Phương Nam Co LTD
© 4/7/2022 - Vietnam12h.com Application

Polysorbate 80 ảnh hưởng đến kích thước của tiểu phân nano Artemisinin

Kết quả khảo sát cho thấy lipid, chất diện hoạt, polysorbate 80 và quá trình đồng nhất hóa đều có ảnh hưởng đến kích thước và các tính chất khác của tiểu phân nano Artemisinin. Để thu được tiểu phân có kích thước đạt yêu cầu và ổn định thì trước hết, nhũ tương đầu vào cần có kích thước giọt dầu, polysorbate 80 phù hợp. Điều này cũng đã được các tác giả khác công bố [79], [116]. Ngoài việc chọn nhũ tương đầu vào có kích thước tiểu phân nhỏ nhất (thông qua khảo sát tỉ lệ lipid và chất diện hoạt), cần tiến hành xác định áp suất và số chu kỳ tốt nhất cho quá trình bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin. Tiểu phân nano thường được bào chế ở áp suất từ 500 bar đến 1.500 bar với 3 đến 20 chu kỳ đồng nhất hóa [52], [137]. Kết quả thu được từ quá trình khảo sát phương pháp HPH trong quy trình bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin cũng đã chứng minh điều đó.

Dựa vào kết quả thực nghiệm theo mô hình yếu tố đầy đủ, giá trị b1 và b2 lần lượt là – 9,67 và – 5,38, cả hai hệ số đều mang dấu âm, chứng tỏ áp suất và số chu kỳ đồng nhất hóa có sự tương quan nghịch với kích thước tiểu phân. Tăng áp suất và chu kỳ làm giảm kích thước và ngược lại. Điều này có thể thấy rõ qua thí nghiệm ở áp suất 500 bar, 700 bar so với 800 bar và 1.000 bar. Ở 800 bar và 1.000 bar tiểu phân đều có kích thước nhỏ và đồng nhất hơn so với 500 bar và 700 bar. Tuy nhiên, khi đã đạt trạng thái cân bằng, nếu tiếp tục tăng áp suất và chu kỳ thì quá trình đồng nhất hóa không hiệu quả [74], [87]. Cụ thể, khi tăng áp suất lên 1.100 bar thì kích thước tiểu phân tăng, có thể áp suất quá cao và thời gian tiếp xúc với nhiệt dài làm tăng năng lượng động học của các tiểu phân kích thước nhỏ [130], chúng va chạm vào nhau khi bề mặt chưa được bao phủ hiệu quả nên kết tụ trở lại. Trong khi đó, áp suất từ 800 bar (5, 10 chu kỳ) đến 1.000 bar (3 đến 10 chu kỳ) đều cho kích thước tiểu phân khoảng 115 nm với dãy phân bố từ 58 – 339 nm.

Điều kiện thí nghiệm có áp suất và số chu kỳ nhỏ nhất sẽ được chọn vì ngoài yếu tố chất lượng, hiệu quả của quá trình đồng nhất hóa thì vấn đề tiết kiệm thời gian và năng lượng cũng cần được ưu tiên. Vì vậy, 800 bar 5 chu kỳ là điều kiện phù hợp nhất cho quy trình bào chế hệ tiểu phân nano Artemisinin.

Kết quả này phù hợp với công bố của Sun và cộng sự (2013). Tác giả bào chế tiểu phân SLN chứa curcumin với thông số HPH tối ưu là 800 bar và 6 chu kỳ, kích thước tiểu phân khoảng 153 nm [130]. Kích thước này lớn hơn so với tiểu phân nano Artemisinin. Ngoài ra, Vivek K và cộng sự (2007) đã xác định được điều kiện tối ưu nhất để đồng nhất hóa tiểu phân SLN chứa olanzapin là ở 10.000 psi (khoảng 700 bar) và 3 chu kỳ. Với áp suất cao hơn, kích thước không giảm đi và tăng số chu kỳ lên thì dãy phân bố kích thước mở rộng. Ở điều kiện này tiểu phân olanzapin có kích thước lớn hơn (190 nm) tiểu phân nano Artemisinin (115 nm) [140].

Một số yếu tố khác cũng cần được lưu ý trong quá trình bào chế. Trước hết là giai đoạn khuấy tốc độ cao để tạo nhũ tương và sơ bộ giảm kích thước giọt dầu. Quá trình này được thực hiện ngay trước khi tiến hành HPH. Lực cắt trong quá trình khuấy không chỉ có vai trò phân tán pha dầu vào pha nước mà còn làm giảm kích thước tiểu phân đáng kể [130]. Nếu sản phẩm đầu vào có kích thước không phù hợp (do thành phần công thức không phù hợp hoặc khuấy tốc độ cao không hiệu quả) thì kích thước của sản phẩm đầu ra của HPH sẽ ít có khả năng đạt yêu cầu. Sự khác nhau quá lớn về kích thước sẽ dẫn đến chênh lệch về nồng độ chất nhũ hóa cần thiết để duy trì độ ổn định của hệ. Kích thước tiểu phân giảm đi nhưng trạng thái này chỉ có thể được duy trì khi bề mặt tiểu phân được bao phủ hiệu quả bởi chất nhũ hóa. Ngược lại, sự kết tụ sẽ xảy ra và hệ bị mất ổn định [50], [74].

Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình bào chế, nồng độ polysorbate 80 cũng là vấn đề quan trọng. Nhiệt độ cần đủ cao để hỗn hợp lipid luôn ở trạng thái lỏng và pha dầu đồng nhất nhằm đảm bảo hiệu quả đồng nhất hóa. Nếu nhiệt độ thấp hơn điểm chảy của lipid, lipid rắn có nguy cơ hóa rắn trở lại trong khi quá trình bào chế vẫn chưa hoàn tất. Ngược lại, nhũ tương sẽ được cung cấp năng lượng không cần thiết. Cả hai trường hợp đều làm giảm chất lượng của hệ tiểu phân, có thể là tăng kích thước, giảm hiệu suất nang hóa hoặc giảm độ ổn định của hệ trong quá trình bảo quản. Chính vì vậy, trong nghiên cứu bào chế SLN, NLC với pha dầu là lipid rắn có điểm chảy cao, vẫn có thể tiến hành đồng nhất hóa ở áp suất rất thấp và qua rất ít chu kỳ (500 bar, 3 chu kỳ) nhưng nhiệt độ đồng nhất hóa phải từ 75 oC – 90 oC hoặc cao hơn điểm chảy của lipid rắn từ 5 oC – 10 oC [52], [66].