Nghiên cứu chế tạo hạt Nanofolyme - Ketoprofen

Nội dung text: Nghiên cứu chế tạo hạt Nanofolyme - Ketoprofen

1. NGHIÊNCỨUCHẾTẠOHẠTNANOFOLYME­KETOPROFEN DSLêNgọcThànhNhân*;DSNguyễnMinhTriết*DS LêHữuNguyên*;DSPhúQuốcNam* H uớ ngdẫn:TSNguyễnTảiChỉ* TÓ M TT Hạtnanothuốccókíchthướctừ10đến<1000nm.Cónhiềuứngdụngchohạtnanothuốcnhưchuyểngiaothuốccó mụcđích,phóngíhíchcókiểmsoái,tăngíươngđươngsinhhọcchoihuốcíttantrongnướcnhưketoprofen. Hạtnanoketoprofengồmketoprofenvàpolymeổnđịnhvậtlý.Ngoàitínhổnđịnh,polymecònđiềukhiểnphóng IhíchkéodàicùathuốchayphóngthíchdượcchấtdothayđổiđiềukiệnmôitrườngnhưđộpHchẳnghạn. Đốitượngvàphươngphápnghiêncún: Nguyênliệu:Ketoprofen,EudagitE100,EudragitL100,EudragitRS,Albumin Phưngphápchếtạo:dùng3phươngpháptùypolyme:nhũhóabayhơidungmôi(emulsification­solventevaporation melhod),ngưngtụnano(coacervationmethod)vàphunsấy(aerosolflowreactormethod). Địnhỉượngktoprofntroinbghạtnano:bằngsắckýlònghiệunăngcaoHPLC Thửđộhòatan:theophươngphápAcủaDượcđiểnHoaKỳáp'dụngchungchoviênbaotanờruộtcólácdụng kéođài. Kếtquả:Trongnghiêncửucủachúngtôi,nhiềuloạipoỉymeđượcdùngchếlạohạtnanoketoprofengồmpolymephân hủysinhhọc(nhưalbumin)vàpolymekhôngphânhủysinhhọc(nhưeudragitEiOO,eudragiL100andeudragitRS). Hạtnanoketoprofeneudragitđượcchếtạobằngphươngpháppolymehóanhũtươnghaynhũhóabốchơiđung môi. Trongkhihạtnanoketoprofenalbumin,dùngphươngphápIhaythểđungmôihayngưnglụnano. Trongphươngpháppolymehóanhữngmonomeđượcpolymehóathành nangpolymehnhcầu. Nhữnghạtnano ketoprofencủachúngtôicó kíchthướctừ 200­500nm,đượchnhthànhnhờphươngphápnhũhóabốchơidungmồi. Hàmlượngketoprofentronghạtnanocủachúngtôithayđồitừ10­28%khichếtạobằngphươngphápnhũhóanhờ khảnănghòatancủaketoprofenvàpolyrae. Tươngtácgiữaketoprofenvàpolymexácđịnhlượngtốtđacùathuốccóthểhòalantrongkhungxốppolymevôđịnhhnh chonênhạtnanoketoprofenpolymecủachúngtôicóhnhcầu,vôđịnhhnhvàđồngnhất. Độphóngthích ketoprofencủahạtnanođượcihựchiệntheophươngphápAcủaDượcđiểnHoaKỳápdụngchung choviênbaotanởruộtcótácdụngkéodài. Kếtluận:Cáchạtnanoketoprofenđãchếíạođượccókíchthước100­200nm,làdạngrắnchứaeưđragil/aỉbumin vàketoprofen. *Từkhóa:Hạlnano;Polyme;Ketoprofen. PrparationofNanoparticlsconsistingo fPolymrandKtoprofn Summary Dragnanoparticlescanbedefined assoliddrug­containingparticleswithasizebetween10and<1000nm.Several applicationhavebeenproposedforthesediscretesubmicron­sizedparticles,suchastargeteddrugdelivery,controlled release,andincreaseinbioavailabilityofpoorlywatersolubledrugs(suchasketoprofen). Ketoprofennanoparticỉesconsistofketoprofenandastabilisingpolymer(Eudragit,albumin).Inadditiontophysically stabilizethedrugnanoparticles,thepolymercanalsoactasfunctionalagents,leadingtosustainedreleaseofthedrugor dragreleasetriggeredbychangesinenvironmentalcondition,forexampleinthepHlevel. * ĐạihọcLạcHồng 667
2. Materialsandmethods: Materials:Ketoprofen,EudagitE100,EudragitL100,EudragitRS,Albumin. PreparationofKetoprofennanopartical:emulsification­solventevaporationmethod,coacervationmethodandaerosol flowreactormethod Determination of ketoprofen content: the ketoprofen nanoparticals was analyzed by high performance liquid chromatographicmethod Invitroreleasestudies:amethodbasedonthegeneraldrugreleasestandardofu s Pharmacopeiafor(ielayed­release (entericcoated)articles,methodA. Results: In our research, a variety of polymers have been used for the preparation of ketoprofen nanoparticles, such as biodegradable polymers (albumin) and non biodegradable, butpharmaceutically acceptablepolymers (eudragitE 100, euđragitL100andeudragitRS). WhileEudragit ketoprofen nanoparticles were prepared using emulsion polymerisation or emulsificalion ­ solvent evaporationmethod,Ketoprofenloadedalbuminnanoparticleswasusedsolventdisplacementorcoacervationmethod. Inpolymerisation methods the monomers werepolymerisedto formtheencapsulatingpolymerofthe nanospheres duringiheprocess.Ourkeloprofennanoparticlesrangedfrom250to300nanometersinsize, achievedbyemulsification­ solventevaporationraelhod. Theamountofketoprofenenlrappedintheournanoparticlesmanufacturedbymethodsbasedon emulsificaliondepends onthesolubilitiesofketoprofenandpolymervariedfrom 10%to28%(w/w). The interactions between ketoprofen and the polymer determined the maximum amount of drug that could be solubilisedintheamorphouspolymermatrixsoourketoprofen ­polymernanoparticleswerespherical,amorphousand homogeneous. Drug releasetests ofnanoparlicles containing ketoprofen wereperformusing a methodbased on the generaldrug releasestandardofu s Pharmacopeiafordelayed­release(entericcoated)articles,methodA. Conclusion Ketoprofennanoparticlesweresoliddrug­containingparticleswithsizeof100and200nm,consistingofeudragit/albumin andketoprofen. *Keywords:Nanoparticles;Polymer;Ketoprofen. LĐ Ặ T V À N Đ È Hạtthuốcnanocónhữngưuđiểm: ­Kíchthướcvàtínhchấtbềmặtcủahạtnanocóthểđễđàngđiềuchỉnhđểđạtđượcmụctiêulàthuốctác độngtạiđiểmđíchsaukhiđưavàocơthể. ­Hạtnanođiềuchỉnhvàkéodàisựphóngthíchdượcchấttrongsuốtquãngđườngdichuyểnvàtạinơi tácđộng,thayđổisựphânphốithuốctạicáccơquancũngnhưsựthảitrừthuốcdiễnrasauđó,vthếlàm tănghiệuquảtrịliệucủathuốcvàgiảmbớtnhữngtácdụngphụ. ­Tínhchấtphóngthíchcókiểmsoátvàkhảnăngthoáibiếnhạtcóthểđiềuchỉnhđượcbằngcáchlựa chọncáccấuthànhcủahỗnhọpmatrix.Lượngdượcchấtmangtảibờicáchạttươngđốilớn.Dượcchấtcó thểliênkếtvàohệmangmàkhôngcầnbấtcứphảnứnghóahọcnào,đâychínhlàmộtyếutốquantrọng giúpbảotoànhoạttínhcủathuốc. Donhữngưuđiểmnêutrên,mụctiêucủađềtàilàtạođượcmộthệphânphốithuốclàcáchạtnanovớisự kiểmsoátđượckíchcỡhạtvàđánhgiádượcđộnghọcphóngthíchketoprofen. 668
3. H.ĐỚITƯỢNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNc ứ u 2.1.Nguyênliệu-hóacht Bảng1.Nguyênliệudùngchếtạovàkiểmnghiệmhạtnanoketoprofenpolyme TênnguyênHệu Tiêuchuẩn Nguồngốc Ketoprofen USP­30 USA BovineSerumAlbumin(BSA) Merck Đức EudragiE®E.100 Rohm Đức Eudragit®L.100 Rohm Đức Eudragit®RS Rohm Đức Aerosiỉ®200 Degussa Đức 2.2.Thiếtbị Bảng2.Cácthiếtbịchếtạovà kiểmnghiệmhạtnanoketoprofenpolyme Tênthiếtbị Mãsố Nguồngốc Nơithựchiện Thanhsiêuâm VIBRACELL KIKA®WERKERV06­ PTNNanoĐ.H Máycôquay Đức ML QuốcGia Máyđôngkhô CHRIST1­4LDPLUS ViệnSinhhọc Thiếtbịphunsấy YAMOTOADL31Ỉ nhiệtđới Kínhhiểnviđiệntửquét(SEM) JSM6480LV­ ĐHQuốcGia Nhật Kính hiểnviđiệntửtruyềnquaTEM JEM 1400 Đ.HBáchKhoa Máyđokíchthướchạt(DLS) LB502­HORIBA Máyquangphổhấpthu TENSOR™37­BRUNER Đ.HQuỐcGia hồngngoạiFTIR MáyquangphổIR IR­EQUINOX55 Đ.HBáchKhoa MáyđoDSC NETSZCHDSC204 Đức V.KhHọc MấyđonhiễuxạtiaX(XRD) D8ADVANCEBRƯKER Côngnghệ SHIMADZUPDALC­ Máysắckýlỏnghiệunăngcao(HPLC) Nhật M20A ViệnKiểm NghiệmThuốc Máythửđộhòatan ERWEKADT6 Đức TP.HCM Máylytâmlạnh MIKRO220R Đức 669
4. 2.3. Phươngphápnghiêncứu 2.3.1. Chếtạohạtnanopolymeketoprofenbngphươngphápnhhoábayhoidungmôi 1:5 KETOPROFEN EUDRAGÍTE10Ũ Hòatantrongaceỉon ' r DUNGDỊCH 1:5 PHADẢU PHANƯỚC Siêuâm (60%,30phút NHŨTƯƠNGNANO Côquayloạiaceỉon (40°c.2giờ) HÔNDỊCHNANO Glucose:Lactose:Khốihạt (2:1:3) Đônglạnh (­20°c,9già) [Đôngkhô (~55ỮC;0.5mBar;18­24giờ) . HẠTKHÔNANO Hnh1.SơđồquytrnhchếtạohạtnanoketoprofeneuđragitE.100 Glucose:LactoserKhélhạt Đônglạnh:­20°c,9giờ (1­1:2) Đôngkhô:­55°C;0.5mBar;18­24giờ HẠTKHÔNANO Hnh2.SơđồquytrnhchétạohạtnanoketoprofeneuđragitRS 670
5. 2.3.2.Chếtạohạtnanopolymeketoprofenbngphươngphápngưngtụnano KETOPROFEN --------- 1--------- ALBUMIN DUNGDỊCHPHANội -frTHANGL99,5 Khuồy mạnh3000v/fch HẠTKÊT TỤ ALBUMIN Glutaraldehyd 25 HẠTNANOALBUMIN Côquayloạiethanol vàglutaraỉdehyd (5gi,37 °C) HỒNDỊCHHẠTNANO Lytâm (9600vòng,30phút,4 HỒNDỊCHHẠTNANO(SAULYTÃM) Glucose:Lactose Đôngkhô C-5S°c0,5mBar24-36gi) HẠTNANOKHỒ Hnh3.Sơđồquytrnhchếtạohạtnanoketoprofenalbumin 2.3.3.Chếtạohạtnanopoỉymeketoprofenbngphưcmgphápphunsy Hòatanpolymevàketoprofentrongcồntuyệtđốiđượcdungdịchcónồngđộtừ6đến12%.Càiđặtcácthông sốkỹthuậtchomáyvàtiếnhànhphunsấybằngthiếtbịYAMOTOADL311củaNhậtvớibộsấyphunGF300. 2.3.4.Phươngphápxácđịnhtínhchtvậtỉýcủahạtnanoketoprofen ­ Xác định hnh học bề mật hạt nano ketoprofenbằng kínhhiển viđiện tửquét (ScanningElectron Microscope­SEM). ­Xácđịnhkíchthướchạtnanoketoprofenbằngkínhhiểnviđiệntửtruyềnqua(TransmissionElectron Microscope­TEM). ­Xácđịnhphânbốkíchthướchạtnanoketoprofenbằngtánxạánhsáng(DynamicLightScattering­DLS). ­Xác địnhsựtươngtác giữaketoprofen vàpolyme bằngphổ hấp thu hồng ngoại(Fouriertransform infraredspectroscopy­FTIR) ­Xácđịnhtươngtácketoprofenvàpolymebằngđonhiệtvísai(DifferentialThermalAnalysis­DTA). 2.3.5.Phươngphápxácđịnhhàmỉượngketoprofentronghạtnanoketoprofenpolyraebngsắcký lỏnghiệunăngcao(HPLC) dòng: 1,2m/phút.Thếtíchtiêmmâu:20ịil. 671
6. 2.3.6.Phươngphápxácđịnhđộhoàtanctahạtnanokctoprofenpolym e ThựchiệntheochuyênỉuậnviêntantrongruộtcủaDượcĐiểnMỹ(USP­30). ­Thiếtbị:giỏquaycho6cốc.Tốcđộgiỏquay:75±4vòng/phút.Nhiệtđộmôitrường: 37±0,5°c. Môitrườnghòatan:Giaiđoạn1:900mlacidhyđrocloric0,1 N;Giaiđoạn2:900mỉđung dịchpH7,4(hòatan61.43gNa2HP04. 12H20và 1,91gacidcitrictrongvừađủ ỉ.000mỉnước,điềuchỉnh đếnpH7,4±0,10bằngacidphosphoric85%hoặcdungdịchnatrihydroxyd10N). III.KẾTQƯÃVÀBÀNLUẬN 3.1.ChếtạođượchạtnanoketoprofeneuđragitL100bngphươngphápphunsy *Nghiêncứusànglọcđộhoàtanđịchphunthayđổitừ6­12%. *Chọnlựađiềukiệnvậnhànhthiếtbị:Nhiệtđộsấy: Ỉ40°cTốcđộđĩaphun:22.000vòng/phút.Tốcđộbơm nhuđộng: 12vòng/phút.Côngsuấtmotorquạthút:3HP,2.800 vòng/phút.Ởnồngđộ7%(46,67gketoprofenvà 93,33geudragitL100hoàtantrongvừađủ2.000mlcồntuyếtđối)hệthốngphunvậnhànhổnđịnh,thuđượchạt nanoketoprofeneudragitL100kíchthướcxấpxỉ 100­200 nm.Hạtcómàutrắng,rấtxốpmịn,đồngnhấtvà ít hútẩm.Hàmlượngketoprofenlà19,99%.Hiệusuấtthuhạtlà35,56%.Hiệusuấtbẫynạplà20,10%. 3.2.Chếỉạođượchạtnanoketoprofenalbuminbngphươngphápngungtụ Chếtạohạtnanoketoprofen­albuminvớidungdịchalbumin30mg/mlnhưngở4°c.Dùngnướcđávàkiểm soátnhiệtđộbằngnhiệtkếtrongsuốtquátrnhchếtạohạt. Kíchthướchạtthuđượctrungbnhlà83,6nm.Dải phânbốhẹp,cáchạtthuđược<100nm.Chứngtỏ,nhiệtđộcóảnhhưỏngtrựctiếpđếnkíchthướchạt,ởnhiệtđộ thấphơnthhạtnanotạothànhcókíchthướcnhỏhơn. 3.3. Chếtạođượchạtnano ketoprofeneudragỉtEvànanoketoprofen euđ ragỉtRS bằngphương phápnhũhoábayhơidungmôichothấynồngđộeudragitcóảnhhưởngđếnkíchthướchạt. 3.4.KếtquảxácđịnhkíchthướchạtnanoketoprofenpolymebngảnhSEM Hnh4.ẢnhSEMcủahạtnanoketoprofeneudragitL100 3.5. KếtquảxácđịnhkíchthướchạtnanokctoprofenpolymebằngảnhTEM Hnh5.ẢnhTEMcủahạtnanoketoprofeneudragittronghỗnđịch 672
7. 3.6.Kếtquảđophânbếkíchthướchạỉnanoketoprofenpolymebằngtánxạánhsáng(DLS) 13,00 ỈOỠJỮ q(%) i.000 1.00Ờ 0.010 Hnh6.Dảiphânbốkíchthướchạtnanoketoprofenchứa10%eudragitE100 3.7. Kếtquảxácđịnhsựtươngtácgiữaketoproíenvàpolymeỉronghạỉnanobằngphổhấpthu hồngngoại(FTIR) Hnh7.PhổĨRcủahạtnanoketoprofenalbumin 3.8. Kếtquảxácđịnhtrạngtháivôđịnhhnhcủaketoprofentronghạtnanoketoprofenpolyme bằngđonhỉễuxạtíaX(XRD) a­TI­ttta­Scottt Hnh8.PhổchồngXRDcủaketoprofenvàhạtnanoketoprofenalbumin 3.9.Kếtquảnđịnhlưọrogketoprofentronghạtnanoketoprofenpolyme Nanoketoprofenalbuminchứa23%ketoprofen.NanoketoprofeneudragitEchứa10%ketoprofen.Nano ketoprofeneudragitRSchứa10%ketoprofen,NanoketoprofeneudragitLchứa20%ketoprofen. 673
8. 3.10.Kếtquảỉhửđộhòatanketoprofentừhạtnanoketoprofenpolyme Bảng9.Tỷlệ%ketoprofenhoàtancủaNanoeudragitE,L,RS,Nanoalbumin,ProfenidvàKetoprofen % ketoprofenhoàtantrong6giờ Nano Giờ NanoeudragitE NanoeuđragitL NanpẸudragỉtRS Profenid Ketoprofen Albumin 0 0 0 0 0 0 0 0.5 102.5 12.09 38,11 16.64 1,71 27.50 1 103.60 20.43 48.70 34.88 2.06 38,00 1.5 102.88 25.17 56.55 49.96 2.86 42,00 2 100.00 28.19 62.47 61.93 3.44 47.40 2.5 97.99 89.Ỉ0 90.10 60.21 60.50 105,00 3 98.20 100.43 97.45 76.78 104.26 Ỉ05,00 3.5 100.17 99.88 98.87 87.72 106.15 106,00 4 99.50 101.86 100.39 80.86 106.12 103,00 4.5 99.50 103.13 100.43 83.17 Ỉ05.27 102,00 5 99.50 103.57 101.50 87.63 104.27 100,00 5.30 99.50 104.37 100.88 75.40 104.52 100,00 6 99.50 Ỉ06.62 99.22 89.02 105.34 100,00 Hnh9.PhầntrămketoprofenhoàtancủaNanõ10E,Nano20và Nano10RS rv.KÉTLUẬN 4.1.vềphươngphápchếtạohạtnano,đãchọnđược ­Phươngphápnhũhoábayhơidungmôicó2quytrnhchếlạobằngcácpolymeeuđragitEvàeudragitRS. ­Phươngphápngưngtụnanocóquytrnhchếtạobằngpolyme:albumin. ­PhướngphápphunsấycóquytrinhchếtạobằngpolymeeuđragitL. 4.2.v ề đánhgiátínhchtvậtỉýcủacáchạtnaiìbng Tánxạánhsáng(DLS),Kínhhiểnviđiệntửquét(SEM),Kínhhiểnvi điệritửtrayềnqua(TEM),Phổ hấpthuhồngngoại(FTIR)vàmáyphântíchnhiệtvisai(DTA),NhiễuxạtiaX(XRD).Các hạtnano có dạnghnhcầu,kíchthướcphổbiếnxấpxỉ200nm. 674
9. 4.3.v ế đánhgiátínhchthoáhọccủacáchạtnano Đãxácđịnhcáchạtnanoketoprofenchứatừ 10­ 28%ketoproíen.Đạtđộđồngđềuhàmlượngketoprofen: ± 10. 4.4.vềđánhgiásinhkhảdụngcáchạtnano ­ Đãkhảosátđộhoàtanketoprofencủa4loạihạtnanoketoprofenpolymenêutrêntronghaimôitrường pH=1,2(tronghaigiờ )vàpH=7,4(trong4giờtiếptheo)theoUSP­30,phươngphápA. TÀILIỆUTHAMKHẢO 1.CarlosEmestoAstcteR.,(2005),“Synthesisofpoly(DỈ­Lactide­Co­gycolide)nanoparticleswithentrappedmagnetite”, submittedforthedegreeofMasterofSciencc,DepartmentofBiological&AgriculturalEngineering,Louisiana. 2. Florence Delie, Maria José Blanco­Prieto (2005), “Polymeric particulates to improve oral bioavailability of peptidedrags”, Molecules,10,65­80. 3. HanneleEerikainen (2005), “Preparation ofnanoparticlesconsistingofmethacrylic polymers anddrugsbyan aerosolflowreactormethod”,PhD.Thesis,FacultyofScience,UniversityofHelsinki 4. Heng Chiat Tai, (2004), “X­ray crystalỉographic studies of bovine serum albumin and helicobacter pylori thioredoxin­2”, A thesis submitted to the College of graduated studies and Research in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science, the Department of Chemistry University of Saskatchewan, Saskatoon,Canada. 5.K.Langer,s.Balthasar,V.Vogel,N.Dinauer,H.V.Briesen,D.Schubert.(2003),“Optimizationofthepreparation processforhumanserumalbumin(HSA)nanoparticles”,InternationalJofPharmaceutics,Vol.257(1­2),169. 6.KimKimoon,KimJaheon(2003)“Methodof preparingandusesofcucurbiturildevices”,u s Patent6639069. 7.KimKimoon,YoungJinJeon,KimSoo­Young(2005)“Novelmoleculardrugcarrier:encapsulationofoxaliplatin incucurbiturilanditseffectsonstabilityandreactivityofthedrug”Org.Biomol.Chem.,3,2122­2125. 8.KimKimoon(2008)“Nano­particlescomprisingcucurbiturilderivatives,pharmaceuticalcompositioncontaining thesame,andprocessforthepreparationthereof”u s Patent20080279950 9.MohsenJahanshahiandZahraBabaei(2008),“Proteinnanoparticie:Auniquesystemasdragdeliveryvehicles”, AfricanJournalofBiotechnologyVol.7(25),4926­4934. 10.PingL i,Ya­NiDi(2008)“Chitosanalginatenanoparticlesasanoveldrugdeliverysystemfornifedipine”4(3): 221­228,ThesecondhospitalofLanzhouUniversity. 11.RahimnejadM.,M.Jahanshahi*,G.D.Najafpour(2006),“Productionofbiologicalnanoparỉiđesfrombovine serumalbuminfordragdelivery”,AfricanJournalofBiotechnologyVol.5(29), 1918­1923. Ỉ2. Ram B. Gupta, Uday B. Kompella (2006), NanopartideTechnology for Drug Delivery”, 1st ed. Taylor & FrancisGroup,NewYork. 13.R.Cavalli,F.Trotts(2006)“Cyciodcxtrin­baseđnanospongesfordrugdelivery”JournalofInclusionPhenomena andMacrocyclicChemmistry56,209­213 14.SaikatDas,Rinti BanerjeeandJayeshBellare(2005),“Aspirinloadedalbuminnanoparticlesbycoacervation: ImplicationsinDragDelivery”,TrendsBiomater.Artif.Organs,Vol 18(2). 15. Samuli Hirsjarvi (2008), “Preparation and Characterization of Poly (Lactic Acid) Nanoparticies for PharmaceuticalUse”,DivisionofPharmaceuticalTechnology*FacultyofPharmacyofUniversityofHelsinki,Helsinki. 16. SanyogittaPuri, B.Pharm, (2007), “Novel FunctionalizedPolymers for Nanoparticle Formulations with Anti CancerDrugs”,submittedforthedegreeofDoctorof Philosophy,UniversityofNottingham,Nottingham. 675