Nghiên cứu bào chế hệ micro tích hợp nano mang thuốc kháng lao rif ampicin phân phối đến phổi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - LƯƠNG VĂN THÌN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - LƯƠNG VĂN THÌN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI Ngành: Công nghệ dược phẩm bào chế thuốc Mã số: 8720202 Luận văn Thạc sĩ Dược học Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐÌNH DUY Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Lương Văn Thìn TĨM TẮT ĐỀ TÀI Dạng bột khô sử dụng đường aerosol ngày nghiên cứu phát triển cho việc phân phối thuốc dạng khí dung để điều trị lao phổi Nghiên cứu nhằm mục đích điều chế tiểu phân micro tích hợp từ tiểu phân nano mang Rifampicin (RIF) để phân phối đường phổi Tiểu phân nano chứa RIF (nRIF) điều chế phương pháp nano tự kết tạo (sử dụng Lipoid S100 chitosan) yếu tố sử dụng để xây dựng công thức điều chế nRIF (Nồng độ RIF /ethanol, Nồng độ chitosan /pha nước, Tốc độ phối hợp, Tốc độ đồng hóa), yếu tố khảo sát mức Kết thu nRIF có kích thước từ 85,57-125,8 nm; PDI 0,20-0,28; Zêta 23,51-39,47; hiệu suất bắt giữ (EE): 43,52-80,22 %; khả tải (DL): 13,41-41,64 % Dựa vào so sánh Anova yếu tố, xác định nồng độ Chitosan có ảnh hưởng cách có ý nghĩa đến DL (p=0,018), nồng độ Chitosan tăng DL giảm ngược lại Sự giải phóng dược chất từ nRIF diễn theo giai đoạn, giai đoạn đầu giải phóng nhanh (12,12 % đầu), giai đoạn sau giải phóng chậm (sau 96 đạt 82,32 %) theo phương trình Higuchi (với r2= 0,9858) Tiểu phân micro tích hợp từ nRIF (trojan nRIF) điều chế phương pháp phun sấy, bột thu có đường kính khí động học trung bình (MMAD) từ 3,73-4,57 µm, độ lệch chuẩn hình học (GSD) từ 3,19-4,95 µm, tỷ lệ hạt mịn (FPF) từ 34,0139,51 %, tỷ lệ hạt vào phế nang (AF) từ 17,33-21,14 % Dựa vào so sánh Anova yếu tố, xác định loại chất mang có ảnh hưởng cách có ý nghĩa đến MMAD (p=0,04), sử dụng maltodextrin cho MMAD nhỏ dùng mannitol Hình ảnh kính hiển vi điện tử qt (SEM) cho thấy cơng thức có cấu trúc Trojan có diện tiểu phân nano bề mặt Q trình giải phóng dược chất từ trojan nRIF tương tự mơ hình giải phóng dược chất từ nRIF trước phun sấy: phương trình Higuchi (r2 = 0,9919) Dùng Anova yếu tố phân tích thấy khơng có ảnh hưởng phun sấy tốc độ giải phóng dược chất Kết cho thấy tiểu phân trojan thích hợp sử dụng đường aerosol, cần thêm nghiên cứu sâu để hoàn thiện sản phẩm thuốc điều trị lao đường aerosol ABSTRACT Inhalable dry powder has been more and more researched and developed recently, which provides an aerosol drug delivery option for pulmonary anti-tuberculosis This study was aimed to formulate Rifampicin-encapsulated nanoparticles which were subsequently embedded onto microparticles (trojan particles) for pulmonary drug delivery RIF-loaded nanoparticles (nRIF) prepared by self-assembled nanoparticles method (using Lipoid S100 and chitosan) Four factors were used to formulate the nRIF (concentration of RIF /ethanol, concentration chitosan /aqueous phase, pouring speed, stirring speed), each factor will be tested at different levels Results showed that nRIF obtained had a spherical shape with size within 85,57-125,8 nm; Polydispersity index (PDI) 0,20-0,28; Zeta potential 23,51-39,47; Encapsulation efficiency (EE): 43,52-80,22 %; Drug loading (DL): 13,41-41,64 % The result from one-way ANOVA comparison confirmed significant effect of Chitosan concentration on DL(p=0.018), DL decreased when increasing Chitosan and vice versa Drug release from nRIF was occurred in two stages, initially rapid release (12.12 % in the first 2-hours), subsequently delayed released (after 96 hours achieved 82.32 %) and according to Higuchi equation (with r2= 0.9858) Integrated microparticles from nRIFs (trojan nRIF) were prepared by spray-drying method, the powder obtained with the mass median aerodynamic diameter (MMAD) within 3.73-4.57 µm, geometric standard deviation (GSD) 3.19-4.95 µm, and fine particle fraction (FPF) 34.01-39.51 %, alveolar fraction (AF) 17.33-21.14 % Oneway ANOVA comparison was established to confirm which carrier significantly impacted to MMAD was Maltodextrin resulted in a lower MMAD than Mannitol (p=0.04) Scanning electron microscopy (SEM) appeared Trojan structure with the presence of nanoparticles on its surface Drug release from Trojan nRIF was assessed similarly as drug release from nRIF prior to spray drying step: Higuchi (r2= 0.9919) The outcome of this study supports for a compatible potentiality of Trojan particles in aerosol route, suggesting further researches until the ultimate anti-tuberculosis medicinal product administered via aerosol route MỤC LỤC Danh sách bảng iv Danh sách hình sơ đồ vi Danh sách ký hiệu chữ viết tắt viii MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN 1.1 Bệnh lao hóa trị liệu 1.2 Rifampicin 1.2.1 Tính chất lý hóa 1.2.2 Tác động dược lý .7 1.2.3 Cơ chế tác động 1.2.4 Chỉ định .8 1.2.5 Chống định 1.2.6 Tác dụng không mong muốn (ADR) 1.3 Hệ thống phân phối thuốc đến phổi điều trị lao 10 1.3.1 Tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 11 1.3.2 Tiểu phân micro tích hợp tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 13 1.4 Phương pháp phun sấy 15 1.4.1 Khái niệm 15 1.4.2 Cấu tạo máy phun sấy .15 1.4.3 Các thơng số ảnh hưởng đến q trình phun sấy 16 1.5 Một số nghiên cứu thuốc liên quan phạm vi đề tài 20 1.6 Hướng nghiên cứu 22 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 i 2.1 Nguyên vật liệu thiết bị .23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Điều chế khảo sát đặc tính tiểu phân nano chứa RIF 25 2.2.2 Điều chế khảo sát đặc tính tiểu phân trojan chứa nRIF .32 2.2.3 Xử lý thống kê 40 Chương KẾT QUẢ .41 3.1 Nghiên cứu tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) 41 3.1.1 Định lượng hàm lượng RIF nguyên liệu theo DĐVN V .41 3.1.2 Cơng thức quy trình điều chế tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) 42 3.1.3 Đánh giá đặc tính hệ nRIF 44 3.2 Nghiên cứu tiểu phân Trojan chứa RIF 52 3.2.1 Công thức phun sấy tạo tiểu phân Trojan chứa RIF .52 3.2.2 Các đặc tính tiểu phân Trojan 52 Chương BÀN LUẬN 60 4.1 Nghiên cứu điều chế tiểu phân nano chứa RIF (hệ nRIF) .60 4.1.1 Định lượng hàm lượng RIF nguyên liệu theo DĐVN V .60 4.1.2 Cơng thức quy trình điều chế tiểu phân nano chứa RIF 60 4.1.3 Các đặc tính hệ nRIF 60 4.2 Nghiên cứu tiểu phân Trojan chứa RIF 65 4.2.1 Công thức dịch sấy phun tạo tiểu phân Trojan chứa RIF 65 4.2.2 Các đặc tính tiểu phân Trojan 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị .72 i Tài liệu tham khảo PHỤ LỤC a Phụ lục Hình ảnh kết kích thước, số phân tán hạt công thức thực nghiệm a Phụ lục Kết thử phóng thích dược chất từ nRIF f Phụ lục Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan g Phụ lục Kết hình ảnh nhiễu xạ tia X tiểu phân Trojan n Phụ lục Kết thử phóng thích dược chất từ Trojan nRIF r Phụ lục Tính tốn số giá trị s Danh sách bảng Bảng 1.1 Một số nghiên cứu tiểu phân nano chứa dược chất kháng lao [53] 12 Bảng 2.1 Các nguyên liệu sử dụng nghiên cứu 23 Bảng 2.2 Các trang thiết bị sử dụng nghiên cứu 24 Bảng 2.3 công thức thực nghiệm khảo sát điều chế tiểu phân nano chứa RIF .26 Bảng 2.4 Các phương trình động học phóng thích dược chất 30 Bảng 2.5 Các thành phần 500 ml dịch phun sấy để điều chế tiểu phân micro tích hợp nRIF 33 Bảng 2.6 Hướng dẫn tính khối lượng tích lũy bột [58] .37 Bảng 3.1 Kết định lượng RIF nguyên liệu .42 Bảng 3.2 Các đặc tính cơng thức điều chế hệ nRIF (n=3) 43 Bảng 3.3 Tỷ lệ dược chất giải phóng từ nRIF RIF nguyên liệu môi trường PBS pH 7,4 theo thời gian (n=3) .46 Bảng 3.4 Phương trình hồi quy phương trình động học phóng thích 49 Bảng 3.5 Thành phần cơng thức quy trình điều chế CT5 .50 Bảng 3.6 Các thực nghiệm thiết kế để điều chế tiểu phân micro tích hợp nRIF .52 Bảng 3.7 Kết đánh giá tỷ lệ bột thuốc thoát khỏi nang (n=3) .53 Bảng 3.8 Phương trình hồi quy phần trăm bột tích lũy công thức phun sấy 53 Bảng 3.9 Thông số khí động học cơng thức phun sấy 54 Bảng 3.10 Kết xác định tỷ lệ khối lượng làm khô mẻ sản phẩm 56 Bảng 4.1 Kết kích thước nano tải Rifampicin số nghiên cứu khác .61 Bảng 4.2 Kết EE DL nano tải Rifampicin số nghiên cứu khác 62 Bảng 4.3 Kết phóng thích RIF nano tải RIF số nghiên cứu khác 64 Bảng PL 2.1 Các thơng số phóng thích hệ nRIF f Bảng PL 3.1 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Cơng thức MN1 .g Bảng PL 3.2 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Công thức MN2 .h Bảng PL 3.3 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Công thức MN3 i Bảng PL 3.4 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Cơng thức MT1 j Bảng PL 3.5 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Công thức MT2 k Bảng PL 3.6 Kết xác định lượng bột giữ lại tầng thử khí động học tiểu phân Trojan Cơng thức MT3 l Bảng PL 5.1 Các thơng số phóng thích hệ Trojan nRIF r ... CHÍ MINH - LƯƠNG VĂN THÌN NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ MICRO TÍCH HỢP NANO MANG THUỐC KHÁNG LAO RIFAMPICIN PHÂN PHỐI ĐẾN PHỔI Ngành: Công nghệ dược phẩm bào chế thuốc Mã số: 8720202 Luận văn Thạc... việc phân phối thuốc dạng khí dung để điều trị lao phổi Nghiên cứu nhằm mục đích điều chế tiểu phân micro tích hợp từ tiểu phân nano mang Rifampicin (RIF) để phân phối đường phổi Tiểu phân nano. .. (ADR) 1.3 Hệ thống phân phối thuốc đến phổi điều trị lao 10 1.3.1 Tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 11 1.3.2 Tiểu phân micro tích hợp tiểu phân nano tải thuốc kháng lao 13 1.4