Luận văn: Nghiên cứu xác định Moxifloxacin bằng phương pháp quang phổ huỳnh quang

Luận văn trình bày phương pháp định lượng moxifloxacin bằng quang phổ huỳnh quang. Quy trình được thẩm định và ứng dụng trên mẫu thuốc, mẫu sinh học.

• Tác giả: Phạm Thị Yến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Trường
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Nghiên cứu xác định Moxifloxacin bằng phương pháp quang phổ huỳnh quang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Moxifloxacin Và Ứng Dụng Lâm Sàng

Moxifloxacin là một kháng sinh fluoroquinolon thế hệ thứ 4, thuộc nhóm các hợp chất tổng hợp hóa học có khả năng khuếch tán tốt trong mô tế bào. Đây là kháng sinh phổ rộng hiệu quả chống lại vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Cơ chế hoạt động của moxifloxacin dựa trên việc ức chế ADN gyrase A (topoisomerase II) và ADN topoisomerase IV, các enzyme cần thiết để tách và nhân lên ADN vi khuẩn. Do tính chất ưu việt này, moxifloxacin được dùng phổ biến trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn ở người và động vật. Trên thị trường Việt Nam, có nhiều chế phẩm moxifloxacin lưu hành với giá thành khác nhau, do đó xác định và định lượng moxifloxacin trở nên cần thiết để kiểm nghiệm chất lượng thuốc và đảm bảo hiệu quả điều trị.

1.1. Đặc Tính Cấu Trúc Và Tính Chất Dược Học

Moxifloxacin có công thức hóa học độc đáo với nhóm tứ cation tại vị trí N-1 và một nhóm methoxy tại vị trí C-8 trên vòng quinolone. Cấu trúc này cho phép hấp thụ tốt qua đường tiêu hóa và phân bố rộng trong các mô. Tính chất dược học của moxifloxacin đặc trưng bởi tính ổn định cao, hoạt tính mạnh mẽ và độ an toàn tốt. Các tính chất này làm cho nó trở thành lựa chọn ưu tiên trong điều trị nhiễm khuẩn đường hô hấp, đường tiêu hóa và da mô mềm.

1.2. Vai Trò Trong Nghiên Cứu Dược Động Học

Định lượng moxifloxacin trong huyết tương và nước tiểu có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu dược động học của thuốc. Thông qua việc đo lường nồng độ moxifloxacin trong các thể dịch sinh học, các nhà nghiên cứu có thể xác định mức độ hấp thu, phân bố và đào thải thuốc ở từng bệnh nhân cụ thể, giúp hướng dẫn lựa chọn liều lượng tối ưu và nâng cao hiệu quả điều trị.

II. Các Phương Pháp Xác Định Moxifloxacin Hiện Tại

Hiện nay, có nhiều phương pháp phân tích định lượng moxifloxacin được áp dụng trong thực tiễn. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là kỹ thuật chuẩn mực, nhưng yêu cầu thiết bị đắt tiền và mẫu chuẩn chất lượng cao. Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao (HPTLC) cung cấp một giải pháp thay thế chi phí thấp hơn. Phương pháp điện hóa nhạy bén nhưng cần kiểm soát chặt chẽ các điều kiện. Phương pháp điện di mao quản với detectơ huỳnh quang kết hợp tốc độ phân tích nhanh và độ nhạy cao. Tuy nhiên, quang phổ huỳnh quang nổi lên như một phương pháp hiệu quả, giá thành hợp lý, với khả năng tăng cường hiệu ứng huỳnh quang nhờ sử dụng các chất phối tử thích hợp như ion Eu3+.

2.1. Ưu Điểm Của Phương Pháp Quang Phổ Truyền Thống

Phương pháp quang phổ được ưa chuộng do chi phí thiết bị thấp, dễ vận hành và độ chọn lọc tốt. Các kỹ thuật như quang phổ tia cực tím-khả kiến (UV-Vis) có thể phát hiện moxifloxacin thông qua hấp thụ ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng. Tuy nhiên, độ nhạy cảm của phương pháp này còn hạn chế khi phân tích nồng độ thấp trong mẫu sinh học phức tạp.

2.2. Phương Pháp Sắc Ký Và Điện Di Hiệu Năng Cao

HPLC là phương pháp tiêu chuẩn vàng với độ phân giải xuất sắc và khả năng xác định nhiều chất cùng lúc. HPTLC mang lại hiệu quả chi phí cao phù hợp với các phòng thí nghiệm có ngân sách hạn chế. Điện di mao quản với detectơ huỳnh quang cung cấp tốc độ phân tích nhanh và độ nhạy cao, đặc biệt hữu ích cho các mẫu khẩn cấp.

III. Nền Tảng Lý Thuyết Của Phương Pháp Quang Phổ Huỳnh Quang

Quang phổ huỳnh quang phân tử dựa trên hiện tượng phát ra ánh sáng từ các electron ở trạng thái kích thích. Khi ánh sáng kích thích chiếu vào moxifloxacin hoặc các phức chất moxifloxacin-Eu3+, các electron nhân bất đối xứng được kích thích lên mức năng lượng cao hơn. Khi quay về trạng thái cơ bản, chúng phát ra photon tạo thành phổ huỳnh quang đặc trưng. Cường độ huỳnh quang tỉ lệ thuận với nồng độ chất phát quang, cho phép định lượng nồng độ moxifloxacin. Sử dụng ion Eu3+ làm chất phối tử tăng cường đáng kể hiệu ứng huỳnh quang, cải thiện độ nhạy cảm của phương pháp.

3.1. Cơ Chế Phát Huỳnh Quang Và Sự Tạo Thành Phổ

Hiểu biết sâu sắc về cơ chế phát huỳnh quang là chìa khóa phát triển phương pháp phân tích hiệu quả. Quá trình gồm ba giai đoạn: (1) kích thích (absorption) - electron hấp thụ năng lượng photon; (2) chuyển năng lượng phi bức xạ giữa các electron; (3) phát quang (emission) - electron quay về trạng thái cơ bản và phát photon. Thời gian sống của trạng thái kích thích (lifetime) ảnh hưởng đến cường độ và độ sáng của huỳnh quang.

3.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Cường Độ Huỳnh Quang

Cường độ huỳnh quang của moxifloxacin phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng: (1) pH dung dịch - ảnh hưởng đến ionization state của moxifloxacin; (2) nồng độ chất phối tử Eu3+ - quyết định độ mạnh của phức chất; (3) surfactant (SBDS) - tăng cường cấu trúc phức chất; (4) nhiệt độ, thời gian phản ứng - tối ưu hóa độ ổn định của phức. Hiểu rõ các yếu tố này giúp xây dựng phương pháp phân tích tối ưu.

IV. Ứng Dụng Thẩm Định Phương Pháp Và Kết Quả Phân Tích

Thẩm định phương pháp là bước quan trọng đảm bảo độ tin cậy và độ chính xác của kết quả phân tích. Phương pháp quang phổ huỳnh quang xác định moxifloxacin phải được đánh giá qua khoảng tuyến tính (linearity), độ lặp lại (precision), độ chính xác (accuracy), và giới hạn phát hiện (LOD) cũng như giới hạn định lượng (LOQ). Các kết quả phân tích moxifloxacin trong mẫu dược phẩm (viên nén, dung dịch) và mẫu sinh học (huyết tương, nước tiểu) cho thấy phương pháp này hiệu quả, nhanh chóng và độ nhạy cao. Độ thu hồi (recovery) trong khoảng 95-105% chứng tỏ độ chính xác tốt của phương pháp đã phát triển.

4.1. Tiêu Chí Thẩm Định Phương Pháp Phân Tích

Thẩm định phương pháp theo tiêu chuẩn quốc tế bao gồm: (1) Tuyến tính (Linearity) - xác định khoảng nồng độ phương pháp phản ứng tuyến tính với nồng độ; (2) Độ chọn lọc (Selectivity) - khả năng phân biệt moxifloxacin với các chất khác; (3) Độ lặp lại (Precision) - độ ổn định của kết quả đo lặp lại; (4) Độ chính xác (Accuracy) - mức độ kết quả đo gần với giá trị thực. Các tiêu chí này được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng phương pháp.

4.2. Kết Quả Phân Tích Mẫu Dược Phẩm Và Sinh Học

Phân tích moxifloxacin trong mẫu thuốc cho thấy nồng độ xác định cao, giúp kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm dược phẩm. Phân tích trong huyết tương và nước tiểu cung cấp thông tin quý báu về hấp thu và đào thải thuốc ở bệnh nhân. Độ nhạy cao (LOD = 0.05 μg/mL, LOQ = 0.15 μg/mL) cho phép phát hiện nồng độ moxifloxacin thấp, rất hữu ích trong nghiên cứu dược động học lâm sàng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về moxifloxacin 1. Công thức cấu tạo và tính chất Tên IUPAC: (1-Cyclopropyl-7 - [( 1S, 6S) - 2,8-diazabicyclo [4.0] – nonan- 8-yl]-6-fluoro-14-dihydro-8-methoxy-4-oxo-3-quinolone- axit cacboxylic) [11],[21]. Công thức phân tử: C21H24FN3O4 Khối lượng phân tử : 401,431 g/mol.

Hằng số phân ly axit: pKa1 = 6,25; pKa1 = 9,29.1 (a) Mô hình phân tử Moxifloxacin; (b) Cấu trúc phân tử của Moxifloxacin [2],[11] Tính chất vật lí: Moxifloxacin hydroclorid có dạng bột kết tinh màu vàng đến vàng nhạt. Ở dạng bazơ moxifloxacin tan kém trong nước. Tuy nhiên, ở dạng muối nó tan tốt trong nước (24 mg/ml ở 25oC). Moxifloxacin bền với nhiệt và ánh sáng và ít bị thủy phân trong dung dịch.

Nhiệt độ nóng chảy của moxifloxacin hydroclorid từ 238-242oC. Góc quay cực riêng là -256o ở 25oC (C = 0,5 mol/L trong nước)[10]. Tính chất dược học của Moxifloxacin Nhóm dược lý : Thuốc trị ký sinh trùng, chống nhiễm khuẩn, kháng virus, kháng nấm. 2 Tên biệt dược: Avelox, Staxom, Floxsafe,.

Dạng bào chế: Viên nén bao phim, dịch truyền Thành phần: Moxifloxacin hydrochloride 1. Dược lực Moxifloxacin là kháng sinh thuộc nhóm fluoroquinolon thế hệ thứ 4 có phổ kháng khuẩn rộng, hoạt động chống lại đa số các vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Moxifloxacin có tác dụng diệt khuẩn nhờ ức chế enzyme topoisomerase II ( DNA gyrase) và topoisomerase IV rất cần thiết cho việc tái tạo, sao chép, sửa chữa và tái kết hợp DNA của vi khuẩn; và nhờ có nhóm C8-methoxy góp phần gia tác dụng diệt khuẩn và giảm sự chọn lọc các đột biến gây đề kháng thuốc của vi khuẩn gram dương [8]. Cơ chế tác dụng của quinolones, bao gồm cả moxifloxacin, khác với cơ chế tác dụng của macrolides, beta-lactam, aminoglycosides hoặc tetracyclines, do đó các vi khuẩn đề kháng với các thuốc này có thể vẫn nhạy cảm với moxifloxacin và những kháng sinh thuộc nhóm khác [5] 1.

Dược động học Sự hấp thụ: Viên moxifloxacin được hấp thụ tốt và nhanh chóng ở đường tiêu hóa. Khả dụng sinh học tuyệt đối khoảng 90% và không bị ảnh hưởng bởi thức ăn và các sản phẩm sữa [5]. Phân bố: Với liều 400 mg uống mỗi ngày một lần, nồng độ thuốc tối đa ở giai đoạn ổn định khoảng 3,2 mg/l có được sau khi uống từ 0,5 đến 4 giờ. Nồng độ đáy trung bình 0,6 mg/l.

Giai đoạn ổn định có được trong 3 ngày với liều 400 mg uống mỗi ngày một lần [5]. Tỷ lệ gắn kết với protein trong máu trung bình khoảng 50% và không phụ thuộc nồng độ. Moxifloxacin phân bố rộng khắp cơ thể, với nồng độ trong mô thường vượt quá nồng độ trong máu. 3 Chuyển hóa: Moxifloxacin được chuyển hóa bằng cách kết hợp.

Hệ thống cytochrome P450 không liên quan đến chuyển hóa moxifloxacin. Các phức hợp sulfate (M1) chiếm khoảng 38% liều, và được loại bỏ chủ yếu trong phân. Khoảng 14% liều uống hoặc tiêm tĩnh mạch được chuyển đổi thành phức hợp glucuronide (M2), được bài tiết qua nước tiểu. Nồng độ dạng M2 cao nhất trong huyết tương chiếm khoảng 40%, trong khi nồng độ dạng M1 trong huyết tương thường dưới 10% so với nồng độ của moxifloxacin ban đầu [12].

Các nghiên cứu in vitro với các enzyme cytochrome (CYP) P450 cho thấy moxifloxacin không ức chế enzyme CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19, hoặc CYP1A2, moxifloxacin không có khả năng làm thay đổi dược động học của các thuốc chuyển hóa bởi các enzym này. Bài tiết: Thời gian bán hủy của moxifloxacin là 11,5-15,6 giờ (đơn liều, uống). Khoảng 45% liều moxifloxacin đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch được bài tiết dưới dạng thuốc không thay đổi (khoảng 20% trong nước tiểu và 25% ở phân). Tổng cộng 96 ± 4% liều uống được bài tiết dưới dạng thuốc không thay đổi hoặc các chất chuyển hóa đã biết.

Tổng độ thanh thải chung của cơ thể và độ thanh thải thận trung bình là 12 ± 2 L/h và 2,6 ± 0,5 L/h [12]. Vai trò và ứng dụng của Moxifloxacin Moxifloxacin được sử dụng để điều trị một số bệnh nhiễm trùng, bao gồm: nhiễm khuẩn đường hô hấp, viêm tế bào, viêm kết mạc, viêm nội tâm mạc, nhiễm trùng đường ruột, viêm màng não và lao phổi. Moxifloxacin cũng được chấp thuận để điều trị nhiễm trùng kết mạc do các vi khuẩn [3],[11]. Tác dụng điều trị bệnh lý của Moxiflocaxin Moxiflocaxin chỉ định: Điều trị bệnh nhiễm khuẩn ở người lớn ( ≥ 18 tuổi) do những dòng vi khuẩn nhạy cảm [4]: - Viêm xoang cấp do vi khuẩn gây bởi Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae hoặc Moraxella catarrhalis.

4 - Đợt cấp của viêm phế quả mãn do vi khuẩn gây bởi Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcis aureus hoặc Moraxella catarrhalis. - Viêm phổi mắc phải trong cộng đồng (với mức độ từ nhẹ đến trung bình) gây bởi Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae hoặc Moraxella catarrhalis. Chống chỉ định: Mẫn cảm với các thành phần nào trong viên thuốc hay với các quinilones khác [4]. - Chống chỉ định dùng viên Moxifloxacin ở trẻ em, thiếu niên đang tăng trưởng và phụ nữ có thai.

Quinolones cũng phân bố tốt qua sữa ở các phụ nữ cho con bú. Những bằng chứng tiềm lâm sàng cho thấy một lượng nhỏ moxiflocaxin có thể tiết qua sữa mẹ; do đó, chống chỉ định cho phụ nữ có thai và cho con bú. Thận trọng lúc dùng: - Động kinh có thể xảy ra khi điều trị bằng quinolones. Moxiflocaxin nên được sử dụng một cách thận trọng trên những bệnh nhân đã có hay đang nghi ngờ có những bệnh lý hệ thần kinh trung ương có thể làm khởi phát động kinh.

- Vì không có dữ liệu về dược động học trong những trường hợp suy gan nặng, nên sử dụng moxiflocaxin một cách thận trọng trong nhóm bênh nhân này. - Moxiflocaxin, cũng như vài loại quinolones khác và macrolides, có thể làm kéo dài khoảng QTc. Mặc dù mức độ kéo dài QTc nhỏ (1,2%), moxiflocaxin nên được sử dụng thận trọng trên những bệnh nhân đang dùng những thuốc có khả năng kéo dài khoảng QTc (thí dụ như những thuốc loạn nhịp nhóm Ia và III). - Viêm gân và đứt gân có thể xảy ra khi điều trị bằng quinlones, đặc biệt trên bệnh nhân già và những người đang điều trị với corticosteroids.

Chưa thấy báo cáo về đứt gân trong nhưng nghiên cứu lâm sàng với moxiflocaxin. - Viêm đại tràng có giả mạc đã được báo cáo khi sử dụng những kháng sinh phổ rộng; do đó, điều quan trọng là phải nghĩ tới chẩn đoán này ở những bệnh nhân bị tiêu chảy trầm trọng khi dùng kháng sinh. Trong tình huống này, nên tiến hành các 5 biện pháp điều trị phù hợp. Không ghi nhận trường hợp nào bị viêm đại tràng có giả mạc trong những chương trình nghiên cứu lâm sàng.

Tác dụng phụ Trong những thử nghiệm lâm sàng với moxifloxacin, đa số các tác dụng ở mức độ nhẹ đến trung bình. Tỷ lệ ngưng thuốc moxifloxacin do tác dụng phụ là 38%. Tác dụng phụ thường gặp nhất (tùy theo mức độ có thể, có khả năng hay không thể đánh giá được) dựa trên những thử nghiệm lâm sàng với moxifloxacin được liệt kê dưới đây: Tần suất ≥ 1% và < 10% Toàn thân: Đau bụng, nhức đầu. - Hệ tiêu hóa: buồn nôn, tiêu chảy, nôn, khó tiêu, bất thường trên các xét nghiệm chức năng gan.

- Giác quan: rối loạn vị giác. - Hệ thần kinh: chóng mặt. Tần suất ≥ 0,1% và <1%: - Toàn thân: suy nhược, nhiễm nấm Candida, đau lưng, mệt mỏi, bất thường về xét nghiệm, đau ngực, phản ứng dị ứng, đai chân. - Hệ tim mạch: tim nhanh, phù ngoại biên, cao huyết áp, hồi hộp.

- Hệ tiêu hóa: khô miệng, buồn nôn và nôn, đày hơi, táo bón, nhiễm nấm Cadida ở miệng, biếng ăn, viêm miệng, rối loạn dạ dày, viêm lưỡi, tăng g-GT. - Hệ máu và bạch huyết: giảm bạch cầu, giảm prothrombin, tăng bạch cầu ái toan, tăng tiểu cầu, giảm tiểu cầu, thiếu máu. - Chuyển hóa và dinh dưỡng: tăng amylase - Hệ cơ xương: đau khớp, đau cơ. - Hệ thần kinh: mất ngủ, chóng mặt, bứt rứt, buồn ngủ lo âu, run, dị cảm, lẫn lộn, trầm cảm.

- Da và phần phụ: nổi ban, ngứa, đổ mồi hôi, mề đay. - Ngũ quan: quáng gà. 6 Tần suất ≥ 0,01% và < 0,1%: - Toàn thân: Đau vùng chậu, phù mặt - Hệ tim mạch: hạ huyết áp, giãn mạch - Hệ tiêu hóa: viêm dạ dày, đổi màu lưỡi, khó nuốt, vàng da, tiêu chảy (gây bởi Clostridium difficile). - Hệ máu và bạch huyết: giảm thromboplastin, tăng prothrombin.

- Chuyển hóa và dinh dưỡng: tăng đường huyết, tăng lipid máu, tăng uric máu. - Hệ cơ xương: viêm khớp, rối loạn về gân. - Hệ thần kinh: ảo giác, rối loạn nhân cách, tăng trương lực, mất điều hợp, kích động, điếc ngôn từ, mất ngôn ngữ, bất ổn về cảm xúc rối loạn giấc ngủ, rối loạn phát âm, bất thường về tư duy, giảm cảm giác, giấc mơ bất thường, co giật. - Hệ hô hấp: hen phế quản, khó thở.

- Da và phần phụ: nổi ban (dát sẩn, ban xuất huyết, mụn mủ). - Ngũ quan: ù tai, bất thường về thị giác, mất vị giác Những thay đổi xét nghiệm thường gặp nhất không liên quan với việc sử dụng thuốc và không được xem như là tác dụng phụ của moxifloxacin, gồm: tăng và giảm hematocrit, tăng bạch cầu, tăng và giảm hồng cầu, giảm đường huyết, giảm hemoglbulin, tăng bilirubin, tăng urea, tăng creatinin. Liều lượng, cách dùng Trong tất cả các chỉ định, liều được khuyến cái đối với moxifloxacin là 1 chai/túi (400mg/250ml) dịch truyền hoặc 1 viên (400mg) trong 1 ngày. Thời gian điều trị: Nên xác định thời gian điều trị tùy theo mức độ nặng nhẹ của bệnh hay đáp ứng lâm sàng.

Khuyến cáo chung sau đây dành cho điều trị nhiễm khuẩn hô hấp trên và dưới: Với dạng dịch truyền: Viêm phổi cộng đồng mắc phải: 7 đến 14 ngày tùy theo đáp ứng lâm sàng và mức độ nặng nhẹ của bệnh. 7 Với viện uống: nên uống trọn viên thuốc với một ly nước. Có thể uống thuốc phụ thuộc vào bữa ăn. Đợt cấp của viêm phế quản mãn :5 ngày.

Viêm phổi mắc phải cộng đồng: 10 ngày. Viêm xoang cấp: 7 ngày. Những đối tượng đặc biệt: Người già: không cần chỉnh liều. Trẻ em: Không sử dụng moxifloxacin ở trẻ em và thiếu niên trong giai đoạn tăng trưởng.

Suy gan: Không cần phải chỉnh liều ở bệnh nhân suy gan nhẹ. Không có đủ dữ liệu về dược động học trên bệnh nhân suy gan nặng. Suy thận: không cần phải chỉnh liều ở bệnh nhân suy thân bất kỳ mức độ nào (gồm cả thanh thải creatinine ≤ 30ml/phút/1,73 m 2). Không có dữ liệu về dược động học trên bệnh nhân đang điều trị lọc máu ngoài cơ thể.

Tương tác thuốc - Thực phẩm và các sản phẩm sữa: Sự hấp thu moxifloxacin không bị thay đổi khi sử dụng chung với thức ăn. Do đó, có thể dùng moxifloxacin không phụ thuộc vào bữa ăn.