^ BỘ Y TÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC D ư ợ c HÀ NỘI
NGUYỄN ĐỨC THỊNH
ĐỊNH LƯỢNG NGUYÊN Tố CHROM TRONG
THUỐC NANG MỂM và THUỐC v iê n n é n
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHổ HẤP THỤ
NGUYÊN TỬ
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ ĐẠI HỌC
KHOẢ 2000 - 2005
Người hướng dẫrú VGS. TSKH LÊ THÀNH PHƯỚC
ThS. HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG
Nơi thực hiệỉĩĩ Bộ môn vô cơTrường-ỡại học Bược Hà Hội
Phòng thí nghiêm trung tâm Trường Đại học
DượcHaNọi
Thời gian : 12/2004 - 05/2005
HÀ NỘI, 05- 2005
Di-
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT
ĐẶT VẤN ĐỂ 1
Phần 1 TỔNG QUAN 2
1.1 Tổng quan về nguyên tố chrom 2
1.1.1 Đại cương về nguyên tố chrom 2
1.1.2 Dược động học của nguyên tố chrom 2
1.1.3 Chức năng sinh học của nguyên tố chrom 4
1.1.4 Độc tính của nguyên tố chrom 7
1.1.5 Nguồn gốc và nhu cầu hàng ngày của cơ thể về 10
dẫn, giúp đõ tận tình của các thàỵ cô giáo, các cán bộ nhân viên ồộ môn Vô cơ
- Trưòng Dại học Dược Hà Nội, Phòng thí nghiệm trung tâm- Trưòng Dại học
Dược Hồ Nội. Với lòng kính trọng vồ biết ơn sâu sắc, tôi xin trân thành cảm ơn:
PGỔ.TỐKỈỈ. LÊ THÀNH PHƯỔC - Trưỏng bộ môn Vô cơ- Trưòng Dại học
Dược Hà Nội.
Thổ. HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG - ồộ môn vô cơ- Trưòng Dại học Dược
Hả Nội.
đã trực tiếp hưóng dẫn tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện vồ hoàn
thành khoá luận.
Tôi xin bàỵ tỏ lòng cảm ơn chân thành tố i:
Tô. Đ ỗ NGỌC THANH - Trưỏng phòng Phòng thí nghiệm trung tâm -
Trưòng Dại học Dược ĩĩà Nội,
PGỔ.TỖ. PHAN TUÝ - Trưòng Dại học Dược ỉĩả Nội.
Các cán bộ và nhân viên bộ môn Vô cơ - Trưòng Dại học Dược Hà Nội,
Cán bộ và nhân viên phòng thí nghiệm trung tâm- Trưòng Đại học Dược
Hồ Nội.
đã giúp đõ vả đóng góp những ý kiến quý báu cho tôi trong quá trình thực hiện
đề tồi.
Nhân dịp nảỵ tôi xin trân trọng cảm ơn các thàỵ cô giáo trong ban Giám
ỉliệu, phòng Dào tạo trưòng Dại học Dược ĩĩà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi để tôi hoàn thành khoá luận nà/.
Ãin trân trọng cảm ơn !.
Hà Nội, Ngồỵ 20 tháng 05 năm 2005.
6v. Nguyễn Dức Thịnh
AAS
Cr
Cr(III)
Cr(VI)
ESADDI
FAAS
dạng thuốc.
Hiện nay kỹ thuật AAS đang được sử dụng ngày càng rộng rãi vào lĩnh
vực kiểm nghiệm thuốc. Đây là một kỹ thuật có khả năng định lượng các
nguyên tố vi lượng chính xác cỡ nồng độ ppb (ng/ml).
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, kết hợp vói điều kiện máy móc và hoá
chất của bộ môn, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Định lượng nguyên tố Chrom trong các thuốc viên nang mềm, viên nén
bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử”
vói hai mục tiêu là:
- Xây dựng được quy trình định lượng nguyên tố Cr bằng phương pháp phổ
hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.
- Tiến hành áp dụng phương pháp vào khảo sát định lượng nguyên tố Cr
trong chế phẩm thuốc viên nang mềm và thuốc viên nén.
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nguyên tố Chrom
1.1.1. Đại cương về nguyên tố Chrom [10], [12], [13], [19], [20], [22]
Nguyên tố Cr ký hiệu là: Cr- tên quốc tế là: Chromium. Cr do nhà hoá
học người Pháp N.Vaquelin tìm ra vào năm 1798 từ một mẫu khoáng chì
(PbCr04). Cr là nguyên tố có nhiều thứ 21 trong lớp vỏ trái đất. Nguyên tố này
thường tồn tại ở dạng hợp chất, duy chỉ có ở một số mảnh thiên thạch nó tồn
tại ở dạng Cr°. Lúc đầu nguyên tố Cr được sử dụng trong ngành công nghiệp
(như luyện kim, hoá học, phẩm màu, sofn ) về sau khi khoa học phát triển nó
đã được sử dụng trong ngành y vói tác dụng phòng và điều trị bệnh [13], [19].
Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố, nguyên tố Cr nằm trong
nhóm VIB cùng nhóm với Mo, w. Nguyên tố Cr đứng số thứ tự 24, có nguyên
tử khối là 51,996. Cấu hình electron của nguyên tử Cr là:
ls^2s^2p^3s^3p^3d^4s^ Nguyên tố Cr có thể tồn tại ở các trạng thái oxy hoá từ
Cr°- Cr^, nhưng phổ biến và chủ yếu là: Cr^^,Cr^^,Cr'^^[13], [24].
Vào những năm 1930, ở Đức, người ta đã chú ý đến mối liên quan giữa
những người công nhân làm việc trong ngành công nghiệp sản xuất sơn với
chứng minh rằng các carbohydrat (như tinh bột) đã làm tăng khả năng hấp
thu Cr trong khi đường đơn không có tính chất này. Một số chất có khả năng
làm giảm sự hấp thu của Cr như kẽm, sắt [19]. Đã có nghiên cứu chứng
minh được khi phụ nữ mang thai dùng viên sắt có thể làm mất cân bằng Cr
trong cơ thể. Song đến nay vẫn chưa có bằng chứng nào chắc chắn chứng
minh được ảnh hưởng có hại này [19], [22].
> Phân bố và chuyển hoá [13], [19], [22].
Sau khi vào cơ thể, Cr liên kết vói Transferrin và Albumin trong hệ tuần
hoàn. Một số nghiên cứu gần đây đã chứng minh khi vị trí liên kết với sắt trên
Transferrin và Albumin còn trống chúng có thể liên kết và vận chuyển Cr.
Trong cơ thể ngoài 2 chất trên vẫn còn một số loại có khả năng vận chuyển Cr
như: Lipoprotein, ị3 - globulin, Y - globulin [13], [19]
Sau đó Cr được biến đổi thành dạng hữu cơ và được dự trữ tại các mô
của cơ thể. Ngoại trừ phổi, Cr dự trữ trong các mô khác của cơ thể giảm theo
độ tuổi. Nồng độ Cr trong bạch cầu, gan, thận, não thấp hofn trong máu. Cr có
khả năng đi qua nhau thai [13], [22].
> Thải trừ [13], [19]
Phần lớn Cr thải trừ qua đường tiết niệu. Cr không tái hấp thu ở ống
thận. Trên một số bệnh nhân bị đái tháo đường, có sự tăng hấp thu Cr, song
kèm theo đó là quá trình tăng thải trừ Cr ở thận [13].
Lượng Cr thải trừ trên một người trưởng thành bình thường là: 2-10 |Lig
/lít nước tiểu khi ăn 30-100 |Xg/ngày. Thòi gian bán thải của Cr là: 15-41 h
[19].
Ngoài thải trừ qua đường tiết niệu, Cr còn thải trừ qua đường mật
(10%), tóc, móng, mồ hôi, sữa mẹ [19].
1.1.3. Chức năng sinh học của Chroiii [3], [4], [12], [13], [16], [19], [20],
[22], [23], [26]
Cr cần cho quá trình chuyển hoá bình thường của glucose, lipid,
cholesterol. Nhưng để có hoạt tính sinh học như vậy Cr phải tồn tại ở dạng
Cr(III). Bình thường Cr(III) nằm trong cơ thể dưới dạng liên kết với Protein và
Trong những nghiên cứu gần đây của Ravina và đồng sự đã chứng
minh tác dụng của Cr làm cho tình trạng dung nạp glucose tốt lên khi sử dụng
Chrom picolinat vói liều óOO^^Vngày Đồng thời trong các thí nghiệm này tác giả
đã chứng minh được khả năng điều hoà đường huyết của Cr đối với người bị
tiểu đường do sử dụng Glucocorticoid. Trong nghiên cứu, tác giả đã gây tiểu
đường bằng nghiệm pháp Glucosteroid, sau đó cho sử dụng Cr. Kết quả cho
thấy lượng glucose trong máu đã giảm đi rõ rệt (từ xuống còn
8,3"'"’°Vi sau khi sử dụng Chrom picolinat với liều 600^Vngày) [3]> [22].
• Chrom vói insulin
Tác dụng điều hoà đường huyết của insulin phụ thuộc vào khả năng liên
kết của insulin với receptor của nó. Qua nhiều thí nghiệm khác nhau, các nhà
khoa học đã chứng minh được Cr có khả năng làm tăng liên kết giữa insulin và
receptor. Bên cạnh đó Cr còn có khả năng làm tăng số lượng receptor của
insulin [3], [19], [22]. Ngoài ra Cr có thể tác động lên 2 enzym là: Tyroxine
kinase và Tyroxine phosphatase. Hai enzym này có tác dụng thúc đẩy 2 quá
trình Phosphoryl hoá và Dephosphoryl hoá (là 2 quá trình giúp chuyển insulin
từ dạng không hoạt động thành dạng hoạt động và ngược lại) [3], [13], [19],
[22] (Phụ lục 2).
• Chrom và dược liệu điều trị bệnh tiểu đường
Đây là một phát hiện mới. Đã có nhiều nhà khoa học tiến hành nghiên
cứu về dược liệu có khả năng điều trị tiểu đường và họ đã phát hiện ra nhiều
dược liệu như vậy. Qua các nghiên cứu khác về dược liệu này ngưòi ta nhận ra
rằng, những dược liệu có khả năng điều trị bệnh tiểu đường có hàm lượng Cr
gấp 3 lần hàm lượng này trong các dược liệu khác không có khả năng điều trị
tiểu đường và sống trong cùng điều kiện [22].
> Chrom với bệnh lý tim mạch [4], [13], [19], [22]
Như đã nói trên, Cr có khả năng tham gia quá trình chuyển hoá lipid. Cr
có khả năng làm giảm lượng lipid trong máu, làm giảm tổng lượng mỡ trong
cơ thể, làm tăng tỷ số HDL-cholesterol/ LDL-cholesterol. Chính vì vậy mà Cr
có khả năng phòng và phối hợp điều trị trong các bệnh về tim mạch như vữa
cho thấy mối quan hệ giữa việc phát triển tỷ lệ bị hen với những công nhân
thường xuyên phải tiếp xúc vói Cr- đặc biệt là Cr(VI) [19].
• Trên phổi: Cr gây kích ứng mạnh trên đường hô hấp. Nó có thể gây ra
xung huyết, viêm loét trên màng nhầy của đường hô hấp. Ngoài ra nếu hít phải
Cr vào trong đường hô hấp có thể gây ra co thắt phế quản .[13], [19].
• Trên thận: Cr(VI) ở liều cao có thể gây ra hoại tử ống thận cấp, làm
thay đổi và suy giảm chức năng thận. Đang có những nghi ngờ về mối liên hệ
giữa việc suy giảm chức năng thận với việc công nhân thường xuyên phải làm
việc trong môi trưòmg có hàm lượng Cr vượt quá mức cho phép [19].
• Trên gan: Viêm gan xuất hiện sau khi bị ngộ độc cấp liều lớn Cr(VI).
Qua xét nghiệm tử thi các bệnh nhân trên thấy có sự suy giảm chức năng gan
đồng thòi nồng độ của Cr trong gan tăng cao hơn 20 lần ở các mô khác [13],
[19].
> Khả năng gây ung thư [13], [19], [22], [26]
Theo tổ chức nghiên cứu về ung thư quốc tế (The International Agency
for Research an Cancer - lARC), Cr được xếp là một trong những yếu tố có
thể gây ung thư cho người và động vật. Đã có nhiều nghiên cứu về mối quan
hệ giữa tỷ lệ người bị ung thư với những người làm việc trong môi trường
thường xuyên phải tiếp xúc vói Cr. Kết quả của các nghiên cứu đã cho thấy
trung bình nguy cơ ung thư phổi tăng từ 30-40% trên những người thường
xuyên tiếp xúc với Cr(VI) [19]. Một số nghiên cứu khác đã chứng minh rằng
tỷ lệ người bị ung thư khi tiếp xúc với Cr(VI) cao hơn rất nhiều so với người
tiếp xúc với Cr(III) [13], [19], [26].
> Ngộ độc mạn [19]
Việc tiếp xúc lâu dài với Cr ngay trong hàm lượng thấp cũng có thể gây
ra một số tình trạng bệnh lý về đường hô hấp như viêm họng, viêm mũi, viêm
thanh quản, polyp mũi, viêm phế quản ngoài ra nó có thể gây ra một số tình
trạng bệnh ở mắt như viêm màng kết, chảy nước mắt, có thể làm giảm thị
lực .Trên thận: nếu tiếp xúc với Cr(VI) > 4 |ig/cm^ sẽ dẫn đến suy giảm chức
năng thận [19].
Loại thực phẩm
Hàm lượng Cr
r/ioog)
Ngũ cốc chưa chế biến
203 Men bia
117
Lúa mạch đen
44 Thịt bò
57
Lúa mạch 83
Dịch quả nho 47
Ngũ cốc 91
Bánh mì thô
42
Lúa mì
63 Mật ong 29
Thịt
80 Khoai tây
27
Cá
63
Mầm lúa mì
23
Đậu nành
15 Đùi gà
18
Bia
23 Chuối
10
> Nhu cầu hàng ngày [3], [4], [12], [13], [20], [22]
độ thể tích, phương pháp đo quang, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên
tử, phương pháp cực phổ, phương pháp quang phổ hấp thụ phát xạ .[21], [25]
Dưới đây chúng tôi chỉ trình bày nguyên tắc của một số phương pháp phổ
biến.
> Phương pháp chuẩn độ thể tích [13], [15].
Nguyên tắc: Oxy hoá thành bằng chất oxy hoá mạnh như
Bitmutat, Persulfat, Acid Percloric. Sau đó chuẩn độ dung dịch bằng dung
dịch với chỉ thị Diphenylamin và dung dịch bảo vệ H3PO4, H2SO4.
Phương trình phản ứng:
CrjO/- + 6Fe^* + 14H* = 2Cr’* + 6Fe’* + 7H2O
> Phương pháp đo quang [13]
Nguyên tắc: Chỉ Cr"^ mới dưcmg tính vói phưoĩng pháp này. Do vậy để
xác định chính xác tổng số Cr trong mẫu thử thì phải phân huỷ mẫu với hỗn
hợp acid Nitric và acid Sulfuric, sau đó oxy hoá bằng Kalipermanganat
(KMn04) rồi cho phản ứng vói Diphenylcarbazide trong môi trường acid tạo
phức chất có màu tím đỏ. Đo độ hấp phụ chất tạo thành ở bước sóng 540 nm.
1.2.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [2], [6], [10], [13], [14],
[15], [17], [21], [25], [27]
> Cơ sơ lý thuyết và nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử [2], [6], [10], [13], [14], [15]
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu và không phát ra
năng lượng dưới dạng bức xạ. ở trạng thái này, nguyên tử bền vững và nghèo
năng lượng- được gọi là trạng thái cơ bản của nguyên tử. Nhưng khi nguyên tử
đang tồn tại ở dạng cơ bản nếu kích thích bằng một chùm tia bức xạ đơn sắc
có năng lượng phù hợp, có bước sóng trùng hợp vói các vạch phổ đặc trưng
của nguyên tố đó thì nguyên tử của nguyên tố đó sẽ hấp thụ năng lượng của
bức xạ đó và chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái
cơ bản, sinh ra một loại phổ của nguyên tử. Quá trình này gọi là quá trình hấp
thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ hấp thụ
nguyên tử của nguyên tố đó.
Độ hấp thụ
Q c„ Nồng độ
Hình 1.1: Đường biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ
Trong hình biểu diễn trên :
- Vói Q < Q : quan hệ giữa D và c là tuyến tính (b = 1) - tương ứng
đoạn AB.
- Với Q > Q : quan hệ giữa D và c là không tuyến tính (b < 1) -
tương ứng ngoài đoạn AB.
Trong phân tích người ta thường chỉ sử dụng đoạn AB, vì trong đoạn
này đường chuẩn là đoạn thẳng, có tính tuyến tính vì vậy ta có thể áp dụng
phép ngoại suy được. Nếu Q > Q thì ta cần phải tiến hành pha loãng mẫu để
nồng độ mẫu phân tích trở về khoảng tuyến tính.
> Các quá trình xảy ra trong khi phân tích bằng phương pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử
Hoá
ỊF‘. ỈOỹ
Nguyên tử hoá
Chọn nguồn
m : • _ _ »
Thu Thu và
hoi
mẫu- là quá
phát tia sáng
chùm ghi lại 1
mẫu
trình phân ly
có bước sóng tia sáng
kết ^
phân
các nguyên tử
đơn sắc sinh ra thụ nguyên
cưcmg
thụ 1
khí.
%
:
phổ AAS
. -
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
tử
. .
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
■
1
1
1
Hình 1.2: Các bước xảy ra trong khi phân tích bằng phương pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử
1.3. Tổng quan về các dạng thuốc chứa Chrom trên thị trường [11],
[12], [13], [18], [22]
Trên thị trường dược phẩm Việt Nam hiện nay, các biệt dược chứa Cr
rất đa dạng , nó nằm ở nhiều dạng bào chế khác nhau, ở nhiều hàm lượng khác
nhau. Đa số hiện nay vẫn sử dụng Cr ở dạng phối hợp polyvitamin và
polymineral. Đây là dạng thuốc chiếm đa số thị trường nước ta. Nó được sử
dụng như một dạng thuốc để bổ sung vitamin và khoáng chất. Song ở nước
ngoài hiện nay, Cr đã được sử dụng như một loại thuốc hỗ trợ điều trị bệnh
tiểu đường và bệnh cao huyết áp.
(tương ứng 50 |xg Chromium)
Acid ascorbic
50 mg
Silvicom
Hanyoung
pharmaceut
ical CO
LTD
Viên
nang
mềm
Selenium (dạng men khô) .92,6 mg
(tương ứng 50 |j,g Selenium)
Chromium ( dang men khô) 100 mg
(tương ứng 50 |ig Chromium)
Acid ascorbic
50 mg
Centovit-
Liver
OPV-Việt
Nam
Viên
nén bao
film
Polyvitamin (vitamin A, c, D3, E, K, Bl, B2,
PP,B6, B12 )
Polymineral (Se, I, Cu, Mn, K, Ni, Si, Bo,
Cr )
X
4.'
•' í
> ■
sử dụng phương pháp vô cơ hoá khô: nung ở 550® - 600°c trong vòng
6-7 giờ, sau đó dùng acid Hydrocloric hoà tan thành dung dịch.
• Phương pháp định lượng
• ơiúng tôi sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
(FAAS - Flame Atomic Absorption Spectrophotometry).
• Định lượng Cr theo phương pháp đường chuẩn .
• Phưotig pháp xử lý số liệu
Các số liệu thu được qua thực nghiệm được xử lý bằng phương pháp
thống kê [1], [5], [7], [8].
• Giá trị trung bình mẫu
(2.1)
• Phương sai mẫu:
= - 3 I
n-ì M I
Khoảng tin cậy
Trong đó |LX: là giá trị thực.
X : là giá trị trung bình của mẫu
s : là độ lệch chuẩn,
n: số lượng mẫu.
(2.2)
(2.3)
• Độ lệch chuẩn
n
Ẻ (»■-*)'
S=J
/=1
££2
Cân khối lượng
mẫu
Đun cách thuỷ
trong 1 giờ,
thỉnh thoảng có
khuấỵ trộn
ứ ~ ~ ~
a
Dịch đã vô cơ
hoá
Cân một lượng mẫu nhất định, cho vào bình có nút mài dung tích
250ml, thêm lOml dung dịch HCl 6N, thêm Iml dung dịch Tween 80 (pha
loãng trong cồn theo tỷ lệ 1/10), thêm 15ml nước cất 2 lần, lắc đều. Đun cách
thuỷ hỗn hợp» trong khoảng 1 giờ, thỉnh thoảng có khuấy trộn thu được dịch vô
cơ hoá.
Chú ý trong quá trình xử lý dầu nang mềm phải cho Tween 80 đã pha
loãng trong cồn tuyệt đối. Khi đun cách thuỷ có thể bổ sung nước cất nếu dịch
đun cạn, phải thường xuyên khuấy trộn.
Copyright: Tài liệu đại học ©