SỬ DỤNG PHỔ RAMAN ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA GIAI ĐOẠN TRỘN BỘT TRONG BÀO CHẾ VIÊN NÉN PARACETAMOL QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM VÀ CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM TRÊN THỊ TRƯỜNG

Thực tế trên thế giới, phổ Raman thường được kết hợp với phân tích đa biến đơn giản mà hiệu quả như phân tích PLS và phân tích PCA trong việc phân tích một số thông số của quá trình trộn

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BÙI VĂN ĐẠT

SỬ DỤNG PHỔ RAMAN ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT

SỐ THÔNG SỐ CỦA GIAI ĐOẠN TRỘN BỘT

TRONG BÀO CHẾ VIÊN NÉN PARACETAMOL QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM VÀ CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM TRÊN

THỊ TRƯỜNG

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2019

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BÙI VĂN ĐẠT

Mã sinh viên: 1401135

SỬ DỤNG PHỔ RAMAN ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT

SỐ THÔNG SỐ CỦA GIAI ĐOẠN TRỘN BỘT

TRONG BÀO CHẾ VIÊN NÉN PARACETAMOL QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM VÀ CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM TRÊN

2 Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung Ương

HÀ NỘI – 2019

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS Nguyễn Đức Thiện đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình tôi thực hiện khóa luận này

Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Vật lý - Hóa lý và Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung ương đã tạo điều kiện, cung cấp cho tôi các tài liệu cần thiết, các dụng cụ, thiết bị trong quá trình làm thực nghiệm để tôi hoàn thành khóa luận

Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên Trường Đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy bảo và trang bị cho tôi những kiến thức khoa học nền tảng suốt thời gian học dưới mái trường

Tôi xin cảm ơn các bạn bè, các em của tôi đã luôn đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng, tôi xin dành sự biết ơn sâu sắc nhất đến bố mẹ tôi và tất cả những người thân trong gia đình những người đã luôn ở bên khích lệ, động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập

Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Bùi Văn Đạt

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Phổ Raman và ứng dụng của nó trong bào chế dược phẩm 2

1.1.1 Đôi nét nổi bật về phổ Raman 2

1.1.2 Sơ lược ứng dụng cụ thể phổ Raman trong phân tích quy trình bào chế dược phẩm 3

1.1.2.1 Ứng dụng phổ Raman trong nghiên cứu tiền công thức 3

1.1.2.2 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn trộn bột 5

1.1.2.3 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn tạo hạt ướt 5

1.1.2.4 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn dập viên 6

1.1.2.5 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn bao viên 6

1.1.2.6 Ứng dụng phổ Raman trong kiểm soát chất lượng cho sản phẩm cuối cùng 7 1.2 Sử dụng phổ Raman trong phân tích một số thông số quan trọng trong giai đoạn trộn bột kép trong bào chế viên nén paracetamol 7

1.2.1 Đôi nét về độ ổn định và tính đa hình của paracetamol 7

1.2.1.1 Đôi nét về paracetamol và độ ổn định của nó…… ………7

1.2.1.2 Về tính chất đa hình của paracetamol 8

1.2.2 Về phân tích đa biến 11

1.2.3 Về quá trình trộn bột kép trong bào chế viên nén và một số chế phẩm viên nén trên thị trường 14

1.2.3.1 Phương pháp phân tích sự thay đổi dạng đa hình của dược chất….… 15

1.2.3.2 Phương pháp phân tích sự đồng đều hàm lượng dược chất ở giai đoạn trộn bột……….…15

1.2.3.3 Phương pháp sàng lọc nhanh hàm lượng dược chất trong chế phẩm viên nén paracetamol trên thị trường……… 16

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 18

2.1.1 Nguyên liệu 18

2.1.2 Thiết bị 18

2.1.2.1 Thiết bị đo phổ Raman 18

2.1.2.2 Một số thiết bị chính, dụng cụ khác 19

2.1.3 Phần mềm 19

2.1.3.1 Phần mềm The Unscrambler X 19

2.1.3.2 Phần mềm Origin Pro 8 20

2.1.3.3 Một số phần mềm khác 20

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 20

2.2.1 Nội dung nghiên cứu……… … …,,,,.20

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 20

2.2.2.1 Nguyên tắc 20

2.2.2.2 Cách tiến hành……… …….…21

Xây dựng các lô bột 21

Lô huấn luyện 21

Lô thẩm định 21

Lô thử 21

Lô PARII 21

Đo, xử lý và nhập dữ liệu vào phần mềm 21

Ghép cặp các tập dữ liệu và kết hợp với phân tích đa biến thích hợp 22

Phân tích đối chiếu bằng phương pháp phổ tử ngoại 22

Phương pháp phân tích kết quả thu được……… … 23

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25

3.1 Phân tích dạng đa hình của paracetamol bằng phân tích đa biến thành phần chính 25

3.2 Phân tích giai đoạn trộn bằng phân tích đa biến thành phần chính 27

3.3 Phân tích giai đoạn trộn bằng phân tích đa biến hồi quy tối thiểu từng phần 30

3.3.1 Xây dựng mô hình hồi quy 30

3.3.2 Thẩm định mô hình 32

3.3.2.1 Tính chọn lọc 32

3.3.2.2 Khoảng tuyến tính 32

3.3.2.3 Độ lặp lại và độ đúng 33

3.3.3 Ứng dụng của mô hình hồi quy tối thiểu từng phần trong phân tích giai đoạn trộn bột 34

3.4 Sàng lọc nhanh chế phẩm 35

3.5 Bàn luận 35

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

1 KẾT LUẬN 38

2 KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỨ VIẾT TẮT

DSC Differential Scanning Calorimetry Phân tích nhiệt quét vi sai

FT-IR Fourier Transform Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại dịch chuyển Fourier HPLC High performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao

IUPAC International Union of Pure and Applied

Chemistry

Liên minh Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng

LC-MS Liquid Chromatography - Mass Spectroscopy Sắc ký lỏng – Khối phổ

PLS/PLSR Partial Least Squares Regression Hồi quy bình phương tối thiểu từng

phần

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1: Phần trăm giải thích phương sai của các thành phần chính PC 26

Bảng 2: So sánh các thành phần chính PC về giá trị hệ số tương quan R2 32 Bảng 3: Lô thẩm định được sử dụng để tính toán độ lặp lại (RSD) và độ chính xác của phương pháp cho hai mô hình Đơn vị đều là %, trừ SD 34

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1: Cấu trúc phân tử PAR……….… 8

Hình 2: Cấu trúc PARI nhìn theo trục c……… ………… 9

Hình 3: Cấu trúc PARII nhìn theo trục a……… …………10

Hình 4: Quy trình xử lý trong phân tích PLS……… 13

Hình 5: Máy đo Raman cầm tay NANO RAM và đầu đo……… ………19

Hình 6: Minh họa các bước cơ bản xây dựng bộ dữ liệu đầu vào………22

Hình 7: Sơ đồ nội dung và phương pháp nghiên cứu khóa luận……… 24

Hình 8: Đồ thị phương sai được giải thích bởi các PC……… 25

Hình 9: Đồ thị Scores (A) và đồ thị Loading (B) giữa các mẫu lô PARII so với các mẫu trung bình trong lô huấn luyện và lô thử……….27

Hình 10: Đồ thị phổ Raman của PARI, PARII và PC2 (khoảng dịch chuyển

176 cm-1 ÷ 1900 cm-1)……… … 28

Hình 11: Đồ thị Scores của lô 5,09% (A) và lô 40,06% tại các thời điểm 5 (■), 10 (▼), 15 (▲), 20 (♦) (phút trộn)……… 29

Hình 12: Phổ Raman trung bình của 6 lô trong lô huấn luyện tại t=20 phút trộn với bước sóng kích thích 785 nm……… ……31

Hình 13: Đồ thị phương sai được giải thích bởi các PC……… …… ……31

Hình 14: Đồ thị biểu diễn đường hồi quy đa biến tuyến tính sau khi hiệu chuẩn của mô hình RS/PLS với thành phần chính được sử dụng đến PC2……… ….33

Hình 15: Đồ thị biểu diễn trị RSD của hàm lượng tính theo mô hình cho mỗi thời điểm trộn của từng lô huấn luyện……….…………35

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, phổ Raman được ứng dụng trong nhiều ngành, nhiễu lĩnh vực nhằm định tính và định lượng các chất, phân tích quy trình bào chế Viên nén rất phổ biến và đa dạng nhất trong ngành công nghiệp dược phẩm Trong bào chế, việc nghiên cứu về tính đa hình của dược chất là rất quan trọng bởi điều này ảnh hưởng đến độ hòa tan của dược chất, khả năng chịu nén của dược chất sẽ ảnh hưởng đến lực dập viên phù hợp và độ rã của viên nén Thêm vào đó, quá trình trộn bột cũng rất quan trọng bởi nếu thời gian trộn quá lâu hay quá nhanh, tỷ lệ trộn không phù hợp thì đều dẫn đến việc phân phối không đồng đều dược chất trong khối bột

Thực tế trên thế giới, phổ Raman thường được kết hợp với phân tích đa biến đơn giản mà hiệu quả như phân tích PLS và phân tích PCA trong việc phân tích một số thông số của quá trình trộn bột trong bào chế viên nén và của mốt số chế phẩm viên nén trên thị trường Tuy nhiên, hiện vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào tương tự như vậy cho ngành dược trong nước, cũng như chưa có nghiên cứu nào sử dụng máy đo Raman cầm tay trong việc phân tích Chính vì những lý do trên,

chúng tôi chọn đề tài “Sử dụng phổ Raman để phân tích một số thông số của

quá trình trộn bột trong bào chế viên nén paracetamol quy mô phòng thí nghiệm và của một số chế phẩm trên thị trường” với mục tiêu như sau:

1 Sử dụng được phổ Raman kết hợp với phân tích PCA để phân tích sự thay đổi đa hình của dược chất paracetamol ở giai đoạn trộn bột và trong chế phẩm viên nén chứa paracetamol thương mại

2 Sử dụng được phổ Raman kết hợp với phân tích PCA, PLS để phân tích được sự ảnh hưởng của thời gian trộn và hàm lượng dược chất lên giai đoạn trộn bột trong quy trình bào chế viên nén chứa paracetamol

3 Sử dụng được phổ Raman để sàng lọc nhanh một số chế phẩm viên nén chứa paracetamol trên thị trường

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Phổ Raman và ứng dụng của nó trong bào chế dược phẩm

1.1.1 Đôi nét nổi bật về phổ Raman

Từ năm 1928, khi Raman và Krishnan phát hiện ra loại mới bức xạ thứ cấp sau đó được gọi là tán xạ Raman, để rồi sau đó đã có một sự phát triển liên tục về thiết bị sử dụng nguyên lý của tán xạ này Với những tiến bộ về quang điện tử, cũng như phạm vi ứng dụng mở rộng nhanh chóng của nó, máy quang phổ Raman, kính hiển vi và các công cụ phân tích liên quan đã liên tục phát triển trong nhiều thập kỷ [21] Trong lịch sử, sự phát triển của các công cụ Raman cũng được thúc đẩy bởi sự phát triển của các hiện tượng khác nhau ngoài hiệu ứng Raman cơ bản, như cộng hưởng Raman, tán xạ Raman đối Stokes và tán xạ Raman tăng cường bề mặt

Quang phổ Raman đã được chứng minh là một công cụ hữu ích ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm dược phẩm, nghiên cứu y sinh in vivo, kiểm soát quá trình, khoa học môi trường, chất bán dẫn, chất xúc tác, khảo cổ học và khoa học pháp y Các kỹ thuật phân tích Raman đã được thực hiện ngày càng nhiều ở các giai đoạn phát triển thuốc khác nhau, bao gồm định tính, nghiên cứu và chẩn đoán sinh học phân tử, sơ chế, sàng lọc, phân tích sinh học, phân tích công thức trong phát triển thuốc giai đoạn cuối, phân tích quá trình, kiểm soát chất lượng, kiểm định nguyên liệu thô và phát hiện thuốc giả

Phổ Raman có ý nghĩa đặc biệt trong việc sản xuất liên tục Do đặc điểm không cần lấy mẫu và xử lý mẫu trước khi đo phổ mà thay vào đó là đo trực tiếp thông qua đầu đo thích hợp được tích hợp sẵn trong các thiết bị sản xuất liên tục, phổ Raman có ưu thế rất lớn trong việc phân tích các thông số quan trọng của các giai đoạn sản xuất liên tục, đặc biệt là sản xuất dược phẩm.Việc sản xuất không bị gián đoạn, luôn khép kín và sẽ được phân tích và kiểm soát tức thời bằng công cụ phổ Raman, từ đó việc sản xuất liên tục trở nên khả thi trong thực tế

Một số ưu điểm của phương pháp phổ Raman là không cần tiếp xúc trực tiếp mà có thể qua các bề mặt nhựa, thủy tinh và quá trình phân tích đơn giản, thân thiện với môi trường [35] Ngày nay, các công cụ dựa trên phổ Raman rẻ hơn, nhỏ hơn, thông minh hơn và nhanh hơn, và việc phân tích các mẫu trực tuyến từ các dây chuyền sản xuất hoặc bên trong các thùng chứa đã được thực hiện cho các sản phẩm với những dược chất khác nhau [8] Điều này đã dẫn đến sự chấp nhận phổ Raman bởi các cơ quan quản lý trong việc đổi mới sự phân tích

1.1.2 Sơ lược ứng dụng cụ thể phổ Raman trong phân tích quy trình bào chế dược phẩm

Phân tích quy trình bào chế dược phẩm bằng phương pháp quang phổ Raman có lợi ích nhiều hơn so với quang phổ hồng ngoại (IR) Bởi vì phổ Raman

là một kỹ thuật tán xạ, không cần có đường dẫn ánh sáng tham chiếu (cần cho phổ hồng ngoại, cận hồng ngoại); Do đó, nó có thể đi theo sợi quang và cho phép lấy mẫu từ xa Độ phân giải không gian và độ sâu cao hơn có thể đạt được bằng kính hiển vi Raman so với kính hiển vi hồng ngoại Do đó, có thể mô tả các mẫu tốt hơn

so với quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) Một lần quét một phép đo Raman điển hình có thể thu thập dữ liệu quang phổ trong phạm vi 4000 - 40 cm-1

Nước là chất tán xạ Raman yếu do đó giúp phân tích thành công các mẫu nước bằng phương pháp quang phổ Raman Trong nhiều trường hợp, độ tương phản quang phổ sắc nét giữa API và tá dược cung cấp khả năng phân tích định lượng vượt trội

1.1.2.1 Ứng dụng phổ Raman trong nghiên cứu tiền công thức

Các nghiên cứu tiền công thức là một giai đoạn thiết yếu của quá trình phát triển thuốc và được thực hiện để hiểu các tính chất hóa lý của thuốc để hỗ trợ phát triển công thức cho các nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng Phổ Raman đã được

sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu này

Quang phổ Raman đã được sử dụng rộng rãi để tìm hiểu các biến đổi pha như thay đổi đa hình, chuyển đổi anhydrat− hydrat và vô định hình [22], [16], cũng

như để xác định các cơ chế hình thành đồng tinh thể [19], [28] Hiểu các biến đổi trạng thái rắn bởi độ ẩm và nhiệt độ khá quan trọng để nghiên cứu tính ổn định dược chất khi lưu trữ

Một trong những nhiệm vụ quan trọng trong quá trình xây dựng tiền công thức là hiểu sự phân hủy của thuốc với sự hiện diện của tá dược trong các điều kiện khác nhau Mặc dù phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và sắc ký lỏng - khối phổ (LC-MS) là cần thiết để có được một bức tranh hoàn chỉnh về sự phân hủy của API trong các điều kiện khác nhau, quang phổ Raman có thể đưa ra gợi ý hữu ích về sự phân hủy có thể có của dược chất Savolainen và cộng sự đã chuẩn bị các mẫu indomethacin vô định hình bằng cách sử dụng các kỹ thuật điều chế khác nhau từ các dạng α và γ của indomethacin làm nguyên liệu ban đầu Các tác giả đã quan sát rằng phổ Raman là kỹ thuật nhạy nhất trong số các kỹ thuật quang phổ để phân biệt cả sự khác biệt phân tử của các mẫu vô định hình được chuẩn bị bằng các phương pháp khác nhau cũng như cơ chế phân hủy của các mẫu vô định hình được chuẩn bị bằng các cách khác nhau [30]

Phổ Raman có thể được sử dụng để mô tả đặc điểm cấu trúc vi mô của các

hệ thống phân phối thuốc, cũng như để hiểu các tương tác tá dược với thuốc trong công thức Phổ Raman đã được sử dụng để xác định phân bố kích thước của các vi hạt dược chất và để xác định tính đồng nhất phân phối dược chất trong viên nén [29], [18] Loại thông tin này có thể cực kỳ hữu ích cho việc phát triển các sản phẩm thuốc với cấu trúc ngày càng phức tạp và kỹ thuật cao [31] Scoutaris và cộng

sự đã sử dụng kính hiển vi Raman để nghiên cứu các hệ phân phối thuốc trong hỗn hợp Polyvinylpyrrolidon - felodipin [25]

Hơn nữa, phổ Raman cũng có thể cung cấp thông tin hữu ích về độ kết tinh trong các công thức phân tán rắn và có thể được sử dụng để nghiên cứu động học kết tinh của dược chất vô định hình từ các công thức phân tán rắn được điều chế bằng các kỹ thuật khác nhau Giới hạn phát hiện của phương pháp Raman đối với

độ kết tinh vết trong phân tán rắn thường tương đương với phương pháp XRD [25]

Quang phổ Raman được giải quyết theo thời gian đã được sử dụng để nghiên cứu động học kết tinh của một số API vô định hình từ trạng thái tinh khiết cũng như từ các phân tán phân tử ở nhiệt độ và/hoặc độ ẩm cao [9]

1.1.2.2 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn trộn bột

Đảm bảo sự đồng đều khối bột là rất cần thiết cho sự đồng đều hàm lượng nhưng cũng có nhiều thách thức, ví dụ như thuốc có hàm lượng thấp hoặc thuốc có các thành phần xa lắng hay gắn kết mạnh với nhau Trong phương pháp phân tích trong quá trình (in - process) truyền thống, phải chờ cho máy trộn dừng lại mới thì mẫu mới lấy và đem phân tích được Nếu tích hợp vào máy trộn công cụ phân tích tức thời thì không cần phải lấy mẫu hay chờ cho máy dừng mà khối bột vẫn có thể được phân tích Phổ Raman có thể ứng dụng cho việc phân tích sự đồng đều của khối bột (không cần lấy mẫu) thậm chí cho các thuốc có hàm lượng dược chất thấp (≤ 1%), và kết quả phân tích gần tương đương với các phương pháp như sử dụng phổ tử ngoại (UV) hay HPLC (cần phải lấy mẫu) [14] Ngoài ra, giới hạn phát hiện của kỹ thuật Raman cao hơn cho với hồng ngoại gần (NIR) Độ đặc hiệu cao của phổ Raman cũng là một lợi thế, đặc biệt là với hệ đa thành phần bởi thời gian trộn

có thể được tối ưu hóa cho từng thành phần trong hệ

1.1.2.3 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn tạo hạt ướt

Quá trình tạo hạt giúp làm tăng độ chảy của khối bột, được chia làm 2 loại

là tạo hạt ướt và tạo hạt khô Tạo hạt ướt phức tạp hơn do cần thêm một lượng phù hợp tá dược dính lỏng vào khối bột, đồng nhất với nó, sau đó sấy khô Phổ Raman

có thể có những ưu điểm đặc biệt so với phổ NIR cho việc phân tích quy trình tạo hạt ướt bởi nước phân tán yếu phổ Raman nhưng lại được hấp thụ mạnh trong phổ NIR Trong quy trình sản xuất liên tục, thao tác tạo hạt ướt sử dụng trục vít xoắn đang là một phương pháp tiềm năng, và sự kiểm soát dựa trên phổ Raman cũng đã được thực hiện Fonteyne và cộng sự đã sử dụng phổ Raman để phân tích tức thời kích thước hạt và sự chuyển dịch hydrat - anhydrat nằm ước tính các thông số quan trọng của quá trình tạo hạt [5], [6] Quá trình tạo hạt ướt yêu cầu bước sấy khô,

điều này bất lợi cho nguyên liệu nhạy cảm nhiệt Sấy tâng sôi là một phương pháp giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng của nhiệt lên nguyên liệu bởi thời gian lưu trong thiết

bị ngắn hơn Phổ Raman cũng được tích hợp vào trong thiết bị tầng sôi để phân tích

sự biến đổi pha của dược chất, ví dụ như sự hydrat hóa của natri risedronat [14]

1.1.2.4 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn dập viên

Dập viên thường là bước cuối cùng để tạo ra hình dạng cho sản phẩm, Ở quy mô công nghiệp, với công suất hàng chục nghìn viên mỗi giờ, nếu kiểm nghiệm theo phương pháp truyên thống thì chỉ một vài viên được lấy và thử (lực gây vỡ viên, độ đồng đều hàm lượng và độ hòa tan) để kiểm tra chất lượng Ứng dụng của PAT có thể thay thế các phép thử trên bằng cách sử dụng công cụ phân tích nhanh và như vậy càng nhiều mẫu hơn được kiểm tra, dẫn đến làm tăng ý nghĩa thống kê của việc đảm bảo chất lượng

Sử dụng phổ Raman cho việc định lượng hàm lượng dược chất và các dạng thù hình của dược chất trong viên nén đã được chấp nhận và phổ biến trong ngành công nghiệp dược phẩm để đảm bảo định tính và sự đồng đều hàm lượng Thậm chí, đối với việc định lượng thuốc mà hàm lượng dược chất nằm dưới giới hạn phát hiện của phương pháp này cũng có thể được giải quyết bằng cách sử dụng phổ Raman truyền qua Griffen và cộng sự đạt đến giới hạn định lượng (LoQ) là 0,19% đối với muối natri wafarin bằng cách sử dụng phổ Raman truyền qua (tăng cường

độ tia sáng tới) [11] Ngoài ra, phổ Raman còn cho phép dự đoán đặc điểm của viên nén như là lực gây vỡ viên, hay độ trơn chảy trong quá trình trộn liên tục và dập viên [26], [4]

1.1.2.5 Ứng dụng phổ Raman trong phân tích giai đoạn bao viên

Quang phổ Raman cũng là một công cụ có giá trị để theo dõi quá trình bao Knop và cộng sự gần đây đã đưa ra một tài liệu về việc so sánh các công cụ PAT ứng dụng trong việc bao dược chất Các tác giả cho rằng quang phổ Raman là một công cụ PAT đầy hứa hẹn để theo dõi quá trình bao của các dạng bào chế rắn, không phân biệt thiết bị bao hay nhân bao [17] Các tác giả cũng xác nhận phương

pháp phổ Raman ở quy mô sản xuất theo hướng dẫn của Cơ quan Y tế Châu Âu (EMA) đối với các yêu cầu đặc biệt của chiến lược phát triển mô hình nội tuyến được áp dụng [34]

1.1.2.6 Ứng dụng phổ Raman trong kiểm soát chất lượng cho sản phẩm cuối cùng

Kiểm soát chất lượng thành phẩm dược phẩm thường là được coi là một nhiệm vụ đầy thách thức do sự đa dạng của dạng bào chế và sự hiện diện của nhiều

tá dược Hầu hết, các dược chất cho phổ Raman sắc nét và có ý nghĩa, trong khi các

tá dược cho tín hiệu Raman yếu [33] Điều này làm cho phổ Raman trở thành một công cụ rất hữu ích để kiểm tra hiệu suất của sản phẩm cuối cùng và những thay đổi trong cấu trúc tinh thể Điều này cho phép theo dõi sự thay đổi dạng rắn trong quá trình thử hòa tan

Chúng tôi cũng đã có một số nghiên cứu về việc kiểm nghiệm hàm lượng của dược chất paracetamol trong viên nén chúng tôi tự bào chế và trong một số chế phẩm viên nén trên thị trường chứa dược chất paracetamol [1] Kết quả chúng tôi

đã xây dựng được các mô hình định lượng nhằm ứng dụng cho việc kiểm soát chất lượng hàm lượng dược chất trongviên nén trong quá trình sản xuất và đồng thời ứng dụng được mô hình này để kiểm tra sự đồng đều hàm lượng dược chất giữa các viên trong cùng một lô sản phẩm trên thị trường và thử bán định lượng chúng (cho

dù các thành phần tá dược là khác nhau và khác so với được sử dụng để xây dựng

mô hình định lượng với sai số lớn nhất so với nhãn được khảo sát vào khoảng 10%) Các mô hình là sự kết hợp giữa các phân tích đa biến, PCA, PLS, PCR với thông tin phổ Raman đo được của các viên nén

1.2 Sử dụng phổ Raman trong phân tích một số thông số quan trọng trong giai đoạn trộn bột kép trong bào chế viên nén paracetamol

1.2.1 Đôi nét về độ ổn định và tính đa hình của paracetamol

1.2.1.1 Đôi nét về paracetamol và độ ổn định của nó

Paracetamol (PAR), danh pháp IUPAC là N-(4-hydroxyphenyl) acetamid,

công thức hóa học C8H9NO2 và cấu trúc phân tử (hình 1)

Hình 1: Cấu trúc phân tử PAR

PAR được sử dụng nhằm làm giảm các cơn đau nhẹ và trung bình, dùng cho việc giảm sốt và là thành phần chính của nhiều loại thuốc giảm đau, thuốc chữa cảm cúm

PAR khô và tinh khiết có thể vẫn ổn định ở điều kiện nhiệt độ 45°C Tuy nhiên, PAR nhạy cảm khi điều kiện độ ẩm cao, khi tiếp xúc với ánh sáng trong môi trường dung dịch hoặc khi có xúc tác acid – base, thủy phân thành para- aminophenol là một chất có tính độc cao [10]

1.2.1.2 Về tính chất đa hình của paracetamol

Tổng hợp PAR bằng các phương pháp, các tiền chất, các kỹ thuật khác nhau sẽ tạo ra tinh thể PAR với ba dạng đa hình khác nhau PAR tinh thể dạng I (PARI), cấu trúc mạng đơn tà (monoclinic), có đặc tính ổn định trong điều kiện thường và được thương mại hóa [12] Trong tinh thể PARI, các lớp phân tử được sắp xếp gồ ghề và dày nên có sự nén kém (hình 2)

Hình 2: Cấu trúc PARI nhìn theo trục c [12]

PAR tinh thể dạng II (PARII), cấu trúc mạng trực thoi (orthorhombic),

có thể chuyển thành PARI khi gặp điều kiện không thuận lợi nên đƣợc coi là dạng giả bền [13] PARII có các lớp phân tử song song với nhau (theo mặt phẳng ab), mỏng và phẳng hơn so với PARI nên có thể xếp chồng lên nhau (theo trục c) (hình 3), do đó nó có thể chịu nén tốt Vì vậy, PARII trở nên hấp dẫn trong công nghiệp cho việc nén trực tiếp trong sản xuất viên nén, giúp việc sản xuất trở nên dễ dàng và chất lƣợng viên nén tốt hơn

Hình 3: Cấu trúc PARII nhìn theo trục a [13]

PAR tinh thể dạng III (PARIII) có nhiều tính chất nhiệt động rất không ổn định trong điều kiện thông thường, dễ chuyển thành PARII và PARI nên ít được nghiên cứu ([23], [32])

Tác giả P Di Martino và cộng sự đã làm nghiên cứu về khả năng chịu nén của PARII [24] Cụ thể, họ đã làm ra những viên thuốc giống như những viên thuốc PAR trên thị trường về hàm lượng các chất, trong đó PAR mà họ sử dụng là hỗn hợp của PARI và PARII Các số liệu đã chỉ ra rằng với những viên thuốc có tỷ lệ PARI/PAR ≤ 20%, việc dập thẳng trở nên khả thi với lực nén hợp lý Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn khảo sát về tính ổn định của PARII dạng nguyên liệu và trong viên nén Kết quả cho thấy sau khoảng 11 tháng, đặc trưng của PARII rất ổn định và không có sự chuyển đổi thù hình sang PARI, ngay cả khi độ ẩm lên đến 86%

Chúng tôi đã có nghiên cứu về tính đa hình của PAR và đã tạo ra được PAR dạng II theo phương pháp kết tinh nóng chảy có sử dụng ủ nhiệt [2] 2 dạng này được phân biệt với nhau bằng phương pháp so sánh cảm quan các phổ phân tích

nhiệt (DSC), phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ nhiễu xạ tia X (XRD) (tham khảo Phụ lục 1) và phổ Raman để tìm sự khác biệt về phổ giữa 2 dạng

Tuy nhiên, phương pháp này sẽ chỉ có thể giúp chúng ta nhận ra những sự khác biệt lớn mang tính cục bộ (dễ nhìn nhất là các đỉnh đặc trưng) giữa phổ của 2 dạng này

mà không cho chỉ cho chúng ta thấy một cái nhìn toàn bộ (cả về đỉnh lớn nhỏ lẫn đường nền) về sự khác biệt phổ của 2 dạng

1.2.2 Về phân tích đa biến

Với bộ dữ liệu lớn được tạo bằng cách đo phổ Raman trong từng giai đoạn, từng khâu của quá trình bào chế, điều này tạo ra một thách thức trong việc xử lý thông tin kết quả Phân tích đơn biến được coi là phương pháp phân tích dữ liệu dễ nhất, phổ biến nhất, và trong nhiều trường hợp có thể cung cấp đủ thông tin và dự đoán đáng tin cậy [27] Nhưng với lượng dữ liệu đa biến được tạo ra bằng phương pháp phân tích đo phổ IR, phổ Raman thường đòi hỏi phương pháp phân tích dữ liệu đa biến [7]

PCA là một phương pháp mô hình song tuyến cung cấp một cái nhìn tổng quan có thể hiểu được về thông tin chính có trong một bảng đa chiều Nó còn được gọi là phương pháp chiếu, bởi vì nó lấy thông tin được mang theo bởi các biến ban đầu và chiếu chúng lên một số lượng nhỏ hơn các biến tiềm ẩn được gọi là thành phần chính (PC) Mỗi PC giải thích một lượng nhất định trong tổng số thông tin có trong dữ liệu gốc, PC đầu tiên chứa nguồn thông tin lớn nhất trong tập dữ liệu, mỗi

PC tiếp theo chứa ít thứ tự thông tin hơn PC trước

Bằng cách vẽ các đồ thị PC (đồ thị Score, đồ thị Loading), các mối quan hệ tương quan mẫu (mỗi mẫu là một điểm trên đồ thị Score) và biến quan trọng có thể được tiết lộ, dẫn đến việc giải thích các nhóm mẫu nhất định, tương đồng hoặc khác biệt

Phân tích PCA có thể được sử dụng để trả lời các câu hỏi như:

 Biến nào (đối với dữ liệu phổ, bước sóng) mô tả sự khác biệt giữa các mẫu?

 Những biến nào đóng góp nhiều nhất cho một sự khác biệt quan?

 Những biến nào đóng góp theo cùng một cách (nghĩa là có tương quan)?

Nó cho phép phát hiện các mẫu và quan trọng hơn, có thể được sử dụng để phát hiện các mẫu ngoại lai Cuối cùng, nó định lượng lượng thông tin hữu ích - trái ngược với thông tin nhiễu hoặc những biến vô nghĩa - có trong dữ liệu

PCA là đặc điểm cơ bản của các kỹ thuật phân tích dữ liệu đa biến Hiểu biết sâu sắc về phương pháp này là cần thiết vì đây là một phương pháp rất hữu ích

và cũng là cơ sở cho nhiều phương pháp khác được sử dụng trong phần mềm The Unscrambler X, bao gồm hồi quy thành phần chính (PCR), hồi quy bình phương tối thiểu từng phần (PLS), hồi quy độ phân giải đường cong đa biến (MCR) Trong phân loại, thông tin mới có thể được chiếu lên một mô hình PCA duy nhất bằng phương pháp chiếu hoặc lên nhiều mô hình đồng thời bằng cách sử dụng phương pháp phân loại được gọi là mô hình SIMCA

Mỗi PC của mô hình PCA được đặc trưng bởi ba bộ thuộc tính bổ sung:

 Thuộc tính Score

Chúng mô tả các thuộc tính của các mẫu và thường được hiển thị dưới dạng bản đồ của một PC được vẽ trên một PC khác Tuy nhiên, PC có thể được vẽ như các sơ đồ đường để mô tả các quá trình phát triển thời gian

 Thuộc tính Loading

Chúng mô tả mối quan hệ giữa các biến và có thể được vẽ dưới dạng một đường (thường được sử dụng trong giải đoán dữ liệu phổ) hoặc biểu đồ điểm

 Thuộc tính phương sai được giải thích

Thuộc tính này cho biết mỗi PC giải thích được bao nhiêu phương sai Giá trị này thường được đo bằng tỷ lệ phần trăm của tổng phương sai trong dữ liệu

Có 2 thuật toán được dùng trong phần mềm Unscrambler cho hồi quy PLS: NIPALS và SVD Đối với ma trận dữ liệu lớn cả về số lượng hàng và cột thì nên chọn thuật toán NIPALS do thuật toán này tính toán nhanh hơn so với thuật toán SVD

PLS, hay còn gọi là PLSR, là một phương pháp phân tích hồi quy đa biến dùng để mô hình hóa mối quan hệ giữa tập biến độc lập X (thường là tín hiệu phân tích) và tập biến phụ thuộc Y (thường là hàm lượng chất phân tích) trong cùng tập

dữ liệu Phương pháp này mô hình hóa cả hai tập biến X và Y (gọi là mô hình hồi quy đa biến tuyến tính), đồng thời tìm ra các biến tiềm ẩn (hay còn gọi là các nhân

tố - tương tự như các thành phần chính (PC)) hiệu chỉnh và số lượng tối ưu các thành phần này trong tập X mà từ đó sẽ đoán được các biến trong tập Y thông qua phương trình hồi quy đa biến tuyến tính Quy trình xử lý cơ bản của mô hình này được thể hiện như hình 4 Trong thực tế, PLS hay được sử dụng nhất trong các phân tích hồi quy đa biến cơ bản

Hình 4: Quy trình xử lý trong phân tích PLS

PLS có thể được thực hiện với một hoặc nhiều biến Y, nghĩa là nhiều đáp ứng Y có thể được sử dụng trong mô hình hồi quy này Kết quả chính của mô hình

là đồ thị hồi quy với các thông số hồi quy

Có 3 thuật toán được dùng trong phần mềm Unscrambler cho hồi quy PLS: NIPALS, Kernel PLS và Wide Kernel PLS Đối với ma trận dữ liệu lớn cả về số lượng hàng và cột thì nên chọn thuật toán NIPALS do thuật toán này tính toán nhanh hơn so với thuật toán Kernel

1.2.3 Về quá trình trộn bột kép trong bào chế viên nén và một số chế phẩm viên nén trên thị trường

Viên nén là một trong những dạng bào chế phổ biến nhất trong ngành công nghiệp dược phẩm Dạng bào chế viên nén phụ thuộc vào cách tạo hạt và có thể tạo hạt bằng phương pháp như xát hạt ướt, xát hạt khô và dập thẳng Mỗi phương pháp chế tạo viên nén có ưu, nhược điểm riêng Phương pháp xát hạt ướt tạo độ bền của viên, đảm bảo sự đồng nhất, quy trình và thiết bị đơn giản Các bước cơ bản của bào chế viên nén bao gồm: Đánh giá và chuẩn bị nguyên liệu, trộn bột kép, nhào

ẩm, xát hạt, sấy se sửa hạt và cuối cùng được đem đi dập viên và có thể sau đó được bao màng bao thích hợp

Trong đó, bước trộn bột kép và tạo khối ẩm với tá dược dính lỏng là rất quan trọng và sẽ ảnh hưởng trực tiếp lên chất lượng sản phẩm, cụ thể là hàm lượng

và sự đồng đều hàm lượng của các viên nén trong cùng một lô chế phẩm Do đó, việc phân tích và kiểm soát các thao tác này là rất quan trọng, đặc biệt là các thông

số như thời gian trộn và độ ẩm của khối ẩm Bên cạnh đó, việc phân tích sự biến đổi dạng đa hình của dược chất khi ở dạng nguyên liệu hay sau mỗi bước trong quá trình bào chế cũng rất cần thiết bởi yếu tố này sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định và độ hòa tan của thuốc

Việc sản xuất thuốc dạng viên nén ngày càng được tự động hóa cả trong khâu bào chế và kiểm soát chất lượng trong quá trình bào chế, đặc biệt là khi sản xuất liên tục bắt buộc cần có một công cụ để phân tích và kiểm soát song song và

tức thời Phương pháp phổ Raman là một trong những công cụ phân tích đó bởi những ưu việt của nó

1.2.3.1 Phương pháp phân tích sự thay đổi dạng đa hình của dược chất

Mặc dù phương pháp nhiễu xạ bột tia X là chuẩn vàng trong nghiên cứu tính đa hình của dược chất, song phương pháp này lại yêu cầu phải chuẩn bị mẫu và

do đó không thể xác định tức thời dạng đa hình của dược chất trong khi bào chế Bên cạnh đó, phương pháp này có chi phí cao và tốn thời gian, chỉ phân tích đc sự thay đổi dạng đa hình khi mẫu tồn tại ở dạng bột

Phương pháp phân tích nhiệt DSC cũng là một phương pháp hay được sử dụng để phân tích sự kết tinh và dạng thù hình của dược chất Nhưng cũng giống như nhiễu xạ tia X, phương pháp này yêu cầu phải chuẩn bị mẫu, tốn thời gian và chi phí cao

Gần đây, phổ Raman đã và đang được dùng ngày càng nhiều trong việc xác định dạng đa hình của dược chất và sự thay đổi của chúng khi các mẫu ở dạng rắn (bột, viên nén) hay thậm chí ở trong môi trường lỏng (sự kết tinh quá bão hòa hay

sự chuyển pha) Xuan và cộng sự đã sử dụng phổ Raman để nghiên cứu sự chuyển pha của chất CL - 20 trong trạng thái rắn [15] Cụ thể, họ đo phổ Raman cho các dạng đa hình của CL – 20, sau đó kết hợp phổ Raman của chúng với phân tích đa biến PCA để phân tích sự khác biệt giữa các phổ của các dạng tinh thể của CL – 20 thông qua các đồ thị thành phần chính PC Phương pháp này tỏ ra rất hiệu quả, nhanh và chính xác, không cần thời gian cho quá trình xử lý và chuẩn bị mẫu, chi phí thấp Thêm vào đó, phương pháp này còn cho chúng ta thông tin cụ thể sự khác biệt về vị trí đỉnh phổ đặc trưng giữa các dạng tinh thể là ở đâu, từ đó cung cấp thông tin về sự khác biệt trong cấu trúc tinh thể giữa các dạng (do phổ Raman đặc trưng cho các dao động của các nhóm chức trong phân tử và giữa các phân tử)

1.2.3.2 Phương pháp phân tích sự đồng đều hàm lượng dược chất ở giai đoạn trộn bột

Trong phương pháp phân tích truyền thống, để phân tích sự đồng đều hàm lượng dược chất ở giai đoạn trộn bột của bào chế viên nén, người ta thường phải cho dừng quá trình trộn bột và lấy mẫu ở các vị trí khác nhau, sau đó đem phân tích bằng phương pháp hóa học hay phổ tử ngoại để định lượng dược chất trong từng mẫu Từ đó tính được độ lệch chuẩn tương đối giữa hàm lượng dược chất các mẫu

và sự sai khác giưa giá trị hàm lượng trung bình của các mẫu với theo yêu cầu Phương pháp này có nhược điểm là không thể trộn bột liên tục, tốn thời gian và hóa

chất để phân tích mẫu, từ đó tăng chi phí sản xuất

Lee và cộng sự đã sử dụng phổ Raman kết hợp với các phương pháp phân tích đa biến PCA và PLS để phân tích quá trình trộn bột [20] Họ sử dụng các đầu dẫn quang được tích hợp vào trong các buồng trộn để đo phổ Raman ở các vị trí khác nhau trong khối bột rồi sau đó phân tích sự đồng đều hàm lượng tại các vị trí

đo một cách tức thời bằng cách phân tích kết quả thu được từ các mô hình đa biến Phương pháp này có ưu điểm là nhanh, không tốn thời gian xử lý và định lượng mẫu, đồng thời quá trình trộn bột không bị gián đoạn

1.2.3.3 Phương pháp sàng lọc nhanh hàm lượng dược chất trong chế phẩm viên nén paracetamol trên thị trường

Trong thực tế, người ta đã và đang sử dụng ngày một nhiều phổ Raman trong việc phát hiện và sàng lọc nhanh các chế phẩm trên thị trường cả về mặt định tính và định lượng (mặt định lượng còn hạn chế) Các máy đo Raman cầm tay hay được sử dụng cho mục đích này Máy Raman cầm tay có ưu điểm thuận tiện trong việc sử dụng (có thể đo cả dạng lỏng, rắn, viên nén, bột vì có các đầu đo phù hợp với từng loại), vận chuyển dễ dàng, gọn nhẹ Tuy nhiên nhược điểm của Raman cầm tay là giới hạn phát hiện không được cao bằng với máy đo quang Raman đặt bàn

Trong thiết bị đo Raman cầm tay có tích hợp sẵn thông số tương đồng phổ HQI, thường được cài đặt từ 85% hoặc 90% trở nên để định tính dược chất có trong chế phẩm Hệ số này đánh giá sự tương đồng giữa 2 phổ (phổ chuẩn và phổ thử), so

sánh giá trị cường độ tại mỗi vị trí đo tương ứng trên 2 phổ Mặt khác thông số này cũng được sử dụng để sàng lọc nhanh các chế phẩm về mặt định lượng (hàm lượng

trên bao nhiêu phần trăm so với quy định)

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

Tá dược đều đạt tiêu chuẩn dược dụng hoặc tinh khiết phân tích

Dưới đây là tỷ lệ khối lượng của dược chất và tá dược được sử dụng trong quá trình trộn bột

Túi nhựa PE (Trung Quốc) để đựng mẫu

2.1.2 Thiết bị

2.1.2.1 Thiết bị đo phổ Raman

Phổ Raman được đo bằng máy NANO RAM (hình 5) (model: BWS456; bước sóng kích thích: 785 nm; dịch chuyển Raman: 176 ÷ 1900 cm-1

, công suất 350 mW), được hiệu chuẩn bằng thẻ chuẩn polystyren trước khi đo

Hệ số chồng phổ HQI được cài đặt 85 với phổ paracetamol USP chuẩn được tích hợp sẵn trong máy để ứng dụng trong sàng lọc nhanh các chế phẩm Nếu

HQI của mẫu so với phổ paracetamol ≥ 85 thì kết quả đo sẽ đạt, trong mẫu lúc này chứa dƣợc chất paracetamol với một hàm lƣợng tối thiểu nhất định

Hình 5: Máy đo Raman cầm tay NANO RAM và đầu đo

 Máy gia nhiệt có khuấy từ (IKA - Đức, model: RH digital KT/C safety control).

 Cân phân tích (Sartorius – Đức)

 Cân kỹ thuật (Sartorius – Đức)

 Máy vi tính Lenovo (Intel (R), RAM 2.00 GB, 64 bit)

 Các dụng cụ khác: Cốc có mỏ, đũa thủy tinh, bình định mức, phễu lọc, pipet paster, giấy lọc, cuvet thạch anh

2.1.3 Phần mềm

2.1.3.1 Phần mềm The Unscrambler X

Phân tích hóa tin đƣợc thực hiện bằng phần mềm The Unscrambler X (phiên bản X10.5) The Unscrambler X là một phần mềm để phân tích dữ liệu đa biến, đƣợc sử dụng để hiệu chuẩn dữ liệu đa biến, áp dụng cho dữ liệu quang phổ

hồng ngoại gần, phổ Raman và phát triển các mô hình dự báo để sử dụng trong phân tích phổ thời gian thực cho nguyên liệu

Các phân tích đa biến được tích hợp trong phần mềm hay được sử dụng là phân tích thành phần chính PCA, các phân tích hồi quy đa biến PCR, PLS, L-PLS, MLR

2.1.3.2 Phần mềm Origin Pro 8

Đây là phần mềm chuyên về thiết kế và xử lý phổ, đồ thị Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm này để vẽ một số phổ và đồ thị dựa trên các số liệu thu được từ phần mềm Unscrambler X

2.1.3.3 Một số phần mềm khác

Bộ phần mềm Microsoft Office 2007, Paint

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

 Kết hợp dữ liệu phổ Raman và phân tích PCA, PLS để nghiên cứu dạng

đa hình của dược chất PAR trong giai đoạn trộn bột và trong chế phẩm viên nén thương mại

 Kết hợp dữ liệu phổ Raman và phân tích PCA để phân tích quá trình trộn bột

 Sử dụng phổ Raman và hệ số chồng phổ HQI để sàng lọc nhanh chế phẩm viên nén chứa dược chất PAR trên thị trường

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.2.1 Nguyên tắc

Chế tạo các lô bột từ nguyên liệu và tá dược ban đầu, sau đó đo tín hiệu Raman của các lô với thời gian,vị trí và số lần đo thích hợp cho từng lô Sau đó, nhập dữ liệu của từng lô vào các file có tên tương ứng trong phần mềm The Unscrambler X trên một máy vi tính Các dữ liệu này sẽ được ghép cặp với nhau và được kết hợp với các phân tích đa biến, từ đó xây dựng được các mô hình để thực hiện từng nội dung nghiên cứu

2.2.2.2 Cách tiến hành

Xây dựng các lô bột

Lô huấn luyện

Hàm lượng (w/w) dược chất PAR (chuẩn nguyên liệu dược điển Việt Nam

IV, là dạng I (PARI) [6], được thay đổi 9 cấp độ tương ứng với 9 lô huấn luyện là 0,00, 5,09, 10,05, 19,99, 40,06, 49,85, 60,11, 79,88 và 100,00(%), mỗi lô có khối lượng 20g (tỉ số khối lượng giữa các tá dược với nhau trong tất cả các viên là không đổi) Đối với mỗi lô này, quá trình trộn bột được thực hiện trong cối sứ và khảo sát bằng cách đo phổ Raman sau mỗi khoảng thời gian 5, 10, 15, 20 phút trộn

Lô PARII

PARII được tạo ra bằng phương pháp kết tinh nóng chảy sử dụng ủ nhiệt [2] Cụ thể như sau: nung chảy paracetamol giữa hai làm kính, sau đó hạ nhiệt độ tự nhiên về nhiệt độ 55°C, tiếp theo nâng nhiệt độ lên 90°C và giữ trong 2 phút, cuối cùng hạ nhiệt độ về nhiệt độ phòng Paracetamol dạng II thu được sau đó được sử dụng để chế tạo 3 lô PARII Phổ Raman của các lô này được phân tích PCA cùng với các lô huấn luyện (trừ lô 0%) và lô thử để xác định dạng đa hình của dược chất PAR

Đo, xử lý và nhập dữ liệu vào phần mềm

Để xây dựng bộ dữ liệu chúng tôi tiến hành đo phổ Raman các lô trong các

lô huấn luyện (mỗi thời điểm 5, 10, 15, 20 phút trộn đo phổ Raman tại 20 vị trí

ngẫu nhiên khác nhau), lô thẩm định (trộn 20 phút sau đó đo phổ Raman tại 20 vị trí khác nhau), lô thử (nghiền mịn và trộn đều 5 phút sau đó đo tại 1 vị trí ngẫu nhiên) và lô PARII (trộn đều đo tại 1 vị trí) Hàm Average/Excel được sử dụng để tính giá trị trung bình cho từng lô trong lô huấn luyện, lô thẩm định và lô thử Sau

đó dữ liệu các lô này được nhập vào các tập file có tên tương ứng trong phần mềm Các bước cơ bản xây dựng bộ dữ liệu đầu vào được mô tả như hình 6

Hình 6: Minh họa các bước cơ bản xây dựng bộ dữ liệu đầu vào

Ghép cặp các tập dữ liệu và kết hợp với phân tích đa biến thích hợp

Việc ghép cặp các tập dữ liệu rồi sau đó kết hợp với các phân tích đa biến thích hợp được trình bày như trong hình 7 Kết quả thu được là các mô hình đa biến

Phân tích đối chiếu bằng phương pháp phổ tử ngoại

Phương pháp qang phổ UV (dược điển Việt Nam IV) được sử dụng để định lượng PAR trong các mẫu của các lô thẩm định Kết quả thu được này sẽ được so sánh với kết quả thu được khi sử dụng mô hình phân tích đa biến sử dụng phân tích PLS

Đối với mỗi lô thẩm định, cân chính xác (m gam) một lượng bột viên tương ứng khoảng 0,15 g PAR vào bình định mức 200 ml, thêm 50 ml dung dịch natri hydroxyd 0,1 M và 100 ml nước, lắc 5 phút, thêm nước đến vạch, lắc đều rồi lọc qua giấy lọc khô, bỏ 20 ml dịch lọc đầu Lấy chính xác 10 ml dịch lọc cho vào bình định mức 100 ml Thêm nước vừa đủ đến vạch, lắc đều Lấy chính xác 10 ml dung dịch trên cho vào bình định mức 100 ml, thêm 10 ml natri hydroxyd 0,1 M, thêm

nước đến vạch định mức, lắc đều Đo độ hấp phụ của dung dịch thu được ở bước sóng 257 nm, dùng cuvet dày 1 cm Mẫu trắng là dung dịch natri hydroxyd 0,01M

Tính hàm lượng PAR trong các lô theo A(1%, 1 cm) A (1%, 1 cm) có giá trị là 715 ở bước sóng 257 nm (dược điển Việt Nam IV) Công thức tính như sau:

Trong đó: Cx là hàm lượng % dung dịch thử, Ax là độ hấp thụ phổ UV đo được của dung dịch thử sau quá trình pha loãng; m là khối lượng bột thử cân ban đầu (đơn vị gam)

Phương pháp phân tích kết quả thu được

 Sự thay đổi dạng đa hình của paracetamol ở giai đoạn trộn bột và trong các chế phẩm viên nén thị trường được đánh giá trực tiếp thông qua các đồ thị

PC (đồ thị loading và scores) của mô hình đa biến được xây dựng trên phân tích PCA kết hợp với dữ liệu phổ Raman của các lô huấn luyện, lô thử và lô PARII

 Sự đồng đều hàm lượng của các lô huấn luyện ở giai đoạn trộn bột được đánh giá theo hai cách khác nhau Cách thứ nhất là được đánh giá trực tiếp thông qua qua các đồ thị PC (đồ thị scores) của mô hình đa biến được xây dựng trên phân tích PCA kết hợp với dữ liệu phổ Raman của từng lô huấn luyện tại từng thời điểm trộn Cách thứ hai là được đánh giá gián tiếp qua

mô hình hồi quy đa biến được xây dựng trên phân tích PLS kết hợp với dữ liệu phổ Raman của một số lô huấn luyện : 0,00, 19,99, 40,06, 60,11, 79,88, 100,00 (%) (tại thời điểm 20 phút trộn) Cụ thể, mô hình này sau khi được xây dựng và thẩm định (bằng phương pháp phổ tử ngoại UV) sẽ định lượng cho từng vị trí tại từng thời điểm của từng lô huấn luyện Sau đó giá trị độ lệc chuẩn tương đối giữa các vị trí của từng thời điểm trộn của từng lô được tính toán và so sánh với nhau