Khóa luận tốt nghiệp Y tế: Bùi văn thuấn nghiên cứu bào chế và ứng dụng

Nghiên cứu bào chế và ứng dụng phytosome cao bạch quả trong dược học. Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ năm 2018 tại Hà Nội của Bùi Văn Thuấn.

• Tác giả: Bùi Văn Thuấn
• Người hướng dẫn: GS. Phạm Thị Minh Huệ
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược Sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Bào Chế Và Ứng Dụng Phytosome Cao Bạch Quả
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Nghiên Cứu Bào Chế Phytosome Cao Bạch Quả

Bùi Văn Thuấn đã thực hiện một nghiên cứu toàn diện về bào chế phytosome cao bạch quả tại Trường Đại học Dược Hà Nội. Đây là một khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ có ý nghĩa khoa học cao, tập trung vào việc tạo công thức và quy trình bào chế hiệu quả cho chế phẩm này. Nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn không chỉ khám phá phương pháp bốc hơi dung môi mà còn thực hiện nâng cấp quy mô sản xuất từ phòng thí nghiệm lên quy mô lớn hơn. Các kết quả thu được từ nghiên cứu này cung cấp nền tảng khoa học vững chắc cho ứng dụng phytosome trong công nghiệp dược phẩm Việt Nam, đóng góp vào việc phát triển các sản phẩm dược liệu chất lượng cao.

1.1. Về Cao Bạch Quả và Thành Phần Hóa Học

Cao bạch quả chứa hàm lượng cao các flavonoid và các chất hoạt tính khác, là nguyên liệu quý giá trong dược phẩm hiện đại. Thành phần chính bao gồm quercetin, kaempferol và các glycoside flavon. Chuẩn hóa EGb761 là một trong những tiêu chuẩn chất lượng quan trọng nhất. Các hợp chất này có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, cải thiện tuần hoàn não và bảo vệ tế bào. Nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn đã xác định chính xác hàm lượng các thành phần này trong chế phẩm cuối cùng.

1.2. Dược Động Học và Tác Dụng Của Phytosome

Phytosome là công nghệ bào chế tiên tiến giúp cải thiện sinh khả dụng của các hoạt chất từ cao bạch quả. Cấu trúc phytosome gồm phospholipid (đặc biệt là HSPC) bọc ngoài cao bạch quả, tạo ra một hạt nhân nano có khả năng hấp thụ tốt hơn. Điều này làm tăng dược động học và hiệu quả trị liệu. Tác dụng không mong muốn được giảm đáng kể nhờ cải thiện tính hòa tan và giảm kích ứng dạ dày. Nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn đã chứng minh tính hiệu quả của công nghệ này.

II. Phương Pháp Bào Chế và Nâng Cấp Quy Mô

Khóa luận của Bùi Văn Thuấn tập trung vào phương pháp bốc hơi dung môi để tạo ra phytosome cao bạch quả với chất lượng ổn định. Quy trình bắt đầu từ quy mô phòng thí nghiệm 4,7 gram và sau đó nâng cấp lên 940 gram, cho phép xác nhận tính khả thi của sản xuất công nghiệp. Quá trình này đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ các điều kiện như nhiệt độ, thời gian bốc hơi và tỷ lệ chất khởi đầu. Kết quả cho thấy hiệu suất phytosome hóa cao, với hàm lượng flavonoid toàn phần được xác định chính xác bằng phương pháp HPLC. Những thành tựu này mở ra khả năng ứng dụng thương mại cho sản phẩm phytosome cao bạch quả.

2.1. Kỹ Thuật Bốc Hơi Dung Môi

Phương pháp bốc hơi dung môi được lựa chọn vì khả năng tạo ra những hạt phytosome có kích thước tiểu phân đồng đều. Quá trình này loại bỏ dung môi hữu cơ từ hỗn hợp cao bạch quả và phospholipid, để lại những hạt kết tủa chứa các hoạt chất. Các tham số nhiệt độ, áp suất và tốc độ bốc hơi được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất. Phương pháp này có ưu điểm là tái tạo được, dễ nâng cấp quy mô và không sử dụng hóa chất độc hại.

2.2. Nâng Cấp Quy Mô và Kiểm Định Chất Lượng

Nâng cấp quy mô từ 4,7g lên 940g là bước quan trọng trong nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn. Quá trình này đòi hỏi phải duy trì tính nhất quán của công thức và chất lượng sản phẩm ở quy mô lớn hơn. Kiểm định HPLC được thực hiện để xác định hàm lượng flavonoid ở mỗi bước. Các chỉ tiêu như độ trơn chảy, hàm ẩm, tỷ trọng của hạt phytosome được đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng.

III. Phát Triển Công Thức Viên Nang Phytosome

Bước tiếp theo trong nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn là xây dựng công thức viên nang cứng chứa phytosome cao bạch quả. Công thức bào chế được phát triển dựa trên những bột phytosome đã được chuẩn hóa, kết hợp với các tá dược phù hợp. Những tá dược được lựa chọn bao gồm tá dược chống dính (như talc), tá dược độn (như lactose) và tá dược rã trong (như croscarmellose sodium). Quá trình này liên quan đến việc đánh giá ảnh hưởng của tá dược đối với độ hòa tan và độ rã viên. Kết quả cho thấy công thức tối ưu cải thiện đáng kể hiệu suất hòa tan và sinh khả dụng của viên nang.

3.1. Lựa Chọn và Tối Ưu Hóa Tá Dược

Việc lựa chọn tỷ lệ tá dược là then chốt trong việc đảm bảo chất lượng viên nang. Tá dược chống dính giúp cải thiện độ trơn chảy của bột, trong khi tá dược độn giúp đạt được khối lượng viên phù hợp. Tá dược rã trong như croscarmellose sodium giúp cải thiện độ hòa tan flavonoid trong viên nang. Qua các thí nghiệm, Bùi Văn Thuấn đã xác định tỷ lệ tối ưu cho mỗi loại tá dược, giúp tăng sinh khả dụng và đảm bảo viên nang rã nhanh trong dạ dày.

3.2. Đánh Giá Chất Lượng Viên Nang Cuối Cùng

Kiểm định chất lượng viên nang bao gồm các chỉ tiêu: hình thức viên, độ đồng đều khối lượng, độ rã viên và độ hòa tan. Thử độ rã viên nang được thực hiện theo tiêu chuẩn dược điển, đảm bảo viên rã hoàn toàn trong 30 phút. Phương pháp HPLC được sử dụng để định lượng hàm lượng flavonoid trong viên nang cuối cùng. Các kết quả cho thấy công thức bào chế của Bùi Văn Thuấn đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn chất lượng của Dược điển Việt Nam.

IV. Ứng Dụng và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn về phytosome cao bạch quả có nhiều ứng dụng tiềm năng trong ngành dược phẩm Việt Nam. Chế phẩm viên nang có thể được sử dụng để điều trị các bệnh liên quan đến tuần hoàn não, tăng cường trí nhớ và chống lão hóa. So với các chế phẩm cao bạch quả chuẩn hóa EGb761 hiện có trên thị trường, sản phẩm phytosome có sinh khả dụng cao hơn và tác dụng không mong muốn ít hơn. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố và được nhiều nhà khoa học công nhận. Các chế phẩm dựa trên công thức này có thể được phát triển thành các sản phẩm thương mại, góp phần nâng cao chất lượng đời sống người dân.

4.1. Ứng Dụng Trong Các Dạng Bào Chế Khác

Công nghệ phytosome cao bạch quả không chỉ giới hạn ở dạng viên nang cứng mà còn có thể ứng dụng cho các dạng bào chế khác như viên nang mềm, viên đặc, cao dán và dung dịch uống. Mỗi dạng bào chế có những ưu điểm riêng: viên nang mềm tăng sinh khả dụng nhờ chất lỏng, viên đặc dễ sản xuất hàng loạt, cao dán tiện sử dụng. Hiệu suất phytosome hóa cao cho phép áp dụng rộng rãi công nghệ này trong ngành dược phẩm.

4.2. Triển Vọng Phát Triển Sản Phẩm Thương Mại

Dựa trên kết quả nghiên cứu của Bùi Văn Thuấn, các nhà máy dược phẩm Việt Nam có thể nâng cấp quy mô sản xuất từ thí nghiệm lên sản xuất công nghiệp. Sản phẩm phytosome cao bạch quả có tiềm năng cạnh tranh với các chế phẩm nhập khẩu trên thị trường. Công thức bào chế đã được chuẩn hóa và kiểm định chất lượng, sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt. Đây là một bước tiến lớn trong doanh nghiệp dược phẩm Việt Nam, giúp tăng giá trị gia tăng của sản phẩm dược liệu truyền thống.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Phytosome là phức hợp giữa hoạt chất tinh khiết (chủ yếu là các polyphenol) có nguồn gốc dược liệu hoặc hoạt chất trong cao dược liệu chuẩn hóa, có nhiều ưu điểm nổi bật như tăng khả năng hấp thu, tăng sinh khả dụng đường uống cho cả hoạt chất khó tan trong nước hoặc tính thấm kém qua màng sinh học, giảm liều sử dụng, tăng thời gian lưu thông của hoạt chất trong tuần hoàn, do đó tăng tác dụng của hoạt chất. Đây là một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn trong nghiên cứu phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe có nguồn gốc từ tự nhiên. Cao bạch quả (Ginkgo biloba) chứa flavonoid và terpen trilacton là các thành phần quan trọng nhất trong cao mang lại tác dụng sinh học, bởi chúng có tác dụng chống oxy hóa, loại bỏ gốc tự do, ức chế tác nhân chống kết tập tiểu cầu, bảo vệ chức năng của ty thể chống lại apoptosis. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của các chế phẩm chứa cao bạch quả hiện nay là sinh khả dụng đường uống thấp do thành phần flavonoid có tính thấm kém, khó hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa theo cơ chế khuếch tán thụ động [17], [31].

Hiện nay, tại bộ môn Bào chế trường đại học Dược Hà Nội phytosome cao bạch quả đã được tiến hành nghiên cứu bào chế [6]. Để tiếp tục nghiên cứu ứng dụng phytosome cao bạch quả vào dạng thuốc rắn, đề tài “Nghiên cứu bào chế và ứng dụng phytosome cao bạch quả” được thực hiện với mục tiêu chính: 1. Bào chế được phytosome cao bạch quả bằng phương pháp bốc hơi dung môi quy mô 940 g phytosome/lô. Bào chế được viên nang cứng chứa phytosome cao bạch quả.

Cao bạch quả Cao bạch quả (CBQ) sử dụng trong y học hiện đại là cao khô chiết xuất từ bột khô lá cây bạch quả (Ginkgo biloba L.), họ Bạch Quả (Ginkgoaceae) với dung môi chiết là hỗn hợp nước - aceton hoặc dung môi chiết thích hợp khác [27]. Thành phần hóa học Cao bạch quả chuẩn hóa chứa các thành phần: 22 - 27 % flavonoid (chủ yếu ở dạng flavonol glycosid); 5,4 - 12,0 % terpen trilacton bao gồm 2,6 - 5,8 % bilobalide và 2,8 - 6,2 % ginkgolide A, B, C; một số thành phần khác như proanthocyanidin, acid ginkgolic, biflavon. Thành phần hóa học của cao bạch quả chuẩn hóa EGb761 (sản xuất bởi Dr. Willmar Schwabe Pharmaceuticals) [29].

STT Nhóm thành phần % (kl/kl) 1 Flavonol glycosid 24,0 % 2 Terpen trilacton 6,0 % 3 Proanthocyanidin 7,0 % 4 Acid carboxylic 13,0 % 5 Catechin 2,0 % 6 Non-flavonol glycosid 20,0 % 7 Thành phần có khối lượng phân tử lớn 4,0 % 8 Thành phần vô cơ 5,0 % 9 Nước, dung môi 3,0 % 10 Thành phần khác 3,0 % 11 Thành phần không xác định 13,0 % 12 Alkylphenol ≤ 5 ppm Flavonoid là thành phần có hàm lượng cao nhất trong CBQ. Có hơn 30 loại flavonoid khác nhau được phát hiện, trong đó chủ yếu là dạng glycosid với phần aglycol chủ yếu là các flavonol: quercetin, kaempferol và isohamnetin, phần đường là glucose và/hoặc rhamnose. Dạng glycosid có thể là mono, di hoặc tri-glycosid [17], [18], [29]. Dạng glycosid dễ tan trong nước, ethanol, không tan hoặc rất ít tan trong dung môi hữu cơ ether, cloroform.

Cấu trúc hóa học của các flavonol glycosid chủ yếu trong CBQ [29]. Dược động học CBQ là cao khô chiết từ lá cây bạch quả, chứa nhiều các thành phần hóa học khác nhau tuy nhiên terpen trilacton và flavonoid đóng vai trò quan trọng nhất và được tập trung nghiên cứu quá trình dược động học. Feng Chen và cộng sự (2013) tiến hành nghiên cứu được động học của các thành phần trong CBQ chuẩn hóa GBE50 trên chuột. Chuột được sử dụng GBE50 theo đường tiêm và đường uống ở các liều khác nhau, sau đó flavonoid (tính toán theo tổng quercetin, tổng kaempferol và tổng isorhamnetin) và terpen trilacton (bilobalide, gingko A, B, C, J) được định lượng trong máu và thần kinh trung ương.

Kết quả cho thấy sinh khả dụng đường uống sau khi sử dụng 1 liều GBE50 đối với flavonoid là rất thấp: 0,5 -2%, 7 - 9 % và 3 - 9 % tương ứng với tổng quercetin, tổng kaempferol và tổng isorhamnetin; với terpen trilacton sinh khả dụng đạt được cao hơn: 33 - 64%, ngoại trừ gingko C chỉ khoảng 5 - 10 %. 36 - 71 % flavonol glycosid và dạng liên hợp của aglycol (glucuronat) liên kết với protein huyết tương, 67 - 83 % terpen trilacton liên kết với protetin huyết tương. Flavonoid và terpen trilacton xâm nhập vào thần kinh với lượng rất thấp, không đáng kể [10]. Như vậy, sinh khả dụng đường uống của CBQ cụ thể với thành phần flavonol glycosid là rất thấp.

Theo Li Li và cộng sự (2012) flavonoid trong CBQ chủ yếu là flavonol glycosid, rất dễ tan trong nước nhưng tính thấm kém (Papp < 0,05 ± 10-6 cm/s) [17]. Theo Sarah Waldmann và cộng sự (2012), 3 cao bạch quả được xếp vào nhóm III trong bảng hệ thống phân loại sinh dược học: tan tốt trong nước nhưng tính thấm kém, khó hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa theo cơ chế khuếch tán thụ động [31]. Sau khi uống, chỉ một lượng nhỏ flavonol glycosid được hấp thu qua niêm mạc ruột non theo tĩnh mạch cửa vào gan sau đó hấp thu vào vòng tuần hoàn chung. Phần flavonol glycosid không được hấp thu bị deglycosyl hóa dưới tác dụng của vi khuẩn ở đại tràng, giải phóng dạng aglycol: một phần được hấp thu qua niêm mạc tiêu hóa hoặc chuyển hóa tạo thành acid phenolic.

Phần aglycol và một phần flavonol glycosid sau khi được hấp thu vào gan, trải qua quá trình chuyển hóa thành dạng liên hợp (chủ yếu dạng glucuronat) và đi vào vòng tuần hoàn chung. Vì vậy trong máu, flavonoid trong CBQ tồn tại ở hai dạng flavonol glycosid và dạng liên hợp glucuronat. Bên cạnh đó, sự thải trừ flavonoid vào mật chiếm tỷ lệ rất lớn (AUC trong mật gấp 1 - 33 lần so với AUC trong máu của một số flavonoid chính) đóng vai trò quan trọng làm giảm sinh khả dụng đường uống của flavonoid trong CBQ [17]. Như vậy, sinh khả dụng đường uống của flavonol glycosid trong CBQ rất thấp do tính thấm kém, cần có các biện pháp làm tăng tính thấm, tăng khả năng hấp thu, từ đó cải thiện sinh khả dụng của thành phần này.

Tác dụng dược lý Cao bạch quả chứa hàm lượng cao flavonoid (chủ yếu là flavonol glycosid) và terpen trilacton (bilobalide và ginkgolide A, B, C) đây là hai thành phần có hoạt tính sinh học đa dạng, quyết định tác dụng của CBQ thông qua nhiều cơ chế khác nhau: chống oxy hóa, loại bỏ nhiều loại gốc tự do, ức chế quá trình peroxid hóa lipid, bảo vệ chức năng của ty thể chống lại apoptosis, ức chế các yếu tố gây kết tập tiểu cầu, ức chế sự kết tập của peptid beta-amyloid. - Tác dụng trên thần kinh trung ương: terpen trilacton bảo vệ ty thể, chống lại sự tổn thương ty thể do gốc tự do gây ra, flavonoid có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, thu dọn nhiều loại gốc tự do (peroxid, hydroxyl, superoxid) thiết lập sự cân bằng giữa chất oxy hóa và chất chống oxy hóa, giảm stress oxy hóa. Sự kết hợp của hai thành phần này giúp cho CBQ có hiệu quả trong các trường hợp suy giảm trí nhớ, suy thoái thần kinh như Alzheimer, sa sút trí tuệ do mạch máu não (vascular dementia), cải thiện khả năng tập trung, học tập và ghi nhớ [9]. 4 - Cải thiện sự tưới máu: CBQ làm tăng khả năng thay đổi hình dạng của hồng cầu, giảm kết tập tiểu cầu do ức chế các yếu tố gây kết tập tiểu cầu, giảm độ nhớt của máu do đó cải thiện sự lưu thông của máu [9].

Chỉ định Hiện nay, CBQ được sử dụng trong các trường hợp: - Cải thiện chức năng của não bộ: cải thiện chức năng nhận thức liên quan đến tuổi ở các trường hợp khác nhau: từ giảm trí nhớ nhẹ đến trung bình bao gồm cả Alzheimer; cải thiện khả năng học tập và trí nhớ, đau đầu, chóng mặt, ù tai… - Tăng cường hoạt động của hệ thống mạch máu não và tuần hoàn: bệnh tắc nghẽn động mạch ngoại vi, hội chứng Raynaud… [13]. Tác dụng không mong muốn Rất ít xảy ra tác dụng không mong muốn khi sử dụng CBQ. Một số tác dụng không mong muốn xảy ra như: rối loạn tiêu hóa, đau đầu, chóng mặt. Liều dùng Liều thường dùng 120-160 mg/ngày [13].

Hiệu quả cải thiện chức năng nhận thức của CBQ đến người mắc hội chứng sa sút trí tuệ (dementia) cần sử dụng liều cao hơn 200 mg/ngày (thường là 240 mg/ngày) và trong thời gian ít nhất 5 tháng [26], [33]. Một số chế phẩm chứa cao bạch quả lưu hành trên thị trường Bảng 1. Một số chế phẩm chứa CBQ chuẩn hóa lưu hành trên thị trường Tên chế Dạng bào Nhà sản xuất STT Thành phần Hàm lượng phẩm chế 40 mg (24% Cao bạch quả flavonol 1 Tanakan chuẩn hóa Viên nén Ipsen glycosid; 6% EGb761 terpen trilacton). 40 mg; 80 mg; Cao bạch quả 120 mg (24% Dr.

Willmar Viên nén 2 Tebonin chuẩn hóa flavonol Schwabe bao film EGb761 glycosid; 6% Pharmaceuticals terpen trilacton). Phức hợp PC 180 mg (24% Ginkgoselect và cao bạch Viên nang 3 flavonol Indena Phytosome quả chuẩn cứng glycosid). hóa 5 *Như vậy: cao bạch quả với hai thành phần chính là flavonoid và terpen trilacton có tác dụng sinh học cao. Tuy nhiên, sinh khả dụng đường uống của thành phần flavonoid trong cao chiết truyền thống còn thấp.

Vì vậy, nghiên cứu cải thiện tính thấm, tăng khả năng hấp thu, nâng cao sinh khả dụng đường uống cho thành phần flavonoid nói riêng và cao bạch quả nói chung là một yêu cầu có tính khoa học và cần thiết. Khái niệm phytosome Phytosome (phyto-phospholipid complex) là phức hợp của hoạt chất tinh khiết có nguồn gốc từ dược liệu hoặc hoạt chất trong cao dược liệu chuẩn hóa gắn với phospholipid ở mức độ phân tử. Trong môi trường nước, phytosome tạo thành dạng micel có có cấu trúc tương tự liposome [14], [15], [28]. Cấu trúc phytosome 1.

Thành phần của phytosome Cấu tạo của phytosome gồm 2 thành phần: hoạt chất tinh khiết có nguồn gốc từ dược liệu hoặc hoạt chất trong cao dược liệu chuẩn hóa và phospholipid tạo thành phức hợp và được coi là một phân tử mới. * Hoạt chất từ dược liệu (phyto-active compounds) Các hoạt chất tinh khiết có nguồn gốc từ thực vật/dược liệu hoặc các thành phần có hoạt tính trong cao dược liệu chuẩn hóa sử dụng trong bào chế phytosome thường là hoạt chất nhóm polyphenol như: flavonoid (rutin, quercetin, silybin…) saponin, terpenoid,…. Trong đó flavonoid (aglycol hoặc dạng glycosid) được sử dụng phổ biến trong bào chế phytosome như quercetin, silymarin, curcumin, rutin hoặc flavonoid glycosid trong cao bạch quả. 6 Nhiều hoạt chất từ dược liệu cho thấy có hoạt tính sinh học rất tốt trong thử nghiệm in vitro nhưng tác dụng hạn chế trong thử nghiệm in vivo.