ĐẶT VẤN ĐỀ Theo số liệu báo cáo của Cục quản ý Dược, đến nay Việt Nam đã có hơn 232 nhà máy sản xuất đạt tiêu chuẩn Thực hành sản xuất tốt (Good manufacturing practices – GMP) 1. Mục tiêu đến năm 2030, thị phần của thuốc sản xuất trong nước chiếm tỷ lệ khoảng 80% về số lượng sử dụng và 70% về giá trị thị trường 2. Để kiểm soát chất lượng thuốc và nguyên liệu làm thuốc, Bộ Y tế đã ban hành nhiều thông tư 3,4 , quy định dược chất làm nguyên liệu thuốc cần kiểm soát nhiều chỉ tiêu như hàm lượng hoạt chất, độ ẩm, kim loại nặng, tạp chất liên quan… Tạp chất liên quan là những chất được tạo thành trong quá trình sản xuất, bảo quản và lưu thông phân phối của nguyên liệu và thành phẩm. Các tạp chất này dù chỉ tồn tại một lượng nhỏ cũng có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, tác động không nhỏ đến hiệu quả điều trị, làm thay đổi hiệu quả lâm sàng và đặc tính an toàn của thuốc hoặc gây các tác dụng không mong muốn của thuốc 5-7.
Trong khi đó, bệnh tim mạch là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu thế giới và đang có xu hướng tăng lên 8,9. Đa số các thuốc điều trị bệnh tim mạch được người bệnh sử dụng hàng ngày, trong thời gian dài hoặc có thể dùng suốt đời 10. Carvedilol là một chất đối kháng adrenergic với tác dụng chẹn thụ thể beta không chọn lọc, chẹn thụ thể alpha 1 chọn lọc và là một thuốc giãn mạch có hoạt tính chống oxy hóa 11,12. Carvedilol đã cho thấy những lợi ích có ý nghĩa về mặt lâm sàng trong quản lý bệnh nhân suy tim và sau nhồi máu cơ tim.
Carvedilol còn góp phần vào điều trị bệnh động mạch vành, tăng huyết áp, suy thận, bệnh tiểu đường 12. Với những lợi ích trên, carvedilol ngày càng được sử dụng phổ biến trong điều trị các bệnh về tim mạch. Hiện nay ở nước ta có ít nhất 11 đơn vị sản xuất các dạng bào chế khác nhau chứa carvedilol. Việc sản xuất thuốc chứa carvedilol trong nước vẫn còn phụ thuộc nhiều vào nguồn nguyên liệu carvedilol được nhập khẩu từ các công ty nước ngoài.
Đối với dược chất carvedilol, dược điển Mỹ (USP) 43 qui định phải kiểm tra 9 tạp, trong đó 5 tạp yêu cầu có chất chuẩn đối chiếu đơn thành phần, gồm tạp A (1- (9H-carbazol-4-yloxy)-3-(2-(2-methoxyphenoxy)ethylamin) propan-2-ol), tạp B 1 (3,3’-(2-(2-methoxyphenoxy)ethylazandiyl)bis(1-(9H-carbazol-4-yloxy)propan-2- ol)), tạp C (1-(9H-carbazol-4-yloxy)-3-(benzyl(2-(2-methoxyphenoxy)ethyl)amino) propan-2-ol), tạp D (4-(oxiran-2-ylmethoxy)-9H-carbazol) và tạp E (2-(2- methoxyphenoxy)ethylamin) 13. Trong đó, tạp C là tạp phân hủy 14 và tạp D được xếp vào nhóm có khả năng gây đột biến gen 15,16. Đây là các tạp cần được kiểm soát chặt chẽ trong thành phẩm carvedilol. Dược điển Anh (BP) 2023 và dược điển Châu Âu (EP) 11.0 qui định kiểm tra 4 tạp đối với nguyên liệu carvedilol 17,18.
Dược điển Việt Nam (DĐVN) V chưa có chuyên luận carvedilol 19. Cục Quản lý Dược Việt Nam đã có yêu cầu phải kiểm tra tạp chất liên quan một cách chặt chẽ trong nguyên liệu và thành phẩm đăng ký cho sản xuất và lưu hành. Tuy nhiên, vấn đề kiểm soát các tạp chất liên quan trong nguyên liệu và thành phẩm carvedilol hiện gặp nhiều khó khăn tại Việt Nam. Mặc dù nhân lực và trang thiết bị các phòng kiểm nghiệm đã được cải thiện đáng kể, vẫn tồn tại vấn đề do thiếu chất đối chiếu cho các tạp chất liên quan.
Các tạp chất chuẩn không có sẵn trong ngân hàng chất chuẩn của các Viện Kiểm nghiệm, nên các đơn vị phải mua chất chuẩn bán với giá rất đắt từ nước ngoài, không có sẵn trên thị trường và phải chờ đợi trong thời gian dài. Trong khi đó các công trình nghiên cứu từ tài liệu nước ngoài không công bố cụ thể, chi tiết đối với việc tổng hợp và tiêu chuẩn hóa các tạp của carvedilol. Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Tổng hợp và thiết lập tạp chất đối chiếu của carvedilol sử dụng trong kiểm nghiệm” được thực hiện với mục đích góp phần chủ động trong việc kiểm tra tạp chất của carvedilol trong nguyên liệu và thành phẩm, làm giàu thêm ngân hàng chất chuẩn trong nước để nâng cao công tác kiểm tra đánh giá chất lượng thuốc trong tiến trình hội nhập với ngành dược trên thế giới hiện nay. Mục tiêu cụ thể là: 1.
Tổng hợp các tạp A, B, C, D và E của carvedilol ở qui mô phòng thí nghiệm. Thiết lập được các tạp chất đối chiếu A, B, C, D và E của carvedilol dùng cho mục đích định lượng. Xây dựng quy trình định lượng đồng thời carvedilol và các tạp trong nguyên liệu và thành phẩm bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao và điện di mao quản. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
TỔNG QUAN VỀ CARVEDILOL 1. Tính chất lý hóa - Công thức phân tử: C24H26N2O4, CAS: 72956-09-3. - Tên hóa học: 1-(9H-carbazol-4-yloxy)-3-(2-(2-methoxyphenoxy)ethylamin) propan-2-ol. - Khối lượng phân tử: 406,5 g/mol.
- Công thức cấu tạo: - Tinh thể trắng hoặc gần trắng. - Nhiệt độ nóng chảy: 114 – 115 ℃. - Độ tan: thực tế không tan trong nước, ít tan trong methylen clorid, hơi tan trong trong methanol, ethanol 96° và isopropanol, tan tự do trong dimethyl sulfoxid (DMSO). Thực tế không tan trong các acid loãng, dịch vị và dịch ruột (pH 1,1 và 7,5) 17,20,21.
Định tính Tóm tắt các phương pháp định tính carvedilol trong nguyên liệu và thành phẩm viên nén trong các dược điển được đề cập trong Bảng 1. Phương pháp định tính carvedilol trong nguyên liệu và thành phẩm viên nén trong các dược điển Dược điển Nguyên liệu Thành phẩm TLTK DĐVN V Không có chuyên luận Không có chuyên luận 19 13 USP 2023 - Phổ hồng ngoại - Sắc ký lỏng - Sắc ký lỏng - Phổ UV-Vis 17 EP 11.0 Phổ hồng ngoại Không có chuyên luận 3 18 BP 2023 Phổ hồng ngoại - Phổ hồng ngoại - Sắc ký lỏng 22 JP 18 - Phổ UV-Vis - Phổ UV-Vis - Phổ hồng ngoại 1. Định lượng Tóm tắt các phương pháp định lượng carvedilol trong nguyên liệu và thành phẩm viên nén trong các dược điển được đề cập trong Bảng 1. Phương pháp định lượng carvedilol trong nguyên liệu và thành phẩm viên nén trong các dược điển Dược điển Nguyên liệu Thành phẩm TLTK DĐVN V Không có chuyên luận Không có chuyên luận 19 USP 2023 Sắc ký lỏng với điều kiện sắc Sắc ký lỏng với điều kiện sắc ký: 13 ký: + Đầu dò UV: 240 nm + Đầu dò UV: 240nm + Cột: L7 (50 x 4,6 mm; 5 µm) + Cột L7 (150 x 4,6 mm, 5µm) + Nhiệt độ cột: 40 ℃ + Nhiệt độ cột: 55 ℃ + Tốc độ dòng: 1 ml/phút + Tốc độ dòng: 1 ml/phút + Thời gian phân tích: 30 phút + Thời gian phân tích: 60 phút + Thể tích tiêm mẫu: 25 µl + Thể tích tiêm mẫu: 10 µl + Pha động: Đệm phosphat pH + Pha động: Đệm phosphat pH 3,0 (thêm natri dodecyl sulfat) – 2,0 - ACN (69:31) ACN + Yêu cầu: hàm lượng + Yêu cầu: hàm lượng carvedilol carvedilol phải nằm trong phải nằm trong khoảng 90,0 đến khoảng 98,0 đến 102,0% tính 110,0% so với lượng ghi trên theo thành phẩm đã làm khô nhãn EP 11.0 Chuẩn độ môi trường khan Không có chuyên luận 17 bằng acid percloric 0,1 M, xác định điểm tương đương bằng phương pháp đo thế.
4 BP 2023 Chuẩn độ môi trường khan Sắc ký lỏng với điều kiện sắc ký: 18 bằng acid percloric 0,1 M, xác + Cột C18 (125 x 4,6mm; 10 µm) định điểm tương đương bằng + Tốc độ dòng: 1,5 ml/phút + Đầu dò UV: 285 nm phương pháp đo thế. +Thể tích tiêm mẫu: 160 µl + Pha động: methanol – đệm phosphat pH 2,0 + Yêu cầu: hàm lượng carvedilol phải nằm trong khoảng từ 95,0 đến 105,0% hàm lượng ghi trên nhãn JP 18 Chuẩn độ môi trường khan Sắc ký lỏng với điều kiện sắc ký: 22 bằng acid percloric 0,1 M, xác + Cột C18 (125 x 4,6mm; 10 µm) định điểm tương đương bằng + Tốc độ dòng: điều chỉnh để thời gian lưu của carvedilol khoảng 5 phương pháp đo thế. phút + Đầu dò UV: 240 nm +Thể tích tiêm mẫu: 10 µl + Pha động: đệm phosphat pH 5– MeOH (45:55) + Yêu cầu: hàm lượng carvedilol phải nằm trong khoảng từ 95,0 đến 105,0% hàm lượng ghi trên nhãn 1. Tổng hợp carvedilol Carvedilol được tổng hợp lần đầu bởi Fritz Wiedemann và cộng sự vào năm 1979 bằng cách mở vòng oxiran của 4-(2,3-epoxypropoxy)carbazol (2) bằng 2-(2- methoxy phenoxy)ethanamin (3) trong dung môi dimethyl ether ethylen glycol (dung môi monoglyme) và môi trường kiềm theo phương trình phản ứng sau: 23 5 Sơ đồ 1.
Phản ứng tổng hợp carvedilol 1. TỔNG QUAN CÁC TẠP CHẤT LIÊN QUAN CỦA CARVEDILOL Các tạp chất liên quan của carvedilol trong các dược điển tham chiếu được liệt kê ở Bảng 1. Các tạp chất liên quan của carvedilol được đề cập trong các dược điển tham chiếu STT Tên tạp Công thức hóa học Khối Phân TLTK lương loại tạp phân tử theo (g/mol) nguồn gốc 13,17,18 1 Tạp A 629,74 Quá (USP) trình Tạp A (BP, EP) 13,17,18 2 Tạp B (USP) 645,74 Quá Tạp B (BP, trình EP) 6 13,17,18 3 Tạp C (USP) 496,60 Quá Tạp C (BP, trình + EP) Phân hủy 13 4 Tạp D (USP) 239,27 Quá trình 13 5 Tạp E (USP) 167,21 Quá trình 13 6 Tạp F (USP) 410,52 Quá trình 13 7 Carvedilol 674,78 Quá bisalkyl- trình pyrocatechol (USP) 13 8 N-Isopropyl 448,55 Quá carvedilol trình (USP) 13 9 Biscarbazol 422,48 Quá (USP) trình 7 17,18 10 Tạp D (BP và 645,76 Quá EP) trình Trong khuôn khổ luận án, xin được trình bày chi tiết hơn về các tạp A, B, C, D, E của carvedilol theo USP. Tính chất lý hóa Công thức phân tử: C36H43N3O7, CAS: 1198090-73-1 Công thức cấu tạo: Tên khoa học: 1-(4-(2-Hydroxy-3-((2-(2-methoxyphenoxy)ethyl)amino)propoxy)-9H- carbazol-9-yl)-3-((2-(2-methoxyphenoxy)ethyl)amino)propan-2-ol 13.
Khối lượng phân tử: 629,74 g/mol. Tinh thể màu vàng nhạt, không mùi. Tan tốt trong aceton. Nhiệt độ nóng chảy: 113-123 ℃.
Hệ số phân bố dầu/nước là 3,77 24. Nguồn gốc phát sinh Tạp A là tạp xuất hiện trong quá trình tổng hợp carvedilol. Trong phản ứng của 9H-carbazol-4-ol (4) với epiclorohydrin (5) để tổng hợp nguyên liệu 4-(oxiran-2-ylmethoxy)-9H-carbazol (2), có tạo thành một lượng nhỏ 4- (oxiran-2-ylmethoxy)-9-(oxiran-2-ylmethyl)-9H-carbazol (6). Con đường phát sinh tạp A 1.
Độc tính, tác dụng phụ Hệ thống hài hoà toàn cầu về phân loại và ghi nhãn hoá chất (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals – GHS) xếp tạp A vào nhóm GHS 07 có thể gây kích ứng da, kích ứng mắt khi tiếp xúc, có thể gây tổn thương đường tiêu hóa nếu nuốt phải và nhóm GHS 09 rất độc với thủy sinh 24. Một số công trình nghiên cứu tổng hợp tạp A Cho đến nay, chỉ có một vài công trình nghiên cứu về tạp A.