ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
NGUYỄN THỊ QUÂN
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỦ TRÔM
(STERCULIA FOETIDA) LÀM CHẤT KẾT DÍNH
VÀ CHẤT TRỢ TAN RÃ CHO THUỐC
Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC
Mã số chuyên ngành: 60520301
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2018
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Thị Kim Phụng
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Phong
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Mai Hu nh Cang
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG
Tp. HCM ngày 12 tháng 01 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch: GS.TS. Phan Thanh Sơn Nam
2. Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Phong
3. Phản biện 2: TS. Mai Hu nh Cang
4. Uỷ viên: TS. Tống Thanh Danh
5. Uỷ viên, Thư ký: TS. Phan Thị Hoàng Anh
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Họ tên và chữ ký)
TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
(Họ tên và chữ ký)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ QUÂN
MSHV: 7140797
Ngày, tháng, năm sinh: 10/10/1988
Nơi sinh: Phú Yên
Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
Mã số : 60520301
I. TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sử dụng mủ trôm làm chất kết dính và chất trợ tan rã
cho thuốc.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Nội dung 1: Khảo sát các chỉ tiêu của SFG tương đương như một tá dược, phân tích đặc
tính, hình thái và cấu trúc của SFG.
Nội dung 2: Tổng hợp tạo viên SFG và khảo sát các tính chất của viên
Quy trình tổng hợp viên nén SFG bằng lực cơ học
Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như kích thước hạt, nồng độ, tốc độ quay, mơi
trường hịa tan đến khả năng giải phóng dược chất
So sánh khả năng giải phóng dược chất giữa viên SFG và HPMC E15
Khảo sát phương trình động học phù hợp cho việc giải phóng dược chất tối ưu
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/07/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017
V. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS. TS. LÊ THỊ KIM PHỤNG
Tp. HCM, ngày …..tháng….. năm 2018
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)
(Họ tên và chữ ký)
TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
(Họ tên và chữ ký)
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã may mắn được gặp gỡ các
thầy cô, bạn bè và các anh chị đồng nghiệp đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ để có thể
hồn thành tốt luận văn này.
Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng tới
PGS.TS Lê Thị Kim Phụng người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, định
hướng nghiên cứu để luận văn được hồn chỉnh, đã động viên khích lệ và tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tơi trong suốt q trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn đồng nghiệp trong Công ty Liên
Doanh Dược Phẩm Mebiphar- Austrapharm nơi tôi đã công tác hơn 1 năm qua và
Công ty Cổ Phần Dược Phẩm AmVi nơi tơi đang cơng tác, Trung Tâm Lọc Hóa
Dầu, Phịng Thí Nghiệm Hóa Hữu Cơ, Trường Đại học Bách Khoa- ĐHQG Tp. Hồ
Chí Minh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tơi trong suốt q trình làm việc, học tập
và nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, người thân và
bạn bè đã ln quan tâm, khích lệ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Tác giả
Nguyễn Thị Quân
ii
TĨM TẮT
Mủ trơm (Sterculia foetida) hay cịn gọi là nhựa trơm, là dịch tiết ra từ cây
trơm có tên gọi là Bastardpoom, piari, tên khoa học là Sterculia foetida. Là một hợp
chất polysaccharic cao phân tử, khi thủy phân sẽ cho ra các D-galactose, Lrhamnose và acid D-galacturonic, một vài chất chuyển hóa acetylat và
trimethylamin. Do đó việc thu nhận mủ trơm từ nguồn ngun liệu sẵn có dồi dào
tại địa phương sẽ có ý nghĩa thiết thực ở Việt Nam.
Nghiên cứu này nhằm xác định mủ trôm được sử dụng làm tá dược chất kết
dính, chất ổn định trong ngành dược phẩm để thay thế các dạng polymer tổng hợp.
Kết quả nghiên cứu chỉ những đặc điểm của mủ Trơm đã làm được. Kích thước hạt
là (60µm), nồng độ mủ trơm (20%), khả năng hịa tan trong mơi trường HCl 0,1N,
với tốc độ quay là 100 vòng/phút, thời gian 45 phút, sử dụng thiết bị cánh khuấy,
pH (5,21), mất khối lượng do làm khô (10,9%), độ nhớt (176cp), điểm nóng chảy
(225oC), chỉ số trương nở (44,4%) trong vịng 24 giờ. Sử dụng viên nén có chứa mủ
trơm so sánh với viên nén chứa tá dược hydroxyl propyl methylcellulose ether
(HPMC E15), kết quả theo in vitro cho thấy rằng mủ trơm có khả năng tan chậm
hơn so với tá dược HPMC E15.
Từ khóa: Sterculia foetida, HPMC E15.
iii
ABSTRACT
Sterculia foetida, also known as resin of tree, is secretion of resin from the tree
called Bastardpoom, piari, the scientific name is Sterculia foetida. As a
polysaccharide compound, hydrolysis produces D-galactose, L-rhamnose and Dgalacturonic acid, some acetylat and trimethylamine metabolites. Therefore, the
collection of resin from local materials will have practical significance in Vietnam.
This research aims to determine the resin used as adhesive, a stabilizer in the
pharmaceutical industry, to replace synthetic polymers. The research results show
the characteristics of the resin. The particle size (60μm), the concentration of resin
(20%), the solubility in HCl 0.1N, the rotational speed of 100rpm, the time of 45
minutes and using the agitator, pH (5.21), loss on drying (10.9%), viscosity (176cp),
melting point (225oC), swelling index (44.4%) within 24 hours. Use of tablet
containing Sterculia foetida compared with hydroxyl propyl methylcellulose ether
(HPMC E15) tablet showed in vitro results that tablet was soluble slower than
HPMC E15 adjuvant.
Key words: Sterculia foetida, HPMC E15.
iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là cơng trình nghiên cứu thực sự của cá nhân
tơi và được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Thị Kim Phụng, Khoa Kỹ
Thuật Hóa Học, Trường Đại học Bách Khoa- ĐHQG Tp. Hồ Chí Minh.
Các số liệu, những kết quả nghiên cứu và kết luận trong luận văn này là hồn
tồn trung thực, chưa từng được cơng bố trong bất cứ một cơng trình nào khác trước
đây.
Tơi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Tác giả
Nguyễn Thị Quân
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
TÓM TẮT ..................................................................................................................ii
ABSTRACT ............................................................................................................. iii
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iv
MỤC LỤC .................................................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. xi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................xii
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2 Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................... 3
1.3 Mục tiêu đề tài ....................................................................................................... 3
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 3
1.5 Phương pháp nghiên cứu....................................................................................... 3
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN ..................................................................................... 4
2.1 Khái niệm .............................................................................................................. 4
2.2 Đặc điểm hình thái ................................................................................................ 5
2.3 Đặc điểm sinh thái ................................................................................................. 6
2.4 Phân loại gum ........................................................................................................ 7
2.5 Thành phần hóa học .............................................................................................. 8
2.6 Giá trị và công dụng ............................................................................................ 12
2.6.1 Giá trị dinh dưỡng......................................................................................... 12
2.6.2 Công dụng ..................................................................................................... 13
2.7 Cách chế biến mủ trôm ....................................................................................... 14
2.7.1 Cách ngâm .................................................................................................... 14
2.7.2 Liều lượng ..................................................................................................... 14
2.7.3 Những trường hợp không nên dùng mủ trôm ............................................... 14
vi
2.8 Các nghiên cứu về Mủ trôm ................................................................................ 15
2.9 Cơ chế hòa tan ..................................................................................................... 17
2.9.1 Màng hòa tan ................................................................................................ 17
2.9.2 Q trình hịa tan dược chất .......................................................................... 17
2.10 Các phương pháp phân tích xác định mủ trơm ................................................. 18
2.10.1 Mất khối lượng do làm khô ........................................................................ 18
2.10.2 Xác định chỉ số pH ..................................................................................... 19
2.10.3 Phương pháp đo quang phổ tử ngoại khả kiến ........................................... 19
2.10.4 Phương pháp phân tích nhiệt quét vi sai ..................................................... 20
2.10.5 Phương pháp đo kính hiển vi điện tử quét .................................................. 20
2.10.6 Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR)................................................... 21
2.10.7 Phương pháp độ hòa tan ............................................................................. 23
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM ............................................................................. 26
3.1 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị .......................................................... 26
3.1.1 Nguyên liệu ................................................................................................... 26
3.1.2 Hóa chất ........................................................................................................ 26
3.1.3 Dụng cụ và thiết bị ........................................................................................ 27
3.2 Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 27
3.3 Khảo sát các chỉ tiêu của SFG............................................................................. 30
3.3.1 Tính tan ......................................................................................................... 30
3.3.2 Đặc tính ......................................................................................................... 30
3.3.3 Giới hạn acid ................................................................................................. 30
3.3.4 Sắt ................................................................................................................. 31
3.3.5 Chất oxy hóa ................................................................................................. 31
3.3.6 Sulfur dioxyd ................................................................................................ 31
3.3.7 Kim loại nặng ............................................................................................... 31
3.3.8 Mất khối lượng do làm khô .......................................................................... 32
3.3.9 Tro sulfat ....................................................................................................... 33
3.3.10 Thử giới hạn nhiễm khuẩn .......................................................................... 34
3.3.11 pH................................................................................................................ 36
vii
3.3.12 Điểm nóng chảy .......................................................................................... 37
3.3.13 Chỉ số trương nở ......................................................................................... 37
3.3.14 Độ trơn chảy (chỉ số nén) ........................................................................... 38
3.3.15 Độ nhớt ....................................................................................................... 38
3.3.16 Độ hoà tan ................................................................................................... 39
3.3.17 Phân tích đặc tính, hình thái và cấu trúc của SFG ...................................... 40
3.4 Tổng hợp và khảo sát tính chất của viên SFG .................................................... 41
3.4.1 Tổng hợp ....................................................................................................... 41
3.4.2 Khảo sát tính chất của viên SFG................................................................... 43
3.5 So sánh giữa SFG và HPMC E15 ....................................................................... 44
3.6 Phương pháp đánh giá độ cứng của viên ............................................................ 45
3.7 Phương pháp đánh giá độ mài mòn của viên ...................................................... 45
3.8 Phương pháp động học giải phóng dược chất ..................................................... 45
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................ 47
4.1 Khảo sát các chỉ tiêu của SFG............................................................................. 47
4.1.1 Tính tan ......................................................................................................... 47
4.1.2 Đặc tính ......................................................................................................... 47
4.1.3 Các đặc tính hóa lý ....................................................................................... 48
4.2 Phân tích đặc tính, hình thái và cấu trúc của SFG .............................................. 49
4.2.1 Phồ FTIR....................................................................................................... 49
4.2.2 Ảnh SEM ...................................................................................................... 49
4.2.3 DSC ............................................................................................................... 51
4.2.4 Quang phổ UV- Vis ...................................................................................... 52
4.3 Tổng hợp và khảo sát tính chất của SFG ............................................................ 53
4.3.1 Ảnh hưởng kích thước hạt SFG .................................................................... 53
4.3.2 Ảnh hưởng nồng độ của SFG ....................................................................... 54
4.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ quay .......................................................................... 55
4.3.4 Ảnh hưởng của mơi trường hịa tan .............................................................. 56
4.3.5 Ảnh hưởng của chất độn khác ...................................................................... 57
4.4 Khả năng hòa tan của SFG và HPMC E15 ......................................................... 58
viii
4.5 Đánh giá độ cứng của viên nén ........................................................................... 59
4.6 Đánh giá độ mài mòn của viên nén ..................................................................... 60
4.7 Đánh giá lựa chọn theo mơ hình động học ......................................................... 60
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Cây, hoa, quả và mủ trơm ...........................................................................6
Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo của High acyl gellan .....................................................9
Hình 2.3: Cơng thức cấu tạo của Low acyl gellan ......................................................9
Hình 2.4: Cơ chế tạo gel của gellan ..........................................................................10
Hình 2.5: Cấu trúc hóa học của gum Guar ................................................................12
Hình 2.6: Các sản phẩm mỹ phẩm được chiết xuất từ mủ trôm ...............................13
Hình 2.7: Ngun tắc hịa tan dược chất của viên nén ..............................................18
Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động của thiết bị quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis)
...................................................................................................................................19
Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động thiết bị phân tích nhiệt quét vi sai ..........................20
Hình 2.10: Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét .......................................................21
1Hình 2.11: Nguyên lý hoạt động máy quang phổ hồng ngoại (FTIR) ....................23
Hình 2.12: Thiết bị thử độ hịa tan kiểu giỏ quay và cánh khuấy .............................25
Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu ......................................................................................27
Hình 3.2: Quy trình làm sạch SFG ............................................................................29
Hình 3.3: Mủ trơm trước và sau khi xử lý ................................................................30
Hình 3.4: Tủ sấy Memmert, bình hút ẩm và chén sấy tại cơng ty CPDP AmVi ......33
Hình 3.5: Lị nung và chén nung tại Cơng ty CPDP AmVi ......................................34
Hình 3.6: Thiết bị đo pH tại Công ty LDDP Mebiphar- Austrapharma ...................36
Hình 3.7: Thiết bị đo điểm nóng chảy tại Cơng ty LDDP Mebiphar- Austrapharma
...................................................................................................................................37
Hình 3.8: Thiết bị đo tỷ trọng gõ tại Cơng ty Cổ Phần Dược Phẩm Amvi ...............38
Hình 3.9: Máy đo độ nhớt tại công ty LDDP Mebiphar- Austrapharma ..................38
Hình 3.10: Thiết bị đo độ hịa tan Pharmatest- Đức .................................................39
Hình 3.11: Thiết bị đo phổ hồng ngoại (FTIR) .........................................................40
Hình 3.12: Thiết bị đo phổ UV- Vis của hãng Shimadzu UV- 1700 ........................41
Hình 3.13: Sơ đồ tạo viên SFG .................................................................................42
Hình 4.1: Bề mặt của SFG trong HCl 0,1N và trong nước cất .................................47
x
Hình 4.2: Phổ FTIR của SFG ....................................................................................49
Hình 4.3: Ảnh SEM của SFG ....................................................................................50
Hình 4.4: DSC của MB, SFG, CT2 ...........................................................................51
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ MB và mật độ quang .....52
Hình 4.6: Ảnh hưởng của kích thước hạt đến khả năng hịa tan thuốc .....................54
Hình 4.7: Ảnh hưởng nồng độ của SFG đến khả năng hịa tan thuốc ......................55
Hình 4.8: Đồ thị ảnh hưởng tốc độ quay đến khả năng hịa tan thuốc ......................56
Hình 4.9: Đồ thị ảnh hưởng của pH đến sự hòa tan của thuốc .................................57
Hình 4.10: Ảnh hưởng của chất độn đến khả năng hịa tan thuốc ............................58
Hình 4.11: Khả năng hòa tan của SFG và HPMC E15 .............................................59
xi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Phân hoại các loại gum thông dụng [7] ......................................................7
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của Gum có trong hạt ..............................................11
Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của 100 gam mủ trôm [4, 38] ............................12
Bảng 3.1: Các nguyên liệu sử dụng ..........................................................................26
Bảng 3.2: Các hóa chất sử dụng ................................................................................26
Bảng 3.3: Thành phần môi trường TSA ....................................................................35
Bảng 3.4: Thành phần môi trường SDA ...................................................................35
Bảng 3.5: Công thức tạo viên nén của SFG ..............................................................42
Bảng 3.6: Cơng thức khảo sát kích thước hạt SFG ...................................................43
Bảng 3.7: Công thức khảo sát nồng độ SFG .............................................................44
Bảng 4.1: Các đặc tính hóa lý ...................................................................................48
Bảng 4.2: Sự phụ thuộc mật độ quang và nồng độ MB đo ở bước sóng 237 nm .....52
Bảng 4.3: Tỷ lệ dược chất hòa tan (%) từ các mẫu N1, N2, N3, N4 ........................53
Bảng 4.4: Tỷ lệ dược chất hòa tan (%) từ các mẫu N5, N6, N7, N8 ........................54
Bảng 4.5: Tỷ lệ dược chất hịa tan (%) từ cơng thức tối ưu CT2 ..............................55
Bảng 4.6: Tỷ lệ dược chất hịa tan (%) từ các mẫu có mơi trường hịa tan khác nhau
...................................................................................................................................56
Bảng 4.7: Tỷ lệ dược chất hòa tan (%) từ các mẫu CT2, CT5, CT6, CT7 ...............57
Bảng 4.8: Tỷ lệ hòa tan của mẫu CT2 và CT8 ..........................................................58
Bảng 4.9: Độ cứng của viên SFG..............................................................................59
Bảng 4.10: Độ mài mòn của viên SFG .....................................................................60
Bảng 4.11: Kết quả phân tích dữ liệu hòa tan của viên SFG ....................................60
xii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Các từ viết tắt
Chú thích
DĐVN
Dược điển Việt Nam
DSC
Phân tích nhiệt vi sai
HPMC
Hydroxypropylmethyl cellulose
MCC
Cellulose vi tinh thể
SFG
Sterculia foetida gum
DIL
Diltiazem hydrochloride
DCP
Dicalcium phosphate
MB
Blue methylene
SEM
Scanning electron microscope
TEM
Transmission electron microscopy
FTIR
Fourier transform infrared
TSA
Tryptic Soy Agar
SDA
Sabouraud dextrose agar
USP
Dược Điển Mỹ
UV-Vis
Ultraviolet visible
1
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam là nước nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới, rất thuận lợi cho việc
phát triển nhiều loài thực vật khác nhau. Bên cạnh các cây rau quả thì nền nơng
nghiệp nước ta hiện đang chú trọng phát triển các cây công nghiệp ngắn ngày và
cây công nghiệp dài ngày. Kỹ thuật khoa học ngày càng phát triển và nghiên cứu
sản xuất các sản phẩm từ các cây công nghiệp như: cao su, cà phê, chè, mủ trôm…
chứa các thành phần cần thiết cho con người.
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp dược phẩm đã có những bước
tiến mạnh mẽ, khơng chỉ phát triển thuốc mới mà còn tập trung tối ưu hóa thuốc sẵn
có bằng cách thay đổi các dạng bào chế, đặc biệt hơn là thay đổi tá dược. Tùy vào
mục đích sử dụng mà lựa chọn dạng thuốc và đường dùng cho phù hợp. Tất cả các
dạng bào chế đều chứa nhiều chất khác ngồi dược chất chính được thêm vào nhằm
hỗ trợ trong quá trình sản xuất và giúp cho dược chất chính phát huy được hiệu quả
như mong muốn. Tá dược được định nghĩa là “Chất được sử dụng như một môi
trường mang thuốc chữa bệnh”. Tá dược cũng là thành phần chiếm tỉ lệ nhiều nhất
trong bất k dạng bào chế nào. Tá dược có thể có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng
hợp. Trong sản xuất dược phẩm hiện đại ln thơi thúc tìm kiếm khơng ngừng các
tá dược mới, an tồn và đáp ứng đầy đủ các u của dược điển, vì nó trực tiếp hoặc
gián tiếp ảnh hưởng đến tốc độ và mức giải phóng và hấp thu dược chất. Tá dược
mới phải có khả năng giải quyết các thách thức như vấn đề sinh khả dụng, tính thấm
và khả năng độ hịa tan kém. Trước đây, các tá dược tự nhiên thường được sử dụng
là thaumatin, aerosol, storax, mỡ lợn. Những tá dược tự nhiên này được tìm thấy với
vai trị như tác nhân kết dính, tan rã, tạo huyền phù, nhũ hóa, tạo gel, ổn định, và tạo
lớp bao phủ. Ngày nay, chúng ta sử dụng một số tá dược như tinh bột, agar, guar
gum, xanthan gum, gelatin, cellulose. Những polymer tự nhiên đã được sử dụng
như tá dược trong việc xây dựng các dạng bào chế rắn, lỏng và bán rắn. Chúng còn
hỗ trợ trong việc xử lý các hệ thống phóng thích thuốc trong suốt q trình sản xuất,
2
bảo vệ hỗ trợ hoặc tăng cường sự ổn định, sinh khả dụng hoặc tương thích với bệnh
nhân, hỗ trợ trong nhận dạng sản phẩm, hoặc tăng cường bất k thuộc tính khác về
an tồn tổng thể, hiệu quả hoặc phân phối thuốc trong lưu trữ, sử dụng.
Gum (mủ) là một dạng polymer tự nhiên có thể được phân loại như
polysaccharides hoặc muối của polysaccharides anion hoặc không ion. Gum là các
chất vơ định hình, thường được tiết ra bởi các bộ phận khác nhau của thực vật, là
cách tự bảo vệ của cây khi bị thương. Gum, chất nhầy, pectin và celluloses được
phân loại là các chất ngưng đọng của pentoses và hay hexoses. Khi gum được thủy
phân, phần lớn là các loại đường và axit hữu cơ phức tạp, muối của chúng với canxi
hoặc magie. Ở nước ta, hầu như gum (mủ trôm) được sử dụng ở qui mơ gia đình
hay được chế biến ở dạng chè, sinh tố phục vụ một phần nhu cầu của người dân.
Hiện mủ trôm được sản xuất chủ yếu ở dạng bột, được sử dụng để hòa tan với nước
để khoảng vài phút mới sử dụng được với mục đích giải khát, điều này cũng gây bất
tiện cho người sử dụng. Do đó, cần nghiên cứu tìm ra hướng sản xuất mới đối với
mủ trơm mang lại tính tiện dụng, đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng. Ngày
nay, bằng cách sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại, các nhà khoa học đã
nghiên cứu tìm ra được nhiều cơng dụng mủ trôm và hiểu rõ hơn về thành phần hóa
học, có tác dụng dược học cho những thành phần này. Bên cạnh, việc ứng dụng cho
nhu cầu giải khát, chúng còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp,
nông nghiệp, làm nguyên liệu cho các ngành mỹ phẩm, thực phẩm, y học…, đặc
biệt làm chất kết dính, chất ổn định trong ngành dược để thay thế các dạng polymer
tổng hợp.
Mủ trôm (Sterculia foetida) là loại cây khá quen thuộc với người dân miền
Trung Nam Bộ, đặc biệt tại Bình Thuận. Người dân địa phương chỉ sử dụng với
mục đích giải khát. Mủ trơm được sử dụng từ lâu đời nhưng vẫn chưa được biết đến
nhiều và chưa có sự quan tâm của khoa học và cơng nghệ dược. Xuất phát từ vấn đề
thực tế, với nguồn nguyên liệu sẵn có dồi dào, phong phú tại địa phương, góp phần
cho cơng tác nghiên cứu dược liệu và tạo điều kiện cho sự phát triển mủ trôm tại địa
phương, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng mủ trơm
(Sterculia foetida) làm chất kết dính và chất trợ tan rã cho thuốc”.
3
1.2 Ý nghĩa thực tiễn
Giải quyết vấn đề nhu cầu thực tế về nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương
và là thông tin liên quan đến những người quan tâm về ngành dược liệu.
Tạo tiền đề cho những nghiên cứu sau này.
1.3 Mục tiêu đề tài
Đánh giá khả năng sử dụng mủ trơm làm chất kết dính và trợ tan rã trong
dược, phương pháp triển khai được đánh giá giá trị sử dụng qua các thơng số: Độ
cứng, kích thước hạt, độ hòa tan, tốc độ quay, hấp thu phổ hồng ngoại, khảo sát mơi
trường hịa tan đến khả năng giải phóng dược chất, xây dựng và đánh giá quy trình
làm tinh khiết nguyên liệu.
Làm sáng tỏ giá trị sử dụng của loại dược liệu này, đặc biệt là khả năng ứng
dụng tan rã cho thuốc.
1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Mủ trôm loại 1 được thu mua 1 lần trên địa bàn tỉnh
Bình Thuận.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu này được thực hiện quy mơ phịng thí
nghiệm Đại học Bách Khoa- Đại học Quốc Gia- Thành Phố Hồ Chí Minh, Cơng ty
Liên Doanh Dược Phẩm Mebiphar-Austrapharm.
1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu và nội dung nghiên cứu trên, các phương pháp nghiên
cứu được sử dụng trong đề tài này là:
-
Phương pháp thu thập tìm kiếm tài liệu: Dựa trên các cơng trình nghiên cứu
liên quan được cơng bố ngồi nước.
-
Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thí nghiệm sử dụng kỹ thuật độ hịa
tan, đo UV- Vis khảo sát bước sóng.
-
Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng các phương pháp thống kê đánh giá
số liệu phân tích.
4
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1 Khái niệm
- Mủ trôm (Sterculia foetida)
Mủ trơm hay cịn gọi là nhựa trơm, là dịch tiết ra từ cây trơm có tên gọi là
Bastardpoom, piari, tên khoa học là Sterculia foetida. Trôm (danh pháp hai phần:
Sterculia foetida) là một lồi thực vật thuộc chi Trơm trong họ Trôm, được nhà
khoa học Carlvon Linne miêu tả đầu tiên vào năm 1753 [1]. Trơm là lồi có nguồn
gốc tự nhiên ở vùng nhiệt đới trên thế giới: Ấn Độ, Pakistan, Srilanka, Miến Điện,
Indonesia,…[2].
-
Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC)
Khái niệm: Là một polymer tự nhiên đa chức năng, về mặt hóa học HPMC là
hỗn hợp alkyl-hydroxyalky cellulose ether chứa các nhón methoxyl và
hydroxypropyl.
Cơ sở lựa chọn loại HPMC: Cơ chế kiểm sốt giải phóng dược chất của
HPMC là nhanh chóng thấm ướt bề mặt, hút nước và tạo thành lớp gel ngăn cản bên
ngồi, làm chậm hịa tan dược chất ra môi trường và bảo vệ cấu trúc viên không bị
rã. Các polymer khác nhau có tỷ lệ gốc methoxyl và hydroxylpropyl khác nhau, do
vậy tốc độ hydrat hóa của polymer của chúng khác nhau, gốc hydroxyproxyl thân
nước làm tăng tỷ lệ hydrat hóa của polymer, gốc methoxyl lụy nước làm giảm tốc
độ hydrat. Độ hòa tan của thuốc cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn
polymer do nó liên quan đến cơ chế giải phóng thuốc từ hệ thân nước HPMC. Tùy
thuộc vào độ hòa tan của dược chất để quyết định lựa chọn HPMC.
Ứng dụng trong bào chế: HPMC được sử dụng từ năm 1963 và được sử dụng
rộng rãi trong ngành dược vì nó khơng độc, tương đối rẻ, lại có nhiều độ nhớt khác
nhau nên phù hợp cho nhiều mục đích, có thể sử dụng trong chăm sóc tóc, kem và
các loại, các sản phẩm chăm sóc da, sản phẩm gel hóa, chất ổn định, nhũ tương [3].
5
-
Dicalcium phosphate (DCP)
Khái niệm: Dicalcium phosphate có cơng thức hóa học CaHPO4, là tá dược vơ
cơ, bền về mặt hóa lý, khơng mùi, khơng vị, khơng gây kích ứng, khơng hút ẩm,
chất trơn chảy tốt. DCP thực tế không tan trong ethanol, ether và nước, tan trong
acid lỗng, tính kiềm nhẹ.
Ứng dụng: DCP được sử dụng rộng rãi với các đặc tính chịu nén và trơn chảy
tốt, việc dập với DCP có độ bền cơ học cao, rã chậm. Ở đường tiêu hóa, tá dược này
có thể tạo phức làm giảm hấp thu một số dược chất. Trong các công thức viên nén
DCP thường đóng vai trị tá dược độn [4].
-
Blue methylene (MB)
Khái niệm: xanh methylene có tên gọi khác là methylthioninium chloride,
glutylene, tetramethylthionine chlorhydrate công thức C16H18N3SCl.3H2O, phân tử
gam: 319,85 g/mol, nhiệt độ nóng chảy: 100- 110oC. MB là một chất màu thuộc họ
thiozin, phân ly dưới dạng cation (MB+), hợp chất này màu xanh đậm và ổn định ở
nhiệt độ phịng, dạng dung dịch 1% có pH từ các loại hóa chất mang tính oxy hóa
và khử, kiềm, dichromate, các hợp chất của iod.
Ứng dụng: MB là một hóa chất được sử dụng rộng rãi trong các ngành nhuộm
vải, nilon, da, gỗ, sản xuất mực in, và trong y học, được dùng trong điều trị
methemoglobin huyết do thuốc hoặc không rõ nguyên nhân, được hấp thu tốt từ
đường tiêu hóa, là thuốc giải độc, sát khuẩn nhẹ, thuốc có liên kết khơng phục hồi
với acid nucleic của virus và phá vỡ phân tử virus khi tiếp xúc với ánh sáng, thường
ở dạng bào chế viên nén, thuốc tiêm hay dung dịch dùng ngồi [5].
2.2 Đặc điểm hình thái
Trơm là loại cây lâm nghiệp thuộc họ gỗ lớn, cao trung bình đến lớn, cao 1520 m, đường kính 50- 60 cm, thân hình trụ, gốc có múi, vỏ màu nâu sậm, phân cành
cao, gãy khúc, tán rộng, dày.
Lá kép chân vịt, có từ 5- 9 lá, cuốn ngắn dày khoảng 1cm. Lá dài 30 cm, màu
xanh lục đậm, bóng nhẵn, gân bên xếp song song nổi rõ cả 2 mặt. Cuốn chúng dài
10- 20 cm, mảnh.
6
Cụm hoa dạng chùy, xuất hiện cùng với lá non. Hoa tạp tính, có mùi hơi hơi,
lá đài màu đỏ mặt trong, có ít long mép. Nhị đực và bầu trên 1 cột, mang 1- 15 bao
phấn. Bầu có 5 lá nỗn.
Hoa thường nở vào tháng 2- 3, quả chín tháng 10- 12.
Quả gồm 1- 5 ngăn, hình trứng, dài đến 10 cm, đầu hơi nhọn. Vách quả dày,
cứng hóa gỗ, màu đỏ sau đó chuyển sang đen.
Hạt nhiều từ 10- 15 hạt/ quả, thuôn dài 1,8- 2 cm, màu đen bóng. [6].
Hình 2.1: Cây, hoa, quả và mủ trơm
2.3 Đặc điểm sinh thái
Trơm chịu được khí hậu khắc nghiệt, nắng nóng, lượng mưa thấp từ 600700mm/năm, nhiệt độ đất và khơng khí cao có khi lên đến 40 - 45oC với tháng 6 - 7
mùa khô, đất trồng đồi trọc nghèo xấu trên các loại đá mẹ thô như granit, phù sa cổ,
sa thạch, thậm chí có 80 - 90% là cát hay có nhiều đá lẫn hoặc đá lộ đầu. Mọc tốt
trên vùng có khí hậu mưa ẩm, lạnh rét hơn trên đất phù sa, đất hình thành trên các
loại đá mẹ hạt mịn, tầng dày, chua đến ít chua.
Trơm có khả năng chịu nắng, chịu hạn rất cao trong điều kiện môi trường đất
rất nghèo xấu thiếu mùn và dinh dưỡng.
Trơm là lồi cây đa mục đích, có giá trị kinh tế cao. Trơm được trồng với
nhiều mục đích lấy khai thác mủ, phủ xanh đất trống đồi trọc, trơm có thể trồng
thuần lồi thành rừng hoặc có thể trồng hỗn giao với các lồi cây khác, có thể trồng
thành hàng, làm hàng cây chắc gió, làm trụ tiêu, … vừa có thể khai thác mủ vừa có
giá trị sử dụng mục đích trên. Bình qn 1 năm khi cây trơm khoảng 5 năm tuổi có
thể thu nhập khoảng 3 kg mủ trôm.
7
Ở Việt Nam, cây trôm được phân bố tại các tỉnh Tây Nguyên và Nam Trung
Bộ như: Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Khánh Hịa, đặc biệt vùng có khí hậu khơ
hạn: Ninh Thuận và Bình Thuận [6].
2.4 Phân loại gum
Bảng 2.1: Phân hoại các loại gum thông dụng [7]
STT
1
Tên lồi
Thành phần
Cơng dụng
Arabica
Được lấy từ thân và cành
Chất ổn định trong nhũ
gum/Acacia
của Leguminosae, là hợp
tương, chất làm mềm trong
chất cao phân tử gọi là
mỹ phẩm, tác nhân phóng
acid Arabic kết hợp với K,
thích chậm trong dược phẩm
Mg, Ca.
[8, 9, 10, 11].
Tragacanth
Thu được từ thân của
Chất nhũ tương, làm chậm,
gum
Astramalus, phần tan
làm mờ, làm mềm da trong
trong nước là tragacathin
mỹ phẩm, tác nhân phóng
và khơng tan là bassorin,
thích kéo dài, chất pha lỗng
chứa khoảng 15%
trong cơng thức viên nén [11,
methoxy.
12, 13, 14, 15].
Được lấy từ thân của
Dùng trong thực phẩm, giấy,
Sterculia, gồm
cơng nghiệp dệt, tác nhân
heterpolysacchrides,
phóng thích chậm trong dược
đường và acid uronic
phẩm [8, 11, 12, 16, 17]
Thu được từ Anogeissus
Chất nhũ hóa, chất ổn định,
latifolia, gồm muối canxi,
chất làm đặc, chất kết dính
hợp chất cao phân tử, chứa
trong dược phẩm [8, 11, 12,
galactose, mannose,
17, 18].
gum
2
3
4
Karaya gum
Ghatti gum
xylose…
5
Guar gum
Thu được từ bột của hạt
Chất làm đặc, thuốc nhuận
Cyamopsis, gồm galactose
tràng, phóng thích kéo dài,
8
anhydrite và mannose
chất kết dính [11, 12, 15, 19,
20].
6
Locust bean
gum
Được lấy từ hạt của
Trong dược phẩm làm chất
Ceratonia Siliqua Linn,
kết dính, chất làm đặc và ổn
chủ yếu là polymer
định [8, 9, 10, 21, 22]
galactomannan
7
Honey locust
gum
Thu được từ hạt của
Trong dược phẩm để trộn sản
Gleditsia triacanthos, có
xuất thuốc viên [23].
chứa protein, chất béo,
cacbohydrate và sợi.
8
9
10
Nhựa tự nhiên của cây
Dùng trong điều trị nhức
trồng, có chứa acid
đầu, sốt, bỏng, phóng thích
agathic, acid cis và trans-
kéo dài, tạo ra chất dẻo [24,
communic.
25].
Là một polysaccharide vi
Dùng trong thuốc mắt, chất
khuẩn tiết ra từ
làm bền, hạt hydrogel, kiểm
Pseudomonas elodea.
sốt phóng thích hạt [26, 27].
Một vi khuẩn phức tạp từ
Trong dược phẩm tác nhân
glucose lên men, gồm các
phóng thích kéo dài, chất ổn
đơn vị pentasacarit, giống
định với nhũ tương và chất
hệt với Celluose.
tẩy, sử dụng như chất làm
Copal gum
Gellan gum
Xanthan gum
chậm, chất nhũ hóa, chất ổn
định trong kem đánh răng và
thuốc mỡ [28, 29, 30].
2.5 Thành phần hóa học
Mủ trơm (Gum) là chất tiết ra được thu hoạch từ vỏ thân cây trơm, nhựa có
màu trắng vàng. Mủ trôm hay Gum là hợp chất polysaccharide cao phân tử, cấu tạo
của một đơn vị lặp lại dưới dạng mạch thẳng của gellan (đại diện cho Gum nói
chung) gồm: D- glucose, D- glucuronic acid [31], L-rhamnose [32].
9
-
Phân loại: dựa vào hàm lượng acyl người ta phân loại gellan (gum) thành 2
loại:
+ High acyl gellan (native gellan)
+ Low acyl gellan: deacylated gellan
Gellan với những hàm lượng khác acyl khác nhau sẽ cho ra những gel có tính
chất khác nhau. Gellan tự nhiên cho ra gel mềm, đàn hồi, thuận nghịch nhiệt độ và
yếu tố do nhiều nhóm acetyl và glyceryl ngăn chặn sự liên kết chặt chẽ giữa các
chuỗi polymer của gellan trong việc hình thành nhiều chuỗi xoắn ốc, và ngăn cản sự
gói chặt chuỗi xoắn đơi bằng liên kết ngang. Q trình deacyl hóa gellan cho ra gel
chắc, giòn và thuận nghịch nhiệt do sự vắng mặt của nhiều nhóm acetyl và gyceryl
[33].
Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo của High acyl gellan
Hình 2.3: Cơng thức cấu tạo của Low acyl gellan
10
-
Cơ chế tạo gel của gellan
Hình 2.4: Cơ chế tạo gel của gellan
Khi ở nhiệt độ cao, gellan tồn tại dưới dạng những sợi cuộn. Khi hạ nhiệt độ
xuống, các sợi duỗi ra và xoắn kép với nhau tạo ra sợi kép. Và các sợi kép này tiếp
tục liên kết với nhau tạo nên các tinh thể gellan. Sự hình thành gel của gellan xảy ra