HYDROGEL NHẠY NHIỆT MANG, NHẢ CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC
3.4.1. Điều chế hệ hydrogel có mang các loại thuốc/hoạt chất sinh học
QU tinh khiết được pha trong môi trường dung môi PBS:EtOH (1:1) với các nồng độ từ 0-5ppm để dựng đường chuẩn biểu diễn tỉ lệ giữa nồng độ QU và độ hấp thụ (phụ lục 1). với giá trị R2= 0,99955, đường chuẩn QU hoàn toàn phù hợp để định lượng QU trong mẫu hydrogel. Đối với QU mang trong hydrogel, chúng tôi đã nghiên cứu các phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ để phân tán hoạt chất kém tan vào dung dịch copolymer và phương pháp tận dụng tính chất hoạt động bề mặt của các chuỗi pluronic trong copolymer CS- F127/Alg-F127 để phân tán trực tiếp hoạt chất không sử dụng dung môi. Kết quả cho thấy phương pháp phân tán hoạt chất không sử dụng dung môi là phương pháp đơn giản và cho hiệu quả cao. Các kết quả bảng 3.2 cho thấy hiệu quả mang QU của hydrogel CS-F127/Alg-F127 đạt trên 98%. Điều này chứng tỏ sự ổn định của QU khi được giữ trong nền gel. Các kết quả đo UV-vis trên đã chứng minh được việc mang QU vào trong hệ hydrogel CS-F127/Alg-F127 thành công.
Bảng 3.2. Kết quả định lượng QU trong hydrogel CS-F127/Alg-F127
Mẫu Hàm lượng của QU
trong hệ hydrogel 18% (ppm) Hàm lượng QU thực tế (ppm) Hiệu quả mang QU (%) Nồng độ của QU trong hệ hydrogel (µM) CS-F127-QU 6 5,95 99,20 19,69 Alg-F127-QU 6 5,93 98,90 19,63 CS-F127-QU/RE 6 5,94 98,98 19,65 Alg-F127-QU/RE 6 5,92 98,76 19,61
Cũng sử dụng phương pháp phân tán trực tiếp không sử dụng dung môi, RE có thể dễ dàng được phân tán trong 2 dung dịch copolymer. RE tinh khiết được pha trong môi trường dung môi DMSO:PBS (1:1) với các nồng độ từ 0- 12ppm để dựng đường chuẩn biểu diễn tỉ lệ giữa nồng độ RE và độ hấp thụ (Phụ lục 2). Với giá trị R2= 0,99954, đường chuẩn RE hoàn toàn phù hợp để định lượng RE trong mẫu hydrogel. Các kết quả bảng 3.3 cho thấy hiệu quả mang RE của hydrogel CS-F127/Alg-F127 đạt trên 98%. Điều này chứng tỏ sự ổn định của RE khi được giữ trong nền gel.
Bảng 3.3. Kết quả định lượng RE trong hydrogel CS-F127/Alg-F127.
Mẫu Hàm lượng RE ban đầu (ppm) Hàm lượng RE thực tế (ppm) Hiệu quả mang RE (%) Nồng độ của RE trong hệ hydrogel (µM) CS-F127-RE 2,74 2,697 98,44 11,818 Alg-F127-RE 2,74 2,702 98,6 11,837 CS-F127-QU/RE 2,74 2,693 98,27 11,797 Alg-F127-QU/RE 2,74 2,699 98,52 11,827
3.4.2. Kiểm tra tính nhạy nhiệt và xác định điểm chuyền pha của hệ hydrogel CS -F127/ Alg-F127 mang QU, RE và QU + RE hydrogel CS -F127/ Alg-F127 mang QU, RE và QU + RE
Ảnh hưởng của việc mang 2 hoạt chất lên điểm tạo gel (Tgel) và tan gel (Tm) được khảo sát. Thí nghiệm đánh giá khoảng nhiệt độ cho sự hình thành gel trong 3 môi trường nước cất, PBS 1X (7,4) và DMEM được khảo sát với các mẫu CS-F127-QU/RE và Alg-F127-QU/RE được pha ở 3 nồng độ 16 wt%, 18wt% và 20wt%. Dựa trên kết quả ở khảo sát tổng quan về các Alg-F127 gel và CS-F127 gel, nhiệt độ khảo sát được bắt đầu từ 10 °C. Kết quả thu được từ quá trình khảo sát điểm tạo gel và tan gel theo nhiệt độ như trong hình 3.18 cho thấy giá trị Tgel và Tm của CS-F127-QU/RE và Alg-F127-QU/RE có sự phụ thuộc vào môi trường dùng để pha polymer. Kết quả khảo sát gel của 3 môi trường không trùng nhau và các điểm tạo gel không khác biệt nhiều với mẫu Alg-F127 gel và CS-F127 gel. Sự khác biệt ở Tgel thấp hơn so với sự khác biệt ở Tm. Cụ thể, Tgel của tất cả các mẫu CS-F127-QU/RE và Alg-F127-QU/RE ở các nồng độ khi pha trong nước cất đều cao hơn so với các mẫu CS-F127- QU/RE và Alg-F127-QU/RE được pha trong môi trường PBS và DMEM. Khoảng nhiệt độ tạo gel của CS-F127-QU/RE và Alg-F127-QU/RE trong môi trường nước cất hầu hết đều hẹp hơn khi so sánh với các mẫu gel CS-F127- QU/RE và Alg-F127-QU/RE cùng nồng độ khi pha trong môi trường PBS và DMEM. Điều này được hiểu rằng trong môi trường PBS và DMEM gel có tính cơ lý cao hơn, bền hơn. Cả 2 hệ polymer trên đều có tạo gel ở 30-35°C và điểm tan gel ở trên 50 °C. Tuy nhiên, các sự khác biệt trên nằm ngoài vùng nhiệt độ của cơ thể người nên các hệ CS-F127-QU/RE và Alg-F127-QU/RE rất thích hợp cho các mục đích ứng dụng trong y sinh học.
Hình 3.18. Đồ thị thể hiện sự tương quan của nồng độ copolymer (%) và
nhiệt độ của mẫu CS-F127 gel (a), Alg-F127 gel (b), CS-F127-QU/RE (c); Alg- F127-QU/RE (d)
3.4.3. Khảo sát và đánh giá khả năng nhả các hoạt chất ra khỏi hệ hydrogel theo thời gian hydrogel theo thời gian