Luận án tiến sĩ hóa học: Phát triển và ứng dụng phương pháp điện di mao quản CEC 4D để định lượng các nhóm kháng sinh

• Tác giả: Lê Thái Bình
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Thị Ngọc Mai
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Phân tích
• Đề tài: Nghiên cứu phát triển và ứng dụng phương pháp điện di mao quản detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-CD) để định lượng một số nhóm kháng sinh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về kháng sinh
• 1.2. Vấn đề kháng kháng sinh trên thế giới và Việt Nam
• 1.3. Các phương pháp xác định kháng sinh trong mẫu dược phẩm và mẫu sinh học
• 1.3.1. Phương pháp sắc kí
• 1.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử
• 1.3.3. Phương pháp điện hóa
• 1.3.4. Phương pháp điện di mao quản
• 1.3.4.1. Giới thiệu chung về phương pháp điện di mao quản
• 1.3.4.2. Nguyên tắc và cấu tạo của một hệ điện di mao quản cơ bản
• 1.3.4.3. Cơ sở lý thuyết của điện di mao quản
• 1.3.4.4. Dòng điện di thẩm thấu và sự di chuyển của ion chất phân tích trong mao quản
• 1.3.4.5. Các detector thông dụng trong phương pháp điện di mao quản
• 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thiết bị và hóa chất
• 2.2. Chuẩn bị các dung dịch hóa chất
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp CE-CD
• 2.3.2. Phương pháp khảo sát xác định các điều kiện thích hợp
• 2.3.3. Thông tin mẫu và xử lý mẫu dược phẩm
• 2.3.4. Phương pháp lấy mẫu, xử lý, làm giàu mẫu huyết tương
• 2.3.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định đồng thời Amikacin, Streptomycin, Kanamycin A, Kanamycin B bằng CE-CD
• 3.1.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.1.2. Xây dựng đường chuẩn các chất phân tích và đánh giá phương pháp
• 3.1.3. Phân tích đồng thời Amikacin, Streptomycin và Kanamycin trong mẫu dược phẩm
• 3.2. Xác định đồng thời Vancomycin và Teicoplanin bằng CE-CD
• 3.2.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.2.2. Xây dựng đường chuẩn các chất phân tích và đánh giá phương pháp
• 3.2.3. Phân tích đồng thời Vancomycin và Teicoplanin trong mẫu dược phẩm
• 3.3. Xác định đồng thời Amoxicillin, Ampicillin, Cefoperazon và Sulbactam bằng CE-CD
• 3.3.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.3.2. Xây dựng đường chuẩn các chất phân tích và đánh giá phương pháp
• 3.3.3. Phân tích đồng thời Amoxicillin, Ampicillin, Cefoperazon và Sulbactam trong mẫu dược phẩm
• 3.4. Xác định đồng thời Doripenem, Meropenem, Imipenem và Ertapenem bằng CE-CD
• 3.4.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.4.2. Xây dựng đường chuẩn các chất phân tích và đánh giá phương pháp
• 3.4.3. Phân tích đồng thời Doripenem, Meropenem, Imipenem và Ertapenem trong mẫu dược phẩm
• 3.4.4. Xây dựng quy trình chiết pha rắn Meropenem và Imipenem trong mẫu huyết tương nhằm xác định bằng phương pháp CE-CD
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU

I. Tổng quan về phương pháp điện di mao quản

Phương pháp điện di mao quản (CE) là một kỹ thuật phân tích hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong việc định lượng các chất hóa học, đặc biệt là kháng sinh. Phương pháp này dựa trên nguyên lý di chuyển của các ion trong điện trường, qua một mao quản có kích thước nhỏ. CEC 4D là một phiên bản nâng cao của CE, tích hợp detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-CD), giúp tăng độ nhạy và độ chính xác trong phân tích. Phương pháp này được đánh giá cao nhờ khả năng phân tích đồng thời nhiều chất, tiết kiệm thời gian và chi phí.

1.1. Nguyên lý và cấu tạo của hệ điện di mao quản

Hệ thống điện di mao quản cơ bản bao gồm một mao quản silica, hai điện cực và một nguồn điện áp cao. Khi điện trường được áp dụng, các ion chất phân tích di chuyển với tốc độ khác nhau dựa trên điện tích và kích thước của chúng. Dòng điện di thẩm thấu (EOF) đóng vai trò quan trọng trong việc đẩy các chất phân tích qua mao quản. Detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-CD) được sử dụng để đo tín hiệu mà không cần tiếp xúc trực tiếp với mẫu, giảm thiểu nhiễu và tăng độ chính xác.

1.2. Ưu điểm của phương pháp điện di mao quản

Phương pháp điện di mao quản có nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền thống như sắc ký và quang phổ. Nó yêu cầu lượng mẫu nhỏ, thời gian phân tích nhanh và có thể phân tích đồng thời nhiều chất. Đặc biệt, CEC 4D với detector độ dẫn không tiếp xúc giúp tăng độ nhạy và độ chính xác, phù hợp cho việc định lượng kháng sinh trong các mẫu phức tạp như dược phẩm và mẫu sinh học.

II. Ứng dụng phương pháp điện di mao quản trong định lượng kháng sinh

Phương pháp điện di mao quản đã được ứng dụng rộng rãi trong việc định lượng kháng sinh, đặc biệt là các nhóm kháng sinh quan trọng như beta-lactam, aminoglycosid và polypeptid. Phương pháp này cho phép phân tích đồng thời nhiều kháng sinh trong cùng một mẫu, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. CEC 4D với detector độ dẫn không tiếp xúc đã chứng minh hiệu quả trong việc phân tích các mẫu dược phẩm và mẫu sinh học, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao.

2.1. Phân tích đồng thời các nhóm kháng sinh

Một trong những ứng dụng nổi bật của phương pháp điện di mao quản là khả năng phân tích đồng thời nhiều nhóm kháng sinh. Ví dụ, phương pháp này đã được sử dụng để định lượng đồng thời Amikacin, Streptomycin, Kanamycin A và Kanamycin B trong các mẫu dược phẩm. CEC 4D với detector độ dẫn không tiếp xúc đã giúp tối ưu hóa các điều kiện phân tích, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao.

2.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp

Để đảm bảo độ tin cậy của phương pháp điện di mao quản, các nghiên cứu đã tiến hành đánh giá các thông số như độ lặp lại, độ thu hồi và giới hạn phát hiện. Kết quả cho thấy phương pháp này có độ lặp lại tốt, độ thu hồi cao và giới hạn phát hiện thấp, phù hợp cho việc định lượng kháng sinh trong các mẫu phức tạp. CEC 4D đã chứng minh hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống như HPLC.

III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về phương pháp điện di mao quản và ứng dụng CEC 4D trong định lượng kháng sinh có giá trị khoa học và thực tiễn cao. Phương pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng phân tích mà còn góp phần vào việc kiểm soát chất lượng dược phẩm, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong điều trị. Phương pháp điện di mao quản cũng mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phân tích các chất hóa học khác, đóng góp vào sự phát triển của ngành hóa phân tích.

3.1. Đóng góp vào kiểm soát chất lượng dược phẩm

Việc ứng dụng phương pháp điện di mao quản trong định lượng kháng sinh đã góp phần quan trọng vào việc kiểm soát chất lượng dược phẩm. Phương pháp này giúp phát hiện nhanh chóng và chính xác các loại thuốc giả, thuốc hết hạn, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. CEC 4D với detector độ dẫn không tiếp xúc đã chứng minh hiệu quả trong việc phân tích các mẫu phức tạp, đóng góp vào việc nâng cao chất lượng dược phẩm.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu về phương pháp điện di mao quản và CEC 4D mở ra nhiều hướng phát triển trong tương lai. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong việc phân tích các chất hóa học khác, không chỉ giới hạn trong lĩnh vực dược phẩm. Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và máy học có thể giúp tối ưu hóa quá trình phân tích, đưa phương pháp điện di mao quản trở thành công cụ không thể thiếu trong ngành hóa phân tích.