Tình Hình Nghiên Cứu Trong Nước Và Trên Thế Giới Về Phức Nano Của

được sấy khô ở 50°C. Kỹ thuật đồng kết tủa trước đây đã được áp dụng để bao bọc các loại hoạt chất như oxaprozin và trans-anethole (thành phần chính của tinh dầu hồi và thì là).

d. Phương pháp đồng kết tủa dựa trên độ hòa tan của pha [30]

Trong kỹ thuật đồng kết tủa, phức chất rắn có thể được thu hồi từ dung dịch nước bão hòa. Kỹ thuật này không dành cho hệ thống có biểu đồ độ hòa tan pha loại A và cũng không thích hợp cho việc sản xuất ở quy mô lớn vì lượng nước lớn và tốn thời gian. Lượng hoạt chất và chất mang được sử dụng được ước tính từ biểu đồ độ hòa tan pha loại B-S (không có hoạt chất nào chưa hòa tan và chất mang vẫn nằm trong giới hạn hòa tan của nó). Chất mang và hoạt chất được hòa tan trong nước nóng và làm nguội từ từ. Bột kết tủa được tách ra bằng cách lọc và sau đó được làm khô.

e. Phương pháp làm nóng trong hộp kín [30]

Sau khi hấp phụ một lượng hơi nước xác định, một hỗn hợp vật lý gồm chất mang và hoạt chất được đậy kín trong bình chứa và nung nóng đến nhiệt độ từ 43°C đến 142°C để thu được phức chất dạng tinh thể. Kỹ thuật này cũng được thực hiện dưới áp suất khí nitơ và có thể được sử dụng cho các chất bay hơi có thể điều nhiệt.

f. Đông khô [30]

Kỹ thuật đông khô thích hợp cho hoạt chất nhiệt rắn hoặc tan trong nước. Tỷ lệ chất mang yêu cầu và phân tử hoạt chất được hòa tan trong nước kèm khuấy. Dung dịch được đông khô và bột thu được được rửa bằng dung môi hữu cơ, sau đó được làm khô trong chân không. Phương pháp này có hiệu suất cao và có thể mở rộng quy mô. So với các kỹ thuật hiện có khác, kỹ thuật đông khô đã được áp dụng rộng rãi để hình thành phức hợp bao cyclodextrin, đặc biệt là hydroxyproply-β- cyclodextrin hòa tan trong nước. Một số loại tinh dầu và các hợp chất hoạt động chính tinh khiết của chúng đã được bao trong hydroxyproply-β-cyclodextrin. Chúng bao gồm quế và đinh hương, estragole (thành phần chính của tinh dầu húng quế và ngải giấm), tinh dầu hạt tiêu đen.

g. Phun khô [30]

Chất mang và phân tử hoạt chất được hòa tan trong nước khử ion và sau đó dung dịch được làm khô bằng máy sấy phun. Máy sấy phun được vận hành trong các điều kiện thích hợp nhất như nhiệt độ đầu vào và tốc độ cấp mẫu. Khi sử dụng nhiệt độ 50–70°C, kỹ thuật này chỉ được sử dụng cho các phân tử có thể điều nhiệt. Gần đây, kỹ thuật sấy phun đã được sử dụng để đóng gói axit folic trong cyclodextrin.

1.2.4. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về phức nano của β-cyclodextrin.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 86 trang tài liệu này.

Sử dụng cyclodextrin để tạo phức nano trong ngành dược phẩm đã bắt đầu được nghiên cứu trong vòng một thập kỷ gần đây. Một số phương pháp được áp dụng để chế tạo phức nano của cyclodextrin như: CO2 siêu tới hạn [31], đông khô [32], dung dịch [33], tạo gel ion [34]. Trong nghiên cứu của Hazuki Nerome và cộng sự, các tác giả đã tổng hợp thành công phức nano của cyclodextrin với lycopene bằng kỹ thuật CO2 siêu tới hạn, kích thước hạt đạt được 40 nm (hình 1.9), [31].

Hình 1.9: Ảnh SEM của các hợp chất: (A) – lycopene; (B) – phức nano lycopene/βcyclodextrin sử dụng DCM làm dung môi; (C) – β-cyclodextrin;(D) –

phức nano lycopene/βcyclodextrin sử dụng DMSO làm dung môi.

Trong công bố của Quandeel Khalid cùng các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo phức nano của dexibuprofen với các hạt nano hydrogel β-cyclodextrin [33].

Hình 1.10: Độ tan tương đối của dexibuprofen thuần, phức hợp với β- cyclodextrin và nano hydrogel β-cyclodextrin trong các dung dịch có pH bằng 1,2;

6,8 và nước cất pha tiêm (WFI), [33].

Hình 1.11: Ảnh FE-SEM của β-cyclodextrin (a) và hạt nano hydrogel β-

cyclodextrin (b), [33].

Các hạt nano hydrogel β-cylodextrin được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp gốc tự do, sau đó tạo phức với dexibuprofen bằng phương pháp đông khô. Khi tạo phức với β-cyclodextrin, độ tan của dexibuprofen tăng lên (1,2- 2,2 lần) so với dexibuprofen thuần. Bằng các tạo phức nano, độ tan của dexibuprofen đã được cải

thiện rò rệt (6 lần), (hình 1.10). Kết quả phân tích XRD và FESEM cho thấy, các hạt nano có độ xốp khá cao với kích thước trung bình là 287 nm (hình1.11). Sự giải phóng thuốc đạt kết quả lớn nhất tại pH 1,2 và 6,8.

Ở nước ta, lĩnh vực hóa học siêu phân tử đã bắt đầu nhận được sự quan tâm nghiên cứu từ 10 năm trước và có xu hướng tăng mạnh trong vài năm gần đây xét về lượng công bố và các đơn vị tham gia nghiên cứu. Đầu tiên phải kể đến nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Bùi Quang Thuật, Viện Công nghiệp thực phẩm, Bộ Công thương. Các tác giả đã xây dựng công nghệ sản xuất cyclodextrin, công nghệ chế biến và tạo các hương thơm dạng lỏng phù hợp cho các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm phục vụ cho sản xuất hương liệu dạng bột, công nghệ sản xuất hương dạng bột từ cyclodextrin và các hình hương dạng lỏng [34]. Trường Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh có nhóm nghiên cứu của tác giả Huỳnh Văn Hóa chủ yếu tập trung vào nghiên cứu nâng cao sinh khả dụng của viên nén piroxicam bằng cách tạo phức với β–cyclodextrin [35, 36]. Nhóm nghiên cứu của tác giả Phùng Đức Truyền, Viện Sốt rét–ký sinh trùng- côn trùng thành phố Hồ Chí Minh công bố kết quả nghiên cứu tốc độ tan và độ tan của một số dược chất trong đó có rutin sau khi tạo phức với dẫn xuất của β-cyclodextrin [37].

Hình 1.12: Sơ đồ tạo phức chất của curcumin và β-cyclodextrin [38].

Đáng chú ý phải kể đến công trình nghiên cứu của nhóm tác giả Phan Thanh Thảo, Viện Công nghệ Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tổng hợp thành công phức chất curcumin-cyclodextrin bằng kỹ thuật CO2 siêu tới hạn [38]. Sản phẩm phức có độ bền sáng và khả năng hòa tan trong nước cao gấp nhiều lần so với curcumin, cụ thể, kích thước hạt phức chất curcumin-β- cyclodextrin trung bình 2,3 µm, độ tan cải thiện gấp 300 lần so với curcumin tự do. Kết quả khảo sát hoạt tính chống oxy hóa DPPH cho thấy phức chất curcumin- cyclodextrin cho khả năng kháng oxy hóa cao, với giá trị IC50 đạt 12,67 (μg/mL).

Hình 1.13: Hình ảnh minh họa cơ chế tạo phức nano của β-cyclodextrin với alginat [39].

Các nghiên cứu kết hợp chitosan với cyclodextrin ở nước ta hầu như chưa có. Gần đây, nhóm nghiên cứu của tác giả Nguyễn Công Hào và cộng sự (Viện Công nghệ hóa học - Viện Hàn lâm KH&CNVN) đã thu được những kết quả hết sức khả quan trong ngành công nghệ sinh học nano, chế tạo thành công nano β- cyclodextrin-alginat làm vật liệu vận chuyển thuốc chữa bệnh [39] (hình 1.13).

Kết quả phân tích SEM cho thấy, các hạt β-cyclodextrin và alginat/Ca2+ khi tồn tại riêng rẽ có kích thước micromet và phân tán không đều (hình 1.14 a,b)

Hình 1.14: Ảnh SEM của β-cyclodextrin (a), alginat/Ca2+(b) và alginat/Ca2+/βcyclodextrin (c) [36].

Khi kết hợp với nhau, các hình cầu có cấu trúc dày đặc, kích cỡ đồng đều với độ lớn dưới 100 nm được hình thành bởi lực tương tác tĩnh điện của các oligosaccarit với các ion Ca2+ (hình 1.14c), [39]. Sau đó, các hạt alginat/Ca2+/β- cyclodextrin được nghiên cứu chế tạo phức hợp với ketoprofen [25]. Kết quả phân tích SEM và TEM cho thấy, các hạt phức nano ketoprofen/alginat/Ca2+/β- cyclodextrin có kích thước khá đồng đều với độ lớn 61,25nm (hình 1.15). Sự giải phóng thuốc đạt kết quả tốt nhất 69% tại pH 5, [39].

Hình 1.15: Ảnh SEM (a) và TEM với độ phóng đại 30000 (b) lần và 100000

Tác giả Nguyễn Cao Hiền và cộng sự đã tổng hợp hệ nano hydroxypropyl- betacyclodextrin/alginate làm vật liệu mang thuốc [41]. Kết quả cho thấy, hệ nano mới được hình thành từ alginate và hydroxypropyl-β-cyclodextrin bằng phương

pháp gel ion hóa qua tương tác tĩnh điện giữa Ca2+/alginate và hydroxypropyl-β- cyclodextrin. Với kích thước hạt nano thu được khá đồng đều trong khoảng 50 - 80 nm. Artesunate (thuốc điều trị sốt rét) được chọn làm mẫu tạo phức với vật liệu, hiệu suất mang thuốc đạt được 88%.

1.3. PHỨC HỢP BAO CỦA Β-CYCLODEXTRIN VỚI NHÓM QUERCETIN

Phức của rutin và quercetin với cyclodextrin đã được tổng hợp bằng một số phương pháp: nghiền ướt, trộn khô, đồng kết tủa [42-44]. Trong đó, phức thu được theo phương pháp đồng kết tủa bền vững hơn, tuy nhiên hiệu suất phản ứng lại rất thấp (<23%) [42,43].

Trong nghiên cứu gần đây, nhóm tác giả T.V. Ilyich và cộng sự đã tổng hợp phức hợp bao quercetin/βCD, quercetin/HPβCD bằng cách hòa tan quercetin (50 mg) và CD (250 mg) trong ethanol 96% (50 mL) [45]. Hỗn dịch được khuấy trên máy khuấy từ trong 24 giờ, tốc độ 60 vòng / phút ở 20°C. Kết quả đã chứng minh sự hình thành phức hợp đi kèm với khả năng hòa tan quercetin tăng lên, tuy nhiên, khả năng hòa tan của quercetin/HPβCD cao hơn quercetin/βCD. Kết quả mô hình hóa lượng tử cho thấy của các phân tử quercetin chui vào trong khoang rỗng của βCD, chứng minh sự hình thành phức hợp xảy ra do hình thành liên kết hydro giữa một số nhóm chức của quercetin và βCD dẫn đến sự thay đổi hình học (sự xoắn), tính chất phân tử (mômen lưỡng cực và hiệu ứng nhiệt của phản ứng) của quercetin và kích thước của khoang. Những kết quả này cho thấy kích thước khoang rỗng của HPβCD lớn hơn βCD dẫn đến sự khác biêt về tính chất giữa hai phức này.

Phản ứng tạo phức của rutin với các cyclodextrin là phản ứng tự phát (G<0) và tỏa nhiệt (ΔH <0) [46]. Sự khác biệt giữa đường kính lỗ hổng tâm phân tử cyclodextrin và kích thước phân tử rutin ảnh hưởng khá nhiều đến độ bền của phức chất, cụ thể, phức của rutin với β-cyclodextrin có độ bền lớn hơn cả so với phức của α- và γ-cyclodextrin [47]. Theo tác giả bài báo, khoang của α-cyclodextrin quá nhỏ gây khó khăn cho việc hình thành phức hợp dạng « lồng nhau », trong khi khoang phân tử γ-cyclodextrin lại khá lớn không giữ được phân tử rutin một cách

« chặt chẽ » ở bên trong. Khi tạo phức hoạt tính chống oxy hóa của rutin tăng lên, phức khá bền trong dung dịch cũng như dưới các tác nhân bên ngoài như tia cực

tím. Một số nghiên cứu đã chứng minh vòng A của rutin nằm trọn trong khoang của cyclodextrin trong phức hợp [46, 47].

Từ tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước có thể thấy rutin đã được tinh chế bằng nhiều phương pháp như nước, kiềm hoặc axit. Trong đó phương pháp kết tủa bằng axit HCl được biết đến nhiều hơn. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là độc hại và ăn mòn thiết bị của axit. Bên cạnh đó, việc chế tạo phức có kích thước nano của rutin và quercetin nhằm tăng sinh khả dụng lại chưa được quan tâm thỏa đáng. Do đó, đề tài này sẽ tập trung nghiên cứu tinh chế rutin từ hoa hòe có hàm lượng cao, bán tổng hợp rutin để thu được quercetin; sau đó sẽ tổng hợp phức nano của cyclodextrin với rutin và quercetin nhằm tăng độ tan của dược chất, đồng thời khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của rutin trước và sau khi tạo phức.