ĐẶT VẤN ĐỀ Thuốc dùng tại chỗ ở mắt là đường dùng phổ biến nhất trong điều trị các bệnh ở mắt. Tuy nhiên, dùng thuốc tại chỗ ở mắt có nhược điểm là sinh khả dụng thấp, thuốc dễ bị thải trừ do những hoạt động sinh lý của mắt nên bệnh nhân phải sử dụng thuốc nhiều lần trong ngày. Mặt khác, dược chất rất khó hấp thu đến phần sau của nhãn cầu do cấu tạo của giác mạc phức tạp, gồm các lớp thân dầu và thân nước [1]. Hiện nay với sự ra đời của các kĩ thuật bào chế hiện đại và sự mở rộng ứng dụng các tá dược polyme trong phát triển các dạng thuốc giải phóng kéo dài, nhiều dạng bào chế mới có tiềm năng sử dụng tại chỗ ở mắt ra đời như kính tiếp xúc mềm, liposom, hệ cấy ghép, hệ thuốc đặt tại mắt,… [43].
Nổi bật trong đó có hệ thuốc đặt tại mắt là các chế phẩm vô trùng dạng rắn hoặc bán rắn, có kích thước và hình dạng được thiết kế phù hợp cho việc đặt vào mắt. Dạng bào chế này có thể khắc phục những nhược điểm của các thuốc nhãn khoa truyền thống như thuốc nhỏ mắt, hỗn dịch và thuốc mỡ nhờ tăng thời gian lưu thuốc tại mắt [23], [44]. Mangiferin là một flavonoid được phát hiện tồn tại trong rất nhiều loại thực vật và được biết đến với nhiều tác dụng sinh học nổi bật như kháng virus, chống oxy hóa, hạ đường huyết, hạ lipid máu. Hiện nay các dạng thuốc mangiferin dùng tại mắt được lưu hành trên thị trường dưới dạng mỡ tra mắt, hỗn dịch nhỏ mắt dùng chữa bệnh Herpes ở mắt.
Nhược điểm lớn nhất của MGF là tính tan và tính thấm kém, dẫn đến khó khăn trong phát triển các dạng bào chế dùng tại mắt có thành phần MGF [13]. Với mong muốn phát triển ứng dụng hệ thuốc đặt tại mắt làm tăng hiệu quả điều trị của dược chất mangiferin dùng tại chỗ ở mắt, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế hệ cốt chứa mangiferin định hướng làm thuốc đặt tại mắt” với các mục tiêu: 1. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế hệ thuốc đặt tại mắt chứa mangiferin bằng phương pháp cán nhiệt. Bước đầu đánh giá được một số đặc tính của hệ bào chế.
Tổng quan về mangiferin 1. Cấu tạo hóa học và tính chất lý, hóa 1. Công thức, tên khoa học Hình 1. Công thức hóa học của mangiferin - Công thức phân tử: C19H18O11 - Tên khoa học: 1,3,6,7-tetrahydroxy-2-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-2-yl] xanthen-9-on - Khối lượng phân tử: 422,35 [41].
Tính chất - Trạng thái tồn tại: bột kết tinh mịn, màu vàng ánh lục, gần như không mùi [22]. - Độ tan: hơi tan trong hỗn hợp aceton – nước (1:1), thực tế không tan trong nước, ethanol 96% và cloroform [2]. - Nhiệt độ nóng chảy: khoảng 271oC [41]. - Mangiferin là một đa acid yếu, giá trị pKa là 6,52; 7,97; 9,44; 12,10 [17].
Dược động học Nghiên cứu dược động học mangiferin đường uống ở người chỉ ra rằng dược động học đường uống của MGF phù hợp với phương pháp không dựa trên mô hình ngăn. Nồng độ MGF trong huyết tương người đạt 38,64 ± 6,75 ng/mL sau khoảng 1 giờ sử dụng đường uống với mức liều 0,9 g MGF và nửa đời thải trừ (t1/2) là 7,85 ± 1,72 giờ [19]. MGF có thể qua được hàng rào máu - võng mạc. Sau khi dùng đường tiêm tĩnh mạch 0,5 giờ với mức liều 50 mg/kg, nồng độ MGF trong võng mạc mắt chuột đạt 5,69 ± 1,48 µg/mL và giảm dần còn 0,30 ± 0,02 µg/mL trong 0,5 giờ tiếp theo [20].
Sau khi dùng đường nhỏ mắt dung dịch MGF (nồng độ 0,1%) mức liều 0,1 mL, nồng độ đỉnh trong huyết tương thỏ đạt 0,17 ± 0,05 µg/mL sau 0,22 ± 0,10 giờ và nửa đời thải trừ (t1/2) là 0,66 ± 0,16 giờ [26]. Một số tác dụng sinh học của mangiferin - Tác dụng kháng virus: Bằng kỹ thuật nuôi cấy mô, MGF và isomangiferin đã được chứng minh có tác dụng kháng virus herpes HSV-1. Tác dụng này được suy đoán là do MGF và isomangiferin có khả năng ức chế sự nhân lên của virus trong tế bào [41]. Trong nghiên cứu tác dụng của MGF với virus herpes HSV-2, MGF không trực tiếp bất hoạt HSV-2 mà ức chế giai đoạn sau trong quá trình nhân lên của virus [41].
Hiện nay, 2 MGF được dùng với chỉ định chính là trị các bệnh Herpes cấp tính và tái phát (sinh dục & ngoài sinh dục), thủy đậu, eczema Caposi & các bệnh ở miệng do virus gây ra [4]. - Tác dụng chống oxy hóa: gốc catechol của mangiferin tạo phức hợp ổn định với sắt và có vai trò quan trọng với tác dụng chống oxy hóa. Mangiferin bảo vệ các ty thể khỏi quá trình peroxy hóa lipid gây ra bởi Fe(II) citrat cũng như ức chế phá hủy 2- deoxyribose gây ra bởi phức hợp Fe(III)-EDTA-ascobat [22]. Mangiferin cũng giúp duy trì cân bằng giữa các hệ thống enzym superoxid dismutase, catalase và glutathion.
Đây là hệ thống có vai trò quan trọng trong chống lại các gốc tự do [39]. - Tác dụng chống viêm: Đối với rối loạn chuyển hóa lipid tại ổ viêm, MGF có tác dụng ức chế giải phóng acid arachidonic – nguồn gốc tạo thành các chất trung gian gây viêm PGE2 và LTB4 trong đại thực bào [29]. Nghiên cứu của Leiro và các cộng sự phát hiện rằng MGF có tác động đáng kể đến cấu trúc của protein NF – κB liên quan đến các gen mã hóa cytokin. Đây là các gen rất quan trọng điều chỉnh quá trình viêm [25].
Ngoài các tác dụng kể trên, MGF còn có nhiều tác dụng sinh học khác như tác dụng hạ đường huyết, hạ lipid máu, tác dụng trên hệ miễn dịch, chống ung thư, kháng khuẩn,… [13], [18], [29], [45]. Một số nghiên cứu cải thiện đặc tính của mangiferin Mặc dù có nhiều tác dụng sinh học nổi bật, nhược điểm lớn nhất của MGF là độ tan và tính thấm đều thấp. Do đó, các nghiên cứu tập trung theo hướng cải thiện đặc tính lý hóa của dược chất, qua đó làm tăng sinh khả dụng. Năm 2002, Công ty Dược Trung ương Huế đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ “Nghiên cứu kỹ thuật bào chế mỡ tra mắt và kem bôi da chứa hoạt chất Mangiferin để điều trị các bệnh do virus Herpes simplex gây ra ở mắt và da” và đã sản xuất thành công thuốc mỡ tra mắt 2%.
Mặc dù đã được đưa vào điều trị song thuốc mỡ tra mắt gây nhiều bất tiện cho người dùng, do vậy các dạng bào chế khác vẫn tiếp tục được nghiên cứu để sử dụng trong trường hợp herpes ở mắt [6]. Năm 2015, Đào Văn Nam đã bào chế hỗn dịch nhỏ mắt nano mangiferin sử dụng phương pháp kết tủa do thay đổi dung môi. Tiểu phân MGF có kích thước trung bình 349,1±19,0 nm, giá trị PDI là 0,143±0,052. Hỗn dịch nano MGF được đông khô, khi sử dụng được thêm môi trường phân tán để tạo hỗn dịch lỏng 0,2%.
Trong 1 tháng bảo quản ở điều kiện thực và điều kiện lão hóa cấp tốc, bột đông khô ổn định về thể chất, khả năng phân tán và kích thước tiểu phân sau phân tán [5]. Năm 2019, Meng Cui và các cộng sự đã bào chế hệ hydro gel in situ chứa mangiferin và peptid tự sắp xếp bổ sung ion (RADA16-I) bằng phương pháp khuấy từ, hệ gel được tạo thành sau khi nhỏ hỗn dịch vào dung dịch đệm phosphat. Kích thước tiểu phân hỗn dịch RADA16-I – MGF nằm trong khoảng 300 – 600 nm với kích thước trung bình là 492 nm. Tốc độ giải phóng MGF khỏi hệ gel đạt khoảng 80% sau 24 giờ, 3 phụ thuộc vào nồng độ RADA16-I.
Kết quả cho thấy RADA16-I có thể ổn định MGF trong nước tạo thành dạng hỗn dịch tương đối ổn định [30]. và các cộng sự đã phát triển hệ nano lipid chứa MGF bằng phương pháp siêu âm. Công thức tối ưu cho khả năng giải phóng hằng định cùng với độ ổn định trong 3 tháng. Đặc biệt, tính thấm qua giác mạc của MGF được tăng lên 4,31 lần.
Hơn nữa, các nghiên cứu in vivo cho thấy khả năng dung nạp tốt của thuốc trong các mô ở mắt và khả năng kéo dài thời gian lưu thuốc trước giác mạc. Nghiên cứu dược động học của hệ cho thấy sinh khả dụng của hệ tăng 5,69 lần so với dung dịch MGF có cùng nồng độ [26]. de Souza và các cộng sự đã tiến hành vi nang hóa MGF sử dụng các polyme nguồn gốc tự nhiên bằng phương pháp phun sấy. Hiệu suất vi nang hóa cao nhất khi sử dụng pectin và chất nhũ hóa là Tween 80.
Bản chất thiên nhiên của polysaccharid cũng như chất diện hoạt sử dụng được cho có ảnh hưởng đến khả năng lưu giữ của MGF trong quá trình phun sấy [14]. Tổng quan về các dạng thuốc dùng tại chỗ ở mắt Đây là đường dùng thuốc được ưu tiên lựa chọn để điều trị bệnh ở mắt vì rất thuận tiện để lựa chọn điều trị, dễ sử dụng và người bệnh có thể tự dùng thuốc theo chỉ định của thầy thuốc. Hơn nữa, dược chất tập trung chủ yếu ở mắt và chỉ có một phần rất nhỏ dược chất trong liều thuốc đã dùng được hấp thu vào tuần hoàn máu, do vậy hạn chế được nhiều tác dụng không mong muốn của thuốc. Tuy nhiên, dùng thuốc tại chỗ ở mắt có nhược điểm là sinh khả dụng thấp, thuốc dễ bị thải trừ do những hoạt động sinh lý của mắt nên bệnh nhân phải sử dụng thuốc nhiều lần trong ngày.
Mặt khác, dược chất trong dạng thuốc rất khó hấp thu đến phần sau của nhãn cầu [1]. Một số đặc điểm sinh lý của mắt làm giảm sinh khả dụng khi dùng thuốc tại mắt Hình 1. Cấu tạo giải phẫu mắt 4 Cấu tạo mắt người nhìn chung có thể được chia thành hai phần: 1) phần trước bao gồm giác mạc, kết mạc, mống mắt, thể mi, thủy dịch và thủy tinh thể; 2) phần sau gồm có củng mạc, màng mạch, võng mạc và thủy tinh thể [9]. Cấu tạo chi tiết mặt cắt ngang qua mắt người được trình bày ở hình 1.
Hiệu quả của điều trị của các thuốc dùng tại chỗ ở mắt bị ảnh hưởng nhiều bởi đặc điểm cấu tạo và sinh lý của phần trước của mắt. Kết mạc là niêm mạc nối liền mi mắt và giác mạc gồm hai phần: phần lót mặt trong của mi mắt và phần tương ứng với mặt ngoài của tròng mắt trắng. Vùng nối của hai phần tạo nên túi cùng kết mạc. Tổng diện tích kết mạc khoảng 16 cm2, rộng hơn diện tích giác mạc khoảng 5 – 6 lần.
Kết mạc có rất nhiều mạch máu và bản thân kết mạc là màng có tính thấm tốt với nhiều dược chất, đặc biệt là những dược chất peptid và protein.