CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về các hệ nano chứa một
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về nano resveratrol
Bằng công nghệ nano, các phân tử resveratrol được cố định trong vi nang polymer, tạo thành các hạt tiểu phân nano. Với kích thước siêu nhỏ, nano resveratrol phân tán tốt trong nước, khi đưa vào cơ thể có khả năng thẩm thấu nhanh vào máu để phát huy hiệu quả điều trị tại hầu hết các cơ quan khác nhau trong cơ thể.
Năm 2012, Chiang-Wen Lee và cộng sự đã nghiên cứu tính chất hạt nano resveratrol cải thiện độ hòa tan trong nước và ứng dụng của hợp chất trong chống oxy hóa và chống viêm [99]. Kết quả thu được các hạt nano resveratrol có kích thước hạt trung bình 73,8 nm và có khả năng phân tán tốt trong nước. Khả năng chống oxy hóa và chống viêm của nano resveratrol được đánh giá bằng cách khảo sát tế bào gan chết do nhiễm độc CCl4. Nano resveratrol có khả năng ngăn cản CCl4
xâm nhập gây nhiễm độc gan qua đường trung gian. Năm 2016, các nhà khoa học Min Zhou và Xi Chen của Trung Quốc đã khảo sát hoạt tính sinh học của hạt nano
resveratrol [100]. Kết quả cho thấy nano resveratrol có tác dụng ức chế tế bào u gan.
Resveratrol là hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tuy nhiên cho đến nay, hướng nghiên cứu về hợp chất này trong nước còn rất mới. Năm 2018, trong tài liệu sáng chế A61K 47/10, Đặng Thị Hồng Ngọc và cộng sự đã đề xuất quy trình điều chế hệ vi nhũ tương nano resveratrol [101]. Kết quả thu được các hạt vi nhũ tương nano resveratrol có khả năng phân tán tốt trong nước, tăng hiệu quả sử dụng của resveratrol, cụ thể là tăng khả năng hấp thu và tăng sinh khả dụng. Tuy nhiên, sản phẩm thu được trong sáng chế ở dạng dung dịch nano chưa phải dạng bột mịn nano. Việc chế tạo các hợp chất có hoạt tính sinh học cao về dạng bột nano được đánh giá là cho độ bền cao và khả năng ứng dụng rỗng rãi, đặc biệt là dễ dàng bào chế các sản phẩm thuốc. Do vậy, nghiên cứu chế tạo resveratrol về dạng bột nano là hướng nghiên cứu cần thiết và mang tính ứng dụng cao.
1.3.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về hệ lycopen/resveratrol và hệ
1.3.3.1. Copolymer polylactide-polyethylene glycol (PLA-PEG) và ứng dụng chế tạo hệ hạt nano
Polylactide (PLA) là một trong những polymer có khả năng phân hủy sinh học có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực y tế và phi y tế [102]. Sau thời gian sử dụng, PLA dễ dàng bị phân hủy bởi những vi sinh vật có trong đất hoặc khơng khí và chuyển hóa thành CO2 và H2O. Tuy nhiên, PLA là polymer kỵ nước, điều này đã
làm giảm khả năng ứng dụng của vật liệu. Do đó để giảm độ kỵ nước của PLA người ta nghiên cứu một số biện pháp thay đổi tính chất của nó bằng cách kết hợp với một số phân tử ưa nước tạo ra các copolymer như PLA-PEG (polyethyle
glycol), PLA-PEO (polyethylen oxide) [102, 104] hay PLA-PU (polyurethane).
Việc tổng hợp các copolymer này có thể đi trực tiếp từ các monomer thông qua
phản ứng trùng hợp mở vòng của lactide với các monomer tương ứng hay từ các
prepolymer PLA có các nhóm chức cuối mạch có khả năng tiếp tục phản ứng biến
tính.
Polyethylene glycol (PEG) có khả năng hịa tan trong nước, dung môi hữu cơ
phân cực và không tan trong các dung môi không phân cực như ethyl ether, heptan. PEG có độc tính thấp, dễ giải phóng nhanh chóng ra khỏi cơ thể, khiến nó trở thành một cos thích hợp cho việc chế tạo copolymer PLA-PEG.
Sử dụng các thành phần và phương pháp tổng hợp khác nhau, khối
copolymer PLA-PEG có thể được điều chế thành các dạng khác nhau của hạt nano, bao gồm các nanomicel, polymersome, nano hình cầu và viên nang nano [105]. Các
phương pháp tổng hợp khối copolymer PLA-PEG nanomicel chủ yếu phụ thuộc vào tính ưa nước của copolymer. Copolymer ưa nước có thể hình thành các micel bằng cách tự lắp ghép trong nước. Phương pháp hòa tan trực tiếp thường được sử dụng nhiều nhất, ví dụ, sau khi bị hịa tan trực tiếp trong nước (có thể được đun nóng),
các copolymer có thể ngay lập tức hình thành dung dịch micel trong suốt khi vượt quá giới hạn nồng độ micel [106]. Một phương pháp khác là màng bù nước, ví dụ,
copolymer và các loại thuốc được hịa tan trong dung mơi dễ bay hơi để hình thành
một lớp màng sau khi làm bay hơi dung môi, sau đó các micel có thể được hình thành bằng cách thêm dung dịch đệm hoặc nước, khuấy đều và hòa tan màng copolymer [107].
Hiện nay, copolymer PLA-PEG được nghiên cứu sử dụng làm chất bao bọc vi nang cho quá trình chế tạo bột nano của các hợp chất hữu cơ tự nhiên. Sự có mặt của copolymer PLA-PEG khơng những có tác dụng hình thành hạt nano mà cịn có tác dụng tạo bột, nâng cao độ trơn chảy của bột nano sau khi sấy phun. Với những tác dụng đó, copolymer PLA-PEG được ứng dụng trong chế tạo một số dạng hạt nano như nano curcumin, hệ nano chứa lycopen.
1.3.3.2. Tình hình nghiên cứu về hệ tổ hợp chứa lycopen
Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng sự kết hợp các hợp chất tự nhiên có tác dụng hiệp đồng, mang lại hoạt tính sinh học cao hơn so với việc sử dụng từng hợp chất riêng rẽ [108].
Nghiên cứu của Shakarchi chỉ ra rằng, hàm lượng lycopen trong khoảng 0,1- 2% trọng lượng/thể tích và resveratrol trong khoảng 0,05-1,5% trọng lượng/thể tích được kết luận là phù hợp khi chế tạo phức hệ sản phẩm chống oxi hóa có chứa các muối kim loại, acid amin, amin rượu và vitamin B [109]. Trong sáng chế US
2008/0262081A1 của Raederstorff và cộng sự cho thấy với tỷ lệ lycopen và resveratrol là 1:42-1:14 khi bổ sung vào cơ thể qua chế độ ăn uống sẽ mang lại tác
dụng chống q trình lão hóa [110]. Sản phẩm cải thiện làn da, dưỡng da với sự kết hợp hai hợp chất lycopen và resveratrol với tỷ lệ khoảng 4:1 cũng đã được công bố trong sáng chế quốc tế số WO 2005/107729 [111]. Đến năm 2010, Hsieh và cộng sự đã công bố chế tạo được sản phẩm chăm sóc sức khỏe chứa lycopen và resveratrol có hoạt tính sinh học tốt dùng để bổ sung dưỡng chất, giúp hạn chế lão hóa và
cholesterol trong máu...[112].
Tuy nhiên, các nghiên cứu trong các bằng sáng chế nêu trên đều tập trung khảo sát tỷ lệ lycopen và resveratrol trong quá trình tạo sản phẩm, sao cho phù hợp để có tác dụng mong muốn. Cho tới nay, hiện chưa có cơng trình hay sáng chế đề cập đến việc sản xuất hệ nano lycopen/resveratrol. Chính bởi vậy, hướng nghiên cứu chế tạo hệ hạt nano của các hợp chất có hoạt tính sinh học sử dụng phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, tăng khả năng áp dụng công nghiệp của sản phẩm là một hướng nghiên cứu rất mới và cần thiết.
Cũng như hệ nano lycopen/resveratrol, sự kết hợp hiệp đồng giữa hai hợp
chất lycopen và pycnogenol hứa hẹn sẽ tạo sản phẩm có nhiều tiềm năng ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm. Tuy nhiên, cho tới hiện tại chưa có cơng trình cơng
bố nghiên cứu chế tạo hệ nano lycopen/pycnogenol.
Một số nghiên cứu khác cũng đã công bố về việc kết hợp các hợp chất tương tự khác như astaxanthine và các hợp chất tự nhiên như: Trong một nghiên cứu của
công ty NEOALGAE- Tây Ban Nha, nhóm nghiên cứu sau khi thu được những kết
quả rất tốt trong việc sản xuất astaxanthine từ vi tảo Haematococcus pluvialis, công
ty đã phát triển một sản phẩm tự nhiên bao gồm astaxanthine và vi tảo spirulina.
Sản phẩm có tác dụng hiệu quả, đặc biệt đối với các vận động viên. Với hàm lượng protein cao và giàu vitamin, khoáng chất của spirulina và khả năng chống oxy hóa cực mạnh (chống lại bức xạ mặt trời trên da) của astaxanthine đã tạo ra viên nang chứa spirulina và staxanthine có tác dụng hiệp đồng. Ở một nghiên cứu khác của
công ty Vita-Age- Canada, nhóm nghiên cứu cũng đã cho ra sản phẩm bao gồm hai
hợp chất là resveratrol kết hợp với astaxanthine. Sản phẩm cho hiệu quả kép của hợp chất resveratrol và astaxanthine có dụng chống lão hóa cao và tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể.
Chính bởi vậy, hướng nghiên cứu chế tạo hệ hạt nano của các hợp chất có hoạt tính là một hướng nghiên cứu rất mới và mang ý nghĩa thực tiễn cao.