TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA HỌC
NGUYỄN THANH QUÂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TINH THỂ PARACETAMOL
KÍCH THƯỚC NHỎ VÀ KHẢO SÁT DƯỢC ĐỘNG HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH HÓA DƯỢC
Cần Thơ, 12
2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA HỌC
Cần Thơ, 12
2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập Tự do Hạnh phúc
BỘ MÔN HÓA HỌC
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ hướng dẫn: TS. Lê Thanh Phước
2. Đề tài: Nghiên cứu chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ và khảo
sát dược động học.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Quân
MSSV: 2102472 Lớp: Hóa Dược Khóa 36
4. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:
b. Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:
c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:
6. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Quân
MSSV: 2102472 Lớp: Hóa Dược Khóa 36
4. Nội dung nhận xét:
e. Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:
f. Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:
g. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:
h. Kết luận, đề nghị, điểm:
Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ phản biện
TÓM TẮT
Mục tiêu của đề tài “Nghiên cứu chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ
và khảo sát dược động học” là tạo được tinh thể paracetamol ở các kích thước nhỏ
khác nhau và khảo sát dược động học. Phương pháp được sử dụng là các phương
pháp kết tinh khác nhau (kết tinh lạnh, bốc hơi dung môi, khuếch tán hai dung môi,
hơi khuếch tán,…). Khảo sát độ hòa tan của tinh thể thu được trong dung dịch đệm
phosphate 0,1 N.
Sau 4 tháng, đề tài thu được kết quả là tạo được tinh thể paracetamol với các
kích thước nhỏ khác nhau từ 12,44 μm đến 10,5 mm. Đề tài cũng xác định được tỉ
lệ: 3 (tinh thể 12,44 μm):3 (tinh thể 237 μm):5 (tinh thể 540 μm):4 (tinh thể 2,14
mm) với tổng là 500 mg, cho kết quả thuốc nhanh đạt tới nồng độ đỉnh và duy trì
nồng độ tốt hơn hapacol 650 mg và panadol 500 mg.
Với kết quả trên thì ý tưởng cải tiến thuốc bằng việc phối trộn tỉ lệ tinh thể
paracetamol ở các kích thước khác nhau là hoàn toàn khả quan và thực hiện được.
Từ khóa: paracetamol, hapacol, panadol, dược động học, kết tinh.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Năm học 2013-2014
Đề tài:
Nghiên cứu chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ và MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN .iii
TÓM TẮT .iv
ABSTRACT v
LỜI CAM ĐOAN .vi
MỤC LỤC vii
DANH MỤC BẢNG x
DANH MỤC HÌNH .xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮC …xiii
Chương 1: GIỚI THIỆU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu 1
1.3. Nội dung nghiên cứu 1
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. TỔNG QUAN VỀ PARACETAMOL 3
2.1.1. Lịch sử phát hiện paracetamol
[16]
3
2.1.2. Tính chất
8], [16]
4
2.1.3. Dược lý
[8], [10], [16]
5
2.1.4. Độc tính
3], [8]
3.4.2. Chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ bằng phương pháp kết tinh
lạnh 27
3.4.3. Chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ bằng phương pháp bốc hơi
dung môi 27
3.4.4. Chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ bằng phương pháp khuếch
tán hai dung môi 28
3.4.5. Chế tạo tinh thể paracetamol kích thước nhỏ bằng phương pháp hơi
khuếch tán 28
3.4.6. Phương pháp nghiền ướt 29
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
4.1. KẾT QUẢ CÁC THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO TINH THỂ PARACETAMOL
KÍCH THƯỚC NHỎ. 30
4.1.1. Phương pháp kết tinh lạnh 30
4.1.2. Phương pháp bốc hơi dung môi 34
4.1.3. Phương pháp khuếch tán hai dung môi 36
4.1.4. Phương pháp hơi khuếch tán 37
4.1.5. Phương pháp nghiền ướt 38
4.2. KHẢO SÁT ĐỘ HÒA TAN CỦA CÁC KÍCH THƯỚC TINH THỂ
PARACETAMOL 40
4.2.1. Xây dựng đường chuẩn 40
4.2.2. Khảo sát độ hòa tan của tinh thể paracetamol ở các kích thước khác nhau
41
4.3. NGHIÊN CỨU TỈ LỆ CÁC KÍCH THƯỚC TINH THỂ PARACETAMOL
VÀ KHẢO SÁT ĐỘ HÒA TAN 44
4.3.1. Khảo sát khả năng phóng thích của hapacol 650 mg và panadol 500 mg.
44
4.3.2. Khảo sát độ hòa tan các tỉ lệ của các kích thước tinh thể 47
Chương 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 53
5.1. Kết luận 53
5.2. Kiến nghị 53
Bảng 3.1 Độ tan của paracetamol trong các dung môi khác nhau tại 30C 26
Bảng 4.1 Kết quả của phương pháp kết tinh lạnh (làm lạnh nhanh) 30
Bảng 4.2 Kết quả của phương pháp kết tinh lạnh (làm lạnh chậm) 33
Bảng 4.3 Kết quả của phương pháp bốc hơi dung môi 35
Bảng 4.4 Kết quả của phương pháp hơi khuếch tán 37
Bảng 4.5 Độ hấp thụ của các dung dịch paracetamol trong dãy chuẩn 40
Bảng 4.6 Kết quả đo UV của các kích thước tinh thể (ppm) 42
Bảng 4.7 Kết quả đo UV của hai thuốc thương mại (ppm) 45
Bảng 4.8 Kết quả đo UV của các tỉ lệ kích thước tinh thể (ppm) 52
Hình 4.1 Tinh thể ở nồng độ 0,02 g/mL 30
Hình 4.2 Tinh thể ở nồng độ 0,03 g/mL 31
Hình 4.3 Tinh thể ở nồng độ 0,05 g/mL 31
Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ lên kích thước tinh thể 32
Hình 4.5 Tinh thể ở nồng độ 0,02 g/mL 33
Hình 4.6 Tinh thể ở nồng độ 0,03 g/mL 33
Hình 4.7 Tinh thể ở nồng độ 0,05 g/mL 34
Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ lên kích thước tinh thể 34
Hình 4.9 Tinh thể bằng phương pháp bốc hơi chậm dung môi 35
Hình 4.10 Tinh thể bằng phương pháp bốc hơi tự nhiên 35
Hình 4.11 Tinh thể bằng phương pháp bốc hơi nhanh dung môi 36
Hình 4.12 Tinh thể bằng phương pháp khuếch tán hai dung môi 36
Hình 4.13 Tinh thể bằng phương pháp hơi khuếch tán 37
Hình 4.14 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên kích thước tinh thể . 38
Hình 4.15 Hình SEM của bột paracetamol thương mại 39
Hình 4.16 Hình SEM tinh thể bằng phương pháp nghiền ướt 39
Hình 4.17 Đường chuẩn paracetamol 40
Hình 4.18 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 43
Hình 4.19 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc trong 60 phút đầu 43
Hình 4.20 Đồ thị biểu diễn phần trăm lượng thuốc hòa tan theo thời gian 44
Hình 4.21 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 46
Hình 4.22 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 47
Hình 4.23 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 48
Hình 4.24 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 49
Hình 4.25 Đồ thị biểu diễn nồng độ thuốc theo thời gian 50
Hình 4.26 Thời gian tác dụng của paracetamol 50
rpm (revolutions per minute): Vòng/phút.
X
: Kích thước trung bình tinh thể.
M
tb
: Khối lượng trung bình của tinh thể.
H % : Hiệu suất quá trình kết tinh.
T: Thời gian tính từ lúc bắt đầu kết tinh đến khi kết thúc quá trình kết tinh.
T
0
: Thời gian tính từ lúc bắt đầu ngâm lạnh đến lúc bắt đầu xuất hiện tinh thể.
t: Nhiệt độ bắt đầu xuất hiện tinh thể.
d: Đường kính.
h: Chiều cao.
Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Paracetamol (tên nhãn hiệu quốc tế không độc quyền) hay acetaminophen
(tên được chấp nhận tại Hoa Kỳ) là một thuốc có tác dụng hạ sốt và giảm đau, tuy
Xác định hình dạng và kích thước của các tinh thể paracetamol vừa chế tạo
được bởi kính hiển vi và SEM.
Khảo sát độ hòa tan của các kích thước tinh thể khác nhau theo thời gian trong
dung dịch đệm có pH sinh lý cơ thể là 7,4, bằng máy đo quang phổ UV-Vis.
Khảo sát khả năng phóng thích của hapacol 650 mg và panadol 500 mg.
Nghiên cứu tỉ lệ giữa các kích thước tinh thể, tìm ra tỉ lệ tối ưu cho mục tiêu
của đề tài.
rãi nhất với rất nhiều tên biệt dược được lưu hành như: panadol, panamax,
dymaton,
Hình 2.1: Hai biệt dược của paracetamol
2.1.2. Tính chất
[8], [16]
1.1.2.1. Tính chất vật lý
Paracetamol ở dạng chất rắn, tinh thể có màu trắng ánh hồng, có vị đắng.
Tỷ trọng: 1,263 g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy: 169C
Độ hòa tan trong nước: 0,1 - 0,5 g/100ml (20C)
1.1.2.2. Tính chất hóa học
[8], [16]
Cấu trúc và phản ứng
Paracetamol là một thuốc giảm đau, hạ sốt được sử dụng rộng rãi nhất, hiện
có trên 100 sản phẩm thuốc khác nhau có chứa paracetamol. Đây là một thuốc nói
chung an toàn, nhưng khi dùng quá liều có thể gây ngộ độc, chủ yếu là gây hoại tử
tế bào gan.
O
N
H
O
H
paracetamol
Paracetamol gồm có một vòng nhân benzene, được thay thế bởi một nhóm
[8], [10], [16]
2.1.3.1. Dược động học
Hấp thu: Paracetamol được hấp thu nhanh chóng và hầu như hoàn toàn qua
đường tiêu hóa. Thức ăn có thể làm paracetamol viên nén giải phóng chậm, đặc biệt
là thức ăn giàu carbon hydrat làm giảm tỷ lệ hấp thu của paracetamol. Nồng độ đỉnh
trong huyết tương đạt trong vòng 30 đến 60 phút sau khi uống thuốc với liều điều
trị.
Phân bố: Paracetamol được phân bố nhanh và đồng đều trong phần lớn các
mô của cơ thể. Khoảng 25% paracetamol trong máu kết hợp với protein huyết
tương.
Chuyển hóa: Paracetamol chuyển hóa ở cytocrom P450 ở gan tạo N-acetyl-p-
benzoquinone imine (NAPQI) là chất trung gian, chất này tiếp tục liên hợp với
nhóm sulfydryl của glutathion để tạo ra chất không có hoạt tính.
Thải trừ: Thuốc thải trừ qua nước tiểu chủ yếu ở dạng đã chuyển hóa, độ
thanh thải là 19,3 l/h. Thời gian bán thải là 2,5 giờ.
Khi dùng paracetamol liều cao (>10 g/ngày), sẽ tạo ra nhiều N-acetyl-p-
benzoquinone imine làm cạn kiệt glutathion gan, khi đó N-acetyl-p-benzoquinone
imine sẽ phản ứng với nhóm sulfydrid của protein gan gây tổn thương gan, hoại tử
gan, có thể gây chết người nếu không cấp cứu kịp thời.
2.1.3.2. Đặc điểm tác dụng
[1], [2]
NH
2
OH
+
H
3
C O CH
cũng có tác dụng ức chế men cyclooxygenase (COX) làm giảm tổng hợp
prostaglandin giống như aspirin, tuy nhiên paracetamol lại không có tác dụng chống
viêm. Các nghiên cứu tập trung khám phá cách thức ức chế COX của paracetamol
đã chỉ ra hai con đường: Các men COX chịu trách nhiệm chuyển hóa acid
arachidonic thành prostaglandin H
2
, là chất không bền vững và có thể bị chuyển hóa
thành nhiều loại chất trung gian viêm khác, các thuốc chống viêm kinh điển như
NSAIDs tác động ở khâu này. Hoạt tính của COX dựa vào sự tồn tại của nó dưới
dạng oxy hóa đặc trưng, tyrosine 385 sẽ bị oxy hóa thành một gốc. Các nhà khoa
học đã chỉ ra rằng, paracetamol làm giảm dạng oxy hóa của men này từ đó ngăn
chặn nó chuyển hóa các chất trung gian viêm.
Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy, paracetamol còn điều chỉnh hệ
cannabinoid nội sinh. Paracetamol bị chuyển hóa thành AM404, một chất có các
hoạt tính riêng biệt, quan trọng nhất là nó ức chế sự hấp thu của cannabinoid nội
sinh bởi các neuron. Sự hấp thu này gây hoạt hóa các thụ thể đau tổn thương của cơ
thể. Hơn nữa, AM404 còn ức chế kênh natri giống như các thuốc tê lidocaine và
procaine.
Một giả thiết rất đáng chú ý nhưng hiện nay đã bị loại bỏ cho rằng
paracetamol ức chế men COX-3. Men này khi thí nghiệm trên chó đã cho hiệu lực
giống như các men COX khác, đó là làm tăng tổng hợp các chất trung gian viêm và
bị ức chế bởi paracetamol. Tuy nhiên, men COX-3 lại không có hoạt tính viêm và
không bị tác động bởi paracetamol trên người và chuột.
2.1.3.4. Chuyển hóa
Các phản ứng trong chuyển hóa paracetamol.
Trước tiên, paracetamol được chuyển hóa tại gan, nơi các sản phẩm chuyển
hóa chính của nó gồm các tổ hợp sulfate và glucuronide không hoạt động rồi được
bài tiết bởi thận. Với một lượng nhỏ nhưng rất quan trọng được chuyển hóa qua con
đường hệ enzyme cytochrome P450 ở gan (các CYP2E1 và isoenzymes CYP1A2)
và có liên quan đến các tác dụng độc tính của paracetamol do các sản phẩm alkyl
COCH
3
OH
HN
COCH
3
S Glutathione
N
HO COCH
3
OH
Glucuronidation
Sulfation
Monooxygenase
hydroxylation
Rearrangement
Glutathione
conjugation
Reaction with proteins
and nucleic acids
Toxicity
c
Hình 2.3: Sơ đồ chuyển hóa của paracetamol
[16]
Sự chuyển hóa của paracetamol là ví dụ điển hình về sự ngộ độc, bởi vì chất
chuyển hóa NAPQI chịu trách nhiệm trước tiên về độc tính hơn là bản thân
paracetamol. Ở liều thông thường, chất chuyển hóa độc tính NAPQI nhanh chóng bị
khử độc bằng cách liên kết bền vững với các nhóm sulfhydryl của glutathione hay
paracetamol khi đang dùng thuốc chống co giật hoặc isoniazid.
1.1.3.6. Tác dụng phụ
Ở liều thông thường, paracetamol không gây kích ứng niêm mạc dạ dày,
không ảnh hưởng đông máu như các NSAIDs, không ảnh hưởng chức năng thận.
Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho biết dùng paracetamol liều cao (trên 2 g/ngày) có
thể làm tăng nguy cơ biến chứng dạ dày.
Đôi khi xảy ra ban da và những phản ứng dị ứng khác. Thường là ban đỏ hoặc
ban mày đay, nặng hơn có thể kèm theo sốt do thuốc và thương tổn niêm mạc.
Người bệnh mẫn cảm với salicylat hiếm khi mẫn cảm với paracetamol và những
thuốc có liên quan.
Hình 2.5: Tác dụng phụ của paracetamol (ban đỏ và ban mày đay)
Ở một số ít trường hợp paracetamol đã gây giảm bạch cầu trung tính, giảm
tiểu cầu và giảm toàn thể huyết cầu.
Sử dụng paracetamol trong năm đầu tiên của cuộc sống và sau đó trong thời
kỳ thơ ấu có thể tăng nguy cơ bị hen, viêm mũi, kết mạc mắt và eczema vào lúc 6
đến 7 tuổi, theo các kết quả của giai đoạn 3 của Chương trình Nghiên cứu quốc tế
về hen và các Bệnh dị ứng ở trẻ em.
12.1.4. Độc tính
[3], [8]
1.1.4.1. Biểu hiện
Với liều điều trị, paracetamol hầu như không có tác dụng phụ, không gây tổn
thương đường tiêu hóa, không gây mất thăng bằng kiềm toan, không gây rối loạn
đông máu. Tuy nhiên, khi dùng liều cao (>4 g/ngày) sau thời gian tiềm tàng 24 giờ,
xuất hiện hoại tử tế bào gan có thể tiến triển đến chết sau 5-6 ngày. Một số biểu
hiện do độc tính paracetamol gây ra như:
Buồn nôn, nôn và đau bụng xảy ra trong vòng 2 - 3 giờ sau khi uống liều độc
của thuốc.
Met-hemoglobin máu, dẫn đến chứng xanh tím da, niêm mạc và móng tay là
paracetamol và tiêu chất nhầy. Thuốc làm giảm độ quánh của đờm ở phổi hoặc
không bằng cách tách đôi cầu nối disulfua trong mucoprotein và tạo thuận lợi để
tống đờm ra ngoài bằng ho, dẫn lưu tư thế hoặc bằng phương pháp cơ học.
Acetylcysteine cũng được dùng tại chổ để điều trị không có nước mắt.
O
HO
NH
O
S
H
Hình 2.6: Cấu trúc của N-acetylcystein
Acetylcysteine dùng để bảo vệ chống gây độc cho gan do quá liều
paracetamol. Bằng cách duy trì hoặc khôi phục nồng độ glutathion là chất cần thiết
để làm bất hoạt chất chuyển hóa trung gian của paracetamol gây độc cho gan. Trong
quá liều paracetamol, một lượng lớn chất chuyển hóa này được tạo ra vì đường
chuyển hóa chính (liên hợp glucuronid và sulfat) trở nên bão hòa. Acetylcysteine
chuyển hóa thành cystein kích thích gan tổng hợp glutathion và do đó,
acetylcysteine có thể bảo vệ được gan nếu bắt đầu điều trị trong vòng 12 giờ sau
quá liều paracetamol, bắt đầu điều trị càng sớm càng tốt.
Copyright: Tài liệu đại học ©