BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
VÀO GEL CỦA HỆ TIỂU PHÂN
NANO LIPID DICLOFENAC NATRI

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC

HÀ NỘI 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
VÀO GEL CỦA HỆ TIỂU PHÂN
NANO LIPID DICLOFENAC NATRI
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ
THUỐC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về diclofenac natri .................................................................... 2
1.1.1. Công thức ................................................................................................2
1.1.2. Tính chất lý hóa ......................................................................................2
1.1.3. Dạng dùng và liều lượng ........................................................................2
1.1.4. Dược động học và tác dụng dược lý .......................................................2
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định .........................................................................3
1.2. Tổng quan về hệ tiểu phân nano lipid ....................................................... 3
1.2.1. Phân loại, đặc điểm ................................................................................3
1.2.2. Thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid ....................................9
1.2.3. Ưu, nhược điểm của hệ tiểu phân nano lipid........................................10
1.2.4. Phương pháp bào chế ...........................................................................11
1.3. Ứng dụng nano lipid rắn vào đƣờng dùng qua da ................................. 17
1.4. Một số nghiên cứu về hệ tiểu phân nano lipid chứa diclofenac natri và
ứng dụng vào hệ đƣa thuốc qua da .................................................................... 18
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 23
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu, nguyên vật liệu, thiết bị ...................................... 23
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................23
2.1.2. Nguyên vật liệu .....................................................................................23
2.1.3. Thiết bị sử dụng ....................................................................................24
2.2. Nội dung nghiên cứu.................................................................................. 25
2.2.1. Xây dựng công thức bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn diclofenac
natri

...............................................................................................................25

2.2.2. Xây dựng công thức gel chứa tiểu phân nano lipid rắn diclofenac natri .
...............................................................................................................25

..................................................................................................................... 42

3.3. Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn diclofenac natri ........ 43
3.3.1. Khảo sát phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano lipid rắn chứa
diclofenac natri ..................................................................................................43
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của loại lipid đến đặc tính của hệ tiểu phân nano
lipid rắn..............................................................................................................44
3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của loại chất diện hoạt đến đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn ...........................................................................................46
3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất diện hoạt đến đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn ...........................................................................................47


3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dược chất - phospholipid đến đặc tính của hệ
tiểu phân nano lipid rắn ....................................................................................49
3.3.6. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dược chất – lipid đến đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn ...........................................................................................50
3.3.7. Khảo sát ảnh hưởng của pH pha ngoại đến đặc tính của hệ tiểu phân
nano lipid rắn.....................................................................................................51
3.3.8. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích pha ngoại lên tính chất của hệ tiểu
phân nano lipid rắn ...........................................................................................53
3.3.9. Khảo sát các yếu tố thuộc về quy trình ảnh hưởng đến tính chất của hệ
tiểu phân nano lipid rắn ....................................................................................54
3.3.10. Đánh giá một số tính chất của các hệ tiểu phân nano lipid rắn được
lựa chọn .............................................................................................................55
3.4. Xây dựng công thức gel từ hệ tiểu phân nano chứa diclofenac natri ... 57
3.4.1. Ảnh hưởng của loại tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược chất
...............................................................................................................58
3.4.2. Ảnh hưởng của nồng độ tá dược tạo gel đến khả năng giải phóng dược
chất

Carbopol 934

CDH

chất diện hoạt

DCM

dicloromethan

DDVN

dược điển Việt Nam

EtOH

ethanol

GMS

glyceryl monostearat

HPLC

sắc ký lỏng hiệu năng cao
(High Performance Liquid Chromatography)

KTTP

kích thước tiểu phân

propylen glycol

PVA

polyvinyl alcol

SLNs

hệ tiểu phân nano lipid rắn
(Solid Lipid Nanoparticles)

T80

Tween 80

TEA

triethanolamin

USP

dược điển Mỹ

vđ

vừa đủ


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các nguyên liệu sử dụng trong bào chế

44

Bảng 3.6. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của loại lipid lên đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn

45

Bảng 3.7. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của loại chất diện hoạt lên đặc tính của
hệ tiểu phân nano lipid rắn

46

Bảng 3.8. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất diện hoạt lên đặc
tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn

48

Bảng 3.9. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất - phospholipid lên
đặc tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn

49

Bảng 3.10. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất – lipid lên đặc
tính của hệ tiểu phân nano lipid rắn

50

Bảng 3.11. Các công thức khảo sát ảnh hưởng của pH pha ngoại lên đặc tính của hệ
tiểu phân nano lipid rắn


Bảng 3.18. Thành phần các công thức khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cb 934

59

Bảng 3.19. Thành phần các công thức khảo sát ảnh hưởng chất tăng thấm

60

Bảng 3.20. Các thông số thành phần tối ưu nhất cho công thức bào chế gel từ hệ tiểu
phân nano lipid rắn

61

Bảng 3.21. Kết quả hình thức, độ nhớt, kích thước tiểu phân, hàm lượng dược chất
so với lý thuyết trong các hệ gel G1, G2, G3

61

Bảng 3.22. Độ phù và phần trăm ức chế phù chân chuột ở các thời điểm so với thời
điểm ban đầu trong thử nghiệm đánh giá khả năng chống viêm (n=6) 64


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Ưu điểm của tiểu phân nano lipid rắn so với nhũ tương lipid và liposome
[15]

5

Hình 1.2. Cấu tạo của tiểu phân nano lipid rắn


40

Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa diện tích pic và nồng độ diclofenac
natri trong môi trường nước

41

Hình 3.5. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại lipid lên đặc tính của hệ tiểu phân
nano lipid rắn

45

Hình 3.6. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại chất diện hoạt lên đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn

47

Hình 3.7. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của loại chất diện hoạt lên đặc tính của hệ tiểu
phân nano lipid rắn

48

Hình 3.8. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất - phospholipid lên đặc tính
của hệ tiểu phân nano lipid rắn

49

Hình 3.9. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất - lipid lên đặc tính của hệ
tiểu phân nano lipid rắn



59

Hình 3.16. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của chất tăng thấm đến khả năng giải phóng
dược chất qua màng theo thời gian

60

Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lượng dược chất thấm qua da theo
thời gian của các công thức G1, G2, G3 và Voltaren Emulgel

62

Hình 3.18. Đồ thị thể hiện khả năng lưu giữ dược chất trên da sau 24 giờ của các
công thức G1, G2, G3 và Voltaren Emulgel

62

Hình 3.19. Đồ thị thể hiện phần trăm ức chế phù tại các thời điểm của các nhóm thử
(G1, G2, G3 và Voltaren Emulgel) so với nhóm chứng trong thử nghiệm
đánh giá khả năng chống viêm

64


ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, trong sự phát triển chung của khoa học, công nghệ nano đang
được quan tâm chú trọng và bước đầu thu được nhiều thành công. Trong đó, hệ tiểu
phân nano lipid là dạng bào chế được ứng dụng trong nhiều đường đưa thuốc như
đường tiêm, qua niêm mạc mũi, qua phổi, qua niêm mạc mắt, qua da, qua trực

+ Công thức phân tử: C14H10Cl2NNaO2
+ Khối lượng phân tử: 318,14 g/mol
+ Tên khoa học: 2-[(2,6-dichlorophenyl)amino]benzeneacetic natri [32].
1.1.2. Tính chất lý hóa
+ Lý tính: Bột kết tinh màu trắng hoặc gần vàng nhạt, hơi tan trong nước (>9
mg/ml), tan tốt trong methanol (24 mg/ml), tan trong ethanol, aceton. Nhiệt độ nóng
chảy 283 – 285oC. Hệ số phân bố dầu nước logP 13,4.
+ Hóa tính: pKa = 4. Dung dịch 1% có pH khoảng 7 đến 8,5 [32], [50].
1.1.3. Dạng dùng và liều lượng
+ Viên nén: 25 mg; 50 mg; 100 mg
+ Ống tiêm: 75 mg/ 2 ml; 75 mg/ 3 ml
+ Viên đạn: 25 mg; 100 mg
+ Thuốc nước nhỏ mắt: 0,01%
+ Thuốc gel để xoa ngoài 10 mg/g [32].
1.1.4. Dược động học và tác dụng dược lý
+ Diclofenac là dẫn chất của acid phenylacetic, được dùng chủ yếu dưới
dạng muối natri, thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid, có tác dụng chống
viêm, giảm đau và giảm sốt mạnh. Diclofenac là một chất ức chế mạnh hoạt tính
của cyclooxygenase, làm giảm đáng kể sự tạo thành prostaglandin, prostacyclin và
thromboxan là những chất trung gian của quá trình viêm. Diclofenac cũng điều hòa
con đường lipoxygenase và sự kết tụ tiểu cầu [2].

2


+ Giống như các thuốc chống viêm không steroid khác, diclofenac gây tác
dụng bất lợi cho đường tiêu hóa do giảm tổng hợp prostaglandin dẫn đến ức chế tạo
mucin (chất có tác dụng bảo vệ đường tiêu hóa) [2]. Nửa đời trong huyết tương
khoảng 1 – 2 giờ. Nửa đời thải trừ khỏi dịch bao hoạt dịch là 3 - 6 giờ [2].
1.1.5. Chỉ định, chống chỉ định

1.2.1.1. Hệ tiểu phân nano lipid rắn
Các thử nghiệm đầu tiên được tiến hành về việc sử dụng các hệ vi tiểu phân
chứa các lipid tồn tại ở thể rắn (gọi tắt là hệ tiểu phân nano lipid rắn), đây có thể coi
là hệ đưa thuốc nhân tạo so với các hệ đưa thuốc truyền thống như nhũ tương lipid,
liposome, và hệ vi tiểu phân nano. Hệ tiểu phân nano lipid rắn kết hợp được các ưu
điểm và đồng thời cũng khắc phục các nhược điểm của các hệ chất mang dạng keo
khác như độ ổn định, khả năng bảo vệ và hợp nhất dược chất, dung nạp tốt. Nó cũng
giúp cải thiện sinh khả dụng của thuốc và kiểm soát duy trì giải phóng các dược
chất sơ nước [16]. Hệ tiểu phân nano lipid rắn là hệ tiểu phân nano chứa lipid ở
trạng thái rắn tại nhiệt độ phòng, có kích thước từ 50 đến 1000 nm, là sự kết hợp
của các lipid sinh học, được phân tán vào nước hoặc dung dịch chất diện hoạt thân
nước. Lượng thuốc được mang cao khoảng 25%. Hệ tiểu phân nano lipid rắn có độ
ổn định tốt khoảng thời gian hơn 1 năm. Bào chế dưới dạng nano lipid rắn có thể sử
dụng để mang dược chất thân dầu và thân nước cũng như là các đại phân tử [49].
Ngoài ra, các phân tử có tính đồng đều (kích thước nhỏ, bề mặt tiếp xúc lớn, mang
dược chất tốt) sẽ mang lại khả năng tiềm tàng để cải thiện các dạng bào chế [15].
Ngày nay, bào chế dưới dạng nano lipid rắn được ứng dụng cho nhiều đường dùng
khác nhau, chẳng hạn như đường dùng ngoài, đường uống, qua da, qua mắt, qua
phổi, qua trực tràng [15], [16].

4


Hình 1.1. Ưu điểm của tiểu phân nano lipid rắn so với nhũ tương lipid và
liposome [15]
Cấu tạo tiểu phân nano lipid rắn được thể hiện ở hình 1.2 gồm hai phần: phần
lõi rắn là dược chất hòa tan hoặc phân tán trong môi trường lipid rắn, phần vỏ là lớp
chất diện hoạt (đầu sơ nước của phân tử chất diện hoạt gắn với phần lõi lipid) [15].

Hình 1.2. Cấu tạo của tiểu phân nano lipid rắn

hỗn hợp so với lipid rắn nhưng vẫn duy trì ở thể rắn tại nhiệt độ cơ thể. Nồng độ của
hệ trong pha phân tán có thể lên đến 95% (cao hơn hẳn so với hệ nano lipid rắn). Hệ
này cũng được ứng dụng nhiều trong dược phẩm cũng như mỹ phẩm [30], [39].
Ưu điểm lớn của hệ này là có khả năng mang thuốc lớn và ngăn cản hiện
tượng tống thuốc. Điều này có được có thể qua 3 con đường (hình 1.4.).
6


Mô hình I khi sử dụng một lượng nhỏ lipid lỏng. Lipid rắn và lỏng được trộn
lẫn, sự khác nhau về cấu trúc dẫn đến độ hỗn loạn cao hơn, cấu trúc cốt lipid không
đồng nhất được hình thành tạo các khoảng không gian cho phân tử dược chất và các
đám vô định hình của dược chất. Độ tan của dược chất trong lipid lỏng cao hơn
lipid rắn, do vậy tạo nồng độ dược chất cao. Trong quá trình bào chế, tiểu phân lipid
lỏng được làm lạnh từ trạng thái nóng chảy đến nhiệt độ phòng để kết tinh và hình
thành các tiểu phân rắn [30], [39].
Mô hình II sử dụng lượng lớn lipid lỏng. Cấu trúc dầu lỏng/lipid rắn/nước,
dược chất có thể được chứa trong phần lipid rắn nhưng cũng có độ tan cao trong
phần dầu của cốt lipid. Với nồng độ lipid lỏng cao sẽ dẫn đến các lỗ hổng của 2 loại
lipid trong quá trình làm lạnh, dẫn đến việc tách pha, có nghĩa là kết tủa của các
phần dầu nhỏ [30], [39].
Mô hình III chứa hỗn hợp lipid rắn và lỏng được trộn lẫn cũng là cách ngăn
cản chúng kết tinh. Cốt lipid là rắn, nhưng ở trạng thái vô định hình [30], [39].

Hình 1.4. Mô hình tương hợp của dược chất và lipid trong tiểu phân nano lipid
Hệ tiểu phân có cấu trúc nano sử dụng chất mang lipid chỉ mới được ứng
dụng trong hệ đưa thuốc tại chỗ, nhưng dựa trên những ưu điểm đáng kể so với hệ
tiểu phân nano lipid rắn cho thấy rằng, việc áp dụng của hệ tiểu phân có cấu trúc
nano sử dụng chất mang lipid vào các đường dùng khác vẫn đáng được kỳ vọng
[39].
7

lipid liên hợp với thuốc chứa cytarabin (một chất tan tốt trong nước) sử dụng lipid
rắn là acid stearic, sử dụng phương pháp tiêm dung môi. Tween 80 được sử dụng
8


làm chất ổn định nhũ hóa cho hệ. Với hệ tiểu phân dạng này có khả năng mang
thuốc lớn (lên đến 58,39±4,69%), các tiểu phân thu được cho kích thước khoảng
136,80 nm và tương đối đồng nhất. Trong thử nghiệm giải phóng dược chất in vitro
cho 2 giai đoạn: giai đoạn giải phóng nhanh (14,89% trong giờ đầu tiên) và giai
đoạn giải phóng kéo dài (đến 72 giờ đạt 76,26%) [44].
1.2.2. Thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid
Nhìn chung, các thành phần cơ bản của hệ tiểu phân nano lipid gồm có dược
chất, cốt lipid (rắn hoặc lỏng), chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt, nước.
 Cốt lipid
Để khắc phục nhược điểm liên quan đến trạng thái tồn tại ở thể lỏng của các
giọt dầu, các lipid lỏng được thay bằng các lipid rắn [15]. Các lipid được sử dụng là
các lipid sinh học như triglycerid, acid béo, các sáp… không gây độc, đồng thời
tăng kiểm soát giải phóng dược chất và cải thiện độ ổn định của các tá dược thân
dầu nhạy cảm hóa học. Điều này có thể được giải thích do cốt rắn kém linh động
hơn cốt lỏng do đó giảm tương tác dẫn đến giáng hóa hóa học; với cốt rắn, sự hợp
nhất của dược chất và chất mang lipid bên trong từng phân tử lipid có thể được
kiểm soát làm giảm sự tích lũy dược chất lên bề mặt phân tử, nơi mà có khả năng
xảy ra sự giáng hóa; sinh khả dụng của các dược chất hấp thụ kém sẽ được tăng lên
sau khi chúng hợp nhất vào trong hệ tiểu phân nano lipid rắn [57].
Trong phương pháp đồng nhất nóng, kích thước tiểu phân tăng khi sử dụng
các lipid có nhiệt độ nóng chảy cao, điều này là do độ nhớt của pha phân tán cao.
Các lipid là hỗn hợp của nhiều thành phần nên tùy theo nguồn gốc nhà cung cấp mà
có sự khác nhau giữa các lô mẻ, sự sai khác nhỏ đó cũng có khả năng gây ra những
ảnh hưởng lớn đến chất lượng hệ tiểu phân nano lipid (thay đổi thế zeta, làm giảm
quá trình kết tinh…). Tăng nồng độ lipid lên 5-10% sẽ cho các phân tử kích thước

giải phóng
+ Có khả năng nâng cấp quy mô, dễ dàng cho quá trình tiệt khuẩn
+ Bảo vệ các tá dược không bị thoái biến trong ruột và bảo vệ các dược chất
nhạy cảm với môi trường
+ Có độ ổn định tốt hơn liposome.
Bên cạnh những ưu điểm, hệ tiểu phân nano lipid vẫn có những nhược điểm
[15], [16]:
+ Có sự kết tụ tiểu phân
10


+ Có sự gel hóa khó dự đoán trước
+ Có sự tống ngược thuốc sau khi polyme biến tính trong quá trình bảo quản
+ Hệ phân tán chứa lượng nước lớn (70-99,9%).
1.2.4. Phương pháp bào chế
Hệ tiểu phân nano lipid nói chung thường được bào chế chủ yếu bằng phương
pháp đồng nhất hóa ở áp suất cao [57]. Ngoài ra còn có các phương pháp khác như
tạo vi nhũ tương, dung môi nhũ hóa và bốc hơi hoặc khuếch tán (tương tự như quá
trình sử dụng polyme bào chế tiểu phân nano), nhũ tương kép nước – dầu – nước,
hoặc qua quá trình siêu âm [49].
Dưới đây là một số phương pháp sử dụng trong bào chế hệ tiểu phân nano
lipid.
1.2.4.1. Đồng nhất hóa ở áp suất cao
Phương pháp phổ biến để bào chế là đồng nhất ở áp suất cao và có thể được
tiến hành ở cả nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp. Việc giảm kích thước tiểu phân được
thực hiện bằng cách đồng nhất các tinh thể dược chất qua cơ chế tạo bọt và các
vòng xoáy [49].
Đây là phương pháp phổ biến và hiệu quả, được sử dụng đầu tiên để bào chế
hệ tiểu phân nano lipid rắn. Đồng nhất dưới áp suất cao nén chất lỏng với áp suất
khoảng 100 đến 200 bar qua một khe hẹp (khoảng một vài micron). Dịch được gia

phút. Hệ phân tán tạo thành được cho qua thiết bị đồng nhất ở áp suất cao (500 bar)
với 5 vòng. Sau đó tiến hành làm lạnh về nhiệt độ phòng, hình thành các tiểu phân
nano lipid rắn kết tinh. Kết quả thu được các tiểu phân nano lipid rắn có kích thước
trung bình khoảng 244 đến 766 nm, quá trình bào chế cho hiệu suất mang thuốc cao
từ 80 đến 100%, hệ thu được có độ ổn định tốt trong vòng 1 tháng. Hệ tiểu phân
nano lipid rắn chứa miconazol được phối hợp vào dạng gel để đánh giá tác dụng tại
đích trên da và cho kết quả tốt [10].
Trường hợp dược chất bị phân hủy bởi nhiệt sẽ được bào chế bằng phương
pháp đồng nhất lạnh. Đồng nhất lạnh sử dụng lipid ở dạng rắn để tạo thành hỗn
dịch. Kiểm soát nhiệt độ là cần thiết để đảm bảo trạng thái không nóng chảy của
lipid do sự gia nhiệt trong quá trình làm đồng nhất. Bước đầu tiến hành giống với
phương pháp đồng nhất nóng (hòa tan hoặc phân tán dược chất vào lipid nóng
chảy). Dược chất trong pha nóng chảy sẽ được làm lạnh nhanh để tăng phân phối
dược chất đồng nhất vào cốt rắn. Nhiệt độ thấp làm tăng tính giòn của lipid và do đó
12


có thể phân tán, chia nhỏ phân tử. Hệ sau khi được chia nhỏ được phân tán vào
dung dịch nhũ hóa đã được làm lạnh, tiền hỗn dịch được tạo thành và tiếp tục được
đồng nhất ở áp suất cao (1500 bar và 5-10 chu kỳ) tại nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ
phòng để thu được nano lipid rắn. Thông thường, sử dụng phương pháp đồng nhất
lạnh sẽ cho tiểu phân lớn hơn và khoảng phân bố cũng rộng hơn so với phương
pháp đồng nhất nóng [49], [57].
1.2.4.2.

Đồng nhất hóa bằng siêu âm và tốc độ cao

Phương pháp sử dụng sóng siêu âm hoặc thiết bị đồng nhất tốc độ cao. Cả 2
phương pháp này đều cho tiểu phân có kích thước nhỏ, giảm cường độ chia cắt,
nhưng có nhược điểm dễ bị nhiễm kim loại và sản phẩm tạo thành không ổn định về