ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

MAI THỊ THẢO

BÀO CHẾ BỘT NANO RUTIN

BẰNG KỸ THUẬT NGHIỀN BI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

HÀ NỘI - 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

MAI THỊ THẢO

BÀO CHẾ BỘT NANO RUTIN

BẰNG KỸ THUẬT NGHIỀN BI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Khóa: QH.2014Y

Người hướng dẫn: ThS. NGUYỄN VĂN KHANH

HÀ NỘI – 2019

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả thầy cô của khoa Y – Dược, đại học

Quốc Gia Hà Nội nói chung và bộ môn Bào chế và Công nghiệp dược phẩm nói riêng

về sự tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi

trong 5 năm học tập tại trường.

Lời cảm ơn chân thành nhất tôi xin gửi đến ThS. Nguyễn Văn Khanh, người thầy đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình thực hiện khóa

luận để tôi hoàn thành khóa luận này.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong ban giám hiệu, các phòng ban

và cán bộ nhân viên khoa Y – Dược, đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong suốt

5 năm học.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và những người đã động

viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận.

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

Sinh viên

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Mai Thị Thảo

DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Nội dung

DĐVN Dược điển Việt Nam

DSC Phân tích nhiệt vi sai

HPC Hydroxypropyl Cellulose

HPH Đồng nhất hóa với áp suất cao

HPMC Hydroxypropyl Methylcellulose

KTTP Kích thước tiểu phân

NaCMC Natri Carboxymethyl Cellulose

NaLS Natri Lauryl Sulfat

NSX Nhà sản xuất

PDI Chỉ số đa phân tán

PE Polyethylen

PEG Polyethylen Glycol

PVA Polyvinyl Alcohol

PVP Polyvinyl Pyrrolidon

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

SDS Sodium Dodecyl Sulfat

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Cấu trúc của rutin ............................................................................................. 2

Hình 1.2. Hai kỹ thuật cơ bản trong sản xuất nano thuốc ................................................ 8

Hình 1.3. Thiết bị nghiền bi ........................................................................................... 13

Hình 1.4. Sơ đồ thiết bị phun sấy ................................................................................... 17

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô ...................... 24

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt ....................... 25

Hình 3.1. Quét độ hấp thụ quang của dung dịch rutin chuẩn ở bước sóng từ 800 nm đến

200nm ....................................................................................................................................... 28

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257

nm ................................................................................................................................... 30

Hình 3.3. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền ............................ 32

Hình 3.4. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định ........................... 34

Hình 3.5. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định ........................... 36

Hình 3.6. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt .................... 38

Hình 3.7. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền ........................... 30

Hình 3.8. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt .................... 41

Hình 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi ............................... 43

Hình 3.10. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công thức

.................................................................................................................................................. 44

Hình 3.11. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi ....................... 46

Hình 3.12.Đồ thị biểu diễn tốc độ hòa của rutin thô và nano rutin trong môi trường nước và pH 6,8 ....................................................................................................................................... 47

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Hình 3.12. Phổ DSC của rutin và nano rutin ......................................................................... 48

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường ...................................................... 5

Bảng 1.2: Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano trên thị trường hiện

nay và các nghiên cứu dược phẩm ................................................................................... 9

Bảng 1.3. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới ...................................... 18

Bảng 1.4. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam ..................................... 20

Bảng 2.1. Nguyên liệu, hóa chất nghiên cứu ................................................................. 21

Bảng 2.2. Bảng đánh giá độ trơn chảy theo chỉ số C ..................................................... 27

Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm .................. 30

Bảng 3.2. Phần trăm hòa tan của rutin theo thời gian trong các môi trường ................. 31

Bảng 3.3. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền.............. 32

Bảng 3.4. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định ........ 34

Bảng 3.5. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định .......... 36

Bảng 3.6. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt sử

dụng ................................................................................................................................ 37

Bảng 3.7. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền ........ 39

Bảng 3.8. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt .. .. 41

Bảng 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi ........................ 43

Bảng 3.10. KTTP. PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công

thức ................................................................................................................................. 44

Bảng 3.11. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo nhiệt độ đầu vào .................................. 45

Bảng 3.12. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo tốc độ phun dich .................................. 46

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Bảng 3.13. Một số đặc tính của nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi .................. 4

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................... 2

1.1. Tổng quan Rutin .................................................................................................... 2

1.1.1. Tên gọi, công thức .......................................................................................... 2

1.1.2. Tính chất vật lý............................................................................................... 2

1.1.3. Định tính ......................................................................................................... 3

1.1.4. Định lượng ..................................................................................................... 3

1.1.5. Tác dụng sinh học .......................................................................................... 3

1.1.6. Ứng dụng của rutin......................................................................................... 4

1.1.7. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường ..................................................... 4

1.1.8. Một số nguồn chiết Rutin ............................................................................... 5

1.1.9. Phương pháp chiết Rutin ................................................................................ 5

1.2.Tổng quan về hạt nano thuốc ................................................................................. 6

1.2.1.Tổng quan về công nghệ nano: ....................................................................... 6

1.2.2. Các tính năng đặc biệt giúp hoạt chất kém tan có sinh khả dụng cao hơn khi

bào chế ở kích thước nano ....................................................................................... 6

1.2.3. Các phương pháp bào chế Nano thuốc .......................................................... 8

1.3. Tổng quan kỹ thuật nghiền bi.............................................................................. 12

1.3.1. Khái niệm kỹ thuật nghiền bi ....................................................................... 12

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

1.3.3. Các lực tác động làm giảm kích thước tiểu phân ......................................... 13

1.3.2. Thiết bị nghiền bi: ........................................................................................ 13

1.3.4. Phân loại ....................................................................................................... 14

1.4. Tổng quan phương pháp phun sấy ...................................................................... 15

1.4.1. Khái niệm: .................................................................................................... 15

1.4.2. Ưu nhược điểm của phun sấy ....................................................................... 15

1.4.3. Thiết bị phun sấy và nguyên lý của quá trình phun sấy ............................... 16

1.4.4. Một số thông số quan trọng của phun sấy .................................................... 17

1.5. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin ................................................................ 18

1.5.1. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới .................................... 18

1.5.2. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam ................................... 20

CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 21

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ........................................................................ 21

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 21

2.1.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 21

2.2. Hóa chất, thiết bị và đối tượng nghiên cứu ......................................................... 21

2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất ................................................................................... 21

2.2.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu ........................................................................ 22

2.2.3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 22

2.3.Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 23

2.3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang ............................................ 23

2.3.2. Xác định độ tan bão hòa trong nước, tốc độ hòa tan của nano rutin và rutin

nguyên liệu trong các môi trường .......................................................................... 23

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

2.3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô .............................................. 24

2.3.4. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt .............................................. 25

2.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch nano rutin ................. 26

2.3.6. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của bột nano rutin phun sấy ........... 26

2.3.7. Phương pháp đánh giá hiệu suất phun sấy ................................................... 27

2.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................... 27

CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................... 28

3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang: ................................................. 28

3.2. Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước và tốc độ hòa tan của rutin trong

các môi trường của rutin ............................................................................................ 29

3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi ........................................................ 30

3.3.1. Khảo sát kỹ thuật nghiền bi .......................................................................... 30

3.3.2. Khảo sát tần số nghiền ................................................................................. 31

3.3.3. Lựa chọn chất ổn định hỗn dịch ................................................................... 32

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định hỗn dịch ............................. 34

3.3.5. Lựa chọn chất diện hoạt ............................................................................... 36

3.3.6. Khảo sát thời gian nghiền ............................................................................ 38

3.3.7. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất diện hoạt ................................................ 40

3.3.8. Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin trong công thức: .............................................. 43

3.4.8. Khảo sát điều kiện phun sấy ........................................................................ 45

3.5. Đánh giá một số đặc tính của Nano Rutin bào chế: ............................................ 47

3. 6. Bàn luận ............................................................................................................. 48

3.6.1. Về phương pháp bào chế nano rutin ............................................................ 48

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

3.6.2. Về xây dựng công thức bào chế nano rutin.................................................. 49

3.6.3. Về các đặc tính của nano rutin sau bào chế ................................................. 49

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................... 50

KẾT LUẬN ................................................................................................................ 50

ĐỀ XUẤT .................................................................................................................. 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

PHỤ LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rutin là một hợp chất được chiết xuất từ hoa hòe có hoạt tính sinh học. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rutin có khả năng chống oxy hóa, chống viêm nhiễm, chống

ung thư và khối u.

Tuy nhiên, hiện nay rutin vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong dược phẩm,

nguyên nhân là do rutin kém tan trong nước, gây trở ngại khi hấp thu vào cơ thể nên sinh

khả dụng thấp. Giải pháp không mới nhưng rất quan trọng đó là giảm kích thước các hạt thuốc về kích thước nano để tăng khả năng hấp thu cũng như tăng hoạt tính sinh học của

chúng.

Từ năm 2009 đến nay, các nghiên cứu của nhóm giáo sư Muller về nano rutin vẫn

sử dụng thiết bị ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa triển khai được ở quy mô sản xuất,

kích thước tiểu phân rutin vẫn còn khá cao, mặc dù đã bước đầu chứng minh một số ứng

dụng in vitro và in vivo của nano rutin trong mỹ phẩm nhưng tính ứng dụng còn chưa

cao [22, 23, 31].

Có rất nhiều kỹ thuật bào chế nano rutin như: đồng nhất áp suất cao, kết hợp,

nghiền bi, ... trong đó kỹ thuật nghiền bi là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và có

khả năng ứng dụng thực tế rất lớn như trong nghiên cứu của nhóm giáo sư Tao Liu về

bào chế nano thuốc bằng kỹ thuật nghiền ướt ở cả hai quy mô phòng thí nghiệm thông

thường và quy mô phòng thí nghiệm siêu nhỏ cho thấy kích thước tương đương ở cả hai

quy mô. Vì vậy, việc tối ưu các thông số trong sản xuất nano thuốc bằng kỹ thuật nghiền

bi được kỳ vọng có thể mở rộng ra quy mô sản xuất [21]. Do vậy nhằm cải thiện sinh

khả dụng của rutin, cũng như mở rộng kết quả nghiên cứu lên quy mô công nghiệp, tăng

tính ứng dụng trên thực tế chúng tôi đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu bào chế nano rutin

bằng kỹ thuật nghiền bi” với 2 mục tiêu như sau:

1. Bào chế được nano rutin bằng phương pháp nghiền bi 2. Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano rutin bào chế được.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan Rutin

1.1.1. Tên gọi, công thức

Rutin là 1 hợp chất glycoside bao gồm quercetin thuộc nhóm flavonon và phần

đường rutinose. Rutin có thể tích tụ một lượng đáng kể trong lúc mì, trong cây hòe Nhật

Bản (Sophora Japonica L.) và trong hoa của luống hoa đầu xuân (Forsythia intermedia)

và hoa đầu xuân Trung Quốc (F.suspensa) [13].

- Công thức phân tử: C27H30O16, trọng lượng phân tử 610,521 ĐvC

- Tên IUPAC: 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-3-[(2S,3R,4S,5S,6R)-

3,4,5-trihydroxy-6-{[(2R,3R,4R,5R,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-

yl]oxymethyl]oxan-(2-yl}oxychromen-4-one [26].

Hình 1.1. Cấu trúc của Rutin [26]

- Tên gọi khác: Rutin, Rutoside, Phytomeline, Quercetin 3 – rutinoside [26].

1.1.2. Tính chất vật lý

Bột kết tinh màu vàng hay vàng lục. -

Rutin ít tan trong nước ( từ 0.01 đến 0.0125 g/L ở nhiệt độ phòng) và tan tốt trong -

methanol và ethanol [1].

- Nhiệt độ nóng chảy: 125 oC [26]

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

2

1.1.3. Định tính

Theo dược điển Việt Nam V, các phương pháp định tính rutin [4]:

- Phương pháp A: So sánh phổ hồng ngoại với phổ chuẩn

- Phương pháp B: Đo phổ hấp thụ tử ngoại

- Phương pháp C: Phương pháp sắc ký lớp mỏng.

- Phương pháp D: Phản ứng với cyanidin.

- Phương pháp E: Phản ứng với dung dịch NaOH.

- Phương pháp F: Phản ứng với dung dịch FeCl3 cho màu xanh lục.

1.1.4. Định lượng

Đề xác định hàm lượng trong chế phẩm hoặc dược liệu, người ta sử dụng các

phương pháp sau:

- Phương pháp cân [2]

- Phương pháp đo quang [2]

- Phương pháp chuẩn độ [3]

- Phương pháp đo Iod

- Phương pháp sắc ký lỏng cao áp

1.1.5. Tác dụng sinh học

Rutin có tác dụng với các loại mạch máu đặc biệt là mao mạch, làm giảm bớt tính

thẩm thấu của mao mạch và làm tăng độ bền của thành mao mạch, có tác dụng tốt với

hệ tĩnh mạch, nhất là đối với người cao tuổi [1].

Rutin còn là tác nhân chống oxy hóa cao [31], loại trừ các gốc tự do giúp ngừa

ung thư [22] và biến đổi gen [18] tăng cường khả năng miễn dịch, điều chỉnh huyết áp.

Rutin làm giảm rõ rệt sự tăng nhanh, ức chế sự chuyển đổi của tế bào pha S đến

phần giữa và trên crypis và chặn lại khối u [15].

Rutin có chức năng chống oxy hóa mạnh, cũng được kiểm chứng vai trò rất hiệu

quả trong kháng viêm [17], bảo vệ thận [20] và suyễn [19].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

3

Hơn nữa, vì rutin là hợp chất tự nhiên, ít độc và gần như không có tác dụng phụ

khi sử dụng với liều lượng thích hợp.

1.1.6. Ứng dụng của rutin

Rutin được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghệ nhuộm màu thực

phẩm, công nghệ bao màu.

Trong y học, rutin được dùng chủ yếu để đề phòng những biến cố của bệnh xơ

vữa động mạch, điều trị các trường hợp suy yếu tĩnh mạch, các trường hợp xuất huyết như chảy máu cam, ho ra máu, xuất huyết tử cung, phân có máu. Rutin còn được dùng

làm thuốc chữa trĩ, chống dị ứng, thấp khớp. Ngoài ra, rutin còn được dùng trong các trường hợp tổn thương ngoài da do bức xạ làm cho vết thương mau lành sẹo [11].

Trong khoa mắt, rutin có thể được dùng cho các trường hợp viêm võng mạc có

xuất hiện xuất huyết, chảy máu ở đáy mắt [8].

Rutin có thể sử dụng đơn độc hoặc kết hợp với các thuốc khác để nâng cao hiệu

quả điều trị như:

- Vitamin C: Rutin làm tăng cường tác dụng của vitamin C đặc biệt là khả năng hấp

thụ thuốc vào các cơ quan khác nhau. Thường được dùng trong biểu hiện tổn thương

mao mạch, xuất huyết dưới da, cao huyết áp.

- Vincamin: dùng để chữa các chứng rối loạn tâm thần, cải thiện trí nhớ, chức năng

thần kinh giác quan ở người già.

- Nicotinamide: dùng trong các biểu hiện chức năng hay tổn thương thực thể của

suy tĩnh-bạch mạch, giãn tĩnh mạch nguyên phát hay các cơn đau trĩ.

- Ngoài ra còn có thể phối hợp với cholin, khellin, papaverin.

1.1.7. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

4

Bảng 1.1. Một số sản phẩm của rutin trên thị trường

Tên thương mại Thành phần chính Hàm lượng Dạng bào chế

Mevon Rutin 500 mg Viên bao phim

Meflavon Rutin 500 mg Viên bao phim

Rutin-Vitamin C Rutin, vitamin C 50 mg Viên bao đường

Swanson Rutin Rutin 500 mg Viên nang mềm

Rutin, bioflavonoids 500 mg Viên nén Antioxidants Bio- Rutin complex

Tocopherol calcium Siduol 100 mg Viên nang succinat; Rutin

1.1.8. Một số nguồn chiết Rutin

Rutin được tìm thấy ở 62 họ thực vật với khoảng 150 loài thực vật, trong đó có

70 loài thuộc 28 họ có chứa rutin ở dạng vết [4].

Trong cây, rutin chủ yếu phân bố ở hoa (cây hòe, cây tam giác mạch), lá (cây

bạch đằng, cây tam giác mạch).

Tuy có nhiều loài thực vật chứa rutin nhưng rutin chỉ được tách chiết từ những

cây nguyên liệu có hàm lượng rutin cao như Ruta graveolens L có khoảng 2 %,

Fagopyrum esculentum Moench có khoảng 4 %, Fagopyrum tataricum L có khoảng 6

%, Eucalyptus macrorrhyncha F.Muell có khoảng 8 %, Sophora japonica L có khoảng

18 % [6].

1.1.9. Phương pháp chiết Rutin

Các phương pháp chiết xuất rutin từ hoa hòe dựa vào độ tan khác nhau của rutin

trong các dung môi [2].

- Chiết bằng dung môi nước

- Chiết bằng dung môi cồn

- Chiết bằng dung môi là dung dịch kiềm loãng

- Siêu âm

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

5

1.2.Tổng quan về hạt nano thuốc

1.2.1.Tổng quan về công nghệ nano:

Khoa học nano là khoa học nghiên cứu vật chất ở kích thước cực kì nhỏ - kích

thước nanomet (nm) [1] hay nhỏ hơn 1 µm [10, 31, 34].

Công nghệ nano là các công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích,chế tạo

ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước

ở quy mô nanomet [10]. Công nghệ Nano có lịch sử phát triển và ứng dụng lâu dài, tuy nhiên các tiến bộ khoa học quan trọng chỉ diễn ra trong hai thập kỷ qua [34]. Ứng dụng

công nghệ nano trong y học sẽ mang lại những tiến bộ đáng kể trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Các ứng dụng dự kiến bao gồm: phân phối thuốc, chẩn đoán in vitro và in vivo,

sản xuất dược phẩm và các vật liệu sinh học tương thích [35].

Các hạt nano thuốc giúp tăng cường khả năng hòa tan, sinh khả dụng và nâng cao

hiệu quả của các thuốc kém tan trong nước [19, 33, 34], nâng cao tính an toàn, giảm độc

tính và tác dụng phụ của thuốc [19, 35].

1.2.2. Các tính năng đặc biệt giúp hoạt chất kém tan có sinh khả dụng cao hơn khi

bào chế ở kích thước nano

Độ hòa tan kém của thuốc là một vấn đề lớn, làm giảm hấp thu và sinh khả dụng

đường uống. Ngày nay có một tỉ lệ lớn các hợp chất trong phát triển thuốc thể hiện khả

năng hòa tan kém trong nước. Do đó một trong những nhiệm vụ khó khăn nhất trong

phát triển thuốc là cải thiện khả năng hòa tan để làm tăng sinh khả dụng của thuốc. Các

hạt nano thuốc có các tính năng nổi bật cho phép khắc phục các vấn đề về hòa tan, giúp tăng độ hòa tan bão hòa (Cs), tốc độ giải phóng dược chất và khả năng bám dính tế bào [33].

Nguyên lý cơ bản của các phương pháp micro hóa và nano hóa dựa trên sự gia

tăng diện tích bề mặt tiếp xúc dẫn đến tăng cường tốc độ giải phóng dược chất theo phương trình Noyes – Whitney. Tốc độ giải phóng dược chất chất tăng làm tăng độ hòa tan của thuốc trong nước [24, 33, 34].

1.2.2.1. Tăng độ hòa tan bão hòa ( Cs )

Nói chung, độ hòa tan bão hòa là hằng số đặc trưng của hợp chất, phụ thuộc vào tính chất lý hóa, môi trường hòa tan và nhiệt độ. Tuy nhiên, định nghĩa này chỉ có giá trị

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

6

khi kích thước trong phạm vi micromet. Độ hòa tan bão hòa tăng khi giảm kích thước

xuống dưới 1000 nm. Hiện tượng này được giải thích bằng phương trình Kelvin và Ostwald Mitch Freundlich [33].

Phương trình Kelvin:

ln = P r P ∞ 2ƔM r 𝑟𝑅𝑇ρ

Trong đó: P r là áp lực giải thể một hạt có bán kính r, P ∞ là áp lực giải thể một hạt

vô cùng lớn, Ɣ là sức căng bề mặt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, r là bán kính của hạt, M r là khối lượng phân tử, ρ là mật độ hạt

Phương trình Ostwald Mitch Freundlich

log =

C s C α

2 σV 2.303𝑅𝑇ρr

Trong đó: Cs là độ hòa tan bão hòa, Cα là độ hòa tan chất rắn, σ là lực căng liên kết của chất, V là thể tích của vật liệu hạt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, Ƿ là

mật độ của vật rắn, r là bán kính của hạt.

1.2.2.2. Tăng tốc độ hòa tan

Sự tăng tốc độ hòa tan của các hạt nano thuốc có thể được giải thích bằng phương

trình Noyes – Whitney [33]:

= 𝑋 ( C s − C t ) 𝑑𝑋 𝑑𝑡 𝐷𝐴 h D

Trong đó: dX / dt là tốc độ giải phóng, D là hệ số khuếch tán, A là diện tích bề mặt tiếp cúc, h D là khoảng cách khuếch tán, C s là độ hòa tan bão hòa, C t là nồng độ xung quanh các hạt

Việc giảm kích thước tiểu phân dẫn đến diện tích bề mặt tiếp xúc tăng, hơn nữa

việc giảm kích thước cũng dẫn đến độ hòa tan bão hòa tăng lên, dẫn tới gradient nồng độ ( Cs – Ct ) / hD tăng, theo phương trình Noyes – Whithey khi diện tích bề mặt tiếp xúc và độ tan bão hòa của hợp chất tăng thì tốc độ hòa tan ( dX/dt) của hạt nano sẽ tăng. Ngoài ra, khi độ tan bão hòa của dược chất tăng, sẽ làm tăng gradient nồng độ giữa ruột

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

7

và máu giúp cho việc thẩm thấu và hấp thụ dược chất được đẩy mạnh theo cơ chế khuếch

tán thụ động [18, 33, 34].

Rachmat Mauludin đã phát triển nano rutin bằng phương pháp đồng nhất ở áp

suất cao. Họ phát hiện, tốc độ hòa tan của viên nén chứa nano rutin vượt trội hơn so với

các viên nén rutin trên thị trường. Điều này giúp tăng sinh khả dụng của hoạt chất rutin

kém tan [27].

1.2.2.3. Tăng khả năng bám dính tế bào

So với các vi hạt, hạt nano thuốc có khả năng bám dính lên bề màng tế bào tăng

rõ rệt. Sự bám dính tăng do diện tích bề mặt tiếp xúc tăng. Điều này giúp cải thiện sự hấp thu của thuốc qua đường uống [33].

1.2.3. Các phương pháp bào chế Nano thuốc

Kỹ thuật sản xuất nano thuốc có thể chia làm 3 phương pháp: top – down, bottom

– up và kết hợp. Các quá trình từ trên xuống là các quá trình cơ lý liên quan đến việc phá

vỡ các hạt lớn hơn bằng cách nghiền hoặc đồng nhất hóa, trong khi các quá trình từ dưới

lên là các quá trình hóa lý liên quan đến các nguyên tắc tự tổ chức ở cấp nguyên tử, phân

tử hoặc tổ hợp dựa trên nguyên tắc kết tủa. Các phương pháp kết hợp, kết hợp phương

pháp top – down với bottom – up [28, 33].

Hình 1.2. Hai kỹ thuật cơ bản trong sản xuất nano thuốc

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

8

Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano bằng các phương pháp

khác nhau trên thị trường hiện nay và các nghiên cứu dược phẩm được trình bày trong bảng 1.2 [33]:

Bảng 1.2: Tổng quan về các thuốc đường uống bào chế ở dạng nano trên thị

trường hiện nay và các nghiên cứu dược phẩm

Tên thuốc Công ty Chỉ Định

Phương pháp Dạng bào chế Thương mại hóa

Sirolimus Ức chế Nghiền bi Viên nén Bán trên

Rapamune ® / Wyeth miễn dịch thị

trường

Aprepitant Thuốc Nghiền bi Viên nang Bán trên

Emend ® / Merck chống nôn thị

trường

Fenofibrate Tricor®/Abbott Thuốc hạ Đồng nhất Viên nén Bán trên

cholesterol ở áp suất thị

máu cao trường

Megestrol Thuốc kích Nghiền bi Hỗn dịch Bán trên

acetate Megace ® ES / Par thích thèm uống thị

Pharmaceutical ăn trường

Griseofulvin Viên nén Bán trên

Gris-PEG ® / Novartis Thuốc chống nấm

thị trường Phản ứng đồng kết tủa

Nabilon Cesamet®/Lilly Viên nang Bán trên

Thuốc chống nôn

thị trường Phản ứng đồng kết tủa

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

9

Danazol Thuốc đối Phản ứng Hỗn dịch invivo

nano trên chó kháng estrogen đồng kết tủa

Naproxen Chống Nghiền bi Hỗn dịch Invivo

viêm nano (chuột)

Cilostazol Nghiền bi Hỗn dịch

Thuốc kháng tiểu nano Thử nghiệm

cầu và giãn invivo

mạch máu trên chó

Ketoprofen Chống Nghiền bi Pellet Invivo

viêm trên chó

Cyclosporine Ức chế Đồng nhất Hỗn dịch Invivo

miễn dịch ở áp suất nano trên lợn cao

Sporonolactone Lợi tiểu Đồng nhất Hỗn dịch Thử

áp suất nano nghiệm

cao invivo

trên chó

1.2.3.1. Bottom – up

Phương pháp này còn được gọi là phương pháp kết tủa khi thay đổi dung môi, các phân tử được tạo thành ở dạng tinh thể hoặc vô định hình thường được áp dụng trong

quá trình sản xuất nguyên liệu, đặc biệt là các nguyên liệu siêu mịn (micro, nano). Trong phương pháp này, dược chất được hòa tan hoàn toàn vào một dung môi thích hợp, sau đó thêm một dung môi khác có thể hòa lẫn với dung môi trên nhưng không hòa tan dược chất, dược chất sẽ kết tủa lại [7, 33].

Kích thước tiểu phân thu được phụ thuộc vào một số yếu tố:

- Thành phần và nồng độ dung dịch [7].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

10

- Tốc độ thêm dung môi thứ hai [7].

- Tốc độ khuấy trộn, thường phải khuấy ở tốc độ cao [7].

- Nhiệt độ cũng là một yếu tố ảnh hưởng, nếu ở nhiệt độ thấp quá trình kết tủa diễn

ra nhanh hơn [7].

- Cần kiểm soát cấu trúc hạt và tránh sự phát triển của các hạt đến phạm vi kích

thước micromet bằng cách kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng chẳng hạn như thêm chất ổn

định (các chất hoạt động bề mặt ) [33].

Phương pháp bottom-up khác: siêu âm, phương pháp kết tủa có kiểm soát trọng

lực... Nhược điểm cơ bản của các phương pháp này là cần loại bỏ dung môi hữu cơ sử

dụng dẫn tới chi phí sản xuất cao, đặc biệt trong trường hợp dược chất hòa tan trong

dung môi hữu cơ, ít hòa tan trong nước cần thể tích dung môi hữu cơ lớn. Do đó, trong

công nghiệp dược phẩm, các phương pháp bottom-up không được sử dụng để sản xuất

thuốc bán trên thị trường [33].

1.2.3.2. Top-down

Phương pháp top-down bắt đầu từ các tiểu phân chất rắn kích thước lớn

(micromet) và đi xuống kích thước nhỏ (nanomet) bằng cách tác động một lực cơ học

như quá trình xay nghiền hoặc đồng nhất hóa [33].

Đối với phương pháp nghiền bi, trong sản xuất nano thuốc, chỉ áp dụng phương

pháp nghiền ướt, còn phương pháp nghiền khô không hiệu quả để đạt kích thước trong

phạm vi nanomet [33]. Nghiền ướt là phương pháp mà dược chất được phân tán trong

môi trường lỏng chứa chất hoạt động bề mặt và chất ổn định với tỉ lệ nhất định . Các

viên bi có kích thước khác nhau được làm bằng gốm sứ, thép không gỉ, thủy tinh hoặc nhựa polystyrene được sử dụng làm vật liệu phay, tác dụng lực làm vỡ các tiểu phân . Phương pháp này là phương pháp quan trọng trong giảm kích thước tiểu phân được sử

dụng để sản xuất 4 loại thuốc được FDA phê chuẩn là Rapamune, Emend, Tricor, Megace [33].

Đối với phương pháp đồng nhất hóa gồm hai công nghệ chính là đồng nhất áp suất cao và đồng nhất tốc độ cao [5]. Phương pháp đồng nhất hóa ở áp suất cao là một kỹ thuật đơn giản để sản xuất tiểu phân nano. Tối ưu hóa các tham số của quy trình để thu được tiểu phân nano nhỏ nhất với hiệu suất cao [33]. Phương pháp này sử dụng thiết

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

11

bị đồng nhất hóa áp suất cao, hệ phân tán thô khi đi qua buồng tạo áp suất cao, các tiểu

phân trương phồng va chạm sẽ vỡ tạo nên hệ tiểu phân nano.

1.2.3.3. Kết hợp

Trong thực tế, điều chế tiểu phân nano thường kết hợp giữa top – down và bottom

– up, đặc biệt là trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn để tăng năng suất hoặc thu được

các tiểu phân nano có kích thước dưới 100 nm. Phương pháp nghiền bi hay đồng nhất

hóa ở áp suất cao đơn thuần khó tạo ra được tiểu phân nano với kích thước như vậy [33].

Sự kết hợp này thường được bắt đầu bằng bước tiền xử lý bằng phương pháp

bottom – up để tạo hệ tiểu phân thô, sau đó sử dụng phương pháp top – down với năng lượng cao để thu được tiểu phân nano thuốc [33].

1.3. Tổng quan kỹ thuật nghiền bi

1.3.1. Khái niệm kỹ thuật nghiền bi

Kỹ thuật nghiền bi là quá trình tác động một lực cơ học từ các viên bi, bóng được

chế tạo từ các vật liệu bền chắc như thép không gỉ hoặc sứ để phá vỡ các tiểu phân thô

thành các tiểu phân mịn hơn và được coi là phương pháp tiếp cận từ trên xuống (top –

down) hàng đầu trong sản xuất hạt mịn [7, 33], với mức năng lượng thấp hơn nhiều so

với kỹ thuật đồng nhất [34].

Nghiền bi làm giảm kích thước và thay đổi sự phân bố kích thước tiểu phân. Các

tính chất này có thể được đo bằng kỹ thuật tán xạ ánh sáng như quang phổ photon hay

nhiễu xạ laser. Kích thước nhỏ, diện tích bề mặt tiếp xúc tăng. Theo phương trình Noyes

– Whitney, diện tích bề mặt tiếp xúc tăng làm tăng tốc độ hòa tan của dược chất . Đồng

thời, theo phương trình Kelvin và Ostwald Mitch Freundlich kích thước tiểu phân giảm làm tăng độ hòa tan bão hòa của dược chất [33].

Ngoài kích thước, nghiền bi cũng làm thay đổi độ nhám bề mặt và hình dạng của

các tiểu phân. Các yếu tố hình dạng hạt có liên quan chặt chẽ đến khả năng hòa tan, độ hòa tan và sinh khả dụng của dược chất [33].

Khi nguyên liệu được nghiền càng mịn, thì hiệu suất quá trình càng giảm [7], khi việc giảm kích thước hạt đã đạt tới ngưỡng tới hạn, việc tiếp tục chuyển năng lượng cơ học từ máy nghiền sang tiểu phân có thể gây ra sự vô định hình của thuốc [33].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

12

1.3.3. Các lực tác động làm giảm kích thước tiểu phân

Các loại lực tác động để nghiền mịn khác nhau khi tốc độ quay của thùng khác

nhau:

- Tại tốc độ thấp, các bi lăn trên nhau và mài mòn sẽ là cơ chế chính làm giảm kích

thước tiểu phân.

- Khi tốc độ quay cao hơn, các viên bi sẽ bị đổ rơi xuống khi bị đưa lên vị trí tới

hạn, khi đó lực va chạm do bị rơi tự do, trở thành một cơ chế nữa để làm gãy vỡ tiểu phân.

- Tại tốc độ quá cao, các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành, vì thế không có quá

trình va đập hay mài mòn xảy ra, và hiệu suất quá trình sẽ giảm nhanh chóng [7].

1.3.2. Thiết bị nghiền bi:

Hình 1.3. Thiết bị nghiền bi

Thiết bị nghiền bi là loại thiết bị được sử dụng để nghiền mịn, nó có một số ưu

điểm như:

- Nghiền được bột rất mịn.

- Là thiết bị nghiền kín nên có thể sử dụng để nghiền cả khô và ướt, nghiền trong

môi trường khí trơ.

- Có thể duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu.

Tuy nhiên thiết bị này có nhược điểm là thời gian nghiền kéo dài và vì thế dễ làm tăng tạp trong nguyên liệu [7], gây nóng thiết bị và dược chất, đồng thời trong quá trình

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

13

nghiền, các viên bi có thể bị mài mòn do va chạm với buồng nghiền khiến dược chất có

thể bị lẫn tạp [36].

Thiết bị nghiền bi có cấu tạo gồm một thùng chứa hình trụ quay, một nửa được

nạp các viên bi có kích thước khác nhau (bi nhỏ có hiệu suất nghiền cao do diện tích bề

mặt tiếp xúc lớn ) được chế tạo từ kim loại hoặc sứ [7]. Tốc độ quay của buồng bằng 50

– 80 % tốc độ tới hạn (tốc độ tới hạn được định nghĩa là tốc độ mà tại đó các viên bi

ngừng chảy do lực ly tâm) [33].

1.3.4. Phân loại

1.3.4.1. Kỹ thuật nghiền khô

Kỹ thuật nghiền khô là kỹ thuật mà vật liệu cần làm nhỏ kích thước được nghiền

ở thể khô [7], thường chỉ gồm dược chất và bi.

Kích thước tiểu phân thu được trong giới hạn micromet, việc giảm kích thước tiểu

phân xuống phạm vi micromet không đủ để tăng độ hòa tan và khả năng hấp thu của

dược chất qua đường uống [33].

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền khô: tốc độ quay; kích thước, mật độ,

độ cứng của bi; độ bền cơ học của tiểu phân chất rắn, lượng chất rắn đem đi nghiền.

1.3.4.2. Kỹ thuật nghiền ướt

Kỹ thuật nghiền ướt là kỹ thuật mà vật liệu cần làm nhỏ kích thước được phân tán

trong môi trường lỏng chứa tỉ lệ chất diện hoạt và polyme thân nước nhất định [7]. Với

nồng độ dược chất dao động từ 5 – 40%, nồng độ polyme dao động từ 1 – 10% và nồng

độ của chất diện hoạt thường < 1%. Nếu cần, có thể bổ sung thêm hệ đệm, muối để tăng cường sự ổn định của hỗn hợp [23].

Các vi hạt hoặc hạt nano được sản xuất từ kỹ thuật nghiền bi có diện tích bề mặt

lớn, năng lượng tự do lớn làm giảm sự ổn định nhiệt động học. Những yếu tố này thúc đẩy sự kết tụ hạt. Trong thực tế người ta cho rằng, với các tiểu phân có kích thước nhỏ hơn 30 µm bị kết tụ do lực van der wall và lực tĩnh điện. Các thuốc kị nước và có kích thước nhỏ rất dễ bị kết tụ, do đó nếu quá trình nghiền kéo dài sẽ dẫn tới kết tụ và làm giảm hiệu quả quá trình theo thời gian [33].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

14

Trong kỹ thuật nghiền ướt, tiểu phân chất rắn lơ lửng trong môi trường lỏng, lực

hút tĩnh điện có thể làm chúng kết tụ với nhau. Vì vậy cần phải phối hợp dược chất với một số tá dược để giảm thiểu sự kết tụ. Các tá dược này không độc hại và có vai trò như là chất mang và hoặc chất ổn định trong quá trình nghiền [32]. Các polyme: HPC, HPMC, PVP K30 pluronics ( F68 và F127), các chất diện hoạt: Tween 80, NaLS, SDS

là các chất được sử dụng phổ biến trong nghiền ướt [23].

Kỹ thuật nghiền ướt cho phép sản xuất các tiểu phân có kích thước nanomet (<

1µm). Các tiểu phân nano vượt trội hơn đáng kể so với vi hạt trong việc tăng cường khả

năng hòa tan dược chất. Kỹ thuật nghiền ướt được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất

tiểu phân nano thuốc. Trong thập kỷ vừa qua, kỹ thuật này đã trở thành tâm điểm nghiên

cứu vì có thể dễ dàng mở rộng quy mô công nghiệp, đơn giản và đặc biệt có lợi ích kinh

tế cao [33].

Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả của quá trình: hàm lượng chất rắn, đồ bền cơ

học (bản chất ) của tiểu phân chất rắn, chất diện hoạt và nồng độ chất diện hoạt, polyme

và nồng độ polyme, độ nhớt của huyền phù, tốc độ quay, thời gian nghiền, kích thước, mật độ và độ cứng của bi [33, 34].

1.4. Tổng quan phương pháp phun sấy

1.4.1. Khái niệm:

Phun sấy (Spray drying) là một quy trình kỹ thuật tạo tiểu phân khô bằng cách

phun chất lỏng thành các giọt lỏng và được sấy khô thu được các hạt riêng lẻ khi di

chuyển chúng trong môi trường khí nóng, thường dùng là không khí nóng. Nó là một

quá trình tạo tiểu phân khô liên tục. Nguyên liệu đầu vào có thể là dung dịch, hỗn dịch, hệ phân tán hoặc nhũ tương. Sản phẩm khô thu được có thể là bột, hạt hoặc khối kết tụ, phụ thuộc vào tính chất lý hóa của nguyên liệu đầu vào [16, 36].

1.4.2. Ưu nhược điểm của phun sấy

1.4.2.1. Ưu điểm

- Quá trình tạo bột khô bằng phương pháp phun sấy thực hiện đơn giản và nhanh chóng hơn các phương pháp sấy khác, do dịch lỏng được phân tán thành các giọt lỏng có kích thước rất nhỏ nên làm tăng bề mặt bốc hơi rất lớn. Do vậy, quá trình làm khô

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

15

được thực hiện nhanh chóng và trong thời gian rất ngắn, từ 5 đến 30 giây khi phun ra các

giọt có đường kính từ 10 – 200 µm [32].

- Quá trình phun sấy được thực hiện liên tục, năng suất sản phẩm cao nên thích hợp

khi triển khai ở quy mô công nghiệp.

- Tính chất và chất lượng sản phẩm được kiểm soát hiệu quả hơn do sản phẩm phun

sấy có kích thước nhỏ, tương đối đồng đều và phần lớn có dạng hình cầu.

- Thích hợp với các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt (thực phẩm, sản phẩm sinh học,

dược phẩm...) [16].

1.4.2.2. Nhược điểm

- Không áp dụng với dược chất có khối lượng riêng quá lớn.

- Vốn đầu tư ban đầu cao.

- Thu hồi lại sản phẩm và thu gom bụi làm tăng chi phí của quá trình.

- Yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo

giọt lỏng.

1.4.3. Thiết bị phun sấy và nguyên lý của quá trình phun sấy

Thiết bị phun sấy thường bao gồm bơm cấp dịch phun, đầu phun, hệ thống gia

nhiệt, phân tán khí vào, buồng phun, hệ thống làm sạch khí thải và thu hồi sản phẩm.

Trong đó, kiểu phun dịch là “chìa khóa” của kỹ thuật phun sấy, do nó quyết định kích

thước giọt phun nên ảnh hưởng đến kích thước của sản phẩm cuối cùng và động học của

quá trình. Phun dịch thường được thực hiện bởi đĩa phun ly tâm, vòi phun áp lực và vòi

phun khí nén. Trong đó, loại phổ biến nhất là đĩa phun ly tâm và vòi phun áp lực đơn

dòng [16].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

16

Hình 1.4 Sơ đồ thiết bị phun sấy

1. Buồng sấy 5. Cơ cấu phun mẫu

2. Caloriphe 6. Cyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát ra

3. Thùng chứa nguyên liệu cần sấy 7. Cyclon vận chuyển sản phẩm

4. Bơm nguyên liệu 8. Hệ thống quạt hút và màng lọc

Thiết bị hoạt động theo nguyên lý: Phun một dung dịch hoặc hỗn dịch các nguyên

liệu dưới dạng sương mù hoặc giọt nhỏ để bốc hơi trong một luồng không khí nóng, các

giọt nhỏ được sấy khô ngay lập tức thành các tiểu phân hình cầu. Kích thước các tiểu

phân phụ thuộc vào kích thước vòi phun, tốc độ phun và nồng độ dung dịch (hỗn dịch).

Các tiểu phân sẽ được tách khỏi hỗn hợp bằng cách thổi qua các cyclon [7].

1.4.4. Một số thông số quan trọng của phun sấy

- Nhiệt độ khí vào: Nhiệt độ khí vào cao làm quá trình bốc hơi dung môi nhanh hơn, nhưng có thể thay đổi tính chất vật lý của tiểu phân dược chất và độ ổn định đối với các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt [27].

- Nồng độ chất rắn trong dịch phun: Nồng độ cao giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên liệu, gây khó khăn cho quá trình phun sấy. Nồng độ thấp tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình. Thực tế nồng độ vào khoảng: 45 – 52% [9].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

17

- Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình phun sấy là tốc độ bơm đưa dòng

nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng không khí nóng vào buồng sấy, cấu tạo và kích thước buồng sấy... [9].

1.5. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin

1.5.1. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới

Bảng 1.3. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin trên thế giới

STT Tên nghiên cứu Thành phần Phương Kết quả TLTK

công thức pháp

1 Development of 10% Rutin : Đồng nhất Kích thước tiểu [27]

an oral rutin 0,2% Natri hóa ở áp phân rutin thu

nanocrytal Dodecyl Sulfat suất cao được là 727 nm

formualation trong nước với PDI là 0,265.

2 Rutin – 18% Rutin, 2% Kết hợp Kích thước tiểu [20]

phân nano rutin Increased polysorbate 80 , nghiền ướt

là 240 nm với Antioxidant 1% PE 9010 và với đồng PDI là 0,215. Activity and nước vừa đủ nhất hóa ở Kích thước hạt Skin 100% áp suất cao tăng nhẹ sau 6 Penentration by

Nanocrystal

tháng bảo quản ở 25 oC ± 2 oC, tăng lên 318 nm. Technology

3 Nanocrystals for Hỗn dịch gồm: Kết hợp KTTP rutin trung [29]

use in topical 18% rutin, 2% nghiền ướt bình thu được sau

cosmetic polysorbate 80 , với đồng nghiền ướt 1005

formulations 1% PE 9010 và nhất áp nm, sau đồng

and method of nước vừa đủ suất cao nhất áp suất cao

100% đem là 640 nm.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

18

production nghiền ướt. Sau

thereof đó hỗn dịch

được pha loãng

đến nồng độ 5%

rutin, 2%

polysorbate 80,

5% glycerol

85,0% và 1% PE

9010 để đồng

nhất hóa

4 Kinetic - Hỗn dịch A: Đồng nhất KTTP và PDI: [23]

10% rutin, 2% hóa ở áp solubility and - Hỗn dịch A: Polyxame 188, suất cao dissolution 648 nm – 0,226 88% nước. trong 20 velocity of rutin

- Hỗn dịch B: nanocrystals chu kỳ tại áp suất - Hỗn dịch B: 10% rutin, 0,2% 727 nm – 0,265 1500 bar. SDS, 89,8% Sau đó loại nước. - Hỗn dịch C: bỏ dung - Hỗn dịch C: 912 nm – 0,321 môi bằng 10% rutin, 2% đông khô - Hỗn dịch D: Tween 80, 88% hoặc phun nước 547 nm – 0,247 sấy.

- Hỗn dịch D:

10% rutin, 2% PVA, 88% nước.

5 Preparation - Quy mô phòng Nghiền ướt - Kích thước hạt [21]

Nanocrystals of thí nghiệm siêu thu được ở quy

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

19

Poorly Soluble nhỏ: 5mg rutin, mô phòng thí

Plant 2,5mg SDS nghiệm siêu nhỏ

Compounds trong 0,5ml là 438 nm

Using an Ultra- nước - Kích thước hạt

Small-Scale - Quy mô phòng thu được ở quy

Approach thí nghiệm mô phòng thí

thông thường: nghiệm thông

50mg rutin, 25 thường là 508 nm

mg SDS trong

5ml nước

1.5.2. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam

Bảng 1.4. Một số nghiên cứu bào chế nano rutin tại Việt Nam

STT Tên nghiên cứu Công thức Phương pháp Kết quả TLTK

1 Nghiên cứu bào Tạo nhũ Kích thước và [12]

chế hệ tiểu phân tương và đồng dãy phân bố

Nano Rutin nhất hóa kích thước hạt

từ 66,6 nm đến

339,3 nm

2 Nghiên cứu tạo - Công thứ 1: - Công thức 1: - Công thức 1: [3]

kích thước tiểu hệ Nano từ 5% rutin, 0,1% đồng nhất hóa

Rutin PEG 400, nước áp suất cao ở phân rutin là 220 nm. vừa đủ 100% 400 bar trong

- Công thức 2: 15 chu kỳ - Công thức 2:

5% rutin, 10% - Công thức 2

ethanol, 0,5% nghiền bi kích thước tiểu phân là 995 nm.

NaLS và nước

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

20

CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu

- Bào chế được nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi. - Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân nano rutin bào chế được.

2.1.2. Nội dung nghiên cứu

- Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV – VIS.

- Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước, tốc độ hòa tan của rutin trong môi

trường nước và môi trường pH 6,8.

- Bào chế nano rutin bằng phương pháp nghiền ướt và đánh giá một số đặc tính của

hỗn dịch nano rutin như: KTTP, PDI và thế zeta.

- Chuyển hỗn dịch nano rutin về dạng bột bằng phương pháp phun sấy và đánh giá

một số đặc tính của bột phun sấy.

2.2. Hóa chất, thiết bị và đối tượng nghiên cứu

2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất

Bảng 2.1. Nguyên liệu, hóa chất nghiên cứu

STT Tên hóa chất Nguồn gốc Tiêu chuẩn

1 Trung Quốc NSX Hydroxypropyl Methylcellulose E15

2 Hydroxypropyl Methylcellulose K4M Trung Quốc NSX

3 Trung Quốc NSX Hydroxypropyl Methylcellulose E6

4 Polyvinyl Pyrrolidon K30 Trung Quốc NSX

5 Phosphatidylcholine Trung Quốc NSX

6 Glycerol Distearat Trung Quốc NSX

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

21

7 Natri Lauryl Sulfat Trung Quốc NSX

8 Polyxame 407 Trung Quốc NSX

9 Tween 80 Mỹ NSX

10 Rutin chuẩn 88,2% Việt Nam DĐVN V

11 Natri Carboxymethyl Cellulose Trung Quốc NSX

12 Nước Việt Nam DĐVN IV

2.2.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu

Thiết bị

- Cân kỹ thuật Shimadzu UX4200H (Nhật Bản) - Máy đo quang UV-2600 Shimadzu (Nhật Bản) - Hệ thống thiết bị phân tích kích thước thế zeta Horiba SZ100 (Nhật Bản). - Máy nghiền bi SFM-1 (Mỹ) - Máy phun sấy EYELA SPRAY DRYER SD 1010 (Nhật Bản) - Tủ sấy Binder ( Đức ) - Cân phân tích AY 129, Shimadzu (Nhật Bản) - Máy đo độ hòa tan ( Dissolution system ) (Ấn Độ) - Máy đo tỉ trọng ERWEKA (Đức) - Máy đo hàm ẩm MB45 (Switzerland) - Máy phân tích nhiệt vi sai quét DSC LINSEIS (Đức)

Dụng cụ

- Cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, ống đong, ống nghiệm, bình định mức. - Pipet, pipet bầu, micro pipet.

2.2.3. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: nano rutin.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

22

2.3.Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang

Phương pháp định lượng rutin bằng phương pháp đo quang được tham khảo và

xây dựng lại theo nghiên cứu của Malay và các cộng sự [14].

Tìm bước sóng hấp thụ cực đại

Cân chính xác khoảng 25 mg rutin chuẩn, hòa tan vào vừa đủ 100 ml methanol.

Lấy 10 ml dung dịch trên cho vào bình định mức 100 ml, thêm methanol tới vạch, thu được dung dịch A có nồng độ 25 mg/L. Tiến hành quét độ hấp thụ quang của dung dịch

A ở dải bước sóng từ 800 - 200 nm. Từ đó xác định được bước sóng hấp thụ cực đại của rutin dựa vào hình ảnh quang phổ.

Dựng đường chuẩn

- Mẫu chuẩn: Từ dung dịch A ở trên, pha loãng với methanol thành các dung dịch

có nồng độ chính xác khoảng lần lượt là 5,03 mg/L; 10,06 mg/L; 12,58 mg/L; 15,10

mg/L; 20,13 mg/L. Đo độ hấp thụ quang của các mẫu với mẫu trắng là methanol ở cực

đại. Xây dựng đường chuẩn và phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa độ hấp thụ và

nồng độ rutin để tính toán.

Mẫu trắng: Dung dịch methanol.

- Mẫu thử: Mẫu thử đem lọc qua màng cellulose acetat 0,45 μm, đem pha loãng

bằng methanol ở tỷ lệ nhất định để được nồng độ dung dịch thử trong khoảng 5 đến 20

mg/L. Đo độ hấp thụ quang của mẫu thử ở bước sóng cực đại.

2.3.2. Xác định độ tan bão hòa trong nước, tốc độ hòa tan của nano rutin và rutin

nguyên liệu trong các môi trường

Độ hòa tan bão hòa

Phân tán một lượng rutin nguyên liệu hoặc nano rutin dư trong 20 ml nước cất trong cốc có mỏ bọc kín, khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Lọc dịch lọc qua màng lọc cellulose acetat 0,45 μm. Pha loãng dung dịch bằng nước đến nồng độ phù hợp. Sau đó đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng cực đại.

Tốc độ hòa tan trong các môi trường

Chuẩn bị

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

23

Hệ đệm 1,2; 4,5 và 6,8 ( được pha theo dược điển Việt Nam V ) và nước cất.

Tiến hành

Thử nghiệm xác định tốc độ hòa tan được thực hiện trên thiết bị đo độ hòa tan ở 37oC và tốc độ quay 100 vòng/phút trong 900ml môi trường hòa tan (pH 1,2; pH 4,5; pH 6,8 và nước). Cân chính xác 50mg rutin nguyên liệu hoặc 51,31mg nano rutin (50 mg là

hàm lượng rutin trong một viên thuốc trên thị trường) được phân tán trong môi trường

hòa tan. Hút 10ml dịch sau 5; 10; 15; 30; 60 phút (bù 10ml môi trường hòa tan sau mỗi lần hút) lọc dung dịch qua màng lọc cellulose acetat 0,45 μm. Pha loãng dịch thử với

môi trường hòa tan đến nồng độ phù hợp, sau đó đem đo hấp thụ quang ở bước sóng cực đại.

𝐴𝑏𝑠−0.0141

Nồng độ rutin hòa tan tại điểm n (n=x+1) được tính theo công thức:

0.0377

mht

mht= x hệ số pha loãng x 0.9 + 10 (Cn-1 + ...+ Cn-x)

50

% hòa tan = x100%

Trong đó: mht là lượng rutin hòa tan trong 0,9 lít môi trường (g), Abs là độ hấp

thụ quang, Cn-1,..., Cn-x lần lượt là nồng độ rutin tại các thời điểm hút trước (mg/L).

2.3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô

Cho bi sứ và rutin vào bình chứa hình trụ, tiến hành nghiền với tần số và thời gian

nhất định. Điều kiện và quy trình bào chế được biểu diện trong hình 2.1.

Bi zirconium oxid , rutin

Nghiền khô:

- 2,5 g rutin

- Thời gian nghiền: 40 – 120 phút

- Tần số: 20 – 30 Hz

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

24

2.3.4. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt

Nano rutin được bào chế theo quy trình sau:

Cho bi zirconium oxid, rutin, chất diện hoạt, polyme, nước vào bình chứa hình

trụ rồi nghiền với tần số và thời gian nhất định. Sau đó, tiến hành đưa hệ huyền phù nano

rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun sấy. Điều kiện và quy trình bào chế

được biểu diễn trong hình 2.2.

Bi zirconium oxid, rutin, chất diện

hoạt, polyme, nước

Nghiền ướt

- Tần số: 20 – 40 Hz

-Thời gian: 40 – 80 phút

- Nhiệt độ: 25 – 30 oC

Phun sấy:

- Nhiệt độ đầu vào: 150 – 170 oC

- Áp lực súng phun: 15 kPa

- Tốc độ phun dịch: 3,3 – 13,3ml/phút

- Tốc độ thổi khí: 0,4 m3/phút

Sản phẩm thu được bảo quản trong

bình tránh ẩm ở nhiệt độ phòng

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

25

2.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của hỗn dịch nano rutin

KTTP, phân bố KTTP, thế zeta

Kích thước trung bình của tiểu phân và chỉ số đa phân tán PDI được đo bằng nhiễu

xạ tia laser. Bằng cách cho hỗn dịch pha loãng chạy qua một chùm tia laser và đo các

chùm tia khúc xạ và phản xạ, kích thước hạt trung bình của hệ sẽ được tính toán dựa theo

định luật xấp xỉ Fraunhofer hoặc lý thuyết Mie.

Thế zeta được xác định khi đo tốc độ di chuyển của tiểu phân trong vùng điện

trường bằng phép đo gió bởi Doppler laser.

Trong nghiên cứu ngày, kích thước trung bình của tiểu phân, chỉ số đa phân tán

PDI và thế zeta được đo bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba SZ100

Cách tiến hành

Sử dụng hỗn dịch nano rutin sau nghiền ướt, pha loãng tới nồng độ thích hợp để

tiến hành đo KTTP, chỉ số đa phân tán PDI và thế zeta bằng thiết bị phân tích kích thước,

thế zeta Horiba SZ100.

2.3.6. Phương pháp đánh giá một số đặc tính của bột nano rutin phun sấy

Hình thức

Đánh giá hình thức bằng cảm quan: màu sắc, độ mịn.

KTTP, phân bố KTTP, thế zeta

Cách tiến hành

Phân tán bột nano rutin trong nước với nồng độ thích hợp, tiến hành đo KTTP,

chỉ số đa phân tán PDI và thế zeta bằng thiết bị phân tích kích thước, thế zeta Horiba

SZ100.

Hàm ẩm

Cân một lượng khoảng 0,8 – 0,9 g rutin trải đều trên đĩa của máy đo hàm ẩm, tiền hành đo và ghi nhận kết quả hàm ẩm của bột nano rutin phun sấy trên máy máy đo hàm ẩm MB45. Xác định bằng phương pháp mất khối lượng do làm khô theo Dược điển Việt Nam V, phụ lục 9.6.

Đánh giá sự thay đổi trạng thái tinh thể của nano rutin với rutin nguyên liệu

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

26

Để nghiên cứu sự thay đổi trạng thái tinh thể, điểm nóng chảy của nano rutin được

so sánh với điểm nóng chảy của rutin nguyên liệu. Các điểm nóng chảy này được xác định bằng phương pháp đo nhiệt quét vi sai DSC.

Cách tiến hành: Sử dụng đĩa nhôm chứa mẫu 40 µl, đục thủng nắp, khối lượng mẫu khoảng từ 3 – 7 mg. Nhiệt độ quét từ 50 – 300 0C, tốc độ gia nhiệt 10 0C/phút. Trong quá trình thử, thổi khí nitrogen với lưu lượng 50 ml/phút.

Độ tan bão hòa của nano rutin trong nước và tốc độ hòa tan của nano rutin

trong các môi trường

Tương tự như phương pháp mô tả ở mục 2.3.2 đã trình bày ở trên.

2.3.7. Phương pháp đánh giá hiệu suất phun sấy

Hiệu suất phun sấy được tính theo công thức

× 100 %

Kp =

mthực tế mlý thuyết

Trong đó: m thực tế là khối lượng nano rutin thu được (g), mlý thuyết là khối lượng

nano rutin theo lý thuyết có trong dịch phun sấy (g).

2.4. Phương pháp xử lý số liệu

Các kết quả được xử lý thống kê với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel

2013.

Kết quả được trình bày dưới dạng: X ± SD

Trong đó: X là giá trị trung bình SD là độ lệch chuẩn (cỡ mẫu: n = 3).

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

27

CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Định lượng rutin bằng phương pháp đo quang:

Xác định điểm hấp thụ cực đại

Tiến hành pha dung dịch rutin chuẩn có nồng độ 25 mg/L, đem quét độ hấp thụ quang

ở bước sóng từ 800 nm đến 200 nm. Kết quả thu được biểu diễn như hình 3.1.

Hình 3.1. Quét độ hấp thụ quang của dung dịch rutin chuẩn ở bước sóng từ

800 nm đến 200nm

Nhận xét: Nhìn vào quang phổ hấp thụ của rutin, bước sóng cực đại λmax = 257 nm

được sử dụng để định lượng rutin.

Dựng đường chuẩn

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

28

Tiến hành pha các mẫu thử có nồng độ chính xác lần lượt là 5,03; 10,06; 12,58;

15,10; 20,13 mg/L, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 257 nm. Kết quả thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.2.

Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại bước sóng 257 nm

Nồngđộ (mg/L) 5,03 10,06 12,58 15,10 20,13

0.9

0.8

y = 0.0377x + 0.0141 R² = 0.9987

0.7

Độ hấp thụ quang (Abs) 0,196 0,392 0,494 0,587 0,760

) s b A

(

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

g n a u q ụ h t p ấ h ộ Đ

0.1

0

0

5

10

15

20

25

Nồng độ (mg/L)

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn độ hấp thụ quang của rutin theo nồng độ tại

bước sóng 257 nm

Nhận xét: R2 = 0,9987 (> 0,995) cho thấy có sự tuyến tính giữa độ hấp thụ quang và nồng độ dung dịch rutin trong khoảng nồng độ 5 mg/L đến 20 mg/L.

Phương trình biểu diễn sự tương quan độ hấp thụ quang với nồng độ là:

y = 0,0377x + 0,0141

Trong đó y là độ hấp thụ quang (Abs), x là nồng độ x là nồng độ rutin (mg/L).

3.2. Khảo sát độ tan bão hòa của rutin trong nước và tốc độ hòa tan của rutin trong các môi trường

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

29

Độ tan bão hòa

Tiến hành xác định độ tan bão hòa của rutin trong nước theo phương pháp đã mô

tả ở mục 2.3.2. Kết quả: độ tan bão hòa của rutin trong nước là 84,21 ± 1,16 mg/L.

Tốc độ hòa tan trong các môi trường

Tiến hành xác định độ tan của rutin trong các môi trường theo phương pháp đã

mô tả ở mục 2.3.2. Kết quả thu được như trong bảng 3.2.

Bảng 3.2. Phần trăm hòa tan của rutin theo thời gian trong các môi trường

Thời gian % hòa tan % hòa tan % hòa tan % hòa tan

( phút) trong môi trong môi trong môi trong nước

trường pH 1,2 trường pH 4,5 trường pH 6,8

5 44,40 41,78 61,98 51,26

10 50,66 54,02 55,94 55,86

15 56,50 58,71 70,78 57,08

30 64,62 66,80 78,14 67,92

60 67,62 69,38 89,38 70,91

Nhận xét:

- Rutin nguyên liệu có độ tan thấp

- Rutin tan tốt nhất trong môi trường pH 6,8, tan kém nhất trong môi trường pH 1,2

3.3. Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi

3.3.1. Khảo sát kỹ thuật nghiền bi

Tiến hành bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền khô như mô tả trong mục 2.3.3

và bằng kỹ thuật nghiền ướt như mô tả trong mục 2.3.4.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

30

Kết quả cho thấy, kỹ thuật nghiền khô cho ra kích thước tiểu phân khoảng vài

µm, còn kỹ thuật nghiền ướt cho ra kích thước tiểu phân < 1µm. Vì vậy, kỹ thuật nghiền ướt được lựa chọn để bào chế nano rutin.

3.3.2. Khảo sát tần số nghiền

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

- Công thức hỗn dịch: 5g Rutin (20%), 1,25g HPMC E15 (5%), 0,125g (1%) NaLS

trong 12,5ml nước

- Thời gian nghiền: 50 phút

- Tần số: 20; 25; 30; 35 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.3 và hình 3.3

Bảng 3.3: KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano theo tần số nghiền

(n=3)

Mẫu Tần số (Hz) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

M1 20 613,7± 23,1 0,611 ± 0,023 -45,1 ± 4,4

M2 25 561,9 ± 23,4 0,535 ± 0,084 -51,6 ± 3,2

M3 30 447,0 ± 7,3 0,517 ± 0,025 -47,6 ± 3,9

M4 35 501,2 ± 8,9 0,523 ± 0,034 -49,3 ± 2,1

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

31

)

I

m n (

D P

P T T K

0.62 0.6 0.58 0.56 0.54 0.52 0.5 0.48 0.46

700 600 500 400 300 200 100 0

20

25

30

35

Khảo sát tốc độ nghiền

KTTP

PDI

Hình 3.3. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tần số nghiền

Nhận xét:

- KTTP: KTTP nhỏ nhất khi nghiền ở tần số 30 Hz (447,0 nm) – tốc độ giúp hình

thành cả lực va chạm và lực mài mòn. Điều này có thể được giải thích là do ở tốc độ thấp

hơn ( f = 20; 25 Hz) lực mài mòn là cơ chế chính gây gãy vỡ tiểu phân. Khi tốc độ quá

cao (f = 35 Hz) các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành, vì thế không có các quá trình

mài mòn hay va đập xảy ra và hiệu suất quá trình sẽ giảm hay kích thước tiểu phân sẽ

tăng.

- PDI: Phân bố KTTP của Mẫu 1; 2; 3; 4 lần lượt có PDI = 0,611; 0,535; 0,517;

0,523 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M3 có khoảng phân bố

nhỏ nhất.

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối thế zeta của các mẫu đều cao, cho thấy hỗn dịch nano

rutin có độ ổn định cao.

Kết luận: Nghiền ướt với tần số f = 30 Hz là thích hợp để thu được KTTP và PDI

nhỏ nhất (447,0 – 0,517 ). Vì vậy, f = 30 Hz được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.3.3. Lựa chọn chất ổn định hỗn dịch

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

32

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g NaLS (1%), 0,625g (5%) chất ổn

định trong 12,5ml nước cất. Loại chất ổn định trong công thức được thay đổi với lượng cố định là 0,625g

- Thời gian nghiền: 50 phút

- Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.4 và hình 3.4

Bảng 3.4. KTTP, PDI, thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn địn (n=3)

Mẫu Chất ổn định KTTP (nm ) PDI Thế zeta(mV )

412,0 ± 2,9 0,432 ± 0,031 - 51,3 ± 2,0 M1 HPMC E6

447,0 ± 7,3 0,517 ± 0,025 -47,6 ± 3,9 M2 HPMC E15

HPMC K4M 492,4 ± 34,6 0,541 ± 0,131 -56,0 ± 4,1 M3

PVP K30 471,1 ± 2,3 0,577 ± 0,038 -44,2 ± 3,6 M4

M5 Phosphatdylcholin 637,2 ± 52,6 0,457 ± 0,065 -58,3 ± 6,7

M6 Glycerol distrearat 420,0 ± 3,6 0,512 ± 0,039 -42,3 ± 3,5

M7 NaCMC 1160,1 ± 43,1 0,453 ± 0,036 -55,4 ± 3,9

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

33

1400

0.7

1200

0.6

1000

0.5

)

800

0.4

I

m n (

D P

600

0.3

P T T K

400

0.2

200

0.1

0

0

Lựa chọn polyme

KTTP

PDI

Hình 3.4. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất ổn định

Nhận xét:

- KTTP: KTTP nhỏ nhất khi sử dụng chất ổn định là HPMC E6 (412,0 nm). Khi

thay đổi chất ổn định, KTTP tăng.

- PDI: Phân bố KTTP của Mẫu 1; 2; 3; 4; 5 và 6 lần lượt có PDI = 0,432; 0,517;

0,541; 0,577; 0,457 và 0,512 đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng,

M1 có khoảng phân bố nhỏ nhất.

- Thế zeta: Giá trị tuyệt đối thế zeta của các mẫu đều cao, cho thấy hỗn dịch nano

rutin có độ ổn định cao.

Kết luận: Sử dụng chất ổn định là HPMC E6 trong nghiền ướt để bào chế nano

rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (412,0 nm), PDI nhỏ nhất (0,432). Vì thế, HPMC E6 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định hỗn dịch

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

34

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g NaLS (1%), ag HPMC E6 trong 12,5 ml nước cất. Lượng HPMC E6 (a) được thay đổi lần lượt là: 0g, 0,125g, 0,375g, 0,625g.

- Thời gian nghiền: 50 phút

- Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2 g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.5

và hình 3.5

Bảng 3.5. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định

(n=3)

Mẫu KTTP ( nm ) PDI Thế zeta (mV) Tỉ lệ HPMC E6

M1 0% 452,0 ± 20,5 0,516 ± 0,023 -46,3 ± 5,1

M2 1% 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5

M3 3% 410,8 ± 2,8 0,444 ± 0,013 -47,2 ± 7,1

M4 5% 412,0 ± 2,9 0,432 ± 0,031 - 51,3 ± 2,0

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

35

460

0.6

450

0.5

440

0.4

)

430

I

m n (

KTTP

0.3

D P

420

PDI

P T T K

0.2

410

0.1

400

390

0

0%

1%

3%

5%

Khảo sát nồng độ chất ổn định

Hình 3.5. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất ổn định

Nhận xét:

- KTTP, PDI: Với lượng HPMC E6 là 0,125g, nano rutin được bào chế có kích thước tiểu phân và phân bố kích thước tiểu phân nhỏ nhất (KTTP=406,7 nm, PDI=0,389 ). Khi tăng lượng HPMC E6 lên 0,375 và 0,625g, KTTP có tăng nhưng không đáng kể

là 410,8 nm và 412,0 nm.

- Thế zeta: 3 mẫu đều có giá trị tuyệt đối của thế zeta cao cho thấy hỗn dịch nano rutin có độ ổn định cao. Trong đó, mẫu với nồng độ HPMC E6 có trị tuyệt đối của thế zeta lớn nhất.

- Kết luận: Như vậy, KTTP chênh lệch không nhiều giữa các mẫu có lượng HPMC E6 khác nhau. Vì dùng ít tá dược hơn do vậy lượng HPMC E6 là 0,125g được lựa chọn.

3.3.5. Lựa chọn chất diện hoạt

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g chất diện hoạt (1%), 0,125g HPMC E6 (1%) trong 12,5ml nước cất. Chất diện hoạt với lượng cố định là 0,125g và thay đổi loại chất diện hoạt trong các mẫu. Ba chất diện hoạt được sử dụng trong ba mẫu của nghiên cứu này là: NaLS, polyxame 407, Tween 80.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

36

- Thời gian nghiền: 50 phút

- Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2 g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI, thế zeta trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.6 và hình 3.6

Bảng 3.6. KTTP, PDI và thế Zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt sử dụng (n=3)

Mẫu Chất diện hoạt KTTP (nm) PDI Thế zeta(mV)

M1 NaLS 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5

M2 Polyxame 407 583,4 ± 26,3 0,645 ± 0,045 -47,3 ± 3,2

1200

0.7

0.6

1000

0.5

)

800

I

0.4

m n (

600

D P

0.3

P T T K

400

0.2

200

0.1

0

0

NaLS

Polyxamer 407

Tween 80

M3 Tween 80 1130,8 ± 56,7 0,487 ± 0,042 -49,2 ± 6,1

Lựa chọn chất diện hoạt

KTTP

PDI

Hình 3.6. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại chất diện hoạt

Nhận xét:

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

37

- KTTP: KTTP nhỏ nhất khi sử dụng chất diện hoạt NaLS (406,7 nm). KTTP của

rutin khi sử dụng chất diện hoạt là Polyxame 407 và Tween 80 lần lượt là 583,43 nm và 1130,85 nm, lớn hơn rất nhiều lần so với NaLS

- PDI: PDI trong 3 mẫu M1, M2, M3 lần lượt là 0,389; 0,645; 0,487. PDI trong cả

3 mẫu đều lớn hơn 0,3 chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng, M1 có khoảng phân bố

nhỏ nhất.

- Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế Zeta trong cả ba mẫu đều cao, chứng tỏ hỗn

dịch nano rutin có độ ổn định cao.

Kết luận: Sử dụng chất diện hoạt NaLS trong nghiền ướt để bào chế nano rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (406,7 nm), PDI nhỏ nhất (0,389). Vì thế, NaLS được lựa

chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.3.6. Khảo sát thời gian nghiền

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,125g HPMC E6 (1%), 0,05g NaLS

(0,4%) trong 12,5 ml nước cất.

- Thời gian nghiền: 50 phút, 60 phút, 70 phút - Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số đa phân tán PDI như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.7 và hình 3.7.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

38

Bảng 3.7. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền

(n=3)

Thời gian nghiền (phút) KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

40 430,1 ± 3,5 0,541 ± 0,031 - 50,3 ± 3,1

50 414,5 ± 4,5 0,450 ± 0.020 -48,3 ± 2,2

60 395,9 ± 4,7 0,465 ± 0,071 -45,8 ± 1,5

0.6

440

430

0.5

)

420

0.4

I

410

m n (

0.3

D P

400

0.2

P T T K

390

0.1

380

0

370

40

50

60

70

70 406,0 ± 7,3 0,522 ± 0,049 -46,1 ± 1,9

Khảo sát thời gian nghiền

KTTP

PDI

Hình 3.7. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo thời gian nghiền

Nhận xét:

- KTTP: Với thời gian nghiền là 60 phút, KTTP của nano rutin đạt giá trị nhỏ nhất

là 395,9 nm. Khi tăng thời gian nghiền, KTTP tăng nhẹ (406,0 nm), điều này có thể được giải thích do hiện tượng kết tụ tiểu phân.

- PDI: PDI của các mẫu đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng,

M1 có PDI nhỏ nhất.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

39

- Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế zeta trong ba mẫu đều cao, chứng tỏ hỗn dịch

nano của độ ổn định cao.

Kết luận: Nghiền ướt rutin với chất ổn định là HPMC E6 và chất diện hoạt là NaLS trong thời gian 60 phút sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (395,9 nm). Vì vậy, thời gian

60 phút lựa chọn.

3.3.7. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ chất diện hoạt

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), ag NaLS, 0,125g HPMC E6 trong (1%) 12,5ml nước cất. Lượng NaLS được khảo sát trong các mẫu nghiên cứu lần lượt là

0,0125g; 0,025g; 0,05g; 0,075g; 0,1g; 0,125g.

- Thời gian nghiền: 60 phút - Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2 g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.8

và hình 3.8

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

40

Bảng 3.8. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch Nano Rutin theo tỉ lệ chất

diện hoạt (n=3)

Mẫu Tỉ lệ NaLS KTTP (nm) PDI Thế Zeta (mV)

0% (0g) 542,3 ± 3,5 0,315 ± 0,078 -56,4 ± 2,3 M1

0,1% (0,0125g) 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -50,3 ± 1,5 M2

0,2% (0,025g) 381,1 ± 4,4 0,400 ± 0,120 -46,3 ± 1,8 M3

0,4% (0,05g) 395,9 ± 4,7 0,465 ± 0,071 -53,3 ± 2,5 M4

0,6% (0,075g) 410,0 ± 8,2 0,411 ± 0,044 -47,6 ± 1,6 M5

0,8% (0,1g) 410,9 ± 2,8 0,444 ± 0,013 -52,1 ± 3,0 M6

0.5

600

500

0.4

400

0.3

I

300

D P

P T T K

0.2

200

0.1

100

0

0

0

0.0125

0.025

0.075

0.1

0.125

0.05 Khảo sát nồng độ chất diện hoạt

KTTP

PDI

1% (0,125) 410,7 ± 2,8 0,389 ± 0,042 -52,3 ± 3,5 M7

Hình 3.8. KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin theo tỉ lệ chất diện hoạt

Nhận xét:

- KTTP: Với lượng NaLS là 0,125g, KTTP của nano rutin đạt giá trị nhỏ nhất là 373,7 nm. Khi tăng nồng độ NaLS kích thước tiểu phân tăng nhẹ. KTTP tương ứng với lượng NaLS là lần lượt là 381,1 nm; 395,9 nm; 410,0 nm; 410,9 nm và 410,7 nm.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

41

- PDI: PDI của các mẫu đều lớn hơn 0,3, chứng tỏ KTTP có khoảng phân bố rộng,

M1 có PDI nhỏ nhất.

- Thế Zeta: Giá trị tuyệt đối của thế Zeta trong ba mẫu đều lớn, chứng tỏ hỗn dịch

nano có độ ổn định cao.

Kết luận: Sử dụng NaLS với nồng độ 0,1% hay 0,0125g trong nghiền ướt để bào

chế nano rutin sẽ thu được KTTP nhỏ nhất (373,7 nm) và PDI nhỏ nhất (0,333). Với

nồng độ NaLS là 0,1% vừa cho KTTP nhỏ nhất, vừa tối ưu công thức hỗn dịch, do lượng chất diện hoạt thấp, an toàn cho người sử dụng khi được ứng dụng trên lâm sàng.

3.3.8. Khảo sát loại bi

Tiến hành bào chế nano rutin theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các

thông số:

- Thành phần hỗn dịch: 2,5g rutin (20%), 0,0125g NaLS (0,1%), 0,125g HPMC

(1%) trong 12,5 ml nước cất.

- Thời gian nghiền: 60 phút

- Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm 3 loại:

Loại 1: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại 2 g

Loại 2: 10 bi loại 25g và 12 bi loại 10g

Loại 3: 43 bi loại 5,5 g và 70 bi loại 2g.

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.9

và hình 3.9.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

42

Bảng 3.9. KTTP, PDI và thế zeta của hỗn dịch nano rutin theo loại bi (n=3)

Mẫu Loại bi KTTP (nm) PDI Thế zeta (mV)

M1 Loại 1 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -49,4 ± 1,2

M2 Loại 2 376,5 ± 3,2 0,347 ± 0,045 -51,4 ± 2,1

0.392

420

0.39

410

0.388

400

I

0.386

390

D P

P T T K

0.384

380

0.382

370

0.38

360

0.378

350

Loại 1

Loại 3

Loại 2 Khảo sát loại bi

KTT

PDI

M3 Loại 3 412,4 ± 3,7 0,348 ± 0,027 -53,6 ± 3,5

Hình 3.9. KTTP, PDI của hỗn dịch nano rutin theo loại bi

Nhận xét: Không có sự khác biệt nhiều về KTTP và PDI của hỗn dịch nano rutin

khi nghiền ướt với các loại bi khác nhau. Dựa vào điều kiện thực tế, khi sử dụng loại bi

1 thì sản xuất được nhiều mẻ hơn nên loại bi một được lựa chọn.

3.3.8. Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin trong công thức:

Nano rutin được bào chế theo quy trình như mô tả trong mục 2.3.4 với các thông

số:

- Thành phần hỗn dịch:

Hỗn dịch 1: 2,5g Rutin (20% ), 0,125g HPMC E6 (1%), 0,0125g NaLS (0,1%)

trong 12,5 ml nước cất.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

43

Hỗn dịch 2: 5g Rutin (40%), 0,25 HPMC E6 (2%), 0,0125 NaLS (0,1%) trong

12,5 ml nước cất.

Hỗn dịch 3: 10g Rutin (80%), 0,25g HPMC E6 (2%), 0,0125 NaLS (0,1%g) trong

12,5 ml nước cất.

- Thời gian nghiền: 60 phút

- Tần số: 30 Hz

- Bi zirconium oxid gồm: 4 bi loại 25g, 10 bi loại 10g, 20 bi loại 5,5g và 33 bi loại

2 g

Nano rutin trong hỗn dịch sau quá trình nghiền ướt được đánh giá KTTP, chỉ số

đa phân tán PDI, thế zeta như mô tả trong mục 2.3.5. Kết quả thu được trong bảng 3.10

và hình 3.10

Bảng 3.10. KTTP, PDI và thế zeta theo tỉ lệ rutin trong công thức (n=3)

Mẫu Loại hỗn dịch KTTP (nm) PDI Thế Zeta

M1 Hỗn dịch 1 377,0 ± 6,7 0,383 ± 0,056 -49,4 ± 1,2

M2 Hỗn dịch 2 373,7 ± 2,6 0,333 ± 0,012 -47,7 ± 1,9

I

D P

P T T K

378 377 376 375 374 373 372 371 370 369 368

0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.3

Hỗn dịch 1

Hỗn dịch 3

Hỗn dịch 2 Khảo sát khi tăng tỉ lệ rutin

KTTP

PDI

M3 Hỗn dịch 3 371,0 ± 7,3 0,368 ± 0,017 - 51,7 ± 1,6

Hình 3.10. KTTP, PDI và thế zeta của nano rutin theo tỉ lệ rutin trong công thức

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

44

Nhận xét: Khi tăng lượng rutin trong công thức thì kích thước tiểu phân nano

rutin thu được không thay đổi đáng kể. Hỗn dịch 1 là 377,0 nm, hỗn dịch 2 là 373,7 nm và hỗn dịch 3 là 371,0 nm. Vì hỗn dịch 3 có tỉ lệ rutin cao nhất 80% (10g) nên công thức

ở hỗn dịch 3 được lựa chọn.

3.4.8. Khảo sát điều kiện phun sấy

Khảo sát nhiệt độ đầu vào

Tiến hành đưa hỗn dịch nano rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun

sấy đã được mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số:

- Tốc độ phun dịch: 3,33 ml/phút

- Nhiệt độ đầu vào lần lượt: 150 °C, 160 °C, 170 °C

- Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút

- Áp suất súng phun: 15 kPa

Hiệu suất phun sấy nano rutin được thể hiện trong bảng 3.11.

Bảng 3.11. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo nhiệt độ đầu vào

Nhiệt độ (°C) 150 160 170

Hiệu suất phun sấy (%) 56,0 60,0 51,6

Nhận xét: Ở 160 °C hiệu suất phun sấy nano rutin thu được là lớn nhất (60%).

Do vậy nhiệt độ đầu vào là 160 °C được lựa chọn

Khảo sát tốc độ phun dịch

Tiến hành đưa hỗn dịch nano rutin tạo thành về dạng bột bằng phương pháp phun

sấy đã được mô tả trong mục 2.3.4 với các thông số:

- Tốc độ phun dịch lần lượt: 3,33 ml/phút; 5 ml/phút; 6,67 ml/phút; 8,33 ml/phút;

10 ml/phút; 11,67 ml/phút; 13,33 ml/phút.

- Nhiệt độ đầu vào: 160oC

- Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút

- Áp suất súng phun: 15 kPa

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

45

Hiệu suất phun sấy nano rutin được thể hiện trong bảng 3.12

Bảng 3.12. Hiệu suất phun sấy nano rutin theo tốc độ phun dich

Tốc độ phun dịch (ml/phút) 3,33 5,00 6,67 8,33 10,00 11,67 13,33

Hiệu suất phun sấy (%) 60,01 56,33 60,64 64,01 68,11 63,55 57,58

Nhận xét:Với tốc độ phun dịch 10 ml/phút, hiệu suất phun sấy nano rutin thu

được lớn nhất. Như vậy điều kiện tối ưu để phun sấy đạt hiệu suất cao nhất là: nhiệt độ đầu vào 160 °C và tốc độ phun dịch là 10 ml/phút.

Từ kết quả quả nghiên cứu, chúng tôi có sơ đồ bào chế Nano Rutin bằng kỹ thuật

nghiền bi thể hiện ở hình 3.11 như sau:

Bi zirconium oxid 10g Rutin (80%), 0,25g

gồm: 4 bi loại 25g, 10 HPMC E6 (2%), Bình chứa hình

bi loại 10g, 20 bi loại 0,0125g NaLS (0,1%) trụ

5,5g và 33 bi loại 2 g trong 12,5 ml nước

- Tần số: 30 Hz Nghiền ướt -Thời gian: 60 phút

- Áp lực súng phun: 15

Đưa hỗn hợp nano rutin tạo kPa

thành về dạng bột bằng - Nhiệt độ đầu vào:160°C

phương pháp phun sấy

- Tốc độ thổi gió: 0,4 m3/phút

-Tốc độ phun dịch: 3 ml/phút Bảo quan trong bình hút

ẩm ở nhiệt độ phòng

Hình 3.11. Sơ đồ quy trình bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

46

3.5. Đánh giá một số đặc tính của nano rutin bào chế:

Tiến hành bào chế nano rutin như quy trình mô tả trong hình 3.11. Nano Rutin bào chế được đánh giá một số đặc tính hình thức cảm quan, KTTP, chỉ số đa phân tán

PDI, thế zeta, tốc độ hòa tan trong các môi trường, độ tan bão hòa trong nước, hàm ẩm,

độ trơn chảy, phổ DSC, kết quả được thể hiện trong bảng 3.13, hình 3.12 và hình 3.13.

Bảng 3.13. Một số đặc tính của nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi

Chỉ Hình thức KTTP PDI Thế zeta Hàm Độ hòa tan

tiêu ẩm bão hòa (mg/l) (nm) (mV)

Nano Bột tơi mịn, 406,8 ± 0,467 ± - 56,3 ± 3,1% 1181,16

Rutin màu vàng 3,2 0,026 2,5

Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn % hòa tan của rutin thô và nano rutin trong môi trường nước, pH 1,2, pH 4,5, pH 6,8 theo thời gian (n=3)

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

47

Nhận xét:

Nano rutin bào chế có kích thước tiểu phân nhỏ (406,8 nm), trị tuyệt đối của thế zeta lớn (56,3 mV), tuy nhiên PDI khá cao (0,467) chứng tỏ khoảng phân bố kích thước

tiểu phân rộng. Độ tan bão hòa của nano rutin trong nước (1181,16 mg/L) cao gấp 14 lần

nano rutin nguyên liệu (84,21 mg/L). Tốc độ hòa tan của nano rutin trong các môi trường

cũng vượt trội hơn nhiều so với rutin nguyên liệu, sau 5 phút nano rutin đã hòa tan hoàn

toàn trong nước trong khi rutin nguyên liệu chỉ hòa tan 51,26%, sau 30 phút nano rutin đã hòa tan hoàn toàn trong môi trường pH 6,8 trong khi rutin nguyên liệu chỉ hòa tan

55,94%.

Đánh giá sự thay đổi trạng thái tinh thể của nano rutin với rutin nguyên

liệu

Hình 3.12. Phổ DSC của rutin và nano rutin

Nhận xét

Phổ DSC cho thấy rutin nguyên liệu có điểm chảy ở 189,4oC, còn mẫu nano rutin có điểm chảy giảm đi không nhiều xuống ở 182,5oC. Điều này chứng tỏ khi nghiền ướt không làm thay đổi trạng thái kết tinh của nguyên liệu rutin ban đầu, sự thay đổi nhỏ về điểm chảy là do sự có mặt của HPMC E6 và NaLS có trong công thức.

3.6. Bàn luận

3.6.1. Về phương pháp bào chế nano rutin

Đề tài lựa chọn kỹ thuật nghiền bi để bào chế nano rutin, đây là một kỹ thuật đơn giản, nhanh, thu được lượng sản phẩm lớn và kết quả đề tài dễ dàng nâng cấp trên quy

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

48

mô công nghiệp. Tuy nhiên, khi nghiền khô kích thước tiểu phân nano rutin thu được rất lớn (khoảng vài µm). Để khắc phục nhược điểm trên, HPMC E6 và NaLS cùng được thêm vào công thức để tăng độ ổn định, chống kết tụ và tăng hiệu quả của quá trình

nghiền bi. Phương pháp loại bỏ dung môi là phương pháp phun sấy giúp nano rutin ở

dạng bột rất mịn, tơi, dễ dàng phối hợp vào viên nang cứng, nang mềm, cốm thuốc, viên

nén, hỗn dịch....

Bào chế nano rutin bằng kỹ thuật nghiền ướt với chất ổn định là HPMC E6 và chất diện hoạt NaLS cho kích thước tiểu phân nano rutin nhỏ hơn nhiều so với kích thước

tiểu phân nano thu được bằng kỹ thuật đồng nhất hóa hoặc kỹ thuật nghiền bi trong các

nghiên cứu trước đây [23, 26, 28], nhưng lớn hơn kích thước tiểu phân nano rutin thu

được ở các nghiên cứu sử dụng kết hợp kỹ thuật nghiền bi và đồng nhất hóa [22].

3.6.2. Về xây dựng công thức bào chế nano rutin

Qua tham khảo một số nghiên cứu bào chế nano thuốc nói chung và nano rutin

bằng kỹ thuật nghiền bi nói riêng, chất diện hoạt và polyme được thêm vào để ổn định

kích thước tiểu phân, giảm kết tụ và sa lắng các tiểu phân nano rutin trong hỗn dịch. Trong nghiên cứu này, HPMC E6 và NaLS được lựa chọn với tỉ lệ 10g rutin (80%) : 0,25g HPMC E6 (2%) : 0,0125 NaLS (0,1%) trong 12,5 ml nước cất, công thức sử dụng

lượng chất mang ít, dược chất chiếm trên 95%. Khi bào chế nano rutin với tỷ lệ này nano

rutin thu được có kích thước tiểu phân nano rutin thu được là 371 nm, nhỏ hơn nhiều so

với các nghiên cứu bào chế nano rutin bằng phương pháp nghiền ướt [4, 23], đồng thời

phân bố kích thước tiểu phân hẹp và giá trị tuyệt đối của thế zeta cao.

3.6.3. Về các đặc tính của nano rutin sau bào chế

Bột nano rutin sau bào chế có kích thước tiểu phân tương đối nhỏ (406,8nm),

tương đối ổn định (thế zeta là -56,3mV), tuy nhiên kích thước tiểu phân còn phân bố khá rộng (PDI = 0,467).

Độ tan bão của hòa của nano rutin khá lớn (1181,16 mg/L), cao gấp 14 lần so với rutin nguyên liệu (84,21 mg/L). Tốc độ hòa tan của rutin trong nước tăng vượt trội so với bột rutin nguyên liệu, sau 5 phút, nano rutin bào chế đã hòa tan hoàn toàn trong nước, trong khi bột rutin nguyên liệu chỉ hòa tan 51,26%. Kết quả này được giải thích là do khi kích thước tiểu phân giảm, từ đó làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa tiểu phân với

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

49

môi trường hòa tan giúp làm tăng độ hòa tan bão hòa và tốc độ hòa tan của tiểu phân

nano rutin.

Kết quả phổ DSC cho thấy, phương pháp nghiền bi không làm thay đổi trạng thái

kết tinh của rutin. Kết quả về tốc độ hòa tan và phổ DSC của nano rutin tương tự như

trong nghiên cứu của Muller trước đó [26].

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

KẾT LUẬN

Sau khi tối ưu hóa các thông số của quá trình, nghiên cứu đã bào chế được nano

rutin có kích thước 371,0 nm bằng kỹ thuật nghiền bi với công thức hỗn dịch là: 10g rutin (80%), 0,25g HPMC E6 (2%), 0,0125g NaLS (0,1%) ở tần số nghiền là 30 Hz trong thời gian 60 phút.

Hỗn dịch nano rutin đã được đánh giá một số chỉ tiêu như: kích thước tiểu phân

(371,0 nm), phân bố kích thước tiểu phân (PDI=0,368), thế zeta (-51,3mV). Hỗn dịch

nano rutin tạo thành được đưa về dạng bột bằng phương pháp phun sấy, bột nano rutin

sau phun sấy được đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng như: hình thức, kích thước tiểu

phân (406,8nm), phân bố kích thước tiểu phân (PDI=0,467), giá trị tuyệt đối thế zeta

(56,3 mV), độ hòa tan bão hòa (1181,16 mg/L) và tốc độ hoàn tan trong nước và pH 6,8,

hàm ẩm (3,1%), độ trơn chảy (độ trơn chảy rất kém) và phổ DSC (phương pháp nghiền

bi không làm thay đổi trạng thái kết tinh của rutin.

ĐỀ XUẤT

1. Tiếp tục tối ưu hóa công thức. 2. Tiếp tục khảo sát và hoàn thiện quy trình nâng cấp quy mô công nghiệp. 3. Ứng dụng nano rutin vào một số dạng bào chế.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

50

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TIẾNG VIỆT

[1] Phạm Nguyễn Quỳnh Anh ( 2017), Nghiên cứu tạo hệ nano từ rutin, Luận án tiến

sĩ kỹ thuật, đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh

[2] Bộ môn dược liệu- Đại học Dược Hà Nội (2011), Bài giảng dược liệu, 113-114.

[3] Bộ y tế (2017), Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất bản Y học, 848-849

[4] Nguyễn Tư Đạt (2017), Nghiên cứu bào chế Phytosome rutin, Khóa luận tốt

nghiệp dược sĩ, Khoa Y Dược- ĐHQGHN.

[5] Nguyễn Đình Hà (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến đặc tính

tiểu phân nano curcumin bào chế bằng phương pháp nghiền bi kết hợp với đồng

nhất hóa tốc độ cao và ứng dụng vào viên nén, khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

[6] Hoàng Đình Hơp (2002), Nghiên cứu chiết xuất rutin từ hoa hòe, Đại học Dược

Hà Nội.

[7] Từ Minh Koong (2009), Kỹ Thuật sản xuất dược phẩm tập III, nhà xuất bản Y

học

[8] Phạm Khuê (1989), "Nhu cầu sử dụng hoa hòe trong lão khoa".

[9] Nguyễn Thị Thanh Lên, sấy phun và ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, đồ

án thực phẩm I, trường cao đẳng Công Nghệ.

[10] La Vũ Thùy Linh (2010), “Công nghệ nano – cuộc cách mạng trong khoa học kỹ

thuật thế kỷ 21”, đại học Tôn Đức Thắng.

[11] Ngô Vân Thu và cộng sự (2011), Dược liệu học tập 1, tr387-388.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

[12] Trương Công Trị*, Khưu Mỹ Lệ*, Nguyễn Minh Đức* “ Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân Nano Rutin ”, Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011

TIẾNG ANH

[13] Bandyuko va, V.A. and N.V. Sergee va (1974), “Rutin in some cultivated plants”,

[14] BJ Gurley (2011), "Emerging technologies for improving phytochemical

Chemistry of Natural Compounds, pp. 535 – 536.

bioavailability: benefits and risks", Clinical Pharmacology & Therapeutics, 89

(6), 915-919.

[15] Deschner, E.E., et al (1991), “Quercetin and rutin as inhibitors of azoxymethanol-

induced colonic neoplasia”, Carcinogen nesis, pp. 1193-6

[16] Filková I., Huang L. X., Mujumdar A. S. (2006), “Industrial spray drying

systems”, Handbook of industry drying”, Third Edition, Taylor & Francis Group,

pp.215-254

[17] Guardia, T et al (2001), “Anti – inflammatory properties of plant flavonoids.

Effect of rutin, quercetin and hesperidin on adjuvant arthritis in rat”, Farmaco, pp.

683 – 687.

[18] Horvatho va, K.et al (2004), “Determination of free radical scavenging activity of quercetin, rutin, luteolin and apigenin in H2O2-treated human ML cells K562 Neoplasma”

[19] Jung, C.H. et al (2007), “Anti- asthmatic action of quercetin and rutin on the

guinea-pigs challenged with aerosollized ovalbumin” Arch Pharm Res.

[20] Korkmaz, A., & Kolankaya, D. (2010). “Protective Effect of Rutin on the Ischemia/Reperfusion Induced Damage in Rat Kidney” Journal of Surgical Research, 164(2), 309–315.

[21] Liu, T., Yao, G., Liu, X., & Yin, H. (2017) “Preparation Nanocrystals of Poorly Soluble Plant Compounds Using an Ultra-Small-Scale Approach”, AAPS PharmSciTech, 18(7), 2610–2617

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

[22] Lopez – Revuta, et al (2006), “Membrane cholesterol contents influence the protective effects of quercetin and rutin in erythrocytes damaged by oxidative stress”, Chem Biol Interact. Pp.79 – 91.

[23] Mauludin, R., Müller, R. H., & Keck, C. M. (2009) “Kinetic solubility and

dissolution velocity of rutin nanocrystals. European Journal of Pharmaceutical Sciences”, 36(4-5), 502–510.

[24] Merisko-Liversidge, E. M., & Liversidge, G. G. (2008) “Drug

Nanoparticles: Formulating Poorly Water-Soluble Compounds”. Toxicologic

Pathology, 36(1), 43–48.

[25] Naif Abdullah Al-Dhabi et al. (2015), “An up-to-date review of rutin and its

biological and pharmacological activities”, EXCLI journal, 14 (59.

[26] Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

[27] Rachmat Mauludin, Rainer H.Muller and C.M. Keck (2009), “Development of an

oral rutin nanocrystal formulation”, International Journal of Pharmaceutics, pp.

202 – 209

[28] Raghava Srivalli, K. M., & Mishra, B. (2016) “Drug nanocrystals: A way toward

scale-up”, Saudi Pharmaceutical Journal, 24(4), 386–404.

[29] Rolf Petersen et al ( 2007), “Nanocrystals for use in topical cosmetic formulations

and method of production thereof”, pp. 13 – 16

[30] Sorata, Y.U. Takahama and M. Kimura et al (1984), “Protective effect of

quercetin and rutin on photosensitized lysis of human erythrocytes in the presence

of hematoporphyrin”, Biochim Biophus Acta, pp. 313 - 317

[31] Sung Min Pyo , Martina Meinke , Cornelia M. Keck and Rainer H. Müller et

al(2015), “Rutin—Increased Antioxidant Activity and Skin Penetration by

Nanocrystal Technology (smartCrystals)”

[32] Tsotsas E., Mujumdar A. S. (2011), “Product Quality and Formulation”, Modern

Drying Technology, First Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Germany, pp. 231-284.

[33] Varaporn Buraphacheep Junyaprasert et al (2015), “Nanocrystals

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

for enhancement of oral bioavailability of poorly water – soluble drugs”, Boontida Morakul, pp. 13 - 23

[34] Vijaykumar Nekkanti, Venkateswarlu Vabalaboina and Raviraj Pillai et al (

2009), “Drug Nanoparticles – An Overview”, Hyderabad India, pp. 111 - 132

[35] Wim H De Jong, Paul JA Borm et al (2008), “Drug Delivery and

nanoparticles:Applications and hazard”, National Institute for Public Health and

the Environment ( RIVM), pp. 133 - 149

[36] Woo M. W., Mujumdar A. S., Daud W. R. W. (2010), “Spray Drying

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Technology”, Volume 1, Published in Singapore, pp. 37-60, 113-156.

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1: Hình ảnh nano rutin bào chế bằng kỹ thuật nghiền bi

Hình 1.1. Hình ảnh nano rutin bằng kỹ thuật nghiền bi

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

PHỤ LỤC 2: KTTP, phân bố KTTP, thế zeta của hỗn dịch nano rutin

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Hình 2.1. KTTP, PDI của một mẫu hỗn dịch nano rutin

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark

Hình 2.2. Thế zeta của một mẫu hỗn dịch nano rutin