Nghiên cứu xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu bằng phương pháp von ampe

Luận án tiến sĩ nghiên cứu xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu bằng phương pháp von ampe, góp phần nâng cao chất lượng phân tích.

• Tác giả: Trần Quang Hải
• Người hướng dẫn: TS. Từ Vọng Nghi
• Trường học: Trường đại học khoa học tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Nghiên cứu xác định hàm lượng một số chất hữu cơ trong dược phẩm và trong nước tiểu bằng phương pháp von - ampe
• Loại tài liệu: Luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. THIẾT BỊ DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
• 2.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp von-ampe vòng (CV)
• 2.3.2. Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp von-ampe xung vi phân (DP)
• 2.3.3. Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp xung vi phân hòa tan – hấp phụ (DP – AdSV)
• 2.3.4. Tiến hành thí nghiệm theo kỹ thuật chiết pha rắn (SPE)
• 2.3.5. Phương pháp định lượng các hoạt chất trong thuốc
• 2.3.6. Xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG OFLOXACIN
• 3.1.1. Khảo sát các điều kiện cơ bản xác định ofloxacin
• 3.1.2. Khảo sát khoảng tuyến tính và đánh giá phương pháp
• 3.1.3. Xây dựng qui trình định lượng ofloxacin trong mẫu thuốc
• 3.1.4. Áp dụng thực tế phân tích hàm lượng ofloxacin trong các mẫu thuốc
• 3.1.5. Nghiên cứu qui trình định lượng ofloxacin trong các mẫu nước tiểu
• 3.1.6. Áp dụng thực tế phân tích hàm lượng ofloxacin trong các mẫu nước tiểu
• 3.2. NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG METRONIDAZOL
• 3.2.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.2.2. Khảo sát khoảng tuyến tính và đánh giá phương pháp
• 3.2.3. Xây dựng qui trình định lượng metronidazol trong các mẫu thuốc
• 3.2.4. Áp dụng thực tế phân tích hàm lượng metronidazol trong các mẫu thuốc
• 3.2.5. Nghiên cứu định lượng metronidazol trong mẫu nước tiểu
• 3.3. NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG CLORPHENIRAMIN MALEAT
• 3.3.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp
• 3.3.2. Khảo sát khoảng tuyến tính và đánh giá phương pháp
• 3.3.3. Xây dựng qui trình định lượng clorpheniramin maleat trong mẫu thuốc
• 3.3.4. Áp dụng thực tế phân tích trong các mẫu thuốc
• 3.4. NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG CEFADROXIL
• 3.4.1. Nghiên cứu định lượng cefadroxil bằng phương pháp von – ampe xung vi phân
• 3.4.2. Nghiên cứu định lượng cefadroxil bằng phương pháp von – ampe hòa tan hấp phụ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm

Nghiên cứu hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu là một lĩnh vực quan trọng trong hóa phân tích. Việc xác định chính xác hàm lượng các chất này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng thuốc mà còn hỗ trợ trong việc theo dõi hiệu quả điều trị của bệnh nhân. Phương pháp von ampe đã được chứng minh là một công cụ hữu hiệu trong việc phân tích các hợp chất hữu cơ, nhờ vào độ nhạy và khả năng phát hiện nhanh chóng.

1.1. Tầm quan trọng của việc xác định hàm lượng chất hữu cơ

Việc xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả điều trị. Các chất hữu cơ như ofloxacin, metronidazol, và cefadroxil thường được sử dụng trong điều trị nhiều bệnh lý. Do đó, việc kiểm soát hàm lượng của chúng trong cơ thể là cần thiết để tránh các tác dụng phụ không mong muốn.

1.2. Các phương pháp phân tích hiện có

Hiện nay, có nhiều phương pháp được sử dụng để xác định hàm lượng chất hữu cơ, bao gồm sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và các phương pháp quang phổ. Tuy nhiên, phương pháp von ampe nổi bật với ưu điểm về độ nhạy và chi phí thấp, giúp tiết kiệm thời gian và tài nguyên trong quá trình phân tích.

II. Thách thức trong việc xác định hàm lượng chất hữu cơ

Mặc dù có nhiều phương pháp phân tích, nhưng việc xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu vẫn gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như độ chính xác, độ nhạy và khả năng phát hiện các chất ở nồng độ thấp là những vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Độ chính xác và độ nhạy của phương pháp

Độ chính xác và độ nhạy là hai yếu tố quan trọng trong việc xác định hàm lượng chất hữu cơ. Phương pháp von ampe, mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng cũng cần được tối ưu hóa để đảm bảo độ chính xác cao nhất trong các phép đo.

2.2. Khó khăn trong việc thu thập mẫu

Việc thu thập mẫu nước tiểu và dược phẩm để phân tích cũng gặp nhiều khó khăn. Các yếu tố như thời gian thu thập, cách bảo quản mẫu có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Do đó, cần có quy trình chuẩn hóa để đảm bảo tính nhất quán trong các nghiên cứu.

III. Phương pháp von ampe trong phân tích chất hữu cơ

Phương pháp von ampe là một trong những kỹ thuật điện hóa được sử dụng phổ biến trong phân tích hóa học. Kỹ thuật này cho phép xác định hàm lượng chất hữu cơ với độ nhạy cao và thời gian phân tích ngắn. Các phương pháp như cực phổ xung vi phân (DPP) và von ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) đã được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu.

3.1. Cực phổ xung vi phân DPP

Cực phổ xung vi phân (DPP) là một kỹ thuật cho phép xác định các chất hữu cơ với độ nhạy cao. Kỹ thuật này sử dụng xung điện để tăng cường tín hiệu, giúp phát hiện các chất ở nồng độ thấp hơn so với các phương pháp truyền thống.

3.2. Von ampe hòa tan hấp phụ AdSV

Phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) cho phép xác định các chất hữu cơ trong mẫu nước tiểu một cách hiệu quả. Kỹ thuật này giúp tăng cường độ nhạy và độ chính xác của phép đo, đồng thời giảm thiểu thời gian phân tích.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp von ampe

Phương pháp von ampe đã được áp dụng rộng rãi trong việc xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí, giúp các nhà nghiên cứu và lâm sàng có thể theo dõi hiệu quả điều trị một cách chính xác.

4.1. Phân tích hàm lượng ofloxacin trong nước tiểu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp von ampe có thể xác định hàm lượng ofloxacin trong nước tiểu với độ chính xác cao. Điều này giúp theo dõi hiệu quả điều trị và điều chỉnh liều lượng thuốc cho bệnh nhân.

4.2. Ứng dụng trong phân tích dược phẩm

Phương pháp von ampe cũng được sử dụng để phân tích hàm lượng các dược phẩm khác như metronidazol và cefadroxil. Việc này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng thuốc mà còn hỗ trợ trong việc phát hiện các sản phẩm giả mạo trên thị trường.

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

Nghiên cứu xác định hàm lượng chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu bằng phương pháp von ampe đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa phân tích. Với những ưu điểm vượt trội, phương pháp này hứa hẹn sẽ trở thành một công cụ quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng thuốc và theo dõi hiệu quả điều trị.

5.1. Tương lai của phương pháp von ampe

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, phương pháp von ampe sẽ ngày càng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu phân tích ngày càng cao trong ngành dược. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và nâng cao độ nhạy của phương pháp.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu trong tương lai sẽ hướng đến việc áp dụng phương pháp von ampe trong các lĩnh vực khác như thực phẩm và môi trường. Điều này không chỉ giúp mở rộng ứng dụng của phương pháp mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công tác kiểm nghiệm dược phẩm và đánh giá tương đương sinh học (bioequivalence) đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng, hiệu lực điều trị và tính an toàn của thuốc lưu hành trên thị trường. Tại Việt Nam, tính đến tháng 7 năm 2009, cả nước có 171 doanh nghiệp sản xuất thuốc (trong đó có 93 doanh nghiệp sản xuất tân dược nhưng chỉ có 53 doanh nghiệp đạt chuẩn GMP-WHO). Cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các chế phẩm thuốc generic, nhiều loại thuốc phiên bản dù tương đương về mặt bào chế (cùng công thức, hàm lượng dược chất, dạng bào chế, đường dùng) nhưng lại không đạt hiệu quả điều trị lâm sàng tương đương với biệt dược gốc. Để chứng minh tương đương sinh học, yêu cầu bắt buộc là phải thực hiện nhiều phép phân tích định lượng hoạt chất trong các dịch sinh học của người bệnh nhằm đánh giá chính xác tốc độ và mức độ hấp thu cũng như đào thải thuốc.

Từ trước đến nay, các phương pháp phân tích tiêu chuẩn được quy định trong Dược điển Việt Nam và áp dụng phổ biến trong kiểm nghiệm thuốc chủ yếu là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS/MS), sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) và các phương pháp trắc quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis). Mặc dù phương pháp HPLC có độ nhạy, độ chọn lọc cao và khả năng tách tốt, song chi phí đầu tư thiết bị, cột tách và dung môi phân tích rất tốn kém, quy trình vận hành phức tạp và không đáp ứng được yêu cầu phân tích nhanh hàng loạt. Trong khi đó, phương pháp trắc quang đòi hỏi các công đoạn chiết tách phức tạp, tốn thời gian, dễ gây hao hụt chất phân tích và độ phân giải hạn chế.

Trong bối cảnh đó, nhóm các phương pháp phân tích điện hóa, đặc biệt là phương pháp von-ampe và cực phổ, nổi lên như một giải pháp thay thế hiệu quả nhờ chi phí thiết bị và hóa chất thấp, thao tác đơn giản, thời gian phân tích nhanh, độ nhạy cao. Tại Việt Nam, thiết bị phân tích điện hóa đa chức năng đã được chế tạo trong nước (bởi nhóm nghiên cứu của GS. Lê Quốc Hùng tại Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) với độ chính xác tương đương máy nhập ngoại nhưng giá thành thấp hơn đáng kể. Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp von-ampe trong phân tích các hợp chất hữu cơ và dược phẩm trong dịch sinh học tại Việt Nam vẫn còn hạn chế.

Luận án "Nghiên cứu xác định hàm lượng một số chất hữu cơ trong dược phẩm và trong nước tiểu bằng phương pháp von - ampe" do nghiên cứu sinh Trần Quang Hải thực hiện thuộc chuyên ngành Hóa phân tích (Mã số: 62 44 29 01), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Từ Vọng Nghi và TS. Dương Quang Phùng, bảo vệ năm 2014 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là xây dựng và đề xuất các quy trình phân tích bằng phương pháp von-ampe để xác định các thuốc kháng sinh và kháng histamin trong dược phẩm và mẫu nước tiểu. Để đạt được mục tiêu này, luận án triển khai 4 nội dung thực nghiệm cụ thể:

1. Khảo sát xây dựng quy trình phân tích hàm lượng một số hoạt chất đang sử dụng phổ biến trong điều trị bệnh bao gồm: Ofloxacin (kháng sinh nhóm quinolon thế hệ hai), Metronidazol (thuốc kháng virus, vi khuẩn kị khí và ký sinh trùng), Clorpheniramin maleat (kháng histamin thế hệ một), Cefadroxil (kháng sinh nhóm cephalosporin thế hệ thứ nhất).
2. Phân tích hàm lượng các hoạt chất nêu trên trong các chế phẩm thuốc thương mại đang lưu thông trên thị trường Việt Nam.
3. Khảo sát xây dựng quy trình xử lý mẫu và phân tích hàm lượng thuốc trong nước tiểu bệnh nhân.
4. Phân tích hàm lượng thuốc trong nước tiểu thu thập từ một số bệnh nhân thực tế.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm:

• Đối tượng hoạt chất: 4 dược chất hữu cơ gồm Ofloxacin, Metronidazol, Clorpheniramin maleat và Cefadroxil.
• Đối tượng mẫu thuốc: Các chế phẩm thương mại đang lưu hành tại Việt Nam (viên nén, viên nén bao phim, viên nang, thuốc nhỏ mắt, thuốc bột) do các công ty dược phẩm trong và ngoài nước sản xuất (Imexpharm, Traphaco, Sanofi-Aventis Việt Nam, Dược phẩm Hà Tây, Dược phẩm Hậu Giang, Mebiphar, TW-Vidipha, Glomed).
• Đối tượng dịch sinh học: Mẫu nước tiểu thu thập từ các bệnh nhân không mắc chứng suy thận đang điều trị tại Bệnh viện 354, Bệnh viện Thanh Nhàn (Hà Nội) và phòng khám tư nhân tại huyện Hoài Đức (Hà Nội).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Trong phần tổng quan, tác giả đã hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong và ngoài nước liên quan đến cấu trúc hóa học, tính chất dược lý, dược động học và các phương pháp định lượng đối với từng hoạt chất:

• Ofloxacin: Theo Dược điển Việt Nam 4, ofloxacin được định lượng bằng HPLC pha đảo với cột C18 (25 cm x 4,6 mm; 5 µm), pha động natri lauryl sulfat 0,24% - acetonitril - acid acetic băng (580:400:20), detector UV 294 nm. Dược điển Anh quy định chuẩn độ điện thế trong môi trường khan bằng dung dịch acid perchloric 0,1 M. Về các nghiên cứu quốc tế, Tamer Ayla xác định ofloxacin bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) trên điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE) trong nền đệm Britton-Robinson (BR) pH 6,00 với khoảng tuyến tính 0,079 - 197,5 µg/ml. Chan Kwok Ping xác định đồng thời ofloxacin và moxifloxacin bằng HPLC đầu dò huỳnh quang (LOD 10 ng/ml). Rao Yi sử dụng phương pháp phân tích dòng chảy (FIA) với khoảng tuyến tính 0,04 - 4 µg/ml (LOD 0,016 µg/ml). Ambrosi Adriano và cộng sự xác định ofloxacin bằng phương pháp von-ampe xung vi phân (DP) trên điện cực giọt thủy ngân tĩnh trong nền NaClO4 0,2 M (LOD 5,2 µM). Zhou Gerong ứng dụng phương pháp cực phổ xung thường trong đệm BR pH 4,0.
• Metronidazol: Dược điển Việt Nam quy định phương pháp trắc quang phổ tử ngoại tại bước sóng 277 nm trong dung dịch HCl 0,1 M; Dược điển Anh dùng chuẩn độ điện thế bằng HClO4 0,1 M. Trên thế giới, Gholivand Mohammad Bagher xác định metronidazol bằng phương pháp von-ampe hòa tan catot (CSV) trên điện cực than nhão phủ màng polyme trong nền đệm BR pH 7,0 (LOD 3,59). Bollo nghiên cứu tính chất điện hóa bằng von-ampe vòng (CV) trên điện cực HMDE và điện cực than gương (GCE) trong hỗn hợp DMF - amoni citrat (60:40, KCl 0,3 M), ghi nhận sóng khử tại -1,090 V và -1,082 V. Brett xác định metronidazol bằng von-ampe xung vi phân (DPV) trên điện cực GCE biến tính trong đệm acetat pH 4,5 (LOD 3,44 µM). Tại Việt Nam, Trương Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Thanh Thảo, Nguyễn Kim Xuân công bố quy trình HPLC định lượng đồng thời metronidazol, cloramphenicol và dexamethason acetat.
• Clorpheniramin maleat: Dược điển Việt Nam 4 xác định bằng quang phổ hấp thụ tử ngoại tại 265 nm trong nền H2SO4 0,25 M; Dược điển Anh chuẩn độ điện thế bằng HClO4 0,1 M. Einar Jacobsen và Knut Hbgberg nghiên cứu cực phổ trong nền H2SO4 0,25 M thu được sóng cực phổ tại -0,7 V. Leena Suntornsuk và cộng sự định lượng clorpheniramin maleat và paracetamol bằng HPLC (LOQ 4 µg/ml). Abdolraouf Samadi-Maybodi xác định bằng huỳnh quang (LOD 0,18 µg/ml). Nevin Erk định lượng bằng HPLC trong một số chế phẩm (LOQ từ 0,16 đến 2,9 µg/ml). Tại Việt Nam, Bùi Tùng Hiệp và Vũ Khanh nghiên cứu chất chuyển hóa của clorpheniramin trong nước tiểu bằng HPLC. Năm 2012, Amiri M. nghiên cứu phương pháp CV và DP sử dụng điện cực than mềm biến tính trên máy Metrohm 797 VA (LOD khoảng 8,0).
• Cefadroxil: Dược điển Việt Nam 4 và Dược điển Anh xác định cefadroxil bằng HPLC sử dụng cột C18, pha động acetonitril - đệm phosphat pH 5,0 (4:96), phát hiện UV tại 230 nm hoặc 254 nm. Papadoyannis phân tích 4 cephalosporin bằng HPLC-UV ở 265 nm (LOD của cefadroxil là 0,01 µg/ml). Aswani Kumar và cộng sự định lượng bằng trắc quang qua phản ứng tạo phức màu với 1,2-naphthoquinone-4-sulphonate trong môi trường kiềm hấp thụ tại 475 nm (LOD 10 µg/ml). Hefnawy xác định bằng huỳnh quang (LOD 5 ng/ml). Mrestania Yahya phân tích trong nước tiểu bằng điện di mao quản vùng (LOD 5,0 µg/ml). Về hướng điện hóa, nhóm Phùng Thế Đồng, Trần Tử An tại Việt Nam nghiên cứu định lượng cephalexin bằng kỹ thuật sóng vuông quét nhanh; Trần Chương Huyến và Nguyễn Thị Kim Thường định lượng cephalexin bằng phương pháp DP-AdSV (LOD 4,8).

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án lựa chọn giải quyết là: Trước thời điểm luận án thực hiện, tại Việt Nam và trên thế giới chưa có công trình nào công bố quy trình chiết tách xử lý mẫu nước tiểu bằng kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) với cột Oasis HLB kết hợp với các kỹ thuật von-ampe xung vi phân (DP) và von-ampe hòa tan hấp phụ (DP-AdSV) để định lượng cefadroxil và ofloxacin, cũng như quy trình phân tích đồng bộ cho 4 dược chất này trên các dạng bào chế thương mại phức tạp bằng phương pháp điện hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và cơ chế phản ứng điện cực

Luận án dựa trên lý thuyết quá trình điện cực và các phản ứng điện hóa đặc trưng của từng hợp chất hữu cơ trên điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE):

1. Ofloxacin: Là kháng sinh fluoroquinolon thế hệ hai, có tính acid yếu với $pK_{a1} = 5,8$ và $pK_{a2} = 7,8$. Hoạt tính điện hóa được gây ra bởi nhóm carbonyl hoặc các nguyên tử nitơ trên khung quinolon. Theo cơ chế của Gerong Zhou, trong môi trường acid yếu, ofloxacin tham gia phản ứng khử điện hóa trên điện cực: $$\text{R-C=O} + 2e + \text{H}^+ \rightarrow \text{R-CH-OH}$$
2. Metronidazol: Chứa nhân imidazol và nhóm nitro (-NO2) thơm. Hoạt tính điện hóa trên điện cực giọt thủy ngân xảy ra qua phản ứng khử nhóm nitro thành nhóm amin (-NH2) với sự tham gia của 6 electron và 6 proton ($6e, 6\text{H}^+$) theo dự đoán của A.M. Brett: $$\text{R-NO}_2 + 6e + 6\text{H}^+ \rightarrow \text{R-NH}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$$
3. Clorpheniramin maleat: Gồm hai hợp phần clorpheniramin và acid maleic. Liên kết đôi -C=C- trong phân tử acid maleic có hoạt tính điện hóa. Theo đề xuất của Jacobsen, phản ứng điện cực khử liên kết đôi của acid maleic thành acid succinic: $$\text{HOOC-CH=CH-COOH} + 2e + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{HOOC-CH}_2\text{-CH}_2\text{-COOH}$$
4. Cefadroxil: Có cấu trúc vòng $\beta$-lactam gắn với dị vòng dihydrothiazin 6 cạnh, có $pK_{a1} = 4,5$ (nhóm -COOH) và $pK_{a2} = 10$ (nhóm phenol). Cefadroxil bền trong acid nhưng bị thủy phân trong môi trường kiềm (NaOH) do mở vòng $\beta$-lactam, tạo thành các dẫn xuất của acid cephalosporic có chứa các liên kết -C=N- và -C=C-. Sản phẩm thủy phân đóng vai trò là chất khử cực, trong đó liên kết -C=N- bị khử trên điện cực giọt thủy ngân: $$\text{-C=N-} + 2e + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{-CH-NH-} + 2\text{OH}^-$$

Lý thuyết các phương pháp phân tích điện hóa

• Cực phổ xung vi phân (Differential Pulse Polarography - DPP / DP): Điện áp một chiều biến thiên tuyến tính tốc độ chậm được đặt lên điện cực làm việc. Ở cuối mỗi chu kỳ giọt, một xung vuông biên độ $\Delta E$ (10 - 100 mV) và độ rộng xung $t_x$ (40 - 100 ms) được chồng lên. Cường độ dòng được ghi đo tại hai thời điểm (17 ms trước khi nạp xung và 17 ms trước khi ngắt xung) để triệt tiêu dòng tụ điện, thu được tín hiệu dạng pic với độ nhạy $10^{-7} - 10^{-8}\text{ M}$.
• Von-ampe hòa tan hấp phụ (Adsorptive Stripping Voltammetry - AdSV / DP-AdSV): Dựa trên khả năng hấp phụ của chất phân tích lên bề mặt điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE). Quá trình phân tích gồm 3 giai đoạn:
  1. Giai đoạn làm giàu (tích lũy): Chất phân tích được hấp phụ và làm giàu lên bề mặt điện cực tại thế tích lũy ($E_{acc}$) và thời gian tích lũy ($t_{acc}$) xác định trong điều kiện khuấy trộn dung dịch.
  2. Giai đoạn dừng (cân bằng): Dừng khuấy trong $t_{cb} = 10 - 30\text{ s}$ để dung dịch ổn định và chất phân tích phân bố đều trên bề mặt điện cực.
  3. Giai đoạn hòa tan: Quét thế catot (hoặc anot) tuyến tính để khử (hoặc oxy hóa) các phân tử hấp phụ trên bề mặt điện cực, ghi nhận dòng đỉnh hòa tan ($I_p$) tỷ lệ thuận với nồng độ chất tan theo phương trình $I_p = K \cdot C$. Độ nhạy phương pháp đạt $10^{-9} - 10^{-11}\text{ M}$ (thậm chí $10^{-12}\text{ M}$).

Kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) trên nền mẫu nước tiểu

Nước tiểu là nền mẫu sinh học phức tạp (chứa 95 - 96% nước, cùng urê, acid uric, creatinin, các ion vô cơ và hormone), gây cản trở và ức chế phản ứng điện cực. Luận án sử dụng cột chiết pha rắn Oasis HLB Cartridge (Waters, Mỹ; dung tích 6 ml, chứa 200 mg chất hấp phụ là đồng trùng hợp giữa $N$-vinylpyrrolidon ưa nước và divinylbenzen kỵ nước; diện tích bề mặt $804\text{ m}^2/\text{g}$, thể tích mao quản $1,31\text{ cm}^3/\text{g}$, kích thước hạt $29,3\ \mu\text{m}$). Quy trình SPE gồm 4 bước: (1) Hoạt hóa cột bằng methanol và nước cất; (2) Nạp mẫu; (3) Rửa loại tạp chất; (4) Rửa giải chất phân tích bằng dung môi thích hợp.

Thiết bị, hóa chất và xử lý số liệu

• Thiết bị: Máy phân tích điện hóa đa năng 757 và 797 VA Computrace (Metrohm, Thụy Sĩ) với hệ 3 điện cực: điện cực làm việc HMDE, điện cực so sánh $\text{Ag/AgCl/KCl}_{\text{bão hòa}}$, điện cực phụ trợ Pt; bình điện phân thạch anh 50 ml có hệ thống sục khí $\text{N}_2$ và que khuấy; máy đo pH HM-16S (Nhật Bản); cân phân tích Scientech SA 210 ($\pm 0,0001\text{ g}$); bể điều nhiệt Memmert (Đức); thiết bị SPE Waters.
• Hóa chất: Chất chuẩn tinh khiết Ofloxacin, Metronidazol, Clorpheniramin maleat, Cefadroxil do Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung ương - Bộ Y tế cung cấp. Hóa chất đạt độ tinh khiết phân tích (PA). Nước cất 2 lần trên máy Hamilton WSC/4D. Các hệ đệm gồm đệm Britton-Robinson (pH 2 - 12), đệm phosphat (pH 5,8 - 8,0) và đệm acetat (pH 4,4 - 6,0) pha theo Dược điển Việt Nam 4.
• Xử lý số liệu: Định lượng bằng phương pháp thêm chuẩn. Số liệu được xử lý hồi quy tuyến tính ($y = a + bx$) và vẽ đồ thị trên phần mềm Microsoft Excel và Origin 8.0. Nồng độ mẫu ($C_x$) và khối lượng hoạt chất ($m$) được tính toán theo công thức: $$C_x = \frac{a}{b}$$ $$m = V \cdot C_x \cdot F \cdot 10^{-3}\text{ (mg)}$$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Đại cương về ofloxacin, metronidazol, clopheniramin maleat và cefadroxil

Chương 1 trình bày chi tiết về cấu trúc phân tử, tính chất lý - hóa, cơ chế tác dụng dược lý, dược động học (hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ) và các tài liệu nghiên cứu phân tích về 4 hoạt chất:

• Ofloxacin: Kháng sinh nhóm fluoroquinolon, khả dụng sinh học đường uống $>95%$, $75 - 80%$ đào thải qua nước tiểu dưới dạng nguyên vẹn không chuyển hóa trong 24 - 48 giờ.
• Metronidazol: Thuốc kháng vi khuẩn kị khí và động vật nguyên sinh, trên $80%$ đào thải qua thận trong 24 giờ (chủ yếu ở dạng chuyển hóa, dưới $10%$ ở dạng chất mẹ).
• Clorpheniramin maleat: Thuốc kháng histamin $H_1$, bài tiết chủ yếu qua nước tiểu dưới dạng không đổi hoặc chuyển hóa tùy thuộc pH và lưu lượng nước tiểu; thời gian bán thải kéo dài ở bệnh nhân suy thận.
• Cefadroxil: Kháng sinh nhóm cephalosporin thế hệ 1, bền trong acid, hơn $90%$ liều uống đào thải qua nước tiểu dưới dạng không đổi trong 24 giờ qua lọc cầu thận và bài tiết ống thận (nồng độ đỉnh trong nước tiểu $> 1\text{ mg/ml}$ khi uống liều 500 mg).

Chương 1 cũng tổng quan sâu về lý thuyết cực phổ cổ điển, cực phổ xung vi phân, phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ, đặc tính nền mẫu nước tiểu và cơ chế chiết pha rắn bằng cột Oasis HLB.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết thông số thiết bị, hóa chất, cách pha chế các dung dịch chuẩn và dung dịch đệm, cùng đối tượng mẫu nghiên cứu cụ thể:

Hoạt chất	Dạng bào chế thương mại	Tên biệt dược / Hàm lượng	Nhà sản xuất	Số lô sản xuất
Ofloxacin	Viên nén Thuốc nhỏ mắt	Ofloxacin 200 mg Ofloxacin 0,3% (15 mg/5 ml)	CTCP Dược phẩm Imexpharm CTCP Dược phẩm Traphaco	020512 290811
Metronidazol	Viên nén bao phim Viên nén	Flagyl 250 mg Metronidazole 250 mg	Công ty TNHH Sanofi-Aventis VN CTCP Dược phẩm Hà Tây	230911 290412
Clorpheniramin maleat	Viên nang Viên nén	Pacemin (4 mg CPM + 325 mg Paracetamol) Clorpheniramin 4 mg	CTCP Dược phẩm Hà Tây CTCP Dược phẩm Hậu Giang	121110 021210
Cefadroxil	Viên nang Viên nang Viên nang Thuốc bột	Ocefacel 500 mg Cefadroxil 500 mg Cefadroxil 500 mg Tytdroxil 250 mg	CTCP Dược phẩm Hà Tây Công ty TNHH MTV Dược phẩm Mebiphar CTCP Dược phẩm TW-Vidipha CTCP Dược phẩm Glomed	- - - -

Chương này cũng thiết lập các quy trình thao tác chuẩn bị mẫu thuốc: cân 20 viên, tính khối lượng trung bình, nghiền mịn, hòa tan bằng dung môi thích hợp (nước cất hoặc acid acetic 0,1 N), siêu âm 15 phút, định mức và pha loãng. Đồng thời, mô tả chi tiết các bước tiến hành đo CV, DP, DP-AdSV và khảo sát tối ưu hóa các thông số đo (khoảng quét thế, tốc độ quét thế $\nu$, biên độ xung $\Delta E$, thời gian đặt xung, thời gian sục khí $\text{N}2$, thế tích lũy $E{acc}$, thời gian tích lũy $t_{acc}$, điều kiện thủy phân cefadroxil trong NaOH).

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 là phần thực nghiệm trọng tâm của luận án, trình bày kết quả khảo sát tối ưu hóa điều kiện đo và ứng dụng phân tích cho từng hoạt chất:

1. Nghiên cứu xây dựng quy trình định lượng Ofloxacin

• Điều kiện đo DP: Khảo sát ảnh hưởng của pH dung dịch đệm phosphat, biên độ xung, thời gian đặt xung, tốc độ quét thế và thời gian sục khí $\text{N}_2$. Xác lập các thông số tối ưu cho phép đo DP ofloxacin.
• Đánh giá phương pháp: Khảo sát khoảng tuyến tính giữa cường độ dòng pic $I_p$ và nồng độ ofloxacin, xác định độ lặp lại và độ thu hồi ($Rev$).
• Phân tích chế phẩm thuốc: Áp dụng quy trình định lượng ofloxacin trong thuốc nhỏ mắt Ofloxacin 0,3% (Traphaco) và viên nén Ofloxacin 200 mg (Imexpharm).
• Phân tích trong nước tiểu: Khảo sát tối ưu hóa quy trình SPE trên cột Oasis HLB (loại dung môi chiết, thể tích dung môi rửa giải, pH mẫu, tốc độ nạp mẫu qua cột). Thử nghiệm định lượng trên mẫu nước tiểu tự tạo và phân tích mẫu nước tiểu của bệnh nhân thực tế sau khi uống 2 viên ofloxacin 200 mg theo thời gian đào thải.

2. Nghiên cứu quy trình định lượng Metronidazol

• Điều kiện đo DP: Khảo sát hệ đệm phosphat ở các giá trị pH khác nhau, biên độ xung, thời gian đặt một xung, tốc độ quét thế và thời gian sục khí $\text{N}_2$ đuổi oxy.
• Đánh giá phương pháp: Xác định phương trình hồi quy tuyến tính giữa $I_p$ và nồng độ metronidazol, độ thu hồi và độ lặp lại của phương pháp.
• Phân tích chế phẩm thuốc: Định lượng hoạt chất trong viên nén bao phim Flagyl 250 mg (Sanofi-Aventis) và viên nén Metronidazole 250 mg (Dược phẩm Hà Tây).
• Phân tích trong nước tiểu: Đánh giá đường DP của mẫu nước tiểu trước và sau khi bệnh nhân uống thuốc để định lượng metronidazol.

3. Nghiên cứu quy trình định lượng Clorpheniramin maleat (CPM)

• Điều kiện đo DP: Khảo sát dung dịch nền đệm phosphat pH 4,60, biên độ xung, thời gian đặt xung, tốc độ quét thế và thời gian sục khí nitơ.
• Đánh giá phương pháp: Xác định khoảng tuyến tính, độ thu hồi và độ lặp lại.
• Phân tích chế phẩm thuốc: Định lượng CPM trong viên nén đơn thành phần Clorpheniramin 4 mg (Dược Hậu Giang) và chế phẩm đa thành phần Pacemin (Dược Hà Tây, chứa 4 mg CPM phối hợp cùng 325 mg Paracetamol) mà không bị ảnh hưởng cản trở bởi paracetamol.
• Phân tích trong nước tiểu: Đo đường DP của các mẫu nước tiểu bệnh nhân trước và sau khi sử dụng thuốc.

4. Nghiên cứu định lượng Cefadroxil

• Phương pháp von-ampe xung vi phân (DP) sau thủy phân:
  • Cefadroxil không cho tín hiệu khử rõ rệt trên điện cực giọt thủy ngân khi ở dạng nguyên vẹn trong môi trường trung tính/acid. Do đó, tiến hành thủy phân mở vòng $\beta$-lactam trong dung dịch kiềm để tạo chất khử cực.
  • Tối ưu hóa điều kiện thủy phân: Khảo sát nồng độ dung dịch kiềm $\text{NaOH}$ ($0,16\text{ M}$), nhiệt độ thủy phân ($100^\circ\text{C}$, đun cách thủy) và thời gian thủy phân.
  • Khảo sát các thông số xung vi phân (biên độ xung, tốc độ quét thế) và khoảng tuyến tính nồng độ.
  • Định lượng thành công cefadroxil trong viên nang Ocefacel 500 mg (Dược Hà Tây), viên nang Cefadroxil 500 mg (Mebiphar) và viên nang Cefadroxil 500 mg (Vidipha).
• Phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (DP-AdSV):
  • Khảo sát các thông số làm giàu: thế tích lũy ($E_{acc}$), thời gian tích lũy ($t_{acc}$), tốc độ quét thế và nhiệt độ.
  • Xây dựng đường chuẩn, xác định độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp AdSV.
  • Ứng dụng định lượng cefadroxil trong viên nang Ocefacel 500 mg và thuốc bột Tytdroxil 250 mg (Glomed).
• Phân tích cefadroxil trong nước tiểu bằng SPE kết hợp DP/AdSV:
  • Khảo sát các thông số chiết pha rắn: hệ dung môi rửa giải, thể tích dung môi, pH dung dịch mẫu nạp và tốc độ nạp mẫu.
  • Định lượng cefadroxil trong mẫu nước tiểu tự tạo và mẫu nước tiểu thực tế của bệnh nhân sau khi uống 1 gói Tytdroxil 250 mg hoặc uống 2 viên cefadroxil 500 mg theo các mốc thời gian.

Kết quả và những đóng góp mới

1. Đóng góp về phương pháp luận và kỹ thuật phân tích:

   • Luận án đã xây dựng một cách có hệ thống các quy trình phân tích điện hóa (von-ampe xung vi phân DP và von-ampe hòa tan hấp phụ DP-AdSV) để định lượng 4 hoạt chất hữu cơ (Ofloxacin, Metronidazol, Clorpheniramin maleat, Cefadroxil) trên thiết bị phân tích cực phổ/von-ampe đa năng 757 và 797 VA Computrace sử dụng hệ điện cực HMDE.
   • Luận án đã làm sáng tỏ cơ chế phản ứng điện cực và các điều kiện chuyển hóa hóa học thích hợp (đặc biệt là quy trình thủy phân kiềm mở vòng $\beta$-lactam của cefadroxil trong $\text{NaOH } 0,16\text{ M}$ ở $100^\circ\text{C}$ để tạo dẫn xuất có hoạt tính điện hóa mạnh).
   • Đã nghiên cứu và hoàn thiện quy trình chiết pha rắn (SPE) sử dụng cột Oasis HLB để làm sạch và làm giàu mẫu nước tiểu bệnh nhân, loại bỏ hiệu quả các hợp chất nội sinh gây ức chế bề mặt điện cực, cho phép định lượng chính xác ofloxacin và cefadroxil ở mức nồng độ thấp trong dịch sinh học.

2. Đóng góp về mặt thực tiễn:

   • Các quy trình xây dựng đã được áp dụng để kiểm tra, định lượng hàm lượng hoạt chất trong 8 chế phẩm thuốc thương mại thuộc nhiều dạng bào chế khác nhau (viên nén, viên nén bao phim, viên nang, thuốc bột, thuốc nhỏ mắt), bao gồm cả chế phẩm đa thành phần có nền tá dược và hoạt chất phối hợp phức tạp (như Pacemin chứa Paracetamol và CPM).
   • Đã áp dụng thành công các quy trình SPE-DP/AdSV để theo dõi nồng độ thuốc đào thải trong nước tiểu của các bệnh nhân điều trị thực tế tại Bệnh viện 354, Bệnh viện Thanh Nhàn và phòng khám tại Hoài Đức sau các liều uống cụ thể theo thời gian.
   • Đề xuất phương pháp phân tích điện hóa như một công cụ phân tích có độ tin cậy, độ nhạy cao, giá thành thấp, tốc độ phân tích nhanh, có khả năng áp dụng rộng rãi song hành cùng phương pháp HPLC trong công tác kiểm nghiệm thuốc và nghiên cứu đánh giá tương đương sinh học tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:

  • Nghiên cứu tập trung vào 4 hoạt chất đại diện (Ofloxacin, Metronidazol, Clorpheniramin maleat, Cefadroxil); chưa mở rộng khảo sát sang toàn bộ các phân tử khác cùng nhóm quinolon, nitroimidazol hay cephalosporin.
  • Các phép đo điện hóa trong luận án chủ yếu sử dụng điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE), đòi hỏi thao tác cẩn trọng và xử lý chất thải thủy ngân theo đúng quy chuẩn an toàn môi trường phòng thí nghiệm.
  • Đối tượng mẫu nước tiểu chỉ thu thập từ các bệnh nhân có chức năng thận bình thường tại một số cơ sở y tế ở Hà Nội; chưa khảo sát trên các nhóm bệnh nhân suy giảm chức năng gan, thận hoặc các dạng dịch sinh học khác (huyết tương, huyết thanh).

• Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Mở rộng ứng dụng quy trình phân tích điện hóa và chiết pha rắn sang các dược chất hữu cơ khác và các dẫn xuất chuyển hóa của chúng.
  • Nghiên cứu phát triển các loại điện cực rắn biến tính (như than gương biến tính, điện cực in phân tử hoặc vật liệu nano) để thay thế điện cực giọt thủy ngân, nâng cao tính thân thiện môi trường và khả năng tự động hóa.
  • Ứng dụng quy trình phân tích để thực hiện các nghiên cứu dược động học và thử nghiệm tương đương sinh học quy mô đầy đủ đối với các thuốc generic sản xuất trong nước so với biệt dược gốc.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo cho nhiều đối tượng trong lĩnh vực hóa học phân tích và dược học:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Hóa phân tích, Hóa dược, Kiểm nghiệm thuốc: Tham khảo cơ sở lý thuyết quá trình điện cực của các hợp chất hữu cơ, phương pháp tối ưu hóa thông số đo von-ampe (DP, AdSV, CV) và quy trình xử lý mẫu sinh học bằng SPE cột Oasis HLB.
• Giảng viên và cán bộ nghiên cứu: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuyên đề phân tích điện hóa ứng dụng trong y dược, thiết kế bài thí nghiệm thực hành kiểm nghiệm dược phẩm và phân tích độc chất/dược chất trong dịch sinh học.
• Cán bộ kiểm nghiệm tại các Trung tâm kiểm nghiệm Dược phẩm - Mỹ phẩm, Viện Kiểm nghiệm Thuốc, các nhà máy dược phẩm: Tham khảo các quy trình phân tích thay thế HPLC có chi phí vận hành thấp, độ chính xác cao, giúp kiểm soát chất lượng thuốc lưu hành và hỗ trợ nghiên cứu thử nghiệm tương đương sinh học thuốc generic.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ chế phản ứng điện cực khử của Metronidazol và Ofloxacin xảy ra như thế nào?

• Với Metronidazol, phản ứng khử diễn ra tại nhóm nitro (-NO2) trên nhân imidazol, nhận 6 electron và 6 proton ($6e, 6\text{H}^+$) để tạo thành nhóm amin (-NH2) và 2 phân tử $\text{H}_2\text{O}$ theo cơ chế của A.M. Brett.
• Với Ofloxacin, phản ứng khử diễn ra trong môi trường acid yếu trên nhóm carbonyl của khung quinolon với sự tham gia của 2 electron và 1 proton ($2e, 1\text{H}^+$) theo cơ chế của Gerong Zhou.

2. Tại sao Cefadroxil cần phải thủy phân trong môi trường kiềm trước khi phân tích bằng phương pháp von-ampe xung vi phân?
Cefadroxil ở dạng nguyên vẹn không cho tín hiệu khử rõ ràng trên điện cực giọt thủy ngân. Khi thủy phân trong dung dịch $\text{NaOH } 0,16\text{ M}$ ở $100^\circ\text{C}$, vòng $\beta$-lactam bị mở ra để tạo thành các dẫn xuất của acid cephalosporic chứa liên kết -C=N- và -C=C-. Các liên kết này (đặc biệt là liên kết -C=N-) đóng vai trò là chất khử cực nhận 2 electron trên điện cực, tạo ra pic von-ampe rõ nét phục vụ định lượng.

3. Vì sao luận án lựa chọn cột chiết pha rắn Oasis HLB để xử lý mẫu nước tiểu?
Cột Oasis HLB chứa pha tĩnh đồng trùng hợp từ hai monome $N$-vinylpyrrolidon (ưa nước) và divinylbenzen (kỵ nước) theo tỷ lệ 1:1, có diện tích bề mặt lớn ($804 - 810\text{ m}^2/\text{g}$) và các hốc phân cực. Cột này có hệ số lưu giữ đối với các chất phân tích phân cực cao hơn gấp 3 lần so với cột C18 truyền thống, hoạt động bền vững trong khoảng pH rộng, giúp làm sạch triệt để các chất nội sinh gây ức chế điện cực trong nước tiểu và cho hiệu suất thu hồi cao.

4. Sự khác biệt cơ bản giữa phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) và von-ampe hòa tan thông thường (ASV) là gì?
Điểm khác biệt cốt lõi nằm ở giai đoạn làm giàu: Trong ASV, chất phân tích thường là ion kim loại được điện phân khử để tạo hỗn hống hoặc kim loại bám lên điện cực (làm giàu điện hóa); trong khi ở AdSV, chất phân tích (thường là hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học hoặc phức chất) được tích lũy lên bề mặt điện cực nhờ hiện tượng hấp phụ (ái lực hóa học hoặc hấp phụ đẳng nhiệt) tại một thế tích lũy xác định ($E_{acc}$) mà không nhất thiết phải xảy ra phản ứng khử/oxy hóa trong giai đoạn này.

5. Luận án đã định lượng những dạng chế phẩm thuốc thương mại nào của Clorpheniramin maleat?
Luận án đã phân tích định lượng Clorpheniramin maleat trong cả hai dạng chế phẩm: chế phẩm đơn thành phần là viên nén Clorpheniramin 4 mg (do Công ty Cổ phần Dược phẩm Hậu Giang sản xuất) và chế phẩm đa thành phần là viên nang Pacemin (do Công ty Cổ phần Dược phẩm Hà Tây sản xuất, chứa 4 mg Clorpheniramin maleat phối hợp với 325 mg Paracetamol).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Quang Hải đã nghiên cứu và xây dựng thành công các quy trình phân tích điện hóa (DP và DP-AdSV) kết hợp chiết pha rắn SPE trên cột Oasis HLB để định lượng 4 hoạt chất hữu cơ gồm Ofloxacin, Metronidazol, Clorpheniramin maleat và Cefadroxil. Các quy trình đạt độ nhạy, độ lặp lại và độ thu hồi cao, được kiểm chứng qua việc định lượng chính xác hoạt chất trong 8 chế phẩm thuốc thương mại và theo dõi nồng độ thuốc đào thải trong nước tiểu của bệnh nhân thực tế. Kết quả nghiên cứu khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn của phương pháp von-ampe như một giải pháp phân tích kinh tế, nhanh chóng và tin cậy, hỗ trợ đắc lực cho công tác kiểm nghiệm dược phẩm và nghiên cứu tương đương sinh học tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ OFLOXACIN, METRONIDAZOL, CLOPHENIRAMIN MALEAT VÀ CEFADROXIL 1. Ofloxacin Ofloxacin là (RS)-7-fluoro-2-methyl-6-(4-methylpiperazin-1-yl)-10- oxo-4-oxa-1-azatricyclo[7.05,13]trideca-5(13),6,8,11-tetraene-11- carboxylic acid. Là kháng sinh nhóm quinonol thế hệ thứ hai.1: Công thức cấu tạo của ofloxacin Ofloxacin có dạng tinh thể hình kim không màu, ít tan trong nước và etanol [1, 5].

Trong công thức cấu tạo ofloxacin có khung quinolon, nhân quinon, có tính axit yếu với pKa1 = 5,8; pKa2 = 7,8 [31]. Hoạt tính điện hóa có thể gây ra bởi nhóm COOH hoặc các nguyên tử N. Theo Gerong Zhou, trong môi trường axit yếu có thể xảy ra phản ứng điện hóa [95]: H O O O O F + 2e + H+ F OH OH N N N N N O N O Ofloxacin là thuốc kháng khuẩn nhóm fluoroquinolon giống như ciprofloxacin, nhưng ofloxacin khi uống có khả dụng sinh học cao hơn (trên 95%). Ofloxacin được dùng trong các bệnh [3]: 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] + Viêm phế quản nặng do vi khuẩn, viêm phổi, + Nhiễm khuẩn Chlamydia tại cổ tử cung hoặc niệu đạo có hoặc không kèm lậu, lậu không biến chứng, viêm tuyến tiền liệt, viêm đường tiết niệu.

+ Nhiễm khuẩn da và mô mềm. + Viêm đại tràng do nhiễm khuẩn. Ofloxacin được hấp thu nhanh và tốt qua đường tiêu hóa. Khả dụng sinh học qua đường uống khoảng 100% và có nồng độ đỉnh huyết tương khoảng 3 - 4 µg/ml, trong 1 - 2 giờ sau khi uống 400 mg.

Hấp thu bị chậm lại khi có thức ăn nhưng tỷ lệ hấp thu không bị ảnh hưởng. Nửa đời trong huyết tương là 5 - 8 giờ; trong trường hợp suy thận, có khi kéo dài 15 - 60 giờ tùy theo mức độ suy thận [2, 3]. Thận là nơi thải ofloxacin chính, thuốc được lọc qua cầu thận và bài tiết qua ống thận. 75 - 80% thuốc được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng không chuyển hóa trong 24 đến 48 giờ, làm nồng độ thuốc cao trong nước tiểu.

Dưới 5% thuốc được bài tiết dưới dạng chuyển hóa trong nước tiểu; 4 đến 8% thuốc bài tiết qua phân. Metronidazol Metronidazol có tên theo IUPAC là 2-(2-methyl-5-nitroimidazol-1- yl)ethanol [1, 5], công thức cấu tạo được biểu diễn trên hình 1.2: CH2 - CH2 - OH O2N N CH3 N Hình 1.2: Công thức cấu tạo của metronidazol Metrodinazol có dạng tinh thể hoặc bột kết tinh trắng hơi vàng, không mùi, bền trong không khí nhưng bị sẫm màu dần khi tiếp xúc với ánh sáng. Metronidazol ít tan trong nước, axeton, rất khó tan trong ete [1, 5]. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Metronidazol có tính chất của nhân imidazol và của nhóm nitro thơm.

Nhóm nitro trong phân tử metronidazole có tính chất tương tự như nitro trên vòng benzene, có tính chất điện hóa. Hoạt tính điện hóa của metronidazol trên điện cực giọt thủy ngân được A.M Bret dự đoán xảy ra quá trình khử nhóm nitro [29]: CH2 - CH2 - OH CH2 - CH2 - OH O2N N CH3 H2N N CH3 + 6e + 6H+ N + 2 H2O N Metrodinazol là thuốc kháng virus chống lại vi khuẩn kị khí và kí sinh trùng theo cách ức chế chọn lọc một số chức nǎng tế bào ở vi khuẩn làm cho chúng bị chết. Metronidazol có phổ hoạt tính rộng trên động vật nguyên sinh như amip, Giardia và trên vi khuẩn kị khí. Cơ chế tác dụng của metronidazol còn chưa thật rõ.

Nồng độ trung bình có hiệu quả của metronidazol là 8 µg/ml hoặc thấp hơn đối với hầu hết các động vật nguyên sinh và các vi khuẩn nhạy cảm. Nồng độ tối thiểu ức chế các chủng nhạy cảm khoảng 0,5 µg/ml. Metronidazol thường hấp thu nhanh và hoàn toàn sau khi uống, đạt nồng độ trong huyết tương khoảng 10 µg/ml khoảng 1 giờ sau khi uống 500 mg. Nửa đời của metronidazol trong huyết tương khoảng 8 giờ.

Metronidazol chuyển hóa ở gan thành các chất chuyển hóa dạng hydroxy và axit, thải trừ qua nước tiểu một phần dưới dạng glucuronid. Nửa đời thải trừ trung bình trong huyết tương khoảng 7 giờ. Nửa đời của chất chuyển hóa hydroxy là 9,5 - 19,2 giờ ở người bệnh có chức năng thận bình thường. Trên 80% liều uống được thải trừ qua thận trong 24 giờ, chủ yếu là các chất chuyển hóa.

Dưới 10% thải trừ dưới dạng chất mẹ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Khoảng 14% liều dùng thải trừ qua phân. Ở người bệnh bị suy thận, nửa đời của chất mẹ không thay đổi, nhưng nửa đời của chất chuyển hóa hydroxy kéo dài gấp 4 đến 17 lần. Chuyển hóa metronidazol có thể bị ảnh hưởng nhiều khi bị suy gan nặng.

Metronidazol có thể loại khỏi cơ thể có hiệu quả bằng thẩm tách máu [3]. Clorpheniramin maleat Clorpheniramin maleat có tên theo IUPAC là 3 – (4 – clorophenyl) – N, N-dimety-3-pyridin-2-yl-propan-1-amin. Công thức cấu tạo được biểu diễn trên hình 1. Cl CH COOH Hình 1.3: Công thức cấu tạo của clorpheniramin maleat Clorpheniramin maleat có dạng bột kết tinh trắng, không mùi, vị đắng, dễ tan trong nước, tan được trong etanol, cloroform [1, 5, 53].

Trong thành phần của clorpheniramin maleat có hai hợp phần: clorpheniramin và axit maleic, có liên kết đôi C=C, nhóm này có thể có hoạt tính điện hóa. Jacobsen [46] đề nghị phản ứng điện cực như sau: CHCOOH CH2COOH + R. CHCOOH CH2COOH Clorpheniramin maleat là thuốc kháng histamin thế hệ 1. Clorpheniramin maleat được sử dụng với liều 2 hoặc 4 mg trong chế phẩm đơn thành phần hoặc phối hợp với các thành phần khác như paracetamol, 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] pseudoephedrin, phenylephrin, phenylpropalamin, dextromethorphan trong chế phẩm đa thành phần.

Clorpheniramin là một kháng histamin có rất ít tác dụng an thần. Như hầu hết các kháng histamin khác, clorpheniramin cũng có tác dụng phụ chống tiết acetylcholin, nhưng tác dụng này khác nhau nhiều giữa các cá thể. Tác dụng kháng histamin của clorpheniramin thông qua phong bế cạnh tranh các thụ thể H1 của các tế bào tác động. Clorpheniramin maleat được dùng để điều trị viêm mũi dị ứng mùa và quanh năm và những triệu chứng dị ứng khác như: mày đay, viêm mũi vận mạch do histamin, viêm kết mạc dị ứng, viêm da tiếp xúc, phù mạch, dị ứng thức ăn, phản ứng huyết thanh; côn trùng đốt; ngứa ở người bệnh bị sởi hoặc thủy đậu.

Hiện nay, clorpheniramin maleat thường được phối hợp trong một số chế phẩm bán trên thị trường để điều trị triệu chứng ho và cảm lạnh. Tuy nhiên, thuốc không có tác dụng trong điều trị triệu chứng nhiễm virus. Clorpheniramin maleat hấp thu tốt khi uống và xuất hiện trong huyết tương trong vòng 30 - 60 phút. Nồng độ đỉnh huyết tương đạt được trong khoảng 2,5 đến 6 giờ sau khi uống.

Khoảng 70% thuốc trong tuần hoàn liên kết với protein. Clorpheniramin maleat chuyển hóa nhanh và nhiều. Các chất chuyển hóa gồm có desmethyl - didesmethyl- clorpheniramin và một số chất chưa được xác định, một hoặc nhiều chất trong số đó có hoạt tính. Nồng độ clorpheniramin trong huyết thanh không tương quan đúng với tác dụng kháng histamin vì còn một chất chuyển hóa chưa xác định cũng có tác dụng.

Thuốc được bài tiết chủ yếu qua nước tiểu dưới dạng không đổi hoặc chuyển hóa, sự bài tiết phụ thuộc vào pH và lưu lượng nước tiểu. Chỉ một lượng nhỏ được thấy trong phân. Thời gian bán thải là 12 - 15 giờ và ở người bệnh suy thận mạn, kéo dài tới 280 - 330 giờ. Một số viên nén clorpheniramin được bào chế dưới dạng tác dụng kéo dài, dưới dạng viên nén 2 lớp.

Lớp 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ngoài được hòa tan và hấp thu giống như viên nén thông thường. Lớp trong chỉ được hấp thu sau 4 - 6 giờ. Tác dụng của những viên nén kéo dài bằng tác dụng của hai viên nén thông thường, uống cách nhau khoảng 6 giờ [3]. Cefadroxil Cefadroxil là (6R,7R)-7-{[(2R)-2-(4-hydroxyphenyl)acetyl]amino}-3- methyl-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid monohydrat.

Cefadroxil là cephalosporin nhóm ba thế hệ thứ nhất, là kháng sinh dùng theo đường uống có phổ kháng khuẩn tương tự cefalexin [1, 3, 5, 53]. O H H H HO N S NH2 N O CH3 COOH Hình 1.4: Công thức cấu tạo của cefadroxil Cefadroxil có cả tính chất axit gây ra bởi nhóm cacboxyl (pKa1 = 4,5) và nhóm phenol (pKa2 = 10) và tính bazơ gây ra bởi nhóm amin, tùy pH của môi trường có thể tồn tại ở dạng phân tử hoặc ion [65]. Các cephalosporin có điểm chung về cấu trúc là gồm một vòng amit bốn cạnh azetidin-2- on (còn được gọi là vòng -lactam) gắn với một dị vòng sáu cạnh. Với cấu trúc như vậy, các cephalosporin có đặc điểm chung là khá bền vững trong môi trường axit, không bền trong môi trường kiềm do mở vòng -lactam.

Vòng -lactam nhạy cảm với sự tấn công của tác nhân ái nhân (AN) tạo ra các dẫn xuất của axit cephalosporic không có hoạt tính kháng sinh. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Trong môi trường kiềm cefadroxil bị thủy phân mở vòng lactam tạo ra các sản phẩm: O O H H S - H H S R1 C C N OH R1 C C N CH o N t NH2 NH2 O= C HN O R2 R2 =- - O COOH O O COO C C - - OH R1 HC NH OH R1 HC NH R2 o S o t HN CH t HN CH CH = N C=C CH2 SH C HN C - R2 COO O - O COO Sản phẩm thủy phân của cefadroxil trong môi trường kiềm có phản ứng như những chất khử cực. Quá trình khử trên điện cực giọt thủy ngân có thể xảy ra ở các liên kết đôi C = C hoặc C = N, tuy nhiên dễ xảy ra ở lên kết C = N hơn. O C R1 HC NH R2 HN CH CH = N C=C CH2 SH + 2e + 2 H2O C - COO O O C R1 HC NH R2 HN - CH CH2 NH C=C CH2 SH + 2 HO C - COO O *Ghi chú: R1 là (HO-C6H5-); R2 là (CH3-) Cefadroxil có tác dụng diệt khuẩn, ngăn cản sự phát triển và phân chia của vi khuẩn bằng cách ức chế tổng hợp vách tế bào vi khuẩn.

Cefadroxil có tác dụng diệt nhiều loại vi khuẩn Gram dương và Gram âm. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Cefadroxil được chỉ định trong điều trị các nhiễm khuẩn thể nhẹ và trung bình do các vi khuẩn nhạy cảm [2, 3]: + Nhiễm khuẩn đường tiết niệu + Nhiễm khuẩn đường hô hấp + Nhiễm khuẩn da và mô mềm + Các nhiễm khuẩn khác: Viêm xương tủy, viêm khớp nhiễm khuẩn. Cefadroxil bền vững trong axit và được hấp thụ rất tốt ở đường tiêu hóa. Với liều uống 500 mg hoặc 1000mg, nồng độ đỉnh trong huyết tương tương ứng với khoảng 16 và 30 µg/ml, đạt được sau 1 giờ 30 phút đến 2 giờ.

Thức ăn không làm thay đổi sự hấp thụ thuốc.