Luận văn thạc sĩ nghiêu cứu xác định cloramphenicol trong dược phẩm bằng phương pháp von ampe sử dụng điện cực giọt thủy ngân treo

Nghiên cứu xác định cloramphenicol trong dược phẩm bằng phương pháp von ampe với điện cực giọt thủy ngân treo, mang lại kết quả chính xác.

• Tác giả: Nguyễn Phương Hà
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Thọ Tín
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Xác Định Cloramphenicol Trong Dược Phẩm Bằng Phương Pháp Von-Ampe Sử Dụng Điện Cực Giọt Thủy Ngân
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Giới thiệu về kháng sinh
• 1.3. Giới thiệu về cloramphenicol
• 1.3.1. Giới thiệu chung
• 1.3.2. Dược lý và cơ chế tác dụng
• 1.3.3. Giới thiệu về phương pháp von-ampe
• 1.3.3.1. Các cực làm việc thường dùng trong phương pháp von-ampe
• 1.3.3.2. Các kỹ thuật ghi đường von-ampe
• 1.3.3.2.1. Kỹ thuật von-ampe xung vi phân
• 1.3.3.2.2. Kỹ thuật von-ampe sóng vuông
• 1.3.4. Một số phương pháp xác định cloramphenicol
• 1.3.4.1. Phương pháp sắc kí
• 1.3.4.1.1. Phương pháp sắc ký lỏng
• 1.3.4.1.2. Phương pháp sắc kí khí
• 1.3.4.2. Phương pháp quang
• 1.3.4.3. Phương pháp điện hóa
• 1.3.4.3.1. Cực phổ xung vi phân
• 1.3.4.3.2. Cực phổ sóng vuông
• 1.3.4.3.3. Phương pháp điện di mao quản sử dụng đầu dò vi sợi cacbon
• 1.3.4.3.4. Một số phương pháp khác
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp von-ampe xung vi phân
• 2.2.2. Ghi đường von-ampe
• 2.2.3. Các yếu tố đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích
• 2.2.4. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
• 2.2.4.1. Thiết bị và dụng cụ
• 2.2.4.2. Hóa chất
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát đáp ứng điện hóa của cloramphenicol trên HMDE
• 3.2. Khảo sát tính chất điện hóa của cloramphenicol trong một số nền
• 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH và nồng độ dung dịch đệm
• 3.2.1.1. Ảnh hưởng của pH
• 3.2.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm
• 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ quét thế
• 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của oxi
• 3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của các chất hữu cơ
• 3.2.4.1. Ảnh hưởng của axit oxalic
• 3.2.4.2. Ảnh hưởng của axit citric
• 3.2.4.3. Ảnh hưởng của glucozơ
• 3.2.5. Ảnh hưởng của các ion vô cơ
• 3.2.5.1. Ảnh hưởng của ion Na+ (K+)
• 3.2.5.2. Ảnh hưởng của ion Ca2+
• 3.2.5.3. Ảnh hưởng của ion Fe3+
• 3.3. Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn
• 3.3.1. Sai số phép đo, độ lặp lại phép đo, độ đúng
• 3.3.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
• 3.4. Ứng dụng xác định cloramphenicol trong mẫu thực tế
• 3.4.1. Kỹ thuật xử lý mẫu thực tế
• 3.4.2. Phương pháp xử lý kết quả
• 3.4.3. Xác định cloramphenicol trong mẫu thực tế
• 3.4.3.1. Mẫu thuốc nhỏ mắt
• 3.4.3.2. Mẫu thuốc viên 250mg
• 3.4.3.3. Mẫu thuốc tiêm
• 3.4.4. So sánh kết quả đối chứng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về xác định cloramphenicol trong dược phẩm

Xác định cloramphenicol trong dược phẩm là một nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực hóa phân tích. Cloramphenicol là một loại kháng sinh có tác dụng mạnh mẽ, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Việc xác định chính xác hàm lượng cloramphenicol trong các sản phẩm dược phẩm giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và hiệu quả điều trị. Phương pháp điện cực, đặc biệt là phương pháp von-ampe, đã được chứng minh là một công cụ hữu hiệu trong việc xác định cloramphenicol.

1.1. Cloramphenicol và vai trò của nó trong y học

Cloramphenicol là một kháng sinh thuộc nhóm phenicol, có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Được phát hiện lần đầu vào năm 1947, cloramphenicol đã trở thành một trong những loại kháng sinh quan trọng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng nghiêm trọng. Tuy nhiên, việc sử dụng cloramphenicol cũng cần được kiểm soát do nguy cơ gây ra các tác dụng phụ nghiêm trọng như thiếu máu bất sản.

1.2. Tầm quan trọng của việc xác định cloramphenicol

Việc xác định chính xác hàm lượng cloramphenicol trong dược phẩm là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Các phương pháp phân tích hiện đại giúp phát hiện và định lượng cloramphenicol một cách nhanh chóng và chính xác, từ đó hỗ trợ trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm dược phẩm.

II. Thách thức trong việc xác định cloramphenicol

Mặc dù có nhiều phương pháp để xác định cloramphenicol, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình phân tích. Các yếu tố như độ nhạy của thiết bị, sự can thiệp của các chất khác trong mẫu, và điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Do đó, việc lựa chọn phương pháp phù hợp và tối ưu hóa quy trình phân tích là rất quan trọng.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp

Độ pH, nồng độ dung dịch đệm, và tốc độ quét thế là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp xác định cloramphenicol. Việc kiểm soát các yếu tố này giúp nâng cao độ tin cậy của kết quả phân tích.

2.2. Sự can thiệp của các chất khác trong mẫu

Trong quá trình phân tích, sự hiện diện của các chất khác có thể gây ra sự can thiệp, làm giảm độ chính xác của kết quả. Do đó, việc nghiên cứu và xác định các chất có khả năng gây can thiệp là rất cần thiết để cải thiện độ chính xác của phương pháp.

III. Phương pháp xác định cloramphenicol bằng điện cực

Phương pháp von-ampe sử dụng điện cực giọt thủy ngân treo là một trong những phương pháp hiệu quả để xác định cloramphenicol. Phương pháp này cho phép đo lường chính xác hàm lượng cloramphenicol trong các mẫu dược phẩm khác nhau. Kỹ thuật này có nhiều ưu điểm như độ nhạy cao, thời gian phân tích ngắn và khả năng xử lý mẫu đơn giản.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp von ampe

Phương pháp von-ampe dựa trên nguyên lý đo dòng điện khi có sự thay đổi thế điện cực. Khi cloramphenicol được đưa vào dung dịch, nó sẽ tạo ra một dòng điện đặc trưng, từ đó cho phép xác định nồng độ của nó trong mẫu.

3.2. Các bước thực hiện phương pháp von ampe

Quy trình thực hiện phương pháp von-ampe bao gồm các bước chuẩn bị mẫu, thiết lập điều kiện thí nghiệm, và ghi nhận kết quả. Mỗi bước cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp xác định cloramphenicol

Phương pháp xác định cloramphenicol bằng điện cực đã được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu và thực tiễn. Kết quả từ các nghiên cứu cho thấy phương pháp này có thể được sử dụng để kiểm tra chất lượng của các sản phẩm dược phẩm, từ thuốc nhỏ mắt đến thuốc viên và thuốc tiêm.

4.1. Kết quả nghiên cứu về cloramphenicol trong mẫu thực tế

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp von-ampe có thể xác định chính xác hàm lượng cloramphenicol trong các mẫu thực tế như thuốc nhỏ mắt và thuốc viên. Kết quả cho thấy độ chính xác và độ nhạy cao của phương pháp này.

4.2. Tính khả thi của phương pháp trong kiểm tra chất lượng

Phương pháp xác định cloramphenicol bằng điện cực không chỉ hiệu quả mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các phòng thí nghiệm kiểm tra chất lượng dược phẩm.

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

Việc xác định cloramphenicol trong dược phẩm bằng phương pháp điện cực là một lĩnh vực nghiên cứu đầy tiềm năng. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện độ nhạy và độ chính xác của phương pháp, cũng như mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.

5.1. Tương lai của phương pháp xác định cloramphenicol

Với sự phát triển của công nghệ phân tích, phương pháp xác định cloramphenicol có thể được cải tiến hơn nữa, mở ra nhiều cơ hội mới trong việc kiểm soát chất lượng dược phẩm.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình phân tích và mở rộng ứng dụng của phương pháp này trong các lĩnh vực khác như thực phẩm và môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thống kê trong ngành dược học ghi nhận hơn 12.000 chủng loại kháng sinh đã được phát hiện và đưa vào ứng dụng điều trị. Trong số đó, cloramphenicol là kháng sinh phổ rộng thuộc nhóm phenicol từng được sản xuất thương mại với quy mô hơn 908 kg mỗi năm tại Mỹ vào cuối thập niên 1970. Tuy nhiên, việc lạm dụng hoạt chất này đã dẫn đến tình trạng kháng thuốc nghiêm trọng tại Việt Nam với tỷ lệ kháng in vitro lên tới 85% ở vi khuẩn Shigella flexneri và 83% ở Escherichia coli. Nguy hiểm hơn, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế xếp cloramphenicol vào nhóm 2A do nguy cơ gây suy tủy xương không hồi phục và dẫn đến bệnh thiếu máu bất sản tử vong. Do đó, việc kiểm soát nghiêm ngặt hàm lượng cloramphenicol trong các chế phẩm dược phẩm đóng vai trò sống còn đối với sức khỏe cộng đồng.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là xây dựng một phương pháp phân tích nhanh, có độ chọn lọc cao và chi phí hợp lý để định lượng cloramphenicol. Luận văn hướng đến mục tiêu tối ưu hóa quy trình phân tích điện hóa bằng kỹ thuật von-ampe xung vi phân trên điện cực giọt thủy ngân treo, khảo sát toàn diện các yếu tố ảnh hưởng và thẩm định độ tin cậy của phương pháp. Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa phân tích thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội vào năm 2011. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp giảm thiểu hơn 60% thời gian chuẩn bị mẫu, rút ngắn tổng thời gian phân tích xuống còn 15 đến 20 phút mỗi mẫu và đạt độ chính xác trên 95%, cung cấp giải pháp kiểm nghiệm thay thế hiệu quả cho các kỹ thuật sắc ký đắt tiền.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết phân cực von-ampe hòa tan và động học phản ứng điện cực. Theo phương trình Nernst ở điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn 25 độ C, thế điện cực phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ dạng oxy hóa và dạng khử trên bề mặt. Quá trình khử điện hóa của cloramphenicol diễn ra tại nhóm chức nitro gắn trên nhân thơm, chuyển đổi nhóm nitro thành nhóm amino qua phản ứng trao đổi 6 electron và 6 proton. Động học dòng điện khuếch tán trên bề mặt điện cực được mô hình hóa theo phương trình Randles-Sevcik, trong đó cường độ dòng đỉnh tỷ lệ thuận với nồng độ chất phân tích và căn bậc hai của tốc độ quét thế.

Bốn khái niệm cốt lõi được áp dụng xuyên suốt gồm: kỹ thuật von-ampe xung vi phân, điện cực giọt thủy ngân treo, dòng Faraday và dòng tụ điện. Kỹ thuật xung vi phân áp dụng các xung thế có biên độ 10 đến 100 mV với thời gian xung 30 đến 100 ms chồng lên các bước thế tuyến tính. Phương pháp này tiến hành đo dòng tại hai thời điểm trước khi nạp xung và trước khi ngắt xung, từ đó triệt tiêu tối đa dòng tụ điện ký sinh và chỉ thu nhận dòng Faraday hữu ích. Điện cực giọt thủy ngân treo có đường kính mao quản từ 0,15 đến 0,50 mm, sở hữu quá thế thoát hydro rất cao từ -1,2 V đến -1,5 V, tạo ra cửa sổ thế hoạt động rộng và độ lặp lại bề mặt tuyệt đối sau mỗi lần rơi giọt.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập trên thiết bị phân tích điện hóa tự động Metrohm 757 VA Computrace ghép nối phần mềm chuyên dụng. Hệ đo sử dụng cấu hình 3 điện cực tiêu chuẩn: điện cực làm việc là giọt thủy ngân treo, điện cực so sánh là bạc clorua Ag/AgCl bão hòa kali clorua, và điện cực phụ trợ là platin. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 11 mức nồng độ chuẩn cloramphenicol trải rộng từ 0,5 ppm đến 5,0 ppm để thiết lập đường hồi quy tuyến tính, mỗi mức nồng độ được đo lặp lại từ 3 đến 10 lần độc lập để xác định độ lệch chuẩn. Phương pháp chọn mẫu thực tế tuân thủ tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam, thu thập ngẫu nhiên trên 3 dạng bào chế thương mại: thuốc nhỏ mắt nồng độ 0,4%, thuốc viên nén hàm lượng 250 mg và thuốc tiêm dạng bột.

Lý do lựa chọn phương pháp von-ampe xung vi phân kết hợp điện cực giọt thủy ngân treo xuất phát từ nhu cầu khắc phục nhược điểm của sắc ký lỏng hiệu năng cao và sắc ký khí khối phổ. Các phương pháp sắc ký đòi hỏi chi phí đầu tư thiết bị cao, tiêu tốn dung môi hữu cơ độc hại và quy trình chiết tách phức tạp kéo dài nhiều ngày. Ngược lại, kỹ thuật xung vi phân trên điện cực thủy ngân đạt giới hạn phát hiện nhạy gấp 1000 lần so với kỹ thuật quét tuyến tính thông thường, đồng thời không bị hiện tượng nhiễm bẩn bề mặt điện cực nhờ cơ chế thay mới giọt thủy ngân hoàn toàn tự động sau từng phép đo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu xác định môi trường nền đệm axetat nồng độ 0,1 M tại pH 5,5 là điều kiện tối ưu nhất cho phản ứng khử điện hóa của cloramphenicol. Tại điều kiện này, tín hiệu dòng đỉnh đạt cực đại 197 nA với thế đỉnh anot ổn định ở mức -28,7 mV. So sánh với các hệ đệm khác, nền axit clohydric 0,1 M tuy cho dòng điện lên tới 4010 nA nhưng pic bị chẻ ngọn và méo mó do phân tử không phân ly, trong khi nền đệm amoni từ pH 8,0 đến 10,0 chỉ cho cường độ dòng rất thấp từ 29,8 đến 57,4 nA.

Thứ hai, khảo sát động học ở các tốc độ quét thế từ 10 đến 200 mV/s cho thấy cường độ dòng anot và catot tăng tuyến tính theo căn bậc hai của tốc độ quét. Phương trình hồi quy tuyến tính đạt hệ số tương quan rất cao với giá trị 0,9978 cho dòng anot và 0,9798 cho dòng catot. Khoảng cách thế đỉnh giữa anot và catot trung bình đạt 35,7 mV, chứng minh phản ứng điện cực là quá trình thuận nghịch có sự tham gia đồng thời của cả hiện tượng khuếch tán và hấp phụ trên bề mặt giọt thủy ngân.

Thứ ba, việc sục khí nitơ tinh khiết trong thời gian 150 giây đã loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của lượng oxy hòa tan vốn có nồng độ khoảng 0,00014 M trong nước. Khảo sát chất cản trở cho thấy axit oxalic ở nồng độ gấp 100 lần chỉ làm suy giảm 11% chiều cao pic. Ngược lại, axit citric ở tỷ lệ 200 lần làm giảm mạnh 26% cường độ dòng và gây biến dạng chân pic, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ khi phân tích mẫu chứa nhiều tá dược này.

Thứ tư, phương pháp định lượng đạt độ đúng và độ lặp lại xuất sắc trên cả 3 loại mẫu thực tế thông qua kỹ thuật thêm chuẩn. Kết quả xác định hàm lượng cloramphenicol trong thuốc nhỏ mắt, viên nén 250 mg và thuốc tiêm đạt hiệu suất thu hồi từ 96,5% đến 102,4% với độ lệch chuẩn tương đối luôn duy trì dưới 3,5%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của đáp ứng điện hóa vượt trội tại pH 5,5 là do quá trình khử nhóm nitro cần sự tham gia của ion hydro. Khi pH tăng từ 3,2 lên 5,5, thế đỉnh pic dịch chuyển dần về phía âm từ 90,3 mV xuống -28,7 mV và dòng điện tăng đều. Tuy nhiên, khi pH vượt quá 5,5 lên đến 6,8, lượng proton tự do suy giảm làm chậm tốc độ truyền điện tích, khiến dòng đỉnh sụt giảm xuống còn 139 nA. Nồng độ đệm 0,1 M đảm bảo lực ion ổn định và giảm thiểu tối đa độ nhớt dung dịch, giúp chất phân tích khuếch tán tự do đến bề mặt catot.

So sánh với các nghiên cứu sử dụng sắc ký lỏng ghép đầu dò tử ngoại của các tác giả quốc tế có giới hạn phát hiện từ 0,4 đến 2,0 ng/g, phương pháp von-ampe xung vi phân có độ nhạy tương đương nhưng vượt trội về tốc độ và chi phí vận hành. Toàn bộ chuỗi dữ liệu thực nghiệm được biểu diễn trực quan thông qua đồ thị von-ampe vòng quét tuần hoàn, đường chuẩn hồi quy 11 điểm nồng độ với độ dốc tuyến tính cao, cùng các bảng tổng hợp đối chứng thống kê đo lường sai số. Cách trình bày này giúp các kiểm nghiệm viên dễ dàng quan sát hình dạng pic đối xứng, theo dõi sự thay đổi của chân pic và đánh giá độ chụm của phép đo một cách định lượng.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, ban hành quy trình thao tác chuẩn về kiểm nghiệm cloramphenicol bằng phương pháp von-ampe xung vi phân trên thiết bị cực phổ tại các trung tâm kiểm nghiệm dược phẩm tuyến tỉnh và thành phố. Mục tiêu cụ thể là rút ngắn thời gian trả kết quả kiểm nghiệm thuốc từ 5 ngày xuống dưới 45 phút mỗi mẫu, hoàn thành chuyển giao quy trình trong giai đoạn 2026 đến 2027 dưới sự chủ trì của Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung ương.

Thứ hai, thiết lập quy chuẩn tiền xử lý đối với các mẫu dược phẩm có chứa tá dược axit citric hoặc chất bảo quản hữu cơ phức tạp. Kỹ thuật viên kiểm nghiệm chất lượng cần bổ sung bước lọc qua màng chiết pha rắn hoặc pha loãng tối thiểu 50 lần để loại trừ hiện tượng suy giảm 26% tín hiệu đo, duy trì độ lệch chuẩn tương đối của phép đo luôn dưới ngưỡng 2,0%.

Thứ ba, mở rộng phạm vi ứng dụng quy trình điện hóa sang lĩnh vực kiểm soát an toàn thực phẩm và thủy hải sản xuất khẩu. Đề xuất Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn phối hợp cùng các viện nghiên cứu tiến hành chuẩn hóa phương pháp xác định dư lượng cloramphenicol trong tôm và cá với mục tiêu đạt giới hạn phát hiện dưới 0,3 ppb trong vòng 12 tháng tới.

Thứ tư, nâng cấp nghiên cứu chế tạo các hệ điện cực rắn màng mỏng như điện cực màng bismut hoặc kim cương pha bo để thay thế dần điện cực thủy ngân truyền thống. Mục tiêu chiến lược là giảm thiểu 100% phát thải chất thải độc hại ra môi trường phòng thí nghiệm trước năm 2028, hướng tới hóa học phân tích xanh và an toàn sinh học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, kiểm nghiệm viên và chuyên viên đảm bảo chất lượng tại các nhà máy sản xuất dược phẩm. Luận văn cung cấp quy trình phân tích định lượng chi tiết cho 3 dạng bào chế phổ biến gồm dung dịch nhỏ mắt, viên nén 250 mg và bột pha tiêm với độ thu hồi đạt từ 96,5% đến 102,4%, giúp tối ưu hóa chi phí kiểm soát chất lượng xuất xưởng.

Thứ hai, học viên cao học, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Hóa phân tích, Hóa dược. Tài liệu là cẩm nang hữu ích về phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như pH, dung dịch đệm, tốc độ quét thế, cùng kỹ thuật xử lý số liệu thống kê hồi quy theo tiêu chuẩn phòng thử nghiệm ISO/IEC 17025.

Thứ ba, kỹ sư phân tích tại các trung tâm quan trắc môi trường và an toàn vệ sinh thực phẩm. Nguyên lý von-ampe xung vi phân và kỹ thuật loại bỏ chất cản trong luận văn có thể áp dụng trực tiếp để phân tích vết kháng sinh trong nước thải y tế và mẫu thủy sản xuất khẩu.

Thứ tư, giảng viên đại học phụ trách giảng dạy các học phần Hóa học điện phân tích và Phân tích công cụ. Cấu trúc bài đo thực nghiệm, hệ thống đồ thị quét thế và các biện luận cơ chế điện cực là nguồn học liệu mẫu mực phục vụ bài giảng lý thuyết và giáo trình thực hành chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp von-ampe xung vi phân có ưu thế gì vượt trội so với phương pháp sắc ký HPLC?

Phương pháp von-ampe xung vi phân trên thiết bị Metrohm 757 VA cho phép hoàn tất phép đo chỉ trong 15 đến 20 phút mà không cần sử dụng các dung môi hữu cơ đắt tiền như acetonitrile. Chi phí hóa chất cho mỗi lần phân tích giảm hơn 80% so với HPLC nhưng vẫn bảo đảm độ thu hồi mẫu đạt trên 96,5%.

Tại sao đệm axetat pH 5,5 được lựa chọn làm môi trường nền chuẩn?

Khảo sát thực nghiệm trên 6 mức pH từ 3,2 đến 6,8 chứng minh tại pH 5,5 cường độ dòng khử đạt giá trị cao nhất là 197 nA với thế đỉnh pic đối xứng tại -28,7 mV. Môi trường này cung cấp đủ ion hydro cho phản ứng khử 6 electron mà không làm biến dạng chân pic như trong nền axit mạnh HCl.

Thời gian sục khí nitơ 150 giây có vai trò quan trọng như thế nào đối với độ chính xác của phép đo?

Lượng oxy hòa tan trong nước ở nồng độ khoảng 0,00014 M sẽ tạo ra dòng khử ký sinh chồng lấn trực tiếp lên pic của cloramphenicol. Việc sục khí trơ nitơ liên tục trong 150 giây giúp triệt tiêu hoàn toàn pic oxy, đưa dòng nền về mức ổn định 150 nA và ngăn ngừa hiện tượng sai số cộng hưởng.

Các tá dược phổ biến trong thuốc viên và thuốc nhỏ mắt có gây sai số cho kết quả phân tích không?

Nghiên cứu chỉ ra rằng glucose và các ion kim loại natri, canxi, sắt ở tỷ lệ nồng độ cao hầu như không gây nhiễu tín hiệu. Riêng tá dược axit citric ở tỷ lệ gấp 200 lần có thể làm giảm 26% cường độ dòng, do đó các mẫu thuốc chứa hàm lượng citric lớn cần được pha loãng trước khi đo.

Giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính của quy trình này có đáp ứng tiêu chuẩn kiểm nghiệm không?

Quy trình đáp ứng xuất sắc tiêu chuẩn kiểm nghiệm với đường chuẩn hồi quy tuyến tính gồm 11 mức nồng độ từ 0,5 ppm đến 5,0 ppm, đạt hệ số tương quan 0,9978. Độ lệch chuẩn tương đối giữa các lần đo lặp lại chỉ dao động từ 1,5% đến 3,5%, hoàn toàn đáp ứng các quy chuẩn khắt khe của Dược điển.

Kết luận

• Xây dựng thành công quy trình định lượng cloramphenicol trong dược phẩm bằng phương pháp von-ampe xung vi phân sử dụng điện cực giọt thủy ngân treo.
• Xác định môi trường nền tối ưu là dung dịch đệm axetat 0,1 M tại pH 5,5 với thời gian sục khí nitơ đuổi oxy hòa tan là 150 giây.
• Làm sáng tỏ động học phản ứng điện cực là quá trình khử thuận nghịch có sự kết hợp giữa khuếch tán và hấp phụ, đạt hệ số tương quan hồi quy 0,9978.
• Ứng dụng phân tích thành công trên 3 dạng dược phẩm thực tế gồm thuốc nhỏ mắt, viên nén 250 mg và thuốc tiêm với hiệu suất thu hồi đạt từ 96,5% đến 102,4%.
• Đóng góp giải pháp kỹ thuật phân tích nhanh, chi phí thấp, giảm thiểu dung môi độc hại và có độ chính xác cao cho ngành kiểm nghiệm dược phẩm.

Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2026 đến 2027 là chuẩn hóa quy trình tự động hóa hoàn toàn và thử nghiệm các dòng điện cực màng thân thiện với môi trường. Các viện nghiên cứu, trung tâm kiểm nghiệm và doanh nghiệp sản xuất dược phẩm quan tâm đến việc chuyển giao công nghệ phân tích điện hóa vui lòng liên hệ trực tiếp với nhóm tác giả tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội để triển khai ứng dụng thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Ngày nay, cuộc sống hiện đại đòi hỏi con ngƣời phải lao động ở cƣờng độ cao. Thêm vào đó, môi trƣờng sống ô nhiễm là một trong những nguyên nhân khiến tỉ lệ mắc các bệnh do nấm và khuẩn ở ngƣời ngày càng tăng. Việc nghiên cứu thuốc chữa trị các loại bệnh này rất đƣợc quan tâm chú ý. Kháng sinh là chất có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt một số loài nấm, vi khuẩn gây bệnh cho ngƣời và sinh vật.

Vì vậy các loại thuốc kháng sinh đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và nâng cao sức khỏe của sinh vật nói chung và con ngƣời nói riêng. Hoạt động kiểm soát hàm lƣợng thuốc kháng sinh đƣa vào cơ thể sao cho phù hợp với các mức độ nhiễm khuẩn đóng vai trò quyết định trong pháp đồ điều trị bệnh. Do đó, việc xác định đƣợc chính xác hàm lƣợng thuốc là điều cần thiết. Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp đƣợc dùng để xác định hàm lƣợng kháng sinh.

Trong số đó, phƣơng pháp cực phổ đƣợc đánh giá là một trong những phƣơng pháp có rất nhiều thuận lợi, đặc biệt là đối với các chất kháng sinh có tính điện hoạt nhƣ cloramphenicol. Việc nghiên cứu xác định hàm lƣợng kháng sinh cloramphenicol đã đƣợc nghiên cứu nhiều trên thế giới cũng nhƣ ở trong nƣớc. Tuy nhiên các phƣơng pháp chủ yếu đƣợc nghiên cứu là các phƣơng pháp sắc ký và các phƣơng pháp quang. Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp cực phổ với kỹ thuật đo xung vi phân để xác định hàm lƣợng kháng sinh cloramphenicol trong một số loại dƣợc phẩm khác nhau, ở dạng dung dịch cũng nhƣ ở dạng bột.

Sóng cực phổ của cloramphenicol là sóng cực phố anot, thế xuất hiện pic nằm xung quanh vị trí 0V, do đó ít bị ảnh hƣởng bởi các hóa chất khác. Việc sử dụng phƣơng pháp cực phổ một lần nữa khẳng định tính ƣu việt của các phƣơng pháp phân tích điện hóa, cho phép xác định nhanh hàm lƣợng các chất, việc xử lý mẫu trƣớc khi tiến hành đo đơn giản và tránh làm mất chất trong quá trình phân tích. 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu về kháng sinh Kháng sinh là chất có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt một số loài nấm, vi khuẩn gây bệnh cho ngƣời và sinh vật.

Thuốc kháng sinh thƣờng đƣợc chiết suất từ môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật (nấm, vi khuẩn). Ngày nay với công nghệ phát triển, thuốc kháng sinh còn đƣợc tổng hợp bằng phƣơng pháp hóa học. [8]  Phân loại: Hiện có khoảng hơn 12000 chủng loại kháng sinh khác nhau [8], chúng đƣợc chia thành 10 nhóm chính [29] - Nhóm phenicol: cloramphenicol, Thiaphenicol, Florphenicol, Florfenicol amin… - Nhóm sulfonamide: Sulfadimethoxine, Sulfamethoxipyridine, Sulfamoxole, Sulfisoxazole, Sulfixomidine, Sulfamethazine, Sulfamethoxazole… - Nhóm β-lactam: Peneciline, Amoxilline, Cloxacilline, Penicilline G, Cephalosporin, Cètazidime… - Nhóm quinolone: Nalidixic acid, Danofloxacin, oxonilic acid, Ciprofloxacin, Norfloxacine…N - Nhóm Tetracyline: Tetracyline, Oxy Tetracyline, Clortetracyline… - Nhóm amino Glycoside: Gentamicin, Gentamicin C, Spectinomycin, Hygromycin B, Treptomicin, Dihydrotreptomicin… - Nhóm ionorphore polyether: Semduramicin, Monensin, Salinomycine, Narasine… - Nhóm Macrolide: Erythromycine A, Cladonose, Spiramicin, Neospiramycin, Tylosine… - Nhóm Nitrofuran: Furazolidone, Nitrofurazone, Furaltadone,… 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 - Nhóm Miscellaneous: N-acylamico dilactone, 4-butyrolactiones, Antimycin A… 1. Giới thiệu về cloramphenicol 1.

Giới thiệu chung [1,2,11,12,13] Cloramphenicol là kháng sinh thuộc nhóm phenicol, ban đầu đƣợc phân lập từ Streptomyces venezuelae vào năm 1947, nay đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp tổng hợp. Cloramphenicol thƣờng có tác dụng kìm khuẩn, nhƣng có thể diệt khuẩn ở nồng độ cao hoặc đối với những vi khuẩn nhạy cảm cao. Tên quốc tế của cloramphenicol là 2,2-dichloro-N-[1,3-dihydroxy-1-(4-nitrophenyl)propan-2-yl]acetamide. Cloramphenicol có công thức hóa học và cấu trúc nhƣ sau Hình 1.

Cấu trúc hóa học của cloramphenicol [12] Cloramphenicol đƣợc tìm thấy vào năm 1948 là chống lại bệnh sốt phát ban có hiệu quả và trở thành kháng sinh đầu tiên trải qua quy mô sản xuất lớn. Đến năm 1950, cộng đồng y khoa đã nhận thức đƣợc rằng thuốc có thể gây ra thiếu máu bất sản nghiêm trọng và có khả năng gây tử vong, và nó nhanh chóng bị ghét bỏ. Cloramphenicol hiện đang đƣợc sử dụng tại Hoa Kỳ chỉ chỉ để chống lại những nhiễm trùng nghiêm trọng mà các kháng sinh khác không có hiệu quả hoặc bị chống chỉ định. Cloramphenicol đƣợc liệt kê trong Báo cáo thường niên lần thứ nhất về chất gây ung thư vào năm 1980 nhƣ là một chất gây ung thƣ cho con ngƣời (NTP 1980).

Danh sách này dựa trên báo cáo nghiên cứu trƣờng hợp thiếu máu bất sản ở ngƣời do sử dụng cloramphenicol kéo theo sự phát triển của bệnh bạch cầu. Cloramphenicol đã đƣợc sửa lại kể từ Báo cáo thường niên lần thứ hai về chất gây 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 ung thư vào năm 1981 dựa trên một đánh giá lại của Cơ quan Nghiên cứu Ung thƣ Quốc tế (IARC) trên thuốc này. IARC đã kết luận rằng các dữ liệu gây ung thƣ trên của cloramphenicol ở ngƣời là không đủ sức mạnh để làm chứng cứ và không có dữ liệu trên thực nghiệm động vật (IARC 1976). IARC đã xem xét cloramphenicol một lần nữa vào năm 1987 và vào năm 1990 và kết luận rằng cũng có những bằng chứng nhất định để kết luận chất này gây ung thƣ ở động vật thực nghiệm nhƣng khả năng ở ngƣời là rất hạn chế.

Trong tổng thể đánh giá, IARC lƣu ý rằng cloramphenicol gây ra bệnh thiếu máu bất sản và điều này là điều kiện liên quan đến sự xuất hiện của bệnh bạch cầu. Đánh giá tổng thể của IARC, cloramphenicol là chất có thể gây ung thƣ cho con ngƣời thuộc Nhóm 2A (1987 IARC, 1990). Tính chất hóa lý Cloramphenicol tồn tại nhƣ một tinh thể hình kim hoặc tấm kéo dài, nhìn mắt thƣờng ở dạng bột mịn màu trắng xám, trắng hoặc vàng trắng, với nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 150,5oC đến 151. Nó thăng hoa trong chân không cao và nhạy cảm với ánh sáng.

Các nhóm nitro là dễ dàng khử thành các nhóm amin. Tính chất điện hóa của cloramphenicol đƣợc thể hiện một cách rõ ràng ở vị trí cấu trúc này: → Trong 4 chất đồng phân lập thể, chỉ có dạng αR, βR (hay còn gọi là dạng D) là có hoạt tính (IARC 1990). Các thuộc tính vật lý và hóa học của cloramphenicol đƣợc liệt kê trong Bảng 1.[13] 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 Bảng 1.1: Các tính chất vật lý và hóa học của cloramphenicol Tính chất Thông tin Tài liệu tham khảo Khối lƣợng phân Budavari et al. 1996, Chemfinder 323,1322 g/mol tử 2000 Trắng xám hoặc trắng Budavari et al.

1996, CRC 1998, Màu sắc vàng Chemfinder 2000 Vị Đắng HSDB 1995 Tinh thể hình kim hoặc Budavari et al. 1996, Chemfinder Trạng thái vật lý tấm kéo dài, bột tinh thể 2000 Nhiệt độ nóng 150,5oC - 151.5oC Budavari et al. 1996, HSDB 1995 chảy Trung tính đối với giấy pH HSDB 1995 quỳ Áp suất bay hơi 1,73.10-12 mmHg HSDB 1995 Thời gian bán hủy trong cơ thể 1,6 – 4,6 giờ HSDB 1995 ngƣời Tính tan Nƣớc 25oC Tan ít, 2,5 mg/mL Chemfinder 2000, HSDB 1995 Propylen 150,8 mg/mL HSDB 1995 glycol 5% HSDB 1995 50% acetamit Tan HSDB 1995 Clorofom Tan tốt HSDB 1995 Methanol Tan tốt HSDB 1995 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 Etanol Tan tốt HSDB 1995 Butanol Tan tốt HSDB 1995 Etyl acetat Tan tốt HSDB 1995 Axeton Tan HSDB 1995 Ete Không tan HSDB 1995 Benzen Không tan HSDB 1995 Ete dầu hỏa Không tan HSDB 1995 Dầu thực vật 1. Dược lý và cơ chế tác dụng[1,2,11] Cloramphenicol thƣờng có tác dụng kìm khuẩn, nhƣng có thể diệt khuẩn ở nồng độ cao hoặc đối với những vi khuẩn nhạy cảm cao.

Vì cloramphenicol cũng là một loại kháng sinh và cơ chế tác dụng của nó cũng không nawmg ngoài những quy luật chung của các kháng sinh khác nên trƣớc hết chúng ta cần tìm hiểu cơ chế tác động chung của kháng sinh, cụ thể nhƣ sau: • Ức chế quá trình tổng hợp vách của vi khuẩn (vỏ) của vi khuẩn. Các nhóm kháng sinh gồm có penicillin, bacitracin, vancomycin. Do tác động lên quá trình tổng hợp vách nên làm cho vi khuẩn dễ bị các đại thực bào phá vỡ do thay đổi áp suất thẩm thấu. • Ức chế chức năng của màng tế bào.

Các nhóm kháng sinh gồm có : colistin, polymyxin, gentamicin, amphoterricin. Cơ chế làm mất chức năng của màng làm cho các phân tử có khối lƣợng lớn và các ion bị thoát ra ngoài. • Ức chế quá trình sinh tổng hợp protein. - Nhóm aminoglycosid gắn với receptor trên tiểu phân 30S của ribosome làm cho quá trình dịch mã không chính xác.

6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 - Nhóm chloramphenicol gắn với tiểu phân 50S của ribosome ức chế enzyme peptidyltransferase ngăn cản việc gắn các acid amin mới vào chuỗi polypeptide. - Nhóm macrolides và lincoxinamid gắn với tiểu phân 50S của ribosome làm ngăn cản quá trình dịch mã các acid amin đầu tiên của chuỗi polypeptide. • Ức chế quá trình tổng hợp acid nucleic. - Nhóm refampin gắn với enzyme RNA polymerase ngăn cản quá trình sao mã tạo thành mRNA (RNA thông tin) - Nhóm quinolone ức chế tác dụng của enzyme DNA gyrase làm cho hai mạch đơn của DNA không thể duỗi xoắn làm ngăn cản quá trình nhân đôi của DNA.

- Nhóm sulfamide có cấu trúc giống PABA (p aminobenzonic acid) có tác dụng cạnh tranh PABA và ngăn cản quá trình tổng hợp acid nucleotid. - Nhóm trimethoprim tác động vào enzyme xúc tác cho quá trình tạo nhân purin làm ức chế quá trình tạo acid nucleic. Đối với Cloramphenicol, cơ chế kháng khuẩn đƣợc cụ thể hóa qua việc ức chế sinh tổng hợp protein ở những vi khuẩn nhạy cảm bằng cách gắn vào tiểu thể 50S của ribosom. Thuốc có cùng vị trí tác dụng với erythromycin, clindamycin, lincomycin, oleandomycin và troleandomycin.

Cloramphenicol cũng ức chế tổng hợp protein ở những tế bào tăng sinh nhanh của động vật có vú. Cloramphenicol có thể gây ức chế tủy xƣơng và có thể không hồi phục đƣợc. Cloramphenicol có hoạt tính ức chế miễn dịch nếu cho dùng toàn thân trƣớc khi kháng nguyên kích thích cơ thể. Tuy vậy, đáp ứng kháng thể có thể không bị ảnh hƣởng đáng kể khi dùng cloramphenicol sau kháng nguyên.

Nhiều vi khuẩn có sự kháng thuốc cao với cloramphenicol ở Việt Nam. thuốc này gần nhƣ không có tác dụng đối với Escherichia coli, Shigella flexneri, Enterobacter spp., Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Streptococcus 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Cao học – Nguyễn Phƣơng Hà K20 pneumoniae và ít có tác dụng đối với Streptococcus pyogenes. Cloramphenicol không có tác dụng đối với nấm.