Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 21 * Số 5 * 2017

20 Nc 911 TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ GIÁ MANG
LIPID CẤU TRÚC NANO TẢI MICONAZOL NITRAT
Nguyễn Thị Thích*, Phạm Đình Duy*

TÓM TẮT
Mục tiêu: Khảo sát và tối ưu hóa một số yếu tố ảnh hưởng đến quy trình điều chế giá mang lipid cấu trúc
nano tải miconazol nitrat.
Phương pháp: Quá trình thiết kế thực nghiệm và tối ưu hóa được thực hiện bằng phần mềm Design-Expert.
Các yếu tố cần khảo sát trong quy trình điều chế NLC bao gồm: lượng mg MN/ 100 ml THF, tỉ lệ tween 80 (%),
tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN (%), tốc độ khuấy (vòng/ phút) và thời gian khuấy (giây). Các tính chất của NLC cần
được xác định để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến quy trình điều chế NLC gồm: kích thước hạt trung bình
(nm), độ rộng dãy phân bố kích thước hạt (span), hệ số ổn định và hiệu suất bắt giữ (%).
Kết quả: Tỉ lệ tween 80 và tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN ảnh hưởng đến kích thước hạt trung bình; không có
yếu tố khảo sát nào ảnh hưởng đến kết quả span; lượng MN, tỉ lệ tween 80, tốc độ khuấy, thời gian khuấy ảnh
hưởng đến hệ số ổn định; và tất cả các yếu tố khảo sát đều ảnh hưởng đến hiệu suất bắt giữ. Sau khi tối ưu hóa,
các yếu tố quy trình điều chế NLC như sau: lượng MN là 30 mg, tỉ lệ tween 80 là 30%, tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa
MN là 10%, tốc độ khuấy là 15.000 vòng/ phút và thời gian khuấy là 120 giây. Tương ứng, tính chất NLC tải
miconazol có kích thước hạt trung bình là 58,1 nm, hệ số ổn định là 0,33 và hiệu suất bắt giữ 80,5%.
Kết luận: Quy trình điều chế giá mang lipid cấu túc nano tải miconazol nitrat được tối ưu hóa thành công.
Từ khóa: Giá mang lipid cấu trúc nano, miconazol nitrat, tối ưu hóa.

ABSTRACT
OPTIMIZATION OF PREPARING MICONAZOLE NITRATE LOADED
NANOSTRUCTURED LIPID CARRIER
Nguyen Thi Thich, Pham Dinh Duy * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 21 - No 5 - 2017:
Objective: The aim of this study is to investigate and optimize factors affecting the preparation of miconazole
nitrate loaded nanostructure lipid carrier.

Quốc, được sử dụng làm chất diện hoạt và đồng
Giá mang lipid cấu trúc nano (NLC) là tiểu
diện hoạt. Tetrahydrofuran (THF) đạt tiêu chuẩn
phân nano rắn. Với ưu điểm vượt trội so với các
phân tích, xuất xứ Trung Quốc, được dùng làm
dạng bào chế thông thường cũng như các dạng
dung môi trung gian hòa tan. Nước sử dụng là
tiểu phân nano thế hệ trước về tính ổn định vật
nước cất 1 lần.
lý cao, khả năng tải hoạt chất, khả năng bảo vệ
Phương pháp
hoạt chất, tính tương thích sinh học, tính thấm,
Điều chế giá mang NLC tải miconazol nitrat
tác dụng giữ ẩm cho da và khả năng ngăn chặn
(4)
tia UV… . NLC ngày càng được ưu chuộng
Điều chế hỗn hợp lipid
trong sản xuất dược phẩm nói chung và dạng
Mỗi lần điều chế tương ứng với 100 g hỗn
thuốc dùng ngoài nói riêng.
hợp lipid.
Miconazol nitrat là hoạt chất thuộc nhóm
- Thành phần hỗn hợp lipid bao gồm: 63%
azol, đây là nhóm thuốc được sử dụng trong
Compritol 888 ATO, 7% Capryol 90 và 30%
điều trị bệnh nấm da. Miconazol nitrat có độ tan
GMS.
trong nước kém (
Hoạt chất miconazol nitrat (MN) đạt tiêu
chuẩn BP 2013, xuất xứ Ấn Độ. Compritol 888
ATO, capryol 90 đạt tiêu chuẩn USP 33, xuất xứ
Pháp và glyceryl mono stearate (GMS) đạt tiêu
chuẩn BP 2007, xuất xứ Trung Quốc, được sử
dụng làm pha lipid của NLC. Tween 80 đạt tiêu
chuẩn USP 33, xuất xứ Pháp và propylene glycol

- Thành phần điều chế gồm: 20-50 mg MN,
3,5 g hỗn hợp lipid và 100 ml THF
- Sử dụng máy cô quay Büchi R-210 ở tốc độ
quay 3 để hòa tan MN và hỗn hợp lipid vào THF
ở nhiệt độ 55 oC trong 15 phút, sau đó loại bỏ
THF bằng cách bật hệ thống hút chân không. Cô
quay trong 90 phút.
Điều chế NLC bằng phương pháp vi nhũ tương
Mỗi lần điều chế tương ứng với 20 g vi nhũ
tương.
- Thành phần điều chế gồm: 5-15% hỗn hợp
lipid chứa MN, 10-30% tween 80,6% propylen
glycol và nước cất vừa đủ 100 %

177


Nghiên cứu Y học
- Cân hỗn hợp lipid chứa MN, tween 80, PG
theo đúng tỉ lệ cần khảo sát. Làm chảy hỗn hợp
lipid chứa MN, tween 80 và PG trong cốc thủy
tinh 2 lớp ổn nhiệt ở 80-85 oC trong 30 phút, song

Hút 1 ml mẫu cần định lượng cho vào bình
chiết, thêm 5 ml dung dịch đệm amoni acetat pH
3,5, 10 ml dung dịch xanh bromocresol 0,01 M lắc
nhẹ rồi chiết bằng 5 ml chloroform. Làm 4 lần
như vậy, mỗi lần lắc mạnh trong vòng 2 phút.
Gộp dịch chloroform thu được từ 4 lần chiết,
đem đo quang ở bước sóng 421 nm. Kết quả
được thể hiện bằng kết quả trung bình của 3 lần
lặp lại.

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 21 * Số 5 * 2017
Sau khi lượng miconazole toàn phần và tự
do được xác định thì hiệu suất bắt giữ thuốc của
NLC được tính bằng các công thức sau:
Lượng MN bị bắt giữ:
me = mtp – mtd
Hiệu suất bắt giữ (Entrapment Efficiency EE) thuốc của hạt:

% EE 

Xác định kích thước và sự phân bố kích thước hạt
Kích thước hạt NLC và phân bố kích thước
hạt được xác định bằng máy LB550, Nhật theo
nguyên tắc tán xạ laser. Dịch NLC được pha
loãng với nước cất theo tỉ lệ 1/100 ở nhiệt độ
phòng trước khi tiến hành đo. Lượng mẫu cần
dùng cho mỗi lần đo khoảng 3 ml. Kích thước
hạt trung bình có được dựa trên kết quả 3 lần đo.
Hệ số ổn định
Hệ số này được xác định dựa trên phương

mtp


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 21 * Số 5 * 2017
Yếu tố (biến quy trình)
Lượng MN/100 ml THF
Tỉ lệ tween 80
Tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN
Tốc độ khuấy
Thời gian khuấy

Đơn vị
mg
%
%
Vòng/phút
Giây

Biến số
x1
x2
x3
x4
x5

Sàng lọc các
yếu tố ảnh
hưởng

1

120

Sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng
Mục đích của khảo sát này là tìm ra yếu tố
nào ảnh hưởng có ý nghĩa đến các tính chất
của NLC, từ đó có thể loại bỏ những yếu tố
không quan trọng đồng thời làm giảm số
lượng thực nghiệm cho các khảo sát sau. Kết
quả nghiên cứu sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng
theo mô hình yếu tố phân đoạn được thể hiện
trong Bảng 2 (TN 1 – 8).
Dựa vào biểu đồ Pareto, Hình 1, có thể nhận
định kết quả như sau:
- Các yếu tố lượng MN/100ml THF, tỉ lệ
tween 80, tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN và thời
gian khuấy ảnh hưởng có ý nghĩa đến kích thước
hạt, Hình 1A.
- Trong các yếu tố khảo sát không có yếu tố
nào ảnh hưởng có ý nghĩa đến tính chất span
thống kê, Hình 1B.
- Các yếu tố lượng MN/100ml THF, tỉ lệ
tween 80, tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN và thời
gian khuấy ảnh hưởng có ý nghĩa đến hệ số ổn
định, Hình 1C.

Thực nghiệm kiểm chứng
Điều chế 3 lô hệ phân tán NLC theo quy
trình tối ưu rồi tiến hành đánh giá các tính chất
của NLC. Sau đó so sánh các giá trị dự đoán từ
phần mềm Design-Expert 7.1.5 với giá trị trung

10
5
6.000
20

được dựa trên giá trị “Bias” (%) = │giá trị dự
đoán – giá trị thực nghiệm│/giá trị dự đoán ×
100%

Việc khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố
trong quy trình điều chế NLC được thực hiện
với sự hỗ trợ của phần mềm Design-Expert 7.1.5
trải qua các giai đoạn: sàng lọc các yếu tố ảnh
hưởng, khảo sát sự tương tác giữa các yếu tố ảnh
hưởng đến tính chất NLC và xây dựng phương
trình hồi quy, Bảng 2. Việc sàng lọc các yếu tố
ảnh hưởng được tiến hành dựa trên thiết kế giai
thừa phân đoạn, sau đó các dữ liệu thực nghiệm
được phân tích thống kê và thể hiện kết quả
bằng biểu đồ Pareto. Đối với 3 giai đoạn còn lại
được tiến hành dựa trên phương pháp bề mặt
đáp ứng với thiết kế cấu trúc trung tâm
(Response Surface Methodology - Central
Composite Design), sau đó các dữ liệu thực
nghiệm được phân tích thống kê và thể hiện kết
quả bằng biểu đồ Pareto, phương trình hồi quy
của Y.

Giai đoạn


12,73±1,57
0,79±0,03

y4
73,6±2,3
65,3±1,7
79,2±2,5
71,7±0,9
42,7±0,3

179


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 21 * Số 5 * 2017

Nghiên cứu Y học

Xây dựng phương trình
hồi quy

Khảo sát sự tương tác
giữa các yếu tố

Giai đoạn

TN
6
7
8
9

35
50
35
20
35
35

Mô hình thực nghiệm
x2
x3
x4
10
5
6.000
30
5
6.000
30
5
24.000
10
5
6.000
30
15
6.000
30
5
6.000
10

10
15.000
10
10
15.000
30
10
15.000

x5
20
120
20
120
120
20
20
20
120
120
20
70
70
70
70
20
70
70
70


0,57±0,04
0,16±0,05
0,39±0,04
0,72±0,01
0,28±0,02
0,40±0,03
0,43±0,05
0,61±0,03
0,28±0,01
0,33±0,02
0,32±0,01
0,31±0,03
0,40±0,02
0,35±0,05
0,56±0,02
0,28±0,05

Trong đó:
x1: lượng MN/100 ml THF (mg)

y1: kích thước hạt trung bình (nm)

x2: tỉ lệ tween 80 (%)

y2: span

x3: tỉ lệ hỗn hợp lipid chứa MN (%)

y3: hệ số ổn định (%)


57,8±0,4
75,9±0,9


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 21 * Số 5 * 2017

C

Nghiên cứu Y học

D

Hình 1. Biểu đồ Pareto của các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt trung bình
(A), span (B), hệ số ổn định (C) và hiệu suất bắt giữ (D).

Khảo sát sự tương tác giữa các yếu tố ảnh
hưởng
Sau khi nhận định được các yếu tố chính ảnh
hưởng có ý nghĩa đến các tính chất của NLC và
nghiên cứu tiếp tục khảo sát sự tương tác giữa
các yếu tố đó ảnh hưởng đến kích thước trung
bình hạt, hệ số ổn định và hiệu suất bắt giữ của
NLC. Kết quả khảo sát được thể hiện trong Bảng
2 (TN 9 – 16).
Dựa vào biểu đồ Pareto, Hình 2, có thể nhận
định kết quả như sau:
- Hai yếu tố tỉ lệ tween 80 và tỉ lệ hỗn hợp
lipid chứa MN ảnh hưởng quan trọng nhất đến
kích thước hạt trung bình, Hình 2A.


các biến phụ thuộc y, các thực nghiệm với số liệu
trung tâm tiếp tục được thiết kế, Bảng 2 (TN 17 –
24). Bên cạnh đó, việc xây dựng phương trình
phải được dựa trên tất cả kết quả của 24 thực
nghiệm đã tiến hành. Phần mềm Design Expert
7.1.5 xử lý dữ liệu thực nghiệm bằng ANOVA và
đề xuất các phương trình hồi quy như sau:

Kích thước hạt trung bình
Ln(y1) = 17,41 - 0,01.x1 - 1,04.x2 - 0,11.x3 0,0002.x4 - 0,03.x5 - 0,005.x1.x3 + 0,18.10-6.x1.x4 0,0003.x1.x5 + 0,0006.x2.x5 - 3,9.10-6.x3.x4 - 0,002.x3.x5
+ 0,02.x22 + 0,02.x32
Hệ số ổn định
y3 = 1,63 - 0,009.x1 - 0,029.x2 - 3*10-5.x4 - 0,009.x5
+ 10-3.x1.x5 + 10-6.x2.x4 + 8,6.10-5.x2.x5 + 1,15.10-7.x4.x5
Hiệu suất bắt giữ
Bảng 4. Kết quả tối ưu hóa và dự đoán
Biến số
x1
x2
x3
x4
x5

182

Tên
Lượng MN/100 ml THF
Tỉ lệ Tween
Tỉ lệ hỗn hợp sáp và MN
Tốc độ khuấy

Adeq Precision

Biến phụ thuộc
y1
y3
y4

y1
0,39
5,38
7,18
0,97
0,94
15,57

y3
0,09
0,46
20,71
0,76
0,65
13,01

Tên
Kích thước hạt trung bình
Hệ số ổn định
Hiệu suất bắt giữ

y4
11,27

đoán

Kích thước hạt
59,2 nm
trung bình
Hệ số ổn định
0,35%
Hiệu suất bắt giữ 77,7%

Giá trị thực nghiệm
(n=3)

Bias
(%)

58,1±15,4 nm

1,9

0,33±0,04%
80,5±2,1%

5,7
3,6

Giá trị “Bias” càng nhỏ cho thấy kết quả thực
nghiệm kiểm chứng càng phù hợp với sự dự
đoán. Đối với kích thước hạt trung bình, giá trị

“Bias” là 1,9% cho thấy kết quả thực nghiệm phù


TÀILIỆUTHAMKHẢO
1.

2.

Al-Badr A.A., (2005). Miconazol Nitrat: Comprehensive
Profile. Profiles of Drug Substances, Excipients, and
Related Methodology, ed. A.A. Al-Badr and A.K. Dash.
Vol. 32. Elsevier.
Lê Khắc Tuấn and Phạm Đình Duy, (2017). Điều chế giá
mang lipid cấu trúc nano chứa miconazol nitrat bằng

183


Nghiên cứu Y học

3.

4.

5.

184

phương pháp vi nhũ tương. Tạp chí Dược học. Số 494 năm
57(06/2017): p. 21-25.
Pedersen M. and Rassing M.R., (1990). Miconazole and
miconazole nitrate chewing gum as drug delivery systems


Ngày nhận bài báo:
Ngày phản biện nhận xét bài báo:
Ngày bài báo được đăng:

05/09/2017