Luận án tiến sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu hệ vận chuyển thuốc trên cơ sở hạt micro nano chitosan và vật liệu hydrogel y sinh nhạy nhiệt độ nhạy ph

Luận án nghiên cứu hệ vận chuyển thuốc sử dụng hạt micro-nano chitosan và hydrogel y sinh nhạy nhiệt, pH. Ứng dụng tiềm năng trong y học.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Đại Phú
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Hệ Vận Chuyển Thuốc Trên Cơ Sở Hạt Micro-Nano Chitosan Và Vật Liệu Hydrogel Y Sinh Nhạy Nhiệt Độ, Nhạy pH
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Hệ Vận Chuyển Thuốc Micro Nano Chitosan 55

Hệ vận chuyển thuốc đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ. Luận án này tập trung nghiên cứu và phát triển hệ vận chuyển thuốc dựa trên micro-nano chitosan và hydrogel y sinh nhạy nhiệt, pH. Vật liệu này hứa hẹn mang lại nhiều tiềm năng trong ứng dụng y sinh. Chitosan được biết đến với khả năng tương thích sinh học cao, phân hủy sinh học tốt và dễ dàng biến tính. Hydrogel, với khả năng trương nở và giữ nước, tạo môi trường lý tưởng cho việc giải phóng thuốc. Việc kết hợp hai vật liệu này tạo ra hệ vận chuyển thuốc ưu việt, có khả năng kiểm soát quá trình giải phóng và vận chuyển thuốc trúng đích. Các kết quả nghiên cứu sơ bộ cho thấy tính khả thi của việc sử dụng hệ vật liệu này trong điều trị một số bệnh lý.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu hệ vận chuyển thuốc

Nghiên cứu và phát triển các hệ vận chuyển thuốc tiên tiến là một lĩnh vực quan trọng trong y học hiện đại. Các phương pháp điều trị truyền thống thường gặp phải những hạn chế như sinh khả dụng thấp, phân bố thuốc không đều và tác dụng phụ nghiêm trọng. Hệ vận chuyển thuốc dựa trên micro-nano chitosan và hydrogel y sinh có khả năng khắc phục những hạn chế này. Bằng cách kiểm soát kích thước, hình dạng và tính chất bề mặt của vật liệu, có thể điều chỉnh tốc độ giải phóng thuốc, tăng cường khả năng vận chuyển thuốc trúng đích và giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu hệ chitosan hydrogel

Mục tiêu chính của nghiên cứu là chế tạo và đánh giá hệ vật liệu bao gồm hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH từ Poly Ethylene Glycol (PEG), D,L-Lactide và hạt micro-nano chitosan để áp dụng làm hệ dẫn truyền thuốc dạng tiêm. Phạm vi nghiên cứu bao gồm tổng hợp các vật liệu, đánh giá các đặc tính vật lý, hóa học, sinh học, và thử nghiệm khả năng giải phóng thuốc in vitro và in vivo. Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện khả năng bao gói thuốc và kéo dài thời gian giải phóng, đặc biệt đối với thuốc ưa nước. Một trong những giải pháp được đưa ra là tạo hạt micro-nano bao thuốc ưa nước paracetamol từ chitosan và hydrogel nhạy nhiệt.

II. Thách Thức Kiểm Soát Giải Phóng Thuốc từ Micro Nano 58

Mặc dù micro-nano chitosan và hydrogel y sinh mang lại nhiều tiềm năng, việc kiểm soát quá trình giải phóng thuốc vẫn là một thách thức lớn. Chitosan có khả năng tải thuốc và bao gói thuốc thấp, đồng thời khó kiểm soát quá trình nhả thuốc. Hydrogel có thể giải phóng thuốc quá nhanh, đặc biệt đối với các thuốc ưa nước. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tìm cách kết hợp hai vật liệu này, tạo ra các hệ vận chuyển thuốc phức tạp hơn, có khả năng kiểm soát quá trình giải phóng thuốc một cách chính xác hơn. Nghiên cứu này cũng đi sâu vào tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giải phóng thuốc, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện hiệu quả.

2.1. Nhược điểm của chitosan trong vận chuyển thuốc

Hạt micro-nano chitosan có giá trị tải thuốc LC, bao gói EE thấp và khó kiểm soát nhả thuốc cả ưa nước và kị nước do không có sự tương tác giữa thuốc và chitosan. Điều này gây khó khăn trong việc sử dụng chitosan làm vật liệu vận chuyển thuốc đơn lẻ. Cần có các giải pháp để cải thiện khả năng tương tác giữa chitosan và thuốc, cũng như kiểm soát quá trình giải phóng thuốc một cách hiệu quả hơn.

2.2. Giải phóng thuốc nhanh từ hydrogel cho thuốc ưa nước

Đối với thuốc ưa nước như paracetamol, hệ hydrogel nhả khá nhanh là do thuốc được giữ bởi PEG nằm ở vỏ của micelle nên dễ dàng khuếch tán vào môi trường. Điều này làm giảm hiệu quả điều trị và đòi hỏi phải có các biện pháp để kéo dài thời gian giải phóng thuốc từ hydrogel. Các phương pháp biến tính hydrogel hoặc kết hợp với các vật liệu khác có thể giúp kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc.

2.3. Yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giải phóng của hệ chitosan hydrogel

Kích thước hạt, thành phần và tính chất của vật liệu, loại thuốc, môi trường giải phóng, nhiệt độ, pH và nhiều yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến quá trình giải phóng thuốc từ hệ chitosan-hydrogel. Cần nghiên cứu kỹ lưỡng các yếu tố này để tối ưu hóa hệ vận chuyển thuốc và đạt được hiệu quả điều trị mong muốn.

III. Phương Pháp Kết Hợp Chitosan Hydrogel Nhạy Nhiệt pH 59

Một trong những giải pháp hiệu quả để khắc phục những hạn chế của chitosan và hydrogel là kết hợp hai vật liệu này với nhau. Giải pháp thứ nhất là tạo hạt micro-nano bao thuốc ưa nước paracetamol từ chitosan và hydrogel nhạy nhiệt đã làm tăng LC (3,94%) và EE (60,25%) cao bởi tương tác hydro giữa các nhóm chức của chitosan và PLA, nhưng việc kiểm soát nhả thuốc khó khăn. Giải pháp thứ hai là tạo hạt micro-nano chitosan bao thuốc ưa nước exendin-4 phân tán trong hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH để kéo dài thời gian nhả thuốc. Việc kết hợp này tận dụng được ưu điểm của cả hai vật liệu, tạo ra hệ vận chuyển thuốc có khả năng kiểm soát quá trình giải phóng thuốc một cách hiệu quả hơn.

3.1. Tạo hạt micro nano chitosan hydrogel cho thuốc ưa nước

Việc tạo hạt micro-nano chitosan kết hợp với hydrogel là một phương pháp hiệu quả để cải thiện khả năng bao gói và giải phóng thuốc ưa nước. Bằng cách bao thuốc trong hạt micro-nano chitosan, có thể bảo vệ thuốc khỏi sự phân hủy và tăng cường khả năng hấp thụ thuốc vào tế bào. Hydrogel giúp kiểm soát quá trình giải phóng thuốc, đảm bảo thuốc được giải phóng một cách từ từ và liên tục.

3.2. Phân tán hạt chitosan trong hydrogel nhạy nhiệt pH

Phân tán hạt micro-nano chitosan trong hydrogel nhạy nhiệt, pH là một giải pháp sáng tạo để kiểm soát quá trình giải phóng thuốc. Hydrogel có khả năng thay đổi thể tích và cấu trúc khi nhiệt độ hoặc pH thay đổi, từ đó điều chỉnh tốc độ giải phóng thuốc. Sự kết hợp này đặc biệt hữu ích trong việc vận chuyển thuốc trúng đích đến các vùng bệnh lý có môi trường đặc biệt.

3.3. Kiểm soát kích thước hạt nano để tối ưu khả năng vận chuyển

Kích thước của hạt nano đóng vai trò then chốt trong khả năng vận chuyển thuốc trúng đích và hiệu quả thẩm thấu vào tế bào. Hạt nano có kích thước phù hợp (dưới 200nm) có thể dễ dàng vượt qua các hàng rào sinh học và xâm nhập vào tế bào ung thư. Việc kiểm soát kích thước hạt nano trong quá trình tổng hợp là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả của hệ vận chuyển thuốc.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Điều Trị Tiểu Đường Tuýp 2 57

Nghiên cứu này đặc biệt quan tâm đến ứng dụng của hệ vận chuyển thuốc trong điều trị tiểu đường tuýp 2. Việc thử nghiệm cho thấy hệ kết hợp đạt tốc độ nhả thuốc chậm hơn so với từng hệ riêng hydrogel P-2.6 và hạt trơn chitosan qua so sánh lượng đường huyết của chuột bị tiểu đường tuýp 2 sau khi tiêm. Đây là kết quả rất khả quan tạo tiền đề cho nghiên cứu sâu hơn hệ dẫn truyền thuốc exendin-4, một loại thuốc điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2, rất cấp thiết trong thực tế hiện tại. Kết quả này mở ra tiềm năng lớn trong việc phát triển các phương pháp điều trị tiểu đường hiệu quả hơn.

4.1. Nghiên cứu exendin 4 trong điều trị tiểu đường tuýp 2

Exendin-4 là một loại thuốc được sử dụng trong điều trị tiểu đường tuýp 2. Tuy nhiên, thuốc này có thời gian bán thải ngắn và đòi hỏi phải tiêm nhiều lần trong ngày. Hệ vận chuyển thuốc dựa trên micro-nano chitosan và hydrogel nhạy nhiệt, pH có thể giúp kéo dài thời gian tác dụng của exendin-4, giảm tần suất tiêm và cải thiện sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân.

4.2. So sánh hiệu quả giữa hệ kết hợp và hệ đơn lẻ

Nghiên cứu cho thấy hệ kết hợp giữa micro-nano chitosan và hydrogel có hiệu quả kiểm soát đường huyết tốt hơn so với việc sử dụng chitosan hoặc hydrogel đơn lẻ. Điều này chứng tỏ sự kết hợp này có thể mang lại nhiều lợi ích trong điều trị tiểu đường.

4.3. Tiềm năng ứng dụng trong các bệnh lý khác

Ngoài tiểu đường tuýp 2, hệ vận chuyển thuốc micro-nano chitosan và hydrogel y sinh còn có tiềm năng ứng dụng trong điều trị nhiều bệnh lý khác như ung thư, các bệnh nhiễm trùng, và các bệnh tự miễn. Việc điều chỉnh các tính chất của vật liệu có thể giúp vận chuyển thuốc trúng đích đến các tế bào bệnh và giảm thiểu tác dụng phụ lên các tế bào khỏe mạnh.

V. Kết Luận Hướng Phát Triển Hệ Vận Chuyển Thuốc Tương Lai 60

Nghiên cứu này đã chứng minh tính khả thi và tiềm năng của việc sử dụng micro-nano chitosan và hydrogel y sinh trong vận chuyển thuốc. Các kết quả cho thấy hệ vật liệu này có khả năng kiểm soát quá trình giải phóng thuốc, tăng cường khả năng vận chuyển thuốc trúng đích và giảm thiểu tác dụng phụ. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa hệ vật liệu này và mở rộng ứng dụng của nó trong điều trị các bệnh lý khác nhau. Hướng phát triển trong tương lai là tập trung vào các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả và độ an toàn của hệ vận chuyển thuốc trên người.

5.1. Tối ưu hóa công thức và quy trình bào chế

Để đưa hệ vận chuyển thuốc vào ứng dụng thực tế, cần tối ưu hóa công thức và quy trình bào chế để đảm bảo tính ổn định, hiệu quả và an toàn của sản phẩm. Các yếu tố như tỷ lệ chitosan và hydrogel, kích thước hạt nano, và phương pháp bao gói thuốc cần được nghiên cứu và điều chỉnh để đạt được kết quả tốt nhất.

5.2. Nghiên cứu lâm sàng đánh giá hiệu quả và an toàn

Trước khi được sử dụng rộng rãi, hệ vận chuyển thuốc cần phải trải qua các thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả và độ an toàn trên người. Các thử nghiệm này sẽ giúp xác định liều lượng phù hợp, tác dụng phụ tiềm ẩn và hiệu quả điều trị thực tế của hệ vận chuyển thuốc.

5.3. Nghiên cứu sâu hơn về dược động học và dược lực học

Việc nghiên cứu sâu hơn về dược động học và dược lực học của hệ vận chuyển thuốc micro-nano chitosan và hydrogel y sinh là rất quan trọng để hiểu rõ cơ chế hoạt động và tối ưu hóa hiệu quả điều trị. Các nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin về sự hấp thụ, phân bố, chuyển hóa và thải trừ của thuốc trong cơ thể, cũng như tác động của thuốc lên các tế bào và mô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ THANH HIỀN NGHIÊN CỨU HỆ VẬN CHUYỂN THUỐC TRÊN CƠ SỞ HẠT MICRO-NANO CHITOSAN VÀ VẬT LIỆU HYDROGEL Y SINH NHẠY NHIỆT ĐỘ, NHẠY PH LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP. HỒ CHÍ MINH - NĂM 2023 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HO CHI MINH CITY HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY NGUYEN THI THANH HIEN STUDY OF DRUG DELIVERY SYSTEM BASED ON CHITOSAN MICRO-NANO PARTICLES AND TEMPERATURE, PH-SENSITIVE BIOMEDICAL HYDROGELS A dissertation submitted for the degree of Doctor of Philosophy HO CHI MINH CITY - 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ THANH HIỀN NGHIÊN CỨU HỆ VẬN CHUYỂN THUỐC TRÊN CƠ SỞ HẠT MICRO-NANO CHITOSAN VÀ VẬT LIỆU HYDROGEL Y SINH NHẠY NHIỆT ĐỘ, NHẠY PH Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số chuyên ngành: 9520301 Phản biện độc lập: PGS.

Đỗ Thị Mỹ Liên Phản biện độc lập: PGS. Nguyễn Đại Hải Phản biện: PGS. Nguyễn Đình Thành Phản biện: PGS. Hoàng Thị Đông Quỳ Phản biện: TS.

Huỳnh Lê Huy Cường NGƯỜI HƯỚNG DẪN: 1. Huỳnh Đại Phú 2. Hà Cẩm Anh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, một ít nhiệm vụ nghiên cứu là thành quả tập thể và được sự cho phép của đồng sự sử dụng. Các kết quả nghiên cứu, các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.

Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận án Chữ ký Nguyễn Thị Thanh Hiền i TÓM TẮT LUẬN ÁN Luận án này nghiên cứu chế tạo hệ vật liệu bao gồm hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH từ Poly Ethylene Glycol (PEG), D,L-Lactide và hạt micro-nano chitosan để áp dụng làm hệ dẫn truyền thuốc dạng tiêm. Các đặc tính, yêu cầu cần thiết cho một vật liệu y sinh như tính tương thích sinh học, tính phân hủy sinh học, khả năng chuyển pha sol- gel, kích thước, hình dáng hạt được kiểm tra bằng các phương pháp khoa học hiện đại. Những kết quả chính của luận án cho thấy đã tạo được hạt micro-nano chitosan tròn, đều với kích thước trung bình 367 nm bằng phương pháp electrospraying.

Bên cạnh đó, hệ hydrogel nhạy nhiệt copolymer PLA1750-PEG1750-PLA1750 (T-2.6 25%) và các pentablock copolymer nhạy nhiệt và nhạy pH OS-PLA1750-PEG1750-PLA1750-OS (P-2.6 25%) hay OSA-PLA1750-PEG1750-PLA1750-OSA (P-2.6A 35%) được tổng hợp thể hiện các ưu điểm tạo gel tốt trong điều kiện 37°C, pH 7,4 và có đặc điểm của micelle. Tất cả các vật liệu đều đạt yêu cầu về tính tương thích sinh học và phân hủy sinh học. Hydrogel nhạy nhiệt cho kết quả thử nghiệm in vitro nhả thuốc kị nước (ibuprofen) có mối quan hệ với quy luật phân hủy: nhả chậm ban đầu và nhanh sau 3 tuần. Đối với thuốc ưa nước như paracetamol, hệ hydrogel nhả khá nhanh là do thuốc được giữ bởi PEG nằm ở vỏ của micelle nên dễ dàng khuếch tán vào môi trường.

Riêng hạt micro-nano chitosan có giá trị tải thuốc LC, bao gói EE thấp và khó kiểm soát nhả thuốc cả ưa nước và kị nước do không có sự tương tác giữa thuốc và chitosan. Từ đó, các giải pháp kết hợp 2 hệ vật liệu hydrogel và hạt micro-nano chitosan để cải thiện đặc tính bao thuốc, kéo dài nhả thuốc ưa nước được đưa ra. Giải pháp thứ nhất là tạo hạt micro-nano bao thuốc ưa nước paracetamol từ chitosan và hydrogel nhạy nhiệt đã làm tăng LC (3,94%) và EE (60,25%) cao bởi tương tác hydro giữa các nhóm chức của chitosan và PLA, nhưng việc kiểm soát nhả thuốc khó khăn. Giải pháp thứ hai là tạo hạt micro-nano chitosan bao thuốc ưa nước exendin-4 phân tán trong hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH để kéo dài thời gian nhả thuốc.

Việc thử nghiệm này cho kết quả hệ kết hợp đạt tốc độ nhả thuốc chậm hơn so với từng hệ riêng hydrogel P-2.6 và hạt trơn chitosan qua so sánh lượng đường huyết của chuột bị tiểu đường tuýp 2 sau khi tiêm. Đây là kết quả rất khả quan tạo tiền đề cho nghiên cứu sâu hơn hệ dẫn truyền thuốc exendin-4, một loại thuốc điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2, rất cấp thiết trong thực tế hiện tại. ii ABSTRACT This thesis studied the synthesis of biomaterial materials, including thermosensitive, pH-sensitive hydrogels from Poly Ethylene Glycol (PEG), D, L - Lactide, and micro-nano chitosan particles to apply as the injectable drug delivery system. The required properties for a biomedical material, such as biocompatibility, biodegradability, sol-gel phase transition, morphology, and size, were evaluated by scientific analytical methods.

The main results of the thesis show that the micro-nano chitosan particles formed by the electrospraying method obtained round shapes, uniform, with an average diameter of 367 nm. In addition, the synthesized thermosensitive PLA1750-PEG1750-PLA1750 (T-2.6 25%) hydrogel and the temperature, pH-sensitive OS-PLA1750-PEG1750-PLA1750-OS (P-2.6 25%), OSA-PLA1750-PEG1750- PLA1750-OSA (P-2.6A 35%) hydrogels showed a good gel state in 37°C, pH 7,4, and owning micelles feature. These materials exhibited degradation and good biocompatibility in vitro and in vivo testing. The hydrophobic drugs (ibuprofen) release process results of the T-2.6 hydrogels were related to the rule of in vitro degradation: initial slow and fast after three weeks.

For paracetamol as a hydrophilic drug, the release of hydrogels was quick because it was encapsulated by hydrophilic PEG located at the shell of the micelle. Remarkably, the micro-nano chitosan particles had small drug loading (LC), low efficient encapsulation EE and difficult drug release control of hydrophilic and hydrophobic drugs because of no interaction between the drugs and chitosan. Therefore, solutions that combine hydrogel materials and chitosan micro-nano particles were proposed to improve hydrophilic drug delivery. The first solution is to create micro-nano particles from a solution of chitosan and thermosensitive hydrogel containing paracetamol.

As a result, there is a dramatically increasing in the LC (3,94%) and EE (60,25%) because of hydrogen interaction between functional groups of chitosan and PLA, but drug release control is difficult. The second solution is to generate micro- nano chitosan particles coating an exendin-4 hydrophilic drug and disperse them in temperature and pH-sensitive hydrogels. The results displayed that the drug release rate of the combined system was slower than that of the P-2.6 hydrogel and bare chitosan particles. The positive outcome creates primes for further research into the exendin-4 drug delivery system to treat type 2 diabetes, an urgent problem now.

iii LỜI CÁM ƠN Tôi xin cám ơn trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh giúp tôi tiếp thu thêm kiến thức mới, nâng cao trình độ chuyên môn của mình. Tôi chân thành cám ơn trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh và đặc biệt là Khoa Công nghệ Hóa học đã ủng hộ, quan tâm tôi trong suốt thời gian học tập. Tôi gửi lời cảm ơn đến bộ môn đào tạo Kỹ thuật Hóa hữu cơ và các phòng thí nghiệm cho phép tôi thực hiện luận án này. Tôi trân trọng cám ơn PGS.

Huỳnh Đại Phú và TS. Hà Cẩm Anh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Cuối cùng, tôi cám ơn rất nhiều gia đình, các cộng sự, đồng nghiệp, các sinh viên đã hỗ trợ, động viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án này. iv MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.

viii DANH MỤC BẢNG BIỂU. xii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT. xiii TỔNG QUAN .1 Tính cấp thiết của đề tài .1 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài .2 Ý nghĩa của đề tài .3 Tổng quan về nguyên liệu, đối tượng nghiên cứu .4 Tổng quan hạt micro-nano chitosan .4 Tổng quan về hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH .6 Cơ sở khoa học của đề tài .10 Tình hình nghiên cứu .12 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài .12 Tình hình nghiên cứu trong nước .25 Nội dung nghiên cứu .28 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .29 Nguyên liệu, hóa chất và động vật .32 Tổng hợp copolymer nhạy nhiệt, nhạy pH.32 Quy trình tạo hạt micro-nano .43 Quy trình phân hủy vật liệu trong điều kiện in vitro, in vivo .45 Quy trình đánh giá khả năng tải thuốc, bao gói thuốc của hạt micro-nano chitosan .46 Quy trình đánh giá hàm lượng acid acetic trong hạt micro-nano chitosan ………………………………………………………………………….47 Quy trình đánh giá tương thích sinh học của hệ dẫn hydrogel và hạt micro-nano chitosan trong điều kiện in vivo .47 Quy trình nhả thuốc từ hệ hydrogel, hạt micro-nano chitosan và hệ kết hợp hydrogel với hạt micro-nano chitosan .47 Mô hình tạo chuột tiểu đường tuýp 2 .48 v Các phương pháp phân tích .49 Phương pháp phân tích cấu trúc polymer.49 Phương pháp phân tích các đặc tính của copolymer .50 Phương pháp xác định đặc tính của chitosan .52 Phương pháp nhuộm HE (hematoxylin và eosin) .54 Phương pháp phân tích HPLC (high performance liquid chromatography) ………………………………………………………………………….54 Tóm tắt sơ đồ quy trình tổng hợp, nghiên cứu.54 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .58 Tổng hợp và đánh giá đặc tính hydrogel nhạy nhiệt độ PLA-PEG-PLA .58 Tổng hợp triblock copolymer nhạy nhiệt độ PLA-PEG-PLA .58 Phân tích chuyển pha sol-gel của triblock copolymer PLA-PEG-PLA .61 Tổng hợp oligomer nhạy pH .63 Oligomer nhạy pH từ mserine (OS) .63 Oligomer nhạy pH từ acid suberic và ethylenediamine (OSA) .66 Tổng hợp hydrogel nhạy nhiệt độ, nhạy pH .71 Pentablock copolymer nhạy nhiệt, nhạy pH OS-PLA-PEG-PLA-OS từ PLA-PEG-PLA và OS .71 Pentablock copolymer nhạy nhiệt, nhạy pH OSA- PLA-PEG-PLA-OSA từ PLA-PEG-PLA và OSA .74 So sánh hydrogel nhạy nhiệt và hydrogel nhạy nhiệt, nhạy pH.77 Đánh giá khả năng phân hủy và tương thích của hydrogel.79 Phân hủy, tương thích sinh học của hydrogel PLA1750-PEG1750-PLA1750 (T-2.79 Phân hủy, tương thích sinh học của hydrogel nhạy nhiệt độ, nhạy pH .83 So sánh khả năng phân hủy và tương thích của T-2.90 Tổng hợp hạt micro-nano chitosan .92 Đánh giá đặc tính của nguyên liệu chitosan .92 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hạt micro-nano chitosan bằng phương pháp electrospraying .94 Đánh giá khả năng tương thích sinh học và phân hủy in vitro, in vivo của hạt micro-nano chitosan .100 vi Kết quả đặc điểm hạt micro-nano chitosan được tạo ra bằng phương pháp electrospraying .102 Đánh giá khả năng bao thuốc, nhả thuốc in vitro của hydrogel, hạt micro-nano chitosan .103 Khả năng bao gói, nhả thuốc kị nước của hydrogel, hạt micro-nano chitosan .103 Đánh giá khả năng tải thuốc, bao thuốc và nhả thuốc ưa nước của hydrogel, hạt micro-nano chitosan .108 Giải pháp làm tăng khả năng bao gói thuốc ưa nước của hệ vật liệu .122 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .123 TÀI LIỆU THAM KHẢO .138 vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Công thức cấu tạo hóa học của chitosan .2 Mô phỏng sự trương nở của polymer hydrogel .3 Các tác nhân tác động đến khả năng đáp ứng của polymer thông minh [33] .4 Cơ chế hình thành gel của copolymer lưỡng tính theo nhiệt độ [34] .5 Sự thay đổi hình thái của polymer nhạy pH khi pH thay đổi .6 Giản đồ sol-gel của copolymer PDLLA-PEG-PDLLA theo nồng độ và nhiệt độ với phân tử lượng khác nhau S1, S2, S3 [55] .