Phân lập các flavonoid, đánh giá hoạt tính trị đái tháo đường in vivo và ứng dụng bào chế viên nén từ dược liệu Bìm ba răng Merremia tridetata
Nhóm: LHU Pharma
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHNhóm: LHU Pharma
LĨNH VỰC Y SINH, HóA SINHGiới thiệu sản phẩm:
Bìm ba răng (BBR) có tên khoa học Merremia tridentata L., thuộc họ Bìm bìm Convolvulaceae, là dược liệu có trữ lượng lớn ở Việt Nam. Các nghiên cứu trên thế giới chỉ ra nhiều tác dụng dược lý của BBR như giảm đau, kháng viêm, làm lành vết thương và hạ đường huyết; tuy nhiên, ở nước ta các nghiên cứu về về BBR còn rất hạn chế.\nGiải pháp của nhóm nghiên cứu đã tạo ra các kết quả:\n(1) Phân lập được 5 flavonoid từ phần trên mặt đất của BBR, trong đó có 3 hoạt chất lần đầu tiên được báo cáo trong BBR là apigenin, cosmoiin và quercitrin, còn lại là luteolin và cynarosid; các flavonoid này đều có giá trị sinh học cao;(2) Tối ưu hóa được các điều kiện chiết xuất cao BBR giàu flavonoid bằng phương pháp tiếp cận QbD (Quality by Design) với phần mềm Design Expert;(3) Thử nghiệm hoạt tính hạ đường huyết in vitro, in vivo và in silico của cao BBR, kết quả cho thấy cao BBR có hiệu quả hạ đường huyết rất tốt và tương đương với thuốc glibenclamid. Nghiên cứu của Docking cho thấy cynaroside , cosmosiin và quercitrin là những hợp chất được mong muốn nhất cho tác dụng hạ đường huyết ở nhiều mục tiêu điều trị bệnh tiểu đường. Đặc biệt thể hiện hoạt tính ức chế mạnh α-amylase và α-glucosidase;(4) Nghiên cứu độc tính cấp và bán trường diễn của cao BBR theo hướng dẫn quốc tế OECD, cho thấy sử dụng việc dược liệu BBR trong thời gian dài là an toàn;(5) Bào chế viên nén chứa cao BBR với công thức được tối ưu hóa tỷ lệ tá dược nhằm đạt hiệu quả hạ đường huyết tốt nhất và đáp ứng các tiêu chuẩn của viên nén theo Dược điển Mỹ và Dược điển Việt Nam;(6) Quy trình sản xuất viên nén chứa cao BBR đã được nâng lên cỡ lô pilot thành công, đảm bảm khả năng ứng dụng ngày vào sản xuất thương mại.
Tính năng cơ bản:
Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng BBR là một loài dược liệu có giá trị nhưng chưa được khai thác hiệu quả. Kết quả chung cho thấy BBR chứa các flavonoid có giá trị dược lý được các nhà khoa học thế giới rất quan tâm. Hoạt tính hạ đường huyết của dược liệu đã được chứng minh ở cả 3 mô hình in vitro, in vivo và in silico, tính an toàn của dược liệu cũng được khẳng định. Phương pháp tối ưu hóa bằng phần mềm thông minh đã hỗ trợ tìm ra quy trình chiết cao và công thức bào chế viên nén BBR tối ưu giúp giải pháp tiệm cận hơn với ứng dụng vào điều trị.Giải pháp của nhóm nghiên cứu đã tạo ra các kết quả cụ thể sau:\n(1) Phân lập được 5 flavonoid từ phần trên mặt đất của BBR, trong đó có 3 hoạt chất lần đầu tiên được báo cáo trong BBR là apigenin, cosmoiin và quercitrin, còn lại là luteolin và cynarosid; các flavonoid này đều có giá trị sinh học cao. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng các flavonoid này giúp phòng ngừa sự đề kháng insulin, làm bền thành mạch, giảm nguy cơ bị tiểu đường, mỡ máu và các biến chứng trên mạch máu nhỏ của bệnh đái tháo đường.\n(2) Tối ưu hóa được các điều kiện chiết xuất cao BBR giàu flavonoid bằng phương pháp tiếp cận QbD (Quality by Design) với phần mềm Model 5. Kết quả cho thấy, bột thân và lá Bìm ba răng được chiết với cồn 58,2% với tỷ lệ dung môi/dược liệu là 49,9 ml/g. Quá trình chiết xuất được hỗ trợ bằng sóng siêu âm. Thời gian siêu âm là 22,3 phút. Quy trình chiết xuất cho hàm lượng flavonoid chiết được đại diện là cynarosid cao nhất, 0,406%. Quy trình tối ưu giúp tiết kiệm chi phí, rút ngắn thời gian vận hành, dễ dàng nâng cở quy mô lên công nghiệp.(3) Thử nghiệm hoạt tính hạ đường huyết in vitro, in vivo và in silico của cao BBR, kết quả cho thấy cao BBR có hiệu quả hạ đường huyết rất tốt và tương đương với thuốc glibenclamid. Nghiên cứu của Docking cho thấy cynaroside , cosmosiin và quercitrin là những hợp chất được mong muốn nhất cho tác dụng hạ đường huyết ở nhiều mục tiêu điều trị bệnh tiểu đường như ức chế α-amylase, α-glucosidase, IGF1R, SUR, GP và GLP1. Trong khi đó, quercitrin là hợp chất có tiềm năng kích hoạt PPAR-γ. (4) Nghiên cứu độc tính cấp và bán trường diễn của cao BBR theo hướng dẫn quốc tế OECD, cho thấy sử dụng việc dược liệu BBR trong thời gian dài là an toàn. Vì đái tháo đường là bệnh mãn tính cần điều trị trong thời gian dài nên cần tín an toàn-hiệu quả của các thuốc điều trị.(5) Bào chế viên nén chứa cao BBR với công thức được tối ưu hóa tỷ lệ tá dược nhằm đạt hiệu quả hạ đường huyết tốt nhất và đáp ứng các tiêu chuẩn của viên nén theo Dược điển Mỹ và Dược điển Việt Nam;(6) Quy trình sản xuất viên nén chứa cao BBR đã được nâng lên cỡ lô pilot thành công với phương pháp dập thẳng sử dụng các thiết bị bào chế công nghiệp thường quy như máy trộn siêu tốc, máy xát hạt đu đưa, máy trộn lập phương và máy dập viên xoay tròn, đảm bảm khả năng ứng dụng ngày vào sản xuất thương mại.
Tính sáng tạo và đổi mới:
Các kết quả của nghiên cứu từ dược liệu Bìm ba răng hầu như đều được báo cáo lần đầu trên thế giới.Các flavonoid lần đầu tiên được phân lập từ dược liệu BBR trên thế giới, quy trình chiết xuất, bào chế viên nén ứng dụng phần mềm tối ưu hóa, phương pháp đánh giá dược lý in vitro, in vivo và in silico đang rất được quan tâm trên thế giới, giúp khẳng định tác dụng của các hoạt chất vào cao dược liệu.
Tính ứng dụng:
Nguồn dược liệu Bìm ba răng dồi dào tại Việt Nam có khả năng cung cấp đủ để tiến hành sản xuất ở quy mô công nghiệp. Quy trình chế biến, tiêu chuẩn hóa cao và bào chế viên nén hiện đại, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bán thành phẩm và thành phẩm đã được xây dựng và thẩm định hoàn thiện, có khả năng và đã chuyển giao cho doanh nghiệp ngay.Với kỹ thuật, vật tư và công nghệ vốn có trong nước, việc triển khai giải pháp với quy mô lớn là điều cần thiết, có thể thực hiện ngay nhằm nhanh chóng đem lại lợi ích và hiệu quả đến tay người tiêu dùng.
Tiềm năng phát triển:
- Giải pháp đã thiết kế, xây dựng thực nghiệm và hoàn thiện công thức, quy trình tối ưu đầy đủ các thông số kỹ thuật thiết yếu và khả thi.- Đã thử nghiệm thành công (bào chế thành công viên nén BBR từ cao khô chuẩn hóa, kiểm tra chất lượng bán thành phẩm và thành phẩm dựa trên tiêu chuẩn cơ sở, định lượng cynaroside trong cao khô chuẩn hóa và viên nén BBR bằng phương pháp HPLC, nâng quy mô sản xuất lên 5000 viên, chứng minh một số tác dụng dược lý trên chuột).Do đó, việc triển khai vào quy mô sản xuất thương mại ngay là khả thi.