Luận án: Nghiên cứu sự giải phóng nifedipin từ vật liệu tổ hợp PLA/CS

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, đề tài "Nghiên cứu gi i h ng hu c ni i in c ng i i u ổh o y xi c ic/chitosan" đã hoàn thành tại Phòng Hoá lý vật liệu phi kim loại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến GS. Thái Hoàng và GS. Jin-Ho Choy, những người Thầy đã hướng dẫn tận tình và chu đáo trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Hoá lý vật liệu phi kim loại và Viện Kỹ thuật nhiệt đới - nơi tôi công tác, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ, chia sẻ và động viên tôi trong quá trình hoàn thành luận án. Hà nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận án NGUYỄN THUÝ CHINH LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận án này do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học. Một số nhiệm vụ nghiên cứu là thành quả tập thể và đã được các đồng sự cho phép sử dụng.

Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong luận án khác. Tác giả luận án NGUYỄN THUÝ CHINH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AQ : Anthraquinon BSA : Bovin serum albumin CMC : N-cacboxymetyl chitosan CMs : Hạt vi cầu chitosan mang thuốc BMP-2-có nguồn gốc từ peptit tổng hợp CS : Chitosan DCM : Điclometan DLS : Phương pháp động học tán xạ ánh sáng DSC : Phương pháp phân tích nhiệt lượng quét vi sai EC : Etylxelulozơ EOEMA : 2-etoxyetyl metacrylat FCN : Màng tổ hợp chitosan/nifedipin FESEM : Phương pháp hiển vi điện tử quét trường phát xạ FP : Màng poly lactic axit FPN : Màng tổ hợp poly lactic axit/nifedipin FPC : Màng tổ hợp poly lactic axit/chitosan FPCN : Màng tổ hợp poly lactic axit/chitosan chứa nifedipin FPCPN : Màng tổ hợp poly lactic axit/chitosan/polyetylen oxit chứa nifedipin FTIR : Phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier G : Gelatin HDPE : Polyetylen tỉ trọng cao HPC : Hydroxypropylxenlulozo HPMC : Hydroxylpropylmetylxenlulozo IR : Phổ hồng ngoại KLPT : Khối lượng phân tử LDPE : Polyetylen tỉ trọng thấp MFI : Chỉ số chảy MMT : Khoáng sét montmorillonit Mn : Khối lượng mol phân tử Mw : Khối lượng phân tử trung bình NaPMM : Poly(sodium methacrylate, methyl methacrylate) NF-PVP : Nifedipin-polyvinylpyrrolidin NIF : Nifedipin NVP : Copolyme N-vinyl-2-pyrrolidon PCL : Polycaprolacton PCN : Hạt nano poly lactic axit/chitosan chứa nifedipin PCs : Hạt nano poly lactic axit/chitosan PDLA : Poly D (-) axit lactic PDI : Độ polyme hóa PE : Polyetylen PEO : Polyetylen oxit PEG : Polyetylen glycol PGA : Poly glycolic axit PHA : Polyhydroxyalcanoat PLA : Poly axit lactic PLGA : Poly(lactic-co-glyconic axit) PLLA : Poly L (+) axit lactic PSC : Blend polyvinyl ancol và succinyl chitosan PVA : Polyvinyl ancol SCS : Succinyl chitosan SDS : Natri dodexyl sunphat SEM : Phương pháp hiển vi điện tử quét RIF : Rifampicin RL : Copolyme amoni metacrylat ROP : Trùng hợp mở vòng TDKD : Tác dụng kéo dài TEM : Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua TGA : Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng Tg : Nhiệt độ thủy tinh hóa Tm : Nhiệt độ nóng chảy Tmax : Nhiệt độ ở đó tốc độ phân hủy mẫu đạt cực đại Tonset : Nhiệt độ bắt đầu phân hủy XRD : Phương pháp nhiễu xạ tia X W/O : Pha nước/pha hữu cơ UV-Vis : Phổ tử ngoại - khả kiến MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I. Giới thiệu chung về poly lactic axit (PLA) 3 1. Giới thiệu chung về chitosan (CS) 5 1.

Giới thiệu chung về nifedipin (NIF) 7 1. Vật liệu tổ hợp polyme mang thuốc NIF 9 1. Các phương pháp chế tạo vật liệu tổ hợp polyme mang thuốc NIF 9 1. Một số đặc trưng, tính chất, hình thái cấu trúc của vật liệu tổ 11 hợp polyme mang thuốc NIF 1.

Sự giải phóng thuốc NIF từ vật liệu tổ hợp và động học giải 14 phóng thuốc 1. Vật liệu tổ hợp PLA/CS mang thuốc 23 1. Các phương pháp chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS mang thuốc 23 1. Một số đặc trưng, hình thái cấu trúc và tính chất của vật liệu tổ 26 hợp PLA/CS mang thuốc 1.

Sự giải phóng thuốc từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang thuốc 33 1. Thuốc tác dụng kéo dài (TDKD) và sự hấp thu của thuốc 39 1. Khái niệm thuốc TDKD 39 1. Ưu điểm và nhược điểm của thuốc TDKD 39 1.

Sự hấp thu của thuốc TDKD 40 1. Tình hình nghiên cứu về PLA, CS và ứng dụng chúng trong lĩnh 43 vực y sinh ở nước ta CHƯƠNG II. Nguyên liệu, hoá chất 47 2. Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF 47 2.

Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS mang NIF bằng phương pháp dung dịch 47 2. Chế tạo hạt nano PLA/CS mang NIF bằng phương pháp vi nhũ 49 2. Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu 50 2. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 50 2.

Phương pháp xác định phân bố kích thước hạt 51 2. Phương pháp hiển vi điện tử quét (FESEM) 51 2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 51 2. Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (TGA) và nhiệt lượng 51 quét vi sai (DSC) 2.

Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 52 2. Phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV-Vis) 52 2. Giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF trong các 52 môi trường pH khác nhau 2. Xây dựng đường chuẩn của NIF trong các dung dịch pH khác nhau 52 2.

Xác định hàm lượng NIF được mang bởi vật liệu tổ hợp 55 PLA/CS 2. Xác định khối lượng thuốc NIF giải phóng từ vật liệu tổ hợp 55 PLA/CS mang NIF 2. Động học giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF 56 2. Bào chế thuốc 56 2.

Phương pháp đánh giá độ ổn định của thuốc bào chế 56 2. Thử nghiệm in-vivo trên chuột 57 2. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano 57 PLA/chitosan mang nifedipin lên huyết áp động mạch của chuột 2. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano 60 PLA/chitosan mang nifedipin lên tim của chuột CHƯƠNG III.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 61 3. Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của màng tổ hợp 61 PLA/CS mang NIF 3. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 61 3. Hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 67 3.

Tính chất nhiệt của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF có và 70 không có PEO 3. Hiệu suất mang thuốc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 74 3. Sự giải phóng thuốc NIF từ màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 76 3. Động học giải phóng thuốc NIF của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 90 3.

Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của hạt nano PLA/CS mang NIF 98 3. Phổ FTIR của hạt nano PLA/CS mang NIF 98 3. Phân bố kích thước hạt của hạt nano PLA/CS mang NIF 100 3. Hình thái cấu trúc của hạt nano PLA/CS mang NIF 103 3.

Tính chất nhiệt của hạt nano PLA/CS mang NIF 104 3. Giản đồ XRD của hạt nano PLA/CS mang NIF 106 3. Hiệu suất mang thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF 107 3. Sự giải phóng thuốc NIF của hạt nano PLA/CS mang NIF 107 3.

Động học giải phóng thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF 114 3. Thử nghiệm in vivo của thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS mang NIF 118 3. Độ ổn định của mẫu thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS mang NIF 118 3. Tác dụng hạ huyết áp của thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS mang NIF 122 3.

Tác dụng lên tim mạch của thuốc bào chế từ hạt nano PLA/CS mang NIF 128 KẾT LUẬN 131 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 133 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC 147 DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN Trang Hình 1. Ảnh SEM của hạt vi cầu chứa NIF của polyme PVA (a), 11 PSC (b) và SCS (c). Phân bố kích thước hạt của hạt NIF với hàm lượng thuốc 13 khác nhau: (A) tỉ lệ RL/EC = 2:1), (B) tỉ lệ RL/EC = 1:1 và (C) tỉ lệ RL/EC = 1:2. Giản đồ XRD của hỗn hợp polyme: thuốc, trong đó (a) 14 NIF, (b) CS glutamat, (c) glutamat:NIF 2:1, (d) CS glutamat:NIF 3:1, (e) CS, (f) CS:NIF 3:1.

Thử nghiệm giải phóng thuốc của NIF từ các mẫu thuốc 17 riêng l ở pH = 6,8 (A) và NIF trong 50CPT-75CPT (B) trong 24 giờ. Sự giải phóng NIF từ các vi hạt với hàm lượng thuốc khác 18 nhau, (A) RL/EC = 2:), (B) RL/EC = 1:1 và (C) RL/EC = 1:2. Đường nét đứt là hàm lượng NIF giải phóng từ vi tinh thể NIF. Giải phóng NIF in vitro từ thuốc nguyên sinh và các loại 19 khác nhau của vi cầu mang NIF.

Giải phóng NIF in vitro từ vi cầu EC (N10) với tỉ lệ NIF: 19 EC khác nhau. Giải phóng NIF in vitro từ vi cầu EC: HPC và EC: 20 HPMC. Sự giải phóng NIF in vitro từ các hạt vi cầu, trong đó hình 23 tứ giác: NVP-2, hình vuông: NVP-4, hình tam giác: NVP-5, hình tròn: NVP-6, NVP-2; NVP-4; NVP-5; NVP-6 tương ứng với tỉ lệ mol của NVP trong hỗn hợp: 0,25; 0,40; 0,50; 0,65. Sơ đồ tổng hợp hạt nano PLA/CS chứa lamivudin bằng 25 kỹ thuật nhũ tương - bay hơi dung môi (CS: viết tắt của chitosan, n/d/n: nước/dầu/nước).

Ảnh quang của CS–PLA–RIF (a), CS–PLA–RIF–PEG 27 (b) và CS–PLA–RIF–PEG–G (c). Ảnh SEM của hạt nano PLA/CS (a), PLA/CS-AQ (b) và 27 ảnh TEM của hạt nano PLA/CS-AQ (c). Ảnh SEM của các hạt nano PLA/CS mang lamivudin 33 trước (A và B) và sau khi phân hủy ở pH bazơ (C) và axit (D). Đường cong giải phóng thuốc ginsenoside Rg3 từ vi cầu 34 theo thời gian thử nghiệm.

Phần trăm giải phóng thuốc paclitaxel theo thời gian của 36 vật liệu tổ hợp CS/PLA (80/20) ở pH 7,4 (A) và pH 1,2 (B). Tốc độ giải phóng thuốc lamivudin của hạt nano mang 3 38 %kl thuốc (I) và 6 %kl thuốc (II). Quá trình tiêu hoá trong cơ thể người. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa mật độ quang với 54 nồng độ NIF trong dung dịch pH 7,4 ở λmax = 230 nm.

Phân tích ECG tự động bằng phần mềm LabChart. Phổ FTIR của NIF. Phổ FTIR của PLA (FP). Phổ FTIR của CS (FC).

Phổ FTIR của các màng FPC, FPCN10, FPCP6 và 65 FPCP6N10. Mô hình giả thuyết liên kết hydro giữa PLA, CS, PEO và 66 NIF. Ảnh FESEM của NIF ở độ phóng đại 10000 lần và 50000 67 lần.