I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo hạt ibuprofen nano và submicro bằng kỹ thuật lưu chất siêu tới hạn (RESS). Mục tiêu chính là tối ưu hóa quy trình để đạt được kích thước hạt nhỏ nhất, cải thiện khả năng hòa tan và hiệu quả dược lý của ibuprofen. Công nghệ nano và siêu tới hạn được áp dụng để tạo ra các hạt thuốc có kích thước từ dưới 1µm đến vài µm, giảm đáng kể so với kích thước ban đầu.
1.1. Tầm quan trọng của công nghệ nano trong dược phẩm
Công nghệ nano đã mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực y dược, đặc biệt là việc cải thiện hiệu quả và giảm tác dụng phụ của thuốc. Việc giảm kích thước hạt thuốc đến mức nano hoặc submicro giúp tăng diện tích bề mặt, từ đó cải thiện khả năng hòa tan và hấp thu của thuốc. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các hoạt chất có độ hòa tan thấp trong nước.
1.2. Lựa chọn kỹ thuật RESS
Kỹ thuật lưu chất siêu tới hạn (RESS) được chọn vì ưu điểm không sử dụng dung môi hữu cơ, tạo ra sản phẩm có độ phân bố kích thước hạt hẹp và quy trình đơn giản. RESS là phương pháp phổ biến trong tạo hạt nano và submicro, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng trong nghiên cứu dược phẩm.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật RESS để tạo hạt ibuprofen. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình tạo hạt bao gồm nhiệt độ hòa tan, áp suất hòa tan và nhiệt độ vòi phun được khảo sát và tối ưu hóa. Phương pháp bề mặt đáp ứng được áp dụng để xác định điều kiện tối ưu. Kích thước hạt được đo bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS), trong khi cấu trúc bề mặt được phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
2.1. Quy trình thực nghiệm
Quy trình thực nghiệm bao gồm việc hòa tan ibuprofen trong CO2 siêu tới hạn, sau đó giãn nở nhanh qua vòi phun để tạo hạt. Các thông số như nhiệt độ hòa tan (35°C - 55°C), áp suất hòa tan (90 - 150 bar) và nhiệt độ vòi phun (80°C - 100°C) được điều chỉnh để tìm ra điều kiện tối ưu.
2.2. Phân tích kích thước và tính chất hạt
Kích thước hạt được đo bằng DLS, trong khi cấu trúc bề mặt và hình dạng hạt được phân tích bằng SEM. Phổ FT-IR và DSC được sử dụng để đánh giá tính chất hóa học và nhiệt của hạt thuốc. Kết quả cho thấy kích thước hạt trung bình giảm đáng kể so với nguyên liệu ban đầu.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy kỹ thuật RESS có thể tạo ra các hạt ibuprofen với kích thước từ dưới 1µm đến vài µm. Điều kiện tối ưu được xác định là nhiệt độ hòa tan 45°C, áp suất hòa tan 120 bar và nhiệt độ vòi phun 90°C. Phương pháp bề mặt đáp ứng đã giúp tối ưu hóa quá trình tạo hạt, đảm bảo kích thước hạt nhỏ nhất và độ phân bố hẹp.
3.1. Ảnh hưởng của các thông số đến kích thước hạt
Nhiệt độ hòa tan và áp suất hòa tan có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước hạt. Khi nhiệt độ hòa tan tăng, kích thước hạt giảm do tốc độ giãn nở nhanh hơn. Áp suất hòa tan cao cũng giúp giảm kích thước hạt. Nhiệt độ vòi phun ảnh hưởng đến hình dạng và độ đồng đều của hạt.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng công nghệ nano và siêu tới hạn trong sản xuất dược phẩm. Các hạt ibuprofen nano và submicro có thể cải thiện hiệu quả điều trị, giảm liều lượng thuốc và tác dụng phụ. Kết quả nghiên cứu cũng có thể áp dụng cho các loại thuốc khác có độ hòa tan thấp.
IV. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của kỹ thuật RESS trong việc tạo hạt ibuprofen nano và submicro. Điều kiện tối ưu đã được xác định, mở ra tiềm năng ứng dụng trong sản xuất dược phẩm quy mô lớn. Cần tiếp tục nghiên cứu để mở rộng ứng dụng của công nghệ nano và siêu tới hạn trong các lĩnh vực khác của y học và dược phẩm.
4.1. Hướng phát triển trong tương lai
Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất ở quy mô lớn hơn, cũng như ứng dụng công nghệ nano cho các loại thuốc khác. Việc kết hợp kỹ thuật RESS với các phương pháp khác như phương pháp lưu chất cũng là một hướng nghiên cứu tiềm năng.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu này không chỉ cải thiện hiệu quả của ibuprofen mà còn góp phần vào sự phát triển của công nghệ dược phẩm hiện đại. Việc giảm kích thước hạt thuốc có thể giúp giảm chi phí sản xuất và tăng khả năng tiếp cận của các loại thuốc hiệu quả cao.
