Tổng quan nghiên cứu

Paracetamol và ibuprofen là hai hoạt chất phổ biến trong các thuốc giảm đau, hạ sốt không kê đơn, được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam và trên thế giới. Theo danh mục thuốc thiết yếu của WHO, paracetamol đã được đưa vào từ năm 1977, còn ibuprofen là thuốc cơ bản trong y tế cơ sở. Các chế phẩm chứa đồng thời hai hoạt chất này như Ibucapvic, Dibulaxan và Travicol được lưu hành rộng rãi nhằm đáp ứng nhu cầu giảm đau, kháng viêm và hạ sốt. Việc định lượng chính xác paracetamol và ibuprofen trong các chế phẩm này là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn cho người sử dụng.

Mục tiêu nghiên cứu là phát triển và tối ưu hóa phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp với quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis) để định lượng đồng thời paracetamol và ibuprofen trong thuốc Ibucapvic, Dibulaxan và Travicol. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên trong năm 2020. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát các điều kiện sắc ký như bước sóng hấp thụ, tỉ lệ pha động, tốc độ dòng chảy, pH dung dịch đệm, cũng như xác định các thông số quan trọng như giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ tuyến tính và độ thu hồi của phương pháp.

Nghiên cứu có ý nghĩa lớn trong việc cung cấp phương pháp phân tích chính xác, tin cậy, giúp kiểm soát chất lượng thuốc giảm đau chứa paracetamol và ibuprofen, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Kết quả nghiên cứu cũng hỗ trợ các cơ sở sản xuất và kiểm nghiệm thuốc trong việc đánh giá hàm lượng hoạt chất, đảm bảo tuân thủ quy định về chất lượng dược phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết và mô hình phân tích chính:

  1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Đây là kỹ thuật phân tích định lượng dựa trên sự tách các thành phần trong hỗn hợp nhờ sự tương tác khác nhau giữa các chất với pha tĩnh (cột C18) và pha động (dung dịch đệm phosphat và axetonitril). Detector PDA được sử dụng để quan sát phổ hấp thụ trong vùng tử ngoại (200-410 nm), cho phép phát hiện đồng thời paracetamol và ibuprofen tại các bước sóng đặc trưng 247,1 nm và 218,7 nm.

  2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis): Dựa trên định luật Bouguer – Lambert – Beer, độ hấp thụ quang của dung dịch tỉ lệ thuận với nồng độ chất hấp thụ và chiều dày dung dịch. Phương pháp này được sử dụng để xác định nồng độ paracetamol và ibuprofen trong dung dịch mẫu thông qua đo độ hấp thụ tại bước sóng cực đại.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Độ hấp thụ quang (A), hệ số hấp thụ mol (ε), chiều dày dung dịch (b), nồng độ chất phân tích (C).
  • Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) nhằm đánh giá độ nhạy của phương pháp.
  • Độ tuyến tính, độ thu hồi và độ lặp lại để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của phương pháp phân tích.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu thuốc Ibucapvic, Dibulaxan và Travicol được thu thập từ thị trường Việt Nam, cùng với các dung dịch chuẩn paracetamol và ibuprofen chuẩn Merck có độ tinh khiết trên 97%. Nghiên cứu tiến hành tại phòng thí nghiệm Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Chuẩn bị dung dịch mẫu thuốc bằng cách nghiền nhỏ, hòa tan trong dung dịch đệm phosphat pH=6, lọc qua màng 0,45 μm.
  • Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với cột C18 (5 μm, 250 mm x 6,1 mm), pha động gồm dung dịch đệm phosphat (pH=6) và axetonitril theo tỉ lệ 10:90, tốc độ dòng 0,6 mL/phút, detector PDA chọn bước sóng 247,1 nm cho paracetamol và 218,7 nm cho ibuprofen.
  • Phương pháp quang phổ UV-Vis đo độ hấp thụ tại bước sóng cực đại của từng chất trong khoảng 200-410 nm, sử dụng dung dịch HCl 0,1M làm môi trường.
  • Xây dựng đường chuẩn, khảo sát độ tuyến tính, xác định LOD, LOQ, đánh giá độ thu hồi và độ lặp lại theo các tiêu chuẩn thống kê.
  • Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2020, với các bước khảo sát điều kiện sắc ký, chuẩn bị mẫu, phân tích và xử lý số liệu.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm các dung dịch chuẩn với nồng độ từ 50 đến 500 ppm, cùng các mẫu thuốc thực tế được phân tích để đánh giá hiệu quả phương pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Điều kiện sắc ký tối ưu:
  • Bước sóng hấp thụ chọn lọc là 247,1 nm cho paracetamol và 218,7 nm cho ibuprofen.
  • Tỉ lệ pha động tối ưu là 10:90 (dung dịch đệm phosphat: axetonitril).
  • Tốc độ dòng chảy tối ưu là 0,6 mL/phút.
  • pH dung dịch đệm được chọn là 6 để đảm bảo peak sắc ký rõ nét, cân đối và thời gian phân tích hợp lý.
  1. Độ tuyến tính và hệ số tương quan:
  • Paracetamol có khoảng tuyến tính từ 100 đến 500 ppm với phương trình hồi quy y = 19987x - 96916, hệ số R² = 0,998.
  • Ibuprofen có khoảng tuyến tính từ 50 đến 400 ppm với phương trình hồi quy y = 45188x + 178501, hệ số R² = 0,9991.
  • Phương pháp thêm chuẩn trên nền thuốc cũng cho kết quả tương tự với R² xấp xỉ 0,9987.
  1. Giới hạn phát hiện và định lượng:
  • LOD và LOQ của paracetamol và ibuprofen được xác định theo công thức hồi quy, đảm bảo độ nhạy cao phù hợp với yêu cầu phân tích dược phẩm.
  • Độ thu hồi của paracetamol và ibuprofen trong các mẫu thuốc đạt từ 97% đến 102%, chứng tỏ phương pháp có độ chính xác và độ đúng cao.
  1. Đánh giá độ lặp lại và độ tin cậy:
  • Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của các phép đo nhỏ hơn 3%, cho thấy độ lặp lại tốt.
  • Sai số tương đối (RE) trong khoảng cho phép, đảm bảo tính ổn định của phương pháp.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp HPLC với detector PDA và điều kiện sắc ký được tối ưu hóa có khả năng định lượng đồng thời paracetamol và ibuprofen trong các mẫu thuốc Ibucapvic, Dibulaxan và Travicol một cách chính xác và tin cậy. Việc lựa chọn bước sóng hấp thụ riêng biệt cho từng chất giúp tăng độ chọn lọc và giảm nhiễu từ các thành phần khác trong mẫu thuốc.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả về khoảng tuyến tính và độ thu hồi tương đồng hoặc cải tiến hơn, đặc biệt trong việc áp dụng phương pháp thêm chuẩn trên nền thuốc giúp giảm sai số do ma trận thuốc gây ra. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis cũng hỗ trợ xác định nhanh nồng độ các hoạt chất với độ nhạy cao, phù hợp cho kiểm tra sơ bộ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường chuẩn tuyến tính, sắc ký đồ thể hiện sự tách biệt rõ ràng của hai hoạt chất, cùng bảng số liệu thống kê độ thu hồi, LOD, LOQ và RSD để minh chứng cho độ tin cậy của phương pháp.

Phương pháp này không chỉ đáp ứng yêu cầu kiểm nghiệm chất lượng thuốc mà còn có thể ứng dụng trong nghiên cứu dược động học và phát triển sản phẩm mới.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phương pháp HPLC và UV-Vis trong kiểm nghiệm chất lượng thuốc: Các cơ sở sản xuất và kiểm nghiệm thuốc nên triển khai phương pháp đã được tối ưu để định lượng đồng thời paracetamol và ibuprofen, nhằm đảm bảo độ chính xác và tiết kiệm thời gian phân tích.

  2. Đào tạo nhân sự kỹ thuật viên phân tích: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao và quang phổ hấp thụ phân tử cho cán bộ phòng thí nghiệm, nâng cao năng lực vận hành và xử lý số liệu.

  3. Nâng cấp trang thiết bị phân tích: Đầu tư máy HPLC có detector PDA và máy quang phổ UV-Vis hiện đại để đáp ứng yêu cầu phân tích đa thành phần trong thuốc, đảm bảo độ nhạy và độ chính xác cao.

  4. Mở rộng nghiên cứu ứng dụng: Khuyến khích nghiên cứu áp dụng phương pháp này cho các loại thuốc kết hợp khác chứa paracetamol và ibuprofen hoặc các hoạt chất tương tự, nhằm đa dạng hóa công cụ kiểm nghiệm.

  5. Thời gian thực hiện: Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 1-2 năm để nhanh chóng nâng cao chất lượng kiểm nghiệm và đáp ứng yêu cầu quản lý dược phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà sản xuất dược phẩm: Giúp cải tiến quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm, đảm bảo hàm lượng hoạt chất đúng tiêu chuẩn, nâng cao uy tín thương hiệu.

  2. Phòng kiểm nghiệm thuốc và cơ quan quản lý dược: Cung cấp phương pháp phân tích chuẩn xác, tin cậy để kiểm tra chất lượng thuốc lưu hành trên thị trường, bảo vệ người tiêu dùng.

  3. Giảng viên và sinh viên ngành Hóa phân tích, Dược học: Là tài liệu tham khảo quý giá trong giảng dạy và nghiên cứu về kỹ thuật phân tích dược phẩm hiện đại.

  4. Các nhà nghiên cứu phát triển thuốc mới: Hỗ trợ trong việc đánh giá hàm lượng hoạt chất trong các công thức thuốc kết hợp, phục vụ công tác nghiên cứu và phát triển sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp HPLC có ưu điểm gì trong định lượng paracetamol và ibuprofen?
    Phương pháp HPLC cho phép tách và định lượng đồng thời hai hoạt chất với độ chính xác cao, khả năng chọn lọc tốt nhờ sử dụng cột C18 và detector PDA, giúp phát hiện tại bước sóng đặc trưng riêng biệt, giảm nhiễu từ các thành phần khác.

  2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp là bao nhiêu?
    LOD và LOQ được xác định dựa trên độ lệch chuẩn và độ dốc đường chuẩn, đảm bảo phát hiện được nồng độ thấp nhất của paracetamol và ibuprofen trong mẫu thuốc, phù hợp với yêu cầu kiểm nghiệm dược phẩm.

  3. Phương pháp quang phổ UV-Vis có thể thay thế hoàn toàn HPLC không?
    Phương pháp UV-Vis đơn giản, nhanh chóng nhưng ít chọn lọc hơn HPLC, thường được dùng để kiểm tra sơ bộ hoặc hỗ trợ. HPLC vẫn là phương pháp chính để định lượng chính xác trong các mẫu phức tạp.

  4. Tại sao cần khảo sát các điều kiện như pH, tỉ lệ pha động và tốc độ dòng chảy?
    Các điều kiện này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tách, độ sắc nét của peak sắc ký và thời gian phân tích. Khảo sát giúp tối ưu hóa điều kiện để đạt hiệu quả phân tích tốt nhất.

  5. Phương pháp này có thể áp dụng cho các loại thuốc khác chứa paracetamol và ibuprofen không?
    Có thể áp dụng với điều chỉnh nhỏ về điều kiện phân tích tùy theo ma trận thuốc, giúp mở rộng ứng dụng trong kiểm nghiệm nhiều loại chế phẩm khác nhau.

Kết luận

  • Đã phát triển thành công phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp quang phổ hấp thụ phân tử để định lượng đồng thời paracetamol và ibuprofen trong thuốc Ibucapvic, Dibulaxan và Travicol.
  • Phương pháp có độ tuyến tính cao với hệ số tương quan R² gần 1, độ thu hồi đạt trên 97%, độ lặp lại tốt với RSD < 3%.
  • Điều kiện sắc ký tối ưu gồm cột C18, pha động đệm phosphat pH=6 và axetonitril (10:90), tốc độ dòng 0,6 mL/phút, detector PDA chọn bước sóng 247,1 nm và 218,7 nm.
  • Phương pháp UV-Vis hỗ trợ xác định nhanh nồng độ hoạt chất, phù hợp cho kiểm tra sơ bộ và đánh giá độ nhạy.
  • Khuyến nghị triển khai phương pháp trong kiểm nghiệm chất lượng thuốc và đào tạo nhân sự kỹ thuật để nâng cao hiệu quả kiểm soát dược phẩm.

Tiếp theo, cần mở rộng nghiên cứu ứng dụng phương pháp cho các loại thuốc kết hợp khác và cập nhật công nghệ phân tích mới nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả phân tích. Các cơ sở sản xuất và kiểm nghiệm thuốc được khuyến khích áp dụng phương pháp để đảm bảo chất lượng sản phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.