MỞ ĐẦU Ra đời từ những năm 1970, là phương pháp có độ nhạy cao, định lượng được nồng độ các chất trong khoảng từ 10-7 – 10-8 M phương pháp điện hóa hòa tan xác định được rất nhiều các kim loại và đặc biệt có thể xác định cùng lúc nhiều chất mà không phải tiến hành tách hay che. Trong các phương pháp điện hóa hòa tan, phương pháp von-ampe hòa tan có độ nhạy cao, kĩ thuật phân tích không quá phức tạp, máy móc thiết bị phổ biến trong các phòng thí nghiệm lại không quá đắt tiền, có độ lặp và độ chính xác cao.Ứng dụng chính của phương pháp này là: phân tích môi trường, phân tích lâm sàng, phân tích thực phẩm. Đặc biệt là hướng ứng dụng mới trong phân tích dược phẩm, mẫu sinh học bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ. Do số lượng lớn các hợp chất hữu cơ gồm các chất sinh học, dược học đều có tính chất hoạt động bề mặt tốt nên đây là điều kiện thuận lợi để hấp phụ làm giàu chúng lên bề mặt các điện cực.
Giới hạn phát hiện rất thấp từ 10-6 đến 10-10 M. Quá trình này ứng dụng rất thành công trong việc định lượng lại các loại thuốc, dược phẩm từ đó mở rộng vào việc xác định các mẫu sinh học hoặc xét nghiệm các mẫu bệnh phẩm. Tính đến những năm 70 người ta đã xác định rất nhiều các loại dược phẩm khác nhau chứa nhóm sunfonamide và nitro, các loại này thuộc hơn 10 nhóm khác nhau. Từ năm 1998 cho đến nay rất nhiều các loại dược phẩm đã phân tích được bằng phương pháp điện hóa như các loại vitamin, thuốc kháng sinh, mocphin, các họ thuốc β - lactam, quinolone… Tuy quá trình ứng dụng phân tích điện hóa vào phân tích thuốc và mẫu sinh học đã được làm nhiều trên thế giới nhưng ở Việt Nam vẫn còn tương đối mới mẻ, chưa có nhiều công trình về lĩnh vực này, trong luận văn này chúng tôi chỉ dừng lại ở việc xác định một chất trong thuốc kháng sinh và định lượng trên một số mẫu thuốc thật.
Có nhiều loại kháng sinh đặc biệt các chất thuộc họ β- lactam, cefa , quinolone… khá phổ biến song trong luận văn này chúng tôi chọn chất nghiên cứu là Cefaclor thuộc họ β - lactam. Cefaclor là loại thuốc kháng sinh thường được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu, hô hấp, nhiễm trùng sau LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mổ…Vì vậy việc phân tích kiểm nghiệm thuốc này trong sản xuất và phân phối là hết sức cần thiết để đảm bảo chất lượng thuốc tốt và đủ hàm lượng.Hiện nay có rất nhiều phương pháp phân tích loại thuốc trên như phương pháp đo quang, phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC), phương pháp phân tích điện hoá. Trong đó phương pháp phân tích điện hoá là phương pháp có khả năng phân tích nhanh, thiết bị hoá chất đơn giản, và đặc biệt là rẻ tiền hơn nhiều so với các phương pháp khác.Chính vì những lí do đó mà trong luận văn này chúng tôi tiến hành nghiên cứu xác định Cefaclor trong một số dược phẩm bằng phương pháp von - ampe hòa tan. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1.
Giới thiệu về chất kháng sinh β-lactam [1,2,15,33] Là các kháng sinh mà phân tử chứa vòng β-Lactam. Gồm các nhóm: penicillin, cephalosporin, monobactam, cacbapenem trong đó hai nhóm sử dụng phổ biến và lớn nhất là penicillin và cephalosporin. Các penicillin thu được từ môi trường nuôi cấy nấm Penicilium notatum và Penicillium chryrogenum, bán tổng hợp từ axit 6-amino penicillanic (6APA). Các cephalosporin tự nhiên được phân lập từ môi trường nuôi cấy nấm Cephalosporium acremonium và bán tổng hợp từ axit 7- amino cephalosporinic ( 7ACA) xuất phát từ các kháng sinh thiên nhiên.
Cấu trúc và phân loại: * Các penicillin Các penicillin đều có cấu trúc cơ bản gồm 2 vòng: vòng thiazolidin, vòng β- Lactam S R CO N 4 C H3 6 5 H 3 7 1 N 2 C H3 O COO M Hình 1. Công thức cấu tạo các kháng sinh penicillin Tên gọi chung công thức của các penicillin khi chưa có gốc R là: (2S,5R,6R 3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.0]heptane-2-carboxylic acid) Khi thay thế R bằng các gốc khác nhau, những cacbon bất đối có cấu hình 2S, 5R, 6R ta có các penicilin có độ bền, dược động học và phổ kháng khuẩn khác nhau. Với M là gốc cation thường là: K, Na, H. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhóm kháng sinh penicillin được chia thành 3 nhóm chính với hoạt tính khác nhau.
Phân loại và cấu trúc một số penicillin Tên kháng sinh R Hoạt tính Nhóm penicillin tự Penicillin G Gồm các Penicillin tự (PENG) CH 2 - nhiên và dẫn chất. Phổ nhiên Benzathin hẹp: vi khuẩn Benzyl gram(+).Không kháng β-lactamase CH3 Nhóm penicillin kháng penicilliiase C- Oxacillin N O (OXA) 6-[(5-methyl-3- Là các Penicillin bán phenyl-1,2-oxazole-4- tổng hợp. Phổ hẹp như carbonyl)amino] nhóm I. Kháng O penicilliiase,không tác Cl N C- động vào vòng Cloxacillin CH3 β – Lactam được.
(AMP) 6-([(2R)-2-amino-2- Không kháng β- phenylacetyl]amino) lactamase LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NH2 NH2 Amoxicillin và penicilliiase CH- (AMO) HO 6-{[(2R)-2-amino-2- (4-hydroxyphenyl)-acetyl]amino} * Các cephalosporin Các cephalosporin cấu trúc chung gồm 2 vòng: vòng β-Lactam 4 cạnh gắn với 1 dị vòng 6 cạnh, những cacbon bất đối có cấu hình 6R, 7R. Khác nhau bởi các gốc R R2 S 1 R1 CO N 6 7 2 H 8 5 3 N 4 R3 O COOM Hình 1. Công thức cấu tạo các kháng sinh cephalosporin Tên gọi chung của các cephalosporin khi chưa có gốc R là: (6R,7R) 8-oxo-5- thia-1-azabicyclo[4.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid Khi thay đổi các gốc R, những cacbon bất đối có cấu hình 6R, 7R được các cephalosporin có độ bền, tính kháng khuẩn và dược động học khác nhau. Dựa vào phổ kháng khuẩn, chia các cephalosporin thành 4 thế hệ.
Các cephalosporin thế hệ trước tác dụng trên vi khuẩn gram dương mạnh hơn, nhưng trên gram âm yếu hơn thế hệ sau. Trong bản luận văn này, chúng tôi chỉ trình bày thế hệ I (CEP) và thế hệ III (CEF) Bảng 1. Phân loại và cấu trúc một số cephalosporin Thế hệ Kháng sinh R1 R2 R3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I: Phổ tác dụng trung Cephalexin H -CH3 C H- bình, tác dụng mạnh nhất (CEP) N H2 trên vi khuẩn gram (+), yếu nhất trên gram (-). Không bền và dễ bị β- lactamase phá hủy III: Tác dụng tốt trên vi Cefixim (CEF) H2N N H -CH=CH2 khuẩn gram (-), trên vi S N khuẩn gram (+) thì tác H O O C C H2O dụng kém penicillin và cephalosporin thế hệ I.
Bền với β-lactamase Tính chất: Các β-lactam thường ở dạng bột kết tinh màu trắng, dạng axit ít tan trong nước, dạng muối natri và kali dễ tan; tan được trong metanol và một số dung môi hữu cơ phân cực vừa phải. Tan trong dung dịch axit và kiềm loãng do đa phần chứa đồng thời nhóm –COOH và –NH2. Cực đại hấp phụ chủ yếu do nhân phenyl, tùy vào cấu trúc khác làm dạng phổ thay đổi (đỉnh phụ, vai, sự dịch chuyển sang bước sóng ngắn hoặc dài, giảm độ hấp thụ). Các β-lactam là các axit với nhóm –COOH có pKa= 2.8 tùy vào cấu trúc phân tử.
Trong môi trường axit, kiềm, β-lactamase có tác dụng phân cắt khung phân tử, mở vòng β-lactam làm kháng sinh mất tác dụng. Hằng số axit của các kháng sinh nghiên cứu Tên kháng sinh pKa1 Tên kháng sinh pKa1 Tên kháng sinh pKa1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.72 Tác dụng: Cơ chế: Các penicillin có khả năng acyl hóa các D- alanin tranpeptidase, làm cho quá trình tổng hợp peptidoglycan không được thực hiện. Sinh tổng hợp vách tế bào bị ngừng lại. Ít tác dụng trên vi khuẩn gram (-).
Mặc khác, các penicillin còn hoạt hóa enzym tự phân giải murein hydroxylase làm tăng phân hủy vách tế bào, kết quả là vi khuẩn bị tiêu diệt. Ngăn cản xây dựng và giảm độ bền của mang tế bào vi khuẩn nên chủ yếu kìm hãm sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn. Các kháng sinh β-lactam có hoạt phổ rộng. Kháng thuốc: Vi khuẩn sinh ra các β-lactamase, là enzim có tác dụng mở vòng β-lactam, theo phản ứng ái nhân vào nhóm C=O, làm kháng sinh mất tác dụng.
Tất cả các cách kháng không sinh ra β-lactamase để thực hiện gọi là kháng gián tiếp (được gọi là kháng methicillin). Độc tính: Các kháng sinh β-lactam độc tính thấp, nhưng cũng dễ gây dị ứng thuốc: dị ứng, mày đay, vàng da, gây độc với thận, rối loạn tiêu hóa…nguy hiểm nhất là sốc phản vệ. Thuốc không dùng cho trẻ sơ sinh và trong thời kỳ cho con bú. Chống chỉ định dị ứng với thành phần của thuốc.
Giới thiệu về Cefaclor [6,7] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm của Cefaclor Tên theo IUPAC : 3-chloro-7-D-(2-phenylglycinamido)-3-cephem- 4-carboxylic acid monohydrate Cấu trúc phân tử của Cefaclor Công thức hóa học : C15H14ClN3O4S Khối lượng phân tử : 367,8 g/mol Công thức hóa học dạng monohidrat : C15H14ClN3O4S. H2O Khối lượng phân tử : 385,8 g/mol 1.Tính chất, vai trò và ứng dụng của Cefaclor Nhóm Dược lý: Thuốc trị ký sinh trùng, chống nhiễm khuẩn Tên Biệt dược : Afeclor cap; Arlico Cefaclor; Bocefac Dạng bào chế : Bột pha hỗn dịch uống; Viên nang Thành phần : Cefaclor 1. Tính chất dƣợc lực học Cefaclor là một cephalosporin diệt khuẩn và cũng như các cephalosporin khác, nó ức chế sự tổng hợp thành tế bào vi khuẩn.
Nó axyl hóa các enzym transpeptidase gắn kết với màng vì vậy ngăn ngừa sự liên kết chéo của peptidoglycan cần thiết cho sự vững chắc và độ bền của thành tế bào vi khuẩn.Tính chất dƣợc động lực học Cefaclor được hấp thu rất tốt khi uống ở tình trạng đói. Tổng số thuốc được hấp thu giống nhau dù bệnh nhân dùng lúc đói hay lúc no, tuy nhiên khi dùng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chung với thức ăn nồng độ đỉnh chỉ đạt được 50%-70% so với nồng độ đỉnh đạt được khi bệnh nhân nhịn đói và đạt được chậm hơn khoảng 45-60 phút. Khi uống ở tình trạng đói, sau khi dùng liều 250mg, 500mg, 1 g, nồng độ đỉnh trung bình trong huyết thanh tương ứng là 7,13 và 23mg/L, đạt được sau 30-60 phút. Khoảng 60- 85% lượng thuốc được thải trừ dưới dạng không đổi trong nước tiểu trong vòng 8 giờ, một phần lớn thuốc được thải trừ trong 2 giờ đầu.
Trong khoảng 8 giờ này, nồng độ đỉnh trong nước tiểu tương ứng sau khi uống 250mg, 500mg, 1 g đạt được là 600, 900 và 1900mg/L. Thời gian bán hủy trung bình trong huyết thanh ở người bình thường khoảng 1 giờ (từ 0,6 đến 0,9). Ở bệnh nhân có chức năng thận suy giảm, thời gian bán hủy thường kéo dài hơn một chút. Ở người suy giảm hoàn toàn chức năng thận, thời gian bán hủy trong huyết thanh của dạng thuốc ban đầu là 2,3 đến 2,8 giờ.