan vẫn cao PEG có khả năng tan tốt trong các dung môi khác nhau Điểm nóng chảy của các PEG hay được quan tâm nằm dưới 65o

C (ví dụ PEG 1000: 30-40oC; PEG 4000: 50-58oC; PEG 20000: 60-63oC)[3], [23]

Các PEG có nhiệt độ nóng chảy thấp phù hợp với việc điều chế HPTR bằng phương pháp đun chảy[1], [2], [23]

 Polyvinyl pyrolidon (PVP): PVP là sản phẩm trùng hợp của vinylpyrolidon,

có trọng lượng phân tử từ 2500-3000000 Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của PVP phụ thuộc vào khối lượng phân tử và độ ẩm Nhìn chung nhiệt độ chuyển kính cao,

ví dụ như PVP 25 có nhiệt độ chuyển kính là 155oC[24]

Vì vậy, PVP ứng dụng hạn chế trong bào chế hệ phân tán rắn bằng phương pháp đun chảy PVP phù hợp hơn trong bào chế hệ phân tán rắn bằng phương pháp dung môi PVP có độ tan tốt trong nước nên có thể cải thiện khả năng thấm của hỗn hợp phân tán hi tăng độ dài phân tử, khả năng tan trong nước của PVP giảm đồng thời làm tăng độ nhớt của dung dịch, tỉ lệ PVP cao s cải thiện độ tan của dược chất tốt hơn là HPTR có t lệ dược chất cao[2], [23]

 Các chất diện hoạtPoloxamer: Poloxamer là một nhóm chất diện hoạt

không ion hóa được dùng làm chất gây phân tán, chất nhũ hóa, chất tăng độ tan, làm

tá dược trơn cho viên nén, tác nhân gây thấm Poloxamer là đồng polymer của polyoxyethylen (đầu ưa nước) và polyoxypropylen (đầu kỵ nước) Các Poloxamer

có thể phân loại theo khối lượng phân tử và t lệ ethylen oxid trong phân tử Poloxamer 407 có khối lượng phân tử trung bình khoảng 9840-14600, trong đó polyoxyethylen chiếm khoảng 70-75% khối lượng phân tử, còn lại là polyoxypropylen Poloxamer 407 tan tốt trong nước và ethanol, chỉ số HLB 18-

23[4], [24]

1.3.3.3 Độ ổn định của HPTR

Trong quá trình bảo quản, tính chất hòa tan và độ bền hóa học của dược chất trong HPTR có thể bị thay đổi Vì vậy việc nghiên cứu độ ổn định của HPTR cần được làm tiếp theo sau các nghiên cứu về HPTR Độ ổn định của HPTR phụ thuộc vào cấu trúc hóa l của hệ, cụ thể như sau [8]:

- Hỗn hợp Eutecti: trong hỗn hợp Eutecti, các tiểu phân pha phân tán có xu hướng tập hợp lại do năng lượng phân cách pha giảm đi bởi việc giảm đồng thời diện tích bề mặt Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp thấp hơn dạng đơn chất Do đó việc tăng thời gian và nhiệt độ bảo quản s làm giảm khả năng hòa tan dược chất của hệ này

- ung dịch rắn trong quá trình bảo quản có thể xảy ra hiện tượng kết tinh từ

dung dịch rắn quá bão hòa dẫn đến làm thay đổi tính chất l hóa của dược chất

Độ tan của dung dịch rắn liên tục hay không liên tục giảm đi khi nhiệt độ giảm

ự kết tinh xảy ra trong dung dịch rắn có thể phát hiện bằng nhiễu xạ tia X

- ung dịch kiểu thủ tinh đây là một kiểu cân bằng giả nên nó có thể chuyển

sang dạng bền vững hơn Việc chuyển dạng này có thể xảy ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào cách xử l ở nhiệt độ phòng sau khi điều chế

- Các kết tủa v định h nh trong chất mang kết tinh các kết tủa vô định hình

cũng có cân bằng giả, có thể rất bền hoặc ngược lại, do đó ảnh hưởng lớn đến độ

ổn định của HPTR

Ngoài ra độ ổn định của HPTR còn phụ thuộc vào t lệ dược chất và chất mang, phương pháp điều chế, điều kiện bảo quản

1.3.4 Một số nghiên cứu về HPTR chứa curcumin

 Nghiên cứu nước ngoài

Shang Wangvà cộng sự (2006) đã nghiên cứu tốc độ hòa tan và hấp thu của

curcumin trong HPTR với PVP chế tạo bằng phương pháp bốc hơi dung môi theo

các t lệ khác nhau Kết quả cho thấy độ hòa tan invitro của curcumin tốt nhất khi t

lệ curcumin : PVP là 1:8 So với nguyên liệu, độ tan và độ hòa tan của curcumin

trong HPTR tăng lên đáng kể trong đó độ tan invitrotăng ít nhất 880 lần Thử nghiệm invivo trên chuột cũng cho thấy HPTR curcumin–PVP hấp thu tốt hơn và

có D cao hơn đáng kể so với curcumin nguyên liệu và HHVL[16]

Nattha Kaewnopparat và cộng sự(2009) đã nghiên cứu biện pháp làm tăng độ

tan của curcumin bằng cách chế tạo HPTR của curcumin với PVP K30 bằng phương pháp dung môi ết quả chỉ ra rằng độ tan của curcumin trong HPTR cao hơn hẳn so với curcumin nguyên liệu và trong HHVL HPTR có t lệ curcumin : PVP là 1:6 cho tốc độ và mức độ giải phóng cao nhất Qua phân tích cấu trúc HPTR bằng phương pháp nhiễu xạ tia X và phân tích nhiệt vi sai cho thấy curcumin chuyển từ dạng kết tinh trong nguyên liệu sang dạng vô định hình trong phức hợp với chất mang nhờ liên kết hydro nội phân tử giữa curcumin và PVP 30, do đó cải thiện đáng kể độ tan của curcumin [18]

Suresh D Kumavat và cộng sự (2013) đã nghiên cứu đặc tính và đánh giá

HPTR curcumin – PVP chế tạo bằng kỹ thuật bốc hơi dung môi Nghiên cứu cho thấy độ tan và độ hòa tan của HPTR chứa curcumin và chất mang (PVP K30, PVP

90 tăng một cách đáng kể so với HHVL và curcumin nguyên liệu Tốc độ hòa tan của hệ chứa PVP 30 trong 30 phút đầu cao hơn so với hệ chứa PVP K90 Nghiên cứu phổ IR, DSC cho thấy sự thay đổi trạng thái rắn trong quá trình hình thành hệ phân tán, từ dạng kết tinh sang dạng vô định hình mang năng lượng cao Điều này giúp cải thiện sinh khả dụng và giảm liều lượng thuốc [19]

Devendra Pratap Singh và cộng sự(2013) đã nghiên cứu biện pháp làm tăng độ

tan của curcumin bằng kỹ thuật chế tạo HPTR HPTR của curcumin được chế tạo theo cả phương pháp nóng chảy và bốc hơi dung môi với chất mang PEG 4000, PEG 6000, PVP K30 và chất hấp phụ MCC Nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ hòa tan

in vitro của curcumin từ HPTR có t lệ CUR : PEG 6000 bằng 1:6 là 98,78% sau 10

phút, trong khi lượng curcumin giải phóng từ nguyên liệu chỉ là 2,52% trong 90 phút Phương pháp bốc hơi dung môi không đem lại hiệu quả Nghiên cứu SEM, X ray và DSC cho thấy sự thay đổi cấu trúc tinh thể của curcumin trong HPTR, đây là

lý do dẫn đến sự tăng độ hòa tan của curcumin[25]

 Nghiên cứu trong nước

Thân Thị Liên (2012) đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của chất mang

(Hydroxypropyl-β-cyclodextrin, β-cyclodextrin, PVP K30 đến độ tan và độ hòa tan của hệ phân tán rắn chứa curcumin bào chế theo phương pháp nghiền và bay hơi dung môi

Kết quả cho thấy: tất cả các loại polymer đã dùng đều có khả năng làm tăng độ tan và độ hòa tan của dược chất trong hệ phân tán rắn, độ tan và độ hòa tan của dược chất trong HPTR cao hơn hẳn so với hỗn hợp vật l Trong đó, PVP có tác dụng cải thiện mức độ và tốc độ tan của curcumin tốt hơn cả Các phương pháp bào chế HPTR cũng ảnh hưởng tới mức độ, tốc độ tan của dược chất, trong đó phương pháp dung môi cho kết quả tốt hơn phương pháp nghiền và HHVL[6]

CHƯƠNG 2.NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị

2.1.1 Nguyên liệu, hóa chất

Bảng 2.1 Các hóa chất dùng trong nghiên cứu

6 Poloxamer Sigmaaldric (Singapore) Nhà sản xuất

2.1.2 Thiết bị

- Cân phân tích SARTORIUS TE214S – Đức

- Cân kỹ thuật SARTORIUS TE412 – Đức

- áy siêu âm đồng nhất WiseClean – Hàn Quốc

- Máy thử độ hòa tan ERWEKA DT600 – Đức

- Máy ly tâm Rotina 46 – Đức

- áy đo quang UV – VIS HITACHI U-1900 – Nhật Bản

- Tủ ấm lắc LSI 100B SHAKER INCUBATOR – Hàn Quốc

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất mang (PVP K30, PLX, PEG 4000, PEG 6000) tới độ hòa tan của curcumin trong HPTR bào chế theo phương pháp nóng chảy

- Xây dựng được công thức và quy trình bào chế HPTR của curcumin ở quy mô phòng thí nghiệm

+ Cân các thành phần theo công thức

+ Đun nóng chảy PEG và poloxamer (nếu có) trong bát sứ đến khi nóng chảy thành dịch đồng nhất (khoảng 60ºC)

+ Phối hợp nhanh curcumin vào dịch nóng chảy, khuấy đều

+ Tiếp tục phối hợp nhanh PVP K30 (nếu có)

+ Làm lạnh nhanh kết hợp khuấy trộn tới khi nguội

+ Đểổn định trong bình hút ẩm trong 24 giờ, mang sản phẩm ra nghiền, rây qua rây 180 sau đó bảo quản trong bình hút ẩm

 Phương pháp bào chế hỗn hợp vật lý

+ Nghiền nhỏ PEG và PLX thành bột mịn, sau đó rây qua rây 180

+ Cân các thành phần theo công thức giống thành phần trong HPTR tương ứng + Trộn dược chất và chất mang thành hỗn hợp bột kép theo nguyên tắc trộn đồng lượng

+ Rây hỗn hợp qua rây 180, bảo quản trong bình hút ẩm

2.3.2 Các phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hệ phân tán rắn

2.3.2.1 Phương pháp đánh giá độ tan của curcumin từ hệ phân tán rắn trong

dung dịch Tween 0,2%

- Tiến hành:

+ Pha dung dịch Tween 0,2% trong nước: Cân 2g Tween 80 vào cốc có mỏ, thêm nước cất và đun nóng trên bếp điện hoặc nồi cách thủy đến khi tan hoàn toàn Sau đó chuyển vào bình định mức 1000m , thêm nước tới vạch, lắc đều

+ Cân một lượng HPTR tương đương với khoảng 15mg curcumin vào bình nón

có nút mài

+ Thêm vào bình chính xác 10,0mL dung dịch Tween 0,2%, đậy kín nút, lắc đều

ở môi trường nhiệt độ 37oC trong 24h

+ Sau 24h, lấy các dung dịch đem ly tâm 5000 v/p/10p, thu lấy dịch trong, pha loãng bằng dung dịch Tween 0,2% đến nồng độ khoảng 4,0µg/mL

+ Ly tâm dung dịch thu được 5000 v/p/10p, thu lấy dịch trong đo độ hấp thụ ở bước sóng hấp thụ cực đại (426,2nm)

- Tính toán kết quả:

Độ tan = Dt×C×K

Dc (μg/m ) C: nồng độ dung dịch chuẩn (µg/mL)

Dt, Dc: độ hấp thụ quang của dung dịch thử và dung dịch chuẩn K: hệ số pha loãng

2.3.2.2 Phương pháp đánh giá độ hòa tan curcumin từ hệ phân tán rắn

- Điều kiện:

+ Thiết bị: giỏ tĩnh cánh khuấy, tốc độ khuấy 100vòng /phút

+ Dung dịch môi trường: 900m dung dịch Tween 0,2% nước

+ Nhiệt độ môi trường hòa tan: 37 ± 0,5oC

+ ẫu thử: HPTR tương đương 25,0mg curcumin chứa trong một túi lọc nhỏ được hàn kín và đặt trong giỏ kim loại nhỏ được nhúng chìm trong dung dịch thử độ hòa tan

+ Thời điểm lấy mẫu: 5, 10, 15, 20, 30, 50, 70, 90 (phút

- Dung dịch Tween 0,2%: Cách pha đã trình bày trong phần 2.3.2.1

- Dung dịch chuẩn 4µg/mL: Cân chính xác khoảng 10,0mg curcumin vào bình định mức 100mL, hòa tan (có siêu âm) trong 25mL ethanol 96%, thêm Tween 0,2% tới vạch, lắc kỹ Hút chính xác 2mL dung dịch này cho sang bình định mức 50mL, thêm Tween 0,2% tới vạch và lắc kỹ

- Dung dịch thử: Tại các thời điểm quy định hút 10,0mL dịch hòa tan, bổ sung 10,0m môi trường

- Tiến hành:

+ Mẫu trắng: ôi trường hòa tan

+ ẫu thử: y tâm 5000 v/p/10p dịch hòa tan Pha loãng dịch thu được bằng dung dịch Tween 0,2% (nếu cần để có nồng độ thích hợp

+ ẫu chuẩn: Dung dịch chuẩn4µg/mL

+ Đo độ hấp thụ của mẫu thử và mẫu chuẩn ở bước sóng hấp thụ cực đại (426,2nm)

Cn: Nồng độ curcumin đã hiệu chỉnh của dịch hút thứ n (µg/m

Cn0: Nồng độ curcumin đo được của dịch hút thứ n (µg/m

Cn-1: Nồng độ curcumin đã hiệu chỉnh của dịch hút lần thứ n-1 (µg/mL)

V0: Thể tích của dịch hòa tan đã hút (V0 = 10mL)

V: Thể tích môi trường thử hòa tan (V = 900m

+ Phần trăm curcumin hòa tan tại thời điểm t được tính theo công thức:

% CUR = Cn × 900

m × 1000 × 100

Cn: Nồng độ curcumin đã hiệu chỉnh ở lần hút thứ n (µg/m

m : Hàm lượng curcumin trong mẫu (µg

+ ỗi mẫu thử 3 lần lấy kết quả trung bình ết quả được báo cáo là kết quả trung bình

2.3.2.3 Phương pháp định lượng curcumin trong hệ phân tán rắn

- Định lượng curcumin trong hệ phân tán rắn bằng phương pháp đo độ hấp thụ

UV

+ Pha dung dịch Tween 0,2%: Cách pha đã trình bày trong phần 2.3.2.1

+ Dung dịch chuẩn5µg/mL: Cân chính xác khoảng 10,0mg curcumin vào bình định mức 100mL, hòa tan (có siêu âm) trong 25mL ethanol 96%, thêm Tween 0,2% tới vạch, lắc kỹ Hút chính xác 5mL dung dịch này cho sang bình định mức 100mL, thêm Tween 0,2% tới vạch và lắc kỹ

+ Dung dịch thử:Cân chính xácmột lượng HPTR tương đương với 10,0mg curcumin vào bình định mức 100mL, hòa tan (có siêu âm) trong 25mL ethanol 96%, thêm Tween 0,2% tới vạch, lắc kỹ Hút chính xác 5mL dung dịch này cho sang bình định mức 100mL, thêm Tween 0,2% tới vạch và lắc kỹ

+Đo độ hấp thụ của mẫu chuẩn và mẫu thử tại bước sóng 426,2nm, mẫu trắng là Tween 0,2%

+ Tính hàm lượng curcumin theo công thức:

%Curcumin = Dt×mc

Dc×mt × 100

Dt, Dc: độ hấp thụ quang của mẫu thử và mẫu chuẩn

mt, mc : khối lượng mẫu thử, mẫu chuẩn (mg)

ỗi mẫu thử làm 3 lần lấy kết quả trung bình

2.3.2.4 Phương pháp nhiễu xạ tia X đánh giá mức độ kết tinh trong hệ phân tán

rắn

Cấu trúc hóa lý của HPTR xác định bằng phương pháp quét phổ nhiễu xạ tia X

- Nguyên tắc: hi chùm tia X đập vào mặt tinh thể cấu tạo từ nguyên tử hay ion thì mạng tinh thể đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt Phần kết tinh tạo ra các đỉnh nhiễu xạ nhọn và hẹp, phần vô định hình lại cho một đỉnh rất

rộng T lệ giữa các cường độ có thể được sử dụng để tính toán số lượng tinh thể trong hệ

- Tiến hành: Mẫu cần phân tích được nghiền mịn và đưa vào thiết bị nhận tia X với các điều kiện cụ thể: góc quét (2θ từ 10 đến 50º, tốc độ quét 0,03º/0,8 giây, nhiệt độ 25ºC

- Ý nghĩa: Mật độ và cường độ của các pic trong phổ X-ray thể hiện mức độ kết tinh của curcumin

2.3.3 Phương pháp xác định độ đặc hiệu, độ chính xác của phương pháp định lượng bằng đo độ hấp thụ UV

2.3.3.1 Xác định độ đặc hiệu của phương pháp

Tiến hành:

- Pha dung dịch Tween 80 0,2%: Cách pha đã trình bày trong phần 2.3.2.1

- Dung dịch chuẩn: Cân chính xác 10mg curcumin vào bình định mức 100mL, thêm 25mL ethanol, siêu âm tới tan hoàn toàn Bổ sung tới vạch bằng dung môi pha loãng Tween 0,2%, lắc kỹ

- Hút chính xác 5,0mL dung dịch này vào bình định mức 50mL, thêm dung môi pha loãng tới vạch và lắc kỹ

- Hút chính xác 5,0mL dung dịch trên vào bình định mức 10mL, thêm dung môi pha loãng tới vạch và lắc kỹ

- Mẫu trắng: Cân 60mg PEG 6000, 50mg PVP K30 hòa tan trong 25mL ethanol 96% Bổ sung Tween 0,2% vừa đủ àm tương tự quy trình ở trên (không chứa dược chất)

- Pha dung dịch chứa dược chất với nồng độ 100µg/mL (dd CG): Cân chính xác 10mg curcumin vào bình định mức 100mL, thêm 25mL ethanol, siêu âm tới tan hoàn toàn Bổ sung tới vạch bằng dung môi pha loãng, lắc kỹ

- Pha dung dịch 10µg/mL (dd A): Hút chính xác 5,0mL dung dịch CG vào bình định mức 50mL Bổ sung tới vạch bằng dung môi pha loãng

- Lần lượt hút 4, 5, 6 mLdung dịch A pha loãng đến 10mL, được dung dịch 4µg/mL (tương ứng 80% Co), dung dịch 5µg/mL(tương ứng 100% Co), dung dịch 6µg/mL (tương ứng 120% Co)

Tiến hành làm 5 mẫu cho mỗi nồng độ, mỗi mẫu cần pha dung dịch A riêng biệt, sau đó đem đi đo quang ở bước sóng 426,2nm và tính toán theo phương trình đường chuẩn

2.3.4 Các phương pháp khác

Phương pháp xây dựng đường chuẩn của curcumin trong dung dịch Tween 0,2%

- Phương pháp:

+ Dung dịch gốc: dung dịch curcumin 1mg/mL trong ethanol

+ Dãy dung dịch chuẩn: dung dịch curcumin có nồng độ lần lượt là 1, 2, 3, 4, 5, 6µg/mL trong dung môi pha loãng Tween 0,2%

+ Bước sóng đo: Tiến hành quét phổ với dung dịch chuẩn 4µg/m để tìm bước sóng cực đại

+ Dung môi pha loãng: Tween 80 0,2%

Cách pha đã trình bày trong phần 2.3.2.1

+ Dung dịch chuẩn C0 10µg/mL: Hút chính xác 1,0mL dung dịch gốc CG vào bình định mức 100mL, bổ sung Tween 0,2% vừa đủ, lắc đều, thu được dung dịch C0

+ Pha các dung dịch chuẩn thứ cấp: Hút chính xác 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0mL dung dịch C0 vào bình định mức 10mL, bổ sung vừa đủ bằng Tween 0,2% ta được các dung dịch chuẩn có nồng độ 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0µg/mL

+ Quét phổ dung dịch Cctrong khoảng bước sóng từ 300 –500nm

+ Đo độ hấp thụ quang của các dung dịch chuẩn vừa pha ở bước sóng hấp thụ cực đại vừa tìm được

+ Từ kết quả thu được xây dựng đường chuẩn và đánh giá khoảng tuyến tính qua

hệ số R2

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN

LUẬN

3.1 Khảo sát lại một số tiêu chí trong phương pháp định lượng curcumin

3.1.1 Xây dựng đường chuẩn theo phương pháp đo độ hấp thụ UV

Quét phổ dung dịch chuẩn Cc 4µg/mL trong khoảng bước sóng từ 300 –500nm Kết quả cho thấy curcumin có một đỉnh hấp thụ tại bước sóng 426,2nm

Xây dựng đường chuẩn biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ CUR trong dung dịch Tween 0,2% với độ hấp thụ UV theo phương pháp đã trình bày ở mục 2.3.4

Độ hấp thụ quang của các mẫu chuẩn ở bước sóng hấp thụ cực đại λ= 426,2nm được trình bày trong bảng và hình sau:

Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của các mẫu chuẩn ở bước sóng λ= 426,2nm

Độ hấp thụ 0,152 0,306 0,455 0,610 0,750 0,913

y = 0.1512x + 0.0018 R² = 0.9998