Tổng Hợp Các Hạt Nano Trên Cơ Sở β-Cyclodextrin Làm Chất Mang Thuốc Điều Trị Ung Thư

• Tác giả: Nguyễn Cao Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Chí Hiền
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Tổng Hợp Hạt Nano Dựa Trên β-Cyclodextrin Để Điều Trị Ung Thư
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: HCM

• LỜI CÁM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tổng quan về β-cyclodextrin
• 0.1.1. Tính chất lý – hóa của β-cyclodextrin
• 0.1.2. Tính tạo phức
• 0.1.3. Dẫn xuất của β-Cyclodextrin
• 0.2. Vật liệu truyền dẫn thuốc trên cơ sở cyclodextrin
• 0.2.1. Sự phù hợp của cyclodextrin trong ứng dụng mang thuốc trị ung thư
• 0.2.2. Nanogel trên cơ sở cyclodextrin
• 0.2.3. Các hệ nano vàng lai ghép
• 0.3. Thuốc trị ung thư
• 0.3.1. Các phương pháp giải phóng thuốc
• 0.3.1.1. Phương pháp phân lập mẫu
• 0.3.1.2. Phương pháp dòng chảy liên tục
• 0.3.1.3. Phương pháp thẩm tách
• 0.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1. NGHIÊN CỨU – THỰC NGHIỆM
• 1.1. Nguyên liệu - Hóa chất
• 1.2. Dụng cụ - Thiết bị
• 1.3. Tổng hợp một số dẫn xuất amine của β-CD
• 1.3.1. Quy trình tổng hợp 1-(p-toluensulfonyl) imidazole (TsIm)
• 1.3.2. Tổng hợp mono-6-(p-toluenesulfonyl)-6-deoxy-β-cyclodextrin (Ts-CD)
• 1.3.3. Tổng hợp mono-6-azide-deoxy-6-β-cyclodextrin (CD-N3)
• 1.3.4. Tổng hợp mono-6-amino-deoxy-6-β-cyclodextrin (CD-NH2)
• 1.3.5. Quy trình tổng hợp TMACD và HMACD
• 1.4. Điều chế các vật liệu nano trên cơ sở β-CD và β-CD biến tính
• 1.5. Tổng hợp các vật liệu nano tải thuốc
• 1.6. Phân tích cấu trúc, hình thái và các đặc trưng của nanocomposite
• 1.7. Giải phóng thuốc in vitro
• 1.8. Đánh giá khả năng gây độc tế bào của nanocomposite
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Tổng hợp các dẫn xuất của β-CD
• 2.1.1. Tổng hợp TsIm
• 2.1.2. Tổng hợp Ts-CD
• 2.1.3. Tổng hợp CD-N3
• 2.1.4. Tổng hợp các dẫn xuất amine của β-cyclodextrin
• 2.2. Tổng hợp các nanocomposite
• 2.2.1. Tổng hợp vật liệu không mang thuốc
• 2.2.2. Khả năng mang thuốc của các vật liệu
• 2.3. Đặc điểm hóa lý của nanocomposite
• 2.3.1. Các hệ nanogel trên cơ sở β-CD-x/alginate
• 2.3.2. Các vật liệu nano vàng lai ghép
• 2.4. Kết quả nghiên cứu giải phóng thuốc in vitro
• 2.4.1. Giải phóng 5-FU từ các vật liệu nanogel
• 2.4.2. Giải phóng 5-FU từ các vật liệu nano lai ghép AuNPs/CD-x
• 2.5. Kết quả thử nghiệm độc tính tế bào
• 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Hạt Nano Dựa Trên β Cyclodextrin Trong Điều Trị Ung Thư

Hạt nano dựa trên β-Cyclodextrin (β-CD) đang trở thành một trong những công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực điều trị ung thư. Với khả năng tạo phức chất và tính tương thích sinh học cao, β-CD cho phép cải thiện hiệu quả của các loại thuốc chống ung thư. Việc sử dụng β-CD làm chất mang thuốc không chỉ giúp tăng cường khả năng hòa tan mà còn giảm thiểu tác dụng phụ của thuốc. Nghiên cứu cho thấy rằng các hạt nano này có thể cải thiện khả năng phân phối thuốc đến các tế bào ung thư, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị.

1.1. Tính Chất Của β Cyclodextrin Trong Ứng Dụng Y Học

β-CD có khả năng tạo phức với các phân tử thuốc, giúp cải thiện tính hòa tan và ổn định của thuốc trong môi trường sinh học. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc phát triển các hệ thống phân phối thuốc hiệu quả. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng β-CD có thể tạo ra các phức chất ổn định với nhiều loại thuốc khác nhau, từ đó nâng cao khả năng điều trị.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Hạt Nano Dựa Trên β Cyclodextrin

Sự phát triển của hạt nano dựa trên β-CD bắt đầu từ những năm 1990, khi các nhà khoa học nhận ra tiềm năng của β-CD trong việc cải thiện hiệu quả của thuốc. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tối ưu hóa cấu trúc và tính chất của các hạt nano này, nhằm phục vụ cho việc điều trị ung thư hiệu quả hơn.

II. Vấn Đề Trong Việc Sử Dụng β Cyclodextrin Trong Điều Trị Ung Thư

Mặc dù β-CD có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc ứng dụng chúng trong điều trị ung thư. Một trong những vấn đề chính là khả năng hòa tan của β-CD trong nước, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc. Ngoài ra, việc tạo phức chất với các phân tử thuốc có kích thước lớn cũng gặp khó khăn. Những thách thức này cần được giải quyết để tối ưu hóa việc sử dụng β-CD trong y học.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Tạo Phức Chất Với Thuốc

Việc tạo phức chất giữa β-CD và các thuốc chống ung thư có thể gặp khó khăn do kích thước và tính chất hóa học của thuốc. Điều này có thể dẫn đến việc giảm hiệu quả điều trị và tăng nguy cơ tác dụng phụ.

2.2. Độ Hòa Tan Thấp Của β Cyclodextrin

Độ hòa tan thấp của β-CD trong nước là một trong những vấn đề lớn nhất trong việc ứng dụng chúng. Điều này có thể làm giảm khả năng phân phối thuốc đến các tế bào ung thư, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.

III. Phương Pháp Tổng Hợp Hạt Nano Dựa Trên β Cyclodextrin

Có nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp hạt nano dựa trên β-CD. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng các dẫn xuất của β-CD để cải thiện tính chất của hạt nano. Việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp là rất quan trọng để đạt được các hạt nano có kích thước và tính chất mong muốn.

3.1. Quy Trình Tổng Hợp Các Dẫn Xuất Amine Của β CD

Quy trình tổng hợp các dẫn xuất amine của β-CD bao gồm việc sử dụng các phản ứng hóa học để tạo ra các dẫn xuất mới. Những dẫn xuất này có thể cải thiện khả năng tạo phức và tính hòa tan của β-CD trong nước.

3.2. Kỹ Thuật Chiếu Xạ Trong Tổng Hợp Hạt Nano

Kỹ thuật chiếu xạ vi sóng đã được áp dụng để tổng hợp các hạt nano dựa trên β-CD. Phương pháp này giúp rút ngắn thời gian phản ứng và cải thiện hiệu suất tổng hợp, từ đó tạo ra các hạt nano có tính chất tốt hơn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hạt Nano Dựa Trên β Cyclodextrin Trong Điều Trị Ung Thư

Hạt nano dựa trên β-CD đã được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu lâm sàng để điều trị ung thư. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng hạt nano này có thể cải thiện khả năng phân phối thuốc và giảm thiểu tác dụng phụ. Điều này mở ra nhiều triển vọng cho việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Quả Điều Trị

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hạt nano dựa trên β-CD có thể cải thiện hiệu quả điều trị ung thư. Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy rằng việc sử dụng hạt nano này giúp tăng cường khả năng phân phối thuốc đến các tế bào ung thư.

4.2. Tính Tương Thích Sinh Học Của Hạt Nano

Tính tương thích sinh học cao của hạt nano dựa trên β-CD là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư. Điều này giúp giảm thiểu tác dụng phụ và tăng cường hiệu quả điều trị.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hạt Nano Dựa Trên β Cyclodextrin Trong Y Học

Tương lai của hạt nano dựa trên β-CD trong y học rất hứa hẹn. Với những tiến bộ trong công nghệ tổng hợp và nghiên cứu, hạt nano này có thể trở thành một công cụ quan trọng trong điều trị ung thư. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả của các liệu pháp điều trị.

5.1. Triển Vọng Nghiên Cứu Trong Tương Lai

Nghiên cứu về hạt nano dựa trên β-CD sẽ tiếp tục được mở rộng, với mục tiêu cải thiện hiệu quả điều trị ung thư. Các nghiên cứu mới sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc và tính chất của hạt nano.

5.2. Ứng Dụng Trong Các Lĩnh Vực Khác

Ngoài điều trị ung thư, hạt nano dựa trên β-CD còn có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như dược phẩm, mỹ phẩm và công nghệ sinh học. Điều này mở ra nhiều cơ hội mới cho việc phát triển các sản phẩm y tế hiệu quả.