I. TỔNG QUAN
1.3.3.1. Các hydrogel nhạy pH
Polyme nhạy pH dung dịch chứa các nhóm chức ion hóa. Các tính chất vật lý của chúng như tính tan, thay đổi của pH. Kể từ khi những nghiên cứu đầu tiên về quá trình chuyển pha của các polyme nhạy pH được đưa ra, một số polyme nhạy pH đã được ứng dụng.
Các hydrogel nhạy pH có thể được chia làm 2 loại chủ yếu như sau: các hydrogel dạng cation và các hydrogel dạng anion. Các hydrogel dạng cation trương và nhả thuốc trong môi trường pH thấp của dạ dày. Có một quá trình trương tối thiểu của các hydrogel anion trong dạ dày và đó cũng là lý do tại sao quá trình nhả thuốc là tối thiểu. Khi hydrogel bắt đầu vận chuyển qua vùng đường ruột, mức độ trương tăng lên, do pH tăng, dẫn đến quá trình anion hóa của các nhóm cacboxyl. Nhưng sự tạo lưới của vòng thơm azo của các hydrogel có thể bị phá hủy chỉ bởi quá trình khử hóa azo được thực hiện bởi vi khuẩn của ruột kết như thể hiện trong hình 1.10 [72].
Hình 1.10. Sơ đồ giải thích quá trình dẫn thuốc tới ruột kết sử dụng các hydrogel nhạy pH và có khả năng phân hủy sinh học
Động học của quá trình phân hủy và dạng phân hủy có thể được kiểm soát bằng mức độ tạo lưới. Copolyme nhạy pH N-metacrylamit-N'-(6-metoxy-3- pyridazonyl)-sulfonamit đã được tổng hợp bằng cách đưa các nhóm sulfonamin, sự khác nhau trong pKa, tới các nhóm ưa nước của polyme hoặc thông qua mối
nối của các nhóm ưa nước, như acrylamide, N,N-dimetylacrylamit, acrylic acit, NIPAM … của các polyme, hoặc quá trình đồng trùng hợp với các monome tổng hợp khác. Các polyme nhạy pH có thể thay đổi các tính chất vật lý, như tính hòa tan và tính trương phụ thuộc pH, và có thể có cấu trúc của một polyme tuyến tính, copolyme ghép, hydrogel hoặc mạng lưới polyme xuyên thấm, có thể được ứng dụng cho hệ dẫn thuốc, vật liệu sinh học, vật liệu cảm biến …
Hydrogel nhạy cảm pH được sử dụng thường xuyên nhất để chế tạo các công thức kiểm soát việc giải phóng thuốc uống. Hydrogel nhạy cảm pH tham gia vào việc chế tạo các hệ thống giải phóng thuốc phân hủy sinh học [73,74]. Các loại hydrogel này là tác nhân lý tưởng cho việc khoanh vùng vị trí cung cấp các thuốc kháng sinh, chẳng hạn như amoxicillin và metronidazol trong dạ dày để điều trị Helicobacter pylori. Hydrogel nhạy cảm pH được đặt bên trong viên nang hoặc chất mang silicone để điều chỉnh việc giải phóng thuốc khi hệ hydrogel bị ép. Hydrogel nhạy cảm pH cũng được được sử dụng làm cảm biến sinh học và các bộ chuyển mạch thẩm thấu [75].