Đồ thị giải phóng ở hình cho thấy mẫu M8 có pha initial burst release kéo dài từ thời điểm 1h đến 7h. Wang và cộng sự đã theo dõi giai đoạn initial burst release của vi cầu PLGA (50:50) chứa otreotide và đưa ra các giả thuyết khác về pha giải phóng ồ ạt này như sau: Tính thấm của vi cầu được quan sát giảm liên tục trong giai đoạn đầu của giải phóng, chia initial burst release thành 3 giai đoạn:
38
a) Giai đoạn I: tốc độ giải phóng ban đầu cao, mật độ lỗ xốp ở bề mặt được tăng lên;
b) Giai đoạn II: tốc độ giải phóng vẫn tiếp tục tăng dần do tăng hệ số khuếch tán của peptid trong mạng lưới nước, lượng dược chất tiếp xúc với các lỗ xốp và khuếch tán từ các lỗ xốp bên trong các vi cầu nhiều hơn;
c) Giai đoạn III: độ xốp bề mặt giảm đi, tốc độ giải phóng giảm dần và tiến gần đến 0. Cấu trúc kiểu "skin" được hình thành và mật độ tăng dần ở bề mặt vi cầu khiến giai đoạn burst release dừng lại.
Đối với giai đoạn giải phóng ồ ạt của mẫu M8, nhận thấy các giả định trên là khá phù hợp. Từ những giả thuyết trên, Wang và cộng sự đồng thời giải thích nguyên nhân của pha lag ở giai đoạn sau cũng là do cấu trúc “skin”, và pha lag sẽ kết thúc khi vi cầu có hiện tượng nứt vỡ [49]. Cách giải thích này cũng tương thích với các kết quả nghiên cứu trước đó, rằng pha lag dừng lại khi polyme bắt đầu bị xói mịn hoặc khối lượng phân tử polyme giảm xuống dưới giá trị tới hạn (khoảng 20 kDa) [41].
Ở độ phóng đại 3000, thời điểm 7h có thể thấy mẫu đã bắt đầu hình thành các mảng kết tụ - tình trạng tương tự gặp ở mẫu M4 và M5 gây ra pha lag như đã trình bày ở trên. Đến thời điểm 24h, mẫu mới bắt đầu có hiện tượng vỡ ra thành các mảnh nhỏ, polyme bị ăn mịn tồn bộ giúp dược chất giải phóng ồ ạt ở các thời điểm sau [52].
Như vậy qua phân tích cơ chế giải phóng của 3 mẫu M4, M5 và M8 nhờ hình ảnh chụp SEM, có thể thấy cả 3 mẫu đều gặp tình trạng xuất hiện pha lag. Đây là hiện tượng cần khắc phục để q trình giải phóng diễn ra liên tục.
39
1h 1h
4h 4h
7h 7h
Hình 3.12. Hình ảnh chụp SEM mẫu vi cầu M9 phóng to 3000 lần và 10000 lần tại các thời điểm lấy mẫu thử giải phóng điều kiện cấp tốc.
Ở mẫu M9 sử dụng 100% polyme PLGA (75:25) 4-15 kDA, nhận thấy vi cầu ngay ở thời điểm ban đầu đã khắc phục được nhược điểm của các mẫu trước đó: vi cầu có hệ thống lỗ xốp phân bố khắp bề mặt, độ phóng đại 10000 lần cịn thấy được rải rác lỗ xốp trong lòng vi cầu. Ochi và cộng sự cũng báo cáo một kết quả tương tự trên vi cầu
40
nạp leuprolid acetat cho thấy loại polyme có thể ảnh hưởng đến cấu trúc bề mặt của vi cầu, cụ thể khi sử dụng các polyme 75:25, là độ xốp vi cầu tăng dần khi sử dụng tăng dần lượng polyme PTL thấp [36]. Theo nghiên cứu của Wang và cộng sự, dùng một lượng lớn PLGA KLPT thấp dẫn đến tính ưa nước của vi cầu cao hơn, nước càng thấm vào làm cho polyme bị nứt và bắt đầu tạo ra các lỗ rỗng ở ngoại vi và trong lõi [50]. Các lỗ này được kết nối với nhau tạo thành một kênh dẫn ra bề mặt bên ngồi [18].
Sau 1h thử giải phóng, mẫu vi cầu có mật độ lỗ xốp dày đặc lên, dược chất theo đó khuếch tán ra ngồi. Theo Gu và cộng sự, sự hình thành của các lỗ xốp ở lõi và các lỗ xốp ở ngoại vi có nghĩa là q trình tự xúc tác cho sự phân hủy PLGA đang xảy ra ở trung tâm của các hạt và xung quanh các hạt [17]. Hiện tượng tự xúc tác này được biết là ngun nhân suy thối khơng đồng nhất bên trong cốt PLGA, tức là sự suy giảm nhanh hơn ở trung tâm của cốt PLGA so với ở bề mặt [28].