Hiệu quả kinh tế từ việc nghiên cứu chế tạo thực phẩm chức năng nano ba kích

Công nghệ 29/05/2021 - 09:27

Từ một loài dược liệu quý hiếm của y học cổ truyền, các nhà khoa học trẻ đã nghiên cứu và đưa khoa học vào để nâng tầm giá trị cây thuốc Việt lên một tầm cao mới, không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao, mà còn đưa đến cho người dùng một sản phẩm mới.

Dược sĩ Phan Kế Sơn – Chủ nhiệm dự án “Thương mại hóa quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống loãng xương từ ba kích tím Quảng Ninh” – chia sẻ: Về kinh tế, kết quả của dự án này – sản phẩm thực phẩm chức năng từ cao định chuẩn Ba kích có thể đóng góp cho việc sử dụng dược liệu chiết xuất từ cây cỏ Việt Nam, đặc biệt là cây trồng của tỉnh Quảng Ninh, giúp khai thác có hiệu quả tiềm năng thiên nhiên của địa phương.

Nếu thành công có thể từng bước thay thế các dược phẩm nhập khẩu đắt tiền. Đồng thời, dự án còn có thể mang lại công ăn việc làm cho người dân Quảng Ninh tham gia trồng dược liệu ba kích, phát triển nguồn cung cấp dược liệu, đồng thời giúp tự chủ nguồn cung cấp dược liệu cho sản xuất sau này.

Hiệu quả kinh tế từ việc nghiên cứu chế tạo thực phẩm chức năng nano ba kích - ảnh 1

Dược sĩ Phan Kế Sơn – Chủ nhiệm dự án “Thương mại hóa quy trình công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống loãng xương từ ba kích tím Quảng Ninh”

Nói về công nghệ lựa chọn của dự án, dược sĩ Phan Kế Sơn cho biết thêm: Công nghệ nano đã và đang phát triển rất mạnh mẽ, tạo nên một bước đột phá lớn trong mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, đặc biệt là trong lĩnh vực Y – Dược.

Điều đặc biệt của vật liệu nano là có nhiều ưu điểm: Nhẹ hơn, khỏe hơn, thông minh hơn, rẻ hơn, sạch hơn, bền hơn và cuối cùng là hiệu quả hơn. Những tiến bộ nhanh trong khoa học nano và công nghệ nano trong những năm gần đây mở ra những chân trời mới cho nhiều lĩnh vực công nghiệp và tiêu dùng, được coi là mảnh đất màu mỡ của cuộc cách mạng công nghiệp mới.

Ngoài các ứng dụng trong công nghiệp và điện tử của vật liệu nano được sử dụng rộng rãi hiện nay, một số ứng dụng tiềm năng của công nghệ nano có thể kể đến như phát hiện và xử lí ô nhiễm môi trường, nguồn năng lượng gia dụng rẻ hơn, ứng dụng trong thực phẩm và nông nghiệp tạo ra các sản phẩm rẻ, an toàn và bền hơn; trong lĩnh vực y tế, vật liệu nano được sử dụng trong điều trị ung thư để chẩn đoán, phòng và điều trị ung thư.

Hiện nay công nghệ nano đang được nghiên cứu để ứng dụng trong khoa học dinh dưỡng mà cụ thể là trong thực phẩm chức năng. Bằng việc tạo nên những hệ dẫn thuốc có cấu trúc nano, dược chất được phân phối hiệu quả hơn, qua đó giúp nâng cao hiệu lực điều trị và giảm thiểu tối đa những tác dụng phụ không mong muốn. Các loại dược chất khi đưa vào cơ thể bằng những hệ dẫn có kích thước lớn thường đối diện với rất nhiều những trở ngại liên quan tới khả năng tương hợp sinh học, độ bền, độ tan, sự hấp thu thuốc qua thành ruột, khả năng phân phối tới những vùng bệnh, hiệu ứng phụ hay nồng độ. Những trở ngại này dường như đã được khắc phục một cách đáng kể khi kích thước của những hệ dẫn giảm tới mức nano mét.

Đường dùng cũng là yếu tố quan trọng góp phần không nhỏ đến khả năng theo đúng lộ trình điều trị kéo dài ở một số bệnh. Điển hình như thuốc dùng đường uống đem lại sự thuận tiện khi sử dụng, dễ dàng mang theo, tạo cảm giác thoải mái cho người dùng hơn so với thuốc tiêm, truyền khi phải dùng kéo dài. Đồng thời, thuốc uống không đòi hỏi các yêu cầu cao về vô trùng và không có nội độc tố, điều này giúp cho chi phí sản xuất thấp, giá thành không cao. Vì vậy sẽ hạn chế được hiện tượng bỏ dở điều trị ở một số trường hợp bệnh nhân không đủ điều kiện về kinh tế hay không thể tiêm truyền trong một thời gian dài.

Tuy vậy, một nhược điểm của thuốc dùng đường uống là các thuốc này sẽ phải đi qua môi trường acid khắc nghiệt tại dạ dày (pH 1-2), cùng với nhiều enzyme tiêu hóa trong đường ruột có khả năng phân hủy các hệ dẫn thuốc và cả các thuốc, cùng với đó, các dược chất muốn có tác dụng toàn thân phải có khả năng đi qua thành dạ dày, thành ruột để được hấp thu vào máu.

Sau khi vào máu, thuốc lại phải đi qua một cửa ải vô cùng khó khăn, đó là bị chuyển hóa qua gan lần một bởi hệ enzyme chuyển hóa thuốc làm giảm hoặc mất tác dụng. Lượng thuốc không bị chuyển hóa còn lại (sinh khả dụng) sau đó mới đi về tim và được phân phối đến các cơ quan. Nhiều thuốc có sinh khả dụng rất thấp, chỉ 20 – 30 %.

Hiệu quả kinh tế từ việc nghiên cứu chế tạo thực phẩm chức năng nano ba kích - ảnh 2

Đưa khoa học vào để nâng tầm giá trị cho cây ba kích.

Hệ dẫn thuốc nano có ưu điểm là tăng sinh khả dụng của thuốc: Hầu hết các dược chất có nguồn gốc từ dược liệu đều có độ tan rất thấp, như Curcumin từ nghệ có độ tan chỉ 0,6 μg/ml, hay silymarin từ cây kế sữa: 0,04 mg/ml. Nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ nano, các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo các hệ dẫn thuốc nano có kích thước rất nhỏ (50 -70 nm) và có khả năng làm tăng độ tan của dược chất lên gấp hàng ngàn lần so với sản phẩm chưa nano hóa.

Ngoài ra, để tăng sinh khả dụng của thuốc, các nhà khoa học đã chức năng hóa các thuốc vào trong hệ dẫn thuốc kích thước nano giúp tăng hấp thu, đồng thời, là lá chắn bảo vệ các thuốc không bị nhận diện bởi các enzyme chuyển hóa thuốc tại gan. Sự hấp thụ những hệ dẫn thuốc nano cao gấp từ 15-250 lần so với những hệ dẫn thuốc có kích thước trong khoảng từ 1 đến 10 micro met.

Kéo dài thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn

Thời gian lưu thông của thuốc trong hệ tuần hoàn là một yếu tố quan trọng tác động tới hiệu lực trị liệu của thuốc. Trước hết, thời gian lưu thông dài sẽ giúp duy trì nồng độ chữa trị hiệu quả của thuốc giúp tăng thời gian giữa những lần sử dụng thuốc. Thứ hai, thời gian lưu thông dài sẽ làm tăng khả năng lưu trú của thuốc tại các vùng điều trị thông qua những cơ chế nhắm đích sẽ được nói đến sau đây.

Do vậy, kích thước nhỏ sẽ là một yếu tố góp phần làm giảm thiểu tốc độ đào thải của thuốc hay nói cách khác là nâng cao thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn của thuốc. Đã có nhiều hệ dẫn thuốc nano được nghiên cứu ứng dụng, như: liposome, nano polymer, dendrimer, hạt nano lipid rắn… đem lại nhiều kết quả khả quan. Trong số đó, nano polymer thu hút được nhiều sự chú ý với những ưu điểm vượt trội: có độ ổn định cao trong máu, không độc, không gây phản ứng miễn dịch, không hoạt hóa hệ thống lưới nội mô cũng như bạch cầu trung tính.

Chủ nhiệm dự án – dược sĩ Phan Kế Sơn nhấn mạnh: Trong dự án này, chúng tôi nghiên cứu quy trình chiết tách và bào chế cao định chuẩn chứa các anthraquinone, iridoid và các poly-, oligosaccharide và các thành phần khác có tác dụng trong rễ Ba kích. Các hoạt chất/nhóm hoạt chất này sẽ được xác định cấu trúc và hàm lượng trong cao định chuẩn. Tác dụng phòng chống loãng xương là tổng hợp tác dụng của một số loại anthraquinone, iridoid trong phân đoạn ethylacetate của dịch chiết ethanol cùng với các polysaccharide. Các anthraquinone và iridoid trong cao định chuẩn được nano hóa theo phương pháp từ dưới lên, sử dụng chất mang là các poly-,oligosaccharide. Các hệ nano tạo thành sẽ được đánh giá về đặc điểm hình thái, cấu trúc cũng như độ bền và khả năng phóng thích thuốc trong đường tiêu hóa. Sau khi đã chế tạo thành công hệ nano Ba kích, chúng tôi sẽ tiến hành các thử nghiệm in vitro và in vivo để đánh giá hiệu quả của chúng.

Nguyên liệu nano ba kích sau khi được chứng minh có tác dụng phòng chỗng loãng xương và không có độc tính, an toàn, phù hợp với các quy chuẩn về an toàn thực phẩm theo quy định của Bộ Y tế sẽ được chuyển giao cho Công ty cổ phần Dược Mỹ phẩm CVI để sản xuất thực phẩm chức năng nano ba kích với tác dụng hỗ trợ phòng chống loãng xương.

Thái Hoàng