Nghiên cứu điều chế vi nhũ tương chứa dầu nghệ

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VI NHŨ TƯƠNG CHỨA DẦU NGHỆ<br /> Phan Thị Hà Liên*, Nguyễn Huy Khương*, Huỳnh Văn Hóa*, Trần Văn Thành*<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Mục tiêu: Xác định thành phần và xây dựng công thức vi nhũ tương chứa dầu nghệ.<br /> Phương pháp nghiên cứu: Dầu nghệ được định lượng thông qua curcumin toàn phần qui đổi về curcumin<br /> I bằng phương pháp quang phổ tử ngoại ở bước sóng λ = 430 nm. Thành phần công thức vi nhũ tương được khảo<br /> sát qua giản đồ ba pha: pha dầu (dầu mù u, Labrafac PG), pha nước (nước cất, cồn 10%, cồn 20%) và chất diện<br /> hoạt (Tween 20, Tween 80, Span 80). Vi nhũ tương được khảo sát bằng phương pháp nhỏ giọt pha nước vào hỗn<br /> hợp pha dầu với chất diện hoạt và đồng diện hoạt đang khuấy từ. Khảo sát tính tan của dầu nghệ trên nhiều dung<br /> môi để điều chế vi nhũ tương chứa dầu nghệ bằng phương pháp dùng dung môi chung. Cấu trúc và độ bền của vi<br /> nhũ tương chứa dầu nghệ được đánh giá bằng độ dẫn điện, pH, chu kỳ nhiệt độ, lực ly tâm. Thử nghiệm tế bào<br /> Franz đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất của vi nhũ tương.<br /> Kết quả: Quy trình định lượng dầu nghệ trong chế phẩm và trong thử nghiệm khả năng giải phóng hoạt<br /> chất qua màng được xây dựng và thẩm định đạt yêu cầu. Công thức vi nhũ tương chứa dầu nghệ gồm dầu<br /> Labrafac PG, nước cất, hỗn hợp Tween 20: Span 80 (3:1) và propylen glycol được lựa chọn do có khả năng tạo<br /> vùng vi nhũ tương cao nhất. Thử nghiệm đánh giá độ giải phóng hoạt chất theo thời gian cho thấy 60% dầu nghệ<br /> được phóng thích liên tục qua màng bán thấm sau 5 giờ. Công thức được lựa chọn có độ bền pha cao thông qua<br /> thử nghiệm điều kiện khắc nghiệt (thử nghiệm ly tâm và thử nghiệm chu kỳ nhiệt) và ở điều kiện thường (sau 6<br /> tháng).<br /> Kết luận: Đã nghiên cứu được công thức vi nhũ tương chứa dầu nghệ<br /> Từ khóa: Vi nhũ tương, Curcumin<br /> <br /> ABSTRACT<br /> FORMULATION DESIGN OF MICROEMULSION CONTAINING TURMERIC OIL<br /> Phan Thi Ha Lien, Nguyen Huy Khuong, Huynh Van Hoa, Tran Van Thanh<br /> * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 21 - 26<br /> Objective: Establishing formulation of microemulsion containing tumeric oil.<br /> Method: Curcumin (in term of curcumin I) in tumeric oil was quantified by means of UV-Vis<br /> spectrophotometry method at the λ of 430 nm. Tamanu oil, Labrafac PG, Tween 20, Tween 80, Span 80, water,<br /> ethanol 10% and ethanol 20% were used to study the formulation of microemulsion by titration method. The<br /> pseudo-ternary diagrams were constructed to determine the appropriate compositions and proportion of water<br /> phase: surfactant/ cosurfactant: oil phase. The selected formulation was applied to prepare the turmeric oilcontained microemulsion using common solvent method. The release profile of turmeric oil was then assessed by<br /> Franz cells method. Phase stability were studied under thermal-cycling and centrifugation tests.<br /> Results: Tween 20: Span 80 (3:1) and Labrafac PG were selected as surfactants and oil phase because of the<br /> wide range of microemulsion zone in the pseudo-ternary diagrams. Propylene glycol was used as common solvent<br /> integrating turmeric oil into the microemulsion. The rate of turmeric oil: propylene glycol was determined at 1:4.<br /> More than 60% of turmeric oil was released continuously over 5 hours throught the IPM-treated permeable<br /> * Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh<br /> Tác giả liên lạc: TS. Trần Văn Thành - ĐT: 0919000008 - Email: thanhpharm@gmail.com<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Học<br /> <br /> 21<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014<br /> <br /> membrane. Phase stability of microemulsion was shown under thermal-cycle and centrifugation stress.<br /> Conclusion: Formulation of microemulsion containing tumeric oil was achieved.<br /> Keywords: Microemulsion, Curcumin<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Nghệ từ lâu được dùng trong dân gian để<br /> điều trị bệnh và được chứng minh một cách<br /> khoa học về khả năng kháng viêm, kháng<br /> khuẩn, chống oxy hóa. Curcumin (CUR), hoạt<br /> chất chính trong dầu nghệ, có độ tan kém do<br /> đó cần có dạng bào chế thích hợp để làm tăng<br /> hiệu quả trị liệu của dầu nghệ(1,3). Vi nhũ<br /> tương là dạng bào chế có khả năng làm tăng<br /> độ tan và phù hợp với dạng thuốc dùng trên<br /> da(2). Mục tiêu của đề tài là xác định thành<br /> phần và nghiên cứu công thức bào chế vi nhũ<br /> tương chứa dầu nghệ.<br /> <br /> NGUYÊNLIỆU -PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU<br /> Nguyên liệu<br /> Dầu nghệ và dầu mù u (Việt Nam), Labrafac<br /> PG (Gattefosse, Pháp) đạt tiêu chuẩn nhà sản<br /> xuất, các tá dược khác đạt tiêu chuẩn nhà sản<br /> xuất. Curcumin I (Viện kiểm nghiệm TP.HCM)<br /> và các hóa chất, dung môi đạt tiêu chuẩn dành<br /> cho phân tích.<br /> <br /> Phương pháp<br /> Xác định thành phần công thức vi nhũ tương<br /> Vi nhũ tương được khảo sát bằng phương<br /> pháp nhỏ giọt pha nước và hỗn hợp pha dầu<br /> với chất diện hoạt và đồng diện hoạt trên bếp<br /> khuấy từ. Đối với mỗi giản đồ pha, hỗn hợp<br /> pha dầu, chất diện hoạt hay hỗn hợp chất diện<br /> hoạt/đồng diện hoạt được chuẩn bị với các tỉ<br /> lệ khối lượng 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8,<br /> 1:9. Pha nước được cho từ từ vào hỗn hợp trên<br /> và được khuấy đều suốt thời gian thử<br /> nghiệm.Vùng vi nhũ tương được ghi nhận là<br /> vùng hỗn hợp trong suốt(4).<br /> Giản đồ ba pha được sử dụng để xác định<br /> vùng tạo vi nhũ tương tương ứng với các tỉ lệ<br /> khác nhau của các thành phần pha dầu: pha<br /> nước: chất diện hoạt. Pha dầu, pha nước và chất<br /> <br /> 22<br /> <br /> diện hoạt được khảo sát dựa trên nguyên tắc cố<br /> định hai thành phần trong ba thành phần.<br /> Bảng 1. Thành phần cơ bản vi nhũ tương<br /> <br /> Pha dầu<br /> <br /> Thành phần khảo sát<br /> Tween 20, Tween 80, Span<br /> 80<br /> dầu mù u, Labrafac PG<br /> <br /> Pha nước<br /> <br /> nước cất, cồn 10%, cồn 20%<br /> <br /> Thành phần<br /> Chất diện hoạt<br /> <br /> Đánh giá lựa chọn giản đồ pha<br /> - Vùng tạo vi nhũ tương: Diện tích vùng tạo<br /> vi nhũ tương giữa các giản đồ pha được so sánh<br /> trực tiếp bằng phương pháp chồng giản đồ.<br /> - Thành phần nước trong công thức vi nhũ<br /> tương: Giản đồ pha được lựa chọn với công thức<br /> chứa hàm lượng nước cao nhất.<br /> <br /> Xây dựng công thức vi nhũ tương chứa dầu<br /> nghệ<br /> Lần lượt cho 0,1 g dầu nghệ vào cốc chứa 5 g<br /> mỗi chất: nước cất, Tween 20, Tween 80, Span 80,<br /> Labrafac PG, dầu mù u, propylene glycol và<br /> cồn 20% và khuấy từ trong 30 phút để đánh giá<br /> khả năng hỗn hòa của dầu nghệ với các thành<br /> phần trong vi nhũ tương, cồn và propylen<br /> glycol. Ghi nhận chất có khả năng hỗn hòa hay<br /> hòa tan dầu nghệ để dùng làm dung môi chung<br /> cho qui trình bào chế vi nhũ tương chứa dầu<br /> nghệ.<br /> Với 2 dung môi propylen glycol và cồn 20%<br /> cần khảo sát thêm tỉ lệ thích hợp để khi phối hợp<br /> vào công thức không làm phá vỡ cấu trúc vi nhũ<br /> tương, bằng cách thêm từng giọt 2 dung môi<br /> trên vào vi nhũ tương, ghi nhận thời điểm vi<br /> nhũ tương bắt đầu chuyển sang dạng đục.<br /> <br /> Đánh giá vi nhũ tương chứa dầu nghệ<br /> Tính chất vi nhũ tương<br /> Tỉ trọng: xác định bằng tỉ trọng kế.<br /> pH: Vi nhũ tương phân tán vào nước cất đun<br /> sôi để nguội, lọc qua giấy lọc, đo pH.<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014<br /> Độ dẫn điện: Thực hiện trên 5 mẫu để so<br /> sánh và đánh giá:<br /> - Mẫu 1: hỗn hợp dầu, chất diện hoạt và<br /> đồng diện hoạt.<br /> - Mẫu 2, 3: mẫu với tỉ lệ nước nằm trong<br /> vùng vi nhũ tương trong giản đồ pha.<br /> - Mẫu 4, 5: mẫu với tỉ lệ nước nằm ngoài<br /> vùng vi nhũ tương trong giản đồ pha.<br /> Độ ổn định pha:<br /> - Độ ổn định pha theo chu kỳ nhiệt: Theo dõi<br /> độ ổn định của vi nhũ tương với 6 chu kỳ thay<br /> đổi nhiệt độ, mỗi chu kỳ bao gồm 24 giờ ở 4oC,<br /> 24 giờ ở 50oC và 24 giờ ở nhiệt độ phòng.<br /> - Độ ổn định ly tâm: Vi nhũ tương chứa dầu<br /> nghệ được ly tâm 15 phút ở 12000 vòng/phút.<br /> Khả năng giải phóng hoạt chất qua màng<br /> 500 mg vi nhũ tương chứa dầu nghệ được<br /> đặt trên màng cellulose đã được xử lý trong tế<br /> bào Franz với pha nhận là cồn 70% ở nhiệt độ 37<br /> ± 1 oC. Lượng hoạt chất phóng thích qua màng<br /> được xác định tại các thời điểm 30, 60, 120, 180,<br /> 240 và 300 phút.<br /> <br /> Thẩm định quy trình định lượng CUR (qui đổi<br /> về CUR I) trong chế phẩm và trong thử<br /> nghiệm giải phóng hoạt chất qua màng<br /> CUR (qui đổi về CUR I) trong chế phẩm<br /> được định lượng bằng phương pháp UV ở bước<br /> sóng 430 nm với dung môi là cồn 70% và được<br /> thẩm định về độ đặc hiệu, tính tuyến tính, độ<br /> chính xác và độ đúng theo quy định chung.<br /> CUR (qui đổi về CUR I) trong thử nghiệm<br /> giải phóng hoạt chất qua màng được định lượng<br /> bằng phương pháp quang phổ UV-Vis ở bước<br /> sóng 430 nm và được thẩm định về tính đặc<br /> hiệu, tính tuyến tính, độ lặp lại, độ đúng, độ thô.<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> và thành phần chất diện hoạt cũng như pha<br /> nước lần lượt được thay đổi. Khi đã xác định<br /> được thành phần chất diện hoạt và pha nước,<br /> pha dầu được khảo sát so sánh giữa dầu mù u và<br /> dầu Labrafac PG. Vùng tạo vi nhũ tương được<br /> xác định bằng cảm quan.<br /> Dầu mù u và nước cất được cố định để khảo<br /> sát thành phần chất diện hoạt. Khi sử dụng riêng<br /> lẻ Tween 20 (hoặc Tween 80) (Hình 1 A) là chất<br /> diện hoạt thì vùng tạo vi nhũ tương rất nhỏ. Sự<br /> phối hợp Tween 20: Span 80 với các tỉ lệ 1:1, 2:1<br /> hoặc 3:1 làm tăng diện tích vùng tạo vi nhủ<br /> tương (Hình 1 B, C, D). Như vậy, khi gia tăng tỉ<br /> lệ Span 80 trong công thức thì khả năng tạo vi<br /> nhũ tương tăng lên. Tuy nhiên khi tỉ lệ Span 80<br /> tăng đến 100% chất diện hoạt thì không tạo được<br /> vi nhũ tương. Trong các tỉ lệ đã khảo sát, tỉ lệ 3: 1<br /> cho công thức có hàm lượng nước cao nhất.<br /> Khi thay thế Tween 20 bởi Tween 80 trong<br /> hỗn hợp Tween: Span 3: 1 làm tăng vùng diện<br /> tích vi nhũ tương nhưng làm giảm lượng nước<br /> tối đa có thể có trong công thức (Hình 1 E). Điều<br /> này có thể do chỉ số HLB của Tween 20 là 16,7<br /> cao hơn HLB của Tween 80 là 15 nên công thức<br /> có Tween 20 có lượng nước tối đa cao hơn. Do<br /> đó Tween 20: Span 80 với tỉ lệ 3: 1 được chọn làm<br /> hỗn hợp chất diện hoạt cho vi nhũ tương.<br /> Khi khảo sát pha nước là nước cất, cồn<br /> 10%, cồn 20% với hỗn hợp chất diện hoạt trên<br /> và pha dầu là dầu mù u thì vùng tạo vi nhũ<br /> tương không thay đổi nên pha nước được<br /> chọn là nước cất.<br /> Khi thay thế dầu mù u bằng dầu Labrafac<br /> PG thì vùng tạo vi nhũ tương và hàm lượng<br /> nước tối đa trong công thức đều tăng (Hình 1 G)<br /> nên Labrafac PG được chọn làm pha dầu.<br /> <br /> <br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> Xác định thành phần vi nhũ tương<br /> Để xác định thành phần của vi nhũ tương,<br /> pha dầu được cố định là dầu mù u trong khi tỉ lệ<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Học<br /> <br /> 23<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014<br /> <br /> (A)<br /> <br /> (B)<br /> <br /> (C)<br /> <br /> (D)<br /> <br /> (E)<br /> <br /> (G)<br /> <br /> Hình 1:. Giản đồ pha thể hiện vùng tạo vi nhũ tương với các thành phần khảo sát khác nhau được ghi cụ thể trên<br /> hình.<br /> <br /> 24<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014<br /> Xây dựng công thức vi nhũ tương chứa dầu<br /> nghệ<br /> Bảng 2: Khả năng hỗn hòa của dầu nghệ với các dung<br /> môi khác nhau<br /> Chất<br /> Nước cất<br /> Tween 20<br /> Tween 80<br /> Span 80<br /> Labrafac PG<br /> Dầu mù u<br /> Propylen glycol<br /> Cồn 20%<br /> <br /> -: không hỗn hòa<br /> <br /> Khả năng hỗn hòa với dầu nghệ<br /> +<br /> -<br /> <br /> +: hỗn hòa<br /> <br /> Bảng 2 cho thấy dầu nghệ không thể hỗn<br /> hòa với các thành phần của công thức cơ bản<br /> nhưng hỗn hòa với propylen glycol. Propylen<br /> glycol được lựa chọn là dung môi cho dầu<br /> nghệ để hòa tan dầu nghệ vào vi nhũ tương.<br /> Nồng độ propylen glycol không làm ảnh<br /> hưởng vi nhũ tương trong công thức được xác<br /> định là 4%. Công thức vi nhũ tương được lựa<br /> chọn là công thức nằm trong vùng vi nhũ<br /> tương rộng nhất với tỉ lệ chất diện hoạt sử<br /> dụng thấp, và lượng nước trong công thức là<br /> cao nhất. Công thức điều chế vi nhũ tương<br /> dầu nghệ được trình bày trong bảng 3.<br /> Bảng 3.: Thành phần công thức vi nhũ tương chứa<br /> dầu nghệ<br /> Thành phần<br /> Dầu nghệ<br /> Labrafac PG<br /> Tween 20<br /> Span 80<br /> Propylene glycol<br /> Nước cất<br /> Tổng cộng<br /> <br /> tỉ lệ (%)<br /> 1<br /> 23,75<br /> 42,75<br /> 14,25<br /> 4<br /> 14,25<br /> 100<br /> <br /> Công thức (g)<br /> 0,500<br /> 11,875<br /> 21,375<br /> 7,125<br /> 2,000<br /> 7,125<br /> 50,00g<br /> <br /> Đánh giá vi nhũ tương dầu nghệ<br /> Tính chất vi nhũ tương<br /> Bảng 4: Tính chất của vi nhũ tương chứa dầu nghệ<br /> Độ dẫn điện Tỉ trọng<br /> (µS/cm)<br /> 25,00<br /> <br /> 0,943<br /> <br /> pH<br /> <br /> Độ bền pha<br /> Chu kỳ nhiệt<br /> Ly tâm<br /> 7,24 Không tách pha Không tách<br /> pha<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Học<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Tính chất của vi nhũ tương chứa dầu nghệ<br /> được trình bày trong Bảng 3. Hỗn hợp dầu và<br /> chất nhũ hóa không dẫn điện, độ dẫn điện<br /> tăng dần theo tỉ lệ thuận với lượng nước thêm<br /> vào. Vậy có thể kết luận vi nhũ tương là dạng<br /> D/N hoặc pha liên tục. pH của vi nhũ tương<br /> thu gần trung tính, do đó độ ổn định của<br /> curcumin cần được khảo sát trong các nghiên<br /> cứu tiếp theo. Kết quả khảo sát độ bền pha<br /> trong điều kiện khắc nghiệt (chu kỳ nhiệt và ly<br /> tâm) cho thấy vi nhũ tương có độ bền pha cao,<br /> không bị tách lớp. Độ ổn định của vi nhũ<br /> tương cần được theo dõi trong thời gian dài có<br /> kèm theo các đánh giá về đặc tính hóa lý của<br /> vi nhũ tương và hàm lượng, độ ổn định của<br /> curcumin theo thời gian cần được thực hiện<br /> trong nghiên cứu tiếp theo.<br /> <br /> Khả năng giải phóng hoạt chất qua màng<br /> <br /> Hình 2: Đồ thị biểu diễn lượng dầu nghệ phóng thích<br /> qua màng theo thời gian.<br /> Hình 2. cho thấy dầu nghệ được phóng<br /> thích liên tục theo thời gian và sau 5 giờ đã có<br /> trên 60% dầu nghệ được phóng thích. Trong 3<br /> giờ đầu, hoạt chất phóng thích qua màng với<br /> tốc độ cao (trên 10% hoạt chất giải phóng<br /> trong 1 giờ). Giờ thứ tư và giờ thứ năm, tốc độ<br /> phóng thích hoạt chất chậm dần (dưới 10%<br /> hoạt chất phóng thích trong 1 giờ). Sau giờ thứ<br /> năm hoạt chất phóng thích không đáng kể.<br /> Tốc độ và lượng hoạt chất phóng thích theo<br /> thời gian cần được cải thiện trong nghiên cứu<br /> tiếp theo.<br /> <br /> 25<br /> <br />