Initial study of preparation of the berberin liposomes using ethanol injection method
Trịnh Thị Loana, Dương Thị Thuấna, Trần Thị Hải Yếnb *
Thi Loan Trinh, Thi Thuan Duong, Thi Hai Yen Tran
aKhoa Dược, Trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng, Việt Nam
Faculty of Pharmacy, Duy Tân University, Danang, Vietnam
bĐại học Dược Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam
Hanoi University of Pharmacy, Hanoi, Vietnam
(Ngày nhận bài … ngày phản biện…ngày chấp nhận đăng…)
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Nghiên cứu cho thấy berberin có tác dụng dược lý khác nhau, tuy nhiên việc ứng dụng trong điều trị còn hạn chế bởi hấp thu qua đường uống thấp. Liposome được biết đến như hệ mang thuốc có khả năng cải thiện hấp thu thuốc qua đường uống. Đề tài này nghiên cứu quy trình bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol.
Phương pháp: Liposome berberin được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol. Hòa tan dầu đậu nành hydrogen hóa (HSPC), cholesterol, berberin trong ethanol tuyệt đối sau đó nhanh chóng tiêm dung dịch thu được vào pha nước để tạo liposome. Khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số quy trình (bao gồm: tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, nhiệt độ phối hợp hai pha, tốc độ phối hợp hai pha, tốc độ tiêm mẫu) đến các đặc tính về kích thước tiểu phân (KTTP), phân bố kích thước tiểu phân (PDI), hiệu suất liposome hóa của liposome berberin thu được.
Kết quả: Đã bào chế được liposome berberin kích thước nhỏ (khoảng 214 nm), đồng nhất (PDI = 0,337), hiệu suất liposome hóa cao ( > 87%).
Kết luận: Đã lựa chọn được các thông số quy trình để bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol với tỉ lệ phối hợp 2 pha ethanol/ pha nước là 10/ 100, khuấy trộn ở mức độ 2 trên máy khuấy từ IKA RH basic 1, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút.
Từ khóa: Liposome, berberin, phương pháp tiêm ethanol, bào chế
Preparation of the berberin liposome using ethanol injection method
SUMMARY
Objectives: Literature show that berberin has pharmacological effects, however the application in the treatment is limited by its poor intestinal absorption. Liposomes are the drug delivery systems, that could improve bioavailability of drug in oral route. The aim of this study is prepare berberin liposomes by the ethanol injection method.
Material and Methods: Berberin liposomes were prepared by ethanol injection method. Hydrogenated soybean phosphatidylcholine (HSPC), cholesterol, berberin are dissolved in the mixture of ethanol, then this solution is quickly injected into water phase to create liposome. An investigation has been made on the effects of the proportion of ethanol phase over water phase, the combining temperature and the stirring speed of the two phases, injection speed of ethanol phase into water phase, basing on the characteristics of the size average, size distribution, entrapment efficiency.
Results: The result showed that preparation of liposomal berberin has small dimension 214,72 ± 6,86 nm, (PDI = 0,337 ± 0,064), drug entrapment efficiency about 87 %.
Conclusion: In this article, preparation of the berberin liposomes using ethanol injection method was studied and the different influencing parameters were evidenced. According to found results, the parameters were selected including: proportion of ethanol phase over water phase 10/100, the combining temperature of the two phases at 60˚C, the stirring speed of the two phases level 2 on magnetic stirrer IKA RH basic 1 , injection speed of ethanol phase into water phase 1 ml/ min.
* Key words: Liposomes; berberin; ethanol injection method, preparation.
Đặt vấn đề
Berberin đã từ lâu được biết đến là một dược chất quen thuộc trong điều trị các bệnh đường tiêu hóa như tiêu chảy, viêm đại tràng…. Gần đây, nhiều nghiên cứu mới cho thấy BBR có nhiều tiềm năng trong điều trị đối với các bệnh: tiểu đường [4], tăng lipid máu [5], nhồi máu cơ tim [2], và hỗ trợ điều trị ung thư gan [6]. Tuy nhiên hiệu quả sử dụng BBR bị hạn chế bởi sinh khả dụng đường uống kém (< 1%) [7]. Vì vậy nghiên cứu để tìm ra một dạng bào chế tối ưu nhằm mục đích cải thiện sinh khả dụng đường uống để có thể ứng dụng rộng rãi berberin trong điều trị là một vấn đề rất có ý nghĩa.
Liposome là hệ mang thuốc có nhiều ưu điểm về bảo vệ dược chất, cải thiện tính thấm của dược chất qua màng sinh học, làm tăng hấp thu thuốc [1]. Nghiên cứu được tiến hành với
mục tiêu xây dựng công thức và đánh giá một số đặc tính của liposome berberin hướng đến tăng sinh khả dụng đường uống cho dược chất.
Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu và thiết bị
Các nguyên liệu được sử dụng để nghiên cứu: berberin base (98%) (Việt Nam); phosphatidylcholin đậu nành hydrogen hóa (HSPC) (Lipoid, Đức); cholesterol (MP Biomedicals North America, Mỹ); ethanol tuyệt đối (Việt Nam); nước cất (Việt Nam).
Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu: xi lanh tiêm 1 ml/cc đầu kim 20Gx3 (VinaHankook, Việt Nam); máy siêu âm Labsonic – Nhật; máy khuấy từ (Ika - werke, Đức); máy cất quay Vaporator (Buchi, Đức); bình thủy tinh đáy tròn 1000ml (Buchi, Đức); thiết bị phân tích kích thước Zetasizer nano ZS90 (Malvern, Anh); thiết bị giảm kích thước bằng cách đẩy qua màng (Estern Scientific, US); máy đo quang phổ hấp thụ UV- Vis U 1800 (Histachi, Nhật).
* Email: trinhloan15011993@gmail.com
* Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế, Trường ĐH Dược Hà Nội
Phương pháp bào chế liposome berberin
Liposome được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol [1]. Hòa tan HSPC: cholesterol: berberin (tỷ lệ nồng độ 9:1:8) trong thể tích ethanol thích hợp, siêu âm 15 phút cho tan hoàn toàn. Tiêm pha ethanol vào pha nước: khảo sát các tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước khác nhau, kiểm soát nhiệt độ phối hợp hai bằng cách treo nhiệt kế trên giá đỡ và đầu nhiệt kế đặt ngập trong pha nước trong suốt quá trình bào chế, kiểm soát tốc độ khuấy trộn bằng cài đặt các mức độ khuấy trộn khác nhau trên máy khuấy từ, kiểm soát tốc độ phối hợp hai pha bằng bơm tiêm 1 ml/cc, đầu kim 26G x 1/2’’ và bấm giờ. Sau khi phối hợp, tiếp tục khuấy trộn thêm 15 phút, chuyển sản phẩm vào bình cầu đáy tròn dung tích 1000 ml, cất quay ở cùng nhiệt độ với nhiệt độ phối hợp hai pha, tốc độ quay 100 vòng/phút cho đến khi bay hơi hết dung môi để thu được hỗn dịch liposome berberin.
Phương pháp đánh giá kích thước tiểu phân
Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân được xác định bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động. Hỗn dịch liposome berberin được pha loãng bằng nước tinh khiết cho đến khi giá trị count rate nằm trong khoảng 200 – 400 (kcps).
Phương pháp định lượng dược chất trong hỗn dịch liposome berberin
Quét phổ dung dịch berberin base trong ethanol tuyệt đối, xác định bước sóng hấp thụ cực đại. Xây dựng đường chuẩn berberin base trong ethanol tuyệt đối, định lượng berberin base bằng phương pháp đo quang phổ UV- VIS ở bước sóng λ max = 350 nm. Mẫu thử là hỗn dịch liposome berberin được phá vỡ cấu trúc liposome bằng ethanol tuyệt đối, rồi pha loãng bằng ethanol đến tỷ lệ thích hợp. Mẫu chuẩn là dung dịch berberin base được pha loãng bằng ethanol đến tỷ lệ thích hợp (nồng độ gần với nồng độ mẫu thử). Mẫu trắng là hỗn dịch liposome trắng được phá vỡ cấu trúc rồi pha loãng bằng ethanol theo đúng hệ số pha loãng của mẫu thử. Tiến hành đo quang các mẫu bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis ở bước sóng hấp thụ cực đại 350 nm.
Hàm lượng dược chất trong mẫu thử được tính theo công thức:
Ct =
Trong đó:
Ct: nồng độ dược chất trong mẫu thử (mg/ml)
At, Ac: mật độ hấp thụ quang của mẫu thử, mẫu chuẩn
Kt: hệ số pha loãng của mẫu thử
V: thể tích dung môi pha loãng mẫu chuẩn (ml)
m: khối lượng mẫu chuẩn (mg)
Xác định hiệu suất liposome hóa
Để xác định hiệu suất liposome hóa, cần có biện pháp loại dược chất tự do ra khỏi hỗn dịch liposome berberin. Trong nghiên cứu này sử dụng biện pháp đùn qua màng polycarbonat có kích thước lỗ lọc 0,2 μm để loại dược chất tự do berberin base ở trạng thái kết tủa. Dược chất toàn phần: là lượng dược chất có trong hỗn dịch liposome berberin trước khi đẩy qua màng polycarbonat. Dược chất đã liposome hóa: là lượng dược chất có trong hỗn dịch liposome berberin sau khi đẩy qua màng polycarbonat. Định lượng dược chất trong hỗn dịch liposomes berberin bằng phương pháp như đã trình bày ở trên. Hiệu suất liposome hóa được tính theo công thức:
H % =
Kết quả nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Tiến hành bào chế các mẫu liposome BBR, lần lượt thay đổi tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, ta được kết quả như bảng 1.
Bảng 1. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước đến một số đặc tính của liposome (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tỷ lệ Ethanol/Nước |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M1 |
6/100 |
254,27 ± 8,45 |
0,986 ± 0,014 |
- |
M2 |
8/100 |
339,67 ± 8,96 |
1,000 ± 0,024 |
- |
M3 |
10/100 |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M4 |
12/100 |
158,23 ± 3,08 |
0,669 ± 0,026 |
71,70 ± 0,001 |
M5 |
15/100 |
140,87 ± 15,44 |
0,743 ± 0,071 |
- |
Chú thích: (-) Không đánh giá hiệu suất cho các mẫu liposome có PDI lớn
Về KTTP và PDI, theo kết quả trên bảng 1 cho thấy các mẫu có KTTP trung bình < 400 nm, phù hợp cho sử dụng đường uống, tuy nhiên mẫu M1, M2, M5 có phân bố kích thước tiểu phân lớn, xuất hiện nhiều tiểu phân có kích thước trên 1000 nm do đó các tiểu phân không ổn định mà dễ dàng kết tụ làm tăng kích thước. Mẫu M3 và M4 có KTTP tương đối nhỏ, khoảng phân bố kích thước tương đối hẹp nên được lựa chọn để đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Kết quả đánh giá hiệu suất liposome hóa mẫu M3 thu được có hiệu suất đạt 87,74 % trong khi mẫu M4 hiệu suất liposome hóa chỉ đạt 71,70 %. Mẫu M3 sử dụng tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước là 10/ 100 được lựa chọn cho nghiên cứu tiếp theo.
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Bào chế lặp lại mẫu liposome berberin, cố định tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, nhiệt độ phối hợp hai pha 60˚C và tốc độ tiêm mẫu 1 ml/ phút, thay đổi mức độ khuấy trộn khác nhau trên máy khuấy từ thu được bảng sau:
Bảng 2. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tốc độ khuấy trộn trên máy khuấy từ IKA RH Basic 1 |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-2 |
Mức độ 2 |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-3 |
Mức độ 3 |
173,43 ± 3,52 |
0,586 ± 0,024 |
81,80 ± 0,001 |
M3-4 |
Mức độ 4 |
126,47 ± 0,15 |
0,727 ± 0,020 |
- |
Cả 3 mẫu đều có kích thước tiểu phân nhỏ, tuy nhiên khi tăng dần mức độ khuấy thì PDI của các mẫu M3-3, M3-4 cũng tăng lên. Mẫu M3-4 có PDI cao nhất 0,727 do đó mẫu có nhiều tiểu phân kích thước lớn, không ổn định nên không được đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Giữa hai mẫu M3-2 và M3-3 mẫu M3-2 có KTTP và PDI tương đối nhỏ, hiệu suất liposome hóa cao hơn nên lựa chọn mẫu M3-2 với điều kiện khuấy trộn trên máy khuấy từ IKA RH basic 1 (Đức) ở mức độ 2 để tiếp tục bào chế và đánh giá các ảnh hưởng khác.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phối hợp hai pha đến các đặc tính lý hóa của liposome berberin
Bào chế các mẫu theo quy trình và điều kiện lựa chọn. Cố định tỷ lệ hai pha ethanol và nước là 10/100, khuấy bằng máy khuấy từ ở mức độ 2, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút, khảo sát nhiệt độ phối hợp hai pha ở ba nhiệt độ khác nhau 40˚C, 60˚C, 70˚C (nhiệt độ trên và dưới khoảng nhiệt độ chuyển pha của phospholipid), kết quả kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân và hiệu suất liposome hóa được trình bày như trong bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ phối hợp hai pha đến một số đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Nhiệt độ cất quay |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-40 |
40˚C |
132,80 ± 4,26 |
0,400 ± 0,025 |
86,30 ± 0,004 |
M3-60 |
60˚C |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-70 |
70˚C |
353,13 ± 18,17 |
0,838 ± 0,141 |
- |
Mẫu M3-40 và M3-60 có kích thước tiểu phân và PDI tương đối nhỏ, độ ổn định cao, mẫu M3-70 có kích thước tiểu phân lớn, đồng thời PDI cao chứng tỏ có nhiều tiểu phân kích thước lớn trên 1000 nm nên không đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Mẫu M3-60 có PDI thấp hơn đồng thời hiệu suất liposome hóa cao hơn mẫu M3-40 nên điều kiện nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C được lựa chọn để nghiên cứu tiếp.
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ tiêm mẫu đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Tiếp tục bào chế các mẫu liposome berberin, cố định và tỷ lệ hai pha ethanol và nước là 10/100, khuấy trộn hai pha bằng máy khuấy từ ở mức độ 2, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, khảo sát các tốc độ tiêm mẫu khác nhau theo bảng 4.
Bảng 4. Ảnh hưởng của tốc độ tiêm mẫu đến một số đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tốc độ tiêm mẫu |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-0.5 |
0,5 ml/phút |
121,17 ± 1,05 |
0,425 ± 0,007 |
86,70 ± 0,003 |
M3-1.0 |
1 ml/phút |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-2.0 |
2 ml/phút |
167,00 ± 1,85 |
1,000 |
- |
M3-10.0 |
10 ml |
120,83 ± 4,51 |
0,536 ± 0,030 |
81,40 ± 0,003 |
Các mẫu liposome sau bào chế đều có KTTP trung bình nhỏ, mẫu M3-2.0 có PDI lớn nên khoảng phân bố kích thước tập trung nhiều về phía các tiểu phân kích thước lớn trên 1000 nm do đó không được đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Kết quả đánh giá hiệu suất liposome hóa của 3 mẫu M3-0.5, M3-1.0, M3-10.0 trong bảng 4 cho thấy mẫu M3-1.0 có hiệu suất liposome hóa cao nhất đồng thời kích thước tiểu phân và PDI tương đối nhỏ nên được chọn.
b) |
a) |
d) |
c) |
Hình 1. KTTP và phân bố KTTP của các mẫu liposome bào chế với tỷ lệ phối hợp 2 pha khác nhau a), tốc độ khuấy trộn khác nhau b), nhiệt độ phối hợp 2 pha khác nhau c),
tốc độ phối hợp 2 pha khác nhau d).
BÀN LUẬN
Việc sử dụng dung môi hữu cơ trong công thức thuốc cần phải tính đến một số tiêu chí như độc tính, độ hòa tan trong nước, độ nhớt và khả năng hòa tan đối với lipid và dược chất, ảnh hưởng đến môi trường. Ancol và chloroform là các dung môi phù hợp để hòa tan phospholipid và dược chất. Mặc dù có thể loại bỏ dung môi bằng bay hơi, dung môi có thể vẫn còn tồn dư trong sản phẩm cuối cùng, nguy cơ gây độc tính với sức khỏe con người và ảnh hưởng đến sự ổn định của liposome. Methanol và chloroform không được lựa chọn do độc tính cao hơn. Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn dung môi ethanol với mục đích làm giảm các độc hại trong sản phẩm liposome cuối cùng. Quy trình lựa chọn tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước là 10/100 để bào chế. Theo tỷ lệ này berberin, HSPC, cholesterol sẽ được hòa tan trong 10 ml ethanol, sau đó tiêm toàn bộ pha ethanol vào 100 ml pha nước. Sau khi khuếch tán hoàn toàn pha dung môi hữu cơ sang pha nước, quá trình tự lắp ráp phospholipid diễn ra để hình thành liposome berberin. Tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước có ảnh hưởng nhiều tới KTTP và độ đồng nhất của liposome. Tỷ lệ pha ethanol/pha nước thấp, sự khuếch tán pha ethanol trong pha nước xảy ra nhanh, sự tự lắp ráp phospholipid nhanh, kết quả là các liposome hình thành nhanh chóng với kích thước nhỏ. Tuy nhiên nếu tỷ lệ pha ethanol/pha nước quá thấp thì hiệu suất liposom hóa thấp do pha ethanol được pha loãng vào pha nước (thể tích pha nước lớn hơn rất nhiều) ngăn cản quá trình lắp ráp phospholipid để hình thành liposome. Khi sử dụng pha ethanol/pha nước quá cao độ hòa tan của phospholipid trong hỗn hợp ethanol/nước tăng lên, ngăn chặn sự hình thành liposome, do đó sự hình thành liposome không diễn ra. Lựa chọn tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước là 10/100 thu được liposome berberin KTTP nhỏ, khoảng phân bố kích thước tiểu phân hẹp, và hiệu suất liposome hóa cao.
Nghiên cứu lựa chọn mức độ khuấy trộn là 2 trên máy khuấy từ. Ở lực phân tán này, liposome berberin tạo ra có kích thước khá nhỏ và đồng nhất, hiệu suất liposome hóa cao nhất, điều này có thể được giải thích rằng sự tăng cường khuấy trộn vi mô giữa hai pha làm tăng cường chuyển khối và khuếch tán giữa pha ethanol và pha nước, do đó sự siêu bão hòa đồng nhất cao có thể xảy ra trong thời gian ngắn dẫn đến sự tự sắp xếp nhanh chóng của phospholipid và hình thành các liposome nhỏ. Khi tăng tốc độ khuấy trộn pha nước lên thì KTTP của liposome có giảm, tuy nhiên do lực phân tán mạnh ban đầu sẽ tạo lực phân cắt phân chia các tiểu phân để tạo các tiểu phân kích thước nhỏ, nhưng sau đó việc khuấy trộn mạnh cũng sẽ làm tăng va chạm giữa các tiểu phân kích thước nhỏ với nhau tạo thành các tiểu phân liposome kích thước lớn hơn, làm tăng PDI của hỗn dịch, đồng thời khuấy trộn mạnh còn sinh ra bọt cho chế phẩm, dẫn đến hiệu suất liposome hóa thấp.
Quy trình lựa chọn nhiệt độ pha nước là 60˚C để bào chế, pha nước được giữ cố định ở nhiệt độ 60˚C trong suốt quá trình phối hợp hai pha, sau đó tiếp tục cất quay ở 60˚C để bốc hơi hết ethanol. Nhiệt độ có ảnh hưởng khá nhiều tới đặc tính của liposome. Nhiệt độ của pha nước cần được giữ ở nhiệt độ trên nhiệt độ chuyển pha của phospholipid để đảm bảo cho phospholipid được linh động, dễ dàng tạo liposome đồng thời dễ dàng tái tạo lại liposome dưới tác động của lực khuấy trộn. Các mẫu bào chế ở nhiệt độ quá thấp, phospholipid kém linh hoạt giảm khả năng tạo liposome. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ pha nước quá cao, phospholipid quá lỏng lẻo, làm mất tính liên kết tạo liposome và dễ kết tụ làm tăng KTTP và PDI. Nhiệt độ chuyển pha của HSPC là 53˚C nên lựa chọn nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C vừa phù hợp với lí thuyết tham khảo, vừa phù hợp với kết quả thực nghiệm [8], [9].
Tốc độ tiêm mẫu cũng ảnh hưởng đến đặc tính của hỗn dịch liposome BBR. Khi tiêm mẫu với tốc độ chậm, pha ethanol được pha loãng nhanh chóng trong lượng lớn pha nước, do đó dược chất có thể hòa tan một phần trong pha nước, làm giảm hiệu suất liposome hóa. Khi tiêm mẫu tốc độ nhanh, hoặc cho tất cả vào cùng một lúc, pha ethanol pha loãng trong pha nước không kịp với tốc độ bay hơi của ethanol do đó tạo thành các tiểu phân kích thước lớn nhỏ khác nhau, PDI cao. Lựa chọn tốc độ tiêm mẫu 1 ml/phút thu được các liposome BBR có kích thước nhỏ, đồng nhất, hiệu suất liposome hóa cao. Kết quả này khác với kết quả nghiên cứu của Jaafar-Maalej C. tốc độ tiêm mẫu không ảnh hưởng đến kích thước trung bình của liposome khi nghiên cứu bào chế liposome bằng phương pháp tiêm ethanol với dược chất thân nước [3].
KẾT LUẬN
Liposome berberin đã được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol với tỉ lệ phối hợp 2 pha ethanol/ pha nước là 10/ 100, khuấy trộn ở mức độ 2 trên máy khuấy từ IKA RH basic 1, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút. Liposome berberin thu được có KTTP 214,72 nm; PDI 0,337; hiệu suất liposome hóa 87,74 %. Các kết quả thu được là tiền đề để tiếp tục thực hiện các nghiên cứu nhằm đưa berberin vào dạng bào chế hấp thu đường uống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ môn Bào chế - Trường Đại học Dược Hà Nội, Kỹ thuật nano và liposome ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm, NXB Y học, Hà Nội, 2013, tr. 20-75.
2. Allijn I. E., Czarny B. M. S., Wang X., Chong S. Y., Weiler M., da Silva A. E., Metselaar J. M., Lam C. S. P., Pastorin G., de Kleijn D. P. V., Storm G., Wang J. W. & Schiffelers R. M., "Liposome encapsulated berberine treatment attenuates cardiac dysfunction after myocardial infarction", Journal of Control Release, 247, 2017, pp. 127-133.
3. Jaafar-Maalej C., Diab R., Andrieu V., Elaissari A. & Fessi H., "Ethanol injection method for hydrophilic and lipophilic drug-loaded liposome preparation", Journal of Liposome Research, 20(3), 2010, pp. 228-243.
4. Jon Y., Huili, X., & Jian P. Y., "Efficacy of berberin in patients with type 2 diabetes", Metabolism, 57(5), 2008, pp. 712-717.
5. Kong W., Wei, J., et al. (2004), “Berberin is a novel cholesterol-lowering drug working through a unique mechanism distinct from statin”, Nature medicine, 10(12), pp. 1344.
6. Lin Y. C., Kuo J. Y., Hsu C. C., Tsai W. C., Li W. C., Yu M. C. & Wen H. W., "Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model", Int J Pharm, 441(1-2), 2013, pp. 381-388.
7. Liu C. S. et al., "Research progress on berberine with a special focus on its oral bioavailability", Fitoterapia, 109, 2016, pp. 274-282.
8. Miquel Pons, Mere Foradada and Joan Estelrich, “Liposome obtained by the ethanol injection method”, International Journal of Pharmaceutics, 95, 1993, pp. 51 – 56.
9. Oselys Rodriguez Justo, Angela Maria Moracs, “Analysis of process parameters on the characteristics of liposomes prepared by ethanol injection with a view to process scale-up: Effect of temperature and batch volume”, Chemical engineering research and design, 89, 2011, pp. 785-792.
Bước đầu nghiên cứu bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol
Initial study of preparation of the berberin liposomes using ethanol injection method
Trịnh Thị Loana, Dương Thị Thuấna, Trần Thị Hải Yếnb *
Thi Loan Trinh, Thi Thuan Duong, Thi Hai Yen Tran
aKhoa Dược, Trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng, Việt Nam
Faculty of Pharmacy, Duy Tân University, Danang, Vietnam
bĐại học Dược Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam
Hanoi University of Pharmacy, Hanoi, Vietnam
(Ngày nhận bài … ngày phản biện…ngày chấp nhận đăng…)
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Nghiên cứu cho thấy berberin có tác dụng dược lý khác nhau, tuy nhiên việc ứng dụng trong điều trị còn hạn chế bởi hấp thu qua đường uống thấp. Liposome được biết đến như hệ mang thuốc có khả năng cải thiện hấp thu thuốc qua đường uống. Đề tài này nghiên cứu quy trình bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol.
Phương pháp: Liposome berberin được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol. Hòa tan dầu đậu nành hydrogen hóa (HSPC), cholesterol, berberin trong ethanol tuyệt đối sau đó nhanh chóng tiêm dung dịch thu được vào pha nước để tạo liposome. Khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số quy trình (bao gồm: tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, nhiệt độ phối hợp hai pha, tốc độ phối hợp hai pha, tốc độ tiêm mẫu) đến các đặc tính về kích thước tiểu phân (KTTP), phân bố kích thước tiểu phân (PDI), hiệu suất liposome hóa của liposome berberin thu được.
Kết quả: Đã bào chế được liposome berberin kích thước nhỏ (khoảng 214 nm), đồng nhất (PDI = 0,337), hiệu suất liposome hóa cao ( > 87%).
Kết luận: Đã lựa chọn được các thông số quy trình để bào chế liposome berberin bằng phương pháp tiêm ethanol với tỉ lệ phối hợp 2 pha ethanol/ pha nước là 10/ 100, khuấy trộn ở mức độ 2 trên máy khuấy từ IKA RH basic 1, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút.
Từ khóa: Liposome, berberin, phương pháp tiêm ethanol, bào chế
Preparation of the berberin liposome using ethanol injection method
SUMMARY
Objectives: Literature show that berberin has pharmacological effects, however the application in the treatment is limited by its poor intestinal absorption. Liposomes are the drug delivery systems, that could improve bioavailability of drug in oral route. The aim of this study is prepare berberin liposomes by the ethanol injection method.
Material and Methods: Berberin liposomes were prepared by ethanol injection method. Hydrogenated soybean phosphatidylcholine (HSPC), cholesterol, berberin are dissolved in the mixture of ethanol, then this solution is quickly injected into water phase to create liposome. An investigation has been made on the effects of the proportion of ethanol phase over water phase, the combining temperature and the stirring speed of the two phases, injection speed of ethanol phase into water phase, basing on the characteristics of the size average, size distribution, entrapment efficiency.
Results: The result showed that preparation of liposomal berberin has small dimension 214,72 ± 6,86 nm, (PDI = 0,337 ± 0,064), drug entrapment efficiency about 87 %.
Conclusion: In this article, preparation of the berberin liposomes using ethanol injection method was studied and the different influencing parameters were evidenced. According to found results, the parameters were selected including: proportion of ethanol phase over water phase 10/100, the combining temperature of the two phases at 60˚C, the stirring speed of the two phases level 2 on magnetic stirrer IKA RH basic 1 , injection speed of ethanol phase into water phase 1 ml/ min.
* Key words: Liposomes; berberin; ethanol injection method, preparation.
Đặt vấn đề
Berberin đã từ lâu được biết đến là một dược chất quen thuộc trong điều trị các bệnh đường tiêu hóa như tiêu chảy, viêm đại tràng…. Gần đây, nhiều nghiên cứu mới cho thấy BBR có nhiều tiềm năng trong điều trị đối với các bệnh: tiểu đường [4], tăng lipid máu [5], nhồi máu cơ tim [2], và hỗ trợ điều trị ung thư gan [6]. Tuy nhiên hiệu quả sử dụng BBR bị hạn chế bởi sinh khả dụng đường uống kém (< 1%) [7]. Vì vậy nghiên cứu để tìm ra một dạng bào chế tối ưu nhằm mục đích cải thiện sinh khả dụng đường uống để có thể ứng dụng rộng rãi berberin trong điều trị là một vấn đề rất có ý nghĩa.
Liposome là hệ mang thuốc có nhiều ưu điểm về bảo vệ dược chất, cải thiện tính thấm của dược chất qua màng sinh học, làm tăng hấp thu thuốc [1]. Nghiên cứu được tiến hành với
mục tiêu xây dựng công thức và đánh giá một số đặc tính của liposome berberin hướng đến tăng sinh khả dụng đường uống cho dược chất.
Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu và thiết bị
Các nguyên liệu được sử dụng để nghiên cứu: berberin base (98%) (Việt Nam); phosphatidylcholin đậu nành hydrogen hóa (HSPC) (Lipoid, Đức); cholesterol (MP Biomedicals North America, Mỹ); ethanol tuyệt đối (Việt Nam); nước cất (Việt Nam).
Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu: xi lanh tiêm 1 ml/cc đầu kim 20Gx3 (VinaHankook, Việt Nam); máy siêu âm Labsonic – Nhật; máy khuấy từ (Ika - werke, Đức); máy cất quay Vaporator (Buchi, Đức); bình thủy tinh đáy tròn 1000ml (Buchi, Đức); thiết bị phân tích kích thước Zetasizer nano ZS90 (Malvern, Anh); thiết bị giảm kích thước bằng cách đẩy qua màng (Estern Scientific, US); máy đo quang phổ hấp thụ UV- Vis U 1800 (Histachi, Nhật).
* Email: trinhloan15011993@gmail.com
* Nơi thực hiện: Bộ môn Bào chế, Trường ĐH Dược Hà Nội
Phương pháp bào chế liposome berberin
Liposome được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol [1]. Hòa tan HSPC: cholesterol: berberin (tỷ lệ nồng độ 9:1:8) trong thể tích ethanol thích hợp, siêu âm 15 phút cho tan hoàn toàn. Tiêm pha ethanol vào pha nước: khảo sát các tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước khác nhau, kiểm soát nhiệt độ phối hợp hai bằng cách treo nhiệt kế trên giá đỡ và đầu nhiệt kế đặt ngập trong pha nước trong suốt quá trình bào chế, kiểm soát tốc độ khuấy trộn bằng cài đặt các mức độ khuấy trộn khác nhau trên máy khuấy từ, kiểm soát tốc độ phối hợp hai pha bằng bơm tiêm 1 ml/cc, đầu kim 26G x 1/2’’ và bấm giờ. Sau khi phối hợp, tiếp tục khuấy trộn thêm 15 phút, chuyển sản phẩm vào bình cầu đáy tròn dung tích 1000 ml, cất quay ở cùng nhiệt độ với nhiệt độ phối hợp hai pha, tốc độ quay 100 vòng/phút cho đến khi bay hơi hết dung môi để thu được hỗn dịch liposome berberin.
Phương pháp đánh giá kích thước tiểu phân
Kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân được xác định bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động. Hỗn dịch liposome berberin được pha loãng bằng nước tinh khiết cho đến khi giá trị count rate nằm trong khoảng 200 – 400 (kcps).
Phương pháp định lượng dược chất trong hỗn dịch liposome berberin
Quét phổ dung dịch berberin base trong ethanol tuyệt đối, xác định bước sóng hấp thụ cực đại. Xây dựng đường chuẩn berberin base trong ethanol tuyệt đối, định lượng berberin base bằng phương pháp đo quang phổ UV- VIS ở bước sóng λ max = 350 nm. Mẫu thử là hỗn dịch liposome berberin được phá vỡ cấu trúc liposome bằng ethanol tuyệt đối, rồi pha loãng bằng ethanol đến tỷ lệ thích hợp. Mẫu chuẩn là dung dịch berberin base được pha loãng bằng ethanol đến tỷ lệ thích hợp (nồng độ gần với nồng độ mẫu thử). Mẫu trắng là hỗn dịch liposome trắng được phá vỡ cấu trúc rồi pha loãng bằng ethanol theo đúng hệ số pha loãng của mẫu thử. Tiến hành đo quang các mẫu bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis ở bước sóng hấp thụ cực đại 350 nm.
Hàm lượng dược chất trong mẫu thử được tính theo công thức:
Ct =
Trong đó:
Ct: nồng độ dược chất trong mẫu thử (mg/ml)
At, Ac: mật độ hấp thụ quang của mẫu thử, mẫu chuẩn
Kt: hệ số pha loãng của mẫu thử
V: thể tích dung môi pha loãng mẫu chuẩn (ml)
m: khối lượng mẫu chuẩn (mg)
Xác định hiệu suất liposome hóa
Để xác định hiệu suất liposome hóa, cần có biện pháp loại dược chất tự do ra khỏi hỗn dịch liposome berberin. Trong nghiên cứu này sử dụng biện pháp đùn qua màng polycarbonat có kích thước lỗ lọc 0,2 μm để loại dược chất tự do berberin base ở trạng thái kết tủa. Dược chất toàn phần: là lượng dược chất có trong hỗn dịch liposome berberin trước khi đẩy qua màng polycarbonat. Dược chất đã liposome hóa: là lượng dược chất có trong hỗn dịch liposome berberin sau khi đẩy qua màng polycarbonat. Định lượng dược chất trong hỗn dịch liposomes berberin bằng phương pháp như đã trình bày ở trên. Hiệu suất liposome hóa được tính theo công thức:
H % =
Kết quả nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Tiến hành bào chế các mẫu liposome BBR, lần lượt thay đổi tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, ta được kết quả như bảng 1.
Bảng 1. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước đến một số đặc tính của liposome (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tỷ lệ Ethanol/Nước |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M1 |
6/100 |
254,27 ± 8,45 |
0,986 ± 0,014 |
- |
M2 |
8/100 |
339,67 ± 8,96 |
1,000 ± 0,024 |
- |
M3 |
10/100 |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M4 |
12/100 |
158,23 ± 3,08 |
0,669 ± 0,026 |
71,70 ± 0,001 |
M5 |
15/100 |
140,87 ± 15,44 |
0,743 ± 0,071 |
- |
Chú thích: (-) Không đánh giá hiệu suất cho các mẫu liposome có PDI lớn
Về KTTP và PDI, theo kết quả trên bảng 1 cho thấy các mẫu có KTTP trung bình < 400 nm, phù hợp cho sử dụng đường uống, tuy nhiên mẫu M1, M2, M5 có phân bố kích thước tiểu phân lớn, xuất hiện nhiều tiểu phân có kích thước trên 1000 nm do đó các tiểu phân không ổn định mà dễ dàng kết tụ làm tăng kích thước. Mẫu M3 và M4 có KTTP tương đối nhỏ, khoảng phân bố kích thước tương đối hẹp nên được lựa chọn để đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Kết quả đánh giá hiệu suất liposome hóa mẫu M3 thu được có hiệu suất đạt 87,74 % trong khi mẫu M4 hiệu suất liposome hóa chỉ đạt 71,70 %. Mẫu M3 sử dụng tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước là 10/ 100 được lựa chọn cho nghiên cứu tiếp theo.
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Bào chế lặp lại mẫu liposome berberin, cố định tỷ lệ thể tích pha ethanol/ pha nước, nhiệt độ phối hợp hai pha 60˚C và tốc độ tiêm mẫu 1 ml/ phút, thay đổi mức độ khuấy trộn khác nhau trên máy khuấy từ thu được bảng sau:
Bảng 2. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tốc độ khuấy trộn trên máy khuấy từ IKA RH Basic 1 |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-2 |
Mức độ 2 |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-3 |
Mức độ 3 |
173,43 ± 3,52 |
0,586 ± 0,024 |
81,80 ± 0,001 |
M3-4 |
Mức độ 4 |
126,47 ± 0,15 |
0,727 ± 0,020 |
- |
Cả 3 mẫu đều có kích thước tiểu phân nhỏ, tuy nhiên khi tăng dần mức độ khuấy thì PDI của các mẫu M3-3, M3-4 cũng tăng lên. Mẫu M3-4 có PDI cao nhất 0,727 do đó mẫu có nhiều tiểu phân kích thước lớn, không ổn định nên không được đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Giữa hai mẫu M3-2 và M3-3 mẫu M3-2 có KTTP và PDI tương đối nhỏ, hiệu suất liposome hóa cao hơn nên lựa chọn mẫu M3-2 với điều kiện khuấy trộn trên máy khuấy từ IKA RH basic 1 (Đức) ở mức độ 2 để tiếp tục bào chế và đánh giá các ảnh hưởng khác.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phối hợp hai pha đến các đặc tính lý hóa của liposome berberin
Bào chế các mẫu theo quy trình và điều kiện lựa chọn. Cố định tỷ lệ hai pha ethanol và nước là 10/100, khuấy bằng máy khuấy từ ở mức độ 2, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút, khảo sát nhiệt độ phối hợp hai pha ở ba nhiệt độ khác nhau 40˚C, 60˚C, 70˚C (nhiệt độ trên và dưới khoảng nhiệt độ chuyển pha của phospholipid), kết quả kích thước tiểu phân, phân bố kích thước tiểu phân và hiệu suất liposome hóa được trình bày như trong bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ phối hợp hai pha đến một số đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Nhiệt độ cất quay |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-40 |
40˚C |
132,80 ± 4,26 |
0,400 ± 0,025 |
86,30 ± 0,004 |
M3-60 |
60˚C |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-70 |
70˚C |
353,13 ± 18,17 |
0,838 ± 0,141 |
- |
Mẫu M3-40 và M3-60 có kích thước tiểu phân và PDI tương đối nhỏ, độ ổn định cao, mẫu M3-70 có kích thước tiểu phân lớn, đồng thời PDI cao chứng tỏ có nhiều tiểu phân kích thước lớn trên 1000 nm nên không đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Mẫu M3-60 có PDI thấp hơn đồng thời hiệu suất liposome hóa cao hơn mẫu M3-40 nên điều kiện nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C được lựa chọn để nghiên cứu tiếp.
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ tiêm mẫu đến một số đặc tính lý hóa của liposome berberin
Tiếp tục bào chế các mẫu liposome berberin, cố định và tỷ lệ hai pha ethanol và nước là 10/100, khuấy trộn hai pha bằng máy khuấy từ ở mức độ 2, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, khảo sát các tốc độ tiêm mẫu khác nhau theo bảng 4.
Bảng 4. Ảnh hưởng của tốc độ tiêm mẫu đến một số đặc tính của liposome BBR (trung bình ± SD, n=3)
Mẫu |
Tốc độ tiêm mẫu |
KTTP (d.nm) |
PDI |
Hiệu suất liposome hóa (%) |
M3-0.5 |
0,5 ml/phút |
121,17 ± 1,05 |
0,425 ± 0,007 |
86,70 ± 0,003 |
M3-1.0 |
1 ml/phút |
214,72 ± 6,86 |
0,337 ± 0,064 |
87,74 ± 0,789 |
M3-2.0 |
2 ml/phút |
167,00 ± 1,85 |
1,000 |
- |
M3-10.0 |
10 ml |
120,83 ± 4,51 |
0,536 ± 0,030 |
81,40 ± 0,003 |
Các mẫu liposome sau bào chế đều có KTTP trung bình nhỏ, mẫu M3-2.0 có PDI lớn nên khoảng phân bố kích thước tập trung nhiều về phía các tiểu phân kích thước lớn trên 1000 nm do đó không được đánh giá hiệu suất liposome hóa.
Kết quả đánh giá hiệu suất liposome hóa của 3 mẫu M3-0.5, M3-1.0, M3-10.0 trong bảng 4 cho thấy mẫu M3-1.0 có hiệu suất liposome hóa cao nhất đồng thời kích thước tiểu phân và PDI tương đối nhỏ nên được chọn.
b) |
a) |
d) |
c) |
Hình 1. KTTP và phân bố KTTP của các mẫu liposome bào chế với tỷ lệ phối hợp 2 pha khác nhau a), tốc độ khuấy trộn khác nhau b), nhiệt độ phối hợp 2 pha khác nhau c),
tốc độ phối hợp 2 pha khác nhau d).
BÀN LUẬN
Việc sử dụng dung môi hữu cơ trong công thức thuốc cần phải tính đến một số tiêu chí như độc tính, độ hòa tan trong nước, độ nhớt và khả năng hòa tan đối với lipid và dược chất, ảnh hưởng đến môi trường. Ancol và chloroform là các dung môi phù hợp để hòa tan phospholipid và dược chất. Mặc dù có thể loại bỏ dung môi bằng bay hơi, dung môi có thể vẫn còn tồn dư trong sản phẩm cuối cùng, nguy cơ gây độc tính với sức khỏe con người và ảnh hưởng đến sự ổn định của liposome. Methanol và chloroform không được lựa chọn do độc tính cao hơn. Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn dung môi ethanol với mục đích làm giảm các độc hại trong sản phẩm liposome cuối cùng. Quy trình lựa chọn tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước là 10/100 để bào chế. Theo tỷ lệ này berberin, HSPC, cholesterol sẽ được hòa tan trong 10 ml ethanol, sau đó tiêm toàn bộ pha ethanol vào 100 ml pha nước. Sau khi khuếch tán hoàn toàn pha dung môi hữu cơ sang pha nước, quá trình tự lắp ráp phospholipid diễn ra để hình thành liposome berberin. Tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước có ảnh hưởng nhiều tới KTTP và độ đồng nhất của liposome. Tỷ lệ pha ethanol/pha nước thấp, sự khuếch tán pha ethanol trong pha nước xảy ra nhanh, sự tự lắp ráp phospholipid nhanh, kết quả là các liposome hình thành nhanh chóng với kích thước nhỏ. Tuy nhiên nếu tỷ lệ pha ethanol/pha nước quá thấp thì hiệu suất liposom hóa thấp do pha ethanol được pha loãng vào pha nước (thể tích pha nước lớn hơn rất nhiều) ngăn cản quá trình lắp ráp phospholipid để hình thành liposome. Khi sử dụng pha ethanol/pha nước quá cao độ hòa tan của phospholipid trong hỗn hợp ethanol/nước tăng lên, ngăn chặn sự hình thành liposome, do đó sự hình thành liposome không diễn ra. Lựa chọn tỷ lệ thể tích pha ethanol/pha nước là 10/100 thu được liposome berberin KTTP nhỏ, khoảng phân bố kích thước tiểu phân hẹp, và hiệu suất liposome hóa cao.
Nghiên cứu lựa chọn mức độ khuấy trộn là 2 trên máy khuấy từ. Ở lực phân tán này, liposome berberin tạo ra có kích thước khá nhỏ và đồng nhất, hiệu suất liposome hóa cao nhất, điều này có thể được giải thích rằng sự tăng cường khuấy trộn vi mô giữa hai pha làm tăng cường chuyển khối và khuếch tán giữa pha ethanol và pha nước, do đó sự siêu bão hòa đồng nhất cao có thể xảy ra trong thời gian ngắn dẫn đến sự tự sắp xếp nhanh chóng của phospholipid và hình thành các liposome nhỏ. Khi tăng tốc độ khuấy trộn pha nước lên thì KTTP của liposome có giảm, tuy nhiên do lực phân tán mạnh ban đầu sẽ tạo lực phân cắt phân chia các tiểu phân để tạo các tiểu phân kích thước nhỏ, nhưng sau đó việc khuấy trộn mạnh cũng sẽ làm tăng va chạm giữa các tiểu phân kích thước nhỏ với nhau tạo thành các tiểu phân liposome kích thước lớn hơn, làm tăng PDI của hỗn dịch, đồng thời khuấy trộn mạnh còn sinh ra bọt cho chế phẩm, dẫn đến hiệu suất liposome hóa thấp.
Quy trình lựa chọn nhiệt độ pha nước là 60˚C để bào chế, pha nước được giữ cố định ở nhiệt độ 60˚C trong suốt quá trình phối hợp hai pha, sau đó tiếp tục cất quay ở 60˚C để bốc hơi hết ethanol. Nhiệt độ có ảnh hưởng khá nhiều tới đặc tính của liposome. Nhiệt độ của pha nước cần được giữ ở nhiệt độ trên nhiệt độ chuyển pha của phospholipid để đảm bảo cho phospholipid được linh động, dễ dàng tạo liposome đồng thời dễ dàng tái tạo lại liposome dưới tác động của lực khuấy trộn. Các mẫu bào chế ở nhiệt độ quá thấp, phospholipid kém linh hoạt giảm khả năng tạo liposome. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ pha nước quá cao, phospholipid quá lỏng lẻo, làm mất tính liên kết tạo liposome và dễ kết tụ làm tăng KTTP và PDI. Nhiệt độ chuyển pha của HSPC là 53˚C nên lựa chọn nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C vừa phù hợp với lí thuyết tham khảo, vừa phù hợp với kết quả thực nghiệm [8], [9].
Tốc độ tiêm mẫu cũng ảnh hưởng đến đặc tính của hỗn dịch liposome BBR. Khi tiêm mẫu với tốc độ chậm, pha ethanol được pha loãng nhanh chóng trong lượng lớn pha nước, do đó dược chất có thể hòa tan một phần trong pha nước, làm giảm hiệu suất liposome hóa. Khi tiêm mẫu tốc độ nhanh, hoặc cho tất cả vào cùng một lúc, pha ethanol pha loãng trong pha nước không kịp với tốc độ bay hơi của ethanol do đó tạo thành các tiểu phân kích thước lớn nhỏ khác nhau, PDI cao. Lựa chọn tốc độ tiêm mẫu 1 ml/phút thu được các liposome BBR có kích thước nhỏ, đồng nhất, hiệu suất liposome hóa cao. Kết quả này khác với kết quả nghiên cứu của Jaafar-Maalej C. tốc độ tiêm mẫu không ảnh hưởng đến kích thước trung bình của liposome khi nghiên cứu bào chế liposome bằng phương pháp tiêm ethanol với dược chất thân nước [3].
KẾT LUẬN
Liposome berberin đã được bào chế bằng phương pháp tiêm ethanol với tỉ lệ phối hợp 2 pha ethanol/ pha nước là 10/ 100, khuấy trộn ở mức độ 2 trên máy khuấy từ IKA RH basic 1, nhiệt độ phối hợp hai pha là 60˚C, tốc độ tiêm mẫu là 1 ml/phút. Liposome berberin thu được có KTTP 214,72 nm; PDI 0,337; hiệu suất liposome hóa 87,74 %. Các kết quả thu được là tiền đề để tiếp tục thực hiện các nghiên cứu nhằm đưa berberin vào dạng bào chế hấp thu đường uống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ môn Bào chế - Trường Đại học Dược Hà Nội, Kỹ thuật nano và liposome ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm, NXB Y học, Hà Nội, 2013, tr. 20-75.
2. Allijn I. E., Czarny B. M. S., Wang X., Chong S. Y., Weiler M., da Silva A. E., Metselaar J. M., Lam C. S. P., Pastorin G., de Kleijn D. P. V., Storm G., Wang J. W. & Schiffelers R. M., "Liposome encapsulated berberine treatment attenuates cardiac dysfunction after myocardial infarction", Journal of Control Release, 247, 2017, pp. 127-133.
3. Jaafar-Maalej C., Diab R., Andrieu V., Elaissari A. & Fessi H., "Ethanol injection method for hydrophilic and lipophilic drug-loaded liposome preparation", Journal of Liposome Research, 20(3), 2010, pp. 228-243.
4. Jon Y., Huili, X., & Jian P. Y., "Efficacy of berberin in patients with type 2 diabetes", Metabolism, 57(5), 2008, pp. 712-717.
5. Kong W., Wei, J., et al. (2004), “Berberin is a novel cholesterol-lowering drug working through a unique mechanism distinct from statin”, Nature medicine, 10(12), pp. 1344.
6. Lin Y. C., Kuo J. Y., Hsu C. C., Tsai W. C., Li W. C., Yu M. C. & Wen H. W., "Optimizing manufacture of liposomal berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine xenograft model", Int J Pharm, 441(1-2), 2013, pp. 381-388.
7. Liu C. S. et al., "Research progress on berberine with a special focus on its oral bioavailability", Fitoterapia, 109, 2016, pp. 274-282.
8. Miquel Pons, Mere Foradada and Joan Estelrich, “Liposome obtained by the ethanol injection method”, International Journal of Pharmaceutics, 95, 1993, pp. 51 – 56.
9. Oselys Rodriguez Justo, Angela Maria Moracs, “Analysis of process parameters on the characteristics of liposomes prepared by ethanol injection with a view to process scale-up: Effect of temperature and batch volume”, Chemical engineering research and design, 89, 2011, pp. 785-792.
» Danh sách Tập tin đính kèm:
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: