Luận văn Thạc sĩ Khoa học Vật chất: Định lượng đồng thời paracetamol, cafein trong thuốc panadol extra và hapacol extra bằng phương pháp HPLC và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm áp dụng phương pháp HPLC và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xây dựng quy trình xác định đồng thời PRC và CFI trong thuốc PANADOL extra và HAPACOL extra trên thị trường. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Vật chất: Định lượng đồng thời paracetamol, cafein trong thuốc panadol extra và hapacol extra bằng phương pháp HPLC và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM BÙI ĐỨC NGỌC ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ CAFEIN TRONG THUỐC PANADOL EXTRA VÀ HAPACOL EXTRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP HPLC VÀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM BÙI ĐỨC NGỌC ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ CAFEIN TRONG THUỐC PANADOL EXTRA VÀ HAPACOL EXTRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP HPLC VÀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Xuân Trường THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được . Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, tháng 04 năm 2015 Xác nhận của giáo viên Tác giả luận văn hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Mai Xuân Trƣờng Bùi Đức Ngọc XÁC NHẬN CỦA KHOA HÓA HỌC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN i http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Luận văn này được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Mai Xuân Trường đã tận tình giúp đỡ, hưỡng dẫn, chỉ bảo động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Hóa học - đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi về chuyên môn trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi tronng suốt quá trình tôi học tập cũng như nghiên cứu và thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến bố mẹ, những người thân trong gia đình tôi, Ban giám hiệu và đồng nghiệp trường THPT số 2 Sa Pa đã giúp đỡ động viên trong quá trình tôi học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 4 năm 2015 Tác giả Bùi Đức Ngọc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN ii http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii MỤC LỤC............................................................................................................iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CỦA LUẬN VĂN ........................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN ................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN ................................................... vi MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 2 1.1. Tổng quan về paracetamol và cafein........................................................ 2 1.1.1. Paracetamol......................................................................................... 2 1.1.2. Cafein .................................................................................................. 5 1.2. Các định luật cơ sở của sự hấp thụ ánh sáng .......................................... 11 1.2.1. Định luật Bughe - Lămbe - Bia ........................................................ 11 1.2.2. Định luật cộng tính ........................................................................... 12 1.2.3. Những nguyên nhân làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân theo định luật Bughe - Lămbe - Bia ..................... 13 1.3. Một số phương pháp xác định đồng thời các cấu tử ............................... 14 1.3.1. Phương pháp Vierordt ...................................................................... 14 1.3.2. Phương pháp phổ đạo hàm ............................................................... 15 1.3.3. Phương pháp lọc Kalman ................................................................. 17 1.4. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC...................................... 18 1.4.1. Nguyên tắc của phương pháp HPLC ................................................ 19 ắc ký............................... 19 1.4.3. Kết quả xác định một số chất theo phương pháp HPLC .................. 22 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM ............................................................................. 23 2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 23 2.1.1. Phương pháp HPLC .......................................................................... 23 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iii http://www.lrc.tnu.edu.vn
2.1.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử ......................................... 24 2.2. Phương pháp nghiên cứu......................................................................... 24 2.3. Đánh giá độ tin cậy của quy trình phân tích ........................................... 24 2.3.1. Giới hạn phát hiện (LOD)................................................................. 24 2.3.2. Giới hạn định lượng (LOQ) .............................................................. 25 2.3.3. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp .............................................. 25 2.3.4. Đánh giá kết quả phép phân tích theo thống kê................................ 26 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 30 3.1. Phương pháp HPLC ................................................................................ 30 3.1.1. Xây dựng điều kiện để xác định đồng thời 2 chất PRC và CFI ...... 30 3.1.2. Đánh giá phương pháp định lượng ................................................... 32 3.1.3. Xác định PRC và CFI trong thuốc PANADOL extra và kiểm tra độ đúng bằng phương pháp thêm chuẩn ...................................... 37 3.1.4. Xác định PRC và CFI trong thuốc HAPACOL extra và kiểm tra độ đúng bằng phương pháp thêm chuẩn ...................................... 39 3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử................................................ 41 3.2.1 Kiểm tra phổ hấp thụ phân tử của paracetamol và cafein ................. 41 3.2.2. Kiểm tra sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PRC và CFI vào pH........ 42 3.2.3. Kiểm tra sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PRC và CFI theo thời gian ........................................................................................... 43 3.2.5. Khảo sát khoảng tuyến tính tuân theo định luật Bughe - Lambe - Bia của PRC và CFI. Xác định chỉ số LOD và LOQ ........................ 45 3.2.6. Khảo sát đánh giá độ tin cậy của phương pháp nghiên cứu trên các mẫu tự pha ................................................................................. 48 3.3. Xác định đồng thời PRC và CFI trong thuốc PANADOL extra ....... 50 3.4. Xác định đồng thời PRC và CFI trong thuốc HAPACOL extra........ 54 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CỦA LUẬN VĂN Tiếng việt Tiếng Anh Viết tắt Paraxetamon Paracetamol PRC Cafein Caffeine CFI Giới hạn phát hiện Limit Of Detection LOD Giới hạn định lượng Limit Of Quantity LOQ Sai số tương đối Relative Error RE Độ lệch chuẩn Standard Deviation S hay SD Phương pháp sắc ký lỏng hiệu High Performance Liquid HPLC năng cao Chromatography Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Bảng 3.1. Giá trị các đại lượng đặc trưng........................................................ 33 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian lưu ........................................................ 33 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát diện tích pic ......................................................... 33 Bảng 3.4. Mối tương quan giữa nồng độ và diện tích pic của PRC và CFI ... 34 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát độ lặp lại .............................................................. 36 Bảng 3.6. Kết quả phân tích thuốc PANADOL extra ..................................... 37 Bảng 3.7. Kết quả khảo sát độ đúng bằng phương pháp thêm chuẩn với thuốc PANADOL extra ................................................................... 38 Bảng 3.8. Kết quả phân tích thuốc HAPACOL extra ..................................... 39 Bảng 3.9. Kết quả khảo sát độ đúng bằng phương pháp thêm chuẩn với thuốc HAPACOL extra ................................................................... 40 Bảng 3.10. Độ hấp thụ quang của PRC và CFI theo PH ................................. 42 .. 43 I theo nhiệt độ ... 44 Bảng 3. ........ 46 LOD và LOQ của PRC ..................................... 46 Bảng 3. ......... 47 nh LOD và LOQ của CFI ...................................... 48 Bảng 3.17: Pha chế các dung dịch hỗn hợp PRC và CFI ................................ 49 ....... 49 Bảng 3.19. Kết quả tính nồng độ, sai số PRC và CFI trong mẫu thuốc PANADOL Extra ............................................................................ 51 Bảng 3.20. Hàm lượng PRC và CFI thêm vào mẫu thuốc .............................. 52 Bảng 3.21. Kết quả xác định độ thu hồi của PRC và CFI trong mẫu thuốc PANADOL extra được quy về một viên thuốc ............................... 53 Bảng 3.22. Kết quả tính nồng độ, sai số PRC và CFI trong mẫu thuốc ........ 53 Bảng 3.23. Kết quả xác định độ thu hồi của PRC và CFI trong mẫu thuốc HAPACOL extra được quy về 1 viên thuốc ................................... 56 v
DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN Hình 3.1. Sắc ký đồ của PRC (400 µg/mL) ...................................................... 31 Hình 3.2. Sắc ký đồ của CFI (60 µg/mL) ......................................................... 31 Hình 3.3. Sắc ký đồ của PRC và CFI ............................................................... 31 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ và diện tích pic của PRC .............................................................................. 35 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ và diện tích pic của CFI ............................................................................... 36 3.6. Phổ hấp thụ của các dung dịch chuẩn PRC (1) và CFI (2) ................... 42 Hình 3.7. PRC ............................................... 45 3.8. ................................................. 48 vi
MỞ ĐẦU Trong cuộc sống hiện đại ngày nay xuất hiện nhiều loại dược phẩm khác nhau và được phân phối rộng rãi trên thị trường. Các loại thuốc tân dược ngày các phát triển mạnh và có nhiều công dụng khác nhau như kháng sinh, giảm đau, hạ sốt ... với nhiều thành phần có trong thuốc như amoxilin, paracetamol, codein photphat, cafein... Việc xác định chính xác hàm lượng các loại thuốc này theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất cần tách riêng từng loại chất và định lượng chúng bằng các phương pháp khác nhau. Do đó để đánh giá đúng chất lượng sản phẩm một cách nhanh chóng, chính xác, an toàn và hiệu quả thì công tác kiểm nghiệm để xác định các thành phần của thuốc bằng các phương pháp hiện đại có độ chính xác cao ngày càng được quan tâm. Nhiều phương pháp có độ lặp và độ chính xác cao đã được ứng dụng. Các công trình nghiên cứu trước đây cho thấy việc sử dụng phương pháp HPLC, phương pháp UV-VIS dùng phổ toàn phần kết hợp với kỹ thuật tính toán và ứng dụng phần mềm máy tính đã được nghiên cứu và cho nhiều ưu điểm như độ nhạy, độ lặp, độ chính xác, độ tin cậy của phép phân tích cao, phân tích nhanh, tiện lợi [3, 9, 14]. ọ : "Định lượng đồng thời paracetamol, cafein trong thuốc panadol extra và hapacol extra bằng phương pháp HPLC và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử". 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về paracetamol và cafein 1.1.1. Paracetamol 1.1.1.1. Giới thiệu chung - Tên quốc tế: Paracetamol. - Tên khác: Acetaminophen. - Biệt dược: panadol, Efferalgan, paracetamol .... - Công thức phân tử: C8H9O2N - Khối lượng phân tử: 151,17g/mol. - Công thức cấu tạo: - Tên IUPAC: N-(4-hydroxyphenyl) acetamit hoặc p-hydroxy acetaninit hoặc 4-hydroxy acetanilit. - Tên gọi paracetamol được lấy từ tên hóa học cảu hợp chất para- acetyl aminophenol. 1.1.1.2. Tính chất Tính chất vật lý - Paracetamol là chất bột, kết tinh màu trắng, không mùi, vị đắng nhẹ - Khối lượng riêng: 1,263 g/cm3. - Nhiệt độ nóng chảy: 169oC. - Độ tan trong nước: 0,1 - 0,5g/mL nước tại 22oC. Ngoài ra còn có khả năng tan trong etanol, dung dịch kiềm, dung dịch axit ... - Chế phẩm ít tan trong nước, tan nhiều hơn trong nước sôi, khó tan trong clorofom, ete, etanol và các dung dịch kiềm... dung dịch bão hòa trong nước có pH vào khoảng 5,3 - 5,6; pKa = 9,51. 2
Tính chất hóa học Tính chất hóa học của paracetamol (PRC) do nhóm -OH, nhóm chức acetamit và tính chất của nhân thơm quyết định. Sự có mặt của 2 nhóm hydroxyl và acetamit làm cho nhân benzen được hoạt hóa có thể phản ứng được với các hợp chất thơm có ái lực electron. Sự liên kết giữa nhóm acetamit, hydroxyl với vòng benzen làm giảm tính bazơ của nhóm amit và làm tăng tính axit của nhóm hydroxyl. Nhóm -OH làm cho chế phẩm có tính axit và khi tác dụng với muối sắt (III) cho màu tím. Đun nóng với dung dịch HCl thì bị thủy phân, thêm nước thì không có kết tủa vì p-aminophenol tạo thành tan trong axit. Thêm thuốc thử kali dicromat thì có kết tủa màu tím khác với phenacetin là không chuyển sang màu đỏ. Quá trình chủ yếu là: Đun nóng dung dịch trên với axit sunfuric có mùi axit axetic có thể dùng phản ứng này để định tính và định lượng PRC. Tổng hợp Cấu trúc phân tử của paracetamol là một hệ thống liên kết đôi rộng rãi: cặp electron tự do của nguyên tử oxi trong nhóm OH, đám mây π của vòng benzen, cặp electron tự do của nguyên tử nitơ trong nhóm NH, quỹ đạo p trong nhóm CH3 và cặp electron tự do của nguyên tử C trong nhóm CO; tất cả đều tạo được nối đôi. Sự có mặt của hai nhóm hoạt tính cũng làm cho vòng benzen phản ứng lại với các chất thay thế có ái lực. Khi các nhóm thay thế là đoạn mạch thẳng ortho và para đối với mỗi cái khác, tất cả các vị trí trong vòng đều ít nhiều được hoạt hóa như nhau. Sự liên kết cũng làm giảm đáng kể tính bazơ của oxi và nitơ, khi tạo hydroxyl có tính axit. Paracetamol được tổng hợp 4 bước từ nguyên liệu đầu là phenol: 3
- Phenol được nitro hóa bởi axit sunfuric và natri nitrit tạo ra 2 đồng phân ortho và para - nitro phenol. - Đồng phân para được tách ra khỏi đồng phân ortho bằng phản ứng thủy phân. - Khử para-nitro phenol bằng NaBH4 trong môi trường kiềm cho ra para- aminophenol. - Para- aminophenol phản ứng với anhidrit axetic cho ra paracetamol. Đem kết tinh lại paracetamol trong hỗn hợp etanol-nước. 1.1.1.3.Tác dụng dược lý Paracetamol ức chế ezyme cyclooxinat (COX) là một enzym xúc tác việc tổng hợp prostagladin, nên làm giảm tính cảm thụ của ngọn dây thần kinh cảm giác với các chất gây đau, có tác dụng giảm đau. Giảm tổng hợp prostagladin và E2 do đó ức chế quá trình sinh nhiệt tăng cường quá trình thải nhiệt và lập lại cân bằng cho trung tâm điều nhiệt, có tác dụng hạ sốt. PRC không có tác dụng chống viêm, chống ngưng kết ở tiểu cầu. Chỉ định: hạ sốt do mọi nguyên nhân gây sốt. Giảm các cơn đau ngoại vi từ nhẹ đến trung bình. 4
PRC ít tác động đến hệ thần kinh tim mạch và hô hấp, không làm thay đổi đến cân bằng axit - bazơ, không gây kích ứng, xước hoặc chảy máu dạ dày vì nó không ảnh hưởng lên COX toàn thân mà chỉ tác động đến COX của hệ thần kinh trung ương. PRC không có tác dụng trên tiểu cầu và đông máu, không có tác dụng trị đông máu, không thải trừ axit uric, không có tác dụng chống viêm. Khi sử dụng với liều lượng quá liều ( >10g) làm tổn thương gan và có thể đến chết người. Chống chỉ định: người bệnh nhiều lần thiếu máu, có bệnh tim phổi, thận và gan. Người bệnh quá mẫn cảm với paracetamol. Người bệnh thiếu hụt glucozo-6-photphat dehydrogenat. 1.1.1.4. Dạng thuốc - Chế phẩm viên nén: Paracetamol, panadol, donodol ... - Chế phẩm viên đạn: Efferagan, panadol... - Chế phẩm viên sủi: Efferagan, panadol, donodol ... - Chế phẩm gói bột: Efferagan. - Chế phẩm dạng bột tiêm: Pro-Dafalgan proparacetamol. - Chế phẩm dạng dung dịch uống. - Các chế phẩm kết hợp với các thuốc khác. 1.1.2. Cafein 1.1.2.1. Giới thiệu chung - Tên quốc tế: Cafein - Một số tên khác: trimethylxanthine, coffeine, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine và 1,3,7-trimethylxanthine. - Công thức phân tử: C8H10N4O2. - Khối lượng mol phân tử: 194,19 g/mol. - Công thức cấu tạo: - Tên IUPAC: 1,3,7 - trimetyl xanthin. 5
1.2.1.1. Tính chất vật lý - Cafein là chất rắn kết tinh dạng tinh thể mầu trắng, không màu, không mùi có vị hơi đắng. - Nhiệt độ nóng chảy: 238oC. Khi đun nóng đến 100oC cafein bị mất nước và thăng hoa ở 178oC. - Cafein ít tan trong nước lạnh (1 lít nước lạnh hòa tan được 20g cafein), cafein tan được trong clorofom và một phần trong etanol. Cafein còn tan trong các dung dịch axit và dung dịch đậm đặc của benzoat hay salicylat kiềm. 1.1.2.2. Tính chất hóa học Cafein là một chất có tính bazơ yếu, chỉ tạo muối với axit mạnh và các muối này kém bền dễ bị phân hủy. - Trong môi trường kiềm cafein không bền dễ bị phân hủy thành cafeidin không có tác dụng như cafein nữa nhưng không độc. - Đặc biệt là một ankaloit nhưng cafein không cho kết tủa với thuốc thử mayer. Với dung dịch iot chỉ kết tủa khi môi trường là axit. Cho kết tủa với dung dịch talin nhưng kết tủa tan trong thuốc thử. 1.1.2.3. Nguồn cung cấp cafein Cà phê - Một tách cà phê 250 mL chứa khoảng 40 - 170 mg cafein. - Một tách cà phê tan chứa khoảng 40 - 100 mg cafein. - Một tách cà phê loại bỏ cafein vẫn chứa khoảng 3 - 5 mg cafein. Chè - Chè đen (Mỹ) chứa khoảng 17 - 75 mg cafein/200mL. - Chè đen (nước khác) chứa khoảng 20 - 100 mg cafein/200mL. - Chè ô long chứa khoảng 12 - 55 mg cafein mỗi túi nhỏ (pha được một tách 150 - 250 mL). 6
- Chè xanh chứa khoảng 8 - 30 mg cafein mỗi túi nhỏ (pha được một tách 150 - 250 mL). - Chè tuyết chứa khoảng 6 - 25 mg cafein mỗi túi nhỏ (pha được một tách 150 - 250 mL). 1.1.2.4. Công dụng của cafein Cafein có tác dụng kích thích hoạt động hệ thần kinh trung ương chọn lọc trên vỏ não, làm tăng khả năng nhận thức, tăng khả năng làm việc trí óc, làm giảm cảm giác mệt mỏi, buồn ngủ. Thuốc có tác dụng kích thích, liều cao làm tim đập nhanh, co bóp mạnh, tăng lưu lượng máu qua tim. Thuốc có tác dụng lợi tiểu nhưng kém theophyllin và theobromin. Ảnh hưởng của cafein: khi dùng với liều lượng nhiều sẽ gây các ảnh hưởng như căng thẳng thần kinh, hưng phấn, tăng huyết áp, giãn nở phế quản, lợi tiểu (từ 300mg/ ngày trở lên), kích thích nhu động ruột, mất ngủ. Tổ chức y tế thế giới không xếp cafein vào nhóm chất gây nghiện. Đến nay vẫn không có dấu hiệu gì rõ ràng chứng minh cafein nguy hại đến sức khỏe, ngay cả những trường hợp sử dụng thường xuyên cafein trong thời gian dài. Tuy nhiên việc dùng cafein nhiều có thể dẫn tới sự phụ thuộc về tâm lý, trong trường hợp này mùi vị cà phê, khẩu vị người uống và truyền thống cũng đóng vai trò quan trọng. Sự phụ thuộc vào cafein có thể dẫn tới các biểu hiện như nhức đầu, căng thẳng, run rẩy, hồi hộp, thiếu tập trung, cáu giận. Cơ thể cần khoảng 3 ngày để loại bỏ cafein, sau thời gian này những tác dụng phụ trên sẽ hoàn toàn mất đi. Nếu dùng cafein với liều lượng cao có thể làm tăng nhịp tim và lợi tiểu. Tuy vậy, nếu uống những loại đồ uống chậm giải phóng caffein như guarana hay chè đen thì có thể hạn chế được các ảnh hưởng tiêu cực của caffein cũng như tận dụng được các tác dụng của nó. Cafein có chứa trong sôcôla hay chè đen không hẳn là vô hại đối với trẻ em: ví dụ như lượng cafein có trong 3 lon cola và 3 thanh sôcôla cũng tương 7
đương với lượng cafein trong 2 tách cà phê (khoảng 200 mg). Một đứa trẻ nặng 30 kg nếu dùng một liều lượng tương đương 7 mg/1 kg cơ thể có thể bị căng thẳng và mất ngủ. Cafein có trong danh sách doping của Uỷ ban Thế vận hội Quốc tế. Tuy nhiên, hàm lượng tiếp thu vào trong người đủ để bị cấm là rất cao, vì vậy các vận động viên có thể uống cà phê trong bữa sáng. Liều gây độc của cafein khoảng 10 g, tương đương với 100 tách cà phê. Liều gây độc của cafein cho một con chuột cống nặng 1 kg là 381 mg. Được biết rằng, nước bưởi có khả năng kéo dài thời gian bán huỷ của cafein, bởi chất đắng trong quả bưởi sẽ kìm hãm quá trình trao đổi chất của cafein trong gan. 1.1.2.5.Dược lý và cơ chế tác động Cafein gây ra sự hưng phấn và kéo dài thời gian tỉnh táo bằng cách ngăn cản hoạt động bình thường của adenosine và photphodiesterat. Adenosine được tạo ra trong quá trình hoạt động của cơ thể. Khi nồng độ đủ cao, nó sẽ gắn với receptor (thụ thể) làm cho hệ thần kinh phát ra tín hiệu nghỉ ngơi dẫn đến mệt mỏi và buồn ngủ do cấu trúc phân tử gần giống nhau, cafein cạnh tranh với adenosine trong việc liên kết với receptor đặc hiệu, điều này làm hệ thần kinh sẽ chỉ đạo cho cơ thể tiếp tục làm việc thay vì việc phát ra tín hiệu nghỉ ngơi. Cafein cũng ngăn chặn photophodiesterat không cho tổng hợp chất truyền tin thứ cấp. 1.1.2.6. Điều chế Cafein là một ancaloit có nhân purin được tìm thấy trong nhiều loại thực vật như chè, cà phê, cacao... Nó đã được Runge chiết xuất vào năm 1920, Pelletier và Caventou chiết vào năm 1921. Do nhu cầu sử dụng lớn nên hiện nay cafein được điều chế chủ yếu bằng phương pháp tổng hợp hóa học. 8
Phương pháp đi từ dẫn xuất của ure và axit xyanoaxetic theo sơ đồ sau: Trong công nghiệp dược phẩm còn sử dụng nguyên liệu có nhân purin để tổng hợp cafein, ví dụ axit uric lấy từ phân gà, phân chim. Cafein còn được điều chế bằng cách metyl hóa theobromin lấy từ công nghiệp chế biến cacao và bán tổng hợp từ xanthin. Các dẫn xuất của xanthin: Purin Dạng enol Dạng ceto Xanthin 9
Xanthin là dẫn xuất hidroxy của nhân purin. Bản thân xanthin không có tác dụng sinh học nhưng dẫn chất metyl hóa của nó là những chất có tác dụng tốt như: Cafein Theobromin Theophylin Cafein, theophylin, theobromin đều là những bazơ yếu do nguyên tử ni tơ ở vị trí 9. Hai chất sau còn có tính axit vì chúng có một nguyên tử hidro linh động ở nhóm imit (vị trí 7 đối với theophilin và vị trí 1 đối với theobromin). Các hidro này có thể chuyển thành dạng enol với nguyên tử oxi bên cạnh. Vì vậy theophilin và theobromin là những chất lưỡng tính (vừa có tính kiềm vừa có tính axit). Chúng có thể tạo ra muối dễ tan trong nước và với các axit và kiềm: Trong môi trường kiềm chúng có thể tạo muối với các muối kim loại khác như muối bạc cho kết tủa trắng, muối coban cho kết tủa có màu (ứng dụng để định tính các chất này). Cafein trong phân tử không có hidro linh động nên 10