Nghiên cứu quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật ATR

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Vũ thu huyền nghiên cứu xây dựng quy trình định lượng azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Vũ Thu Huyền
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Đình Chi
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN VỀ AZITHROMYCIN
• 2.1. Công thức cấu tạo
• 2.2. Dược động học
• 2.3. Cơ chế và tác dụng dược lý
• 2.4. Tác dụng không mong muốn
• 2.5. Dạng bào chế
• 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG AZITHROMYCIN
• 3.1. Phương pháp vi sinh vật
• 3.2. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector điện hóa
• 3.3. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV
• 4. QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH THUỐC
• 4.1. Nguyên lý của phổ quang phổ hồng ngoại
• 4.2. Các kỹ thuật đo bằng quang phổ hồng ngoại
• 4.3. Ưu điểm của phương pháp quang phổ hồng ngoại
• 4.4. Nhược điểm của phương pháp quang phổ hồng ngoại
• 4.5. Một số phương pháp toán hóa (Chemometrics) thường được sử dụng trong phân tích quang phổ
• 4.6. Ứng dụng thống kê đa biến trong định tính thuốc bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại
• 4.7. Ứng dụng hồi quy tuyến tính đa biến trong xây dựng quy trình định lượng thuốc bằng quang phổ hồng ngoại
• 5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5.1. Nguyên vật liệu, thiết bị và đối tượng nghiên cứu
• 5.1.1. Nguyên vật liệu
• 5.1.2. Thiết bị và dụng cụ
• 5.1.3. Đối tượng nghiên cứu
• 5.2. Phương pháp nghiên cứu
• 5.2.1. Xác định hàm lượng Azithromycin trong mẫu đối chiếu
• 5.2.2. Xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng quang phổ hồng ngoại
• 5.2.3. Thẩm định phương pháp phân tích đã xây dựng
• 5.2.4. Phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm TQ Analyst
• 6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 6.1. Định lượng Azithromycin trong mẫu đối chiếu bằng phương pháp HPLC
• 6.2. Xây dựng phương pháp định lượng bằng quang phổ IR
• 6.2.1. Khảo sát phổ hồng ngoại chất chuẩn nội
• 6.2.2. Khảo sát điều kiện đo phổ
• 6.2.3. Xác định tỉ lệ phối trộn giữa bột viên và chuẩn nội
• 6.2.4. Xây dựng mô hình định lượng bằng phần mềm TQ Analyst
• 6.3. Kết quả các mô hình định lượng các mẫu viên được xây dựng
• 6.4. Định lượng Azithromycin trong các mẫu viên bằng mô hình đã xây dựng
• 6.5. Thẩm định các mô hình định lượng đã xây dựng
• 6.5.1. Độ chính xác trung gian
• 6.6. So sánh kết quả định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại và phương pháp HPLC
• 6.7. Lựa chọn kỹ thuật đo
• 6.8. Về quy trình định lượng Azithromycin trong các chế phẩm viên nén bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR)
• 6.8.1. Xây dựng mô hình định lượng bằng phần mềm TQ Analyst
• 6.8.2. Thẩm định phương pháp
• 6.8.3. So sánh kết quả định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 6.9. Ứng dụng về phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) trong định lượng Azithromycin trong các chế phẩm thương mại
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình định lượng Azithromycin bằng quang phổ hồng ngoại

Quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại đang trở thành một trong những phương pháp phân tích hiện đại và hiệu quả. Azithromycin là một kháng sinh phổ rộng, được sử dụng để điều trị nhiều loại nhiễm khuẩn. Việc xác định chính xác hàm lượng Azithromycin trong các chế phẩm là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng thuốc. Phương pháp quang phổ hồng ngoại, đặc biệt là kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR), mang lại nhiều lợi ích như giảm thiểu thời gian phân tích và không cần chuẩn bị mẫu phức tạp.

1.1. Azithromycin và tầm quan trọng trong y học

Azithromycin là một kháng sinh thuộc nhóm macrolid, có tác dụng mạnh mẽ đối với nhiều loại vi khuẩn. Việc định lượng chính xác Azithromycin trong các chế phẩm giúp đảm bảo hiệu quả điều trị và an toàn cho người sử dụng. Nghiên cứu cho thấy Azithromycin có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Gram dương và Gram âm, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong điều trị nhiễm khuẩn.

1.2. Phương pháp quang phổ hồng ngoại và ứng dụng

Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) là một kỹ thuật phân tích không phá hủy, cho phép xác định thành phần hóa học của mẫu. Kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) trong quang phổ hồng ngoại giúp đơn giản hóa quy trình chuẩn bị mẫu và tăng độ chính xác trong định lượng. Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong nhiều lĩnh vực, bao gồm phân tích dược phẩm và kiểm soát chất lượng.

II. Thách thức trong việc định lượng Azithromycin hiện nay

Mặc dù có nhiều phương pháp định lượng Azithromycin, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả. Các phương pháp truyền thống như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) thường tốn nhiều thời gian và yêu cầu sử dụng hóa chất độc hại. Điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn ảnh hưởng đến môi trường. Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp mới, hiệu quả hơn là rất cần thiết.

2.1. Hạn chế của các phương pháp truyền thống

Các phương pháp truyền thống như HPLC thường yêu cầu nhiều bước chuẩn bị mẫu phức tạp và sử dụng dung môi hữu cơ độc hại. Điều này không chỉ làm tăng thời gian phân tích mà còn gây ra rủi ro cho sức khỏe con người và môi trường. Hơn nữa, độ chính xác của các phương pháp này có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện môi trường và chất lượng mẫu.

2.2. Nhu cầu cải tiến phương pháp định lượng

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về chất lượng thuốc, cần thiết phải cải tiến các phương pháp định lượng hiện tại. Việc áp dụng công nghệ mới như quang phổ hồng ngoại có thể giúp giảm thiểu thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao độ chính xác trong việc xác định hàm lượng Azithromycin trong các chế phẩm.

III. Phương pháp quang phổ hồng ngoại trong định lượng Azithromycin

Phương pháp quang phổ hồng ngoại, đặc biệt là kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR), đã được chứng minh là một công cụ hiệu quả trong việc định lượng Azithromycin. Kỹ thuật này cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác mà không cần chuẩn bị mẫu phức tạp. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp này có thể đạt được độ chính xác cao trong việc xác định hàm lượng Azithromycin trong các chế phẩm viên nén.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp quang phổ hồng ngoại

Phương pháp quang phổ hồng ngoại dựa trên nguyên lý hấp thụ bức xạ hồng ngoại của các liên kết hóa học trong phân tử. Khi ánh sáng hồng ngoại chiếu vào mẫu, các liên kết hóa học sẽ dao động và hấp thụ năng lượng, tạo ra các dải hấp thụ đặc trưng trên phổ hồng ngoại. Kỹ thuật ATR cho phép đo trực tiếp trên bề mặt mẫu mà không cần chuẩn bị phức tạp.

3.2. Ưu điểm của phương pháp quang phổ hồng ngoại

Phương pháp quang phổ hồng ngoại có nhiều ưu điểm như thời gian phân tích nhanh, không cần chuẩn bị mẫu phức tạp và ít tốn kém hơn so với các phương pháp truyền thống. Hơn nữa, phương pháp này cũng an toàn hơn cho người sử dụng và môi trường, giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình phân tích.

IV. Kết quả nghiên cứu về quy trình định lượng Azithromycin

Nghiên cứu đã xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR). Kết quả cho thấy phương pháp này có thể đạt được độ chính xác cao trong việc xác định hàm lượng Azithromycin trong các chế phẩm viên nén. So sánh với phương pháp HPLC, phương pháp quang phổ hồng ngoại cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội.

4.1. Kết quả định lượng Azithromycin trong mẫu đối chiếu

Kết quả định lượng Azithromycin trong các mẫu đối chiếu cho thấy độ chính xác và độ lặp lại cao. Phương pháp quang phổ hồng ngoại đã cho kết quả tương đương với phương pháp HPLC, nhưng thời gian phân tích ngắn hơn và không cần sử dụng hóa chất độc hại.

4.2. So sánh kết quả giữa các phương pháp

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật ATR có thể thay thế cho phương pháp HPLC trong việc định lượng Azithromycin. Sự khác biệt về độ chính xác giữa hai phương pháp là không đáng kể, trong khi phương pháp quang phổ hồng ngoại lại tiết kiệm thời gian và chi phí hơn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả. Phương pháp này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác trong việc xác định hàm lượng Azithromycin mà còn giảm thiểu thời gian và chi phí phân tích. Triển vọng trong tương lai là tiếp tục cải tiến và mở rộng ứng dụng của phương pháp này trong phân tích dược phẩm.

5.1. Tương lai của phương pháp quang phổ hồng ngoại

Phương pháp quang phổ hồng ngoại có tiềm năng lớn trong việc phát triển các quy trình phân tích mới. Việc cải tiến công nghệ và kỹ thuật đo sẽ giúp nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của kết quả phân tích, mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.2. Ứng dụng trong các nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc áp dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại trong việc định lượng các dược chất khác, cũng như phát triển các mô hình phân tích mới để nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong phân tích dược phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Azithromycin là một kháng sinh phổ rộng được sử dụng rộng rãi trong điều trị các nhiễm khuẩn đường hô hấp, da, mô mềm và đường sinh dục. Theo báo cáo của ngành dược, việc kiểm soát chất lượng Azithromycin trong các chế phẩm viên nén là rất quan trọng nhằm đảm bảo hiệu quả điều trị và an toàn cho người bệnh. Tuy nhiên, các phương pháp định lượng truyền thống như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) mặc dù cho kết quả chính xác nhưng lại tốn nhiều thời gian, hóa chất và nhân lực. Trong khoảng 10 năm gần đây, phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) đã được quan tâm nhờ ưu điểm phân tích nhanh, ít chuẩn bị mẫu và thân thiện với môi trường.

Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR trên các chế phẩm viên nén thương mại tại Việt Nam trong giai đoạn 2020-2022. Mục tiêu chính là phát triển và thẩm định quy trình định lượng mới, so sánh kết quả với phương pháp HPLC truyền thống nhằm đánh giá độ chính xác và khả năng ứng dụng thực tiễn. Nghiên cứu có ý nghĩa lớn trong việc nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng thuốc, giảm chi phí và thời gian phân tích, đồng thời góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng trước nguy cơ thuốc giả, thuốc kém chất lượng.

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:

• Phổ quang phổ hồng ngoại (IR): Phổ IR là phổ dao động phân tử, trong đó phổ hồng ngoại giữa (MIR) được sử dụng phổ biến nhất để xác định cấu trúc và định lượng các chất nhờ đặc trưng “vân tay” của từng liên kết hóa học. Kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) cho phép đo trực tiếp mẫu rắn mà không cần chuẩn bị phức tạp, tăng độ chính xác và giảm sai số do điều kiện đo.

• Phân tích toán hóa (Chemometrics): Các phương pháp hồi quy đa biến như bình phương tối thiểu thông thường (CLS), bình phương tối thiểu nghịch đảo (ILS), hồi quy thành phần chính (PCR) và bình phương tối thiểu từng phần (PLS) được sử dụng để xây dựng mô hình định lượng dựa trên phổ IR. Ngoài ra, các kỹ thuật phân tích đa biến như phân tích nhóm (CA), phân tích thành phần chính (PCA), phân tích biệt thức (DA) và mạng nơ ron nhân tạo (ANN) hỗ trợ phân loại và xử lý dữ liệu phổ phức tạp.

• Khái niệm chính: phổ IR, kỹ thuật ATR, hồi quy đa biến, mô hình định lượng, độ chính xác trung gian, thẩm định phương pháp, so sánh phương pháp HPLC.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng các mẫu viên nén Azithromycin thương mại gồm Aziwok 500, Cadiazith 500 và Pyme Azi 500 sản xuất trong giai đoạn 2020-2022. Chất chuẩn Azithromycin được cung cấp bởi Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương.

• Phương pháp phân tích: Hàm lượng Azithromycin trong mẫu đối chiếu được xác định bằng phương pháp HPLC theo Dược điển Mỹ 43 với cột C18, detector UV 210 nm, tốc độ dòng 2,0 ml/phút. Phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR được thực hiện trên máy Thermo Fisher Scientific IS50, sử dụng phần mềm TQ Analyst để xây dựng và xử lý mô hình định lượng.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài trong năm 2022, bao gồm khảo sát phổ hồng ngoại, lựa chọn chuẩn nội (Paracetamol), xây dựng mô hình định lượng, thẩm định phương pháp và so sánh kết quả với HPLC.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Ba loại viên nén thương mại được chọn đại diện cho các sản phẩm phổ biến trên thị trường, đảm bảo tính đại diện và khả năng áp dụng rộng rãi của quy trình định lượng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xác định hàm lượng Azithromycin bằng HPLC: Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Azithromycin trong các mẫu viên nén đạt độ chính xác cao với độ lệch chuẩn tương đối (RSD) dưới 1%, đảm bảo tính thích hợp của hệ thống phân tích.

2. Lựa chọn chuẩn nội và vùng phổ nghiên cứu: Paracetamol được chọn làm chuẩn nội do phổ IR không chồng lấn với phổ Azithromycin tại vùng 1300-1750 cm⁻¹, giá thành hợp lý và ít độc hại. Vùng phổ này cho tín hiệu hấp thụ rõ ràng, ít bị ảnh hưởng bởi nền mẫu.

3. Xây dựng mô hình định lượng bằng phần mềm TQ Analyst: Mô hình hồi quy đa biến CLS và PLS được thiết lập dựa trên phổ IR ATR của các hỗn hợp bột viên và chuẩn nội với các giá trị α phù hợp. Độ chính xác trung gian của mô hình đạt RSD dưới 2%, độ tuyến tính cao với hệ số tương quan R² > 0,99.

4. So sánh kết quả định lượng giữa phương pháp IR-ATR và HPLC: Kết quả định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR tương đồng với phương pháp HPLC, sai số trung bình dưới 3%. Điều này chứng tỏ phương pháp IR-ATR có thể thay thế hiệu quả cho HPLC trong kiểm nghiệm Azithromycin trên các chế phẩm viên nén.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự thành công trong xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng IR-ATR là do kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại lai như độ dày mẫu, quang trình và chuẩn bị mẫu phức tạp. Việc lựa chọn Paracetamol làm chuẩn nội cũng góp phần tăng độ chính xác nhờ phổ IR không chồng lấn và tính ổn định cao.

So với các nghiên cứu trước đây sử dụng phổ Raman hoặc phổ NIR, phương pháp IR-ATR cho phép phân tích trực tiếp mẫu rắn với chi phí thiết bị thấp hơn và dễ dàng vận hành. Kết quả so sánh với HPLC cho thấy phương pháp mới không chỉ nhanh mà còn có độ chính xác tương đương, phù hợp cho kiểm soát chất lượng thuốc lưu hành.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh hàm lượng Azithromycin đo bằng hai phương pháp trên từng mẫu viên, biểu đồ đường chuẩn hồi quy đa biến và bảng thống kê độ chính xác, độ tuyến tính của mô hình.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai áp dụng quy trình IR-ATR trong kiểm nghiệm chất lượng thuốc: Các phòng kiểm nghiệm thuốc nên áp dụng phương pháp này để rút ngắn thời gian phân tích, giảm chi phí và tăng hiệu quả kiểm soát chất lượng Azithromycin trong viên nén. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng.

2. Đào tạo nhân viên kỹ thuật về kỹ thuật quang phổ hồng ngoại và phần mềm TQ Analyst: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu nhằm nâng cao năng lực vận hành thiết bị và xử lý dữ liệu, đảm bảo độ chính xác và ổn định của kết quả phân tích. Thời gian: 3-6 tháng.

3. Mở rộng nghiên cứu áp dụng cho các dạng bào chế khác và dược chất khác: Nghiên cứu tiếp tục phát triển quy trình cho các dạng thuốc khác như viên nang, hỗn dịch và các hoạt chất khác có cấu trúc tương tự Azithromycin để đa dạng hóa ứng dụng. Thời gian: 1-2 năm.

4. Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng phương pháp IR-ATR trong kiểm nghiệm thuốc: Cơ quan quản lý nhà nước cần ban hành các quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật để chuẩn hóa phương pháp, đảm bảo tính pháp lý và đồng bộ trong kiểm nghiệm. Thời gian: 12-18 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các phòng kiểm nghiệm thuốc và dược phẩm: Có thể áp dụng quy trình định lượng Azithromycin bằng IR-ATR để nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng, giảm chi phí và thời gian phân tích.

2. Các công ty sản xuất dược phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến quy trình kiểm soát nguyên liệu đầu vào và sản phẩm cuối cùng, đảm bảo chất lượng thuốc lưu hành.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Dược học, Hóa phân tích: Tham khảo phương pháp và mô hình toán hóa trong phân tích quang phổ, phát triển các nghiên cứu tiếp theo về phân tích dược chất.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về dược phẩm: Sử dụng luận văn làm cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn kiểm nghiệm thuốc bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR có ưu điểm gì so với HPLC?
   Phương pháp ATR cho phép phân tích nhanh, không cần chuẩn bị mẫu phức tạp, ít sử dụng dung môi độc hại, giảm chi phí và thời gian phân tích so với HPLC. Ví dụ, thời gian phân tích mẫu bằng ATR chỉ mất vài phút trong khi HPLC có thể mất 30-60 phút.

2. Độ chính xác của phương pháp IR-ATR so với HPLC như thế nào?
   Kết quả nghiên cứu cho thấy sai số trung bình giữa hai phương pháp dưới 3%, độ tuyến tính của mô hình IR-ATR đạt R² > 0,99, chứng tỏ độ chính xác tương đương với HPLC.

3. Tại sao chọn Paracetamol làm chuẩn nội trong nghiên cứu?
   Paracetamol có phổ IR không chồng lấn với Azithromycin trong vùng 1300-1750 cm⁻¹, giá thành hợp lý, ít độc hại và phổ biến trong dược phẩm, giúp tăng độ chính xác và tính ổn định của mô hình định lượng.

4. Phương pháp hồi quy đa biến nào được sử dụng trong xây dựng mô hình?
   Phương pháp CLS và PLS được sử dụng phổ biến do khả năng xử lý dữ liệu phổ toàn phần, giảm nhiễu và tăng độ chính xác trong định lượng hỗn hợp phức tạp.

5. Phương pháp IR-ATR có thể áp dụng cho các dạng thuốc khác không?
   Có thể áp dụng cho các dạng thuốc rắn như viên nang, viên nén, tuy nhiên cần nghiên cứu thêm để điều chỉnh quy trình phù hợp với từng dạng bào chế và thành phần tá dược.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR trên các chế phẩm viên nén thương mại với độ chính xác và độ tuyến tính cao.
• Phương pháp IR-ATR cho kết quả tương đương với phương pháp HPLC truyền thống, đồng thời giảm thiểu thời gian, chi phí và tác động môi trường.
• Phần mềm TQ Analyst hỗ trợ hiệu quả trong việc xây dựng và xử lý mô hình định lượng dựa trên phổ IR.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển ứng dụng rộng rãi phương pháp quang phổ hồng ngoại ATR trong kiểm nghiệm dược phẩm tại Việt Nam.
• Đề xuất triển khai áp dụng phương pháp trong các phòng kiểm nghiệm, đào tạo nhân lực và xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo là tổ chức đào tạo kỹ thuật, mở rộng nghiên cứu ứng dụng và phối hợp với cơ quan quản lý để chuẩn hóa phương pháp trong kiểm nghiệm thuốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Kiểm soát chất lượng thuốc lưu hành ngoài thị trường là một nhu cầu cấp thiết vì nó cho phép nâng cao hiệu quả điều trị cho người bệnh đồng thời giảm thiểu hậu quả của việc người bệnh sử dụng thuốc giả, thuốc kém chất lượng. Đặc biệt, với công nghệ ngày càng phát triển, thuốc giả, thuốc kém chất lượng đang là một mối nguy hiểm thường trực ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng cũng như đe dọa đến lợi ích và uy tín của các công ty sản xuất dược phẩm. Phương pháp thường qui được sử dụng đang được sử dụng để kiểm soát chất lượng thuốc như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký lỏng khối phổ (LC – MS)… cho kết quả với độ chính xác cao. Tuy nhiên các phương pháp trên có nhược điểm tốn nhiều thời gian, dung môi hóa chất và nhân lực.

Để kiểm soát được chất lượng tất cả các thuốc đang lưu hành trên thị trường cũng như kiểm soát được thuốc ở các khâu trong quá trình sản xuất là vấn đề rất khó khăn. Khoảng 10 năm gần đây, các phương pháp quang phổ như quang phổ cận hồng ngoại, phổ Raman, phổ hồng ngoại đo phản xạ toàn phần suy giảm (IR-ATR) đang được khai thác nhiều nhờ khả năng phân tích nhanh, ít phải chuẩn bị mẫu, ít tốn kém và ít nguy hại đến con người cũng như môi trường. Các phương pháp này hiện tại đang được ứng dụng chủ yếu để định tính và bán định lượng các dược chất trong mẫu thuốc hoặc kiểm soát nguyên liệu đầu vào trong sản xuất [3, 4, 5, 6]. Phương pháp quang phổ hồng ngoại với kiểu đo phản xạ toàn phần suy giảm đảm bảo được độ chọn lọc, sự đặc trưng tín hiệu của mẫu phân tích như phổ hồng ngoại với kiểu đo truyền qua, nhưng nhờ cách đo phản xạ, việc chuẩn bị mẫu trở nên đơn giản, gọn nhẹ hơn nhiều so với kiểu đo truyền qua.

Để vừa tận dụng được ưu thế của phương pháp quang phổ này, vừa nâng cao được độ chính xác trong các ứng dụng định lượng, cần phải có những cải thiện về phương pháp chuẩn bị mẫu cũng như trong phương pháp xử lý dữ liệu phân tích. Đề tài luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu xây dựng quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR)” được triển khai nhằm minh chứng cho khả năng áp dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm, so sánh với phương pháp 1 định lượng Azithromycin truyền thống bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), vừa cho thấy những cải tiến nhằm nâng cao độ chính xác của phương pháp này trong định lượng Azithromycin ở một số chế phẩm viên nén đang lưu hành trên thị trường. Đề tài được thực hiện với các mục tiêu sau: 1. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng Azithromycin bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) trên một số nền chế phẩm viên nén.

So sánh kết quả định lượng Azithromycin trong một số chế phẩm viên nén thương mại bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại với kỹ thuật đo phản xạ toàn phần suy giảm (ATR) và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Tổng quan về Azithromycin 1. Công thức cấu tạo Công thức cấu tạo của Azithromycin [41] Công thức cấu phân tử: C38H72N2O12. x H2O Tên khoa học: (2R,3S,4R,5R,8R,10R,11R,12S,13S,14R)-13-[(2,6-Dideoxy-3-C- methyl-3-O-methyl- -L-ribo-hexopyranosyl)oxy]-2-ethyl-3,4,10-trihydroxy-3,5,6,8, 10,12,14-heptamethyl-11-[[3,4,6-trideoxy-3-(dimethylamino)-β-D-xylohexopyranosyl ]oxy]-1-oxa-6-azacyclopentadecan-15-one.

Tính chất * Tính chất vật lý: AZI tinh khiết có dạng bột, màu trắng (hoặc trắng ngà), không mùi, vị đắng. AZI không tan trong nước, dễ tan trong dung môi hữu cơ như ethanol, methanol, aceton, diethyl ether, chloroform và dung dịch acid hydrochloric loãng [10]. * Tính chất hóa học: AZI có tính base yếu (pKa khoảng 8,7), tạo muối dễ tan trong nước với các acid vô cơ và hữu cơ, có khả năng tạo phản ứng màu với các acid như HCl, H2SO4 [10]. Dược động học AZI hấp thu nhanh và sinh khả dụng đường uống đạt khoảng 40%, thức ăn làm giảm hấp thu thuốc.

Phân bố: Phân bố rộng khắp cơ thể. Chuyển hóa – thải trừ: Một lượng nhỏ AZI bị khử methyl trong gan, được đào thải qua mật ở dạng không biến đổi và một phần ở dạng chuyển hóa [2]. Cơ chế và tác dụng dược lý AZI tác động bằng cách gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribosom và qua đó ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn. AZI có phổ kháng khuẩn rộng và sau khi uống nồng độ đỉnh trong huyết tương đạt sau 2-3 giờ.

AZI là một kháng sinh có phổ rộng, có tác dụng tốt trên các vi khuẩn Gram (+) như Streptococcus, Pneumococcus, Staphylococcus aureus, v. và Gram (-) như Haemophilus influenza, Neissria gonorrhoreae, v. Tác dụng không mong muốn AZI được dung nạp tốt, tỷ lệ gặp tác dụng không mong muốn thấp, hay gặp nhất là chứng rối loạn tiêu hóa với các triệu chứng như đau bụng, buồn nôn… Ảnh hưởng tới thính giác: AZI sử dụng liều cao, lâu dài có thể ảnh hưởng giảm sức nghe có phục hồi ở một số người bệnh [2]. Chỉ định AZI được chỉ định trong các trường hợp nhiễm khuẩn như nhiễm khuẩn đường hô hấp dưới (viêm phổi, viêm phế quản, các nhiễm khuẩn da và mô mềm, viêm tai giữa), nhiễm khuẩn đường hô hấp trên (viêm xoang, viêm họng, viêm amidan), nhiễm khuẩn đường hô hấp trên (viêm xoang, viêm họng, viêm amidan), nhiễm khuẩn đường sinh dục chưa biến chứng do các chủng vi khuẩn nhạy cảm.

Dạng bào chế Viên nang AZI dihydrat tương đương AZI 250 mg và 500 mg. Bột pha hỗn dịch uống AZI dihydrat tương đương 200 mg AZI/ 5 ml, lọ bột đông khô pha tiêm 500 mg. Viên nén và viên nén bao phim tương đương AZI 125 mg, 250 mg, 500 mg [2]. Các phương pháp định lượng Azithromycin 1.

Phương pháp vi sinh vật Khuếch tán trên đĩa thạch, nuôi cấy và chế tạo nhũ dịch, đo đường kính vòng vô khuẩn. Có thể định lượng dùng chủng vi khuẩn sau [8, 36]: - Bacillus pumilus CMCC (B) 63202 - Bacillus pumilus NCTC 8241 - Micrococcus luteus ATCC 9341 1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector điện hóa Định lượng theo chương trình sau [40]: - Cột L29 (5mm x 4,6cm x 5µm). - Tốc độ dòng: 1,5 ml/ phút.

- Thể tích tiêm: 50 µl. - Pha động: 5,8g kalidihydrophosphat trong 2130 ml nước và 870 ml acetonitril. Dùng khoảng 6 ml dung dịch kali hydroxyd 10N điều chỉnh đến pH 11,0 ± 0,1. Lọc qua giấy lọc có kích thước lỗ 0,5 µm.

- Pha dung dịch chuẩn và dung dịch thử ở nồng độ 0,0033 mg/ml trong pha động. Lọc qua giấy lọc có kích thước lỗ 0,5 µm. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV Bảng 1. Điều kiện sắc ký lỏng hiệu năng cao định lượng Azithromycin TLTK [18] [6] [41] Cột: Octadecylsilyl vinyl Cột Inertsil ODS-3 (150 Cột C18 (250 x 4,6 mm x polymer (250 x 4,6 mm x 5 x 4,6 mm x 5 µm) 5 µm) Điều µm), nhiệt độ 40°C kiện sắc Detector UV 215 nm Detector UV: 215 nm Detector UV: 210 nm ký Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút Tốc độ dòng: 2,0 ml/phút Thể tích tiêm mẫu: 10 µl Thể tích tiêm mẫu: 20 µl Thể tích tiêm: 100 µl 5 TLTK [18] [6] [41] Pha động: Acetonitril - Pha động: Đệm Pha động: Acetonitril – dung dịch dikalihydro phosphate – acetonitril – Đệm (65:35).

Đệm: hòa phosphat 6,7 g/l điều chỉnh methanol (35:45:20), tan 4,6g kali phosphat tới pH 11,0 bằng kali điều chỉnh pH=8 bằng trong 900 ml nước, điều hydroxid (60 : 40) amoniac hay acid chỉnh pH=7,5 bằng natri phosphoric. Điều chỉnh hydroxyd và pha loãng với tỷ lệ nếu cần nước tới thể tích 1L Nồng Dung dịch thử và dung Dung dịch chuẩn và dung Dung dịch chuẩn và dung độ làm dịch chuẩn được pha ở dịch thử được pha ở nồng dịch thử được pha ở nồng việc nồng độ 1 mg/ml trong hỗn độ 2 mg/ml bằng pha độ 1 mg/ml bằng pha hợp dung môi acetonitril – động. Lắc đều và lọc qua động. Lắc đều và lọc qua dung dịch dikalihydro màng lọc 0,5 µm màng lọc 0,45 µm phosphat 6,7 g/l điều chỉnh tới pH 11,0 bằng acid phosphoric (40:60) Định lượng Azithromycin bằng các phương pháp thường qui như sắc ký lỏng hiệu năng cao đều phải sử dụng dung môi hữu cơ như acetonitril gây độc hại cho con người và môi trường, tốn nhiều thời gian chuẩn bị mẫu chuẩn và mẫu thử.

Quang phổ hồng ngoại và khả năng ứng dụng trong phân tích thuốc 1. Nguyên lý của phổ quang phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại (Infrared – IR) là phổ dao động phân tử, trong phân tích nó được chia thành ba vùng, hồng ngoại gần (Near-Infrared - NIR), hồng ngoại giữa (Mid- Intrared - MIR) và hồng ngoại xa (Far-Infrared – FIR). Trong đó, phổ hồng ngoại giữa là được sử dụng nhiều nhất, nhắc đến phổ hồng ngoại thường người ta sẽ nghĩ đến phổ hồng ngoại giữa, tiếp đến là hồng ngoại gần mới được phát triển khoảng cuối thế kỉ XX, vùng hồng ngoại xa ít được ứng dụng trong phân tích [4]. Trong phân tử, các liên kết và các nhóm chức có các kiểu dao động như sau: 6 - Dao động duỗi: Dao động duỗi làm thay đổi khoảng cách giữa các nguyên tử trong phân tử.

Gồm dao động duỗi đối xứng và không đối xứng (Hình 3. Dao động này còn được gọi là dao động hóa trị. Mô hình các kiểu dao động hóa trị của phân tử - Dao động uốn: Dao động uốn làm thay đổi góc liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Có dao động uốn trong mặt phẳng và ngoài mặt phẳng (Hình 1.

Trong phân tử, dao động của các nguyên tử cũng tồn tại ở các trạng thái khác nhau, được xếp theo bậc dựa vào các mức năng lượng của chúng. Ở điều kiện thường, chúng dao động ở trạng thái cơ bản (bậc 0) và càng lên bậc cao, năng lượng dao động của phân tử càng lớn. Khi hai nguyên tử có khối lượng lần lượt m1 và m2 thì tần số dao động của liên kết được xác định bởi công thức: 7 Trong đó: k là hệ số đàn hồi của liên kết và m được xác định từ m1 và m2 theo công thức. Mô hình các kiểu dao động uốn của phân tử Năng lượng dao động thực tế của phân tử được ngoại suy từ phép tính gần đúng của phương trình Schrodinger, còn được gọi là phương trình thế năng Morse.