Bài viết trình bày việc xây dựng quy trình định lượng đồng phân quang học của rabeprazole trong viên nén bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng đồng thời hai tác nhân tách đồng phân.
Trang 1XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG PHÂN QUANG HỌC
CỦA RABEPRAZOLE TRONG VIÊN NÉN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN
SỬ DỤNG ĐỒNG THỜI HAI TÁC NHÂN TÁCH ĐỒNG PHÂN
Trương Quốc Kỳ*, Nguyễn Thị Tường Vi**, Kyeong Ho Kim***
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Rabeprazole, 2 - {[[4 - (3-methoxypropoxy) -3-methyl-2-pyri-dinyl] methyl] sulfinyl}
-1H-benzimidazole là một trong những thuốc ức chế bơm proton mới nhất được phát triển để ức chế bài tiết axit dạ dày của H+/K+-ATPase Một trong những tác nhân trị liệu mạnh nhất được sử dụng để điều trị một số rối loạn tiêu hóa như loét dạ dày và tá tràng
Mục tiêu: Xây dựng quy trình định lượng đồng phân quang học của rabeprazole trong viên nén bằng
phương pháp điện di mao quản sử dụng đồng thời hai tác nhân tách đồng phân
Đối tượng - Phương pháp nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu của phương pháp là viên nén raperazole
Các đồng phân quang học của Rabeprazole được định lượng bằng kỹ thuật điện di mao quản với đầu dò DAD Trong quá trình thực nghiệm, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả tách và độ chọn lọc của phương pháp đã được khảo sát và tối ưu như thành phần, tỉ lệ, nồng độ của các tác nhân tách đồng phân, nồng độ, pH của dung dịch đệm, nhiệt độ mao quản và điện thế nguồn
Kết quả: Đã xây dựng quy trình định lượng đồng phân quang học của rabeprazole trong viên nén bằng
phương pháp điện di mao quản, sử dụng cột mao quản có đường kính trong 50 µm và chiều dài cột 64/56 cm với tác nhân tách đồng phân là 30 mM sulfobutyl ether-β-CD kết hợp với 20 mM γ-CD trong dung dịch đệm borat
100 mM ở pH 7,0, điện thế sử dụng 25 kV và nhiệt độ mao quản 15 0C, kết hợp với tiêm thủy động học và sử dụng esomeprazole làm chất chuẩn nội (IS) Kết quả định lượng cho thấy quy trình có tính chọn lọc cao, có LOQ
và LOD cho R-(+)-Rabeprazole và S-(-)-Rabeprazole lần lượt 1,0 và 2,5 µg/ml, khoảng tuyến tính của phương pháp trong khoảng nồng độ 2,5 - 25 µg/ml và có R2 ≥ 0,999 Độ đúng tỷ lệ phục hồi của R-(+)-Rabeprazole và S-(-)-Rabeprazole nằm trong khoảng 98% - 102% và RSD < 2% đối với độ chính xác cho cả hai đồng phân
Kết luận: Một phương pháp đơn giản, nhanh chóng, tin cậy để định lượng đồng phân quang học của
rabeprazole trong viên nén Phương pháp này được áp dụng trong phân tích các viên nén có chứa rabeprazole trên thị trường với hiệu suất thu hồi từ 99,55% đến 102,98% so với nồng độ ghi trên nhãn
Từ khóa: esomeprazole, rabeprazol, điện di mao quản (CE), dẫn xuất của cyclodextrin (CD)
ABSTRACT
QUANTITATIVE DETERMINATION OF ENANTIOMER OF RABEPRAZOLE IN PHARMACEUTICAL TABLETS BY CAPILLARY ELECTROPHORESIS METHOD USING A DUAL CHIRAL SELECTOR
SYSTEM
Truong Quoc Ky, Nguyen Thi Tuong Vi, Kyeong Ho Kim
*Bộ môn hóa chuyên ngành, Khoa Dược, Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch
**Bộ môn hóa phân tích, Khoa Dược, Đại học quốc tế Hồng Bàng
***Khoa Dược, Đại học quốc gia KangWon, Hàn Quốc
Trang 2* Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol 23 - No 3- 2019: 366-371
Background: Rabeprazole, 2-{[[4-(3-methoxypropoxy)-3-methyl-2-pyri-dinyl] methyl]
sulfinyl}-1H-benzimidazole is one of latest proton-pump inhibitors developed for suppression of gastric acid secretion by inhibition of the H+/K+-ATPase It is one of the most potent therapeutic agents used for treatment of several gastrointestinal disorders such as gastric and duodenal ulcers
Objectives: The aim of this study is to develop an analytical method based on CE using two types of
cyclodextrine derivatives for the determination of rabeprazole enantiomers in pharmaceutical tablets
Methods and subject: Subject of study was pharmaceutical tablets of Rabeprazole Rabeprazole was
determined by CE with DAD detector Several electrophoretic conditions such as the effect of buffer composition, concentration, and pH, chiral selector type and concentration, potential, temperature, and injection volume were investigated and optimized
Results: The chiral resolution was performed in an untreated fused-sillica capillary using a dual chiral
selector system consisting sulfobutyl ether-β-CD combine with γ-CD Separation was carried out in a 50 µm, 64/56 cm fused-silica capillary The best results were obtained by using a buffer consisting of 30 mM sulfobutyl ether-β-CD, 20 mM γ-CD, 100 mM borate buffer adjusted to pH 7.0, 25 kV of applied voltage and 15 0C of capillary temperature, in combination with hydrodynamic injection The optimized method was validated and applied for quantitation of rabeprazole enantiomers with using esomeprazole as an internal standard (IS) The method was shown high selectivity, the LOD and LOQ for R-(+)-enantiomer and S-(-)-enantiomer were 1.0 and 2.5 µg/mL, respectively A good linear relationship was obtained in the concentration range of 2.5-25 µg/mL with R2 0.999 for both the R-(+)-enantiomer and S-(-)-enantiomer Intra-day and inter-day standard devitation was below 2% and the recovery range was 98% - 102%
Conclusion: A straightforward, expeditious, reliable method for the determination of rabeprazole
enantiomers in pharmaceutical tablets was developed and validated The proposed method was used to analyse pharmaceutical preparation with recoveries from 99.55% to 102.98% of the label content
Keyword: esomeprazole, rabeprazole, capillary electrophoresis (CE), cyclodextrin derivatives (CD)
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rabeprazole,
2-{[[4-(3-methoxypropoxy)-3-methyl-2-pyri-dinyl] methyl]
sulfinyl}-1H-benzimidazole là một trong những thuốc ức chế
bơm proton mới được phát triển, có tác dụng
ngăn tiết acid dạ dày thông qua việc ức chế kênh
H+/K+-ATPase(7)
Đối với việc trị liệu, rabeprazole lại được sử
dụng dưới dạng hỗn hợp racemic của đồng
phần R-(+) và S-(-) Do sự khác nhau về tính chất
dược lực học và độc lực học giữa các đồng phân
lập thể, việc phân biệt các đồng phân quang học
đã trở thành một phần không thể thiếu trong
vấn đề nghiên cứu và phát triển thuốc Do đó,
việc cho ra đời các phương pháp phân tích để
tách và xác định các loại đồng phân quang học
trong dược phẩm là vô cùng cần thiết
Trong chính sách hướng dẫn của cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã tuyên bố rằng cần thiết phải sử dụng các phương pháp phân tích đặc hiệu khi bắt đầu nghiên cứu các đồng phân thuốc
Mặc dù phương pháp HPLC sử dụng nhiều nhất trong các báo cáo về phân tách các đồng phân quang học của các thuốc PPI(1,2,3) Điện di mao quản (CE) cũng là một phương pháp thay thế mạnh mẽ và thường xuyên được sử dụng trong việc này Ưu điểm của CE trong việc tách các đồng phân quang học bao gồm độ phân giải cao, phát triển phương pháp đơn giản và nhanh chóng, thời gian phân tích ngắn, tiêu hao ít dung môi và mẫu Do đó, mục đích của nghiên cứu này là phát triển một phương pháp phân tích
Trang 3dựa trên phương pháp điện di mao quản (CE)
bằng cách sử dụng hai loại dẫn xuất
cyclodextrine để xác định các đồng phân quang
học của rabeprazole trong dược phẩm
ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Viên nén rabeprazole đang lưu hành trên
thị trường
Trang thiết bị, hóa chất, dung môi
Trang thiết bị
Các thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống
điện di mao quản HP3D (Hewlett-Packard,
Waldbronn, Germany) trang bị đầu dò DAD
Thiết bị được điều khiển và ghi lại dữ liệu bằng
phần mềm HP3D CE ChemStation Mao quản
(Agilent Technologies, Waldbronn, Đức) là mao
quản silica nung chảy với đường kính trong 50
µm, tổng độ dài 64,5 cm, độ dài hiệu dụng 56
cm pH đệm được đo bằng máy SevenEasy
(Mettler Toledo, Columbus, OH, Mỹ)
Hóa chất dung môi
Tất cả hóa chất và thuốc thử trong nghiên
cứu này đều thuộc loại phân tích Chuẩn
esomeprazole được lấy từ công ty CTCBIO Inc
(Hwaseong, Hàn Quốc), rabeprazole được lấy từ
công ty dược phẩm Shingpoong (Ansan, Hàn
Quốc) β-cyclodextrin (β-CD),
methyl-ß-cyclodextrin (M-β-CD), acetyl-ß-methyl-ß-cyclodextrin
(AC-β-CD), sulfated-ß-cyclodextrin (S-β-CD),
hydroxypropyl-ß-cyclodextrin (HP-β-CD) and
heptakis(2,6-di-O-acetyl-6-O-sulfo)-β-cyclodextrin (HEP-β-CD) của Aldrich
(Milkwaukee, WI, USA) Sulfobutyl
ethers-β-cyclodextrin (SBE-β-CD) của Cydex (La Jolla,
CA, USA) Carboxymethyl-β-cyclodextrin
(CMβCD) của Wacker (Munich, Ðức) và γ
-cyclodextrin (γ -CD) của TCI (Tokyo, Nhật)
Acid phosphoric (Samchun, Pyeongtaek, Hàn
Quốc), acid boric (Aldrich, Milkwaukee, Mỹ),
natri hydroxyd (Duksan, Ansan, Hàn Quốc),
natri tetraborat (Yakuri, Osaka, Nhật), kali
phosphat (Shinyo, Osaka, Nhật) và natri
hydrosulfit (Aldrich, Milkwaukee, Mỹ)
Phương pháp nghiên cứu
Tiến hành khảo sát các tác nhân tách đồng phân Đồng thời trong quá trình thực nghiệm, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả tách và độ chọn lọc của phương pháp đã được khảo sát và tối ưu như thành phần, tỉ lệ, nồng độ của các tác nhân tách đồng phân, nồng độ, pH của dung dịch đệm, nhiệt độ mao quản và điện thế nguồn Các thông số sắc ký như thời gian lưu, diện tích pic, hệ số phân giải và hệ số bất đối được xem xét để có As từ 0,8 – 1,5 và Rs ≥1,5 Sau khi tìm được điều kiện sắc ký thích hợp, sẽ tiến hành thẩm định theo hướng dẫn của ICH(4), bao gồm khảo sát tính phù hợp hệ thống, khoảng tuyến tính, độ chính xác, độ đúng Sau khi được thẩm định, quy trình được ứng dụng để định lượng một số chế phẩm viên nén có rabeprazole trên thị trường
Chuẩn bị mẫu và dung dịch đệm
Pha dung dịch chuẩn
Dung dịch gốc rabeprazole cân chính xác 10
mg của rabeprazole cho vào bình định mức 50
ml, thêm 20 ml NaOH 0,1 M, siêu âm 5 phút Thêm NaOH 0,1 M vừa đủ thể tích, lắc đều thu được dung dịch có nồng độ 0,2 mg/ml Dung dịch gốc nội chuẩn esomeprazole (IS) cân chính xác 10 mg của esomeprazole cho vào bình định mức 50 ml, thêm 20 ml NaOH 0,1 M, siêu âm 5 phút Thêm NaOH 0,1 M vừa đủ thể tích, lắc đều thu được dung dịch có nồng độ 0,2 mg/ml Tất
cả các bình định mức được gói bằng giấy bạc và bảo quản trong tủ lạnh ở 4 0C
Pha dung dịch thử
Cân ngẫu nhiên 20 viên nén, nghiền thành bột mịn, cân chính xác lượng bột thuốc tương ứng với 50 mg hỗn hợp racemic rabeprazole vào bình định mức 100 ml, thêm khoảng 75 ml cồn tuyệt đối, siêu âm trong vòng 10 phút Sau khi siêu âm, thêm nội chuẩn vào bình định mức và
bổ sung cồn tuyệt đối đến vạch Lọc dung dịch
Trang 4trên qua màng lọc, thu được dung dịch
rabeprazole racemic có nồng độ 500 µg/ml Hút
chính xác 0,8 ml dung dịch trên, cho vào bình
định mức 20 ml, bổ sung đến vạch bằng dung
dịch NaOH 0,1 M, thu được dung dịch
rabeprazole racemic có nồng độ 20 µg/ml Dung
dịch này được lọc qua màng lọc 0,45 µm và tiêm
vào hệ thống điện di mao quản để tiến hành
phân tích
KẾT QUẢ
Lựa chọn tác nhân tách đồng phân
Các thí nghiệm đã được thực hiện với các
đệm có thành phần và pH khác nhau Các dung
dịch được sử dụng như 20 mM đệm phosphate
ở pH 3,5; 50 mM đệm phosphate ở pH 6,0 và 100
mM đệm borate ở pH 7,4 làm dung dịch điện di
nền, pH của dung dịch đệm được điều chỉnh
bằng dung dịch acid phosphoric 0,1 M, natri
hydroxid 0,1 M và acid boric 1,0 M Kết quả độ
phân giải giữa các pic được thể hiện ở bảng 1
Khi sử dụng kết hợp SBE-β-CD và γ-CD, các
đồng phân của rabeprazole đã được tách tốt với
độ phân giải 2,21
Bảng1 Kết quả lựa chọn các tác nhân tách đồng phân
Tác nhân
tách đồng
phân
Nồng độ của tác
nhân tách đồng
phân
pH của dung dịch đệm
Độ phân giải
Rs
M-β-CD và
β-CD
10
20
SBE-β-CD
và γ-CD
30
20
(-) không tách được
Tối ưu hóa điều kiện của CE
Lần lượt thay đổi một trong các điều kiện
điện di (các điều kiện khác được cố định) như
pH, nồng độ dung dịch đệm, nồng độ các tác
nhân tách đồng phân (γ-CD và SBE-β-CD), điện
thế và nhiệt độ mao quản các điều kiện này được nghiên cứu và tối ưu hóa Từ các nghiên cứu trên, điều kiện điện di được chọn là: dung dịch đệm borate có nồng độ 100 mM được điều chỉnh về pH 7,0 bằng acid boric 1,0 M với nồng
độ của tác nhân tách đồng phân là 30 mM cho SBE-β-CD và 20 mM cho γ-CD, điện thế áp đặt
25 kV, nhiệt độ mao quản 15 0C
Thẩm định phương pháp
Điều kiện CE
Sử dụng điều kiện phân tích đã được tối ưu
hóa ở trên Bên cạnh đó esomeprazole được sử
dụng làm nội chuẩn để định lượng các đồng
phân quang học của rabeprazole
Khảo sát tính phù hợp hệ thống
Hệ số đối xứng có giá trị trung bình trong khoảng 0,8 – 1,5 Hệ số phân giải giữa các pic có
Rs ≥ 1,5 Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của các thông số sắc ký cho các lần tiêm lặp lại so với nội chuẩn của mẫu chuẩn đều nhỏ hơn 2% Kết quả
được biểu diễn qua Bảng 2 Vậy quy trình đạt
tính phù hợp hệ thống
Bảng 2 Tính phù hợp hệ thống
Thông số Chất
RSD% của thời gian lưu (t R )
RSD% của diện tích píc (S)
A S Rs
S-(-)-Rabeprazole
R-(+)-Rabeprazole
Tính đặc hiệu
Trên điện di đồ hình 1, cho thấy thời gian di chuyển của pic S-(-)-Rabeprazole và pic R-(+)-Rabeprazole của mẫu thử và mẫu chuẩn đều có trùng với nhau Bên cạnh đó điện di đồ của mẫu trắng không có pic nào khác trùng với pic S-(-)-Rabeprazole và pic R-(+)-S-(-)-Rabeprazole trong điện
di đồ của mẫu chuẩn Do đó quy trình đạt tính
đặc hiệu (Hình 1)
Khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện
Khoảng tuyến tính từ 5,0 – 25 µg/ml nồng độ định lượng của cho mỗi đồng phân rabeprazole trong NaOH 0,1 M Tiến hành sắc ký ở điều kiện khảo sát thu được diện tích pic tương ứng với
Trang 5từng nồng độ Xử lý dữ liệu bằng excel 2007 cho
thấy sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ và
diện tích đỉnh so với nội chuẩn Kết quả được
thể hiện trong Bảng 3 với hệ số tương quan R2 ≥
0,999 Và có LOD là 1,0 µg/ml và LOQ là 2,5
µg/ml cho từng đồng phân
Độ đúng và độ chính xác
Độ phục hồi trung bình của S-(-)-Rabeprazole
từ 99,22 – 100,33% và từ 99,34 – 100,80% cho
R-(+)-Rabeprazole, độ phục hồi của phương pháp
đều nằm trong khoảng cho phép từ 98 – 102% và
có RSD ≤ 2,0%, và quy trình có độ chính xác cao
(RSD ≤ 2,0%) Từ kết quả Bảng 3 ta thấy rằng quy
trình đạt độ đúng và độ chính xác cao
Hình 1 Điện di đồ của mẫu trắng (A), mẫu chuẩn (B) và mẫu thử (C) trong đó S-(-)-rabeprazole (pic 1),
R-(+)-rabeprazole (pic 2) và esomeprazole (pic 3)
Bảng 3 Kết quả khảo sát độ đúng, độ chính xác, khoảng tuyến tính, LOD và LOQ
Chỉ tiêu thẩm định Giá trị thống kê
S-(-)-Rabeprazole R-(+)-Rabeprazole
Ứng dụng quy trình để định lượng các viên
nén rabeprazole đang lưu hành trên thị trường
Bảng 4 Kết quả định lượng các viên nén rabeprazole
trên thị trường
Tên thuốc Lượng tìm thấy (mg) ± SD (n=6)
S-(-)-rabeprazole R-(+)-rabeprazole
Phương pháp phân tích này đã được áp dụng để định lượng hàm lượng của từng đồng phân của rabeprazole trong viên nén Các mẫu được chuẩn bị như mô tả trong phương pháp nghiên cứu Kết quả kiểm nghiệm trong 6 mẫu thử từ 5 loại thuốc viên nén rabeprazole trên thị trường được mã hóa là A, B, C, D và E được ghi
trong Bảng 4 Trong các viên A, B, C có chứa 20
mg racemic rabeprazole, hàm lượng trung bình tìm thấy của S-(-)-rabeprazole trong các công
Trang 6thức là từ 10,05 mg đến 10,26 mg trong khi hàm
lượng tìm thấy của R-(+)-rabeparzole là từ 9,95
mg đến 10,22 mg Trong các viên nén D, E chứa
10 mg racemic rabeprazole, hàm lượng trung
bình tìm thấy của S-(-)- rabeprazole trong các
công thức là từ 5,08 mg đến 5,15 mg trong khi
hàm lượng tìm thấy của R-(+)-rabeparzole là từ
5,0 mg đến 5,11 mg RSD cho cả hai đồng phân
của rabeprazole trong tất cả các sản phẩm đều
dưới 2,0%
BÀN LUẬN
Theo tìm hiểu của chúng tôi, việc định lượng
mỗi đồng phân của rabeprazole chủ yếu sử
dụng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao với
đầu dò PDA(5) Việc xác định đồng phân quang
học của rabeprazole trong các sản phẩm thương
mại chưa bao giờ được nghiên cứu bằng phương
pháp CE với việc sử dụng các hệ thống chọn lọc
kép Mặc dù có một phương pháp CE để phân
tách rabeprazole bằng cách sử dụng dung dịch
ion base của ephedrine làm chất chọn lọc quang
học, độ phân giải giữa hai đồng phân là khoảng
0,87(6) Do đó với phương pháp CE mà chúng tôi
xây dựng đã tách tốt các đồng phân quang học
của rabeprazole với độ phân giải giữa hai đồng
phân là 3,07 và đã sử dụng phương pháp này để
định lượng các đồng phân quang học của
rabeprazole trong 5 chế phẩm viên nén
rabeprazole trên thị trường và cho kết quả tốt
KẾT LUẬN
Một phương pháp đơn giản, nhanh chóng,
tin cậy để định lượng đồng phân quang học của
rabeprazole trong viên nén Phương pháp này được áp dụng trong phân tích các viên nén có chứa rabeprazole trên thị trường với hiệu suất thu hồi từ 99,55% đến 102,98% so với nồng độ ghi trên nhãn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Chennuru LN, Choppari T, Duvvuri S, Dubey PK (2013) Enantiomeric separation of proton pump inhibitors on new generation chiral columns using LC and supercritical fluid
chromatography J Sep Sci, 36:pp.3004 – 3010
2 Cirilli R, Ferretti R, Gallinella B, De Santis E, Zanitti L, La Torre
F (2008) High-performance liquid chromatography enantioseparation of proton pump inhibitors using the immobilized amylose based Chiralpal IA chiral stationary phase
in normal-phase, pholar organic and reversed-phase condition J
Chromatogra A, 1177:pp.105 – 113
3 del Nozal MJ, Toribio L, Bernal JL, Alonso C, Jiménez JJ (2004)
Chiral separation of omeprazole and several related benzimidazoles using supercritical fluid chromatography J Sep Sci, 27:pp.1023–1029
4 ICH Harmonised Tripartite Guideline (2005) Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology Q2 (R1)
International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use, pp.1-13
5 Kim M, Yu SK, Truong QK, Mai XL, Chung HK, Kang JS, Kim
KH (2016) Determination of rabeprazole enantionmers in commercial tablets using immobilized cellulose-based
stationary phase Archives of pharmacal research, 40:pp.373 – 381
6 Ma Z, Zhang L, Lin L, Ji P, Guo X (2010) Enantioseparation of rabeprazole and omeprazole by nonaqueous capillary electrophoresis with an ephedrine-based ionic liquid as the
chiral selector Biomed Chromatogr, 24:pp.1332 – 1337
7 Magotoshi M, Hideyuki T, Hideaki F, Noriaki T (1990) The potency of substituted benzimidazoles such as E3810, omeprazole, Ro 18-5364 to inhibit gastric H+, K(+) – ATPase is correlated with the rate of acid – activation of the inhibitor
Biochem Pharmacol, 39:pp.661– 667
Ngày phản biện nhận xét bài báo: 12/02/2019 Ngày bài báo được đăng: 20/04/2019