Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong công nghệ dược phẩm, việc ứng dụng công nghệ nano đã chứng minh được hiệu quả trong việc nâng cao độ tan của các dược chất ít tan, tăng tốc độ hòa tan và cải thiện sinh khả dụng đường uống, đồng thời hỗ trợ kiểm soát giải phóng và tạo điều kiện đánh giá tác dụng hiệp đồng giữa các hoạt chất. Trong số các kỹ thuật chế tạo tiểu phân nano, phương pháp nghiền bi (kỹ thuật phân chia top-down) là một giải pháp có quy trình tương đối đơn giản, hiệu suất cao, ít sử dụng dung môi hữu cơ độc hại và dễ nâng cấp quy mô so với các phương pháp kết tụ.

Nghiên cứu tập trung vào hai hoạt chất mô hình có tiềm năng kích thích miễn dịch nhưng mang các đặc tính lý hóa và trở ngại hấp thu khác biệt:

  • Andrographolid (ADG): Là diterpen lacton có hoạt tính sinh học chính chiết xuất từ cây Xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Wall. Nees, họ Ô rô Acanthaceae). ADG thể hiện khả năng kích thích miễn dịch thông qua việc tăng cường biệt hóa lympho T, hoạt hóa IL-2, TNF-$\alpha$, gia tăng biểu hiện CD3, CD4, CD8, CD56 và hỗ trợ điều trị viêm đường hô hấp. Tuy nhiên, ADG có độ tan trong nước rất kém, tốc độ hòa tan từ cao dược liệu chậm, chuyển hóa qua enzym sulfat và bị bơm ngược bởi các kênh P-gp/Bcrp tại niêm mạc ruột non, dẫn đến sinh khả dụng tuyệt đối đường uống chỉ đạt khoảng 2,67%.
  • Betaglucan: Cụ thể là $\beta$-(1,3-1,6)-D-glucan không hòa tan nguồn gốc từ nấm men Saccharomyces cerevisiae. Hoạt chất này kích thích hệ miễn dịch tại ruột thông qua thụ thể Dectin-1 và CR3 sau khi được bắt giữ bởi tế bào M ở mảng Peyer’s. Trở ngại chính của betaglucan thô là kích thước tiểu phân lớn, trong khi tế bào M chỉ bắt giữ hiệu quả các tiểu phân dưới 10 $\mu$m và tối ưu ở kích thước dưới 2 $\mu$m.

Để khắc phục đồng thời các hạn chế trên và tạo tiền đề đánh giá tác dụng hiệp đồng miễn dịch, đề tài xác định 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Phát triển phương pháp nghiền bi để bào chế tiểu phân nano andrographolid và nano betaglucan.
  2. Đánh giá một số đặc tính của hệ tiểu phân nano andrographolid và betaglucan sau khi bào chế và phối hợp lên tá dược hấp phụ.

Đối tượng nghiên cứu bao gồm cao khô Xuyên tâm liên (chứa 32,6% ADG), chất chuẩn ADG (98%), betaglucan không hòa tan từ nấm men cùng các tá dược diện hoạt, chất ổn định và tá dược hấp phụ. Nghiên cứu thực nghiệm được triển khai tại Bộ môn Bào chế, Trường Đại học Dược Hà Nội trong năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và mô hình tiếp cận

  • Cơ chế nghiền bi: Sử dụng năng lượng va chạm giữa bi, thành cối và nguyên liệu ($E_w = \sum \frac{1}{2W} m v_j^2$) để giảm kích thước tiểu phân. Hiệu quả nghiền phụ thuộc vào kích thước bi, khối lượng bi, tần số rung/tốc độ nghiền và thời gian nghiền.
  • Cơ chế phân rã polymer betaglucan: Kết hợp tác nhân acid vô cơ (HCl) để thủy phân một phần liên kết glycosid và tác nhân kiềm (NaOH) nhằm ion hóa nhóm hydroxyl, tạo lực đẩy tĩnh điện để tháo xoắn cấu trúc xoắn ba của chuỗi polysaccharid.
  • Ổn định hệ nano tinh thể ADG: Sử dụng chất diện hoạt không ion hóa nhằm bao phủ bề mặt tinh thể, ngăn ngừa kết tụ thông qua lực cản không gian.
  • Hóa rắn bằng tá dược hấp phụ: Sử dụng phương pháp thấm ướt tá dược (incipient wetness impregnation) trên các chất mang vô cơ có cấu trúc mao quản xác định để lưu giữ tiểu phân nano mà không làm thất thoát dược chất.

Hóa chất và thiết bị chính

  • Nguyên liệu, tá dược: Cao Xuyên tâm liên (32,6% ADG), Betaglucan nấm men, Poloxamer 407, Poloxamer 188, Cremophor RH40, Tween 80, PVP K30, Natri tripolyphosphat (NaTPP), tá dược hấp phụ (Aerosil 200, Syloid 244 FP, Neusilin UFL2, Florite R), HCl, NaOH, Methanol HPLC, Nước tinh khiết.
  • Thiết bị: Máy nghiền bi Retsch MM200 (Đức) với bi zirconi oxyd đường kính 0,65 mm; Máy nghiền phản lực Hosokawa Alpine PX5-001; Thiết bị đo kích thước hạt tán xạ ánh sáng động Zetasizer Nano ZS90 (Malvern, Anh); Thiết bị nhiễu xạ laser Mastersizer 3000E (Malvern, Anh); Hệ thống HPLC Shimadzu ghép đầu dò UV; Máy quang phổ UV-VIS Hitachi U-1800; Kính hiển vi điện tử quét SEM S-4800; Kính hiển vi điện tử truyền qua TEM Jeol JEM-1400; Máy thử độ hòa tan cánh khuấy.

Phương pháp nghiên cứu

  • Quy trình bào chế nano ADG: Cao Xuyên tâm liên được nghiền khô sơ bộ bằng máy nghiền phản lực (áp suất 2 bar) xuống kích thước $57,8 \pm 1,5$ $\mu$m. Phân tán 0,4 g cao trong dung dịch chất ổn định (Poloxamer 407 1%), đưa vào cối máy nghiền Retsch MM200 cùng 20 g bi zirconi oxyd 0,65 mm, nghiền ướt ở tần số 30 Hz trong 2 giờ (chu kỳ 15 phút nghiền, 5 phút nghỉ).
  • Quy trình bào chế nano betaglucan: 20 mg betaglucan được phân tán trong 4 ml HCl 1% (tt/tt), khuấy ở 60°C, 300 vòng/phút trong 1 giờ; điều chỉnh pH về khoảng 12 bằng 2 ml NaOH 2% (kl/tt); thêm 2 ml dung dịch PVP K30 1%; chuyển vào cối nghiền với 20 g bi zirconi oxyd 0,65 mm, nghiền ở tần số 30 Hz trong 1 giờ (chu kỳ 15 phút nghiền, 5 phút nghỉ).
  • Kỹ thuật định lượng ADG:
    • UV-VIS: Đo mật độ quang tại bước sóng cực đại 225 nm trong dung môi methanol.
    • HPLC: Cột C18 ($250 \times 4,6$ mm, 5 $\mu$m), pha động Methanol - Nước (55:45 tt/tt), tốc độ dòng 1 ml/phút, thể tích tiêm 20 $\mu$l, phát hiện UV ở 225 nm.
  • Phương pháp đánh giá đặc tính: Đo kích thước tiểu phân trung bình (KTTPTB) và chỉ số đa phân tán (PDI) bằng DLS; đo phân bố thể tích bằng nhiễu xạ laser; quan sát hình thái học qua SEM/TEM; xác định tỷ lệ phân bố ADG (dược chất hòa tan tự do $m_{td}$, dược chất vùng nano $m_t - m_{td}$, dược chất toàn phần $m_{tp}$) bằng ly tâm phân đoạn kết hợp HPLC.
  • Thử độ hòa tan và tái hấp phụ: Đánh giá giải phóng ADG trong 250 ml HCl pH 1,2 (bổ sung 2 ml Poloxamer 407 1%, 37°C, 100 vòng/phút). Đánh giá mức độ tái hấp phụ của tá dược bằng cách khuấy tá dược trong HCl pH 1,2 rồi thêm dung dịch chuẩn ADG trong methanol (nồng độ tối đa 120 $\mu$g/ml), đo lượng ADG còn lại sau 90 phút.
  • Xử lý số liệu: Thực hiện $n=3$, tính toán giá trị Trung bình $\pm$ Độ lệch chuẩn (TB $\pm$ SD) bằng Excel 2019 và IBM SPSS Statistics 22.

Nội dung chính theo từng chương

Đặt vấn đề và Tổng quan

Chương tổng quan hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa, dược động học và cơ chế miễn dịch của ADG cùng betaglucan. Tác giả phân tích sâu về nguyên lý phân chia kích thước bằng nghiền bi ướt và cơ chế tương tác bề mặt giữa tiểu phân nano với các nhóm tá dược hấp phụ vô cơ (nhóm silic dioxyd và nhóm silicat kim loại). Đồng thời, chương này tổng hợp các nghiên cứu tiền đề về hiệu ứng hiệp đồng kích thích miễn dịch của betaglucan khi kết hợp với vitamin C, resveratrol hoặc selen.

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết tiêu chuẩn nguyên vật liệu, cấu hình thiết bị phân tích, thiết kế các biến số thực nghiệm (tỷ lệ tá dược, pH, thời gian nghiền, tốc độ nghiền, khối lượng bi) và quy trình chuẩn bị mẫu cho các phương pháp đánh giá hình thái (SEM, TEM), phân bố kích thước hạt (DLS, Laser diffraction) và phép thử hòa tan in vitro.

Thực nghiệm, kết quả và bàn luận

Chương thực nghiệm trình bày toàn bộ kết quả thẩm định, tối ưu hóa và đánh giá hệ nano qua 4 phân đoạn nghiên cứu:

1. Nghiên cứu tiền công thức và thẩm định phân tích ADG

  • Phương pháp UV-VIS đạt độ tuyến tính trong khoảng 5–25 $\mu$g/ml ($R^2 = 0,9998$).
  • Phương pháp HPLC thể hiện tính đặc hiệu cao (thời gian lưu của ADG khoảng 7,3 phút, mẫu trắng không có pic gây nhiễu), khoảng tuyến tính 4,43–221,48 $\mu$g/ml ($R^2 = 1$), độ lặp lại diện tích pic có RSD = 0,25% (đạt yêu cầu $\le 5,3%$), độ ổn định thời gian lưu có RSD = 0,12% (đạt yêu cầu $\le 2%$).
  • Độ tan của ADG trong mẫu cao không đổi đáng kể theo pH do không có nhóm chức ion hóa mạnh:
Môi trường thử Độ tan của ADG ($\mu$g/ml)
Dung dịch HCl pH 1,2 $207,0 \pm 3,0$
Đệm phosphat pH 6,8 $196,6 \pm 9,1$
Đệm phosphat pH 7,4 $208,9 \pm 2,2$
Nước tinh khiết $224,6 \pm 7,8$
  • Tốc độ hòa tan của ADG nguyên liệu rất chậm trong môi trường HCl pH 1,2, chỉ giải phóng được $22,17% \pm 2,56%$ sau 120 phút.

2. Xây dựng công thức và quy trình bào chế tiểu phân nano ADG

  • Khảo sát 4 chất diện hoạt không ion hóa: Poloxamer 407, Poloxamer 188, Cremophor RH40 và Tween 80 ở nồng độ từ 0,5% đến 5%. Poloxamer 407 ở nồng độ 1% cho kết quả tối ưu nhất với KTTPTB dưới 300 nm, PDI < 0,25 và duy trì độ ổn định sau 3 ngày ($D_{3d} \approx 1,0$). Poloxamer 188 có giá trị HLB cao (HLB = 29) kém bám dính trên khung phân tử kỵ nước của ADG, khiến kích thước tiểu phân tăng từ 1,5 đến 3,3 lần sau bảo quản.
  • Thông số nghiền bi tối ưu cho nano ADG: Tỷ lệ cao 5% (kl/tt), nồng độ Poloxamer 407 1% (kl/tt), 20 g bi zirconi oxyd 0,65 mm, tần số nghiền 30 Hz, thời gian nghiền 2 giờ.
  • Đánh giá sản phẩm: KTTPTB đạt $250,9 \pm 10,4$ nm, PDI đạt $0,165 \pm 0,022$. Tỷ lệ phân bố ADG: 76,71% nằm trong vùng nano, 21,93% ở dạng hòa tan phân tử, không còn tiểu phân kích thước lớn (> 10 $\mu$m). Hình ảnh SEM và TEM ghi nhận tiểu phân nano ADG phân tán đồng đều.

3. Xây dựng công thức và quy trình bào chế tiểu phân betaglucan

  • Khảo sát tác nhân tháo xoắn và thủy phân: Quá trình xử lý sơ bộ với acid vô cơ trước khi kiềm hóa đóng vai trò quyết định. Thứ tự đưa HCl 1% (khuấy 60°C trong 1 giờ) trước rồi bổ sung NaOH 2% để đạt pH 12 giúp tháo xoắn triệt để chuỗi polysaccharid, nâng cao hiệu quả nghiền phân chia.
  • Ảnh hưởng của các điều kiện xử lý hóa học đến đặc tính betaglucan:
Quy trình / Điều kiện KTTPTB (nm) PDI Tỷ lệ tiểu phân < 1 $\mu$m (%) Tỷ lệ tiểu phân > 10 $\mu$m (%)
Betaglucan nguyên liệu - - 0 $84,20 \pm 0,36$
Mẫu A (Nước tinh khiết) $1704,5 \pm 567,8$ 1,000 0 $86,63 \pm 4,14$
Mẫu B (HCl 1%, pH acid) $2073,5 \pm 166,2$ 1,000 0 $98,77 \pm 0,01$
Mẫu C (NaOH 2%, pH kiềm) $1265,7 \pm 134,6$ $0,422 \pm 0,280$ $35,68 \pm 16,36$ $38,20 \pm 6,11$
Mẫu D (Kiềm trước - Acid sau) $910,6 \pm 47,0$ $0,294 \pm 0,111$ $39,17 \pm 14,30$ $29,22 \pm 13,26$
Mẫu E (Acid trước - Kiềm sau) $416,4 \pm 8,9$ $0,246 \pm 0,043$ $69,87 \pm 4,41$ $21,46 \pm 4,16$
  • Chất ổn định: Bổ sung PVP K30 1% giúp kiểm soát hiện tượng tái kết tụ sau nghiền tốt nhất ($D_{1d} = 1,198$) so với NaTPP ($D_{1d} = 1,687$) và mẫu không chất ổn định ($D_{1d} = 4,160$).
  • Thông số quy trình nghiền tối ưu cho betaglucan: 20 mg hoạt chất trong 8 ml dịch nghiền, 20 g bi zirconi oxyd 0,65 mm, tần số 30 Hz, thời gian nghiền 1 giờ.
  • Đánh giá sản phẩm: KTTPTB trên DLS đạt $381,8 \pm 14,3$ nm. Trên Mastersizer 3000E, tỷ lệ tiểu phân ở vùng nano (< 1 $\mu$m) đạt $64,61 \pm 2,97%$, tỷ lệ ở vùng hấp thu tối ưu của mảng Peyer’s (< 2 $\mu$m) đạt $69,22 \pm 2,27%$, trong khi tiểu phân không hấp thu (> 10 $\mu$m) giảm mạnh từ 84,20% xuống còn $13,89 \pm 1,04%$. Kính hiển vi SEM xác nhận tiểu phân betaglucan có dạng hình cầu với kích thước $422,6 \pm 103,0$ nm.

4. Phối hợp hệ nano ADG và betaglucan lên tá dược hấp phụ

  • Khảo sát 4 loại tá dược hấp phụ vô cơ: Aerosil 200 (silic dioxyd không mao quản), Syloid 244 FP (silic dioxyd mao quản trung bình 23 nm), Neusilin UFL2 (magnesi nhôm trisilicat mao quản trung bình 13–17 nm) và Florite R (calci silicat mao quản lớn 200 nm).
  • Đánh giá mức độ tái hấp phụ ADG:
Mẫu thử nghiệm Nồng độ ADG trong dịch sau 90 phút ($\mu$g/ml) Hiện tượng tái hấp phụ
Mẫu chứng (không tá dược) $122,6 \pm 3,2$ Không (đạt 100% nồng độ lý thuyết)
Neusilin UFL2 $124,1 \pm 3,1$ Không tái hấp phụ ($p > 0,05$)
Florite R $123,6 \pm 4,1$ Không tái hấp phụ ($p > 0,05$)
Syloid 244 FP $98,3 \pm 2,2$ Tái hấp phụ mạnh ($p < 0,05$)
Aerosil 200 $101,3 \pm 3,5$ Tái hấp phụ mạnh ($p < 0,05$)
  • Lựa chọn tá dược: Nhóm silic dioxyd (Aerosil 200, Syloid 244 FP) tạo liên kết hydro rất mạnh qua nhóm silanol tự do làm cản trở giải phóng hoạt chất. Florite R có mao quản lớn (200 nm) khiến các tiểu phân nano chui sâu vào trong lòng mao quản gây tắc nghẽn và cản trở hòa tan. Do đó, Neusilin UFL2 được chọn làm chất mang tối ưu nhờ không gây tái hấp phụ và có đường kính mao quản nhỏ hơn kích thước tiểu phân nano ($13–17\text{ nm} < 250\text{ nm}$), giữ các tiểu phân nano phân bố hoàn toàn ở bề mặt ngoài.
  • Quy trình phối hợp hai thành phần: Hấp phụ tuần tự hỗn dịch nano betaglucan trước (đạt tải lượng ~40 mg/g tá dược) rồi mới nạp hỗn dịch nano ADG (~45 mg/g tá dược) bằng phương pháp thấm ướt tá dược, sấy khô ở 40°C. Kỹ thuật này giúp chuyển kiềm tự do của dịch nano betaglucan vào sâu trong mao quản, ngăn chặn nguy cơ phân hủy vòng lacton của ADG khi tiếp xúc ở bề mặt ngoài.
  • Thử nghiệm hòa tan hệ phức hợp: Mẫu bột rắn chứa đồng thời 2 thành phần nano trên Neusilin UFL2 duy trì tốc độ và mức độ giải phóng ADG tương đương với mẫu hấp phụ đơn thành phần và cao hơn rõ rệt so với cao nguyên liệu ban đầu ($p < 0,05$).

Kết quả và đóng góp của đề tài

Kết quả chính kèm số liệu thực nghiệm

  1. Thiết lập quy trình phân tích: Phương pháp HPLC định lượng ADG đạt độ lặp lại cao với RSD diện tích pic là 0,25% và RSD thời gian lưu là 0,12%.
  2. Nano hóa thành công ADG từ cao dược liệu: Sử dụng Poloxamer 407 1% (kl/tt) và quy trình nghiền ướt (20 g bi zirconi oxyd 0,65 mm, 30 Hz, 2 giờ) tạo ra hệ nano ADG có KTTPTB $250,9 \pm 10,4$ nm, PDI $0,165 \pm 0,022$, tỷ lệ phân bố ở vùng nano đạt 76,71%.
  3. Nano hóa thành công betaglucan không tan: Xác lập quy trình tiền xử lý hóa học bằng acid-kiềm (HCl 1% ở 60°C trong 1 giờ $\rightarrow$ NaOH 2% chỉnh pH 12) kết hợp chất ổn định PVP K30 1% và nghiền bi (30 Hz, 1 giờ). Hệ thu được có KTTPTB $381,8 \pm 14,3$ nm, nâng tỷ lệ tiểu phân vùng hấp thu tối ưu (< 2 $\mu$m) lên $69,22 \pm 2,27%$ và giảm tỷ lệ tiểu phân không hấp thu (> 10 $\mu$m) từ 84,20% xuống $13,89 \pm 1,04%$.
  4. Hóa rắn và phối hợp thành công 2 hệ nano: Lựa chọn tá dược magnesi nhôm trisilicat (Neusilin UFL2) để nạp lần lượt betaglucan (~40 mg/g) và ADG (~45 mg/g). Hệ tiểu phân rắn giải phóng ADG vượt trội so với cao nguyên liệu trong môi trường HCl pH 1,2 mà không xảy ra hiện tượng tái hấp phụ hay phân hủy hóa học.

Giải pháp và đóng góp khoa học

  • Chứng minh tính ứng dụng thực tế của phương pháp nghiền bi ướt đối với nguyên liệu đầu vào là cao chiết tự nhiên (cao Xuyên tâm liên) chứa hỗn hợp nhiều thành phần, thay vì chỉ áp dụng trên hoạt chất tinh khiết.
  • Đề xuất giải pháp phối hợp cơ học - hóa học (thủy phân acid một phần kết hợp tháo xoắn kiềm) để nghiền mịn polymer tự nhiên có độ bền cơ học cao như betaglucan nấm men.
  • Phát triển kỹ thuật nạp tuần tự hai hệ hỗn dịch nano có pH chênh lệch lên tá dược silicat mao quản trung bình bằng phương pháp thấm ướt tá dược, giải quyết được tương kỵ hóa lý và bảo vệ độ bền của hoạt chất kém ổn định.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

Hạn chế

  • Nghiên cứu chỉ mới thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm trên thiết bị nghiền bi cối nhỏ (thể tích mẻ nghiền từ vài mililit đến vài chục mililit).
  • Độ ổn định của hỗn dịch nano betaglucan dạng lỏng chưa cao, kích thước tiểu phân có xu hướng tăng sau 1 ngày bảo quản nên bắt buộc phải chuyển sang dạng rắn ngay sau khi bào chế.
  • Nghiên cứu dừng lại ở mức độ đánh giá đặc tính lý hóa và giải phóng in vitro, chưa thực hiện các thử nghiệm dược động học, khả năng bắt giữ của tế bào M ex vivo hoặc đánh giá tác dụng hiệp đồng miễn dịch in vivo.

Hướng nghiên cứu mở rộng

  • Nghiên cứu nâng cấp quy mô bào chế hệ nano ADG và betaglucan trên các thiết bị nghiền bi tuần hoàn công nghiệp.
  • Tiếp tục khảo sát các thông số dập viên hoặc đóng nang đối với hệ bột rắn nano sau khi nạp lên Neusilin UFL2.
  • Triển khai các thử nghiệm sinh học in vivo trên mô hình động vật suy giảm miễn dịch để kiểm chứng hiệu ứng tăng cường miễn dịch hiệp đồng giữa ADG và betaglucan dạng nano.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị thực tiễn và học thuật cho các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên, học viên chuyên ngành Dược học, Bào chế và Công nghệ Nano Y Dược: Cung cấp quy trình thực nghiệm chi tiết về kỹ thuật nghiền bi ướt, phương pháp phân tích kích thước hạt bằng tán xạ ánh sáng động kết hợp nhiễu xạ laser và quy trình thẩm định phương pháp định lượng bằng HPLC.
  • Cán bộ nghiên cứu phát triển sản phẩm thuốc và thực phẩm bảo vệ sức khỏe: Cung cấp dữ liệu tham khảo về việc xử lý nâng cao sinh khả dụng cho cao dược liệu ít tan và phương pháp biến tính cơ - hóa học để giảm kích thước các polysaccharid tự nhiên khó tan.
  • Nghiên cứu ứng dụng tá dược xốp: Cung cấp phương pháp luận và mô hình thực nghiệm đánh giá hiện tượng tái hấp phụ dược chất trên các tá dược silicat xốp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài phải áp dụng quy trình xử lý acid trước rồi mới kiềm hóa để nano hóa betaglucan?
Betaglucan nấm men có cấu trúc xoắn ba và liên kết glycosid rất bền vững. Nếu nghiền ở môi trường trung tính hoặc chỉ dùng acid, các lực cơ học không thể phân tách chuỗi polymer. Việc tiếp xúc với HCl 1% ở 60°C trong 1 giờ giúp cắt đứt một phần liên kết glycosid; sau đó kiềm hóa bằng NaOH 2% lên pH 12 sẽ ion hóa các nhóm hydroxyl, tạo lực đẩy tĩnh điện để tháo xoắn hoàn toàn chuỗi polysaccharid. Trạng thái sợi đơn này giúp các va chạm bi nghiền dễ dàng bẻ gãy tiểu phân xuống kích thước dưới 1 $\mu$m.

2. Poloxamer 407 có ưu điểm gì vượt trội so với Poloxamer 188 và các chất diện hoạt khác trong công thức nano ADG?
Poloxamer 407 có khối lượng phân tử lớn (12600 g/mol) tạo ra hàng rào cản trở không gian vững chắc quanh tinh thể nano ADG ngay ở nồng độ thấp (1%). Ngoài ra, giá trị HLB của Poloxamer 407 (HLB = 22) phù hợp hơn với bản chất kỵ nước của ADG (log P = 2,632) so với Poloxamer 188 (HLB = 29), giúp chất diện hoạt bám dính bền vững trên bề mặt tiểu phân và ngăn chặn hiện tượng tăng kích thước hạt trong quá trình bảo quản.

3. Vì sao Neusilin UFL2 được chọn làm tá dược hấp phụ thay vì Syloid 244 FP hay Florite R?
Syloid 244 FP có bản chất là silic dioxyd với mật độ nhóm silanol tự do cao, tạo liên kết hydro quá mạnh dẫn đến hiện tượng tái hấp phụ ADG (làm giảm nồng độ ADG tự do trong dịch thử hòa tan xuống còn 98,3 $\mu$g/ml). Florite R có mao quản lớn (200 nm) khiến các tiểu phân nano ADG ($250,9$ nm) chui sâu vào mao quản làm tắc nghẽn và cản trở hòa tan. Neusilin UFL2 (magnesi nhôm trisilicat) không gây tái hấp phụ và có đường kính mao quản nhỏ (13–17 nm), buộc các tiểu phân nano phải phân bố ở bề mặt ngoài, giúp giải phóng dược chất nhanh chóng.

4. Tại sao không phối hợp trực tiếp hai hỗn dịch nano ADG và betaglucan dạng lỏng trước khi hấp phụ?
Hỗn dịch nano betaglucan sau bào chế có môi trường kiềm mạnh (pH $\approx$ 12), trong khi cấu trúc hóa học của ADG chứa vòng ester nội phân tử ($\alpha, \beta$-lacton) rất kém bền và dễ bị thủy phân, mở vòng trong môi trường kiềm. Do đó, việc hấp phụ nano betaglucan trước sẽ kéo kiềm tự do vào sâu trong lòng mao quản của Neusilin UFL2, sau đó mới nạp nano ADG lên bề mặt ngoài để ngăn ngừa tiếp xúc trực tiếp và bảo vệ độ ổn định hóa học của ADG.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã phát triển thành công quy trình công nghệ nghiền bi ướt để bào chế hệ tiểu phân nano andrographolid từ cao Xuyên tâm liên và nano betaglucan từ nấm men Saccharomyces cerevisiae. Nghiên cứu đã xác lập các thông số công thức và điều kiện vận hành tối ưu, giúp giảm kích thước tiểu phân của cả hai thành phần về vùng nano phân tán đều, đồng thời hóa rắn thành công hệ phức hợp lên chất mang Neusilin UFL2 bằng phương pháp thấm ướt tá dược. Kết quả đạt được cải thiện rõ rệt tốc độ và mức độ giải phóng andrographolid in vitro, đồng thời tạo ra tiền đề kỹ thuật quan trọng để tiếp tục phát triển các dạng thuốc rắn kích thích miễn dịch phối hợp hai hoạt chất trong tương lai.