Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về vitamin C 1.1 Công thức cấu tạo H OH HO O O HO OH Hình 1.1 Công thức cấu tạo vitamin C Công thức phân tử: C6H8O6.2 Tính chất lý hóa Tinh thể không màu hay bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng, biến màu khi tiếp xúc với không khí, ánh sáng và ẩm. Không mùi hoặc gần như không mùi. Dễ tan trong nước, tan trong ethanol 96%, thực tế không tan trong cloroform và ether. Chảy ở khoảng 190oC cùng với phân hủy [1].3 Dược động học vitamin C Hấp thu: Vitamin C được hấp thu dễ dàng sau khi uống.
Cung cấp thường xuyên lượng vitamin C qua chế độ ăn từ 30-180mg hàng ngày, khoảng 70-90% được hấp thu. 4 Phân bố: Vitamin C phân bố rộng rãi trong các mô cơ thể. Nồng độ vitamin C cao được tìm thấy ở gan, bạch cầu, tiểu cầu, mô tuyến và thủy tinh thể của mắt. Khoảng 25% vitamin C trong huyết tương kết hợp với protein.
Vitamin C đi qua được nhau thai và phân bố trong sữa mẹ. Chuyển hóa: Vitamin C oxy hóa thuận nghịch thành acid dehydroascorbic. Một ít vitamin C chuyển hóa thành những hoạt chất không có hoạt tính gồm ascorbic acid- 2-sulfat và acid oxalic được bài tiết trong nước tiểu. Thải trừ: Ngưỡng đào thải qua thận khoảng 14µg/ml, ngưỡng này thay đổi theo từng người.
Khi cơ thể bão hòa vitamin C và nồng độ máu vượt quá ngưỡng, vitamin C không biến đổi được và đào thải vào nước tiểu [2].4 Độ ổn định và sự phân hủy của vitamin C 1.1 Độ ổn định của vitamin C Độ ổn định của vitamin C phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nhiệt độ Hàm lượng vitamin C giảm dần khi nhiệt độ bảo quản tăng dần [13],[23]. Một nghiên cứu về độ ổn định của chất chuẩn vitamin C và vitamin C trong viên nén cho thấy, khi được lưu trữ ở các nhiệt độ từ 4oC đến 95oC, hàm lượng vitamin C chuẩn và vitamin C trong viên nén đều giảm dần khi tăng dần nhiệt độ bảo quản [21]. Tại bất kỳ nhiệt độ bảo quản nào, dạng acid ascorbic luôn ổn định hơn dạng muối natri ascorbat [13].
Độ ẩm Nước là một yếu tố quan trọng có liên quan đến sự ổn định của vitamin C. Sự phân hủy của vitamin C sẽ tăng nhanh khi độ ẩm tăng [12]. Tốc độ phân hủy vitamin C ở dạng rắn chậm hơn khi vitamin C ở dạng dung dịch rất nhiều, tốc độ phân hủy 4,1 x 10-6s-1 khi ở dạng rắn và 1,8 x 10-4s-1 khi ở dạng dung dịch [13]. Thời gian lưu trữ Nhóm tác giả Vítor Spínola, Berta Mendes, José S.
Castilho thực hiện nghiên cứu sự ảnh hưởng của thời gian lưu trữ lên độ ổn định của vitamin C 5 với kết quả: Ở 230C, sau 1h, dung dịch mẫu chuẩn còn chứa khoảng 98,6% vitamin C, vitamin C trong dịch chiết trái cây còn khoảng 98,1%. Sau 5h, hàm lượng vitamin C trong mẫu chuẩn còn lại 94,4%, trong mẫu thử giảm còn 93,7% [29]. pH Các mẫu vitamin C được hòa tan trong nước cất có pH khác nhau và bảo quản ở nhiệt độ phòng. Sau 30 ngày, phần trăm còn lại của vitamin C ở các pH khác nhau như sau: hàm lượng vitamin C còn lại khoảng 30% ở các pH từ 2-8, ngoại trừ pH 3, hàm lượng vitamin còn lại khoảng 56% [35].2 Sự phân hủy của vitamin C Quá trình phân hủy vitamin C là một quá trình phức tạp.
Trong nước, sự phân hủy xảy ra theo 2 hướng: thuận nghịch (phản ứng oxi hóa – khử) và không thuận nghịch (không có phản ứng oxi hóa – khử) Phản ứng không thuận nghịch: tốc độ phân hủy của vitamin C giảm khi pH tăng từ 2,2-6,0; khi pH tăng tới trên 7,0 thì sự phân hủy tăng. Sản phẩm tạo thành là furfural, carbon dioxid, và một số sản phẩm khác. Phản ứng thuận nghịch: được nghiên cứu rộng rãi hơn, nhanh gấp 100-1000 lần so với phản ứng không thuận nghịch. Phản ứng này xảy ra nhanh hơn khi pH tăng từ 2,0-5,0 và giảm khi pH tăng từ 5,0-9,0; tăng lên khi pH trên 9 [33].5 Tác dụng của vitamin C lên sức khỏe con người 1.1 Tác dụng dược lý của vitamin C Vitamin C có khả năng khử trong nhiều phản ứng sinh học oxy hóa – khử, là một chất chống oxy hóa hữu hiệu.
Vitamin C loại bỏ ngay các loại oxy, nitơ phản ứng (các ROS = Reactive oxygen species và các RNS = reactive nitrogen species) như các gốc hydroxyl, peroxyl, superoxid, peroxynitrit và nitroxid), các oxy tự do và các hypoclorid, là những gốc tự do gây độc hại cho cơ thể. Có rất nhiều chứng cứ 6 sinh học chứng tỏ các gốc tự do ở nồng độ cao có thể gây tổn hại cho tế bào. Vitamin C cũng đã tham gia một số chất khử trong hệ thống enzyme chuyển hóa thuốc cùng với cytochrom P450. Hoạt tính của hệ thống enzyme chuyển hóa thuốc này sẽ bị giảm nếu thiếu vitamin C [2].
Một số chức năng sinh học của vitamin C đã được xác định rõ ràng, gồm có sinh tổng hợp collagen, carnitin, catecholamine, tyrosin, corticosteroid, aldosteron [2], [29]. Bên cạnh đó, vitamin C còn điều hòa hấp thu, vận chuyển và dự trữ sắt [15]. Vitamin C còn được chứng minh giúp tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể do tăng phản ứng kháng thể, thúc đẩy hoạt động của neutrophil và tăng khả năng chống nhiễm khuẩn, tăng sức đề kháng, đặc biệt là ở trẻ em [17]. Bên cạnh đó, vitamin C còn là chất có lợi cho hệ tim và mạch máu.
Vitamin C giúp làm giảm sự tạo thành lipoprotein a, chất có tác động lớn đến bệnh tim mạch ở nồng độ cao. Bên cạnh đó, vitamin C góp phần ngăn chặn sự liên kết của lipoprotein a vào thành động mạch. Do đó vitamin C rất hữu ích trong việc ngăn chặn sự tắc nghẽn động mạch [26], giảm nguy cơ đột quỵ và bệnh mạch vành [28]. Vitamin C cũng làm giảm nguy cơ rung nhĩ sau các cuộc phẫu thuật tim [22].
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy vitamin C có hiệu quả trong việc hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư tuyến tụy [9], [10], làm giảm huyết áp ở các phụ nữ sau mãn kinh do làm ngăn cản sự co mạch ở các hệ mạch ở các chi [25].2 Thừa vitamin C Vitamin C rất ít độc tính và ít có tác dụng bất lợi ở liều cao [11]. Tuy nhiên ở một số người, dùng vitamin C 2-3g/ngày có thể dẫn đến tiêu chảy. Bên cạnh đó, oxalat (sản phẩm dị hóa cuối cùng của vitamin C) là một yếu tố quan trọng góp phần hình thành sỏi thận, đặc biệt ở liều dùng trên 1000mg/ngày [37].3 Thiếu vitamin C Thiếu hụt vitamin C xảy ra khi thức ăn cung cấp không đầy đủ lượng vitamin C cần thiết, dẫn đến bệnh scorbut. Có thể nhận biết bệnh này qua các triệu chứng như dễ chảy máu nướu răng, da khô, mệt mỏi, chậm liền vết thương.
Cung cấp vitamin C 7 cho cơ thể bằng rau quả hoặc các viên bổ sung vitamin C làm mất hoàn toàn các triệu chứng trên [2],[19].6 Nhu cầu vitamin C hằng ngày Cơ thể người không tự tổng hợp được vitamin C cho bản thân mà phải lấy từ nguồn thức ăn [16]. Nhu cầu vitamin C hằng ngày cho từng nhóm tuổi theo khuyến nghị của Viện Dinh dưỡng quốc gia (Bộ Y Tế) [3] được trình bày trong bảng 1. Lượng dùng vitamin C khuyến cáo hằng ngày cho người Việt Nam (RNI) Nhóm tuổi Nhu cầu vitamin C (mg/ngày) Trẻ em 0-6 tháng tuổi 25 Trẻ em 7 tháng tuổi – 6 tuổi 30 7-9 tuổi 35 10-18 tuổi 40 19-trên 65 tuổi 45 Phụ nữ có thai 55 Phụ nữ cho con bú 75 Vitamin C được bổ sung chủ yếu qua thực phẩm hằng ngày. Hơn 90% lượng vitamin C được cung cấp từ bữa ăn nhờ trái cây và rau củ (cam, dâu, cà chua, khoai tây, cải lá xanh, cải bó xôi) [27],[30].2 Các phương pháp phân tích vitamin C 1.1 Định tính vitamin C được quy định trong DĐVN IV [1] Định tính nguyên liệu vitamin C: Có thể chọn một trong hai nhóm định tính sau: Nhóm I: B, C Nhóm II: A, C, D Dung dịch S : Hòa tan 1,0g chế phẩm trong nước không có carbon dioxyd (TT) và pha loãng thành 20ml bằng cùng dung môi.
Hòa tan 0,10g chế phẩm trong nước và pha loãng ngay thành 100,0ml với cùng dung môi. Cho 1,0ml dung dịch mới pha vào 10ml dung dịch acid hydrocloric 0,1N (TT) và pha loãng thành 100,0ml bằng nước. Đo độ hấp thu tử ngoại của dung dịch 8 thu được ngay sau khi pha loãng. Dung dịch chỉ có duy nhất một cực đại hấp thu ở 243nm.
Giá trị A (1%, 1cm) ở 243nm nằm trong khoảng từ 545 đến 585. Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của acid ascorbic chuẩn. Dập viên chứa 1 mg chế phẩm. pH của dung dịch S nằm trong khoảng từ 2,1 đến 2,6.
Thêm 0,2ml dung dịch acid nitric loãng (TT) và 0,2ml dung dịch bạc nitrat 2% (TT) vào 1ml dung dịch S, sẽ xuất hiện tủa màu xám.2 Định lượng vitamin C trong DĐVN IV, USP 35, BP 2013, EP 7:2010 Các phương pháp định lượng nguyên liệu vitamin C trong DĐVN IV, USP 35, BP 2013, EP 7:2010 được trình bày trong bảng 1. Các phương pháp định lượng nguyên liệu vitamin C DĐVN IV [1] USP 35 [32] BP 2013 [31], EP 7:2010 [7] Hòa tan 0,150g chế Hòa tan chính xác khoảng Hòa tan chính xác phẩm trong một hỗn 0,400g chế phẩm trong hỗn khoảng 0,150g chế phẩm hợp gồm 80ml nước hợp gồm 100ml nước và trong hỗn hợp gồm 80ml không có carbon dioxyd 25ml dung dịch acid sulfuric nước không có carbon (TT) và 10ml dung dịch 2N, thêm 3ml dung dịch hồ dioxyd (TT) và 10ml acid sulfuric 1M (TT). Chuẩn độ bằng dung dịch acid sulfuric Thêm 1ml dung dịch hồ dung dịch Iod 0,1N chuẩn. Thêm 1ml dung dịch tinh bột (TT).
Chuẩn độ Thực hiện song song với hồ tinh bột. Chuẩn độ bằng dung dịch iod mẫu trắng gồm 100ml nước, bằng dung dịch Iod 0,1N (CĐ) cho tới khi 25ml acid sulfuric 2N và 0,05N chuẩn cho tới khi xuất hiện màu xanh tím 3ml dung dịch hồ tinh bột. xuất hiện màu xanh tím bền vững. Hàm lượng % vitamin C có bền vững.
1ml dung dịch 1ml dung dịch iod 0,1N trong chế phẩm được tính Iod 0,05N tương đương (CĐ) tương đương với theo công thức: với 8,81mg C6H8O6. B: Thể tích dung dịch iod 0,1N khi chuẩn độ mẫu trắng (ml). N: Hệ số hiệu chỉnh (mEq/ml). W: Khối lượng cân mẫu thử (mg).
Các phương pháp định lượng viên nén vitamin C trong DĐVN IV, USP 35, BP 2013, EP 7:2010 được trình bày trong bảng 1.