Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành Dược Việt Nam phát triển mạnh mẽ với hơn 171 doanh nghiệp sản xuất thuốc tính đến tháng 9 năm 2015, việc kiểm soát chất lượng thuốc trở thành vấn đề cấp thiết. Tỷ lệ thuốc giả và thuốc kém chất lượng vẫn còn đáng lo ngại, với khoảng 3% thuốc kém chất lượng và dưới 0,02% thuốc giả theo báo cáo của Cục Quản lý Dược, Bộ Y tế. Atorvastatin và fenofibrat là hai hoạt chất phổ biến trong điều trị rối loạn lipid máu, giúp giảm cholesterol và triglycerid, góp phần phòng ngừa các bệnh tim mạch. Tuy nhiên, việc xác định chính xác hàm lượng các hoạt chất này trong thuốc và mẫu sinh học là thách thức do tính chất hóa học phức tạp và yêu cầu độ nhạy cao trong phân tích.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát đặc tính điện hóa của atorvastatin và fenofibrat trên điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE) bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (AdSV), từ đó xây dựng quy trình định lượng chính xác, nhanh chóng và kinh tế cho các mẫu thuốc và mẫu huyết tương. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi các mẫu thuốc phổ biến trên thị trường Việt Nam và mẫu huyết tương người, với thời gian thực hiện trong năm 2016 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng thuốc, đồng thời hỗ trợ đánh giá dược động học và sinh khả dụng của các hoạt chất trong cơ thể.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (AdSV): Là kỹ thuật điện hóa nhạy cao, dựa trên quá trình hấp phụ chất phân tích lên bề mặt điện cực và đo tín hiệu hòa tan bằng kỹ thuật von-ampe xung vi phân (DP) hoặc sóng vuông (SW). Phương pháp này cho phép tăng độ nhạy nhờ giai đoạn làm giàu hấp phụ, thích hợp cho phân tích các chất hữu cơ và kim loại trong nồng độ thấp.

  • Đặc tính điện hóa của atorvastatin và fenofibrat: Atorvastatin và fenofibrat đều có khả năng hấp phụ trên điện cực HMDE và thể hiện các píc khử bất thuận nghịch trong quá trình đo von-ampe vòng (CV). Sự tách biệt rõ ràng của píc khử cho phép định lượng đồng thời hai hoạt chất.

  • Khái niệm pH và thế hấp phụ: pH dung dịch ảnh hưởng đến dạng tồn tại và khả năng hấp phụ của chất phân tích, trong khi thế hấp phụ quyết định hiệu quả tích lũy chất trên điện cực. Việc tối ưu hóa các thông số này là cần thiết để đạt được độ nhạy và độ chọn lọc cao.

  • Khái niệm giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ): Được xác định dựa trên độ lệch chuẩn và hệ số góc của đường chuẩn, phản ánh khả năng phát hiện và định lượng tối thiểu của phương pháp.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Chất chuẩn atorvastatin canxi và fenofibrat tinh khiết 99% được mua từ Mỹ. Mẫu thuốc thương mại gồm Lipivastatin 20mg, Avastor 10mg và các mẫu hỗn hợp trên thị trường Việt Nam. Mẫu huyết tương người được thu thập và xử lý theo quy trình chuẩn.

  • Thiết bị và dụng cụ: Máy đo điện hóa Metrohm-Autolab với hệ điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE), điện cực so sánh Ag/AgCl/KCl và điện cực phụ trợ thanh cacbon. Máy đo pH TOA Nhật Bản, cân phân tích Torius, cột chiết pha rắn C18.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng kỹ thuật von-ampe hòa tan hấp phụ sóng vuông (SW-AdSV) và xung vi phân (DP-AdSV) để khảo sát đặc tính điện hóa và xây dựng quy trình định lượng. Các thông số tối ưu gồm pH dung dịch đệm Britton-Robinson (pH 9,0 cho atorvastatin, pH 6,5 cho hỗn hợp), thế hấp phụ (-0,9 V cho atorvastatin, -0,25 V cho hỗn hợp), thời gian hấp phụ (90s và 300s tùy nồng độ), thời gian cân bằng (10s), tốc độ quét thế (300 mV/s).

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Nghiên cứu thực hiện trên nhiều mẫu thuốc thương mại và mẫu huyết tương được chuẩn bị theo quy trình chuẩn, đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của phương pháp.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm 2016, bao gồm các giai đoạn khảo sát đặc tính điện hóa, tối ưu hóa điều kiện đo, xây dựng đường chuẩn, đánh giá phương pháp và áp dụng thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc tính điện hóa của atorvastatin: Đường von-ampe vòng cho thấy píc khử bất thuận nghịch xuất hiện rõ trên điện cực HMDE, với cường độ dòng píc tăng khi có thời gian hấp phụ 60s tại thế -0,9 V. Atorvastatin hấp phụ đa lớp trên điện cực, thời gian hấp phụ tối ưu là 90s với nồng độ 5×10⁻⁷ M và 300s với nồng độ 10⁻⁸ M.

  2. Ảnh hưởng của pH và thế hấp phụ: Cường độ dòng píc của atorvastatin đạt cao và ổn định nhất trong khoảng pH 8,5-9,0, chọn pH 9,0 làm điều kiện tối ưu. Thế hấp phụ tối ưu là -0,9 V, tại đó cường độ dòng píc đạt giá trị cao nhất (246 nA).

  3. Khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện: Đường chuẩn atorvastatin được xây dựng trong khoảng 10⁻⁸ M đến 10⁻⁶ M với hệ số tương quan R² gần 1. Giới hạn phát hiện (LOD) là 9,6×10⁻⁹ M và giới hạn định lượng (LOQ) là 3×10⁻⁸ M. Độ lặp lại của phương pháp với RSD là 0,42%.

  4. Phân tích mẫu thuốc thực tế: Hàm lượng atorvastatin trong mẫu Lipivastatin 20mg đo được là 19 mg/viên, so với nhãn hiệu 20 mg/viên, sai số dưới 5%. Mẫu Avastor 10mg đo được 8,1 mg/viên so với 10 mg/viên trên nhãn, sai số khoảng 19%, cho thấy phương pháp có độ nhạy và độ chính xác phù hợp để kiểm tra chất lượng thuốc.

  5. Định lượng đồng thời atorvastatin và fenofibrat: Đường von-ampe vòng của hỗn hợp cho thấy hai píc khử riêng biệt tại -1,18 V (fenofibrat) và -1,32 V (atorvastatin), cho phép định lượng đồng thời. Cường độ dòng píc tăng gấp đôi khi có hấp phụ, chứng tỏ hấp phụ mạnh trên điện cực HMDE. pH tối ưu cho hỗn hợp là 6,5 để tách biệt rõ ràng hai píc.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ là kỹ thuật hiệu quả, nhạy cao và có khả năng định lượng chính xác atorvastatin và fenofibrat trong mẫu thuốc và mẫu sinh học. Việc khảo sát chi tiết các điều kiện pH, thế hấp phụ, thời gian hấp phụ và tốc độ quét thế giúp tối ưu hóa tín hiệu điện hóa, nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc của phương pháp. So với các phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) truyền thống, phương pháp này có ưu điểm về chi phí thấp, thiết bị đơn giản và thời gian phân tích nhanh hơn.

Phân tích mẫu thuốc thực tế cho thấy phương pháp có thể phát hiện sai lệch hàm lượng hoạt chất so với nhãn hiệu, góp phần kiểm soát chất lượng thuốc trên thị trường. Đặc biệt, khả năng định lượng đồng thời hai hoạt chất trong hỗn hợp mở ra hướng ứng dụng rộng rãi trong phân tích dược phẩm phức hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường chuẩn, biểu đồ ảnh hưởng pH, thế hấp phụ và thời gian hấp phụ, cũng như bảng so sánh hàm lượng đo được với nhãn hiệu, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả và độ tin cậy của phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai áp dụng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ trong kiểm soát chất lượng thuốc: Các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm thuốc nên áp dụng kỹ thuật này để kiểm tra nhanh và chính xác hàm lượng atorvastatin và fenofibrat, đặc biệt tại các cơ sở sản xuất và phân phối thuốc trong vòng 1-2 năm tới.

  2. Đào tạo nhân sự và nâng cấp thiết bị: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật điện hóa và vận hành thiết bị Metrohm-Autolab cho cán bộ phòng thí nghiệm, đồng thời đầu tư trang thiết bị phù hợp để đảm bảo hiệu quả phân tích.

  3. Mở rộng nghiên cứu ứng dụng: Khuyến khích nghiên cứu mở rộng áp dụng phương pháp cho các hoạt chất khác có đặc tính điện hóa tương tự, cũng như phát triển các điện cực biến tính nhằm nâng cao độ nhạy và chọn lọc trong 3-5 năm tới.

  4. Phối hợp với cơ quan quản lý dược: Cục Quản lý Dược và các cơ quan liên quan nên phối hợp xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và hướng dẫn áp dụng phương pháp này trong quy trình kiểm tra chất lượng thuốc, góp phần giảm thiểu thuốc giả và thuốc kém chất lượng trên thị trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Hóa phân tích và Dược học: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật điện hóa và ứng dụng trong phân tích dược phẩm, hỗ trợ phát triển nghiên cứu và học tập.

  2. Phòng kiểm nghiệm thuốc và các cơ sở sản xuất dược phẩm: Cung cấp phương pháp phân tích nhanh, chính xác và kinh tế để kiểm soát chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

  3. Cơ quan quản lý dược và y tế: Hỗ trợ xây dựng tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng thuốc, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và giám sát thị trường dược phẩm.

  4. Các nhà phát triển thiết bị phân tích điện hóa: Thông tin về đặc tính điện hóa của atorvastatin và fenofibrat giúp phát triển các điện cực và thiết bị phân tích chuyên dụng, mở rộng ứng dụng trong ngành phân tích dược phẩm và môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ có ưu điểm gì so với HPLC?
    Phương pháp này có chi phí thấp hơn, thiết bị đơn giản, thời gian phân tích nhanh và độ nhạy cao nhờ giai đoạn hấp phụ làm giàu chất phân tích trên điện cực, phù hợp với các phòng thí nghiệm có nguồn lực hạn chế.

  2. Giới hạn phát hiện của phương pháp đối với atorvastatin là bao nhiêu?
    Giới hạn phát hiện (LOD) được xác định là khoảng 9,6×10⁻⁹ M, cho phép phát hiện nồng độ rất thấp của atorvastatin trong mẫu thuốc và mẫu sinh học.

  3. Phương pháp có thể định lượng đồng thời atorvastatin và fenofibrat không?
    Có, nhờ sự tách biệt rõ ràng của hai píc khử trên điện cực HMDE tại pH 6,5, phương pháp cho phép định lượng đồng thời hai hoạt chất trong hỗn hợp.

  4. Thời gian hấp phụ ảnh hưởng thế nào đến kết quả phân tích?
    Thời gian hấp phụ ảnh hưởng đến cường độ dòng píc; thời gian quá ngắn làm giảm tín hiệu, quá dài gây hấp phụ đa lớp và giảm độ chính xác. Thời gian hấp phụ tối ưu được xác định là 90s cho nồng độ cao và 300s cho nồng độ thấp.

  5. Phương pháp có thể áp dụng cho mẫu huyết tương không?
    Có, phương pháp đã được áp dụng thành công để định lượng atorvastatin trong mẫu huyết tương với hiệu suất thu hồi đạt 94,7 ± 0,93%, chứng tỏ độ tin cậy và khả năng ứng dụng trong dược động học.

Kết luận

  • Phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ trên điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE) được phát triển thành công để định lượng atorvastatin và fenofibrat với độ nhạy cao và độ chính xác tốt.
  • Các điều kiện tối ưu gồm pH dung dịch đệm, thế hấp phụ, thời gian hấp phụ và tốc độ quét thế đã được xác định rõ ràng, đảm bảo tín hiệu ổn định và tái lập.
  • Phương pháp cho phép định lượng chính xác hàm lượng hoạt chất trong mẫu thuốc thương mại và mẫu huyết tương, phù hợp với yêu cầu kiểm soát chất lượng và nghiên cứu dược động học.
  • Khả năng định lượng đồng thời hai hoạt chất trong hỗn hợp mở ra hướng ứng dụng rộng rãi trong phân tích dược phẩm phức hợp.
  • Đề xuất triển khai áp dụng phương pháp trong các phòng kiểm nghiệm thuốc và nghiên cứu mở rộng ứng dụng trong tương lai nhằm nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng thuốc tại Việt Nam.

Hãy áp dụng phương pháp này để nâng cao chất lượng phân tích và đảm bảo an toàn cho người sử dụng thuốc.