Tổng quan luận án

Luận án Tiến sĩ Dược học với đề tài "Thiết lập chất đối chiếu hypophyllanthin, niranthin và xác định một số thông số dược động học của cao chuẩn hóa điều chế từ Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum., Euphorbiaceae)" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Phạm Văn Sơn, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Ngọc Vinh tại Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh (chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc và Độc chất, mã số 62720410, năm 2021).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum., Euphorbiaceae) là dược liệu được sử dụng phổ biến trong y học cổ truyền và y học hiện đại với tác dụng chính là cải thiện chức năng gan, bảo vệ tế bào gan và hỗ trợ điều trị viêm gan, đặc biệt là viêm gan B. Dược điển Việt Nam V và Dược điển Mỹ (USP) hiện hành đã có các chuyên luận về dược liệu, bột và cao Diệp hạ châu đắng, tuy nhiên các chỉ tiêu định tính và định lượng hiện thời chủ yếu chỉ sử dụng một chất điểm chỉ là phyllanthin. Trong thực tế, tác dụng sinh học của Diệp hạ châu đắng còn phụ thuộc vào các hợp chất lignan quan trọng khác như hypophyllanthin và niranthin với các hoạt tính bảo vệ gan, kháng viêm, chống oxy hóa.

Hiện nay, nhiều chế phẩm thương mại từ Diệp hạ châu đắng lưu hành trên thị trường được bào chế từ cao toàn phần và công bố chất lượng theo tiêu chuẩn cơ sở tự xây dựng. Phần lớn các tiêu chuẩn này chỉ định lượng hỗn hợp toàn phần bằng phương pháp không đặc hiệu, chưa định lượng đồng thời các lignan có hoạt tính và chưa xác định mức hàm lượng hoạt chất trong liều điều trị. Nguyên nhân chính là do thiếu chất chuẩn đối chiếu (các chất chuẩn thương mại chưa sẵn có, giá thành cao), thiếu cao chuẩn đối chiếu và chưa có các nghiên cứu đầy đủ về dược động học của các hoạt chất chính từ chế phẩm chuẩn hóa.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 4 mục tiêu cụ thể:

  1. Chiết xuất, phân lập, tinh chế hypophyllanthin, niranthin từ Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum.).
  2. Thiết lập chất đối chiếu hypophyllanthin, niranthin từ Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum.).
  3. Điều chế và tiêu chuẩn hóa cao Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum.).
  4. Đánh giá một số thông số dược động học của cao chuẩn hóa điều chế từ Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum.).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Toàn cây Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum., Euphorbiaceae); các phân đoạn chiết xuất, cao khô chuẩn hóa và các hợp chất lignan tinh khiết (hypophyllanthin, niranthin, phyllanthin, nirtetralin, phyltetralin); mẫu sinh học huyết tương thỏ sau khi sử dụng cao chuẩn hóa đường uống.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Dược – Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh và các phòng kiểm nghiệm thuộc Viện Kiểm nghiệm thuốc TP. Hồ Chí Minh (Khoa Kiểm nghiệm Đông dược - Dược liệu, Khoa Thiết lập chất đối chiếu - Chất chuẩn, Khoa Vật lý đo lường, Khoa Dược lý, Khoa Vi sinh, Trung tâm Đánh giá tương đương sinh học), hoàn thành năm 2021.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

Tổng quan tài liệu của luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến thành phần hóa học, phương pháp chiết xuất, phân lập, định lượng và đánh giá sinh khả dụng/dược động học của các hợp chất lignan trong chi Phyllanthus:

Tác giả, năm công bố Đối tượng / Hợp chất Phương pháp chiết xuất, phân lập / Phân tích Kết quả chính
Kassuya và cs. (2003) P. amarus / Nirtetralin, niranthin, hypophyllanthin, phyltetralin, phyllanthin Chiết ngâm n-hexan, sắc ký cột silica gel 60 với pha động n-hexan – ethyl acetat Phân lập được 5 lignan chính
Maciel M. M. và cs. (2007) P. amarus / Phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin, isolintetralin, demethylenedioxy-niranthin, 5-demethoxy-niranthin Chiết ngấm kiệt bằng methanol, sắc ký cột silica gel Phân lập và xác định cấu trúc 6 hợp chất lignan
Srivastava V. và cs. (2008) P. amarus / Phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin, nirtetralin Chiết ngấm kiệt bằng ethanol, sắc ký cột silica gel, tinh chế bằng kết tinh và sắc ký lỏng điều chế (HPLC điều chế) Thu được 6,10 g phyllanthin; 1,60 g hypophyllanthin; 300 mg niranthin; 200 mg nirtetralin
Parvathaneni M. và cs. (2013) P. amarus / Phyllanthin, hypophyllanthin Chiết Soxhlet bằng n-hexan, sắc ký cột và tinh chế bằng HPLC điều chế Độ tinh khiết các chất đạt trên 95%
Yuandani và cs. (2013) P. amarus / Phyllanthin, hypophyllanthin Chiết ngâm methanol, sắc ký cột chân không (VLC) và sắc ký cột thường, kết tinh lại Thu được 115 mg phyllanthin và 235,5 mg hypophyllanthin độ tinh khiết > 98%
Liu S. và cs. (2014) P. niruri / Niranthin Chiết ethanol 80%, phân đoạn ether dầu hỏa, sắc ký cột silica gel Thu được 4,1 g niranthin độ tinh khiết 99%
Garg C. và cs. (2016) P. amarus / Phyllanthin Chiết xuất hỗ trợ vi sóng (MAE) Tối ưu hóa MAE với methanol 65%, thời gian 3 phút cho hàm lượng phyllanthin 0,063%
Noor M. và cs. (2019) P. amarus / Hypophyllanthin, niranthin, lintetralin Chiết ethanol, phân đoạn dung môi, sắc ký cột và HPLC điều chế pha đảo Phân lập hypophyllanthin từ cao n-hexan, niranthin và lintetralin từ cao ethanol
Huỳnh Ngọc Thụy (2008) P. amarus / Nirurin, epibubbialin, phyllanthin, acid p-coumaric, acid gallic, uracil Chiết ethanol, phân đoạn theo định hướng tác dụng sinh học Phân lập được 6 hợp chất tinh khiết
Lữ Thị Kim Chi, Nguyễn Ngọc Vinh (2012) P. amarus / Phyllanthin Chiết nóng dicloromethan quy mô 9 kg, sắc ký cột silica gel, kết tinh lại Phân lập 890 mg phyllanthin tinh sạch và thiết lập chất chuẩn phyllanthin; định lượng HPLC-PDA
Murugaiyah V. và cs. (2007) P. niruri / Phyllanthin, hypophyllanthin, phyltetralin, niranthin HPLC đầu dò huỳnh quang; đánh giá dược động học đường tiêm và uống trên chuột Tmax khoảng 1 giờ; sinh khả dụng tuyệt đối đường uống lần lượt là 0,62%; 1,52%; 4,01% và 2,66%
Fan H. và cs. (2015) P. urinaria / Hypophyllanthin, phyllanthin, nirtetralin, niranthin HPLC-MS/MS trong huyết tương chuột Phát hiện hiện tượng hấp thu kép với 2 đỉnh Cmax trên đường cong nồng độ - thời gian
Nguyen Van Long và cs. (2019) P. amarus / Phyllanthin LC-MS/MS trong huyết tương chuột sau khi uống cao chuẩn hóa và phức hợp phospholipid Xác định thông số dược động học của phyllanthin với liều 2 mg/kg (AUC0-t = 18,07 ng.h/mL, Cmax = 11,44 ng/mL, Tmax = 0,25 h, T1/2 = 5,24 h)

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết

Các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào việc chiết xuất, định tính, định lượng và thiết lập chất đối chiếu đối với đơn chất phyllanthin. Chưa có công trình nào trong nước thiết lập toàn diện các chất đối chiếu quốc gia cho hypophyllanthin và niranthin theo các hướng dẫn chuẩn hóa quốc tế (ISO, AOAC, ICH). Đồng thời, các quy trình định lượng đồng thời 4 lignan chính trong dược liệu và cao chiết chưa được thẩm định hoàn chỉnh, và chưa có nghiên cứu dược động học đa thành phần của cao Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa trên mô hình động vật thực nghiệm (thỏ) bằng phương pháp sắc ký khối phổ hai lần (LC-MS/MS).


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Lý thuyết phân lập và xác định cấu trúc hợp chất tự nhiên: Dựa trên đặc tính hóa lý của nhóm lignan có khung dibenzylbutan và dẫn xuất tetralin (tính tan trong dung môi hữu cơ phân cực trung bình và kém phân cực, tính hấp phụ trên pha tĩnh silica gel, phân bố pha đảo C18). Cấu trúc hóa học được xác định thông qua phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D ($^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, DEPT, COSY, HSQC, HMBC, NOESY), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng (MS) và phân tích nhiệt vi sai (DSC).
  • Nguyên lý thiết lập chất đối chiếu: Áp dụng theo các hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Dược điển Mỹ (USP), Dược điển Châu Âu (EP), Dược điển Việt Nam V và tiêu chuẩn ISO 17034 / ISO/IEC 17025 về xác định độ tinh khiết, tính đồng nhất, độ ổn định và đánh giá liên phòng thí nghiệm để ấn định giá trị hàm lượng.
  • Nguyên lý phân tích sinh học và dược động học: Dựa trên hướng dẫn thẩm định phương pháp phân tích mẫu sinh học của US-FDA (2018), Cơ quan Quản lý Dược phẩm Châu Âu EMA (2015) và Dược điển Việt Nam V. Các thông số dược động học cơ bản gồm $C_{\max}$, $T_{\max}$, $\text{AUC}{0-t}$, $\text{AUC}{0-\infty}$, $T_{1/2}$, $K_e$ được xác định theo mô hình không ngăn (non-compartmental analysis).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  • Giám định tên khoa học dược liệu: Phương pháp hình thái học thực vật kết hợp phương pháp sinh học phân tử bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR) khuếch đại đoạn gen ITS1 – ITS4 và tra cứu BLAST trên ngân hàng gen NCBI.
  • Chiết xuất và phân lập:
    • Khảo sát dung môi chiết xuất: n-hexan, dicloromethan (DCM), ethyl acetat (EtOAc), ethanol (EtOH), methanol (MeOH).
    • Chiết hồi lưu phân đoạn và chiết ngấm kiệt; phân tách bằng sắc ký lỏng chân không (VLC) và sắc ký cột cổ điển (silica gel 60, kích thước hạt 0,040 - 0,063 mm và 0,063 - 0,200 mm).
    • Tinh chế chất bằng kết tinh phân đoạn với hệ dung môi thích hợp và sắc ký lỏng điều chế (Prep-HPLC).
  • Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc:
    • Kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò dãy diod quang (HPLC-PDA) ở nhiều hệ dung môi và bước sóng khác nhau, phân tích nhiệt vi sai (DSC).
    • Đo điểm chảy; ghi và giải mã phổ $^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$ (500 MHz / 125 MHz), DEPT, COSY, HSQC, HMBC, NOESY.
  • Thẩm định quy trình phân tích và thiết lập chất đối chiếu:
    • Thẩm định phương pháp xác định độ tinh khiết sắc ký và phương pháp định lượng đồng thời 4 lignan theo hướng dẫn ICH: tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, khoảng tuyến tính, giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ lặp lại, độ chính xác trung gian, độ đúng (tỷ lệ phục hồi).
    • Đánh giá liên phòng thí nghiệm giữa các phòng thí nghiệm đạt chuẩn GLP/ISO 17025.
    • Ấn định giá trị hàm lượng chất đối chiếu theo công thức cân bằng khối lượng (mass balance).
  • Quy trình điều chế và tiêu chuẩn hóa cao Diệp hạ châu đắng:
    • Khảo sát các thông số chiết xuất ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot (tỷ lệ dung môi/dược liệu, thời gian ngâm/chiết, số lần chiết).
    • Kiểm nghiệm chất lượng cao khô theo DĐVN V: cảm quan, độ ẩm (mất khối lượng do làm khô), tro toàn phần, giới hạn kim loại nặng (chì, cadmi, thủy ngân, arsen), giới hạn nhiễm khuẩn, định tính và định lượng hàm lượng lignan toàn phần và từng hợp chất.
  • Phương pháp định lượng trong mẫu sinh học và đánh giá dược động học:
    • Xử lý mẫu huyết tương thỏ: Chiết lỏng - lỏng bằng dung môi hữu cơ kết hợp tủa protein huyết tương.
    • Hệ thống phân tích: Sắc ký lỏng ghép hai lần khối phổ (LC-MS/MS) với chế độ theo dõi phản ứng đa kênh (MRM), sử dụng chất chuẩn nội (IS) thích hợp.
    • Thiết kế thử nghiệm dược động học: Cho thỏ thực nghiệm uống cao Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa pha trong chất dẫn thích hợp; lấy mẫu máu tĩnh mạch tai thỏ tại các thời điểm xác định ($t = 0$ trước khi uống và các mốc thời gian sau uống); ly tâm tách huyết tương, bảo quản ở $-20^\circ\text{C}$ cho đến khi phân tích.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày bối cảnh sử dụng dược liệu Diệp hạ châu đắng trong điều trị bệnh gan; thực trạng thiếu hụt chất chuẩn đối chiếu ngoài phyllanthin (đặc biệt là hypophyllanthin và niranthin); hạn chế trong công tác kiểm nghiệm và tiêu chuẩn hóa các chế phẩm thương phẩm trên thị trường; sự cần thiết của việc xây dựng quy trình chuẩn hóa cao và xác định thông số dược động học in vivo. Xác lập 4 mục tiêu nghiên cứu cụ thể của đề tài.

Tổng quan tài liệu

  • Tổng quan Diệp hạ châu đắng: Vị trí phân loại thực vật (Phyllanthus amarus Schum., họ Euphorbiaceae, bộ Euphorbiales), đặc điểm hình thái thực vật, vùng phân bố sinh thái, kỹ thuật gieo trồng và thu hái toàn cây. Tổng hợp thành phần hóa học chi tiết gồm các nhóm: alkaloid (epibubbialin, securinin...), flavonoid (quercetin, rutin, astragalin...), lignan (phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin, nirtetralin, phyltetralin...), tannin và polyphenol (corilagin, geraniin, acid ellagic, acid gallic...), triterpen và sterol. Phân tích tác dụng sinh học đã được chứng minh: bảo vệ tế bào gan, kháng viêm, kháng virus (đặc biệt HBV, HIV), chống oxy hóa, hạ đường huyết, kháng khuẩn; dữ liệu độc tính cấp cho thấy dược liệu không thể hiện độc tính ở liều thử nghiệm đường uống lên đến 5000 mg/kg trên chuột.
  • Phương pháp nghiên cứu chiết xuất, phân lập hợp chất lignan: Tổng quan các kỹ thuật chiết xuất bằng dung môi hữu cơ thông thường, chiết lỏng siêu tới hạn ($\text{CO}_2$ siêu tới hạn), chiết xuất có hỗ trợ vi sóng (MAE), chiết dưới áp suất cao (PLE) và các phương pháp tinh chế (kết tinh lại, sắc ký cột pha thuận/pha đảo, Prep-HPLC).
  • Phương pháp định lượng lignan: Điểm luận các phương pháp phân tích trong dược liệu, cao chiết và mẫu sinh học bằng HPTLC, HPLC-UV/PDA, HPLC đầu dò huỳnh quang, UPLC và LC-MS/MS.
  • Khái niệm cao đối chiếu và đánh giá sinh khả dụng/dược động học: Quy định của USP, EP về cao đối chiếu; các thông số dược động học cốt lõi ($C_{\max}$, $T_{\max}$, $\text{AUC}$, $T_{1/2}$); các yêu cầu thẩm định phương pháp phân tích dịch sinh học theo US-FDA, EMA và DĐVN V.

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

  • Đối tượng, nguyên vật liệu và thiết bị: Dược liệu Diệp hạ châu đắng thu hái và kiểm tra chất lượng; động vật thí nghiệm (thỏ); danh mục hóa chất, dung môi tinh khiết phân tích, chất chuẩn đối chiếu thương mại; hệ thống thiết bị phân tích sắc ký HPLC-PDA, Prep-HPLC, LC-MS/MS, máy đo nhiệt vi sai DSC, máy quang phổ NMR 500 MHz.
  • Nội dung và các bước tiến hành: Sơ đồ nghiên cứu tổng thể; quy trình định danh dược liệu bằng giải trình tự gen đoạn ITS1 – ITS4; quy trình chiết xuất cao toàn phần bằng dicloromethan quy mô lớn; quy trình sắc ký cột phân lập các phân đoạn giàu lignan; kỹ thuật tinh chế phân đoạn VII và XII; phương pháp thẩm định quy trình xác định độ tinh khiết và quy trình định lượng; quy trình điều chế cao khô quy mô pilot; quy trình chiết mẫu huyết tương thỏ và thẩm định phương pháp LC-MS/MS; thiết kế lấy mẫu máu tai thỏ và tính toán thông số dược động học.

Kết quả nghiên cứu

Nội dung kết quả nghiên cứu được triển khai theo 4 phần trọng tâm:

[Dược liệu Phyllanthus amarus]
           Định lượng LC-MS/MS trong huyết tương & Tính toán thông số PK:
           Cmax, Tmax, AUC(0-t), AUC(0-inf), T1/2 của Phyllanthin, 
           Hypophyllanthin, Niranthin

1. Chiết xuất, phân lập, tinh chế và xác định cấu trúc các chất

  • Định danh dược liệu: Mẫu dược liệu nghiên cứu có đặc điểm hình thái và giải phẫu phù hợp với mô tả của Phyllanthus amarus Schum. Kết quả tra cứu BLAST trên NCBI đoạn gen khuếch đại với cặp mồi ITS1 – ITS4 xác nhận độ tương đồng 99-100% với loài Phyllanthus amarus.
  • Chiết xuất và phân lập: Từ cao chiết dicloromethan (DCM) toàn phần, thực hiện sắc ký cột silica gel thu được các phân đoạn chính. Phân đoạn VII và phân đoạn XII là các phân đoạn giàu lignan. Sau khi khảo sát các điều kiện sắc ký điều chế và kết tinh lại, đã phân lập và tinh chế thành công 5 hợp chất lignan tinh khiết:
    • Chất PA2: Niranthin
    • Chất PA3: Nirtetralin
    • Chất PA4: Hypophyllanthin
    • Chất PA5: Phyltetralin
    • Chất PA6: Phyllanthin
  • Xác định cấu trúc hóa học: Cấu trúc của các chất PA2, PA3, PA4, PA5, PA6 được khẳng định chính xác thông qua đối chiếu đầy đủ các số liệu phổ $^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, DEPT, COSY, HSQC, HMBC, NOESY với các tài liệu chuẩn đã công bố quốc tế.
  • Kiểm tra độ tinh khiết ban đầu: Các hợp chất phân lập được kiểm tra trên SKLM (cho 1 vết duy nhất với các hệ dung môi khác nhau), HPLC-PDA (độ tinh khiết pic sắc ký > 98%) và nhiệt vi sai DSC (nhiệt độ nóng chảy sắc nét, hàm lượng nhiệt động học cao).

2. Xác định chất lượng và thiết lập chất đối chiếu

  • Đã xây dựng và thẩm định đầy đủ phương pháp xác định độ tinh khiết sắc ký trên HPLC-PDA cho hypophyllanthin, niranthin và nirtetralin. Các phương pháp đều đạt yêu cầu nghiêm ngặt về tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu (pic đối xứng, không có pic tạp chồng lấn), khoảng tuyến tính có hệ số tương quan $r > 0{,}999$, độ lặp lại và độ chính xác trung gian có $\text{RSD} < 1{,}0%$.
  • Tiến hành đánh giá liên phòng thí nghiệm độc lập tại các phòng kiểm nghiệm đạt chuẩn GLP/ISO 17025 đối với hypophyllanthin và niranthin.
  • Tính toán cân bằng khối lượng (trừ đi hàm lượng ẩm, tro, dung môi tồn dư và tạp chất hữu cơ) để ấn định giá trị hàm lượng chuẩn:
    • Thiết lập chất đối chiếu Hypophyllanthin: Độ tinh khiết ấn định đạt mức chất chuẩn đối chiếu dùng trong phân tích định lượng.
    • Thiết lập chất đối chiếu Niranthin: Độ tinh khiết ấn định đạt mức chất chuẩn đối chiếu dùng trong phân tích định lượng.
    • Xác định độ tinh khiết và thiết lập hồ sơ kiểm soát cho nirtetralin.

3. Điều chế và tiêu chuẩn hóa cao Diệp hạ châu đắng

  • Khảo sát quy trình chiết xuất: Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi (nước, ethanol các độ cồn khác nhau, dicloromethan, ethyl acetat), tỷ lệ dược liệu : dung môi, thời gian ngâm và số lần chiết ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot. Lựa chọn được điều kiện chiết tối ưu cho hiệu suất thu hồi 4 lignan (phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin, nirtetralin) cao nhất và lượng cắn phù hợp.
  • Xây dựng quy trình định lượng đồng thời 4 lignan: Phát triển phương pháp HPLC pha đảo sử dụng đầu dò UV-Vis/PDA để định lượng đồng thời phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin và nirtetralin trong mẫu dược liệu và cao khô. Phương pháp được thẩm định đầy đủ về khoảng tuyến tính, LOD, LOQ, độ lặp lại ($\text{RSD} < 2{,}0%$) và độ đúng (độ thu hồi từ 98% đến 102%).
  • Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho cao khô Diệp hạ châu đắng: Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn chất lượng gồm các chỉ tiêu: Cảm quan (bột khô tơi, màu nâu, vị đắng đặc trưng), mất khối lượng do làm khô, tro toàn phần, giới hạn kim loại nặng (Pb, Cd, Hg, As), giới hạn vi sinh vật, định tính bằng SKLM và HPLC so sánh với cao chuẩn/chất chuẩn đối chiếu, định lượng hàm lượng phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin và nirtetralin.

4. Đánh giá một số thông số dược động học trên thỏ

  • Phát triển và thẩm định phương pháp LC-MS/MS:
    • Tối ưu hóa điều kiện sắc ký khối phổ: Cột sắc ký pha đảo, hệ pha động chứa đệm amoni format 5 mM – acetonitril, khảo sát thế phân mảnh và ion phân mảnh đặc trưng cho từng lignan và chất chuẩn nội (IS) ở chế độ MRM.
    • Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu huyết tương thỏ: Khảo sát dung môi tủa protein và dung môi chiết lỏng - lỏng (n-hexan), thể tích dung môi và số lần chiết, đạt hiệu suất chiết cao và ổn định, hệ số ảnh hưởng nền mẫu ($\text{Matrix Factor}$) nằm trong giới hạn cho phép theo EMA/US-FDA.
    • Thẩm định phương pháp trên huyết tương: Đạt yêu cầu về tính chọn lọc/đặc hiệu, khoảng tuyến tính, LLOQ, độ đúng và độ chính xác trong ngày và khác ngày ($\text{CV} \le 15%$, tại LLOQ $\le 20%$), độ ổn định mẫu trong các điều kiện bảo quản và rã đông.
  • Kết quả dược động học in vivo: Cho thỏ uống hỗn dịch cao Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa. Định lượng nồng độ phyllanthin, hypophyllanthin và niranthin trong huyết tương tại các thời điểm lấy mẫu sau khi uống. Xây dựng đường cong nồng độ thuốc trong huyết tương theo thời gian và tính toán các thông số dược động học trung bình: nồng độ đỉnh ($C_{\max}$), thời gian đạt nồng độ đỉnh ($T_{\max}$), diện tích dưới đường cong ($\text{AUC}{0-t}$ và $\text{AUC}{0-\infty}$), thời gian bán thải ($T_{1/2}$) và hằng số tốc độ thải trừ ($K_e$) của từng hoạt chất.

Điểm mới của đề tài

Tổng hợp các phát hiện mới mang tính hệ thống từ công trình phân lập, thiết lập chất đối chiếu, tiêu chuẩn hóa cao đến dữ liệu dược động học in vivo của các lignan chính trong Diệp hạ châu đắng.


Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  1. Đã phân lập, tinh chế và xác định cấu trúc hóa học hoàn chỉnh bằng các phương pháp phổ hiện đại ($^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, DEPT, COSY, HSQC, HMBC, NOESY, MS, DSC) cho 5 hợp chất lignan tinh khiết từ Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum.) gồm: phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin, nirtetralin và phyltetralin.
  2. Thiết lập thành công 2 chất đối chiếu mới là Hypophyllanthin và Niranthin theo đúng các nguyên tắc và hướng dẫn quốc tế (ISO, AOAC, ICH, DĐVN V), được thẩm định phương pháp phân tích độ tinh khiết và đánh giá liên phòng thí nghiệm để ấn định giá trị hàm lượng làm chất đối chiếu chuẩn hóa.
  3. Cung cấp dữ liệu khoa học toàn diện đầu tiên về các thông số dược động học ($C_{\max}$, $T_{\max}$, $\text{AUC}{0-t}$, $\text{AUC}{0-\infty}$, $T_{1/2}$) của đồng thời các lignan (phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin) sau khi cho thỏ uống cao Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa bằng phương pháp phân tích độ nhạy cao LC-MS/MS.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Cung cấp nguồn chất đối chiếu hypophyllanthin và niranthin chất lượng cao, phục vụ trực tiếp cho công tác kiểm tra, giám sát chất lượng dược liệu và các chế phẩm chứa Diệp hạ châu đắng tại các viện kiểm nghiệm và nhà máy sản xuất dược phẩm trong nước, giảm phụ thuộc vào nguồn chuẩn nhập khẩu đắt tiền.
  2. Xây dựng và thẩm định thành công quy trình HPLC-PDA định lượng đồng thời 4 hợp chất lignan có hoạt tính sinh học trong dược liệu và cao chiết, có thể ứng dụng trong kiểm nghiệm thường quy.
  3. Hoàn thiện quy trình điều chế ở quy mô pilot và xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở hoàn chỉnh cho nguyên liệu cao khô Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa hàm lượng hoạt chất, tạo tiền đề nâng cao chất lượng các dạng thuốc thành phẩm bảo vệ gan từ thảo dược.
  4. Dữ liệu dược động học trên động vật thực nghiệm là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ việc ước định liều dùng, thiết kế chế độ phân liều và tối ưu hóa dạng bào chế cho các sản phẩm từ Diệp hạ châu đắng.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đề xuất Hội đồng Dược điển Việt Nam xem xét bổ sung chỉ tiêu định lượng đồng thời hypophyllanthin và niranthin bên cạnh phyllanthin trong chuyên luận Dược liệu Diệp hạ châu đắng và Cao đặc/Cao khô Diệp hạ châu đắng trong các lần tái bản tiếp theo của Dược điển Việt Nam.
  • Khuyến nghị các cơ sở sản xuất thuốc dược liệu chuyển đổi từ việc sử dụng cao toàn phần không định lượng sang sử dụng cao khô chuẩn hóa có kiểm soát hàm lượng tối thiểu của các hợp chất lignan chính.
  • Mở rộng ứng dụng quy trình phân tích LC-MS/MS đã thẩm định vào các nghiên cứu tương đương sinh học và sinh khả dụng trên người đối với các sản phẩm thành phẩm chứa Diệp hạ châu đắng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Thử nghiệm dược động học của cao chuẩn hóa mới được thực hiện trên động vật thực nghiệm (thỏ), chưa tiến hành đánh giá sinh khả dụng và dược động học trực tiếp trên người tình nguyện khỏe mạnh hoặc bệnh nhân viêm gan.
    • Số lượng chất đối chiếu được thiết lập hoàn chỉnh hồ sơ liên phòng thí nghiệm dừng lại ở 2 chất chính (hypophyllanthin và niranthin); nirtetralin và phyltetralin mới chỉ dừng ở mức xác định độ tinh khiết và kiểm soát nội bộ.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tiếp tục hoàn thiện hồ sơ thiết lập chất đối chiếu cấp quốc gia cho các lignan còn lại (nirtetralin, phyltetralin).
    • Nghiên cứu phát triển các dạng bào chế hiện đại (như phức hợp phospholipid, tự vi nhũ hóa, hạt nano) từ cao chuẩn hóa nhằm cải thiện độ tan và tăng sinh khả dụng đường uống của các hợp chất lignan kém tan.
    • Tiến hành thử nghiệm lâm sàng đánh giá dược động học và hiệu quả điều trị bảo vệ gan của cao chuẩn hóa trên người.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo chuyên môn cao trong các lĩnh vực:

  • Nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Kiểm nghiệm thuốc, Dược liệu - Dược học cổ truyền, Hóa hợp chất thiên nhiên: Tham khảo quy trình phân lập, tinh chế lignan, quy trình xử lý và giải đoán phổ cộng hưởng từ hạt nhân đa chiều ($^{1}\text{H}$, $^{13}\text{C}$, DEPT, COSY, HSQC, HMBC, NOESY), phương pháp phân tích nhiệt vi sai DSC và quy trình thẩm định phương pháp phân tích sắc ký theo hướng dẫn ICH.
  • Các Viện, Trung tâm Kiểm nghiệm thuốc và phòng kiểm nghiệm nhà máy dược phẩm: Ứng dụng quy trình định lượng đồng thời 4 lignan bằng HPLC-PDA, sử dụng chất đối chiếu hypophyllanthin và niranthin để xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và kiểm soát chất lượng nguyên liệu, thành phẩm chứa Diệp hạ châu đắng.
  • Các nhà nghiên cứu Dược lý và Dược động học: Tham khảo phương pháp phát triển và thẩm định quy trình định lượng hoạt chất tự nhiên trong mẫu sinh học bằng kỹ thuật LC-MS/MS theo hướng dẫn của US-FDA/EMA và phương pháp xử lý dữ liệu dược động học in vivo.
  • Nhà hoạch định chính sách và Hội đồng Dược điển: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm để nâng cấp các chuyên luận dược liệu và cao thuốc trong Dược điển Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án cần thiết lập thêm chất đối chiếu hypophyllanthin và niranthin ngoài phyllanthin?

Dược điển Việt Nam V và Dược điển Mỹ hiện hành chỉ quy định phyllanthin làm chất điểm chỉ định tính và định lượng. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu dược lý đã chứng minh tác dụng bảo vệ gan, kháng viêm và chống khối u của Diệp hạ châu đắng là tác dụng tổng hợp của nhiều lignan, trong đó hypophyllanthin và niranthin đóng vai trò then chốt. Việc chỉ kiểm soát phyllanthin không phản ánh đầy đủ chất lượng toàn diện của dược liệu và chế phẩm, trong khi hai chất chuẩn này chưa sẵn có trên thị trường trong nước và giá thành nhập ngoại rất đắt.

2. Các hợp chất lignan tinh khiết nào đã được phân lập và xác định cấu trúc trong luận án?

Luận án đã phân lập, tinh chế và xác định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp quang phổ hiện đại ($^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, 2D-NMR, MS, DSC) cho 5 hợp chất lignan từ cao dicloromethan của Diệp hạ châu đắng gồm:

  • PA2: Niranthin ($\text{C}{24}\text{H}{32}\text{O}_7$, phân tử lượng 432,5 g/mol)
  • PA3: Nirtetralin ($\text{C}{24}\text{H}{30}\text{O}_7$, phân tử lượng 430,5 g/mol)
  • PA4: Hypophyllanthin ($\text{C}{24}\text{H}{30}\text{O}_7$, phân tử lượng 430,5 g/mol)
  • PA5: Phyltetralin ($\text{C}{24}\text{H}{32}\text{O}_6$, phân tử lượng 416,5 g/mol)
  • PA6: Phyllanthin ($\text{C}{24}\text{H}{34}\text{O}_6$, phân tử lượng 418,5 g/mol)

3. Kỹ thuật phân tích nào được sử dụng để định lượng lignan trong mẫu huyết tương thỏ?

Luận án sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép hai lần khối phổ (LC-MS/MS) vận hành ở chế độ theo dõi phản ứng đa kênh (MRM), kết hợp chất chuẩn nội (IS) thích hợp. Phương pháp xử lý mẫu là chiết lỏng - lỏng bằng dung môi n-hexan sau khi tủa protein huyết tương. Phương pháp được thẩm định đầy đủ theo các tiêu chí khắt khe của US-FDA (2018) và EMA (2015) về tính đặc hiệu, khoảng tuyến tính, giới hạn định lượng dưới (LLOQ), độ đúng, độ chính xác và hệ số ảnh hưởng nền mẫu.

4. Quy trình điều chế cao khô Diệp hạ châu đắng chuẩn hóa được kiểm soát những chỉ tiêu chất lượng nào?

Quy trình điều chế cao khô được tối ưu hóa ở quy mô pilot và kiểm soát theo dự thảo Tiêu chuẩn cơ sở gồm các chỉ tiêu: cảm quan, độ ẩm (mất khối lượng do làm khô), tro toàn phần, giới hạn kim loại nặng (chì, cadmi, thủy ngân, arsen), giới hạn nhiễm khuẩn theo DĐVN V; định tính bằng SKLM và HPLC; định lượng đồng thời hàm lượng 4 hợp chất lignan hoạt tính (phyllanthin, hypophyllanthin, niranthin và nirtetralin) bằng phương pháp HPLC-PDA đã được thẩm định.


Kết luận

Luận án Tiến sĩ Dược học của nghiên cứu sinh Phạm Văn Sơn là một công trình nghiên cứu thực nghiệm toàn diện trong chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc và Độc chất, kết hợp chặt chẽ giữa hóa học phân tích, kiểm nghiệm dược liệu và dược động học. Tác giả đã phân lập thành công 5 lignan tinh khiết, thiết lập và ấn định giá trị hàm lượng cho 2 chất đối chiếu mới là hypophyllanthin và niranthin theo chuẩn mực quốc tế. Đồng thời, luận án đã chuẩn hóa quy trình điều chế cao khô Diệp hạ châu đắng giàu hoạt chất ở quy mô pilot và xác định đầy đủ các thông số dược động học in vivo của các lignan chính trên động vật thực nghiệm bằng kỹ thuật LC-MS/MS hiện đại. Kết quả nghiên cứu đóng góp trực tiếp vào công tác nâng cao tiêu chuẩn kiểm nghiệm và đảm bảo chất lượng các sản phẩm điều trị bệnh gan từ Diệp hạ châu đắng tại Việt Nam.