Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Dược học: Điều chế và mô tả một số đặc tính của phức hợp flurbiprofen β-cyclodextrin

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài bao gồm: Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin. Mô tả một số đặc tính của hệ như tương tác tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin, hàm lượng flurbiprofen trong phức hợp, độ tan trong nước, khả năng giải phóng dược chất in vitro và hình dạng tiểu phân. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Dược học: Điều chế và mô tả một số đặc tính của phức hợp flurbiprofen β-cyclodextrin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC HỒ THỊ QUỲNH XUÂN ĐIỀU CHẾ VÀ MÔ TẢ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA PHỨC HỢP FLURBIPROFEN/β-CYCLODEXTRIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC HỒ THỊ QUỲNH XUÂN ĐIỀU CHẾ VÀ MÔ TẢ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA PHỨC HỢP FLURBIPROFEN/β-CYCLODEXTRIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Khóa: QH.2015.Y Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH Hà Nội – 2020
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thiện khóa luận em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ phía Khoa Y – Dược, các thầy/cô giáo, bạn bè và gia đình. Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban chủ nhiệm Khoa Y – Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tài trợ kinh phí và tạo điều kiện tối đa để em có thể hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất. Nghiên cứu là một phần của đề tài KHCN cấp cơ sở mã số CS.19.05. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Nguyễn Thị Thanh Bình, giảng viên bộ môn Hóa dược & Kiểm nghiệm thuốc, khoa Y – Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội. Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cô luôn hết lòng hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, truyền cho em nhiều kinh nghiệm đáng quý và động viên khích lệ để em có được thành quả như ngày hôm nay. Và em cũng xin cảm ơn ThS. Nguyễn Văn Khanh, Dược sĩ Bùi Thị Thương, ThS. Nguyễn Xuân Tùng bộ môn Bào chế, khoa Y – Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận. Cuối cùng, em rất biết ơn gia đình, bạn bè đã luôn đồng hành và giúp đỡ em trong học tập cũng như cuộc sống. Do chưa có nhiều kinh nghiệm nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 09 tháng 06 năm 2020 Sinh viên Hồ Thị Quỳnh Xuân
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CDs Cyclodextrins DSC Nhiệt quét vi sai (Differential scanning calorimetry) FTIR Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier-transform infrared spectroscopy) HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid chromatography) NSAIDs Thuốc chống viêm không steroid (Non-steroidal anti-inflammatory drugs) SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope) XRD Nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction)
DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1. Cấu trúc 2D và 3D của flurbiprofen 2 Hình 2. Cấu trúc của β-cyclodextrin 3 Hình 3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lượng flurbiprofen đã hòa tan 16 theo lượng β-cyclodextrin khác nhau ở 37oC Hình 4. Phổ FTIR của flurbiprofen 17 Hình 5. Phổ FTIR của β-cyclodextrin 18 Hình 6. Phổ FTIR của mẫu M1 18 Hình 7. Phổ FTIR của mẫu M2 19 Hình 8. Phổ FTIR của mẫu M3 19 Hình 9. Phổ FTIR của mẫu M4 20 Hình 10. Giản đồ DSC của các mẫu 21 Hình 11. Giản đồ XRD của flurbiprofen (a), β-cyclodextrin (b), 23 phức hợp điều chế bằng phương pháp M3 (c) Hình 12. Đồ thị biểu diễn khả năng giải phóng hoạt chất trong 25 môi trường nước Hình 13. Ảnh chụp SEM của flurbiprofen (A), β-cyclodextrin (B), 26 phức hợp điều chế bằng phương pháp M3 (C)
DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1. Lượng flurbiprofen đã hòa tan theo những lượng β- 15 cyclodextrin khác nhau ở 37oC Bảng 2. Nguyên liệu sử dụng và hiệu suất điều chế của một số 16 phương pháp tạo phức flurbiprofen/β-cyclodextrin Bảng 3. Tổng lượng dược chất giải phóng tích lũy theo thời 25 gian
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 Chương 1 – TỔNG QUAN ........................................................................... 2 1.1. Tổng quan chung về flurbiprofen ...................................................... 2 1.1.1. Cấu trúc, danh pháp IUPAC .......................................................... 2 1.1.2. Tính chất vật lý ............................................................................... 2 1.1.3. Tác dụng dược lý ............................................................................ 2 1.2. Tổng quan chung về β-cyclodextrin .................................................. 3 1.2.1. Cấu trúc của β-cyclodextrin ........................................................... 3 1.2.2. Tính chất vật lý ............................................................................... 4 1.2.3. Độ an toàn của β-cyclodextrin........................................................ 4 1.2.4. Ứng dụng trong ngành dược........................................................... 4 1.3. Tình hình nghiên cứu về phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ..... 5 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................... 5 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................... 6 1.4. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu ..................................... 7 1.4.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ................................................. 7 1.4.2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) ............................. 8 1.4.3. Nhiệt quét vi sai (DSC) ................................................................... 8 1.4.4. Nhiễu xạ tia X (XRD) ...................................................................... 9 1.4.5. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) ................................................... 10 Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 11 2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 11 2.2. Dung môi, hóa chất ........................................................................... 11 2.3. Thiết bị, dụng cụ ............................................................................... 11 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................. 11 2.4.1. Phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ....... 11
2.4.2. Phương pháp khảo sát tương tác tạo phức giữa flurbiprofen và β- cyclodextrin............................................................................................ 13 2.4.3. Phương pháp định lượng flurbiprofen .......................................... 13 2.4.4. Phương pháp xác định độ tan trong nước của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin .................................................................... 13 2.4.5. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ..................................................... 14 Chương 3 – KẾT QUẢ ............................................................................... 15 3.1. Khảo sát tỷ lệ tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin ......... 15 3.2. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ............................. 16 3.3. Mô tả một số đặc tính của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin . 22 3.3.1. Sơ bộ khảo sát cấu trúc của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin22 3.3.2. Hàm lượng flurbiprofen trong phức hợp....................................... 24 3.3.3. Độ tan trong nước của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ....... 24 3.3.4. Khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin .................................................................... 24 3.3.5. Hình dạng tiểu phân ..................................................................... 26 Chương 4 – BÀN LUẬN ............................................................................ 28 4.1. Về phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin . 28 4.2. Về các đặc tính của phức hợp điều chế được .................................. 28 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ........................................................................ 30 1. Kết luận ................................................................................................ 30 2. Đề xuất ................................................................................................. 30
MỞ ĐẦU Flurbiprofen là dẫn xuất của axit propionic, thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid. Flurbiprofen được sử dụng bằng đường uống để điều trị tấn công trong các bệnh viêm gan cấp tính, viêm xương khớp cấp tính, đau thắt lưng. Viên nén và gel dùng ngoài chứa flurbiprofen có tác dụng điều trị các triệu chứng của bệnh viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp và viêm cột sống dính khớp. Thuốc nhỏ mắt flurbiprofen được sử dụng tại chỗ trước các phẫu thuật nhãn khoa nhằm ngừa và giảm co đồng tử trong lúc mổ [13, 17, 27, 42]. Một tính chất đáng lưu ý của flurbiprofen là độ tan trong nước kém, chỉ đạt khoảng 5-13 µg/ml ở 25oC [7]. Điều này hạn chế tốc độ hấp thu của flurbiprofen và ảnh hưởng đến sinh khả dụng cũng như hiệu quả điều trị của thuốc. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành nhằm mục đích gia tăng độ hòa tan của flurbiprofen trong nước, có thể kể đến việc bào chế thuốc dưới dạng elixir [25], hệ phân tán rắn [21, 32], đưa về dạng muối [20], hệ vi nhũ tương [23, 34], tạo phức với cycloamyloses [9]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xin đề xuất phương án sử dụng β-cyclodextrin, một chất có tính tương thích sinh học cao, để bao lấy các phân tử flurbiprofen. Mục tiêu của đề tài bao gồm: 1. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin. 2. Mô tả một số đặc tính của hệ như tương tác tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin, hàm lượng flurbiprofen trong phức hợp, độ tan trong nước, khả năng giải phóng dược chất in vitro và hình dạng tiểu phân. 1
Chương 1 – TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan chung về flurbiprofen 1.1.1. Cấu trúc, danh pháp IUPAC  Cấu trúc: Hình 1. Cấu trúc 2D và 3D của flurbiprofen  Danh pháp IUPAC: 2-(3-fluoro-4-phenylphenyl)propanoic acid [36]  Công thức hóa học: C15H13FO2  Khối lượng mol phân tử: 244,26 g/mol 1.1.2. Tính chất vật lý  Độ tan trong nước: 5-13 µg/ml ở 25°C [7]; 5,12 ± 1,22 µg/ml ở 25°C [9]; 61,5 ± 3,5 μg/ml ở 37 ± 1°C [14]  LogP: 3.8 [36]  Nhiệt độ nóng chảy: 113-114oC [36] 1.1.3. Tác dụng dược lý Flurbiprofen thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs) và là dẫn xuất của acid propionic. Flurbiprofen được sử dụng bằng đường uống trong điều trị các bệnh viêm gan cấp tính, viêm xương khớp cấp tính, đau thắt 2
lưng. Nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sử dụng flurbiprofen mỗi ngày với liều từ 120-150mg trên bệnh nhân viêm khớp dạng thấp cho hiệu quả tương đương với aspirin liều 3-4g và có ít tác dụng phụ hơn [11]. Dạng xịt có hiệu quả trong việc giảm đau tại chỗ cho những bệnh nhân được phẫu thuật cắt amidan, phẫu thuật cắt bỏ túi mật [30]. Dạng viên ngậm flurbiprofen hàm lượng 8,75mg được nghiên cứu có hiệu quả trong việc làm giảm các cơn đau, sưng họng và khó nuốt [8]. Bên cạnh đó, dược chất nhóm NSAIDs này cũng được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế viêm ở bệnh viêm màng bồ đào trên thỏ [10]. Ngoài ra, đồng phân dạng R của flurbiprofen cũng đã được chứng minh có hiệu quả đối với bệnh Alzheimer’s trên mô hình chuột và lâm sàng, đồng thời cũng giúp làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc các bệnh lý về tâm thần [17]. 1.2. Tổng quan chung về β-cyclodextrin 1.2.1. Cấu trúc của β-cyclodextrin Hình 2. Cấu trúc của β-cyclodextrin  Công thức hóa học: C42H70O35 hay (C6H10O5)7  Khối lượng mol phân tử: 1135 g/mol  Các tên gọi khác: Betadex, cyclomaltoheptaose, cycloheptaglucan, cycloheptaamylose, kleptose,… 3
Cyclodextrins (CDs) là một nhóm các hợp chất oligosaccharide vòng có cấu trúc gồm các đơn bị α-D-glucopyranose được nối với nhau bằng liên kết α- 1,4-glycosid. Các CDs tự nhiên được tạo thành bởi quá trình phân cắt tinh bột bằng enzym cyclodextrin glucotransferase. Cấu trúc của các CDs ở dạng phức lồng hình nón cụt, với khoang nội phân tử có đặc tính thân dầu và bề mặt bên ngoài có tính thân nước. Chính vì đặc điểm này mà các CDs có thể làm thay đổi độ tan, tính ổn định hoặc khả năng phản ứng của những phân tử được gói trong khoang. 3 loại CDs tự nhiên là α, β và γ-cyclodextrin lần lượt là các phân tử có chứa 6, 7, 8 đơn vị glucose trong cấu trúc. Trong đó, β-cyclodextrin là loại được sử dụng nhiều hơn cả trong ngành dược bởi đặc tính cấu trúc, kích thước khoang và giá thành rẻ hơn [35]. 1.2.2. Tính chất vật lý  pKa = 12,202 ở 25oC  Nhiệt độ nóng chảy: 280oC  Độ tan: 1,85 (g/100ml, 25oC) trong môi trường nước, tăng khi nhiệt độ tăng. β-cyclodextrin có thể tan trong dung dịch pyridin, 2-metyl metformamide, 2-methyl sulfoxide, ethylene glycol, ít tan trong ethanol, không tan trong methanal và propanol. [27] 1.2.3. Độ an toàn của β-cyclodextrin Trên thực tế, sử dụng β-cyclodextrin theo đường uống không gây ra bất kỳ độc hại nào. Các phân tử thuốc bao gói trong khoang nội phân tử của β- cyclodextrin được giảm thiểu tối đa các độc tính trên cơ thể do chỉ sử dụng với liều lượng thấp nhất, đồng thời hạn chế tiếp xúc với màng sinh học do đó tránh được những kích ứng tại chỗ [4]. 1.2.4. Ứng dụng trong ngành dược Trong lĩnh vực dược, β-cyclodextrin đã được nghiên cứu và sử dụng trong các công thức thuốc để giúp cải thiện độ tan, tốc độ hòa tan, tăng tính thấm qua màng và sinh khả dụng của những dược chất ít tan trong nước [16]. 4
Ngoài ra, β-cyclodextrin cũng giúp tăng độ ổn định của các loại dược chất nhạy cảm với phản ứng dehydrat hóa, oxy hóa, thủy phân, ánh sáng, chính vì vậy giúp kéo dài tuổi thọ của thuốc. 1.3. Tình hình nghiên cứu về phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Trên thế giới đã có các nghiên cứu liên quan đến việc bào chế một số sản phẩm dựa trên sự tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin. Một số tính chất của hệ cũng đã được mô tả. Bên cạnh đó, việc sử dụng β-cyclodextrin cũng đã được chứng minh là có tác dụng cải thiện độ hòa tan và sinh khả dụng của flurbiprofen. Sau đây là một số nghiên cứu về phức hợp flurbiprofen/β- cyclodextrin đã được công bố: Năm 2005, Marzia C. và cộng sự đã tiến hành bào chế viên nén hòa tan nhanh dựa trên phức hợp flurbiprofen/cyclodextrin [15]. Ba loại cyclodextrin khác nhau đã được đánh giá, bao gồm β-cyclodextrin và 2 dẫn xuất có độ hòa tan cao hơn là methyl-β-cyclodextrin và hydroxyethyl-β-cyclodextrin. Phức hợp được điều chế theo 5 kỹ thuật khác nhau gồm có trộn vật lý, trộn ướt, đun nóng trong buồng kín, cô quay loại bỏ dung môi và đông khô. Các phức hợp tạo thành sau đó được mô tả bằng các phương pháp như nhiệt quét vi sai (DSC), nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại (IR), kính hiển vi quang học. Độ tan và tốc độ hòa tan của các sản phẩm cũng được đánh giá. Từ đó cho thấy độ tan của dược chất được cải thiện từ 2,5 đến 120 lần tùy vào loại cyclodextrin sử dụng cũng như phương pháp điều chế. Các phức hợp sau đó được dùng để bào chế viên nén có hàm lượng tương đương 50mg flurbiprofen với tá dược chitosan và/hoặc lactose phun sấy. Kết quả cho thấy sản phẩm bào chế được cho nồng độ dược chất hoà tan cao hơn so với viên nén flurbiprofen 100mg. Ngoài ra, độ tan của flurbiprofen cũng bị ảnh hưởng rất lớn bởi công thức viên nén. Ví dụ, tùy thuộc vào loại tá dược sử dụng, thời gian để hòa tan 50% dược chất là từ 5 phút cho tới hơn 60 phút. Đặc biệt, chỉ có viên nén bào chế theo kỹ thuật trộn ướt flurbiprofen với methyl-β-cyclodextrin hoặc đông khô với β- cyclodextrin và lactose phun sấy đáp ứng được các yêu cầu của FDA đối với viên hòa tan nhanh: 85% flurbiprofen được giải phóng trong vòng 30 phút. Tốc 5
độ hoà tan được cải thiện có thể là cơ sở cho việc tăng sinh khả dụng, giảm liều dùng và nhờ đó, giảm được các tác dụng phụ của loại dược chất này. Năm 2004, Muraoka A. và cộng sự tiến hành đánh giá khả năng hòa tan và sinh khả dụng đường uống của flurbiprofen so với phức hợp flurbiprofen/β- cyclodextrin tại 4 liều khác nhau trên chuột [31]. Trong thử nghiệm đầu tiên, các dữ liệu về độ hòa tan của các chất này ở những pH khác nhau được ghi lại. Tại pH 8,0 và 6,8, gần như toàn bộ dược chất được hòa tan chỉ sau 15 phút đối với cả hai trường hợp. Tuy nhiên, tại các dung dịch có pH thấp hơn (4,0 và 1,2), tốc độ hòa tan của flurbiprofen giảm khá nhiều. Trong khi đó phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin có độ hòa tan cao hơn đáng kể, sau 1 giờ tỷ lệ hòa tan tại các pH này đạt lần lượt là 41,3 và 33,4 %, gấp khoảng 10 lần so với flurbiprofen. Sinh khả dụng đường uống trên chuột của flurbiprofen và phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin được tiếp tục được đánh giá ở liều tương đương 1, 3, 10 và 30mg flurbiprofen/kg. Kết quả cho thấy có sự tuyến tính giữa liều dùng, nồng độ đỉnh Cmax và diện tích dưới đường cong AUC. Tuy vậy, Cmax và AUC của flurbiprofen ở liều 30 mg/kg thấp hơn rất nhiều so với giá trị được dự đoán từ các liều 1-10 mg/kg. Cmax và AUC sau khi sử dụng phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin cũng thấp hơn so với giá trị được dự đoán, nhưng sự khác biệt này tương đối nhỏ. Nghiên cứu đã cho thấy sự hấp thu flurbiprofen bằng đường uống ở chuột đã bão hòa ở liều 10 mg/kg và khả năng cải thiện tốc độ hòa tan dược chất của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin đã làm gia tăng liều bão hòa lên mức 30 mg/kg. 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Flurbiprofen hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt là các nước thuộc châu Âu và Bắc Mỹ dưới nhiều tên thương mại khác nhau như Antadys, Flufen, Maprofen, Ocufen, Zentofen,... Tuy nhiên, các thuốc này lại chưa phổ biến ở Việt Nam, trong dược điển Việt Nam V cũng chưa có chuyên luận về flurbiprofen. Liên quan đến hướng nghiên cứu này, hai bài báo trong nước tập trung vào việc xây dựng quy trình định lượng hoạt chất này trong dược phẩm đã được 6
công bố [2], [3]. Ngoài ra, ở Việt Nam hiện chưa có nghiên cứu về flurbiprofen của nhóm tác giả nào khác được báo cáo. 1.4. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu Trong đề tài này, các phương pháp phân tích được sử dụng để nghiên cứu phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin gồm có: 1.4.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Nguyên lý HPLC là một kỹ thuật tách chất trong đó pha tĩnh chứa trong cột và pha động di chuyển nhờ áp suất cao. Pha động là chất lỏng và pha tĩnh là một chất rắn dưới dạng tiểu phân, hoặc một chất lỏng phủ trên một chất mang rắn, hoặc một chất mang đã được biến đổi bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Pha tĩnh là yếu tố quan trọng quyết định cơ chế và loại sắc ký. Nếu pha tĩnh là chất hấp thụ thì đó là sắc ký hấp phụ. Nếu pha tĩnh là chất trao đổi ion thì đó là sắc ký trao đổi ion. Nếu pha tĩnh là gel thì đó là sắc ký gel/rây phân tử. Thứ tự giải rửa các chất ra khỏi cột phụ thuộc vào ái lực tương đối của chất đó với pha tĩnh và pha động. Các chất sau khi ra khỏi cột sẽ được phát hiện bằng detector. Nếu mẫu phân tích là hỗn hợp gồm nhiều thành phần, ta sẽ thu được một sắc ký đồ gồm nhiều pic. Ứng dụng  Định tính: so sánh thời gian lưu, hình dạng pic của mẫu thử và chất chuẩn, hoặc chồng phổ.  Định lượng: dựa vào nguyên tắc nồng độ của một chất tỷ lệ thuận với chiều cao hoặc diện tích pic để tính toán.  Kiểm tra độ tinh khiết của mẫu. [1, 5, 6] 7
1.4.2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) Nguyên lý Đo quang phổ hồng ngoại (IR - Infrared) là phương pháp phân tích dựa trên cơ sở của sự hấp thụ quang phổ, được thực hiện tại vùng hồng ngoại của phổ bức xạ điện từ. Kỹ thuật này ghi nhận các dao động đặc trưng của các loại liên kết khác nhau trong cấu trúc chất. Kết quả thu được là một phổ đồ trong đó trục hoành biểu diễn bước sóng, trục hoành thể hiện độ truyền qua và mỗi đỉnh đặc trưng cho từng nhóm chức. FTIR là phương pháp đo phổ hồng ngoại thế hệ mới với điểm cải tiến là cho phép thực hiện với lượng mẫu thấp (bề dày khoảng 50nm), cho độ nhạy cao, có thể sử dụng để xác định cấu trúc chất, định tính, định lượng… Ứng dụng  Nghiên cứu về sự đồng nhất của các chất.  Xác định sự có mặt của các nhóm chức trong cấu trúc phân tử.  Nhận biết chất dựa vào phổ hồng ngoại và tần số nhóm chức đặc trưng có sẵn.  Xác định độ tinh khiết.  Nghiên cứu động học phản ứng.  Phân tích định lượng. 1.4.3. Nhiệt quét vi sai (DSC) Nguyên lý Nhiệt quét vi sai DSC là kỹ thuật nghiên cứu các đặc điểm chuyển pha của chất khi thay đổi nhiệt độ tác dụng. DSC có thể đo được các hiện tượng nóng chảy, kết tinh, thủy tinh hóa… Sau khi đo mẫu, kết quả thu được là một phổ đồ trong đó trục tung biểu diễn nhiệt lượng mà chất hấp thụ hoặc tỏa ra và trục hoành là nhiệt độ tác dụng lên mẫu. Các đỉnh thu nhiệt/tỏa nhiệt tương ứng với nhiệt độ tại đó mà chất chuyển pha sang trạng thái mới. Ứng dụng  Xác định đặc tính của mẫu theo các tính chất vật lý như nóng chảy, kết tinh, thủy tinh hóa, sự thay đổi enthalpy khi tăng nhiệt. 8
 Đánh giá độ bền của chất dưới tác động của nhiệt, giúp kiểm soát chất lượng.  Phát hiện tạp chất trong mẫu. 1.4.4. Nhiễu xạ tia X (XRD) Nguyên lý Hiện tượng nhiễu xạ tia X lần đầu tiên được phát hiện bởi Max Von Laue vào năm 1912. Nhiễu xạ được hiểu là tập hợp các tán xạ đàn hồi (sau tán xạ bước sóng không thay đổi) từ các vị trí khác nhau trên tinh thể đảm bảo điều kiện giao thoa tăng cường. Hiện tượng tán xạ xảy ra khi chiếu tia X vào một điểm trên nguyên tử, điểm vật chất này hấp thụ bức xạ, trở thành một nguồn bức xạ thứ cấp và tái phát xạ bức xạ điện từ này ra các hướng khác nhau. Kết quả, chúng ta thu được các chùm tia nhiễu xạ theo các hướng xác định đặc trưng cho tinh thể và được ghi lại dưới dạng giản đồ hoặc ảnh nhiễu xạ. Sự phụ thuộc của cường độ nhiễu xạ vào góc nhiễu xạ (thường sử dụng đơn vị tính là 2 lần góc nhiễu xạ thực tế) được biểu diễn bằng phổ nhiễu xạ tia X tạo thuận tiện cho quá trình phân tích. Trong đó, các đỉnh nhiễu xạ tia X được tạo ra bởi sự giao thoa tăng cường của các chùm tia tán xạ nằm ở các góc cụ thể của mỗi mặt phẳng mạng tinh thể trong mẫu [12]. Ứng dụng  Định danh chất rắn mới.  Xác định pha của mẫu tinh thể bằng cách so sánh với cơ sở dữ liệu nhiễu xạ tia X của Trung tâm Quốc tế về Dữ liệu nhiễu xạ (The International Centre for Diffraction Data – ICDD).  Xác định các đặc tính của tinh thể.  Phát hiện các hạt khoáng chất mịn.  Định lượng các thành phần trong khoáng chất.  Xác định kích thước của đơn vị tinh thể.  Kiểm tra độ tinh khiết của mẫu. 9
1.4.5. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Nguyên lý Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là loại kính hiển vi có độ phóng đại lên tới 300.000x thậm chí là 1.000.000x, nhờ đó mà giúp tạo ra hình ảnh rất chính xác của nhiều vật liệu có kích thước từ nanomet đến micromet [43]. Thiết bị này sử dụng các điện tử để tạo hình ảnh của mẫu thay vì ánh sáng như thông thường [44]. Do chùm electron sử dụng rất hẹp, SEM có khả năng chụp được các hình dạng 3 chiều đặc trưng cho cấu trúc của vật liệu [45]. Ứng dụng  Cung cấp thông tin về cấu trúc bề mặt, hình dạng, thành phần của chất.  Xác định vi khuẩn, virus mới, độc lực, thử nghiệm vắc xin.  Phục vụ quá trình kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi của vật liệu.  Hỗ trợ trong thiết kế và sản xuất vi mạch.  Điều tra hình sự và pháp y. 10
Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là phức hợp flurbiprofen và β- cyclodextrin được điều chế theo 4 phương pháp khác nhau. 2.2. Dung môi, hóa chất Hai chất được sử dụng để nghiên cứu, điều chế phức hợp là flurbiprofen và β-cyclodextrin. Trong đó, flurbiprofen đạt tiêu chuẩn Dược dụng và β- cyclodextrin (Roquette, Pháp) được tặng bởi Brenntag Việt Nam đã được rây qua rây số 150. Dung môi sử dụng trong điều chế phức gồm ethanol đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích, nước khử ion được tinh chế bằng máy Barnstead™ GenPure (Thermo Scientific, Mỹ). Dung môi sắc ký acetonitrile (Merck) đạt tiêu chuẩn HPLC, acid acetic băng (Merck) đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích. 2.3. Thiết bị, dụng cụ Hệ thống sắc ký HPLC với detector DAD và bộ phận tiêm mẫu tự động: UHPLC+ Dionex UltiMate 3000 (Thermo Scientific, Mỹ). Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi: Agilent Cary 630 FTIR (Agilent Technologies, Mỹ). Máy phân tích nhiệt quét vi sai: Linseis DSC PT1000 (Linseis, Đức). Máy thử độ hòa tan: Agilent 708-DS Dissolution Apparatus (Agilent Technologies, Mỹ). 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin 2.4.1.1. Khảo sát tỷ lệ tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin Trong nghiên cứu này, thí nghiệm khảo sát sự thay đổi độ tan của flurbiprofen theo những lượng khác nhau của β-cyclodextrin dựa theo phương 11
pháp được mô tả bởi Tirunagari M. và cộng sự [40], có điều chỉnh để phù hợp với điều kiện thực nghiệm. Cho 50mg flurbiprofen và 10ml nước khử ion vào 7 ống nghiệm. Thêm β-cyclodextrin (0, 1, 2, 3, 4, 5 hoặc 7 mmol) vào rồi khuấy ở 37oC trong 72 giờ. Lọc hỗn dịch sau phản ứng qua màng lọc Cellulose Acetate. Định lượng flurbiprofen trong các dung dịch thu được theo phương pháp được mô tả trong mục 2.4.3. Vẽ đồ thị biểu diễn lượng flurbiprofen đã hòa tan theo lượng β- cyclodextrin sử dụng. Xác định hệ số góc của phần tuyến tính trong đồ thị và từ đó suy ra tỷ lệ tạo phức. 2.4.1.2. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin Phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin được bào chế bằng 4 phương pháp khác nhau theo tỷ lệ tạo phức đã xác định được ở mục 2.4.1.1. 1. Trộn vật lý (M1): Trộn hỗn hợp bột khô flurbiprofen và β-cyclodextrin bằng chày cối trong 30 phút [35]. 2. Trộn ướt (M2): Hỗn hợp bột khô flurbiprofen và β-cyclodextrin được trộn đều trong cối mã não. Thêm dung dịch ethanol – nước (1:1, v/v) dần dần, vừa đủ và nhào trộn bằng chày trong 30 phút. Sản phẩm thu được đem sấy đến khối lượng không đổi ở 50oC [35]. 3. Đồng kết tủa trong nước (M3): β-cyclodextrin được hòa tan trong nước theo tỷ lệ 1:52 (tt/kl) ở 100oC. Flurbiprofen được thêm vào và khuấy trong 30 phút. Để nguội về nhiệt độ phòng và làm lạnh trong ngăn mát. Lọc sản phẩm thu được bằng phễu lọc Brucher. Tủa thu được đem sấy đến khối lượng không đổi ở 50oC [33]. 4. Đồng kết tủa trong nước – cồn (M4): β-cyclodextrin được hòa tan trong nước theo tỷ lệ 1:52 (kl/kl) ở 100oC. Flurbiprofen hòa tan trong một lượng ethanol tối thiểu rồi cho từ từ vào dung dịch trên và khuấy trong 30 phút. Để nguội về nhiệt độ phòng và làm lạnh ở 2-8oC. Lọc thu tủa bằng phễu Brucher, rồi sấy đến khối lượng không đổi ở 50-55oC [35]. 12