t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 5 ứNG DụNG DUNG MôI CO 2 SIêU TớI HạN đIềU CHế LIPOSOM CHứA ARBUTIN Sử DụNG TRONG Mỹ PHẩM NANO Hoàng Văn Lương* Vũ Bình Dương * Nguyễn Văn Long * Đào Văn Đôn * TãM T¾T Liposom chứa arbutin được điều chế theo phương pháp bốc hơi đảo pha và sử dụng dung môi CO 2 siêu tới hạn. Kết quả đã tìm được điều kiện phù hợp cho quá trình tạo liposom là: nhiệt độ 60 0 C, áp suất 200 bar. Liposom thu được theo phương pháp này có kích thước, hiệu suất liposom hóa và hàm lượng t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 6 arbutin cao hơn so với phương pháp truyền thống của Bangham. * Từ khóa: Liposom; Arbutin, Siêu tới hạn; Mỹ phẩm nano. STUDy OF APPLYING SUPERCRITICAL CARBON DIOXIED PREPARES ARBUTIN LIPOSOME USED IN NANOCOSMETICS Hoang Van Luong Vu Binh Duong Nguyen Van Long Dao Van Don SuMMARY Preparation of liposome containing arbutin was made successfully by the supercritical reverse phase t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 7 evaporation method without organic solvent. The most suitable critical conditions for making liposome were found that: the pressure was 200bar; temprature was 60 0 C. The particles of liposome and liposomzation capicity followed this method was better than Bangham’s method. * Key words: Liposome; Arbutin; Supercritical; Nanocosmetics. §Æt vÊn ®Ò Arbutin là chất chiết xuất từ một số loài thực vật, đặc biệt có hàm lượng cao trong cây Bearberry (Arctostaphylos uva- ursi). Các nghiên cứu về tác dụng dược lý cho thấy: arbutin làm mất sắc tố trên da do tác dụng ức chế enzym tyrosinase tạo thành hắc tố da. Vì vậy nó được sử dụng phổ biển làm chất trắng da trong mỹ phẩm. Muốn t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 8 tạo được tác dụng, arbutin phải thấm qua được lớp biểu bì và phân bố giữa lớp tế bào biểu bì tạo hắc tố (nằm giữa lớp biểu bì và hạ bì) với nồng độ đủ lớn gây ra tác dụng ức chế tyrosinase. Tuy nhiên, do bản chất của arbutin (hình 1) là chất dễ tan trong nước, nên khả năng thấm qua lớp biểu bì rất hạn chế. Để khắc phục hiện tượng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu bào chế liposom chứa arbutin giúp thay đổi tính thÊm, cải thiện khả năng xuyên thấm, nhằm làm tăng hiệu quả gây trắng da. * Häc viÖn Qu©n y Ph¶n biÖn khoa häc: PGS. TS. NguyÔn V¨n Minh t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 9 Hình 1: Cấu trúc hóa học của arbutin. Trên thế giới đã có nhiều phương pháp bào chế liposom như phương pháp của Bamhang dùng dung môi hữu cơ để hòa tan phospholid, sau đó phân tán dưîc chất và bốc hơi dung môi. Tuy nhiên, phương pháp này hiệu suất tạo được liposom thấp. Ngoài ra còn tồn dư các dung môi hữu cơ độc hại trong sản phẩm. Phương pháp sử dụng chất lỏng CO 2 siêu tới hạn làm dung môi trong chế tạo liposom có nhiều ưu điểm như: hiệu suất cao, kích thước tiểu phân nhỏ, không độc hại, rẻ tiền [2]. Vì vậy trong nghiên cứu này, chúng tôi ứng dụng dung môi CO 2 siêu tới hạn để bào chế liposom chứa arbutin tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 10 theo phng phỏp bc hi o pha (the supercritical reverse phase evaporation method - SCRPE) vi mc tiờu: - Ch to c liposom cha arbutin cú kớch thc tiểu phõn nano. - Kho sỏt nh hng ca ỏp sut siờu ti hn n hiu qu liposom húa arbutin. Nguyên vật liệu và ph-ơng pháp nghiên cứu 1. Nguyờn vt liu. - Lecitin ca Sigma t tiờu chun USP 30, arbutin (Merck - c); cloroform, ethanol (Wako - Nht Bn) v cỏc húa cht khỏc. - Thit b chit sut siờu ti hn Thai.cor 2000 (M), cú b phn c bit bc hi dung mụi CO2; mỏy o kớch thc tiu phõn nano NICOMP 370 (Santar Barbara - M); h thng sc kớ lng cao ỏp Water t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 11 (Mỹ); hệ thống sắc kí cột gel Sephadex G25. 2. Phương pháp nghiên cứu. 2.1. Phương pháp bào chế liposom: - Chế tạo liposom theo phương pháp SCRPE: cân 10 gam lecitin phân tán trong 1 ml cồn, cho vào bình. Cân và hòa tan 500 mg arbutin trong 200 ml nước cất, cho vào bình có khuấy từ đã có sẵn hỗn dịch lecitin. Cấp dòng CO 2 siêu tới hạn vào trong bình, duy trì nhiệt độ 60 0 C, áp suất bình khảo sát là 150, 200, 250; 300; 350, 400 bar trong thời gian 30 phút. Bốc hơi dung môi CO 2 bằng cách mở van xả với tốc độ 1 ml/phút cho tới khi áp suất trong bình về 0 bar. Hỗn dịch liposom được lọc lần lượt qua các màng lọc có kích thước 3; 1,2; 0,6; 0,4 và 0,22 µm. Dịch lọc liposom bảo quản ở 4 0 C. - Chế tạo liposome theo phương pháp của Bangham. Cân và hòa t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 12 tan hoàn toàn lecitin trong cloroform trong bình kín, bốc hơi dung môi dưới điều kiện áp suất giảm cho tới khi thu được màng lecitin mỏng. Cân và hòa tan arbutin trong nước, sau đó phân tán vào màng mỏng lecitin, hỗn dịch làm nóng tới 60 0 C trong 10 phút. Sau đó lắc mạnh hỗn hợp trên máy lắc trong 5 phút tới khi thu được hỗn dịch chứa liposom, lọc qua màng lọc có kích thước khác nhau từ 3 - 0,2 µm. 2.2. Phương pháp phân tích kích thước tiểu phân: Pha loãng mẫu liposom 400 lần với nước cất. Sau đó chuyển vào tế bào đo của hệ thống máy xác định kích thước tiểu phân nano NICOMP 370. Kết quả xác định kích thưíc tiểu phân được xử l í trên máy tính. Mỗi mẫu làm lặp lại 6 lần. t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 13 2.3. Phương pháp xác định hiệu suất liposom hóa: Bơm 100 µl mẫu liposom vào cột gel sephadex để tách lấy các arbutin tự do và liposom đã chứa arbutin. Cứ sau 5 phút lựa chọn 1 phân đoạn. Đo kh¶ năng hấp thụ tử ngoại của các phân đoạn ở bước sóng 280 nm cho tới khi không còn các pic trên sắc kí đồ, chứng tỏ arbutin và liposom đã ra hết khỏi cột. Gộp chung các phân đoạn cùng chứa liposom hoặc arbutin với nhau. Hòa tan trong dung dịch trion X100 0,5%. Định lượng arbutin bằng sắc k í lỏng hiệu năng cao với pha động sử dụng là methanol: nước = 15 : 85, thể tích bơm mẫu 20µl, tốc độ dòng 1ml/phút, detector UV ở bước sóng 280 nm. Phần trăm arbutin được liposom hóa tính theo công thức sau: t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 14 C lipo x V lipo E (%) = x 100 (C lipo x V lipo ) + (C tdo x V tdo ) Trong đó: C lipo ; C tdo là nồng độ arbutin trong liposom và ở dạng tự do. KÕt qu¶ nghiªn cøu 1. Kết quả nghiên cứu tạo liposom. Theo phương pháp SCRPE, quá trình tạo liposom trải qua 4 bước sau: trước hết tạo dung dịch đồng nhất của lecitin và cồn trong CO 2 siêu tới hạn (a), sau đó phân tán dung dịch arbutin vào trong dung dịch lecitin tạo thành nhũ tương ở trạng thái siêu tới hạn CO 2 /N (b), ở điều kiện có khuấy trộn các lecitin sẽ sắp xếp đầu không phân cực hướng ra hai bên và đầu phân cực hướng vào trong, trong qu¸ trình đó bao lấy các tiểu phân arbutin vào phần phân cực của lớp phospholipid (c), khi [...]... lng nhanh hn so vi liposom iu ch theo phng phỏp SCRPE BN LUN Arbutin ch to di dng liposom để ci thin tớnh thm qua da v phỏt huy tt hn hiu qu g y 25 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 trng da Trong nghiờn cu ny, chỳng tụi s dng phng phỏp bc hi dung mụi siờu ti hn o pha iu ch liposom, phng phỏp n y cú u im l khụng s dng dung mụi hu c c hi Kt qu cho thy liposom sn xut theo phng phỏp ny cú kớch thc nh... c liposom húa cao hn so vi phng phỏp truyn thng Vỡ vy, n nh ca liposom cng kộo di hn Trong phng phỏp SCRPE cỏc yu t nh hng bao gm: nhit , ỏp sut ti hn v t trng ca CO2 Kt qu kho sỏt cho thy ỏp sut thớch hp nht cho iu ch liposom l 200 bar KT LUN ó iu ch c liposom cha arbutin t lecitin bng phng phỏp SCRPE Liposom cú kớch thc khong 120 nm vi hiu sut liposom hoỏ t khong 23% p sut phự hp cho quỏ trỡnh liposom. .. phng phỏp SCRPE t 22,7%, trong khi phng phỏp ca Bangham ch t 5,4% Hm lng arbutin trong liposom iu ch theo phng phỏp SCRPE t cao hn so vi phng phỏp Bangham (p < 0,05) 4 n nh ca liposom 23 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 Liposom sau khi c iu ch, bo qun nhit phũng, theo dừi n nh trong vũng 30 ngy Quan sỏt s tỏch lp ca liposom Bảng 4: Kết quả độ ổn định của liposom điều chế theo 2 ph-ơng pháp... khi 6 14 30 iu gi ngy ngy ch Phng - + ++ ++ - - - + phỏp Bangham Phng phỏp 24 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 SCRPE Ghi chú: (-): không tách lớp; (+) tách lớp không rõ ràng; (++) tách lớp rõ ràng * Sau 6 gi, liposom iu ch theo phng phỏp ca Bangham ó tỏch lp, trong khi ú liposom sn xut theo phng phỏp SCRPE sau 30 ngy mi thy cú hin tng tỏch lp, nhng mc cha rừ rng Nguyờn nhõn do liposom sn xut theo...tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 gim ỏp sut v nhit liposom c hỡnh thnh CO2 chuyn t trng thỏi liờn tc to thnh hn siờu ti hn sang trng dch trong nc (hỡnh 2) thỏi khớ, lỳc ú cỏc Hỡnh 2: Quỏ trỡnh to liposom theo phng phỏp SCRPE 15 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 2 Kt qu kho sỏt kh nng nh hng ca ỏp sut n kh nng to liposome Bng 1: Kớch thc v hiu sut to liposom cỏc iu kin ỏp... phự hp cho quỏ trỡnh liposom húa l 26 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 200 bar Hm lng arbutin trong liposom l 28,2% Liposom bo qun nhit phũng sau 30 ngy mi xut hin hiện tng sa lng Tài liệu tham khảo 1 Vừ Xuõn Minh Cỏc dng bo ch hin i, Nh xut bn Y hc, 2005, tr 172-186 2 Katsuto Otake, Takeshi Shimomura, Toshihiro Goto,Tomohiro Imura Preparation of liposomes using an improved supercritical reverse... tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 liposom húa s n nh khong 15% Hiu sut liposom húa cao nht ỏp sut 200 bar t 21,6% 3 Kt qu so sỏnh to thnh liposom gia 2 phng phỏp iu ch liposom theo phng phỏp SCRPE 600C; 200 bar v phng phỏp ca Bamhang Bng 2: Kt qu so sỏnh KTTP liposom theo hai phng phỏp Ph-ơng Mè Ph-ơng pháp pháp SCRPE Bamhang (nm) 2 125,2 189,8 21,7 1 (nm) 25,4 131,6 197,1 19 tạp chí y - d-ợc... 2006, 22, pp 25432550 3 Shengie Bian, Min Koo Choi, Hongxia Lin, Sunl Jae Chung Deformable liposomes for topical skin delivery of arbutin J Korea Pharm Sici, 2006, Vol 36, N05, pp 299-304 4 Ai Heu Wen, Min Koo Choi, Dea Duk Kim Formulation of liposome for topical delivery of 27 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 arbutin Arch Pharm Res, 2006, Vol 29, No12, pp 1187-1192 28 ... kớch thc liposom v hiu sut liposom húa cng khỏc nhau Khi ỏp sut cng tng, kớch thc tiu phõn cng gim Tuy nhiờn, nu ỏp sut tng trờn 350 bar thỡ kớch thc tiu phõn gim nhng khụng ỏng k (p > 0,05) khong ỏp sut 200 - 250 bar, kớch thc tiu phõn t nh nht l 117 - 121 nm Hiu sut liposom húa cỏc mc ỏp sut khỏc nhau cng cho kt qu khụng ging nhau Khi ỏp sut tng cao, hiu sut liposom húa cú xu th gim Tuy nhiờn,... 3 27,3 14,5 X + 121,8 SD 6,25 207,4 11.89 P1-2 < 0,05 * Kớch thc tiu phõn liposom iu ch theo phng phỏp SCRPE nh hn so vi phng phỏp Bangham S khỏc bit ny cú ngha thng kờ (p < 20 tạp chí y - d-ợc học quân sự số 4-2009 0,05) Khi kớch thc tiu phõn nh, liposom s bn vng hn cỏc liposom cú kớch thc ln Bng 3: Kt qu so sỏnh hiu sut liposom húa theo hai phng phỏp Ph-ơng Ph-ơng M pháp pháp ẻ SCRPE Bamhan g Hi . t¹p chÝ y - d-îc häc qu©n sù sè 4-2009 5 ứNG DụNG DUNG MôI CO 2 SIêU TớI HạN đIềU CHế LIPOSOM CHứA ARBUTIN Sử DụNG TRONG Mỹ PHẩM NANO Hoàng Văn Lương* Vũ Bình Dương * Nguyễn Văn. Đôn * TãM T¾T Liposom chứa arbutin được điều chế theo phương pháp bốc hơi đảo pha và sử dụng dung môi CO 2 siêu tới hạn. Kết quả đã tìm được điều kiện phù hợp cho quá trình tạo liposom là:. hơi dung môi. Tuy nhiên, phương pháp n y hiệu suất tạo được liposom thấp. Ngoài ra còn tồn dư các dung môi hữu cơ độc hại trong sản phẩm. Phương pháp sử dụng chất lỏng CO 2 siêu tới hạn