ĐẶT VẤN ĐỀ Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Wall. Nees, thuộc họ Ô r Acanthaceae) là cây thuốc đƣợc sử dụng từ rất lâu đời và phổ biến trong các nền Y học cổ truyền Đ ng nam Á nhƣ Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan. Thành phần hóa học chính của cây là diterpenoid, flavonoid và polyphenol, trong đó hợp chất andrographolid là một diterpen lacton phân lập từ xuyên tâm liên đã đƣợc chứng minh có nhiều tác dụng sinh học nhƣ: tác dụng kháng khuẩn, kháng virus, kháng ký sinh trùng hay tác dụng bảo vệ gan, bảo vệ tim mạch, chống đái tháo đƣờng, tăng cƣờng miễn dịch, chống ung thƣ. Cho đến nay, xuyên tâm liên cũng nhƣ andrographolid vẫn đang là đối tƣợng đƣợc các nhà khoa học chú trọng nghiên cứu và phát triển theo hƣớng ứng dụng vào điều trị lâm sàng trên một số bệnh nhƣ bệnh lao, bệnh tim mạch, tiểu đƣờng… [3].
Tuy nhiên, do đặc t nh khó tan, thấm kém nên sinh khả dụng đƣờng uống của andrographolid thấp dẫn đến các chế phẩm đƣờng uống th ng thƣờng của andrographolid không phát huy tác dụng. Trong khi đó, c ng nghệ bào chế hiện đại lu n tìm kiếm các giải pháp để nâng cao sinh khả dụng của thuốc một cách tối đa bằng cách sử dụng các hệ chất mang, hệ trị liệu nhƣ: tạo phức với cyclodextrin, liposome, hệ phân tán rắn, hệ tiểu phân nano. Trong những năm gần đây, các dạng bào chế hiện đại đƣợc quan tâm nghiên cứu phát triển và thu đƣợc nhiều kết quả đáng kể trong lĩnh vực sản xuất dƣợc phẩm. Trong đó, hệ phân tán rắn đƣợc coi là hệ đƣa thuốc vào cơ thể với nhiều ƣu điểm nổi trội nhƣ với phƣơng pháp bào chế đơn giản kh ng phải sử dụng đến c ng nghệ cao mà cải thiện đƣợc độ tan, tốc độ hòa tan, tăng t nh thấm qua màng sinh học của dƣợc chất t tan do đó tăng sinh khả dụng… [7], [74].
Vì vậy, với mong muốn cải thiện độ hòa tan của andrographolid chúng t i tiến hành “Nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn andrographolid để cải thiện độ hòa tan của viên nén” với mục tiêu: 1. Đánh giá ảnh hƣởng của thành phần c ng thức và phƣơng pháp bào chế đến một số đặc t nh hệ phân tán rắn andrographolid. Tối ƣu hóa c ng thức bào chế hệ phân tán rắn andrographolid và ứng dụng vào cải thiện độ hòa tan của viên nén. 1 Luan van thac si Chƣơng 1.
Tổng quan về andrographolid 1. Nguồn gốc và phƣơng pháp chiết xuất andrographolid a) Nguồn gốc Andrographolid là thành phần diterpen lacton ch nh trong cây xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Wall. Nees, thuộc họ Ô r Acanthaceae). Hàm lƣợng trong toàn cây, thân và lá tƣơng ứng vào khoảng 4,0%; 0,8 - 1,2% và 0,5 - 6,0% [54], [61].
Ngoài ra còn có hai hợp chất diterpen lacton ch nh khác có mặt với hàm lƣợng thấp hơn là 14-deoxy-11,12-dedihydroandrographolid và neoandrographolid [43]. b) Phƣơng pháp chiết xuất andrographolid Có nhiều nghiên cứu về chiết xuất diterpen lacton từ cây xuyên tâm liên, độ hòa tan của andrographolid trong các dung m i giảm dần theo thứ tự: methanol > ethanol > propanon > nƣớc [42]. Hỗn hợp dicloromethan - methanol (1:1) đã đƣợc M. Rajani và cs.
chọn để chiết và tỏ ra là hệ dung m i có khả năng chiết khá chọn lọc andrographolid, trong khi đó ethanol là dung m i đƣợc R. Wongkittipong và cs. lựa chọn cũng nhƣ Trịnh Thị Điệp và cs. lựa chọn ethanol 95% để chiết xuất andrographolid với hiệu suất chiết là 2,96% [3].
Phƣơng pháp chiết xuất hiện đại là chiết bằng CO2 siêu tới hạn hoặc chiết CO2 cải tiến kết hợp CO2 với dung m i hữu cơ để tăng hiệu suất chiết andrographolid từ xuyên tâm liên cũng đã đƣợc nghiên cứu áp dụng để chiết xuất. Tuy nhiên, hiệu suất chiết theo phƣơng pháp này là rất thấp đi kèm với chi ph cao và mất an toàn [28]. Tác dụng dƣợc lý và ứng dụng điều trị trên lâm sàng của andrographolid a) Tác dụng kháng vi khuẩn, virus và AIDS Nhiều nghiên cứu cho thấy dịch chiết lá xuyên tâm liên và andrographolid có tác dụng kháng khuẩn do tác dụng hợp đồng của andrographolid và arabinogalactan protein [60]. Bột chiết diterpen lacton đƣợc chứng minh có khả năng kháng vi khuẩn lao chuẩn quốc tế H37RV và các chủng nhạy cảm với thuốc lao loại 1 và các chủng vi khuẩn lao đa kháng (trong đó có 19 chủng kháng cả 4 loại thuốc chống lao hàng đầu) [8].
Andrographolid, neoandrographolid và 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolid có tác dụng diệt virus herpes simplex 1 (HSV-1) mà kh ng gây độc tế bào ở nồng độ 2 Luan van thac si diệt virus [45]. Andrographolid cũng đã đƣợc chứng minh có tác dụng kháng virus HIV và thử nghiệm lâm sàng pha 1 trên bệnh nhân và ngƣời tình nguyện [17]. b) Tác dụng bảo vệ gan Phần trên mặt đất của cây xuyên tâm liên và andrographolid có tác dụng bảo vệ gan ở cả in vitro và in vivo [31], [46] do: làm giảm tổn thƣơng gan, hồi phục các tổn thƣơng m bệnh học của gan, giảm hoạt độ các enzym gan trong huyết thanh [55]. c) Tác dụng k ch th ch miễn dịch và chống oxy hóa Xuyên tâm liên và andrographolid đã đƣợc chứng minh có tác dụng tăng cƣờng miễn dịch trên các m hình thực nghiệm khác nhau.
Hỗn hợp chứa andrographolid và 14-deoxyandrographolid với 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolid có tác dụng k ch th ch miễn dịch, hồi phục miễn dịch bị suy giảm do cyclophosphamid [47]. Cao chiết nƣớc cũng gây tăng có ý nghĩa hoạt độ các enzym catalase, superoxid dismutase và glutathion-S-transferase và làm giảm hoạt độ enzym lactat dehydrogenase [77]. d) Tác dụng chống viêm Andrographolid, deoxyandrographolid, neoandrographolid và 11,12- didehydrodeoxyandrographolid dùng đƣờng uống đều ức chế sự tăng t nh thấm của mao mạch dƣới da và màng bụng gây bởi xylen hoặc acid acetic và giảm dịch rỉ viêm ở bạch cầu hạt Selye xử lý với dầu b ng. 11,12-didehydrodeoxyandrographolid thể hiện tác dụng chống viêm in vivo mạnh nhất [88].
Cao chiết methanol xuyên tâm liên, andrographolid và neoandrographolid đều ức chế sự sản xuất NO gây bởi LPS phụ thuộc nồng độ [13], [20]. e) Tác dụng hạ đƣờng huyết Andrographolid có tác dụng hạ glucose huyết cả ở chuột bình thƣờng và chuột bị đái tháo đƣờng do streptozotocin [84]. Andrographolid tiêm tĩnh mạch trong ba ngày cho chuột bị đái tháo đƣờng làm tăng mức mRNA và protein của chất vận chuyển glucose (GLUT4) ở cơ bắp chân, gợi ý rằng tác dụng hạ glucose huyết của andrographolid có thể là do cơ xƣơng sử dụng glucose tốt hơn. Andrographolid còn có tác dụng theo cơ chế ức chế các enzym -glucosidase và -amylase [66].
f) Tác dụng đối với hệ tim mạch 3 Luan van thac si Các diterpen lacton của xuyên tâm liên ch nh là hoạt chất gây ra tác dụng này [12], [83]. Cao chiết nƣớc xuyên tâm liên và andrographolid có tác dụng ức chế ngƣng tập tiểu cầu gây bởi thrombin [73]. g) Tác dụng chống ung thƣ Andrographolid đã đƣợc nghiên cứu trên nhiều đ ch tác dụng với ung thƣ và đƣợc chứng minh có tác dụng chống ung thƣ theo nhiều hƣớng: ức chế quá trình apoptosis, k ch th ch hệ miễn dịch và ức chế tăng sinh thành mạch [63], [87]. h) Độc tính của andrographolid Andrographolid thƣờng hay gây n n do rất đắng, tác giả Trịnh Thị Điệp và cs.
đã thử độc t nh cấp trên chuột cho thấy chỉ xác định đƣợc bột diterpen lacton có LD0 25 g bột/ kg thể trọng chuột, kh ng xác định đƣợc LD50. Bột hợp chất diterpen lacton chiết xuất từ xuyên tâm liên rất an toàn, kh ng xác định đƣợc LD50 khi cho chuột uống đến liều 25g /kg thể trọng [3]. Đặc điểm hóa lý và hạn chế của andrographolid liên quan đến sinh khả dụng a) Đặc điểm hóa lý của andrographolid + Công thức cấu tạo: andrographolid là 1 diterpen có vòng lacton nối với hệ thống vòng decahydronapthalen qua nối đ i C-2.1: Cấu trúc hóa học của andrographolid + C ng thức phân tử: C20H30O5, khối lƣợng phân tử 350,45. + Tên khoa học : (3E,4S)-3-[2-[(1R,4aS,5R,6R,8aS)-decahydro-6-hydroxy-5- 4 Luan van thac si (hydroxymethyl)-5,8a-dimethyl-2-methylen-1-napthalenyl]thyliden]dihydro-4- hydroxy-2(3H)-furanon.
+ Hình thức: bột kết tinh trắng hoặc tinh thể hình kim kh ng màu, kh ng mùi, vị rất đắng. + Độ tan: tan trong aceton, methanol, cloroform, ether [50], tan trong ethanol, n- butanol, propanon; ít tan trong nƣớc. Khả năng hòa tan của andrographolid đã đƣợc thử nghiệm trong nghiên cứu là 46,2±1,40 µg/ml ở 250C [42]. + Andrographolid hấp thụ ánh sáng ở bƣớc sóng cực đại 223 nm, nóng chảy ở 230 - 2310C [18].
+ Phổ: phổ hồng ngoại của andrographolid hấp thụ ở số sóng 1727 cm-1 tƣơng ứng với vòng α, β lacton kh ng bão hòa và 1672 cm-1 tƣơng ứng với liên hợp C = C [18]. + Định t nh: bằng phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng [3]. + Định lƣợng: tiến hành định lƣợng bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [3], bằng phổ hấp thụ UV-VIS [14]. b) Hạn chế liên quan đến sinh khả dụng Mặc dù andrographolid có nhiều tác dụng trong trị liệu nhƣng lại chƣa đƣợc sử dụng rộng rãi do sinh khả dụng của thuốc qua đƣờng uống thấp do andrographolid có một số đặc t nh sau: + Độ tan kém (46,2±1,40 µg/ml ở 250C [42]) và thân dầu (log P = 2,632±0,135) [15].
+ Dễ bị thủy phân mở vòng lacton [79] nhƣ trong m i trƣờng có t nh acid và kiềm mạnh [85]. + Dùng qua đƣờng tiêm truyền tĩnh mạch liều cao trong thời gian ngắn gây độc thận [41]. Nhƣ vậy, dựa vào các đặc điểm trên của andrographolid nhận thấy để phát huy tiềm năng trị liệu của andrographolid cần phát triển các hệ chất mang nhằm cải thiện độ tan và thời gian lƣu hoạt chất trong hệ tuần hoàn nhƣ tạo phức với cyclodextrin, liposome, hệ phân tán rắn, hệ tiểu phân nano. nhằm tăng sinh khả dụng đƣờng uống của hoạt chất này.
Một số dạng bào chế chứa andrographolid a) Viên nén 5 Luan van thac si Viên nén Andrographis chứa cao chiết xuất từ xuyên tâm liên đƣợc sản xuất và áp dụng từ lâu, đƣợc quy định trong Dƣợc điển Trung Quốc 2005. Mỗi viên Andrographis chứa lƣợng cao tƣơng đƣơng với 1 gram dƣợc liệu, quy định chứa kh ng t hơn 8,0 mg andrographolid. Liều dùng: 1 - 2 viên x 3 lần mỗi ngày, chỉ định trong trƣờng hợp cảm cúm, sốt, ho, sƣng đau họng, tiêu chảy, lỵ…[70]. b) Thuốc tiêm Thuốc tiêm Lianbizhi là dạng muối natri bisulfat của andrographolid, dạng muối này có độ tan tăng đáng kể so với hoạt chất andrographolid [82].
Tuy nhiên, natri bisulfat gây độc t nh trầm trọng trên đƣờng tiết niệu. Zheng và Ye (2007) báo cáo 87 bệnh nhân bị dị ứng với thuốc tiêm Lianbizhi [33]. Độc t nh trên đƣờng tiết niệu cũng đƣợc báo cáo khi truyền Lianbizhi. Do đó, dạng bào chế này bị FDA cấm sử dụng năm 2005 [19].