Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định đồng thời morphine 6 monoacetyl morphine methadone trong nước tiểu bằng sắc ký khí

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  ĐỖ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI MORPHINE, 6MONOACETYL MORPHINE , METHADONE TRONG NƢỚC TIỂU BẰNG SẮC KÝ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI − 2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  ĐỖ THỊ YẾN XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI MORPHINE, 6-MONOACETYL MORPHINE, METHADONE TRONG NƢỚC TIỂU BẰNG SẮC KÝ KHÍ Chun ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60 44 29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Xuân Trƣờng Hà Nội - 2013 MỤC LỤC Trang Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình luận văn Danh mục bảng luận văn MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: CÁC CHẤT MA TÚY VÀ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 1.1 Giới thiệu chung chất ma tuý 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại chất ma túy 1.2 Thuốc phiện, morphine, heroin, 6-MAM tác dụng chất Opiat thể 1.2.1.Thuốc phiện 1.2.2 Morphine 1.2.3 Heroin 1.2.4 Chất chuyển hóa 6-MAM 1.2.5 Tác dụng chất Opiat thể 1.3 Cấu tạo, tính chất Methadone 1.4 Một số phƣơng pháp chiết tách Morphine, 6-MAM Methadone nƣớc tiểu 1.4.1 Phƣơng pháp chiết pha rắn (SPE) 1.4.2 Phƣơng pháp chiết lỏng-lỏng 1.5 Một số phƣơng pháp xác định Morphine, 6-MAM Methadone nƣớc tiểu 1.5.1 Phƣơng pháp phân tích miễn dịch 1.5.2 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 1.5.3 Phƣơng pháp sắc ký khí 1.6 Giới thiệu phƣơng pháp sắc ký khí 1.6.1 Nguyên tắc hoạt động thiết bị sắc ký khí 1.6.2 Các khái niệm phƣơng trình phƣơng pháp sắc ký khí 1.6.3 Kỹ thuật làm việc với hệ thống sắc ký khí 1.6.4 Dẫn xuất hố sắc ký 1.6.5 Phân tích định tính định lƣợng sắc ký CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ 2.1.1 Hóa chất 2.1.2 Dụng cụ 2.1.3 Thiết bị 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.4 Điều kiện phân tích Morphine, 6-MAM, Methadone thiết bị sắc ký khí i ii iii 3 5 15 20 20 21 23 23 24 25 26 27 27 29 32 34 36 36 36 36 37 37 38 38 2.5 Khảo sát chọn điều kiện tối ƣu cho trình chiết 39 2.5 Khảo sát chọn điều kiện tối ƣu cho trình chiết 2.5.1 Chuẩn bị mẫu nƣớc tiểu khảo sát 2.5.2 Khảo sát lựa chọn dung môi chiết 2.5.3 Khảo sát lựa chọn khoảng pH dung dịch phù hợp để chiết đồng thời morphine, 6-MAM, methadone mẫu nƣớc tiểu 2.6 Khảo sát tính phù hợp hệ thống sắc ký khí 2.6.1 Điều kiện phân tích Morphine, 6-MAM, Methadone thiết bị sắc ký khí 2.6.2 Chuẩn bị mẫu phân tích 2.6.3 Kết khảo sát tính phù hợp thiết bị sắc kí khí 2.7 Khảo sát độ đặc hiệu phƣơng pháp 2.8 Khảo sát chiết morphine, 6-MAM, methadone phụ thuộc vào thời gian bảo quản mẫu 2.8.1 Chuẩn bị mẫu tiến hành phân tích 2.8.2 Kết khảo sát chiết morphine, 6-MAM, methadone phụ thuộc vào thời gian phân tích 2.9 Sơ đồ quy trình xác định đồng thời morphine, 6-MAM, methadone nƣớc tiểu sắc kí khí 2.10 Đánh giá hiệu suất chiết morphine, 6-MAM, methadone sau xác định đƣợc điều kiện tối ƣu 2.11 Xây dựng đƣờng chuẩn, tìm giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng xác định Morphine, 6-MAM, Methadone 2.11.1 Xác định Morphine 2.11.2 Xác định 6-MAM 2.11.3 Xác định Methadone 2.12 Phân tích mẫu thực tế 2.12.1 Một số thông tin mẫu thực tế 2.12.2 Kết phân tích mẫu thực tế CHƢƠNG III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 3.1 Kết luận 3.2 Đề xuất: TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 39 39 44 46 46 47 47 48 49 49 49 51 52 54 55 56 58 59 59 60 62 62 63 64 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt 6-MAM 6-monoacetyl morphine AC Acetyl codein ATS Nhóm chất ma túy tổng hợp CDTP Chất dạng thuốc phiện DCM Dichlorometan ECD Detector cộng kết điện tử EtAc Ethyl acetate Ete Diethyl ether GC Phƣơng pháp sắc ký khí GC-FID Sắc ký khí với detector ion hóa lửa GC-MS Sắc ký khí khối phổ HPLC Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao IS Chất nội chuẩn LOD Giới hạn phát LOQ Giới hạn định lƣợng M-3-G Morphine -3- glucuronide M-6-G Morphine -3- glucuronide Med Methadone Mor Morphine ppb Phần tỉ SPE Chiết pha rắn TCD Detector độ dẫn UNDCP Chƣơng trình kiểm soát ma túy Liên hợp quốc UNODC Cơ quan phòng chống ma túy tội phạm Liên hợp quốc i DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN Nội dung Trang Hình Sơ đồ chuyển hóa chất ma túy nhóm Opiat thể 13 Hình Sơ đồ thiết bị sắc ký khí 27 Hình Sắc ký đồ hỗn hợp chất chuẩn 39 Hình Đồ thị khảo sát dung mơi chiết trƣờng hợp khơng loại tạp 41 Hình Đồ thị khảo sát dung môi chiết trƣờng hợp loại tạp 42 Hình Sắc ký đồ mẫu chiết chloroform trƣờng hợp chƣa loại tạp 43 Hình Sắc ký đồ mẫu chiết chloroformtrong trƣờng hợp loại tạp 43 t Hình Đồ thị phụ thuộc hiệu suất chiết lần vào giá trị pH 45 Hình Sắc ký đồ mẫu chiết với clorofoc pH=9 46 p Hình 10 Sắc ký đồ mẫu nƣớc tiểu trắng 48 Hình 11 Sắc ký đồ mẫu chiết ngày thứ 49 Hình 12 Sắc ký đồ mẫu chiết ngày thứ 50 Hình 13 Đồ thị biểu thị khả chiết theo thời gian 50 Hình 14 Sơ đồ quy trình xử lý mẫu 51 Hình 15 Đồ thị đƣờng chuẩn Morphine 56 Hình 16 Đồ thị đƣờng chuẩn 6-MAM 57 Hình 17 Đồ thị đƣờng chuẩn Methadone 58 Hình 18 Biên thu mẫu phân tích 59 Hình 19 Sắc ký đồ mẫu thực tế 61 ii t p DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Nội dung Trang Bảng Các thông số cột nhồi cột mao quản 31 Bảng Kết khảo sát dung môi chiết trƣờng hợp không loại tạp 41 Bảng Kết khảo sát dung môi chiết trƣờng hợp loại tạp 42 Bảng 45 Bảng Kết khảo sát hiệu suất chiết phụ thuộc vào pH Methadone mơihợp chiếtcủa trƣờngsắc hợp Kết khảovào sátdung tính phù hệ thống kýkhơng khí Bảng Kết khảo sát khả chiết chất theo thời gian 50 Bảng Kết khảo sát hiệu suất chiết 53 Bảng Bảng kết tiêu thống kê phƣơng pháp 53 Bảng Kết khảo sát xây dựng đƣờng chuẩn Morphine 55 Bảng 10 Kết khảo sát xây dựng đƣờng chuẩn 6-MAM 57 Bảng 11 Kết khảo sát xây dựng đƣờng chuẩn Methadone 58 Bảng 12 Một số thông tin mẫu thực tế 60 Bảng 13 Kết phân tích mẫu thực tế 60 iii 47 MỞ ĐẦU Trong thập niên cuối kỷ XX, đầu kỷ XXI, Việt Nam đạt đƣợc tiến ấn tƣợng công chuyển đổi sang kinh tế thị trƣờng tích cực chủ động hội nhập vào kinh tế giới Tồn cầu hóa thời đại ngày vừa quy luật khách quan, vừa động lực tạo cải việc làm cho ngƣời dân, góp phần tăng thu nhập cho ngƣời lao động nhƣ toàn kinh tế đất nƣớc Mặt khác, tồn cầu hố cịn đặt nhiều thách thức tình hình kinh tế, xã hội đất nƣớc Một thách thức lớn, làm nảy sinh nhiều vấn nạn xã hội, tệ nạn ma tuý.Tệ nạn ma túy trở thành vấn nạn nóng bỏng, gây nhức nhối cho đời sống cá nhân cộng đồng không nƣớc ta mà với giới [12] Ma túy trở thành hiểm họa quốc gia, dân tộc theo số liệu thống kê Uỷ ban Quốc gia phòng chống AIDS phòng chống tệ nạn ma tuý mại dâm: Năm 2003, địa bàn nƣớc có 154.000 ngƣời nghiện ma tuý có hồ sơ kiểm soát, tăng 14.000 ngƣời so với năm 2002; 48/61 tỉnh, thành phố có số ngƣời nghiện tăng Ma tuý gây nhiều tác hại kinh tế, xã hội, nguyên nhân làm gia tăng đại dịch HIV phát sinh nhiều phạm hình Với tính chất phức tạp, đa dạng vấn nạn ma túy, đòi hỏi bƣớc ngăn chặn, phòng chống loại trừ ma tuý khỏi đời sống xã hội, cần phải tập trung giải dứt điểm vấn đề có tính định (3 giảm), là: giảm cung, giảm cầu giảm tác hại chất ma tuý.[4] Để giảm tác hại ma tuý “con nghiện” việc điều trị hình thức cai nghiện đóng vai trị nịng cốt, vì: Mục đích cơng tác cai nghiện bƣớc giúp ngƣời nghiện giảm lệ thuộc vào ma túy từ bỏ, loại trừ ma tuý khỏi đời sống họ, đƣa họ tái hoà nhập với cộng đồng Công tác cai nghiện mắt xích quan trọng, có tính định đến thành cơng hay thất bại cơng tác phịng chống ma túy Ở Việt Nam, Heroin chất ma túy phổ biến nhất, số ngƣời nghiện có khoảng 90% có liên quan đến việc sử dụng Heroin, ngƣời nghiện Heroin sau cai nghiện tỷ lệ tái nghiện cao [1] Có nhiều phƣơng pháp cai nghiện khác đƣợc áp dụng giới Việt Nam Đối với Heroin, liệu pháp dùng chất thay có tác dụng dƣợc lý tƣơng tự nhƣ chất dạng thuốc phiện đƣợc áp dụng có methadone Đây chất cai nghiện đƣợc Tổ chức Y tế giới đƣa vào danh mục thuốc thiết yếu có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với thuốc khác đƣợc hấp thu qua đƣờng uống nên có tác dụng làm giảm nguy lây nhiễm HIV bệnh lây qua đƣờng máu khác Ở Việt Nam, theo số liệu cho biết Cục phòng chống HIV/AIDS Bộ y tế, tính đến ngày 31 tháng 05 năm 2011 nƣớc có 22 điểm thực “ Điều trị thay nghiện chất dạng thuốc phiện thuốc Methadone” 09 thành phố, Hải Phịng, Hồ Chí Minh, Hà Nội, Cần Thơ, Đà Nẵng, Hải Dƣơng, Điện Biên, Nam Định Thanh Hóa với 396 bệnh nhân (trong có 622 bệnh nhân điều trị trì 774 bệnh nhân dị liều điều trị) Đến nay, Methadone đƣợc thí điểm áp dụng cho cai nghiện ma túy 11 tỉnh thành phố Trong q trình sử dụng methadone, việc dị liều đóng vai trị quan trọng tác động đến hiệu chƣơng trình cai nghiện Tuy nhiên giai đoạn dị liều ngƣời bệnh thƣờng sử dụng Heroin gây khó khăn lớn cho kết dò liều ngƣời bệnh Chính việc xét nghiệm phân tích nƣớc tiểu bệnh nhân giai đoạn dị liều bắt buộc Để góp phần thực tốt cơng việc phân tích mẫu nƣớc tiểu ngƣời nghiện Heroin tham gia liệu pháp methadone, đề tài: “Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định đồng thời Morphine, - MAM (6 - monoacetyl morphine), Methadone nước tiểu sắc ký khí” đƣợc thực với mục tiêu cụ thể: Xây dựng thẩm định đƣợc phƣơng pháp phát đồng thời Morphine, - monoacetyl morphine, Methadone mẫu nƣớc tiểu sắc ký khí Ứng dụng phân tích mẫu nƣớc tiểu bệnh nhân tham gia chƣơng trình cai nhiện liệu pháp methadone thực tế CHƢƠNG 1: CÁC CHẤT MA TUÝ VÀ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 1.1 Giới thiệu chung chất ma tuý 1.1.1 Khái niệm Từ xa xƣa, ngƣời biết sử dụng số loại cỏ để ăn, hút, uống giúp cho tinh thần sảng khoái, chống mệt mỏi nhƣ thuốc phiện châu Á, côca Nam Mỹ, cần sa, khat châu Phi, Cùng với trình độ khoa học kỹ thuật ngày phát triển, ngƣời ta xác định đƣợc thành phần hoạt chất cỏ đó, tách chiết, phân lập hoạt chất dạng tinh khiết để sử dụng Đầu kỷ 19, dƣợc sỹ ngƣời Đức Serturne chiết đƣợc Morphine từ thuốc phiện đƣợc coi nhƣ cơng trình giới chiết xuất đƣợc hoạt chất tinh khiết từ cỏ thực vật Từ đến nay, Morphine đƣợc xem thuốc giảm đau thần diệu mà loài ngƣời biết đến Vào năm 1855 lần Gedecke chiết xuất đƣợc côcain từ Côca Erythroxylon, đến năm 1880 đƣợc Arnep chứng minh cơcain có tác dụng gây tê chỗ Cũng vào thời gian bác sỹ tâm thần ngƣời Do Thái Dicmun Frơt dùng côcain để chữa bệnh nghiện thuốc phiện morphine, nhƣng lâu sau ngƣời ta phát tai họa thân cơcain chất gây nghiện mạnh Trong tìm kiếm loại thuốc chữa bệnh, ngƣời ta dựa vào cấu trúc hoá học chất có sẵn tự nhiên, từ bán tổng hợp để thu đƣợc chất có cấu trúc tƣơng tự, tác dụng dƣợc lý tƣơng tự Mặt khác, nghiên cứu cấu trúc chất có sẵn tự nhiên, ngƣời ta tổng hợp đƣợc chất có khung giống chất có sẵn tự nhiên, có tác dụng tƣơng tự nhƣng khắc phục đƣợc nhƣợc điểm chất có sẵn tự nhiên để phục vụ y học Kết thu đƣợc hàng loạt hợp chất khác có tác dụng khác đƣợc sử dụng mục đích y học Tuy nhiên, bên cạnh ngày bị lạm dụng ngồi mục đích y học Ngƣời ta gọi chất ma tuý đƣợc tổng hợp bán tổng hợp.[5] Theo công ƣớc quốc tế chất ma tuý năm 1961 Liên Hợp Quốc “ma tuý” nghĩa chất bảng I bảng II kèm theo công ƣớc dù dƣới dạng tự nhiên hay tổng hợp 2.10 Đánh giá hiệu suất chiết Mor, 6-MAM, Med Để đánh giá hiệu suất chiết sau tìm đƣợc điều kiện tối ƣu, tiến hành bƣớc sau: - Lấy 03 mẫu, mẫu 10 ml nƣớc tiểu trắng thêm vào chất ma túy để đạt nồng độ Mor 0,2 μg/ml; 6-MAM 0,1 μg/ml; Med 0,05 μg/ml - Chiết loại tạp lần mơi trƣờng axit pH=2÷3 dung mơi chiêt (hệ dung mơi chloroform/isopropanol 9/1) - Trung hịa dịch chiết dung dịch NaOH 5% - Tiến hành kiềm hóa tới pH = 8,5 cách thêm NaHCO3 đến bão hòa - Chiết mẫu với hệ dung môi chloroform/isopropanol (9/1), mẫu chiết lần 10ml dung môi - Lấy dịch chiết lắc với Na2SO4 khan để loại nƣớc cất quay chân không đến cặn khơ - Lấy cặn chiết hịa tan xác với 0,1ml hệ dung mơi 9/1 có chứa chất nội chuẩn Octacosan (C28H58) với nồng độ 0,05mg/ml - Bơm μl vào thiết bị GC-FID so sánh với mẫu chuẩn chứa chất Mor , 6-MAM, Med để xác định hiệu suất - Mỗi thí nghiệm đƣợc lặp lại lần lấy kết trung bình Tính hiệu suất chiết lần cách so sánh lƣợng mẫu tìm đƣợc mẫu so với lƣợng chất phân tích thêm vào ban đầu mẫu Cũng làm tƣơng tự trƣờng hợp chiết ba lần Kết tính hiệu suất chiết chất Mor, 6-MAM, Med đƣợc trình bày bảng 7: 52 Bảng 7: Kết hiệu suất chiết áp dụng điều kiện tối ưu Lần Lần Lần Hiệu suất chiết lần(%) Hiệu suất chiết 3lần(%) Mor 49,0 77,5 6-MAM 63,5 83,4 Med 76,8 94,6 Mor 52,6 78,4 6-MAM 60,3 81,2 Med 79,0 96,7 Mor 53,3 77,0 6-MAM 61,5 84,1 Med 78,2 95,4 Từ kết trên, tiến hành tính tốn số tiêu thống kê phƣơng pháp, kết thể bảng 8: Bảng 8: Bảng kết tiêu thống kê phương pháp Chiết lần Chất Chiết lần H (%) SD RSD H (%) SD RSD Mor 51,63 2,3072 4,47 77,63 0,7095 0,91 6-MAM 61,77 1,6166 2,62 82,90 1,5133 1,83 Med 78,00 1,1135 1,43 95,57 1,0599 1,11 Trong đó: H hiệu suất chiết trung bình SD độ lệch chuẩn; RSD độ lệch chuẩn tƣơng đối Nhận xét: Từ kết đại lƣợng thống kê tập số liệu thu đƣợc thấy hiệu suất chiết phƣơng pháp chiết lần đạt mức cao Med cịn với Mor hiệu suất chiết đạt trung bình khoảng 51,6% Tuy nhiên tiến hành chiết lần hiệu suất chiết đạt đƣợc cao (Mor: 77,63%; 6-MAM: 82,90%; Med:95,57%) độ sai lệch kết xác định hiêu suất lần chiết không lớn Mặt khác trƣờng hợp 53 độ lệch chuẩn tƣơng đối hệ số biến thiên (CV) kết thu đƣợc tƣơng ứng nằm giới hạn cho phép (