Tài liệu Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật vi lưu để bào chế tiểu phân nano polyme: Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 698
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VI LƯU
ĐỂ BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO POLYME
Trần Thị Hải Yến*, Đặng Thùy Linh*, Vũ Thị Thu**, Lý Công Thành*, Hoàng Thục Oanh*,
Phạm Thị Minh Huệ*
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Trong những năm gần đây, những tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ vi lưu được ứng
dụng nhiều trong công nghệ dược phẩm để bào chế một số hệ mang thuốc nano do kỹ thuật này có thể điều
khiển được các thông số dòng chảy tạo ra chất mang thuốc nano. Trong nghiên cứu này, vi kênh 2D gồm bộ
phận trộn có cấu trúc xương cá được thiết kế để bào chế tiểu phân nano polymer trắng có cấu tạo từ
Eudragit RS
Phương pháp nghiên cứu: Vi kênh được chế tạo từ poly(dimethylsiloxane) bằng phương pháp khắc
laze và đổ khuôn. Tiêu phân nano polyme được bào chế bằng phương pháp vi lưu trên kênh chế tạo có khảo
sát sự thay đổi các thông số tốc độ dòng chảy.
Kết quả: Kích thước tiểu phân nanopolyme bào chế đượ...
9 trang |
Chia sẻ: Đình Chiến | Ngày: 10/07/2023 | Lượt xem: 368 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật vi lưu để bào chế tiểu phân nano polyme, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 698
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VI LƯU
ĐỂ BÀO CHẾ TIỂU PHÂN NANO POLYME
Trần Thị Hải Yến*, Đặng Thùy Linh*, Vũ Thị Thu**, Lý Công Thành*, Hoàng Thục Oanh*,
Phạm Thị Minh Huệ*
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Trong những năm gần đây, những tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ vi lưu được ứng
dụng nhiều trong công nghệ dược phẩm để bào chế một số hệ mang thuốc nano do kỹ thuật này có thể điều
khiển được các thông số dòng chảy tạo ra chất mang thuốc nano. Trong nghiên cứu này, vi kênh 2D gồm bộ
phận trộn có cấu trúc xương cá được thiết kế để bào chế tiểu phân nano polymer trắng có cấu tạo từ
Eudragit RS
Phương pháp nghiên cứu: Vi kênh được chế tạo từ poly(dimethylsiloxane) bằng phương pháp khắc
laze và đổ khuôn. Tiêu phân nano polyme được bào chế bằng phương pháp vi lưu trên kênh chế tạo có khảo
sát sự thay đổi các thông số tốc độ dòng chảy.
Kết quả: Kích thước tiểu phân nanopolyme bào chế được có kích thước khoảng 100 – 140 d.nm và
không thay đổi khi tăng tổng tốc độ dòng chảy. Tuy nhiên khi tăng tỉ lệ pha nước: pha dung môi thì kích
thước tiểu phân và PDI giảm.
Kết luận: Đã thiết kế và chế tạo chế được kênh vi lưu và ứng dụng kênh vi lưu để bào chế được tiểu
phân nano polymecó KTTP nhỏ và khoảng phân bố kích thước hẹp.
Từ khóa: kỹ thuật vi lưu, tiểu phân nano polymer, tỉ lệ tốc độ dòng chảy (FRR), tổng tốc độ
dòng chảy (TFR)
ABSTRACT
PREPARATION OF POLYMER NANOPARTICLES BY MICROFLUIDIC TECHNOLOGY
Tran Thi Hai Yen, Dang Thuy Linh, Vu Thi Thu, Ly Cong Thanh, Hoang Thuc Oanh,
Pham Thi Minh Hue
* Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 698-706
Introduction: In recent years, microfluidic technologies have used in pharmaceutical field for the
implementation of nanomaterial production processes owing to the miniaturization of the fluidic
environment and controllability of nanomaterials characteristics. The aim of this study is design a 2D
microfluidic channel including a staggered herringbone micromixer for preparing polymer
nanoparticles, consist of Eudragit RS 100
Methods: Microchanel was conducted by lazer engraving and molding of poly(dimethylsiloxane).
Polymer nanoparticles were prepared by microfluidic method when velocity of fluids was varied.
Results: The polymer nanoparticles’ sizes were approximately 100 to 140 nm and did not change
significantly when the total flow rate or the flow rate ratio was varied. However, increasing in the aqueous:
solvent phases ratio reduced the particle’s size and polydispersity.
Conclusion: Microfluidic channel was designed and conducted to use in preparing of polymer
*Trường Đại học Dược Hà Nội
**Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội
Tác giả liên lạc: TS. Trần Thị Hải Yến ĐT: 0983674774 Email: tranyen82@gmail.com
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 699
nanoparticles, which had small average size and narrow distribution range.
Key words: microfluidic, polymer nanoparticles, flow rate ratio (FRR), total flow rate (TFR)
ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghệ nano trong bào chế các dạng
thuốc hiện nay đang được ứng dụng và phát
triển mạnh mẽ trong ngành Dược phẩm thế
giới. Các hệ tiểu phân nano thể hiện những ưu
thế vượt trội, được dùng làm giá mang để đưa
dược chất vào cơ thể nhằm cải thiện sinh khả
dụng, đưa thuốc tới đích, làm tăng hiệu quả
điều trị. Tuy nhiên, một số phương pháp
hiện nay áp dụng để bào chế tiểu phân nano
polymer gặp vấn đề đồng nhất lô mẻ, nâng
cấp quy mô phòng thí nghiệm lên quy mô
sản xuất. Đặc biệt với các tiểu phân nano
polyme kích thước hầu như đã xác định ngay
sau khi bào chế, việc xử lí tiếp theo khó giảm
và đồng nhất kích thước hạt.
Kỹ thuật vi lưu là một công nghệ vận dụng
sự chuyển động của dòng chất lỏng trong các
vi kênh, tạo ra một quá trình hòa trộn nhanh
và có kiểm soát, một môi trường phản ứng
đồng nhất. Do đó nó là một công nghệ hấp
dẫn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Trong bào chế, việc kiểm soát tinh tế các thông
số trong một chip vi lưu như các điều kiện
dòng chảy và điều kiện trộn đã được áp dụng
để bào chế các tiểu phân nano, tạo nên các hạt
có kích thước nhỏ và đồng nhất mà không yêu
cầu các bước xử lý sau đó. Do đó nghiên cứu
được tiến hành với mục tiêu thiết kế và chế
tạo kênh vi lưu để bước đầu ứng dụng bào chế
tiểu phân nano polymer.
Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu và thiết bị
Eudragit RS 100 mua của Evonik, Đức;
ethanol tuyệt đối, isopropanol, aceton có xuất
xứ Trung Quốc; nước tinh khiết được điều chế
tại phòng thí nghiệm Việt Nam; keo dán
epoxy A, keo dán epoxy B có xuất xứ Việt
Nam; poly(dimethylsiloxane)-PDMS, chất
đóng rắn SYLGARD 184 Silicons Elastomer
có xuất xứ USA.
Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu: hệ
thống cất quay Rovapor R – 210 (Đức); bình
cầu NS 29/32 dung tích 250 ml (Đức); bể siêu
âm Wiseclean (Đức); máy khuấy từ gia nhiệt
WiseStir® (Đức); hệ thống phân tích kích thước
Zetasizer nano ZS90 (Anh); hệ thống sấy chân
không LABTECH (Hàn Quốc); hệ thống kính
hiển vi kết nối camera; bơm vi lưu Syringe
pump R99 (Hoa Kì); hệ thống plasma áp suất
thấp DIENER ELECTRONIC PCCE (Đức); cân
phân tích Satorius BP121S; kim tiêm 10ml/cc;
đầu kim 23G x 1” (Việt Nam); lam kính 3 x 1
inch (Đức); mica trong suốt (Trung Quốc).
Phương pháp thiết kế kênh vi lưu
Tham khảo mô hình thiết kế vi lưu của S.
Joshi và cộng sự (2016)(4), tiến hành thiết kế 2D
kênh vi lưu trên phần mềm CorelDRAW X7
với các thông số kỹ thuật: cấu trúc hình chữ Y,
nằm gọn trong khuôn hình chữ nhật có kích
thước 3x1inch; đầu vào và đầu ra có đường
kính 2mm; góc giữa 2 đường dẫn pha nước và
pha dung môi là 60o; chiều rộng lòng kênh 500
m; chiều sâu lòng kênh 300 m; cấu trúc trộn
gồm 2 chu kì sóng, mỗi đường sóng thiết kế
trộn xương cá so le, tổng cộng 8 chu kì xương
cá so le trên cấu trúc trộn với thông số kích
thước xương cá cụ thể: chiều rộng (wg) 100
m, khoảng cách giữa các xương cá (p)
200 m, góc tạo bởi 2 cạnh xương cá ( ) 90o,
góc tạo bởi xương cá và cạnh dài của kênh ( )
45o, chiều sâu của rãnh xương cá 150 m.
Phương pháp chế tạo kênh vi lưu
Khắc lase theo mẫu thiết kế trên vật liệu
mica để tạo khuôn âm mica. Khuôn dương
epoxy được làm bằng cách trộn đều keo epoxy
A và keo epoxy B tỉ lệ 7:3 v/v. Đổ khuôn hỗn
hợp lên khuôn mica. Sau 8h, epoxy đông rắn
hoàn toàn, tách lớp epoxy khỏi khuôn mica
thu được khuôn dương epoxy. Tạo khuôn
PDMS bằng cách phối hợp PDMS và chất
đóng rắn tỉ lệ 10:1 kl/kl, khuấy đều, loại hết
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 700
bọt khí trong môi trường chân không, sau đó
đổ khuôn hỗn hợp lên khuôn epoxy, để trên
đế nhiệt 65oC trong 4h, PDMS sẽ đông rắn
hoàn toàn. Tách lớp PDMS khỏi khuôn epoxy
thu được khuôn kênh PDMS. Đục đầu vào và
đầu ra trên miếng PDMS. Sau đó, PDMS được
gắn với lam kính sử dụng oxy plasma và tiến
hành trong phòng sạch. Đưa miếng PDMS và
lam kính vào buồng oxy plasma năng lượng
300W, thời gian plama 180s, đặt tiếp xúc
PDMS và lam kính ngay sau khi lấy ra khỏi
buồng plasma. Đưa miếng vật liệu lên đế
nhiệt ở 110oC trong 30 phút(9).
Phương pháp đánh giá kích thước kênh sau
chế tạo
Đánh giá gián tiếp kích thước kênh PDMS
qua kiểm tra kích thước khuôn mẫu mica
đầu vào trên hệ thống kính hiển vi kết nối
camera. Điều chỉnh vật kính, tiêu cự phù
hợp, hình ảnh các đường dẫn kênh được
hiển thị rõ nét trên màn hình máy tính kết
nối. Sử dụng thước đo tích hợp trong phần
mềm, ta kiểm tra được kích thước dài rộng
của đường kênh tại các vị trí.
Phương pháp bào chế tiểu phân nano polyme
trắng
Tiểu phân nano polyme trắng được bào
chế bằng trên nguyên tắc kết tủa do thay đổi
dung môi bằng kĩ thuật vi lưu(1,6). Pha nước sử
dụng là nước tinh khiết ở nhiệt độ 50oC. Pha
dung môi là dung dịch Eudragit RS100 trong
ethanol nồng độ 10 mg/ml. Bơm pha dung môi
và pha nước vào 2 bơm xi lanh dung tích
10ml, loại bọt khí trong xi lanh. Lắp 2 xi lanh
vào 2 bơm vi lưu (syringe pump), điều chỉnh
tốc độ phù hợp. Dòng chất lỏng đi ra sau
tương tác được dẫn ra ngoài qua 1 dây dẫn
polyme, sau đó cất quay dưới áp suất giảm ở
50oC để loại hết dung môi hữu cơ. Lần lượt bố
trí các thí nghiệm để khảo sát sự ảnh hưởng
của tổng tốc độ dòng (TFR) và tỉ lệ tốc độ
dòng pha nước/pha dung môi (FRR) đến sự
hình thành tiểu phân nano polyme.
Phương pháp đánh giá một số đặc tính của
tiểu phân nano
Hình thức hỗn dịch nano tạo thành là
hỗn dịch màu trắng đục, đồng nhất, không
có các tiểu phân kích thước lớn quan sát
được bằng mắt thường.
Kích thước tiểu phân trung bình (KTTP
trung bình) và chỉ số đa phân tán (PDI): đánh
giá bằng phương pháp nhiễu xạ ánh sáng
động (DLS) và thiết bị đánh giá Zetasizer ZS90
(Anh). Phân tán hỗn dịch nano thu được vào
nước tinh khiết đã lọc qua màng 0,2 m sao
cho số lượng photon được phát hiện mỗi giây
(count rate) đạt giá trị <300 (Kcps). Tiến hành
đo KTTP trung bình, PDI bằng thiết bị
Zetasizer Nano ZS90, cuvet nhựa trong suốt.
Phương pháp xử lí số liệu
Kết quả thống kê và vẽ đồ thị xử lí bằng
phần mềm Microsoft Excel 2016. Kết quả so
sánh sự khác biệt giữa các nhóm xử lí bằng
kiểm nghiệm ANOVA trên phần mềm R.
KẾT QUẢ
Thiết kế kênh vi lưu
Mô hình thiết kế với các thông số kĩ thuật
được trình bày ở phần phương pháp thiết kế
kênh vi lưu và thể hiện ở hình 1.
Hình 1: Thiết kế kênh vi lưu dùng trong thí
nghiệm cùng các thông số
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 701
Chế tạo kênh vi lưu
Chế tạo kênh vi lưu theo phương pháp đã
nêu, kết quả của từng giai đoạn được thể hiện
trên hình 2: trên khuôn âm mica cấu trúc kênh
ăn vào lòng vật liệu, trên khuôn dương epoxy
các đường nét kênh liên tục không bị đứt gãy,
khuôn PDMS các đường nét kênh liên tục
không bị đứt gãy, không bị bọt khí xen vào các
đường nét, kênh vi lưu hoàn chỉnh gồm miếng
PDMS đã đục đầu vào, đầu ra và được gắn
chặt với lam kính, không thể tách ra.
Hình 2: Kênh vi lưu chế tạo. (A) Khuôn âm mica; (B) Khuôn dương epoxy; (C) Kênh vi lưu PDMS
(C)
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 702
Đánh giá kích thước sau chế tạo
Kích thước thực tế của kênh sau chế tạo
được kiểm tra gián tiếp qua hình ảnh khuôn
mica thể hiện trên hình 3. Kết quả cho thấy,
chiều rộng long kênh thu được khoảng 600 –
800 µm. So với các thông số thiết kế lý thuyết,
kích thước kênh thực tế bị sai số khá lớn, tăng
lên khoảng 20% - 50%.
Hình 3: Hình ảnh kiểm tra kích thước khuôn mica tại các vị trí
Khảo sát sự ảnh hưởng của tổng tốc độ dòng
(TFR) đến sự hình thành tiểu phân nano
polyme
Bào chế tiểu phân nanopolyme M1, M2,
M3 tại các TFR lần lượt là 5,5 µl/s (20ml/h);
8,3 µl/s (30 ml/h); 11,1 µl/s (40 ml/h), cố định
các thông số nồng độ Eudragit RS 100 trong
ethanol là 10mg/ml, FRR là 4:1, nhiệt độ cất
quay dung môi là 50oC. Các mẫu bào chế
được là hỗn dịch màu trắng đục, đồng nhất,
không có các tiểu phân kích thước lớn quan
sát được bằng mắt thường. KTTP trung bình
và PDI của các mẫu được thể hiện trên
hình 4.
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 703
Hình 4: (A) Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tính chất tiểu phân nano polyme theo TFR; (B) Đồ thị phân bố kích
thước tiểu phân tại các TFR
Kết quả cho thấy KTTP trung bình và PDI
của các mẫu khác nhau không có ý nghĩa
thống kê (p>0,05) tại tổng vận tốc dòng chảy
khác nhau khi giữ nguyên tỉ lệ tốc độ pha
nước/pha dung môi không đổi 4:1. Như vậy,
ảnh hưởng của TFR đến KTTP trung bình, PDI
là không đáng kể trong kĩ thuật vi dòng chảy
tập trung ở điều kiện thí nghiệm. Đồ thị phân
bố KTTP của mẫu M2 và M3 giống hệt nhau,
hai đường cong phân bố kích thước trùng vào
nhau. Trong khi đó, phân bố kích thước tiểu
phân của mẫu M1 có độ rộng peak lớn hơn
không đáng kể so với độ rộng peak của mẫu
M2, M3.
Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ tốc độ dòng
pha nước/pha dung môi (FRR) đến sự hình
thành tiểu phân nano polyme
Bào chế các mẫu nano polymetại các tỉ lệ
tốc độ dòng pha nước: pha hữu cơ (FRR) lần
lượt là 3:1, 4:1, 5:1, cố định các thông số nồng
độ Eudragit RS 100 trong ethanol là 10mg/ml,
TFR= 8,3 l/s hoặc 11,1 l/s, nhiệt độ cất quay
dung môi là 50oC.
Các mẫu bào chế được đều là hỗn dịch
màu trắng đục, đồng nhất, không có các tiểu
phân kích thước lớn quan sát được bằng mắt
thường. KTTP trung bình và PDI của các mẫu
bào chế thể hiện như trong hình 5.
(A)
(B)
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 704
Hình 5: Đồ thị biểu diễn KTTP và PDI của các mẫu nano polyme tại TFR = 8,3µl/s (A), TFR = 11,1 µl/s
(C); Đồ thị phân bố kích thước tiểu phân của các mẫu tại TFR = 8,3µl/s (B) và tại TFR = 11,1 µl/s (D)
Kết quả cho thấy ở cả 2 tổng tốc độ dòng
8,3 µl/s và 11,1 µl/s khi tăng tỉ lệ tốc độ dòng
pha nước/pha dung môi thì KTTP trung bình
hầu như không biến động (p>0,05) nhưng PDI
khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05) và có
xu hướng giảm. Đồ thị phân bố KTTP cũng
cho thấy rõ sự khác biệt của hình dạng đường
cong phân bố của tiểu phân nano polyme
cũng như độ rộng peak của các đường cong.
Từ kết quả trên có thể kết luận rằng sự tăng tỉ
lệ dòng chảy pha nước/pha dung môi hữu cơ
trong kĩ thuật vi dòng chảy tập trung tạo nên
sự đồng nhất giữa các tiểu phân nano polyme
nhưng hầu như không ảnh hưởng đến KTTP
trung bình.
BÀN LUẬN
Kênh vi lưu được sử dụng trong nghiên
cứu có kích thước bị sai số tương đối lớn so
với thiết kế. Nguyên nhân do việc khó khăn
trong điều chỉnh công suất chùm tia lase, đồng
thời khi chiếu chùm tia lase đến vật liệu luôn
sinh ra hiệu ứng nhiệt làm ảnh hưởng đến
khuôn mẫu. Để khắc phục sai số khi chế tạo
khuôn mẫu, chúng ta có thể sử dụng phương
pháp khác như phương pháp quang khắc, in
3D,(3,7). Tuy nhiên, các phương pháp này đòi
hỏi thiết bị và kĩ thuật chuyên biệt.
Trong khoảng khảo sát TFR của nghiên
cứu thấy rằng TFR hầu như không ảnh hưởng
(D)
(B)
(A)
(C)
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 705
đến KTTP và phân bố KTTP của tiểu phân
nano polymethu được. Có thể lý giải kết quả
này như sau: mặc dù tốc độ của dòng chảy
tăng dẫn đến tăng chỉ số Reynolds (Re) nhưng
Re chưa vượt quá khoảng chuyển tiếp ở điều
kiện thí nghiệm. Vì vậy, chuyển động của chất
lỏng đang xét về ưu thế vẫn là chuyển động
thành tầng. Bên cạnh đó, FRR được giữ không
đổi ở tỉ lệ 4:1 nên tỉ lệ pha loãng cũng được
giữ không đổi. Kết quả là quá trình bão hòa
của polyme ở quy mô microlit xảy ra tương
tự nhau. Ứng dụng kết quả này có thể nâng
cao sản xuất nano polyme bằng việc tăng tốc
độ dòng trong khoảng đảm bảo chuyển
động của chất lỏng đang xét về ưu thế vẫn
là chuyển động thành tầng. Khoảng tốc độ
cho phép này phụ thuộc quy mô thiết bị và
độ nhớt môi trường.
Tỉ lệ tốc độ dòng chảy hai pha trong
nghiên cứu mặc dù không ảnh hưởng đến
KTTP tiểu phân nano polymenhưng ảnh
hưởng đến khoảng phân bố kích thước. Có thể
lý giải kết quả này như sau: cơ chế bào chế
tiểu phân polyme trong nghiên cứu là sự kết
tủa do thay đổi dung môi. Khi 2 dòng chảy
của pha nước và pha ethanol gặp nhau, sự
khuếch tán của dung môi đồng tan vào nước
làm giảm độ tan của polyme, khi độ tan
polyme giảm vượt quá giá trị thích hợp dẫn
đến sự kết tủa ở nhiệt độ thường hình thành
các tiểu phân nano polyme(1,6,8). Ở tỉ lệ lưu
lượng nước/ethanol cao, độ pha loãng cao do
đó nồng độ polyme trong dung môi loãng
hơn. Tình trạng này dẫn đến các phân tử
polyme kết tủa hình thành các tiểu phân nano
polyme nhỏ hơn và triệt để hơn. Do đó kết
quả ở tỉ lệ lưu lượng nước/ethanol cao, tiểu
phân thu được có kích thước đồng đều hơn.
Mặt khác, các chuỗi polyme có cấu trúc cồng
kềnh, không linh động nên khi kết tủa tạo
thành các tiểu phân nano polyme kích thước
của các hạt hầu như không bị thay đổi bởi các
yếu tố bên ngoài. Do đó, việc thay đổi tỉ lệ
dòng pha nước/pha dung môi hữu cơ trong kĩ
thuật dòng chảy tập trung hầu như không tác
động đáng kể đến kích thước của hạt.
Kích thước kênh được chế tạo khá lớn (độ
rộng 700 µm, chều cao lòng kênh khoảng 500
µm), so với các vi kênh được sử dụng trong
các nghiên cứu khác(4) (độ rộng và chiều cao
lòng kênh tương ứng 300 và 100 µm). Tuy
nhiên, kết quả các tiểu phân nano thu được có
KTTP trung bình tương đối nhỏ (khoảng 120
nm), và khỏang phân bố kích thước hẹp (PDI ~
0,22) tại TFR 8,3 µl/s và FRR 5:1. Các kết quả
này có thể tương đương với một số kết quả thí
nghiệm đã được thực hiện trên thế giới(3,6).
Việc ứng dụng kĩ thuật vi lưu để bào chế tiểu
phân nano polyme trong nghiên cứu mới chỉ
dừng lại ở kiểm soát các yếu tố dòng chảy. Trên
thực tế, kĩ thuật vi lưu đã có sự phát triển ưu việt
hơn, cho phép kiểm soát tinh tế tất cả các thông
số trong 1 chip vi lưu (lab-on-chip), như kiểm
soát nhiệt độ, áp suất của phản ứng bằng cách
tích hợp cảm biến(2). Chính nhờ sự kiểm soát tinh
tế tất cả các thông số thí nghiệm, kĩ thuật vi lưu
mang triển vọng và khả năng ứng dụng lớn
trong tổng hợp các hạt nano.
KẾT LUẬN
Đã thiết kế và chế tạo được kênh vi lưu từ
vật liệu PDMS, với các thông số kĩ thuật: kênh
hình chữ Y, có cấu trúc trộn xương cá so le,
gồm 2 đầu vào và một đầu ra; chiều rộng
kênh: 600 µm – 800 µm; chiều rộng xương cá:
xấp xỉ 100 µm. Nghiên cứu bước đầu đã ứng
dụng thành công kĩ thuật vi lưu để bào chế
tiểu phân nano polyme ở quy mô phòng thí
nghiệm. Các mẫu bào chế đều là hỗn dịch màu
trắng đục, đồng nhất, không có các tiểu phân
kích thước lớn quan sát được bằng mắt
thường. Kích thước trung bình của các tiểu
phân bào chế được trong khoảng 100 – 140 nm.
Đồng thời, nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng
của một số yếu tố đến hệ tiểu phân nano
polyme: tổng tốc độ dòng trong điều kiện thí
nghiệm không ảnh hưởng đến KTTP trung
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 706
bình và phân bố kích thước tiểu phân của
nano polyme với tỉ lệ tốc độ pha nước/pha
dung môi không đổi 4:1; sự tăng tỉ lệ tốc độ
dòng pha nước/pha dung môi làm giảm phân
bố kích thước tiểu phân nhưng hầu như
không ảnh hưởng đến KTTP trung bình của
hệ tiểu phân nano polymeở cả 2 tổng tốc độ
dòng 8,3 µl/s và 11,1 µl/s.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Demello AJ (2006), "Control and detection of chemical
reactions in microfluidic systems", Nature, 442(7101), pp.
394-402.
2. https://www.dolomite-microfluidics.com/product/large-
scale-dropletproduction-telos/ (09/05/2018).
3. Israfil K, Mohan E (2014), Microfluidic preparation of
polymenanospheres, J. Nanopart Res, 16, pp. 2626
4. Joshi S, Hussain M, Roces CaB, et al. (2016), "Microfluidics
based manufacture of liposomes simultaneously
entrapping hydrophilic and lipophilic drugs", International
journal of pharmaceutics, 514(1), pp. 160-168.
5. Mcdonald JC, Whitesides GM (2002), "Poly
(dimethylsiloxane) as a material for fabricating
microfluidic devices", Accounts of chemical research, 35(7),
pp. 491-499.
6. Song Y, Hormes J, Kumar CS (2008), "Microfluidic
synthesis of nanomaterials", Small, 4(6), pp. 698-711.
7. Vladisavljević GT, Khalid N, Neves MA, et al. (2013),
"Industrial lab-on-a-chip: design, applications and scale-up
for drug discovery and delivery", Advanced drug delivery
reviews, 65(11-12), pp. 1626-1663.
8. Võ Xuân Minh, Phạm Thị Minh Huệ (2013), Kĩ thuật nano
và liposome ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm, Bộ
môn Bào Chế-Trường Đại học Dược Hà Nội, Hà Nội.
9. Xiong L, Chen P, Zhou Q (2014), "Adhesion promotion
between PDMS and glass by oxygen plasma pre-
treatment", Journal of Adhesion Science and Technology,
28(11), pp. 1046-1054.
Ngày nhận bài báo: 18/10/2018
Ngày phản biện nhận xét bài báo: 01/11/2018
Ngày bài báo được đăng: 15/03/2019
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nghien_cuu_ung_dung_ky_thuat_vi_luu_de_bao_che_tieu_phan_nan.pdf