Nghiên cứu đánh giá các đặc tính sinh học của gel Ibuprofen

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ibuprofen là một hoạt chất chống viêm không steroid (NSAID) điển hình, thường được sử dụng để điều trị đau, viêm và sốt từ nhẹ đến trung bình. Bài viết này tập trung trình bày các kết quả đánh giá gel ibuprofen nói trên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đánh giá các đặc tính sinh học của gel Ibuprofen

40 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 Nghiên cứu đánh giá các đặc tính sinh học của gel Ibuprofen Study on evaluating biological properties of Ibuprofen gel Lê Thị Thanh Lan1*, Đoàn Nhựt Minh Anh2,3 1 Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 3 Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam * Tác giả liên hệ, Email: lanltt@ntt.edu.vn THÔNG TIN TÓM TẮT DOI:10.46223/HCMCOUJS. Ibuprofen là một hoạt chất chống viêm không steroid tech.vi.19.1.2960.2024 (NSAID) điển hình, thường được sử dụng để điều trị đau, viêm và sốt từ nhẹ đến trung bình. Tuy nhiên, việc sử dụng ibuprofen thông qua đường uống trong thời gian dài đối với các bệnh mãn tính như viêm khớp có thể gây ra một số tác dụng phụ không mong muốn ở mức độ nghiêm trọng, trong đó có loét dạ dày. Do đó, công thức gel bôi ngoài da chứa 5% ibuprofen đã được nghiên cứu và phát triển để giải quyết vấn đề trên. Bài viết này tập trung trình bày các kết quả đánh giá gel ibuprofen nói trên. Theo đó, căn cứ các hướng dẫn được Ngày nhận: 12/09/2023 đề cập trong ISO 10993:2009 (ISO, 2015), gel ibuprofen được cung cấp không có khả năng gây độc đối với nguyên bào sợi chuột L-929 Ngày nhận lại: 05/12/2023 và nguyên bào sợi người hF. Bên cạnh đó, gel ibuprofen cũng có khả Duyệt đăng: 06/12/2023 năng dàn trải đồng đều, khả năng phóng thích hoạt chất ra khỏi chế phẩm đạt hơn 90% trong 05 giờ và có khả năng thẩm thấu qua da chuột. Hướng nghiên cứu này có thể được tiếp tục phát triển với một số nội dung nghiên cứu như đánh giá khả năng thấm của hoạt chất qua da người, thử nghiệm mức độ kích ứng, đánh giá độ ổn định. ABSTRACT Ibuprofen is a typical Non-Steroidal Anti-Inflammatory Từ khóa: Drug (NSAID) commonly used to treat mild to moderate pain, đặc tính sinh học; gel inflammation, and fever. However, long-term oral use of ibuprofen ibuprofen; hF; khả năng gây for chronic diseases such as arthritis can cause serious side effects, độc đối với tế bào; L-929 including stomach ulcers. Therefore, a topical gel formula containing 5% ibuprofen, ethanol, propylene glycol, and poloxamer 407 has been researched and developed to solve the above problem. This article presents the results of the previously mentioned ibuprofen gel evaluation. As a result, according to ISO 10993:2009 (ISO, 2015) criteria, the given ibuprofen gel is not likely to be hazardous to L-929 mouse fibroblasts and hF human fibroblasts. Furthermore, ibuprofen gel can distribute uniformly, release active substances from the Gel scaffold at a rate of more than 90% in 05 Keywords: hours, and penetrate the skin of white mice. This study approach may biological properties; be expanded with various research topics, such as assessing the Ibuprofen gel; hF; capacity of active substances to permeate human skin, examining the cytotoxicity; L-929 amount of irritation, and assessing stability.
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 41 1. Giới thiệu Ibuprofen là một trong những hoạt chất chống viêm không steroid (NSAID) được sử dụng phổ biến trong điều trị giảm đau (Bushra & Aslam 2010; Brainfarma Industria Química e Farmacêutica S/A, 2022; Varrassi, Pergolizzi, Dowling, & Paladini, 2020). Tuy nhiên, việc sử dụng ibuprofen thông qua đường uống có nguy cơ gây ra các tác dụng phụ như loét dạ dày tá tràng, đặc biệt khi được sử dụng cho các bệnh mãn tính như viêm khớp. Tuy nhiên, hiện nay ibuprofen hầu như chỉ được sản xuất dưới dạng viên nén. Các sản phẩm gel ibuprofen hiện có trên thị trường là các mặt hàng rất khó tìm mua ở Việt Nam. Do đó, công thức gel bôi ngoài da chứa 5% ibuprofen. Nghiên cứu này tập trung đánh giá các đặc tính sinh học của gel ibuprofen như khả năng gây độc đối với nguyên bào sợi chuột L-929 và nguyên bào sợi người hF, khả năng dàn trải, khả năng phóng thích hoạt chất ibuprofen ra khỏi giá thể gel và khả năng thấm của hoạt chất qua da chuột nhắt trắng. Trong đó, dựa trên các nguồn thông tin sẵn có, khả năng gây độc của gel ibuprofen cũng như từng thành phần cấu thành nên gel đối với các dòng tế bào động vật vẫn chưa được đề cập đến trong bất kỳ công bố khoa học nào. 2. Cơ sở lý thuyết Ibuprofen (IBU), một loại thuốc chống viêm không steroid (NSAID), được phát hiện vào năm 1960 (Marzoli & ctg., 2019). Trong một nghiên cứu, hiệu quả của công thức gel ibuprofen 5% tại chỗ đã được chứng minh là có hiệu quả tương tự như viên nén ibuprofen 400mg (1,200mg mỗi ngày) trong điều trị bệnh nhân bị thương mô mềm cấp tính trong khi tránh được các tác dụng phụ trên dạ dày (Whitefield, O’Kane, & Anderson, 2002). Theo Rasool, Abu-Gharbieh, Fahmy, Saad, và Khan (2010) đã nghiên cứu các công thức gel ibuprofen-chitosan thẩm thấu qua da mới đã được phát triển thành công bằng cách sử dụng các chất tăng cường độ thẩm thấu khác nhau và cả propanol như một chất tăng cường độ nhớt. Các công thức chứa 5% menthol và 20% propylene glycol cho thấy tác dụng giảm đau vượt trội so với sản phẩm tham khảo, Ibutop® ở chuột. Tuy nhiên, các công thức không cho thấy đặc tính chống viêm (Rasool & ctg., 2010). Kashyap, Das, và Ahmed (2020) phát triển công thức và đánh giá gel bôi ngoài da của ibuprofen. Các gel Carbopol của ibuprofen được cho là đồng nhất với khả năng tải thuốc tốt. Độ pH của tất cả các công thức gel được tìm thấy trong phạm vi pH trung tính, tương thích với da và độ nhớt của tất cả các công thức được cho là khả thi để phân phối thuốc tại chỗ. Bên cạnh đó, không có sự tương tác giữa thuốc và Carbopol trong hỗn hợp vật lý của chúng. Carbopol có thể được sử dụng hiệu quả như polyme để điều chế gel bôi ngoài da. Công thức bào chế có chứa 0.5% w/w Carbopol 940 có thể được áp dụng hiệu quả đối với các gel bôi ngoài da giảm đau có chứa hoạt chất ibuprofen (Kashyap & ctg., 2020; Khan & Jiabi, 1998). Wade, Crawford, Young, Corson, và Brown (2019) đã thực hiện khảo sát để xác định xem liệu levomenthol 3% w/w được thêm vào ibuprofen gel (5% w/w) có cải thiện hiệu quả của nó so với ibuprofen gel một mình hoặc gel diclofenac (1.16%) để điều trị chấn thương mô mềm hay không. Kết quả thu được thời gian trung bình để giảm đau đáng kể là 20 phút đối với gel ibuprofen/levomenthol và diclofenac nhưng 25 phút đối với gel ibuprofen. Sau 02 giờ, nhiều bệnh nhân hơn đáng kể được điều trị bằng gel ibuprofen/levomenthol báo cáo cảm giác mát lạnh (45.8%) so với gel diclofenac (16.4%) hoặc ibuprofen (14.7%), và cả gel ibuprofen/levomenthol và diclofenac đều mang lại hiệu quả giảm đau hiệu quả hơn đáng kể. Rất ít tác dụng phụ và không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào liên quan đến thuốc nghiên cứu được ghi nhận. Do đó, gel ibuprofen/levomenthol và diclofenac đều cung cấp khả năng giảm đau vượt trội so với gel ibuprofen và với thời gian ngắn hơn (Wade & ctg., 2019).
42 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 Một công thức khác của gel ibuprofen cùng với propylene glycol và gum đã được Maru và cộng sự (2015) tiến hành phát triển và đánh giá nhiều đặc tính. Họ thực hiện khảo sát 03 công thức gel và đều nhận được kết quả đáng mong đợi. Các công thức gel đều thể hiện sự đồng nhất tốt. Phạm vi pH cho các gel công thức là 6.25 - 6.4. Khi đánh giá về khả năng giải phóng thuốc trong 05 giờ cho thấy rằng cả ba công thức gel đều có tỷ lệ giải phóng ibuprofen cao hơn so với gel được bán trên thị trường (Maru & ctg., 2015). Năm 2020, Pham và cộng sự (2020) đã phát triển và tối ưu thành công gel IBU tăng cường mức độ thẩm thấu trong ống nghiệm của IBU qua da chuột và tăng cường hoạt động chống viêm, giảm đau cục bộ của IBU ở chuột do viêm khớp dạng thấp gây ra so với những loại Nurofen® Gel 5% (Pham & ctg., 2020). Wade và cộng sự (2019) đã xác định gel ibuprofen với levomenthol trong điều trị tại chỗ cơn đau liên quan đến chấn thương cơ xương khớp có cải thiện hiệu quả so với chỉ dùng gel ibuprofen (Wade & ctg., 2019). Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào thực hiện thí nghiệm kiểm tra độc tính trên nguyên bào sợi chuột L-929 và nguyên bào sợi người hF. Hiện nay các sản phẩm ibuprofen dạng gel chưa phổ biến ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Chỉ có một sản phẩm thương mại Deep Relief Gel chứa ibuprofen và L-menthol tại Việt Nam và một vài sản phẩm gel ibuprofen có mặt trên thị trường nhưng chủ yếu do các nước như Úc, Anh hay Hoa Kỳ sản xuất. Tại Việt Nam, sử dụng sản phẩm ibuprofen cho các bệnh mãn tính chủ yếu ở dạng đường uống. Điều này gây nhiều tác dụng phụ đến hệ tiêu hóa như viêm loét dạ dày. Đồng thời, quy trình sản xuất ibuprofen chưa được công bố vê thành phần cũng như cách thức bào chế loại sản phẩm này. Vì vậy, với các tiềm năng của ibuprofen cả về các ưu điểm hấp thu của nó ở dạng gel và nhu cầu sử dụng gel ibuprofen tại Việt Nam thì nghiên cứu này rất cần thiết để xây dựng công thức bào chế và đánh giá đặc tính gel làm tiền đề cho sản xuất thử nghiệm gel ibuprofen. 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Vật liệu nghiên cứu Gel giảm đau ibuprofen được cung cấp bởi Khoa Y Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh; da chuột nhắt trắng được cung cấp bởi Phòng Công nghệ Tế bào Người và Động vật, Trung tâm Công Nghệ Sinh Học Thành phố Hồ Chí Minh; các dòng tế bào động vật được cung cấp bởi American Type Culture Collection (ATCC). 3.2. Phương pháp nuôi cấy tế bào Tế bào được cung cấp bởi ATCC (American Type Culture Collection) và nuôi cấy trong khu vực có tiêu chuẩn tương đương phòng sạch cấp độ A theo quy định Thực hành Sản xuất tốt của Tổ chức Y tế Thế giới (GMP-WHO). Tế bào được nuôi cấy trong môi trường Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM), có bổ sung 10% huyết thanh bào thai bò Fetal Bovine Serum (FBS) và 1% kháng sinh. Điều kiện nuôi cấy tế bào được duy trì ổn định ở nhiệt độ 37°C và hàm lượng không khí chứa 5% CO2 (Nguyen, Phan, Lam, & Chan, 2022). Hỗn hợp môi trường nuôi cấy tế bào này có màu vàng trong. Khi tế bào tăng sinh với cấp số nhân lớn, chất dinh dưỡng chứa trong hỗn hợp môi trường dần trở nên cạn kiệt, chỉ thị sang màu vàng đục và cần phải thay thế. Quy trình thay thế môi trường nuôi cấy tế bào được thực hiện tuần tự theo các bước sau đây: (1) Rút bỏ toàn bộ dung dịch trong chai nuôi cấy; (2) Bổ sung dung dịch đệm Phosphate Buffered Saline (PBS) 1X; (3) Rút bỏ dung dịch; (4) Bổ sung hỗn hợp dung dịch Trypsin và Ethylene Diamine Tetraacetic Acid (Trypsin-EDTA); (5) Rút bỏ dung dịch; (6) Bổ sung môi trường nuôi cấy mới. 3.3. Phương pháp xác định khả năng gây độc của gel ibuprofen đối với nguyên bào sợi chuột L-929 và nguyên bào sợi người hF Dịch chiết gel ibuprofen được ủ với môi trường nuôi cấy tế bào động vật theo đúng tỷ lệ và thời gian đã đề cập trong tiêu chuẩn ISO 10993:2009 (ISO, 2015). Sau đó, mẫu gel được loại
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 43 bỏ và dịch chiết được thu nhận nhằm xác định khả năng gây độc của gel đối với nguyên bào sợi chuột L-929 và nguyên bào sợi người hF. Đối chứng âm là môi trường nuôi cấy tế bào đơn thuần (không bổ sung gel). Đối chứng dương là cao su latex. Trong nhiều công bố khoa học trong và ngoài nước, cao su latex đã được chứng minh là hoàn toàn có khả năng gây độc cho hai dòng tế bào động vật nói trên. Quy trình xác định khả năng gây độc của mẫu thử nghiệm và các mẫu đối chứng được thực hiện tuần tự theo các bước sau đây: (1) Bổ sung dịch huyền phù tế bào vào các giếng của đĩa 96 giếng; (2) Bổ sung môi trường nuôi cấy; (3) Duy trì ổn định đĩa ở nhiệt độ 37°C và hàm lượng không khí chứa 5% CO2 trong 24h (Nguyen & ctg., 2022); (4) Rút bỏ toàn bộ dung dịch trong giếng; (5) Bổ sung dịch chiết mẫu thử nghiệm và các mẫu đối chứng; (6) Duy trì ổn định đĩa ở nhiệt độ 37°C và hàm lượng không khí chứa 5% CO2 trong 24h (Nguyen & ctg., 2022); (7) Rút bỏ toàn bộ dung dịch trong giếng; (8) Bổ sung dung dịch 3-[4.5-dimethylthiazol-2-yl]-2.5 diphenyl tetrazolium bromide (MTT) vào các giếng; (9) Duy trì ổn định đĩa ở nhiệt độ 37°C và hàm lượng không khí chứa 5% CO2 trong 4h (Nguyen & ctg., 2022); (10) Rút bỏ toàn bộ dung dịch trong giếng; (11) Bổ sung hỗn hợp dung dịch Ethanol và Dimethyl sulfoxide (Ethanol- DMSO); (12) Xác định mật độ quang của các dung dịch ở bước sóng cực đại 575nm (Morgan, 1998; Pijuan & ctg., 2019). Tiêu chuẩn ISO 10993:2009 đã quy định rõ về việc chỉ số tỷ lệ tăng trưởng tương đối Relative Growth Rate (RGR) hoàn toàn có khả năng phản ánh mức độ gây độc của vật liệu đang được thử nghiệm đối với nguyên bào sợi (ISO, 2015). Theo đó, sau 24 giờ nuôi cấy tế bào ở nhiệt độ 37°C và hàm lượng không khí chứa 5% CO2 (Nguyen & ctg., 2022), nếu chỉ số RGR lớn hơn 70% thì vật liệu không có khả năng gây độc đối với tế bào. Ngược lại, nếu chỉ số này nhỏ hơn 70% thì vật liệu có khả năng gây độc đối với tế bào. Chỉ số RGR được xác định như sau: mật độ quang của dung dịch chứa dịch chiết mẫu thử nghiệm 𝑅𝐺𝑅 = 𝑥 100 (1) mật độ quang của dung dịch chứa dịch chiết mẫu đối chứng âm 3.4. Phương pháp xác định khả năng dàn trải của gel ibuprofen Khả năng dàn trải phản ánh mức độ đồng đều của chế phẩm khi bôi trên da. Gel ibuprofen được xác định khả năng dàn trải khi chịu lực nén tạo bởi các quả cân có khối lượng từ 50g đến 500g. Quy trình xác định khả năng dàn trải của gel ibuprofen được thực hiện tuần tự theo các bước sau đây: (1) Cân vừa đủ 0.1g gel, đặt lượng gel trên một tấm mica trong suốt; (2) Đặt một tấm mica trong suốt khác phía trên mẫu gel; (3) Nén mẫu gel bằng các quả cân 50, 100, 200 và 500g; (4) Ghi nhận đường kính dàn trải của các mẫu gel đối với từng khối lượng nén. 3.5. Phương pháp xác định khả năng phóng thích ra khỏi giá thể gel và thấm qua da chuột của hoạt chất ibuprofen Khả năng phóng thích ra khỏi giá thể gel và thấm qua da chuột của hoạt chất ibuprofen được xác định bằng phương pháp Franz (Bolzinger, Briançon, Pelletier, Fessi, & Chevalier, 2008; Ng, Rouse, Sanderson, & Eccleston, 2010; Salamanca, Barrera-Ocampo, Lasso, Camacho, & Yarce, 2018). Theo đó, hệ thống Franz được thiết lập ở nhiệt độ tương đương nhiệt độ da người có thể trạng bình thường (từ 33 đến 37°C). Franz cell được cấu tạo bao gồm hai khoang, đó là khoang cho (donor chamber) và khoang nhận (receptor chamber). Hai khoang này tiếp giáp nhau bằng một mảnh màng cellulose acetate (đối với thử nghiệm định lượng hoạt chất phóng thích ra khỏi giá thể gel) hoặc một mảnh da chuột (đối với thử nghiệm định lượng hoạt chất thấm qua da). Hàm lượng hoạt chất ibuprofen phóng thích qua màng hoặc thấm qua da chuột được xác định bằng kỹ thuật quang phổ tử ngoại (Kishori & ctg., 2022; Ng, Rouse, Sanderson, Meidan, & Eccleston,
44 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 2010). Quy trình xác định khả năng phóng thích ra khỏi giá thể gel và thấm qua da chuột của hoạt chất ibuprofen được thực hiện tuần tự theo các bước sau đây: (1) Đặt thanh khuấy từ vào khoang nhận; (2) Bổ sung dung dịch PBS vừa đủ; (3) Đặt nhẹ nhàng mảnh màng cellulose acetate hoặc mảnh da chuột lên phía trên khoang nhận; (4) Bổ sung gel ibuprofen; (5) Đặt buồng cho lên phía trên mảnh màng cellulose acetate hoặc mảnh da chuột; (6) Kết nối Franzcell vào hệ thống bể ổn nhiệt; (7) Khuấy trộn đều dung dịch tại buồng nhận; (8) Lấy mẫu dung dịch trong buồng nhận tại các thời điểm khảo sát. 3.6. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thực nghiệm được ghi nhận, xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel và phần mềm Graphpad Prism. 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 4.1. Khả năng gây độc của gel ibuprofen đối với nguyên bào sợi chuột L-929 Nguyên bào sợi chuột L-929 được nuôi cấy trong môi trường thích hợp, duy trì ở điều kiện nhiệt độ 37°C và không khí chứa 5% CO2 (Hình 1). Hình 1. Nguyên bào sợi chuột L-929 đã nuôi cấy được Sau khi xử lý vô khuẩn, gel ibuprofen M.A được ủ trong môi trường nuôi cấy nguyên bào sợi chuột L-929, lọc loại bỏ mẫu và thu dịch chiết. Tại thời điểm 24 giờ sau khi đặt mẫu đối chứng âm, nguyên bào sợi chuột L-929 vẫn sinh trưởng và phát triển bình thường. Đối với mẫu đối chứng dương, hầu hết các tế bào đã bong tróc, co tròn, không còn giữ được hình dạng thuôn dài như tế bào trong giếng đặt mẫu đối chứng âm. Trong khi đó, tế bào trong giếng đặt mẫu chế phẩm gel giảm đau M.A vẫn còn giữ được hình dạng như ban đầu và như nhóm đối chứng âm (Hình 2). Hình 2. Nguyên bào sợi chuột L-929 tại thời điểm 24 giờ sau khi đặt mẫu (A) Đối chứng âm (B) Đối chứng dương (C) Gel ibuprofen M.A
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 45 Tỷ lệ tăng trưởng tương đối RGR (relative growth rate) của tế bào trong giếng đặt đối chứng dương và giếng đặt mẫu gel ibuprofen M.A cũng đã được xác định. Kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ tăng trưởng tương đối RGR của nguyên bào sợi chuột L-929 trong giếng đặt mẫu gel ibuprofen M.A là 78.07  6.56 > 70%. Theo hướng dẫn được đề cập trong Tiêu chuẩn ISO 10993:2009 (ISO, 2015), gel ibuprofen M.A không có khả năng gây độc đối với nguyên bào sợi chuột L-929 (Hình 3). Hình 3. Ảnh hưởng ibuprofen M.A đến tỷ lệ tăng trưởng tương đối của nguyên bào sợi chuột L-929 4.2. Khả năng gây độc của gel ibuprofen đối với nguyên bào sợi người hF Nguyên bào sợi người hF được nuôi cấy trong môi trường thích hợp, duy trì ở điều kiện nhiệt độ tương tự như quy trình kỹ thuật nuôi cấy nguyên bào sợi chuột L-929 (Hình 4). Hình 4. Nguyên bào sợi người hF đã nuôi cấy được Quy trình kỹ thuật đánh giá khả năng gây độc của gel ibuprofen M.A đối với nguyên bào sợi người hF đã được thực hiện tương tự kỹ thuật đánh giá khả năng gây độc nguyên bào sợi chuột L-929. Tại thời điểm 24 giờ sau khi đặt mẫu đối chứng âm, nguyên bào sợi người hF vẫn sinh trưởng và phát triển bình thường. Đối với mẫu đối chứng dương, hầu hết các tế bào đã bong tróc, co tròn, không còn giữ được hình dạng thuôn dài như tế bào trong giếng đặt mẫu đối chứng âm. Trong khi đó, tế bào trong giếng đặt mẫu chế phẩm gel ibuprofen M.A vẫn còn giữ được hình dạng như ban đầu và như nhóm đối chứng âm (Hình 5).
46 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 Hình 5. Nguyên bào sợi người hF tại thời điểm 24 giờ sau khi đặt mẫu (A) Đối chứng âm (B) Đối chứng dương (C) Gel ibuprofen M.A Tỷ lệ tăng trưởng tương đối RGR của tế bào trong giếng đặt đối chứng dương và giếng đặt mẫu gel ibuprofen M.A cũng đã được xác định. Kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ tăng trưởng tương đối RGR của nguyên bào sợi người hF trong giếng đặt mẫu gel giảm đau M.A là 113.58  7.33 > 70%. Theo hướng dẫn được đề cập trong Tiêu chuẩn ISO 10993:2009 (ISO, 2015), gel ibuprofen M.A không có khả năng gây độc đối với nguyên bào sợi người hF (Hình 6). Hình 6. Ảnh hưởng ibuprofen M.A đến tỷ lệ tăng trưởng tương đối của nguyên bào sợi người hF 4.3. Khả năng dàn trải Khả năng dàn trải là một trong các chỉ tiêu đánh giá cảm quan cần thiết của chế phẩm bôi da (dạng gel, nhũ tương hoặc vi nhũ tương). Khả năng dàn trải phản ánh mức độ đồng đều của sự lan truyền chế phẩm trên da khi sử dụng thực tế. Do đó, gel ibuprofen M.A đã được đánh giá độ dàn trải khi chịu lực nén bởi các quả cân 50, 100, 200 và 500g. Đối với khối lượng nén 500g, đường kính dàn trải D500 của gel ibuprofen M.A khác biệt có ý nghĩa thống kê so với gel thương mại M.T (p-value < 0.05).
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 47 Khả năng dàn trải Đường kính dàn trải (cm) 7 6 5 4 3 50 100 200 500 Khối lượng nén (g) M.A M.T Hình 7. Khả năng dàn trải của gel ibuprofen M.A so với gel thương mại M.T 4.4. Đỉnh hấp thụ cực đại và đường chuẩn định lượng hoạt chất ibuprofen Đỉnh hấp thụ cực đại của hoạt chất ibuprofen trong vùng quang phổ tử ngoại (200 - 400nm) đã được xác định. Kết quả thực nghiệm cho thấy các dung dịch trong suốt, không màu có hàm lượng ibuprofen 0.015 mg/mL có giá trị đỉnh hấp thụ cực đại tại 222nm (Hình 8). Trong khi đó, Dược điển Hoa Kỳ USP 35 và Dược điển Việt Nam V cũng đã hướng dẫn cụ thể về quy trình định lượng hoạt chất ibuprofen trong viên nén bằng phương pháp quang phổ tử ngoại ở vùng 221 - 224nm. So với kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao đảo pha (RP-HPLC), quang phổ tử ngoại là phương pháp định lượng ibuprofen nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Do đó, quy trình định lượng ibuprofen bằng phương pháp quang phổ tử ngoại đã được nghiên cứu xây dựng tại đỉnh hấp thụ cực đại tại 222nm. Hình 8. Đỉnh hấp thụ cực đại của hoạt chất ibuprofen trong vùng quang phổ tử ngoại
48 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 Đường chuẩn định lượng ibuprofen đã được xây dựng tại đỉnh hấp thụ cực đại 222nm, cho thấy sự tuyến tính của phương trình định lượng ibuprofen 0.003 - 0.024 mg/mL thông qua giá trị mật độ quang (R2 = 0.999) (Hình 9). Đường chuẩn định lượng ibuprofen 1 y = 35.386x + 0.0334 R² = 0.999 Mật độ quang 0.5 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 Nồng độ ibuprofen (mg/mL) Hình 9. Đường chuẩn định lượng ibuprofen 4.5. Khả năng phóng thích hoạt chất ibuprofen Sau 04 giờ, gel giảm đau M.A đã phóng thích 5.81  0.11 mg hoạt chất ibuprofen (Hình 10). Khối lượng hoạt chất ibuprofen đã phóng thích được tại thời điểm 05 giờ khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với thời điểm 04 giờ (p value < 0.05). Khối lượng hoạt chất phóng thích theo thời gian 6.00 Khối lượng hoạt chất (mg/cm2) 5.00 4.00 1 2 3 4 5 Thời gian (giờ) Hình 10. Khối lượng hoạt chất ibuprofen phóng thích theo thời gian So với gel thương mại trong công bố của Maru và cộng sự (2015), tỷ lệ hoạt chất ibuprofen đã phóng thích từ gel ibuprofen M.A đã được ghi nhận là nhiều hơn. Cụ thể, tại thời điểm 01 giờ, trong khi gel thương mại chỉ phóng thích được khoảng 50% hoạt chất thì gel giảm đau M.A đã phóng thích được hơn 70%. Tỷ lệ phóng thích hoạt chất này bão hoà trong đoạn 70 - 80% tại thời điểm 2.5 giờ đối với gel thương mại; Trong khi đó, tỷ lệ hoạt chất trong gel ibupofen M.A chỉ bão hoà khi đã phóng thích được hơn 90% tại thời điểm 04 giờ (Hình 11) (Maru & ctg., 2015).
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 49 Tỷ lệ hoạt chất phóng thích theo thời gian 100.00 Tỷ lệ hoạt chất (%) 80.00 60.00 1 2 3 4 5 Thời gian (giờ) Hình 11. Tỷ lệ hoạt chất ibuprofen phóng thích theo thời gian 4.6. Khả năng thẩm thấu hoạt chất ibuprofen qua da Khả năng thẩm thấu của hoạt chất ibuprofen từ gel giảm đau M.A qua da chuột đạt tỷ lệ tối đa là 18.77  0.10% tại thời điểm 05 giờ (Hình 12) với thông lượng giải phóng tối đa 0.0142  0.01 mg/cm2/h. Khối lượng hoạt chất thẩm thấu qua da theo thời gian Khối lượng hoạt chất (mg/cm2) 0.38 0.36 0.34 0.32 0.30 1 2 3 4 5 Thời gian (giờ) Hình 12. Khối lượng ibuprofen thẩm thấu qua da theo thời gian Hình 13. Tỷ lệ ibuprofen thẩm thấu qua da theo thời gian
50 Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 5. Kết luận & gợi ý Đỉnh hấp thụ cực đại của các dung dịch ibuprofen đã được xác định tại bước sóng 222nm thuộc vùng quang phổ tử ngoại (200 - 400nm). Qua đó, đường chuẩn định lượng nồng độ dung dịch ibuprofen tương ứng đã được đề xuất và xây dựng với hệ số tương quan R2 = 0.999. Phương pháp này cho phép định lượng ibuprofen nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Gel ibuprofen được cung cấp không có khả năng gây độc đối với nguyên bào sợi chuột L- 929 và nguyên bào sợi người hF, đây là đặc tính chỉ tiêu mới, lần đầu tiên được công bố. Ngoài ra, gel có độ dàn trải đồng đều, khả năng phóng thích hoạt chất ra khỏi chế phẩm đạt hơn 90% trong 05 giờ và có khả năng thẩm thấu qua da chuột. Để kết quả của đề tài có thể được ứng dụng trong thực tiễn, một số nội dung nghiên cứu sau đây nên tiếp tục được thực hiện: Nghiên cứu đánh giá khả năng thẩm thấu hoạt chất ibuprofen qua da người; Nghiên cứu thử nghiệm mức độ kích ứng da của chế phẩm đã bào chế được bằng phương pháp áp bì (patch test); Nghiên cứu đánh giá độ ổn định của chế phẩm sau khi bào chế 12, 24 và 36 tháng. Tài liệu tham khảo Bolzinger, M. A., Briançon, S., Pelletier, J., Fessi, H., & Chevalier, Y. (2008). Percutaneous release of caffeine from microemulsion, emulsion and gel dosage forms. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 68(2), 446-451. doi:10.1016/j.ejpb.2007.10.018 Brainfarma Industria Química e Farmacêutica S/A. (2022). Randomized, double-blind, parallel, phase iii superiority clinical trial to evaluate the efficacy and safety of ibuprofen gel compared with placebo in the treatment of acute musculoskeletal pain. Retrieved October 24, 2023, from clinicaltrials.gov Bushra, R., & Aslam, N. (2010). An overview of clinical pharmacology of Ibuprofen. Oman Medical Journal, 25(3), 155-1661. doi:10.5001/omj.2010.49 ISO. (2015). Biological evaluation of medical devices - Part 33: Guidance on tests to evaluate genotoxicity - Supplement to ISO 10993-3. Retrieved October 24, 2023, from https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:tr:10993:-33:ed-1:v1:en Kashyap, A., Das, A., & Ahmed, A. (2020). Formulation and evaluation of transdermal topical gel of Ibuprofen. Journal of Drug Delivery and Therapeutics, 10, 20-25. doi:10.22270/jddt.v10i2.3902 Khan, G. M., & Jiabi, Z. (1998). Formulation and in vitro evaluation of Ibuprofen-Carbopol® 974P-NF controlled release matrix tablets III: Influence of co-excipients on release rate of the drug. Journal of Controlled Release, 54(2), 185-190. doi:10.1016/S0168- 3659(97)00225-3 Kishori, Thomas, S., Sowparnika, Yajnesh H, Mashitha, Shahima, A., & Kumar, R. (2022). Formulation and evaluation of Ibuprofen gel. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 75(1), 176-178. doi:10.47583/ijpsrr.2022.v75i01.029 Maru, S., Okaru, A. O., Kamau, F. N., Kuria, K. a. M., Ng’ang’a, B. N., Gathu, L., & Mathenge, A. (2015). Formulation and evaluation of Ibuprofen gel using a natural polymer. East and Central African Journal of Pharmaceutical Sciences, 18(1), 18-22. Marzoli, F., Marianecci, C., Rinaldi, F., Passeri, D., Rossi, M., Minosi, P. … Pieretti, S. (2019). Long- lasting, antinociceptive effects of pH-sensitive niosomes loaded with Ibuprofen in Acute and chronic models of pain. Pharmaceutics, 11(2), Article 62. doi:10.3390/pharmaceutics11020062
Lê T. T. Lan, Đoàn N. M. Anh. HCMCOUJS-Kỹ thuật và Công nghệ, 19(1), 40-51 51 Morgan, D. M. L. (1998). Tetrazolium (MTT) assay for cellular viability and activity | SpringerLink. Retrieved October 24, 2023, from https://link.springer.com/protocol/10.1385/ 0-89603-448-8:179 Ng, S.-F., Rouse, J. J., Sanderson, F. D., & Eccleston, G. M. (2010). A comparative study of transmembrane diffusion and permeation of Ibuprofen across synthetic membranes using franz diffusion cells. Pharmaceutics, 2(2), 209-223. doi:10.3390/pharmaceutics2020209 Ng, S.-F., Rouse, J. J., Sanderson, F. D., Meidan, V., & Eccleston, G. M. (2010). Validation of a static franz diffusion cell system for in vitro permeation studies. AAPS PharmSciTech, 11(3), 14321441. doi:10.1208/s12249-010-9522-9 Nguyen, M. T. N., Phan, N. T. H., Lam, H. M., & Tran, H. L. B. (2022). In vitro antithrombogenicity and endothelialization evaluation of heparin immobilized bovine pericardial scaffold. VNUHCM Journal of Natural Sciences, 6(3), 2251-2259. doi:10.32508/stdjns.v6i3.1159 Pham, C. V., Can, M. V., Pham, H. T., Dang, C. T., Tran, B. N., Nguyen, B. V., … Nguyen, C. N. (2020). Development of Ibuprofen-loaded solid lipid nanoparticle-based hydrogels for enhanced in vitro dermal permeation and in vivo topical anti-inflammatory activity. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 57, Article 101758. doi:10.1016/j.jddst.2020.101758 Pijuan, J., Barceló, C., Moreno, D. F., Maiques, O., Sisó, P., Marti, R. M., … Panosa, A. (2019). In vitro cell migration, invasion, and adhesion assays: From cell imaging to data analysis. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 7(107). doi:10.3389/fcell.2019.00107 Rasool, A., Abu-Gharbieh, E., Fahmy, S. A., Saad, H. S., & Khan, S. (2010). Development and evaluation of Ibuprofen transdermal gel formulations. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 9(4), 355-363. doi:10.4314/tjpr.v9i4.58928 Salamanca, C. H., Barrera-Ocampo, A., Lasso, J. C., Camacho, N., & Yarce, C. J. (2018). Franz diffusion cell approach for pre-formulation characterisation of ketoprofen semi-solid dosage forms. Pharmaceutics, 10(3), Article148. doi:10.3390/pharmaceutics10030148 Varrassi, G., Pergolizzi, J. V., Dowling, P., & Paladini, A. (2020). Ibuprofen safety at the golden anniversary: Are All NSAIDs the same? A narrative review | Advances in therapy. Retrieved October 24, 2023, from https://link.springer.com/article/10.1007/s12325-019-01144-9 Wade, A. G., Crawford, G. M., Young, D., Corson, S., & Brown, C. (2019). Comparison of diclofenac gel, Ibuprofen gel, and ibuprofen gel with levomenthol for the topical treatment of pain associated with musculoskeletal injuries. The Journal of International Medical Research, 47(9), Article 44544468. doi:10.1177/0300060519859146 Whitefield, M., O’Kane, C. J. A., & Anderson, S. (2002). Comparative efficacy of a proprietary topical IBUPROFEN gel and oral ibuprofen in acute soft tissue injuries: A randomized, double-blind study. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics, 27(6), 409-417. doi:10.1046/j.1365-2710.2002.00439.x ©The Authors 2024. This is an open access publication under CC BY NC licence.