Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích phát hiện thuốc giả bằng phổ raman

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ĐẶNG THỊ NGỌC LAN NGHIÊN CỨU DỰNG PHƢƠNG PHÁP PH N TÍCH PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ BẰNG PHỔ RAMAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ĐẶNG THỊ NGỌC LAN NGHIÊN CỨU DỰNG PHƢƠNG PHÁP PH N TÍCH PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ BẰNG PHỔ RAMAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: Kiểm nghiệm thuốc độc chất MÃ SỐ: 62720410 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Thái Nguyễn Hùng Thu PGS.TS Đoàn Cao Sơn HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn GS.TS Thái Nguyễn Hùng Thu PGS.TS Đoàn Cao Sơn Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả luận án Đặng Thị Ngọc Lan i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu thực luận án, dƣới hƣớng dẫn GS.TS Thái Nguyễn Hùng Thu PGS.TS Đoàn Cao Sơn, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: GS.TS Thái Nguyễn Hùng Thu, Trƣởng chuyên ngành Kiểm Nghiệm thuốc độc chất – trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội PGS.TS Đoàn Cao Sơn, Viện trƣởng Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ƣơng, hai thầy tận tình hƣớng dẫn, định hƣớng, giúp đỡ truyền dạy cho kiến thức quý báu để hoàn thành luận án Đề tà N ị ịn t ƣ V ện n Dƣ c ển Hoa ể n ệ t u c trun ƣơn H cho hội đƣợc tiếp cận triển khai k thuật phân t ch vào Việt Nam Ban Giám hiệu, P òn Sau ại học p òn ban tron trƣờng Đại học Dƣ c Hà N i tạo điều kiện thuận lợi cho tham gia học tập hoàn thành luận án thời hạn Các thầy, cô, anh, chị, em B môn Hóa phân tích – Đ c chất trƣờng Đại học Dƣ c Hà N i giúp đỡ suốt trình làm việc, học tập nghiên cứu khoa học PGS.TS Trần Việt Hùng, ThS Bùi Việt P ƣơn , DS Bù Văn Trun anh chị em Khoa kiểm nghiệm nguyên liệu Khoa Vật lý – Viện kiểm nghiệm thu c trun ƣơn giúp đỡ hỗ trợ suốt trình thực luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè quan tâm, động viên chia sẻ với suốt trình học tập thực luận án Tác giả luận án Đặng Thị Ngọc Lan ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt vii Danh mục bảng, biểu ix Danh mục hình vẽ, đồ thị xiii ĐẶT VẤN ĐỀ C ƣơn TỔNG QUAN 1.1 TÌNH HÌNH THUỐC GIẢ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Tình hình thuốc giả giới 1.1.2 Tình hình thuốc giả Việt Nam 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ 10 1.2.1 Nguyên tắc chung 10 1.2.2 Quang phổ cận hồng ngoại 12 1.2.3 Quang phổ nhiễu xạ tia X 15 1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP PHỔ RAMAN 18 1.3.1 Lịch sử phát triển quang phổ Raman 18 Nguyên lý phổ Raman 19 1.3.3 Cấu tạo thiết bị quang phổ Raman 23 Ƣu điểm phƣơng pháp quang phổ Raman 30 Nhƣợc điểm yếu tố ảnh hƣởng trình đo phổ 31 1.3.6 Ứng dụng quang phổ Raman ngành Dƣợc 32 1.4 MỘT SỐ NHÓM THUỐC HAY BỊ LÀM GIẢ 36 1.4.1 Thuốc chống lao 36 1.4.2 Thuốc điều trị sốt rét 37 1.4.3 Thuốc chống virus 37 iii 1.4.4 Nhóm giảm đau chống viêm phi steroid (NSAID) 38 1.4.5 Thuốc ức chế PDE-5 39 1.4.6 Các kháng sinh 39 1.4.7 Tình hình nghiên cứu thuốc giả dƣợc chất nghiên cứu 41 C ƣơn NGU ÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 NGUYÊN LIỆU 43 2.2 TRANG THIẾT BỊ 45 2.2.1 Máy quang phổ Raman để bàn 45 2.2.2 Máy quang phổ Raman cầm tay 45 2 Hiệu chuẩn kiểm định thiết bị đo 46 2.3 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 231 chế viên mô hình 46 2.3.2 Nghiên cứu thiết lập phổ chuẩn 47 2.3.3 Xây dựng phƣơng pháp định t nh dƣợc chất phƣơng pháp quang phổ Raman 48 2.3.4 Xây dựng phƣơng pháp xác định dịch chuyển Raman 51 2.3.5 Xây dựng chƣơng trình phần mềm xác định dịch chuyển Raman dƣợc chất 52 2.4 PHƢƠNG PHÁP X C ƣơn L SỐ LIỆU 52 ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 53 3.1 THIẾT LẬP THƢ VIỆN PHỔ RAMAN CHUẨN CỦA MỘT SỐ DƢỢC CHẤT 53 3.1.1 Kết bào chế viên mô hình 53 3.1.2 Lựa chọn điều kiện đo phổ 54 3.1.3 Kết phổ Raman thiết lập đƣợc 59 3.1.4 Thẩm định phổ Raman chuẩn 62 3.2 KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH CÁC DƢỢC CHẤT BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ RAMAN 66 3.2.1 Khảo sát thiết lập điều kiện phân tích 66 iv 3.2.2 Quy trình phân t ch định tính quang phổ Raman 69 3.2.3 Kết thẩm định quy trình định tính quang phổ Raman 72 3.2.4 Kết phân tích thuốc thị trƣờng 83 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH BỘ DỊCH CHUYỂN RAMAN CƠ ẢN CỦA MỘT SỐ DƢỢC CHẤT 86 3.3.1 Quy trình xác định chung 86 3.3.2 Xác định dịch chuyển Raman isoniazid 87 3.3.3 Xác định dịch chuyển Raman ethambutol HCl 92 3.3.4 Xác định dịch chuyển Raman sildenafil citrat 97 3.3.5 Xác định dịch chuyển Raman ibuprofen 99 3.3.6 Xác định dịch chuyển Raman lamivudin 100 3.3.7 Khảo sát chế phẩm thị trƣờng 102 3.3.8 So sánh kết đo phổ isoniazid thiết bị để bàn cầm tay 105 3.3.9 Kiểm tra dịch chuyển Raman phần mềm Gaussian 108 3.4 XÂY DỰNG CHƢƠNG TR NH PHẦN MỀM XÁC ĐỊNH BỘ DỊCH CHUYỂN RAMAN CƠ ẢN CỦA MỘT SỐ DƢỢC CHẤT 110 3.4.1 Xây dựng chƣơng trình phần mềm cho thiết bị để bàn 110 3.4.2 Xây dựng chƣơng trình phần mềm cho thiết bị cầm tay 120 3.4.1 Sử dụng phần mềm thiết bị cầm tay để kiểm tra mẫu thực tế thị trƣờng 122 T M TẮT QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH ĐỂ PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ BẰNG QUANG PHỔ RAMAN 123 C ƣơn BÀN LUẬN 125 4.1 KẾT QUẢ THƢ VIỆN PHỔ RAMAN THIẾT LẬP ĐƢỢC 125 4.1.1 Về công thức bào chế viên nén, viên nang cứng cho dƣợc chất 125 4.1.2 Về cách chuẩn bị mẫu đo 126 4.1.3 Về cách biểu diễn phổ Raman 127 4.1.4 Khả n ng ứng dụng phát thuốc giả 129 4.2 VỀ KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH CÁC DƢỢC CHẤT BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ RAMAN 133 v 4.3 VỀ KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH BỘ DỊCH CHUYỂN RAMAN CƠ ẢN CỦA MỘT SỐ DƢỢC CHẤT 135 4.4 VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỂ XÁC ĐỊNH BỘ DỊCH CHUYỂN RAMAN CƠ ẢN CỦA MỘT SỐ DƢỢC CHẤT 137 4.5 VỀ TH NGHIỆM PHƢƠNG PHÁP TRONG KIỂM TRA PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ TRÊN THỊ TRƢỜNG 139 NHỮNG Đ NG G P MỚI CỦA ĐỀ TÀI 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141 KẾT LUẬN 141 KIẾN NGHỊ 142 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AAS AIDS API Tiếng Anh Tiếng Việt Atomic Absorption Phổ hấp thụ nguyên tử Spectroscopy Acquired Immune Deficiency Hội chứng suy giảm miễn dịch Syndrome mắc phải Active Pharmaceutical Dƣợc chất Ingredient CCD Charge Coupled Device Thiết bị t ch điện kép CE Capillary Electrophoresis Điện di mao quản FDA Food and Drug Administration FT-NIR Fourier transform-Near Infrared Hồng ngoại gần biến đổi fourier FT-Raman Fourier transform-Raman Raman biến đổi fourier Gas Chromatography - Flame Sắc ký khí với phận phát Ionization Detection ion hóa lửa GC-FID GC/MS HBV HIV HPLC Gas Chromatography/Mass Spectroscopy Cục quản lý Thực phẩm Dƣợc phẩm Hoa Kỳ Sắc ký khí khối phổ Hepatitis B Virus Virus viêm gan B Human Immunodeficiency Virus gây suy giảm miễn dịch Virus ngƣời High Performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu n ng cao HQI Hit Quality Index Hệ số tƣơng đồng phổ IR Infrared Hồng ngoại LC/MS Liquid chromatography/mass spectroscopy vii Sắc ký lỏng khối phổ NIR Near infrared Hồng ngoại gần NMR Nuclear Magnetic Resonance Cộng hƣởng từ hạt nhân Non-steroidal Anti- Thuốc giảm đau, chống viêm inflammatory Drug không steroid NSAID PE Polyethylene PDE-5 Phosphodiesterase type Enzym phosphodiesterase loại RSD Độ lệch chuẩn tƣơng đối S/N Relative Standard Deviation Signal/Noise SvO2 Saturation of Venous Oxygen Độ bão hòa oxy tĩnh mạch TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng USP United States Pharmacopoeia Dƣợc điển M UV-VIS Ultra Violet-Visible Phổ tử ngoại khả kiến XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X XRPD X-Ray Powder Diffraction Nhiễu xạ hạt mịn tia X WHO World Health Organization Tổ chức Y tế giới viii Tỷ lệ tín hiệu/nhiễu Tên dƣ c chất: Lamivudin O Điều kiện đo: thiết bị để bàn Laser: 633 nm O HO Độ phân giải: cm-1 100 80 60 40 N S sóng (cm-1) Tỷ lệ (%) 798 100,00 781 98,44 1243 90,15 594 44,16 1288 40,87 1613 34,47 1522 33,15 1200 31,62 986 26,49 463 21,87 20 200 400 600 NH2 S Khoảng đo: 12 cm-1 – 1800 cm-1 Tỷ lệ (%) N 800 1000 1200 1400 -1 Raman shift (cm ) PL38 1600 1800 Tên dƣ c chất: Lamivudin O Điều kiện đo: thiết bị cầm tay Laser: 758 nm O HO -1 Độ phân giải: cm 100 Tỷ lệ (%) 80 60 40 20 400 600 NH2 N S Khoảng đo: 176 cm-1 – 2000 cm-1 200 N 800 1000 1200 1400 1600 -1 Raman shift (cm ) PL39 1800 2000 S sóng (cm-1) Tỷ lệ (%) 1244 100,00 796 80,53 780 77,11 1288 57,58 1612 53,43 1520 52,36 1204 51,22 592 48,05 984 42,96 464 39,51 Tên dƣ c chất: Sildenafil citrat O Điều kiện đo: thiết bị để bàn O Laser: 633 nm N -1 Độ phân giải: cm Khoảng đo: -1 H3C -1 cm – 1800 cm N O N N S CH3 N NH O CH3 CH3 100 S sóng (cm-1) Tỷ lệ (%) 1580 100,00 1563 61,88 1529 59,57 1240 55,08 1404 34,94 1487 26,34 1273 21,57 817 16,03 926 15,39 Tỷ lệ (%) 80 60 40 20 600 800 1000 1200 1400 1600 -1 Raman shift (cm ) PL40 1800 650 Tên dƣ c chất: Sildenafil citrat O Điều kiện đo: thiết bị cầm tay O Laser: 785 nm N -1 Độ phân giải: cm -1 H3C -1 Khoảng đo: 176 cm – 2000 cm N O CH3 N N S 13,99 N NH O CH3 CH3 100 Tỷ lệ (%) 80 60 40 S sóng (cm-1) Tỷ lệ (%) 1580 100,00 1564 61,61 1528 57,02 1240 52,64 1404 40,91 1484 30,43 1256 27,17 1700 20,14 740 19,96 928 19,06 20 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 -1 Raman shift (cm ) PL41 2000 Phụ lục 4: Kết phân tích m t s dƣ c chất máy quang phổ Raman cầm tay PL42 PL43 PL44 Phụ lục Kết so sánh b dịch chuyển Ra an m t s dƣ c chất xử lý phần mềm xử lý trực tiếp So sánh khoảng vị trí đỉnh tỷ lệ dịch chuyển Raman Ethambutol HCl ác định phần mềm x lý tr c tiếp, Xử lý phần mềm Xử lý trực tiếp Khoảng vị tr đỉnh Tỷ lệ Khoảng vị tr đỉnh Khoảng tỷ lệ 1557 (1554 - 1559) 1,00 (1,00 - 1,00) 1557±1 1,00 778 ( 776 - 7790) 1,16 (0,56 - 1,51) 778 ±2 0,56-1,50 1490 (1487 – 1491) 0,91 (0,60 - 1,10) 1491 0,76-0,99 188 ( 185 - 191) 0,88 (0,15 - 1,42) 188 1,31-1,49 1367 (1364 – 1368) 0,78 (0,54 - 1,24) 1467±3 0,90-2,10 1440 (1437 – 1443) 1,67 (1,09 - 2,57) 1439 ±1 0,90- 2,22 967 ( 964 - 968) 1,25 (0,70 - 2,32) 830 ( 827 - 830) 0,93 (0,59 - 1,41) 1064 (1061 – 1066) 1,28 (0,62 - 3,60) So sánh khoảng vị trí đỉnh tỷ lệ dịch chuyển Raman Ibuprofen xác định phần mềm x lý tr c tiếp, Xử lý phần mềm Xử lý trực tiếp Khoảng vị tr đỉnh Tỷ lệ Khoảng vị tr đỉnh Khoảng tỷ lệ 834 ( 831 - 837) 1,40 (1,14 - 1,59) 833 ±1 1,05-1,64 1182 (1180 – 1182) 0,82 (0,60 - 0,99) 1182± 0,54-0,99 1607 (1607 – 1609) 1,00 (1,00 - 1,00) 1607± 1,00 140 ( 138 - 143) 0,72 (0,52 - 1,14) 139 ± 0,46-0,76 746 ( 745 - 748) 0,66 (0,56 - 0,82) 746± 0,47-0,70 1208 (1206 – 1208) 0,67 (0,56 - 0,76) 1208± 0,50-0,76 1116 (1114 – 1116) 0,40 (0,34 - 0,43) 1008±1 0,30-0,50 821 ( 819 - 821) 0,50 (0,40 - 0,61) 125 ( 122 - 127) 0,26 (0,19 - 0,32) 638 ( 635 - 638) 0,35 (0,27 - 0,49) 636 ( 635 - 638) 0,35 (0,27 - 0,49) 784 ( 782 - 785) 0,34 (0,24 - 0,40) 1340 (1339 – 1342) 0,39 (0,24 - 0,48) PL45 So sánh khoảng vị trí đỉnh tỷ lệ dịch chuyển Raman Lamivudin xác định phần mềm x lý tr c tiếp, Xử lý phần mềm Xử lý trực tiếp Khoảng vị tr đỉnh Tỷ lệ Khoảng vị tr đỉnh Khoảng tỷ lệ 1243 (1241 – 1244) 2,03 (1,54 – 2,39) 1243±1 1,62-2,30 798 ( 798 - 801) 2,09 (1,67 – 2,43) 798±0 1,56-2,45 781 ( 779 - 783) 2,13 (1,72 – 2,38) 780±1 1,61-2,67 1288 (1286 – 1290) 0,93 (0,71 – 1,10) 1288±0 0,68-1,09 594 ( 593 - 594) 1,00 (1,00 – 1,00) 594±1 1,00 985 ( 983 - 988) 0,58 (0,45 – 0,69) 986±1 0,41-0,67 1258 (1255 – 1259) 0,95 (0,57 – 1,17) 1258±1 0,61-1,19 1202 (1201 – 1205) 0,82 (0,65 – 0,98) 1202±2 0,72-0,95 1613 (1610 - 1613) 0,77 (0,64 – 0,89) 1612±1 0,64-0,95 1521 (1518 – 1522) 0,72 (0,51 – 0,90) 1522±2 0,45-0,89 135 ( 132 - 138) 0,85 (0,52 – 1,19) 1182 (1179 – 1183) 0,43 (0,29 – 0,56) 751 ( 748 - 753) 0,49 (0,31 – 0,59) PL46 P ụ lục ết ể tra 40 ẫu t ực ƣ c a o áy cầ dịc c uyển Ra an soniazid PL47 tay bằn p ần ề so sán b PL48 PL49 PL50 PL51 PL52 ... thiết bị phổ đại cầm tay để kiểm tra chất lƣợng thuốc Vì vậy, đề tài Nghiên cứu d ng phương pháp ph n tích phát thuốc giả phổ Raman đƣợc thực với mục tiêu sau: 1) Triển khai xây d ng phổ Raman. .. lại quy trình phân tích zidovudin phƣơng pháp quang phổ Raman 77 Bảng 3.18 Kết khảo sát giới hạn phát quy trình phân tích phƣơng pháp quang phổ Raman 78 Bảng 3.19 Kết phân tích thuốc lƣu hành... chức n ng phát xử lý hình thức thu hồi, đình lƣu hành nhiều loại thuốc giả, thuốc chất lƣợng 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÁT HIỆN THUỐC GIẢ 1.2.1 Nguyên tắc chung Để phân tích phát đƣợc thuốc giả, thƣờng