intTypePromotion=1
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

96
lượt xem
8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này là một phần trong chương trình hợp tác quốc tế giữa Việt Nam và Pháp với mục đích nghiên cứu phát triển phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với các phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính để kiểm định nhanh chất lượng thuốc. Nghiên cứu này sẽ góp phần khẳng định xu hướng đưa các phép phân tích ra khỏi nghiên cứu đơn thuần và áp dụng nhanh trong thực tế, đồng thời cho phép tiết kiệm thời gian, hóa chất và đặc biệt là tăng tính thời sự của công tác giám định chất lượng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN .....o0o….. Vũ Thị Huệ NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ HOẠT CHẤT THUỐC KHÁNG SINH THUỘC NHÓM SULFAMID BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ KẾ HỒNG NGOẠI GẦN VÀ TRUNG BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------- Vũ Thị Huệ NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ HOẠT CHẤT THUỐC KHÁNG SINH THUỘC NHÓM SULFAMID BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ KẾ HỒNG NGOẠI GẦN VÀ TRUNG BÌNH Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã Số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TẠ THỊ THẢO Hà Nội – 2015
  3. LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Tạ Thị Thảo đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc sự hộ trợ kinh phí và thiết bị máy móc từ đề tài nghị định thư với Cộng hòa Pháp Lotus 2014- 2016, mã số 39/2014/HD- NĐT. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân cùng các thầy cô, cán bộ trong bộ môn Hóa phân tích, các anh chị em học viên K23 chuyên ngành Hóa phân tích đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình nghiên cứu. Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2015 Học viên Vũ Thị Huệ
  4. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học Mục Lục MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ....................................................................................... 2 1.1. Tổng quan về thuốc giả và hiện trạng sử dụng thuốc tại Việt Nam………….2 1.1.1. Định nghĩa về thuốc giả ............................................................................ 2 1.1.2. Hiện trạng sử dụng thuốc giả .................................................................... 2 1.2. Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid…………………………….3 1.2.1. Lịch sử ra đời nhóm Sulfamid .................................................................. 3 1.2.2. Cấu tạo chung của nhóm Sulfamid ........................................................... 4 1.2.3. Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid ........................................... 6 1.2.4. Phân loại sulfamid..................................................................................... 6 1.2.5. Dược động học .......................................................................................... 7 1.2.6. Độc tính của sulfamid ............................................................................... 7 1.2.7. Giới thiệu về Sulfaguanidin, Sulfamethoxazol và Trimethoprim............. 8 1.3. Tổng quan về phương pháp phân tích các hoạt chất nhóm sulfamid.............10 1.3.1. Phương pháp định tính sulfamid ............................................................. 10 1.3.2. Phương pháp định lượng ......................................................................... 11 1.3.1.1. Phương pháp chuẩn độ thể tích ........................................................ 11 1.3.1.2. Phương pháp trắc quang .................................................................. 12 1.3.1.3. Phương pháp trắc quang kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến .... 12 1.3.1.4. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao .......................................... 13 1.4. Phương pháp quang phổ kế hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến..............................................................................................14 1.4.1. Sơ lược về phương pháp quang phổ hồng ngoại .................................... 14 1.4.1.1. Lịch sử ra đời của phương pháp phân tích phổ hồng ngoại ............. 14 1.4.1.2. Nguyên tắc của phép đo phổ hồng ngoại ......................................... 14 1.4.1.3. Điều kiện hấp thụ bức xạ hồng ngoại .............................................. 16 1.4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo phổ hồng ngoại ................... 16 1.4.1.5. Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu và đo phổ hồng ngoại ........................... 17 Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  5. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học 1.4.1.6. Một số ứng dụng của phương pháp phổ hồng ngoại ....................... 18 1.4.2. Định lượng các chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với chemometrics ......................................................................... 19 1.4.2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp hồi quy đa biến ........................... 19 1.4.2.2. Xác định đồng thời các chất bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến ...................... 27 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM................................................................................ 30 2.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu……………………………………...30 2.1.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 30 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 30 2.2. Phương pháp phân tích đối chứng xác định các sulfamid.............................32 2.2.1. Phương pháp đối chứng xác định Sulfaguanidin .................................... 32 2.2.2. Phương pháp đối chứng xác định Sulfamethoxazol và Trimethoprim ... 32 2.3. Hóa chất và thiết bị…………………………………………………………34 2.3.1. Hóa chất .................................................................................................. 34 2.3.2. Thiết bị và phần mềm máy tính .............................................................. 34 2.4. Chương trình máy tính của các phương pháp hồi quy đa biến......................35 2.4.1. Phương pháp bình phương tối thiểu thông thường (CLS) ...................... 35 2.4.2. Phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo ( ILS) .......................... 36 2.4.3. Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (PLS) ............................ 37 2.4.4. Phương pháp hồi qui cấu tử chính (PCR) ............................................... 38 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 41 3.1. Khảo sát điều kiện tối ưu xác định đồng thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim trong cùng hỗn hợp....................................................................41 3.1.1. Khảo sát phổ hấp thụ của các hoạt chất .................................................. 41 3.1.2. Khảo sát tỷ lệ khối lượng mẫu / KBr ...................................................... 44 3.1.3. Khảo sát độ lặp lại của quá trình ép viên ................................................ 44 3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của các tá dược ...................................................... 45 Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  6. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học 3.2. Phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính xác định riêng từng hoạt chất nhóm sulfamid khi có mặt các tá dược………………………………………………...48 3.2.1. Xây dựng mô hình hồi quy đa biến gồm hoạt chất sulfaguanidin và các tá dược………………………………………………………………………..48 3.2.2. Đánh giá phương pháp phân tích sulfaguanidin ..................................... 50 3.3. Phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính PCR xác định đồng thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim……………………………….58 3.3.1. Xây dựng phương trình đường chuẩn đa biến xác định sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim bằng phương pháp PCR.............................. 58 3.3.2. Đánh giá tính phù hợp của phương trình hồi quy đa biến ...................... 61 3.3.3. Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp hồi quy cấu tử chính xác định đồng thời SFG, SFM, TMP và tá dược .................. 64 3.4. Ứng dụng phân tích mẫu thực tế……………………………………………65 3.4.1. Phương pháp xác định một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình ................. 66 3.4.1.1. Định tính mẫu thực tế ...................................................................... 66 3.4.2. Định lượng mẫu thực tế .......................................................................... 72 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN ...................................................................................... 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………83 Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  7. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Phổ hồng ngoại của Sulfaguanidin trên hai loại thiết bị khảo sát .............41 Hình 3.2: Phổ hồng ngoại của Sulfamethoxazol tren hai thiết bị khảo sát ...............42 Hình 3.3: Phổ hồng ngoại của Trimethoprim trên hai loại thiết bị khảo sát .............42 Hình 3.4: Phổ hồng ngoại của ba hoạt chất Sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim ............................................................................................43 Hình 3.5: Phổ hồng ngoại của Canxiphosphat ..........................................................46 Hình 3.6: Phổ hồng ngoại của Tinh bột sắn ..............................................................46 Hình 3.7: Phổ hồng ngoại của Maltodextrin .............................................................46 Hình 3.8: Phổ hồng ngoại của Magie Stearat............................................................47 Hình 3.9: Phổ hồng ngoại của Talcum ......................................................................47 Hình 3.10: Đồ thị score plot và đồ thị loading plot của tín hiệu phân tích 25 mẫu chuẩn ........................................................................................................54 Hình 3.11: Đồ thị score plot và đồ thị loading plot của tín hiệu phân tích 30 mẫu chuẩn ........................................................................................................60 Hình 3.12: Phổ hồng ngoại của Sulfaguanidin .........................................................66 Hình 3.13: Phổ hồng ngoại của Sulfamethoxazol .....................................................66 Hình 3.14: Phổ hồng ngoại của Trimethoprim .........................................................67 Hình 3.15: Kết quả định tính mẫu tự tạo ...................................................................67 Hình 3.16: Kết quả định tính mẫu thực tế S1 ............................................................68 Hình 3.17: Kết quả định tính mẫu thực tế S2 ............................................................68 Hình 3.18: Kết quả định tính mẫu thực tế S3 ............................................................69 Hình 3.19: Kết quả định tính mẫu thực tế S4 ............................................................69 Hình 3.20: Kết quả định tính mẫu thực tế ST1 .........................................................70 Hình 3.21: Kết quả định tính mẫu thực tế ST2 .........................................................70 Hình 3.22: Kết quả định tính mẫu thực tế ST3 .........................................................71 Hình 3.23: Kết quả định tính mẫu thực tế ST4 .........................................................71 Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  8. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Công thức cấu tạo của một số Sulfamid phổ biến ......................................5 Bảng 3.1: Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng mẫu/KBr đến độ hấp thụ quang tại các số sóng đặc trưng ..........................................................................44 Bảng 3.2: Kết quả khảo sát độ lặp lại giữa các lần ép viên ......................................45 Bảng 3.3: Ma trận hàm lượng bốn cấu tử SFT, Tbot, Malt, Ca3(PO4)2 trong hỗn hợp .......49 Bảng 3.4: Ma trận nồng độ các mẫu tự tạo chứa SFG, Tbot, Ca3(PO4)2 và Malt để đánh giá tính phù hợp của phương trình hồi quy .....................................50 Bảng 3.5: Hàm lượng SFG tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra ....................51 Bảng 3.6: Hàm lượng Tbot tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra ....................52 Bảng 3.7: Hàm lượng Ca3(PO4)2 tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra ...........52 Bảng 3.8: Hàm lượng Malt tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra ....................53 Bảng 3.9: Hàm lượng SFG và ba tá dược tìm được trong hỗn hợp các mẫu kiểm tra .................................................................................................................56 Bảng 3.10: Hàm lượng SFG và tổng tá dược tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra theo phương pháp PCR.......................................................................57 Bảng 3.11: Ma trận chuẩn hàm lượng bốn cấu tử SFG, SFM, TMP và tá dược trong hỗn hợp ....................................................................................................59 Bảng 3.12: Ma trận nồng độ các mẫu tự tạo chứa SFG, SFM, TMP và tá dược để đánh giá tính phù hợp của phương trình hồi quy .....................................62 Bảng 3.13: Hàm lượng SFT, SFM, TMP và tổng tá dược tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra theo phương pháp PCR ..............................................63 Bảng 3.14: Giá trị LOD, LOQ của phương pháp hồi quy cấu tử chính xác định đồng thời SFG, SFM, TMP và tá dược.............................................................65 Bảng 3.15: Mẫu thực tế .............................................................................................65 Bảng 3.16: Khối lượng bột viên và tá dược tinh bột trộn thêm vào các mẫu ...........73 Bảng 3.17: Hàm lượng (mg/viên) của SFG trong các mẫu thực tế...........................74 Bảng 3.18: Hàm lượng (mg/viên) của SFM và TMP trong các mẫu thực tế ............74 Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  9. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học BẢNG KÍ HIỆU NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Bình phương tối thiểu thông thường CLS (classical least square) Bình phương tối thiểu nghịch đảo ILS (inverse least square) Bình phương tối thiểu từng phần PLS (partial least square) Cấu tử chính (Principal component) PC Dược điển Anh 2009 BP 2009 Dược điển Mỹ 34 USP 34 Dược điển Việt Nam 4 DĐVN 4 Khối lượng trung bình viên KLTB Hồi qui cấu tử chính (principal PCR component regression) Maltodextrin Malt Sulfaguanidin SFG Sulfamethoxazol SFM Tinh bột Tbot Trimethoprim TMP  Ghi chú: Trong luận văn này chúng tôi sử dụng các tên hóa chất và hoạt chất theo quy định trong Dược điển Việt Nam 4 [1] Chuyên ngành hóa phân tích Trường ĐHKHTN
  10. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học MỞ ĐẦU Từ xưa đến nay, việc sử dụng thuốc trong phòng, chữa bệnh và tăng cường sức khỏe đã trở thành nhu cầu tất yếu quan trọng đối với đời sống con người. Cùng với sự tiến bộ và phát triển của xã hội loài người các loại mặt hàng thuốc được nghiên cứu, sản xuất và đưa ra thị trường cũng ngày một phong phú và đa dạng. Tuy nhiên bên cạnh các loại thuốc chính hãng đảm bảo chất lượng thì trên thị trường thuốc cũng tồn tại không ít các mặt hàng thuốc giả, thuốc kém chất lượng của một bộ phận các cá nhân hay doanh nghiệp đưa ra thị trường vì mục đích trục lợi. Việc kiểm soát chất lượng của các loại mặt hàng này thường đòi hỏi thời gian dài với nhiều công đoạn phức tạp và chi phí kiểm định khá cao. Vì vậy ngày nay thế giới đang có xu hướng tìm kiếm những phương pháp và thiết bị cho phép kiểm định nhanh thuốc đang lưu thông trên thị trường. So với phương pháp phân tích truyền thống để định lượng hoạt chất thuốc là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) thì định lượng chất bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình có ưu điểm đơn giản trong quá trình tiền xử lý mẫu, phân tích trực tiếp mẫu rắn nhanh, giá thành rẻ do không tốn dung môi và nếu kết hợp với thuật toán hồi qui đa biến thì không phải tách riêng các chất trước khi phân tích nên có thể phân tích đồng thời các thuốc trong cùng nhóm thuốc. Đây chính là lí do chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình”. Luận văn này là một phần trong chương trình hợp tác quốc tế giữa Việt Nam và Pháp với mục đích nghiên cứu phát triển phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với các phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính để kiểm định nhanh chất lượng thuốc. Nghiên cứu này sẽ góp phần khẳng định xu hướng đưa các phép phân tích ra khỏi nghiên cứu đơn thuần và áp dụng nhanh trong thực tế, đồng thời cho phép tiết kiệm thời gian, hóa chất và đặc biệt là tăng tính thời sự của công tác giám định chất lượng. Chuyên ngành hóa phân tích 1 Trường ĐHKHTN
  11. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về thuốc giả và hiện trạng sử dụng thuốc tại Việt Nam 1.1.1. Định nghĩa về thuốc giả Theo định nghĩa của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), thuốc giả là sản phẩm được sản xuất và dán nhãn dưới dạng thuốc với ý đồ lừa đảo về nguồn gốc và lai lịch sản phẩm. Các sản phẩm giả mạo có thể có dược chất sai hoặc không có dược chất, không đủ lượng dược chất hoặc bao gói giả mạo [38]. Theo định nghĩa của Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA): Thuốc giả bao gồm bất kỳ dược phẩm nhái hoặc kém chất lượng nào không đáp ứng được tiêu chuẩn của FDA nhưng cố tình che giấu sự thật [36]. Thuốc giả có thể có một hoặc nhiều hay tất cả các yếu tố sau: - Quá mạnh hoặc quá yếu. - Thiếu các thành phần chính. - Được sản xuất từ các thành phần nguy hiểm. - Nhiễm chất lạ, thậm chí có chất độc. - Được sản xuất trong điều kiện mất vệ sinh hoặc không vô trùng. - Được tạo ra theo các tiêu chuẩn không an toàn. - Được dán nhãn, cất giữ hay bảo quản không đúng cách. - Quá hạn sử dụng (hết hạn). 1.1.2. Hiện trạng sử dụng thuốc giả Theo thống kê của WHO, đã có sự bùng nổ thuốc giả trên phạm vi toàn cầu. Thuốc giả chiếm tới 10% thị trường dược phẩm thế giới với doanh thu 45 tỉ euro/năm, trung bình mỗi năm có khoảng 200.000 người tử vong do thuốc giả [35]. Tại Việt Nam, theo Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương, năm 2011, trong số hơn 31.000 mẫu thuốc được kiểm tra gần đây thì đã có hơn 1.000 mẫu không đạt tiêu chuẩn chất lượng như nhiễm khuẩn, không đủ độ hòa tan, không đủ định lượng. Nguồn tin từ Bộ Y tế cũng cho biết, trong hơn 10 ngày đầu tháng 2/2012, hầu như ngày nào Bộ cũng phát hiện thuốc giả, thuốc kém chất lượng.[3] Chuyên ngành hóa phân tích 2 Trường ĐHKHTN
  12. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học Các thuốc giả, thuốc nhái có thể chứa bất cứ thành phần nào từ phấn bảng, bê-tông nghiền, acid boric hoặc những gì tệ hơn thế và được bán như thuốc thật. Thuốc giả không chỉ đánh lừa người tiêu dùng, chúng còn vô hiệu hóa các liệu pháp điều trị để cứu sống bệnh nhân. Trong rất nhiều trường hợp thuốc giả gây ra tác hại to lớn như gây ra các phản ứng dị ứng, nhiễm độc kim loại nặng cũng như làm bệnh nhân dễ kháng thuốc [23]. Tuy nhiên, việc phát hiện thuốc giả lưu thông trên thị trường gặp rất nhiều khó khăn. Thông thường, do doanh số bán (lượng tiêu thụ) của một mặt hàng thuốc nào đó giảm nghiêm trọng, nhà sản xuất hoặc nhà phân phối hàng chính hãng mới đặt vấn đề với cơ quan chức năng về hiện tượng làm giả thuốc này và khi đó cơ quan chức năng mới tiến hành xác minh (kiểm tra đột xuất tại các cơ sở sản xuất kinh doanh; niêm phong mẫu và đem phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, rồi đưa ra kết luận) [3]. Quá trình này thường rất tốn kém và mất thời gian, do đó đòi hỏi cần phải nghiên cứu tìm ra một phương pháp kiểm nghiệm mới, nhanh chóng, đơn giản và tiết kiệm để kiểm định nhanh được chất lượng thuốc ngoài hiện trường. 1.2. Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid 1.2.1. Lịch sử ra đời nhóm Sulfamid Ngay từ những năm đầu thế kỉ các nhà khoa học nhận thấy rằng các phẩm nhuộm có tác dụng kháng khuẩn, tuy nhiên các phẩm nhuộm thường rất độc. Trong những cố gắng tìm những thuốc kháng khuẩn trên cơ sở các thuốc nhuộm năm 1913, người ta đã tìm thấy phẩm azoic cryzoidin có tác dụng diệt khuẩn và tương đối ít độc [28]. Đồng thời khi thêm nhóm –SO2NH2 các phẩm nhuộm thường rất bền vì gắn chặt vào protein, vì vậy người ta cũng gắn thêm vào phân tử cryzoidin nhóm sulfamido, kết quả là cho một chất có khả năng chống tụ cầu và liên cầu prontosil. Đây là chất kháng khuẩn đầu tiên thu được bằng phương pháp tổng hợp toàn phần. Prontosil khó tan trong nước nên người ta thêm vào đó nhóm COOH từ đó có thể tạo muối dễ tan. Năm 1935, Domagk, Trefouel và Levaditikhisi dùng prontosil kháng khuẩn thì nhận thấy: mặc dù có kết quả tốt trên liên cầu trên in vivo nhưng lại không có tác dụng trên in vitro, như vậy có thể khi vào cơ thể, prontosil Chuyên ngành hóa phân tích 3 Trường ĐHKHTN
  13. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học đã chuyển hóa thành chất khác có tác dụng kháng khuẩn [15]. Khi phân tích công thức của prontosil ta thấy đó là các azoic được điều chế bằng cách diazo hóa p- amino benzene sulfonamid(sulfanilamid) ngưng tụ với m-phenylendiamin. Khi thay m-phenylendiamin bằng các amin hoặc các phenol khác chúng ta thu được các dẫn chất có tác dụng kháng khuẩn nhưng khi thay sulfanilamid bằng các anilin khác nhau thì thu được các chất không có tác dụng kháng khuẩn. Như vậy, có thể các sulfanilamid là phần có tác dụng kháng khuẩn. Thật vậy, khi thử tác dụng của sulfanilamid cho thấy có tác dụng kháng khuẩn tốt. Khi kiểm tra nước tiểu của người uống prontosil thấy có mặt sulfanilamid dưới dạng acetyl hóa. [6, 13] Sulfanilamid đã trở thành sulfamid đầu tiên trong lịch sử. Việc phát hiện ra prontosil và sulfanilamid đã mở ra một kỉ nguyên mới cho việc hóa trị liệu các bệnh nhiễm khuẩn. Dựa trên cấu trúc của sulfanilamid người ta đã tổng hợp rất nhiều sulfamid, trong đó có khoảng 40 loại được sử dụng làm thuốc. Ngày nay, việc ra đời của các kháng sinh có tác dụng kháng khuẩn rất mạnh nên các sulfamid được sử dụng ít hơn. Tuy nhiên việc sử dụng các sulfamid có ưu điểm:  Có thể sản xuất lớn, giá thành rẻ  Nhiều sulfamid có tác dụng khác: lợi tiểu, hạ đường huyết  Các tác dụng phụ của sulfamid đã được khắc phục tốt 1.2.2. Cấu tạo chung của nhóm Sulfamid Các sulfamid kháng khuẩn là dẫn chất của p- aminobenzensulfonamid, có công thức cấu tạo chung là: R2 HN SO2 NH R1 Trong đó thường gặp R2 là H, và cũng chỉ khi R2 là H thì sulfamid mới có hoạt tính kháng khuẩn, khi R2 ≠H, thì chất đó là tiền thuốc. R1 có thể là mạch thẳng, dị vòng. Tuy nhiên, nếu R1 là dị vòng thì hiệu lực kháng khuẩn mạnh hơn, thông thường là các dị vòng 2 – 3 dị tố. Khi R1 và R2 đều là gốc hidro thì thu được sulfamid là có cấu tạo đơn giản nhất (sulfanilamid) [6]. Chuyên ngành hóa phân tích 4 Trường ĐHKHTN
  14. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học Sulfamid có công thức cấu tạo gần giống với PABA (para amino benzoic acid) là nguồn nguyên liệu cần thiết cho vi khuẩn tổng hợp acid folic để phát triển. Do đó sulfamid tranh chấp với PABA ngăn cản quá trình tổng hợp acid folic của vi khuẩn. Ngoài ra, sulfamid còn ức chế dihydrofolat synthetase, một enzym tham gia tổng hợp acid folic. Về mặt lý thuyết, phổ kháng khuẩn của sulfamid rất rộng, gồm hầu hết các cầu khuẩn, trực khuẩn gram (+) và (-). Hiện nay, tỷ lệ kháng thuốc và kháng chéo giữa các sulfamid đang rất cao nên đã hạn chế việc sử dụng sulfamid rất nhiều. Mặt khác do có nhiều độc tính và đã có kháng sinh thay thế, sulfamid ngày càng ít dùng một mình, thường dùng dạng phối hợp sulfamethoxazol với trimethoprim để tăng khả năng điều trị của thuốc. Dưới đây là công thức cấu tạo của một số sulfamid phổ biến Bảng 1.1: Công thức cấu tạo của một số Sulfamid phổ biến Tên Công thức R1 R2 NH2 Sulfaguanidin C7H10N4O2S -H NH N C10H10N4O2S Sulfadiazin -H N CH3 Sulfamethoxazol C10H11N3O3S -H O N N N Sulfadoxin C12H14N4O4S -H H3OC OCH3 Chuyên ngành hóa phân tích 5 Trường ĐHKHTN
  15. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học 1.2.3. Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid  Tính chất vật lý Sulfamid ở dạng tinh thể màu trắng hoặc màu vàng nhạt trừ prontosil, không mùi, thường ít tan trong nước, benzen, chloroform. Sulfamid tan trong dung dịch acid vô cơ loãng và hydroxyd kiềm (trừ sulfaguanidin) [6]. Các sulfamid có các thông số xác định về: độ chảy, phổ IR, phổ UV (do có chứa nhân thơm).  Tính chất hóa học Hầu hết các Sulfamid đều có tính chất lưỡng tính: [6] - Tính acid (trừ sulfaguanidin): do có H ở N- amid linh động - Tính bazơ: Có tính kiềm do có nhóm amin thơm tự do, nên tan trong dung dịch acid. Các sulfamid có thể tham gia phản ứng diazo hoá do có nhóm amin thơm tự do (có thể tham gia phản ứng ghép đôi với 2-naphtol/kiềm để cho sản phẩm màu đỏ da cam). Tác dụng với một số muối kim loại (CuSO4, CoCl2) tạo thành phức màu tủa với Cu2+, Co2+ đặc trưng cho từng sulfamid, nên thường được dùng để phân biệt các sulfamid với nhau. Đốt khô trong ống nghiệm, sulfamid bị phân huỷ, để lại cặn có màu điển hình cho từng sulfamid, ví dụ, đốt sunfanilamid sẽ giải phóng ammoniac và cho cặn màu xanh tím. 1.2.4. Phân loại sulfamid Sulfamid là một trong những kháng sinh tổng hợp đầu tiên được loài người phát hiện và sử dụng. Việc tìm thấy sulfamid đã mở ra một kỷ nguyên mới của các thuốc chống nhiễm khuẩn trước khi có penicilin. Khi phân loại kháng sinh theo tác dụng, nhóm sulfamid được xếp vào nhóm các loại kháng sinh có tác dụng kìm khuẩn. Do tác dụng của sulfamid đều giống nhau, việc điều trị dựa vào dược động học của thuốc cho nên người ta chia các sulfamid làm 4 loại: Loại hấp thu nhanh, thải trừ nhanh: nồng độ tối đa trong máu sau uống là 2 - 4h. t1/2 =6-8h, thải trừ 95% trong 24h. Dùng điều trị nhiễm khuẩn theo đường máu như sulfadiazin, sulfisoxazol (Gantrisin), sulfamethoxazol (Gantazol). Loại hấp thu rất ít: dùng chữa viêm ruột, Chuyên ngành hóa phân tích 6 Trường ĐHKHTN
  16. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học viêm loét đại tràng như sufaguanidin (Ganidan). Loại thải trừ chậm: duy trì được nồng độ điều trị trong máu lâu, t1/2 có thể tới 7 - 9 ngày nên chỉ cần uống 1 lần/ngày. Hiện dùng sulfadoxin (Fanasil), phối hợp với pyrimethamin trong Fansidar để dự phòng và điều trị sốt rét kháng cloroquin. Loại để dùng tại chỗ: ít hoặc khó tan trong nước. Dùng điều trị các vết thương tại chỗ (mắt, vết bỏng) dưới dạng dung dịch hoặc kem. Có sulfacetamid, silver sulfadiazin, mafenid. [2] Hiện nay hầu hết các vi khuẩn đều kháng với sulfamid nên thuốc này rất ít được sử dụng. Để khắc phục nhược điểm này người ta thường dùng sulfamid ở dạng phối hợp. Dạng phối hợp phổ biến nhất của sulfamid là việc kết hợp giữa sulfamethoxazol và trimethoprim với tỉ lệ 1 trimethoprim và 5 sulfamethoxazol nhằm tạo ra kháng sinh có khả năng kháng khuẩn, tăng hiệu quả điều trị và giảm tỉ lệ kháng thuốc của vi khuẩn, thuốc hấp thu tốt qua đường tiêu hóa, t/2 của thuốc từ 9-11 giờ. [2] 1.2.5. Dược động học Các sulfamid được hấp thu nhanh qua dạ dày và ruột (trừ loại sulfaguanidin), 70 - 80% liều uống vào được máu, gắn với protein huyết tương 40 - 80%, nồng độ tối đa đạt được sau 2- 4 giờ. Từ máu, sulfamid khuếch tán rất dễ dàng vào các mô, vào dịch não tuỷ (bằng 1/2 hoặc tương đương với nồng độ trong máu), qua rau thai, gây độc. Các quá trình chuyển hóa chủ yếu ở gan của sulfamid gồm: Phản ứng liên hợp với acid glucuronic thành dạng bất hoạt nhưng có tính hòa tan. Phản ứng acetyl hóa tạo thành dạng bất hoạt và không tan nên thường gây độc (hình thành dạng tinh thể ở thận). Sau đó các sulfamid được bài thải qua thận là chủ yếu (trừ các sulfamid kháng khuẩn đường ruột), một ít qua phân, sữa. [2] 1.2.6. Độc tính của sulfamid Tác dụng phụ khi sử dụng sulfamid là khoảng 5% khác nhau đối với mỗi cá thể và đối với mỗi loại sulfamid. Dưới đây là một số tác dụng có thể gặp khi sử dụng sulfamid: Rối loạn hệ thống tạo máu: cơ chế tác dụng rất khác nhau, có trường hợp là do mẫn cảm, trường hợp khác do sự tan huyết liên quan đến sự hoạt hóa glucose- 6 Chuyên ngành hóa phân tích 7 Trường ĐHKHTN
  17. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học photsphat dehydrogenase. Phản ứng này không phụ thuộc vào nồng độ sulfamid mà vào từng cá thể. Phản ứng thường xảy ra trong tuần đầu dùng thuốc. Triệu chứng có thể là: buồn nôn, sốt, chóng mặt, vàng da, xanh xao, trong trường hợp nặng có thể là thiếu máu bất sản. Một số trường hợp có thể gây tím tái do tạo methemoglobin. Thận: đây là trường hợp không mong muốn thường gặp nhất khi sử dụng sulfamid. Sulfamid có thể gây kết tinh ở thận, gây tổn thương thận, viêm thận, sỏi thận, đái ra máu. Nhược điểm này đã được khắc phục dần do tìm được những sulfamid ít acetyl hóa, ít kết tinh… Phản ứng tăng nhạy cảm: phản ứng rất khác nhau với từng loại sulfamid và với từng người, thường xuất hiện khi sử dụng các loại sulfamid tác động chậm. Triệu chứng có thể là nổi ban đỏ, xuất huyết…Khi dùng ngoài da có thể gây nám da do sự kích thích sự nhạy cảm của da khi tiếp xúc với tia tử ngoại. [2] 1.2.7. Giới thiệu về Sulfaguanidin, Sulfamethoxazol và Trimethoprim Trong số những kháng sinh nhóm sulfamid đã được tổng hợp, sulfaguanidin và sulfamethoxazol là một trong những hoạt chất được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Tuy nhiên, do khả năng kháng thuốc của vi khuẩn ngày càng tăng nên hiện nay người ta thường sử dụng dạng phối hợp của sulfamid với trimethoprim như sulfamethoxazol, sulfadiazin với trimethoprim để tăng thêm hiệu quả điều trị [2]. Do đó trong luận văn này chúng tôi đã tiến hành đi sâu nghiên cứu ba hoạt chất là: sulfaguanidin, sulfamethoxazol (thuộc nhóm sulfamid) và trimethoprim (dạng phối hợp phổ biến với sulfamid).  Giới thiệu về Sulfaguanidin Công thức: C7H10N4O2S KLPT: 214,2 Sulfaguanidin là (4-aminophenylsulfonyl)guanidin, tồn tại ở dạng bột kết tinh mịn màu trắng hoặc gần như trắng. Rất khó tan trong nước và ethanol 96 %, Chuyên ngành hóa phân tích 8 Trường ĐHKHTN
  18. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học khó tan trong aceton, thực tế không tan trong methylen clorid, tan trong dung dịch acid vô cơ loãng. [6] Sulfaguanidin được sử dụng để trị các bệnh đường ruột như tả, lỵ, viêm ruột. Là kháng sinh ít tan trong kiềm, không hấp thu ở ruột, ít độc nên có thể dùng với liều cao. Tuy nhiên sulfaguanidin có ảnh hưởng tới vi khuẩn đường ruột, nên khi dùng nên uống thêm men tiêu hóa và uống kèm vitamin B1  Giới thiệu về Sulfamethoxazol Công thức: C10H11N3O3S KLPT: 253,3 Sulfamethoxazol là 4-amino-N-(5-methylisoxazol-3-yl)benzensulfonamid, tồn tại ở dạng bột kết tinh màu trắng hoặc gần như trắng. Thực tế không tan trong nước, dễ tan trong aceton, hơi tan trong ethanol 96 %, tan trong dung dịch natri hydroxyd loãng và dung dịch acid loãng. [6] Sulfamethoxazol là sulfamid có tác động trung gian dùng trị nhiễm trùng đường tiểu, sinh dục, nhiễm trùng da.  Giới thiệu về Trimethoprim Công thức: C14H18N4O3 KLPT: 290,3 Trimethoprim là 2,4 diamino-5-(3,4,5-trimethoxybenzyl) pyrimidin, tồn tại ở dạng bột trắng hoặc trắng hơi vàng. Rất khó tan trong nước, khó tan trong ethanol 96 %, hơi tan trong cloroform, thực tế không tan trong ether. [6] Chuyên ngành hóa phân tích 9 Trường ĐHKHTN
  19. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học Triemthoprim được sử dụng trong các trường hợp điều trị đợt cấp của viêm phế quản mạn, dự phòng lâu dài nhiễm khuẩn tiết niệu tái phát, nhiễm khuẩn tiết niệu dưới cấp tính nhạy cảm với trimethoprim, viêm phổi do Pneumocystis carinii. Hiện nay so khả năng kháng các thuốc nhóm sulfamid ngày càng cao nên người ta thường sử dụng dạng phối hợp giữa sulfamethoxazol và trimethoprim để tăng cường khả năng kháng khuẩn của thuốc. Bản chất của sulfamethoxazol là một sulfonamid, ức chế cạnh tranh sự tổng hợp acid folic của vi khuẩn. Trimethoprim là một dẫn chất của pyrimidin, ức chế đặc hiệu enzym dihydrofolat reductase của vi khuẩn. Khi phối hợp trimethoprim và sulfamethoxazol như vậy sẽ ức chế hai giai đoạn liên tiếp của sự chuyển hóa acid folic, do đó ức chế có hiệu quả việc tổng hợp purin, thymin và cuối cùng DNA của vi khuẩn. Sự ức chế nối tiếp này có tác dụng diệt khuẩn. Cơ chế hiệp đồng này cũng chống lại sự phát triển vi khuẩn kháng thuốc và làm cho thuốc có tác dụng ngay cả khi vi khuẩn kháng lại từng thành phần của thuốc. [2] 1.3. Tổng quan về phương pháp phân tích các hoạt chất nhóm sulfamid 1.3.1. Phương pháp định tính sulfamid  Phương pháp sắc ký lớp mỏng Phương pháp sắc ký lớp mỏng là một phương pháp khá đơn giản được sử dụng để định tính các sulfamid. Trong phương pháp này người ta thường sử dụng các hệ dung môi khai triển như dicloromethan- methanol- acid formic khan (70:20:10) để định tính sulfaguanidin; hệ cloroform - methanol - dimethylformamid (20 : 2 : 1), hoặc cloroform - methanol (19 :1) để định tính sulfamethoxazol; hệ heptan - cloroform - dung dịch methanol 5 % (v/v) trong ethanol - acid acetic băng tỷ lệ (4 : 4 : 4 : 1) để định tính sulfadoxin [1]. Tiến hành chấm riêng biệt mỗi dung dịch lên bản mỏng silica gel GF254. Triển khai sắc ký tới khi dung môi đi được khoảng 15 cm, lấy bản mỏng ra để ở nhiệt độ phòng. Quan sát dưới ánh sáng tử ngoại ở bước sóng 254 nm. Vết chính trên sắc ký đồ của dung dịch thử phải phù hợp về vị trí, màu sắc và kích thước với vết chính trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu. Chuyên ngành hóa phân tích 10 Trường ĐHKHTN
  20. Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học  Phương pháp phổ hồng ngoại Phương pháp phổ hồng ngoại cho phép nhận dạng sự xuất hiện và có mặt của các nhóm chức đặc trưng [13, 7]. Cụ thể, xác định sự có mặt nhóm sulfoamid bậc 2 (-SO2-NH-) cho các băng sóng hấp thu ở gần 3265 cm-1, dị vòng isoxazol có băng sóng hấp thụ dao động trong vùng 3500- 3200 cm-1, băng sóng hấp thụ ở 3335 cm-1 thuộc về dao động hóa trị của nhóm N-H (amin bậc 2). Băng sóng hấp thụ ở vùng 3100- 3000 cm-1 thuộc về dao động hóa trị của nhóm C-H thuộc vòng aren. Các dao động hóa trị của C=N- thuộc vùng 1250-1020 cm-1, vùng 1360- 1250 cm-1 là dao động hóa trị của C-N (vòng thơm), vùng 1340-1250 cm-1 là vùng dao động hóa trị của nhóm N-H (amin thơm bậc một). Để định tính các mẫu thuốc, tiến hành đo phổ IR của các mẫu thử sau đó so sánh với phổ IR của mẫu chuẩn trong các thư viện phổ tham chiếu. 1.3.2. Phương pháp định lượng 1.3.1.1. Phương pháp chuẩn độ thể tích - Dựa trên cơ sở phản ứng diazo hóa các sulfamid trong môi trường acid các Sulfamid được xác định theo phương pháp chuẩn độ nitrit chậm, điểm tương đương được phát hiện bằng phương pháp chuẩn độ điện thế [1]. Đây là một phương pháp định lượng rất nhanh chóng, đơn giản, tiết kiệm được áp dụng phổ biến để xác định các Sulfamid trong dược phẩm - Nhóm tác giả D. Amin, B. Shaba và các cộng sự đã sử dụng dung dịch brôm làm thuốc thử để xác định các sulfamid trong dược phẩm bằng phương pháp chuẩn độ gián tiếp [17]. Theo đó phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng của các sulfamid với một lượng dư nước brom bão hòa để tạo thành các dẫn xuất N- bromo tương ứng, quá trình này giải phóng một lượng tương đương của iot khi phản ứng với iot. Iot tự do có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ vởi natri thiosulfat, sử dụng hồ tinh bột làm chỉ thị. Hiệu suất thu hồi của phương pháp là từ 97,8- 102,1 %, hệ số biến thiên là từ 0,1- 2,2 % tùy thuộc vào hàm lượng của các sulfamid trong dược phẩm. Chuyên ngành hóa phân tích 11 Trường ĐHKHTN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=96

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2