BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHƯU MỸ LỆ
BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO ARTEMISININ
VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG
DIỆT KÝ SINH TRÙNG SỐT RÉT TRÊN CHUỘT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC
Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHƯU MỸ LỆ
KHƯU
BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO ARTEMISININ
VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG
DIỆT KÝ SINH TRÙNG SỐT RÉT TRÊN CHUỘT
Chuyên ngành: Công nghệ dược phẩm và bào chế
Mã số: 62720402
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. HOÀNG MINH CHÂU
2. GS.TS. NGUYỄN MINH ĐỨC
Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tác giả
Khưu Mỹ Lệ
MỤC LỤC
............................................................................................................................ Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt, bảng đối chiếu thuật ngữ Anh – Việt
Danh mục các bảng, hình, biểu đồ và sơ đồ
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .....................................................................................3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................4
1.1. Tình hình nghiên cứu và thành tựu của công nghệ nano .....................................4
1.2. Khái niệm và phân loại tiểu phân nano trong ngành dược ..................................7
1.3. Phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano lipid .....................................................9
1.4. Phương pháp phân tích tính chất của hệ tiểu phân nano lipid ...............................16
1.5. Các tá dược dùng trong bào chế hệ tiểu phân nano ART ..................................25
1.6. Artemisinin và nghiên cứu ứng dụng trong điều trị sốt rét ................................ 27
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................37
2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................37
2.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................39
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................59
3.1. Kết quả đánh giá sự tương tác giữa hỗn hợp lipid (Compritol 888® ATO –
LabrafacTM PG) và ART ...........................................................................................59
3.2. Kết quả xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART ......65
3.3. Kết quả đánh giá tính chất của hệ tiểu phân nano ART .....................................92
3.4. Kết quả đánh giá tác động diệt ký sinh trùng sốt rét của hệ tiểu phân nano ART
trên chuột gây nhiễm P. berghei .............................................................................122
Chương 4. BÀN LUẬN .........................................................................................127
4.1. Tương tác giữa hỗn hợp lipid (Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG) và ART
.................................................................................................................................127
4.2. Công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART .................................128
4.3. Tính chất của hệ tiểu phân nano ART ..............................................................136
4.4. Tác động diệt ký sinh trùng sốt rét của hệ tiểu phân nano ART trên chuột gây
nhiễm Plasmodium berghei.....................................................................................142
KẾT LUẬN ............................................................................................................144
KIẾN NGHỊ ...........................................................................................................146
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AFM
Atomic force microscopy
ART
Artemisinin
ACTs
Artemisinin – based combination therapies
ARTs
Artemisinin and its derivatives
CT
Công thức
D
Day
DĐ
Dược điển
DHA
Dihydroartemisinin
DM
Dung môi
D/N
Dầu/Nước
DSC
Differential scanning calorimetry
HPH
High pressure homogenization
HPLC
High performance liquid chromatography
HSNH
Hiệu suất nang hóa
KHV
Kính hiển vi
KT
Kết tủa
KST
Ký sinh trùng
KTTP
Kích thước tiểu phân
LD
Laser diffraction
N/D
Nước/Dầu
N/D/N
Nước/Dầu/Nước
NLC
Nanostructured lipid carriers
NT
Nhũ tương
PCS
Photon correlation spectroscopy
PD
Pha dầu
PdI
Poly dispersity index
PEG
Polyethylen glycol
PN
Pha nước
PTHC
Phóng thích hoạt chất
PTNH
Phần trăm nang hóa
RESS
Rapid expansion from supercritical solutions
RH
Relative humidity
SAS
Supercritical antisolvent
SEM
Scanning electron microscopy
SLN
Solid lipid nanoparticles
STH
Siêu tới hạn
TB
Trung bình
TEM
Transmission electron microscope
TN
Thí nghiệm
BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT
Artemisinin and its derivatives
Artemisinin và dẫn chất
Artemisinin – based combination therapies
Các liệu pháp phối hợp dựa vào
artemisinin
Atomic force microscopy
Phương pháp kính hiển vi lực
nguyên tử
Day
Ngày
Differential scanning calorimetry
Quét nhiệt vi sai
High pressure homogenization
Đồng nhất hóa áp suất cao
High performance liquid chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Laser diffraction
Nhiễu xạ laser
Nanostructured lipid carriers
Giá mang lipid cấu trúc nano
Photon correlation spectroscopy
Phổ tương quan photon
Poly dispersity index
Chỉ số đa phân tán
Rapid expansion from supercritical solutions
Khuếch trương nhanh từ dung
dịch siêu tới hạn
Relative humidity
Độ ẩm tương đối
Scanning electron microscopy
Phương pháp kính hiển vi điện
tử quét
Solid lipid nanoparticles
Tiểu phân nano lipid rắn
Supercritical antisolvent
Đối kháng dung môi siêu tới hạn
Transmission electron microscopy
Phương pháp kính hiển vi điện
tử truyền qua
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 Số lượng công bố về vật liệu nano ở một số nước ASEAN và Nhật ..........5
Bảng 1.2 Một số chế phẩm thuốc nano đang lưu hành trên thị trường .......................6
Bảng 1.3 Một số lipid lớp đơn và dầu dùng trong bào chế tiểu phân nano lipid ......10
Bảng 1.4 Ưu nhược điểm của các phương pháp bào chế tiểu phân nano .................15
Bảng 2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu .......................................................................37
Bảng 2.2 Hóa chất và dung môi nghiên cứu .............................................................37
Bảng 2.3 Trang thiết bị nghiên cứu ...........................................................................38
Bảng 2.4 Thành phần công thức bào chế tiểu phân nano ART ................................ 42
Bảng 2.5 Các mức của yếu tố khảo sát .....................................................................46
Bảng 3.1 Thể chất của hỗn hợp Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG.................59
Bảng 3.2 Nhiệt độ tan chảy của hỗn hợp Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG và
lượng ART khác nhau ...............................................................................................64
Bảng 3.3 Thành phần các công thức bào chế hệ tiểu phân nano ..............................65
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát một số tính chất của hệ tiểu phân nano ..........................65
Bảng 3.5 Thông số KTTP của CT 6..........................................................................68
Bảng 3.6 Thành phần công thức với chất diện hoạt polysorbat 80 ...........................69
Bảng 3.7 Thông số KTTP của mẫu 25, 26 và 27 ......................................................69
Bảng 3.8 Thành phần công thức với hỗn hợp chất diện hoạt polysorbat 80 –
Gelucire® 50/13 .........................................................................................................71
Bảng 3.9 Kết quả đánh giá một số tính chất của mẫu 19, 20 và 21 ..........................71
Bảng 3.10 Thông số KTTP của mẫu 19, 20 và 21 ....................................................71
Bảng 3.11 Thành phần công thức với hỗn hợp polysorbat 80 - phosphatidylcholin 73
Bảng 3.12 Kết quả đánh giá một số tính chất của CT 22, 23 và 24 ..........................73
Bảng 3.13 Thông số KTTP của CT 22, 23 và 24 ......................................................75
Bảng 3.14 Thành phần các công thức phối hợp phosphatidylcholin ........................75
Bảng 3.15 Kết quả đánh giá một số tính chất của CT 16, 17 và 18 ..........................76
Bảng 3.16 Thông số KTTP của CT 17 và 18 ............................................................77
Bảng 3.17 Thành phần công thức với hỗn hợp chất diện hoạt polysorbat 80 –
SimulsolTM 4000 P ....................................................................................................78
Bảng 3.18 Thông số KTTP của CT 28, 29 và 30 ......................................................80
Bảng 3.19 Thông số KTTP của mẫu đồng nhất hóa bằng HPH ...............................82
Bảng 3.20 Thông số KTTP của mẫu sau khi tăng áp suất đồng nhất hóa ................84
Bảng 3.21 Tính chất của các hệ tiểu phân có hàm lượng ART khác nhau ...............85
Bảng 3.22 Các mức của yếu tố khảo sát ...................................................................87
Bảng 3.23 Ma trận bố trí thí nghiệm và kết quả .......................................................87
Bảng 3.24 KTTP của 6 TN ở điều kiện cơ bản .........................................................88
Bảng 3.25 Kích thước tiểu phân TB của thí nghiệm tiến đến vùng gần dừng ..........89
Bảng 3.26 Thông số KTTP của các lô kiểm chứng ..................................................90
Bảng 3.27 Sự thay đổi KTTP trong quá trình khảo sát .............................................91
Bảng 3.28 Thông số kích thước của hệ tiểu phân nano ART ...................................92
Bảng 3.29 Các thông số sắc ký của thẩm định tính tuyến tính .................................97
Bảng 3.30 Các thông số thẩm định độ lặp lại ...........................................................98
Bảng 3.31 Các thông số sắc ký của ART ..................................................................99
Bảng 3.32 Các thông số thẩm định độ đúng .............................................................99
Bảng 3.33 Hàm lượng % và hiệu suất nang hóa của hệ tiểu phân nano ART ........100
Bảng 3.34 Dữ liệu lượng hoạt chất phóng thích của hệ tiểu phân nano ART ........101
Bảng 3.35 Thành phần công thức bào chế hệ tiểu phân nano ART ........................102
Bảng 3.36 Tiêu chuẩn nguyên liệu của công thức bào chế hệ tiểu phân nano ART
.................................................................................................................................103
Bảng 3.37 Chỉ tiêu chất lượng của hệ tiểu phân nano ART ...................................103
Bảng 3.38 Thông số KTTP của hệ tiểu phân nano ART các lô nâng cấp ..............109
Bảng 3.39 Hàm lượng %, PTNH và HSNH của lô nâng cấp..................................111
Bảng 3.40 Lượng hoạt chất phóng thích của lô nâng cấp .......................................112
Bảng 3.41 Tính chất của hệ tiểu phân lô nâng cấp .................................................113
Bảng 3.42 Bảng tóm tắt tính chất của tiểu phân lô tối ưu và lô nâng cấp ..............113
Bảng 3.43 Kết quả tính chất cảm quan của hệ tiểu phân nano không chứa ART...114
Bảng 3.44 Thông số KTTP của hệ tiểu phân nano không chứa ART ở 6 ± 2 oC ...115
Bảng 3.45 Giá trị p so sánh KTTP của hệ tiểu phân nano không chứa ART theo thời
gian bảo quản với tháng 0 .......................................................................................115
Bảng 3.46 Tính chất cảm quan của hệ tiểu phân nano ART ở 6 ± 2 oC..................116
Bảng 3.47 Giá trị p so sánh KTTB của hệ tiểu phân nano ART ở 6 ± 2 oC............116
Bảng 3.48 KTTP và HSNH của hệ tiểu phân nano ART ở 6 ± 2 oC.......................117
Bảng 3.49 Tính chất cảm quan của hệ tiểu phân ART ở 30 ± 2 oC / 75 ± 5% RH .119
Bảng 3.50 Giá trị p so sánh kích thước của hệ tiểu phân nano ART theo thời gian
bảo quản với tháng 0 ở 30 ± 2 oC / 75 ± 5% RH.....................................................119
Bảng 3.51 KTTP và HSNH của hệ tiểu phân nano ART ở 30 ± 2 oC / 75 ± 5% RH
.................................................................................................................................120
Bảng 3.52 Mật độ KST (KST/vi trường) của lô chứng âm và các lô điều trị .........122
Bảng 3.53 Giá trị p đánh giá mật độ KST giữa lô chứng âm và lô điều trị ............123
Bảng 3.54 Tỉ lệ giảm mật độ KST trong máu chuột giữa lô chứng âm và lô điều trị
.................................................................................................................................124
Bảng 3.55 Thời gian sống sót của chuột lô chứng âm và các lô điều trị (ngày 35) 125
Bảng 3.56 Thời gian sạch KST trong máu chuột của các lô điều trị (ngày 35) ........125
Bảng 3.57 Thời gian duy trì tình trạng sạch KST trong máu chuột của các lô điều trị
(ngày 35) .................................................................................................................126
Bảng 4.1 Kích thước của tiểu phân nano ART ở các áp suất và chu kỳ khác nhau135
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Tỉ lệ bằng sáng chế trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe của một số quốc gia
trên thế giới (a) và tỉ lệ bằng sáng chế trong các lĩnh vực ứng dụng (b) ....................5
Hình 1.2 Cấu tạo SLN (a), NLC dạng I (b), NLC dạng II (c) và NLC dạng III (d) ...9
Hình 1.3 Hình minh họa cấu tạo (a) và cơ chế hoạt động (b) của máy HPH ...........13
Hình 1.4 Các phương pháp đo kích thước và vùng kích thước phù hợp ..................17
Hình 1.5 Vị trí định vị hoạt chất nang hóa ở tiểu phân .............................................22
Hình 1.6 Hình minh họa sự giải phóng hoạt chất qua túi thẩm tách .........................24
Hình 1.7 Hình minh họa tế bào Franz .......................................................................24
Hình 1.8 Công thức hóa học của artemisinin ............................................................27
Hình 3.1 Hình ảnh tiểu phân của CT 13 quan sát bằng KHV (x 100) ......................66
Hình 3.2 Hình ảnh tiểu phân của CT 12 quan sát bằng KHV (x 100) ......................66
Hình 3.3 Hình ảnh tiểu phân của CT 9 quan sát bằng KHV (x 100) ........................67
Hình 3.4 Hình ảnh tiểu phân của CT 6 quan sát bằng KHV (x 100) ........................67
Hình 3.5 Hình ảnh tiểu phân nano ART chụp bằng TEM (x 50.000).......................94
Hình 3.6 Hình ảnh tiểu phân của lô nâng cấp chụp bằng TEM (x 30.000) ............110
Hình 3.7 Hình ảnh tiểu phân ART sau 3 tháng bảo quản ở 6 ± 2 oC (x 50.000).....118
Hình 3.8 Hình ảnh tiểu phân ART sau 6 tháng bảo quản ở 6 ± 2 oC (x 30.000).....118
Hình 3.9 Hình ảnh tiểu phân sau 4 tháng bảo quản ở 30 ± 2 oC / 75 ± 5% RH (x
30.000) .....................................................................................................................121
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1 Biểu đồ nhiệt (a) Compritol® 888 ATO, (b) hỗn hợp Compritol® 888
ATO – LabrafacTM PG (7 : 3) ...................................................................................60
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ nhiệt độ chảy của Compritol® 888 ATO và các hỗn hợp lipid 61
Biểu đồ 3.3 Biểu đồ nhiệt của hỗn hợp Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG – ART 62
Biểu đồ 3.4 Biểu đồ nhiệt độ tan chảy của hỗn hợp Compritol® 888 ATO –
LabrafacTM PG và lượng ART khác nhau .................................................................63
Biểu đồ 3.5 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của CT 6.........................................68
Biểu đồ 3.6 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của CT 25 (a), 27 (b) và 26 (c) ......70
Biểu đồ 3.7 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân CT 20 (a), CT 21 (b) và 19 (c).......72
Biểu đồ 3.8 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân CT 22 (a), 24 (b) và 23 (c) .............74
Biểu đồ 3.9 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của CT 18 (a) và 17 (b)..................76
Biểu đồ 3.10 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của CT 30 (a), 28 (b) và 29 (c) ....79
Biểu đồ 3.11 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của mẫu HPH 500 bar 10 chu kỳ .81
Biểu đồ 3.12 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân sau HPH 800 bar 10 chu kỳ (a),
1.000 bar 10 chu kỳ (b) và 1.100 bar 5 chu kỳ (c) ....................................................83
Biểu đồ 3.13 Biểu đồ hiệu suất nang hóa của các hệ tiểu phân nano ART ..............86
Biểu đồ 3.14 Biểu đồ so sánh các thông số KTTP của các mẫu khảo sát.................91
Biểu đồ 3.15 Biểu đồ phân bố kích cỡ của hệ tiểu phân nano ART .........................93
Biểu đồ 3.16 Biểu đồ phân bố thế zêta của hệ tiểu phân nano ART ........................94
Biểu đồ 3.17 Sắc ký đồ HPLC của ART (a) mẫu chuẩn và (b) mẫu thử ..................95
Biểu đồ 3.18 Sắc ký đồ (a) pha động (b) mẫu bào chế không chứa ART (c) mẫu
chứa ART và (d) mẫu không chứa ART thêm chuẩn ...............................................96
Biểu đồ 3.19 Đồ thị biểu thị tương quan giữa nồng độ và diện tích đỉnh .................97
Biểu đồ 3.20 Lượng hoạt chất phóng thích của hệ tiểu phân nano ART ................101
Biểu đồ 3.21 Biểu đồ phân bố kích cỡ tiểu phân của lô nâng cấp ..........................108
Biểu đồ 3.22 Biểu đồ phân bố thế zêta của lô nâng cấp .........................................110
Biểu đồ 3.23 Lượng hoạt chất phóng thích của tiểu phân nano ART lô nâng cấp .112
Biểu đồ 3.24 Biểu đồ lượng hoạt chất phóng thích của lô tối ưu và nâng cấp .......114
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1.1 Sơ đồ các phương pháp bào chế hệ tiểu phân nano ..................................11
Sơ đồ 1.2 Các phương pháp xác định kích thước tiểu phân .....................................16
Sơ đồ 2.1 Sơ đồ các bước bào chế hệ tiểu phân nano ART ......................................45
Sơ đồ 3.1 Sơ đồ quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART ....................................106
1
MỞ ĐẦU
Trong vài thập kỉ gần đây, công nghệ nano đã, đang phát triển mạnh mẽ và được
ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Công nghệ nano tạo nên các tiểu phân hoặc
cấu trúc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm. Tuy nhiên, trong dược phẩm, tiểu phân
nano bao gồm cả những tiểu phân có kích thước từ 1 nm đến 1 µm được ứng dụng
để chuyển giao hoạt chất đến nơi tác động [147]. Với cấu trúc được thiết kế đặc
biệt, tiểu phân nano có ưu điểm nổi trội như bảo vệ hoạt chất, tăng tính thấm thuốc
qua hàng rào sinh học, giải phóng hoạt chất có kiểm soát, phóng thích tại đích và
bảo vệ mô lành, tránh sự đa đề kháng thuốc.
Hoạt chất được nghiên cứu thuộc nhiều nhóm dược lý, gồm các chất có tác dụng
kháng ung thư, chống thải ghép, tiểu đường hay diệt ký sinh trùng,... Trong nhóm
diệt ký sinh trùng phải kể đến thuốc điều trị sốt rét – đặc biệt là artemisinin (ART)
và dẫn chất – vì chúng có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát bệnh. ART và dẫn
chất đã được WHO đưa vào phác đồ điều trị sốt rét từ năm 2001, cho đến nay vẫn
chưa có chất mới nào có thể thay thế được. Tu Youyou – nhà khoa học phát minh
ART – nhận giải Nobel năm 2015 cùng với Satoshi Omura và William Campbell đã
nói lên giá trị khoa học, giá trị thực tiễn và tính thời sự của ART. Hạn chế của ART
do tính chất rất kém tan (thực tế không tan) trong nước và cũng rất ít tan trong dầu
[2], [149] ảnh hưởng tới sinh khả dụng của thuốc.
Hiện nay, vẫn còn khoảng 3,2 tỉ dân số thế giới có nguy cơ mắc bệnh sốt rét. Năm
2015 có khoảng 214 triệu trường hợp mới mắc và 438.000 trường hợp tử vong do
sốt rét [153]. Ở nhiều khu vực, ký sinh trùng Plasmodium falciparum đề kháng lan
rộng với cloroquin, quinin dẫn đến thất bại điều trị và tăng tỉ lệ tử vong [150],
[152]. Một trong những nguyên nhân gây đề kháng là do tính chất của hoạt chất như
kém tan, kém bền nên sinh khả dụng thấp hay thời gian bán thải ngắn khiến nồng độ
thuốc không đạt yêu cầu điều trị. Trong khi đó, quá trình phát minh hoạt chất mới
có tác dụng trên ký sinh trùng cần rất nhiều thời gian và chi phí, đến nay các nghiên
cứu vẫn trong giai đoạn thử nghiệm. Vì những trở ngại này, trong kế hoạch ngăn
2
chặn sự đề kháng của ký sinh trùng sốt rét trên toàn cầu, WHO đã chọn cải tiến kỹ
thuật là giải pháp được ưu tiên hàng đầu nhằm bảo vệ hiệu quả điều trị của ART và
dẫn chất [151].
Giải pháp được quan tâm hiện nay là ứng dụng công nghệ nano trong kỹ thuật bào
chế [118]. Khi đó, quá trình đến đích sinh học của hoạt chất không còn phụ thuộc
vào tính chất lý hóa của hoạt chất mà phụ thuộc phần lớn vào kích thước, hình dạng,
tính chất bề mặt,... của tiểu phân. Bào chế hệ tiểu phân nano lipid nhằm cải thiện độ
tan và khả năng phân tán của ART trong môi trường để có thể sử dụng bằng đường
uống hoặc tiêm tĩnh mạch, từ đó cải thiện sự hấp thu và sinh khả dụng cũng như
kiểm soát quá trình phóng thích hoạt chất, tăng thời gian tác dụng của thuốc nhằm
hạn chế sự đề kháng [34], [121]. Với mục đích đó, đề tài “Bào chế hệ tiểu phân
nano artemisinin và đánh giá tác động diệt ký sinh trùng sốt rét trên chuột”
được thực hiện với các nội dung nghiên cứu sau:
Đánh giá sự tương tác giữa hỗn hợp lipid (Compritol® 888 ATO –
LabrafacTM PG) và ART.
Xây dựng công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART.
Đánh giá tính chất của hệ tiểu phân nano ART.
Đánh giá tác động diệt ký sinh trùng sốt rét của hệ tiểu phân nano ART trên
chuột gây nhiễm Plasmodium berghei.
3
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1. Xác định được tỉ lệ của hỗn hợp Compritol® 888 ATO – LabrafacTM PG – ART
nhằm thu được pha dầu đồng nhất cho công thức điều chế hệ tiểu phân nano ART
thông qua khảo sát, đánh giá sự thay đổi về nhiệt độ tan chảy của Compritol® 888
ATO và sự hiện diện của ART trong biểu đồ nhiệt DSC.
2. Xác định thành phần công thức và quy trình bào chế hệ tiểu phân nano ART ở
quy mô phòng thí nghiệm (100 g), làm cơ sở để nâng cỡ mẫu bào chế lên 1.000 g
bằng phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao nhiệt độ cao.
3. Xác định được kích thước, hình thể học, thế zêta, phần trăm nang hóa, hiệu suất
nang hóa và độ ổn định của hệ tiểu phân nano ART, từ đó xây dựng tiêu chuẩn
cho sản phẩm nghiên cứu.
4. Đánh giá hiệu quả điều trị của hệ tiểu phân nano ART trên chuột gây nhiễm
Plasmodium berghei thông qua các chỉ tiêu: Mật độ ký sinh trùng, tỉ lệ giảm mật
độ ký sinh trùng, thời gian sạch ký sinh trùng và thời gian duy trì tình trạng sạch
ký sinh trùng trong máu chuột bằng cách so sánh với nhóm chứng dương.
4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu và thành tựu của công nghệ nano
1.1.1 Thành tựu của công nghệ nano trên thế giới
Năm 2000, Mỹ là quốc gia đầu tiên thành lập hiệp hội chuyên trách về công nghệ
nano, đó là Hiệp hội Công nghệ nano quốc gia (National Nanotechnology Initiative,
NNI) [44], [117]. Theo NNI, công nghệ nano là kỹ thuật kiểm soát kích thước của
vật chất từ 1 nm đến 100 nm, khi đó, tính chất mới hình thành tạo nên ứng dụng
mới. Công nghệ nano kết hợp lý thuyết khoa học về nano, thiết bị và công nghệ để
thao tác, chế tạo và ứng dụng vật chất ở kích thước nm [83], [119].
Lux Research ước tính tổng ngân sách dành cho công nghệ nano trên toàn cầu
khoảng 18,5 tỉ USD, với doanh thu khoảng 731 tỉ USD trong năm 2012, con số này
có thể đạt 4,4 nghìn tỉ USD vào 2018. Công nghệ nano hướng đến các lĩnh vực:
Điều trị, phòng ngừa nhằm giảm tỉ lệ tử vong hay ngăn ngừa ung thư.
Cơ quan mới để thay thế bộ phận bị bệnh trong cơ thể.
Miếng dán qua da, bộ phận cảm biến và cảnh báo mức đường huyết.
Hệ thống lọc nước di động để nước sạch đến được khắp nơi trên toàn thế giới.
Cung cấp năng lượng, lưu trữ thông tin, cảnh báo ô nhiễm,...[86], [129].
Lượng công bố về công nghệ nano trong chăm sóc sức khỏe chiếm 4% với 6 lĩnh
vực chính. Đầu tiên là hệ phân phối thuốc (drug delivery) nhằm cải thiện sinh khả
dụng và dược động học của thuốc, gồm liposome, tiểu phân polyme, tinh thể
nano,...Hai là, thuốc và liệu pháp (drugs and therapy) với hoạt chất kích thước nano
như dendrimers. Tiếp đến là chế tạo tác nhân chẩn đoán hình ảnh in vivo và in vitro
(in vivo imaging, in vitro diagnostics) như oxid sắt từ, ống nano. Ngoài ra còn có
vật liệu sinh học kích thước nano dùng trong nha khoa hay cấy phóng xạ (active
implants) tiểu phân từ tính dùng cho MRI [43], [159]. Trong đó, hệ phân phối thuốc
chiếm trọng tâm nghiên cứu khi có 59% bằng sáng chế (Hình 1.1b). Mỹ có nhiều
nghiên cứu nhất với 32% lượng công bố và 54% bằng sáng chế (Hình 1.1a) [141].
5
Cấy phóng xạ 3%
Thuốc và liệu pháp 3%
Vật liệu
sinh học 8%
Khác 23%
Pháp 3%
Anh 3%
Nhật 5%
Chẩn đoán
in vivo 13%
Chẩn đoán
in vitro 3%
Hệ phân phối thuốc
59%
Đức 12%
Mỹ 54%
(a)
(b)
Hình 1.1 Tỉ lệ bằng sáng chế trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe của một số quốc gia
trên thế giới (a) và tỉ lệ bằng sáng chế trong các lĩnh vực ứng dụng (b)
"Nguồn: Wagner V, 2006" [141]
Tại Châu Á, số liệu liên quan đến lĩnh vực dược phẩm chưa được thống kê. Tuy
nhiên, ở lĩnh vực vật liệu nano, Nhật và các thành viên ASEAN đã có những đóng
góp đáng kể. Nhật có nhiều nghiên cứu được công bố nhất (Bảng 1.1).
Bảng 1.1 Số lượng công bố về vật liệu nano ở một số nước ASEAN và Nhật
Quốc gia
Nhật Singapore
Lượng công bố
4672
1045
Malaysia
Thái Lan
384
318
Việt Nam Indonesia
86
26
"Nguồn: Tanthapanichakoon W, 2014" [133]
1.1.2 Thành tựu của công nghệ nano trong nước
Mặc dù chậm hơn so với thế giới nhưng Việt Nam cũng đã có những công bố về các
nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu nano (Bảng 1.1) [133]. Ngoài các bài
báo được đăng tải trên các website nước ngoài, còn có các nghiên cứu được công bố
trong các hội nghị và tạp chí chuyên ngành trong nước. Tuy nhiên, vẫn chưa có
nghiên cứu về bào chế hệ tiểu phân nano artemisinin được công bố.
6
1.1.3 Các chế phẩm thuốc của công nghệ nano đang có trên thị trường
Một số sản phẩm thuốc ứng dụng công nghệ nano trong bào chế đang lưu hành trên
thị trường được nêu trong Bảng 1.2 [41], [106].
Bảng 1.2 Một số chế phẩm thuốc nano đang lưu hành trên thị trường
Sản phẩm
Abraxane
Abelcet
Hoạt chất
Paclitaxel
Amphotericin B
Adenosin
deaminase
Dạng tiểu phân nano
Liên kết protein
Liposome
Dạng bào chế
Hỗn dịch tiêm truyền
Hỗn dịch tiêm truyền
Gắn kết polyme PEG
Dung dịch tiêm bắp
AmBisome
Amphotericin B
Liposome
Amphotec
Avinza
DaunoXome
DepoCyt
Depodur
Doxil/CaelyX
Emend
Estrasorb
Liposome
Tinh thể nano
Liposome
Liposom PTKD
Liposome
Liposome
Tinh thể nano
Micell
Megace ES
Naprelan
Amphotericin B
Morphin sulfat
Daunorubicin
Cytarabin
Morphin sulfat
Doxorubicin
Aprepitant
Estradiol
Lanthanum
carbonat
Paclitaxel
Doxorubicin
citrat
Megestrol
Naproxen
Nanoxel
Paclitaxel
Neulasta
Filgrastim
Adagen
Fosrenol
Genexol-PM
Myocet
Tiểu phân nano vô cơ
Micell polyme
Liposom
Tinh thể nano
Tinh thể nano
Tiểu phân nano
polyme
Gắn kết với polyme
PEG
Gắn kết với polyme
PEG
Gắn kết với polyme
PEG
Gắn kết với polyme
PEG
Tinh thể nano
Bột đông khô tiêm
truyền tĩnh mạch
Bột đông khô tiêm IV
Viên nang PTKD
Hỗn dịch tiêm truyền
Hỗn dịch tiêm
Hỗn dịch tiêm
Hỗn dịch, tiêm truyền
Bột tiêm truyền
Nhũ tương, ngoài da
Viên nén (có thể
nhai)
Dung dịch, tiêm IV
Bột đông khô, tiêm
truyền
Hỗn dịch uống
Viên nén
Bệnh thận giai đoạn cuối
Ung thư
Ung thư
Ung thư
Viêm khớp mãn tính
Dung dịch, tiêm dưới
da
Dung dịch, tiêm bắp
hoặc tiêm tĩnh mạch
Dung dịch, tiêm dưới
da
Bột đông khô, tiêm
dưới da
Viên nén
Giảm bạch cầu trung tính
(neutropenia)
Somavert
Pegvisomant
Phức hợp protein
polyme
Bột đông khô, tiêm
dưới da
Tricor®
Triglide®
Fenofibrat
Fenofibrat
Tinh thể nano
Tinh thể nano
Viên nén
Viên nén
Megace ES®
Megestrol
Hỗn dịch nano
Hỗn dịch uống
Norvir®
Sandimmune
Neoral®
DiazepamLipuro
Ritonavir
Vi nhũ tương
Nhũ tương uống
Cyclosporin
Vi nhũ tương
Nhũ tương uống
Diazepam
Nhũ tương nano
Nhũ tương uống
PegIntron
Nhiễm nấm
Đau mãn tính vừa - nặng
Ung thư
Ung thư
Đau mãn tính vừa - nặng
Ung thư
Nôn, buồn nôn do hóa trị
Hội chứng tiền mãn kinh
Ung thư
Rapamune
Pegasys
Nhiễm nấm
Dung dịch tiêm
Oncospar PEGLasparaginase
Peginterferon
alfa 2a
Peginterferon
alfa 2b
Sirolimus
Oncospar
Chỉ định
Ung thư di căn
Nhiễm nấm
Liệu pháp thay thế
enzym
Ung thư
Viêm gan B, C
Viêm gan C mãn tính
Ức chế miễn dịch
Hội chứng tăng tiết
hormon tăng trưởng sau
dậy thì
Lipid máu cao
Lipid máu cao
Suy yếu, sụt cân trên
bệnh nhân AIDS
HIV
Thải ghép khi cấy ghép
cơ quan
Mất ngủ, lo âu
"Nguồn: Desai PP, 2012. Nijhara R, 2006. Wagner V, 2006" [41], [106], [141]
- Xem thêm -