MỞ ĐẦU Hiện nay, bên cạnh những chất ô nhiễm cổ điển nhƣ các chất hữu cơ bền vững (các thuốc trừ sâu, PCBs…) thì dƣ lƣợng dƣợc phẩm trong nƣớc cũng đang là vấn đề nổi cộm về môi trƣờng. Nƣớc thải của những nhà máy sản xuất dƣợc phẩm, nƣớc thải bệnh viện không đƣợc xử lý đúng cách xả ra môi trƣờng và sự đào thải dƣợc phẩm qua quá trình sử dụng thuốc của con ngƣời là nguyên nhân chính gây ra sự xuất hiện của dƣợc phẩm trong môi trƣờng nƣớc. Vấn đề này đã trở thành một mối lo về môi trƣờng và sức khỏe của con ngƣời vì đây là những chất có hoạt tính sinh học nhất định. Sự xuất hiện của chúng có thể ảnh hƣởng đến môi trƣờng sống, thay đổi đặc tính của các loại vi sinh, sinh vật trong nƣớc.
Trong đó thuốc giảm đau, chống viêm là một trong những loại thuốc đƣợc sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày. Dƣ lƣợng của chúng đã đƣợc tìm thấy trong môi trƣờng nƣớc ngày càng nhiều. Việc xác định nồng độ của các dƣợc phẩm trong môi trƣờng thƣờng đƣợc thực hiện bằng những phƣơng pháp nhƣ: sắc khí lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc kí khí (GC) kết hợp với các detetor mảng diod (DAD), khối phổ (MS). Cùng với các phƣơng pháp trên, phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detetor đo độ dẫn không tiếp xúc (CE-C4D) là phƣơng pháp phân tích nhiều tiềm năng.
Thiết bị CE – C 4D có thể phát triển với xu hƣớng tự động hóa, vận hành đơn giản, có thể phân tích đồng thời với chi phí tƣơng đối thấp, phù hợp với nhu cầu và điều kiện thực tế tại Việt Nam. Xuất phát từ tình hình thực tế trên, luân văn này đã xây dựng quy trình chiết và phân tích nồng độ hoạt chất một số thuốc giảm đau (ibuprofen, diclofenac, naproxen, bezafibrate) trong mẫu nƣớc bằng phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detetor độ dẫn không tiếp xúc đã đƣợc phát triển và đánh giá. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về các chất phân tích 1.1 Tổng quan về thuốc chống viêm, giảm đau 1.1 Khái niệm về thuốc chống viêm, giảm đau Thuốc chống viêm, giảm đau là thuốc có tác dụng lên một khâu nào đó của quá trình viêm hoặc làm ngƣng hẳn quá trình viêm. Phân loại thuốc chống viêm, giảm đau: có nhiều cách phân loại theo tác dụng, theo cách sử dụng hoặc theo các nhóm.
Phân loại theo tác dụng có hai loại: tác dụng toàn thân và tác dụng cục bộ. Trong đó, thuốc chống viêm không steroid (NSAID) là một trong những loại thuốc có tác dụng toàn thân đƣợc sử dụng phổ biến từ lâu.2 Khái niệm thuốc chống viêm không steroid Thuốc chống viêm không steroid (NSAID): là loại thuốc có tác dụng hạ sốt, giảm đau, chống viêm không có cấu trúc steroids. NSAID là thuốc giảm đau ngoại vi và không có tác dụng gây nghiện. Những thuốc tiêu biểu của nhóm này gồm có ibuprofen, diclofenac, naproxen và aspirin đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong điều trị từ lâu.
Paracetamol (acetaminophen) có tác dụng chống viêm không đáng kể, nhƣng lại có tác dụng hạ sốt và giảm đau rất tốt, nên đôi khi vẫn đƣợc xếp trong nhóm này. Cơ chế chống viêm của thuốc NSAID: thuốc ức chế cyclooxygenase (COX) nên ức chế tổng hợp prostaglandin (PG) và thromboxan. Có hai dạng COX, COX-1 cần thiết để tổng hợp prostaglandin (bảo vệ niêm mạc dạ dày) và thromboxan cần thiết cho tiểu cầu kết dính, và COX-2 tham gia tạo ra prostaglandin khi có viêm [17]. Các thuốc chống viêm không chọn lọc ức chế cả hai loại COX-1 và COX-2, bao gồm ibuprofen, naproxen, diclofenac, indometacin, piroxicam, ketoprofen.
Các thuốc NSAID ức chế chọn lọc COX-2 gồm có ketorolac, parecoxib, celecoxib, meloxicam, rofecoxib… 2 Ibuprofen Diclofenac Naproxen Bezafibrate Tên Chất Hình 1.1 Cơ chế tác động của thuốc chống viêm giảm đau 1.3 Giới thiệu về các chất phân tích (ibuprofen, diclofenac, naproxen, bezafibrate) Các chất phân tích đều là thành phần chính trong các loại dƣợc phẩm đƣợc sử dụng rộng rãi. Trong đó có ba chất thuộc nhóm thuốc chống viêm giảm đau NSAID và một chất là dƣợc phẩm tác dụng điều chỉnh lipit. Các thông tin chung của bốn dƣợc phẩm đƣợc trình bày trong bảng 1. 1 Thônagxtiitn2c-(h2u- caáxcitc(h+ấ)t- h (4-(2- (pSh)â-2n- tíc axit 2- (n2g,6c-ủa metylpropyl) (6-metoxy (4[16]phenoxy)-2- Tên hóa học dicloro phenyl phenyl) naphtalen-2-yl) metylpropanoic amino) phenyl) propanoic propanoic axetic Công thức C13H18O2 C14H11Cl2NO2 C14H14O3 C19H20ClNO4 phân tử Công thức cấu tạo Khối lƣợng phân tử 206,28 296,15 230,26 361,82 (g/mol) pKa 4,41 4,18 4,80 3,60 Tác dụng của các loại thuốc: Thuốc ibuprofen có tác dụng kháng viêm, giảm đau trong các trƣờng hợp: đau đầu, đau bụng kinh, đau răng, đau cơ, bong gân, viêm khớp dạng thấp, viêm xƣơng khớp.
Thuốc diclofenac có tác dụng điều trị lâu dài triệu chứng thấp khớp mạn tính, viêm đa khớp dạng thấp, viêm cứng khớp sống. Điều trị ngắn hạn triệu chứng cơn kịch phát cấp tính ngoài khớp, viêm khớp vi tinh thể, hƣ khớp, đau lƣng, đau rễ thần kinh trầm trọng, đau kinh tự phát. 4 Thuốc naproxen tác dụng điều trị các bệnh về xƣơng khớp: viêm cột sống dính khớp, thoái hoá xƣơng - khớp, viêm khớp dạng thấp, đau bụng kinh, nhức đầu bao gồm cả chứng đau nửa đầu, đau sau phẫu thuật, đau do tổn thƣơng phần mềm, gút cấp, sốt. Thuốc bezafibrate có tác dụng điều trị tăng cholesterol máu, tăng triglyceride máu, tăng lipid máu loại III và máu kết hợp.2 Tình hình sản xuất và sử dụng các loại dược phẩm Trong thập kỷ gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của y học thì việc sử dụng dƣợc phẩm cho con ngƣời và vật nuôi cũng ngày càng phát triển.000 dƣợc phẩm khác nhau đƣợc sản xuất mỗi năm nhƣng các dữ liệu cụ thể về quá trình sử dụng trên toàn cầu của chúng còn chƣa đƣợc ghi nhận [13].
Đặc biệt là quá trình tiêu thụ của từng loại lại khác nhau đáng kể ở từng nƣớc khác nhau. Có những dƣợc phẩm đƣợc mua bán theo đơn nhƣng có những dƣợc phẩm có thể mua dễ dàng ở các nhà thuốc mà không cần đơn chỉ định của bác sĩ. Chính vì vậy khó có thể xác định đƣợc số lƣợng tiêu thụ của các dƣợc phẩm ở mỗi nƣớc. Theo thống kê dữ liệu ở các nƣớc châu Âu sản lƣợng các thuốc chống viêm, giảm đau nhƣ ibuprofen ở Đức năm 2001 có sản lƣợng 344,89 tấn, ở Anh ibuprofen năm 2000 đạt sản lƣợng 162,3 tấn.
Ngoài ra còn các loại thuốc khác nhƣ diclofenac ở Đức sản lƣợng 85 tấn trong năm 2001, bezafibrate ở Ý có sản lƣợng 7,6 tấn [10]. Bên cạnh đó còn nhiều loại chƣa đƣợc thống kê đầy đủ. Ngay cả ở Việt Nam theo thống kê của cục quản lý dƣợc, giá trị tiền thuốc sử dụng của ngƣời Việt tăng dần theo năm nhƣ trong bảng 1.2 Giá trị tiền thuốc sử dụng theo năm của người Việt Nam 5 Bình quân tiền Tổng trị giá tiền thuốc Trị giá SX Trị giá thuốc thuốc đầu Năm sử dụng trong nƣớc nhập khẩu ngƣời (1.572 22,25 Theo Cục Quản lý Dƣợc Việt Nam thì sự phát triển của thị trƣờng dƣợc Việt Nam tiếp tục tăng trƣởng đến năm 2011 thị trƣờng tiếp tục tăng từ 17-19% và đạt 2 tỷ USD [1].3 Sự xuất hiện của các dược phẩm trong môi trường Cùng sự phát triển của ngành dƣợc, dƣ lƣợng dƣợc phẩm đƣợc phát hiện trong môi trƣờng ngày càng tăng. Dƣợc phẩm có thể xâm nhập vào môi trƣờng qua nhiều con đƣờng khác nhau nhƣ hình 1.2 Quá trình đào thải của dược phẩm ra ngoài môi trường Sau khi con ngƣời sử dụng, dƣợc phẩm đƣợc bài tiết qua thông qua phân hoặc nƣớc tiểu và theo con đƣờng đó xâm nhập vào nƣớc thải.
Trong quá trình xử lý nƣớc thải dƣợc phẩm ít bị biến đổi hoặc bị loại bỏ và từ đó đƣợc chuyển ra môi trƣờng nƣớc sông hồ. Bên cạnh đó, việc sử dụng thuốc thú y cũng tƣơng tự nhƣ ở con ngƣời. Động vật cũng bài tiết dƣợc phẩm qua phân và nƣớc tiểu. Khi sử dụng sản phẩm từ 7 phân gia súc để làm nông nghiệp cũng là con đƣờng để dƣợc phẩm xâm nhập vào môi trƣờng.
Ngoài ra, nƣớc thải của các nhà máy sản xuất dƣợc phẩm và nƣớc thải của các bệnh viện không đƣợc xử lý đúng cách thải ra môi trƣờng sông hồ cũng chính là con đƣờng giúp dƣợc phẩm xâm nhập vào môi trƣờng [6]. Với những con đƣờng khác nhau và cách xử lý không đúng dẫn đến sự ô nhiễm dƣợc phẩm trong môi trƣờng nƣớc sông, hồ, đất và ở một số trƣờng hợp đặc biệt còn phát hiện một số dƣợc phẩm nhƣ methaqualon và thuốc kháng sinh với các nhóm penicillin, thuốc chống viêm trong nƣớc uống [9, 17, 25]. Trong số những dƣợc phẩm phát hiện nhiều trong môi trƣờng nƣớc có những dƣợc phẩm thuộc nhóm thuốc chống viêm giảm đau.4 Tác hại của dược phẩm đến môi trường Tác hại của diclofenac đã đƣợc đề cập ảnh hƣởng đến sự suy giảm của các cá thể kền kền ở Ấn Độ [18, 19]. Một nghiên cứu tại vƣờn quốc gia Keoladeo, Ấn Độ số lƣợng cá thể kền kền giảm 95% năm 2003.
Theo báo cáo diclofenac ở dạng thuốc thú y đƣợc sử dụng trên động vật, gia súc nuôi. Những con kền kền ăn thịt những gia súc có sử dụng diclofenac sẽ bị nhiễm độc dần dần, do chúng không có enzym để phá vỡ diclofenac. Diclofenac làm cho những con kền kền có triệu chứng suy thận. Ngoài ra đã có những báo cáo khi tiếp xúc lâu dài với diclofenac sẽ ảnh hƣởng đến thận của một số loại sinh vật nhƣ cá [24], chuột [17].
Tác giả Yohana M cùng cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của bezafibrate ảnh hƣởng khả năng sinh dục và sinh tinh của cá ngựa vằn. Cá ngựa vằn trƣởng thành đã đƣợc tiếp xúc với bezafibrate qua đƣờng miệng trong 21 ngày. Máu và bộ phận sinh dục đƣợc thu thập để đánh giá hypocholesterol. Kết quả cho thấy sự suy giảm tinh hoàn.
Nghiên cứu thấy đƣợc bezafibrate tạo ra một tác nhân là hypocholesterol ở cá ngựa vằn đực trƣởng thành. Nó là nguyên nhân gây ra sự rối loạn nội tiết ảnh hƣởng đến sinh tinh [26]. 8 Đồng thời có nghiên cứu đánh giá rủi ro môi trƣờng bằng phƣơng pháp kiểm tra Daphania trên tảo và cá. Nghiên cứu đã đánh giá độc tính của ibuprofen, diclofenac, naproxen đối môi trƣờng sống của tảo.
Tác giả đã chỉ ra ibuprofen, diclofenac có khả năng gây nguy hại cho môi trƣờng và đã phát hiện ra có những hiệu ứng kết hợp của các loại dƣợc phẩm gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng nƣớc [7, 8].5 Các phương pháp xác định 1.