3399.981 10.351 3339.877 29.497 3221.336 12.793 sulfaguanidin chuan 7400 7200 7000 6800 6600 6400 6200 6000 5800 5600 5400 5200 5000 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 Wavenumber A b s o rb a n c e 3471.074 71.641 3318.761 39.419 3157.269 9.682 3127.010 44.807 2932.061 13.722 2834.709 8.736 sulfamethoxazol chuan 7400 7200 7000 6800 6600 6400 6200 6000 5800 5600 5400 5200 5000 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chun ngành hóa phân tích 67 Trường ĐHKHTN Hình 3.14: Phổ hồng ngoại của Trimethoprim
Trên cơ sở các dữ liệu phổ này tiến hành xây dựng thư viện phổ chuẩn mẫu tự tạo của ba hoạt chất này lưu kết quả thu được vào thư viện phổ tự tạo nhóm
Sulfamid. Tiến hành định tính các mẫu bằng cách so sánh dữ liệu phổ đo được với các dữ liệu trong thư viện phổ tự tạo nhóm Sulfamid và thư viện phổ tham chiếu ST- Japan spectral libraries. Khi định tính mẫu tự tạo (gồm sulfaguanidin và 3 tá dược) – mẫu số 1 trong mục 3.2.2 chúng tôi đã thu được kết quả như hình dưới đây.
Hình 3.15: Kết quả định tính mẫu tự tạo
Từ kết quả thu được chúng tôi nhận thấy phổ hồng ngoại của mẫu tự tạo phù hợp với phổ hồng ngoại của Sulfaguanidin chuẩn trong hai thư viện tự tạo và thư
3469.601 53.216 3318.080 27.823 3118.465 147.776 3013.759 2.868 2931.384 10.111 2834.314 6.099 Trimethoprim chuan 7400 7200 7000 6800 6600 6400 6200 6000 5800 5600 5400 5200 5000 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 Wavenumber A b s o rb a n c e Mau tu tao 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chun ngành hóa phân tích 68 Trường ĐHKHTN
viên tham chiếu. Do đó hồn tồn có thể kết luận được mẫu tự tạo có chứa hoạt chất sulfaguanidin. Tiếp tục định tính các mẫu thực tế đã lựa chọn chúng tôi đã thu được các kết quả lần lượt như sau:
Hình 3.16: Kết quả định tính mẫu thực tế S1 Hình 3.17: Kết quả định tính mẫu thực tế S2 Hình 3.17: Kết quả định tính mẫu thực tế S2 T1 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 Wavenumber A b s o rb a n c e T2 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chuyên ngành hóa phân tích 69 Trường ĐHKHTN Hình 3.18: Kết quả định tính mẫu thực tế S3 Hình 3.19: Kết quả định tính mẫu thực tế S4 T3 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 Wavenumber A b s o rb a n c e T4 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chun ngành hóa phân tích 70 Trường ĐHKHTN Hình 3.20: Kết quả định tính mẫu thực tế ST1 Hình 3.21: Kết quả định tính mẫu thực tế ST2 T5 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 Wavenumber A b s o rb a n c e T6 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chun ngành hóa phân tích 71 Trường ĐHKHTN Hình 3.22: Kết quả định tính mẫu thực tế ST3 Hình 3.23: Kết quả định tính mẫu thực tế ST4 T7 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 Wavenumber A b s o rb a n c e T8 3950 3900 3850 3800 3750 3700 3650 3600 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 Wavenumber A b s o rb a n c e
Chun ngành hóa phân tích 72 Trường ĐHKHTN
Thông qua việc so sánh dữ liệu phổ với thư viện phổ tự tạo của nhóm sulfamid và thư viện phổ tham chiếu ST- Japan spectral libraries chúng tôi nhận thấy tất cả các mẫu thực tế phân tích đều có chứa hoạt chất theo cơng bố của nhà sản xuất. Trên cơ sở đó, chúng tơi tiến hành định lượng các mẫu bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần theo quy trình phân tích đã nghiên cứu ở trên.
3.4.2. Định lượng mẫu thực tế
Tiến hành cân 20 viên thuốc, tính khối lượng trung bình viên và nghiền thành bột mịn. Cân chính xác một lượng bột mẫu (mt ) và thêm một lượng tá dược là tinh bột như trong bảng 3.16 để pha loãng hàm lượng hoạt chất trong các mẫu thực tế về khoảng hàm lượng đã khảo sát trong đường chuẩn, tiếp đó tiến hành như quy trình phân tích trong mục 2.2. Đo phổ hồng ngoại của các mẫu này trong vùng phổ từ 3600-3000 cm-1, ghi lại độ hấp thụ của từng mẫu. Lưu lại kết quả và chuyển dữ liệu vào phần mềm Matlab, tính tốn kết quả trên cơ sở sử dụng đường chuẩn (30 mẫu x bốn cấu tử) được xây dựng ở phần 3.3.1 để tính tốn kết quả. (Bộ dữ liệu tín hiệu đo ma trận mẫu thực tế xem phụ lục 2- đĩa CD đính kèm).
Chun ngành hóa phân tích 73 Trường ĐHKHTN Bảng 3.16: Khối lượng bột viên và tá dược tinh bột trộn thêm vào các mẫu
Mẫu KLTB của một viên
(mg) STT mbột viên(mg) lấy phân tích mtinh bột (mg) thêm vào S1 586,0 Lần 1 63,6 45,9 Lần 2 58,1 58,6 Lần 3 57,6 43,9 S2 661,4 Lần 1 57,9 53,4 Lần 2 70,3 40,5 Lần 3 60,1 46,2 S3 566,5 Lần 1 61,9 40,3 Lần 2 57,1 48,3 Lần 3 58,5 48,4 S4 597,3 Lần 1 57,8 50,1 Lần 2 61,7 43,5 Lần 3 65,0 37,3 ST1 611,0 Lần 1 63,6 32,5 Lần 2 58,1 26,9 Lần 3 57,6 23,1 ST2 636,1 Lần 1 57,9 22,0 Lần 2 70,3 26,1 Lần 3 60,1 24,6 ST3 667,1 Lần 1 61,9 36,7 Lần 2 57,1 35,3 Lần 3 58,5 33,7 ST4 609,6 Lần 1 57,8 43,5 Lần 2 61,7 33,6 Lần 3 65,0 27,3
Chun ngành hóa phân tích 74 Trường ĐHKHTN Bảng 3.17: Hàm lượng (mg/viên) của SFG trong các mẫu thực tế
(đã tính hệ số pha lỗng)
Mẫu Phương pháp hồng ngoại (mg/viên) với n=3
Phương pháp đối chứng (mg/viên) với n=3
Hàm lượng trên bao bì (mg/viên) S1 465,9±2,2 483,5±0,4 500 S2 464,1±0,8 486,1±0,3 500 S3 454,0±1,2 494,4±0,3 500 S4 460,6±0,5 490,8±0,2 500
Bảng 3.18: Hàm lượng (mg/viên) của SFM và TMP trong các mẫu thực tế (đã tính hệ số pha lỗng) (đã tính hệ số pha lỗng)
Mẫu
Hàm lượng SFM (mg/viên) với n=3 Hàm lượng TMP (mg/viên) với n=3 PP hồng ngoại PP đối chứng HLtrên bao bì PP hồng ngoại PP đối chứng HLtrên bao bì ST1 364,6±1,8 391,2±0,2 400 76,9±1,8 77,5±0,3 80 ST2 371,2±1,2 395,2±0,9 400 78,1±1,2 81,6±0,4 80 ST3 365,9±1,0 394,4±0,2 400 77,0±1,0 77,5±0,2 80 ST4 368,6±0,7 389,2±0,6 400 77,6±0,70 80,6±0,4 80 Từ các kết quả thu được chúng tôi nhận thấy hàm lượng các hoạt chất thu được theo phương hồi quy đa biến với phương pháp phân tích tiêu chuẩn trong dược điển sai khác không đáng kể. Độ chệch tương đối hàm lượng sulfaguanidin giữa phương pháp hồng ngoại và phương pháp đối chứng lần lượt là: 3,6%; 4,5%; 8,2% và 6,2 %, sulfamethoxazol lần lượt là: 6,8%; 6,1%; 7,2% và 5,3%, trimethoprim lần lượt là: 0,8%; 4,3%; 0,6% và 3,7%. Do đó, phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật tốn hồi quy đa biến tỏ ra khá ưu việt khi áp dụng vào phân tích một số hoạt chất nhóm sulfamid. Đây là một kỹ thuật phân tích rất nhanh:
Chun ngành hóa phân tích 75 Trường ĐHKHTN
chỉ với cần một máy quang phổ hồng ngoại ta có thể đo phổ hồng ngoại chỉ trong vòng một vài giây q trình xử lí và chuẩn bị mẫu khá đơn giản, lượng mẫu phân tích ít, khơng cần phá hủy mẫu phân tích chi phí thấp do khơng tốn dung mơi hóa chất (như phương pháp phân tích truyền thống HPLC), hạn chế được các sai số trong q trình chuẩn bị mẫu. Do đó hồn tồn có thể áp dụng phổ biến để phân tích nhanh hàm lượng các mẫu thuốc ngoài thị trường.
Chun ngành hóa phân tích 76 Trường ĐHKHTN
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN
Với mục tiêu ban đầu đặt ra cho bài nghiên cứu này là đinh lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp quang phổ kế hồng ngoại gần và trung bình chúng tơi đã thu được một số kết quả sau:
- Đã tiến hành khảo sát điều kiện tối ưu xác định đồng thời 3 hoạt chất sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình: lựa chọn vùng phổ nghiên cứu trong khoảng từ 3600-3000 cm- 1, tỷ lệ trộn mẫu/ KBr là (2:98).
- Khảo sát độ lặp lại của quá trình ép viên: nhận thấy độ hấp thụ quang thay đổi sau mỗi lần ép viên. Mặt khác khi nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần tá dược đi kèm trong các loại thuốc đến tín hiệu phổ hấp thụ hồng ngoại dựa trên cở sở của 5 loại tá dược thường được sử dụng để sản xuất sulfamid là: tinh bột sắn, magie stearate, bột talc, canxi phosphat và maltodextrin. Kết quả thu được cho thấy ba tá dược: tinh bột sắn, maltodextrin và canxiphosphat đều hấp thụ mạnh trong vùng hồng ngoại khảo sát từ 3600 - 3000 cm- 1. Do đó phải sử dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến để tiến hành định lượng sulfamid.
- Đã nghiên cứu khả năng xác định đồng thời 3 hoạt chất sulfaguanidin, sulfamethoxazol và trimethoprim sử dụng các mơ hình hồi quy đa biến tuyến tính. Kết quả thu được cho thấy cả 3 phương pháp CLS, ILS và PLS đều mắc sai số rất lớn (đặc biệt là PLS). Phương pháp PCR với ưu điểm là tính tốn trên tồn tập số liệu nhưng kết quả thu được từ mơ hình này lại khơng phụ thuộc vào tập số liệu thơ đầu vào mà phụ thuộc vào các mơ hình trung gian lựa chọn. Phương pháp này cho phép loại bỏ sai số nhiễu phổ và sai số ngẫu nhiên trong quá trình đo khi lựa chọn được số PC phù hợp. Áp dụng phương pháp PCR với 3 cấu tử chính để phân tích các mẫu kiểm chứng đều cho kết quả khá tốt: từ 0,2 - 10,5% (đều nằm trong ngưỡng
Chun ngành hóa phân tích 77 Trường ĐHKHTN
cho phép). Vì thế, phương pháp này đã được lựa chọn để xác định các hoạt chất trong mẫu cần nghiên cứu.
- Nghiên cứu xác định thành công giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp. Giá trị LOD của SFG, SFM, và TMP lần lượt là: 5,9; 10,4 và 14,2 µg/viên. Giá trị LOQ của SFG, SFM, và TMP lần lượt là: 19,7; 34,5 và 47,5 µg/ viên.
- Ứng dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần kết hợp với thuật toán hồi quy cấu tử chính PCR để định lượng nhanh thành phần hoạt chất trong các mẫu thuốc đang lưu thông trên thị trường. So sánh phương pháp nghiên cứu với phương pháp tiêu chuẩn qui định trong dược điển. Nhận thấy sai khác giữa hai phương pháp là không đáng kể. Độ chệch tương đối hàm lượng giữa hai phương pháp của sulfaguanidin không quá 8,2%, sulfamethoxazol không quá 7,2%, trimethoprim khơng q 4,3%. Do đó hồn tồn có thể áp dụng phương pháp phổ hồng ngoại kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến để định lượng nhanh một số hoạt chất thuốc thuộc nhóm sulfamid.
Kết quả thu được từ nghiên cứu này mở ra hướng nghiên cứu mới sử dụng các thiết bị đơn giản để xác định nhanh các chất trong mẫu đo phức tạp mà không cần phá mẫu hoặc xử lý nhanh tại chỗ, tạo điều kiện đưa phép phân tích ra khỏi phịng thí nghiệm.
Chun ngành hóa phân tích 78 Trường ĐHKHTN
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Y Tế (2009), Dược điển Việt Nam tái bản lần thứ 4, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
2. Bộ Y Tế, Dược lý học tập 2, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
3. Nguyễn Bạch Đằng (2011), “ Thuốc giả- hiểm họa khôn lường”, báo Sức khỏe và
đời sống, phát hành ngày 15/05/2011.
4. Trần Quang Khánh (2013), Matlab ứng dụng Tập 1, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
5. Trần Quang Khánh (2013), Matlab ứng dụng Tập 2, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
6. Trương Phương, Trần Thành Đạo (2011), Hóa dược tập 2, NXB Giáo dục Việt
Nam, Hà Nội.
7. Nguyễn Đình Thành (2011), Cơ sở các phương pháp phổ ứng dụng trong hóa học, Bộ mơn hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự
Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
8. Tạ Thị Thảo (2005), Giáo trình chemometrics, NXB Đại học Khoa Học Tự
Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội.
9. Tạ Thị Thảo (2012), Giáo trình thống kê trong hóa phân tích, NXB Đại học
Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội.
10. Tạ Thị Thảo, Phạm Hồng Quân, Nguyễn Xuân Trung (2010), “Ứng dụng phương pháp thống kê đa biến và hệ thống thông tin địa lý để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong nước ngầm xã Nam Tân, Nam Sách, Hải Dương”,
Chun ngành hóa phân tích 79 Trường ĐHKHTN
11. Lê Minh Trí, Huỳnh Thị Ngọc Phương (2010), Hóa dược tập 1, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.
12. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học,
NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
13. Trường Đại Học Dược Hà Nội (2013), Kĩ thuật bào chế và sinh dược học các loại thuốc tập I, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
14. Trường Đại Học Dược Hà Nội (2014), Kiểm nghiệm dược phẩm tái bản lần thứ
4, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
Tiếng Anh
15. Arnold Dem. Welch (1937), “The pharmacologic basis for sulfanilamide therapy”, The Journal of pediatrics, 11 (2), pp. 159-166.
16. Cemal Akay, Sibel A. Ozkan (2002), “Simultaneous LC determination of trimethoprim and sulphamethoxazole in pharmaceutical formulations”,
Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 30, pp. 1207-1213.
17. D. Amin, B. Shaba (1988), “An application of a bromine reagent to the assay of sulfa drugs”, Microchemical Journal, Vol. 37, Issue 1, pp. 30-35.
18. Department of Essential Drug and Other Medicines World Health Organization Geneva, Switzerland, Guidelines for the development of measures to combat
counterfeit drugs, WHO/EDM/QSM/99.1 (1999).
19. Di Wu, Jianyang Chen, Baiyi Lu, Lina Xiong, Yong He, Ying Zhang (2012), “Application of near infrared spectroscopy for the rapid determination of antioxidant activity of bamboo leaf extract”, Food Chemistry, 135, pp. 2147- 2156.
20. E. Jungman, C. Laugel, D.N. Rutledge, P. Dumas, A. Baillet-Guffroy (2013), “Development of a percutaneous penetration predictive model by SR-FTIR”,
Chun ngành hóa phân tích 80 Trường ĐHKHTN
21. Emil W.Ciurczak (2002), Pharmaceutical and Medical Applications of Near- Infrared Spectroscopy, Marcel Dekker, New York.
22. Faten Ammari, DelphineJouan-Rimbaud-Bouveresse, Ne´ ziha Boughanmi, Douglas N.Rutledge (2012), “Study of the heat stability of sunflower oil enriched in natural antioxidants by different analytical techniques and front- face fluorescence spectroscopy combined with Independent Components Analysis”. Talanta, 99, pp. 323–329.
23. H. Wright and J. Nicholson (2009), “Combating counterfeit medicines”,
Pharm. J, 282, pp. 193.
24. Julien Boccard, Douglas N. Rutledge (2013), “A consensus orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) strategy for multiblock Omics data fusion”, Analytica Chimica Acta, 769, pp. 30– 39.
25. J. Luypaert, D.L. Massart, Y. Vander Heyden (2006), “Review Near-infrared spectroscopy applications in pharmaceutical analysis”, Talanta, 72 , pp. 865- 883.
26. L.K.H. Bittnera, N. Heigla, C.H. Pettera, M.F. Noisternigb, U.J. Griesserb, G.K. Bonna, C.W. Hucka (2011), “Near-infrared reflection spectroscopy (NIRS) as a successful tool for simultaneous identification and particle size determination of amoxicillin trihydrate”, Journal of Pharmaceutical and