Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Wall. Nees, thuộc họ Ô rô - Acanthaceae) là một loài cây thuốc được sử dụng lâu đời trong y học cổ truyền tại nhiều quốc gia châu Á như Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan và Việt Nam. Hoạt chất chính có tác dụng sinh học quan trọng nhất trong xuyên tâm liên là andrographolid (ADG) – một diterpen lacton có hàm lượng dao động từ 0,5% đến 6,0% ở lá và khoảng 4,0% trong toàn cây. Các nghiên cứu dược lý hiện đại đã chứng minh andrographolid sở hữu phổ tác dụng sinh học rộng, bao gồm kháng khuẩn, kháng virus (đặc biệt là virus Herpes simplex 1 - HSV-1, vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis H37RV), bảo vệ tế bào gan, chống oxy hóa, kích thích miễn dịch, chống viêm, hạ đường huyết thông qua việc kích thích vận chuyển glucose qua GLUT4 và ức chế enzym $\alpha$-glucosidase, hạ huyết áp, bảo vệ tim mạch cũng như ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư.

Mặc dù có tiềm năng điều trị rất lớn, andrographolid gặp phải rào cản nghiêm trọng về mặt sinh dược học khi dùng qua đường uống:

  • Độ tan trong nước rất kém ($46,2 \pm 1,40,\mu\text{g/ml}$ ở 25°C) và bản chất thân dầu ($\log P = 2,632 \pm 0,135$).
  • Kém bền vững, dễ bị phản ứng thủy phân mở vòng lacton trong môi trường acid dịch vị dạ dày và kiềm mạnh của đường tiêu hóa.
  • Khi sử dụng liều cao qua đường tiêm truyền tĩnh mạch trong thời gian ngắn có nguy cơ gây độc tính trên thận.

Những đặc tính bất lợi này dẫn đến sinh khả dụng đường uống của andrographolid rất thấp, khiến các chế phẩm quy ước khó phát huy hiệu quả điều trị tối ưu. Để giải quyết vấn đề này, việc ứng dụng công nghệ nano kết hợp với các dạng bào chế hiện đại như hệ phân tán rắn, viên hoàn giọt (dripping pills) là hướng tiếp cận có tính ứng dụng thực tiễn cao.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm hai nội dung:

  1. Bào chế được hệ tiểu phân nano Andrographolid bằng phương pháp nghiền bi.
  2. Xây dựng được công thức và quy trình bào chế viên hoàn giọt chứa hệ tiểu phân nano Andrographolid.

Đối tượng nghiên cứu là hoạt chất andrographolid (chất chuẩn 98% và nguyên liệu độ tinh khiết $> 90%$), các tá dược tạo cốt, chất diện hoạt, chất ổn định (PEG 4000, PEG 6000, HPMC E6, Poloxamer 188, Florite R, PVP K30, dầu Parafin) và chế phẩm đối chiếu là viên hoàn giọt Thiên sứ thanh phế (Tasly Pharmaceutical Group Co., số lô 01032022). Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Bào chế - Chế biến (Viện Dược liệu) và Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, hoàn thành vào tháng 06 năm 2023.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu ứng dụng các định luật và mô hình lý thuyết trong công nghệ bào chế và hòa tan dược chất:

  • Phương trình Noyes-Whitney và lý thuyết Ostwald-Freundlich/Kelvin: Việc giảm kích thước tiểu phân xuống cấp độ nanomet làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc riêng, từ đó tăng tốc độ hòa tan và độ tan bão hòa của dược chất khó tan.
  • Kỹ thuật nghiền bi ướt (wet ball milling): Phương pháp top-down sử dụng lực va đập và mài mòn từ bi nghiền zirconium oxid ($ZrO_2$) để phân cắt cấu trúc tinh thể thô của andrographolid trong môi trường lỏng có chất diện hoạt và polyme bảo vệ, ngăn ngừa hiện tượng tái kết tụ do lực Van der Waals và lực hút tĩnh điện.
  • Kỹ thuật hóa rắn hỗn dịch nano: Chuyển hệ hỗn dịch lỏng thành dạng bột rắn thông qua cơ chế hấp phụ mao quản trên chất mang xốp Florite R hoặc cơ chế sấy khô tức thì qua buồng sấy phun sương nhiệt độ cao (Mini Buchi-191).
  • Hệ phân tán rắn và dạng thuốc viên hoàn giọt: Theo Dược điển Trung Quốc (ChP 2015), viên hoàn giọt được tạo thành bằng cách phân tán/hòa tan dược chất vào chất mang thân nước nóng chảy, sau đó nhỏ giọt qua đầu kim vào pha lỏng làm lạnh không trộn lẫn (dầu parafin) để đông rắn tức thì thành các hạt hình cầu.
Nhóm danh mục Danh mục chi tiết Nguồn gốc / Tiêu chuẩn
Dược chất & Chuẩn Andrographolid chuẩn (98%), Andrographolid nguyên liệu ($>90%$), Viên đối chiếu Thiên sứ thanh phế Sigma Aldrich, Trung Quốc, Tasly (ChP 2015)
Tá dược & Hóa chất PEG 4000, PEG 6000, HPMC E6, Poloxamer 188, Florite R, PVP K30, SLS, Methanol, Dầu Parafin Trung Quốc (NSX/USP 43), Nhật Bản (Tomita), Fisher (HPLC grade), DĐVN V
Thiết bị chính Máy nghiền bi SFM-1 (Mỹ), Máy đo kích thước hạt & thế Zeta Horiba SZ 100 (Nhật Bản), Máy phun sấy Mini Buchi-191 (Thụy Sĩ), Máy HPLC-DAD Shimadzu (Nhật Bản), Máy thử độ hòa tan Pharma Test DT 70 (Đức), Máy đo hàm ẩm Precisa XM60-HR (Thụy Sĩ) Mỹ, Nhật Bản, Thụy Sĩ, Đức

Các phương pháp thực nghiệm áp dụng:

  • Quy trình nghiền bi ướt: Nghiền 10 g ADG trong 50 ml dung dịch chất ổn định (Poloxamer 188 và HPMC E6) bằng máy nghiền bi SFM-1 (2 cối, tần số 30 Hz, 330 g bi $ZrO_2$ đường kính 3 cm, chu kỳ 10 phút nghiền - 5 phút nghỉ, tổng thời gian 120 phút).
  • Quy trình hóa rắn: Khảo sát hai phương pháp gồm: (1) Hấp phụ lên Florite R theo tỷ lệ 1 g chất mang : 5 ml hỗn dịch, sấy ở 65°C đến khi độ ẩm $< 2%$; (2) Phun sấy trực tiếp hoặc có thêm PVP K30 (2%, 5%) trên máy Buchi-191 (nhiệt độ khí vào 150°C, khí ra 70°C, bơm 20%, lưu lượng khí 600 L/h).
  • Quy trình bào chế viên hoàn giọt: Đun chảy chất mang PEG ở 65–70°C, phối hợp bột andrographolid đã cải thiện độ tan, khuấy 50 vòng/phút trong 5 phút; nhỏ giọt qua đầu kim ($\oslash_{\text{trong}} = 2,0,\text{mm}$, $\oslash_{\text{ngoài}} = 3,0,\text{mm}$) từ khoảng cách 15 cm vào cột dầu parafin 40 cm được làm lạnh ở 0–5°C; thu viên, thấm ráo dầu và làm khô.
  • Phương pháp phân tích HPLC: Hệ thống Shimadzu, cột Phenomenex C18 ($4,6 \times 250,\text{mm}, 5,\mu\text{m}$), pha động Methanol : Nước (60:40 v/v), tốc độ dòng 1,0 ml/phút, thể tích tiêm $10,\mu\text{L}$, phát hiện ở bước sóng UV 225 nm.
  • Đánh giá giải phóng in vitro: Thiết bị cánh khuấy Pharma Test DT 70 (75 vòng/phút, 37 ± 0,5°C, 1000 ml môi trường nước chứa 1% SLS hoặc các môi trường đối chiếu), lấy mẫu tại các thời điểm 5, 10, 15, 30, 45, 60, 120 phút. Đánh giá độ tương đồng đường cong hòa tan qua hệ số $f_2$ theo hướng dẫn của FDA.
  • Đánh giá cơ lý tính viên hoàn giọt: Độ cầu (đo bằng panme 0,01 mm), độ đồng đều khối lượng (20 viên, giới hạn ±12% theo ChP 2015), độ đồng đều hàm lượng (10 viên, giới hạn ±11%), thử độ cứng bằng tải trọng đè 200 g trong 15 phút.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương 1 hệ thống hóa các tư liệu khoa học về cây xuyên tâm liên và hoạt chất diterpen lacton andrographolid ($C_{20}H_{30}O_5$, khối lượng phân tử 350,45, nhiệt độ nóng chảy 230–231°C, bước sóng hấp thụ cực đại 225 nm, cực đại phổ hồng ngoại ở số sóng $1727,\text{cm}^{-1}$ ứng với vòng $\alpha,\beta$-lacton chưa bão hòa và $1672,\text{cm}^{-1}$ ứng với liên kết liên hợp C=C). Tác giả phân tích chuyên sâu các cơ chế dược lý đã được công bố của andrographolid cùng các dẫn xuất liên quan (neoandrographolid, 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolid).

Phần tiếp theo của chương tổng quan trình bày nguyên lý kỹ thuật nghiền bi (nghiền khô và nghiền ướt, tương quan vận tốc quay thùng nghiền với lực mài mòn, rơi tự do và lực ly tâm); các kỹ thuật hóa rắn hỗn dịch nano (phương pháp ngâm, thấm, thấm ướt tá dược lên chất mang xốp và kỹ thuật phun sấy bằng buồng sấy luồng khí nóng). Cuối cùng, tác giả tổng kết cơ sở lý thuyết của dạng thuốc viên hoàn giọt theo Dược điển Trung Quốc 2015, cơ cấu tá dược tạo cốt thân nước (PEG, Poloxamer, Stearat...), dung môi đón viên và điểm lại các công trình bào chế viên hoàn giọt tiêu biểu trên thế giới (silymarin, berberin clorid, curcumin, resveratrol, lycopene) cùng các sản phẩm thương mại như Thiên sứ hộ tâm đan và Thiên sứ thanh phế.

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết danh mục hóa chất, nguyên liệu, thiết bị phân tích và quy chuẩn kỹ thuật của từng phép thử. Chương này thiết kế toàn bộ lộ trình thực nghiệm gồm 3 nhánh nội dung:

  1. Nghiên cứu tối ưu hóa công thức nghiền bi ướt (khảo sát nồng độ chất diện hoạt Poloxamer 188 từ 0,25% đến 2,5% và chất ổn định polyme HPMC E6 từ 1% đến 7,5%) cùng hai giải pháp hóa rắn hỗn dịch sau nghiền bi (hấp phụ Florite R và phun sấy có/không có PVP K30).
  2. Xây dựng quy trình bào chế viên hoàn giọt (khảo sát loại chất mang PEG 4000, PEG 6000, các tỷ lệ phối hợp PEG 4000:PEG 6000 và tỷ lệ dược chất:chất mang từ 1:2 đến 1:6).
  3. Thiết lập hệ thống kiểm tra chất lượng toàn diện: thẩm định phương pháp định lượng HPLC (tính đặc hiệu, độ lặp lại, khoảng tuyến tính), đo kích thước tiểu phân (KTTP) và chỉ số đa phân tán (PDI) trên máy Horiba SZ 100, đo độ rã/độ hòa tan in vitro, đo độ cầu, độ cứng dưới tải trọng chuẩn 200 g và đánh giá sự sai khác biên độ hòa tan bằng hệ số tương đồng $f_2$.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thu được từ thực nghiệm thông qua hệ thống bảng biểu và đồ thị phân tích:

1. Thẩm định phương pháp phân tích HPLC và khảo sát mẫu nguyên liệu, mẫu đối chiếu

  • Tính phù hợp hệ thống sắc ký: Thời gian lưu $t_R = 4,623,\text{phút}$, độ phân giải $R_s = 1,634$, hệ số kéo đuôi $T = 1,144$, số đĩa lý thuyết $N = 6248$. Độ lặp lại có độ lệch chuẩn tương đối $\text{RSD} = 0,62%$ đối với diện tích pic và $0,18%$ đối với thời gian lưu ($n=6$).
  • Đường chuẩn: Tuyến tính chặt chẽ trong khoảng nồng độ 173,96–869,80 $\mu\text{g/ml}$ với phương trình hồi quy đạt hệ số tương quan $R^2 = 0,9998$.
  • Đặc tính nguyên liệu ADG: Dạng tinh thể trắng, vị rất đắng; độ ẩm mất do làm khô đạt 0,40–0,45% (đều $< 1%$); hàm lượng hoạt chất đạt $95,52 \pm 0,9%$ tính theo khối lượng khô tuyệt đối; độ tan bão hòa trong nước ở nhiệt độ phòng là $62,9 \pm 1,3,\mu\text{g/ml}$; độ hòa tan sau 45 phút trong môi trường nước chứa 1% SLS chỉ đạt $66,31 \pm 0,8%$ (chưa đạt tiêu chuẩn $\ge 75%$ của ChP 2015).
  • Đặc tính viên đối chiếu Thiên sứ thanh phế: Độ cầu $1,03 \pm 0,01$; độ cứng ổn định trước và sau tải trọng ($1,03 \pm 0,02$); khối lượng trung bình $m_{\text{tb}} = 27,16,\text{mg}$ (biến thiên 97,8–102,1%, đạt giới hạn $\pm 12%$); độ đồng đều hàm lượng đạt 98,2–101,8% (đạt giới hạn $\pm 11%$); độ hòa tan sau 45 phút đạt $93,93 \pm 0,7%$.

2. Kết quả tối ưu hóa hệ nano bằng kỹ thuật nghiền bi ướt

  • Khảo sát tỷ lệ chất diện hoạt Poloxamer 188: Khảo sát 4 công thức P1 (0,25%), P2 (0,5%), P3 (1,0%), P4 (2,5%) trên nền 10 g ADG và 0,5 g HPMC E6. Kết quả chỉ ra khi tăng tỷ lệ Poloxamer 188, KTTP giảm dần từ $67,5,\text{nm}$ xuống $10,5,\text{nm}$. Công thức P3 (1% Poloxamer 188) cho chỉ số đa phân tán thấp nhất ($\text{PDI} = 0,321 \pm 0,056$) với $\text{KTTP} = 40,2 \pm 0,5,\text{nm}$. Độ hòa tan sau 45 phút của P3 đạt $94,5 \pm 0,5%$ (vượt trội so với nguyên liệu, $f_2 = 25,34$). Tăng lên 2,5% (P4) không tạo sự khác biệt có ý nghĩa về độ giải phóng ($f_2 = 94,68 > 50$ so với P3). Do đó, tỷ lệ 1% Poloxamer 188 được lựa chọn.
  • Khảo sát tỷ lệ chất ổn định HPMC E6: Khảo sát 4 công thức HP1 (1%), HP2 (2,5%), HP3 (5%), HP4 (7,5%) trên nền 10 g ADG và 0,1 g Poloxamer 188. Công thức HP3 (5% HPMC E6) đạt $\text{KTTP} = 40,2 \pm 0,5,\text{nm}$ và $\text{PDI} = 0,321 \pm 0,056$. Tỷ lệ giải phóng ADG sau 45 phút của HP3 đạt $94,5 \pm 0,5%$. Tăng nồng độ lên 7,5% (HP4) làm giảm độ giải phóng hoạt chất sau 45 phút xuống $88,7 \pm 0,8%$ (do độ nhớt tăng cản trở khuếch tán, $f_2 = 58,36$). Tỷ lệ 5% HPMC E6 được chọn là tối ưu.
+-------------------------------------------------------------------------------+
| Bảng so sánh thông số các công thức nghiền bi ướt khảo sát Poloxamer và HPMC |
+-------------------------------------------------------------------------------+
Công thức Tỷ lệ Poloxamer 188 Tỷ lệ HPMC E6 Kích thước tiểu phân (nm) Chỉ số PDI Độ hòa tan sau 45 phút (%)
P1 0,25% 5,0% $67,5 \pm 0,9$ $0,457 \pm 0,043$ $85,8 \pm 1,1$
P2 0,50% 5,0% $49,2 \pm 0,8$ $0,443 \pm 0,053$ $88,2 \pm 1,1$
P3 (HP3) 1,00% 5,0% $40,2 \pm 0,5$ $0,321 \pm 0,056$ $94,5 \pm 0,5$
P4 2,50% 5,0% $10,5 \pm 0,3$ $0,415 \pm 0,032$ $94,8 \pm 1,3$
HP1 1,00% 1,0% $86,0 \pm 0,7$ $0,402 \pm 0,025$ $82,7 \pm 1,2$
HP2 1,00% 2,5% $58,7 \pm 0,2$ $0,391 \pm 0,045$ $83,7 \pm 1,2$
HP4 1,00% 7,5% $32,2 \pm 0,3$ $0,383 \pm 0,013$ $88,7 \pm 0,8$

3. Kết quả khảo sát phương pháp hóa rắn hỗn dịch nano

Tác giả so sánh hai phương pháp làm khô hỗn dịch nano sau nghiền:

  • Hấp phụ lên tá dược xốp Florite R: Bột sau hấp phụ có hàm lượng dược chất $42,75 \pm 0,6%$, độ hòa tan sau 45 phút đạt $94,5 \pm 0,5%$.
  • Kỹ thuật phun sấy (Buchi-191): Phun sấy trực tiếp cho hàm lượng ADG $91,72 \pm 0,7%$, độ hòa tan 45 phút đạt $75,06 \pm 0,7%$; phun sấy với 2% PVP K30 đạt hàm lượng $89,49 \pm 0,5%$, độ hòa tan đạt $85,81 \pm 0,9%$; phun sấy với 5% PVP K30 đạt hàm lượng $87,72 \pm 0,4%$, độ hòa tan đạt $98,5 \pm 1,1%$.

Khi so sánh giữa mẫu hấp phụ Florite R và mẫu phun sấy chứa 5% PVP K30, đường cong hòa tan tương đồng ($f_2 = 52,5 > 50$). Tuy nhiên, phương pháp phun sấy với 5% PVP K30 cho hàm lượng dược chất trong bột rắn cao gấp hơn 2 lần ($87,72%$ so với $42,8%$), giúp thuận lợi cho việc chia liều và phối hợp chất mang trong công đoạn nhỏ giọt tạo viên tiếp theo.

4. Bào chế và đánh giá chất lượng viên hoàn giọt Andrographolid

  • Ảnh hưởng của chất mang: Khảo sát các chất mang đơn độc (PEG 4000, PEG 6000) và hỗn hợp PEG 4000 : PEG 6000 ở các tỷ lệ (1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 3:1, 4:1). Tác giả xác định tỷ lệ phối hợp thích hợp giữa các chất mang thân nước nhằm tạo độ cứng bề mặt, đảm bảo độ cầu và tránh biến dạng viên sau khi tiếp xúc pha làm lạnh.
  • Tỷ lệ dược chất : chất mang: Khảo sát các dải tỷ lệ 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6 để lựa chọn công thức đảm bảo độ nhớt dịch đun chảy khi qua đầu nhỏ giọt.
  • Đánh giá độ hòa tan so sánh của viên hoàn giọt: Viên hoàn giọt bào chế được thử nghiệm đối đầu trực tiếp với nguyên liệu thô và viên đối chiếu Thiên sứ thanh phế trong 3 môi trường hòa tan khác nhau:
Môi trường thử nghiệm Dạng nguyên liệu thô Viên đối chiếu Thiên sứ thanh phế Viên hoàn giọt nghiên cứu Hệ số tương đồng $f_2$ (Viên NC vs Viên đối chiếu)
Nước + 1,0% SLS $66,31 \pm 0,8%$ $93,93 \pm 0,7%$ $\mathbf{94,5 \pm 0,5%}$ Đạt tương đồng ($f_2 > 50$)
Nước + 0,3% SLS Thấp ($< 50%$) $85,2 \pm 1,1%$ $\mathbf{87,6 \pm 0,9%}$ Đạt tương đồng ($f_2 > 50$)
Nước tinh khiết Rất thấp ($< 35%$) $71,4 \pm 1,3%$ $\mathbf{73,8 \pm 1,2%}$ Đạt tương đồng ($f_2 > 50$)

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được:

  1. Thiết lập thành công quy trình nghiền bi ướt chế tạo hệ nano andrographolid: Xác lập công thức tối ưu chứa 10 g ADG, 1,0% Poloxamer 188 và 5,0% HPMC E6 trong 50 ml nước cất, vận hành trong 120 phút trên máy SFM-1 (30 Hz, bi $ZrO_2$ 330 g). Hệ tiểu phân nano thu được có kích thước trung bình $40,2 \pm 0,5,\text{nm}$, phân bố đồng đều với $\text{PDI} = 0,321 \pm 0,056$.
  2. Xác lập thông số hóa rắn hiệu quả: Kỹ thuật phun sấy với 5% tá dược bảo vệ PVP K30 (nhiệt độ khí vào 150°C, khí ra 70°C) giúp bảo toàn trạng thái phân tán nano, cho hàm lượng hoạt chất đạt $87,72 \pm 0,4%$ và giải phóng $98,5 \pm 1,1%$ andrographolid sau 45 phút.
  3. Hoàn thiện công thức và quy trình bào chế viên hoàn giọt: Thiết lập các thông số vận hành chuẩn xác (nhiệt độ đun chảy pha nóng 65–70°C, khuấy 50 rpm trong 5 phút; nhiệt độ pha làm lạnh dầu parafin 0–5°C; khoảng cách rơi 15 cm; chiều cao cột dung môi 40 cm; đường kính kim nhỏ giọt 2,0/3,0 mm).
  4. Kiểm nghiệm chất lượng chế phẩm: Viên hoàn giọt andrographolid đạt đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng theo chuyên luận Dripping Pill of Andrographolide của Dược điển Trung Quốc 2015 về độ cầu, độ cứng chịu tải 200 g, độ đồng đều khối lượng và độ đồng đều hàm lượng. Tốc độ và mức độ hòa tan của viên hoàn giọt tương đương với chế phẩm thương mại Thiên sứ thanh phế ($f_2 > 50$) và cải thiện vượt bậc so với nguyên liệu ban đầu ($f_2 < 50$).

Đóng góp mới của đề tài:

  • Khóa luận đã chứng minh tính khả thi của việc tích hợp hai công nghệ: kỹ thuật giảm kích thước hạt top-down (nghiền bi ướt nano) và kỹ thuật tạo hệ phân tán rắn dạng giọt (viên hoàn giọt) để khắc phục triệt để điểm nghẽn độ tan kém của diterpen lacton từ dược liệu.
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện về ảnh hưởng của chất diện hoạt (Poloxamer 188) và polyme (HPMC E6, PVP K30) đối với độ ổn định vật lý và động học giải phóng của andrographolid dạng nano hóa rắn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và nội dung thực tế được trình bày trong văn bản khóa luận, các hạn chế và định hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:

  • Hạn chế:
    • Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (mẻ 2 g dược chất cho mỗi mẻ nhỏ giọt; dụng cụ nhỏ giọt bán tự động/tự chế).
    • Đánh giá khả năng giải phóng mới chỉ thực hiện thông qua các mô hình hòa tan in vitro, chưa tiến hành thử nghiệm dược động học (in vivo) trên động vật thực nghiệm (chuột cống/thỏ) để xác định chính xác mức độ tăng sinh khả dụng và các thông số $C_{\max}, T_{\max}, \text{AUC}$.
    • Chưa thực hiện nghiên cứu độ ổn định dài hạn và độ ổn định lão hóa cấp theo hướng dẫn của ICH (chỉ mới khảo sát bảo quản trong bình hút ẩm tránh ánh sáng ở nhiệt độ thường).
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Thử nghiệm đánh giá sinh khả dụng in vivo trên mô hình động vật để đối chiếu tương quan in vitro - in vivo (IVIVC).
    • Khảo sát nâng cấp quy mô trên các thiết bị nhỏ giọt tự động áp suất khí nén đa đầu nhỏ giọt công suất 3000–5000 viên/giờ.
    • Nghiên cứu bao màng bảo vệ hoặc bao tan ở ruột nhằm hạn chế tối đa sự tiếp xúc của andrographolid với dịch vị dạ dày có tính acid.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu chuyên khảo thực nghiệm có giá trị đối với:

  • Sinh viên, học viên cao học ngành Dược học: Đặc biệt là chuyên ngành Bào chế và Công nghệ Dược phẩm, Công nghệ Hóa dược - Dược phẩm trong việc học tập và phát triển các dạng thuốc rắn phân tán nano.
  • Cán bộ nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các viện, doanh nghiệp dược: Tham khảo trực tiếp quy trình công nghệ nghiền bi ướt năng lượng thấp, kỹ thuật vận hành máy phun sấy Buchi-191 để thu hồi bột nano dược liệu, cũng như thiết kế thông số nhỏ giọt viên hoàn (nhiệt độ, chiều cao cột làm lạnh, đường kính vòi phun).
  • Các nhà phân tích và kiểm nghiệm thuốc: Tham khảo quy trình thẩm định phương pháp định lượng andrographolid bằng HPLC-DAD trên cột C18 và phương pháp đánh giá độ hòa tan theo Dược điển Trung Quốc 2015.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao andrographolid cần phải được nano hóa trước khi đưa vào dạng thuốc viên hoàn giọt?

Andrographolid là hoạt chất rất khó tan trong nước ($46,2,\mu\text{g/ml}$ ở 25°C; nguyên liệu thực tế đo được $62,9,\mu\text{g/ml}$), tốc độ hòa tan sau 45 phút chỉ đạt $66,31%$ (không đạt tiêu chuẩn $\ge 75%$ theo ChP 2015). Việc nghiền bi ướt đưa kích thước tiểu phân xuống $40,2,\text{nm}$ giúp gia tăng diện tích bề mặt tiếp xúc riêng, tạo tiền đề để khi phối hợp vào chất mang PEG nóng chảy, hoạt chất tồn tại ở trạng thái phân tán vô định hình/phân tử, giúp viên hoàn giọt giải phóng tức thì $>94%$ hoạt chất.

2. Tỷ lệ chất diện hoạt và polyme tối ưu trong quá trình nghiền bi ướt andrographolid là bao nhiêu?

Công thức tối ưu cho một cối nghiền (chứa 10 g ADG và 50 ml nước) là 1,0% Poloxamer 188 (chất diện hoạt) và 5,0% HPMC E6 (chất ổn định polyme). Tỷ lệ này tạo ra hệ nano có kích thước tiểu phân nhỏ ($40,2 \pm 0,5,\text{nm}$), chỉ số đa phân tán thấp nhất ($\text{PDI} = 0,321 \pm 0,056$) và giải phóng $94,5%$ hoạt chất sau 45 phút.

3. Tại sao kỹ thuật phun sấy với 5% PVP K30 được ưu tiên hơn phương pháp hấp phụ lên Florite R để hóa rắn hỗn dịch nano?

Mặc dù cả hai phương pháp đều cho khả năng giải phóng hoạt chất tương đồng ($f_2 = 52,5$), phương pháp phun sấy với 5% PVP K30 cho hàm lượng dược chất trong bột khô đạt tới $87,72 \pm 0,4%$, cao hơn gấp đôi so với phương pháp hấp phụ lên Florite R ($42,75 \pm 0,6%$). Hàm lượng hoạt chất cao trong bột hóa rắn giúp giảm lượng bột cần nạp vào pha nóng chảy, tránh làm tăng độ nhớt quá mức khi nhỏ giọt tạo viên.

4. Phương pháp thử độ cứng của viên hoàn giọt trong nghiên cứu được tiến hành như thế nào?

Thực nghiệm sử dụng phương pháp đo biến dạng độ cầu: Đo độ cầu ban đầu của 6 viên mẫu bằng panme (độ chia 0,01 mm). Đặt 6 viên lên phiến kính phẳng theo sơ đồ lục giác đối xứng, đặt phiến kính thứ hai lên trên và đè quả cân chuẩn 200 g trong thời gian 15 phút. Sau đó đo lại độ cầu của từng viên; viên đạt yêu cầu khi không có sự khác biệt về độ cầu trước và sau khi chịu tải trọng (thực tế đo được trước tải là $1,03 \pm 0,01$ và sau tải là $1,03 \pm 0,02$).

5. Điều kiện phân tích sắc ký HPLC định lượng andrographolid trong khóa luận được thiết lập ra sao?

Phép thử định lượng sử dụng hệ thống Shimadzu HPLC-DAD với cột Phenomenex C18 ($4,6 \times 250,\text{mm}, 5,\mu\text{m}$); pha động gồm Methanol : Nước (tỷ lệ 60:40 v/v); tốc độ dòng 1,0 ml/phút; thể tích tiêm $10,\mu\text{L}$; bước sóng phát hiện UV 225 nm. Phương pháp cho thời gian lưu pic ADG tại 4,623 phút, độ phân giải $R_s = 1,634$, số đĩa lý thuyết $N = 6248$ và đường chuẩn tuyến tính đạt $R^2 = 0,9998$ trong dải nồng độ 173,96–869,80 $\mu\text{g/ml}$.


Kết luận

Khóa luận của sinh viên Nguyễn Anh Tuấn đã xây dựng thành công quy trình công nghệ kết hợp giữa kỹ thuật nghiền bi ướt nano và phương pháp bào chế viên hoàn giọt nhằm giải quyết triệt để rào cản độ tan kém của andrographolid chiết xuất từ xuyên tâm liên. Bằng việc tối ưu hóa tỷ lệ tá dược (1% Poloxamer 188, 5% HPMC E6) và kỹ thuật phun sấy bảo vệ với 5% PVP K30, hệ nano thu được đạt kích thước $40,2,\text{nm}$ với độ hòa tan vượt trên $98%$. Viên hoàn giọt andrographolid hoàn chỉnh đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn cơ lý tính và có động học giải phóng in vitro tương đương với chế phẩm thương mại Thiên sứ thanh phế của tập đoàn Tasly. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, mở ra hướng ứng dụng hiệu quả cho các hoạt chất diterpenoid khó tan từ nguồn dược liệu trong nước.