1
GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Đặt vấn đề
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn
chất

-CD được công bố sau khi tìm thấy ứng dụng của các dẫn
chất này trong nhiều lónh vực như bào chế dược phẩm, trong phân
tích các chất quang hoạt bằng các phương pháp GC, HPLC, CE,
….Trong lónh vực tách đồng phân cũng có nhiều công trình nghiên
cứu ứng dụng phương pháp CE với các kỹ thuật CZE, MEKC, ….và
tác nhân quang hoạt thường dùng là các dạng , , -CD tự nhiên
hay một số tác nhân quang hoạt chuyên biệt cho các dạng đồng
phân, thường là các dẫn chất cyclodextrin. Đề tài “Nghiên cứu
tổng hợp một số tác nhân quang hoạt từ beta-cyclodextrin để ứng
dụng trong phân tích các chất quang hoạt bằng phương pháp điện
di mao quản” được thực hiện với các nội dung nghiên cứu sau:
- Tổng hợp ở qui mô phòng thí nghiệm và tiêu chuẩn hóa hai tác
nhân quang hoạt từ

-cyclodextrin là 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-
cyclodextrin và 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-cyclodextrin.
- Ứng dụng các tác nhân quang hoạt tổng hợp để phân tích một số
chế phẩm chứa dược chất quang hoạt bằng phương pháp điện di
mao quản.
2. Tính cấp thiết của đề tài

kiện thuận lợi cho các nhà phân tích trong việc lựa chọn tác nhân
tách đồng phân thích hợp trong điều kiện số lượng tác nhân quang
hoạt được thương mại hóa còn rất ít.
Nghiên cứu của đề tài với mong muốn phát triển kỹ thuật điện di
mao quản và góp phần ứng dụng kỹ thuật này vào việc phân tích
các đồng phân quang học, nhằm tạo điều kiện thuận lợi trong việc
kiểm tra chất lượng các thuốc chứa hoạt chất có tính quang hoạt.
3. Những đóng góp mới của luận án
- Đã xây dựng được quy trình tổng hợpï tác nhân quang hoạt 2-O-
(2-hydroxypropyl)-

-CD với hiệu suất 62,7%; độ thế trung bình
khoảng 6,3 và độ tinh khiết > 97%.
- Đã xây dựng được quy trình tổng hợp tác nhân quang hoạt 2-O-
(2-hydroxybutyl)-

-CD với hiệu suất 61,5%; độ thế trung bình
khoảng 5,3 và độ tinh khiết > 97%.

3
- Đã tiêu chuẩn hóa hai sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD
và 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD. Trong đó, 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-
CD hiện nay chưa được thương mại hóa.
- Cung cấp đđầy đđủ các dữ liệu phổ NMR để giúp biện giải và xác


-CD và dẫn chất của

-CD.
1.3. Tương tác giữa đồng phân với tác nhân quang hoạt

4
1.4. Giới thiệu về một số dược chất quang hoạt: amlodipin,
nefopam, propranolol, ofloxacin, ketoconazol, miconazol,
promethazin.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Các dẫn chất của

-CD và các chế phẩm chứa đồng phân riêng lẻ
hay hỗn hợp racemic của các dược chất có tính quang hoạt như:
amlodipin besilat, propranolol hydroclorid, ofloxacin, ketoconazol,
miconazol nitrat, promethazin hydroclorid, nefopam hydroclorid.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Nguyên liệu - Dung môi, hóa chất - Trang thiết bò
- Dung môi, hóa chất sử dụng loại dùng cho tổng hợp, phân tích
và cho các loại thiết bò như: HPLC, CE,
- Các chất chuẩn đối chiếu do Viện Kiểm nghiệm thuốc TP.HCM
cung cấp.
- Thiết bò tổng hợp và thiết bò phân tích được trang bò tại Viện
Kiểm nghiệm thuốc TP.HCM, Viện hóa học - Viện Hàn lâm khoa
học Việt Nam.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.2.1. Tổng hợp dẫn chất

mảnh: 50 eV. Tốc độ dòng: 0,5 ml/phút. Nhiệt độ cột: 40
o
C. Khí
nitơ (nhiệt độ, tốc độ, áp suất phun hơi): 300
o
C, 7 lít/phút, 30 psi.
Nhiệt độ buồng đốt: 100
o
C.
- NMR: được đo trong dung môi methanol (CD
3
-OD), pyridin
(C
6
D
5
N).
Dựa vào phổ
1
H-NMR để xác đònh độ thế trung bình (DS).
Tính hiệu suất phản ứng
2.2.2.2. Tiêu chuẩn hóa HP-

-CD và HB-

-CD tổng hợp
Tính chất: dựa vào cảm quan xác đònh trạng thái, màu, mùi của
sản phẩm.
Độ tan: theo quy đònh chung của DĐVN IV.
Đònh tính

Pha động: nước. Tốc độ dòng: 0,5 ml/phút. Đầu dò: RI. Nhiệt độ
cột: 40
o
C. Thể tích tiêm: 20 µl. Nồng độ đo: 2%.
- Đánh giá phương pháp: nội dung đánh giá được tham khảo
theo hướng dẫn của ICH (International Conference on
Harmonization) ban hành vào tháng 11 năm 2005.
2.2.2.3. Khảo sát độ ổn đònh của HP-

-CD và HB-

-CD
Kiểm tra độ ổn đònh của sản phẩm bằng cách bảo quản ở nhiệt độ
25
o
C  2
o
C, độ ẩm 75%  5%. Sau các thời điểm 3, 6, 9, 12 và 24
tháng kiểm tra lại các chỉ tiêu: tính chất, pH, độ tinh khiết và độ
chọn lọc đồng phân.
2.2.2.4. ng dụng HP-

-CD và HB-

-CD để phân tích các chất
quang hoạt bằng phương pháp điện di mao quản
Khảo sát điều kiện tách các hỗn hợp racemic: miconazol,
nefopam, amlodipin, ofloxacin, propranolol, promethazin,
ketocanazol. Khảo sát pH và nồng độ dung dòch điện ly nền, bản
chất và nồng độ tác nhân quang hoạt, bản chất và nồng độ dung

3.1.1.1. Tổng hợp 2-O-[(RS)-2-hydroxypropyl]-

-CD

-CD phản ứng với 1,2-propylen oxyd theo tỷ lệ 1:25 trong môi
trường NaOH 0,4 M ở 0
o
C - 5
o
C trong 5 giờ, sau đó tiếp tục phản
ứng ở 25
o
C  2
o
C. Phản ứng được thực hiện trong vòng 24 giờ.
Hỗn hợp sau phản ứng được trung hòa bằng dung dòch acid
hydrocloric 20%. Bay hơi nước, cắn được hòa trong một lượng tối
thiểu ethanol. Lọc loại muối, tủa bằng aceton, loại aceton. Tủa
được sấy dưới áp suất giảm ở 80
o
C. Hiệu suất sau khi tinh chế
khoảng 62,7%. Nhiệt độ nóng chảy: từ 250
o
C đến 255
o
C.
 
20
D


);
3,887 (H
3
); 3,974 (H
8
); 4,020 (H
2
); 5,012 (H
1
). Phổ
13
C-NMR (125
MHz): 103,656 (C
1
); 82,904 (C
4
); 78,686 (C
7
); 74,679 (C
3
); 73,909
(C
2
); 73,571 (C
5
); 67,259 (C
8
); 61,174 (C
6
); 19,504 (C

O
CH
2
C
HCH
3
O
7
OH
1
2
3
4
5
6
7
8 9

9
Dữ liệu phổ IR, MS, phổ NMR cho thấy sản phẩm có cấu trúc của
2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD
3.1.1.2. Tổng hợp 2-O-[(S)-2-hydroxypropyl]-

-CD
Thực hiện theo mục 3.1.1.1 nhưng thay 1,2-propylen oxyd bằng
(S)-(-)-1,2-propylen oxyd. Hiệu suất sau khi tinh chế khoảng
61,5%. Nhiệt độ nóng chảy: từ 252
o


-CD

-CD phản ứng với 1,2-butylen oxyd theo tỷ lệ 1:25 trong môi
trường NaOH 0,4M và tiến hành như mục 3.1.1. Hiệu suất khoảng
61,5%. Nhiệt độ nóng chảy: từ 256
o
C - 260
o
C.
 
20
D

= +118,6
o
.
Độ thế trung bình khoảng 5,3.
Phổ IR (KBr),

(cm
-1
): có các số sóng hấp thụ đặc trưng của
nhóm chức O-H (3405), C-H (2933), C-O (1031).
Phổ khối (m/z): 1477
Phổ NMR (CD
3
-OD,

(ppm))

4
); 76,543 (C
7
); 74,621 (C
3
); 74,123 (C
2
); 73,626
(C
5
); 72,691 (C
8
); 61,743 (C
6
); 27,167 (C
9
); 10,336 (C
10
).
Từ dữ liệu phổ IR, MS, phổ NMR cho thấy sản phẩm có cấu trúc
của 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD

10

O
HO
O
CH
2
C
HCH
2
C
H
3
O
7
O
H
O
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Không quá 20 ppm.
Cắn sau khi nung
Không quá 0,1%.
Độ tinh khiết
 97,0% tính theo chế phẩm nguyên trạng.
Độ thế
Từ 6,0 đến 7,0.
Bảng 3.10. Tóm tắt tiêu chuẩn cơ sở của HB-

-CD
Chỉ tiêu
Mức chất lượng
Tính chất
Bột trắng hoặc gần như trắng.
Dễ tan trong nước và methanol.
Đònh tính
Phải có phổ đặc trưng của 2-O-(2-
hydroxybutyl)-

-CD.
Độ trong và màu sắc
Dung dòch chế phẩm phải trong và không
màu.
pH
Từ 8,7 đến 10,0.
Góc quay cực riêng
Từ +115
o
đến +120
o

đònh và khả năng tách đồng phân đối với các dược chất so với thời
điểm ban đầu vẫn không thay đổi

Bảng 3.11. Kết quả khảo sát độ ổn đònh của HP-

-CD
Chỉ tiêu
Số tháng

0
3
6
9
12
24
Tính chất
Đạt yêu cầu thời điểm 0
pH
8,16
8,47
8,44
8,32
8,32
8,26
Độ tinh khiết (%)
98,55
97,97
98,01
98,21
97,85


13
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát độ ổn đònh của HP-

-CD và HB-

-
CD đối với độ chọn lọc đồng phân của một số dược chất quang
hoạt
Tác nhân
quang
hoạt
Hoạt
chất
Độ phân giải (R
S
)
0
tháng
3
tháng
6
tháng
9

2,57
2,73
2,68
2,36
2,41
2,68
PRL
1,73
1,89
1,74
1,71
1,80
1,68
PRM
0,71
0,67
0,58
0,63
0,73
0,79
KET
1,10
0,98
1,15
0,89
1,20
1,26
HB-

-CD

1,69
1,70
1,67
1,89
1,74
PRM
1,75
1,67
1,79
1,83
1,62
1,67
KET
2,67
2,45
2,51
2,52
2,49
2,60
. 3.4. Ứng dụng HP-

-CD và HB-

-CD để phân tích các chất
quang hoạt bằng phương pháp điện di mao quản
3.4.1. Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến độ chọn lọc đồng
phân:
Điều kiện cố đònh: cột silica nung chảy, đường kính trong 50 µm,
chiều dài tổng cộng 63,5 cm và chiều dài hiệu quả 54 cm. Điện
thế: 20 kV. Nhiệt độ mao quản: 25

pH
DMHC (%)

-CD
(mM)
HP-

-
CD
(mM)
HB-

-
CD
(mM)
MeCN
MeOH
MIC
50
2,5 2
2
30
30
PRL
50
2,5

20

30
20
PRM
100
2,5

20 30
KET
50
3,0



-CD và HB-

-CD. Hỗn hợp
racemic của promethazin, ketoconazol chỉ tách được với tác nhân
HB-

-CD.
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN
Để tổng hợp dẫn chất

-CD đã sử dụng nguyên liệu

-CD loại
dược dụng của Trung Quốc. Phổ
1
H-NMR và
13
C-NMR của

-CD
(được đo trong DMSO), nhằm kiểm tra nguyên liệu đồng thời có
số liệu đònh hướng cho việc kiểm tra cấu trúc của các dẫn chất
tổng hợp.
Phổ
1
H-NMR: 5,702 (H
1
); 3,671 (H
2

thông thường. Do cấu trúc của

-CD có dạng hình nón cụt nên các
carbon cũng như proton ở từng mắt xích dù cùng vò trí (2 hoặc 3, 4,
) cũng không còn tương đương cộng hưởng từ nữa vì chúng khác
nhau về đònh vò không gian.
4.1. Tổng hợp dẫn chất

-CD
4.1.1. Tổng hợp 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD
Theo công bố của tác giả Seung H. C. và cộng sự, cho thấy với tỷ
lệ phản ứng giữa

-CD và propylen oxyd là 1:25, thực hiện ở nhiệt
độ phòng trong 24 giờ trong môi trường NaOH 0,4 M sẽ tạo dẫn
chất 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD có độ thế khoảng 4,01. Kết quả
khảo sát cho thấy với tỷ lệ 1:25 phản ứng ở điều kiện 0
o
C - 5
o
C
trong 24 giờ sẽ cho sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD có
hiệu suất 62,7% và độ thế khoảng 6,3.
Xác đònh cấu trúc

-CD.
Tuy nhiên,

-CD có rất nhiều tâm phản ứng trong phân tử, nên
khó khống chế điều kiện phản ứng để tạo thành một sản phẩm duy
nhất sau phản ứng. Do đó, khi tiến hành phản ứng trong môi
trường NaOH 0,4 M, ngoài sản phẩm thế chính ở vò trí OH của C
2

còn có thể lẫn các sản phẩm thế ở C
3
và C
6
. Ngoài ra, sản phẩm
cũng có thể là một hỗn hợp của các sản phẩm có độ thế khác
nhau. Trong quá trình tinh chế, cũng không thể loại được các sản
phẩm này.
Để xác đònh các mối tương quan giữa carbon và các proton, các dữ
liệu phổ NMR của sản phẩm 2-hydroxypropyl-

-CD được đo trong
pyridin C
6
D
5
N để giảm bớt ảnh hưởng của các tín hiệu OH.
Như vậy, trên dữ liệu phổ
13
C-NMR của sản phẩm 2-O-(2-
hydroxypropyl)-

nếu có vào C
3
thì không đáng kể vì H
6
hoàn toàn không có tương
quan HMBC và COSY với H
7
, H
5
, C
7
, C
5
. Còn vò trí C
3
vì tín hiệu
quá gần C
2
nên có thể có sự lẫn khi khảo sát pic tương quan. Vì

18
vậy, để giúp khẳng đònh cấu trúc của sản phẩm tổng hợp, có thể so
sánh với phổ của sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD thương
mại đo trong cùng điều kiện và cùng dung môi pyridin C
6
D
5
N.

][
D

của
2-O-[(S)-2-hydroxypropyl]-

-CD và 2-O-[(R)-2-hydroxypropyl]-

-
CD trái dấu.
Bảng 4.6. Bảng so sánh độ thế và
20
][
D

của HP-

-CD.

HP-

-CD
(S) HP-

-CD
(R) HP-

-CD
Độ thế
6,30

Kết quả phổ
1
H-NMR cho thấy không có sự khác nhau về độ dòch
chuyển hóa học giữa các nhóm thế 2-O-(2-hydroxypropyl)-, 2-O-
[(S)-2-hydroxypropyl]-, và 2-O-[(R)-2-hydroxypropyl.
Ngoài ra, do góc quay mặt phẳng phân cực là tổng giá trò góc quay
của tất cả carbon bất đối trong phân tử nên theo kết quả của bảng

19
4.6. cho thấy không có sự racemic hóa trong quá trình phản ứng.
Ngoài ra, dựa theo các tài liệu đã được công bố trên thế giới, sản
phẩm 2-O-[(S)-2-hydroxypropyl]-

-CD và 2-O-[(R)-2-
hydroxypropyl]-

-CD tạo thành sẽ tương ứng với nguyên liệu ban
đầu (S)-(-)-1,2-propylen oxyd, (R)-(+)-1,2-propylen oxyd.
4.1.3. Tổng hợp 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD
Theo công bố trong công trình của tác giả Yunhe.W. và cộng sự tỷ
lệ phản ứng giữa

-CD và butylen oxyd khoảng 1:10 và phản ứng
được thực hiện ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ sẽ cho sản phẩm có
hiệu suất khoảng 40,8% và độ thế khoảng 3,07. Kết quả thăm dò
điều kiện cho thấy để sản phẩm có hiệu suất khoảng 61,5% và độ
thế khoảng 5,3 thì phản ứng được tiến hành ở 0
o

C-NMR và
1
H-NMR của
2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD. Đó là sự xuất hiện thêm pic của
nhóm -CH
2
- trên phổ
13
C-NMR. Như vậy, đã chứng minh có sự
hiện diện của nhóm thế 2-hydroxybutyl.
Cũng như sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD, ở phổ HMBC
cũng đã chứng minh mạch liên kết 1-O-4 nhờ tương quan C
4
 H
1

và nhóm thế gắn vào khung đường glucose ở vò trí C
2
nhờ tương
quan COSY (2  7a, 7b).

20
2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD là sản phẩm chưa được thương mại
hóa. Khi so sánh phổ NMR của sản phẩm với phổ NMR của dẫn


-CD và (R)-HB-

-CD không được xây
dựng vì 1,2-(S)-(-)-propylen oxyd và 1,2-(R)-(+)-propylen oxyd
dùng để tổng hợp (S)-HP-

-CD và (R)-HB-

-CD rất đắt tiền, trong
khi đó sản phẩm tổng hợp ứng dụng trong phương pháp CE làm tác
nhân tách một số dược chất quang hoạt đã không có sự cải thiện
nổi bật so với khi dùng 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD.
4.3. Ứng dụng HP-

-CD và HB-

-CD để phân tích các chất
quang hoạt bằng phương pháp điện di mao quản
Một số dược chất thuộc các nhóm thuốc thông dụng như: kháng
sinh, kháng nấm, kháng viêm, chống dò ứng, tim mạch, đã có
những công trình nghiên cứu chứng minh dạng đồng phân riêng lẻ
có hoạt tính cao hơn hay ít tác dụng phụ hơn so với dạng racemic.
Hiện nay, trên thò trường dược phẩm đã có những chế phẩm ở
dạng đồng phân riêng lẻ: thuốc trò cao huyết áp S-amlodipin,
kháng sinh levofloxacin, Do đó, việc xây dựng phương pháp để

21

NMR. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp bằng sắc ký
lớp mỏng và đo các chỉ số hóa lý: điểm chảy, góc quay cực riêng.
- Xác đònh độ tinh khiết của sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-
CD và 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD tổng hợp bằng phương pháp
sắc ký lỏng hiệu năng cao: dẫn chất 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD
có độ tinh khiết khoảng 98,56% tính theo chế phẩm nguyên trạng.
Dẫn chất 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD có độ tinh khiết khoảng
98,06% tính theo chế phẩm nguyên trạng.
3. Tiêu chuẩn hóa tác nhân tổng hợp
3.1. Tiêu chuẩn hóa và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho tác nhân 2-
O-(2-hydroxypropyl)-

-CD

22
- Tính chất: bột trắng hoặc gần như trắng. Dễ tan trong nước và
methanol.
- Đònh tính: Chế phẩm phải có phổ đặc trưng của 2-O-(2-
hydroxypropyl)-

-CD.
- Độ trong và màu sắc: dung dòch chế phẩm phải trong và không

- Góc quay cực riêng:
 
20
D

từ +115
o
đến +120
o
.
- Giảm khối lượng do làm khô:  5%
- Kim loại nặng:  20 ppm.
- Cắn sau khi nung:  0,1%.
- Độ tinh khiết: phải  97% tính theo chế phẩm nguyên trạng.
- Độ thế: từ 5,0 đến 6,0.

23
Tiêu chuẩn cơ sở của HP-

-CD và HB-

-CD đã được thẩm đònh
tại Viện Kiểm nghiệm thuốc thành phố Hồ Chí Minh.
4. Ứng dụng tác nhân quang hoạt tổng hợp để phân tách các
chất quang hoạt bằng phương pháp điện di mao quản
Ứng dụng hai tác nhân quang hoạt 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD
và 2-O-(2-hydroxybutyl)-


phân quang học của promethazin và ketoconazol.
- Đánh giá các quy trình phân tích trên các chỉ tiêu: tính phù hợp
của hệ thống, tính đặc hiệu, tính tuyến tính, độ chính xác, độ đúng.
Tất cả các quy trình đã được thẩm đònh tại Viện Kiểm nghiệm
thuốc thành phố Hồ Chí Minh.

24
- Ứng dụng các quy trình đã được thẩm đònh để xác đònh các chế
phẩm ở dạng đồng phân riêng lẻ, xác đònh độ tinh khiết đồng phân
của các dạng chế phẩm cũng như các nguyên liệu làm thuốc.
ĐỀ NGHỊ
Các kết quả nghiên cứu đạt được nêu trên là cơ sở khoa học để
thực hiện các nghiên cứu tiếp theo:
- Tiếp tục ứng dụng hai tác nhân quang hoạt 2-O-(2-
hydroxypropyl)-

-CD và 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-CD để tách thêm
các dược chất quang hoạt khác bằng phương pháp điện di mao
quản.
- Sử dụng 2-O-(2-hydroxypropyl)-

-CD, 2-O-(2-hydroxybutyl)-

-
CD, 2-O-[(S)-2-hydroxypropyl]-

-CD, 2-O-[(R)-2-hydroxypropyl]-
