Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu biến tính bề mặt hệ nano dendrimer polyamidoamin trong điều trị virus HIV

• Tác giả: Nguyễn Thị Thịnh
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Cửu Khoa
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Biến Tính Bề Mặt Nano Dendrimer Polyamidoamin Mang Thuốc Kháng Virus HIV
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
• DANH MỤC PHỤ LỤC
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
• 1.3. Đóng góp mới của luận án
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 1: Virus HIV/AIDS và thuốc điều trị
• 2.1. Virus HIV/AIDS
• 2.2. Lịch sử phát triển liệu pháp điều trị HIV/AIDS
• 2.3. Cơ chế tác động của thuốc điều trị HIV
• 2.4. Tenofovir disoproxil fumarat
• 2.5. Liệu pháp điều trị ARV kết hợp
• 2.6. Những tồn tại của liệu pháp kháng HIV thông thường
• 2.7. Giải pháp thuốc phóng thích kéo dài
• 2.8. Ưu điểm của phóng thích kéo dài
• 2.9. Nhược điểm của phóng thích kéo dài
• 2.10. Các chiến lược điều trị HIV hướng đến hiện nay
• 2.10.1. Thuốc hướng đích
• 2.10.2. Thuốc có tác dụng kéo dài
• 2.10.3. Vacccin điều trị
• 2.11. Dendrimer PAMAM biến tính và tiềm năng mang thuốc
• 2.12. Các tác nhân biến tính
• 3. Tình hình nghiên cứu về thuốc ARV sử dụng chất mang nano
• 4. Phương pháp nghiên cứu
• 4.1. Nguyên liệu - hóa chất, dụng cụ - thiết bị
• 4.1.1. Nguyên liệu - hóa chất
• 4.1.2. Dụng cụ - thiết bị
• 4.2. Tổng hợp dendrimer PAMAM
• 4.2.1. Tổng hợp dendrimer PAMAM từ G-0
• 4.2.2. Tổng hợp dendrimer PAMAM G-0
• 4.2.3. Tổng hợp dendrimer PAMAM G0
• 4.3. Biến tính PAMAM dendrimer
• 4.3.1. Chuẩn bị tác nhân biến tính
• 4.3.2. Tổng hợp PAMAM dendrimer biến tính
• 4.4. Xây dựng và thẩm định phương pháp xác định các ARV
• 4.4.1. Xây dựng phương pháp xác định AZT, 3TC, TDF VÀ RTV
• 4.4.2. Xác định AZT, 3TC và xác định đồng thời AZT, 3TC
• 4.4.3. Xác định TDF, RTV và xác định đồng thời TDF và RTV
• 4.4.4. Thẩm định phương pháp xác định AZT, 3TC, TDF và RTV
• 4.4.5. Tính tương thích hệ thống HPLC
• 4.4.6. Tính đặc hiệu, LOD và LOQ
• 4.4.7. Tính tuyến tính
• 4.5. Tạo hệ dẫn truyền thuốc nano
• 4.5.1. Chuẩn bị dung dịch hoạt chất
• 4.5.2. Chuẩn bị dung dịch hệ G3
• 4.5.3. Dẫn truyền hoạt chất
• 4.5.3.1. Loại hoạt chất tự do
• 4.6. Đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất in vitro và thử hoạt tính sinh học
• 4.6.1. Đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất
• 4.6.2. Thử hoạt tính sinh học
• 4.6.3. Thử độc tính tế bào
• 4.6.4. Thử hoạt tính ức chế pepsin
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 6. TỔNG HỢP DENDRIMER PAMAM THẾ HỆ G-0
• 6.1. Phổ hồng ngoại FTIR
• 6.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR
• 6.3. Phổ khối lượng MS và sắc ký lọc gel GPC
• 6.4. Tính toán khối lượng phân tử dendrimer PAMAM bằng phổ 1H-NMR
• 6.5. Hiệu suất phản ứng tổng hợp dendrimer PAMAM
• 7. BIẾN TÍNH PAMAM DENDRIMER G3.0 VỚI mPEG VÀ PLURONIC F127
• 7.1. Hình thái, kích thước
• 7.2. Phổ hồng ngoại FTIR
• 7.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR
• 8. KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP
• 8.1. Tính tương thích của hệ thống sắc ký
• 8.2. Tính đặc hiệu
• 8.3. Tính tuyến tính
• 8.4. Độ chính xác trung gian
• 9. KẾT QUẢ DẪN TRUYỀN HÓA HOẠT CHẤT
• 9.1. Kết quả dẫn truyền hóa hoạt chất tạo hệ dẫn truyền thuốc đơn
• 9.2. Hình thái, kích thước
• 9.3. Phổ hồng ngoại FTIR
• 9.4. Kết quả dẫn truyền hoạt chất đơn
• 9.5. Kết quả dẫn truyền hóa hoạt chất kết hợp
• 10. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG HOẠT CHẤT
• 10.1. Kết quả giải phóng hoạt chất trên hệ dẫn truyền thuốc đơn
• 10.2. Kết quả giải phóng hoạt chất trên hệ dẫn truyền thuốc kết hợp
• 11. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC
• 11.1. Kết quả thử độc tính tế bào
• 11.2. Kết quả thử hoạt tính ức chế pepsin
• 12. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển hệ thống nano dendrimer polyamidoamin mang thuốc kháng virus HIV. Biến tính bề mặt của dendrimer nhằm cải thiện khả năng dẫn truyền thuốc và giảm độc tính. Virus HIV là một trong những nguyên nhân chính gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS), ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới. Việc sử dụng thuốc kháng virus (ARV) hiện tại gặp nhiều khó khăn do tính kháng thuốc và tác dụng phụ. Do đó, việc phát triển các hệ thống dẫn truyền thuốc mới là cần thiết để nâng cao hiệu quả điều trị.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tổng hợp và biến tính hệ nano dendrimer PAMAM với methoxy polyethylen glycol (mPEG) và pluronic F127 để tạo ra hệ dẫn truyền thuốc HIV có khả năng phóng thích kéo dài. Nghiên cứu sẽ xác định cấu trúc của các dẫn xuất và đánh giá hiệu suất dẫn truyền của chúng. Việc này không chỉ giúp cải thiện khả năng hấp thu của thuốc mà còn giảm thiểu tác dụng phụ, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân HIV.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các hệ chất mang nano cho thuốc kháng virus HIV. Hệ thống này không chỉ giúp giảm độc tính mà còn cho phép phát triển các liệu pháp kết hợp, từ đó cải thiện việc tuân thủ điều trị của bệnh nhân. Việc sử dụng công nghệ nano trong y học có thể mở ra hướng đi mới trong việc điều trị các bệnh mãn tính như HIV/AIDS, giúp giảm chi phí và nguồn lực xã hội trong chiến lược điều trị.

II. Tổng quan về virus HIV và thuốc điều trị

Virus HIV thuộc họ Retroviridae, có khả năng tấn công tế bào miễn dịch của cơ thể. Việc điều trị HIV hiện tại chủ yếu dựa vào các loại thuốc ARV, nhưng vẫn gặp nhiều thách thức. Các thuốc này thường phải được sử dụng kết hợp để giảm thiểu khả năng kháng thuốc. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng dendrimer mang thuốc có thể cải thiện khả năng dẫn truyền và giảm thiểu tác dụng phụ. Hệ thống này có thể giúp tăng cường hiệu quả của các liệu pháp điều trị hiện tại.

2.1. Cơ chế tác động của thuốc điều trị HIV

Các thuốc ARV hoạt động bằng cách ức chế các enzyme cần thiết cho sự sao chép của virus HIV. Việc sử dụng các hệ thống dẫn truyền như dendrimer PAMAM có thể giúp tăng cường hiệu quả của thuốc bằng cách cải thiện khả năng hấp thu và giảm thiểu tác dụng phụ. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc điều trị HIV, nơi mà việc tuân thủ điều trị là rất cần thiết để ngăn ngừa sự phát triển của virus kháng thuốc.

2.2. Những thách thức trong điều trị HIV

Mặc dù có nhiều loại thuốc ARV hiện có, nhưng việc điều trị HIV vẫn gặp nhiều khó khăn. Các vấn đề như phản ứng có hại, khả năng kháng thuốc và sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân là những thách thức lớn. Việc phát triển các hệ thống dẫn truyền thuốc mới như nano dendrimer có thể giúp giải quyết những vấn đề này, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp hóa học hiện đại để tổng hợp và biến tính dendrimer PAMAM. Các phương pháp như FTIR, 1H-NMR, và GPC được áp dụng để xác định cấu trúc và tính chất của các dẫn xuất. Hệ thống dẫn truyền thuốc được đánh giá thông qua khả năng giải phóng hoạt chất và thử nghiệm độc tính tế bào. Việc này giúp đảm bảo rằng các hệ thống dẫn truyền thuốc không chỉ hiệu quả mà còn an toàn cho người sử dụng.

3.1. Tổng hợp dendrimer PAMAM

Quá trình tổng hợp dendrimer PAMAM được thực hiện qua nhiều bước, từ việc tổng hợp các tiền chất đến việc biến tính bề mặt. Các điều kiện phản ứng được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao nhất. Việc sử dụng các polymer sinh học như mPEG và Pluronic F127 giúp cải thiện tính tương hợp sinh học của hệ thống, từ đó nâng cao khả năng dẫn truyền thuốc.

3.2. Đánh giá hiệu suất dẫn truyền

Hiệu suất dẫn truyền của hệ thống được đánh giá thông qua khả năng giải phóng hoạt chất trong các môi trường pH khác nhau. Kết quả cho thấy rằng hệ thống có khả năng phóng thích kéo dài, điều này rất quan trọng trong việc điều trị HIV. Thử nghiệm độc tính tế bào cũng được thực hiện để đảm bảo rằng các hệ thống dẫn truyền thuốc an toàn cho người sử dụng.