BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐỖ TRỌNG ĐẠI XÂY DỰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG
CEFACLOR TRONG HUYẾT TƯƠNG
BẰNG HPLC
HÀ NỘI - 2014
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
LỜI CÁM ƠN
*** Trước hết, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS.
Lê Đình
Chi
, đồng cảm ơn TS.
Đào Danh Sơn
, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài này.
Đồng thời, tôi cũng chân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên
trong bộ môn Hóa phân tích và độc chất - Trường Đại học Dược Hà Nội; Công ty cổ
phần tập đoàn Merap đã tận tình giúp đỡ và tạo những điều kiện thuận lợi nhất để tôi
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng, tôi xin phép được gửi những tình cảm sâu sắc và lòng biết ơn vô hạn
tới gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn giúp đỡ, động viên tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày 12 tháng 5 năm 2014
Đỗ Trọng Đại
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
STT
Ký hiệu/
Samples
Mẫu kiểm tra nồng độ
thấp
15 LLOQ Lower Limit of
Quantification
Nồng độ dưới giới hạn
định lượng
16 ULOQ Upper Limit of
Quantification
Nồng độ trên giới hạn
định lượng
17 MeCN Acetonitril
18 MeOH Methanol
19 TB Mean Trung bình MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………… 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN…………………………………… 2
1.1 Tổng quan về cefaclor…………………………………
2
1.1.1 Công thức hóa học……………………………………… 2
1.1.2 Tính chất Hóa Lý………………………………………… 2
1.1.3 Dược lý, Dược động học ………………………………… 2
1.2 Tổng quan về sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)…… 4
1.2.1 Cơ sở lý thuyết…………………………………………… 4
1.2.2 Một số đại lượng đặc trưng trong HPLC………………… 5
1.2.3 Ứng dụng của HPLC…………………………………… 7
2.2.2
Xây dựng quy trình chiết cefaclor trong huyết tương…
19
2.2.3
Xác định điều kiện sắc ký…………………………………………
21
2.2.4
Thẩm định phương pháp phân tích…………………………….
19
2.2.4.1
Tính đặc hiệu chọn lọc………………………………………………
19
2.2.4.2
Đường chuẩn và khoảng tuyến tính……………………………
19
2.2.4.3
Giới hạn định lượng dưới (LLOQ)……………………………
20
2.2.4.4
Độ đúng, độ lặp lại…………………………………………………….
20
2.2.4.5
3.3 Bàn luận…………………………………………………. 36
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT…………………… 38
4.1 Kết luận………………………………… 38
4.2 Đề xuất…………………………………………………
39
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG KHÓA LUẬN
Bảng 1.1 Một số quy trình định lượng cefaclor (trong dịch sinh học) bằng
HPLC
Bảng 2.1. Các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.2. Các thuốc thử và dung môi sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.3. Các mẫu huyết tương trắng sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.4. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.5. Cấu hịnh hệ thống HPLC Agilents 1260
Bảng 2.6. Cách chuẩn bị đường chuẩn mẫu huyết tương tự tạo
Bảng 2.7. Cách chuẩn bị mẫu QC
Bảng 3.1. Bảng so sánh các thông số của píc cefaclor trong dung dịch 10
µg/mL với các chất tạo cặp ion khác nhau
Bảng 3.2. Sự tương quan giữa nồng độ và đáp ứng píc của cefaclor trong
huyết tương
Bảng 3.3. Kết quả xác định giới hạn dưới LLOQ
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát độ đúng, độ lặp lại trong ngày
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát độ đúng, độ lặp lại khác ngày
Bảng 3.6.Kết quả khảo sát hiệu suất chiết cefaclor
Cefaclor là kháng sinh cephalosporin thế hệ thứ hai, có nhiều ưu điểm
nổi bật như tác dụng mạnh trên vi khuẩn Gram (-) và bền với các men -
lactamase của vi khuẩn, do vậy có thể tránh được sự đề kháng
thuốc Cefaclor được sử dụng trong các trường hợp nhiễm vi khuẩn nhạy cảm
với thuốc, điều trị viêm nhiễm trùng đường hô hấp trên, nhiễm khuẩn tai mũi
họng, đặc biệt là viêm tai giữa, viêm xoang [5]. Ngày nay cefaclor đã được
sản xuất trong nước dưới dạng bào chế viên nang như viên nang cefaclor
Stada 250 mg của công ty STADA Việt Nam, viên nang Mekocefaclor 250
công ty Cổ phần Hóa-Dược Mekophar Cefaclor cũng là thuốc có tên trong
Danh mục các dược chất yêu cầu báo cáo số liệu thử tương đương sinh học
khi đăng ký thuốc do Bộ y tế ban hành [6].
Tại Việt Nam đã công bố quy trình xử lý mẫu và định lượng cefaclor
trong huyết tương người tình nguyện bằng HPLC [8]. Tuy nhiên, việc áp
dụng tại quy mô phòng thí nghiệm vừa và nhỏ, cơ sở vật chất còn thiếu thốn
tại các Trung tâm Kiểm nghiệm Dược Mỹ phẩm tuyến tỉnh và các công ty sản
xuất thuốc trong nước là còn khó khăn. Hướng tới mục tiêu nâng cao chất
lượng và hiệu quả điều trị của thuốc cefaclor sản xuất trong nước thì các đơn
vị kiểm nghiệm đều muốn được chủ động phân tích, giám sát nồng độ
cefaclor trong huyết tương người.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“Xây dựng phương pháp định lượng cefaclor trong huyết tương bằng sắc
ký lỏng hiệu năng cao” với 2 mục tiêu chính:
1. Xây dựng phương pháp xử lý mẫu, khảo sát điều kiện sắc ký và định lượng
cefaclor trong huyết tương bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao.
2. Thẩm định phương pháp đã xây dựng.
2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
cefaclor trong huyết tương bằng phương pháp chiết lỏng - lỏng là khó khăn.
- Cefaclor hấp thu bước sóng UV có λ
max
= 263 nm, do vậy có thể định
lượng cefaclor bằng HPLC với detector tử ngoại [3],[12],[20].
- Ổn định pH 2,5 - 4,5 [7],[9],[12],[16].
1.1.3. Dược lý, dược động học
*Dược động học:
Cefaclor được hấp thu tốt khi uống lúc đói. Với liều 250 mg và 500 mg
uống lúc đói, C
max
đạt 13 µg/mL sau 60 phút.
3
- Thời gian bán thải của cefaclor trong huyết tương từ 30-60 phút. Chức
năng thận mất hoàn toàn thì thời gián bán thải kéo dài thêm 2, 3 đến 22, 8 giờ.
- Cefaclor phân bố rộng rãi khắp cơ thể, đi qua nhau thai và bài tiết trong
sữa mẹ ở nồng độ thấp.
- Cefaclor thải trừ nhanh qua thận, 85% liều sử dụng được thải trừ qua
nước tiểu ở dạng không đổi trong vòng 8giờ, phần lớn thải trừ trong 2 giờ đầu.
- Tương tác thuốc: Probenecid làm chậm bài tiết cefaclor, một số ít
cefaclor được đào thải qua thẩm tách máu [4], [5], [12].
*Chỉ định
- Điều trị các nhiễm khuẩn đường hô hấp do các vi khuẩn nhạy cảm, đặc
biệt sau khi dùng các kháng sinh thông thường mà thất bại.
- Viêm tai giữa cấp, viêm xoang cấpm viêm họng viêm amidan tái phát.
- Viêm phổ viêm phế quản mạn trong đợt diễn biến.
- Nhiễm khuẩn đường tiết niệu dưới không biến chứng (viêm bàng
quang).
- Nhiễm khuẩn da và phần mềm do Staphylococus aureus nhạy cảm và
này với pha tĩnh và pha động. Thứ tự rửa giải các chất ra khỏi cột vì vậy phụ
thuộc vào các yếu tố như bản chất của pha tĩnh, độ phân cực của pha động,
pH, nhiệt độ…
Các chất sau khi ra khỏi cột sẽ được phát hiện bởi Detector và sẽ được
chuyển sang bộ phận xử lý kết quả [1]
* Nguyên tắc cấu tạo chung của một máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Hình 1. 1 .Sơ đồ khối của một máy sắc ký lỏng hiệu năng cao.
Hệ thống cấp
dung môi
Bơm Bộ phận tiêm mẫu Bộ phận điều nhiệt
Cột sắc
ký
Detector
Hệ thống thu nhận
dữ liệu
(PC/Recorder)
Trong đó: K: hệ số phân bố.
C
s:
nồng độ chất tan trong pha tĩnh
C
m
: nồng độ chất tan trong pha động
Hệ số phân bố khác nhau càng nhiều, khả năng tách 2 chất càng lớn.
*Thời gian lưu (retention time, t
R
):
Thời gian lưu của một chất tan là thời gian từ lúc tiêm mẫu thử tới khi
xuất hiện đỉnh của chất tan trên sắc ký đồ, là thông tin về mặt định tính. Trong
-HCl
6
một điều kiện sắc ký nhất định, thời gian lưu là một hằng số đối với một chất
tan. Nếu t
R
nhỏ quá thì sự tách kém, nếu t
R
quá lớn thì píc bị loãng, thời gian
phân tích kéo dài [1].
*Thể tích lưu (retention volum, V
R
):
V
R
của một chất tan là thể tích của lượng pha động bị đẩy ra khỏi cột từ
=
=
=
Theo quy ước B là chất bị lưu giữ mạnh hơn A nên
>1
Để tách riêng 2 chất thường chọn
trong khoảng 1,05 - 2,0.
Nếu
quá lớn thời gian phân tích sẽ dài [1], [2]
*Số đĩa lý thuyết N:
Trong đó: t
R1,
t
R2
: thời gian lưu của 2 đỉnh 1 và 2
W
1:
chiều rộng của đỉnh 1
W
2
: chiều rộng của đỉnh 2
Độ phân giải R
s
thể hiện 2 yếu tố như độ nhọn và khoảng cách giữa các
đỉnh pic, thường yêu cầu R
s
≥ 5.
1.2.3. Ứng dụng của HPLC:
*Ứng dụng trong phân tích định tính:
Sắc ký đồ cho ta thời gian lưu hoặc vị trí trên pha tĩnh của chất phân
tích; cùng với các điều kiện sắc ký là những thông tin giúp người phân tích
khẳng định sự có mặt của chất phân tích trong mẫu.
Định tính bằng sắc ký phối kết hợp với quang phổ hồng ngoại hoặc kết
hợp với khối phổ để cho kết quả chắc chắn hơn. Phổ sắc ký nhận biết sự vắng
mặt của một chất nào đó trong hỗn hợp; do đó ứng dụng để kiểm tra tạp chất
treong mẫu. Trên sắc ký đồ không có pic tại thời gian lưu của tạp chất (dùng
chất đối chiếu) khi chạy sắc ký trong cùng điều kiên.
*Ứng dụng trong phân tích định lượng:
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của HPLC giúp định lượng nhiều loại
hợp chất khác nhau. Có thể xác định nồng độ chưa biết của một chất trong
mm; 5 µm).
Detector UV
265 nm
MeOH : THF : Đệm
(1g
Na.heptansulfonat +
5ml T.E.A/1L nước,
chỉnh pH 2,3) =
(16:4:80).
Tốc độ dòng: 1,4
mL/phút
Chiết SPE
Hoạt hóa: 2mL MeOH +
2mL nước cất. Rửa giải:
MeOH bốc hơi dung môi
hòa tan cắn trong pha
động.
[12]
Cột RP 18
(4x 100mm,
7µm )
MeCN:đệm
phosphate pH 7 =
(10: 90).
Tốc độ dòng : 1,0
mL/phút
Tạo dẫn xuất sau cột
với Fluorescamin
trong MeCN
MeOH - Nước - Acid
fomic = (80:20: 1)
Tốc độ dòng : 0,5
mL/phút
Tủa protein với hỗn hợp acid
fomic: MeOH. Chiết SPE
0,5mL plasma + 100 µL IS
Chiết SPE
[8]
Cột Gemini
C18, 5 µm;
Pha động: MeCN:
MeOH: Đệm
Tủa protein bằng acid
pecloric, chiết loại tạp bằng
10 Bảng 1.1: Một số quy trình định lượng cefaclor trong dịch sinh học bằng
HPLC
Nhận xét:
- Điều kiện sắc ký:
Đa số các tài liệu tham khảo đều sử dụng cột sắc ký pha đảo như C8,
C18 với hệ dung môi pha động chứa MeOH hoặc MeCN phối hợp với hệ đệm
phosphate, phân tích trên máy HPLC - Detector UV. Với điều kiện sắc ký như
trên có thể dễ dàng áp dụng ở quy mô phòng thí nghiệm kiểm nghiệm vừa và
nhỏ của các nhà máy xí nghiệp sản xuất cũng như trung tâm kiểm nghiệm
dược mỹ phẩm tuyến tỉnh.
- Phương pháp xử lý mẫu:
Do cefaclor có hệ số cân bằng dầu nước bằng 0,35 nên khó dùng
0.2 M (pH
3.2 ± 0.05 điều chỉnh
bởi axit phosphoric):
MeOH tỷ lệ 70:30.
Tốc độ dòng: 1,0
mL/phút
Tủa protein. 500 µl huyết
tương +, 100 µl IS (cefaclor)
nồng độ (5 µg/mL) + 400 µL
MeOH ly tâm, lấy dịch lọc
tiêm sắc ký
11
Đối với quy trình xử lý mẫu bằng chiết SPE, hoặc tạo dẫn xuất trước và
sau cột, sử dụng detector quang hóa… tương đối phức tạp và chi phí cao.
Trong điều kiện phòng thí nghiệm ở nước ta việc áp dụng phương pháp này
thực tế còn gặp nhiều khó khăn do ít phòng thí nghiệm có đủ kinh phí để mua
cột, trang thiết bị chiết pha rắn và kinh nghiệm sử dụng phương pháp chiết cột
pha rắn còn hạn chế.
Trên cơ sở tham khảo các phương pháp định lượng đã được công bố,
chúng tôi dự kiến xây dựng phương pháp định lượng cef trong huyết tương
người chọn quy trình xử lý mẫu là tủa protein và sử dụng máy HPLC detector
UV có độ đúng, độ chính xác phù hợp với nghiên cứu.
1.3. Thẩm định phương pháp phân tích trong dịch sinh học [7], [8], [19]
1.3.1. Khái niệm:
Thẩm định một phương pháp phân tích dược chất sinh học là quá trình
xác định bằng nghiên cứu trong phòng thí nghiệm những đặc điểm đặc trưng
của phương pháp để đảm bảo phương pháp đó đạt yêu cầu với các ứng dụng
phân tích thực tế.
và điểm có nồng độ cao nhất.
*Giới hạn định lượng dưới LLOQ
Giới hạn định lượng dưới thể hiện độ nhạy, độ chính xác, độ đúng của
phương pháp.
Giá trị LLOQ thường nằm trong khoảng 1/30-1/10 C
max
Nồng độ chuẩn thấp nhất trên đường chuẩn được chấp nhậ LLOQ khi thỏa
mãn các điều kiện sau:
- Đáp ứng của mẫu LLOQ phải gấp ít nhất 5 lần đáp ứng của mẫu trắng
tại cùng thời gian lưu
- Độ đúng phải bằng 80% - 120% so với nồng độ thực.
- Độ chính xác thể hiện bằng giá trị RSD % khi tiến hành phân tích trên
ít nhất 5 mẫu LLOQ độc lập phải nhỏ hơn hoặc bằng 20% [8], [19]
*Độ đúng- Độ chính xác:
Độ đúng của phương pháp: là giá trị phản ánh độ gần sát của kết quả phân
tích thu được bằng phương pháp với giá trị của chất phân tích này.Giá trị này
nằm trong khoảng 85% - 115%, riêng tại các điểm gần giới hạn dưới có thể
trong khoảng 80%-120%.
13
Độ chính xác của phương pháp: là mức độ thống nhất giữa các kết quả
riêng biệt khi lặp lại quy trình phân tích nhiều lần trên cùng mẫu thử đồng
nhất. Độ chính xác được biểu thị bằng độ lệch chuẩn (SD) hoặc độ lệch chuẩn
tương đối (RSD). [8], [9].
Yêu cầu:
- Đối với độ chính xác trong ngày thì giá trị RSD % phải ≤15%.
- Đối với độ chính xác giữa các ngày thì giá trị RSD % phải ≤15%.
*Hiệu suất chiết:
Hiệu suất chiết hay tỉ lệ thu hồi hoạt chất là tỷ số giữa đáp ứng/nồng độ
lượng ở mỗi nồng độ phải nhỏ hơn hoặc bằng 15%.
+ Độ ổn đinh trong quá trình tiêm mẫu [8], [19].
15
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ
PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Điều kiện thực nghiệm và nội dung nghiên cứu
2.1.1. Điều kiện thực nghiệm
2.1.1.1. Nguyên liệu, hóa chất, dung môi
Nguyên vật liệu, dung môi, hóa chất và thuốc thử dùng trong nghiên
cứu được trình bày ở các bảng 2.1, 2.2 và 2.3
Bảng 2.1. Các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu
STT
Tên Mục đích
sử dụng
Nơi sản
xuất
Số kiểm
soát
Hàm lượng
nguyên
trạng
Độ
ẩm
1 Cefaclor Chuẩn VKNT TW 0309042 94,71% 5,06%
Lô mẫu Nơi cung cấp Hạn dùng Bảo quản
1 13PN07839
Viện huyết học-
truyền máu TW
24/06/2014 -40
0
C
2 13PN07842
Viện huyết học-
truyền máu TW
30/08/2014 -40
0
C
2.1.1.2. Dụng cụ, thiết bị
Các thiết bị chính và cấu hình hệ thống HPLC-Agilents dùng trong nghiên
cứu được trình bày ở các bảng 2.4 và 2.5
Bảng 2.4. Các thiết bị sử dụng trong nghiên
STT
Tên thiết bị Mục đích sử dụng Nơi sản xuất
1 Cân phân tích M204 Cân chuẩn
Metler toledo,
Thụy sĩ
2
Máy ly tâm
ROTOFIX 32A
Ly tâm mẫu Hettich, Đức
Bảng 2.5. Cấu hịnh hệ thống HPLC Agilents 1260
17
STT
Bộ phận Model Nơi sản xuất
1 Bơm 4 kênh 1260 Agilents, Đức
2 Autosampler 1260 Agilents, Đức
3 Detector UV-Vis-DAD 1260 Agilents, Đức
4 Buồng ổn nhiệt cột 1260 Agilents, Đức
5
Phần mềm điều khiển&xử lý kết
quả
1260 Agilents, Đức
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
* Xây dựng phương pháp định lượng cefaclor trong huyết tương bằng phương
pháp HPLC:
- Lựa chọn điều kiện chiết tách cefaclor: tiến hành khảo sát các cách xử
lý mẫu như: tủa protein trên các mẫu huyết tương tự tạo để lựa chọn phương
pháp xử lý mẫu thích hợp dựa trên các nguyên lý chiết mẫu.
- Lựa chọn điều kiện sắc ký, xây dựng phương pháp phân tích đảm bảo
phân tách cefaclor ra khỏi các thành phần tạp trong huyết tương, cho phép
định lượng cefaclor có trong mẫu với nồng độ chính xác thích hợp.
* Thẩm định phương pháp phân tích về các chỉ tiêu:
Tính đặc hiệu, chọn lọc, độ tuyến tính, độ đúng, độ chính xác, giới hạn
định lượng, hiệu suất chiết, độ ổn định của cefaclor trong huyết tương trong
các điều kiện (rã đông, cách ngày…).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Chuẩn bị mẫu huyết tương tự tạo chứa chuẩn cefaclor