Tổng quan nghiên cứu

Meloxicam là một thuốc chống viêm không steroid (NSAID) phổ biến, được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam với hơn 240 chế phẩm đăng ký lưu hành và nằm trong Danh mục thuốc thiết yếu của Bộ Y tế. Việc kiểm tra chất lượng các chế phẩm chứa meloxicam là rất cần thiết nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả điều trị. Trong quá trình tổng hợp meloxicam, các tạp chất liên quan như tạp A (ethyl 4-hydroxy-2-methyl-2H-1,2-benzothiazine-3-carboxylate 1,1-dioxide) và tạp C (N-[(2Z)-3,5-dimethylthiazol-2(3H)-ylidene]-4-hydroxy-2-methyl-2H-1,2-benzothiazine-3-carboxamide 1,1-dioxide) phát sinh và được quy định kiểm tra trong Dược điển Việt Nam V và các Dược điển tham chiếu như BP 2020, USP 43, EP 10.0. Tuy nhiên, hiện tại trong danh mục chất chuẩn quốc gia chưa có tạp chuẩn A và C, dẫn đến việc các cơ sở sản xuất phải nhập khẩu với chi phí cao và thời gian chờ đợi lâu.

Mục tiêu nghiên cứu là điều chế và thiết lập chất đối chiếu cho tạp A và tạp C của meloxicam ở quy mô phòng thí nghiệm, từ đó phục vụ cho việc kiểm nghiệm tạp chất liên quan trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam theo tiêu chuẩn Dược điển Anh 2020. Nghiên cứu được thực hiện tại Viện Kiểm nghiệm thuốc TP. Hồ Chí Minh trong giai đoạn 2019-2021, nhằm góp phần nâng cao năng lực quản lý và chất lượng thuốc trong nước. Việc thiết lập tạp chuẩn nội địa sẽ giảm chi phí, rút ngắn thời gian kiểm nghiệm và tăng cường khả năng tự chủ trong lĩnh vực kiểm nghiệm thuốc.

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:

  • Hóa học tổng hợp hữu cơ: Phản ứng kết tinh và phản ứng thế SN2 được áp dụng để điều chế tạp A và tạp C. Tạp A được tinh chế bằng phương pháp kết tinh lại từ ethanol, trong khi tạp C được tổng hợp qua phản ứng thế SN2 giữa meloxicam và methyl iodid trong môi trường dimethyl sulfoxid (DMSO) và kali hydroxyd (KOH), sau đó tinh chế bằng kết tinh trong dimethylformamid (DMF).

  • Phân tích hóa học hiện đại: Các kỹ thuật phổ nghiệm như phổ hồng ngoại (IR), phổ UV-Vis, phổ khối (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được sử dụng để xác định cấu trúc hóa học của các tạp chất. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò PDA (HPLC-PDA) được dùng để định lượng và đánh giá độ tinh khiết sản phẩm, cũng như thiết lập chất đối chiếu.

  • Tiêu chuẩn chất đối chiếu: Áp dụng các quy định của WHO, ISO 13528, ICH và các Dược điển quốc tế (BP, USP, EP) trong việc thiết lập, thẩm định, bảo quản và phân phối chất đối chiếu sơ cấp và thứ cấp.

Các khái niệm chính bao gồm: tạp chất liên quan, chất đối chiếu sơ cấp và thứ cấp, độ tinh khiết sắc ký, độ đồng nhất lô mẫu, tính phù hợp của hệ thống sắc ký, và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng như nhiệt độ nóng chảy, độ ẩm, tạp chất liên quan.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu meloxicam đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh 2014, các hóa chất tinh khiết từ các nhà cung cấp uy tín như Sigma-Aldrich, Merck, Fisher Scientific. Các thiết bị phân tích hiện đại như HPLC-PDA Shimadzu, máy phổ IR, UV-Vis, MS, NMR được hiệu chuẩn và sử dụng tại Viện Kiểm nghiệm thuốc TP. Hồ Chí Minh.

  • Phương pháp điều chế: Tạp A được tinh chế từ ethyl 4-hydroxy-2-methyl-2H-1,2-benzothiazine-3-carboxylate 1,1-dioxide bằng kết tinh lại trong ethanol với hiệu suất 87%. Tạp C được tổng hợp bằng phản ứng thế SN2 giữa meloxicam và methyl iodid trong môi trường DMSO/KOH, tinh chế bằng kết tinh trong DMF với hiệu suất toàn quy trình 67%.

  • Phương pháp phân tích: Độ tinh khiết sản phẩm được xác định bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) và HPLC-PDA, với độ tinh khiết yêu cầu trên 98%. Cấu trúc hóa học được xác định qua phổ IR, UV-Vis, MS và NMR. Quy trình định lượng tạp A và tạp C được xây dựng và thẩm định theo hướng dẫn ICH, bao gồm đánh giá tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, tính tuyến tính, độ chính xác, độ đúng và độ ổn định.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 2 năm (2019-2021), bao gồm các giai đoạn: điều chế và tinh chế tạp chất, xác định cấu trúc, xây dựng và thẩm định quy trình định lượng, thiết lập chất đối chiếu, đánh giá độ đồng nhất và độ ổn định, cuối cùng là kiểm tra tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam trên thị trường.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Điều chế và tinh chế tạp A: Tạp A được tinh chế bằng phương pháp kết tinh lại trong ethanol với hiệu suất 87% (1,90 g). Sản phẩm đạt độ tinh khiết trên 99% tính theo nguyên trạng, đủ điều kiện làm chất đối chiếu. Phổ IR, UV-Vis, MS và NMR xác nhận cấu trúc hóa học phù hợp với tạp chuẩn EP.

  2. Tổng hợp và tinh chế tạp C: Tạp C được tổng hợp qua phản ứng thế SN2 giữa meloxicam và methyl iodid trong môi trường DMSO/KOH, tinh chế bằng kết tinh trong DMF với hiệu suất toàn quy trình 67% (1,75 g). Độ tinh khiết sản phẩm trên 99%, cấu trúc được xác nhận bằng các kỹ thuật phổ tương tự tạp A.

  3. Xây dựng quy trình định lượng HPLC-PDA: Quy trình sắc ký lỏng được thiết lập với cột C18, pha động acetonitril - dung dịch diamoni hydro phosphat pH 7,0 (40:60), bước sóng phát hiện 313 nm cho tạp A và 359 nm cho tạp C. Độ phân giải giữa các pic trên 3,0, hệ số bất đối nằm trong khoảng 0,8 - 1,5, đảm bảo tính đặc hiệu và độ tinh khiết pic.

  4. Thẩm định quy trình định lượng: Độ tuyến tính đạt hệ số tương quan R ≥ 0,999 trong khoảng nồng độ 75-125% so với nồng độ định lượng. Độ chính xác với RSD không quá 2%, tỷ lệ phục hồi 98-102%. Độ đúng và tính ổn định của quy trình đáp ứng yêu cầu theo ICH.

  5. Đánh giá độ đồng nhất và liên phòng thí nghiệm: Các lô đóng gói tạp A và tạp C đạt yêu cầu đồng nhất theo phân tích ANOVA, không phát hiện sai số thô. Kết quả định lượng tại ba phòng thí nghiệm độc lập cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa, chứng tỏ quy trình phân tích có độ lặp lại cao và độ tin cậy.

  6. Kiểm tra tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam: Sử dụng chất đối chiếu đã thiết lập, hàm lượng tạp A và tạp C trong các mẫu nguyên liệu và viên nén meloxicam trên thị trường đều nằm trong giới hạn cho phép theo Dược điển Việt Nam V và BP 2020 (tạp A ≤ 0,1% nguyên liệu, ≤ 0,2% thành phẩm; tạp C ≤ 0,05% nguyên liệu, ≤ 0,05% thành phẩm).

Thảo luận kết quả

Hiệu suất điều chế tạp A (87%) và tạp C (67%) cho thấy quy trình tổng hợp và tinh chế đã được tối ưu phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm, cao hơn hoặc tương đương với các nghiên cứu quốc tế trước đây. Độ tinh khiết trên 99% đảm bảo chất lượng sản phẩm làm chất đối chiếu, giúp giảm phụ thuộc vào nhập khẩu tạp chuẩn nước ngoài với chi phí cao và thời gian chờ đợi lâu.

Quy trình HPLC-PDA được xây dựng và thẩm định kỹ lưỡng, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về tính đặc hiệu, tuyến tính, chính xác và độ đúng, phù hợp để áp dụng trong kiểm nghiệm chất lượng meloxicam. Việc đánh giá độ đồng nhất và liên phòng thí nghiệm cho thấy tính ổn định và khả năng tái lập của chất đối chiếu, đảm bảo độ tin cậy trong kiểm nghiệm thường quy.

Kết quả kiểm tra tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam cho thấy hàm lượng tạp A và C đều nằm trong giới hạn cho phép, khẳng định chất lượng sản phẩm trên thị trường được kiểm soát tốt. Việc thiết lập chất đối chiếu nội địa góp phần nâng cao năng lực kiểm nghiệm thuốc trong nước, giảm chi phí và thời gian nhập khẩu, đồng thời tăng cường quản lý chất lượng thuốc.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ sắc ký HPLC thể hiện sự tách biệt rõ ràng các pic meloxicam, tạp A và tạp C, cùng bảng thống kê kết quả thẩm định quy trình và đánh giá độ đồng nhất lô mẫu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai sản xuất tạp chuẩn nội địa: Các viện kiểm nghiệm và nhà sản xuất nên áp dụng quy trình điều chế và tinh chế tạp A, tạp C đã được nghiên cứu để sản xuất tạp chuẩn phục vụ kiểm nghiệm trong nước, giảm chi phí nhập khẩu và thời gian chờ đợi. Thời gian thực hiện dự kiến 6-12 tháng.

  2. Áp dụng quy trình HPLC-PDA trong kiểm nghiệm thường quy: Các phòng kiểm nghiệm thuốc cần áp dụng quy trình sắc ký lỏng đã thẩm định để kiểm tra tạp chất meloxicam, đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong đánh giá chất lượng nguyên liệu và thành phẩm. Chủ thể thực hiện là các phòng kiểm nghiệm dược phẩm.

  3. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật phân tích sắc ký lỏng và phổ nghiệm cho cán bộ kiểm nghiệm nhằm nâng cao trình độ chuyên môn và khả năng vận hành thiết bị hiện đại. Thời gian đào tạo 3-6 tháng.

  4. Xây dựng hệ thống quản lý chất lượng tạp chuẩn: Thiết lập quy trình bảo quản, theo dõi độ ổn định và phân phối tạp chuẩn theo tiêu chuẩn ISO và WHO để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của chất đối chiếu. Chủ thể thực hiện là các viện kiểm nghiệm và cơ quan quản lý nhà nước.

  5. Mở rộng nghiên cứu điều chế các tạp chất khác của meloxicam: Tiếp tục nghiên cứu điều chế và thiết lập chất đối chiếu cho các tạp chất B, D và các tạp chất mới phát sinh nhằm hoàn thiện hệ thống kiểm nghiệm toàn diện cho meloxicam. Thời gian nghiên cứu dự kiến 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các viện kiểm nghiệm thuốc và phòng kiểm nghiệm dược phẩm: Sử dụng quy trình điều chế và thiết lập chất đối chiếu để nâng cao năng lực kiểm nghiệm, giảm chi phí nhập khẩu tạp chuẩn, đảm bảo chất lượng thuốc trên thị trường.

  2. Các nhà sản xuất dược phẩm: Áp dụng kết quả nghiên cứu để kiểm soát chất lượng nguyên liệu và thành phẩm meloxicam, đảm bảo tuân thủ quy định Dược điển, nâng cao uy tín sản phẩm.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Dược học, Hóa dược: Tham khảo phương pháp tổng hợp, phân tích và thiết lập chất đối chiếu tạp chất trong dược phẩm, phục vụ cho nghiên cứu khoa học và phát triển sản phẩm.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước về dược phẩm: Sử dụng luận văn làm cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, quy định về kiểm nghiệm và quản lý chất lượng thuốc, thúc đẩy phát triển ngành dược trong nước.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần thiết lập chất đối chiếu cho tạp A và tạp C của meloxicam?
    Chất đối chiếu giúp định danh, định lượng chính xác các tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm, đảm bảo kiểm nghiệm đạt chuẩn. Việc thiết lập trong nước giúp giảm chi phí và thời gian nhập khẩu, nâng cao năng lực kiểm nghiệm nội địa.

  2. Phương pháp điều chế tạp A và tạp C được thực hiện như thế nào?
    Tạp A được tinh chế bằng kết tinh lại từ ethyl 4-hydroxy-2-methyl-2H-1,2-benzothiazine-3-carboxylate 1,1-dioxide trong ethanol. Tạp C được tổng hợp qua phản ứng thế SN2 giữa meloxicam và methyl iodid trong môi trường DMSO/KOH, sau đó tinh chế bằng kết tinh trong DMF.

  3. Quy trình HPLC-PDA có những ưu điểm gì trong định lượng tạp chất?
    Phương pháp có độ đặc hiệu cao, khả năng tách biệt tốt các tạp chất, độ tuyến tính và chính xác cao, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế, giúp kiểm soát chất lượng hiệu quả.

  4. Hiệu suất điều chế tạp A và tạp C đạt được là bao nhiêu?
    Hiệu suất tinh chế tạp A đạt khoảng 87%, trong khi hiệu suất tổng hợp và tinh chế tạp C là khoảng 67%, đảm bảo đủ lượng và chất lượng để làm chất đối chiếu.

  5. Kết quả kiểm tra tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam như thế nào?
    Hàm lượng tạp A và tạp C trong các mẫu nguyên liệu và viên nén meloxicam đều nằm trong giới hạn cho phép theo Dược điển Việt Nam và Dược điển Anh, chứng tỏ chất lượng sản phẩm được kiểm soát tốt.

Kết luận

  • Tạp A và tạp C của meloxicam đã được điều chế và tinh chế thành công với độ tinh khiết trên 99% và hiệu suất lần lượt 87% và 67%.
  • Quy trình định lượng tạp A và tạp C bằng HPLC-PDA được xây dựng và thẩm định đầy đủ, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về tính đặc hiệu, tuyến tính, chính xác và độ đúng.
  • Chất đối chiếu tạp A và tạp C được thiết lập, đóng gói và bảo quản theo tiêu chuẩn, đảm bảo độ đồng nhất và ổn định qua đánh giá liên phòng thí nghiệm.
  • Kiểm tra tạp chất trong nguyên liệu và thành phẩm meloxicam trên thị trường cho thấy hàm lượng tạp A và C đều nằm trong giới hạn cho phép, khẳng định chất lượng thuốc được kiểm soát tốt.
  • Nghiên cứu góp phần nâng cao năng lực kiểm nghiệm thuốc trong nước, giảm chi phí nhập khẩu tạp chuẩn, đồng thời đề xuất các giải pháp triển khai sản xuất tạp chuẩn nội địa và áp dụng quy trình kiểm nghiệm hiện đại.

Hành động tiếp theo: Các viện kiểm nghiệm và nhà sản xuất nên áp dụng quy trình điều chế và phân tích đã thiết lập để sản xuất và kiểm nghiệm tạp chuẩn, đồng thời mở rộng nghiên cứu các tạp chất khác của meloxicam nhằm hoàn thiện hệ thống kiểm soát chất lượng thuốc trong nước.