ĐẶT VẤN ĐỀ Berberin clorid (BER) là một isoquinolin thiên nhiên, thuộc nhóm alcaloid được chiết xuất từ các cây thuộc họ Berberinacea [2]. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh BER có tác dụng dược lý đa dạng. Bên cạnh việc được sử dụng để điều trị tiêu chảy, các nghiên cứu gần đây đã cho thấy BER có tác dụng cải thiện tình trạng bệnh lý ở các bệnh nhân tim mạch, đái tháo đường [17][24] và đặc biệt có tác dụng tốt trong điều trị nhiễm khuẩn ngoài da [10]. Tác dụng dược lý này đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu về các dạng bào chế dùng ngoài da trong điều trị, phòng ngừa nhiễm khuẩn do vết thương, vết bỏng.
Mặc dù có nhiều tác dụng dược lý tiềm năng nhưng sinh khả dụng và tính ổn định của BER thấp đã làm hạn chế việc sử dụng BER trong điều trị và làm giảm hiệu quả điều trị của BER[34]. Theo Hệ thống phân loại sinh dược học, BER được xếp vào nhóm III, có độ tan phụ thuộc vào pH và tính thấm kém [37]. Vì vậy việc phát triển các công nghệ bào chế mới, khắc phục các nhược điểm của BER so các kỹ thuật bào chế truyền thống đang dành được nhiều sự quan tâm. Hệ tiểu phân nano nói chung và hệ nano polyme nói riêng đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành Dược bởi những ưu điểm nổi bật của nó như bảo vệ dược chất kém bền khỏi bị phân huỷ hoá học, kiểm soát giải phóng dược chất [24], có bề mặt tiếp xúc lớn nên tăng tốc độ hoà tan dược chất do đó làm tăng sinh khả dụng của thuốc, cải thiện tính thấm của dược chất [1].
Trên thị trường hiện nay BER chủ yếu được bào chế dạng viên nén và dạng dung dịch nhỏ mắt, chưa có chế phẩm bào chế có chứa tiểu phân nano BER. Do đó, việc nghiên cứu bào chế các chế phẩm chứa tiểu phân nano polyme BER là một hướng đi mới, giúp tận dụng được các ưu điểm của hệ nano polyme, đồng thời khắc phục được các nhược điểm của BER với đường dùng cũ. Trên cơ sở đó, đề tài “Nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano berberin clorid dùng trên da” được tiến hành nhằm 2 mục tiêu sau: 1. Bào chế được tiểu phân nano ethylcellulose chứa berberin clorid và đánh giá được một số đặc tính của tiểu phân.
Bước đầu nghiên cứu bào chế gel chứa tiểu phân nano berberin clorid. Thông tin về berberin clorid (BER) 1. Công thức hoá học Hình 1. Công thức hoá học của Berberin clorid [3] Công thức phân tử: C20 H18 NO4 Cl.
2H2 O Khối lượng phân tử: 407,9 g/mol Tên khoa học: 9,10-dimethoxy-5,6-dihydro-[1,3]dioxolo-[4,5-g] lisoquino [3,2a]- isoquinolin-7-ium clorid dihydrat. Nguồn gốc BER là một isoquinolin thiên nhiên, có thể được chiết xuất từ dược liệu hoặc tổng hợp hoá học. Trong tự nhiên, BER thường có trong rễ, thân rễ và vỏ thân của những cây thuộc chi Berberis, Coptis với hàm lượng khoảng 1,5 – 3% và chiếm ít nhất 83% so với alcaloid toàn phần. Tính chất và độ ổn định 1.
Tính chất vật lý Cảm quan: Tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi, có vị rất đắng [17]. Nhiệt độ nóng chảy của BER là 191 – 192°C.[3] Độ tan: Dạng base tan chậm trong nước, ít tan trong ethanol, khó tan trong cloroform, ether. Dạng muối clorid tan trong nước nóng, tan trong nước theo tỉ lệ 1/400, khó tan trong ethanol, tan trong methanol, rất khó tan trong cloroform, không tan trong ether [17]. Độ hòa tan trong nước và độ pH của BER phụ thuộc vào nhiệt độ và tăng khi nhiệt độ tăng lên, độ hòa tan trong nước của BER ở 25 và 37°C lần lượt là 5,27 ± 0,29 và 8,50 2 ± 0,40 mM và độ hòa tan tối đa của BER là khi trong dung dịch đệm phosphat pH 7,0 (4,05 ± 0,09 và 9,69 ± 0,37 mM ở 25 và 37°C).[17] BER có giá trị log p = -1,5; được coi là một chất thân nước.
Theo Hệ thống phân loại sinh dược học, BER được xếp vào nhóm III. Tính chất hoá học Hoá tính của N: BER có tính chất như một base yếu, tạo muối bằng cách thay thế nhóm OH, việc tạo muối BER không giống các alcaloid khác, muối tạo thành giống muối hydrodxyd của kim loại, nghĩa là có loại phân tử nước. Hoá tính của oxy: BER kém ổn định trong môi trường kiềm mạnh, N không bền. Trong môi trường kiềm mạnh, BER dễ mở vòng, tạo chức aldehyd gọi là berberinal.
Hoá tính mạch kép: Liên kết C= N+ của vòng isoquinolin tham gia phản ứng khử nối đôi để tạo thành các hydro alcaloid không màu. Tác dụng dược lý BER có tác dụng dược lý rất đa dạng, có thể kể đến như hoạt tính kháng khuẩn đáng kể đối với nhiều loại sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm, virus, chlamydia và giun sán, được sử dụng để điều trị một số bệnh về da và mắt. BER đã được sử dụng chủ yếu để điều trị tiêu chảy và viêm dạ dày ruột trong y học cổ truyền phương Đông, ngoài ra BER còn điều trị sốt rét, tăng huyết áp, loạn nhịp tim, tăng đường huyết, chống viêm, chống oxy hóa, giảm tích tụ cholesterol và lipid trong huyết tương và gan [18]. BER còn có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị các bệnh ung thư khác nhau như ung thư biểu mô tế bào gan và ung thư ruột kết ở người.
Tác dụng kháng khuẩn BER có hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm đáng kể chống lại Staphylococcus aureus và các loại Candida spp. Các nghiên cứu in vitro khác cho thấy BER có hiệu quả chống lại Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Trichomonas vaginalis (Kaneda và cộng sự, 1991), Helicobacter pylori (MIC50 = 12,5μg / mL) (Mahady và cộng sự, 2003) và Leishmania donovani ( Ghosh và cộng sự, 1985). BER có thể diệt tế bào vi khuẩn thông qua việc phá hủy các protein của tế bào, ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp DNA. Những kết quả này cho thấy rằng BER có thể làm phá vỡ cấu trúc của màng tế bào vi khuẩn đồng thời ức chế tổng hợp protein và DNA từ đó tiêu diệt vi khuẩn.
BER cũng ức chế 3 Trichomonas valginalis và có tác dụng tương đương với metronidazole (Soffar và cộng sự, 2001). Tác dụng bảo vệ gan và chống xơ hoá gan Demethylen berberin (một chất chuyển hoá qua gan của BER) cho thấy tác dụng bảo vệ gan đáng kể, làm giảm rõ rệt các tổn thương bệnh lý về mô bao gồm sưng và apoptosis trong tế bào gan, làm giảm sự cảm ứng của Cytochrome CYP2E1, ngăn chặn rối loạn chức năng ty thể ở gan (Zhang và cộng sự, 2014), làm giảm bớt các bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) (Qiang và cộng sự, 2016), làm giảm sự tích tụ lipid trong gan, làm giảm sản phẩm oxy hóa lipid, malonaldehyde và các yếu tố gây viêm, yếu tố hoại tử khối u 𝛼𝛼 (TNF𝛼𝛼) và interleukin 1𝛽𝛽 (IL-1𝛽𝛽) (Qiang và cộng sự, 2016). Tác dụng hạ lipid máu Các chất chuyển hóa của BER làm giảm triglycerid thông qua việc điều chỉnh sự biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình sinh tổng hợp lipid và quá trình oxy hóa axit béo (Cao và cộng sự, 2013), tăng cường sự biểu hiện của mRNA và protein của thụ thể lipoprotein mật độ thấp (LDLR), đồng thời thể hiện tác dụng giảm tích tụ lipid tế bào trong tế bào HepG2 ở 15 𝜇𝜇M trong 24h. Tác dụng chống viêm Vujanovic S.
và cộng sự (2013) đã ghi nhận BER có tác dụng trong việc điều trị bỏng độ 2 tương tự so với khi sử dụng thuốc mỡ sulfadiazin bạc [51]. Một số nghiên cứu khác của Li W. và cộng sự (2017) đã đánh giá tác dụng điều trị của BER tại chỗ vết loét do tỳ đè. Tác giả ghi nhận khả năng chữa lành vết thương so với giả dược (placebo) và an toàn của BER.
Các cơ chế điều trị vết thương của BER là tạo môi trường ẩm để chữa lành vết thương của loét do tỳ đè, làm tăng tạo tân mạch trong mô hạt và tăng cường sự tăng sinh tế bào nội mô mạch máu, đồng thời làm tăng các nguyên bào sợi trong mô hạt và giúp chúng di chuyển từ mô liên kết xung quanh vào vị trí vết thương [32]. Dược động học Sinh khả dụng đường uống của BER phụ thuộc vào tỷ lệ và mức độ hoà tan của thuốc trong dịch tiêu hoá và tính thẩm thấu của nó. Quá trình hấp thu thuốc chủ yếu xảy ra ở vùng ruột non. Sinh khả dụng của BER dùng đường uống ở người khoẻ mạnh là tương đối thấp (< 5%) với Cmax = 6,4 ± 4,5 ng/mL, Tmax = 2,5 giờ.
Sinh khả dụng của BER dùng ngoài da ở người khoẻ mạnh đạt Cmax = 36,0 ± 14,4 ng/mL và Tmax = 1,0 giờ [19]. BER là một alcaloid bậc bốn nên liên kết dễ dàng với protein huyết tương. Ngoài 4 ra, BER còn được chuyển hoá qua gan và bài tiết qua mật. Một số nghiên cứu cho thấy, BER có thể được bài tiết qua thận.
Một số dạng bào chế của berberin lưu hành trên thị trường STT Tên thuốc Hàm lượng Dạng bào chế Nhà sản xuất BER 10 mg, Viên nén bao Công ty cổ phần Hoá dược 1 Berberin 50 mg, phim Hà Nội. 100 mg Công ty cổ phần dược Trung ương 3. Viên nang Công ty cổ phần Dược 2 Antesik 50 mg phẩm Mediplantex. Viên nén bao Công ty cổ phần 3 Donaberin 50 mg đường Dược phẩm Đồng Nai.
4 Naphacollyre 2 mg Dung dịch nhỏ mắt Công ty cổ phần Dược phẩm Nam Hà. Một số nghiên cứu bào chế hỗn dịch nano BER Khemani M. và cộng sự (2012) đã nghiên cứu bào chế tiểu phân nano BER với chất mang PLGA bằng phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi. Pha nội bao gồm 1 mg BER, 50 mg PLGA hoà tan trong 2 ml dung môi hữu cơ (dicloromethan, aceton, ethyl acetat hoặc hỗn hợp dicloromethan – aceton (4:1)) được phân tán vào 15 ml nước chứa chất diện hoạt thân nước (PVA hoặc NaLS), sau đó tiến hành đồng nhất hoá ở tốc độ 15000 vòng/phút trong 8 phút.
Kết quả, tác giả lựa chọn dicloromethan là dung môi hữu cơ tốt nhất để bào chế tiểu phân nano bằng phương pháp nhũ hoá bốc hơi dung môi, có thể do dicloromethan không đồng tan với nước, nên trong quá trình nhũ hoá tạo nhũ tương ổn định, kích thước tiểu phân nhỏ (211 nm). Trong khi đó, khi sử dụng aceton (là dung môi đồng tan với nước, khả năng bay hơi nhanh), ethyl acetat (là dung môi tan một phần trong nước, khả năng bốc hơi chậm) hoặc dùng hỗn hợp dicloromethan – aceton (4:1) hình thành tiểu phân nano có KTTP lớn hơn, hiệu suất nano hoá thấp hơn. Tác giả lựa chọn chất diện hoạt thân nước là PVA 1% giúp hệ ổn định hơn. Tiểu phân nano bào chế được có KTTP là 182 nm và hiệu suất nano hoá đạt 30%.
