Nghiên cứu bào chế gel chứa nano piroxicam

40 Bảng 3.14: KTTP hệ nano piroxicam bào chế với natri deoxycholat với các nồng độ khác nhau trong dung dịch A và dung dịch B ..... Bảng 3.15: Công thức bào chế hệ nano piroxicam với các

1 PGS.TS Nguyễn Văn Long

2 ThS Nguyễn Thị Mai Anh

HÀ NỘI 2012

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:

PGS.TS Nguyễn Văn Long

ThS Nguyễn Thị Mai Anh

Là những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế và Bộ môn Công nghiệp dược trường Đại học Dược Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực nghiệm

Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội - những người đã dạy bảo và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập tại đây

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã luôn chia sẻ, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 28 tháng 09 năm 2012

Học viên

Nguyễn Trường Sơn

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, 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 hệ nano 2

1.1.1 Khái niệm công nghệ nano 2

1.1.2 Một số vật thể kích thước nano 2

1.1.3 Đặc tính của hệ tiểu phân nano 2

1.1.4 Ưu nhược điểm của hệ tiểu phân nano 4

1.1.5 Phương pháp bào chế hệ nano 7

1.2 Đặc điểm hấp thu hệ nano qua da 12

1.2.1 Đặc điểm sinh lý của da 12

1.2.2 Đặc điểm hấp thu của hệ nano 13

1.2.3 Một số nghiên cứu về hệ nano piroxicam ứng dụng cho dạng thuốc tác dụng tại chỗ trên da 14

1.3 Tổng quan về piroxicam 16

1.3.1 Công thức hóa học 16

1.3.2 Tính chất 16

1.3.3 Tác dụng, chỉ định 17

1.3.4 Các dạng bào chế có trên thị trường 17

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 18

2.1.1 Nguyên vật liệu 18

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu 19

2.2 Nội dung nghiên cứu 19

2.3 Phương pháp nghiên cứu 20

2.3.1 Bào chế hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa 20

2.3.2 Phương pháp đánh giá hệ nano piroxicam 22

2.3.3 Khảo sát độ ổn định của bột đông khô nano piroxicam 26

2.3.4 Bào chế gel chứa nano piroxicam 27

2.3.5 Các phương pháp đánh giá gel chứa nano piroxicam 26

2.3.6 Đánh giá khả năng giải phóng của chế phẩm qua da thỏ invitro 28 Chương 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 30

3.1 Thẩm định phương pháp định lượng piroxicam 30

3.1.1 Khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc ký 30

3.1.2 Thẩm định quy trình định lượng 30

3.2 Công thức chế tạo hệ tiểu phân nano piroxicam 33

3.2.1 Ảnh hưởng một số yếu tố kỹ thuật 34

3.2.2 Ảnh hưởng của các chất diện hoạt 37

3.2.3 Ảnh hưởng của sự phối hợp natri deoxycholat trong dung dịch B và dung dịch A 40

3.2.4 Ảnh hưởng các nồng độ natri deoxycholat 41

3.2.5 Công thức lựa chọn 42

3.3 Đánh giá các đặc tính của hệ nano piroxicam 43

3.3.1 Hình dạng của tiểu phân nano piroxicam 43

3.3.2 Kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân, hàm lượng piroxicam trong hệ tiểu phân nano và hiệu suất quy trình bào chế 43

3.3.3 Phổ nhiễu xạ tia X 44

3.3.4 Độ tan và tốc độ tan nano piroxicam 45

3.3.5 Độ ổn định hệ nano piroxicam 46

3.4 Ứng dụng hệ nano piroxicam vào gel chứa nano piroxicam 48

3.4.1 Lựa chọn chất tạo gel 48

3.4.2 Kết quả định lượng piroxicam, pH, độ nhớt các mẫu gel thực nghiệm ……… 49

3.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố tới khả năng thấm piroxicam qua da thỏ 49

3.4.4 Khảo sát độ ổn định của chế phẩm gel chứa nano piroxicam 63

Chương 4 BÀN LUẬN 66

4.1 Chế tạo hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa 66

4.1.1 Lực gây phân tán 66

4.1.2 Chất chống tạo bọt 66

4.1.3 Chất diện hoạt 67

4.1.4 Độ ổn định của hệ nano 68

4.2 Ứng dụng hệ nano piroxicam vào vào gel chứa nano piroxicam 68

4.2.1 Kích thước tiểu phân piroxicam 68

4.2.2 Nồng độ dược chất, nồng độ Carbopol 940 69

4.2.3 Ảnh hưởng các tá dược khác 69 4.2.4 Độ ổn định của gel 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1 SẮC KÝ ĐỒ MỘT SỐ MẪU ĐỊNH LƯỢNG BẰNG HPLC

PHỤ LỤC 2 BẢNG PHÂN BỐ KÍCH THƯỚC TIỂU PHÂN CỦA MỘT SỐ MẪU

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

2 DĐVN IV Dƣợc điển Việt Nam IV

3 DSC Differential scanning calorimetry (Phân tích nhiệt vi sai)

4 EurP European Pharmacopoeia (Dƣợc điển Châu Âu)

5 FTIR Fourier transform infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại

chuyển dạng Fourier)

6 HPLC High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng

hiệu năng cao)

12 SEM Scanning electron microscope (Kính hiển vi điện tử quét)

13 SVTP Siêu vi tiểu phân

14 TEM Transmission electron microscopy (Kính hiển vi điện tử truyền qua)

15 TCCS Tiêu chuẩn cơ sở

16 XRD X-ray diffraction (Phổ nhiễu xạ tia X)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm 18

Bảng 3.1: Bảng kết quả kiểm tra tính thích hợp của hệ thống sắc ký 30

Bảng 3.2: Bảng kiểm tra độ lặp lại của phương pháp 31

Bảng 3.3: Mối tương quan giữa nồng độ piroxicam và diện tích pic 32

Bảng 3.4: Bảng kết quả kiểm tra độ đúng của phương pháp 33

Bảng 3.5: Công thức bào chế hệ nano 34

Bảng 3.6: Công thức bào chế hệ nano piroxicam với các thiết bị phân tán khác nhau 34

Bảng 3.7: KTTP và chỉ số PDI piroxicam bào chế với các thiết bị phân tán khác nhau 35

Bảng 3.8: Công thức bào chế hệ nano piroxicam với tỷ lệ silicon khác nhau trong dung dịch B 36

Bảng 3.9: KTTP và chỉ số PDI hệ nano piroxicam bào chế với tỷ lệ khác nhau của silicon 36

Bảng 3.10: Công thức bào chế hệ nano piroxicam 37

Bảng 3.11: KTTP (nm) hệ nano piroxicam bào chế với các chất diện hoạt khác nhau trong dung dịch A với nồng độ lần lượt là 0,5, 1, 2 mg/ml 38

Bảng 3.12: KTTP hệ nano piroxicam bào chế với các chất diện hoạt khác nhau trong dung dịch B với nồng độ lần lượt là 5, 15, 25 mg/ml 39

Bảng 3.13: Nồng độ natri deoxycholat trong các công thức 40

Bảng 3.14: KTTP hệ nano piroxicam bào chế với natri deoxycholat với các nồng độ khác nhau trong dung dịch A và dung dịch B 40

Bảng 3.15: Công thức bào chế hệ nano piroxicam với các nồng độ natri deoxycholat khác nhau trong dung dịch B 41 Bảng 3.16: KTTP piroxicam bào chế với các nồng độ natri deoxycholat khác nhau trong dung dịch B 41 Bảng 3.17: Công thức bào chế hệ nano piroxicam thu được KTTP nhỏ và đồng đều nhất 42 Bảng 3.18: Kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân và hàm lượng piroxicam trong hệ tiểu phân nano 43 Bảng 3.19: Bảng độ tan của các mẫu piroxicam khác nhau 45 Bảng 3.20: Bảng tốc độ tan của các mẫu piroxicam 46 Bảng 3.21: Sự thay đổi kích thước và phân bố kích thước tiểu phân nano piroxicam theo thời gian 47 Bảng 3.22: Sự thay đổi hàm lượng dược chất trong hệ nano piroxicam theo thời gian 48 Bảng 3.23: Sự thay đổi kích thước và phân bố kích thước tiểu phân nano piroxicam theo thời gian trong các môi trường khác nhau 48 Bảng 3.24: Bảng pH, độ nhớt và hàm lượng piroxicam trong các mẫu gel trong quá trình thí nghiệm 50 Bảng 3.25: Thành phần công thức gel với kích thước tiểu phân piroxicam khác nhau 51 Bảng 3.26: Lượng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel chứa piroxicam kích thước khác nhau 51 Bảng 3.27: Thành phần công thức với nồng độ Carbopol 940 khác nhau 53 Bảng 3.28: Lượng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel với nồng độ Carbopol 940 khác nhau 53

Bảng 3.29: Thành phần công thức với nồng độ piroxicam khác nhau 55 Bảng 3.30: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel với nồng độ piroxicam khác nhau 55 Bảng 3.31: Thành phần công thức với nồng độ PG khác nhau 56 Bảng 3.32: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel với nồng độ

PG khác nhau 57 Bảng 3.33: Thành phần công thức với nồng độ glycerin khác nhau 58 Bảng 3.34: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel với nồng độ glycerin khác nhau 58 Bảng 3.35: Thành phần công thức với các chất diện hoạt khác nhau 60 Bảng 3.36: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel các chất diện hoạt khác nhau 60 Bảng 3.37: Thành phần công thức với các nồng độ Tween 80 61 Bảng 3.38: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở các công thức gel với nồng độ Tween 80 khác nhau 62 Bảng 3.39: Một số chỉ tiêu về độ ổn định của mẫu gel CT12 trong điều kiện phòng thí nghiệm 63 Bảng 3.40: Một số chỉ tiêu về độ ổn định của mẫu gel CT12 trong điều kiện lão hóa cấp tốc 64 Bảng 3.41: Lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ ở mẫu gel CT12 sau 3 tháng bảo quản 64

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Kích thước một số thực thể Y - sinh học 2

Hình 2.1: Sơ đồ bào chế gel chứa nano piroxicam 27

Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị khuếch tán mô phỏng bình Franz 28

Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ piroxicam và Spic 32

Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện kích thước tiểu phân nano piroxicam bào chế với các chất diện hoạt khác nhau trong dung dịch A với nồng độ lần lượt là 0,5, 1, 2 mg/ml 38

Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện kích thước tiểu phân nano piroxicam bào chế với các chất diện hoạt khác nhau trong dung dịch B với nồng độ lần lượt là 5, 15, 25 mg/ml 40

Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện kích thước tiểu phân nano piroxicam bào chế với các nồng độ natri deoxycholat khác nhau trong dung dịch B 42

Hình 3.5: Ảnh SEM của hệ tiểu phân nano piroxicam 43

Hình 3.6: Phổ nhiễu xạ tia X mẫu nguyên liệu 44

Hình 3.7: Phổ nhiễu xạ tia X mẫu nano piroxicam sau chế tạo 45

Hình 3.8: Biểu đồ tốc độ tan của các mẫu piroxicam 46

Hình 3.9: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi kích thước và phân bố kích thước tiểu phân nano piroxicam theo thời gian 47

Hình 3.10: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel chứa piroxicam kích thước tiểu phân khác nhau 52

Hình 3.11: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với nồng độ Carbopol 940 khác nhau 54

Hình 3.12: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với nồng độ piroxicam khác nhau 56

Hình 3.13: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với nồng độ

PG khác nhau 57Hình 3.14: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với nồng độ

PG khác nhau 59Hình 3.15: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với các chất diện hoạt khác nhau 61Hình 3.16: Đồ thị thấm piroxicam qua da thỏ từ các công thức gel với nồng độ Tween 80 khác nhau 62Hình 3.17: Đồ thị so sánh lƣợng piroxicam thấm qua da thỏ từ mẫu gel CT12 sau 3 tháng bảo quản ở điều kiện phòng thí nghiệm và lão hóa cấp tốc 65

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cuối thế kỷ XX, công nghệ nano xuất hiện và đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và phòng thí nghiệm hàng đầu cũng như sự đầu tư của chính phủ nhiều nước trên thế giới

Gần đây, ngành công nghiệp dược phẩm đã ứng dụng công nghệ này ngày càng nhiều để tạo ra những chế phẩm mới có nhiều ưu điểm vượt trội so với dạng bào chế quy ước Sản phẩm ứng dụng công nghệ nano có thể được phân thành hai nhóm bao gồm: thuốc tạo ra bởi công nghệ nano (nano enginered drugs) và hệ dẫn thuốc nano (nano carriers) Nhiều công trình nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh rằng: sản phẩm từ công nghệ nano làm tăng sinh khả dụng và giảm tác dụng phụ so với dạng thuốc quy ước Hơn nữa, với những đặc tính mới được tạo ra nhờ công nghệ nano, hệ giải phóng dược chất có kiểm soát đã được nghiên cứu và phát triển mạnh trong thời gian vừa qua và ngày càng phổ biến trong thực tế điều trị

Trong những năm trước, ứng dụng của công nghệ nano chủ yếu trong dạng thuốc uống và thuốc tiêm Tuy nhiên, hiện nay công nghệ nano đang được áp dụng cho dạng thuốc dùng qua da bởi có nhiều lợi thế cho việc giải phóng, hấp thu thuốc

Piroxicam thuộc nhóm giảm đau chống viêm không steroid (NSAIDs), nhóm oxicam, có nhiều ưu điểm hơn thuốc thế hệ trước về tác dụng điều trị cũng như tác dụng không mong muốn

Để có thể hướng tới ứng dụng sản xuất thuốc trong nước theo công nghệ

nano, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu bào chế gel chứa nano

piroxicam”, với các mục tiêu chính sau:

1 Bào chế được hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa

2 Ứng dụng hệ nano piroxicam vào gel chứa nano piroxicam

2

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về hệ nano

1.1.1 Khái niệm công nghệ nano

Công nghệ nano là khoa học sáng tạo ra các nguyên liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích nhờ thao tác, sắp xếp ở mức nguyên tử, phân tử và cấu trúc siêu phân tử giới hạn kích thước 1-100 nm, đồng thời khai thác các đặc tính và hiện tượng mới xuất hiện khi vật chất ở kích thước nano [1], [9], [6], [11], [13], [21], [44], [26], [42] Công nghệ nano có ba thuộc tính quan trọng là thao tác thực hiện ở mức nano, kích thước vật liệu ở mức nano và kết quả của công nghệ nano là tạo

ra vật liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích mới [6], [13]

1.1.2 Một số vật thể kích thước nano

Trong y học, kích thước nano có ý nghĩa quan trọng, liên quan đến vật chất

và cấu trúc sinh học cơ bản: nguyên tử hydro có đường kính khoảng 0,1 nm, phân tử AND rộng khoảng 3 nm, ribosome 10 nm, virus 100 nm, vi khuẩn 1000

nm, tế bào hồng cầu có đường kính khoảng 7000 nm, dày khoảng 2000 nm,…

Do đó, y sinh học là lĩnh vực ứng dụng mạnh mẽ nhất của công nghệ nano

Hình 1.1: Kích thước một số thực thể Y - sinh học

1.1.3 Đặc tính của hệ tiểu phân nano

1.1.3.1 Kích thước tiểu phân nano

Kích thước và phân bố kích thước tiểu phân là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của hệ tiểu phân nano Yếu tố này ảnh hưởng đến khả năng giải phóng thuốc từ hệ nano và độ ổn định của tiểu phân nano Đồng thời, đặc điểm

Phân tử Virus Vi khuẩn Tế bào động vật Tế bào thực vật

3

này còn ảnh hưởng tới quá trình sinh học của thuốc trong cơ thể và khả năng đưa thuốc tới đích Trong một số nghiên cứu trên thế giới, tiểu phân nano có thể được chế tạo dưới 1000 nm đến vài chục nano mét [44], [27]

1.1.3.2 Bề mặt tiểu phân và sự kết tụ tiểu phân nano

Tiểu phân có kích thước càng nhỏ, diện tích bề mặt tiểu phân càng lớn, số phân tử ở bề mặt tiểu phân càng nhiều do đó tốc độ hòa tan càng lớn Khi tiểu phân ở kích thước nano, diện tích tiếp xúc bề mặt tăng lên, lực hút Van der Waals càng lớn nên khả năng kết tụ rất cao [44], [27], [37]

Tiểu phân nano khi vào hệ tuần hoàn dễ bị hệ thống miễn dịch nhận biết và loại ra khỏi hệ tuần hoàn bởi các bạch cầu Chính bề mặt sơ nước của tiểu phân

là yếu tố quyết định cho sự hấp phụ của các thành phần máu, chủ yếu là protein gây ra hiện tượng opsonin hóa Vì vậy, để đảm bảo hoạt tính dược chất, kéo dài thời gian lưu thuốc trong hệ tuần hoàn và đưa thuốc tới đích, bề mặt tiểu phân nano được cải thiện để hạn chế tối đa hiện tượng opsonin hóa Điều này có thể đạt được bằng việc bao màng thân nước quanh tiểu phân nano bằng polymer thân nước có khả năng phân hủy sinh học như: poly ethylen glycol, poly

hexadecyl cyanoacrylat hoặc poly ethylen glycol/poly lactic acid…[27]

Điện tích bề mặt tiểu phân cũng là một đặc tính quan trọng tạo nên tính chất đặc biệt của hệ tiểu phân nano Điện tích bề mặt này ảnh hưởng đến tương tác tĩnh điện các tiểu phân với nhau và với những thành phần trong dịch sinh học

hoặc bề mặt màng sinh học

1.1.3.3 Từ tính và tính chất quang học của tiểu phân nano

Đa số tiểu phân nano thể hiện tính chất từ và quang rất đặc biệt Thí dụ, vật liệu sắt từ trở nên siêu thuận từ khi kích thước nhỏ hơn 20 nm, tức là, chúng không giữ được từ tính vì thiếu vùng từ Tuy nhiên, chúng chịu tác dụng trong

từ trường Những vật liệu như vậy rất hữu ích cho thuốc giải phóng tại đích [15]

4

Tiểu phân kim loại (điển hình là vàng và bạc) có tính chất quang học phụ thuộc vào KTTP Màu sắc tiểu phân thay đổi theo kích thước là do sự cộng hưởng bề mặt Những nguyên liệu này thích hợp cho chế tạo bộ phận cảm biến trong các thiết bị chuẩn đoán hình ảnh [15], [44]

1.1.4 Ưu nhược điểm của hệ tiểu phân nano

1.1.4.1 Ưu điểm của hệ nano

a Tăng hấp thu, tăng sinh khả dụng

Tiểu phân nano do kích thước nhỏ, năng lượng tự do bề mặt lớn và diện tích tiếp xúc lớn nên độ tan và tốc độ hòa tan tăng, do đó sinh khả dụng của thuốc tăng lên Điều này có ý nghĩa với những dược chất tan kém trong nước, làm giảm tác dụng điều trị như thuốc chống ung thư, chống nấm, NSAIDs…[23], [38]

Các tiểu phân nano (đặc biệt là tiểu phân nano có dược chất gắn với chất mang) dễ dàng đi qua được tế bào, xâm nhập vào máu, hệ thống nội bào, gan, tủy xương, màng ruột, lớp niêm mạc…Điều này có ý nghĩa đặc biệt với dược chất có đặc tính sinh dược học kém như tính thấm qua biểu mô tế bào kém, tan kém trong nước: primaquin [29], ketoprofen [14], flubiprofen [20]

Hệ nano đã được chứng minh là có khả năng tăng hấp thu thuốc qua mao mạch máu não Những hệ này được bào chế từ nhiều loại chất mang khác nhau như: poly(alkylcyanoacrylat), polyacetat, polysaccharid, polysorbat [27], [33] Kreuter J và cộng sự bào chế hệ nano bao bởi polysorbat, tiểu phân nano giống như các lipoprotein trọng lượng thấp (LDL) do gắn vào các receptor LDL [33] Một số nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng hệ nano làm tăng vận chuyển thuốc qua khoang mũi: insulin, protein, vaccin Hệ nano vận chuyển qua mũi bao gồm:

hệ vận chuyển với chất mang lipid (liposom và hệ nano kết hợp lipid khác) và hệ vận chuyển với chất mang polyme (polyester, polysaccharid) [15]

5

c Đưa thuốc tới đích

Hệ giải phóng thuốc nano đáp ứng được yêu cầu của dạng thuốc giải phóng tại đích như: không bị loại ra quá nhanh khỏi hệ tuần hoàn, kết hợp với mô đích không quá chậm, giải phóng tại mô đích, tất cả thuốc giải phóng ở dạng tự do và hoạt động [30], [41] Lanza và cộng sự đã chứng minh rằng hệ nano có ứng dụng cao trong dạng thuốc giải phóng tại đích [19]

Kushibiki tạo ra hệ nano chứa AND plasmid với chất mang poly ethylen glycol và gelatin làm tăng hoạt động của AND sau khi tiêm bắp [35] Guillaume Tresset và cộng sự bào chế phức hợp AND-phospholipid Phức hợp này hoạt

động như một virus đưa AND vào tế bào đích [22], [23], [30]

d Tăng độ ổn định dược chất

Khi có chất mang bao ngoài, những dược chất bị phân hủy bởi dịch dạ dày, tạo phức chelat với cation kim loại như insulin, glutathiol, cloricromen…sẽ được bảo vệ và tăng ổn định Các polyme thường dùng là chitosan, poly methyl methacrylat, alginat…[38] Ví dụ: Kumar và cộng sự đã nghiên cứu hệ nano poly d,l-lactid-co-glycolid chứa insulin chứng minh rằng hệ nano kéo dài tác dụng hạ đường huyết của insulin tới 72 giờ [47] Sarmento B và cộng sự chỉ ra rằng hệ nano insulin với chất mang alginat/chitosan cũng làm tăng hấp thu insulin qua đường uống và tăng tác dụng hạ đường huyết so với dung dịch insulin uống [53]

Ổn định cấu trúc hỗn dịch: khi KTTP nhỏ, hỗn dịch được tạo ra dễ dàng hơn, cấu trúc hóa lý của hỗn dịch ổn định hơn Ưu điểm này sẽ làm tăng khả năng ứng dụng dược chất kém tan vào chế phẩm hỗn dịch, đặc biệt là thuốc tiêm tĩnh mạch và nhãn khoa Hỗn dịch tương đối bền vững khi giá trị tuyệt đối của thế zeta từ 30-60 mV, rất bền khi giá trị tuyệt đối của thế zeta từ 60-90 mV [38], [45]

6

e Tăng tính an toàn

Hệ nano làm giảm kích ứng và tăng khả năng tương hợp sinh học của dạng bào chế Hệ nano có KTTP rất nhỏ làm giảm sự tập trung nồng độ dược chất ở một vị trí tác dụng, ứng dụng tốt cho những dạng phân liều rắn dùng cho đường uống của thuốc gây kích ứng dạ dày như NSAIDs [57]

Hệ nano có khả năng làm giảm độc tính do dược chất được bảo vệ trong chất mang Ví dụ: dược chất ở bên trong tiểu phân liposom và các tiểu phân này hầu như chỉ phân bố trong máu và trong mô bệnh lý, không gây ảnh hưởng và không gây độc đến mô bình thường Hong RL và cộng sự chỉ ra rằng doxorubicin được bảo vệ trong liposom giảm hẳn độc tính trên tim, tủy và giảm rụng tóc [24]

Khi độ tan, tốc độ hoà tan của dược chất tăng, liều dùng sẽ giảm, tiết kiệm dược chất và giảm được tác dụng phụ của dược chất và tăng độ ổn định [27], [38]

Hơn nữa, với thuốc điều trị ung thư tiểu phân nano giải phóng dược chất tại đích làm giảm độc tính của thuốc và tăng khả năng điều trị [41]

1.1.4.2 Nhược điểm của hệ nano

- Chế tạo khó khăn: vật liệu cứng như kim cương, oxyd sắt, oxyd silic với

nhiệt độ nóng chảy trên 10000

C thì dễ tạo ra tiểu phân kích thước từ 1 đến

100 nm Trái lại, các vật liệu mềm chủ yếu là nguyên liệu làm thuốc có nhiệt độ nóng chảy dưới 3000C khó tạo ra tiểu phân dưới 100 nm [15], [19], [44]

- Khó khăn trong bảo quản: hệ nano trong quá trình bảo quản dễ bị đông tụ

và kết dính tiểu phân nano với nhau tạo nên tiểu phân lớn hơn để giảm năng lượng tự do bề mặt, nhất là hệ nano gồm các tiểu phân có kích thước

10-100 nm [42]

7

- Độc tính của hệ nano: mặc dù có rất nhiều ưu điểm trên nhiều mặt như

tăng sinh khả dụng, tác dụng tại đích, ổn định dược chất nhưng một số nghiên cứu cho thấy một vài hệ nano có nguy cơ gây độc cho cơ thể [12],

[44], [46]

1.1.5 Phương pháp bào chế hệ nano

Có hai kỹ thuật tạo ra tiểu phân nano:

- Kỹ thuật phân chia (top-down): dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để

biến vật liệu thể khối với tổ chức tiểu phân thô thành cỡ tiểu phân kích thước nano Kỹ thuật này gồm hai nhóm chủ yếu sau: nghiền bi, đồng nhất hóa dưới áp suất cao [44], [41]

- Kỹ thuật kết tụ tiểu phân (bottom-up): hình thành vật liệu nano từ nguyên

tử hoặc ion Kỹ thuật kết tụ tiểu phân bao gồm phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa lý Kỹ thuật này chủ yếu dựa trên quá trình kết tủa dược chất từ dung dịch [15], [41]

1.5.1.1 Kỹ thuật phân chia (top-down)

 Phương pháp nghiền:

Dược chất trong môi trường nước có chứa chất diện hoạt, chất ổn định được đưa vào thiết bị nghiền bi có chứa vật liệu nghiền (bi thép, thủy tinh, zircon oxyd hoặc polyme cứng đặc biệt) Tốc độ quay của thiết bị rất lớn trong thời gian dài tạo ra lực chia cắt phá vỡ tiểu phân từ kích thước micro xuống kích thước nano [44], [56]

 Đồng nhất hóa dưới áp suất cao:

Phương pháp này sử dụng áp suất cao để chia nhỏ các tiểu phân Áp suất sử dụng ở phương pháp này từ 1000 đến khoảng 1500 bar (100-150 Mpa, 14504-

21756 psi) Tùy thuộc vào đặc tính của thuốc số lần đồng nhất có thể từ 10 đến

20 lần Phương pháp đồng nhất hóa bằng áp suất cao dựa trên kỹ thuật piston hở hoặc vòi phun tạo dòng [44], [56]

8

1.5.1.2 Kỹ thuật kết tụ tiểu phân (bottom-up)

Dược chất (và polymer) được hòa tan trong dung môi thành dung dịch Các tiểu phân nano được kết tủa bằng cách loại nhanh dung môi hoặc bằng cách thay đổi dung môi trong điều kiện khuấy trộn tốc độ cao [7], [8], [17], [27], [32]

Phương pháp này đòi hỏi nghiêm ngặt việc kiểm soát các yếu tố của quá trình, đồng thời phải tránh được việc lớn lên của tinh thể trong quá trình kết tinh Hơn nữa, vấn đề loại dung môi sau quá trình cũng cần phải chú ý nếu dung môi

sử dụng có độc Về mặt lý thuyết, các phân tử trong hạt nano thường kết tinh ở dạng vô định hình nên nguy cơ tái kết tinh làm tăng kích thước phân tử rất dễ xảy ra Đó là một trong những nhược điểm lớn cần giải quyết khi nghiên cứu phát triển hệ nano bằng phương pháp kết tủa [17], [58]

Kỹ thuật kết tủa bao gồm các phương pháp sau:

 Phương pháp nhũ hóa và bốc hơi dung môi

 Phương pháp kết tủa do thay đổi dung môi

 Phương pháp sử dụng dung môi siêu tới hạn và chất lỏng nén: Phương pháp này sử dụng dung môi siêu tới hạn để tạo ra tiểu phân nano Có rất nhiều dung môi siêu tới hạn được sử dụng như: ethylen, trifluoromethan, carbon dioxid, dinitrogen monoxid, toluen, isopropanol, nước Trong đó, carbon dioxid được ứng dụng nhiều nhất [17], [44]

 Phương pháp tự nhũ hóa hay khuếch tán dung môi: sử dụng dung môi hữu

cơ tan một phần trong nước Polyme được hòa tan trong dung môi hữu cơ như propylen carbonat, dung môi này được bão hòa nước để đảm bảo trạng thái cân bằng nhiệt động học nguyên liệu giữa hai chất lỏng Dung môi hữu cơ sẽ khuếch tán ra pha ngoại và tạo ra siêu vi cầu hoặc siêu vi nang phụ thuộc vào tỷ lệ polyme và thuốc [17]

9

 Phương pháp polyme hóa: monomer được polymer hóa nhờ các tác nhân vật lý (tia gama, tia UV ) hoặc hóa học (xúc tác, điều chỉnh pH môi trường) để tạo ra tiểu phân nano trong dung dịch nước Có hai kiểu chính: polyme hóa nhũ tương và polyme hóa bề mặt Dược chất được kết hợp bằng cách hòa tan trong dung môi polymer hóa hoặc hấp phụ trên các tiểu phân nano sau quá trình polymer hóa kết thúc [17], [27]

 Phương pháp keo tụ hay gel ion hóa: sử dụng những polyme tự nhiên như

chitosan, gelatin, natri alginat, agarose để làm chất mang Những hợp chất cao phân tử tự nhiên này được hòa tan trong dung môi thích hợp, được nhũ hóa và gây keo tụ tạo tiểu phân dưới tác động của nhiệt độ, tác nhân hóa học, tương tác tĩnh điện hay tạo phức [17]

 Phương pháp hóa muối

 Phương pháp phun sấy

Trong các phương pháp kể trên, ngành công nghiệp dược phẩm thường áp

dụng một số phương pháp sau:

 Phương pháp nhũ hoá và bay hơi dung môi

Phương pháp này gồm hai bước: Bước một là tạo nhũ tương dầu trong nước Polyme và dược chất hòa tan trong pha dầu được phân tán trong nước sử dụng chất diện hoạt và đồng nhất hóa năng lượng cao Bước hai là loại dung môi dầu bằng bay hơi ở nhiệt độ cao và áp suất giảm hoặc tiếp tục khuấy, đồng thời các siêu vi cầu được tạo ra Các phân tử dược chất phân tán trong mạng lưới polyme

Kích thước của tiểu phân có thể được kiểm soát bằng tốc độ khuấy, loại và

tỷ lệ chất gây phân tán, độ nhớt của pha dầu và pha nước, nhiệt độ Nhiều kiểu nhũ tương được áp dụng nhưng nhũ tương dầu trong nước hay được dùng

Qi-Zhi Zhang và cộng sự nghiên cứu dạng bào chế nano nimodipin vận chuyển vào não thông qua niêm mạc mũi bằng phương pháp bay hơi dung môi nhũ tương Hệ nano nimodipin có kích thước thước khoảng 70 nm và thế bề mặt

âm [48] Kathleen Dillen và cộng sự dùng phương pháp bay hơi dung môi nhũ tương bào chế hệ nano ciprofloxacin với chất mang poly d,l-lactic-co-glycolic acid và Eudragit, KTTP nano từ 100-300 nm, thế zeta 25 mV [31]

Khosro Adbikia và cộng sự (2007) đã nghiên cứu bào chế SVTP Eudragit RS100 chứa piroxicam bằng phương pháp nhũ hóa bốc hơi dung môi Đánh giá đặc điểm của SVTP bằng phân tích KTTP, DSC, XRD, FTIR và SEM Kết quả: các tiểu phân có kích thước nano, hình cầu bề mặt mịn đều với điện thế bề mặt dương (35 ± 2,6 mV) SVTP piroxicam-eudragit RS100 có ít tinh thể hơn piroxicam và không có tương tác hóa học nào giữa dược chất và phân tử polyme [36]

 Phương pháp kết tủa do thay đổi dung môi

Bước 1: Dược chất thân dầu được hòa tan trong dung môi thích hợp

Bước 2: Phối hợp từ từ dung dịch dược chất vào môi trường nước đồng thời khuấy trộn với tốc độ thích hợp để thu được hỗn dịch nano

Phương pháp này thường được sử dụng để bào chế dược chất dạng nano, trong một số trường hợp đặc biệt có thể tạo ra vi cầu hoặc vi nang khi đưa thêm chất mang vào dung dịch dược chất hoặc môi trường nước

Dengning Xia và cộng sự (2010) nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano nitredipin bằng phương pháp kết tủa để tăng độ tan và sinh khả dụng Nitredipin

11

được hòa tan trong dung môi là hỗn hợp PEG 200 và aceton với nồng độ khác nhau và nhỏ xuống dung dịch PVA Các thông số quá trình quan trọng ảnh hưởng đến KTTP tạo thành là: nồng độ của dung dịch PVA trong đối dung môi, nồng độ của nitrendipine trong dung môi hữu cơ, nhiệt độ, năng lượng và độ dài thời gian của quá trình siêu âm KTTP nano và thế bề mặt lần lượt là 209±9 nm

và -13,9±1,9 mV) Tiểu phân nano tạo thành được đánh giá đặc tính bằng quan sát hình ảnh SEM, XRD và DSC chỉ ra rằng không có thay đổi đáng kể so với tinh thể nguyên liệu Nghiên cứu độ tan in vivo của nifedipin thấy độ tan tăng lên khi giảm kích thước Thử nghiệm in vivo cũng chứng minh rằng giá trị Cmax và AUC0→12 của hỗn dịch nano trong chuột tăng khoảng 6,1 và 5 lần so với viên nén thông thường [18]

Xin-Cai Xiao và Zong-Guo Hong (2010) phát triển phương pháp mới để bào chế ra siêu vi nang artesunat Một chất tan sẽ bị kết tinh khi độ tan của nó thay đổi từ dung môi này sang dung môi khác Dung môi sử dụng để hòa tan artesunat là ethanol, gelatin được dùng để kết tủa artesunat đồng thời làm chất bao Bằng cách sử dụng phương pháp và kỹ thuật tạo màng bao tạo ra được siêu

vi nang artesunat mà đường kính tối đa chỉ là 76 nm Ưu điểm quan trọng của phương pháp này đó chính là các siêu vi nang được tạo ra nhanh chóng và chỉ trải qua một quá trình đơn giản Mục đích của phương pháp này nhằm tạo ra những hệ phân tán siêu vi nang để cải thiện sinh khả dụng của chất tan kỵ nước, tạo hệ thống phân phối thuốc, cảm biến…Ở đây những yếu tố đánh giá làm ảnh hưởng đến KTTP và chất lượng lớp vỏ tạo thành đó là: dung môi, nhiệt độ dung dịch artesunat, tỷ lệ gelatin: artesunat, formaldehyd, nhiệt độ quá trình tạo vỏ nang [58]

Rezaei Mokarram A và cộng sự (2010) cũng nghiên cứu phương pháp kết tủa bào chế ra hỗn dịch nano indomethacin bằng cách kết tủa indomethacin trong dung dịch PVP với sự thay đổi pH, cơ chế của quá trình được giải thích do

1.2 Đặc điểm hấp thu hệ nano qua da

1.2.1 Đặc điểm sinh lý của da

Da người là cơ quan có bề mặt tiếp xúc lớn (bình thường có diện tích khoảng 2 m2) và lưu lượng tuần hoàn khá dồi dào, khoảng 1/3 lượng máu tuần hoàn của cơ thể qua da [2], [54] Xét theo chiều ngang gồm các lớp chính [54], [50]:

- Lớp “film mỡ” bám trên bề mặt da, ít hay nhiều tùy loại da: có thể tương tác bất lợi hoặc ngăn cản dược chất đi qua

- Lớp vảy sừng gồm các lớp tế bào mỏng dẹt đã “keratin hóa”, đan khít với nhau tạo ra một màng hữu cơ sơ nước

- Lớp biểu bì dày khoảng 20 µm là lớp đóng vai trò chủ chốt trong sự hấp thu thuốc

- Lớp trung bì và hạ bì có đặc tính thân nước

- Các tổ chức khác: nang lông, tuyến mồ hôi tạo ra các kênh tự nhiên thông

ra bề mặt da

13

Dược chất được thấm qua da chủ yếu theo các con đường sau: vòng qua khe giữa các tế bào của các lớp của da, xuyên trực tiếp qua tế bào, qua các tổ chức phụ của da (nang lông, tuyến mồ hôi, tuyến bã nhờn) Cơ chế vận chuyển chủ yếu của dược chất qua da là khuếch tán thụ động

1.2.2 Đặc điểm hấp thu của hệ nano

Hệ nano là những hệ thống keo có cấu trúc tiểu phân hoặc giọt kích thước dưới 500 nm Trong những năm trước đây, ứng dụng của hệ nano chủ yếu trong dạng thuốc uống và thuốc tiêm Tuy nhiên, hiện nay hệ nano đang được áp dụng cho dạng thuốc dùng trên da và niêm mạc dự kiến sẽ ngày càng được áp dụng bởi vì có rất nhiều lợi thế cho việc giải phóng và hấp thu thuốc Đối với việc sử dụng hệ nano trên da, dược chất có thể được hấp thu, tích tụ trên da, gây tác dụng tại chỗ hoặc hấp thu qua da để tác dụng ở những vùng sâu hơn hoặc tác dụng toàn thân

Lớp sừng là một trong những hàng rào bảo vệ cơ thể chặt chẽ của con người, vì thế đây là rào cản chính cản trở hấp thu thuốc qua da Để đưa dược chất vượt qua hàng rào bảo vệ này, những hệ nano bao gồm nano nhũ tương, liposom, tiểu phân nano và nano lipid rắn đang được nghiên cứu và phát triển

Ví dụ, hệ nano dùng để kéo dài thời gian lưu giữ của kem chống nắng trong lớp sừng và giúp vitamin A ở lớp trên của da Hay hệ nano octyl methoxycinnamat với poly (ɛ-caprolacton) làm tăng cường đáng kể tốc độ và mức độ thấm dược chất trên da lợn Các hệ thống này có thể tăng cường khả năng hấp thu thuốc qua

da, nhưng cơ chế chưa được chứng minh rõ ràng [51] R Alvarez-Roman và cộng sự (2004) nghiên cứu tính thấm của tiểu phân nano polystyren (đường kính tiểu phân 20 và 200 nm) qua da lợn bằng kính hiển vi tia lade quét đồng tiêu điểm cho thấy tiểu phân nano polystyren tích lũy ưu tiên trong lỗ chân lông, sự tích lũy này tăng theo thời gian, tiểu phân kích thước nhỏ hơn lưu giữ tại lỗ chân lông nhiều hơn Ngoài lưu giữ ở lỗ chân lông, kết quả nghiên cứu còn cho thấy tiểu phân nano cũng được giữ trong nếp nhăn của da Tuy nhiên, hình ảnh cắt

Lớp bã nhờn góp phần chủ yếu cho sự đào thải các chất ra khỏi nang lông Các hệ không có cấu trúc dạng hạt nhanh chóng bị đào thải ra khỏi nang lông bởi bã nhờn, do chúng không bị ức chế bởi cấu trúc bề mặt của nang lông và sợi lông, trong khi đó, các cấu trúc dạng hạt bị đào thải ra khỏi nang lông chậm hơn

do có tương tác giữa hạt với các cấu trúc bề mặt của nang lông [28], [51]

1.2.3 Một số nghiên cứu về hệ nano piroxicam ứng dụng cho dạng thuốc tác

dụng qua da

Hệ nano không chỉ sử dụng hiệu quả ở đường uống, đường tiêm mà còn đặc biệt hiệu quả khi dùng trên da Dạng thuốc hấp thu qua da có nhiều ưu điểm như sau: tránh chuyển hóa lần đầu qua gan, giảm tần số dùng thuốc và bệnh nhân tuân thủ điều trị tốt hơn

Có nhiều nghiên cứu ứng dụng hệ nano piroxicam cho dạng thuốc dùng tại chỗ trên da và thấm qua da Các nghiên cứu được thử nghiệm trên các loại màng khác nhau như in vitro (cellulose acetat, da lợn, da thỏ, da chuột) và in vivo (da lợn, da người) [34]

Muthanna F Abdulkarim và cộng sự (2010) nghiên cứu độ ổn định của công thức kem chứa nano piroxicam ở ba điều kiện khác nhau 40

C, 250C và

15

400C trong thời gian 3 tháng Các thông số đánh giá kem nano bao gồm KTTP nano, pH, độ nhớt, độ dẫn điện và hàm lượng piroxicam Kết quả cho thấy, các thông số kem nano khá ổn định trong thời gian nghiên cứu Piroxicam là dược chất tính axit yếu, hòa tan thấp trong dung dịch nước cũng như trong pha dầu, bị ảnh hưởng bởi độ pH của pha ngoại, sử dụng kết hợp chất diện hoạt bề mặt không ion hóa có thể sản xuất kem nano ổn định [40]

Kunikazu Moribe và cộng sự (2010) đã nghiên cứu khả năng thấm của hỗn dịch nano piroxicam qua da Hỗn dịch nano piroxicam được bào chế với PVP K12 và natri dodecyl sulfat bằng máy nghiền bi Các tác giả thử nghiệm in vitro với bình khuếch tán Franz để đánh giá khả năng thấm và lưu giữ thuốc ở biểu bì

da chuột Kết quả cho thấy KTTP piroxicam giảm làm tăng khả năng thấm và lưu giữ ở da, không phụ thuộc vào mức độ vô định hình của hệ nano Khi giảm kích thước từ 2,1 µm xuống 171 nm và 23 nm thì lượng piroxicam lưu giữ trong

da cao gấp lần lượt 2,3, 3,0, và 9,3 lần so với piroxicam nguyên liệu (với KTTP

là 12,5 µm) đồng thời khả năng thấm qua màng cũng tăng lên đáng kể Nguyên nhân là: khi kích thước tinh thể nano piroxicam giảm làm tăng khả năng lưu giữ thuốc trong các nang lông, đồng thời, làm tăng diện tích bề mặt tiểu phân góp phần nâng cao khả năng hòa tan thuốc từ bề mặt tiểu phân [34]

Muthanna F Abdulkarim và cộng sự (2010) tiến hành bào chế kem nano chứa piroxicam bằng phương pháp nghiền bi để đánh giá hiệu quả chống viêm

và giảm đau của kem nano piroxicam so với các chế phẩm có trên thị trường Công thức với tỷ lệ POEs (ester của dầu cọ) : pha ngoại : chất hoạt động bề mặt (Tween 80 : Span 20, tỷ lệ 80 : 20) là 25 : 37 : 38, với pha ngoại là dung dịch đệm phosphat với pH 4, pH 6 và pH 7,4 Các công thức kem chứa nano piroxicam được đánh giá khả năng giải phóng piroxicam bằng cách sử dụng bình khuếch tán Franz và được đánh giá khả năng kháng viêm, giảm đau bằng cách thử nghiệm trên chuột Kết quả: sau tám giờ, kem chứa nano piroxicam giải

16

phóng hoàn toàn dược chất qua màng cellulose acetat, trong khi đó công thức kem có trên thị trường chỉ có 80% dược chất giải phóng qua màng cellulose acetat Hệ số thấm qua da chuột của tất cả các công thức kem chứa nano piroxicam đều cao hơn so với kem có trên thị trường Kem chứa nano piroxicam cho thấy khả năng chống viêm và giảm đau cao nhất [39]

1.3 Tổng quan về piroxicam

1.3.1 Công thức hóa học

Công thức hóa học: C15H13N3O4S Khối lượng phân tử: 331,4

Tên khoa học: 4 - hydroxyl - 2 - methyl - N - (pyridin-2-yl) - 2H - 1,2

benzothiazin - 3 - carboxamid - 1,1 - dioxid [16], [55]

Xác định: piroxicam chứa: C15H13N3O4S từ 97% đến 103% [55]

1.3.2 Tính chất

a Tính chất vật lý

Đặc tính: bột kết tinh, màu trắng hoặc vàng, vị đắng, không mùi [10], [16],

[55] Độ tan: rất ít tan trong nước (0,015 mg/ml), dung dịch acid (0,023 mg/ml ở

pH 2,0) và hầu hết dung môi hữu cơ, tan ít trong alcohol và dung dịch kiềm

(1,03 mg/ml ở pH 7,5), tan trong dicloromethan [16], [25], [55]

Dạng thù hình: có bốn dạng thù hình với nhiệt độ nóng chảy tương ứng là: I

(201,6 0C), II (195,5 0C), III (178,4 0C), IV (164,1 0C) Dạng thù hình II không bền dễ chuyển thành dạng I [57]

b Tính chất hóa học

Tính acid base: tính acid yếu (pKa = 6,3), pKa1 = 1,86 và pKa2 = 5,46 [10], [25]

CH3

17

c Định tính: theo các dược điển hiện hành [16], [55]

d Định lượng: theo các dược điển hiện hành [3], [16], [55]

1.3.3 Tác dụng, chỉ định

 Tác dụng:

Piroxicam là thuốc chống viêm phi steroid (NSAIDs), có tác dụng chống

viêm, giảm đau, hạ sốt, chống kết tập tiểu cầu

Piroxicam thuộc nhóm oxicam, tác dụng hạ sốt kém, nhưng tác dụng chống viêm mạnh hơn nên chủ yếu dùng giảm đau và chống viêm [4], [11]

 Chỉ định:

Piroxicam dùng trong một số bệnh đòi hỏi chống viêm, kèm giảm đau

+ Viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp, thoái hóa khớp

+ Viêm cột sống dính khớp, bệnh cơ xương cấp, chấn thương trong thể thao

+ Thống kinh và đau sau phẫu thuật

+ Bệnh Gút cấp [4], [11]

1.3.4 Các dạng bào chế có trên thị trường

Một số chế phẩm chứa piroxicam:

- Thuốc tiêm 20 mg/ml (chế phẩm Felden IM, Pirox IM, Kecam…)

- Viên nang, viên nén 10 mg, 20 mg (chế phẩm Felden, Ciprox DT, Pirox 10, Pirox 20,…)

- Thuốc đạn 20 mg (chế phẩm Felden, Oximezin, Zitumex,…)

- Bôi ngoài da: gel 0,5% (chế phẩm Felden, Zerospam, Flodenu,…)

18

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

2.1.1 Nguyên vật liệu

Các nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình nghiên cứu được trình bày

trong Bảng 2.1

Bảng 2.1: Các nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm

24 Màng lọc cellulose acetate 0,2 µm TCCS

28 Lọ thủy tinh không màu, nút cao su, nút nhôm

19

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu

- Máy khuấy từ IKA-WERKE (Đức)

- Máy khuấy Unidrive X 1000 CAT

- Máy siêu âm Ultrasonic LC 60 H

- Máy ly tâm Sigma 3-18K Satorius

- Máy đông khô LABOCON

- Kính hiển vi điện tử quét FEI Quanta 200

- Máy đo kích thước tiểu phân Zetasizer Nano ZS90 Malvern

- Máy nhiễu xạ tia X D8 (Bruker)

- Hệ thống đánh giá giải phóng thuốc qua màng Hanson Research

- Máy HPLC Spectra system

- Máy đo pH Inolab (Đức)

- Máy đo độ nhớt DV-E Brookfield

- Cân phân tích, tủ sấy, tủ lạnh, máy lọc nén, nhiệt kế, cốc thủy tinh, đũa thủy tinh…

2.2 Nội dung nghiên cứu

 Khảo sát qui trình bào chế hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa

- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến việc tạo thành hệ nano piroxicam

- Đánh giá đặc tính của hệ nano piroxicam

- Khảo sát độ ổn định của hệ nano piroxicam bào chế được

 Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng piroxicam trong hệ nano, gel

 Bào chế gel chứa nano piroxicam

- Nghiên cứu xây dựng công thức gel chứa nano piroxicam

- Viết qui trình bào chế gel nano piroxicam

20

 Đánh giá một số đặc tính của gel nano piroxicam

- Đánh giá hình thức gel

- Xác định hàm lượng dược chất trong gel

- Đánh giá khả năng giải phóng dược chất qua da thỏ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Bào chế hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa

2.3.1.1 Phương pháp bào chế hệ nano piroxicam

Bào chế hệ nano piroxicam bằng phương pháp kết tủa

- Tạo tiểu phân nano:

 Phối hợp trực tiếp dung dịch B vào trong dung dịch A: nhỏ giọt dung dịch B vào dung dịch A bằng pipet trong thời gian 5 phút

 Làm lạnh môi trường liên tục bằng nước đá muối, nhiệt độ được kiểm soát trong 0-50

C

 Khuấy trộn liên tục bằng máy khuấy từ 900 vòng/phút trong 5 phút

 Tiếp tục khuấy trộn tiếp tục bằng một trong các thiết bị: máy siêu

âm, máy khuấy Unidrive X với các tốc độ khác nhau trong thời gian 10 phút

- Loại dung môi bằng cách bốc hơi dung môi ở nhiệt độ phòng kết hợp với khuấy từ, trong 24 giờ

21

- Loại nước và dung môi bằng ly tâm 14000 vòng/phút trong 30 phút Rửa

3 lần bằng nước cất Sau đó, đông khô trong manitol 2%, tỷ lệ piroxicam:manitol là 1:2

- Thông số quá trình đông khô :

 Giai đoạn đông lạnh: đông lạnh ở -42 0C trong 8 giờ, giữ ở nhiệt độ này 2 giờ

 Giai đoạn sấy sơ cấp: giữ mẫu ở nhiệt độ -350C trong 30 giờ, áp suất 0,5 mbar

 Giai đoạn sấy thứ cấp: nhiệt độ được nâng lên 200C trong 12 giờ

2.3.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng sự hình thành hệ nano

 Ảnh hưởng thông số kỹ thuật:

- Ảnh hưởng của thiết bị phân tán: bào chế các mẫu piroxicam với các thiết

bị phân tán khác nhau: máy khuấy từ 900 vòng/phút, máy khuấy từ 900 vòng/phút kết hợp với một trong các thiết bị: máy siêu âm Labosonic 30 kHz, máy khuấy Unidrive X 5000 vòng/phút, máy khuấy Unidrive X

10000 vòng/phút, máy khuấy Unidrive X 15000 vòng/phút hoặc máy khuấy Unidrive X 20000 vòng/phút

 Ảnh hưởng của tá dược:

- Ảnh hưởng của chất chống tạo bọt (silicon): Bào chế các mẫu piroxicam

sử dụng chất chống tạo bọt silicon với các nồng độ khác nhau

- Ảnh hưởng của các chất diện hoạt:

 Ảnh hưởng của các chất diện hoạt trong dung dịch A: bào chế các mẫu piroxicam với các chất diện hoạt: Cremophor EL, Tween 20, Tween

40, Tween 80 và benzalkonium clorid, natri deoxycholat trong dung dịch A với các nồng độ khác nhau

 Ảnh hưởng của các chất diện hoạt trong dung dịch B: bào chế các mẫu piroxicam với các chất diện hoạt: Cremophor EL, Tween 20, Tween

 Ảnh hưởng nồng độ chất diện hoạt: bào chế các mẫu piroxicam với natri deoxycholat trong dung dịch B với các nồng độ khác nhau

Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố được đánh giá dựa trên KTTP và phân

bố kích thước tiểu phân (phương pháp trình bày cụ thể ở mục 2.3.2.2)

2.3.2 Phương pháp đánh giá hệ nano piroxicam

2.3.2.1 Phương pháp đánh giá hình thái và kích thước hệ nano bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

Nguyên tắc: chùm điện tử quét trên toàn bộ bề mặt của mẫu được thu lại bởi các đầu dò để biến đổi thành những tín hiệu phản ánh bề mặt, thành phần của mẫu đưa ra màn hình quan sát Do cách tạo ảnh, các ảnh SEM có đặc điểm của ảnh 3 chiều

Sử dụng kính hiển vi điện tử FEI Quanta 200 có độ phóng đại 800000x; độ phân giải δ=1,0 nm; điện áp gia tốc U=0,5-30 kV

M=20x-Chuẩn bị mẫu: piroxicam được sấy khô, mẫu sau đó được đưa lên một khay nhôm nhỏ, và được bao phủ bởi một lớp platin mỏng trong môi trường khí argon bằng thiết bị chuyên dụng

2.3.2.2 Phương pháp đánh giá kích thước và phân bố kích thước bằng máy xác định phân bố kích thước tiểu phân

KTTP được xác định bằng phương pháp tán xạ lade Nguyên lý của phương pháp là khi chiếu chùm tia lade vào các tiểu phân có kích thước khác nhau sẽ thu

Pha loãng hỗn dịch đo sao cho hệ số Count rate là 200-400 kcps

2.3.2.3 Phương pháp đánh giá bằng phổ nhiễu xạ tia X (XRD)

Các mẫu được phân tích cấu trúc tinh thể bằng nhiễu xạ tia X D8 của hãng Bruker với bước sóng tia X tới từ bức xạ Ka của đồng kim loại (Cu) là λCu = 1,5405A0, cường độ dòng điện 30 mA, điện áp 40 kV, góc quét từ 5° - 60°, tốc

độ quét 2°/phút

2.3.2.4 Phương pháp đánh giá khả năng hòa tan của dược chất kích thước nano

So sánh mức độ tan, tốc độ tan trong nước của piroxicam nano bào chế được

so với piroxicam nguyên liệu

 Độ tan piroxicam nano

Bột nano đông khô tương ứng khoảng 40 mg PXC được phân tán trong 20 ml nước cất Hỗn dịch thu được khuấy từ trong 48 giờ ở nhiệt độ 270

C để chắc chắn

độ tan đạt tới trạng thái cân bằng Sau đó, hỗn dịch được ly tâm 14.000 vòng/phút trong 30 phút Hút 1 ml dịch sau khi ly tâm, thêm dung dịch methanol chứa 0,01N acid hydrochloric vừa đủ 100 ml Dịch pha loãng được định lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (ghi ở mục 2.3.2.5)

 Tốc độ tan piroxicam nano

- Thiết bị: cánh khuấy

- Dung môi hòa tan: dung dịch đệm phosphate pH 7,4

- Nhiệt độ hòa tan là 37 ± 0,5 0C,

- Tốc độ cánh khuấy là 100 vòng/phút

24

- Mỗi mẫu nano piroxicam sau đông khô được cân chính xác với lượng

dược chất tương ứng khoảng 600 mg PXC, hòa tan trong 300 ml dung môi

- Sau mỗi 30 phút 4 ml dung dịch được hút ra, ly tâm 14000 vòng/phút

trong 30 phút và được thay thế bằng 4 ml dung môi Thời gian 4 giờ

- Nồng độ piroxicam được xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu

- m1, mk là lượng piroxicam hòa tan (mg)

- ST, SC là diện tích pic của mẫu thử và mẫu chuẩn (mAU)

- CC, CCP là nồng độ dung dịch mẫu chuẩn và nồng độ mẫu thử

2.3.2.5 Phương pháp định lượng, hiệu suất tạo nano

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao được sử dụng để định lượng piroxicam

25

- Pha động: Methanol : dung dịch đệm citrophosphate (70:30), pha động được lọc qua màng lọc 0,45 µm, siêu âm 15 phút pH của pha động trong khoảng 4,9-5,0

- Dung dịch đệm citrophosphate: Trộn dung dịch (1) chứa 13,49g

Na2HPO4.12H2O (tương ứng 5,35g dinatri hydrophosphat) trong 100 ml nước vào dung dịch (2) chứa 8,45g acid citric mono hydrat (tương ứng 7,72g acid citric) trong 400 ml nước, thêm nước cất vừa đủ 1000 ml

- Điều kiện sắc ký: tốc độ dòng: 1,0 ml/phút, thể tích tiêm mẫu: 20 µl, detector UV-VIS bước sóng 254 nm

 Chuẩn bị mẫu chuẩn và mẫu thử

Mẫu chuẩn

Cân chính xác khoảng 0,01 g piroxicam, hòa tan trong methanol vừa đủ

100 ml Lấy 1,00 ml dung dịch này pha loãng 10 lần bằng pha động được dung dịch có nồng độ khoảng 10 µg/ml Lọc qua màng lọc 0,45 µm

Mẫu thử

Cân chính xác lượng mẫu thử (bột đông khô nano piroxicam, gel) tương ứng với 0,01 g piroxicam, hòa tan trong methanol vừa đủ 100 ml, siêu âm 5 phút Lấy 1,00 ml dung dịch này pha loãng 10 lần bằng pha động được dung dịch có nồng độ khoảng 10 µg/ml Lọc qua màng lọc 0,45 µm

Hàm lượng piroxicam trong bột đông khô được tính theo công thức:

X = ; Hiệu suất chế tạo nano piroxicam tính theo công thức:

H =

Trong đó:

 X: phần trăm piroxicam trong mẫu thử (g/ml)

 H: hiệu suất chế tạo nano piroxicam (%)

26

 ST, SC: diện tích pic piroxicam trên sắc đồ của dung dịch thử và dung dịch chuẩn tương ứng (mAU)

 mT: khối lượng bột đông khô nano đã cân (g)

 mC: khối lượng chất chuẩn đã cân (g)

 mpxc: khối lượng piroxicam nguyên liệu (g)

 mnano: khối lượng bột đông khô nano chế tạo được (g)

Mỗi công thức làm 3 mẫu và định lượng mỗi mẫu 3 lần, lấy kết quả trung bình

2.3.3 Khảo sát độ ổn định của bột đông khô nano piroxicam

Công thức được lựa chọn bảo quản trong lọ thủy tinh không màu, đậy nắp cao

su, siết nút nhôm, được đánh giá độ ổn định ở cả hai điều kiện: phòng thí nghiệm và lão hóa cấp tốc

- Điều kiện phòng thí nghiệm: Nhiệt độ 30oC ± 5oC, độ ẩm 50% - 90% Thời gian 6 tháng

- Điều kiện lão hóa cấp tốc: Nhiệt độ 40oC ± 2oC, độ ẩm 75% ± 5% Thời gian

6 tháng

2.3.4 Các phương pháp đánh giá gel chứa nano piroxicam

2.3.4.1 Xác định kích thước tiểu phân

Phân tán hỗn hợp bào chế được trong nước cất đã lọc qua màng 0,2 µm sao cho hỗn dịch chứa 0,05 mg/ml piroxicam KTTP được xác định bằng phương pháp tán xạ lade trình bày ở mục 2.3.2.2

27

2.3.5 Bào chế gel chứa nano piroxicam

Chuẩn bị gel Carbopol 940: Carbopol 940 được ngâm trương nở hoàn toàn trong lượng nước vừa đủ trong công thức Sau đó, thêm TEA vào khuấy đều, thu được hỗn hợp tá dược gel Carbopol 940 đồng nhất Sau đó, gel chứa nano piroxicam theo sơ đồ hình 2.1

Hình 2.1: Sơ đồ bào chế gel chứa nano piroxicam

Gel nano piroxicam

Bột đông khô nano

Khuấy trộn

Đồng nhất