BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐÀO THANH TÙNG
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
LIPOSOME DOXORUBICIN
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
HÀ NỘI 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐÀO THANH TÙNG
NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
LIPOSOME DOXORUBICIN
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ
MÃ SỐ : 60 73 01
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Phạm Thị Minh Huệ
Ths. Khánh Thị Nhi
HÀ NỘI 2012
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới:
PGS. TS. Phạm Thị Minh Huệ
Người đã gieo mầm cho các ý tưởng của đề tài, người đã tận tình
chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Xin trân trọng cảm ơn Ths. Khánh Thị Nhi về những chỉ bảo, định
hướng của chị cho đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô, các anh chị
kỹ thuật viên của bộ môn Bào chế- Đại học Dược Hà Nội, lãnh đạo và
các đồng nghiệp tại cơ quan đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong
thời gian nghiên cứu thực nghiệm.
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: Ds. Nguyễn Văn Lâmnghiên cứu viên bộ môn Bào chế về những ý tưởng rất có ý nghĩa mà
anh đã góp ý cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bè bạn đã động viên, giúp đỡ
tôi hoàn thành tốt đề tài của mình.
MỤC LỤC
TÊN CHỈ MỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Doxorubicin
Trang
1
2
2
1.1.1. Đại cương về doxorubicin
2
1.1.2. Một số chế phẩm doxorubicin trên thị trường
4
1.2. Đại cương về liposome
5
1.2.1. Khái niệm và phân loại
5
1.2.2. Ưu nhược điểm của liposome
7
1.2.3. Phương pháp bào chế
1.2.4. Phương pháp đưa dược chất vào liposome trong bào chế liposome
bằng hydrat film lipid
1.2.5. Đánh giá liposome
8
16
18
1.2.6. Ứng dụng lâm sàng của liposome
20
1.3. Một số nghiên cứu về bào chế liposome doxorubicin
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu, nguyên vật liệu và phương tiện nghiên cứu
21
27
27
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu
27
2.1.2 Nguyên vật liệu
27
2.1.3. Phương tiện nghiên cứu
27
2.2. Phương pháp nghiên cứu
28
2.2.1. Phương pháp bào chế liposome doxorubicin
28
2.2.2. Phương pháp đánh giá liposome doxorubicin sau bào chế
31
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
37
2.2.4. Điều kiện thí nghiệm
38
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Xây dựng phương pháp định lượng doxorubicin bằng đo quang phổ
hấp thụ UV-VIS
3.1.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của tá dược đến phép đo quang
39
39
39
3.1.2. Lựa chọn bước sóng dùng cho các phép đo quang
40
3.1.3. Xây dựng đường chuẩn đo quang
41
3.2. Lựa chọn các thông số kỹ thuật để bào chế liposome doxorubicin
3.2.1. Nhiệt độ cất quay, nhiệt độ hydrat hóa
43
43
3.2.2. Khối lượng lipid dùng
43
3.2.3. Các thông số điều kiện bào chế liposome
43
3.3. Xây dựng công thức bào chế liposome doxorubicin
44
3.3.1. Bố trí thí nghiệm
3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của liposome
doxorubicin
3.4 Đánh giá độ ổn định của chế phẩm
44
45
54
3.4.1 Đánh giá kích thước tiểu phân của hệ sau 4 tuần bảo quản
55
3.4.2. Hiệu suất liposome hóa
56
3.4.3. Thử khả năng giải phóng doxorubicin của chế phẩm
57
3.5. Nghiên cứu sơ bộ biện pháp làm giảm kích thước tiểu phân liposome
3.5.1. Phân bố kích thước tiểu phân sau khi làm làm kích thước bằng siêu
âm
3.5.2. Đánh giá cấu trúc tiểu phân liposome sau siêu âm
59
60
62
3.5.3. Hiệu suất liposome hóa sau siêu âm
63
3.5.4. Đánh giá khả năng giải phóng dược chất
64
Chương 4: BÀN LUẬN
69
4.1. Về quy trình bào chế.
69
4.2. Về công thức liposome
72
4.3. Phương pháp đánh giá liposome
4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giải phóng dược chất khỏi
liposome
4.5. Các biện pháp làm giảm kích thước tiểu phân
73
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
74
75
77
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT
Từ/ cụm từ đầy đủ
Viết tắt
1
Bristish Pharmacopoeia (Dược điển Anh)
BP
2
Cholesterol
CHL
3
Deoxyribo nucleic acid
DNA
4
Distearoyl phosphatidylcholin
DSPC
5
Distearoyl phosphatidylethanolamin
DSPE
6
Doxorubicin hydroclorid
DOX
7
Dung dịch đệm N-2- hydroxyethylpiperazine-N’-2ethanesulfonic acid
HEPES
8
Dược điển Việt Nam.
DĐVN
9
European Pharmacopoeia (Dược điển Châu Âu)
EurP
10
High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng
hiệu năng cao)
HPLC
11
Methoxy polyethylen glycol
mPEG
12
Phosphatidylcholin dầu đậu nành (Soy phospatidyl cholin)
SPC
13
Polyethylen glycol
PEG
14
Steroyl sphingosine methoxy polyethylen glycol
15
Tert- butanol
TBA
16
Tiêu chuẩn cơ sở
TCCS
17
Tinh khiết hóa học
TKHH
18
United state Pharmacopoeia (Dược điển Mỹ)
SS-mPEG
USP
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Bảng 1.1
Tên bảng biểu
Một số chế phẩm thuốc tiêm chứa doxorubicin trên thị trường
Bảng 3.2
Kết quả đo mật độ quang các mẫu dung dịch doxorubicin ở bước
sóng 482nm có và không có tá dược
40
Bảng 3.3
Kết quả đo mật độ quang các mẫu dung dịch doxorubicin ở bước
sóng 482nm (pH 5,5 ), bước sóng 234nm ở pH 5,5 và pH 7,4
41
Bảng 3.4
Bảng 3.5
Bảng 3.6
Bảng 3.7
Bảng 3.8
Bảng 3.9
Bảng 3.10
Bảng 3.11
Bảng 3.12
Bảng 3.13
Bảng 3.14
Bảng 3.15
Bảng 3.16
Bảng 3.17
Bảng 3.18
Kết quả kiểm tra độ lặp lại của phương pháp định lượng bằng kỹ
thuật đo quang phổ hấp thụ UV-VIS ở các điều kiện đo quang
phổ hấp thụ
Thành phần các công thức bào chế liposome doxorubicin
Hiệu suất liposome hóa của các liposome bào chế theo mỗi công
thức
Kết quả thử giải phóng của các công thức liposome doxorubicin
bào chế theo phương pháp A tại pH 7,4
Kết quả thử giải phóng của các công thức liposome doxorubicin
bào chế theo phương pháp B tại pH 7,4
Kết quả thử giải phóng của các công thức liposome doxorubicin
bào chế theo phương pháp A tại pH 5,5
Kết quả đánh giá kích thước tiểu phân của các mẫu
Kết quả đánh giá kích thước tiểu phân của các mẫu sau 4 tuần
bảo quản
Hiệu suất liposome hóa của các mẫu sau 4 tuần bảo quản so với
khi mới bào chế
Tỷ lệ giải phóng dược chất mẫu liposome doxorubicin bào chế
theo phương pháp A sau 4 tuần bảo quản tại pH 7,4
Tỷ lệ giải phóng dược chất mẫu liposome doxorubicin bào chế
theo phương pháp A sau 4 tuần bảo quản tại pH 5,5
Kết quả đánh giá kích thước tiểu phân của các mẫu sau siêu âm.
Hiệu suất liposome hóa của các liposome bào chế theo mỗi công
thức
Tỷ lệ giải phóng dược chất từ các mẫu liposome doxorubicin tại
pH 7,4 mẫu không siêu âm và siêu âm ở các điều kiện khác
nhau
Tỷ lệ giải phóng dược chất từ các mẫu liposome doxorubicin tại
pH 5,5 mẫu không siêu âm và siêu âm ở các điều kiện khác
nhau.
Trang
4
42
44
45
48
49
51
52
55
56
57
58
60
63
64
65
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
Tên hình vẽ, đồ thị
Trang
Hình 1.1
Cấu trúc của liposome
5
Hình 1.2
Mô tả lớp vỏ màng kép của liposome
6
Sự phân bố của phospholipid và cholesterol trong lớp màng
liposome.
Sơ đồ minh họa cấu tạo thiết bị chuyên dụng bào chế liposome
Hình 1.4
theo phương pháp vi kênh.
Quá trình đưa doxorubicin đi vào bên trong liposome do thay đổi
Hình 1.5
môi trường
Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn của quy trình bào chế liposome
Hình 2.6
doxorubicin bằng phương pháp A
Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn của quy trình bào chế liposome
Hình 2.7
doxorubicin bằng phương pháp B
Mô tả hệ thống thẩm tích bằng túi để tách loại doxororubicin tự do
Hình 2.8
trong chế phẩm liposome ra ngoài môi trường
Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ Doxrubicin và mật
Hình 3.9
độ quang ở các bước sóng và các pH khác nhau
Đồ thị so sánh hiệu suất liposome hóa của 2 phương pháp bào chế
Hình 3.10
A và B
Hình 1.3
9
14
17
29
30
35
41
46
Đồ thị so sánh ảnh hưởng của tỉ lệ các lipid soy phophatidyl
Hình 3.11 cholin: cholesterol) đến hiệu suất liposome hóa của các công thức
bào chế theo phương pháp A
46
Đồ thị so sánh ảnh hưởng của tỉ lệ các lipid soy phophatidyl
Hình 3.12 cholin: cholesterol) đến hiệu suất liposome hóa của các công thức
bào chế theo phương pháp B
47
Hình 3.13
Đồ thị so sánh ảnh hưởng của tỉ lệ số mol lipid: DOX đến hiệu
suất liposome hóa của các công thức bào chế theo phương pháp A
47
Hình 3.14
Đồ thị so sánh ảnh hưởng của tỉ lệ số mol lipid: DOX đến hiệu
suất liposome hóa của các công thức bào chế theo phương pháp B
48
Hình 3.15
Đồ thị giải phóng dược chất của liposome bào chế theo phương
pháp A ở pH 7,4
49
Hình 3.16
Đồ thị giải phóng dược chất của liposome bào chế theo phương
pháp B tại pH 7,4
50
Hình 3.17
Đồ thị giải phóng dược chất của liposome bào chế theo phương
pháp A ở pH 5,5
51
Số hiệu
Hình 3.18
Hình 3.19
Hình 3.20
Hình 3.21
Hình 3.22
Hình 3.23
Hình 3.24
Hình 3.25
Tên hình vẽ, đồ thị
Đồ thị biểu diễn các chỉ số PDI và Z-average hệ liposome của các
mẫu
Hình ảnh chụp TEM của liposome doxorubicin công thức A3.2
Đồ thị so sánh các chỉ số PDI, Z-average của các mẫu liposome
bào chế theo phương pháp A sau 4 tuần bảo quản với các mẫu này
mới bào chế
Hiệu suất liposome hóa các mẫu trước và sau thời gian bảo quản
Đồ thị giải phóng dược chất của các mẫu sau 4 tuần bảo quản ở
pH 7,4
Đồ thị giải phóng dược chất của các mẫu sau 4 tuần bảo quản ở
pH 5,5
Đồ thị biểu diễn các chỉ số PDI và Z-average hệ liposome của các
mẫu sau khi siêu âm với các điều kiện khác nhau.
Hình ảnh chụp bề mặt bằng soi âm bản của liposome(mẫu sau
siêu âm)
Trang
53
54
56
57
58
59
61
62
Hình 3.26
Hình ảnh chụp cắt ngang của liposome (mẫu sau siêu âm)
62
Hình 3.27
Hiệu suất liposome hóa của các mẫu sau siêu âm
63
Hình 3.28
Đồ thị giải phóng dược chất của liposome sau siêu âm ở pH 7,4
65
Hình 3.29
Đồ thị giải phóng dược chất của liposome sau siêu âm ở pH 5,5
66
Hình 3.30
Sơ đồ quy trình bào chế liposome doxorubicin
68
Hình 4.31 Cơ chế hình thành liposome trong phương pháp hydrat hóa film
70
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay cùng với tình trạng ô nhiễm môi trường, nhiễm độc từ nhiều nguồn,
căn bệnh ung thư đang ngày càng gia tăng là bài toán hóc búa đặt ra cho y học hiện
đại. Vì vậy, nhiều thuốc chống ung thư đã ra đời để đáp ứng nhu cầu điều trị ung thư
trong đó doxorubicin là thuốc khá phổ biến. Tuy nhiên, cũng giống như các thuốc điều
trị ung thư thuộc nhóm kháng chuyển hóa khác, doxorubicin có rất nhiều tác dụng phụ,
đặc biệt là độc tính gây suy tủy, làm thiếu bạch cầu, giảm tiểu cầu và độc tính trên tim,
làm rối loạn nhịp tim và có thể dẫn đến tử vong. Các độc tính trên càng nghiêm trọng
khi điều trị lâu dài vì mức độ độc tính liên quan tới tổng liều gây tích lũy. Những độc
tính của doxorubicin nói riêng và các thuốc kháng ung thư nói chung xuất phát từ việc
chúng gây tác dụng với cả tế bào ung thư và tế bào lành. Do đó hiện nay, thuốc tác
dụng tại đích để điều trị bệnh ung thư là lựa chọn hàng đầu để tăng cường hiệu quả của
thuốc tại các khối u và giảm độc tính ở các tế bào lành.
Liposome là một trong những hệ đưa thuốc tại đích đang được chú trọng phát
triển trong bào chế hiện đại. Dạng thuốc liposome có nhiều ưu điểm trong vận chuyển
thuốc, phân phối, kiểm soát giải phóng thuốc và tăng sinh khả dụng của dạng thuốc.
Ưu điểm đặc biệt của liposome sử dụng trong điều trị ung thư là các phân tử thuốc sẽ
đi nhiều vào khối u, giải phóng thuốc và hạn chế thuốc đến các mô lành gây độc. Vì
thế liposome được coi là dạng thuốc tại đích lý tưởng.
Nhờ sự phát triển của công nghệ nano, trên thế giới đã có một vài hãng sản xuất
liposome doxorubicin và được ứng dụng trong lâm sàng dưới dạng thuốc tiêm
liposome để điều trị nhiều dạng ung thư. Tuy nhiên, trong nước trong nước các nghiên
cứu về liposome chưa nhiều, chưa có chế phẩm nào được đưa vào sản xuất. Hiện nay
dạng bào chế liposome lại đang được chú trọng phát triển và có tiềm năng lớn cho
tương lai, nghiên cứu liposome doxorubicin là tiền đề quan trọng cho bào chế thuốc
tiêm liposome doxorubicin. Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu bào chế
liposome doxorubicin” với mục tiêu:
- Bào chế được liposome doxorubicin bằng phương pháp hydrat hóa film.
- Đánh giá được các đặc tính của liposome doxorubicin.
1
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Doxorubicin
1.1.1. Đại cương về doxorubicin hydroclorid
- Công thức cấu tạo:
- Công thức phân tử:
C27H29NO11.HCL
- Khối lượng phân tử :
579,99
-
Tên
khoa
học:
5,12-Naphthacenedion,10-[(3-amino-2,3,6-trideoxy-a-L-lyxo-
hexopyranosyl)oxy]-7,8,9,10-tetrahydro-6,8,11-trihydroxy-8-(hydroxylacetyl)-1methoxy-hydrochlorid
8S-cis)-
(8S,10S)-10-[3-Amino-2,3,6-trideoxy-a-L-lyxo-
hexopyranosyl)-oxy-8-glycoloyl]-7,8,9,10-tetrahydro-6,8,11-trihydroxy-1-methoxy5,12-naphthacenedion hydroclorid [4].
- Tính chất lý hóa: Ở điều kiện thường doxorubicin hydroclorid tồn tại dưới dạng tinh
thể hay bột vô định hình màu vàng cam, không mùi. Dung dịch 5mg/ml có pH từ 45,5. Doxorubicin hydroclorid tan trong nước, methanol, acetonitril, tetrahydrofuran và
không tan trong cloroform, aceton, ethyl ether, benzen, ether dầu hỏa. Trong dung
dịch, doxorubicin có thể tồn tại ở các dạng: phân tử trung hòa, ion lưỡng cực, anion và
cation.
Doxorubicin có khả năng biến đổi thành các dẫn chất do các tác nhân: acid mạnh,
ion kim loại, kiềm thành các dẫn chất: doxorubicinon; 9-carboxydoxorubicin; 7,8,9,10dehydrodoxorubicinon; 7,8-dehydro-desacetyldaunorubicinon.
Doxorubicin hydrochlorid bền trong dung dịch có pH gần 4,0 [11], [29].
- Cơ chế tác dụng: doxorubicin là một chất kháng ung thư thuộc nhóm anthracyclin
được phân lập từ Streptomyces peucetius var. caesius. Hiện nay được tổng hợp từ
daunorubicin. Hoạt tính sinh học của doxorubicin là do doxorubicin gắn vào DNA làm
ức chế các enzym cần thiết để sao chép và phiên mã DNA. Doxorubicin gây gián đoạn
mạnh chu kỳ phát triển tế bào ở giai đoạn phân bào S và giai đoạn gián phân, nhưng
thuốc cũng tác dụng trên các giai đoạn khác của chu kỳ phát triển tế bào [4].
2
- Dược động học:
Doxorubicin chủ yếu được dùng tiêm tĩnh mạch. Sau khi tiêm tĩnh mạch,
doxorubicin liên kết với protein huyết tương khoảng 70%, ít qua hàng rào máu não
nhưng qua được hàng rào nhau thai. Doxorubicin chuyển hóa chủ yếu ở gan, tạo thành
doxorubicinol và aglycon. Do doxorubicin gắn nhanh vào các mô nên đào thải chậm
qua nước tiểu và mật. Suy gan làm đào thải chậm thuốc nên làm tăng tích tụ thuốc
trong huyết tương và các mô [4], [5], [45].
- Chỉ định:
+. Chỉ định chính: Ung thư vú, u xương ác tính và u xương Ewing, u mô mềm, u khí
phế quản, u lympho ác tính cả 2 dạng Hodgkin và không Hodgkin, ung thư biểu mô
tuyến giáp. Ung thư đường tiết niệu và sinh dục: tử cung, bàng quang, tinh hoàn. Khối
u đặc của trẻ em: Sarcom cơ vân (Rhabdomyosarcom). U nguyên bào thần kinh, u
Wilm, bệnh leucemi cấp Ung thư: tuyến tiền liệt, cổ tử cung, âm đạo, dạ dày. Có tác
dụng tốt trên một số ung thư hiếm gặp như: đa u tủy xương, u màng hoạt dịch u
nguyên bào võng mạc [33], [40] , [59], [3], [5], [63], [33].
- Chống chỉ định: Có biểu hiện suy giảm chức năng tuỷ xương rõ, suy tim, quá mẫn
với các thành phần của thuốc [5].
- Tác dụng không mong muốn: doxoribicin là thuốc có độc tính cao, do vậy điều trị
bằng doxorubicin thường có nhiều tác dụng không mong muốn. Các tác dụng này tùy
thuộc vào đường dùng, liều dùng và tần số dùng thuốc. Các tác dụng không mong
muốn hay gặp là: rụng tóc, buồn nôn. Đặc biệt chèn ép tủy và độc tính trên tim là 2 tác
dụng phụ chủ yếu. Ngoài ra còn một số tác dụng phụ khác như: suy giảm chức năng
tủy xương, viêm miệng, rối loạn tiêu hóa, …Dùng theo đường bàng quang còn có thể
gây rối loạn tiểu, nóng rát bàng quang và niệu đạo… [3], [5].
- Liều lượng, cách sử dụng:
+ Đường tĩnh mạch: Liều khuyến cáo khi dùng đơn thuần là 60-75mg/m2 mỗi
ba tuần. Liều thấp hơn (60mg/m2) được khuyến cáo ở những bệnh nhân có điều trị
trước đó, người già, có dự trữ tủy xương kém. Có thể tiêm một lần duy nhất hay chia
nhiều lần dùng trong 2, 3 ngày liên tục. Ở trẻ em: liều 30mg/m2/ngày tiêm tĩnh mạch 3
ngày liên tục, đợt điều trị này được lập lại mỗi 4 tuần. Liều tích tụ doxorubicin qua
đường tĩnh mạch không nên quá 550mg/m2. Nên giảm liều doxorubicin ở bệnh nhân
3
suy gan để ngăn chặn sự gia tăng độc tính. Doxorubicin bài tiết qua thận thấp, nên
bệnh nhân suy thận trung bình không cần thiết phải giảm liều.
+ Đường nhỏ giọt bàng quang: Liều khuyến cáo là 30-50mg mỗi lần nhỏ giọt,
lập lại mỗi tuần hay mỗi tháng.
Doxorubicin không có hoạt tính khi uống vì sinh khả dụng theo đường uống rất
thấp (dưới 5%). Mặt khác do đặc tính kích ứng mạnh các mô và có thể gây hoại tử mô
nên không được dùng tiêm bắp hay tiêm trong da [5].
Doxorubicin có thể được sử dụng phối hợp với các thuốc hoá trị liệu kháng ung
thư nhưng không được trộn trong cùng 1 ống tiêm [3].
- Bảo quản: Dung dịch doxorubicin hydroclorid được bảo quản tránh ánh sáng, để ở
nhiệt độ khoảng từ 4oC đến 10oC [4], [5], [15].
1.1.2. Một số chế phẩm doxorubicin trên thị trường
Hiện nay doxorubicin được dùng khá phổ biến dưới dạng muối hydroclorid với
các thuốc tiêm như dung dịch thuốc tiêm, bột đông khô pha tiêm và có cả các chế
phẩm thuốc tiêm hỗn dịch liposome doxorubicin tại bảng 1.1 [7], [20], [61], [27].
Bảng 1.1: Một số chế phẩm thuốc tiêm chứa doxorubicin trên thị trường
TT
Chế phẩm
Dạng bào chế
Hàm lượng
Nước sản xuất
Các chế phẩm dạng quy ước (dung dịch tiêm, bột pha dung dịch tiêm)
1
Adorucin
Dung dịch tiêm
2
Adriamycin
Dung dịch tiêm
3
Adriblastina
Bột pha tiêm
4
Adrim
5
6
7
8
10mg/5ml
50mg/25ml
10mg/5ml
50mg/25ml
10mg, 50mg
Korea United Pharma
(Hàn Quốc)
Pfizer (Úc)
Pharmacia (Italia)
Dung dịch tiêm
50mg/25ml
Doxorubicin
Bột pha tiêm
10mg, 50mg
Doxorubicin
DBL
Bột pha tiêm
10mg/5ml
David Bull Lab
Dung dịch tiêm
50mg/25ml
Mayne Pharm (Úc)
Dung dịch tiêm
10mg/5ml,
50mg/25ml
Ebewe Pharma
Bột pha tiêm
10mg, 50mg
Doxorubicin
Ebewe
Doxorubicina
servycal
4
Dabur (Ấn Độ)
Pharmachemie
(Hà Lan)
(Áo)
Laboratorios IMA
(Achentina)
TT
Chế phẩm
Dạng bào chế
Hàm lượng
Nước sản xuất
9
Doxtie
Bột pha tiêm
10mg, 50 mg
Bioprofarma
(Achentina)
10
Zodox
Bột pha tiêm
10mg, 50mg
Intas (Ấn Độ)
Schering Plough
(Mỹ)
Các chế phẩm dạng liposome
11
Caelyx
Hỗn dịch tiêm chứa
PEGylated liposome
doxorubicin
20mg/10ml
12
Doxil
Hỗn dịch tiêm chứa
PEGylated liposome
doxorubicin
20mg/10ml
Lipo-Dox
Hỗn dịch tiêm chứa
PEGylated liposome
doxorubicin
Myocet
Lọ bột đông khô pha
hỗn dịch tiêm chứa
non-PEGylated
liposome doxorubicin
13
14
50mg/30ml
50mg/30ml
20mg/10ml
50mg
Sequus pharm.(Mỹ)
Biopharm
(Đài Loan)
Cephalon (Anh, Tây
Ban Nha);
Sopherion (Mỹ)
1.2. Đại cương về liposome
1.2.1. Khái niệm và phân loại
Liposome là một nhóm của hệ đưa thuốc tới đích, là hệ điều trị phát triển ở mức
cao hơn thuốc tác dụng kéo dài. Nó là một dạng đặc biệt của microcapsule và
nanocapsule, cấu tạo bao gồm một nhân nước ở giữa được bao bọc bởi một vỏ
phospholipid gồm một hay nhiều lớp đồng tâm, có kích thước thay đổi từ hàng chục
đến hàng nghìn nanomet [1], [2] (hình 1.1) .
A: Bề mặt ưa nước của lớp vỏ lipid kép
B: Lớp kỵ nước của lớp vỏ lipid kép
C: Nhân nước bên trong có thể chứa dược
chất tan trong nước
D: Các dược chất kết tinh bên trong nhân
E: Các dược chất thân dầu trong lớp vỏ
lipid
Hình 1.1. Cấu trúc của liposome
5
Đặc tính của màng phospholipid của liposome: là màng kép lipid gồm hai lớp.
Trong quá trình hình thành liposome, các phân tử lipid hòa tan bao gồm một đầu ưa
nước và một đuôi kỵ nước, các lưỡng phân tử lipid tự kết tụ, sắp xếp liền nhau thành
phiến mỏng khi độ hòa tan của chúng giảm dần ở môi trường lân cận. Các đầu ưa nước
của màng kép lipid quay ra tiếp xúc với pha nước, trong khi đó các đuôi kỵ nước quay
vào nhau trong màng kép (hình 1.2).
Hình 1.2. Mô tả lớp vỏ màng kép của liposome
a: Phân tử lipid lưỡng cực;
b: Mảng màng kép; c: Cắt ngan g liposome
d: Mô tả các đầu của lipid trên màng
(1): Lớp giữa kỵ nước của màng kép; (2): Môi trường bên trong liposome
(3): Môi trường ngoài;
(4): Bề mặt liposome
Có một số cách để phân loại liposome như sau:
1.2.1.1. Căn cứ vào kích thước liposome và số lớp vỏ của liposome
- Liposome một lớp: vỏ chỉ có một lớp phospholipid. Tùy theo kích thước mà có 2 loại:
+ Loại nhỏ: SUV (small unilamellar vesicle): có đường kính từ khoảng 20-50nm.
+ Loại to: LUV (large unilamellar vesicle): có đường kính từ khoảng 200-1000nm.
- Liposome nhiều lớp: MLV (multilamellar vesicle): Cấu tạo gồm nhiều lớp lipid và
nhiều ngăn nước đồng tâm, kích thước 400 - 3500nm [1], [2], [10].
1.2.1.2. Căn cứ thời gian tồn tại của liposome trong tuần hoàn cơ thể:
- Các liposome thường quy (liposome quy ước- Classical/conventional liposome): có
thời gian tồn tại trong tuần hoàn ngắn vài giờ đến vài ngày.
- Các liposome giải phóng kéo dài: có độ ổn định cao, thời gian tồn tại trong tuần hoàn
vài ngày đến hàng tuần [10], [41], [27], [42].
6
1.2.1.3. Căn cứ mục đích trong lâm sàng: Liposome dùng cho chẩn đoán bệnh, dùng
cho điều trị bệnh, dùng cho công nghệ mỹ phẩm [10].
1.2.1.4. Căn cứ đặc tính tích điện của bề mặt liposome: Liposome bề mặt tích điện
dương, bề mặt tích điện âm, bề mặt không tích điện [10]
1.2.1.5. Các liposome đặc biệt
- Liposome hướng đích: do đặc điểm kích thước và bề mặt có gắn các ligand như: gắn
PEG, gắn heparin, gắn folate, gắn kháng thể, gắn transferin, gắn peptid, … hướng tới
tập trung và giải phóng tại đích [10], [58], [27], [41], [42], [62], [21], [59].
- Liposome nhạy cảm (cảm biến) với nhiệt độ, pH, từ tính, năng lượng quang học hay
một số dạng năng lượng đặc biệt khác [10], [58], [27].
- Liposome vector: mang gene (DNA), mang enzym, mang hemoglobin vận chuyển
oxygen [10], [58].
- Virosome (liposome có bề mặt cải tiến dung hợp với vỏ protein của virus) ứng dụng
trong sản xuất vaccin [10], [58], [27].
1.2.2. Ưu, nhược điểm của liposome
Với vai trò liposome là dạng đưa thuốc vào trong cơ thể thì có thể nhận thấy một
số ưu điểm, nhược điểm của liposome như sau:
1.2.2.1. Ưu điểm
- Dạng thuốc liposome có thể vận chuyển được nhiều dược chất tan trong nước cũng
như các dược chất tan trong dầu [1], [10].
- Liposome có thể thay đổi hoàn hoàn các đặc điểm dược động học của hoạt chất, cải
thiện sinh khả dụng của dược chất hơn hẳn so với việc dùng thuốc dạng tự do phải qua
các quá trình dược động học thông thường [1], [10].
- Cấu trúc màng phospholipid của liposome tương tự cấu trúc màng sinh học của cơ
thể sống, do vậy liposome sẽ là chế phẩm y học có tính an toàn cao.
- Liposome có tác dụng bảo vệ và giải phóng một cách có kiểm soát các dược chất:
Khi dược chất được nang hóa trong liposome, cấu trúc đặc biệt của liposome làm giảm
lượng dược chất bị chuyển hóa khi qua gan và lượng lớn dược chất còn lại vượt qua
được các quá trình chuyển hóa này sẽ tạo hiệu quả tác dụng cao hơn [10], [40], [63].
- Trong điều trị ung thư, liposome hướng thuốc tới đích là tế bào ung thư, hạn chế
thuốc tới tế bào lành: Các tiểu phân liposome mang dược chất có đường kính nhỏ hơn
7
các lỗ rò ở các mạch máu nuôi khối u nên sẽ vượt qua được những khe hở này đi vào
khối u, giải phóng thuốc. Còn kích thước các khe hở ở những mạch máu của các mô
bình thường có đường kính nhỏ hơn, không cho các tiểu phân liposome đi qua, vì vậy
giảm thuốc đến các mô lành và gây độc. Mặt khác trong công nghệ mới người ta bào
chế các liposome có gắn trên bề mặt các ligand (phối tử hay khớp nối) ví dụ kháng thể
bề mặt, folate,vv.. , các khớp nối này sẽ hướng liposome tập trung nhiều ở mô ung thư
giải phóng dược chất [1], [16], [56],[27], [58], [62], [59].
- Với vai trò là một chất mang, liposome phát huy tốt khả năng chứa và vận chuyển
những vật chất như gene, hemoglobin, vv… mà dạng thuốc khác không làm được hoặc
không hiệu quả bằng [10], [58].
1.2.2.2. Nhược điểm
- Độ ổn định của liposome không cao. Liposome là một hệ không đồng pha, luôn có
khả năng kết tập của các tiểu phân trong hệ dẫn đến sự không ổn định. Mặt khác
nguyên liệu để làm lớp vỏ liposome là các lipid rất dễ bị ảnh hưởng của các yếu tố:
nhiệt độ, pH, vi sinh của môi trường.
- Tính đồng nhất giữa các lô mẻ sản xuất không cao. Các thông số bào chế, điều kiện
bào chế ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành liposome.
- Cần nhiều thiết bị chuyên dụng và đồng bộ: máy cất quay, máy hút chân không, máy
lọc ép cao áp, máy siêu ly tâm, thiết bị đông khô, thiết bị làm lạnh sâu và kiểm soát
nhiệt độ trong quá trình chế tạo, các loại thiết bị lọc tiếp tuyến, các thiết bị đánh giá
như thiết bị đo kích thước tiểu phân, phân bố kích thước, thiết bị chụp hính dạng tiểu
phân, vv.... làm cho việc nghiên cứu và đặc biệt là triển khai ở quy mô lớn gặp nhiều
khó khăn.
- Nguyên liệu tinh khiết, đắt tiền nên giá thành chế phẩm cao [1], [10].
1.2.3. Phương pháp bào chế liposome
* Nguyên liệu bào chế liposome, đặc điểm lớp vỏ liposome
Lipid: ngoài dược chất, nguyên liệu chính để điều chế liposome là phospholipid,
gồm các loại:
- Phospholipid tự nhiên: phosphatidyl choline (lecithin của trứng hoặc đậu nành),
phosphatidyl serin L, γ - phosphatidyl choline dilauryl...
8
- Phospholipid tổng hợp: phosphatidyl inositol, dipalmoyl phosphatidyl ethanolamin,
dipalmitoyl
phosphatidylcholine,
distearoyl
phosphatidyl
choline,
distearoyl
phosphatidyl ethanolamin...
- Các phospholipid được gắn với các chất mang phù hợp với mục đích bào chế
liposome để có bề mặt đáp ứng một yêu cầu nào đó. Như các phospholipid đã gắn với
polyethylen glycol, polyvinyl pyrolidone, polyacryl amid, poly(2-methyl-2-oxazolin),
poly(2-ethyl-2-
oxazolin),
poly[N-(2-hydroxypropyl)
methacrylamid],
...Các
phospholipid đã gắn các chất mang trên được làm sẵn thành chế phẩm đem dùng khi
bảo chế liposome. Đây là một nguyên liệu rất thuận tiện cho quá trình bào chế
liposome [25].
Cholesterol và dẫn chất được thêm vào phospholipid trong bào chế liposome,
thường phối hợp ở tỷ lệ phù hợp trong thành phần của màng liposome. Cholesterol có
tác dụng làm giảm độ cứng và tính thấm của vỏ liposome. Tỷ lệ giữa các phospholipid
và cholesterol là rất quan trọng, quyết định đặc điểm của màng, sự ổn định của màng.
Trong cấu trúc màng kép của liposome, phospholipid và cholesterol tương tác liên kết
nhau qua các cầu nối acyl [25].
Để thấy rõ sự phân bố của phospholipid và cholesterol trong cấu trúc lớp màng, ta có
thể xem xét hình 1.3 sau:
Mảng CH O
(a)
(b)
(c)
(d)
Hình 1.3 : Sự phân bố của phospholipid và cholesterol trong lớp màng liposome
Sự phân bố, sắp xếp phospholipid và cholesterol trong màng có thể được hình dung
như một mô hình “cái ô”. Các phân tử phospholipid có một đầu hướng ra mặt môi
trường nước như phần mũ của cái ô, một phần duỗi vào phía trong như cán ô. Các
phân tử cholesterol được biểu thị như các hình bầu dục xen kẽ giữa đuôi của các “ô”
phospholipid (a). Khi tỷ lệ phospholipid và cholesterol phù hợp (b), màng có cấu trúc
ổn định. Khi cholesterol dư thừa các “ô” phospholipid bị kéo giãn đến quá tới hạn
phospholipid không che được cho cholesterol (c), cholesterol tiếp xúc với nước sẽ thay
9
đổi đặc tính hóa lý dẫn đến kết tinh lại thành mảng (d) ảnh hưởng đến sự ổn định của
màng vỏ liposome [25].
Các chất khác: trong quá trình bào chế lớp vỏ liposome, người ta còn dùng các
chất khác:
+. Chất tích điện tạo ra lực đẩy tĩnh điện giữa các lớp vỏ của liposome để làm
tăng dung tích của khoang nước, do đó làm tăng khả năng đưa các dược chất thân
nước vào liposome. Chất làm cho liposome tích điện âm như acid phosphatidic, dicetyl
phosphat... chất tích điện dương như stearylamin.
+. Các ligand (phối tử) cũng được đưa vào lớp vỏ lipid trong quá trình bào chế để
đạt được mục đích mong muốn: ví dụ cho folate, kháng thể,.. để hướng đích. Các chất
này thường được gắn vào bề mặt liposome sau khi bào chế liposome, cũng có trường
hợp chúng được gắn trực tiếp vào lipid trước khi bào chế liposome.
+. Chất cảm biến pH, cảm biến nhiệt độ, cảm biến từ tính,... [1], [2], [58], [62].
Ở phương pháp đông khô còn dùng thêm các tá dược tạo khung cho quá trình
đông khô, hay sử dụng các loại đường như sucrose, mannitol, lactose ... [14], [35],
[50], [60], [30], [34], [39].
Trong điều kiện khoa học ngày càng phát triển, nhận thấy những ưu điểm to lớn
của dạng thuốc liposome, hiện nay các phương pháp bào chế liposome được nghiên
cứu phát triển và cải tiến không ngừng. Có thể kể ra một số phương pháp bào chế
liposome chính như sau:
1.2.3.1- Phương pháp Bangham (phương pháp hydrat hóa film)
Phương pháp này được Bangham đưa ra và phát triển từ những năm 1965 với
nhiều tên gọi như: phương pháp Bangham, phương pháp cất quay (tên gọi chưa chính
xác xuất phát từ một thao tác đặc trưng trong phương pháp) hay chính xác hơn là
phương pháp hydrat hóa film. Cho đến nay đây vẫn là một phương pháp được sử dụng
nhiều vì tính tiện ích, dễ thực hiện, không đòi hỏi thiết bị cao, dễ bổ sung cải tiến.
Hoà tan phospholipid và các thành phần cấu tạo vỏ liposome vào dung môi hữu
cơ (cloroform, methanol, ... ), bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm trong bình cất quay,
phospholipid sẽ tạo thành màng film mỏng bám lên thành bình cất. Nhiệt độ tiến hành
xấp xỉ nhiệt độ chuyển pha của lipid. Có thể sục khí nitrogen để bay hơi hoàn toàn
dung môi hữu cơ. Trên quy mô lớn người ta tiến hành tạo film mỏng bằng phương
10
pháp phun sấy. Hydrat màng film đã tráng: thêm dung dịch nước có hệ đệm (như đệm
phosphat, đệm citrat,..), vừa cho vừa lắc để phospholipid hydrat hoá tạo thành
liposome [1], [2], [17], [43], [44].
Hạn chế của phương pháp hydrat hóa film trong bào chế liposome là các
liposome tạo thành có kích thước lớn không đồng nhất và lớp vỏ có thể có nhiều lớp.
Để khắc phục hạn chế này, người ta hay sử dụng các biện pháp sau:
- Lọc ép bậc thang nhiều lần qua các màng lọc (hay dùng màng polycarbonat).
có kích thước xác định nhỏ dần, mỗi cỡ lỗ lọc khoảng 10 lần. Các liposome tạo ra với
kích thước nhỏ hơn, phân bố kích thước đều hơn [30], [39], [50] , [39], [24].
- Có thể siêu âm ở tần số phù hợp để cho các liposome phân tán đều, các
liposome to vỡ ra tái tạo các liposome nhỏ hơn hoặc sắc ký tách đoạn liposome (hay
dùng sắc ký cột lọc gel [30], [43].
- Kết hợp công đoạn đông lạnh- rã đông tuần hoàn: liposome sau khi bào chế
đem đông lạnh ở nhiệt độ rất thấp sau đó rã đông ở nhiệt độ cao trên nhiệt độ chảy của
lipid, làm tuần hoàn như vậy khoảng 5-10 vòng. Trong các thao tác này, các liposome
cỡ lớn, nhiều lớp bị vỡ ra và tái tạo các liposome cỡ nhỏ, vỏ lipid ít lớp hơn từ các
mảng lipid kép. Liposome thu được có kích thước nhỏ và phân bố kích thước đều hơn
[30], [48].
1.2.3.2. Phương pháp Batzri và Korn
Phương pháp này được Batzri và Korn mô tả từ năm 1973 còn được gọi là
phương pháp hòa tan ethanol hoặc phương pháp tiêm.
Hòa tan phospholipid và các thành phần tạo màng vào ethanol. Bơm nhanh dung
dịch ethanol này vào dung dịch kali clorid 0,1- 0,2M (hoặc một dung dịch khác tương
đương ví dụ magnesi sulfat). Do việc thay đổi dung môi sẽ tạo thành các liposome.
Siêu lọc để loại ethanol và tinh chế liposome. Phương pháp này có nhược điểm là
liposome thu được có kích thước không đều, một số lipid không tan trong ethanol và
việc loại hoàn toàn ethanol ra khỏi hỗn dịch liposome gặp khó khăn [1], [2], [39], [50].
1.2.3.3. Phương pháp Deamer và Bangham
Khác với phương pháp Batzri và Korn, trong phương pháp này người ta thay thế
ethanol bằng ether.
11
Hoà tan các thành phần có khả năng tan trong nước thành dung dịch nước, đun
cách thuỷ ở 55-650 C. Hoà tan các thành phần tạo màng liposome vào ether. Bơm từ từ
dung dịch ether vào dung dịch nước từ phía đáy. Khi tiếp xúc với pha nước (nhiệt độ
55-650 C), ether bốc hơi tạo liposome kích thước lớn. Phương pháp này dễ thực hiện,
việc loại dung môi ether ra khỏi hỗn dịch liposome dễ dàng hơn nhưng hiệu suất tạo
liposome thấp, cho liposome kích thước tiểu phân lớn, dược chất phải tiếp xúc với
nhiệt. Mặt khác, khi dùng ether cần lưu ý điều kiện nhiệt độ bơm và tốc độ bơm phù
hợp vì ether rất dễ bay hơi nên có thể gây tắc vòi phun [1], [2], [39] .
1.2.3.4. Phương pháp bốc hơi pha đảo
Phương pháp này được đưa ra bởi Szoka và Papahadjopoulos vào năm 1978.
Nguyên lý của phương pháp là do sự hình thành của các giọt nước bao quanh bởi dung
dịch lipid trong dung môi hữu cơ.
Hoà tan phospholipid trong dung môi hữu cơ (hay dùng ether). Cho thêm dung
dịch nước rồi tác động bằng siêu âm ở tần số phù hợp để tạo nhũ tương mịn nước/dầu.
Bốc hơi dung môi hữu cơ (ether) dưới áp suất giảm để thu được các liposome to một
lớp hay nhiều lớp. Phương pháp này cũng có các nhược điểm: hiệu suất tạo liposome
thấp, cho liposome kích thước tiểu phân lớn. Mặt khác dược chất phải tiếp xúc với
nhiệt và siêu âm trong thời gian khá dài năng lượng siêu âm khá cao nên không phù
hợp với một số dược chất không bền với nhiệt và năng lượng siêu âm [1], [2], [39],
[30], [60], [50].
1.2.3.5. Phương pháp pha loãng polyol
Với phương pháp này, các lipid được hòa tan trong các polyol như propylen
glycol, ethylen glycol,... ở nhiệt độ cao, sau đó thêm dung dịch đệm phosphat ở cùng
nhiệt độ. Hỗn dịch này được pha loãng bằng dung đệm đến thể tích thích hợp. Khuấy
kỹ ở nhiệt độ cao, rồi làm lạnh đến nhiệt độ phòng. Ép lọc nhiều lần qua màng
polycarbonat với kích thước nhỏ dần (lọc bậc thang) sẽ thu được liposome. Phương
pháp này có ưu điểm là tiến hành bào chế dễ dàng. Tuy nhiên nhược điểm là liposome
thu được có kích thước tiểu phân lớn và phân bố kích thước không đồng đều [20],
[49], [66].
1.2.3.6. Phương pháp hòa tan và thẩm tách chất diện hoạt
Chất diện hoạt dùng có thể là anion, cation hoặc trung tính.
12
Trong phương pháp này, bước đầu tiên là bào chế micel chất diện hoạt-lipid (mặt
ngoài là phân tử chất diện hoạt ưa nước hướng ra ngoài, đuôi lipid kỵ nước hướng vào
trong). Các hạt micel này có thể được bào chế theo các cách sau:
-
Các dung dịch đậm đặc lipid trong dung môi hữu cơ được phân tán trong dung
dịch đậm đặc chất diện hoạt để tạo thành các hạt micel , làm bay hơi dung môi hữu
cơ thu được các micel.
-
Tráng film các lipid, sau khi bay hơi hết dung môi hữu cơ hydrat hóa bằng dung
dịch chất diện hoạt đậm đặc thu được các micel.
Pha loãng hỗn hợp micel trên bằng dung dịch thân nước hoặc dung dịch đệm có
pH phù hợp. Khuấy kỹ hỗn hợp này sẽ hình thành các liposome. Sau đó loại bỏ chất
diện hoạt bằng cách lọc thẩm tách qua các thiết bị phù hợp sẽ thu được các liposome.
Các liposome này có kích thước lớn, vỏ nhiều lớp. Thông thường phải tiếp tục dùng
các kỹ thuật làm giảm kích thước và số lớp vỏ liposome như: ép đùn bậc thang dưới
áp lực cao qua các màng lọc có cỡ lỗ xác định giảm dần, hay dùng siêu âm ở tần số
thích hợp.
Phương pháp này có nhược điểm là không loại bỏ hoàn toàn được chất diện hoạt
vì chúng đã được đưa vào bên trong liposome. Do đó việc lựa chọn chất diện hoạt,
nồng độ của chất diện hoạt trong liposome sau bào chế là rất quan trọng [50], [30],
[39].
1.2.3.7. Phương pháp đông khô
Đây là một phương pháp được áp dụng để tăng độ ổn định cho liposome.
Trong phương pháp này, các lipid được hòa tan trong dung môi hữu cơ dễ bay
hơi (hay dùng tert-butanol). Đường tạo khung (hay dùng sucrose) hòa tan trong nước.
Tùy bản chất dược chất là tan trong nước hay trong pha dầu mà phối hợp với một
trong hai dung dịch (nước hay dầu) ở trên. Phối hợp hai dung dịch trên với nhau theo
tỷ lệ thích hợp để tạo ra dung dịch một pha (xác định dựa vào giản đồ pha). Đem lọc
tiệt khuẩn dung dịch này sau đó đem đông khô.
Quá trình đông khô diễn ra ở áp suất thấp qua các giai đoạn: hạ nhiệt độ làm
lạnh → Làm khô sơ cấp ở nhiệt độ thấp → Nâng nhiệt làm khô thứ cấp ở nhiệt độ
thường → Sản phẩm đông khô. Sản phẩm này thêm nước lắc sẽ tạo ra hỗn dịch
13
liposome. Các thông số nhiệt độ và thời gian ở từng gian đoạn là rất quan trọng, ảnh
hưởng lớn đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm tạo thành.
Bào chế liposome bằng phương pháp đông khô có nhiều ưu điểm do có thể gắn
các dược chất thân nước hoặc thân dầu, các dược chất dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ
cao hay năng lượng siêu âm. Phương pháp đông khô tạo ra được sản phẩm ở dạng khô
nên cho chế phẩm ổn định hơn. Dựa vào ưu điểm này, nhiều nhà sản xuất sau khi bào
chế liposome bằng các phương pháp khác nhau, sau đó đem đông khô để thu được
dạng bột khô ổn định, dễ bảo quản hơn, tuổi thọ sản phẩm dài hơn. [14], [35], [34],
[50].
1.2.3.8. Phương pháp vi kênh (hay phương pháp vi hóa lỏng- microfluidization)
Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào sự pha trộn, phân tán của hai dòng chất
lỏng lipid và dung dịch thân nước khi giao nhau từ hai dỏng chảy (hai kênh dẫn) có
kích thước nhỏ dưới áp lực cao.
Phương pháp được thực hiện nhờ một thiết bị đặc thù có sơ đồ như hình 1.4 sau:
Hình 1.4: Sơ đồ minh họa cấu tạo thiết bị bào chế liposome theo phương pháp vi kênh.
Hệ thống các kênh có kích thước nhỏ xác định trên giá silicon (hệ thống
microfluidizer) gồm:
- Các kênh dẫn dung dịch nước vào: (a), (b), (c), (d), (e)
- Kênh bơm lipid (f): từ dưới lên trên vuông góc với dòng dung dịch nước vào
- Các kênh ra: (g), (h), (i)
Các dòng dung dịch lỏng thân nước được bơm vào đồng thời dung dịch lipid trong
dung môi hữu cơ (hay dùng ethanol) cùng được bơm vào vuông góc với dòng chảy
vào của dung dịch nước. Sự pha trộn trong điều kiện áp lực cao, tốc độ dòng cao và
tiết diện ống nhỏ giúp tạo thành các liposome. Hỗn dịch được đẩy ra qua các kênh ra
14
chia nhỏ (tách dòng) cho các liposome. Các yếu tố ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất
lượng của liposome là tiết diện các kênh, chiều dài các kênh và tốc độ bơm của các
loại dung dịch. Dược chất được đưa vào dung dịch trước khi tạo thành liposome hoặc
được ủ sau khi tạo thành liposome [28], [39].
1.2.3.9. Phương pháp màng tiếp hợp
Trong phương pháp này, người ta bào chế các tiểu phân nano lipid rắn rồi đem
tạo thành liposome.
Lipid ở nhiệt độ trên điểm nóng chảy được ép bằng khí nén qua một màng có kích
thước lỗ xác định. Phía bên kia màng là dòng chất lỏng thân nước có nhiệt độ lạnh đi
qua tuần hoàn. Kết quả là các tiểu phân nano lipid rắn được tạo thành có kích thước
nhỏ xác định phụ thuộc vào kích thước lỗ màng và áp suất khí nén. Hòa tan các nano
lipid rắn này tạo thành hỗn dịch liposome.
Phương pháp có ưu điểm là dễ triển khai trên quy mô lớn [13], [39], [53].
1.2.3.10. Phương pháp phun hỗn hợp chất lỏng hòa tan trong khí siêu tới hạn
Phương pháp này dựa vào đặc tính đặc biệt của một số chất khí là ở trạng thái siêu
tới hạn có khả năng hòa tan, phân tán nhiều chất, dung môi hữu cơ. Ví dụ khí carbonic
(CO2) ở điều kiện nhiệt độ 31,1oC, áp suất 73,8 bar. Ngoài ra có thể dùng khí nitrogen
(N2). Tuy nhiên khí CO2 hay được dùng hơn vì này không độc, ít cháy nổ, rẻ tiền và
đặc biệt là dễ dàng đạt được điều kiện siêu tới hạn.
Nguyên tắc của phương pháp là: lipid hòa tan trong dung môi hữu cơ hòa tan/ phân
tán trong khí CO2 ở điều kiện siêu tới hạn tạo thành một hệ tương tự nhũ tương. Hỗn
hợp này sau đó được phun qua một vòi phun kích thước xác định vào một dung dịch
thân nước. Do áp suất giảm đột ngột khí, CO2 và dung môi hữu cơ bay hơi, liposome
được hình thành. Dung môi hữu cơ lựa chọn nên ít độc và dùng với lượng tối thiểu vì
sự bay hơi của dung môi hữu cơ sau khi phun là không hoàn toàn [51], [22], [39].
1.2.3.11. Phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn
Nguyên tắc của phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn tương tự như phương
pháp phun hỗn hợp chất lỏng hòa tan trong khí siêu tới hạn. Các hạt liposome được
hình thành khi CO2 và dung môi hữu cơ bốc hơi từ dung dịch do giảm áp suất trong
khoang. Sự khác biệt giữa phương pháp này và phương pháp phun hỗn hợp chất lỏng
hòa tan trong khí siêu tới hạn là việc giảm áp suất trong phương pháp phun hỗn hợp
15
chất lỏng hòa tan trong khí siêu tới hạn bằng cách phun một dung dịch qua một vòi
phun ra môi trường chứa dung dịch nước, trong khi đó ở phương pháp bốc hơi pha đảo
siêu tới hạn việc giảm áp suất là tại khoang chứa các nguyên liệu.
Để cải thiện khả năng hòa tan của lipid vào CO2 trong pha khí nén tới hạn, người
ta sử dụng các dung môi hữu cơ có khả năng hòa tan lipid là các dung môi hữu cơ ít
độc hại như ethanol [47], [39].
1.2.4. Phương pháp đưa dược chất vào liposome trong bào chế liposome bằng
hydrat film lipid
Khi bào chế lipososome bằng phương pháp hydrat hóa film, dược chất có thể
được đưa vào trong liposome theo hai cách:
- Với cách thứ nhất: Phối hợp ngay trong quá trình bào chế hình thành liposome.
Dược chất thân nước thì hoà vào dung dịch nước, dược chất thân dầu hoà vào dung
dịch phospholipid trong dung môi hữu cơ. Trong quá trình bào chế bản thân dược chất
đã được đưa vào bên trong liposome.
- Với cách thứ hai: Dược chất có thể được đưa vào liposome bằng cách: sau khi
chế tạo xong liposome chưa có chứa dược chất, pha dược chất trong dung dịch, phối
hợp liposome rồi ủ với điều kiện nhiệt độ, thời gian nhất định để dược chất đi qua
màng gắn vào bên trong liposome theo các cơ chế khác nhau.
Như vậy sau bước đưa dược chất vào trong liposome, dược chất tan trong nước
sẽ nằm trong khoang nước (nhân nước) của liposome, còn dược chất tan trong dầu sẽ
nằm trong các lớp vỏ lipid [1], [2], [17], [43], [44].
Trong thực tế người ta có thể kết hợp cả hai cách thức trên để đưa dược chất vào
trong liposome nhằm rút ngắn thời gian và tăng hiệu suất của quá trình này.
Trong quá trình đưa dược chất vào trong liposome, để tăng hiệu suất đưa dược
chất gắn vào trong liposome có thể dùng các phương pháp:
- Dựa vào chênh lệch pH: dạng tồn tại của dược chất phụ thuộc nhiều vào pH,
sau khi hydrat hóa xong, người ta thay đổi pH môi trường bên ngoài tạo ra sự chênh
lệch pH, khi dược chất vào bên trong do pH môi trường thay đổi dạng tồn tại của dược
chất có thể thay đổi ví dụ ít tan hơn, tạo phức, tạo gel,... quá trình này tạo điều kiện
cho dược chất được kéo vào bên trong liposome nhiều hơn. Hoặc pH môi trường bên
16