I. Tổng Quan Nghiên Cứu Hệ Tiểu Phân Nano Artemisinin 55 Ký Tự
Công nghệ nano đang phát triển mạnh mẽ, ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là dược phẩm. Tiểu phân nano (kích thước 1-100nm, hoặc đến 1µm trong dược phẩm) có ưu điểm vượt trội trong việc chuyển giao hoạt chất đến đích tác động. Cấu trúc đặc biệt của tiểu phân nano giúp bảo vệ hoạt chất, tăng tính thấm qua hàng rào sinh học, kiểm soát giải phóng, hướng đích, và bảo vệ mô lành, tránh đa đề kháng thuốc. Nhiều hoạt chất thuộc các nhóm dược lý khác nhau đã được nghiên cứu sử dụng công nghệ này, bao gồm cả các chất diệt ký sinh trùng, trong đó có Artemisinin (ART). Artemisinin và các dẫn chất đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát sốt rét. Tu Youyou, người phát minh ra ART, đã nhận giải Nobel năm 2015, khẳng định giá trị khoa học và thực tiễn của Artemisinin. "Công nghệ nano kết hợp lý thuyết khoa học về nano, thiết bị và công nghệ để thao tác, chế tạo và ứng dụng vật chất ở kích thước nm [83], [119]"
1.1. Ứng Dụng Công Nghệ Nano Trong Bào Chế Dược Phẩm
Công nghệ nano được ứng dụng rộng rãi trong bào chế dược phẩm nhằm cải thiện sinh khả dụng, hướng đích thuốc. Các hệ tiểu phân nano như liposome, tiểu phân polyme, tinh thể nano, được sử dụng để tăng hiệu quả điều trị. Công nghệ nano cũng được áp dụng trong chẩn đoán hình ảnh in vivo và in vitro. Mỹ dẫn đầu về nghiên cứu và phát triển công nghệ nano trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, với nhiều bằng sáng chế liên quan đến hệ phân phối thuốc. Hệ phân phối thuốc chiếm trọng tâm nghiên cứu khi có 59% bằng sáng chế (Hình 1.
1.2. Vai Trò Của Artemisinin Trong Điều Trị Sốt Rét Toàn Cầu
Artemisinin và dẫn chất là thuốc thiết yếu trong điều trị sốt rét, được WHO đưa vào phác đồ từ năm 2001. Tuy nhiên, tính chất kém tan của ART ảnh hưởng đến sinh khả dụng. Hiện nay, khoảng 3,2 tỷ người trên thế giới có nguy cơ mắc sốt rét. Sự lan rộng của ký sinh trùng Plasmodium falciparum kháng cloroquin, quinin gây thất bại điều trị. Do đó cải tiến kỹ thuật bào chế Artemisinin là giải pháp quan trọng để bảo vệ hiệu quả điều trị của Artemisinin. Giải pháp được quan tâm hiện nay là ứng dụng công nghệ nano trong kỹ thuật bào chế [118]. "Hiện nay, vẫn còn khoảng 3,2 tỉ dân số thế giới có nguy cơ mắc bệnh sốt rét. Năm 2015 có khoảng 214 triệu trường hợp mới mắc và 438.000 trường hợp tử vong do sốt rét [153]."
II. Thách Thức Sinh Khả Dụng Của Artemisinin và Giải Pháp 59 Ký Tự
Artemisinin có nhiều ưu điểm trong điều trị sốt rét, song hạn chế lớn nhất là độ tan rất kém trong nước và ít tan trong dầu, ảnh hưởng đến sinh khả dụng Artemisinin. Điều này làm giảm hiệu quả điều trị và góp phần vào tình trạng kháng thuốc. Ký sinh trùng Plasmodium falciparum kháng thuốc đang lan rộng ở nhiều khu vực, gây khó khăn trong điều trị và tăng tỷ lệ tử vong. Việc phát triển hoạt chất mới chống ký sinh trùng tốn nhiều thời gian và chi phí. Do đó, cải thiện sinh khả dụng của Artemisinin là một ưu tiên hàng đầu. WHO ưu tiên cải tiến kỹ thuật để bảo vệ hiệu quả điều trị Artemisinin. "Hạn chế của ART do tính chất rất kém tan (thực tế không tan) trong nước và cũng rất ít tan trong dầu [2], [149] ảnh hưởng tới sinh khả dụng của thuốc."
2.1. Kháng Thuốc Sốt Rét Vấn Đề Nhức Nhối Toàn Cầu
Sự lan rộng của ký sinh trùng sốt rét kháng thuốc, đặc biệt là Plasmodium falciparum kháng cloroquin và quinin, là một thách thức lớn trong điều trị sốt rét. Tình trạng này dẫn đến thất bại điều trị, tăng tỷ lệ tử vong và đòi hỏi các giải pháp mới để đối phó. Việc phát triển thuốc mới gặp nhiều khó khăn về thời gian và chi phí. Do đó, việc cải thiện hiệu quả của các thuốc hiện có, như Artemisinin, là rất quan trọng. Một trong những nguyên nhân gây đề kháng là do tính chất của hoạt chất như kém tan, kém bền nên sinh khả dụng thấp hay thời gian bán thải ngắn khiến nồng độ thuốc không đạt yêu cầu điều trị.
2.2. Ứng Dụng Công Nghệ Nano Để Cải Thiện Sinh Khả Dụng ART
Công nghệ nano mang lại tiềm năng lớn trong việc cải thiện sinh khả dụng của Artemisinin. Bằng cách bào chế Artemisinin thành tiểu phân nano, quá trình đến đích sinh học của hoạt chất không còn phụ thuộc vào tính chất lý hóa của hoạt chất mà phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, tính chất bề mặt của tiểu phân nano. Việc bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin có thể cải thiện độ tan, khả năng phân tán, hấp thu, sinh khả dụng và kiểm soát quá trình phóng thích hoạt chất. Với mục đích đó, đề tài “Bào chế hệ tiểu phân nano artemisinin và đánh giá tác động diệt ký sinh trùng sốt rét trên chuột” được thực hiện với các nội dung nghiên cứu sau:
III. Bào Chế Hệ Tiểu Phân Nano Artemisinin Phương Pháp 57 Ký Tự
Nghiên cứu này tập trung vào bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin nhằm cải thiện độ tan và khả năng phân tán của ART. Hệ tiểu phân nano lipid được sử dụng để cải thiện sinh khả dụng khi dùng đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch. Điều này giúp kiểm soát quá trình phóng thích hoạt chất, kéo dài thời gian tác dụng và hạn chế sự phát triển của kháng thuốc. Nghiên cứu bao gồm đánh giá tương tác giữa lipid và ART, xây dựng công thức và quy trình bào chế, đánh giá tính chất của hệ tiểu phân nano Artemisinin, và đánh giá tác động diệt ký sinh trùng trên chuột. "Bào chế hệ tiểu phân nano lipid nhằm cải thiện độ tan và khả năng phân tán của ART trong môi trường để có thể sử dụng bằng đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch, từ đó cải thiện sự hấp thu và sinh khả dụng cũng như kiểm soát quá trình phóng thích hoạt chất, tăng thời gian tác dụng của thuốc nhằm hạn chế sự đề kháng"
3.1. Đánh Giá Tương Tác Lipid và Artemisinin Trong Bào Chế
Việc lựa chọn lipid phù hợp là yếu tố quan trọng trong bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin. Nghiên cứu đánh giá sự tương tác giữa hỗn hợp lipid (Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG) và Artemisinin để xác định tỉ lệ thích hợp, đảm bảo sự ổn định của Artemisinin trong pha lipid. Các phương pháp như phân tích nhiệt vi sai (DSC) được sử dụng để đánh giá sự thay đổi về nhiệt độ nóng chảy và sự hiện diện của Artemisinin trong hỗn hợp lipid.
3.2. Xây Dựng Công Thức Và Quy Trình Bào Chế Nano ART
Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin ở quy mô phòng thí nghiệm (100g), sau đó nâng cỡ lên 1000g bằng phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao. Quy trình bào chế được tối ưu hóa để đạt kích thước tiểu phân nano phù hợp, độ ổn định cao và hiệu suất nang hóa tốt. Sơ đồ quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART .1 Sơ đồ quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART .106
IV. Đánh Giá Hiệu Quả Diệt Ký Sinh Trùng Của Nano ART 59 Ký Tự
Nghiên cứu này đánh giá tác động diệt ký sinh trùng sốt rét của hệ tiểu phân nano Artemisinin trên chuột gây nhiễm Plasmodium berghei. Các chỉ số như mật độ ký sinh trùng, tỷ lệ giảm mật độ ký sinh trùng, thời gian sạch ký sinh trùng và thời gian duy trì tình trạng sạch ký sinh trùng được theo dõi và so sánh với nhóm chứng. Kết quả nghiên cứu cung cấp bằng chứng về hiệu quả điều trị của hệ tiểu phân nano Artemisinin so với Artemisinin thông thường. Đánh giá hiệu quả điều trị của hệ tiểu phân nano ART trên chuột gây nhiễm Plasmodium berghei thông qua các chỉ tiêu: Mật độ ký sinh trùng, tỉ lệ giảm mật độ ký sinh trùng, thời gian sạch ký sinh trùng và thời gian duy trì tình trạng sạch ký sinh trùng trong máu chuột bằng cách so sánh với nhóm chứng dương.
4.1. Các Chỉ Số Đánh Giá Hiệu Quả Diệt Ký Sinh Trùng
Để đánh giá hiệu quả diệt ký sinh trùng của hệ tiểu phân nano Artemisinin, nghiên cứu sử dụng các chỉ số quan trọng sau: Mật độ ký sinh trùng trong máu chuột, tỷ lệ giảm mật độ ký sinh trùng so với nhóm chứng, thời gian cần thiết để loại bỏ hoàn toàn ký sinh trùng khỏi máu, và thời gian duy trì tình trạng không có ký sinh trùng trong máu. Các chỉ số này cung cấp thông tin toàn diện về khả năng của hệ tiểu phân nano Artemisinin trong việc kiểm soát và tiêu diệt ký sinh trùng sốt rét.
4.2. So Sánh Hiệu Quả Của Nano ART Với Artemisinin Thông Thường
Một phần quan trọng của nghiên cứu là so sánh hiệu quả điều trị của hệ tiểu phân nano Artemisinin với Artemisinin thông thường. So sánh này giúp xác định liệu công nghệ nano có thực sự cải thiện khả năng diệt ký sinh trùng của Artemisinin hay không. Các chỉ số được so sánh bao gồm mật độ ký sinh trùng, tỷ lệ giảm mật độ ký sinh trùng, thời gian sạch ký sinh trùng và thời gian duy trì tình trạng sạch ký sinh trùng. Hiệu quả điều trị của hệ tiểu phân nano ART trên chuột gây nhiễm Plasmodium berghei thông qua các chỉ tiêu.
V. Kết luận và Triển Vọng Ứng Dụng Nano Artemisinin 53 Ký Tự
Nghiên cứu này đặt nền móng cho việc phát triển một phương pháp điều trị sốt rét hiệu quả hơn bằng cách sử dụng hệ tiểu phân nano Artemisinin. Kết quả nghiên cứu có thể đóng góp vào việc cải thiện sinh khả dụng Artemisinin, giảm tình trạng kháng thuốc và nâng cao hiệu quả điều trị sốt rét trên toàn cầu. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào tối ưu hóa công thức, đánh giá độc tính Artemisinin và thử nghiệm lâm sàng. Giải pháp được quan tâm hiện nay là ứng dụng công nghệ nano trong kỹ thuật bào chế [118]. Khi đó, quá trình đến đích sinh học của hoạt chất không còn phụ thuộc vào tính chất lý hóa của hoạt chất mà phụ thuộc phần lớn vào kích thước, hình dạng, tính chất bề mặt,. của tiểu phân.
5.1. Tiềm Năng Ứng Dụng Lâm Sàng Của Nano Artemisinin
Việc phát triển thành công hệ tiểu phân nano Artemisinin mở ra tiềm năng lớn cho việc ứng dụng lâm sàng trong điều trị sốt rét. Sản phẩm này có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả điều trị, giảm nguy cơ kháng thuốc và nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân sốt rét. Tuy nhiên, cần thực hiện thêm nhiều nghiên cứu để đảm bảo an toàn và hiệu quả trước khi đưa sản phẩm vào sử dụng rộng rãi. Trong khi đó, quá trình phát minh hoạt chất mới có tác dụng trên ký sinh trùng cần rất nhiều thời gian và chi phí, đến nay các nghiên cứu vẫn trong giai đoạn thử nghiệm.
5.2. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Nano Artemisinin Tương Lai
Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa công thức hệ tiểu phân nano Artemisinin, đánh giá độc tính Artemisinin và thử nghiệm lâm sàng trên người. Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm về cơ chế tác động của hệ tiểu phân nano Artemisinin trên ký sinh trùng sốt rét để hiểu rõ hơn về hiệu quả điều trị và tiềm năng phát triển của sản phẩm. Hiện nay, vẫn còn khoảng 3,2 tỉ dân số thế giới có nguy cơ mắc bệnh sốt rét. Năm 2015 có khoảng 214 triệu trường hợp mới mắc và 438.000 trường hợp tử vong do sốt rét [153].
