Header Page of 166  Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu xác định Ciprofloxacin (CIP) số dược phẩm phương pháp điện hóa Footer Page of 166 Header Page of 166 LỜI CẢM ƠN ! Sau thời gian nghiên cứu học tập hoàn thành luận văn cao học với đề tài: “ Nghiên cứu xác định Ciprofloxacin (CIP) số dược phẩm phương pháp điện hóa” hướng dẫn bảo PGS TS Hoàng Thọ Tín thầy cô, anh chị, bạn môn Hóa phân tích Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn PGS TS Hoàng Thọ Tín người giao đề tài tận tình dẫn trình hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô, anh chị bạn môn hóa phân tích, lớp cao học K18 tạo điều kiện, giúp đỡ thời gian thực đề tài Trong trình thực khóa luận, nỗ lực cố gắng khỏi thiếu sót kính mong ý kiến bảo, phê bình quí thầy cô Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2009 Học viên Nguyễn Thu Thủy Footer Page of 166 Header Page of 166 MỤC LỤC MỞ ĐẦU -4 CHƯƠNG - TỔNG QUAN -6 1.1 Khái quát họ quinolone -6 1.2 Tính chất Ciprofloxacin -8 1.2.1 Đặc điểm tính chất vật lí CIP -8 1.2.2 Tính chất dược học -8 1.2.2.1 Dược lực -9 1.2.2.2 Dược động lực 1.2.3 Vai trò ứng dụng CIP - 10 1.2.4 Sự tương tác CIP với loại thuốc 13 1.3 Một số phương pháp xác định họ quinolone. 14 1.3.1 Phương pháp điện hóa - 15 1.3.2 Phương pháp trắc quang - 19 1.3.3 Phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao (HPLC) - 20 1.4 Ứng dụng phương pháp điện hóa định lượng dược phẩm 21 1.5 Xác định CIP phương pháp điện hóa 23 1.5.1 Xác định ciprofloxacin điện cực rắn 23 1.5.2 Xác định ciprofloxacin điện cực giọt thủy ngân - 24 1.5.3 Xác định ciprofloxacin điện cực chọn lọc ion - 24 1.6 Xác định CIP phương pháp trắc quang - 25 THỰC NGHIỆM - 27 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị - 27 CHƯƠNG – KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN XÁC ĐỊNH CIP - 30 2.1 Khảo sát xuất peak CIP 30 2.1.1 Sự xuất peak CIP 30 2.1.2 Khảo sát kĩ thuật quét 31 2.2 Khảo sát thành phần - 34 2.2.1 Khảo sát pH - 35 Footer Page of 166 Header Page of 166 2.2.2 Khảo sát loại đệm pH = 3.8 – 4,0 - 39 2.2.3 Khảo sát nồng độ đệm axetat ỏ pH = 3,8 - 44 2.3 Khảo sát thông số máy - 46 2.3.1 Khảo sát hấp phụ - 46 2.3.2 Khảo sát thời gian hấp phụ 47 2.3.3 Khảo sát thời gian cân - 49 2.3.4 Khảo sát tốc độ khuấy - 51 2.3.5 Khảo sát biên độ xung - 52 2.3.6 Khảo sát tần số 54 2.3.7 Khảo sát thời gian sục khí - 55 2.3.8 Khảo sát bước 56 2.4 Lập đường chuẩn xác định CIP - 58 2.5 Khảo sát độ lặp lại. 62 CHƯƠNG – KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CIP TRONG MẪU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định CIP mẫu thuốc phương pháp điện hóa 64 3.1.1 Phá mẫu chuẩn bị mẫu đo - 64 3.1.2 Xác định CIP mẫu thuốc rắn SPM 65 3.1.3 Xác định CIP mẫu thuốc rắn Ind 69 3.1.4 Xác định CIP mẫu thuốc nhỏ mắt ED 71 3.2 Lập đường chuẩn xác định CIP phương pháp trắc quang - 74 3.3 Xác định CIP mẫu thuốc phương pháp trắc quang 77 3.3.1 Xác định CIP mẫu thuốc rắn SPM 78 3.3.2 Xác định CIP mẫu thuốc rắn Ind 81 3.3.3 Xác định CIP mẫu thuốc nhỏ mắt ED 84 3.4 Kiểm chứng kết xác định CIP hai phương pháp - 87 3.5 Hướng phát triển đề tài 88 KẾT LUẬN 89 Tài liệu tham khảo - 90 Footer Page of 166 Header Page of 166 MỞ ĐẦU Ra đời từ năm 1970, phương pháp có độ nhạy cao, định lượng nồng độ chất khoảng từ 10-7 – 10-8 M phương pháp điện hóa hòa tan xác định nhiều kim loại đặc biệt xác định lúc nhiều chất mà tiến hành tách hay che Trong phương pháp điện hóa hòa tan, phương pháp von-ampe hòa tan có độ nhạy cao, kĩ thuật phân tích không phức tạp, máy móc thiết bị phổ biến phòng thí nghiệm lại không đắt tiền, có độ lặp độ xác cao Một ứng dụng phương pháp là: phân tích môi trường, phân tích lâm sàng, phân tích thực phẩm Đặc biệt hướng ứng dụng phân tích dược phẩm, thuốc sinh học phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ Do số lượng lớn hợp chất hữu gồm chất sinh học, dược học có tính chất hoạt động bề mặt tốt nên điều kiện thuận lợi để hấp phụ làm giàu chúng lên bề mặt điện cực Giới hạn phát thấp từ 10-6 đến 10-10 M Quá trình ứng dụng thành công việc định lượng lại loại thuốc, dược phẩm từ mở rộng vào việc xác định mẫu sinh học người, trình xét nghiệm mẫu bệnh phẩm Tính đến năm 70 người ta xác định nhiều loại dược phẩm khác chứa nhóm sunfonamide nitro, loại thuộc 10 nhóm khác thống kê [24] Từ năm 1998 nhiều loại dược phẩm phân tích phương pháp điện hóa loại vitamin, thuốc kháng sinh, mocphin, họ thuốc β - lactam, quinolone… Tuy trình ứng dụng phân tích điện hóa vào phân tích thuốc mẫu sinh học làm nhiều giới Việt Nam tương đối mẻ, chưa có nhiều công trình lĩnh vực này, luận văn dừng lại việc xác định chất thuốc kháng sinh định lượng số mẫu thuốc thật Có nhiều loại kháng sinh đặc biệt chất thuộc họ β - lactam1, cefa… phổ biến song luận văn chọn chất nghiên cứu Ciprofloxacin (CIP) thuộc họ quinolone Do có chế tác động đặc biệt, Ciprofloxacin không bị Footer Page of 166 Header Page of 166 đề kháng song song với kháng sinh khác không thuộc nhóm ức chế men gyrase vi khuẩn Vì vậy, Ciprofloxacin có hiệu lực cao chống lại vi khuẩn kháng loại kháng sinh aminoglycoside, penicillin, cephalosporin, tetracycline kháng sinh khác Nó nhiều người dùng loại thuốc đầu tay, việc định lượng lại loại thuốc chứa hợp chất sở sản xuất đa dạng điều cần thiết để đảm bảo an toàn tính kinh tế cho người tiêu dùng sản xuất Trên sở xác định CIP mẫu thuốc phương pháp điện hóa từ mở rộng xác định CIP mẫu huyết tương, nước tiểu, máu người dùng thuốc Chính lí mà chọn đề tài nghiên cứu là: Nghiên cứu xác định Ciproflxacin (CIP) số dược phẩm phương pháp điện hóa Trong đề tài này, sử dụng phương pháp vol – ampe hòa tan hấp phụ điện cực giọt thủy ngân treo, kĩ thuật quét sóng vuông để xác định CIP đệm axetat pH=4 Footer Page of 166 Header Page of 166 CHƯƠNG I - TỔNG QUAN 1.1 Khái quát họ quinolone[14, 31] Sự phát triển loại kháng sinh không ngừng phát triển đa dạng, trước người ta sử sụng Trimethoprim – sulphamethoxazole (TMP - SMX) “kháng sinh vàng” liệu pháp điều trị phát triển fluoroquinolones hay quinolone thay thế, họ kháng sinh đứng đầu phác đồ điều trị Fluoroquinolones xuất với mắt norfloxacin vào năm 1984, chứng minh có đặc tính kháng sinh cao tốc độ điều trị nhanh loại kháng sinh khác Ở Mỹ người ta thống kê có loại fluoroquinolones sử dụng nhiều levofloxacin, ciprofloxacin, gatifloxacin, lemofloxacin, ofloxacin, norfloxacin enoxacin loại đầu phổ biến Fluoroquinolones nhóm thuốc điều trị hàng đầu cho bệnh nhân bị kháng thuốc chứa sulfonamide TMP nhóm bệnh nhân kháng TMP – SMX Người ta nhận thấy số loại floroquinolone gần bao gồm norfloxacin, ciprofloxacin, enoxacin lomefloxacin có liên hệ với chuỗi hoạt động có giới hạn (liên quan đến gam – âm, gam – dương sinh vật) có cường độ thấp độ lặp lại khả kháng khuẩn tự nhiên cao Nói chung chúng có khả chống lại vi khuẩn nhờn thuốc với loại β - lactam aminoglycoside Một số loại floroquinolones có CIP chống lại vi khuẩn gam – dương Tất quinolones phản ứng qua lại với hợp chất cation chứa liên kết cộng hóa trị cation Al, Mg chất làm giảm độ axit dày hay sản phẩm chứa Ca, Fe hay Zn Việc sử dụng đồng thời quinolones với hợp chất cation chứa liên kết cộng hóa trị dẫn đến kết phản ứng khử gây tác động sinh học đáng kể đến thể sinh vật Về mặt độc tính, phản ứng đường ruột,dạ dày hệ thần kinh trung ương biểu thường gặp bệnh nhân có phản ứng với quinolones Footer Page of 166 Header Page of 166 trình điều trị Danh sách đề cập bảng 12 quinolones bị ngừng sản xuất phát triển độc tính nguy hiểm chúng STT Floroquinolones Năma Lí để giới hạn thu hồi Enoxacin 1985 Gây kiềm hãm với cytochrome p450 Gây bệnh dây chằng, gân có độc Pefloxacin 1985 tính quang học (người bệnh có biểu phản ứng với ánh sáng)… Có độc tính quang học, ảnh hưởng hệ thần Fleroxacin 1990 Sitafloxacin 1991 Có độc tính quang học Temafloxacinb 1992 Gây hội chứng Hemolytic uremic Lomefloxacin 1993 Có độc tính quang học BAY_3118b 1993 Có độc tính quang học Sparfloxacin 1994 Có độc tính quang học Tosufloxacin 1996 Gây nghẽn mạch máu, ảnh hưởng thận 10 Trovafloxacin b 1999 11 Grepafloxacin b 1999 12 Clinafloxacinb 1999 kinh trung ương Gây thương tổn cho gan, ảnh hưởng hệ thần kinh trung ương (như đau đầu nhẹ) Chứng loạn nhịp tim, gây buồn nôn Có độc tính quang học, làm giảm đường huyết kiềm hãm cytochrome p450 a : Năm định ngưng sản xuất thu hồi quinolones b : Ngừng tiếp tục phát triển thu hồi thị trường sau ban bố Bảng 12 floroquinolones sử dụng lâu dài gây ảnh hưởng độc hại đến người bị ngừng phát triển sản xuất Có cảm gác buồn nôn, bị nôn, bị tiêu chảy phản ứng khác đường ruột triệu chứng phụ thường thấy bệnh nhân dùng quinolones, đặc biệt ba loại Levofloxacin, moxifloxacin gatifloxacin Sau đến phản ứng ngộ độc thần kinh, dấu hiệu quan trọng để phân biệt phản ứng nhẹ hệ Footer Page of 166 Header Page of 166 thần kinh trung ương hay phản ứng phải chấm dứt việc dùng thuốc Các triệu chứng nhiễm độc thần kinh thường gặp đau đầu nhẹ, choáng váng, hoa mắt, chóng mặt, mệt mỏi hay ngủ… fleroxacin thử nghiệm cho thấy gây nên nhiễm độc nhiều Ngoài số tác dụng phụ khác gặp loại quinolones gây ảnh hưởng lên hệ tim mạch grepafloxacin (đã bị thu hồi), phản ứng với ảnh sáng gây phản ứng quang hóa dẫn đến sản sinh tế bào gây ung thư – clinafloxacin, fleroxacin, lomefloxacin hay sparfloxacin có độc tính quang học cao, số loại fleroxacin, ciprofloxacin, lomefloxacin, ofloxacin hay axit nalidixic có phản ứng quang hóa gây đột biến ung thư – bệnh nhân sử dụng quinolones thường phải che tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng … 1.2 Tính chất CIP [9] 1.2.1 Đặc điểm tính chất vật lí Ciprofloxacin Tên theo IUPAC: 1-cyclopropyl- 6-fluoro- 4-oxo- 7-piperazin- 1-yl- quinoline- 3carboxylic acid Tên khác: Ciloxan, Cipro, Cipro XR, Cipro XL Ciproxin, Ciproflox hay Ciprofloxacino Công thức hóa học: C17H18FN3O3 Khối lượng phân tử: 331,346 Dạng hiđroclorat: C17H18FN3O3 HCl (M = 367,8 ) Dạng tinh khiết hiđroclorat tinh thể có màu vàng nhạt Thời gian bán hủy: Nhiệt độ nóng chảy: 318 – 320oC Độ tan: tan nhiều nước, đặc biệt dạng muối hiđroclorua Footer Page of 166 Header Page 10 of 166 1.2.2 Tính chất dược học CIP Nhóm Dược lý: Thuốc trị ký sinh trùng, chống nhiễm khuẩn Tên Biệt dược : Cinarosip; Cinfax; Cipchem; Cipicin 500mg Dạng bào chế : Dung dịch tiêm truyền; viên bao phim; Dung dịch nhỏ mắt-nhỏ tai; Thuốc mỡ tra mắt; Viên nén Thành phần : Ciprofloxacin hydrochloride 1.2.2.1 Dược lực Ciprofloxacin hoạt chất thuộc nhóm quinolone Chất ức chế men gyrase (gyrase inhibitors) vi khuẩn Ciprofloxacin có hoạt tính mạnh, diệt khuẩn phổ rộng Nó cản thông tin từ nhiễm sắc thể (vật chất di truyền) cần thiết cho chuyển hóa bình thường vi khuẩn Ðiều làm cho vi khuẩn bị giảm khả sinh sản cách mau chóng Do chế tác động đặc hiệu này, Ciprofloxacin không bị đề kháng song song với kháng sinh khác không thuộc nhóm ức chế men gyrase Vì vậy, Ciprofloxacin có hiệu lực cao chống lại vi khuẩn kháng loại kháng sinh aminoglycoside, penicillin, cephalosporin, tetracycline kháng sinh khác Trong phối hợp Ciprofloxacin với kháng sinh họ beta-lactam aminoglycosides chủ yếu tạo hiệu bổ sung không thay đổi điều kiện in-vitro, điều kiện in-vivo, thường tạo hiệu cộng hưởng (như phối hợp với azlocillin), đặc biệt động vật bị giảm bạch cầu trung tính 1.2.2.2 Dược động lực - Hấp thu: Ciprofloxacin hấp thu nhanh dễ dàng ống tiêu hoá Khi có thức ăn thuốc chống toan, hấp thu thuốc bị chậm lại không bị ảnh hưởng cách đáng kể Ðộ khả dụng sinh học Ciprofloxacin khoảng 70-80% - Phân bố: Nồng độ tối đa máu đạt sau uống thuốc 60-90 phút Ciprofloxacin diện với nồng độ cao vị trí nhiễm trùng chẳng hạn dịch thể mô Thời gian bán hủy 3-5 Sau truyền tĩnh mạch, 75% liều dùng bị tiết qua nước tiểu thêm 14% qua phân Hơn 90% hoạt chất bị tiết 24 Footer Page 10 of 166 Header Page 80 of 166 Các thông số máy: Parameter Value Error A 0,13452 0,001 B 0,00665 3,31149E-5 R SD N P 0,99995 0,00139