Nghiên cứu bào chế nanoemulgel chứa hoạt chất làm trắng da alpha arbutin 1

Xuất phát từ mong muốn tìm được một hoạt chất và công thức cho một sản phẩm làm trắng da dựa trên các bằng chứng khoa học nhằm đảm bảo tính an toàn, hiệu quả khi sử dụng đồng thời xây dự

NANOEMULGEL CHỨA HOẠT

CHẤT LÀM TRẮNG DA

ALPHA-ARBUTIN 1%

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

NANOEMULGEL CHỨA HOẠT

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể Ban giám hiệu trường Đại học Dược

Hà Nội và bộ môn Bào chế đã tạo điều kiện cho em được làm khóa luận tốt

nghiệp Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường đã dìu dắt giúp đỡ

em hoàn thành chương trình học tập trong suốt 5 năm qua

Với tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo

TS.Trần Thị Hải Yến, người đã luôn quan tâm hướng dẫn, truyền đạt nhiều kiến

thức, kỹ năng và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã giành thời gian để đọc và góp ý kiến

quý giá để khóa luận của em hoàn thiện hơn

Xin cảm ơn tất cả các thầy cô ở bộ môn Bào Chế, trường Đại học Dược Hà Nội

đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận

Thân gửi lời cảm ơn đến Anh/Chị kỹ thuật viên đang làm việc tại bộ môn bào chế

và các anh chị học viên cao học

Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các bạn và các bạn cùng làm khóa luận

tại bộ môn Bào Chế đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 18 tháng 5 năm 2017

Sinh viên:

KHIN Kosol

MỤC LỤC:

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về alpha-arbutin 3

1.1.1 Cơ chế tác dụng làm trắng da của alpha-arbutin 3

1.1.2 Đặc tính của alpha arbutin 6

1.1.3 Các sảm phẩm trên thị trường có chứa alpha-arbutin 9

1.2 Tổng quan về dạng thuốc nanoemulgel 10

1.2.1 Khái niệm 10

1.2.2 Ưu và nhược điểm 10

1.2.3 Bào chế nanoemulgel với dược chất alpha-arbutin 11

1.3 Một số nghiên cứu trên thế giới về alpha-arbutin và nanoemulgel 12

1.3.1 Nghiên cứu về alpha-arbutin 12

1.3.2 Nghiên cứu về nanoemulgel 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Đối tượng nghiên cứu, nguyên vật liệu, phương tiện nghiên cứu 15

2.2 Nội dung nghiên cứu 16

2.3 Phương pháp nghiên cứu 16

2.3.1 Phương pháp bào chế nanoemulgel chứa alpha-arbutin 1 % 16

2.3.2 Phương pháp đánh giá nanoemulgel: 18

2.3.3 Phương pháp định lượng alpha-arbutin trong nanoemulgel 18

2.3.4 Theo dõi độ ổn định của nanoemulgel alpha-arbutin 20

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM , KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21

3.1 Thẩm định phương pháp định lượng alpha-arbutin 21

3.1.1.Khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc kí 21

3.1.2.Độ đặc hiệu 21

3.1.3.Tính tuyến tính 23

3.2 Nghiên cứu công thức và xây dựng quy trình bào chế nanoemulgel chứa alpha-arbutin 1 % 24

3.2.1 Bố trí thí nghiệm 24

3.2.2 Khảo sát phương pháp nhũ hóa 24

3.2.3 Khảo sát tỷ lệ pha dầu 27

3.2.4 Khảo sát các chất điều chỉnh thể chất trong pha nước 29

3.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của chất phá bọt 32

3.2.6 Khảo sát ảnh hưởng của hệ đệm (citro-phosphat) 35

3.3 Kết quả đánh giá độ ổn định 37

3.3.1 Đánh giá các đặc tính của CT26 ; CT27 và CT28: 37

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

KẾT LUẬN: 40

KIẾN NGHỊ: 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

LD50 Lethal Dose 50 - là liều lượng chất độc gây chết cho một nửa

(50 %) số cá thể dùng trong nghiên cứu

DHICA 5,6-dihydroksyindole-2-carboxylic acid

DLS Dynamic Light Scattering-phương pháp nhiễu xạ ánh sán động

HPLC High Performance Liquid Chromatography-Sắc ký lỏng hiệu

năng cao

RSD Relative standard deviation - độ lệch chuẩn tương đối

SCCS Scientific Committee on Consumer Safety-ủy ban khoa học về

an toàn người tiêu dùng

USP United State Pharmacopoeia - Dược điển Mỹ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Nguyên liệu 14

Bảng 3.1 Bảng kết quả khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc kí 22

Bảng 3.2 Mối tương quan giữa nồng độ alpha-arbutin và diện tích peak 24

Bảng 3.3 Thành phần công thức 1 bào chế nanoEemulgel 25

Bảng 3.4 KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 26

Bảng 3.5 Thành phần các công thức bào chế kem 28

Bảng 3.6 KTTP và phân bố KTTP của các mẫu kem 29

Bảng 3.7 Thành phần các công thức từ CT6 đến CT 20: 30

Bảng 3.8 KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 31

Bảng 3.9 Thành phần các công thức từ CT21 đến CT 25: 33

Bảng 3.10 KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 34

Bảng 3.11.Thành phần các công thức từ CT26 đến CT 28: 35

Bảng 3.12 KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 36

Bảng 3.13 Đánh giá khả năng tách lớp sau 1 , 2 và 3 tháng 37

Bảng 3.14 KTTP trung bình và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel sau bảo quản ở điều kiện thường và lão hóa cấp tốc trong 3 tháng 38

Bảng 3.15 Hàm lượng alpha-arbutin của 3 chế phẩm sau 1, 2 và 3 tháng 39

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Cấu trúc của pheomelanin (A) và eumelanin (B) 4

Hình 1.2 Cơ chế ức chế sinh tổng hợp Melanin bằng cách ức chế Tyrosinase 4

Hình 1.3 Arbutin và các chất dẫn xuất của nó ức chế hoạt tính DHICA và ngăn cản sự trùng hợp oxy hóa các chất trung gian tạo thành sắc tố 5

Hình 1.4 Một con đường trao đổi chất của alpha-arbutin trong da 9

Hình 2.1 Sơ đồ bào chế 16

Hình 3.1 Mẫu trắng 23

Hình 3.2 Hình mẫu chuẩn ở nồng độ khoảng 50 µg/ml 23

Hình 3.3 Hình mẫu thử ở nồng độ khoảng 50 µg/ml 23

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa nồng độ alpha-arbutin(AA) và diện tích peak 24

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 27

Hình 3.6.Thiết bị cánh khuấy chân vịt 27

Hình 3.7.Thiết bị đồng nhất hóa 27

Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của các mẫu kem 29

Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 32

Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 34

Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn KTTP và phân bố KTTP của các mẫu nanoemulgel 36

Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn KTTP của các mẫu nanoemulgel ở điều kiện thường .38

Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn KTTP của các mẫu nanoemulgel ở điều kiện lão hóa cấp tốc 38

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rối loạn tăng sắc tố da (nám, tàn nhang, đốm lão hóa, …) là một tình trạng phổ biến, tuy không ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhưng tác động rất nhiều về mặt tâm lý Có rất nhiều phương thức điều trị tình trạng này, chủ yếu được chia thành hai nhóm: nhóm các tác nhân hóa học (hydroquinon, arbutin, alpha arbutin, acid kojic, acid ascorbic và các dẫn xuất,…) và nhóm các phương thức trị liệu vật lý (liệu pháp lạnh với nitơ lỏng, phẫu thuật laser, lột da hóa học, mài da bề mặt, v.v…) Trong số các phương thức trên, can thiệp bằng các tác nhân hóa học vẫn giữ vai trò chủ chốt trong điều trị các rối loạn tăng sắc tố da cũng như ứng dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm để làm trắng da [2]

Một làn da trắng mịn là tiêu chuẩn của vẻ đẹp truyền thống Á Đông Vì thế, nhu cầu

về các sản phẩm trắng da là khá lớn, đặc biệt ở thị trường châu Á Ngày nay, khi công nghệ phát triển, những sản phẩm làm trắng da càng dễ tiếp cận người dùng hơn Tuy nhiên, tính an toàn và hiệu quả của các sản phẩm này không phải luôn đi đôi với những lời quảng cáo của các nhà sản xuất, nhất là đối với các sản phẩm không rõ nguồn gốc hiện đang tràn lan trên thị trường Campuchia,Việt Nam, Lào như hiện nay

Xuất phát từ mong muốn tìm được một hoạt chất và công thức cho một sản phẩm làm trắng da dựa trên các bằng chứng khoa học nhằm đảm bảo tính an toàn, hiệu quả khi sử dụng đồng thời xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở rõ ràng để thuận tiện trong vấn đề kiểm tra, kiểm soát chất lượng chế phẩm

Trước đây, hydroquinon là một chất làm trắng da nhanh nhất và hiệu quả nhất, được ứng dụng rộng rãi trong điều trị tăng sắc tố da Nhưng cho đến thời điểm hiện tại hydroquinon đã bị cấm ở một số nước ở Châu Âu cũng như Việt Nam và Campuchia do có nhiều tác dụng phụ, không an toàn Vì vấn đề này, hiện nay đã tìm thấy một chất khác tên là alpha-arbutin là một chất an toàn và ổn định hơn rất nhiều so với hydroquinon

Để có tác dụng điều trị trên da, alpha-arbutin cần thấm qua lớp sừng Lựa chọn bào chế alpha-arbutin dưới dạng nanoemulgel với nhiều điểm ưu việt hơn dạng gel và kem như bền vững, thành phần pha dầu ít hơn dạng kem và giúp tăng tính thấm cho dược chất

Do những lý do trên chúng tôi đã thực hiện đề tài “ Nghiên Cứu Bào Chế

nanoemulgel Chứa Hoạt Chất Làm Trắng Da alpha-arbutin ” với mục tiêu:

1 Nghiên cứu công thức và quy trình bào chế nanoemulgel chứa alpha-arbutin

1 %

2 Bước đầu đánh giá độ ổn định của nanoemulgel chứa alpha-arbutin 1 %

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về alpha-arbutin

Trước đây, hydroquinon đã được ứng dụng rộng rãi nhất trong điều trị tăng sắc tố Tuy nhiên, việc sử dụng hydroquinon gây ra một số tác dụng phụ Hydroquinon làm tổn thương màng tế bào mỡ, góp phần vào sự thiếu hụt của glutathione và ức chế sự tổng hợp DNA và RNA Hơn nữa, nó có tính kích ứng và kích thích phản ứng viêm dẫn đến làm tăng nguy cơ tăng sắc tố sau phản ứng viêm [45], [49], [59] Do vậy, việc sử dụng hydroquinon trong mỹ phẩm ở châu Âu đã bị cấm Ngày nay, hydroquinon được dùng chủ yếu trong các chế phẩm tẩy trắng tóc

và móng tay nhân tạo[39], [56] Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho rằng thông tin về các tác dụng phụ của hydroquinon, đặc biệt là ở nồng độ trong các sản phẩm trên thị trường trước đây đã bi phóng đại[24], [39]

Tác dụng ức chế hoạt động của tyrosinase cũng được quan sát thấy trên các dẫn xuất arbutin Nghiên cứu liên quan đến các dẫn xuất arbutin khác cũng chứng tỏ chúng hiệu quả hơn chính Arbutin(β-arbutin) [11], [23], [27]

Hiệu quả làm trắng da của α-arbutin được đánh giá là cao hơn β-arbutin 8 lần[22] Khả năng làm trắng da của α-arbutin đã được chứng minh là cao hơn nhiều so với hydroquinon [31]

Hơn nữa, người ta thấy rằng sự thay đổi cấu trúc arbutin cũng dẫn đến sự gia tăng của các hoạt động nói trên Sự giảm tác dụng phụ đáng kể của arbutin và các chất dẫn xuất của nó làm cho chúng có giá trị thay thế hydroquinon Do đó, arbutin

và dẫn xuất của nó ngày càng được đặc biệt quan tâm trong ngành công nghiệp mỹ

phẩm

1.1.1 Cơ chế tác dụng làm trắng da của alpha-arbutin

Tác dụng làm trắng da của alpha-arbutin có được là do sự ức chế sinh tổng hợp melanin bằng cách ức chế Tyrosinase

Màu sắc của da thay đổi là do sự sản xuất các sắc tố da tự nhiên (melanins) Thiếu melanin dẫn đến bệnh bạch tạng và bạch biến, trong khi chứng tăng sắc tố da xuất hiện khi lượng sắc tố Melanin được sản sinh quá mức

Melanins là một nhóm các polyme polyphenol đa dạng có màu sắc từ màu vàng đến nâu [50]

Hình 1.1 Cấu trúc của pheomelanin (A) và eumelanin (B)

Sự tổng hợp melanin chủ yếu phụ thuộc vào hoạt tính tyrosinase và bức xạ UV Tyrosinase đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa tyrosine thành L-DOPA, oxy hóa L-DOPA thành dopaquinone (DQ), cuối cùng DQ chuyển thành melanin (Hình 1.3) Melanin có 2 loại là Phemelanin và Eumelanin (Hình 1.1) Tuy nhiên, chất nền cho sinh tổng hợp eumelanin và pheomelanin là khác nhau DQ là chất nền chính trong tổng hợp eumelanin nhưng pheomelanin được tổng hợp từ DQ với sự hiện diện của cysteine [26], [28], [45] (Hình 1.2)

Melanins có chức năng bảo vệ da khỏi tác hại của bức xạ UVA và UVB Bức xạ

UV kích thích sản xuất quá mức melanins và gây ra sự đổi màu và đốm đen trên da

Do đó, các hoạt chất chống tia UV và các chất ức chế tyrosinase là thành phần được

sử dụng thường xuyên nhất trong các sản phẩm điều trị tăng sắc tố da [30], [60]

Cơ chế ức chế tổng hợp sắc tố da(melanin) bằng cách ức chế tyrosinase :

Hình 1.2 Cơ chế ức chế sinh tổng hợp Melanin bằng cách ức chế Tyrosinase

Arbutin(beta-arbutin) và Alpha Arbutin có nhóm phenol tương tự với tyrosin ,do đó

cả 2 arbutin có thể gắn với tyrosinase.Vì vậy tyrosine không được chuyển hóa thành Melanin (Hình1.2) Cơ chế làm trắng của Alpha Arbutin có một phần tương tự với hydroquinon Các vi khuẩn da thủy phân α-arbutin thành hydroquinon, do đó hydroquinon có tác dụng làm trắng Tuy nhiên, α-arbutin chính nó cũng ức chế hoạt động của tyrosinase nhưng không ảnh hưởng đến sự biểu hiện và tổng hợp mRNA của da Kết quả là, việc chuyển đổi tyrosine thành L-DOPA và tổng hợp melanins được giảm [52]

Arbutin và các chất dẫn xuất của nó cũng ức chế hoạt tính carboxylic acid (DHICA) và ngăn cản sự trùng hợp oxy hóa các chất trung gian tạo thành sắc tố (Hình 1.3) Cơ chế này được phổ biến cho các hợp chất chống oxy hóa giúp bảo vệ da khỏi các phản ứng ôxy hóa gây ra bởi bức xạ tia cực tím [44]

5,6-dihydroksyindole-2-Hình 1.3 Arbutin và các chất dẫn xuất của nó ức chế hoạt tính DHICA và ngăn cản

sự trùng hợp oxy hóa các chất trung gian tạo thành sắc tố

Arbutin và chất dẫn xuất của nó

1.1.2 Đặc tính của alpha arbutin

từ hydroquinon hoặc arbutin [33], [57], [58], [65] α-Arbutin được tổng hợp bằng glucosidation hydroquinon với sự có mặt của các enzyme từ các dòng vi khuẩn khác nhau: amylase của Bacillus subtilis và sucrose phosphorylase của Leuconostoc mesenteroides [33], [38], [57], [58], [65]

Tính chất vật lý:

 Điểm chảy: 201±0,5o

C [55]

 Điểm sôi: ~ 285 ° C tại 102,17 kPa [55]

 UV / VIS phổ hấp thụ: λmax ~280 nm [19] và λmax ~222 nm (phụ lục 1)

 Độ tan: độ tan trong nước là 151 g / L ở 20 ± 5°C; Không tan trong các dung môi hữu cơ như DMSO, ethanol…[55]

 LogP(n-octanol/nước) ~1,69 ở 21°C [55]

Độc tính

Độc tính đường uống

- Thành phần nguyên chất: LD50 dự kiến là từ 300-500 mg/kg trọng lượng cơ thể

Tỷ lệ tử vong đã được ghi nhận ở một mức độ liều 2000 mg/kg; không có tử vong đã được ghi nhận ở mức 200 mg/kg [8]

- Kem làm trắng da chứa 5 % alpha-arbutin: LD50 ước tính là > 2500 mg/kg trọng lượng cơ thể cho công thức kem hoặc > 500 mg alpha-arbutin / kg trọng lượng cơ thể [40] Kem làm trắng da chứa 10 % alpha-arbutin: LD50 ước tính là

> 2500 mg/kg trọng lượng cơ thể cho công thức kem hoặc > 250 mg arbutin / kg trọng lượng cơ thể [41]

ở mức 0,2 % hydroquinon, có thể suy ra rằng alpha-arbutin trên da không được thủy phân bởi glucosidase hoặc hệ sinh vât cư trú ở da và ở mức 20 % alpha-arbutin, nó giải phóng ít hơn 0,2 % hydroquinon trong thời gian làm thí nghiệm [61]

Điểm ưu việt của arbutin so với hydroquinon là việc giảm đáng kể các tác dụng phụ

so với liều lượng có hiệu quả [35], vì nồng độ của arbutin trong dung dịch nước 10

% không gây ra những hoại tử Alpha Arbutin cũng cho thấy không có bất kỳ đặc tính gây đột biến gen nào ở vi khuẩn và cũng không có khả năng gây ung thư nào ở chuột [42], [48]

Kết luận, Alpha Arbutin và các dẫn xuất của nó có tác dụng làm trắng da an toàn và hiệu quả Vì vậy, chúng thường được tìm thấy trong một loạt các sản phẩm mỹ phẩm sử dụng trong bệnh tăng sắc tố da

Độ ổn định

Arbutin tương đối ổn định khi chiết xuất bằng dung môi ethanol Ổn định dưới ánh sáng Trong các chế phẩm mỹ phẩm nó ổn định trong khoảng pH 3,5-6,5; ổn định nhất tại pH 5,0 [25] Khi chiết xuất bằng nước, arbutin có thể bị thuỷ phân một phần thành hydroquinon rồi có thể bị oxy hóa thành benzoquinone Sản phẩm chuyển hóa hydroquinon tăng khi nhiệt độ tăng [1]

Chuyển hóa

Việc sử dụng kháng sinh (dung dịch penicillin / streptomycin 1 %) dường như làm suy giảm thủy phân alpha-arbutin bởi các vi khuẩn cư trú trên da lợn Tuy nhiên, đối với da người, thiếu thông tin về ảnh hưởng của các vi khuẩn cư trú trên da đến

sự ổn định của alpha-arbutin, vì tất cả các giai đoạn ủ trên da đều chứa kháng sinh [53]

Các nghiên cứu in vitro cho thấy rằng arbutin bị oxy hóa dần dần với sự có mặt của tyrosinase, vì vậy để đảm bảo ổn định của arbutin cần có sự có mặt của các chất chống oxy hóa, ví dụ như acid L-ascorbic Ngược lại, sự có mặt của L-DOPA trong

tế bào melanocytes đẩy nhanh quá trình oxy hóa arbutin giảm thời gian hoạt động của arbutin [4], [26]

Việc ủ 14C- alpha-arbutin trong đệm với da lợn và da người ở pH 5,4; 6,4 và 7,4 và

37 °C cho thấy các kết quả sau [51]:

 Alpha-arbutin ổn định về mặt hóa học ở các hệ đệm có pH từ 5,4-7,4 trong một tuần

 Ủ alpha-arbutin với da lợn cho thấy α-Arbutin được chuyển hóa thành hydroquinon với thời gian bán thải từ 5 đến 11 giờ tùy thuộc vào độ pH

 Phản ứng nhanh hơn một chút đối với da lợn đồng nhất và với pH từ 5,4-7,4

 Thời gian bán thải không phụ thuộc vào nồng độ alpha-arbutin giữa 40 và 4000

μM

 Sự thủy phân của alpha-arbutin chậm hơn nhiều ở pH 7,4 trên da người so với

da lợn Ở pH 5,4; động học phản ứng tương tự giữa da người và da lợn

 Trong da, alpha-arbutin được thủy phân bằng enzyme thành hydroquinon, dễ bị oxy hóa thành benzoquinone Benzoquinone có tính phản ứng cao với nucleophiles và liên kết các hợp chất cộng hóa trị với các phân tử có tỷ trọng cao như protein (Hình1.4)

Hình 1.4 Một con đường trao đổi chất của alpha-arbutin trong da

1.1.3 Các sảm phẩm trên thị trường có chứa alpha-arbutin

 ALPHAARBUTINSKINWHITENINGCREAM30ML

Thành phần chính: dầu Jojoba, Apricot kernel oil (dầu mơ), Squalane, Hyaluronic acid, Alpha-arbutin

Nhà sản xuất: MagicSkin, Mỹ

 Whitening Mask Cream

Thành phần chính: Glutathione, Alpha Arbutin, Vitamin C+B3+B5, Beta Glucan Nhà sản xuất: Shouvy, Mỹ

 Alpha-arbutin White Cream

Thành phần chính: Alpha Arbutin, Squalane, Tocopherol, Natri Hyaluronate… Nhà sản xuất: DHC, Nhật

 Alpha-arbutin White Mask

Thành phần chính: Alpha Arbutin,Tocopheryl acetate, Magnesium ascorbyl phosphate…

 Nanoemulgel ổn định hơn nanoemulsion: vì độ nhớt của pha nước lớn [3]

 Chất nhũ hóa và chất làm đặc đã được thêm vào để giữ khả năng gel hoá của gel thân nước cải thiện độ ổn định, thẩm thấu và độ nhớt phù hợp tốt hơn cho việc phân bố của các thuốc nhũ tương dùng ngoài da Trong nanoemulgel, sự ổn định của nanoemulsion được gia tăng do sự phân bố các giọt dầu trong mạng gel [36] Những giọt dầu này có chức năng như chất mang thuốc, chẳng hạn như thuốc thân lipid Sự ổn định của thuốc được nạp vào hệ thống được xác định bởi ái lực của thuốc được hòa tan trong pha dầu Nanoemulgel có tính bám dính tốt trên da cùng với khả năng hòa tan cao dẫn đến gradient nồng độ lớn trên da từ đó ảnh hưởng đến tính thấm của thuốc khi nó đi qua da

 Nó cũng giúp bệnh nhân dễ tuân thủ hơn vì chế phẩm không dính và dễ thấm hơn các dạng bào chế dùng tại chỗ khác như mỡ và kem

 Bên cạnh đó, nanoemulgel giúp kiểm soát việc giải phóng thuốc bằng cách kéo dài hiệu quả của thuốc có thời gian bán hủy ngắn [43]

 Cảm quan đẹp, mềm mịn, dễ lấy, ít nhờn rít, dễ bôi trên da, dễ rửa, thân thiện với môi trường

 Thuận tiện về mặt bào chế đối với hoạt chất sơ nước

 Tăng khả năng giải phóng hoạt chất, đặc biệt là đối với các hoạt chất sơ nước, ngay cả khi bào chế dạng gel nhũ tương N/D

 Ổn định hơn so với các dạng bào chế dùng ngoài khác như bột, kem, thuốc mỡ

 Có khả năng chứa được một lượng lớn hoạt chất

 Không trơn nhờn,không gây bóng da

 Kỹ thuật bào chế đơn giản, dễ thực hiện, ít tốn kém

 Tránh được chuyển hóa bước đầu qua gan

 Giảm thiểu hoặc ngăn ngừa sự tuần hoàn hệ thống

 Thích hợp cho việc tự dùng thuốc

 Có thể dễ dàng đi qua da khi có cả hai tính chất thân nước và thân dầu

Nhƣợc điểm

 Có thể gây kích ứng da và viêm da tiếp xúc do hoạt chất hoặc tá dược

 Bọt có thể hình thành trong quá trình bào chế emulgel

 Có thể gây phản ứng dị ứng

 Thuốc có kích thước phân tử lớn (> 400 dalton) khó hấp thu

1.2.3 Bào chế nanoemulgel với dƣợc chất alpha-arbutin

Mặc dù alpha-arbutin tan tốt trong nước nhưng nanoemulgel D/N được lựa chọn làm dạng bào chế cho hoạt chất vì các lý do:

- Nanoemulgel với tỉ lệ pha dầu nhỏ nên khong gây nhờn rít da khi bôi, phù hợp cho một chế phẩm mỹ phẩm làm đẹp

- Các giọt dầu kích thước nano trong nanoemulgel có vai trò hỗ trợ tác dụng làm trắng da của hoạt chất

- Nanoemulgel hỗ trợ tăng thấm cho dược chất qua lớp sừng , đến biểu bì

- Bền vững

- Bào chế dưới dạng nanoemulgel (D/N) có thể thêm vitamin A và vitamin E vào trong công thức để tăng khả năng hấp thu và ổn định chúng

1.3 Một số nghiên cứu trên thế giới về alpha-arbutin và nanoemulgel

1.3.1 Nghiên cứu về alpha-arbutin

Gutzwiller và Düsterlohđã nghiên cứu các thử nghiệm và đưa ra các khuyến cáo nhằm nâng cao tính bền của alpha-arbutin khi dùng trong bào chế kem: Steareth-2 / Steareth-21 là chất nhũ hóa cho nhũ tương D/N và hệ đệm citrate được chọn trong công thức mỹ phẩm để tránh sư thủy phân thành hydroquinon Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ 40 oC trong 13 tuần, so với không dùng hệ đệm citrate thì hydroquinon được giảm từ 79 ppm xuống đến 13 ppm [16], [17], [18]

J Masaki đã nghiên cứu làm thí nghiêm với các công thức kem chứa 1 % và

2 % alpha-arbutin được thực hiện trên da lợn Các kết quả nghiên cứu cho thấy alpha-arbutin ,sau 24 giờ chỉ hấp thụ qua da 0,3 % và 0,47 % của lượng được sử dụng (0,4-0,5 g) tương ứng Với kem 1 % và 2 % Hydroquinon không thể định lượng được từ các mẫu da [29]

Liang Ke và công sự đã nghiên cứu so sánh hiệu quả sản xuất tế bào melanin bằng 4 hoạt chất thường được sử dụng trong các sản phẩm làm sáng da, đó là allantoin, arbutin, glycolic acid và acid hyaluronic Do tính gây độc tế bào tương đối thấp và hiệu suất cao hơn trong việc giảm lượng melanin, nên arbutin đã được chọn từ 4 hoạt chất để nghiên cứu thêm 5 % (w / w) arbutin được đóng gói trong micell (90 nm) trong kem nhằm xác định tác dụng có thể có của công thức micell

Cả arbutin micell và không micell (chứa 5 % w/w arbutin) được sàng lọc về khả năng ngăn chặn sự sản xuất melanin trong dòng tế bào u ác tính chuột B16-F10 Hơn nữa, nhóm nghiên cứu cũng đã thực hiện các thí nghiệm thâm nhập da vivo trong một tế bào Franz bằng cách sử dụng da cừu tươi để chứng minh tính thẩm thấu qua da của micell arbutin Kết quả cho thấy Kem micell arbutin có tác dụng mạnh trong việc ức chế sản xuất melanin mà vẫn giữ được độ an toàn cho da [32]

Polnikorn và Niwat đã nghiên cứu liệu pháp kết hợp của YAG laser (MedLite C6)

và dung dịch alpha-arbutin 7 % là phương pháp điều trị có hiệu quả và được dung nạp tốt đối với nám da [46]

SCCS xem xét việc sử dụng alpha-arbutin an toàn cho người tiêu dùng trong các sản phẩm mỹ phẩm với nồng độ lên đến 2 % ở dạng kem bôi mặt và lên đến 0,5

% trong dạng Lotions bôi cơ thể [13]

Neis, Arnold, Robert Neis và Jerry Whittemore đã nghiên cứu phối hợp các chất ức chế tyrosinase tại chỗ bằng cách sử dụng alpha-arbutin và chiết xuất từ cây gai dầu (bearberry), nhằm mục đích làm sáng da Các tác giả sử dụng octyl stearat

và polyolprepolymer để đóng gói hoạt chất vào liposome [37]

1.3.2 Nghiên cứu về nanoemulgel

Dhawan, Bhavna, Geeta Aggarwal, and S L Harikumar đã nghiên cứu tăng thẩm thấu qua da của piroxicam thông qua công thức nanoemulgel mới Nanoemulgel được tối ưu hoá (BG6) chứa 10 % axit oleic như dầu, 35 % Tween 80

và ethanol làm chất kết dính bề mặt surfactant, 55 % nước, 0,5 % thuốc và 0,5 % w/w Carbopol Các hồ sơ thẩm thấu ex vivo của công thức tối ưu được so sánh với nanoemulsion và công thức thị trường (Feldene) Kết quả cho thấy công thức nanoemulgel có thể được sử dụng như là một phương pháp khả thi thay thế cho các công thức piroxicam thông thường với đặc tính thấm cao tiên tiến cho ứng dụng qua

da [15]

Pund, Swati và công sự đã nghiên cứu bào chế Leflunomide nanoemulgel qua đường ruột: nghiên cứu In vitro về cơ chế về các đặc tính hóa lý trong hoạt động chống vẩy nến và chống u ác tính Nhóm nghiên cứu đã cải tiến Leflunomide trong nanoemulgel bằng cách sử dụng kỹ thuật tự nhũ hóa, do đó tránh sử dụng máy trộn đồng nhất tốc độ cao hoặc áp suất cao Các nghiên cứu ex vivo đã chứng minh rằng quá trình tạo hạt nano nhũ tương đã làm tăng đáng kể sự thâm nhập qua da và

sự lắng đọng trên da của Leflunomide để chứng minh cho việc sử dụng của nó cho liệu pháp tại chỗ Các nghiên cứu về độc tính cho thấy phản ứng điều trị sẽ làm

giảm tổng liều và mức độ tiêu thụ thuốc bằng cách bôi thuốc tác dụng tại chỗ ở đích

và cuối cùng sẽ làm giảm các phản ứng phụ toàn thân [47]

Verma, Swati, Anil Kumr Singh và Alok Mukerjee đã nghiên cứu lập và đánh giá Ketoconazol nanoemulgel Nanoemulgel của ketoconazole đã được thành công tạo thành bởi cách đồng nhất hóa dưới áp suất cao bằng cách sử dụng chất tạo gel (Carbopol 940 & Carbopol 934), chất hoạt động bề mặt và chất đồng diện hoạt

Độ dính, tính ổn định và sự giải phóng của thuốc là những tính năng chính ảnh hưởng đến khả năng áp dụng của nanoemulgel đối với điều trị tại chỗ [64]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu, nguyên vật liệu, phương tiện nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: nanoemulgel alpha-arbutin

Nguyên liệu:

Bảng 2.1 Nguyên liệu

TT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn

15 Acid citric monohydrate Trung Quốc TKHH

Phương tiện nghiên cứu:

- Hệ thống thiết bị phân tích kích thước Zetasizer nano ZS90 (Malvern – Anh)

- Hệ thống máy sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC Agilent (Mỹ)

- Bể siêu âm Ultrasonic LC 60H (Đức)

- Cân phân tích Satorius BP121S, máy đo pH Mettler Toledo, giấy quỳ tím đo

pH, tủ sấy, tủ lạnh, cân kĩ thuật, các dụng cụ thủy tinh, máy ly tâm, máy cánh khuấy, máy siêu âm, máy đồng nhất, nhiệt kế, giấy lọc

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu công thức và xây dựng quy trình bào chế nanoemulgel chứa arbutin 1 %

alpha-Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của chế phẩm

Nghiên cứu độ ổn định của chế phẩm

2.3.1 Công thức cơ bản của nanoemulgel

2.3.2 Phương pháp bào chế nanoemulgel chứa alpha-arbutin 1 %

Ngâm tá dược tạo gel trong dung dịch đệm citro-phosphat với pH thích hợp để tạo

hỗn hợp gel sánh (Gel A)

Hòa tan nipagin và nipasol trong hỗn hợp propylene glycol và glycerin, đun nóng và khuấy đều đền khi tan hoàn toàn (hỗn hợp B)

Hòa tan alpha-arbutin trong dung dịch đệm citrate-phosphat (dung dịch C)

Vừa nhỏ hỗn hợp B từ từ vào gel A vừa khuấy để tạo gel đồng nhất

Tiếp theo, vừa nhỏ dung dịch C vào gel A vừa khuấy để tạo gel đồng nhất

Pha nước được đun nóng 40oC

Chuẩn bị pha dầu: Trộn Tween 80 ,Span 80, vaselin, alcol cetylic ,Dầu dừa, IPM vào nhau, khuấy trộn liên tục đến đồng nhất, cuối cùng cho dầu Vicasil Đun nóng pha dầu 60-70oC

Phối hợp pha dầu vào pha nước bằng thiết bị nhũ hóa phù hợp

Bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 3 giờ, sau đó tiến hành các thử nghiệm

Hình 2.1 Sơ đồ bào chế

Gel

Ngâm trưởng nở 3h Nipagin+Nipasol+PG+Glycerin

Tá dược tạo gel + dung dịch đệm phosphat với pH thích hợp

pH thích hợp + AA

2.3.3 Phương pháp đánh giá nanoemulgel:

2.3.2.2 Kích thước tiểu phân(KTTP) và phân bố KTTP

KTTP và phân bố KTTP được đánh giá bằng phương pháp nhiễu xạ ánh sáng động

(DLS) với thiết bị đánh giá Zetasizer ZS 90:

Cân khoảng 0,10 g nanoemulgel vào trong falcon 15 ml Thêm khoảng 10 ml nước tinh khiết Phân tán mẫu bằng máy lắc Voltex trong khoảng 10,0 phút Để ổn định trong khoảng 10-20 phút

Đánh giá kết quả: Zaverage, PDI Trong đó, chỉ số Zaverage (đơn vị đo “d.nm”: đường kính tiểu phân với đơn vị nanomet) tương đương với KTTP trung bình của mẫu và dùng để so sánh về kích thước giữa các mẫu nanoemulgel khác nhau Chỉ số PDI cho biết mức độ đồng nhất của hệ, chỉ số PDI càng nhỏ thì hệ càng đồng nhất Yêu cầu về KTTP và phân bố KTTP: Kích thước hạt của nanoemulgel và PDI trong khoảng 300 nm và 0,3 tương ứng chứng tỏ có mức độ đồng nhất hóa cao

2.3.4 Phương pháp định lượng alpha-arbutin trong nanoemulgel

Xác định hàm lượng alpha-arbutin trong nanoemulgel bằng phương pháp sắc kí

lỏng hiệu năng cao (HPLC)

- Detector UV, bước sóng 222 nm

2.3.3.2 Pha mẫu chuẩn và mẫu thử

Mẫu thử:

Cân chính xác 0,5 g kem (tương đương khoảng 0,005 g alpha-arbutin) vào cốc có

mỏ 100ml, được chiết bằng 8 ml nước cất 2 lần và 3 g NaCl Dung dịch trên được siêu âm 30 phút và làm lạnh trong tủ lạnh 1 giờ Tiếp theo, lọc qua giấy lọc, lấy dịch lọc trong suất vào bình định mức 10 ml và cho nước tinh khiết vừa đủ 10 ml Tiếp tục pha loãng dung dịch trên bằng pha động Lọc mẫu qua màng 0,45 µm trước khi tiêm mẫu vào hệ thống sắc kí

Sc: diện tích peak mẫu chuẩn (mAU.s)

St: diện tích peak mẫu thử (mAU.s)

mkem thử: khối lượng cân của mẫu thử kem (g)

mc: Khối lượng cân của DC alpha-arbutin (g)

HLtt: Hàm lượng thực tế của alpha-arbutin trong 100 g kem (%)

2.3.5 Theo dõi độ ổn định của nanoemulgel alpha-arbutin

Đánh giá Hình thức, KTTP, độ ổn định vật lý và hàm lượng DC với 3 công thức ở pH= 5; 5,5 và 6 Theo dõi với thời gian 1; 2 và 3 tháng với điều kiện như sau:

Điêu kiện: phòng thí nghiệm

Lão hóa cấp tốc: nhiệt độ 40oC ± 2; độ ẩm 75±5 %