Kết quả từ nhiều NC bào chế hệ nano polyme sử dụng kết hợp PLGA và CS cho thấy t lệ CS/PLGA (kl/kl) và pH dung dịch CS là các yếu tố quan trọng quyết định đặc tính tiểu phân nano như T và phân bố KTTP, thế zeta, hiệu suất mang thuốc,….[19], [26], [53]. Do đó, ảnh hư ng của 2 yếu tố này được khảo sát.
3.3.1.1. Lựa chọn tỷ lệ CS/PLGA
Tiến hành bào chế tiểu phân nano ART theo phương pháp mục 2.3.1.b, cố định pH dung dịch CS là 3,0, nhiệt độ giai đoạn hấp phụ CS là 25o
C, thời gian hấp phụ là 30 phút, t lệ CS/PLGA (kl/kl) thay đổi từ 0,2-1,0. Kết quả các đặc tính lý hóa của tiểu phân nano T được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. nh hư ng của tỷ ệ CS/PLGA đến đặc tính lý hóa tiểu phân nano ART
Tỷ lệ CS/PLGA (kl/kl) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV) EE (%) 0,0 165,0 0,170 -21,0 83,75 0,2 178,5 0,207 27,6 81,11 0,4 194,7 0,212 43,0 76,84 0,6 197,8 0,231 50,8 73,33 0,8 215,6 0,261 51,7 73,94 1,0 219,6 0,276 52,5 70,99 Nhận xét:
Về KTTP, các mẫu có CS đều có KTTP lớn hơn o với mẫu không có CS. hi tăng t lệ CS/PLGA từ 0,2-1,0 thì TTP tăng đáng kể, từ 178,5 nm (t lệ CS/PLGA 0,2 đến
219,6 nm (t lệ CS/PLGA=1,0). TTP có xu hướng tăng có thể do t lệ CS/PLGA tăng làm tăng lượng CS hấp phụ lên bề mặt tiểu phân nano polyme PLGA.
Về chỉ số đa phân tán (PDI , các mẫu có C đều có giá trị PDI > 0,200. PDI tăng khi tăng t lệ CS/PLGA, tuy nhiên tất cả các mẫu đều có PDI < 0,300 cho thấy ự phân bố KTTP khá đồng nhất. Mẫu không có CS có khoảng phân bố k ch thước rất hẹp (PDI=0,170). Sự khác nhau này có thể vì khi tăng lượng C đưa vào làm tăng độ nhớt của hệ, do đó các tiểu phân phân bố không đồng đều.
Về thế zeta, mẫu không có CS có thế zeta âm (-21,0 mV). Các mẫu có C đều có thế ta dương. hi tăng t lệ CS/PLGA, thế ta tăng. Tuy nhiên khi t lệ CS/PLGA 0,6 và cao hơn, thế zeta tăng không nhiều. Có thể dự đoán quá trình hấp phụ C lên tiểu phân nano P G trong điều kiện này (pH 3,0, nhiệt độ 25oC đã đạt trạng thái bão hòa điện tích. Tiểu phân nano ART khi chưa bao C có thế zeta âm là do nhóm carboxylic tận cùng của PLGA [26], [53]. Khi bao CS, thế zeta của tiểu phân nano chuyển ang dương chứng tỏ sự có mặt của CS trên bề mặt tiểu phân [26], [52].
Về hiệu suất mang thuốc (EE), mẫu chưa bao CS cho giá trị EE khá cao (83,75%). Các mẫu có C đều có giá trị EE thấp hơn. Điều này có thể do khi phân tán hỗn dịch nano ART-PLGA vào dung dịch CS làm cho hỗn dịch nano bị pha loãng, do đó làm tăng chênh lệch nồng độ ART bên trong tiểu phân nano và ngoài môi trường làm tăng ự khuếch tán ART ra khỏi tiểu phân nano. Ngoài ra trong quá trình hấp phụ C có thể 1 lượng dược chất hấp phụ hay liên kết lỏng l o trên bề mặt tiểu phân P G bị mất ra môi trường. Tuy nhiên tất cả các các mẫu vẫn giữ được hiệu suất mang thuốc khá cao với giá trị EE > 70%.
Do đó, t lệ C đưa vào từ 0,2-1,0 (tính theo PLGA) được lựa chọn để tối ưu hóa công thức bào chế tiểu phân nano ART-PLGA/CS.
3.3.1.2. Lựa chọn pH dung dịch chitosan
Để tương tác tĩnh điện giữa C và P G xảy ra, cần chọn điều kiện pH th ch hợp để vừa hòa tan CS, vừa đảm bảo các nhóm NH2 của C và C H của P G điện ly thành các ion. Giá trị pKa của acid lactic và oligom poly-lactic acid là 3,1, của acid glycolic và oligom poly-glycolic acid là 3,83 [48]. Giá trị p a của nhóm
amin bậc 1 của CS trong khoảng 6,3 - 7,0 [11], có tài liệu cho là 6,5 [15], và CS chỉ tan trong môi trường nước có pH p a của nó [11]. Th o đó, để chứng minh ảnh hư ng của pH dung dịch C đến đặc tính tiểu phân nano ART-PLGA/CS, tiến hành bào chế tiểu phân nano ART phương pháp mục 2.3.1.b, cố định t lệ CS/PLGA (kl/kl) là 0,6, nhiệt độ giai đoạn hấp phụ CS là 25oC, thời gian hấp phụ CS là 30 phút, pH dung dịch C thay đổi từ 3,0-5,0. Kết quả các đặc tính lý hóa của tiểu phân nano ART-PLGA/CS được thể hiện trong bảng 3.3.
ảng 3.3. nh hư ng của p dung dịch CS đến đặc t nh ý h a
của tiểu phân nano ART-PLGA/CS
H d ng dị h CS KTTP (nm) PDI Thế zeta
(mV) EE (%)
3,0 197,8 0,231 50,8 73,33
4,0 210,7 0,219 32,9 67,70
5,0 260,5 0,234 35,0 61,22
Nhận x t hi tăng pH dung dịch CS, KTTP tăng đáng kể trong khi đó thế zeta và hiệu suất mang thuốc giảm còn PDI thay đổi không nhiều.
Về KTTP và thế zeta: pH ảnh hư ng đến độ điện ly các nhóm -COOH và -NH2 nên ảnh hư ng đến tương tác tĩnh điện giữa PLGA và CS. Th o đó, TTP tăng khi tăng pH dung dịch CS có thể là kết quả của việc tăng hấp phụ CS lên bề mặt tiểu phân nano P G th o cơ chế tương tác tĩnh điện. Còn thế zeta giảm có thể liên quan đến khả năng proton hóa của nhóm NH2 trong môi trường có pH khác nhau.
Về hiệu uất mang thuốc: Có thể khi pH dung dịch CS tăng làm tăng rò rỉ T ( T có t nh acid yếu với p a 4,6 ra ngoài môi trường nên làm tăng t lệ T tự do. Do đó làm giảm hiệu uất mang thuốc.
Từ khảo sát trên, khoảng pH từ 3,0 đến 5,0 được lựa chọn để tối ưu hóa công thức bào chế tiểu phân nano ART-PLGA/CS.