Tổng quan luận án

Vấn nạn thuốc giả trên thị trường dược phẩm gây ra những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng, làm thất bại quá trình điều trị, tăng nguy cơ biến chứng và có thể dẫn đến tử vong cho người bệnh. Đồng thời, thuốc giả gây thiệt hại kinh tế và ảnh hưởng tiêu cực đến uy tín của ngành công nghiệp dược. Theo quy định tại Khoản 33, Điều 2 của Luật Dược năm 2016, thuốc giả bao gồm bốn trường hợp vi phạm về: không có dược chất/dược liệu; có dược chất không đúng với nhãn hoặc tiêu chuẩn đăng ký/nhập khẩu; có dược chất/dược liệu nhưng không đúng hàm lượng/nồng độ/khối lượng đăng ký; hoặc thuốc mạo danh nhà sản xuất, nước sản xuất, xuất xứ.

Các phương pháp kiểm nghiệm truyền thống và thường quy tuy bảo đảm độ chính xác cao nhưng đòi hỏi nhiều thời gian chuẩn bị mẫu, phá hủy mẫu thử và khó đáp ứng yêu cầu giám sát nhanh tại hiện trường khi số lượng thuốc lưu thông ngày càng lớn. Trong khi đó, các phương pháp sàng lọc bằng bộ kít hóa học hay va-li mini-lab bộc lộ hạn chế về tính đặc hiệu và cồng kềnh khi thao tác. Phương pháp quang phổ Raman là kỹ thuật phân tích không phá hủy mẫu, không cần chuẩn bị mẫu phức tạp, có khả năng đo trực tiếp xuyên qua bao bì trong suốt và có thể tích hợp trên các thiết bị cầm tay. Tại Việt Nam, phương pháp quang phổ Raman chưa được nghiên cứu hệ thống trong kiểm nghiệm thuốc và Dược điển Việt Nam IV chưa có chuyên luận chính thức về phương pháp này do rào cản chi phí thiết bị trước đây.

Luận án "Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích phát hiện thuốc giả bằng phổ Raman" của nghiên cứu sinh Đặng Thị Ngọc Lan, chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc và độc chất (mã số: 62720410), dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Thái Nguyễn Hùng Thu và PGS. Đoàn Cao Sơn tại Trường Đại học Dược Hà Nội (năm 2017), được triển khai nhằm giải quyết khoảng trống ứng dụng kỹ thuật phổ Raman trong kiểm soát chất lượng thuốc. Đề tài tập trung vào việc phát hiện thuốc giả thuộc 2 trường hợp cụ thể: (1) Thuốc không có dược chất, và (2) Thuốc có dược chất không đúng với dược chất ghi trên nhãn hoặc theo tiêu chuẩn đã đăng ký lưu hành/nhập khẩu.

Luận án xác định 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Triển khai xây dựng bộ phổ Raman chuẩn cho 10 dược chất và xác định các tiêu chí định tính cơ bản.
  2. Thử nghiệm phương pháp trên để kiểm tra nhằm phát hiện thuốc giả dạng không có dược chất hoặc sử dụng sai dược chất so với công thức trên thị trường Việt Nam.

Đối tượng nghiên cứu gồm 10 dược chất thuộc các nhóm thuốc có nguy cơ bị làm giả cao: isoniazid, ethambutol HCl (nhóm chống lao); sildenafil citrat (nhóm ức chế PDE-5); ibuprofen (nhóm giảm đau chống viêm phi steroid - NSAID); lamivudin, zidovudin (nhóm kháng virus); cefixim, cefpodoxim proxetil, cefuroxim axetil (nhóm kháng sinh cephalosporin); và lumefantrin (nhóm điều trị sốt rét). Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc khảo sát trên mẫu chuẩn, mẫu nguyên liệu, viên nén và viên nang mô hình tự bào chế, cùng các chế phẩm thuốc thu thập trên thị trường Việt Nam trong giai đoạn nghiên cứu từ năm 2011 đến năm 2017.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng hợp dữ liệu dịch tễ học và kiểm nghiệm về thực trạng thuốc giả từ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cùng các cơ quan kiểm nghiệm quốc tế. Số liệu cho thấy thuốc giả và bất hợp pháp chiếm khoảng 10% thị trường dược phẩm thế giới; trong đó các nước phát triển (Mỹ, EU, Australia, Nhật Bản, Canada, New Zealand) ghi nhận tỷ lệ dưới 1%, trong khi khu vực Mỹ Latinh, châu Á và châu Phi có tỷ lệ lên tới 30%, và khoảng 50% thuốc bán qua mạng là thuốc giả. Doanh số thuốc giả toàn cầu tăng từ 35 tỷ USD năm 2005 lên 75 tỷ USD năm 2010.

Quốc gia Số lượng mẫu nghi ngờ kiểm tra hàng năm Số lượng thuốc giả Tỷ lệ (%) Ghi chú
Ấn Độ 3748 298 10
Ả Rập Saudi 1000 4 0,4
Việt Nam 700 2 0,3 47 mẫu (6,7%) kém chất lượng
Ghana 417 26 6
Pháp 300 75 25
Australia 200 - 250 170 68 – 85
Bỉ 200 120 - 140 60 – 70
Hungary 100 95 95
Colombia 100 50 50
Thái Lan 100 20 20
Uganda 65 65 100
Chile 2 2 100

Khảo sát của WHO giai đoạn 2011–2013 tại 39 quốc gia xác định các nhóm dược chất hay bị làm giả nhất:

Nhóm thuốc Số lượng mẫu phát hiện Các dược chất điển hình
Kháng sinh 12 Amoxicillin, ampicillin, cotrimoxazol, penicillin, erythromycin, chloramphenicol, ciprofloxacin, meropenem, cefotaxim, tetracyclin, cloxacillin, cefuroxim, imipenem
Chất ức chế PDE-5 11 Sildenafil, tadalafil, vardenafil, dapoxetin
Tiêu hóa 9 Sibutramin, diethylpropion, fenproporex, orlistat, pantoprazol, omeprazol
Sốt rét 9 Artesunat, pyrimethamin, artemether, quinin, mefloquin, chloroquin phosphat, sulfadoxin, dihydroartemisinin, piperaquin, lumefantrin, amodiaquin, primaquin
Giảm đau, chống viêm 9 Paracetamol, natri diclofenac, aspirin, acid mefenamic
Kháng virus 4 Không xác định cụ thể
Chống lao 4 Rifampicin, isoniazid, pyrazinamid, ethambutol
Khác 10 Độc tố botulinum, diazepam, phenobarbital, misoprostol, lidocain, clopheniramin...

Tại Việt Nam, tỷ lệ thuốc giả đầu thập niên 1990 là khoảng 7% (1.771 mẫu giả/25.000 mẫu lấy tại 20 tỉnh), giảm xuống 6% năm 1995 (1.703 mẫu giả/31.123 mẫu), và hiện duy trì ở mức khoảng 0,1% nhờ hệ thống quản lý. Tuy nhiên, các vụ việc thực tế như phát hiện sildenafil trộn trong thực phẩm chức năng "Viên Bổ Thận Hà Thành" (98 mg/viên) năm 2010; sibutramin trong viên giảm béo Lishou, Juji; dexamethason trong thuốc bột bổ tỳ trẻ em năm 2011; thuốc Zinnat giả (lô C463051) không có cefuroxim axetil tháng 3/2011; thuốc tiêm Voltarén 75mg giả dán đè nhãn lên diclofenac natri sản xuất trong nước (tháng 4/2012); và viên nang Amoxycillin 500mg giả (lô 0090409) năm 2015 cho thấy tính chất phức tạp của thị trường.

Khảo sát của WHO tại 26 quốc gia về công cụ phân tích phát hiện thuốc giả ghi nhận:

Kỹ thuật phân tích Số lượng ứng dụng (n = 26)
HPLC 25
TLC 21
UV-VIS 17
FT-IR 16
LC-MS 7
GC-MS 6
GC-FID 5
NIR 3
UPLC 3
Raman 1
AAS 1
Phản ứng hóa học / Chuẩn độ 4 / 3
Soi kính hiển vi / Vi sinh 2 / 2

Các phương pháp quang phổ như quang phổ cận hồng ngoại (NIR) và nhiễu xạ tia X (XRD/XRPD) đã được nghiên cứu trước đây (như nghiên cứu của Bernard A. Olsen với fluoxetin hydroclorid; M. Vredenbregt với viên nén Viagra chính hãng và giả mạo qua phổ NIR đạo hàm bậc 2 và phổ XRD). Tuy nhiên, phổ NIR cung cấp ít thông tin hóa học hơn và phụ thuộc nhiều vào trạng thái vật lý, còn XRD đòi hỏi chi phí thiết bị cao và xử lý phổ phức tạp.

Phương pháp quang phổ Raman xuất hiện như một hướng tiếp cận chọn lọc cao nhờ cung cấp thông tin trực tiếp về dao động phân tử của các liên kết hóa học. Luận án chọn giải quyết khoảng trống về: thiếu bộ cơ sở dữ liệu phổ Raman chuẩn cho các dược chất thiết yếu; chưa có quy trình chuẩn hóa định tính dược chất trong chế phẩm viên nén, viên nang; thiếu tiêu chí xác định "Bộ dịch chuyển Raman cơ bản"; và chưa có công cụ phần mềm tự động hóa đối chiếu phổ trên cả thiết bị để bàn và thiết bị cầm tay phục vụ giám sát thuốc tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết quang phổ Raman

Hiệu ứng Raman dựa trên hiện tượng tán xạ không đàn hồi của photon khi va chạm với các phân tử chất phân tích.

  1. Theo thuyết cổ điển: Khi đặt phân tử trong điện trường $E = E_0 \cos(2\pi \nu_0 t)$, momen lưỡng cực cảm ứng $P$ được xác định qua công thức: $$P = \alpha E$$ Trong đó hệ số phân cực $\alpha$ biến thiên theo dao động phân tử với tần số $\nu$: $$\alpha = \alpha_0 + \left(\frac{\partial \alpha}{\partial Q}\right)_0 Q_0 \cos(2\pi \nu t)$$ Khai triển momen lưỡng cực thu được ba thành phần dao động: $$P = \alpha_0 E_0 \cos(2\pi \nu_0 t) + \frac{1}{2}\left(\frac{\partial \alpha}{\partial Q}\right)_0 Q_0 E_0 \cos[2\pi(\nu_0 - \nu)t] + \frac{1}{2}\left(\frac{\partial \alpha}{\partial Q}\right)_0 Q_0 E_0 \cos[2\pi(\nu_0 + \nu)t]$$ Thành phần đầu tiên ứng với tán xạ đàn hồi Rayleigh (tần số $\nu_0$). Hai thành phần sau ứng với tán xạ không đàn hồi Raman: tán xạ Stokes (tần số $\nu_0 - \nu$) và tán xạ đối Stokes (tần số $\nu_0 + \nu$). Điều kiện cần để xuất hiện tán xạ Raman là độ phân cực của phân tử phải biến thiên trong quá trình dao động: $\left(\frac{\partial \alpha}{\partial Q}\right)_0 \neq 0$.
  2. Theo thuyết lượng tử: Tổng cường độ ánh sáng $I_{mn}$ của tán xạ Raman khi chuyển từ mức năng lượng $m$ sang mức năng lượng $n$ được biểu diễn qua phương trình Kramers-Heisenberg-Dirac: $$I_{mn} = \frac{128\pi^5}{9c^4} I_i (\nu_i \pm \nu_{mn})^4 \sum_{\rho\sigma} |(\alpha_{\rho\sigma}){mn}|^2$$ Cường độ tán xạ Raman tỷ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích $I_i$, tỷ lệ với lũy thừa bậc bốn của tần số phát xạ $(\nu_i \pm \nu{mn})^4$ và bình phương các thành phần của tenxơ phân cực.

Thiết bị và nguyên liệu nghiên cứu

  • Thiết bị phân tích:
    • Máy quang phổ Raman để bàn: Hệ thống quang phổ Raman của hãng Renishaw.
    • Máy quang phổ Raman cầm tay: Thiết bị NanoRam của hãng B&W Tek và TruScan RM của hãng Thermo Scientific.
    • Nguồn laser kích thích: Phổ biến ở bước sóng 785 nm (diode laser) nhằm cân bằng giữa việc giảm thiểu hiện tượng huỳnh quang của tá dược/mẫu và duy trì cường độ tán xạ Raman, ngoài ra sử dụng laser Nd:YAG 1064 nm trên hệ FT-Raman.
    • Đầu thu tín hiệu: Detector CCD (Charge Coupled Device) diện tích cảm biến tới 25 mm², định dạng trên 1024 x 1024 pixel.
  • Dược chất chuẩn và nguyên liệu (Bảng 2.1, 2.2, 2.3):
    • Chất chuẩn và nguyên liệu: isoniazid, ethambutol HCl, sildenafil citrat, ibuprofen, lamivudin, zidovudin, cefixim, cefpodoxim proxetil, cefuroxim axetil, lumefantrin.
    • Tá dược nghiên cứu: Lactose, tinh bột ngô, tinh bột biến tính, cellulose vi tinh thể (Avicel PH101, PH102), magnesi stearat, talc, PVP K30, aerosil, titan dioxyd, các chất tạo màng bao phim và vỏ nang cứng gelatin.

Phương pháp nghiên cứu

  • Bào chế mẫu mô hình: Thiết lập công thức và bào chế viên nén, viên nang mô hình chứa dược chất ở các nồng độ khác nhau (100%, 50%, nồng độ thấp) và các mẫu placebo (tá dược trắng không chứa dược chất) nhằm khảo sát ảnh hưởng của nền tá dược. Hàm lượng trong viên mô hình được định lượng kiểm tra chéo bằng HPLC (Bảng 3.1).
  • Thiết lập thư viện phổ chuẩn và thẩm định: Xác định điều kiện đo phổ (công suất laser, thời gian tích lũy, số lần quét, độ phân giải phổ 4 cm⁻¹). Đánh giá độ lặp lại, độ đặc hiệu, độ ổn định của phổ chuẩn và hệ số tương đồng phổ HQI (Hit Quality Index).
  • Xác định Bộ dịch chuyển Raman cơ bản: Phân tích các đỉnh phổ đặc trưng về vị trí số sóng (cm⁻¹) và tỷ lệ cường độ tương đối so với đỉnh tham chiếu. Sử dụng phần mềm lượng tử hóa học Gaussian để tối ưu hóa cấu trúc không gian và tính toán mô phỏng các dao động phân tử lý thuyết đối chiếu với thực nghiệm.
  • Xây dựng chương trình phần mềm xử lý dữ liệu: Lập trình công cụ tự động chuyển đổi dữ liệu phổ từ file text, Excel sang định dạng DBF (cơ sở dữ liệu R1, Bochuan1.dbf, BCB1.DBF), thực hiện thủ tục thuật toán KHOANG0 để tự động nhận dạng, so khớp và xuất kết quả phân tích định tính trên thiết bị để bàn và cầm tay.

Nội dung chính theo từng chương

Đặt vấn đề

Trình bày tính cấp thiết của công tác phòng chống thuốc giả; phân tích cơ sở pháp lý theo Luật Dược 2016; chỉ rõ tính ưu việt của phương pháp quang phổ Raman (phân tích nhanh, không phá hủy mẫu, đo xuyên bao bì); nêu rõ lý do lựa chọn 10 dược chất trọng điểm và xác định 2 mục tiêu nghiên cứu của luận án.

Chương 1: Tổng quan

Tổng quan toàn diện về:

  • Tình hình sản xuất, buôn bán và kiểm soát thuốc giả trên phạm vi toàn cầu và tại Việt Nam; thống kê các vụ việc thuốc giả điển hình (Zinnat, Voltarén, Amoxycillin, thực phẩm chức năng trộn tân dược sildenafil, sibutramin).
  • Các kỹ thuật phân tích phát hiện thuốc giả: phân tích tại phòng thí nghiệm (HPLC, TLC, GC-MS, LC-MS) và phân tích tại hiện trường (bộ kít hóa học, mini-lab 40 dược chất theo Dự án Quỹ toàn cầu vòng 10).
  • So sánh các phương pháp quang phổ: Quang phổ cận hồng ngoại (NIR), quang phổ nhiễu xạ tia X (XRD/XRPD), và quang phổ Raman. Phân tích các đặc trưng nguồn laser (Bảng 1.4: 1064 nm Nd:YAG, 830 nm, 785 nm diode, 632,8 nm He-Ne, 532 nm, 514,5 nm, 488 nm Ar⁺), cấu tạo hệ quang 180°/90°, đầu dò sợi quang, detector CCD và quang phổ kế tán sắc/không tán sắc.
  • Đánh giá ưu điểm, hạn chế (ảnh hưởng của huỳnh quang, hiệu ứng nhiệt làm biến đổi mẫu, hấp thụ của nền mẫu, đa hình thể tinh thể) và các ứng dụng định tính, định lượng của quang phổ Raman trong ngành Dược.
  • Tổng quan về cấu trúc, tính chất hóa lý, tình hình nghiên cứu phổ và tình trạng làm giả của 10 dược chất nghiên cứu.

Chương 2: Nguyên liệu, trang thiết bị và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết:

  • Danh mục chất chuẩn, hóa chất, nguyên liệu dược chất và tá dược sử dụng (Bảng 2.1, 2.2, 2.3).
  • Thông số kỹ thuật của máy quang phổ Raman để bàn Renishaw và máy quang phổ Raman cầm tay B&W Tek NanoRam, Thermo TruScan RM.
  • Phương pháp bào chế viên nén và viên nang mô hình; quy trình kiểm tra hàm lượng viên mô hình bằng HPLC.
  • Phương pháp khảo sát, tối ưu hóa các thông số đo phổ Raman (công suất nguồn laser, thời gian phơi sáng/tích lũy tín hiệu, số lần quét, phương thức đo trực tiếp hoặc đo xuyên qua bao bì PE, vỉ bấm, vỏ nang gelatin).
  • Phương pháp thẩm định quy trình định tính (độ đặc hiệu, độ lặp lại, giới hạn phát hiện LOD, hệ số tương đồng HQI).
  • Phương pháp tính toán lý thuyết cấu trúc và dao động phổ bằng phần mềm Gaussian.
  • Thuật toán và cấu trúc chương trình phần mềm tự động xác định bộ dịch chuyển Raman cơ bản.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Trình bày các phát hiện và số liệu thực nghiệm:

  1. Thiết lập thư viện phổ Raman chuẩn:
    • Kết quả định lượng viên mô hình của 10 dược chất bằng HPLC (Bảng 3.1) bảo đảm chất lượng để làm mẫu đối chiếu.
    • Xác định điều kiện đo tối ưu cho từng dược chất (Bảng 3.2): công suất laser, thời gian đo để tránh cháy mẫu và triệt tiêu huỳnh quang.
    • Đánh giá độ lặp lại của bộ phổ chuẩn Raman (Bảng 3.3) và đối chiếu với phổ chuẩn thương mại (Bảng 3.4).
    • Xác lập giá trị ngưỡng hệ số tương đồng phổ HQI cho phép nhận dạng tin cậy giữa dược chất chuẩn, viên mô hình và mẫu đối chứng (Bảng 3.5).
  2. Kết quả định tính 10 dược chất bằng quang phổ Raman:
    • Cài đặt thông số chuẩn trên máy để bàn (Bảng 3.6) và máy cầm tay (Bảng 3.7).
    • Thẩm định độ đặc hiệu và độ lặp lại của quy trình định tính cho 10 dược chất: cefixim (Bảng 3.8), cefpodoxim proxetil (Bảng 3.9), cefuroxim axetil (Bảng 3.10), ethambutol HCl (Bảng 3.11), ibuprofen (Bảng 3.12), isoniazid (Bảng 3.13), lamivudin (Bảng 3.14), lumefantrin (Bảng 3.15), sildenafil citrat (Bảng 3.16), và zidovudin (Bảng 3.17).
    • Khảo sát giới hạn phát hiện (LOD) của quy trình trên các dạng bào chế (Bảng 3.18).
    • Kết quả kiểm tra mẫu thuốc lưu hành trên thị trường (Bảng 3.19).
  3. Xác định Bộ dịch chuyển Raman cơ bản:
    • Xác lập vị trí các đỉnh đặc trưng và tỷ lệ cường độ tương đối trên phổ chất chuẩn, viên mô hình, viên chứa 50% hàm lượng và mẫu tá dược trắng cho:
      • Isoniazid (Bảng 3.20 - 3.24, Hình 3.7 - 3.14).
      • Ethambutol HCl (Bảng 3.25 - 3.29, Hình 3.15 - 3.21).
      • Sildenafil citrat (Bảng 3.30 - 3.32, Hình 3.22 - 3.23).
      • Ibuprofen (Bảng 3.33 - 3.35, Hình 3.24 - 3.25).
      • Lamivudin (Bảng 3.36 - 3.38, Hình 3.26 - 3.27).
    • Khảo sát các chế phẩm thương mại chứa các hoạt chất trên (Bảng 3.39 - 3.42).
    • So sánh kết quả đo phổ giữa thiết bị để bàn và thiết bị cầm tay (Bảng 3.43 - 3.46, Hình 3.28).
    • Kết quả mô phỏng cấu trúc phân tử và dự đoán các dao động phân tử bằng phần mềm Gaussian, đối chiếu độ trùng khớp với phổ thực nghiệm (Bảng 3.47, 3.48, 3.49; Hình 3.29 - 3.31).
  4. Xây dựng và thử nghiệm phần mềm nhận dạng:
    • Xây dựng quy trình xử lý dữ liệu tự động: chuyển đổi file phổ sang định dạng DBF (R1.DBF, Bochuan1.dbf, BCB1.DBF) (Hình 3.32 - 3.38).
    • Lập trình thuật toán loại trừ ảnh hưởng tá dược và thực thi thủ tục KHOANG0 để tự động trích xuất Bộ dịch chuyển Raman cơ bản (Hình 3.39 - 3.41).
    • Thử nghiệm kiểm tra tự động trên máy để bàn và máy cầm tay với các mẫu placebo, mẫu giảm hàm lượng và mẫu thực tế trên thị trường (mã hóa bảng 3.50, Hình 3.42 - 3.46).

Chương 4: Bàn luận (Tóm tắt quy trình và phân tích kết quả)

  • Đánh giá tính khả thi của việc thiết lập thư viện phổ Raman chuẩn và các yếu tố ảnh hưởng từ công thức bào chế viên nén, viên nang cứng, vỏ bao phim và bao bì PE trong suốt (Hình 4.1).
  • Bàn luận về tính tương thích dữ liệu phổ giữa thiết bị để bàn và thiết bị cầm tay đối với sildenafil citrat, ibuprofen (Hình 4.2 - 4.6).
  • Bàn luận về việc phân biệt các chất có cấu trúc tương tự (như dẫn chất 4-methoxyphencyclidin và dạng muối hydroclorid - Hình 4.7) và khả năng ứng dụng phần mềm Gaussian mô phỏng phổ cho các phân tử phức tạp như artemether (Hình 4.8).
  • Phân tích độ nhạy của chỉ số HQI và vai trò của Bộ dịch chuyển Raman cơ bản trong việc loại trừ các kết quả dương tính giả/âm tính giả khi sàng lọc thuốc giả tại hiện trường (Hình 4.9).

Kết quả và những đóng góp mới

  1. Về mặt khoa học và phương pháp luận:

    • Đã xây dựng thành công bộ cơ sở dữ liệu phổ Raman chuẩn cho 10 dược chất thường có nguy cơ bị làm giả cao tại Việt Nam (isoniazid, ethambutol HCl, sildenafil citrat, ibuprofen, lamivudin, zidovudin, cefixim, cefpodoxim proxetil, cefuroxim axetil, lumefantrin).
    • Đề xuất và chuẩn hóa khái niệm cùng tiêu chí xác định "Bộ dịch chuyển Raman cơ bản" cho các dược chất trong dạng bào chế rắn (viên nén, viên nang), bao gồm khoảng vị trí số sóng của các đỉnh đặc trưng và tỷ lệ cường độ tương đối giữa các đỉnh so với đỉnh tham chiếu.
    • Ứng dụng thành công phần mềm tính toán lượng tử Gaussian để mô phỏng, tối ưu hóa cấu trúc và dự đoán phổ dao động Raman, làm sáng tỏ bản chất các liên kết hóa học đặc trưng cho từng pic phổ.

  2. Về mặt thực tiễn và ứng dụng:

    • Xây dựng thành công phần mềm xử lý dữ liệu phổ tự động, có khả năng tích hợp và vận hành trên cả hệ thống máy Raman để bàn và máy Raman cầm tay.
    • Thiết lập quy trình phân tích định tính nhanh, không phá hủy mẫu, cho phép đo trực tiếp xuyên qua màng bao polymer/PE của vỉ thuốc, rút ngắn thời gian kiểm tra mẫu tại hiện trường từ hàng chục phút (đối với phương pháp hóa học/mini-lab) xuống dưới 1 phút.
    • Thử nghiệm thành công trên các mẫu thuốc thật, thuốc mô hình giảm hàm lượng và mẫu thuốc lưu hành trên thị trường, chứng minh khả năng phát hiện chính xác các mẫu thuốc giả không có hoạt chất hoặc sai hoạt chất.

  3. Kiến nghị và đề xuất giải pháp:

    • Kiến nghị bổ sung chuyên luận chung về phương pháp quang phổ Raman vào Dược điển Việt Nam trong các lần tái bản tiếp theo.
    • Đề xuất trang bị máy quang phổ Raman cầm tay tích hợp phần mềm nhận dạng tự động cho các Trung tâm Kiểm nghiệm dược phẩm - mỹ phẩm tuyến tỉnh/thành phố và các lực lượng thanh tra, hải quan cửa khẩu nhằm tăng cường năng lực giám sát thuốc giả tại thực địa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Nghiên cứu tập trung vào 10 dược chất ở dạng bào chế viên nén và viên nang cứng; chưa mở rộng sang toàn bộ các nhóm dược chất khác cũng như các dạng bào chế phức tạp (hỗn dịch, nhũ tương, cao thuốc đông dược nhiều thành phần).
    • Phương pháp phân tích trong luận án chủ yếu phục vụ mục đích định tính phát hiện thuốc không có dược chất hoặc sai dược chất; chưa xây dựng quy trình định lượng chính xác hàm lượng hoạt chất do sự phụ thuộc của cường độ Raman tuyệt đối vào nhiều yếu tố thiết bị và cấu trúc bề mặt mẫu.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng thư viện phổ Raman chuẩn cho các dược chất đông dược, dược liệu và các chất tân dược thường bị pha trộn trái phép vào thực phẩm chức năng.
    • Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS - Surface Enhanced Raman Scattering) nhằm nâng cao độ nhạy để phân tích các hoạt chất ở nồng độ vết (ppm hoặc ppb) và phát triển các mô hình hóa trắc lượng (chemometrics) phục vụ định lượng trực tiếp.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc - Độc chất, Hóa phân tích: Luận án cung cấp hệ thống cơ sở lý thuyết chuẩn xác về tán xạ Raman, quy trình thẩm định phương pháp quang phổ phân tích, cùng cách thức ứng dụng phần mềm hóa học lượng tử (Gaussian) để phân giải phổ dao động phân tử.
  • Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo Dược học: Là tài liệu tham khảo trong giảng dạy các học phần Kiểm nghiệm thuốc nâng cao, Phân tích công cụ và Đảm bảo chất lượng thuốc.
  • Đối với cán bộ kiểm nghiệm và cơ quan quản lý dược: Cung cấp quy trình thao tác chuẩn (SOP), thư viện phổ đối chiếu và giải pháp phần mềm để triển khai thiết bị Raman cầm tay trong công tác thanh tra, hậu kiểm, kiểm soát thuốc giả tại các cửa khẩu, kho bảo quản và cơ sở kinh doanh dược phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án giải quyết việc phát hiện thuốc giả theo những trường hợp nào của Luật Dược 2016? Luận án tập trung giải quyết 2 trường hợp cụ thể quy định tại Khoản 33, Điều 2 của Luật Dược 2016: (1) Thuốc không có dược chất, và (2) Thuốc có dược chất không đúng với dược chất ghi trên nhãn hoặc theo tiêu chuẩn đã đăng ký lưu hành hoặc ghi trong giấy phép nhập khẩu.

2. Danh mục 10 dược chất được xây dựng bộ phổ Raman chuẩn trong luận án gồm những chất nào? 10 dược chất gồm: isoniazid, ethambutol HCl (chống lao); sildenafil citrat (ức chế PDE-5); ibuprofen (giảm đau chống viêm); lamivudin, zidovudin (kháng virus); cefixim, cefpodoxim proxetil, cefuroxim axetil (kháng sinh cephalosporin); và lumefantrin (điều trị sốt rét).

3. Vì sao nguồn laser bước sóng 785 nm thường được ưu tiên sử dụng trong các thiết bị quang phổ Raman nghiên cứu dược phẩm? Nguồn laser diode 785 nm (vùng cận hồng ngoại) được lựa chọn vì tạo ra sự cân bằng tối ưu: bước sóng đủ dài để hạn chế tối đa hiện tượng phát huỳnh quang làm che lấp tín hiệu Raman từ mẫu và tá dược, đồng thời vẫn duy trì năng lượng photon đủ để cho tín hiệu tán xạ Raman có tỷ lệ tín hiệu/nhiễu (S/N) tốt mà không làm nóng chảy hay phân hủy mẫu phân tích.

4. "Bộ dịch chuyển Raman cơ bản" trong luận án được xác định dựa trên những tiêu chí nào? Bộ dịch chuyển Raman cơ bản được xác định dựa trên: danh mục các vị trí số sóng (cm⁻¹) của các đỉnh phổ đặc trưng cho dao động của các nhóm chức trong phân tử dược chất, khoảng dao động cho phép của từng đỉnh khi có mặt tá dược, và tỷ lệ cường độ tán xạ tương đối giữa các đỉnh đặc trưng so với một đỉnh chuẩn được chọn làm tham chiếu.

5. Phần mềm lượng tử Gaussian đóng vai trò gì trong nội dung nghiên cứu của luận án? Phần mềm Gaussian được sử dụng để xây dựng công thức cấu tạo không gian, tối ưu hóa hình học phân tử và tính toán lý thuyết các tần số dao động cùng phổ tán xạ Raman của dược chất, từ đó đối chiếu và kiểm chứng tính chính xác của các đỉnh phổ thu được từ thực nghiệm đo đạc.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Đặng Thị Ngọc Lan đã thiết lập thành công cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc ứng dụng phương pháp quang phổ Raman trong công tác kiểm soát chất lượng thuốc tại Việt Nam. Đề tài đã xây dựng bộ cơ sở dữ liệu phổ chuẩn cho 10 dược chất thiết yếu, xác lập tiêu chí Bộ dịch chuyển Raman cơ bản và phát triển công cụ phần mềm nhận dạng tự động tương thích trên cả thiết bị để bàn và thiết bị cầm tay. Kết quả nghiên cứu cung cấp một phương pháp phân tích định tính nhanh, không phá hủy mẫu, góp phần nâng cao hiệu quả sàng lọc và phát hiện thuốc giả trực tiếp tại hiện trường.