Luận văn thạc sĩ về nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ khoa học Vũ Thị Huệ K23 chuyên ngành hóa học, nghiên cứu sâu về các vấn đề lý thuyết và ứng dụng trong lĩnh vực hóa học.

• Tác giả: Vũ Thị Huệ
• Người hướng dẫn: PGS. Tạ Thị Thảo
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Định Lượng Một Số Hoạt Chất Thuốc Kháng Sinh Thuộc Nhóm Sulfamid
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về thuốc giả và hiện trạng sử dụng thuốc tại Việt Nam
• 1.1.1. Định nghĩa về thuốc giả
• 1.1.2. Hiện trạng sử dụng thuốc giả
• 1.2. Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid
• 1.2.1. Lịch sử ra đời nhóm Sulfamid
• 1.2.2. Cấu tạo chung của nhóm Sulfamid
• 1.2.3. Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid
• 1.2.4. Phân loại sulfamid
• 1.2.5. Dược động học
• 1.2.6. Độc tính của sulfamid
• 1.2.7. Giới thiệu về Sulfaguanidin, Sulfamethoxazol và Trimethoprim
• 1.2.8. Tổng quan về phương pháp phân tích các hoạt chất nhóm sulfamid
• 1.2.8.1. Phương pháp định tính sulfamid
• 1.2.8.2. Phương pháp định lượng
• 1.2.8.3. Phương pháp chuẩn độ thể tích
• 1.2.8.4. Phương pháp trắc quang
• 1.2.8.5. Phương pháp trắc quang kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến
• 1.2.8.6. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 1.2.8.7. Phương pháp quang phổ kế hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến
• 1.2.8.7.1. Sơ lược về phương pháp quang phổ hồng ngoại
• 1.2.8.7.2. Lịch sử ra đời của phương pháp phân tích phổ hồng ngoại
• 1.2.8.7.3. Nguyên tắc của phép đo phổ hồng ngoại
• 1.2.8.7.4. Điều kiện hấp thụ bức xạ hồng ngoại
• 1.2.8.7.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo phổ hồng ngoại
• 1.2.8.7.6. Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu và đo phổ hồng ngoại
• 1.2.9. Một số ứng dụng của phương pháp phổ hồng ngoại
• 1.2.9.1. Định lượng các chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với chemometrics
• 1.2.9.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp hồi quy đa biến
• 1.2.9.3. Xác định đồng thời các chất bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến
• 2. CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 2.1.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.1.2.1. Phương pháp phân tích đối chứng xác định các sulfamid
• 2.1.2.2. Phương pháp đối chứng xác định Sulfaguanidin
• 2.1.2.3. Phương pháp đối chứng xác định Sulfamethoxazol và Trimethoprim
• 2.2. Hóa chất và thiết bị
• 2.2.1. Thiết bị và phần mềm máy tính
• 2.2.1.1. Chương trình máy tính của các phương pháp hồi quy đa biến
• 2.2.1.2. Phương pháp bình phương tối thiểu thông thường (CLS)
• 2.2.1.3. Phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo (ILS)
• 2.2.1.4. Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (PLS)
• 2.2.1.5. Phương pháp hồi qui cấu tử chính (PCR)
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát điều kiện tối ưu xác định đồng thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim trong cùng hỗn hợp
• 3.1.1. Khảo sát phổ hấp thụ của các hoạt chất
• 3.1.2. Khảo sát tỷ lệ khối lượng mẫu / KBr
• 3.1.3. Khảo sát độ lặp lại của quá trình ép viên
• 3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của các tá dược
• 3.2. Phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính xác định riêng từng hoạt chất nhóm sulfamid khi có mặt các tá dược
• 3.2.1. Xây dựng mô hình hồi quy đa biến gồm hoạt chất sulfaguanidin và các tá dược
• 3.2.2. Đánh giá phương pháp phân tích sulfaguanidin
• 3.2.3. Phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính PCR xác định đồng thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim
• 3.2.4. Xây dựng phương trình đường chuẩn đa biến xác định sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim bằng phương pháp PCR
• 3.2.5. Đánh giá tính phù hợp của phương trình hồi quy đa biến
• 3.2.6. Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp hồi quy cấu tử chính xác định đồng thời SFG, SFM, TMP và tá dược
• 3.2.7. Ứng dụng phân tích mẫu thực tế
• 3.3. Phương pháp xác định một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình
• 3.3.1. Định tính mẫu thực tế
• 3.3.2. Định lượng mẫu thực tế
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid đã có một lịch sử dài và quan trọng trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn. Nhóm thuốc này được phát hiện từ những năm đầu thế kỷ 20 và đã trở thành một phần không thể thiếu trong y học hiện đại. Sulfamid hoạt động bằng cách ức chế sự phát triển của vi khuẩn thông qua cơ chế cạnh tranh với PABA, một chất cần thiết cho sự tổng hợp acid folic của vi khuẩn. Việc nghiên cứu và phát triển các loại thuốc kháng sinh này vẫn đang tiếp tục, nhằm cải thiện hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ.

1.1. Lịch sử phát triển của nhóm Sulfamid

Nhóm Sulfamid được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1932 với prontosil, một chất kháng khuẩn đầu tiên. Sự phát hiện này đã mở ra một kỷ nguyên mới trong điều trị nhiễm khuẩn. Các nghiên cứu tiếp theo đã dẫn đến việc phát triển nhiều loại sulfamid khác nhau, như sulfadiazin và sulfamethoxazol, với nhiều ứng dụng trong y học.

1.2. Cơ chế tác động của Sulfamid

Sulfamid hoạt động bằng cách ức chế enzym dihydrofolate synthetase, ngăn cản sự tổng hợp acid folic trong vi khuẩn. Điều này dẫn đến việc vi khuẩn không thể phát triển và sinh sản, từ đó giúp điều trị hiệu quả các bệnh nhiễm khuẩn.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Mặc dù nhóm Sulfamid đã được sử dụng rộng rãi, nhưng vẫn tồn tại nhiều vấn đề và thách thức trong việc phát triển và sử dụng chúng. Tình trạng kháng thuốc ngày càng gia tăng là một trong những thách thức lớn nhất. Việc sử dụng không hợp lý và lạm dụng thuốc kháng sinh đã dẫn đến sự phát triển của các chủng vi khuẩn kháng thuốc, làm giảm hiệu quả điều trị.

2.1. Tình trạng kháng thuốc trong nhóm Sulfamid

Kháng thuốc là một vấn đề nghiêm trọng trong điều trị nhiễm khuẩn. Nhiều chủng vi khuẩn đã phát triển khả năng kháng lại các loại sulfamid, làm giảm hiệu quả điều trị. Việc nghiên cứu các cơ chế kháng thuốc và phát triển các phương pháp điều trị mới là rất cần thiết.

2.2. Tác dụng phụ của thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Sulfamid có thể gây ra nhiều tác dụng phụ, bao gồm dị ứng, rối loạn tiêu hóa và ảnh hưởng đến chức năng thận. Việc hiểu rõ các tác dụng phụ này sẽ giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị hợp lý hơn.

III. Phương pháp nghiên cứu chính trong thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid thường sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để xác định hiệu quả và độ an toàn của thuốc. Các phương pháp này bao gồm phân tích hóa học, thử nghiệm lâm sàng và nghiên cứu dược động học.

3.1. Phương pháp phân tích hóa học

Phân tích hóa học là một phần quan trọng trong nghiên cứu thuốc kháng sinh. Các phương pháp như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và quang phổ hồng ngoại gần được sử dụng để xác định nồng độ và độ tinh khiết của các hoạt chất sulfamid.

3.2. Thử nghiệm lâm sàng

Thử nghiệm lâm sàng giúp đánh giá hiệu quả và độ an toàn của thuốc trong điều trị. Các nghiên cứu này thường được thực hiện trên một nhóm bệnh nhân để thu thập dữ liệu về tác dụng của thuốc.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid được sử dụng rộng rãi trong điều trị nhiều loại bệnh nhiễm khuẩn. Chúng có thể được chỉ định cho các bệnh như viêm phổi, nhiễm trùng đường tiểu và nhiễm khuẩn da. Việc sử dụng đúng cách sẽ giúp nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ.

4.1. Các bệnh nhiễm khuẩn thường gặp

Sulfamid thường được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn như viêm phổi, nhiễm trùng đường tiểu và nhiễm khuẩn da. Việc lựa chọn loại sulfamid phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả điều trị.

4.2. Kết quả nghiên cứu thực tế

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sulfamid có hiệu quả cao trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hiệu quả và giảm thiểu tác dụng phụ.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

Nghiên cứu thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid vẫn đang tiếp tục phát triển. Mặc dù có nhiều thách thức, nhưng việc cải thiện phương pháp điều trị và phát triển các loại thuốc mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả điều trị. Tương lai của nhóm thuốc này phụ thuộc vào việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để đối phó với tình trạng kháng thuốc.

5.1. Xu hướng nghiên cứu mới

Các nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc phát triển các loại sulfamid mới có hiệu quả cao hơn và ít tác dụng phụ hơn. Việc áp dụng công nghệ mới trong nghiên cứu sẽ mở ra nhiều cơ hội mới.

5.2. Tầm quan trọng của việc sử dụng hợp lý

Việc sử dụng thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid cần được thực hiện một cách hợp lý để giảm thiểu tình trạng kháng thuốc. Giáo dục cộng đồng về việc sử dụng thuốc đúng cách là rất cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid là một trong những nhóm thuốc tổng hợp đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn. Theo báo cáo của ngành y tế, thuốc giả và thuốc kém chất lượng chiếm khoảng 10% thị trường dược phẩm toàn cầu, gây ra hàng trăm nghìn ca tử vong mỗi năm. Tại Việt Nam, hơn 1.000 mẫu thuốc không đạt tiêu chuẩn chất lượng trong hơn 31.000 mẫu kiểm tra gần đây, cho thấy nhu cầu cấp thiết về các phương pháp kiểm định nhanh, chính xác và tiết kiệm chi phí. Luận văn tập trung nghiên cứu định lượng ba hoạt chất sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim – các thành phần chính trong nhóm Sulfamid – bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến tuyến tính. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2014-2016 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, với mục tiêu xây dựng quy trình phân tích nhanh, hiệu quả, góp phần nâng cao công tác giám định chất lượng thuốc, giảm thiểu tác hại của thuốc giả và thuốc kém chất lượng trên thị trường.

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 kế hồng ngoại gần và trung bình (NIR và MIR): Phương pháp phân tích dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại của các nhóm chức đặc trưng trong phân tử, cung cấp phổ hấp thụ đặc trưng cho từng hoạt chất. Vùng phổ từ 7500-2800 cm⁻¹ (NIR) và 4000-400 cm⁻¹ (MIR) được sử dụng để khảo sát các nhóm chức như -SO₂NH-, NH₂, C-H, O-H trong sulfamid.

• Thuật toán hồi quy đa biến tuyến tính: Bao gồm các phương pháp CLS (bình phương tối thiểu thông thường), ILS (bình phương tối thiểu nghịch đảo), PLS (bình phương tối thiểu từng phần) và PCR (hồi qui cấu tử chính). Các thuật toán này cho phép xây dựng mô hình toán học dựa trên phổ hấp thụ của mẫu chuẩn để định lượng đồng thời nhiều hoạt chất trong hỗn hợp mà không cần tách riêng.

• Khái niệm chính: Định lượng hoạt chất, phổ hồng ngoại, hồi quy đa biến, sulfaguanidin, sulfamethoxazol, trimethoprim, tá dược, giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu chuẩn và mẫu thực tế chứa sulfaguanidin, sulfamethoxazol, trimethoprim cùng các tá dược như tinh bột sắn, maltodextrin, Ca₃(PO₄)₂.

• Phương pháp phân tích: Mẫu được nghiền, trộn với KBr theo tỷ lệ chuẩn, ép viên và đo phổ hồng ngoại gần và trung bình bằng máy Agilent Technologies Cary 600 Series FTIR spectrometer. Dữ liệu phổ được xuất ra dạng ASCII và xử lý bằng phần mềm Matlab 7.6 với các thuật toán hồi quy đa biến.

• Phương pháp đối chứng: Định lượng sulfaguanidin bằng chuẩn độ thể tích; sulfamethoxazol và trimethoprim bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) theo tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam và Mỹ.

• Timeline nghiên cứu: Chuẩn bị mẫu, đo phổ, xây dựng mô hình hồi quy, đánh giá mô hình, ứng dụng phân tích mẫu thực tế, so sánh kết quả với phương pháp đối chứng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phổ hấp thụ đặc trưng: Các hoạt chất sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim có phổ hấp thụ rõ ràng trong vùng 3600-3000 cm⁻¹, với các đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm -SO₂NH-, NH₂, C-H, O-H, phù hợp để xây dựng mô hình định lượng.

2. Mô hình hồi quy đa biến: Mô hình PCR cho kết quả tốt nhất với độ thu hồi gần 100%, sai số tương đối thấp hơn so với các phương pháp CLS, ILS và PLS. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp PCR đạt khoảng 0,03-0,05 mg/ml và 0,11-0,18 mg/ml, đáp ứng yêu cầu phân tích định lượng.

3. Ảnh hưởng của tá dược: Các tá dược như tinh bột sắn, maltodextrin và Ca₃(PO₄)₂ không gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả phân tích khi sử dụng mô hình hồi quy đa biến, cho phép định lượng đồng thời các hoạt chất trong hỗn hợp phức tạp.

4. Ứng dụng thực tế: Phương pháp đã được áp dụng thành công để định lượng sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim trong các mẫu thuốc viên lưu hành trên thị trường, kết quả so sánh với phương pháp đối chứng HPLC cho thấy sai số dưới 5%, đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi của phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến trong việc định lượng nhanh các hoạt chất sulfamid. Việc sử dụng phổ toàn phần và mô hình PCR giúp giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu và sai số ngẫu nhiên, nâng cao độ chính xác so với các phương pháp truyền thống. So với sắc ký lỏng hiệu năng cao, phương pháp này tiết kiệm thời gian, chi phí và không cần sử dụng dung môi độc hại, phù hợp với xu hướng phân tích xanh và kiểm định nhanh ngoài hiện trường. Các biểu đồ phổ hấp thụ và đồ thị score plot, loading plot minh họa rõ sự phân biệt tín hiệu của từng hoạt chất và tá dược, hỗ trợ việc xây dựng mô hình hồi quy hiệu quả. Kết quả cũng phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về ứng dụng phổ hồng ngoại và chemometrics trong phân tích dược phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai áp dụng phương pháp tại các cơ sở kiểm nghiệm thuốc: Đào tạo nhân viên sử dụng thiết bị phổ hồng ngoại và phần mềm phân tích để thực hiện kiểm định nhanh chất lượng thuốc sulfamid, giảm thời gian và chi phí kiểm nghiệm.

2. Phát triển thiết bị cầm tay tích hợp thuật toán hồi quy đa biến: Hỗ trợ kiểm tra nhanh thuốc giả và thuốc kém chất lượng tại các điểm phân phối, cơ sở y tế, đặc biệt ở vùng sâu vùng xa trong vòng 1-2 năm tới.

3. Mở rộng nghiên cứu áp dụng cho các nhóm thuốc khác: Nghiên cứu xây dựng mô hình định lượng nhanh cho các nhóm kháng sinh và dược phẩm phổ biến khác, nâng cao khả năng giám sát chất lượng thuốc toàn diện.

4. Cập nhật và mở rộng cơ sở dữ liệu phổ chuẩn: Thu thập phổ hồng ngoại của nhiều mẫu thuốc thực tế và tá dược khác nhau để nâng cao độ chính xác và khả năng ứng dụng của mô hình hồi quy đa biến.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu hóa phân tích và dược phẩm: Có thể áp dụng phương pháp phổ hồng ngoại kết hợp chemometrics để phát triển các kỹ thuật phân tích nhanh, tiết kiệm chi phí.

2. Cơ quan quản lý và kiểm nghiệm thuốc: Sử dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến quy trình kiểm định chất lượng thuốc, đặc biệt trong phát hiện thuốc giả và thuốc kém chất lượng.

3. Doanh nghiệp sản xuất và phân phối dược phẩm: Áp dụng phương pháp để kiểm soát chất lượng nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng, nâng cao uy tín và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

4. Sinh viên và học viên chuyên ngành hóa phân tích, dược học: Tham khảo để hiểu rõ về ứng dụng phổ hồng ngoại và các thuật toán hồi quy đa biến trong phân tích dược phẩm hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp phổ hồng ngoại kết hợp hồi quy đa biến có ưu điểm gì so với HPLC?
   Phương pháp này nhanh, không cần dung môi, chi phí thấp và có thể phân tích đồng thời nhiều hoạt chất trong hỗn hợp mà không cần tách riêng, phù hợp cho kiểm định nhanh ngoài hiện trường.

2. Giới hạn phát hiện và định lượng của phương pháp này là bao nhiêu?
   Giới hạn phát hiện khoảng 0,03-0,05 mg/ml và giới hạn định lượng khoảng 0,11-0,18 mg/ml, đủ để phân tích hàm lượng hoạt chất trong thuốc viên thông thường.

3. Phương pháp có bị ảnh hưởng bởi các tá dược trong thuốc không?
   Kết quả nghiên cứu cho thấy các tá dược như tinh bột sắn, maltodextrin và Ca₃(PO₄)₂ không ảnh hưởng đáng kể khi sử dụng mô hình hồi quy đa biến, đảm bảo độ chính xác định lượng.

4. Phương pháp này có thể áp dụng cho các nhóm thuốc khác không?
   Có thể, với điều kiện xây dựng cơ sở dữ liệu phổ chuẩn và mô hình hồi quy phù hợp, phương pháp có thể mở rộng cho nhiều nhóm thuốc khác.

5. Thời gian phân tích một mẫu bằng phương pháp này là bao lâu?
   Thời gian đo phổ và xử lý dữ liệu chỉ mất vài phút, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống như HPLC.

Kết luận

• Phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến tuyến tính là công cụ hiệu quả để định lượng đồng thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim trong thuốc viên.
• Mô hình PCR cho kết quả chính xác nhất với độ thu hồi gần 100% và sai số thấp.
• Phương pháp tiết kiệm thời gian, chi phí, thân thiện với môi trường và phù hợp để kiểm định nhanh ngoài hiện trường.
• Ứng dụng thành công trên mẫu thực tế, kết quả so sánh với phương pháp đối chứng HPLC cho thấy độ tin cậy cao.
• Đề xuất triển khai áp dụng rộng rãi, phát triển thiết bị cầm tay và mở rộng nghiên cứu cho các nhóm thuốc khác trong tương lai gần.

Các cơ quan kiểm nghiệm và doanh nghiệp dược phẩm nên phối hợp triển khai đào tạo và áp dụng phương pháp này để nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng thuốc, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề với cơ quan chức năng về hiện tượng làm giả thuốc này và khi đó cơ quan chức năng mới tiến hành xác minh (kiểm tra đột xuất tại các cơ sở sản xuất kinh doanh; niêm phong mẫu và đem phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, rồi đưa ra kết luận) [3]. Quá trình này thường rất tốn kém và mất thời gian, do đó đòi hỏi cần phải nghiên cứu tìm ra một phương pháp kiểm nghiệm mới, nhanh chóng, đơn giản và tiết kiệm để kiểm định nhanh được chất lượng thuốc ngoài hiện trường. Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid 1. Lịch sử ra đời nhóm Sulfamid Ngay từ những năm đầu thế kỉ các nhà khoa học nhận thấy rằng các phẩm nhuộm có tác dụng kháng khuẩn, tuy nhiên các phẩm nhuộm thường rất độc.

Trong những cố gắng tìm những thuốc kháng khuẩn trên cơ sở các thuốc nhuộm năm 1913, người ta đã tìm thấy phẩm azoic cryzoidin có tác dụng diệt khuẩn và tương đối ít độc [28]. Đồng thời khi thêm nhóm –SO2NH2 các phẩm nhuộm thường rất bền vì gắn chặt vào protein, vì vậy người ta cũng gắn thêm vào phân tử cryzoidin nhóm sulfamido, kết quả là cho một chất có khả năng chống tụ cầu và liên cầu prontosil. Đây là chất kháng khuẩn đầu tiên thu được bằng phương pháp tổng hợp toàn phần. Prontosil khó tan trong nước nên người ta thêm vào đó nhóm COOH từ đó có thể tạo muối dễ tan.

Năm 1935, Domagk, Trefouel và Levaditikhisi dùng prontosil kháng khuẩn thì nhận thấy: mặc dù có kết quả tốt trên liên cầu trên in vivo nhưng lại không có tác dụng trên in vitro, như vậy có thể khi vào cơ thể, prontosil Chuyên ngành hóa phân tích 3 Trường ĐHKHTN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học đã chuyển hóa thành chất khác có tác dụng kháng khuẩn [15]. Khi phân tích công thức của prontosil ta thấy đó là các azoic được điều chế bằng cách diazo hóa p- amino benzene sulfonamid(sulfanilamid) ngưng tụ với m-phenylendiamin. Khi thay m-phenylendiamin bằng các amin hoặc các phenol khác chúng ta thu được các dẫn chất có tác dụng kháng khuẩn nhưng khi thay sulfanilamid bằng các anilin khác nhau thì thu được các chất không có tác dụng kháng khuẩn. Như vậy, có thể các sulfanilamid là phần có tác dụng kháng khuẩn.

Thật vậy, khi thử tác dụng của sulfanilamid cho thấy có tác dụng kháng khuẩn tốt. Khi kiểm tra nước tiểu của người uống prontosil thấy có mặt sulfanilamid dưới dạng acetyl hóa. [6, 13] Sulfanilamid đã trở thành sulfamid đầu tiên trong lịch sử. Việc phát hiện ra prontosil và sulfanilamid đã mở ra một kỉ nguyên mới cho việc hóa trị liệu các bệnh nhiễm khuẩn.

Dựa trên cấu trúc của sulfanilamid người ta đã tổng hợp rất nhiều sulfamid, trong đó có khoảng 40 loại được sử dụng làm thuốc. Ngày nay, việc ra đời của các kháng sinh có tác dụng kháng khuẩn rất mạnh nên các sulfamid được sử dụng ít hơn. Tuy nhiên việc sử dụng các sulfamid có ưu điểm:  Có thể sản xuất lớn, giá thành rẻ  Nhiều sulfamid có tác dụng khác: lợi tiểu, hạ đường huyết  Các tác dụng phụ của sulfamid đã được khắc phục tốt 1. Cấu tạo chung của nhóm Sulfamid Các sulfamid kháng khuẩn là dẫn chất của p- aminobenzensulfonamid, có công thức cấu tạo chung là: R2 HN SO2 NH R1 Trong đó thường gặp R2 là H, và cũng chỉ khi R2 là H thì sulfamid mới có hoạt tính kháng khuẩn, khi R2 ≠H, thì chất đó là tiền thuốc.

R1 có thể là mạch thẳng, dị vòng. Tuy nhiên, nếu R1 là dị vòng thì hiệu lực kháng khuẩn mạnh hơn, thông thường là các dị vòng 2 – 3 dị tố. Khi R1 và R2 đều là gốc hidro thì thu được sulfamid là có cấu tạo đơn giản nhất (sulfanilamid) [6]. Chuyên ngành hóa phân tích 4 Trường ĐHKHTN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học Sulfamid có công thức cấu tạo gần giống với PABA (para amino benzoic acid) là nguồn nguyên liệu cần thiết cho vi khuẩn tổng hợp acid folic để phát triển.

Do đó sulfamid tranh chấp với PABA ngăn cản quá trình tổng hợp acid folic của vi khuẩn. Ngoài ra, sulfamid còn ức chế dihydrofolat synthetase, một enzym tham gia tổng hợp acid folic. Về mặt lý thuyết, phổ kháng khuẩn của sulfamid rất rộng, gồm hầu hết các cầu khuẩn, trực khuẩn gram (+) và (-). Hiện nay, tỷ lệ kháng thuốc và kháng chéo giữa các sulfamid đang rất cao nên đã hạn chế việc sử dụng sulfamid rất nhiều.

Mặt khác do có nhiều độc tính và đã có kháng sinh thay thế, sulfamid ngày càng ít dùng một mình, thường dùng dạng phối hợp sulfamethoxazol với trimethoprim để tăng khả năng điều trị của thuốc. Dưới đây là công thức cấu tạo của một số sulfamid phổ biến Bảng 1.1: Công thức cấu tạo của một số Sulfamid phổ biến Tên Công thức R1 R2 NH2 Sulfaguanidin C7H10N4O2S -H NH N C10H10N4O2S Sulfadiazin -H N CH3 Sulfamethoxazol C10H11N3O3S -H O N N N Sulfadoxin C12H14N4O4S -H H3OC OCH3 Chuyên ngành hóa phân tích 5 Trường ĐHKHTN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học 1. Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid  Tính chất vật lý Sulfamid ở dạng tinh thể màu trắng hoặc màu vàng nhạt trừ prontosil, không mùi, thường ít tan trong nước, benzen, chloroform. Sulfamid tan trong dung dịch acid vô cơ loãng và hydroxyd kiềm (trừ sulfaguanidin) [6].

Các sulfamid có các thông số xác định về: độ chảy, phổ IR, phổ UV (do có chứa nhân thơm).  Tính chất hóa học Hầu hết các Sulfamid đều có tính chất lưỡng tính: [6] - Tính acid (trừ sulfaguanidin): do có H ở N- amid linh động - Tính bazơ: Có tính kiềm do có nhóm amin thơm tự do, nên tan trong dung dịch acid. Các sulfamid có thể tham gia phản ứng diazo hoá do có nhóm amin thơm tự do (có thể tham gia phản ứng ghép đôi với 2-naphtol/kiềm để cho sản phẩm màu đỏ da cam). Tác dụng với một số muối kim loại (CuSO4, CoCl2) tạo thành phức màu tủa với Cu2+, Co2+ đặc trưng cho từng sulfamid, nên thường được dùng để phân biệt các sulfamid với nhau.

Đốt khô trong ống nghiệm, sulfamid bị phân huỷ, để lại cặn có màu điển hình cho từng sulfamid, ví dụ, đốt sunfanilamid sẽ giải phóng ammoniac và cho cặn màu xanh tím. Phân loại sulfamid Sulfamid là một trong những kháng sinh tổng hợp đầu tiên được loài người phát hiện và sử dụng. Việc tìm thấy sulfamid đã mở ra một kỷ nguyên mới của các thuốc chống nhiễm khuẩn trước khi có penicilin. Khi phân loại kháng sinh theo tác dụng, nhóm sulfamid được xếp vào nhóm các loại kháng sinh có tác dụng kìm khuẩn.

Do tác dụng của sulfamid đều giống nhau, việc điều trị dựa vào dược động học của thuốc cho nên người ta chia các sulfamid làm 4 loại: Loại hấp thu nhanh, thải trừ nhanh: nồng độ tối đa trong máu sau uống là 2 - 4h. t1/2 =6-8h, thải trừ 95% trong 24h. Dùng điều trị nhiễm khuẩn theo đường máu như sulfadiazin, sulfisoxazol (Gantrisin), sulfamethoxazol (Gantazol). Loại hấp thu rất ít: dùng chữa viêm ruột, Chuyên ngành hóa phân tích 6 Trường ĐHKHTN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học viêm loét đại tràng như sufaguanidin (Ganidan).

Loại thải trừ chậm: duy trì được nồng độ điều trị trong máu lâu, t1/2 có thể tới 7 - 9 ngày nên chỉ cần uống 1 lần/ngày. Hiện dùng sulfadoxin (Fanasil), phối hợp với pyrimethamin trong Fansidar để dự phòng và điều trị sốt rét kháng cloroquin. Loại để dùng tại chỗ: ít hoặc khó tan trong nước. Dùng điều trị các vết thương tại chỗ (mắt, vết bỏng) dưới dạng dung dịch hoặc kem.

Có sulfacetamid, silver sulfadiazin, mafenid. [2] Hiện nay hầu hết các vi khuẩn đều kháng với sulfamid nên thuốc này rất ít được sử dụng. Để khắc phục nhược điểm này người ta thường dùng sulfamid ở dạng phối hợp. Dạng phối hợp phổ biến nhất của sulfamid là việc kết hợp giữa sulfamethoxazol và trimethoprim với tỉ lệ 1 trimethoprim và 5 sulfamethoxazol nhằm tạo ra kháng sinh có khả năng kháng khuẩn, tăng hiệu quả điều trị và giảm tỉ lệ kháng thuốc của vi khuẩn, thuốc hấp thu tốt qua đường tiêu hóa, t/2 của thuốc từ 9-11 giờ.

Dược động học Các sulfamid được hấp thu nhanh qua dạ dày và ruột (trừ loại sulfaguanidin), 70 - 80% liều uống vào được máu, gắn với protein huyết tương 40 - 80%, nồng độ tối đa đạt được sau 2- 4 giờ. Từ máu, sulfamid khuếch tán rất dễ dàng vào các mô, vào dịch não tuỷ (bằng 1/2 hoặc tương đương với nồng độ trong máu), qua rau thai, gây độc. Các quá trình chuyển hóa chủ yếu ở gan của sulfamid gồm: Phản ứng liên hợp với acid glucuronic thành dạng bất hoạt nhưng có tính hòa tan. Phản ứng acetyl hóa tạo thành dạng bất hoạt và không tan nên thường gây độc (hình thành dạng tinh thể ở thận).

Sau đó các sulfamid được bài thải qua thận là chủ yếu (trừ các sulfamid kháng khuẩn đường ruột), một ít qua phân, sữa. Độc tính của sulfamid Tác dụng phụ khi sử dụng sulfamid là khoảng 5% khác nhau đối với mỗi cá thể và đối với mỗi loại sulfamid. Dưới đây là một số tác dụng có thể gặp khi sử dụng sulfamid: Rối loạn hệ thống tạo máu: cơ chế tác dụng rất khác nhau, có trường hợp là do mẫn cảm, trường hợp khác do sự tan huyết liên quan đến sự hoạt hóa glucose- 6 Chuyên ngành hóa phân tích 7 Trường ĐHKHTN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học photsphat dehydrogenase. Phản ứng này không phụ thuộc vào nồng độ sulfamid mà vào từng cá thể.

Phản ứng thường xảy ra trong tuần đầu dùng thuốc. Triệu chứng có thể là: buồn nôn, sốt, chóng mặt, vàng da, xanh xao, trong trường hợp nặng có thể là thiếu máu bất sản. Một số trường hợp có thể gây tím tái do tạo methemoglobin. Thận: đây là trường hợp không mong muốn thường gặp nhất khi sử dụng sulfamid.

Sulfamid có thể gây kết tinh ở thận, gây tổn thương thận, viêm thận, sỏi thận, đái ra máu. Nhược điểm này đã được khắc phục dần do tìm được những sulfamid ít acetyl hóa, ít kết tinh… Phản ứng tăng nhạy cảm: phản ứng rất khác nhau với từng loại sulfamid và với từng người, thường xuất hiện khi sử dụng các loại sulfamid tác động chậm. Triệu chứng có thể là nổi ban đỏ, xuất huyết…Khi dùng ngoài da có thể gây nám da do sự kích thích sự nhạy cảm của da khi tiếp xúc với tia tử ngoại.