Tổng quan nghiên cứu

Dây Mỏ quạ (Dischidia major (Vahl) Merr.) là một dược liệu truyền thống được sử dụng rộng rãi tại các tỉnh phía Nam Việt Nam và một số nước châu Á như Ấn Độ, Malaysia, Thái Lan để điều trị các bệnh lý như phong thấp, đau nhức, rắn cắn, rối loạn chức năng gan. Thành phần chính trong cao chiết Mỏ quạ là các triterpenoid, trong đó ß-amyrin chiếm trên 45%, được chứng minh có tác dụng kháng viêm, giảm đau và nhiều tác dụng dược lý khác. Tuy nhiên, ß-amyrin có tính kém tan trong nước và các dung môi phân cực, gây khó khăn trong việc hấp thu và phát triển sản phẩm dược phẩm.

Nghiên cứu này nhằm mục tiêu bào chế hệ tiểu phân nano lipid (NLC) tải cao chiết Mỏ quạ giàu amyrin, sử dụng công nghệ đồng nhất hóa áp suất cao nhiệt độ cao để cải thiện độ tan, tăng sinh khả dụng và kiểm soát giải phóng hoạt chất. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào xây dựng công thức tối ưu, quy trình bào chế và đánh giá các đặc tính vật lý hóa của hệ tiểu phân nano lipid trong quy mô 100 g/mẻ. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm dược liệu công nghệ cao, nâng cao hiệu quả điều trị và khai thác nguồn dược liệu Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết tiểu phân nano lipid (NLC): NLC là hệ tiểu phân nano có cấu trúc lipid rắn-lỏng, cải tiến từ SLN, giúp tăng khả năng tải thuốc, ổn định hoạt chất và kiểm soát giải phóng. NLC có kích thước từ 1 nm đến 1 µm, với các cấu trúc Type I (kết tinh không hoàn toàn), Type II (vô định hình) và Type III (nhũ tương kép).

  • Lý thuyết đồng nhất hóa áp suất cao (HPH): Phương pháp sử dụng áp suất cao (500-1500 bar) và nhiều chu kỳ để tạo nhũ tương nano, giúp giảm kích thước tiểu phân và tăng độ đồng nhất.

  • Khái niệm hiệu suất bắt giữ (EE) và khả năng tải thuốc (DL): EE là tỷ lệ phần trăm hoạt chất được giữ lại trong tiểu phân so với lượng ban đầu, DL là tỷ lệ phần trăm hoạt chất trên tổng lượng lipid trong công thức.

Các khái niệm chính bao gồm: kích thước tiểu phân (KTTP), chỉ số đa phân tán (PDI), thế zeta, hiệu suất bắt giữ, khả năng tải thuốc, và các thành phần lipid, chất diện hoạt trong công thức NLC.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Cao chiết Mỏ quạ giàu amyrin (>45% ß-amyrin) được chiết xuất và tinh chế tại Bộ môn Dược liệu, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Các tá dược lipid và chất diện hoạt nhập khẩu từ các nhà cung cấp uy tín.

  • Phương pháp chọn mẫu: Nghiên cứu sử dụng phương pháp chọn mẫu theo tiêu chuẩn phòng thí nghiệm với cỡ mẫu 100 g/mẻ cho quy trình bào chế.

  • Phương pháp phân tích: Định lượng ß-amyrin bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-PDA) với điều kiện sắc ký chuẩn hóa và thẩm định theo hướng dẫn ICH. Kích thước tiểu phân và PDI được đo bằng thiết bị Zetasizer sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS). Thế zeta được xác định để đánh giá độ ổn định tĩnh điện của hệ tiểu phân. Hình thể học khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM).

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện trong khóa học 2019-2021, bao gồm các giai đoạn sàng lọc lipid, xây dựng công thức, bào chế thử nghiệm, đánh giá đặc tính và thẩm định phương pháp định lượng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Công thức tối ưu của hệ tiểu phân A-NLC:

    • Thành phần gồm 10% lipid (Compritol® 888 ATO – LauroglycolTM 90 theo tỷ lệ 6:4), 5% Tween 80, 1% cao Mỏ quạ giàu amyrin, và nước cất 2 lần vừa đủ 100 g.
    • Quy trình bào chế sử dụng máy khuấy tốc độ cao 5000 vòng/phút trong 10 phút để tạo nhũ tương sơ bộ, tiếp theo đồng nhất hóa áp suất cao (HPH) ở 75°C, áp suất 1000 bar với 7 chu kỳ.

  2. Đặc tính vật lý của hệ tiểu phân:

    • Kích thước tiểu phân trung bình là 208,8 ± 2,66 nm, phù hợp với tiêu chuẩn tiểu phân nano.
    • Chỉ số đa phân tán (PDI) đạt 0,2 ± 0,01, cho thấy sự phân bố kích thước đồng nhất.
    • Thế zeta đo được là -20,17 ± 0,23 mV, đảm bảo độ ổn định tĩnh điện tương đối tốt.

  3. Hiệu suất bắt giữ và khả năng tải:

    • Hiệu suất bắt giữ (EE) đạt 100%, cho thấy toàn bộ lượng amyrin được giữ lại trong hệ tiểu phân.
    • Khả năng tải (DL) là 9,11 ± 0,016%, thể hiện lượng amyrin tải cao trong công thức lipid.

  4. Đánh giá hình thể học:

    • Hình ảnh SEM cho thấy tiểu phân có hình dạng đồng nhất, bề mặt mịn, không kết tụ, phù hợp với yêu cầu bào chế.

Thảo luận kết quả

Kích thước tiểu phân khoảng 209 nm và PDI thấp chứng tỏ quy trình đồng nhất hóa áp suất cao hiệu quả trong việc tạo ra hệ tiểu phân nano đồng nhất, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về NLC. Thế zeta âm ở mức -20 mV giúp hệ tiểu phân ổn định nhờ lực đẩy tĩnh điện, giảm hiện tượng kết tụ trong quá trình bảo quản. Hiệu suất bắt giữ 100% là kết quả nổi bật, cho thấy khả năng bao gói hoàn hảo của hệ lipid đối với cao chiết Mỏ quạ giàu amyrin, vượt trội so với các phương pháp bào chế truyền thống.

So sánh với các nghiên cứu về NLC tải các hoạt chất kém tan khác như berberine hay astaxanthin, kết quả này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của công nghệ nano lipid trong việc nâng cao sinh khả dụng các hoạt chất thiên nhiên. Việc sử dụng Compritol® 888 ATO phối hợp LauroglycolTM 90 tạo ra hỗn hợp lipid có tính chất lý hóa phù hợp, giúp tăng độ hòa tan và ổn định của amyrin trong hệ tiểu phân.

Các biểu đồ kích thước tiểu phân và sắc ký HPLC định lượng ß-amyrin có thể được trình bày để minh họa sự đồng nhất kích thước và độ chính xác của phương pháp định lượng. Kết quả này mở ra hướng phát triển các sản phẩm dược liệu công nghệ cao, góp phần nâng cao giá trị dược liệu Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai sản xuất quy mô công nghiệp:

    • Áp dụng công thức và quy trình đồng nhất hóa áp suất cao đã tối ưu để sản xuất hệ tiểu phân nano lipid tải cao amyrin với quy mô lớn.
    • Mục tiêu: duy trì kích thước tiểu phân dưới 220 nm, PDI < 0,3, EE gần 100%.
    • Thời gian: 12-18 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: các công ty dược phẩm và viện nghiên cứu công nghệ sinh học.

  2. Nghiên cứu ổn định và bảo quản:

    • Thực hiện các thử nghiệm ổn định dài hạn và ngắn hạn theo tiêu chuẩn quốc tế để xác định điều kiện bảo quản tối ưu.
    • Mục tiêu: duy trì tính chất vật lý và hàm lượng amyrin trong 12 tháng.
    • Chủ thể: phòng thí nghiệm kiểm nghiệm dược phẩm.

  3. Đánh giá sinh khả dụng và hiệu quả điều trị:

    • Tiến hành các nghiên cứu in vivo để đánh giá sinh khả dụng và tác dụng dược lý của hệ tiểu phân nano lipid so với cao chiết truyền thống.
    • Mục tiêu: tăng sinh khả dụng ít nhất 2 lần, cải thiện hiệu quả kháng viêm, giảm đau.
    • Chủ thể: các trung tâm nghiên cứu dược lý và y học cổ truyền.

  4. Phát triển sản phẩm dược phẩm và mỹ phẩm:

    • Ứng dụng hệ tiểu phân nano lipid trong các dạng bào chế như kem bôi, viên nang mềm, thực phẩm chức năng.
    • Mục tiêu: đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị thương mại.
    • Chủ thể: doanh nghiệp dược mỹ phẩm và thực phẩm chức năng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Dược phẩm:

    • Học hỏi quy trình bào chế NLC, kỹ thuật đồng nhất hóa áp suất cao và phương pháp đánh giá đặc tính tiểu phân nano.

  2. Chuyên gia phát triển sản phẩm dược liệu và mỹ phẩm:

    • Áp dụng công thức và quy trình bào chế để phát triển sản phẩm chứa hoạt chất thiên nhiên có sinh khả dụng cao.

  3. Doanh nghiệp dược phẩm và thực phẩm chức năng:

    • Tham khảo để nâng cao chất lượng sản phẩm, ứng dụng công nghệ nano trong phát triển sản phẩm mới.

  4. Cơ quan quản lý và kiểm nghiệm dược phẩm:

    • Sử dụng làm tài liệu tham khảo trong việc đánh giá chất lượng và tiêu chuẩn hóa các sản phẩm nano lipid chứa hoạt chất thiên nhiên.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ tiểu phân nano lipid (NLC) là gì và có ưu điểm gì?
    NLC là hệ tiểu phân nano có cấu trúc lipid rắn-lỏng, giúp tăng khả năng tải thuốc, bảo vệ hoạt chất khỏi phân hủy, tăng sinh khả dụng và kiểm soát giải phóng. Ví dụ, NLC giúp cải thiện độ tan của các hoạt chất kém tan như amyrin.

  2. Tại sao chọn ß-amyrin làm chất điểm chỉ trong nghiên cứu?
    ß-amyrin chiếm trên 45% trong cao chiết Mỏ quạ và có tác dụng dược lý nổi bật như kháng viêm, giảm đau. Do đó, ß-amyrin được dùng làm chỉ tiêu định lượng để đánh giá chất lượng cao chiết.

  3. Phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao (HPH) có ưu điểm gì?
    HPH tạo nhũ tương nano đồng nhất với kích thước nhỏ, dễ nâng quy mô sản xuất, phù hợp với các công thức có tỷ lệ lipid cao, giúp tăng hiệu suất tải hoạt chất.

  4. Làm thế nào để đánh giá độ ổn định của hệ tiểu phân nano lipid?
    Đánh giá qua các chỉ tiêu như kích thước tiểu phân, PDI, thế zeta, hình thể học và quan sát hiện tượng kết tụ, tách lớp trong quá trình bảo quản.

  5. Hiệu suất bắt giữ (EE) và khả năng tải (DL) có ý nghĩa thế nào?
    EE thể hiện tỷ lệ hoạt chất được giữ lại trong tiểu phân so với lượng ban đầu, DL là tỷ lệ hoạt chất trên tổng lượng lipid. EE cao và DL phù hợp giúp đảm bảo hiệu quả điều trị và ổn định sản phẩm.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công công thức tối ưu và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano lipid tải cao chiết Mỏ quạ giàu amyrin bằng phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao nhiệt độ cao.
  • Hệ tiểu phân A-NLC có kích thước trung bình 208,8 nm, PDI 0,2, thế zeta -20,17 mV, hiệu suất bắt giữ 100% và khả năng tải 9,11%, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.
  • Phương pháp định lượng ß-amyrin bằng HPLC-PDA được thẩm định đầy đủ, đảm bảo độ chính xác và đặc hiệu cao.
  • Nghiên cứu góp phần phát triển công nghệ nano trong bào chế dược liệu Việt Nam, mở hướng ứng dụng trong sản xuất dược phẩm và mỹ phẩm.
  • Các bước tiếp theo bao gồm nghiên cứu ổn định, sinh khả dụng và phát triển sản phẩm ứng dụng thực tiễn.

Khuyến khích các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp tiếp tục khai thác và ứng dụng công nghệ nano lipid để nâng cao giá trị dược liệu Việt Nam.