NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN BÀO CHẾ PELLET CHỨA NANO ANDROGRAPHOLID

Nghiên cứu bào chế pellet nano Andrographolid giúp tăng sinh khả dụng. Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ của Nguyễn Minh Trang, Đại học Dược Hà Nội năm 2024.

• Tác giả: Nguyễn Minh Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thạch Tùng
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Nghiên cứu hoàn thiện bào chế pellet chứa nano andrographolid
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN VỀ ANDROGRAPHOLID
• 2.1. Nguồn gốc và cấu trúc hóa học
• 2.2. Tác dụng dược lý của andrographolid
• 2.3. Đặc điểm hấp thu của andrographolid
• 2.4. Một số nghiên cứu cải thiện sinh khả dụng của andrographolid
• 3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHE VỊ
• 3.1. Các phương pháp che vị trong dược phẩm ngày nay
• 3.2. Tạo màng bao
• 3.3. Thêm các chất tạo ngọt
• 3.4. Sử dụng các chất ức chế vị giác
• 3.5. Che vị bằng cách sử dụng các biến đổi về hóa học
• 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4.1. Nguyên, vật liệu và thiết bị
• 4.1.1. Nguyên, vật liệu
• 4.1.2. Nội dung nghiên cứu
• 4.2. Đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến kích thước tiểu phân, độ tan, độ hòa tan và tính thấm của hệ chứa nano andrographolid
• 4.3. Hoàn thiện bào chế và đánh giá một số đặc tính in vitro và in vivo của pellet che vị mang nano andrographolid
• 4.4. Phương pháp nghiên cứu
• 4.4.1. Phương pháp bào chế
• 4.4.2. Phương pháp đánh giá
• 4.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 5. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 5.1. Phương pháp định lượng andrographolid bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 5.1.1. Thẩm định phương pháp định lượng andrographolid in vitro bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 5.1.2. Thẩm định phương pháp định lượng andrographolid trong huyết tương bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 5.2. Kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến các đặc tính của hệ nano andrographolid
• 5.2.1. Đánh giá kích thước tiểu phân
• 5.2.2. Đánh giá độ tan của nano andrographolid
• 5.2.3. Đánh giá độ hòa tan của nano andrographolid
• 5.2.4. Đánh giá tính thấm của nano andrographolid
• 5.3. Kết quả nghiên cứu đánh giá đặc tính của pellet mang nano andrographolid được che vị bằng Eudragit E
• 5.3.1. Khả năng che vị in vitro của pellet sau bao Eudragit E
• 5.3.2. Khả năng giải phóng andrographolid trong môi trường HCl pH 1,2
• 5.3.3. Quan sát hình thái màng bao bằng kính hiển vi điện tử quét
• 5.4. Kết quả đánh giá sinh khả dụng của pellet chứa nano andrographolid và Eudragit E
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• A1. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• A2. DANH MỤC CÁC BẢNG
• A3. DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Pellet Nano Andrographolid Là Gì

Andrographolid (ADG), thành phần chính của cây Xuyên Tâm Liên, nổi tiếng với tác dụng chống viêm, chống oxy hóa, và kháng khuẩn. Tuy nhiên, sinh khả dụng đường uống của ADG lại thấp, chỉ khoảng 2.67%, do độ tan kém, khả năng thấm hạn chế và bị thải trừ bởi các bơm đẩy thuốc. Thêm vào đó, vị đắng của ADG gây khó khăn cho người dùng, đặc biệt là trẻ em và người già. Bào chế pellet nano hứa hẹn giải quyết các vấn đề này bằng cách tăng độ tan, tốc độ hòa tan và khả năng hấp thu của ADG. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình bào chế, đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định và hoàn thiện công thức pellet che vị đắng chứa nano ADG.

1.1. Nguồn Gốc Cấu Trúc Hóa Học Tác Dụng Dược Lý ADG

Andrographolid, một diterpen lacton, được chiết xuất từ cây Xuyên Tâm Liên. Lá cây chứa nhiều ADG nhất (0.054 – 4.686%). Cấu trúc hóa học của ADG (C20H30O5) bao gồm một vòng lacton, dễ bị thủy phân trong môi trường acid hoặc kiềm. ADG có nhiều tác dụng dược lý quan trọng, bao gồm chống viêm, chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch và hạ đường huyết. Tuy nhiên, đặc tính chống viêm và điều hòa miễn dịch đang được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất. Tác dụng dược lý của ADG đã được chứng minh thông qua nhiều nghiên cứu.

1.2. Tại Sao Cần Nghiên Cứu Pellet Nano Andrographolid

Sinh khả dụng thấp của Andrographolid do độ tan kém và bị thải trừ bởi P-gp và Bcrp là vấn đề cần giải quyết. Nghiên cứu của Ye và cộng sự cho thấy môi trường dịch vị ít ảnh hưởng tới ADG, do đó độ tan kém có thể là nguyên nhân chính. Việc bào chế Pellet Nano Andrographolid có thể cải thiện độ tan, tốc độ hòa tan và tăng cường hấp thu, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị. Ngoài ra, che vị đắng của ADG cũng là một yếu tố quan trọng để cải thiện sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân.

II. Thách Thức Sinh Khả Dụng Andrographolid Thấp Do Đâu

Một trong những trở ngại lớn nhất trong việc phát triển các sản phẩm chứa Andrographolid là sinh khả dụng đường uống thấp. ADG có độ tan trong nước kém, khiến cho việc hấp thu ở ruột non bị hạn chế. Thêm vào đó, hệ thống vận chuyển P-gp và BCRP trong ruột có thể bơm ngược ADG trở lại lòng ruột, làm giảm nồng độ thuốc trong máu. Cấu trúc diterpenlacton của ADG cũng dễ bị thủy phân trong môi trường acid, kiềm hoặc dưới tác dụng của các enzym, ảnh hưởng đến độ ổn định của thuốc. Việc hiểu rõ các yếu tố này là chìa khóa để phát triển các phương pháp bào chế tối ưu, đặc biệt là bào chế pellet nano, giúp cải thiện sinh khả dụng của ADG.

2.1. Ảnh Hưởng Của Độ Tan Kém Đến Khả Năng Hấp Thu ADG

Độ tan kém của Andrographolid (ADG) là một trong những yếu tố chính làm giảm sinh khả dụng đường uống của nó. ADG không tan tốt trong nước, dẫn đến nồng độ thuốc thấp tại vị trí hấp thu chính – hồi tràng và hỗng tràng. Điều này hạn chế khả năng hấp thu của thuốc vào vòng tuần hoàn chung. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng cải thiện độ tan của ADG có thể làm tăng đáng kể sinh khả dụng của nó.

2.2. Vai Trò Của P gp Và Bcrp Trong Việc Giảm Sinh Khả Dụng

P-glycoprotein (P-gp) và protein kháng ung thư vú (BCRP) là các protein vận chuyển thuốc hiện diện trong ruột. Chúng có vai trò bơm ngược các chất từ tế bào biểu mô ruột trở lại lòng ruột, làm giảm sự hấp thu của thuốc. Andrographolid là một cơ chất của P-gp và BCRP, nghĩa là các protein này có thể bơm ngược ADG trở lại lòng ruột, làm giảm sinh khả dụng của nó. Các phương pháp bào chế có thể ức chế hoạt động của P-gp và BCRP có thể cải thiện sinh khả dụng của ADG.

2.3. Tính Không Ổn Định Của Andrographolid Trong Môi Trường pH Khác Nhau

Cấu trúc vòng lacton trong Andrographolid (ADG) dễ bị thủy phân trong môi trường acid mạnh, kiềm mạnh hoặc dưới tác dụng của các enzym thủy phân lacton (esterase). Môi trường dịch vị với pH acid và enzym thủy phân có thể là yếu tố bất lợi đối với độ ổn định của ADG. Tuy nhiên, nghiên cứu của Ye và cộng sự cho thấy môi trường dịch vị ít ảnh hưởng tới ADG, cho thấy đây có lẽ không phải là nguyên nhân chính dẫn đến sinh khả dụng thấp.

III. Phương Pháp Bào Chế Pellet Nano Giải Pháp Tối Ưu

Bào chế pellet là một kỹ thuật tạo hạt đa phân tử, tạo ra các viên nhỏ (pellet) chứa dược chất. Kết hợp với công nghệ nano, các pellet chứa các hạt nano Andrographolid, giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan. Việc che vị đắng bằng lớp màng bao thích hợp (ví dụ, Eudragit E) giúp nâng cao trải nghiệm sử dụng. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá các chất ổn định, tối ưu hóa quy trình bào chế và đánh giá các đặc tính in vitro và in vivo của pellet nano Andrographolid.

3.1. Ưu Điểm Của Bào Chế Pellet Nano So Với Các Dạng Khác

Bào chế pellet nano mang lại nhiều ưu điểm so với các dạng bào chế truyền thống. Pellet có kích thước nhỏ, phân tán đều trong đường tiêu hóa, giảm kích ứng niêm mạc. Công nghệ nano tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan của dược chất. Pellet còn có thể được che vị đắng, giúp bệnh nhân dễ dàng sử dụng hơn. Do đó, bào chế pellet nano có tiềm năng lớn trong việc cải thiện sinh khả dụng và hiệu quả điều trị của Andrographolid.

3.2. Vai Trò Của Chất Ổn Định Trong Bào Chế Nano ADG

Chất ổn định đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của hệ nano Andrographolid. Việc giảm kích thước hạt dẫn đến hỗn dịch nano không ổn định và xảy ra hiện tượng Ostwald. Chất ổn định, thường là các chất diện hoạt, hấp phụ lên bề mặt tiểu phân nano, hạn chế sự kết tập tiểu phân nhờ lực đẩy tĩnh điện hoặc lực cản không gian. Ngoài ra, chất diện hoạt được sử dụng với lượng thích hợp có thể cải thiện độ tan, tốc độ hòa tan và tính thấm của dược chất.

3.3. Quy Trình Che Vị Đắng ADG Bằng Eudragit E

Andrographolid có vị đắng rất mạnh, ảnh hưởng đến sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân. Eudragit E là một polyme tan trong môi trường acid, thường được sử dụng để che vị đắng của thuốc. Lớp màng bao Eudragit E sẽ ngăn chặn sự tiếp xúc giữa dược chất và vị giác trong khoang miệng, giúp bệnh nhân dễ dàng nuốt thuốc. Khi xuống đến dạ dày, Eudragit E sẽ tan ra, giải phóng dược chất để hấp thu.

IV. Nghiên Cứu Đánh Giá Ảnh Hưởng Chất Ổn Định Lên ADG Nano

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các chất ổn định khác nhau (Tween 80, Poloxamer 407, Cremophor RH40) đến kích thước tiểu phân, độ tan, độ hòa tan và tính thấm của hệ chứa nano Andrographolid. Kết quả cho thấy loại và nồng độ chất ổn định có ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính này. Việc lựa chọn chất ổn định phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ nano ADG. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đánh giá khả năng che vị đắng của pellet sau khi bao Eudragit E.

4.1. Ảnh Hưởng Của Chất Ổn Định Đến Kích Thước Tiểu Phân Nano ADG

Kích thước tiểu phân là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ tan, tốc độ hòa tan và tính thấm của dược chất. Nghiên cứu đã đánh giá ảnh hưởng của các chất ổn định khác nhau đến kích thước tiểu phân của nano Andrographolid. Kết quả cho thấy nồng độ và loại chất ổn định có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước tiểu phân. Việc lựa chọn chất ổn định và nồng độ phù hợp là rất quan trọng để đạt được kích thước tiểu phân tối ưu.

4.2. So Sánh Độ Tan Và Độ Hòa Tan Của ADG Nano Với Các Chất Ổn Định

Độ tan và độ hòa tan là những yếu tố quyết định đến sinh khả dụng của dược chất. Nghiên cứu đã so sánh độ tan và độ hòa tan của nano Andrographolid với các chất ổn định khác nhau. Kết quả cho thấy chất ổn định có thể cải thiện đáng kể độ tan và độ hòa tan của ADG. Cơ chế cải thiện độ tan và độ hòa tan có thể liên quan đến khả năng làm giảm sức căng bề mặt và tăng cường sự thấm ướt của ADG.

4.3. Đánh Giá Tính Thấm Của Nano ADG Qua Màng Ruột

Tính thấm qua màng ruột là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến sự hấp thu của dược chất. Nghiên cứu đã đánh giá tính thấm của nano Andrographolid qua màng ruột bằng các mô hình in vitro. Kết quả cho thấy chất ổn định có thể cải thiện tính thấm của ADG qua màng ruột. Cơ chế cải thiện tính thấm có thể liên quan đến khả năng ức chế hoạt động của P-gp và BCRP.

V. Kết Quả Pellet Nano Cải Thiện Sinh Khả Dụng Andrographolid

Nghiên cứu đánh giá sinh khả dụng của pellet chứa nano Andrographolid và Eudragit E trên mô hình động vật (thỏ). Kết quả cho thấy pellet nano cải thiện đáng kể các thông số dược động học của ADG, bao gồm AUC (diện tích dưới đường cong), Cmax (nồng độ tối đa trong huyết tương) và Tmax (thời gian đạt nồng độ tối đa). Điều này chứng minh rằng bào chế pellet nano là một phương pháp hiệu quả để tối ưu hóa sinh khả dụng của Andrographolid.

5.1. Kết Quả Nghiên Cứu In Vivo Dược Động Học Của ADG Trên Thỏ

Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá dược động học của Andrographolid (ADG) trên mô hình thỏ sau khi sử dụng pellet chứa nano ADG và Eudragit E. Các thông số dược động học như diện tích dưới đường cong (AUC), nồng độ tối đa trong huyết tương (Cmax) và thời gian đạt nồng độ tối đa (Tmax) đã được đánh giá và so sánh với dạng bào chế thông thường.

5.2. So Sánh Sinh Khả Dụng Của Pellet Nano Và Dạng Bào Chế Khác

Kết quả so sánh sinh khả dụng của pellet chứa nano Andrographolid (ADG) và dạng bào chế khác cho thấy pellet nano cải thiện đáng kể các thông số dược động học. Diện tích dưới đường cong (AUC) tăng lên, nồng độ tối đa trong huyết tương (Cmax) cao hơn và thời gian đạt nồng độ tối đa (Tmax) ngắn hơn so với dạng bào chế thông thường.

5.3. Đánh Giá Khả Năng Che Vị Đắng In Vitro Của Eudragit E

Khả năng che vị đắng của pellet sau khi bao Eudragit E đã được đánh giá in vitro. Kết quả cho thấy lớp màng bao Eudragit E có khả năng ngăn chặn sự tiếp xúc giữa dược chất và vị giác trong khoang miệng, giúp giảm cảm nhận vị đắng của Andrographolid. Điều này có thể cải thiện đáng kể sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Pellet Nano Andrographolid

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của bào chế pellet nano Andrographolid trong việc tối ưu hóa sinh khả dụng và che vị đắng. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn về tính ổn định lâu dài, độc tính và hiệu quả lâm sàng của sản phẩm. Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa công thức, quy trình sản xuất và đánh giá hiệu quả điều trị trên các mô hình bệnh khác nhau. Pellet nano Andrographolid hứa hẹn là một giải pháp tiềm năng cho việc điều trị các bệnh lý liên quan đến tác dụng dược lý của Andrographolid.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Tối Ưu Công Thức Và Quy Trình

Để đưa pellet nano Andrographolid vào ứng dụng thực tế, cần tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa công thức và quy trình sản xuất. Các yếu tố như tỷ lệ thành phần, điều kiện bào chế và quy trình bảo quản cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của sản phẩm.

6.2. Đánh Giá Độc Tính Và An Toàn Trên Mô Hình In Vivo

Trước khi tiến hành thử nghiệm lâm sàng, cần đánh giá độc tính và an toàn của pellet nano Andrographolid trên mô hình in vivo. Các nghiên cứu về độc tính cấp tính, độc tính mãn tính và độc tính di truyền cần được thực hiện để đảm bảo sản phẩm an toàn cho người sử dụng.

6.3. Nghiên Cứu Lâm Sàng Đánh Giá Hiệu Quả Điều Trị Thực Tế

Sau khi chứng minh được tính an toàn, cần tiến hành các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả điều trị thực tế của pellet nano Andrographolid. Các nghiên cứu này cần được thiết kế theo các tiêu chuẩn khoa học để thu thập dữ liệu khách quan và chứng minh hiệu quả của sản phẩm trong điều trị các bệnh lý khác nhau.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Andrographolid (ADG) là một diterpen lacton có hoạt tính sinh học chính được phân lập từ cây Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata (Burm. ex Nees) Wall. Nees, thuộc họ Ô rô Acanthaceae). Trong tự nhiên, hàm lượng andrographolid tập trung chủ yếu ở lá cây (dao động từ 0,054% đến 4,686%), ngoài ra còn phân bố một lượng nhỏ ở thân, ngọn hoa và rễ. Về mặt dược lý, andrographolid đã được chứng minh sở hữu nhiều hoạt tính sinh học giá trị bao gồm chống viêm, chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch, bảo vệ gan, hạ đường huyết, chống kết tập tiểu cầu, kháng khuẩn và chống dị ứng.

Tuy nhiên, việc ứng dụng andrographolid trên lâm sàng qua đường uống gặp phải những rào cản sinh dược học lớn:

• Độ tan trong nước rất thấp và tốc độ hòa tan chậm, cản trở việc tạo nồng độ hòa tan tối ưu tại vị trí hấp thu chính ở đường ruột (hỗng tràng và hồi tràng).
• Sinh khả dụng đường uống tự nhiên của andrographolid rất thấp, chỉ đạt khoảng 2,67%. Hoạt chất vừa bị chuyển hóa bởi enzym liên hợp sulfat thành dẫn chất ion hóa 14-deoxy-12-sulfoandrographolid làm giảm hấp thu, vừa bị tống ngược trở lại lòng ruột bởi các bơm vận chuyển ngược efflux pump như P-glycoprotein (P-gp) và Breast Cancer Resistance Protein (Bcrp) tại biểu mô ruột non.
• Vị đắng cực kỳ gay gắt (thường được mệnh danh là "vua của các vị đắng"), gây cản trở nghiêm trọng đến sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân, đặc biệt là nhóm đối tượng trẻ em và người cao tuổi.

Để giải quyết các nhược điểm này, công nghệ nano nghiền ướt (wet milling) giúp thu nhỏ kích thước hạt xuống kích thước nano đã được áp dụng nhằm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt, cải thiện độ tan và tốc độ hòa tan theo định luật Noyes-Whitney. Tuy nhiên, hệ phân tán nano có năng lượng bề mặt cao, dễ xảy ra hiện tượng già hóa Ostwald (Ostwald ripening) và kết tập tiểu phân, đòi hỏi phải lựa chọn chất ổn định bề mặt phù hợp. Bên cạnh đó, nghiên cứu trước đây của nhóm tác giả (Nguyễn Quốc Hoài, 2023) đã ứng dụng phương pháp nghiền bi để tạo nano andrographolid rồi bồi lên nhân trơ và bao che vị bằng màng beta-glucan, nhưng lớp màng này chưa che giấu được hoàn toàn vị đắng của dược chất. Đồng thời, các nghiên cứu trước đó còn thiếu dữ liệu thực nghiệm về đánh giá tính thấm qua màng ruột của hệ nano andrographolid.

Từ bối cảnh thực tiễn trên, khóa luận xác định 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến đặc tính của hệ nano andrographolid (kích thước tiểu phân, độ tan, độ hòa tan và tính thấm qua màng ruột).
2. Hoàn thiện bào chế và đánh giá một số đặc tính in vitro và in vivo của pellet che vị mang nano andrographolid.

• Đối tượng nghiên cứu: Cao khô xuyên tâm liên (chứa 32,6% andrographolid), chất chuẩn andrographolid L973 (độ tinh khiết 98%), hệ hỗn dịch nano andrographolid, pellet nhân trơ cellulose vi tinh thể (MCC) mang nano andrographolid và pellet sau khi bao che vị bằng Eudragit E.
• Phạm vi nghiên cứu:
  • Không gian: Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Bào chế - Trường Đại học Dược Hà Nội và Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia.
  • Thời gian: Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ được hoàn thành và bảo vệ vào tháng 06/2024.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình sinh dược học

Khóa luận phát triển dựa trên Hệ thống phân loại sinh dược học (BCS), trong đó andrographolid được xếp vào nhóm IV (độ tan thấp, tính thấm thấp). Quá trình giải quyết các rào cản hấp thu của dược chất nhóm IV dựa trên các cơ sở khoa học:

• Cơ chế ổn định hệ nano: Sử dụng các chất diện hoạt không ion hóa (Poloxamer 407, Cremophor RH40, Tween 80). Các chất này hấp phụ lên bề mặt tiểu phân sơ nước, tạo lớp cản không gian (steric hindrance) ngăn cản sự va chạm và kết tụ tiểu phân, đồng thời tạo micell giúp hòa tan các phân tử dược chất ít tan trong lõi kỵ nước.
• Cơ chế ức chế bơm tống thuốc P-glycoprotein: P-gp là protein vận chuyển phụ thuộc năng lượng ATP. Một số chất diện hoạt có khả năng ức chế P-gp thông qua việc làm cạn kiệt nguồn ATP ty thể hoặc làm hóa lỏng màng tế bào, từ đó làm bất hoạt enzym ATPase và giảm hiện tượng bài xuất ngược andrographolid vào lòng ống tiêu hóa.
• Nguyên lý che vị bằng polyme cảm ứng pH: Eudragit E (copolymer amino methacrylate mang nhóm chức amin bậc ba) có đặc tính không tan ở môi trường trung tính và kiềm yếu (pH ≥ 5,0) như nước bọt trong khoang miệng (pH 6,8 - 7,4), nhưng hòa tan rất nhanh bằng cơ chế tạo muối trong môi trường acid mạnh (pH ≤ 5,0) như dịch vị dạ dày (pH 1,0 - 1,5). Màng bao Eudragit E đóng vai trò rào cản vật lý ngăn hoạt chất tiếp xúc với thụ thể vị giác ở miệng nhưng phóng thích nhanh hoạt chất khi tới dạ dày.

Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm

Nghiên cứu kết hợp các kỹ thuật bào chế hiện đại và chuỗi phương pháp đánh giá sinh dược học in vitro, ex vivo và in vivo:

• Phương pháp bào chế:
  • Nghiền khô: Sử dụng máy nghiền phản lực không khí Hosokawa Alpine PX5-001 ở áp suất 2 bar để phân chia cao khô xuyên tâm liên về kích thước trung bình 57,8 ± 1,5 µm (độ phân tán span 3,295 ± 0,093).
  • Nghiền bi ướt: Phối hợp cao sau nghiền khô với dung dịch chất ổn định trong cối nghiền chứa bi zirconi oxyd (máy nghiền rung Retsch MM200 dùng bi 0,65 mm ở tần số 30 Hz để sàng lọc công thức; máy nghiền hành tinh Tencan XQM-2A dùng 300 g bi 2 mm với tốc độ 300 vòng/phút trong 3 giờ để sản xuất lô dịch bồi).
  • Bồi dần tầng sôi: Sử dụng thiết bị bao tầng sôi Uni-Glatt ở chế độ phun từ dưới lên (bottom-spray) để bồi dịch hỗn dịch nano andrographolid (phối hợp chất dính HPMC E6 4%) lên 30 g nhân trơ Vivapur MCC 500 (kích thước 500 - 710 µm). Sau đó, tiếp tục bồi màng bao che vị Eudragit E từ hỗn dịch phân tán nước (chứa Eudragit E, natri lauryl sulfat, acid stearic và talc).
• Phương pháp đánh giá đặc tính lý hóa và in vitro:
  • Kích thước và phân bố kích thước hạt: Đo bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) trên máy Malvern Zetasizer Nano ZS90 tại 25°C, xác định kích thước tiểu phân trung bình (KTTPTB) và chỉ số đa phân tán (PDI).
  • Khảo sát hình thái vi cấu trúc: Quan sát mặt cắt pellet và hệ nano bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM JEOL IT800) ở điện áp gia tốc 10 kV sau khi phủ lớp platin.
  • Độ tan bão hòa: Lắc mẫu trong nước tinh khiết và đệm phosphat pH 6,8 ở 37°C trong 48 giờ, ly tâm 5000 vòng/phút trong 20 phút và định lượng bằng HPLC.
  • Độ hòa tan: Thực hiện trên máy thử độ hòa tan cánh khuấy ERWEKA DT 600 ở tốc độ 100 vòng/phút, 37°C. Mẫu nano được đánh giá trong điều kiện non-sink (250 ml đệm phosphat pH 6,8); mẫu pellet bao che vị được đánh giá trong 900 ml môi trường dịch vị mô phỏng HCl pH 1,2.
  • Khả năng che vị in vitro: Lắc pellet trong 25 ml nước cất ở 125 vòng/phút trong 1 phút, định lượng nồng độ andrographolid giải phóng tự do bằng HPLC và so sánh với ngưỡng cảm nhận vị đắng (1,28 µg/ml).
• Phương pháp đánh giá tính thấm ex vivo:
  • Mô phỏng tính thấm qua màng ruột trên thiết bị cánh khuấy cải tiến sử dụng đoạn mô hỗng tràng ruột lợn tươi đã bóc tách lớp thanh mạc và lớp cơ, giữ lại lớp niêm mạc và dưới niêm mạc (diện tích khuếch tán 1,767 cm²). Ngăn cho chứa 20 ml mẫu phân tán trong đệm HEPES pH 7,4 sục khí oxy 100%; ngăn nhận chứa 500 ml đệm HEPES pH 7,4 ở 37°C. Lấy mẫu tại các mốc 30, 60, 90, 120, 150 phút để tính hệ số thấm biểu kiến ($P_{app}$).
• Phương pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo:
  • Thực nghiệm trên 6 con thỏ đực trưởng thành (trọng lượng 2,0 - 2,5 kg) cho nhịn ăn 24 giờ. Chia hai nhóm dùng liều tương đương 30 mg andrographolid/kg qua ống sonde dạ dày: Nhóm 1 uống cao nguyên liệu; Nhóm 2 uống pellet mang nano andrographolid bao Eudragit E.
  • Lấy máu tĩnh mạch tai tại 11 thời điểm (5, 15, 30, 45 phút và 1, 2, 3, 4, 6, 8, 24 giờ). Chiết lỏng - lỏng andrographolid từ huyết tương bằng ethyl acetat, cô cắn dưới dòng khí nitơ, hoàn nguyên bằng methanol và phân tích HPLC.
• Phương pháp phân tích HPLC và xử lý số liệu:
  • HPLC in vitro: Hệ thống Shimadzu, đầu dò UV bước sóng 225 nm, cột C18 ($250 \times 4,6$ mm, 5 µm), pha động methanol - nước (55:45 tt/tt), tốc độ dòng 1 ml/phút.
  • HPLC huyết tương: Hệ thống Waters, đầu dò UV bước sóng 225 nm, cột C18 ($150 \times 4,6$ mm, 5 µm), rửa giải gradient giữa đệm $KH_2PO_4$ 10 mM (pH 3,0) và acetonitril, sử dụng chất nội chuẩn propyl parahydroxybenzoat.
  • Xử lý số liệu: Dữ liệu được tính toán trên Microsoft Excel 365, GraphPad Prism 9 ($n = 3$, biểu thị dạng $TB \pm SD$). Các thông số dược động học được xử lý theo mô hình phi ngăn trên phần mềm Phoenix WinNonlin 8.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các tài liệu khoa học chuyên ngành liên quan đến ba trục nội dung then chốt của đề tài:

• Dược chất andrographolid: Phân tích chi tiết đặc tính hóa lý (công thức phân tử $C_{20}H_{30}O_5$, khối lượng phân tử 350,45 g/mol, nhiệt độ nóng chảy 229 - 232°C). Cấu trúc vòng lacton nội phân tử khiến andrographolid nhạy cảm với phản ứng thủy phân và mở vòng trong môi trường kiềm và acid mạnh. Về dược động học, tổng quan chỉ rõ andrographolid bị chuyển hóa qua liên hợp sulfat và bị đẩy ngược bởi bơm P-gp tại biểu mô ruột non dẫn đến sinh khả dụng tự nhiên chỉ đạt 2,67%. Tác giả điểm luận các công nghệ nano đã áp dụng trước đây như hệ tự nhũ hóa SNEDDS (Capryol-90, Tween 20, PEG 400), nhũ tương nano (ADG-NE giúp nâng sinh khả dụng tương đối lên 594,3%) và vi cầu PLGA giải phóng kéo dài 9 ngày.
• Công nghệ che vị trong dược phẩm: Phân loại các chiến lược che giấu vị đắng bao gồm tạo màng bao polyme, phối hợp chất tạo ngọt, sử dụng lipoprotein ức chế thụ thể vị giác (acid phosphatidic - lactoglobulin), tạo phức bao cyclodextrin, tạo phức muối hoặc dẫn chất tiền thuốc, bẫy hoạt chất trong chất nền lipid và vi hạt. Đáng chú ý, chương này tập trung phân tích sâu về Eudragit E - một polyme cation có tính chất phụ thuộc pH chuyên biệt, ngăn cản giải phóng dược chất ở pH nước bọt nhưng hòa tan tức thì tại dạ dày, đã được chứng minh ứng dụng thành công trên các hoạt chất đắng như propranolol HCl và pirenzepin HCl.
• Phương pháp đánh giá tính thấm qua ruột: Trình bày cơ chế vận chuyển qua kẽ tế bào, xuyên màng tế bào và trung gian chất mang. So sánh ưu nhược điểm của các mô hình đánh giá tính thấm tiền lâm sàng: mô hình túi ruột lộn ngược/không lộn ngược, buồng Ussing (Ussing Chamber), dòng tế bào biểu mô ruột Caco-2 và mô hình tưới máu ruột tại chỗ (in situ intestinal perfusion). Khẳng định vai trò của việc đo lường hệ số thấm biểu kiến ($P_{app}$) trong việc sàng lọc công thức cho dược chất nhóm IV theo BCS.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chuẩn hóa điều kiện thực nghiệm, bao gồm nguồn gốc hóa chất (DĐVN V, chuẩn HPLC, tiêu chuẩn nhà sản xuất) và hệ thống thiết bị kiểm nghiệm. Các thông số quy trình công nghệ được thiết lập cụ thể:

• Công thức và quy trình nghiền nano: Nghiền khô cao xuyên tâm liên bằng máy nghiền phản lực Alpine PX5-001 (2 bar). Nghiền ướt 6 g cao với 60 ml dung dịch Poloxamer 407 1% cùng 300 g bi zirconi 2 mm trên máy Tencan XQM-2A (300 vòng/phút, thời gian 3 giờ theo chu kỳ 1 giờ nghiền nghỉ 10 phút). Dịch nghiền sau đó được phân tán thêm 4% HPMC E6 làm chất dính để chuẩn bị bồi tầng sôi.
• Quy trình bao tầng sôi Uni-Glatt:
  • Giai đoạn bồi dịch nano lên nhân trơ: Khối lượng nhân ban đầu 30 g MCC 500; đường kính đầu súng phun 0,3 mm; áp suất khí phun 1,5 bar; nhiệt độ khí vào 60 - 65°C; độ mở cửa gió 25%; tốc độ rũ 2 lần/7,5 giây; tốc độ phun dịch 5 vòng/phút; sấy hoàn thiện 20 phút.
  • Giai đoạn bao màng che vị Eudragit E: Dịch bao gồm 85,7 g Eudragit E; 12,9 g acid stearic; 8,6 g natri lauryl sulfat; 42,8 g talc phân tán trong 850 ml nước cất, đồng nhất hóa bằng máy cắt cao tốc ở 4000 vòng/phút trong 15 phút, lọc qua rây 180 µm. Thông số bao trên máy Uni-Glatt: nhiệt độ khí vào 40 - 45°C; độ mở cửa gió 30%; tốc độ phun dịch 5 vòng/phút; sấy kết thúc 10 phút.
• Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng HPLC: Mô tả đầy đủ các bước thẩm định tính đặc hiệu, khoảng tuyến tính, độ lặp lại, độ ổn định hệ thống và độ thu hồi của phương pháp định lượng andrographolid in vitro cũng như trong dịch sinh học (huyết tương thỏ). Thiết lập chi tiết quy trình chiết lỏng - lỏng huyết tương bằng dung môi ethyl acetat với chất nội chuẩn propyl parahydroxybenzoat.

Chương 3: Thực nghiệm, kết quả và bàn luận

Chương 3 tập trung phân tích chuỗi dữ liệu thực nghiệm thu được từ quá trình sàng lọc công thức đến kiểm chứng in vivo:

• Thẩm định phương pháp phân tích HPLC:
  • Quy trình in vitro: Sắc ký đồ cho pic andrographolid có thời gian lưu khoảng 7,2 phút, tách biệt hoàn toàn khỏi tá dược và dung môi. Phương trình hồi quy tuyến tính trong khoảng nồng độ 1 - 200 µg/ml đạt $y = 45383x - 10634$ với hệ số xác định $R^2 = 0,9996$. Độ lặp lại có hệ số lệch chuẩn tương đối (RSD) diện tích pic là 0,31% (yêu cầu $\le 5,3%$), RSD thời gian lưu là 0,07% (yêu cầu $\le 2%$).
  • Quy trình trong huyết tương thỏ: Pic andrographolid có thời gian lưu 8,77 phút, tách rõ khỏi pic nội chuẩn và nền huyết tương trắng. Đường chuẩn trong khoảng 20 - 1000 ng/ml đạt phương trình $y = 0,0004x - 0,0106$ với $R^2 = 0,9984$. Độ thu hồi trung bình đạt 85,63% (RSD = 5,15%), đáp ứng tiêu chuẩn của AOAC đối với phân tích vết trong dịch sinh học.
• Đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến hệ nano andrographolid:
  • Khảo sát ba chất diện hoạt không ion hóa Poloxamer 407, Cremophor RH40 và Tween 80 ở các dải nồng độ 1%, 3% và 5%.
  • Về kích thước hạt: Poloxamer 407 1% cho kích thước hạt nhỏ nhất đạt 249,13 ± 5,91 nm (PDI = 0,185 ± 0,020). Khi tăng nồng độ Poloxamer lên 3% và 5%, kích thước hạt lại có xu hướng tăng lên (lần lượt là 278,17 nm và 307,93 nm) do độ nhớt hệ dịch quá cao cản trở quá trình va đập cơ học của bi nghiền và lưu giữ bọt khí. Ngược lại, Cremophor RH40 và Tween 80 cần nồng độ tới 5% mới đưa kích thước hạt về mức xấp xỉ 313 - 314 nm.
  • Về độ tan: Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa độ tan trong nước và trong đệm phosphat pH 6,8 của các công thức ($p > 0,05$). Mẫu chứa Poloxamer 407 luôn cho độ tan vượt trội so với Cremophor RH40 và Tween 80 ở cùng mức nồng độ, giải thích do Poloxamer 407 có mạch kỵ nước dài làm tăng thể tích lõi micell chứa dược chất và có chỉ số cân bằng dầu - nước cao (HLB = 22).
  • Về độ hòa tan: Trong điều kiện non-sink (250 ml đệm pH 6,8), mẫu chứa Poloxamer 407 1% đạt tốc độ và mức độ giải phóng cao hơn có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$) so với các chất diện hoạt còn lại và cao nguyên liệu.
  • Về tính thấm qua màng ruột: Hệ số thấm biểu kiến ($P_{app}$) của mẫu Poloxamer 407 1% đạt $9,21 \times 10^{-6}$ cm/s, vượt ngưỡng quy ước chất thấm tốt ($> 10^{-6}$ cm/s) và cao hơn có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$) so với Tween 80 1%, Cremophor RH40 1% và cao nguyên liệu. Tác giả luận giải Poloxamer 407 có khả năng ức chế hoàn toàn bơm tống P-gp thông qua cơ chế tác động lên ty thể làm cạn kiệt nguồn năng lượng ATP nội bào và hóa lỏng màng tế bào.
• Đặc tính của pellet bao Eudragit E:
  • Khả năng che vị in vitro: Màng bao Eudragit E với tỷ lệ tăng khối lượng 20% giúp kiểm soát nồng độ andrographolid giải phóng tự do sau 1 phút lắc trong nước chỉ ở mức 0,86 ± 0,02 µg/ml, thấp hơn rõ rệt so với ngưỡng cảm nhận vị đắng của dược chất (1,28 µg/ml).
  • Giải phóng trong môi trường dịch vị: Trong môi trường HCl pH 1,2, màng bao Eudragit E chỉ làm chậm giải phóng dược chất trong 10 phút đầu khi lớp màng trương nở; sau 10 phút khi polyme tan rã hoàn toàn, tốc độ hòa tan tăng vọt và đạt mức giải phóng tương đương pellet nano chưa bao.
  • Hình thái học qua kính hiển vi SEM: Mặt cắt pellet chụp SEM xác nhận cấu trúc màng bao hai lớp đồng nhất, lớp nano andrographolid bám chắc xung quanh nhân MCC và được bao bọc liên tục, kín khít bởi lớp ngoài Eudragit E. Các tiểu phân nano sau quá trình hóa rắn duy trì kích thước đồng đều 233,4 ± 40,9 nm.
• Dược động học và sinh khả dụng in vivo trên thỏ:
  • Thực nghiệm uống liều đơn 30 mg ADG/kg trên thỏ cho thấy nồng độ andrographolid trong huyết tương ở nhóm dùng pellet nano bao Eudragit E cao vượt trội so với nhóm dùng cao nguyên liệu ở mọi thời điểm lấy mẫu.
  • Diện tích dưới đường cong nồng độ - thời gian ($AUC_{0-\infty}$) tăng gấp 2,3 lần, nồng độ đỉnh trong huyết tương ($C_{max}$) tăng gấp 5,27 lần so với cao nguyên liệu, chứng minh hệ phân tán nano kết hợp chất ức chế P-gp đã khắc phục triệt để các rào cản hấp thu sinh học của andrographolid.

---

Kết quả và đóng góp

Số liệu thực nghiệm tổng hợp

Các phát hiện thực nghiệm quan trọng nhất của khóa luận được tổng hợp qua các bảng số liệu trích xuất trực tiếp từ văn bản:

Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất ổn định đến kích thước tiểu phân nano andrographolid

Loại chất diện hoạt	Nồng độ (% kl/tt)	Kích thước tiểu phân trung bình (nm)	Chỉ số đa phân tán (PDI)
Poloxamer 407	1%	$249,13 \pm 5,91$	$0,185 \pm 0,020$
	3%	$278,17 \pm 3,23$	$0,201 \pm 0,031$
	5%	$307,93 \pm 10,86$	$0,204 \pm 0,025$
Cremophor RH40	1%	$965,00 \pm 53,63$	$0,101 \pm 0,037$
	3%	$469,23 \pm 15,77$	$0,257 \pm 0,081$
	5%	$313,60 \pm 9,80$	$0,183 \pm 0,070$
Tween 80	1%	$566,30 \pm 129,00$	$0,274 \pm 0,030$
	3%	$424,73 \pm 12,04$	$0,201 \pm 0,013$
	5%	$314,03 \pm 12,25$	$0,135 \pm 0,038$

Bảng 2: So sánh thông số dược động học của andrographolid trên mô hình thỏ thực nghiệm (liều 30 mg/kg)

Thông số dược động học	Nhóm cao nguyên liệu ($n=6$)	Nhóm pellet mang nano ADG bao Eudragit E ($n=6$)	Mức độ cải thiện
$C_{max}$ (ng/ml)	$191,65 \pm 102,12$	$1011,48 \pm 526,81$	Tăng 5,27 lần ($p < 0,05$)
$T_{max}$ (phút)	$180,00 \pm 37,95$	$142,50 \pm 59,81$	Rút ngắn 37,5 phút
$AUC_{0-\infty}$ (ng.phút/ml)	$73683,31 \pm 53799,12$	$169617,21 \pm 63257,30$	Tăng 2,30 lần ($p < 0,05$)

Giải pháp và đề xuất kỹ thuật

• Xác định công thức tối ưu cho hỗn dịch nano andrographolid gồm cao xuyên tâm liên 5% phối hợp Poloxamer 407 1%, nghiền ướt bằng bi zirconi 2 mm trên thiết bị nghiền hành tinh trong 3 giờ.
• Chuẩn hóa quy trình công nghệ bồi tầng sôi hai lớp trên máy Uni-Glatt: Lớp trong sử dụng chất dính HPMC E6 4% để gắn tiểu phân nano lên nhân trơ MCC; lớp ngoài bao màng cảm ứng pH Eudragit E với tỷ lệ tăng khối lượng 20% cùng tá dược chống dính talc, chất hóa dẻo acid stearic và chất diện hoạt natri lauryl sulfat.
• Thiết lập phương pháp định lượng HPLC có độ nhạy cao trong huyết tương sử dụng dẫn chất nội chuẩn propyl parahydroxybenzoat, cho phép theo dõi nồng độ vết của andrographolid ở dải 20 - 1000 ng/ml.

Đóng góp học thuật so với các nghiên cứu trước

• Khắc phục triệt để nhược điểm che vị của màng beta-glucan: So với nghiên cứu trước đây của Nguyễn Quốc Hoài (màng bao beta-glucan chưa che được hoàn toàn vị đắng của andrographolid), việc sử dụng màng bao Eudragit E 20% đã hạ nồng độ giải phóng tại khoang miệng xuống 0,86 µg/ml, thấp hơn ngưỡng cảm nhận vị đắng (1,28 µg/ml), giải quyết triệt để vấn đề rào cản tuân thủ điều trị.
• Làm sáng tỏ vai trò cải thiện tính thấm và ức chế P-gp: Đề tài là công trình đầu tiên trong chuỗi nghiên cứu nano andrographolid tại cơ sở tiến hành đánh giá tính thấm qua màng ruột ex vivo (mô hình hỗng tràng lợn), chứng minh Poloxamer 407 1% đưa hệ số thấm biểu kiến lên mức $P_{app} = 9,21 \times 10^{-6}$ cm/s nhờ cơ chế ức chế hoàn toàn bơm P-gp bằng cách cạn kiệt ATP ty thể, giải thích rõ cơ chế nâng cao sinh khả dụng so với Tween 80 và Cremophor RH40.
• Chứng minh hiệu quả cải thiện sinh khả dụng in vivo: Cung cấp đầy đủ bằng chứng dược động học định lượng trên động vật thực nghiệm, xác nhận pellet nano che vị giúp tăng $C_{max}$ lên 5,27 lần và tăng $AUC_{0-\infty}$ lên 2,3 lần so với dạng cao chiết truyền thống.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Mô hình đánh giá tính thấm ex vivo trên đoạn mô hỗng tràng ruột lợn chỉ duy trì được khả năng sống của tế bào trong khoảng thời gian tối đa 150 phút, chưa phản ánh được đầy đủ tác động sinh lý của hệ tuần hoàn mạc treo và các dịch tiêu hóa phức tạp trong cơ thể sống.
• Cỡ mẫu đánh giá dược động học in vivo trên thỏ còn hạn chế ($n = 6$), dẫn đến độ lệch chuẩn của một số thông số nồng độ huyết tương còn tương đối rộng.
• Khóa luận chưa thực hiện các thử nghiệm đánh giá độ ổn định dài hạn và độ ổn định lão hóa cấp tốc của pellet sau khi bao Eudragit E theo hướng dẫn của ICH (về hàm lượng hoạt chất, kích thước hạt sau phân tán lại và độ ẩm).

Hướng nghiên cứu tiếp

• Nghiên cứu đóng nang cứng hoặc dập viên nén từ pellet mang nano andrographolid che vị, hướng tới phát triển dạng thuốc thành phẩm hoàn chỉnh có thể ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.
• Khảo sát độ ổn định hóa lý của chế phẩm pellet trong các điều kiện bảo quản khác nhau về nhiệt độ và độ ẩm theo tiêu chuẩn Dược điển.
• Mở rộng thử nghiệm đánh giá hiệu quả điều trị in vivo trên các mô hình bệnh lý thực nghiệm (chống viêm cấp và mạn tính, bảo vệ tế bào gan hoặc hạ đường huyết) nhằm đối chiếu trực tiếp giữa mức độ tăng sinh khả dụng với hiệu quả dược lực học.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo học thuật và ứng dụng thực tiễn cao đối với:

• Sinh viên và học viên sau đại học ngành Dược: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp luận nghiên cứu bào chế các hợp chất tự nhiên có độ tan kém và vị khó uống thuộc nhóm IV theo hệ thống phân loại BCS.
• Cán bộ nghiên cứu R&D trong lĩnh vực Bào chế - Sinh dược học: Có thể ứng dụng trực tiếp các thông số vận hành thiết bị bao tầng sôi Uni-Glatt (nhiệt độ khí cấp, áp suất súng phun, lưu lượng dịch bao) và công thức dịch bao phân tán nước Eudragit E không dùng dung môi hữu cơ để che vị cho các hoạt chất đắng khác.
• Cán bộ phân tích và kiểm nghiệm thuốc: Tham khảo quy trình chiết mẫu lỏng - lỏng bằng ethyl acetat và chương trình sắc ký rửa giải gradient HPLC-UV dùng nội chuẩn propyl parahydroxybenzoat để định lượng nồng độ vết của diterpen lacton trong dịch sinh học.
• Nhà nghiên cứu dược lý thực nghiệm: Cung cấp mô hình cải tiến đánh giá tính thấm ex vivo qua mô ruột lợn kết hợp máy thử độ hòa tan cánh khuấy có sục khí oxy liên tục, giúp sàng lọc nhanh công thức tăng thấm trước khi tiến hành thử nghiệm in vivo trên động vật.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao Poloxamer 407 ở nồng độ 1% lại tạo ra tiểu phân nano andrographolid nhỏ hơn so với khi dùng ở nồng độ 3% và 5%?
Poloxamer 407 là polyme có khối lượng phân tử lớn và độ nhớt cơ bản tương đối cao. Ở nồng độ 1%, chất diện hoạt đã đủ để bao phủ bề mặt tiểu phân và tạo lực cản không gian ngăn ngừa hiện tượng kết tập tiểu phân. Khi tăng nồng độ lên 3% và 5%, độ nhớt của môi trường dịch nghiền tăng lên đáng kể, làm giảm động năng va đập của bi zirconi trong quá trình nghiền ướt; đồng thời độ nhớt cao làm lưu giữ các bọt khí trong dịch, tạo ra các bề mặt liên diện lỏng - khí cạnh tranh hấp phụ chất diện hoạt với bề mặt tiểu phân rắn, khiến kích thước hạt bị tăng lên (từ 249,13 nm ở 1% lên 307,93 nm ở 5%).

2. Ngưỡng cảm nhận vị đắng của andrographolid là bao nhiêu và màng bao Eudragit E 20% đã đáp ứng yêu cầu che vị như thế nào?
Ngưỡng cảm nhận vị đắng của andrographolid nguyên liệu được xác định là 1,28 µg/ml. Thử nghiệm che vị in vitro tiến hành lắc pellet trong 25 ml nước cất ở tốc độ 125 vòng/phút trong thời gian 1 phút (mô phỏng thời gian thuốc lưu lại trong khoang miệng khi uống). Kết quả định lượng cho thấy nồng độ andrographolid tự do giải phóng từ pellet bao Eudragit E với tỷ lệ tăng khối lượng 20% chỉ đạt 0,86 ± 0,02 µg/ml. Do nồng độ này thấp hơn rõ rệt so với ngưỡng đắng 1,28 µg/ml, chế phẩm được kết luận là che vị đắng hoàn toàn trong khoang miệng.

3. Tại sao màng bao Eudragit E chỉ làm chậm giải phóng andrographolid trong 10 phút đầu ở môi trường pH 1,2 mà không ảnh hưởng đến khả năng giải phóng chung của chế phẩm?
Eudragit E chứa các nhóm chức dimethylaminoethyl methacrylate có tính base yếu. Khi tiếp xúc với môi trường dịch vị acid mạnh (HCl pH 1,2), các nhóm amin này nhanh chóng bị proton hóa để tạo thành muối tan trong nước. Trong 10 phút đầu tiên, lớp màng bao bắt đầu hút nước và trương nở, đóng vai trò rào cản khuếch tán làm chậm tốc độ hòa tan ban đầu. Sau 10 phút, toàn bộ cấu trúc màng bao Eudragit E bị hòa tan và rã hoàn toàn, giải phóng trực tiếp lớp nhân nano andrographolid bên trong, giúp dược chất hòa tan nhanh chóng với tốc độ tương đương mẫu pellet chưa bao.

4. Cơ chế nào giúp hệ nano andrographolid chứa Poloxamer 407 1% vượt trội về tính thấm qua màng ruột so với Tween 80 và Cremophor RH40?
Andrographolid là cơ chất bị tống ngược mạnh bởi bơm P-glycoprotein tại ruột non. Khác với Tween 80 và Cremophor RH40 chỉ có khả năng ức chế một phần P-gp thông qua hóa lỏng màng tế bào yếu, Poloxamer 407 có khả năng ức chế hoàn toàn bơm P-gp. Poloxamer 407 xâm nhập và tương tác trực tiếp với màng ty thể của tế bào biểu mô ruột, làm suy giảm quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và cạn kiệt nguồn năng lượng ATP nội bào (năng lượng bắt buộc để bơm P-gp vận hành); đồng thời làm hóa lỏng màng tế bào ức chế hoạt tính enzym ATPase. Sự mất năng lượng khiến chu trình vận chuyển của P-gp bị gián đoạn hoàn toàn, giúp andrographolid tự do khuếch tán qua niêm mạc ruột và đạt hệ số thấm biểu kiến cao ($P_{app} = 9,21 \times 10^{-6}$ cm/s).

5. Mức độ cải thiện sinh khả dụng in vivo trên thỏ của pellet nano andrographolid được thể hiện qua các chỉ số định lượng nào?
Thực nghiệm in vivo trên mô hình thỏ uống liều 30 mg ADG/kg cho thấy pellet mang nano andrographolid bao Eudragit E cải thiện vượt bậc các thông số dược động học so với cao nguyên liệu: nồng độ đỉnh trong huyết tương ($C_{max}$) tăng 5,27 lần (đạt 1011,48 ng/ml so với 191,65 ng/ml của nguyên liệu, $p < 0,05$), diện tích dưới đường cong nồng độ theo thời gian ($AUC_{0-\infty}$) tăng 2,3 lần (đạt 169617,21 ng.phút/ml so với 73683,31 ng.phút/ml, $p < 0,05$), đồng thời thời gian đạt nồng độ đỉnh ($T_{max}$) được rút ngắn từ 180 phút xuống 142,5 phút.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Minh Trang đã giải quyết thành công đồng thời hai rào cản sinh dược học lớn nhất của andrographolid là độ tan/tính thấm kém và vị đắng gay gắt bằng công nghệ phối hợp giữa nghiền ướt nano và bao màng cảm ứng pH trên máy tầng sôi. Công thức tối ưu sử dụng Poloxamer 407 1% đã thu nhỏ kích thước hạt về mức 249,13 nm, cải thiện đáng kể độ hòa tan và gia tăng hệ số thấm qua ruột ($P_{app} = 9,21 \times 10^{-6}$ cm/s) nhờ cơ chế ức chế bơm tống P-gp. Lớp bao Eudragit E với độ dày 20% che giấu hoàn toàn vị đắng trong khoang miệng mà không cản trở quá trình phóng thích hoạt chất tại dạ dày, qua đó giúp tăng diện tích dưới đường cong sinh khả dụng lên 2,3 lần và nồng độ đỉnh huyết tương lên 5,27 lần trên động vật thực nghiệm. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, mở ra tiềm năng ứng dụng công nghiệp để phát triển các chế phẩm thuốc uống tiện dụng, hiệu quả cao từ cây Xuyên tâm liên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Andrographolid là thành phần chính của cây Xuyên Tâm Liên (Andrographis paniculata (Burm. ex Nees), có nhiều tác dụng dược lý như chống viêm, chống oxy hóa, chống ung thư, kháng khuẩn, hạ đường huyết, v. Tuy nhiên, việc sử dụng ADG bằng đường uống còn hạn chế do ADG gặp vấn đề về độ tan, độ hoà tan, khả năng thấm, dẫn tới sinh khả dụng tương đối thấp [102]. Ngoài ra, ADG cũng có độ đắng rất cao, gây ảnh hưởng đến sự tuân thủ của bệnh nhân, đặc biệt với đối tượng trẻ em và người già [104].

Bào chế hỗn dịch nano là một trong những phương pháp hiệu quả cải thiện nhiều đặc tính của dược chất, bao gồm cải thiện độ tan của dược chất ít tan, tăng cường tốc độ hoà tan, tăng sinh khả dụng của các thuốc nói chung [73]. Tuy nhiên, việc giảm kích thước hạt dẫn đến hỗn dịch nano không ổn định và xảy ra hiện tượng Ostwald. Hiện tượng này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng chất ổn định thích hợp. Chất ổn định thường sử dụng là các chất diện hoạt, có khả năng hấp phụ lên bề mặt tiểu phân nano, hạn chế sự kết tập tiểu phân nhờ lực đẩy tĩnh điện (với chất diện hoạt ion hoá) hoặc lực cản không gian (với chất diện hoạt không ion hoá) [32], [53].

Ngoài ra, chất diện hoạt được sử dụng với lượng thích hợp có thể cải thiện được độ tan, tốc độ hòa tan, tính thấm của dược chất. Cho đến hiện nay, đã có những nghiên cứu tiến hành đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến khả năng giải phóng cũng như sinh khả dụng của hệ hỗn dịch nano ADG [68],[28],[21]. Mặc dù vậy, vẫn còn thiếu những nghiên cứu về đánh giá khả năng thấm qua màng ruột của hệ này, mặc dù đây là một trong những bước quan trọng ảnh hưởng đến sinh khả dụng của dược chất. Việc đánh giá tính thấm sẽ có tiềm năng trong việc sàng lọc công thức và dự đoán mức độ hấp thu in vivo.

Bên cạnh đó, KLTN của DS Nguyễn Quốc Hoài đã ứng dụng thành công phương pháp nghiền bi để bào chế tiểu phân nano ADG để cải thiện những nhược điểm của ADG, sau đó bồi dần lên nhân trơ và che vị đắng của dược chất bằng màng bao beta-glucan [4]. Tuy nhiên, màng bao chưa che được vị đắng hoàn toàn. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện bào chế pellet chứa nano andrographolid” với các mục tiêu: 1. Đánh giá ảnh hưởng của chất ổn định đến đặc tính của hệ nano andrographolid.

Hoàn thiện bào chế và đánh giá pellet che vị mang nano andrographolid. Tổng quan về andrographolid Nguồn gốc và cấu trúc hóa học Andrographolid là diterpen lacton có hoạt tính sinh học chính được phân lập từ cây Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Wall. Nees, thuộc họ Ô rô Acanthaceae). Lá cây chứa một lượng lớn andrographolid (0,054 – 4,686%), một lượng nhỏ andrographolid cũng có trong thân, ngọn hoa và rễ [23].

Cấu trúc phân tử của andrographolid được thể hiện qua hình 1. Cấu trúc phân tử của ADG Tên khoa học: (3E,4S)-3-[2-[(1R,4aS,5R,6R,8aS)-6-hydroxy-5-(hydroxymethyl)- 5,8a-dimethyl-2-methyliden-3,4,4a,6,7,8-hexahydro-1H-naphthalen-1-yl]ethyliden]-4- hydroxyoxolan-2-on [98]. Công thức phân tử: C20H30O5, khối lượng phân tử: 350,45 g/mol [23]. Tính chất lý hóa - Cảm quan: bột kết tinh trắng hoặc tinh thể hình kim, không màu, không mùi, vị đắng [99].

- Nhiệt độ nóng chảy của ADG là 229 – 232 0C [23]. - Độ tan: ADG tan ít trong nước, tan tốt trong methanol, ethanol, pyridin, acid acetic và aceton. - Độ ổn định: do có cấu trúc este nội phân tử, ADG dễ bị thuỷ phân, mở vòng và đồng phân hoá trong dung dịch nước. Ở nhiệt độ thấp, độ ổn định của ADG tăng lên.

ADG kém ổn định nhất trong môi trường kiềm, ở pH càng cao, ADG càng kém ổn định.