Tổng quan nghiên cứu

Trong lĩnh vực dược phẩm, việc phân tích đồng phân quang học của các dược chất có ý nghĩa quan trọng trong đảm bảo hiệu quả và an toàn điều trị. Citalopram (CIT) và mirtazapin (MIR) là hai thuốc chống trầm cảm phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong điều trị các rối loạn tâm thần. Cả hai dược chất này tồn tại dưới dạng đồng phân quang học (R) và (S) với hoạt tính sinh học và tác dụng dược lý khác biệt rõ rệt. Theo ước tính, gần 90% các thuốc trên thị trường hiện nay được bào chế dưới dạng hỗn hợp racemic, tuy nhiên, đồng phân tinh khiết thường mang lại hiệu quả điều trị cao hơn và giảm tác dụng phụ. Đặc biệt, đồng phân (S)-CIT có khả năng ức chế tái hấp thu serotonin mạnh gấp 100 lần so với đồng phân (R)-CIT, trong khi đồng phân (S)-MIR có tác dụng đối kháng thụ thể α2-autoreceptor và 5-HT2 vượt trội hơn so với đồng phân (R)-MIR.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình phân tích đồng thời đồng phân quang học của citalopram và mirtazapin bằng hai phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và điện di mao quản (CE). Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2019-2021 tại Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh, với phạm vi phân tích tập trung vào các chế phẩm chứa CIT và MIR trên thị trường Việt Nam. Việc phát triển quy trình phân tích đồng thời này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác trong kiểm nghiệm thuốc mà còn góp phần đảm bảo chất lượng và an toàn cho người sử dụng, đồng thời hỗ trợ các cơ sở sản xuất và kiểm nghiệm thuốc trong việc kiểm soát chất lượng dược phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình phân tích đồng phân quang học, trong đó:

  • Đồng phân đối quang (enantiomers): Là các đồng phân không gian có cấu trúc giống nhau nhưng là ảnh qua gương của nhau, khác biệt về cách bố trí không gian quanh carbon bất đối. Đồng phân quang học có khả năng quay mặt phẳng ánh sáng phân cực theo các góc bằng nhau nhưng ngược chiều nhau, ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học và dược lý.

  • Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): Sử dụng pha tĩnh gắn chất chọn lọc đối quang để tách các đồng phân quang học dựa trên sự tương tác khác nhau giữa đồng phân và pha tĩnh. HPLC cho phép phân tích chính xác, độ chọn lọc cao và được ứng dụng rộng rãi trong phân tích dược phẩm.

  • Phương pháp điện di mao quản (CE): Dựa trên sự di chuyển khác nhau của các ion trong điện trường đặt trong mao quản silica. CE sử dụng các tác nhân chọn lọc đối quang hòa tan trong dung dịch điện ly nền để tách đồng phân quang học. Phương pháp này có ưu điểm về chi phí thấp, tiêu thụ mẫu và hóa chất ít, linh hoạt trong điều chỉnh điều kiện phân tích.

Các khái niệm chính bao gồm: tính chọn lọc đối quang, độ phân giải sắc ký (Rs), hệ số bất đối (As), giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ chính xác (RSD), và độ đúng (tỷ lệ phục hồi).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng các mẫu chuẩn đối chiếu (Citalopram HBr, (S)-Citalopram, (R)-Citalopram, Mirtazapin, (S)-Mirtazapin) nhập khẩu từ các nhà cung cấp uy tín, cùng với các chế phẩm thương mại chứa CIT và MIR trên thị trường Việt Nam. Dung môi và hóa chất phân tích đạt chuẩn phân tích hoặc sắc ký lỏng.

  • Phương pháp phân tích:

    • HPLC: Khảo sát điều kiện sắc ký với cột LuxTM Cellulose-4 (250 x 4,6 mm; 5 µm), pha động gồm n-hexan, ethanol, diethylamin, bước sóng phát hiện 238 nm cho CIT và 290 nm cho MIR, tốc độ dòng 1 ml/phút, thể tích tiêm 10 µl, nhiệt độ cột 30°C. Thẩm định quy trình theo hướng dẫn ICH về tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, tuyến tính, LOD, LOQ, độ chính xác và độ đúng.

    • CE: Sử dụng cột mao quản silica nung chảy (đường kính trong 50 µm, chiều dài hiệu quả 435 mm), dung dịch điện ly nền đệm phosphat 25 mM với pH điều chỉnh, tác nhân chọn lọc đối quang là sulfated beta-cyclodextrin (S-β-CD). Bước sóng phát hiện 205 nm, áp suất tiêm mẫu 50 mbar trong 10 giây, điện thế 25 kV. Thẩm định tương tự HPLC.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 2 năm (2019-2021), bao gồm giai đoạn khảo sát điều kiện phân tích, thẩm định quy trình và ứng dụng phân tích các chế phẩm trên thị trường.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Khảo sát điều kiện sắc ký HPLC: Cột Lux Cellulose-4 cho kết quả tách đồng phân CIT và MIR tốt nhất với độ phân giải Rs ≥ 1,83 và hệ số bất đối As trong khoảng 0,8-1,5. Thời gian lưu của các đồng phân CIT và MIR lần lượt khoảng 5,8-8,4 phút và 6,6-7,4 phút.

  2. Khảo sát điều kiện điện di CE: Dung dịch điện ly nền đệm phosphat 25 mM, pH 2,5, với 1% S-β-CD là điều kiện tối ưu cho tách đồng phân CIT và MIR, đạt độ phân giải Rs ≥ 1,5, thời gian điện di dưới 30 phút, cường độ dòng điện dưới 90 µA.

  3. Thẩm định quy trình HPLC: Độ chính xác cao với RSD ≤ 2%, độ đúng với tỷ lệ phục hồi 98-102%, giới hạn tuyến tính của (S)-MIR và (R)-MIR từ 75 – 450 µg/ml, (S)-CIT và (R)-CIT từ 50 - 300 µg/ml. LOD và LOQ đáp ứng yêu cầu S/N ≈ 3/1 và 10/1.

  4. Thẩm định quy trình CE: Độ chính xác RSD ≤ 3%, tỷ lệ phục hồi 97–103%, khoảng tuyến tính của (S)-MIR và (R)-MIR từ 4 – 188 µg/ml, (S)-CIT và (R)-CIT từ 2,5 – 125 µg/ml. LOD và LOQ phù hợp với tiêu chuẩn phân tích.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy cả hai phương pháp HPLC và CE đều có khả năng phân tích đồng thời đồng phân quang học của citalopram và mirtazapin với độ chọn lọc và độ chính xác cao. HPLC với cột Lux Cellulose-4 cho thời gian phân tích nhanh và độ phân giải tốt, phù hợp cho phân tích định lượng chính xác trong các mẫu chế phẩm. CE thể hiện ưu điểm về chi phí thấp, tiêu thụ mẫu và hóa chất ít, linh hoạt trong điều chỉnh điều kiện phân tích, phù hợp cho các phòng thí nghiệm kiểm nghiệm với nguồn lực hạn chế.

So sánh với các nghiên cứu trước đây chỉ phân tích riêng lẻ đồng phân của CIT hoặc MIR, nghiên cứu này đã thành công trong việc xây dựng quy trình phân tích đồng thời, góp phần nâng cao hiệu quả kiểm nghiệm thuốc. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ sắc ký và điện di đồ minh họa sự tách biệt rõ ràng giữa các đồng phân, bảng số liệu thẩm định thể hiện các chỉ tiêu về độ chính xác, độ đúng và giới hạn phát hiện.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng quy trình HPLC và CE trong kiểm nghiệm thuốc: Khuyến nghị các phòng kiểm nghiệm thuốc tại các cơ sở sản xuất và phân phối dược phẩm áp dụng quy trình phân tích đồng thời đồng phân quang học CIT và MIR để nâng cao độ chính xác và hiệu quả kiểm soát chất lượng.

  2. Đào tạo và nâng cao năng lực kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật HPLC và CE cho cán bộ kiểm nghiệm nhằm đảm bảo vận hành và bảo trì thiết bị đúng quy trình, nâng cao chất lượng phân tích.

  3. Phát triển thêm các phương pháp phân tích đồng phân quang học cho các dược chất khác: Khuyến khích nghiên cứu mở rộng ứng dụng kỹ thuật HPLC và CE để phân tích đồng phân quang học của các thuốc khác có cấu trúc tương tự, góp phần hoàn thiện hệ thống kiểm nghiệm dược phẩm.

  4. Xây dựng tiêu chuẩn và quy trình chuẩn: Đề xuất xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình chuẩn (SOP) dựa trên kết quả nghiên cứu để áp dụng rộng rãi trong ngành kiểm nghiệm thuốc, đảm bảo tính đồng nhất và tin cậy của kết quả phân tích.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Dược học, Kiểm nghiệm thuốc: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về phân tích đồng phân quang học, phương pháp HPLC và CE, hỗ trợ nghiên cứu và học tập nâng cao.

  2. Phòng kiểm nghiệm thuốc tại các công ty dược phẩm và viện kiểm nghiệm: Áp dụng quy trình phân tích đồng thời để kiểm soát chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn và hiệu quả thuốc.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về dược phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để xây dựng các quy định, tiêu chuẩn kiểm nghiệm thuốc chứa đồng phân quang học.

  4. Nhà sản xuất dược phẩm: Hỗ trợ phát triển và kiểm soát chất lượng các chế phẩm chứa citalopram và mirtazapin, đặc biệt các sản phẩm đồng phân tinh khiết.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phân tích đồng phân quang học của citalopram và mirtazapin?
    Đồng phân quang học có hoạt tính sinh học và tác dụng dược lý khác nhau, phân tích giúp đảm bảo hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ không mong muốn.

  2. Phương pháp HPLC và CE có ưu điểm gì trong phân tích đồng phân quang học?
    HPLC có độ chính xác và độ chọn lọc cao, phù hợp phân tích định lượng; CE có chi phí thấp, tiêu thụ mẫu ít và linh hoạt điều chỉnh điều kiện phân tích.

  3. Quy trình thẩm định phương pháp được thực hiện như thế nào?
    Thẩm định theo hướng dẫn ICH, đánh giá tính phù hợp hệ thống, tính đặc hiệu, tuyến tính, giới hạn phát hiện, độ chính xác và độ đúng.

  4. Có thể áp dụng quy trình này cho các chế phẩm khác ngoài citalopram và mirtazapin không?
    Quy trình được thiết kế đặc thù cho CIT và MIR, tuy nhiên nguyên tắc có thể tham khảo để phát triển cho các dược chất đồng phân quang học khác.

  5. Làm thế nào để đảm bảo độ chính xác và độ đúng của kết quả phân tích?
    Bằng cách chuẩn bị mẫu đúng quy trình, sử dụng chuẩn đối chiếu chất lượng cao, thực hiện thẩm định phương pháp và kiểm soát chặt chẽ điều kiện phân tích.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công hai quy trình phân tích đồng thời đồng phân quang học citalopram và mirtazapin bằng phương pháp HPLC và CE với độ chọn lọc, độ chính xác và độ đúng cao.
  • Quy trình HPLC sử dụng cột Lux Cellulose-4 cho kết quả phân tích nhanh, độ phân giải tốt, phù hợp cho kiểm nghiệm định lượng chính xác.
  • Phương pháp CE với dung dịch điện ly nền chứa S-β-CD là giải pháp kinh tế, linh hoạt, thích hợp cho các phòng thí nghiệm có nguồn lực hạn chế.
  • Các quy trình đã được thẩm định đầy đủ theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo tính tin cậy và khả năng ứng dụng thực tiễn trong kiểm nghiệm thuốc.
  • Đề xuất áp dụng rộng rãi quy trình trong ngành dược phẩm, đồng thời phát triển thêm các phương pháp phân tích đồng phân quang học cho các dược chất khác nhằm nâng cao chất lượng kiểm nghiệm và an toàn người bệnh.

Tiếp theo, các cơ sở kiểm nghiệm và nghiên cứu nên triển khai đào tạo, áp dụng quy trình và tiếp tục nghiên cứu mở rộng để hoàn thiện hệ thống kiểm soát chất lượng dược phẩm.