Khóa luận Dược sĩ: Nghiên cứu bào chế Pellet Tanshinon IIA từ Đan Sâm

Khóa luận Dược sĩ: Nghiên cứu bào chế pellet Tanshinon IIA từ đan sâm. Trình bày quy trình, công thức và đánh giá pellet giải phóng kéo dài.

• Tác giả: Nguyễn Thị Nga
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Thị Thu Giang
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu bào chế Pellet Tanshinon IIA Đan sâm giải phóng kéo dài
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đan Sâm và Tanshinon IIA

Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge) là một cây dược liệu quý báu trong y học cổ truyền châu Á, đặc biệt phổ biến ở Trung Quốc và Việt Nam. Thành phần chính của đan sâm bao gồm các tanshinon - những hợp chất quinone có tác dụng sinh học mạnh mẽ. Trong đó, Tanshinon IIA (Tan IIA) là một thành phần hoạt tính chính, chiếm khoảng 2-9% khối lượng khô của rễ đan sâm. Hợp chất này có cấu trúc hóa học phức tạp với các nhóm quinone đặc trưng, cho phép nó tương tác mạnh với các mục tiêu sinh học trong cơ thể. Tác dụng sinh học của Tanshinon IIA rất đa dạng, bao gồm hoạt động kháng viêm, chống oxy hóa, bảo vệ tim mạch và cải thiện tuần hoàn máu. Các nghiên cứu lâm sàng đã chứng minh hiệu quả của nó trong điều trị các bệnh tim mạch và rối loạn tuần hoàn.

1.1. Tên Khoa Học và Đặc Điểm Thực Vật

Salvia miltiorrhiza Bunge được phân loại trong họ Lamiaceae, có nguồn gốc từ Trung Quốc. Cây có chiều cao 30-80cm, thân vuông, lá phức hợp kép. Rễ của đan sâm chứa lượng tanshinon cao nhất, đặc biệt là phần rễ chính và rễ phụ. Đây là lý do tại sao rễ đan sâm được sử dụng chủ yếu trong bào chế các sản phẩm dược phẩm.

1.2. Thành Phần Hóa Học và Tác Dụng

Ngoài Tanshinon IIA, đan sâm còn chứa salvianolic acid, rosmarinic acid và các sesquiterpenes khác. Tanshinon IIA được xem là chỉ thị chất lượng chính. Tác dụng kháng viêm, kháng oxy hóa và bảo vệ tim mạch của Tan IIA được ghi nhận rộng rãi trong các tài liệu khoa học quốc tế.

II. Sinh Khả Dụng và Dược Động Học của Tanshinon IIA

Sinh khả dụng của Tanshinon IIA là một thách thức lớn trong phát triển dược phẩm. Hợp chất này có độ tan trong nước rất thấp (lipophilic), dẫn đến sinh khả dụng kém sau uống. Các nghiên cứu dược động học cho thấy Cmax (nồng độ đỉnh) thấp và biến thiên cao giữa các cá nhân. Tmax (thời gian đạt nồng độ đỉnh) thường từ 1-2 giờ sau khi uống. AUC (diện tích dưới đường cong) của Tanshinon IIA từ cao đan sâm tương đối thấp, chỉ khoảng 5-15% so với liều dùng. Để cải thiện sinh khả dụng, các nhà khoa học đã phát triển nhiều dạng bào chế đặc biệt. Pellet giải phóng kéo dài là một trong những giải pháp hiệu quả nhất, cho phép duy trì nồng độ thuốc ổn định trong máu trong thời gian dài.

2.1. Đặc Tính Dược Động Học

Tanshinon IIA được hấp thụ chủ yếu ở ruột non thông qua cơ chế vận chuyển chủ động. Nó bị chuyển hóa nhanh chóng bởi các enzyme CYP3A4 và CYP1A2 ở gan. Thời gian bán thải khoảng 3-5 giờ, yêu cầu liều dùng nhiều lần mỗi ngày để duy trì hiệu quả trị liệu.

2.2. Giải Pháp Cải Thiện Sinh Khả Dụng

Pellet giải phóng kéo dài giúp kéo dài thời gian giải phóng Tan IIA, giảm số lần dùng thuốc. Công nghệ bao màng hiện đại cho phép kiểm soát chính xác tốc độ giải phóng, duy trì nồng độ trị liệu hiệu quả trong 8-12 giờ.

III. Pellet Giải Phóng Kéo Dài Công Nghệ Bào Chế

Pellet là hạt nhỏ hình cầu, đường kính 0,5-2mm, là dạng bào chế lý tưởng cho giải phóng kéo dài (GPKD). Pellet đan sâm Tanshinon IIA GPKD được bào chế theo quy trình tinh vi gồm nhiều bước. Trước tiên, pellet nhân chứa dược chất được tạo bằng phương pháp tầng sôi hoặc bào chế hệ phân tán rắn. Sau đó, pellet nhân được bao màng bằng các polymer giải phóng kéo dài như Ethylcelulose (EC) hoặc HPMC. Màng bao cách ly giúp ngăn ngừa sự tương tác giữa các lớp polymeric khác nhau. Chất hóa dẻo (như PEG hoặc Triethyl citrat) được thêm vào để tăng độ mềm dẻo của màng. Công thức Pellet GPKD được thiết kế để giải phóng Tanshinon IIA một cách từng bước, giảm được tác dụng phụ và cải thiện tuân thủ điều trị.

3.1. Phương Pháp Bào Chế Pellet Nhân

Pellet nhân được tạo bằng cách trộn cao đan sâm với các tá dược độn như Avicel PH 101, rồi cấp ẩm với dung dịch tá dược dính (nhựa lac hoặc HPMC). Hỗn hợp được tầng sôi hoặc dập viên để tạo hạt nhỏ với kích thước đồng đều. Tá dược siêu rã như Na-CMC giúp cải thiện tính chất cơ học của pellet.

3.2. Bao Màng Giải Phóng Kéo Dài

Ethylcelulose (EC) là polymer lựa chọn chính cho bao GPKD của Tanshinon IIA. Màng EC được hòa tan trong dung dịch ethanol, sau đó phun lên pellet nhân. Chất hóa dẻo như TEC (Triethyl citrat) được thêm với tỉ lệ 20-30% so với EC để đạt độ mềm dẻo tối ưu. Các lớp bao được thêm dần dần để kiểm soát tốc độ giải phóng.

IV. Tiêu Chuẩn Chất Lượng và Đánh Giá Pellet

Pellet Tanshinon IIA GPKD phải đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt trước khi đưa vào sử dụng lâm sàng. Hàm lượng Tanshinon IIA trong pellet được xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), yêu cầu từ 95-105% theo tiêu chuẩn công thức. Độ sơ lỏng (tính trong giọt/phút) được đánh giá để đảm bảo flow tốt trong quá trình đóng gói. Độ cứng của pellet phải đủ cao để chống vỡ nứt nhưng không quá cao ảnh hưởng đến giải phóng kéo dài. Khảo sát giải phóng in vitro được tiến hành theo Dược điển Việt Nam (ĐĐVN V) hoặc Pharmacopoeia quốc tế, sử dụng các môi trường khác nhau (pH 1,2 và pH 6,8). Q45 - phần trăm Tanshinon IIA giải phóng sau 45 phút trong pH 6,8 có chứa 2% natri lauryl sulfat - là một chỉ tiêu quan trọng. Ổn định hóa được đánh giá qua các điều kiện bất lợi như nhiệt độ cao, độ ẩm cao.

4.1. Các Phương Pháp Kiểm Định

HPLC là phương pháp tiêu chuẩn để định lượng Tanshinon IIA. Điều kiện phân tích bao gồm cột C18, pha động methanol/nước, phát hiện ở bước sóng 254nm. Phương pháp thẩm định phải chứng minh độ đặc hiệu, độ chính xác và độ lặp lại cao. Kiểm tra hàm lượng được thực hiện trên ít nhất 3 lô khác nhau.

4.2. Đánh Giá Giải Phóng và Ổn Định

Thử nghiệm giải phóng in vitro sử dụng thiết bị thao tác (USP Apparatus 2) trong các môi trường pH khác nhau. Đồ thị giải phóng được vẽ để so sánh với công thức chuẩn. Ổn định gia tốc được thực hiện ở 40°C/75% RH trong 6 tháng theo ICH guidelines.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Đan sâm Salvia miltiorrhiza thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) là một trong những thảo dược ở miền trung và đông bắc Trung Quốc. Cây này mới di thực vào nước ta, hiện đang gây giống ở Tam Đảo [1], [2]. Tanshinon IIA của đan sâm là chất đóng vai trò chính trong tác dụng sinh học của rễ đan sâm, có nhiều tác dụng như: tác động giãn mạch [3], [4], [5], ức chế phì đại tâm thất trái, ức chế sự hình thành phì đại cơ tim [3], [6], [7], hạn chế tăng sinh tế bào cơ trơn và nội mạc tăng sản, cải thiện chức năng và tình trạng của mạch máu cơ trơn [9], [8], giảm xơ vữa động mạch[6], [10], [11], tác dụng chống kết tập tiểu cầu [12], [13], tác dụng giảm kích thích nhồi máu cơ tim [14], [15]. Mặc dù tanshinon IIA có nhiều tác dụng sinh học quý nhưng tanshinon IIA hầu như không tan trong nước và chế phẩm uống có sinh khả dụng thấp [16].

Hơn nữa, bệnh mạch vành cũng như cơn đau thắt ngực cần điều trị lâu dài. Như vậy, để khắc phục những hạn chế nêu trên ở hoạt chất từ dược liệu nghiên cứu cải thiện độ tan, tính thẩm, độ ổn định của hoạt chất kết hợp với nghiên cứu bào chế dạng thuốc giải phóng kéo dài là điều cần thiết góp phần cải thiện sinh khả dụng của tanshinon IIA từ cao đan sâm. Pellet là một dạng bào chế hiện đại được ứng dụng rộng rãi cho nhiều dược chất nhờ các ưu điểm vượt trội: khả năng phân tán đồng đều trong dạ dày, kích thước nhỏ giúp dễ dàng đi qua môn vị để nhanh chóng đến ruột non – vị trí hấp thu tối ưu, từ đó làm giảm sự sai khác về sinh khả dụng giữa các cá thể và hạn chế hiện tượng kích ứng tại chỗ của dược chất. Việc lựa chọn hệ màng bao thích hợp đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình giải phóng dược chất tại từng vị trí trong đường tiêu hóa, góp phần cải thiện độ ổn định và sinh khả dụng của chế phẩm thuốc.

Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế pellet tanshinon IIA đan sâm giải phóng kéo dài” với mục tiêu: - Xây dựng được công thức và quy trình bào chế pellet cao đan sâm bằng phương pháp đùn-tạo cầu ở quy mô phòng thí nghiệm. - Bước đầu xây dựng được công thức màng bao giải phóng kéo dài và đánh giá một số đặc tính của pellet đã bào chế ở quy mô phòng thí nghiệm. Tổng quan về đan sâm và các thành phần hóa học trong đan sâm 1. Tên khoa học Tên khoa học: Salvia Miltiorrhiza Họ: Hoa môi (Lamiaceae) [1], [2].

Đặc điểm thực vật Đan sâm là loại cây thảo sống lâu năm, cao 30-80 cm [1], [2], [17]. Rễ mảnh có đường kính 0,5- 2 cm, phân nhánh nhiều, màu đỏ nâu. Thân hình trụ, có 4 cạnh và lông mềm. Lá mọc đối, hình trứng hoặc trái xoan, gốc tròn, đầu nhọn, mép có răng cưa tròn, hai mặt phủ lông trắng mềm, gân lá chẳng chịt thành mạng lưới, cuống lá dài.

Cụm hoa mọc ở đầu kẽ lá hoặc đầu ngọn thành bông gồm nhiều vòng sít nhau, mỗi vòng có 3-10 hoa màu lơ tím nhạt, đài chia hai môi, môi trên nguyên, môi dưới xẻ hai thùy; tràng hai môi, môi trên cong hình lưỡi liềm, môi dưới chia hai, nhị ba. Quả bế nhỏ, đầu tù, dài 3 mm. Mùa hoa: tháng 5-8, mùa quả: tháng 6-9 [1], [2]. miltiorrhiza hoang dã thường mọc ở miền trung và đông bắc Trung Quốc.

Điều kiện môi trường và đất đai ảnh hưởng đến chất lượng đan sâm và hàm lượng dược chất [18]. Các khu vực sản xuất chính của S. miltiorrhiza được trồng hiện nay là Lâm Nghi, tỉnh Sơn Đông, Vạn Dung, tỉnh Sơn Tây, Thượng La, tỉnh Thiểm Tây, Trung Giang, tỉnh Tứ Xuyên và những nơi khác. Cho đến nay, S.

miltiorrhiza từ tỉnh Tứ Xuyên vẫn được coi là có chất lượng tốt nhất. Cây này mới di thực vào ta. Hiện đang gây giống ở Tam Đảo. Thu hoạch rễ vào mùa đông.

Đào rễ về rửa sạch đất, cắt bỏ cây và rễ con, phơi hoặc sấy khô [1], [2]. Thành phần hóa học Thành phần hóa học: Hiện nay đã có hơn 100 chất hóa học được chiết tách và xác định từ Đan sâm. Dựa vào tính tan của các chất hóa học có thể chia các nhóm trong thành phần Đan sâm gồm 2 loại chính: tanshinon tan trong dầu và axit phenolic tan trong nước [17]. Các tanshinon trong đan sâm Tanshinon là thuật ngữ chung cho một nhóm hợp chất phenanthren ưa béo có nhiều trong rễ của S.

Điểm chung của những hợp chất này là chúng có cấu trúc ortho- hoặc fluoren và có thể bị khử thành dẫn xuất diphenol, được chuyển thành hydrazin sau khi oxy hóa. Cho đến nay, hơn 40 tanshinon đã được phân lập từ S. 2 Trong đó tanshinon IIA (Tan IIA) và cryptotanshinon (CRYP) là hai thành phần có hàm lượng và tác dụng đáng kể nhất, chúng thường được sử dụng làm chất đánh dấu cho nhóm dược chất này trong kiểm tra chất lượng dược liệu và các sản phẩm chiết từ rễ đan sâm [21]. Cao đan sâm giàu tanshinon (chứa chủ yếu các dược chất thân dầu) là một sản phẩm chiết xuất đặc trưng từ đan sâm [22].

Theo chuyên luận cao đan sâm Dược điển Trung Quốc (2020) quy định hàm lượng Tanshinon IIA không được thấp hơn 0,2%. Cấu trúc hóa học một số hợp chất tanshinon tiêu biểu có trong đan sâm ❖ Hoạt chất tanshinon IIA - Công thức hóa học Hình 1. Công thức Tanshinon IIA Công thức phân tử: C19H18O3. Trọng lượng phân tử: 294.

Hình dạng: Bột kết tinh màu đỏ Điểm nóng chảy: 209-210°C [23] Hệ số phân bố octanol-nước (Log P= 4,16) [24]. - Độ tan, độ hoà tan và độ ổn định Tanshinon IIA có độ tan trong nước thấp, gần như không tan trong nước [24], [25] nhưng tan trong ethanol, methanol và DMSO (Dimethyl sulfoxid), độ hoà tan không phụ thuộc vào pH [24]. 3 Độ ổn định: Tanshinon IIA không ổn định trong điều kiện nhiệt độ và ánh sáng cao, dễ bị phân hủy, đây có thể là nguyên nhân chính khiến hàm lượng tanshinon IIA giảm trong toàn bộ quá trình chiết xuất, cô đặc, tạo hạt, sấy khô và thành phẩm [26]. - Tính thấm Tanshinon IIA có tính thấm kém, tính hấp thu qua đường tiêu hóa được thể hiện qua tính thấm hai chiều invitro ở các lớp đơn tế bào Caco-2 [24].

Thành phần tan trong nước Thành phần tan trong nước: Bao gồm các acid phenolic và dẫn chất. Hơn 50 acid phenolic đã được phân lập từ đan sâm bao gồm acid salvianolic A, acid salvianolic B, acid salvianolic C, acid protocatechuic, danshensu, acid lithospermic và các dẫn xuất khác [17]. Cấu trúc một số acid phenolic 1. Tác dụng sinh học 1.

Tác động lên hệ thống tim mạch Nghiên cứu dược lý hiện đại đã phát hiện ra rằng S. miltiorrhiza đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị động mạch vành, thiếu máu cục bộ cơ tim và nhồi máu cơ tim, cải thiện vi tuần hoàn và giảm tiêu thụ oxy của cơ tim. Tanshinon IIA là một hợp chất monome tiêu biểu trong S. Tuy nhiên, do độ tan trong nước kém nên dẫn xuất tan trong nước của nó, natri tanshinon IIA silat (STS), được sử dụng rộng rãi hơn trong điều trị lâm sàng.

Kết quả thực nghiệm cho thấy STS ức chế sự tăng sinh và di chuyển của các tế bào cơ trơn mạch máu (VSMC) do glucose cao gây ra, có thể thông qua hoạt hóa protein kinase hoạt hóa bằng adenosin 5′- monophosphat (AMP) [27]. Ngoài ra, STS có tác dụng bảo vệ đối với chứng apoptosis 4 cơ tim do nhồi máu cơ tim cấp tính (MI) ở chuột trưởng thành [28]. Kết quả lâm sàng cũng cho thấy tiêm tanshinon IIA natri sulfonat có hiệu quả trong điều trị nhồi máu não cấp tính và cũng có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị bổ sung cho bệnh nhân đau thắt ngực không ổn định [29]. Tanshinon IIA cũng có tác dụng bảo vệ tim mạch.

Cơ chế hoạt động: làm giảm đáng kể tình trạng dày nội mạc, giảm hàm lượng đại thực bào, làm giảm sự hấp thu lipoprotein tỷ trọng thấp bị oxy hóa (ox-LDL) [30], thúc đẩy bài tiết cholesterol và làm giảm sự hình thành các tế bào bọt, do đó điều hòa lipid máu và giảm trọng lượng cơ thể; ức chế sự phát triển của chứng phì đại thất trái và làm giảm mức độ apoptosis; làm giảm đáng kể độ nhớt của máu, ức chế hoạt hóa thrombin, thúc đẩy sự thoái hóa fibrin và ức chế sự hình thành huyết khối [31]. Tác dụng chống oxy hóa Hoạt tính chống oxy hóa cụ thể của tanshinon IIA là nó có thể hạn chế hiệu quả sự tương tác giữa DNA và các sản phẩm peroxy hóa lipid nội bào và bảo vệ DNA bằng cách loại bỏ các gốc tự do lipid và ngăn chặn phản ứng dây chuyền của quá trình peroxy hóa lipid. Ngoài ra, tanshinon IIA ức chế sự vôi hóa xơ vữa động mạch ở chuột bằng cách ức chế stress oxy hóa. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nó cũng có thể ức chế hoạt động và biểu hiện gen của nicotinamid adenin dinucleotid phosphat (NADPH) oxidase [17].

Tác dụng chống khối u Thuốc chống khối u có nhiều loại và cơ chế tác động của chúng cũng khác nhau. Hiện nay, hầu hết các loại thuốc hóa trị được áp dụng đều có độc tính tế bào và không chỉ có thể tiêu diệt tế bào ung thư mà còn gây ra tác dụng phụ. Cấu trúc phenanthren - quinon có nhiều trong các hợp chất tanshinon là nguyên nhân chính gây ra độc tính tế bào [32], [33], [34]. Trong phản ứng chống khối u, phân tử DNA liên kết với cấu trúc vòng phenanthren của tanshinon, vòng furan và cấu trúc steroid tạo ra các gốc tự do để cản trở quá trình tổng hợp DNA trong các tế bào khối u.

Tanshinon IIA có thể điều chỉnh stress oxy hóa và làm giảm tiềm năng màng ty thể gây ra apoptosis trong các tế bào ung thư như tế bào ung thư phổi A549 ở người [35]. Chiết xuất methanol của S. miltiorrhiza gây ra apoptosis ở ung thư phổi không phải tế bào nhỏ thông qua ức chế trung gian bởi phosphatase và đồng đẳng tensin (PTEN) của con đường PI3K/Alct [17]. Tác dụng lên các rối loạn thoái hóa thần kinh Do có tính ưa dầu tốt và trọng lượng phân tử nhỏ, tanshinon có thể xuyên qua hàng rào máu não.

Ví dụ, tanshinon I, tanshinon IIA và cryptotanshinon đã được báo cáo là có tác dụng bảo vệ thần kinh đáng kể [36]. Tanshinon IIA bảo vệ tế bào thần kinh khỏi độc tính thần kinh của beta amyloid (Aβ) 25–35, làm tăng khả năng sống của tế bào thần 5 kinh và điều hòa giảm biểu hiện của tau phosphoryl hóa trong Alzheimer.