Theo kết quả của một số nghiên cứu về hệ nano [1],[10], biện pháp đông khô có tác dụng bảo vệ, duy trì kích thƣớc tiểu phân. Vì vậy chúng tôi đã nghiên cứu kĩ
39
thuật đông khô áp dụng cho tiểu phân MGF tạo ra, trong đó có khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng thuộc về công thức và quy trình đông khô.
3.3.2.1. Khảo sát cách thức làm lạnh trong quá trình tiền đông
Kết quả các thí nghiệm sơ bộ cho thấy giai đoạn tiền đông ảnh hƣởng trực tiếp đến KTTP và thể chất của bánh đông khô tạo ra, do vậy chúng tôi tiến hành khảo sát 2 phƣơng thức làm lạnh trong giai đoạn tiền đông, gồm: làm lạnh nhanh (đƣa hỗn dịch vào buồng máy đã làm lạnh -70oC) hoặc làm lạnh chậm (đƣa hỗn dịch vào buồng máy, hạ nhiệt tới -70oC với tốc độ 0,25oC/ phút). Tiến hành tiền đông các hỗn dịch có thành phần MGF 0,2%; tá dƣợc tạo khung mannitol 4% và tá dƣợc bảo vệ PVA 0,5% theo 2 cách thức làm lạnh ở trên, sau đó đông khô với các thông số đã đƣợc mô tả ở mục 2.2.4. Quan sát thể chất bánh đông khô tạo ra, xác định thời gian phân tán lại trong nƣớc (Tphân tán đƣợctính từ khi cho hết môi trƣờng phân tán, lắc mạnh tới khi không còn tiểu phân quan sát đƣợc bằng mắt), đo KTTP theo phƣơng pháp đã nêu ở mục 2.2.8, kết quả đƣợc thể hiện trong bảng 3.12.
Bảng 3.12: Đặc tính bánh đông khô với cách thức làm lạnh trong giai đoạn tiền đông khác nhau Làm lạnh nhanh Làm lạnh chậm Bánh đông khô Tphân tán (giây) KTTP TB (nm) % tiểu phân ≥ 1106 nm PDI Bánh đông khô Tphân tán (giây) KTTP TB (nm) % tiểu phân ≥ 1106 nm PDI Xốp, đồng nhất, đẹp. 10 - 15 389,5 0 0,145 Xốp, nứt vỡ, co ngót 50 - 60 552,5 44,1 0,290 10 - 15 403,2 8,3 0,180 50 - 60 542,3 26,3 0,259 10 - 15 378,6 0 0,196 50 - 60 604,4 39,6 0,254
Nhận xét: Khi hỗn dịch đƣợc làm lạnh nhanh, bánh đông khô tạo ra có thể chất đẹp, thời gian phân tán nhanh và ổn định đƣợc KTTP tốt hơn so với khi làm lạnh chậm. Có thể giải thích hiện tƣợng này nhƣ sau: khi làm lạnh chậm với tốc độ hạ nhiệt 0,25o
C/ phút, sự kết tụ diễn ra mạnh khiến tiểu phân MGF tăng kích thƣớc, sa lắng phần lớn phía đáy lọ, khi nƣớc thăng hoa sẽ tạo ra bánh đông khô có bề mặt
40
lõm, bị nứt vỡ, KTTP lớn. Mặc dù mannitol và PVA đƣợc dùng ở nồng độ cao nhƣng không làm giảm tình trạng trên. Đối với quá trình làm lạnh nhanh, hỗn dịch chuyển sang thể rắn nhanh hơn, do đó hạn chế đáng kể sự kết tụ và sa lắng, bánh đông khô tạo ra có thể chất đồng nhất, do đó khả năng ổn định KTTP tốt hơn. Vì vậy, biện pháp làm lạnh nhanh đƣợc lựa chọn trong quá trình đông khô hỗn dịch nano MGF.
3.3.2.2. Khảo sát tá dược tạo khung
Để lựa chọn đƣợc tá dƣợc tạo khung phù hợp, chúng tôi đã khảo sát với một số chất hay đƣợc sử dụng gồm mannitol, sorbitol, lactose, saccharose. Phân tán tủa MGF bào chế đƣợc để đạt nồng độ khoảng 0,2%, pha nƣớc đã đƣợc phối hợp các thành phần gồm tá dƣợc tạo khung ở nồng độ 2%, polyme HPMC K15M 0,05% và PVA 0,2%; chất diện hoạt đƣợc thay đổi gồm Tween 40 0,1% hoặc Cremophor EL 0,1%. Xác định KTTP MGF sau khi bào chế và sau khi bảo quản hỗn dịch 10 ngày ở nhiệt độ phòng. Kết quả cụ thể đƣợc trình bày trong bảng 3.13.
Bảng 3.13: KTTP MGF khi phối hợp với tá dƣợc tạo khung khác nhau
Thành phần hỗn dịch KTTPTB
(nm) PDI Đặc điểm hỗn dịch
Tiểu phân MGF mới bào chế 367,3 0,182 Mannitol
Cremophor EL 534,5 0,264
Sa lắng 1 phần Tween 40 496,6 0,243
Lactose
Cremophor EL 781,7 0,382 Kết bông, sa lắng hoàn toàn sau 30 phút
Tween 40 942,7 0,416
Saccharose
Cremophor EL 752,8 0,356 Kết bông, sa lắng hoàn toàn sau 30 phút
Tween 40 1169,0 0,326
Sorbitol
Cremophor EL 625,8 0,301 Sa lắng 1 phần, tiểu phân kết tụ thành đám to
Tween 40 600,7 0,274
Nhận xét: ở nồng độ 2%, các tá dƣợc tạo khung đều có ảnh hƣởng tới độ bền hỗn dịch. Khi phối hợp lactose hoặc saccharose, hệ kết bông nhanh chóng, KTTP
41
MGF tăng lên rõ rệt (700 - 1200 nm). Sorbitol ít ảnh hƣởng tới độ bền của hệ ở ngày đầu, sau đó nhiều tiểu phân to xuất hiện, tụ thành đám. Khi sử dụng mannitol, KTTPTB của MGF chỉ tăng lên ở mức 500 nm. Nếu thay đổi nồng độ tá dƣợc tạo khung thành 1% và 4%, chúng tôi nhận thấy ảnh hƣởng của các chất đều giống nhƣ khi phối hợp ở nồng độ 2%. Do vậy có thể kết luận: mannitol ít ảnh hƣởng tới độ bền của tiểu phân MGF và chúng tôi lựa chọn tá dƣợc này để thực hiện các khảo sát tiếp theo.
Để đảm bảo ổn định KTTP MGF và thuận tiện khi sử dụng, chúng tôi cố định nồng độ MGF trong hỗn dịch trƣớc khi đông khô là 0,2%. Tiến hành đông khô một số mẫu hỗn dịch với các thông số đƣợc mô tả ở mục 2.2.4, sử dụng tá dƣợc tạo khung mannitol và tá dƣợc bảo vệ (polyme, chất diện hoạt). Xác định thời gian phân tán của bột đông khô, đo KTTP sau khi phân tán. Kết quả cụ thể đƣợc trình bày trong bảng 3.14.
Bảng 3.14: Sản phẩm đông khô sử dụng mannitol, tỉ lệ thành phần các chất thay đổi
Công thức Tỉ lệ (%) T phân tán (giây) KTTP TB (nm) % tiểu phân ≥ 1106 nm PDI Man. PVA Tá dƣợc khác ĐK1 1 0 0 5 451,6 24,9 0,242 ĐK2 2 0 0 5 363,6 44,7 0,194 ĐK3 3 0 0 5 399,1 38,7 0,225 ĐK4 4 0 0 5 466,9 49,8 0,237 ĐK5 1 0,2 0 10 401,6 6,4 0,193 ĐK6 2 0,2 0 10 372,0 0 0,122 ĐK7 3 0,2 0 10 385,4 4,0 0,137 ĐK8 4 0,2 0 10 396,1 0 0,169 ĐK9 2 0 C.EL = 0,1% Rất khó phân tán đƣợc, tiểu phân kết thành đám có kích thƣớc lớn. ĐK10 2 0 T40 = 0,1% ĐK11 2 0 H.K15 = 0,1%
42
Nhận xét: khi thay đổi tỉ lệ tá dƣợc trong công thức hỗn dịch trƣớc đông khô, sản phẩm thu đƣợc đều có thể chất xốp, vàng nhạt. Ở các công thức ĐK1 - 8, bánh đông khô dễ dàng phân tán khi thêm nƣớc, KTTP tăng nhẹ so với khi mới bào chế, tỉ lệ tiểu phân trên 1106 nm giảm mạnh nếu phối hợp thêm PVA ở nồng độ 0,2% hoặc 0,5% (kết quả ở mục 3.3.2.1). Tuy nhiên khi sử dụng các tá dƣợc HPMC K15M, Cremophor EL hoặc Tween 40, bánh đông khô khó phân tán, tiểu phân tạo ra có KT lớn. Nhƣ vậy có thể kết luận, sử dụng tá dƣợc tạo khung là mannitol ở nồng độ 1 - 4% thu đƣợc sản phẩm đông khô đảm bảo các tiêu chí về khả năng phân tán và thể chất; khi kết hợp với PVA duy trì đƣợc KTTP trong vùng nanomet.