Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành công nghệ dược phẩm phát triển mạnh mẽ, việc định lượng chính xác các hoạt chất trong thuốc hỗn hợp ngày càng trở nên quan trọng. Theo ước tính, các loại thuốc hỗn hợp như cảm cúm, hạ sốt, nhức đầu được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam, đòi hỏi các phương pháp kiểm nghiệm hiện đại, nhanh chóng và chính xác để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Luận văn tập trung nghiên cứu phương pháp xác định đồng thời ba hoạt chất paracetamol (PRC), clopheninamin maleat (CPM) và phenylephin hydroclorit (PNH) trong thuốc TIFFY bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS).

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình phân tích đồng thời ba hoạt chất trên với độ chính xác cao, độ lặp lại tốt và giới hạn phát hiện phù hợp, áp dụng trong kiểm nghiệm chất lượng thuốc hỗn hợp. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Đại học Thái Nguyên trong năm 2014, với phạm vi tập trung vào thuốc viên TIFFY chứa PRC 500 mg, CPM 2 mg và PNH 7,5 mg mỗi viên.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp phương pháp phân tích hiện đại, giúp nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng thuốc hỗn hợp, giảm thiểu sai số trong định lượng và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Các chỉ số như độ lặp lại với %RSD dưới 2%, hệ số tương quan tuyến tính R² đạt 0,999 trở lên cho thấy độ tin cậy cao của phương pháp được đề xuất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Định luật Bughe – Lămbe – Bia: Mô tả mối quan hệ giữa độ hấp thụ quang (A), hệ số hấp thụ mol phân tử (ε), bề dày lớp dung dịch (b) và nồng độ cấu tử (C) theo công thức $A = \varepsilon b C$.
  • Định luật cộng tính: Độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp là tổng độ hấp thụ của từng cấu tử riêng biệt tại cùng bước sóng, cho phép xác định đồng thời nhiều thành phần.
  • Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Dựa trên sự phân bố khác nhau của các thành phần trong pha tĩnh và pha động để tách và định lượng các chất trong hỗn hợp.
  • Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS): Sử dụng phổ hấp thụ quang để xác định nồng độ các chất dựa trên sự hấp thụ ánh sáng ở bước sóng đặc trưng.
  • Phương pháp lọc Kalman: Thuật toán xử lý dữ liệu phổ để xác định đồng thời nồng độ các cấu tử trong hỗn hợp, giảm thiểu sai số do nhiễu nền.

Các khái niệm chính bao gồm: giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ lặp lại (%RSD), độ đúng (tỷ lệ thu hồi), và các thông số sắc ký như số đĩa lý thuyết, độ phân giải, thời gian lưu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu thuốc viên TIFFY trên thị trường, cùng với các dung dịch chuẩn paracetamol, clopheninamin maleat và phenylephin hydroclorit nguyên chất. Nghiên cứu được thực hiện trong phòng thí nghiệm Đại học Thái Nguyên với các thiết bị: máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Hitachi L-2000, máy quang phổ UV-1700 Shimadzu, bộ cuvet thạch anh, cân điện tử chính xác 0,0001g.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phương pháp HPLC: Lựa chọn cột C18, pha động hỗn hợp đệm NaH2PO4 0,05M và acetonitrile tỷ lệ 93:7, bước sóng phát hiện 215 nm, tốc độ dòng 1,5 mL/phút, thể tích bơm mẫu 20 µL, nhiệt độ 30°C. Các dung dịch chuẩn được pha loãng theo nồng độ khác nhau để khảo sát độ tuyến tính, độ lặp lại và độ đúng.
  • Phương pháp UV-VIS: Khảo sát phổ hấp thụ phân tử của từng hoạt chất, xác định bước sóng đặc trưng, khảo sát ảnh hưởng của pH, thời gian và nhiệt độ đến độ hấp thụ quang, áp dụng thuật toán lọc Kalman để phân tích đồng thời các cấu tử trong hỗn hợp.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2014, bao gồm giai đoạn chuẩn bị mẫu, khảo sát điều kiện phân tích, thực hiện phân tích và đánh giá kết quả theo các tiêu chuẩn thống kê.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Điều kiện sắc ký tối ưu: Pha động hỗn hợp đệm NaH2PO4 0,05M : acetonitrile (93:7), bước sóng 215 nm, tốc độ dòng 1,5 mL/phút cho kết quả tách 3 chất PRC, CPM, PNH rõ ràng với thời gian lưu lần lượt 8,62 phút, 2,78 phút và 3,27 phút. Các pic sắc ký có hình dạng gọn, cân đối, độ phân giải CPM-PNH đạt 2,18 và PNH-PRC đạt 12,59, đảm bảo tách biệt tốt.

  2. Độ tuyến tính cao: Mối quan hệ giữa diện tích pic và nồng độ của PRC (200-800 µg/mL), CPM (1-8 µg/mL) và PNH (5-20 µg/mL) đều có hệ số tương quan R² ≥ 0,9991, chứng tỏ phương pháp có khả năng định lượng chính xác trong phạm vi nghiên cứu.

  3. Độ lặp lại tốt: Độ lệch chuẩn tương đối (%RSD) của diện tích pic trong 4 lần bơm lặp lại lần lượt là 0,45% (PRC), 0,60% (CPM) và 0,42% (PNH), thấp hơn ngưỡng 2% cho thấy tính ổn định và tái lập của phương pháp.

  4. Độ đúng cao: Tỷ lệ thu hồi các hoạt chất trong mẫu thuốc TIFFY đạt từ 98% đến 101%, đáp ứng yêu cầu kiểm nghiệm dược phẩm.

Thảo luận kết quả

Kết quả sắc ký cho thấy phương pháp HPLC với điều kiện đã chọn phù hợp để tách và định lượng đồng thời ba hoạt chất trong thuốc hỗn hợp. Thời gian lưu ngắn giúp tăng hiệu quả phân tích, đồng thời độ phân giải cao đảm bảo không có sự chồng lấn pic, giảm sai số định lượng.

Độ tuyến tính và độ lặp lại tốt phản ánh tính ổn định của hệ thống sắc ký và độ chính xác của phương pháp. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả tương tự hoặc cải thiện về độ nhạy và độ chính xác, nhờ việc tối ưu pha động và bước sóng phát hiện.

Phương pháp UV-VIS kết hợp thuật toán lọc Kalman cũng cho phép xác định đồng thời các cấu tử với sai số nhỏ, phù hợp cho các phòng thí nghiệm không có thiết bị HPLC hiện đại. Tuy nhiên, HPLC vẫn là phương pháp ưu việt hơn về độ phân giải và độ chính xác.

Các biểu đồ thể hiện mối quan hệ tuyến tính giữa diện tích pic và nồng độ, cũng như biểu đồ phổ hấp thụ quang của từng hoạt chất, minh họa rõ ràng tính khả thi của phương pháp. Bảng thống kê các thông số sắc ký và kết quả phân tích mẫu thuốc hỗ trợ đánh giá toàn diện.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phương pháp HPLC trong kiểm nghiệm thuốc hỗn hợp: Khuyến nghị các phòng kiểm nghiệm dược phẩm sử dụng quy trình sắc ký lỏng hiệu năng cao với điều kiện đã tối ưu để định lượng đồng thời paracetamol, clopheninamin maleat và phenylephin hydroclorit, nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả kiểm soát chất lượng. Thời gian thực hiện: ngay trong năm tiếp theo.

  2. Đào tạo kỹ thuật viên về vận hành và bảo trì thiết bị HPLC: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho nhân viên phòng thí nghiệm để đảm bảo vận hành thiết bị đúng quy trình, giảm thiểu sai sót và tăng tuổi thọ máy móc. Thời gian: trong 6 tháng đầu năm.

  3. Phát triển phần mềm xử lý dữ liệu quang phổ tích hợp thuật toán lọc Kalman: Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng phần mềm hỗ trợ phân tích phổ UV-VIS nhằm nâng cao khả năng xác định đồng thời các thành phần trong hỗn hợp, đặc biệt cho các phòng thí nghiệm chưa có HPLC. Thời gian: 1 năm.

  4. Nghiên cứu mở rộng áp dụng phương pháp cho các loại thuốc hỗn hợp khác: Tiếp tục khảo sát và điều chỉnh phương pháp để áp dụng cho các chế phẩm đa thành phần khác, đảm bảo tính linh hoạt và mở rộng phạm vi ứng dụng. Thời gian: 2 năm.

  5. Xây dựng quy trình chuẩn và tài liệu hướng dẫn chi tiết: Soạn thảo tài liệu hướng dẫn kỹ thuật và quy trình chuẩn (SOP) cho việc phân tích đồng thời các hoạt chất bằng HPLC và UV-VIS, giúp chuẩn hóa quy trình kiểm nghiệm trên toàn quốc. Thời gian: 6 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà kiểm nghiệm dược phẩm: Luận văn cung cấp phương pháp phân tích hiện đại, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong kiểm tra chất lượng thuốc hỗn hợp, đặc biệt là các sản phẩm chứa paracetamol, clopheninamin maleat và phenylephin hydroclorit.

  2. Các nhà nghiên cứu và phát triển thuốc: Thông tin về điều kiện sắc ký, phổ hấp thụ và các thông số phân tích hỗ trợ trong việc phát triển và tối ưu hóa công thức thuốc mới, đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của sản phẩm.

  3. Sinh viên và giảng viên ngành dược học, hóa phân tích: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng HPLC và UV-VIS trong phân tích dược phẩm, đồng thời minh họa cách xây dựng quy trình phân tích và đánh giá độ tin cậy phương pháp.

  4. Các cơ quan quản lý và kiểm soát chất lượng thuốc: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chuẩn kiểm nghiệm, quy định về giới hạn phát hiện, định lượng và các chỉ tiêu chất lượng thuốc hỗn hợp trên thị trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp HPLC có ưu điểm gì so với UV-VIS trong phân tích thuốc hỗn hợp?
    Phương pháp HPLC có độ phân giải cao, khả năng tách biệt các thành phần trong hỗn hợp phức tạp tốt hơn, cho kết quả định lượng chính xác và tái lập cao. UV-VIS phù hợp với mẫu đơn giản hoặc khi thiết bị HPLC không có sẵn, nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi sự chồng lấn phổ.

  2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp là bao nhiêu?
    Theo nghiên cứu, LOD và LOQ của các hoạt chất đều đạt mức phù hợp với yêu cầu kiểm nghiệm dược phẩm, đảm bảo phát hiện và định lượng chính xác trong phạm vi nồng độ sử dụng thực tế của thuốc.

  3. Phương pháp đã được đánh giá độ lặp lại và độ đúng như thế nào?
    Độ lặp lại được đánh giá qua %RSD dưới 2% cho cả ba hoạt chất, trong khi độ đúng được xác định bằng tỷ lệ thu hồi đạt từ 98% đến 101%, chứng tỏ phương pháp có độ tin cậy cao.

  4. Có thể áp dụng phương pháp này cho các loại thuốc hỗn hợp khác không?
    Có thể, tuy nhiên cần điều chỉnh điều kiện sắc ký và bước sóng phù hợp với đặc tính của các hoạt chất mới để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả phân tích.

  5. Phương pháp lọc Kalman hỗ trợ gì trong phân tích UV-VIS?
    Thuật toán lọc Kalman giúp xử lý dữ liệu phổ hấp thụ, giảm nhiễu nền và xác định đồng thời nồng độ các cấu tử trong hỗn hợp, nâng cao độ chính xác của phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công quy trình phân tích đồng thời paracetamol, clopheninamin maleat và phenylephin hydroclorit trong thuốc TIFFY bằng phương pháp HPLC và UV-VIS với độ chính xác và độ lặp lại cao.
  • Điều kiện sắc ký tối ưu gồm pha động đệm NaH2PO4 0,05M : acetonitrile (93:7), bước sóng 215 nm, tốc độ dòng 1,5 mL/phút, thể tích bơm 20 µL và nhiệt độ 30°C.
  • Phương pháp có độ tuyến tính tốt với hệ số tương quan R² ≥ 0,999, giới hạn phát hiện và định lượng phù hợp với yêu cầu kiểm nghiệm dược phẩm.
  • Thuật toán lọc Kalman hỗ trợ hiệu quả trong phân tích phổ UV-VIS, giúp xác định đồng thời các cấu tử trong hỗn hợp với sai số nhỏ.
  • Đề xuất áp dụng rộng rãi phương pháp trong kiểm nghiệm thuốc hỗn hợp, đồng thời phát triển đào tạo và phần mềm hỗ trợ để nâng cao hiệu quả phân tích.

Hành động tiếp theo: Các phòng thí nghiệm và cơ quan quản lý nên triển khai áp dụng phương pháp này, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng cho các loại thuốc hỗn hợp khác nhằm nâng cao chất lượng kiểm nghiệm dược phẩm tại Việt Nam.