Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xây dựng phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến để định lượng đồng thời một số hoạt chất có trong thuốc

Luận văn nghiên cứu quy trình phân tích nhóm β-Lactam bằng phương pháp phổ hồng ngoại gần với kĩ thuật hồi qui đa biến để kiểm định nhanh chất lượng lượng thuốc trên thị trường hiện nay.

NGHIÊN C U XÂY D NG PH Ứ Ự ƯƠ NG PHÁP PH  H NG NGO I G N Ổ Ồ Ạ Ầ  

VÀ TRUNG BÌNH K T H P V I THU T TOÁN H I QUY ĐA BI N  Ế Ơ Ớ Ậ Ồ Ế

Đ  XÁC Đ NH Đ NG TH I M T S  HO T CH T CÓ TRONG Ể Ị Ồ Ờ Ộ Ố Ạ Ấ  

THU C KHÁNG SINH THU C H    –LACTAM Ố Ộ Ọ β

Hà N i – 2015 ộ

NGHIÊN C U XÂY D NG PH Ứ Ự ƯƠ NG PHÁP PH  H NG NGO I G N Ổ Ồ Ạ Ầ  

VÀ TRUNG BÌNH K T H P V I THU T TOÁN H I QUY ĐA BI N  Ế Ơ Ớ Ậ Ồ Ế

Đ  XÁC Đ NH Đ NG TH I M T S  HO T CH T CÓ TRONG Ể Ị Ồ Ờ Ộ Ố Ạ Ấ  

THU C KHÁNG SINH THU C H    –LACTAM Ố Ộ Ọ β

      V i lòng bi t  n sâu s c, em xin chân thành c m  n  ớ ế ơ ắ ả ơ TS.Phan Th  Tuy t ị ế   Mai, TS.Bùi Xuân Thành đã t n tình h ậ ướ ng d n và t o m i đi u ki n thu n l i ẫ ạ ọ ề ệ ậ ợ   cho em hoàn thành lu n văn này ậ

      Em cũng xin chân thành c m  n PGS.TS T  Th  Th o cùng các th y cô ả ơ ạ ị ả ầ  

gi ng d y t i Khoa Hóa phân tích đã h t lòng giúp đ  em trong quá trình h c t p ả ạ ạ ế ỡ ọ ậ  

và nghiên c u ứ

      Em cũng xin bày t  lòng bi t  n sâu s c s  h  tr  kinh phí và thi t b  máy ỏ ế ơ ắ ự ộ ợ ế ị   móc   t   đ   tài   ngh   đ nh   th   v i   C ng   hòa   Pháp   Lotus   2014­   2016,   mã   s ừ ề ị ị ư ớ ộ ố   39/2014/HD­ NĐT.

      Cu i cùng em xin g u l i c m  n t i gia đình và các b n h c viên,sinh ố ử ờ ả ơ ớ ạ ọ   viên b  môn Hóa Phân tích đã giúp đ  em trong th i gian làm lu n văn ộ ỡ ờ ậ

B NG KÍ HI U CH  VI T T TẢ Ệ Ữ Ế Ắ

(international unit)

M  Đ U Ở Ầ

ph ươ ng pháp ph  h ng ngo i g n và trung bình k t h p v i thu t toán h i quy ổ ồ ạ ầ ế ợ ớ ậ ồ  

đa bi n đ  đ nh l ế ể ị ượ ng đ ng th i m t s ho t ch t có trong thu c kháng sinh ồ ờ ộ ố ạ ấ ố   thu c h   ­Lactam” ộ ọ β  V i m c tiêu là nghiên c u quy trình phân tích nhóm  ­ớ ụ ứ β

Lactam b ng phằ ương pháp ph  h ng ngo i g n v i kĩ thu t h i qui đa bi n đổ ồ ạ ầ ớ ậ ồ ế ể 

penicillin và cephalosporin

cephalosporium aeremonium [2].

1.1.1.1. Nhóm penicillin

Ngu n g c ồ ố : Lexander Fleming (1929) phát hi n môi trệ ường nuôi c y penicilliumấ  

B ng1.1. Công th c c u t o c a m t s  ho t ch t nhóm Penicillin ả ứ ấ ạ ủ ộ ố ạ ấ

Tính ch t: ấ  Là ch t b t màu tr ng, d  b  phá h y trong môi trấ ộ ắ ễ ị ủ ường oxi hóa, môi 

Phân lo i: ạ

       S  thay đ i nhóm th  trong c u trúc c a penicilin bán t ng h p d n đ n sự ổ ế ấ ủ ổ ợ ẫ ế ự 

Penicillin nhóm 1: Các penicillin ph  kháng khu n h p g m G m:ổ ẩ ẹ ồ ồ  benzylpenicilin   (penicillinG),   phenoxymethylpenicilin   (penicillin   V), 

benethamin penicillin)

Penicillin nhóm 2: Các penicillin ph  kháng khu n h p đ ng th i cóổ ẩ ẹ ồ ờ  

Dicloxacillin, Nafcillin

Penicillin nhóm 3: Các penicillin ph  kháng trung bình g m ampicilinổ ồ  

và amoxilin

Penicillin   ph   r ng ổ ộ :   Hay   penicillin   chuyên   tr   vi   khu n   nhómị ẩ  

Ureidopenicilin

khác

1.1.1.2.Nhóm cephalosporin

Ngu n g c: ồ ố

Công th c hóa h c: ứ ọ

Phân lo i: ạ

B ng 1.2.Công th c c u t o c a các ho t ch t trong nhóm cephalosporin ả ứ ấ ạ ủ ạ ấ

B ng 1.3.Các th  h  Cephalosporin ả ế ệ

Th  hế ệ Tên thu cố

CefazolinCephalexinCefadroxil

CefoxitinCefaclorcefafrozilcefuroximcefotetanceforanid

CefotaximCefpodoximCeftibutenCefdinirCefditorenCeftizoximCeftriaxonCefoperazonCeftazidim

1.1.1.3.Các kháng sinh β­lactam khác

Carbapenem

Imipenem   là   d n   xu t   c a   N­formidoyl   và   meropenem   là   d n   xu t   c aẫ ấ ủ ẫ ấ ủ  

Monobactam:

Tính không b n c a vòng  ­lactam: ề ủ β

[5]

Tính axit:

       Các cephalosporin có vòng  ­lactam đ u kém b n do c ng hβ ề ề ộ ưởng amid 

amin”. 

không no

Ph n  ng chu i acilamino ả ứ ỗ

Ph n  ng c a nhóm th  R ả ứ ủ ế 2 ( nhóm R2 thu c c u trúc cephalosporin)ộ ấ

         Tiêu chu n Vi t Nam TCVN 5147­90  đã qui đ nh phẩ ệ ị ương pháp gián ti p sế ử 

­lactam trong s a đ t đ  nh y cao: PEN là 0,5mg/l, cefadin là 0,04 mg/l, CEP là

0,1 mg/l 

 nhi t đ  25 ± 2

gián ti p thông qua s  t o thành các k t t a crom hay lế ự ạ ế ủ ượng crom d  không ph nư ả  

lượng th p nh t và cao nh t c a Dicloxacillin và erythromycin tấ ấ ấ ủ ương  ng 0,05 vàứ  

15%

Penicillin G, Penicillin V, Oxacillin, Cloxacillin, Nafcillin, và dicloxacillin trong 

amoxicillin, ampicillin, penicillin V, oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin và nafcillin) 

      J.M.Cha và các c ng s  [27] cũng đã dùng phộ ự ương pháp HPLC – MS đ  xácể  

phenoxymethylpenicillin, ampicillin, amoxicillin, nafcillin, oxacillin, cloxacillin, và 

g i là ph  h p th  b c x  h ng ngo i. Các đám ph  khác nhau có m t trong phọ ổ ấ ụ ứ ạ ồ ạ ổ ặ ổ 

­ Đ  h p th  ánh sáng (A): là logarit th p phân c a ngh ch đ o đ  truy n quang.ộ ấ ụ ậ ủ ị ả ộ ề

1. Vùng h ng ngo i g n (NIR):  ồ ạ ầ

Vùng h ng ngo i trung : ồ ạ

đa d ng, khó cho vi c nh n bi t riêng r  các đám ph  m t cách ch c ch n,ạ ệ ậ ế ẽ ổ ộ ắ ắ  

Vùng h ng ngo i xa ồ ạ :

M u   th  r n ẫ ở ể ắ : Có ba cách đo khi m u   th  r n: ẫ ở ể ắ

m nh c a parafin   2950­2850 cm ạ ủ ở ­1 và 1450­1350 cm ­1 khi kh o sát s  h p thả ự ấ ụ 

M u d ng màng l ng ẫ ạ ỏ : 

M u dung d ch : ẫ ị

CHCl3 h p h n CClẹ ơ 4  nh ng kh  năng hoà tan các ch t c a CHClư ả ấ ủ 3  t t h n nênố ơ  

M u   th  h i ẫ ở ể ơ : 

* Đ nh tính các ch t ị ấ

Trong nhi u trề ường h p vi c đ c ph  (gi i ph ) và tìm các t n s  đ c tr ngợ ệ ọ ổ ả ổ ầ ố ặ ư  

Xác đ nh đ  tinh khi t s n ph m ị ộ ế ả ẩ

Phân tích đ nh l ị ượ ng

        Theo đ nh lu nt Lambert­Beer:ị ậ

      Eliane Gandolpho Tótoli và c ng s  [21] cũng đã phân tích đ nh lộ ự ị ượng Natri 

3mg/viên

       Tác gi  Graciele ParisottoI [24] đã ti n hành xác đ nh hàm lả ế ị ượ  ng

và RMSEV = 0,790

đ nh   đ c   tính   và   dãy   sóng   6001–   5496   cmị ặ ­1  đươc   dùng   đ   đ nh   lể ị ượng   natri cefzolin.

Cephalexin là ch t b ấ ột k t tinh tr ng h i có mùi l u hu nh, tan ít trongế ắ ơ ư ỳ  

2.1.2. M u phân tíchẫ

d ng công th c bào ch  thu c. Tá dự ứ ế ố ược cũng có ích cho các quá trình s n xu t,ả ấ  

M u 2: ẫ  Ho t ch t Cephalexin: ạ ấ

Hình 1.2: thu c kháng sinh cephalexin ố

0104011

soát : 0108041

- Tinh b t s n (Nhà máy s n xu t tinh b t mì Qu ng Ngãi), đ t tiêu chu n đãộ ắ ả ấ ộ ả ạ ẩ  

2. Kh o sát mô hình h i qui đa bi n xác đ nh đ ng th i các ho t ch t có trongả ồ ế ị ồ ờ ạ ấ  

4.  ng d ng phân tích m t s  m u thu c kháng sinh đang l u hành trên thỨ ụ ộ ố ẫ ố ư ị 

2.4.3. Quy trình phân tích

tính toán

n m trong ma tr n chu n đã xây d ng, đo tín hi u đo đ  h p th  quangằ ậ ẩ ự ệ ộ ấ ụ  

Đ nh l ị ượ ng Cephalexin trong viên nang

- Dung d ch th : Hòa tan 50,6 mg Cephalexin, hòa tan ch  ph m vào trongị ử ế ẩ  

Đ nh l ị ượ ng penicillin V kali trong viên nang

acetonitril­ acid acetic (650:350:5,75)

2.6. Chương trình máy tínhc a phủ ương pháp ph  h ng ngo i g n k t h pổ ồ ạ ầ ế ợ  

>> PCR

CH ƯƠ NG 3. K T QU  VÀ TH C NGHI M Ế Ả Ự Ệ

và cephalexin có ch a các nhóm ch c nh : ­CONH­, NHứ ứ ư 2, NH, C­H, O­H  có khả 

Hình 3.3: Ph  h ng ngo i trung c a Cephalexin trong vùng 4000­400 cm ổ ồ ạ ủ ­ 1

Hình 3.4: Ph  h ng ngo i trung c a Penicillin trong vùng 4000­400 cm ổ ồ ạ ủ ­ 1

Hình 3.6.Ph  h p th  h ng ngo i g n c a Penicillin trong vùng 7500­2800 cm ổ ấ ụ ồ ạ ầ ủ ­1

Cephalexin có dao đ ng   ộ ν C­H t i s  sóng 2883,   ạ ố ν N­H   t i s  sóng 3274ạ ố  cm­1,   ν C­

H(vòng th m) ơ  t i s  sóng 3049ạ ố  cm­1  nên vi c phân tích đ nh lệ ị ượng đ ng th i hai ho tồ ờ ạ  

6800 66 00 6400 62 00 6000 58 00 5600 54 00 5200 5 000 4800 4 600 4400 4 200 4000 3 800 3600 3 400 3200 3 000 2800

Hình 3.7:  ph  h ng ngo i c a tinh b t s n đ i v i penicillin và cephalexin ổ ồ ạ ủ ộ ắ ố ớ

6800 66 00 6400 62 00 6000 58 00 5600 54 00 5200 5 000 4800 4 600 4400 4 200 4000 3 800 3600 3 400 3200 3 000 2800

Hình 3.8: Ph  h ng ngo i c a Magie stearat, penicilin, cephalexin ổ ồ ạ ủ

6800 66 00 6400 62 00 6000 58 00 5600 54 00 5200 5 000 4800 4 600 4400 4 200 4000 3 800 3600 3 400 3200 3 000 2800

Hình 3.9. Ph  h ng ngo i c a Talc, penicillin, cephalexin ổ ồ ạ ủ

B ng 3.4.K t qu   nh h ả ế ả ả ưở ng c a t  l  kh i l ủ ỷ ệ ố ượ ng m u/KBr đ n đ  h p th ẫ ế ộ ấ ụ 

3008 0,8188 0,9231 1,1754 1,9323 2,1851 2,7659

phép đo

nhau ch  không ph i theo giá tr  tuy t đ i c a đ  h p th , nên hoàn toàn có thứ ả ị ệ ố ủ ộ ấ ụ ể 

B ng 3.5. Kh o sát đ  l p l i quá trình ép m u theo đ  h p th  và theo di n tích ả ả ộ ặ ạ ẫ ộ ấ ụ ệ  

K t lu n: ế ậ T  kh o sát các đi u ki n t i  u cho phép đo đã l a ch n đừ ả ề ệ ố ư ự ọ ược:

Penicillin

B ng 3.6.Ma tr n chu n hàm l ả ậ ẩ ượ ng c a penicillin và tá d ủ ượ c trong h n h p ỗ ợ

được các PC t i  u đ  lo i b  các tín hi u nhi u. Do đó không th  s  d ngố ư ể ạ ỏ ệ ễ ể ử ụ  

sau:

Principal Component Analysis: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, ….C51

Eigenvalue 22.529 0.465 0.006 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000… Proportion 0.980 0.020 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ….

Cumulative 0.980 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000….

(g m hai lo i tá dồ ạ ược tinh b t và tacl) .Ma tr n m u ki m tra này có kích thộ ậ ẫ ể ướ  c(12x2).

12 0,0391 0,0347 0,0313 0,0626

B ng 3.8.Hàm l ả ượ ng và % sai s  t ố ươ ng đ i c a Penicillin và tá d ố ủ ượ c b ng  ằ

ph ươ ng pháp PCR.

Cephalexin

tr n ki m tra có kích thậ ể ước (12x2), các m u chu n có hàm lẫ ẩ ượng khác nhau dao 

B ng 3.9. Ma tr n chu n hàm l ả ậ ẩ ượ ng c a Cephalexin và tá d ủ ượ c trong h n h p ỗ ợ

Xác đ nh các vect  riêng hay các PCị ơ

Principal Component Analysis: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11…C101

Eigenanalysis of the Correlation Matrix

Eigenvalue 17.406 1.520 0.816 0.179 0.021 0.012 0.010 0.008 0.006

Proportion 0.870 0.076 0.041 0.009 0.001 0.001 0.001 0.000 0.000

Cumulative 0.870 0.946 0.987 0.996 0.997 0.998 0.998 0.999 0.999

        Ti n hành nh p các ma tr n tín hi u phân tích c a các c u t  vào trong ph nế ậ ậ ệ ủ ấ ử ầ  

B ng 3.10. Ma tr n ki m tra c a cephalexin và tá d ả ậ ể ủ ượ c có trong h n h p ỗ ợ

        T  b ng 3.11 cho th y k t qu  sai s  từ ả ấ ế ả ố ương đ i nh , do đó mô hình PCR khiố ỏ  

        Sau khi đo đ  h p th  quang c a các m u chu n, các k t qu  đo độ ấ ụ ủ ẫ ẩ ế ả ược trình 

Principal Component Analysis: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11…C101

Eigenanalysis of the Correlation Matrix

Eigenvalue 24.941 0.038 0.009 0.003 0.002 0.001 0.001 0.001 0.001

Proportion 0.998 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Cumulative 0.998 0.999 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

tích lũy, đ n các PC sau s  lế ố ượng thông tin không thay đ i. Do đó l a ch n s  ổ ự ọ ố

B ng 3.13. Ma tr n ki m tra hàm l ả ậ ể ượ ng c a 3 c u t  PEN,CEP và tá d ủ ấ ử ượ c  đ ể 

đánh giá tính phù h p mô hình h i qui ợ ồ

(g)     

Cephalexin (g)

(g)

Magie stearat(g)

B ng 3.14.Hàm l ả ượ ng và  (%  )sai s  t ố ươ ng đ i xđ đ ng th i CEP,PEN và tá ố ồ ờ  

d ượ c b ng ph ằ ươ ng pháp PCR.

1

2

       T  b ng s  li u trên cho ta th y khi xác đ nh đ ng th i các c u từ ả ố ệ ấ ị ồ ờ ấ ử 

PCR

- Gi i h n phát hi n (LOD): là n ng đ  nh  nh t c a ch t phân tích màớ ạ ệ ồ ộ ỏ ấ ủ ấ  

95%

Trong đó: 

      Giá tr  LOQ thu đị ượ ở ảc   b ng 3.15 là tương đ i nh  do đó có th  phân tích ố ỏ ể

càng cao

Hình 3.10: Ph  t  t o c a Penicillin trong th  vi n tham chi u ổ ự ạ ủ ư ệ ế

mau tu tao cephalexin

Hình 3.11:Ph  t  t o c a cephalexin trong th  vi n tham chi u ổ ự ạ ủ ư ệ ế

mau thuc te penicillin 1

Hinh 3.16: Ph  đ nh tính th c t  c a C phalexin 2 ổ ị ự ế ủ ẹ

mau thuc te cephalexin 3

Hình 3.17: Ph  đ nh tính th c t  Cephalexin 3 ổ ị ự ế

24 tháng

36 tháng

24 tháng

48 tháng

36 tháng

B ng 3.17.kh i l ả ố ượ ng m u b t th c t  cephalexin và tá d ẫ ộ ự ế ượ c đ ượ c thêm vàoh n ỗ  

h p ợ

STT

trung bình viên(mg)

B ng 3.18. Kh i l ả ố ượ ng m u b t th c t  penicillin và tá d ẫ ộ ự ế ượ c thêm vào h n h p ỗ ợ

M uẫ PP h ng ngo iồ ạ PP đ i ch ng (HPLC)ố ứ HL trên bao bì

CH ƯƠ NG 4.K T LU N Ế Ậ

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả

ngo i và  ng d ng trong th c ph m ạ ứ ụ ự ẩ , Vi n Công ngh  Sinh h c Th cệ ệ ọ ự  

và   sinh   h c   b ng   ph ọ ằ ươ ng   pháp   HPLC,   Lu n   văn   th c   sĩ   khoaậ ạ  

sinh nhóm Sunfamid b ng ph ằ ươ ng pháp ph  k  h ng ngo i g n và trung ổ ế ồ ạ ầ   bình, Lu n văn th c sĩ khoa h c,Trậ ạ ọ ường Đ i h c Khoa h c T  Nhiên –ạ ọ ọ ự  

h   ­ lactam b ng k  thu t chi t pha r n k t h p v i ph ọ β ằ ỹ ậ ế ắ ế ợ ớ ươ ng pháp tr c ắ   quang, Khóa lu n t t nghi p, Trậ ố ệ ường Đ i h c Khoa h c T  Nhiên ­ạ ọ ọ ự  

– lactam b ng k  thu t chi t pha r n k t h p v i ph ằ ỹ ậ ế ắ ế ợ ớ ươ ng pháp đo ph ổ  

h p th  phân t , ấ ụ ử  Khóa lu n t t nghi p,Trậ ố ệ ường Đ i h c Khoa h c Tạ ọ ọ ự 

hóa h c,  ọ Nhà xu t b n khoa h c và k  thu t.ấ ả ọ ỹ ậ

ph ươ ng pháp th ng kê đa bi n và h  th ng thông tin đ a lý đ  đánh giá ô ố ế ệ ố ị ể   nhi m kimlo i  n ng  trong  n ễ ạ ặ ướ c ng m xã Nam Tân,  Nam  Sách,  H i ầ ả  

ph m b ng ph ẩ ằ ươ ng pháp s c ký l ng hi u năng cao ắ ỏ ệ , nhà xu t b n B  Yấ ả ộ  

đ nh hàm l ị ượ ng Penicillin, Trung tâm ki m d ch đ ng v t xu t nh pể ị ộ ậ ấ ậ  

(2), pp. 415­422

23.E.F.Holthoon.P   J   Mulder,   E   O   van   Bennekom,   H   Heskamp,T. 

Zuidema,H.A. Rhijn (2010), “Quantitative analysis of penicillins in porcine tissues.milk and animal feed using derivatisation with piperidine and stable 

isotope dilution liquid chromatography tandem mass spectrometry”, Anal 

Bioanal Chem,396(8), pp. 3027–3040.

of   amoxicillin   content   in   powdered   pharmaceutical   formulations   using 

infrared spectroscopy”, Talanta,  89 ,pp 342–  351.

Spectrometric   Determination   of   Cephalexin   and   Cephradine   in   Dosage 

Forms ”,Journal of Food and Drug Analysis, Vol. 16. No. 2, Pages 19­25

using  micro  flow  chemiluminiscence sytem with  on  – line  solid  phase 

extraction”,Analytical Chimica Acta, 592 (2), pp 187­192.

spectroscopy   of   cefazolin   sodium   and   the   construction   of   a   quantitative 

PH  L C 1 Ụ Ụ

3432.162 4.714

3275.673 2.133 3215.078 2.220

3050.343 3.521

2918.022 0.166 2883.074 0.704

3421.558 38.518

3274.120 5.315 3214.056 5.320

3048.260 8.371

2945.792 0.1992914.809 0.1902882.779 1.6443:97

3050.845 10.562

2882.711 1.721 4:96

Hình 4: Ph  h p th  h ng ngo i g n c a m u v i t  l  kh i l ổ ấ ụ ồ ạ ầ ủ ẫ ớ ỉ ệ ố ượ ng m u/KBr = ẫ   4:99

3418.942 30.457 3396.121 0.672

3273.461 10.108 3214.716 9.940

3043.697 16.524

2882.084 3.271 6:94

3419.910 34.077 3396.101 0.763

3278.504 8.136 3213.304 0.8233186.662 0.794

3044.138 9.669 2957.648 0.530 2881.242 0.682