BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ n TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI DƯƠNG THỊ HỒNG ÁNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO NHẰM TĂNG SINH KHẢ DỤNG CỦA CURCUMIN DÙNG THEO ĐƯỜNG UỐNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI DƯƠNG THỊ HỒNG ÁNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO NHẰM TĂNG SINH KHẢ DỤNG CỦA CURCUMIN DÙNG THEO ĐƯỜNG UỐNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 62720402 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Trần Linh PGS.TS Nguyễn Văn Long HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Dương Thị Hồng Ánh LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS Nguyễn Trần Linh PGS TS Nguyễn Văn Long Những người thầy nhiệt tình hướng dẫn hết lòng giúp đỡ thời gian làm luận án vừa qua Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới GS.TS Võ Xuân Minh, PGS TS Nguyễn Đăng Hòa, PGS.TS Phạm Ngọc Bùng, PGS TS Phạm Thị Minh Huệ, PGS.TS Nguyễn Ngọc Chiến toàn thể thầy cô giáo, kỹ thuật viên Bộ môn Bào chế Bộ môn Công nghiệp Dược nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận án Tôi xin cảm ơn giúp đỡ KTV Đinh Đại Độ thầy cô giáo Bộ môn Dược lý Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm tương đương sinh học-Viện kiểm nghiệm thuốc trung ương, Khoa Hóa học-Trường Đại học khoa học tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện vệ sinh dịch tễ Trung ương nhiệt tình giúp đỡ hoàn thành nội dung thực nghiệm trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường chuyên viên phòng Đào tạo Sau đại học quan tâm giúp đỡ trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin cảm ơn người thân gia đình bạn bè bên, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2017 Dương Thị Hồng Ánh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 CURCUMIN .2 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Công thức 1.1.3 Tính chất lý hóa 1.1.4 Độ ổn định 1.1.5 Định tính định lượng .4 1.1.6 Tác dụng dược lý 1.1.7 Sinh khả dụng .4 1.2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN SINH KHẢ DỤNG CỦA CURCUMIN DÙNG ĐƯỜNG UỐNG 1.2.1 Biện pháp làm tăng độ tan tốc độ hòa tan curcumin .6 1.2.2 Biện pháp làm giảm chuyển hóa thải trừ curcumin qua đường tiêu hóa 15 1.2.3 Một số chế phẩm nano chứa curcumin sử dụng biện pháp tăng sinh khả dụng thương mại hóa 22 1.3 MỘT SỐ MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU SINH KHẢ DỤNG CỦA CURCUMIN DÙNG ĐƯỜNG UỐNG 23 1.3.1 Nghiên cứu in vitro 23 1.3.2 Nghiên cứu ex vivo 26 1.3.3 Nghiên cứu in situ 27 1.3.4 Nghiên cứu in vivo 28 Chương NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .31 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 31 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.3.1 Thẩm định phương pháp định lượng 34 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu tiền công thức (Preformulation) 41 2.3.3 Bào chế hệ tiểu phân nano 46 2.3.4 Phương pháp nghiên cứu độ ổn định 53 2.3.5 Phương pháp đánh giá sinh khả dụng in vivo chuột thí nghiệm .54 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 56 3.1 KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG 56 3.2 NGHIÊN CỨU TIỀN CÔNG THỨC .73 3.2.1 Kết nghiên cứu tính chất dược chất 74 3.2.2 Kết nghiên cứu độ ổn định hóa học dược chất trạng thái rắn 76 3.2.3 Kết nghiên cứu tương tác dược chất-tá dược 77 3.3 NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO 79 3.3.1 Xây dựng công thức bào chế hỗn dịch nano curcumin 79 3.3.2 Xác định số thông số quy trình bào chế hỗn dịch nano 84 3.3.3 Xác định số thông số quy trình bào chế bột phun sấy chứa nano 86 3.3.4 Đánh giá ảnh hưởng số yếu tố thuộc công thức thông số quy trình bào chế đến đặc tính tiểu phân nano 86 3.3.5 Tối ưu hóa công thức số thông số quy trình bào chế 92 3.4 NGHIÊN CỨU NÂNG QUY MÔ BÀO CHẾ VÀ DỰ KIẾN TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG .94 3.4.1 Xây dựng công thức bào chế tiểu phân nano curcumin quy mô gam/mẻ .94 3.4.2 Khảo sát thông số trọng yếu, giai đoạn trọng yếu quy trình bào chế hệ tiểu phân nano curcumin quy mô g/mẻ 96 3.4.3 Đánh giá số đặc tính hệ tiểu phân nano curcumin quy mô g/mẻ 102 3.4.4 Dự kiến tiêu chuẩn chất lượng .109 3.5 THEO DÕI ĐỘ ỔN ĐỊNH 110 3.6 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG 114 3.6.1 So sánh sinh khả dụng hỗn dịch quy ước hỗn dịch nano curcumin 114 3.6.2 Xác định thông số dược động học chất gốc curcumin tetrahydrocurcumin chuột sau uống hỗn dịch nano curcumin 118 Chương BÀN LUẬN 122 4.1 VỀ HỆ TIỂU PHÂN NANO CHỨA CURCUMIN .122 4.2 VỀ BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO CURCUMIN .122 4.2.1 Yếu tố công thức 123 4.2.2 Phương pháp thiết bị bào chế 127 4.2.3 Quy trình bào chế 128 4.3 VỀ ĐẶC TÍNH CỦA HỆ TIỂU PHÂN NANO 133 4.4 VỀ ĐỘ ỔN ĐỊNH 140 4.5 VỀ ĐÁNH GIÁ SINH KHẢ DỤNG CỦA HỆ TIỂU PHÂN NANO CURCUMIN 141 4.5.1 Phương pháp đánh giá sinh khả dụng 141 4.5.2 Nghiên cứu đánh giá SKD in vivo 147 4.6 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .149 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 150 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ANOVA : Analysis of variance (Phân tích phương sai) AUC : The area under the curve (Diện tích đường cong) BCS : Biopharmaceutics Classification System (Hệ thống phân loại Sinh dược học) Cmax : Maximum concentration (Nồng độ thuốc tối đa) CMC : Carboxy methylcellulose Cre : Cremophor RH40 CUR : Curcumin DC : Dược chất EMA : European Medicines Agency (Cơ quan quản lý thuốc Châu Âu) FDA : Food and Drug Administration (Cơ quan quản lý thuốc thực phẩm) GBC : Glibenclamid GTTB : Giá trị trung bình HPLC : High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng hiệu cao) HQC : High quality control (Mẫu kiểm tra nồng độ cao) IS : Internal standard (Chất chuẩn nội) KTTP : Kích thước tiểu phân KTTPTB : Kích thước tiểu phân trung bình kl/kl : Khối lượng/khối lượng kl/tt : Khối lượng/thể tích LC-MS : Liquid chromatography-Mass spectrometry (Sắc ký lỏng khối phổ) LCMS/MS : Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (Sắc ký lỏng khối phổ/khối phổ) LLOQ : Lower Limit of Quantification (Giới hạn định lượng dưới) LQC : Low quality control (Mẫu kiểm tra nồng độ thấp) LSD : Least Significant Difference Test (Kiểm định khác có ý nghĩa thống kê tối thiểu) MF : Matrix factor (Hệ số ảnh hưởng mẫu) MQC : Medium quality control (Mẫu kiểm tra nồng độ trung bình) MRT : Mean residence time (Thời gian lưu thuốc trung bình) Na CMC : Natri carboxy methylcellulose PDI : Polydispersity index (Chỉ số đa phân tán) PEG : Polyethylen glycol P-gp : P-glycoprotein PLGA : Poly (acid lactic co-glycolic) Pol : Poloxamer PVA : Alcol polyvinic PVP : Poly vinylpyrolidon RSD : Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tương đối) SD : Standard deviation (Độ lệch chuẩn) SE : Standard error (Sai số chuẩn) SEM : Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét) SKD : Sinh khả dụng SQC : Supplement quality control (Mẫu kiểm tra bổ sung) TBME : Tert-butyl methylether THC : Tetrahydrocurcumin Tmax : Time of maximum plasma drug concentration (Thời gian đạt nồng độ thuốc tối đa) TPGS : D-alpha-tocopheryl poly (ethylen glycol) succinat 1000 tt/tt : Thể tích/thể tích t1/2 : Thời gian bán thải tR : Thời gian lưu Tw : Tween ULOQ : Upper Limit of Quantification (Giới hạn định lượng trên) US-FDA : The United States-Food and Drug Administration (Cơ quan quản lý thực phẩm thuốc Mỹ) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số phương pháp bào chế nano tinh thể Bảng 1.2 So sánh ưu, nhược điểm nano tinh thể so với nhũ tương nano micel polyme 21 Bảng 1.3 So sánh ưu điểm số dạng trung gian chứa dược chất tan 22 Bảng 1.4 Một số chế phẩm nano chứa curcumin sử dụng biện pháp tăng SKD thương mại hóa 23 Bảng 2.1 Nguyên vật liệu sử dụng nghiên cứu .31 Bảng 2.2 Các thiết bị sử dụng nghiên cứu 32 Bảng 2.3 Điều kiện khối phổ phương pháp LC-MS/MS định lượng curcumin tetrahydrocurcumin huyết tương .37 Bảng 2.4 Thành phần hỗn dịch nano curcumin mẻ gam .46 Bảng 2.5 Các giai đoạn trọng yếu thông số trọng yếu giai đoạn quy trình bào chế bột phun sấy chứa nano curcumin 48 Bảng 2.6 Kế hoạch lấy mẫu .49 Bảng 2.7 Điều kiện bảo quản thời điểm lấy mẫu nghiên cứu theo dõi độ ổn định 54 Bảng 2.8 Thành phần hỗn dịch quy ước hỗn dịch nano chứa curcumin .54 Bảng 3.1 Kết đánh giá tính thích hợp hệ thống HPLC .57 Bảng 3.2 Kết đánh giá độ phương pháp HPLC định lượng curcumin 59 Bảng 3.3 Kết khảo sát độ xác phương pháp .59 Bảng 3.4 Kết đánh giá tính thích hợp hệ thống LC-MS/MS (n = 6) 60 Bảng 3.5 Kết đánh giá tính đặc hiệu-chọn lọc phương pháp LC-MS/MS (n = 6) 61 Bảng 3.6 Tương quan tỷ lệ diện tích pic CUR/IS nồng độ CUR huyết tương (n = 8) 62 Bảng 3.7 Tương quan tỷ lệ diện tích pic THC/IS nồng độ THC huyết tương (n = 8) 63 Phụ lục 8.5 Phương trình mô tả ảnh hưởng hiệp biến khối lượng chuột đến số thông số dược động học = × ×  = × ×  = × ×  Trong đó: V: Thể tích phân bố chuột (ml) m: khối lượng chuột Ka: số tốc độ hấp thu chuột (phút-1) Ke: số tốc độ thải trừ chuột (phút-1) V: thể tích phân bố chung quần thể Ka: Hằng số tốc độ hấp thu chung quần thể Ke: Hằng số tốc độ thải trừ chung quần thể dV: vi phân thể tích phân bố dm: vi phân khối lượng chuột dKa: vi phân số tốc độ hấp thu dKe: vi phân số tốc độ thải trừ V, Ka, Ke: giá trị eta ... nano nhằm tăng sinh khả dụng curcumin dùng theo đường uống thực với mục tiêu sau: Xây dựng công thức quy trình bào chế hệ tiểu phân nano chứa curcumin Đánh giá sinh khả dụng hệ tiểu phân nano curcumin. .. DƯƠNG THỊ HỒNG ÁNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ HỆ TIỂU PHÂN NANO NHẰM TĂNG SINH KHẢ DỤNG CỦA CURCUMIN DÙNG THEO ĐƯỜNG UỐNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ:... hành nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano mang tính khoa học, đánh giá khả hấp thu curcumin dùng đường uống vấn đề cấp thiết Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài Nghiên cứu bào chế hệ tiểu phân nano