Tóm tắt Luận án Nghiên cứu sự giải phóng thuốc nifedipin được mang bởi vật liệu tổ hợp poly axit lactic/chitosan

tự nhiên. 2.2.1.4. Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS/NIF có chất tương hợp PEO Làm tư ng tự như chế tạo màng tổ hợp PLA/CS/NIF, trong đ CS và PEO được hòa tan trong axit axetic 1%. Các màng tổ hợp thu được c chiều dày 1 ± 0,2 mm. Kí hiệu các mẫu màng tổ hợp nêu trên được thống ê trên bảng 2.1. 6 Bảng 2.1. Kí hiệu các mẫu màng vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF Kí hiệu mẫu Hàm lượng PLA (%) Hàm lượng CS (%) Hàm lượng NIF (%) Hàm lượng PEO* (%) FP 100 0 0 0 FPN10 90 0 10 0 FPN20 80 0 20 0 FPN25 75 0 25 0 FPN30 70 0 30 0 FC 0 100 0 0 FCN10 0 90 10 0 FCN20 0 80 20 0 FCN25 0 75 25 0 FCN30 0 70 30 0 FPC 75 25 0 0 FPCN10 72 18 10 0 FPCN20 64 16 20 0 FPCN25 60 15 25 0 FPCN30 56 14 30 0 FPCP6 75 25 0 6 FPCP6N10 72 18 10 6 FPCP6N20 64 16 20 6 FPCP6N25 60 15 25 6 FPCP6N30 56 14 30 6 FPCP8 75 25 0 8 FPCP8N10 72 18 10 8 FPCP8N20 64 16 20 8 FPCP8N25 60 15 25 8 FPCP8N30 56 14 30 8 2.2.2. Chế tạo hạt nano PLA/CS mang NIF bằng phương pháp vi nhũ Hạt nano PLA/CS/NIF được chế tạo theo các bước sau: PLA được hòa tan trong dung môi DCM (dung dịch D); NIF được hòa tan trong dung môi etanol (dung dịch N1); CS và PEO (PEO c vai 7 trò của chất nhũ hoá) được hòa tan trong axit axetic 1% (dung dịch N2). Sau đ , đổ dung dịch N1 vào dung dịch D và huấy siêu âm đến hi thu được dung dịch đồng nhất. Tiếp theo, dung dịch N2 được r t vào hỗn hợp dung dịch N1/D và tiếp tục huấy siêu âm liên tục trong 60 phút. Sau đ , thêm nước cất vào hỗn hợp dung dịch N1/D/N2 ở trên. Tiếp tục huấy siêu âm trong 60 phút, sau đ làm lạnh dung dịch trong 60 phút. Sau hi làm lạnh, dung dịch được li tâm, rửa và thu lấy chất r n. Chất r n được đông hô trên thiết bị FreeZone 2.5 của hãng Labconco (Hoa Kỳ), sau đ sấy và nghiền thu được hạt nano PLA/CS/NIF. Làm tư ng tự như trên, thay đổi th tích nước cất đưa vào, tỉ lệ hối lượng PLA/CS, hối lượng PEO, hàm lượng NIF đ hảo sát điều iện thích hợp cho chế tạo hạt nano PLA/CS mang NIF. Các mẫu hạt nano PLA/CS/NIF thu được ở trên được ý hiệu trong bảng 2.2. Bảng 2.2. Kí hiệu các mẫu hạt nano PLA/CS mang NIF Kí hiệu mẫu Th tích nước cất thêm vào (ml) Hàm lượng PEO (mg) Tỉ lệ PLA/CS Hàm lượng NIF (%kl)* PCN50W 50 400 2/1 20 PCN100W 100 400 2/1 20 PCN200W 200 400 2/1 20 PCN250W** 250 400 2/1 20 PCN300W 300 400 2/1 20 PCN200E 250 200 2/1 20 PCN600E 250 600 2/1 20 PCN11R 250 400 1/1 20 PCN41R 250 400 4/1 20 PCN12R 250 400 1/2 20 PCs 250 400 2/1 0 PCN10N 250 400 2/1 10 PCN25N 250 400 2/1 25 PCN30N 250 400 2/1 30 * So với tổng hối lượng PLA và CS. 8 ** Mẫu PCN250W đồng thời là các mẫu PCN20N hay PCN400E hay PCN21R. 2.3. Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu Các phư ng pháp và thiết bị nghiên cứu bao gồm: Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Nexus 6 0, M ); phân bố ích thước hạt (Zetasizer Ver 620, UK); hi n vi điện tử qu t phát xạ trường (FESEM, Hitachi S-4 00, Nhật ản); hi n vi điện tử truyền qua JEM1010 (JEOL, Nhật ản); phân tích nhiệt lượng qu t vi sai (DSC) (Shimadzu DSC- 60, Nhật ản); phân tích nhiệt hối lượng (TGA) (Shimadzu DTG 60H, Nhật ản); nhiễu xạ tia X (Siemens D5000); phổ tử ngoại và hả iến (UV-Vis) (Cintra 40, GBC, Hoa Kỳ); giải ph ng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF trong các môi trường pH hác nhau. 2.4. Giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF trong các môi trường pH khác nhau - Xây dựng đường chuẩn của NIF trong các dung dịch pH hác nhau. - Xác định hàm lượng NIF được mang bởi vật liệu tổ hợp PLA/CS. - Xác định hối lượng thuốc NIF giải ph ng từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF. 2.5. Động học giải phóng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF Phân tích quá trình giải ph ng NIF từ vật liệu tổ hợp PLA/CS mang NIF được mô tả bằng phư ng trình động học giải ph ng NIF (động học bậc 0, bậc 1, các mô hình Higuchi, Hixson – Crowell, Korsmeyer- Peppas). 2.6. Bào chế thu c Viên nang chứa hạt nano PLA/CS/NIF đã được bào chế ở qui mô pilot trên các thiết bị phù hợp. Vỏ nang là loại c màu và chứa chất cản quang (titan đioxit), sau đ được p vỉ nhôm/polyvinylclorua, do vậy hoàn toàn c th tránh được ánh sáng tác động trong quá trình bảo quản. 2.7. Phương pháp đánh giá độ ổn định của thu c bào chế Các chỉ tiêu theo dõi : Định lượng và độ hòa tan. 9 2.8. Thử nghiệm in-vivo trên chuột 2.8.1. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano PLA/chitosan mang nifedipin lên huyết áp động mạch của chuột 2.8.2. Thử nghiệm tác dụng của nifedipin và tổ hợp nano PLA/chitosan mang nifedipin lên tim của chuột CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 3.1.1. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF ảng 3.1 liệt ê số s ng đặc trưng của một số nh m nguyên tử trong màng PLA (viết t t là FP), màng CS (FC), các màng tổ hợp PLA/CS (FPC), PLA/CS mang NIF (FPCNX), PLA/CS/Y %kl PEO (FPCPY), PLA/CS/Y %kl PEO/X %kl NIF (FPCPYNX). Kết quả phân tích phổ FTIR cho thấy PLA, CS và NIF đã tư ng tác với nhau thông qua liên ết hiđro giữa các nh m amin và cacbonyl trong NIF với nh m hydroxyl và cacbonyl trong các polyme và c cường độ mạnh h n hi c mặt chất tư ng hợp PEO. Liên ết hidro c th hình thành giữa các nh m chức của PLA, CS, PEO và NIF được liệt ê trên bảng 3.2. Bảng 3.1. Vị trí các pic dao động của một số nh m đặc trưng trong NIF, các màng PLA, CS, các màng tổ hợp PLA/CS c và hông c NIF và PEO Mẫu Số s ng (cm -1 ) OH, NH C-H C=O, C=C C-O NH NO2 NIF 3330 3101, 2998 2951 1683, 1639 1118 1529 1496 FP 3658 3501 2996, 2946 1758 1189, 1093 - - FC 3439 2881 1653 1256, 1081 1599 - FPC 3441 3001, 1759, 1626 1189, 1561 - 10 2949 1089 FPCN10 3448 3001, 2960 1760, 1631 1188, 1088 1564 1508 FPCP6 3655 3003, 2952 1759, 1616 1189, 1084 1538 - FPCP6N10 3642 3506 3001, 2961 1762, 1623 1189, 1088 1558 1535 1510 FPCP8 3652 3502 3002, 2951 1760, 1621 1189, 1088 1540 - FPCP8N10 3646 3506 3000, 2950 1762, 1703, 1649, 1626 1189, 1087 1534 1494 Bảng 3.2. Giả thuyết về liên ết hiđro hình thành giữa các nh m chức của PLA, CS, PEO và NIF Các chất Liên ết hiđro Tinh th NIF NIF–C=OH–N–NIF NIF và PLA NIF–N–HO=C–PLA NIF–C=OH–O–PLA NIF và CS NIF–C=OH–O–CS NIF–C=OH–N–CS NIF và PEO NIF–N–HO–C–PEO PLA và CS PLA–C=OH–N–CS PLA–C=OH–O–CS PLA và PEO PLA–O–HO–C–PEO CS và PEO CS–O–HO–C–PEO 3.1.2. Hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF Hình 3.6 là ảnh hi n vi điện tử qu t trường phát xạ (FESEM) của NIF. Các hạt NIF c ích thước hông đồng đều và chỉ c một số ít các hạt NIF c ích thước dao động từ 100 đến 500 nm. 11 Hình 3.6. Ảnh FESEM của NIF ở độ ph ng đại 10000 lần. Hình 3.7. Ảnh FESEM các màng tổ hợp FPC (a), FPCN10 (b, c) và FPCN30 (d). Hình 3. là ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPC, FPCN10 và FPCN30. C th thấy các màng trên đều c cấu trúc dị th với hai pha: pha nền PLA và pha phân tán CS, NIF. b c d a 12 Ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPCP6 và FPCP6N10 ở các độ ph ng đại hác nhau được trình bày trên hình 3. . So với ảnh FESEM của màng FPC (hình 3. a), ảnh FESEM của các màng FPCP6 và FPCP6N10 cho thấy ích thước pha phân tán CS nhỏ h n đáng , từ 1 – 4 µm. CS phân tán trong nền PLA đồng đều h n và ít bị ết tụ h n. Sự xuất hiện của các hạt nhỏ trên bề mặt pha CS trong màng tổ hợp FPCP6N10 (hình 3. e, f) c th là NIF được mang bởi tổ hợp PLA/CS/PEO. Các hạt này tách rời nhau và hông ết tụ như trong mẫu màng FPCN10 (hình 3. c) nhờ PEO đ ng vai trò chất tư ng hợp cho NIF và CS trong nền PLA. Hình 3.8. Ảnh FESEM của các màng tổ hợp FPCP6 (c) và FPCP6N10 (d, e, f). 3.1.3. Tính chất nhiệt của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF có và không có PEO  Phân tích nhiệt kh i lượng (TGA) c d e f 13 Hình 3.9 là giản đồ vi phân đường nhiệt – hối lượng (DrTG) và các đặc trưng nhiệt của NIF và các màng FP, FC, FPC, FPCN10, FPCP6 và FPCP6N10. Các màng tổ hợp PLA/CS chứa PEO và NIF c độ bền nhiệt lớn h n cả. 200 250 300 350 400 D rT G ( m g /g iâ y ) -0.035 -0.030 -0.025 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 NIF (1) FC (2) FP (3) FPC (4) FPCN10 (5) FPCP6 (6) FPCP6N10 (7) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Hình 3.9. Giản đồ DrTG của NIF, PLA (FP), CS (FC) và các màng tổ hợp PLA/CS c và hông c PEO, NIF.  Phân tích nhiệt lượng quét vi ai (DSC) Bảng 3.4 trình bày các giản đồ DSC và các đặc trưng DSC như nhiệt độ thủy tinh h a (Tg) và nhiệt độ n ng chảy (Tm) của NIF và các màng FP, FC và PLA/CS c và hông c PEO, NIF. C th thấy nhiệt độ Tg của các màng PLA/CS c và hông c PEO, NIF đều dịch chuy n về phía nhiệt độ lớn h n nhiệt độ Tg của PLA và nhỏ h n nhiệt độ Tg của CS. Điều này chứng tỏ PLA và CS đã tư ng hợp một phần với nhau. Các pic đặc trưng liên quan đến nhiệt độ Tg trên giản đồ DSC của các màng c PEO đều rộng và tù h n so với các pic tư ng ứng của các màng hông c PEO, đồng thời giá trị nhiệt độ Tg cũng dịch chuy n về nhiệt độ ở giữa 2 Tg của PLA và CS. Kết quả này một lần nữa cho thấy PEO đã cải thiện đáng sự tư ng hợp giữa PLA và CS. Sự giảm nhiệt độ Tm của các màng FPCPN gây ra bởi sự s p xếp lại vùng tinh th trong NIF do tư ng tác giữa thuốc – polyme. Độ ết tinh tư ng đối của các màng tổ hợp mang và Nhiệt độ (oC) 14 hông mang thuốc NIF c PEO lớn h n so với các màng hông c PEO. Như vậy, PEO đã g p phần s p xếp lại cấu trúc tinh th của PLA. Bảng 3.4. Đặc trưng DSC của NIF, các màng FP, FC và PLA/CS c và hông c PEO, NIF Mẫu Tg ( o C) Tm ( o C) ∆Hm (J/g) c * (%) NIF - 179,08 - - FP 54,7 150,5 8,5 9,1 FC 106,8 - - - FPC 69,3 165,9 15,3 16,5 FPCP6 69,0 150,6 16,5 17,7 FPCP8 68,5 150,5 16,0 17,2 FPCN10 68,8 156,7 11,2 12,0 FPCP6N10 73,7 143,0 19,1 20,9 FPCP8N10 74,5 144,6 18,8 20,6 * : c (%) = ∆Hm x100/∆Hm * trong đ ∆Hm * là nhiệt ết tinh chuẩn của PLA (93,1 J/g) [ 9]. Tg: nhiệt độ thủy tinh h a; Tm: nhiệt độ n ng chảy; ∆Hm: entanpy quá trình chảy. 3.1.4. Hiệu suất mang thuốc của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF ảng 3.5 trình bày hiệu suất mang thuốc NIF của các màng tổ hợp FPN, FCN, FPCN và FPCPN. Rõ ràng là các màng được hảo sát đều c hiệu suất mang thuốc NIF há cao, từ 60,96 đến 93,61%. Bảng 3.5. Hiệu suất mang thuốc của các màng tổ hợp FPN, FCN, FPCN và FPCPN Kí hiệu mẫu Khối lượng ban đầu của NIF (%kl) Khối lượng thực tế NIF được mang (%kl) Hiệu suất mang thuốc NIF (%) FPN10 10 8,87 88,67 FPN20 20 15,08 75,39 FPN25 30 19,49 64,96 FPN30 50 30,48 60,96 FCN10 10 9,01 90,07 FCN20 20 15,84 79,18 15 FCN25 30 24,15 80,49 FCN30 50 35,25 70,49 FPCN10 10 8,63 86,29 FPCN20 20 17,69 88,44 FPCN25 30 25,63 85,43 FPCN30 50 36,80 73,59 FPCP6N10 10 8,10 80,99 FPCP6N20 20 18,40 92,01 FPCP6N25 30 25,29 84,31 FPCP6N30 50 40,62 81,23 FPCP8N10 10 8,58 85,79 FPCP8N20 20 18,72 93,61 FPCP8N25 30 25,29 84,30 FPCP8N30 50 40,83 81,66 3.1.5. Sự giải phóng thuốc NIF từ màng tổ hợp PLA/CS mang NIF 3.1.5.1. Sự giải phóng thuốc NIF trong các dung dịch pH khác nhau Hình 3.12 mô tả hàm lượng NIF giải ph ng trong các dung dịch pH hác nhau (1,2; 2; 6, ; ,4) sau giờ. C th thấy NIF giải ph ng liên tục theo thời gian thử nghiệm. NIF giải ph ng nhanh sau 1 giờ trong tất cả các dung dịch pH thử nghiệm (24,55-28,45 %). Sau giai đoạn giải ph ng nhanh, NIF tiếp tục giải ph ng với lượng tư ng đối lớn. Sau giờ thử nghiệm, hàm lượng NIF giải ph ng từ 43,64 % đến 66,2 %, tùy thuộc vào pH của các dung dịch. Hình 3.12. Hàm lượng NIF giải ph ng trong các dung dịch pH hác nhau. 16 3.1.5.2. Sự giải phóng thuốc NIF từ các màng tổ hợp FCN, FPN và FPCN Các màng tổ hợp FCN25, FCN 30, FPN25 và FPN30 giải ph ng NIF trong dung dịch pH 6, tư ng đối chậm. Trong hi đ , hệ mang thuốc trên c sở PLA/CS c tác dụng o dài, đ là giải ph ng nhanh ở bước đầu tiên (giải ph ng bùng nổ) và sau đ giải ph ng chậm dần (giải ph ng c i m soát). Từ ết quả thu được c th thấy sử dụng tổ hợp 2 polyme PLA/CS sẽ thích hợp và tốt h n một trong hai polyme PLA hay CS hi chế tạo hệ polyme mang thuốc tác dụng o dài. 3.1.5.3. Sự giải phóng thuốc NIF của màng tổ hợp PLA/CS/NIF có và không có chất tương hợp PEO Hàm lượng NIF giải ph ng từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong các dung dịch pH 2, pH 6, và ,4 được trình bày trên các bảng 3.6-3.8. C th thấy NIF giải ph ng từ các màng tổ hợp theo 2 giai đoạn: giải ph ng ngay lập tức và giải ph ng c i m soát. Sau giai đoạn giải ph ng nhanh ban đầu, lượng thuốc được giải ph ng liên tục và tốc độ giảm dần theo thời gian. Như vậy, quá trình giải ph ng vừa c th cung cấp quá trình dẫn thuốc nhanh đ chữa bệnh tim mạch ịp thời, vừa duy trì quá trình giải ph ng thuốc lâu h n đ hỗ trợ việc điều trị lâu dài. Các yếu tố như hàm lượng chất tư ng hợp, pH của dung dịch và hàm lượng thuốc NIF đều ảnh hưởng đến quá trình giải ph ng thuốc NIF Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ở trên cho thấy các màng tổ hợp PLA/CS c chất tư ng hợp PEO c th định hướng chế tạo hệ mang thuốc NIF c tác dụng o dài hi điều trị bệnh tim mạch. 3.1.6. Động học giải phóng thuốc NIF của màng tổ hợp PLA/CS mang NIF Động học giải ph ng NIF từ các màng tổ hợp FPCN, FPCPN trong các dung dịch pH 2, pH 6, và pH ,4 được nghiên cứu căn cứ theo các mô hình động học bậc 0 (ZO), động học bậc một (FO), mô hình Higuchi (HG), mô hình Hixson-Crowell (HCW) và mô hình Korsmeyer-Peppas hay còn gọi là phư ng trình năng lượng (KMP). 17 Hàm lượng thuốc NIF được giải ph ng từ các màng tổ hợp được tính toán theo phư ng pháp hồi quy sử dụng phần mềm Excel. Căn cứ vào hệ số hồi quy (R 2 ), c th thấy NIF giải ph ng từ các màng tổ hợp trong các dung dịch pH 2, pH 6, và pH ,4 theo mô hình Korsmeyer-Peppas là thích hợp nhất. Vì giá trị hằng số huếch tán (n) < 0,5 nên NIF giải ph ng tuân theo định luật huếch tán Fick I. 18 Bảng 3.6. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH 2 Thời gian (giờ) FPC N10 FPC N20 FPCN 25 FPCN 30 FPCP6 N10 FPCP6 N20 FPCP6 N25 FPCP6 N30 FPCP8 N10 FPCP8 N20 FPCP8 N25 FPCP8 N30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 25,74 33,56 39,81 41,86 26,27 29,28 37,46 16,61 27,20 31,49 38,78 38,25 2 32,30 37,65 46,70 46,37 31,18 33,63 43,26 42,91 32,94 34,19 42,00 39,74 3 35,27 39,45 48,63 49,05 33,90 37,57 46,69 47,90 34,24 39,71 45,13 42,19 4 38,05 41,73 51,46 49,27 36,09 40,67 48,63 49,91 37,10 42,51 45,93 44,22 5 39,21 43,31 52,80 49,67 37,72 41,91 51,85 51,44 38,41 43,97 46,32 44,23 6 40,58 44,39 55,92 50,68 39,63 43,78 53,35 52,47 40,23 45,01 54,09 50,40 7 42,82 44,72 56,33 55,69 41,26 44,40 55,28 54,28 42,06 46,26 56,13 52,64 8 45,81 45,94 57,88 59,08 42,63 45,85 55,71 58,42 43,62 48,34 57,11 58,24 Bảng 3.7. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH 6, Thời gian (giờ) FPC N10 FPC N20 FPC N25 FPC N30 FPCP 6N10 FPCP 6N20 FPCP 6N25 FPCP6 N30 FPCP8 N10 FPCP8 N20 FPCP 8N25 FPCP 8N30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 25,51 33,33 30,98 39,88 25,46 28,45 34,67 30,50 26,42 30,45 33,60 35,35 2 30,12 34,51 35,42 44,82 30,36 32,18 39,82 37,10 30,85 32,74 38,51 36,98 19 3 36,99 37,44 40,87 47,19 35,00 34,87 41,11 40,60 33,20 35,86 42,07 38,76 4 38,84 39,15 42,06 48,77 37,18 39,64 43,26 42,15 35,28 39,81 44,27 41,62 5 39,95 40,10 43,22 49,01 37,99 40,88 47,34 44,53 37,63 42,10 46,47 42,03 6 40,86 41,65 43,93 49,95 38,81 42,54 49,06 46,78 38,67 43,97 47,15 44,07 7 42,11 42,88 45,04 53,24 41,81 43,36 50,77 49,30 40,49 44,80 48,34 45,57 8 43,18 43,97 49,65 58,08 44,26 44,61 52,49 51,27 42,06 45,63 49,35 47,89 Bảng 3.8. Hàm lượng NIF giải ph ng (%) từ các màng tổ hợp FPCN và FPCPN trong dung dịch pH ,4 Thời gian (giờ) FPC N10 FPC N20 FPCN 25 FPCN3 0 FPCP6 N10 FPCP 6N20 FPCP 6N25 FPCP 6N30 FPCP 8N10 FPCP8 N20 FPCP8 N25 FPCP8 N30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 26,51 34,34 32,78 33,88 25,25 30,53 31,14 32,97 25,63 32,02 31,96 33,87 2 32,29 36,21 37,45 34,76 30,89 35,47 36,61 33,94 31,23 35,79 36,82 34,84 3 38,87 38,10 40,08 40,32 36,53 36,30 41,57 36,89 37,45 36,99 40,19 37,12 4 39,78 40,01 43,26 43,79 39,56 38,77 43,11 39,81 39,32 39,37 43,91 40,70 5 40,71 40,15 44,82 45,65 40,86 39,59 45,84 41,06 41,18 40,56 44,92 42,98 6 42,36 41,33 45,53 48,05 42,16 41,04 46,87 45,67 42,43 41,55 45,33 46,88 7 42,70 42,15 46,84 49,51 42,60 42,89 47,89 47,20 43,05 42,35 46,54 49,16 8 44,48 45,09 51,61 50,09 43,47 45,16 49,26 49,44 43,67 44,53 48,16 50,14 20 3.2. Đặc trưng, tính chất và hình thái cấu trúc của hạt nano PLA/CS mang NIF 3.2.1. Phổ FTIR của hạt nano PLA/CS mang NIF Phổ FTIR của các hạt nano PLA/CS/NIF (PCN) xuất hiện các pic đặc trưng của NIF, PLA và CS tư ng tự như trên phổ FTIR của các màng FP, FC và NIF (đã trình bày ở mục 3.1.1). Đ là các pic đặc trưng cho dao động biến dạng của nh m NO2, dao động h a trị của nh m CH (trong vòng benzen) và dao động h a trị của nh m C=O (este) mà trên phổ FTIR của mẫu hạt nano PLA/CS (PCs) hông c . Điều này chứng tỏ NIF đã được mang bởi tổ hợp PLA/CS. Do NIF là chất ết tinh màu vàng, nên hi tăng hàm lượng NIF trong hạt nano PCN, cường độ của các nh m nguyên tử trên phổ FTIR của các hạt nano PCN giảm. 3.2.2. Phân bố kích thước hạt của hạt nano PLA/CS mang NIF Dựa trên ết quả xác định ích thước hạt trung bình của hạt PCN chế tạo ở các th tích nước cất đưa vào hệ, hàm lượng chất nhũ hoá PEO và tỉ lệ PLA/CS hác nhau (bảng 3.13 và 3.14), th tích nước cất đưa vào hệ 250 mL, hàm lượng PEO 400 mg, tỉ lệ PLA/CS 2/1 là thích hợp nhất đ chế tạo hạt nano PCN. Trong hi với phư ng pháp dung dịch tỉ lệ PLA/CS 4/1 là thích hợp nhất. Bảng 3.13. Kích thước hạt trung bình của hạt nano PCN được chế tạo với các th tích nước cất hác nhau đưa vào hệ Mẫu Kích thước hạt trung bình (nm) PCN50W 203, ± ,5 PCN100W 16 ,0 ± ,3 PCN200W 1 1,6 ± 13,3 PCN250W 120, ± 6,5 PCN300W 229,4 ± 9,5 Các mẫu PCN c ích thước hạt trung bình nhỏ h n so với mẫu PLA/CS hông chứa NIF (PCs) c th do sự hình thành liên ết hiđro giữa NIF và polyme (bảng 3.2), làm cho tư ng tác giữa thuốc – polyme chiếm ưu thế h n tư ng tác giữa thuốc – thuốc [22, 5]. Vì 21 vậy, ích thước hạt của các mẫu mang thuốc NIF nhỏ h n đáng so với các mẫu hông mang thuốc. Ở hàm lượng NIF từ 10 % đến 50 %, ích thước hạt trung bình của các mẫu PCN mang NIF dao động từ 120, đến 196 nm. So với hạt tổ hợp PCs mang một số thuốc hác, hạt nano PCN thu được ở đây c ích thước hạt trung bình nhỏ h n. Bảng 3.14. Sự phụ thuộc ích thước hạt trung bình của nano PCN vào hàm lượng PEO và tỉ lệ PLA/CS Mẫu Kích thước hạt trung bình (nm) Mẫu Kích thước hạt trung bình (nm) PCN200E 241,1 ± 1 ,6 PCN11R 1 ,0 ± 11,6 PCN250E 120, ± 6,5 PCN21R 120, ± 6,5 PCN600E 241,1 ± 16,6 PCN41R 195,3 ± 12,2 PCN12R 405, ± 32,4 Bảng 3.15. Kích thước hạt trung bình của các mẫu nano PCN chế tạo ở các hàm lượng NIF hác nhau Mẫu Kích thước hạt trung bình (nm) PCs 390,3 ± 64,1 (96,5 %), 41,3 ± (3,5 %) PCN10N 1 ,3 ± 2 ,2 (94,2 %), 6 ,0 ± 4,0 (5, %) PCN20N 120, ± 6,5 PCN25N 196,0 ± 31, PCN30N 196,1 ± 33,9 (95,2 %), 56,6 ± 4,5 (4, %) 3.2.3. Hình thái cấu trúc của hạt nano PLA/CS mang NIF Hình 3.26 là ảnh FESEM của các hạt nano PCs và PCN20N. C th thấy hầu hết các hạt nano PCs và PCN20N đều c dạng hình cầu. Các hạt nano PCs c ích thước dao động từ 40 – 500 nm và các hạt nano PCN20N c ích thước dao động từ 40 – 300 nm, trong đ các hạt c ích thước nhỏ (40-50 nm) chiếm ưu thế, tuy nhiên, các hạt này c xu hướng ết tụ và bám dính với nhau. Các hạt nano PCN20N tách rời nhau h n so với các hạt nano PCs nên các hạt nano PCN20N c ích thước hạt trung bình nhỏ h n so với các hạt nano PCs. 22 Hình 3.25. Ảnh FESEM của hạt nano PCs (a, c) và PCN20N (b, d). Ảnh TEM của hạt nano PCs và PCN20N được trình bày trên hình 3.2 . C th thấy các hạt nano PCs và PCN20N c dạng hình cầu, cấu trúc đặc và đồng nhất. Hình 3.26. Ảnh TEM của hạt PCs (a) và PCN20N (b). a b d c a b 23 3.2.4. Tính chất nhiệt của hạt nano PLA/CS mang NIF Một số đặc trưng nhiệt của các hạt nano PCs và PCN20N được trình bày trên bảng 3.16. Từ hối lượng còn lại ở 500 o C, c th thấy NIF đã được mang bởi hạt nano PCN. Bảng 3.16. Một số đặc trưng nhiệt của các hạt nano PCs và PCN20N Mẫu Tbđ ( 0 C) Tmax ( 0 C) Khối lượng còn lại (%) ở 300 o C 400 o C 500 o C 600 o C PCs 285,70 357,43 96,30 2,95 0 0 PCN20N 239,56 359,33 88,30 6,22 3,33 3,33 Trong đ : Tbđ, Tmax là nhiệt độ b t đầu phân hu và nhiệt độ phân hu lớn nhất. 3.2.5. Giản đồ XRD của hạt nano PLA/CS mang NIF Các pic ết tinh của PLA và CS trên giản đồ XRD của các hạt nano PCN dịch chuy n nhẹ với cường độ lớn h n đáng so với các pic tư ng ứng trên giản đồ XRD của hạt nano PCs. Kết quả này cho thấy các hạt nano PCN c độ ết tinh lớn h n so với các hạt nano PCs do sự tư ng tác tốt giữa PLA, CS với NIF. Khi tăng hàm lượng NIF trong hạt nano PCN, các pic ết tinh của PLA và CS trở nên rộng h n, tư ng ứng với sự tăng độ ết tinh tư ng đối của các mẫu. ên cạnh đ , cường độ các pic ết tinh của NIF cũng tăng hi tăng hàm lượng NIF trong hạt nano PCs. 3.2.6. Hiệu suất mang thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF Hiệu suất mang thuốc của các hạt nano PCN10N, PCN20N, PCN30N và PCN50N lần lượt là 9 , ; 9 ,3; 99,0; và ,6 %. 3.2.7. Sự giải phóng thuốc NIF của hạt nano PLA/CS mang NIF Kết quả ở mục 3.2.6 cho thấy thuốc được mang ở dạng hạt nano sẽ thuận lợi h n dạng màng hi định hướng chế tạo thuốc thành phẩm dạng viên nang hoặc viên n n. Vì vậy, ngoài 3 dung dịch pH là 2; 6, và ,4, sự giải ph ng thuốc NIF từ các hạt nano PCN còn được hảo sát trong 1 môi trường pH nữa là 1,2 (tư ng ứng với pH ở một số đi m cục bộ trong dạ dày). Đồng thời, thời gian hảo sát giải ph ng thuốc tăng từ giờ lên 2 giờ. Từ đ , c th đưa ra những nhận định tốt h n 24 về giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano PCN. Hàm lượng NIF giải ph ng từ các hạt nano PLA/CS mang NIF được trình bày trên bảng 3.1 (a, b). C th thấy sự giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano PCN cũng theo 2 giai đoạn: giai đoạn giải ph ng nhanh và giai đoạn giải ph ng c i m soát, tư ng tự như quá trình giải ph ng NIF từ các màng FPCN. Các yếu tố như pH của dung dịch, thời gian thử nghiệm và hàm lượng thuốc NIF đều ảnh hưởng đến sự giải ph ng thuốc NIF từ hạt nano PCN. Từ ết quả thu được cho thấy, đ ứng dụng cho hệ mang thuốc tác dụng o dài, hàm lượng thuốc NIF đưa vào hạt nano PCN từ 10 – 20 % cho hiệu quả i m soát giải ph ng thuốc NIF tốt h n. Bảng 3.17a. Hàm lượng thuốc NIF giải ph ng (%) từ các hạt nano PCN trong các dung dịch pH hác nhau Thời gian (giờ) pH 1,2 pH 2 PCN10N PCN20N PCN30N PCN50N PCN10N PCN20N PCN30N PCN50N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 18,10 19,68 17,78 19,17 17,32 21,14 19,71 19,40 2 26,15 25,30 24,46 30,16 24,85 26,36 27,56 27,57 3 28,61 28,34 28,29 32,87 28,57 28,52 32,88 33,77 4 30,52 29,79 31,48 36,93 30,24 29,98 36,08 36,54 5 31,42 31,52 33,40 38,68 31,84 31,59 36,95 39,36 6 32,85 33,21 35,66 39,81 33,07 33,22 37,82 41,51 7 33,84 33,88 36,96 41,59 34,19 34,57 38,26 45,11 8 35,08 35,32 38,56 42,96 35,09 36,07 40,00 46,64 12 45,22 46,75 47,36 50,15 45,10 47,44 49,87 55,26 24 60,56 62,98 66,01 65,45 62,04 63,54 69,02 72,65 28 61,89 63,56 66,98 66,55 63,32 64,15 69,98 73,04 Bảng 3.17b. Hàm lượng thuốc NIF giải ph ng (%) từ các hạt nano PCN trong các dung dịch pH hác nhau Thời gian (giờ) pH 6,8 pH 7,4 PCN10N PCN20N PCN30N PCN50N PCN10N PCN20N PCN30N PCN50N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 30,13 32,84 25,74 25,12 31,84 31,15 36,03 35,23 25 2 37,57 40,46 35,81 36,31 39,26 41,11 43,24 44,28 3 42,22 43,73 38,77 44,45 43,86 45,74 47,69 50,09 4 45,12 46,01 45,78 48,71 47,83 48,73 52,56 53,18 5 47,35 48,83 49,93 51,13 50,33 51,77 55,95 57,16 6 49,59 51,15 52,19 52,92 52,85 54,63 58,29 59,07 7 52,08 53,23 53,17 54,90 55,01 57,08 59,98 60,58 8 54,12 55,29 55,77 56,73 57,17 59,06 61,04 63,78 12 58,78 60,06 62,54 65,34 63,22 64,56 67,78 66,90 24 70,25 74,77 75,01 78,78 78,38 78,89 83,86 84,56 28 71,53 76,05 76,22 79,06 79,11 80,02 84,67 85,24 3.2.8. Động học giải phóng thuốc của hạt nano PLA/CS mang NIF Kết quả tính toán các tham số động học theo các mô hình ZO, FP, HCW, HG và KMP cho các hạt nano PCN trong các dung dịch pH 7,4; 6, ; 2 và 1,2 cho thấy mô hình KMP là thích hợp nhất đ phản ánh giải ph ng NIF từ các hạt nano PCN trong các dung dịch pH nêu trên. Với n < 0,5, c chế giải ph ng thuốc NIF từ các hạt nano PCN trong các dung dịch pH 7,4; 6, ; 2 và 1,2 đều tuân theo định luật huếch tán Fick I. C chế này cũng được áp dụng trên các hệ po