MỞ ĐẦU Gan đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa, dự trữ glycogen, tổng hợp protein huyết tương và thải độc. Tuy nhiên, việc sử dụng rượu bia, thuốc lá, cà phê, dầu mỡ… quá mức có thể gây suy giảm chức năng gan. Ngoài ra, các chủng virus viêm gan (chủ yếu là virus viêm gan B và C) cũng gây tổn thương gan nghiêm trọng. Theo một thống kê năm 2013, hàng năm có khoảng 1,45 triệu người chết do viêm gan bởi virus và hơn 300 triệu người đang phải sống chung với căn bệnh này.1 Một số thuốc hóa dược đã được phát triển để điều trị viêm gan, tuy nhiên cũng đi kèm nhiều tác dụng phụ gây khó chịu cho nhiều dùng, một số phản ứng có hại nghiêm trọng có thể dẫn tới tử vong.2 Trong điều trị bệnh viên gan mạn tính và xơ gan, dịch chiết từ quả và hạt của cây kế sữa (hay còn gọi là cây cúc gai, cây kế thánh) tên khoa học là Silybum marianum chứa silymarin3 đang rất được chú ý nhờ những tác dụng dược lý đã được ghi nhận bao gồm chống oxy hóa, bảo vệ tế bào gan, ổn định màng tế bào, khả năng diệt virus, bao gồm cả virus viêm gan B và C.4-6 Tuy nhiên, sinh khả dụng của silymarin khá thấp do đặc tính kém tan trong nước và cả trong dầu,7,8 theo đó sinh khả dụng đường uống chỉ khoảng 20-50% đã giới hạn rất nhiều những ứng dụng của silymarin trong điều trị.9 Để cải thiện sinh khả dụng đường uống của silymarin, nhiều công nghệ đã được áp dụng.
Trong số đó, kỹ thuật tạo phức giữa hoạt chất và phospholipid (phức hợp phyto-phospholipid) đã giúp cải thiện đ áng kể sinh khả dụng của nhiều chế phẩm đường uống.10 Áp dụng kỹ thuật này, phức hợp giữa silymarin và phospholipid đã được đưa ra thị trường với tên gọi Siliphos®.11 Tuy nhiên, phức hợp giữa hoạt chất với phospholipid có tính thân dầu mạnh, làm giảm khả năng rã và phân tán trong nước của phức hợp.12 Do đó, cần có chiến lược để cải thiện khả năng rã/phân tán, từ đó tối ưu sinh khả dụng đường uống của phức chất này. Nhằm gia tăng khả năng rã và phân tán của phức hợp, kỹ thuật bào chế hệ tiểu phân nano đã được áp dụng. Nhiều phương pháp tạo tiểu phân nano chứa dạng phức của silymarin và phospholipid đã được nghiên cứu và cho kết quả khả quan, trong đó. 2 các tiểu phân nano đã giúp tăng sinh khả dụng đường uống lên khoảng 1,6 lần so với dạng phức chất thô ban đầu.13 Để khai thác tiềm năng của hệ phân tán nano đ ối với phức hợp phyto- phospholipid cho các dạng bào chế đường uống, đề tài “Điều chế tiểu phân nano chitosan chứa phức hợp silymarin-phospholipid” nhằm tạo ra một hệ nano chứa phức hợp silymarin-phospholipid sử dụng phương pháp tự kết tạo với chitosan.
Đây là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để tạo ra một hỗn dịch có kích thước nano. Các mục tiêu cụ thể gồm có: - Xây dựng công thức đ iều chế tiểu phân nano chitosan chứa silymarin- phospholipid bằng phương pháp tự kết tạo và khảo sát một số đặc tính lý hóa của hệ tiểu phân. - Khảo sát một số đặc tính của hệ nano sau khi thu hồi các tiểu phân nano bằng phương pháp phun sấy. 3 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
Phức hợp giữa phospholipid-dược chất. Hiện nay, các dược chất từ thiên nhiên đang ngày càng được chú ý, chẳng hạn như curcumin chiết xuất từ nghệ đã được báo cáo về tác dụng chống oxy hóa và chống ung thư,14 acid glycyrrhetinic từ cam thảo có tác dụng kháng viêm,15 các flavonoglycosid từ bạch quả có tác dụng bảo vệ não, điều hòa mạch máu.16 Do các hoạt chất có nguồn gốc từ tự nhiên với cấu trúc alkaloid, glycosid, flavonoid, terpenoid,. là những chất có hoạt tính sinh học cao, an toàn cho người sử dụng, thân thiện với môi trường, và có giá thành hợp lý nên dễ dàng tiếp cận với người bệnh. Tuy nhiên, hầu hết các hoạt chất này có có độ tan kém, khả năng thấm và khuếch tán thấp dẫn đến sinh khả dụng thấp, từ đó làm giảm khả năng phân bố thuốc tại nơi tác động.
Sự kém tan trong dầu hoặc trong nước cũng như cấu trúc phân tử lớn, đa vòng của các hoạt chất được cho là đã làm cản trở việc vượt qua lớp biểu mô dạ dày-ruột, làm giảm sự hấp thu.17 Ngoài ra, tính kém ổn định, dễ bị phân hủy trong điều kiện môi trường cũng góp phần làm giảm khả năng ứng dụng của những dược chất này.18 Những nhược điểm vừa nêu đã giới hạn việc ứng dụng các hoạt chất này trong trị liệu. Các khảo sát về sinh khả dụng cho thấy, những hoạt chất có nguồn gốc từ dược liệu mang hiệu quả mạnh mẽ trong in vitro, tuy nhiên tác dụng dược lý trên in vivo lại rất giới hạn.19,20 Rất nhiều giải pháp đã được đề xuất để giải quyết vấn đề này, bao gồm dạng bào chế dưới dạng nhũ tương,21 tiểu phân nano,22 thay đổi cấu trúc,23 tạo phức với β- cyclodextrin,24 tạo phức với phospholipid.25 Phức hợp phyto-phospholipid (phytosom), được phát triển bơi Indena, là một chiến lược đầy hứa hẹn để tăng sinh khả dụng của các dược chất bằng cách tạo phức giữa phospholipid và hoạt chất ở một tỉ lệ xác định (thường thay đổi từ 0,5-2,0, trong đó tỉ lệ 1:1 được xem là có hiệu quả nhất). Phospholipid trong phức hợp có tác dụng như một “chất dẫn đường”, giúp cho hoạt chất vượt qua màng tế bào dạ dày-ruột để đến hệ tuần hoàn, nhờ đó làm tăng sinh khả dụng so với các hoạt chất tự do. 4 Phức hợp được tạo thành bởi liên kết hydro giữa đầu phân cực của phospholipid và các nhóm -OH của hoạt chất.
Một nghiên cứu về phức hợp phospholipid - 20(S)- protopananxadiol sử dụng mô hình docking cho thấy liên kết hydro tạo thành giữa nhóm -OH của hoạt chất và nhóm -P=O của phospholipid.26 Hai chuỗi acid béo của phospholipid có thể di chuyển và bao lấy phần phân cực của phức hợp tạo bề mặt thân dầu. Cấu trúc 3D của 20(S)-protopanaxadiol và phospholipid sau khi docking Nguồn: Pu Y et al. (2016)26 Phospholipid thường đư ợc sử dụng trong bào chế phyto-phospholipid là phosphatidylcholin (PC), có cấu trúc lưỡng tính bao gồm đ ầu cholin thân nước và đuôi là 2 gốc acyl béo thân dầu. Hơn nữa, PC còn là thành phần của màng tế bào, nhờ đó có tính tương thích sinh học cao và độc tính thấp.27 Ngoài việc sở hữu các ưu điểm của công nghệ nano, dạng bào chế phytosom còn thể hiện các ưu điểm khác25,28: - Tăng sinh khả dụng và tính thấm qua da; - Giảm liều dùng do sự hấp thu tối đa của các thành phần có hoạt tính; - Tạo điều kiện liên kết với gan nhờ khả năng tan trong muối mật; - Hiệu quả bắt giữ cao do cấu trúc polyphenol của dược chất có khả năng tự liên kết với phosphatidylcholin, thuận lợi cho việc bào chế; - Kéo dài thời gian lưu thuốc trong cơ thể;.
5 - Phosphatidylcholin ngoài vai trò là chất mang còn có tác dụng bảo vệ gan do đó nó mang lại tác dụng hiệp đồng khi sử dụng các chất bảo vệ gan Tuy nhiên, phức phyto-phospholipid có tính thân dầu mạnh, dẫn đên khả năng rã và phân tán trong nước của phức hợp khá hạn chế.12 Do đó, cần có chiến lược để cải thiện khả năng rã/phân tán, từ đó tối ưu sinh khả dụng đường uống của các phức chất này. Hệ phân tán trong phát triển các dược phẩm có nguồn gốc từ thiên Các hệ phân tán với các giá mang chứa dược chất đã được phát triển nhằm mục tiêu đạt được sự kiểm soát hoàn hảo sinh khả dụng của thuốc tại vị trí mong muốn. Các hệ phân tán có đặc điểm29: - Có khả năng tải cao, tức là đưa đủ lượng hoạt chất đạt nồng độ trị liệu trong suốt thời gian trị liệu, điều này liên quan tới khả năng tải và khả năng bảo vệ hoạt chất, tránh bị phân hủy trong môi trường dịch thể; - Hoạt chất phải tới được nơi tác đ ộng, đ òi hỏi các tiểu phân phải đ ạt kích thước đủ nhỏ để vận chuyển qua màng sinh học; hoặc thẩm thấu qua màng tế bào; - Cải thiện độ tan hoạt chất do dễ dàng thay đổi kích thước hạt, tăng đáng kể diện tích tiếp xúc với môi trường dịch thể; - Phân hủy sinh học hoặc thải trừ hoàn toàn khỏi cơ thể khi dừng đi ều trị, tránh nguy cơ tích tụ gây độc, không gây ra các phản ứng miễn dịch, dị ứng; - Làm giảm liều sử dụng, tăng khả năng tuân thủ trị liệu của bệnh nhân. Trong nghiên cứu phát triển, kĩ thuật bào chế đóng vai trò cốt lõi trong việc tìm ra các phương pháp bào chế mới để tạo ra những chế phẩm phù hợp với yêu cầu điều trị, quy mô sản xuất, chi phí sản phẩm, cũng như đối tượng sử dụng.
Ngày này, để tối ưu hóa hiệu quả và chi phí điều trị, nhiều hệ phân tán đã được nghiên cứu và ứng dụng. Vi nhũ tương Nhũ tương là một hệ phân tán gồm hai pha lỏng không đồng tan (pha phân tán và môi trường phân tán), hệ được ổn định nhờ vào chất hoạt động bề mặt. 6 được phân loại dựa vào kiểu nhũ tương và kích thước giọt. Dựa vào kiểu nhũ tương có thể phân loại thành nhũ tương dầu/nước, nhũ tương nước/dầu, nhũ tương kép,.
Dựa vào kích thước giọt có thể phân thành nhũ tương kích thước lớn (0,1 – 100 km) và nhũ tương kích thước nhỏ (vi nhũ micro, vi nhũ nano). Vi nhũ tương có kích thước giọt khoảng 20 – 200 nm, là hệ đồng nhất, ổn định về mặt nhiệt động học giữa hai pha.30 Điểm khác biệt lớn nhất giữa vi nhũ tương và nhũ tương thô là kích thước và hình dạng tiểu phân ở pha phân tán. Nhờ đặc tính này, vi nhũ tương đã cải thiện được những hạn chế của nhũ tương thô như giúp hệ ổn định hơn, tăng cường hấp thu và thẩm thấu của hoạt chất dược liệu, đồng thời được ứng dụng trong điều chế hệ thống đưa hoạt chất đến mục tiêu trong điều trị.30 Tiểu phân nano Nhiều dạng bào chế có kích thước nano đã được phát triển và đã được ứng dụng trong trị liệu, bao gồm các tiểu phân nano polymer (polymeric nanoparticles), tiểu phân nano lipid rắn (nano thế hệ I – solid lipid nanoparticles), chất mang lipid có cấu trúc nano (nano thế hệ II – nanostructured lipid carriers), lipid thông minh (nano thế hệ III – SmartLipid), hệ tinh thể lỏng (Liquid crystalline systems). Trong đ ó, tiểu phân nano polymer được bào chế từ các polyme tương hợp sinh học và phân hủy sinh học, bao gồm vi cầu và vi nang.
Còn tiểu phân nano lipid được điều chế từ các phân tử lipid.