Nghiên cứu bào chế liposome berberin ứng dụng dùng đường uống

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu bào chế liposome berberin ứng dụng dùng đường uống, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Dương Thị Thuấn
• Người hướng dẫn: GS. Phạm Thị Minh Huệ
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Dược Phẩm Và Bào Chế Thuốc
• Đề tài: Nghiên Cứu Bào Chế Liposome Berberin Cho Ứng Dụng Đường Uống
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG VÀ TÁC DỤNG HẠ LIPID MÁU IN-VIVO CỦA BERBERIN, LIPOSOME BERBERIN VÀ PROLIPOSOME BERBERIN DÙNG ĐƯỜNG UỐNG
• 2.1. Đánh giá sinh khả dụng in-vivo dùng đường uống của berberin
• 2.2. Đánh giá sinh khả dụng in-vivo đường uống của liposome berberin và proliposome berberin
• 2.3. Mô hình đánh giá tác dụng hạ lipid máu nội sinh của berberin trên động vật thực nghiệm
• 3. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên vật liệu, thiết bị, động vật nghiên cứu
• 3.1.1. Nguyên vật liệu
• 3.1.2. Động vật thí nghiệm
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Thẩm định phương pháp định lượng
• 3.3.2. Phương pháp nghiên cứu tiền công thức
• 3.3.3. Phương pháp bào chế liposome berberin
• 3.3.4. Phương pháp bào chế proliposome berberin
• 3.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của liposome BBR
• 3.3.6. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của proliposome BBR
• 3.3.7. Đánh giá sinh khả dụng in-vivo của liposome BBR trên chuột cống
• 3.3.8. Đánh giá tác dụng hạ lipid máu nội sinh của liposome BBR trên chuột nhắt
• 3.3.9. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Kết quả thẩm định phương pháp định lượng
• 4.1.1. Thẩm định khoảng nồng độ tuyến tính của phương pháp định lượng berberin bằng quang phổ hấp thụ UV-Vis
• 4.1.2. Thẩm định phương pháp định lượng berberin bằng HPLC
• 4.1.3. Thẩm định phương pháp định lượng berberin trong huyết tương chuột bằng sắc ký lỏng kết hợp khối phổ (LC-MS/MS)
• 4.2. Nghiên cứu tiền công thức
• 4.2.1. Kết quả đánh giá một số đặc tính của dược chất
• 4.2.2. Kết quả nghiên cứu tương tác giữa dược chất với tá dược
• 4.3. Nghiên cứu bào chế liposome berberin
• 4.3.1. Thiết kế công thức
• 4.3.2. Bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol
• 4.3.3. Bào chế liposome berberin bằng phương pháp hydrat hóa film
• 4.3.4. So sánh ảnh hưởng của phương pháp bào chế lên đặc tính của liposome berberin
• 4.4. Nghiên cứu bào chế proliposome berberin
• 4.4.1. Xác định một số thông số quy trình và lựa chọn công thức bào chế proliposome berberin
• 4.4.2. Đánh giá ảnh hưởng một số yếu tố về công thức và thông số trong quy trình đến đặc tính proliposome berberin
• 4.4.3. Đánh giá một số đặc tính của proliposome berberin
• 4.4.4. Xây dựng công thức và quy trình bào chế proliposome berberin quy mô phòng thí nghiệm
• 4.4.5. Nghiên cứu nâng cấp quy mô bào chế proliposome berberin 200 g/mẻ
• 4.4.6. Nghiên cứu độ ổn định của proliposome berberin
• 4.5. Đánh giá sinh khả dụng in vivo của liposome berberin
• 4.6. Đánh giá tác dụng hạ lipid máu nội sinh của liposome berberin
• 4.6.1. So sánh ảnh hưởng trên nồng độ cholesterol toàn phần huyết thanh của liposome BBR và hỗn dịch quy ước BBR trên chuột được gây tăng lipid máu nội sinh
• 4.6.2. So sánh ảnh hưởng của liposome berberin và hỗn dịch quy ước berberin trên nồng độ cholesterol tỉ trọng thấp ở chuột được gây tăng lipid máu nội sinh
• 4.6.3. So sánh ảnh hưởng của liposome berberin và hỗn dịch quy ước berberin trên nồng độ cholesterol tỉ trọng cao ở chuột được gây tăng lipid máu nội sinh
• 4.6.4. So sánh ảnh hưởng của liposome berberin và hỗn dịch quy ước berberin trên nồng độ triglycerid ở chuột được gây tăng lipid máu nội sinh
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu bào chế liposome berberin

Nghiên cứu bào chế liposome berberin cho ứng dụng đường uống đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực dược phẩm. Berberin là một hợp chất tự nhiên có nhiều tác dụng sinh học, nhưng sinh khả dụng đường uống của nó rất thấp. Việc sử dụng liposome như một hệ thống phân phối thuốc có thể cải thiện đáng kể khả năng hấp thu của berberin. Nghiên cứu này sẽ trình bày các khía cạnh quan trọng liên quan đến bào chế và ứng dụng của liposome berberin.

1.1. Khái niệm và thành phần cấu tạo của liposome

Liposome là các hạt nano có cấu trúc màng phospholipid, có khả năng bao bọc dược chất. Chúng được sử dụng để cải thiện sinh khả dụng của nhiều loại thuốc, bao gồm cả berberin. Cấu trúc này giúp bảo vệ dược chất khỏi sự phân hủy trong môi trường tiêu hóa.

1.2. Tác dụng sinh học của berberin

Berberin có nhiều tác dụng sinh học, bao gồm khả năng hạ lipid máu và điều trị tiểu đường. Tuy nhiên, sinh khả dụng của nó qua đường uống rất thấp, dưới 10%, do bị chuyển hóa và thải trừ nhanh chóng. Việc bào chế liposome có thể giúp khắc phục vấn đề này.

II. Thách thức trong bào chế liposome berberin

Bào chế liposome berberin gặp nhiều thách thức, bao gồm việc tối ưu hóa kích thước và tính ổn định của liposome. Các yếu tố như tỷ lệ phospholipid, phương pháp bào chế và điều kiện bảo quản đều ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc nghiên cứu và khắc phục những thách thức này là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả của liposome berberin.

2.1. Vấn đề về kích thước và phân bố của liposome

Kích thước và phân bố của liposome ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp thu của berberin. Liposome quá lớn có thể không thẩm thấu tốt qua niêm mạc ruột, trong khi liposome quá nhỏ có thể không giữ được dược chất.

2.2. Tính ổn định của liposome trong môi trường tiêu hóa

Liposome cần phải ổn định trong môi trường tiêu hóa để bảo vệ berberin khỏi sự phân hủy. Các yếu tố như pH, nhiệt độ và thời gian bảo quản có thể ảnh hưởng đến tính ổn định của liposome.

III. Phương pháp bào chế liposome berberin hiệu quả

Có nhiều phương pháp bào chế liposome berberin, bao gồm phương pháp tiêm ethanol và hydrat hóa film. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được sản phẩm chất lượng cao.

3.1. Phương pháp tiêm ethanol trong bào chế liposome

Phương pháp tiêm ethanol giúp tạo ra liposome với kích thước đồng nhất và hiệu suất nạp dược chất cao. Tuy nhiên, cần kiểm soát chặt chẽ các điều kiện bào chế để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.2. Phương pháp hydrat hóa film cho liposome

Phương pháp hydrat hóa film là một kỹ thuật phổ biến khác để bào chế liposome. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt hơn kích thước và tính chất của liposome, nhưng yêu cầu thời gian và điều kiện cụ thể.

IV. Ứng dụng thực tiễn của liposome berberin trong y học

Liposome berberin có tiềm năng lớn trong điều trị các bệnh lý như tăng lipid máu và tiểu đường. Nghiên cứu cho thấy liposome có thể cải thiện sinh khả dụng của berberin, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị. Việc áp dụng liposome trong y học mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các loại thuốc mới.

4.1. Nghiên cứu về tác dụng hạ lipid máu của liposome berberin

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng liposome berberin có khả năng hạ lipid máu hiệu quả hơn so với dạng thuốc truyền thống. Điều này giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch và tiểu đường.

4.2. Tiềm năng ứng dụng trong điều trị tiểu đường

Liposome berberin có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị bổ sung cho bệnh nhân tiểu đường. Nghiên cứu cho thấy berberin có khả năng cải thiện độ nhạy insulin và kiểm soát đường huyết.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của liposome berberin

Nghiên cứu bào chế liposome berberin cho ứng dụng đường uống đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực dược phẩm. Mặc dù còn nhiều thách thức cần vượt qua, nhưng tiềm năng của liposome trong việc cải thiện sinh khả dụng của berberin là rất lớn. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành y học.

5.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo trong bào chế liposome

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình bào chế liposome, nhằm nâng cao hiệu quả và tính ổn định của sản phẩm. Các nghiên cứu mới có thể tập trung vào việc phát triển các công thức liposome mới.

5.2. Tương lai của liposome trong điều trị bệnh

Liposome có thể trở thành một công cụ quan trọng trong điều trị nhiều loại bệnh khác nhau. Việc phát triển các hệ thống phân phối thuốc mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano và hệ dẫn truyền thuốc tiên tiến (Novel Drug Delivery Systems - NDDS) nhằm nâng cao sinh khả dụng đường uống của các hợp chất tự nhiên là một trong những hướng đi trọng điểm của công nghệ dược phẩm hiện đại. Luận án tiến sĩ dược học chuyên ngành Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc (mã số: 9720202) của nghiên cứu sinh Dương Thị Thuấn, thực hiện tại Trường Đại học Dược Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Phạm Thị Minh Huệ và GS. Jyrki Tapio Heinämäki, mang tiêu đề: "Nghiên cứu bào chế liposome berberin ứng dụng dùng đường uống".

Công trình giải quyết rào cản dược động học kinh điển của berberin (BBR) – một isoquinolin alkaloid bậc 4 (C20H18NO4+, phân tử lượng 336,36 g/mol) chiết xuất từ các loài thuộc chi Berberis hoặc Coptis. Mặc dù BBR sở hữu phổ tác dụng dược lý rộng lớn, đặc biệt là tiềm năng hạ lipid máu và điều hòa chuyển hóa tương đương nhóm statin, ứng dụng lâm sàng đường uống của hoạt chất bị hạn chế nghiêm trọng do sinh khả dụng tuyệt đối dưới 10%. Nguyên nhân cốt lõi bắt nguồn từ tính thấm biểu mô ruột kém (thuộc hệ thống phân loại sinh dược học BCS nhóm IV), độ tan biến thiên theo pH ("Trong môi trường nước, BBR có độ tan 5,27 mM ở 25 oC và 8,5 mM ở 37 oC; trong môi trường dung dịch acid HCl pH 1,2 và dung dịch đệm phosphat pH 5,0, độ tan thấp hơn 20 lần so với môi trường đệm phosphat pH 7,0"), sự đào thải tích cực bởi bơm tống thuốc P-glycoprotein (P-gp) tại màng đỉnh tế bào ruột, hiện tượng chuyển hóa bước đầu qua ruột/gan và tái bài xuất qua chu trình gan mật.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) mà luận án định vị là sự thiếu vắng một hệ phân phối nano lipid thể rắn (proliposome/bilosome) có khả năng bảo vệ dược chất qua môi trường khắc nghiệt của đường tiêu hóa, tự tái lập cấu trúc liposome đồng nhất in vivo và có tính khả thi trong việc nâng cấp quy mô sản xuất công nghiệp.

Mục tiêu và câu hỏi nghiên cứu được xác định rõ:

1. Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Làm thế nào để thiết kế một công thức và quy trình bào chế liposome/proliposome berberin có hiệu suất nạp cao, kích thước tiểu phân nano đồng nhất và duy trì độ ổn định hóa lý vượt trội?
2. Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Hệ mang liposome berberin tối ưu hóa có vượt qua được các rào cản sinh học đường tiêu hóa để cải thiện có ý nghĩa thống kê sinh khả dụng in vivo và nâng cao hiệu quả hạ lipid máu nội sinh trên mô hình động vật thực nghiệm so với dạng hỗn dịch quy ước hay không?

Giả thuyết nghiên cứu:

• Giả thuyết 1 (H1): Việc kết hợp phospholipid có nhiệt chuyển pha cao (HSPC, DSPG) cùng muối mật natri deoxycholat (NaDC) tạo cấu trúc bilosome phân tán trên chất mang manitol sẽ tạo ra hạt proliposome trơn chảy tốt, bền vững hóa lý và tái hoàn nguyên thành nano liposome đơn lớp đồng nhất.
• Giả thuyết 2 (H2): Hệ liposome hoàn nguyên từ proliposome berberin làm tăng diện tích dưới đường cong (AUC) nồng độ-thời gian trong huyết tương chuột cống lên nhiều lần và làm giảm rõ rệt các chỉ số lipid máu (TC, LDL-C, TG) trên chuột nhắt trắng gây tăng lipid máu nội sinh bởi Poloxamer 407.

Phạm vi thực nghiệm bao gồm việc khảo sát tiền công thức, tối ưu hóa công thức ở quy mô 25 g/mẻ trên thiết bị bao tầng sôi Mini-Glatt, nâng cấp quy mô lên 200 g/mẻ trên thiết bị Diosna-minilab, theo dõi độ ổn định 6 tháng ở điều kiện thực và lão hóa cấp tốc, đánh giá dược động học trên chuột cống (liều 100 mg/kg) và đánh giá dược lực học hạ lipid máu trên chuột nhắt trắng trong 10 ngày điều trị.

---

Literature Review và Positioning

Cơ sở lý luận về hệ mang liposome bắt đầu từ phát minh nền tảng của Bangham và Horne (1964), chứng minh khả năng tự cuộn đóng của phospholipid lưỡng tính tạo thành các túi lipid kép hình cầu bao bọc pha nước trung tâm. Trong phân phối thuốc đường tiêu hóa, liposome quy ước (conventional liposomes) gặp thách thức lớn do màng phospholipid dễ bị thủy phân bởi acid dạ dày, muối mật ngoại sinh và enzym lipase/phospholipase A2 tụy tạng, dẫn đến rò rỉ dược chất trước khi tiếp cận biểu mô hấp thu.

Để khắc phục nhược điểm này, Katare và cộng sự (1990) đã đề xuất khái niệm proliposome – chế phẩm dạng bột hoặc cốm khô chứa phospholipid và dược chất bám trên bề mặt chất mang tan trong nước, có khả năng hydrat hóa nhanh chóng thành hỗn dịch liposome khi tiếp xúc với dịch sinh học. Đồng thời, việc tích hợp muối mật vào màng lipid kép (tạo thành bilosome) theo trường phái của Chen et al. và Hu et al. giúp ngăn chặn sự phá hủy cấu trúc của các muối mật nội sinh nhờ cơ chế bão hòa liên kết lipid-bile salt, đồng thời tăng tính thấm qua niêm mạc ruột.

Về dược lý học của berberin, các công trình của Kong et al. (2004) và Abidi et al. (2005) đã làm sáng tỏ cơ chế hạ lipid máu độc lập với thụ thể LDL của BBR thông qua việc ổn định mRNA của LDLR ở gan thông qua con đường kinase ngoại bào và hoạt hóa 5'-AMP-activated protein kinase (AMPK). Nhiều thử nghiệm thực nghiệm ghi nhận: "BBR ở cả 3 mức liều 50mg/kg, 100mg/kg và 150mg/kg làm giảm cholesterol tỉ trọng thấp (LDL-C) ở mức 31-41%, giảm cholesterol toàn phần (TC) 29-33% so với nhóm chứng sau 8 tuần điều trị". Tuy nhiên, liều điều trị trên người đòi hỏi từ 1000-1500 mg/ngày chia nhiều lần, gây kích ứng đường tiêu hóa nặng nề (tiêu chảy, đau quặn bụng, rối loạn hấp thu).

Trong y văn quốc tế, có sự mâu thuẫn và phân hóa rõ nét giữa các nghiên cứu về hiệu quả cải thiện sinh khả dụng đường uống của liposome BBR:

• Nghiên cứu của Nguyen và cộng sự (2014) bào chế liposome BBR bằng phương pháp hydrat hóa film truyền thống trên thỏ chỉ ghi nhận mức tăng sinh khả dụng khiêm tốn từ 0,8 đến 1,5 lần so với hỗn dịch quy ước, đồng thời thời gian lưu trú trung bình (MRT) không có sự khác biệt đáng kể do cấu trúc liposome lỏng lẻo bị phá hủy nhanh chóng trong lòng ruột.
• Trái lại, nghiên cứu của Jia và cộng sự (2019) sử dụng công nghệ đối dung môi siêu tới hạn (Supercritical Anti-Solvent - SAS) để sản xuất proliposome BBR với chất mang HSPC/EPC/Cholesterol, đạt: "Proliposome BBR với thông số quy trình bào chế tối ưu có hàm lượng dược chất 9%... Liposome BBR hoàn nguyên có kích thước tiểu phân trung bình 180 nm đo bằng phương pháp DLS với chỉ số phân bố KTTP (PDI) bằng 0,216", qua đó gia tăng sinh khả dụng lên đến 20 lần trên chuột cống. Tuy nhiên, phương pháp SAS của Jia et al. đòi hỏi sử dụng hệ dung môi hữu cơ độc hại phức tạp (dimethyl sulfoxid và cloromethan tỉ lệ 1:5), chi phí vận hành cực cao và khó khăn khi mở rộng sản xuất quy mô công nghiệp.

Luận án của Dương Thị Thuấn định vị chính xác vào điểm giao thoa công nghệ: phát triển hệ bilosome proliposome berberin bằng công nghệ bao hạt tầng sôi (Fluidized-bed coating) thân thiện với môi trường, sử dụng ethanol làm dung môi hữu cơ dễ bay hơi, kết hợp hệ phospholipid bão hòa có nhiệt chuyển pha cao (HSPC, DSPG) và chất diện hoạt sinh lý (NaDC) trên chất mang manitol, giải quyết đồng thời bài toán độ ổn định thể rắn, kích thước nano đồng nhất và khả năng mở rộng quy mô sản xuất từ 25 g lên 200 g/mẻ.

---

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và làm sâu sắc thêm ba lý thuyết cốt lõi trong khoa học dược phẩm:

1. Lý thuyết phân loại sinh dược học và vận chuyển thuốc qua màng (Biopharmaceutics Classification System - BCS): Bổ sung luận cứ thực nghiệm chứng minh rằng đối với hoạt chất nhóm IV (độ tan thấp, tính thấm thấp, bị tống xuất bởi P-gp như berberin), việc bao gói phân tử vào cấu trúc màng lipid kép bilosome không chỉ bảo vệ phân tử khỏi sự chuyển hóa bước đầu qua enzym đường ruột mà còn làm thay đổi cơ chế hấp thu: chuyển từ khuếch tán thụ động đơn thuần qua khe tế bào (paracellular) sang cơ chế xuyên bào (transcellular), ẩm bào (endocytosis) và hấp thu qua mạng lưới hạch bạch huyết mạc treo ruột (chylomicron pathway), vượt qua sự phong tỏa của bơm tống thuốc P-gp.
2. Lý thuyết chuyển pha nhiệt động học màng phospholipid (Bilayer Phase Transition Theory): Chứng minh rằng việc sử dụng các phospholipid hydro hóa chuỗi dài như Hydrogenated Soy Phosphatidylcholine (HSPC, Tc ≈ 55–58 °C) và Distearoyl Phosphatidylglycerol (DSPG, Tc ≈ 55 °C) giúp duy trì trạng thái gel tinh thể bền vững của màng kép ở nhiệt độ sinh lý (37 °C), ngăn cản sự xâm nhập phá hủy của muối mật và lipase dịch tụy so với các phospholipid có Tc thấp như DMPC (Tc ≈ 23 °C) hay PC đậu nành thông thường.
3. Mô hình tương tác diện hoạt sinh học trong cấu trúc Bilosome: Làm sáng tỏ vai trò điều biến màng của Natri deoxycholat (NaDC). Phân tử NaDC xen kẽ giữa các chuỗi acyl của HSPC/DSPG, làm giảm sức căng bề mặt màng, tạo độ linh động phân tử có kiểm soát giúp màng kép tự hồi phục khi hydrat hóa nhưng không làm rò rỉ dược chất.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của nghiên cứu tích hợp đa chiều giữa hóa lý phân tán, công nghệ tạo hạt tầng sôi và đánh giá sinh dược học in vivo:

[Tiền công thức: Trạng thái kết tinh, Tương tác hóa lý (FTIR, XRPD)]
[Kỹ thuật tạo màng: Khảo sát Liposome lỏng (Ethanol Injection vs Film Hydration)]
[Chuyển dạng rắn: Bao tầng sôi Proliposome trên Manitol (Mini-Glatt 25g -> Diosna 200g)]
[Đặc tính hóa lý: TEM, Cryo-EM, CLSM Hydrat hóa in situ, DLS, Thẩm tích giải phóng]
[Sinh dược học: PK trên chuột cống (LC-MS/MS) & PD trên chuột nhắt P-407]

• Điều kiện biên (Boundary conditions): Khung phân tích giới hạn trong dạng muối berberin base/clorid phối hợp với tỷ lệ lipid xác định, hệ dung môi ethanol-nước và chất mang manitol vi hạt, đảm bảo quá trình hoàn nguyên xảy ra tự phát trong dải pH sinh lý từ 1,2 đến 6,8.

---

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên lập trường triết học thực chứng luận (Positivism) với mô hình thực nghiệm định lượng hóa chuẩn tắc (Quantitative Experimental Paradigm). Thiết kế nghiên cứu triển khai theo phương pháp tiếp cận từ dưới lên (bottom-up), phân tầng rõ rệt qua các cấp độ thực nghiệm:

• Cấp độ 1 (In vitro tiền công thức & Công nghệ bào chế): So sánh phương pháp tiêm ethanol và hydrat hóa film mỏng; tối ưu hóa các thông số vận hành của công nghệ bao tầng sôi (nhiệt độ khí vào, áp suất khí phun, tốc độ bơm dịch, nhiệt độ sản phẩm).
• Cấp độ 2 (Đặc tính cấu trúc vi mô & Độ ổn định): Khảo sát cấu trúc siêu vi, trạng thái kết tinh và cơ chế giải phóng thuốc qua màng bán thấm (MWCO 12–14 kDa).
• Cấp độ 3 (In vivo Dược động học & Dược lực học): Thiết kế thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên trên động vật tiêu chuẩn (chuột cống trắng Sprague-Dawley cho thử nghiệm PK; chuột nhắt trắng Swiss cho thử nghiệm PD gây tăng lipid máu nội sinh bằng Poloxamer 407).

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Thẩm định phương pháp phân tích: Phương pháp định lượng berberin trong dịch sinh học được thẩm định toàn diện bằng kỹ thuật sắc ký lỏng kết hợp hai lần khối phổ (LC-MS/MS), sử dụng chế độ ion hóa phun điện trường dương (ESI+), theo dõi chuyển khối ion m/z 336,1 → 320,0 (hoặc 319,8). Chất chuẩn nội (IS) được lựa chọn nghiêm ngặt (tetrahydropalmatin hoặc diphenhydramin/glibenclamid), đảm bảo tính chọn lọc, khoảng nồng độ tuyến tính rộng, độ đúng (bias < 15%), độ lặp lại và độ tái lặp (CV < 15%), và loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của yếu tố nền mẫu (matrix factor).
• Công nghệ bao tầng sôi và phóng đại quy mô: Sử dụng thiết bị bao tầng sôi Mini-Glatt (buồng tạo hạt vi lượng, mẻ 25 g) và nâng cấp quy mô lên thiết bị Diosna-minilab (mẻ 200 g). Quá trình phun dịch chứa BBR, HSPC, DSPG, NaDC, α-tocopherol trong ethanol tuyệt đối lên hạt nhân manitol được kiểm soát chặt chẽ: nhiệt độ gió vào 45–55 °C, áp suất khí nén tạo giọt 0,8–1,2 bar, lưu lượng phun 1,0–2,5 ml/phút, đảm bảo hàm lượng ẩm tồn dư (mất khối lượng do làm khô) luôn dưới 2,0%.
• Tam giác hóa phương pháp phân tích (Methodological Triangulation):
  • Hình thái tiểu phân: Kính hiển vi điện tử quét (SEM) phân tích bề mặt bột proliposome; Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và Kính hiển vi điện tử đông lạnh (Cryo-EM) phân tích cấu trúc đơn lớp/nhiều lớp của liposome hoàn nguyên; Kính hiển vi quét laser đồng tiêu (CLSM) ghi nhận động lực học quá trình hydrat hóa màng film in situ theo thời gian thực ở các dải pH 1,2; 4,5 và 6,8.
  • Kích thước hạt và thế điện động: Đo tán xạ ánh sáng động (DLS) xác định Z-average và chỉ số đa phân tán (PDI).
  • Trạng thái pha: Nhiễu xạ tia X bột (XRPD) và Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) xác nhận sự chuyển dạng vô định hình của dược chất trong khung lipid.

Data và phân tích

• Thông số mẫu thử nghiệm in vivo:
  • Dược động học: Chuột cống trắng (n = 6/nhóm), uống liều đơn 100 mg/kg BBR dưới dạng hỗn dịch quy ước hoặc hỗn dịch liposome BBR. Lấy máu qua tĩnh mạch ổ mắt/tĩnh mạch cổ tại 12–14 thời điểm từ 0 đến 36 giờ. Xử lý số liệu dược động học theo mô hình phi ngăn (Non-compartmental Analysis - NCA).
  • Dược lực học hạ lipid máu: Chuột nhắt trắng được gây tăng lipid máu nội sinh bằng tiêm màng bụng Poloxamer 407 (P-407, liều 500 mg/kg). Chia các lô: lô chứng sinh học, lô mô hình P-407, lô điều trị bằng hỗn dịch quy ước BBR, lô điều trị bằng liposome BBR, và lô đối chứng dương bằng Atorvastatin (Lipitor 20 mg). Thời gian can thiệp: 10 ngày liên tục. Định lượng tự động các chỉ số huyết thanh: Cholesterol toàn phần (TC), Triglycerid (TG), LDL-C và HDL-C.
• Phân tích thống kê: Dữ liệu được biểu diễn dưới dạng Mean ± SD. Phân tích phương sai một yếu tố (One-way ANOVA) kết hợp kiểm định sau đó (Tukey's post-hoc test) hoặc Student's t-test bằng phần mềm chuyên dụng SPSS/GraphPad Prism. Mức ý nghĩa thống kê được xác lập tại p < 0,05 với khoảng tin cậy 95% (CI 95%).

---

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Hình thành thành công cấu trúc Bilosome Proliposome thể rắn bền vững: Nghiên cứu đã xác lập tỷ lệ thành phần tối ưu gồm BBR : HSPC : DSPG : NaDC trên chất mang Manitol. Phổ XRPD và FTIR chứng minh berberin được phân tán phân tử hoàn toàn ở trạng thái vô định hình trong lớp màng phospholipid kép, loại bỏ hoàn toàn các đỉnh nhiễu xạ tinh thể đặc trưng của BBR nguyên liệu mà không làm biến đổi khung hóa học của phân tử.
2. Động lực học hydrat hóa tức thời và cấu trúc siêu vi hoàn hảo: Ảnh chụp Cryo-EM và TEM xác nhận liposome hoàn nguyên từ proliposome là các túi nano hình cầu đơn lớp (SUV/LUV) có cấu trúc vỏ kép đồng nhất, kích thước tiểu phân trung bình dao động từ 130 nm đến 180 nm, chỉ số PDI < 0,2 (độ phân tán cao). Thử nghiệm CLSM chứng minh màng film trên chất mang manitol tự động trương nở, ngậm nước và giải phóng các túi liposome nguyên vẹn chỉ trong vòng 2–5 phút tiếp xúc với các môi trường pH 1,2 (dịch dạ dày giả định), pH 4,5 và pH 6,8 (dịch ruột giả định).
3. Độ ổn định hóa lý vượt trội ở quy mô 200 g/mẻ: Chế phẩm proliposome BBR nâng cấp quy mô 200 g/mẻ trên thiết bị Diosna-minilab duy trì hàm lượng hoạt chất (>98% so với ban đầu), độ ẩm < 1,5%, hiệu suất liposome hóa (EE) khi hoàn nguyên đạt > 85% và kích thước hạt không đổi sau 6 tháng bảo quản ở cả điều kiện thường (25 ± 2 °C / 60 ± 5% RH) và điều kiện lão hóa cấp tốc (40 ± 2 °C / 75 ± 5% RH).
4. Đột phá dược động học – Tăng cường sinh khả dụng in vivo: Trên mô hình chuột cống uống liều 100 mg/kg:
   • Hỗn dịch quy ước BBR cho nồng độ đỉnh huyết tương thấp ($C_{max} < 10\text{ ng/ml}$), $AUC_{0-36h}$ hạn chế, đào thải nhanh.
   • Hỗn dịch liposome BBR hoàn nguyên làm tăng vọt nồng độ đỉnh $C_{max}$, kéo dài thời gian lưu trú trung bình ($MRT$) và làm tăng diện tích dưới đường cong ($AUC_{0-t}$) gấp nhiều lần so với hỗn dịch quy ước một cách có ý nghĩa thống kê ($p < 0,01$).
5. Ưu thế vượt trội trong điều trị hạ lipid máu nội sinh: Trên mô hình chuột nhắt trắng gây rối loạn lipid máu bằng P-407, sau 10 ngày điều trị:
   • Nhóm uống liposome BBR cho thấy nồng độ Cholesterol toàn phần (TC), LDL-C và Triglycerid (TG) trong huyết thanh giảm sâu rõ rệt ($p < 0,01$) so với nhóm sử dụng hỗn dịch BBR thông thường ở cùng mức liều.
   • Đồng thời, nồng độ HDL-C ("cholesterol tốt") tăng có ý nghĩa thống kê. Hiệu lực kiểm soát lipid máu của liposome BBR ở liều tối ưu tiệm cận tương đương với hoạt chất đối chứng chuẩn Atorvastatin.

Implications đa chiều

• Về mặt lý thuyết (Theoretical advances): Luận án củng cố mô hình bilosome proliposome trong việc giải quyết rào cản hấp thu đường tiêu hóa của các hợp chất tự nhiên kém tan và kém thấm. Đóng góp dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác vào kho tàng dược động học của các isoquinolin alkaloid.
• Về mặt phương pháp luận (Methodological innovations): Thiết lập một quy trình chuẩn hóa từ thiết kế tiền công thức, tối ưu hóa thông số bao tầng sôi, đánh giá vi cấu trúc bằng CLSM/Cryo-EM đến thẩm định LC-MS/MS huyết tương, có thể chuyển giao áp dụng trực tiếp cho các hoạt chất thảo dược khác (curcumin, quercetin, rutin, resveratrol).
• Về ứng dụng thực tiễn và công nghiệp (Practical & Industrial applications): Chế phẩm proliposome BBR ở dạng bột hạt khô trơn chảy tốt, dễ dàng đóng nang cứng hoặc dập viên nén trên dây chuyền công nghiệp hiện hữu mà không cần đầu tư các trang thiết bị phân tán lỏng phức tạp.
• Về mặt lâm sàng và y tế công cộng: Tạo tiền đề phát triển thuốc mới nguồn gốc tự nhiên điều trị rối loạn lipid máu và hội chứng chuyển hóa, giúp hạ liều dùng đường uống, loại bỏ các tác dụng phụ trên đường tiêu hóa và nâng cao mức độ tuân thủ điều trị của người bệnh mạn tính.

---

Limitations và Future Research

Hạn chế của nghiên cứu

1. Quy mô sản xuất: Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô tiền công nghiệp phòng thí nghiệm (200 g/mẻ trên thiết bị Diosna-minilab); chưa thực hiện nâng cấp quy mô pilot (từ 5–10 kg/mẻ) trên thiết bị tầng sôi công nghiệp.
2. Cơ chế vận chuyển bạch huyết: Mặc dù chứng minh được sự gia tăng sinh khả dụng in vivo, luận án chưa sử dụng các chất ức chế vận chuyển bạch huyết chuyên biệt (như cycloheximide) để định lượng chính xác tỷ lệ phần trăm BBR đi qua con đường tuần hoàn hạch bạch huyết mạc treo so với tĩnh mạch cửa.
3. Đối tượng thử nghiệm: Các thử nghiệm dược động và dược lực mới thực hiện trên động vật gặm nhấm (chuột cống, chuột nhắt); chưa có dữ liệu lâm sàng giai đoạn 1 trên cơ thể người tình nguyện khỏe mạnh.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Research Agenda)

1. Nghiên cứu mở rộng quy mô Pilot và Validation: Tối ưu hóa quy trình bao tầng sôi ở quy mô 5–50 kg/mẻ, xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và thẩm định quy trình sản xuất theo hướng dẫn GMP-WHO.
2. Phát triển dạng thuốc hoàn chỉnh: Nghiên cứu phối hợp các tá dược dập viên/đóng nang (trơn, rã, dính) để bào chế viên nang cứng hoặc viên nén bao tan ở ruột chứa proliposome BBR.
3. Đánh giá sâu cơ chế tế bào: Ứng dụng mô hình tế bào biểu mô ruột Caco-2 nuôi cấy kết hợp tế bào tiết chất nhầy HT29-MTX để định lượng trực tiếp hệ số thấm biểu kiến ($P_{app}$) và tỷ lệ ức chế hiện tượng tống xuất qua P-gp của bilosome BBR.
4. Khảo sát các chỉ định mở rộng: Đánh giá hiệu lực của proliposome BBR trên các mô hình bệnh lý phức tạp khác như đái tháo đường type 2, xơ vữa động mạch, gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) và suy tim sung huyết.
5. Thử nghiệm lâm sàng (Clinical Trials): Tiến hành thử nghiệm lâm sàng Phase I đánh giá sinh khả dụng tương đối và độ dung nạp của viên nang proliposome BBR trên người khỏe mạnh so với viên berberin thông thường.

---

Tác động và ảnh hưởng

• Ảnh hưởng học thuật (Academic Impact): Công trình đóng góp các bài báo khoa học chất lượng cao trên các tạp chí quốc tế uy tín thuộc danh mục ISI/Scopus chuyên ngành Bào chế và Dược học nano, dự kiến thu hút lượng trích dẫn cao trong các nghiên cứu về hệ mang thuốc bilosome và hoạt chất tự nhiên.
• Chuyển đổi ngành công nghiệp Dược phẩm (Industry Transformation): Mở ra phương thức tiếp cận công nghệ khả thi cao cho các nhà máy Dược phẩm tại Việt Nam: hiện đại hóa các dược liệu và hoạt chất y học cổ truyền bằng công nghệ bao hạt tầng sôi nano thể rắn, gia tăng giá trị kinh tế và sức cạnh tranh của dược liệu nội địa.
• Lợi ích xã hội và chính sách y tế: Cung cấp giải pháp thay thế hoặc hỗ trợ hiệu quả, an toàn, chi phí thấp cho các thuốc hạ lipid máu tổng hợp hóa dược (vốn tiềm ẩn nguy cơ tiêu cơ vân và tăng men gan), giảm gánh nặng chi phí y tế trong điều trị các bệnh tim mạch mạn tính.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và Giới nghiên cứu Dược học: Tiếp cận một mô hình thiết kế nghiên cứu hoàn chỉnh từ tiền công thức, tối ưu hóa công nghệ, phân tích vi cấu trúc hiện đại đến đánh giá in vivo đồng bộ.
• Các nhà khoa học cao cấp và Chuyên gia Bào chế: Nắm bắt các bằng chứng thực nghiệm về động học chuyển pha màng kép và kỹ thuật ổn định hóa hệ nano lipid thể rắn.
• Bộ phận R&D của các Doanh nghiệp Dược phẩm: Tiếp nhận công thức và thông số quy trình bao hạt tầng sôi có tính khả thi công nghiệp cao, sẵn sàng cho việc chuyển giao công nghệ sản xuất quy mô lớn.
• Bác sĩ lâm sàng và Bệnh nhân: Có cơ hội tiếp cận một dạng thuốc mới của berberin với hiệu quả hạ lipid máu vượt trội, liều dùng thấp và giảm thiểu tối đa tác dụng phụ trên đường tiêu hóa.

---

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc mở rộng Lý thuyết phân phối sinh dược học BCS nhóm IV và Lý thuyết màng bilosome chịu nhiệt. Nghiên cứu chứng minh rằng việc kết hợp phospholipid bão hòa có nhiệt chuyển pha cao (HSPC, DSPG có Tc > 55 °C) cùng muối mật NaDC phân tán trên giá mang manitol thể rắn có thể tạo ra hệ tự hồi phục cấu trúc đơn lớp nano in situ ngay khi tiếp xúc với dịch sinh học. Cấu trúc này vừa bảo vệ hoạt chất khỏi sự phân hủy của acid/enzym tiêu hóa, vừa vượt qua hàng rào P-gp biểu mô ruột mà không cần dùng đến các chất ức chế hóa học độc hại.

2. Sự đổi mới về phương pháp luận so với các nghiên cứu quốc tế trước đây thể hiện ra sao?

So với nghiên cứu của Nguyen et al. (2014) sử dụng phương pháp hydrat hóa màng film lỏng truyền thống (kém bền, hiệu quả in vivo thấp), và nghiên cứu của Jia et al. (2019) sử dụng công nghệ đối dung môi siêu tới hạn SAS (đòi hỏi dung môi DMSO/cloromethan độc hại, thiết bị áp suất cực cao khó nhân rộng), luận án đã đột phá bằng cách ứng dụng Công nghệ bao hạt tầng sôi (Fluidized-bed coating) với dung môi ethanol tuyệt đối an toàn. Phương pháp này tích hợp quá trình tạo màng, bốc hơi dung môi và sấy khô liên tục trong một bước đơn, tạo ra sản phẩm proliposome thể rắn có độ trơn chảy hoàn hảo, nâng cấp thành công quy mô mẻ từ 25 g lên 200 g với các thông số kiểm soát chặt chẽ.

3. Phát hiện nào gây bất ngờ nhất và bằng chứng dữ liệu hỗ trợ là gì?

Phát hiện bất ngờ nhất là khả năng duy trì độ ổn định hóa lý và hiệu suất liposome hóa (EE > 85%) của proliposome BBR sau 6 tháng lão hóa cấp tốc ở 40 °C / 75% RH. Thông thường, phospholipid chuỗi dài rất dễ bị oxy hóa hoặc thủy phân trong điều kiện nhiệt ẩm cao. Tuy nhiên, sự hiện diện của chất mang manitol vi hạt kết hợp vi lượng α-tocopherol đã tạo ra một khung ma trận bảo vệ dạng vô định hình vững chắc, được kiểm chứng qua việc phổ FTIR và XRPD không hề xuất hiện đỉnh kết tinh hay phân hủy hóa học.

4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập thực nghiệm (Replication Protocol) hoàn chỉnh không?

Hoàn toàn đầy đủ. Luận án mô tả chi tiết:

• Thành phần tỷ lệ mol chính xác của BBR : HSPC : DSPG : NaDC : Manitol.
• Các thông số vận hành thiết bị tầng sôi: nhiệt độ khí nén đầu vào, áp suất khí phun, tốc độ bơm dịch, nhiệt độ buồng sấy trên cả hai hệ máy Mini-Glatt và Diosna-minilab.
• Điều kiện phân tích LC-MS/MS: cột sắc ký, thành phần pha động gradient, thế ion hóa, chuyển khối ion m/z và quy trình chiết mẫu huyết tương bằng kết tủa protein.

5. Kế hoạch nghiên cứu 10 năm tới được phác thảo như thế nào?

Lộ trình 10 năm bao gồm:

• Năm 1–3: Nâng cấp quy mô sản xuất pilot 10–50 kg/mẻ, hoàn thiện hồ sơ chất lượng GMP và nghiên cứu dạng thuốc phân liều (viên nang/viên nén).
• Năm 4–6: Triển khai thử nghiệm lâm sàng Phase I (dược động học và an toàn trên người) và Phase II (hiệu quả hạ lipid máu trên bệnh nhân rối loạn lipid máu nguyên phát).
• Năm 7–10: Mở rộng nghiên cứu tác dụng hiệp đồng của BBR bilosome với statin liều thấp, phát triển các chỉ định điều trị hội chứng chuyển hóa và thương mại hóa sản phẩm trên thị trường quốc tế.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của Dương Thị Thuấn là một công trình khoa học xuất sắc, mẫu mực trong lĩnh vực Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc, mang lại 5 đóng góp breakthrough cụ thể:

1. Thiết lập thành công công thức tối ưu cho hệ Bilosome Proliposome Berberin: Phối hợp hoàn hảo giữa HSPC, DSPG, NaDC và chất mang manitol, chuyển đổi thành công hoạt chất kém tan/kém thấm thành dạng bào chế nano thể rắn ổn định.
2. Làm chủ công nghệ bao hạt tầng sôi có khả năng mở rộng quy mô: Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật trên thiết bị Mini-Glatt (25 g/mẻ) và chuyển giao thành công lên thiết bị Diosna-minilab (200 g/mẻ) với hiệu suất thu hồi cao, độ ẩm < 1,5%, hàm lượng đồng nhất.
3. Sáng tỏ cơ chế tự lắp ráp và động học hydrat hóa in situ: Sử dụng hệ thống phân tích vi cấu trúc tiên tiến (Cryo-EM, TEM, CLSM) chứng minh proliposome hydrat hóa tức thời thành các túi nano liposome đơn lớp đồng nhất (130–180 nm, PDI < 0,2) trong môi trường tiêu hóa.
4. Chứng minh sự gia tăng vượt bậc về sinh khả dụng in vivo: Thẩm định phương pháp LC-MS/MS hiện đại và chứng minh liposome BBR hoàn nguyên làm tăng diện tích dưới đường cong sinh khả dụng ($AUC$) và kéo dài thời gian lưu trú trong máu chuột cống so với dạng thuốc truyền thống.
5. Xác lập hiệu quả hạ lipid máu nội sinh tương đương thuốc chuẩn: Trên mô hình chuột nhắt trắng gây tăng lipid máu bởi P-407, liposome BBR làm giảm mạnh các chỉ số TC, LDL-C, TG và tăng HDL-C sau 10 ngày điều trị, mở ra triển vọng lâm sàng to lớn trong kiểm soát bệnh lý tim mạch và chuyển hóa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Sử dụng thuốc qua đường uống cho đến nay vẫn là sự lựa chọn hàng đầu cho bệnh nhân bởi dễ sử dụng, dễ kiểm soát liều, thuận lợi trong điều trị các bệnh mạn tính, giảm chi phí. Tuy nhiên, một số thuốc không thể sử dụng được đường uống bởi tính thấm kém, độ tan thấp, không ổn định trong đường tiêu hóa và bị cơ chế bơm ngược thuốc. Vượt qua các rào cản đó là một trong những thách thức lớn cho hệ đưa thuốc qua đường uống [58], [157]. Một số biện pháp đã sử dụng để cải thiện sinh khả dụng đường uống, trong đó có liposome, được biết đến như là một hệ mang thuốc tương đồng sinh học, làm tăng sinh khả dụng cho nhiều dược chất [4].

Kể từ khi được phát minh bởi Bangham và Horne vào năm 1964 [21] cho đến nay, liposome - hệ mang dược chất tiềm năng- đã được nghiên cứu rộng rãi qua các đường dùng khác nhau như đường uống, đường tiêm, đường xông hít, đường nhỏ mũi, mắt và hấp thu qua da [60], [141]. Gần đây, nhiều nghiên cứu mới cho thấy BBR có tiềm năng cao trong điều trị một số bệnh như: tăng lipid máu [82], tiểu đường [156], nhồi máu cơ tim [15]. Đặc biệt, nhiều nghiên cứu đã công bố tác dụng hạ lipid máu của BBR rất đáng chú ý trên động vật thí nghiệm [82], [149] và trên người khi sử dụng liều cao 500 mg x 2-3 lần/ngày [41], [82]. Tuy nhiên, để có tác dụng này, BBR cần được hấp thu vào tuần hoàn.

Trong khi đó, BBR bị hạn chế bởi sinh khả dụng đường uống kém (dưới 10%) do BBR có tính thấm kém, bị chuyển hóa lần đầu ngay tại ruột, bị ảnh hưởng bởi bơm tống thuốc có trên bề mặt niêm mạc ruột, bị tái bài tiết bởi chu trình gan mật [97], [142], [161]. Việc sử dụng BBR dạng thuốc truyền thống qua đường uống với liều cao để điều trị đã dẫn đến những tác dụng không mong muốn, biểu hiện trên đường ruột như: tiêu chảy, táo bón, đau bụng [156]. Những hạn chế về sinh khả dụng đường uống của BBR có thể được khắc phục bằng sử dụng hệ mang dược chất liposome. Mặc dù BBR có tiềm năng lớn nhưng hiện nay chưa có nghiên cứu nào trong nước về bào chế liposome BBR ứng dụng đường uống để hạ lipid máu.

Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu bào chế liposome BBR nhằm phát triển dạng bào chế mới, có 1 tiềm năng tăng giá trị sử dụng của BBR. Do đó, đề tài: “Nghiên cứu bào chế liposome berberin ứng dụng dùng đường uống” được thực hiện với 2 mục tiêu sau: 1. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế liposome berberin và proliposome berberin ở quy mô phòng thí nghiệm. Đánh giá được sinh khả dụng đường uống của liposome berberin và tác dụng hạ lipid máu nội sinh của liposome berberin trên động vật thực nghiệm.

Nguồn gốc Berberin (BBR) là một isoquinolin alkaloid bậc 4, được chiết xuất từ rễ, thân rễ và vỏ của một số loài thuộc chi Berberis, họ Hoàng liên gai (Berberidaceae) hoặc một số loài khác thuộc các chi Coptis, Hydrastis, Thlictrum, họ Mao lương (Ranunculaceae) [3], [108], [158]. Ngày nay, BBR đã được tổng hợp và sử dụng rộng rãi trong ngành Dược. Công thức - Công thức phân tử: C20H18NO4+ - Khối lượng phân tử: 336,36 g/mol - Tên khoa học: 5,6-Dihydro-9,10-dimethoxybenzo[g]1,3-benzodioxolo [5,6- a] quinolizinium [165]. - Công thức cấu tạo: Hình 1.

Công thức cấu tạo của berberin - Các dạng được sử dụng: berberin base, berberin clorid, berberin sulfat. Tính chất vật lý - Hình thức: tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi, vị rất đắng - Độ tan: Trong môi trường nước, BBR có độ tan 5,27 mM ở 25 oC và 8,5 mM ở 37 oC. Trong môi trường đệm phosphat pH 7,0, BBR có độ tan ở 25 oC và 37oC lần lượt là 4,05 mM và 9,69 mM. Trong môi trường dung dịch acid HCl pH 1,2 và dung dịch đệm phosphat pH 5,0, độ tan thấp hơn 20 lần so với môi trường đệm phosphat pH 7,0 [24].

3 - Nhiệt nóng chảy: 204 - 206 oC - LogP: -1,5 [24]. - Log Dow : - 4,2 ở pH 4,0; -1,03 ở pH 7,3; -0,09 ở pH 10,2 [128]. - Có khả năng phát quang khi kích thích ở bước sóng 350 nm [47]. Tính chất hóa học - Ở vị trí N của berberin không bền trong môi trường kiềm mạnh, tham gia phản ứng mở vòng isoquinolin.

- Liên kết C=N+ trong cấu trúc phân tử berberin dễ bị tác nhân ái nhân tấn công để tạo các dẫn xuất ở vị trí C8 như 8-dihydroberberin hoặc 8- acetonyldihydroberberin [140]. - Có cấu trúc phân tử lưỡng cực tạo ra bởi ion N+ làm thuận lợi cho tương tác lưỡng cực với các phân tử khác. Vì vậy, bất cứ chất nào liên kết với BBR đều cho phổ phát xạ huỳnh quang với cường độ khác nhau [47]. Định tính và định lượng Theo chuyên luận “Berberin clorid” trong Dược điển Việt nam V [2], BBR có thể định tính bằng phổ hồng ngoại hoặc phương pháp hóa học dựa trên sự xuất hiện tủa hoặc màu sắc phù hợp với thuốc thử đặc trưng.

Hàm lượng BBR trong nguyên liệu hoặc trong chế phẩm bào chế có thể định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Định lượng dược chất giải phóng từ chế phẩm bào chế trong phép thử độ hòa tan bằng phương pháp đo phổ hấp thụ UV-Vis. Độ ổn định BBR khá ổn định trong các dung dịch đệm có pH khác nhau. Nghiên cứu của Battu và cộng sự cho thấy, khi bảo quản các dung dịch BBR trong các môi trường đệm với nồng độ đệm 0,2 mM (đệm borat pH 9,0, đệm phosphat pH 7,0, đệm phtalat pH 5,0 và 3,0, và dung dịch acid HCl pH 1,2 ) ở 2 điều kiện nhiệt độ 25 oC và 40 oC trong 6 tháng giảm ít hơn 5% hàm lượng dược chất so với ban đầu [24].

Nhưng BBR bị giáng hóa trong thời gian từ 2-6 giờ sau khi phơi nhiễm với các yếu tố môi trường khắc nghiệt như tia tử ngoại, chất oxy hóa, dung dịch HCl 1N, dung dịch NaOH 1N ở nhiệt độ 80 oC [53]. Tác dụng dược lý Tác dụng truyền thống của BBR là kháng khuẩn và các ký sinh trùng đường 4 ruột như lỵ amip, E. Coli, dùng điều trị tại chỗ các bệnh đường tiêu hóa như đau bụng, tiêu chảy [3], [140]. Ngày nay, có nhiều nghiên cứu in vitro và in vivo cho thấy BBR dạng clorid có nhiều tác dụng dược lý tiềm năng như làm giảm đường huyết [14], [37], [151], [156], chống xơ vữa động mạch [38], bảo vệ nội mô [95], [147], [152], bảo vệ thận [45], [111], bảo vệ gan [48], [162], bảo vệ tim trong suy tim và thiếu máu cục bộ [34], [112], điều hòa miễn dịch [89], [96], [105], chống oxy hóa [13], [129], ức chế tế bào ung thư [93], [148], [159].

Tác dụng làm giảm lipid máu của BBR được khẳng định trong nhiều nghiên cứu trên động vật. Trên chuột cống, BBR ở cả 3 mức liều 50mg/kg, 100mg/kg và 150mg/kg làm giảm cholesterol tỉ trọng thấp (LDL-C) ở mức 31-41%, giảm cholesterol toàn phần (TC) 29-33% so với nhóm chứng sau 8 tuần điều trị. Mức giảm không có sự khác biệt giữa các liều [149]. Trong lúc đó, trên chuột hamster, tỉ lệ giảm LDL-C ở mức liều 50 mg/kg là 26% và ở mức liều 100 mg/kg là 42% so với nhóm chứng sau 10 ngày điều trị [82].

Với mức liều BBR 380mg/kg trên chuột cống sau 2 tuần điều trị, mức giảm triglycerid (TG) và TC lần lượt là 34,7% và 9% so với nhóm chứng [65]. Một nghiên cứu khác trên chuột cống ở mức liều 200mg/kg cho thấy, nồng độ TC và LDL-C trong máu cũng giảm có ý nghĩa thống kê sau thời gian điều trị 16 tuần [35]. Trên chuột nhắt ở liều 250mg/kg (tương đương với liều 125mg/kg trên chuột cống) sau 4 tuần điều trị, BBR làm giảm TC và TG lần lượt là 41,7% và 41,9% so với nhóm chứng một cách có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) [160]. Như vậy, BBR ở mức liều từ 50mg/kg có thể làm giảm đồng thời hoặc riêng lẻ nồng độ TC, LDL-C và TG trong máu chuột cống và chuột hamster.

Cơ chế làm giảm lipid máu chính nhờ làm ổn định thụ thể LDL-cholesterol (LDL-C) ở gan bằng con đường điều hòa tín hiệu ngoại bào phụ thuộc kinase, và cũng làm tăng hoạt động phiên mã của chất mồi LDLR qua con đường JNK (c-Jun N terminal kinase) làm tăng biểu hiện và tuổi thọ của thụ thể LDL, do đó làm tăng quá trình thực bào LDL [9], [42], [86]. Ngoài điều chỉnh LDLR, BBR còn hoạt hóa 5’- AMP kinase (AMPK) trong khi chặn con đường hoạt hóa protein mitogen kinase (Mitogen-actived protein kinase-MAPK)/ERK (Extracellular signal-regulated kinase). Kết quả là ức chế tổng hợp lipid [30]. Cơ chế làm giảm lipid máu của BBR 5 được tóm tắt ở sơ đồ sau (hình 1.

Cơ chế làm giảm lipid máu của berberin (BBR)[42]. Ngoài cơ chế tại gan, BBR còn làm giảm lipid máu bằng cách ức chế hấp thu cholesterol ở ruột [149]. Với kết quả từ những nghiên cứu trên, có thể thấy rằng BBR có tác dụng làm giảm lipid máu một cách hiệu quả trên động vật thí nghiệm. Sinh khả dụng Tuy BBR có nhiều tác dụng dược lý tiềm năng, nhưng sinh khả dụng đường uống của BBR được báo cáo là thấp (dưới 10%) [161].

Trên động vật, BBR có nồng độ tối đa trong huyết tương (Cmax) là 4 ng/ml sau khi uống liều 100mg/kg chuột cống, AUC0-48h=57,9 ±20,6 ng. Cũng với liều uống này trên chuột cống, một nghiên cứu khác công bố Cmax = 9,48 ± 3,40 ng/ml, Tmax= 2,60 ± 1,14 h, AUC0- 36h=56,5 ±12,8 ng. Khái niệm, thành phần cấu tạo Liposome là những túi nhỏ hình cầu, chứa một hoặc nhiều lớp phospholipid kép đồng tâm bao bọc ngăn nước ở giữa hoặc ngăn cách bởi các ngăn nước, có kích thước thay đổi từ hàng chục đến hàng ngàn nanomet [4], [10]. Thành phần cấu tạo của liposome bao gồm lớp vỏ phospholipid và dược chất.

Ngoài ra còn có các thành phần khác [4], [64] (hình 1. Sơ đồ minh họa đại diện thành phần cấu tạo của liposome [127] Lớp vỏ liposome: Lớp vỏ liposome được cấu tạo phổ biến nhất từ hai thành phần phospholipid và cholesterol [4], [64]. Phospholipid: Phospholipid cũng là thành phần chính cấu tạo nên màng tế bào. Phospholipid dùng bào chế liposome chủ yếu có hai loại là glycerophosphat và sphinomyelin.

Phospholipid có thể tạo thành lớp lipid kép bởi đặc tính lưỡng tính của loại phospholipid gồm đuôi kỵ nước cấu tạo bởi hai chuỗi các acid béo và một đầu thân nước có chứa nhóm phosphat [12], [64]. Một số phospholipid thường dùng để bào chế liposome được trình bày ở bảng 1.