Nghiên cứu khả năng hấp phụ kháng sinh trên silica biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polyme mang điện tích

LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS
Nguyễn Văn Ri và TS. Phạm Tiến Đức đã giao đề tài, nhiệt tình hƣớng dẫn và tạo mọi
điều kiện thuận lợi nhất giúp em thực hiện khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Hóa Phân tích nói riêng và
trong khoa Hóa học nói chung đã dạy dỗ, chỉ bảo và động viên em trong suốt thời gian
em học tập tại trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, các bạn sinh viên của Bộ môn Hóa
phân tích đã luôn động viên tinh thần, tận tình giúp đỡ em trong thời gian học tập và
thực hiện khóa luận này.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2016
Sinh viên


MỤC LỤC
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................................ 3
1.1. Giới thiệu về kháng sinh họ β-lactam..................................................................3
1.1.1. Giới thiệu chung họ kháng sinh β-lactam...........................................................3
1.1.2. Kháng sinh Amoxicillin.........................................................................................3
1.1.2.1. Phổ tác dụng......................................................................................................... 4
1.1.2.2. Dƣợc động học.....................................................................................................4
1.1.2.3. Tính chất vật lí – hóa học..................................................................................... 5
1.1.2.4. Tính chất quang học............................................................................................. 5
1.1.2.5. Cơ chế kháng thuốc.............................................................................................. 6
1.1.2.6. Độc tính và tai biến...............................................................................................6
1.2. Các phƣơng pháp phân tích kháng sinh họ β-lactam.......................................7
1.2.1. Các phƣơng pháp quang phổ.............................................................................. 7

1.2.1.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ phân tử (UV – Vis)....................................................7
1.2.1.2. Phƣơng pháp huỳnh quang phân tử.....................................................................9
1.2.2. Các phƣơng pháp điện hóa.................................................................................. 9
1.2.3. Các phƣơng pháp sắc ký....................................................................................11
1.2.3.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).............................................11
1.2.3.2. Phƣơng pháp sắc ký điện di mao quản..............................................................14
1.3. Một số phƣơng pháp xử lý kháng sinh họ β- lactam trong nƣớc thải..........15
1.3.1. Phƣơng pháp sinh học........................................................................................ 15


1.3.2. Phƣơng pháp oxi hóa tăng cƣờng.....................................................................15
1.3.3. Phƣơng pháp hấp phụ........................................................................................ 18
1.3.3.1. Cơ sở lý thuyết quá trình hấp phụ......................................................................18
1.3.3.2. Các phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ............................................................... 20
1.3.3.3. Lý thuyết mô hình 2 bƣớc hấp phụ....................................................................21
1.3.3.4. Một số công trình xử lý kháng sinh bằng vật liệu hấp phụ...............................22
1.4. Phƣơng pháp đánh giá vật liệu..........................................................................23
1.4.1. Phƣơng pháp xác định tổng Cacbon hữu cơ TOC..........................................23
1.4.2. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR)....................................................................23
1.4.3. Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét SEM..................................................24
1.4.4. Xác định diện tích bề mặt bằng thuyết hấp phụ BET.....................................24
1.5. Giới thiệu về vật liệu Silica.................................................................................25
1.6. Giới thiệu về hợp chất hữu cơ mang điện có hoạt tính bề mặt......................26
1.6.1. Chất hoạt động bề mặt CTAB............................................................................26
1.6.2. Polyme mang điện tích PDADMAC..................................................................27
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................29
2.1. Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu....................................................................29
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................29
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................... 30
2.3.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV- Vis........................................30

2.3.1.1. Nguyên tắc của phép đo..................................................................................... 30
2.3.1.2. Trang thiết bị máy đo......................................................................................... 31
2.3.1.3. Các phƣơng pháp định lƣợng............................................................................32
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý vật liệu silica.................................................................... 33
2.3.2.1. Nguyên tắc biến tính vật liệu silica....................................................................33


2.3.2.2. Cách xử lý sơ bộ vật liệu silica............................................................................ 35
2.4. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm........................................................... 35
2.4.1. Hóa chất............................................................................................................. 35
2.4.2. Thiết bị............................................................................................................... 36
2.4.3. Dụng cụ.............................................................................................................. 37
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................. 38
3.1. Xây dựng quy trình định lƣợng kháng sinh Amoxicillin bằng phƣơng pháp UV
-Vis 38
3.1.1. Chọn bƣớc sóng đo phổ................................................................................... 38
3.1.2. Khảo sát khoảng tuyến tính............................................................................. 38
3.1.3. Xây dựng đƣờng chuẩn................................................................................... 39
3.1.4. Đánh giá phƣơng trình hồi quy của đƣờng chuẩn........................................ 40
3.1.5. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) theo đƣờng chuẩn
........................................................................................................................................41
3.1.5.1. Giới hạn phát hiện (limit of detection –LOD).....................................................41
3.1.5.2. Giới hạn định lƣợng (limit of quantity – LOQ).................................................. 41
3.2. Khảo sát điều kiện hấp phụ AMO trên vật liệu silica biến tính.......................41
3.2.1.........................So sánh khả năng hấp phụ của các vật liệu silica biến tính.
41
3.2.2. Đánh giá khả năng hấp phụ PDADMAC trên silica...................................... 43
3.2.3. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ.............................................................. 44
3.2.4. Khảo sát điều kiện pH đến khả năng hấp phụ................................................ 46
3.2.5. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng vật silica đã đƣợc biến tính bằng PDADMAC đến

khả năng hấp phụ AMO............................................................................................ 47
3.2.6. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ muối nền KCl khi biến tính vật liệu.......49


3.2.7. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ muối KCl khi hấp phụ AMO
………………................................................................................................................50
3.2.8. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ.............................................................................. 51
KẾT LUẬN.....................................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................59
PHỤ LỤC


CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
AMO: Amoxicillin
AMP: Ampicillin
CLO: Cloxacillin
CTAB: Cetyl trimethylammonium bromide
DPV: Differential Pulse Voltammetry
HPLC: High performance liquid chromatography
LOD: Limit Of Detection
LOQ: Limit Of Quantity
LSV: Linear Scan Voltammetry
OXA: Oxacillin
PENG: PenicillinG
PDADMAC: Polydiallyldimethylammonium chloride
SPE: Solid Phase Extraction
SWV: Square Wave Voltammetry
TOC: Total Organic Carbon
UV – Vis: Ultraviolet Visble

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Độ hấp thụ quang của kháng sinh AMO ở các nồng độ khác nhau...............39
Bảng 3.2: So sánh khả năng xử lý AMO sử dụng vật liệu SiO2 khi có biến tính và
không biến tính bằng CTAB và PDADMAC................................................................. 42
Bảng 3.3: Xác định dung lƣợng hấp phụ PDADMAC trên silica bằng đo tổng lƣợng
cacbon.............................................................................................................................. 44
Bảng 3.4: Kết quả khảo sát hiệu quả xử lí AMO theo thời gian....................................45
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất hấp phụ AMO của vật liệu.......................46
Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của lƣợng vật liệu đến hiệu suất hấp phụ AMO........................48
Bảng 3.7: Ảnh hƣởng của nền muối khi biến tính vật liệu tới khả năng xử lý AMO...49
Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của nền muối KCl khi hấp phụ tới khả năng xử lý AMO của vật
liệu....................................................................................................................................50
Bảng 3.9: Ảnh hƣởng của nồng độ AMO ban đầu trên vật liệu silica biến tính đến hiệu
suất hấp phụ khi CKCl = 10m M....................................................................................... 52
Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của nồng độ AMO ban đầu trên vật liệu silica biến tính đến
hiệu suất hấp phụ khi CKCl = 1mM..................................................................................52
Bảng 3.11: Ảnh hƣởng của nồng độ AMO ban đầu trên vật liệu silica biến tính đến
hiệu suất hấp phụ khi CKCl = 0,1m M..............................................................................53
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của nồng độ AMO ban đầu trên vật liệu không biến tính đến
hiệu suất hấp phụ khi CKCl = 1m M.................................................................................54
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của nồng độ AMO ban đầu trên vật liệu không biến tính đến
hiệu suất hấp phụ khi CKCl = 0,1m M..............................................................................54
Bảng 3.14. Các thông số sử dụng cho mô hình 2- bƣớc hấp phụ..................................55
Bảng 4.1. Kết quả hấp phụ đẳng nhiệt của AMO trên vật liệu silica biến tính
PDADMAC ở nồng độ muối nền KCl 1 mM................................................................. 67


Bảng 4.2. Kết quả hấp phụ đẳng nhiệt của AMO trên vật liệu silica biến tính

PDADMAC ở nồng độ muối nền KCl 10 mM...............................................................67
Bảng 4.3. Kết quả hấp phụ đẳng nhiệt của AMO trên vật liệu silica biến tính
PDADMAC ở nồng độ muối nền KCl 0, 1 mM.............................................................68
Bảng 4.4. Kết quả hấp phụ đẳng nhiệt của AMO trên vật liệu silica không biến tính
PDADMAC ở nồng độ muối nền KCl 1 mM................................................................. 68
Bảng 4.5. Kết quả hấp phụ đẳng nhiệt của AMO trên vật liệu silica không biến tính
PDADMAC ở nồng độ muối nền KCl 0,1 mM..............................................................69


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của kháng sinh amoxicillin...................................................4
Hình 1.2. Cách ghép các tứ diện SiO2............................................................................25
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của CTAB......................................................................... 27
Hình 1.4. Khả năng hoạt động bề mặt trong nƣớc......................................................... 27
Hình 1.5. Công thức cấu tạo của polyme mang điện PDADMAC.................................28
Hình 2.1. Cơ chế biến tính silica bằng CTAB................................................................ 34
Hình 2.2. Cơ chế hấp phụ PDADMAC vào bề mặt vật liệu silica.................................34
Hình 2.3. Mức độ lƣu giữ PDADMAC trên bề mặt vật liệu sau khi li tâm..................35
Hình 2.4. Máy UV – 1650PC.......................................................................................... 36
Hình 3.1. Phổ UV-Vis của kháng sinh AMO................................................................. 38
Hình 3.2. Khoảng tuyến tính của kháng sinh AMO....................................................... 39
Hình 3.3. Đƣờng chuẩn xác định AMO......................................................................... 40
Hình 3.4. Biểu đồ so sánh khả năng xử lí AMO bằng hấp phụ trên SiO2 khi có và
không có biến tính bằng CTAB và PDADMAC.............................................................42
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện khả năng hấp phụ AMO trong các khoảng thời gian khác
nhau.................................................................................................................................. 45
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng loại bỏ AMO của vật liệu.........................47
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ AMO vào lƣợng vật
liệu silica biến tính...........................................................................................................48

Hình 3.8. Ảnh hƣởng của nền muối KCl đến khả năng loại bỏ AMO của vật liệu khi
biến tính........................................................................................................................... 49
Hình 3.9. Ảnh hƣởng của nồng độ KCl khi hấp phụ đến khả năng loại bỏ AMO của vật
liệu....................................................................................................................................51


Hình 3.10. Thực nghiệm và mô hình 2-bƣớc hấp phụ khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ
AMO ban đầu đến dung lƣợng hấp phụ trên vật liệu silica biến tính và không biến tính
khi CKCl = 1m M...............................................................................................................55
Hình 3.11. Thực nghiệm và mô hình 2- bƣớc hấp phụ khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ
AMO ban đầu đến dung lƣợng hấp phụ trên vật liệu silica biến tính và không biến tính
khi CKCl = 0,1mM.............................................................................................................56
Hình 3.12. Thực nghiệm và mô hình 2- bƣớc hấp phụ khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ
AMO ban đầu đến dung lƣợng hấp phụ trên vật liệu silica biến tính ở các nồng độ
muối khác nhau................................................................................................................56


MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự phát triển về kinh tế đã gây ra vấn đề ô nhiễm
môi trƣờng ở nhiều quốc gia đang phát triển. Ở nƣớc ta, quá trình phát triển các khu
công nghiệp, các khu chế xuất đã góp phần tăng trƣởng kinh tế, thúc đẩy đầu tƣ và sản
xuất công nghiệp. Thực tế cho thấy bên cạnh sự chuyển biến tích cực về kinh tế là
những tác động tiêu cực đến môi trƣờng sinh thái do các khu công nghiệp cũng nhƣ
quá trình sinh hoạt của con ngƣời gây ra đặc biệt là các nƣớc đang phát triển và có tốc
độ tăng trƣởng khá nhanh nhƣ Việt Nam. Hiện nay rất nhiều nhà máy ở các khu công
nghiệp vì lợi nhuận trƣớc mắt vẫn hàng ngày thải trực tiếp nƣớc thải có chứa chất độc
hại hàm lƣợng vƣợt quá giới hạn cho phép ra môi trƣờng, trong đó phải kể đến các
chất thải hữu cơ. Hậu quả của việc làm này là môi trƣờng nhiều khu vực đang bị ô
nhiễm rất nghiêm trọng gây ảnh hƣởng xấu tới môi trƣờng sinh thái và sức khỏe con
ngƣời. Do đó, xử lý nƣớc và nƣớc thải chứa chất hữu cơ gây ô nhiễm có ý nghĩa quan

trọng đối với môi trƣờng. Trong số các nguồn thải hữu cơ phải kể đến một lƣợng
không nhỏ các kháng sinh có khả năng gây ô nhiễm nguồn nƣớc.
Trong y học hiện đại, họ kháng sinh β - lactam là thuốc kháng sinh có giá
thành rẻ và phổ biến. Do đó, kháng sinh họ β – lactam đã và đang đƣợc dùng rộng
rãi để chữa bệnh cho con ngƣời và động vật. Amoxicillin (AMO) là một trong
những loại thuốc kháng sinh thƣơng mại quan trọng nhất do tính kháng khuẩn cao
và hiệu năng tốt. Tuy nhiên, lƣợng dƣ kháng sinh amoxicillin thải ra môi trƣờng,
đặc biệt là môi trƣờng nƣớc s gây nên những hậu quả vô c ng nghiêm trọng. Vì
vậy, việc kiểm soát lƣợng kháng sinh cũng nhƣ xử lý kháng sinh trong môi trƣờng
nƣớc đã và đang thu hút đƣợc sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài
nƣớc. Do đó, có nhiều công trình khoa học đã nghiên cứu xử lý amoxicillin bằng
các phƣơng pháp khác nhau.
Trong số các phƣơng pháp xử lý amoxicillin trong môi trƣờng nƣớc, hấp phụ là
một trong số những phƣơng pháp hiệu quả và phù hợp nhất đối với các nƣớc đang
phát triển. Silica (SiO2) là một vật liệu hấp phụ phổ biến và đã đƣợc sử dụng rộng rãi
trong công nghệ xử lý nƣớc và nƣớc thải. Gần đây, một số công trình khoa học trên
thế giới đã chỉ ra rằng hấp phụ kháng sinh trên vật liệu silica biến tính bằng các hợp
chất hữu cơ mang điện rất có triển vọng phát triển. Tuy nhiên, hấp phụ kháng sinh
amoxicillin trên vật liệu silica biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polyme mang
11


điện tích (các hợp chất hữu cơ có thể tan tốt trong nƣớc và mang điện tích) chƣa đƣợc
nghiên cứu và

12


công bố. Trên cơ sở đó, đề tài trong khóa luận tập trung: ―Nghiên cứu khả năng hấp
phụ kháng sinh trên silica biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polyme mang điện

tích‖.


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về kháng sinh họ β-lactam
1.1.1. Giới thiệu chung họ kháng sinh β-lactam.
Kháng sinh là những chất kháng khuẩn (antibacterial substances) đƣợc tạo ra
bởi các chủng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, Actinomycetes), có tác dụng ức chế sự phát
triển của các vi sinh vật khác.
Nhóm β-lactam là một họ kháng sinh rất lớn, bao gồm các kháng sinh có cấu
trúc hóa học chứa vòng lactam gắn với các nhóm chức khác nhau ở vị trí β. Khi vòng
này liên kết với một cấu trúc vòng khác s hình thành các phân nhóm khác.
Họ kháng sinh β-lactam gồm các nhóm: penicillin, cephalosporin, monobactam,
cacbapenem trong đó hai nhóm sử dụng phổ biến và lớn nhất là penicillin và
cephalosporin.
Các penicillin thu đƣợc từ môi trƣờng nuôi cấy nấm penicilium notatum và
penicillium chryrogenum, bán tổng hợp từ axit 6-amino penicillanic (6APA).
Các cephalosporin tự nhiên đƣợc phân lập từ môi trƣờng nuôi cấy nấm
cephalosporium acremonium và bán tổng hợp từ axit 7-amino cephalosporinic (7ACA)
xuất phát từ các kháng sinh thiên nhiên [3].
1.1.2. Kháng sinh Amoxicillin
Amoxicillin là kháng sinh có hoạt phổ rộng thuộc nhóm β-lactam, tức là nhóm
kháng sinh có cấu trúc phân tử gồm khung β -lactam, trên đó có các nhóm trí hoán.
Amoxicillin (AMO) là thuốc kháng sinh cùng họ với penicilin, nó ngăn chặn và
diệt các loại vi khuẩn gram dƣơng nhƣ viêm họng, nhiễm trùng da, nhiễm tr ng đƣờng
tiết niệu, viêm phổi. Amoxicillin có công thức phân tử là C16H19N3O5S.
Công thức cấu tạo của AMO đƣợc chỉ ra ở hình 1.1.


Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của kháng sinh amoxicillin

Tên
IUPAC:
(2S,5R,6R)6-{[(2R)-2-amino2-(4-hydroxiphenyl)acetyl]amino}- 3,3-dimethyl- 7-oxo- 4-thia- 1-azabicyclo[3.2.0]heptane- 2-carboxilic
axit .
1.1.2.1. Phổ tác dụng
Amoxicilin là aminopenicilin, bền trong môi trƣờng axit , có phổ tác dụng rộng
hơn benzylpenicilin. Tƣơng tự nhƣ các penicilin khác, amoxicilin tác dụng diệt khuẩn,
do ức chế sinh tổng hợp mucopeptid của thành tế bào vi khuẩn [2].
Amoxicillin có nguồn gốc bán tổng hợp. Phổ tác dụng rộng trên cả vi khuẩn
Gram (+) và Gram (-).
Trên vi khuẩn Gram (+), tác dụng kém penicillin và hầu nhƣ không có tác dụng
với các vi khuẩn tiết ra β – penicillinase.
Trên vi khuẩn Gram (-), có tác dụng trên cả vi khuẩn ƣa khí và kị khí nhƣ:
Escherichia coli, Enterococci, Salmonella, Shigella.
Phổ tác dụng của amoxicilin có thể rộng hơn khi d ng đồng thời với
sulbactam và axit clavulanic, một chất ức chế beta – lactamase.
1.1.2.2. Dược động học
Kháng sinh amoxicilin bền vững trong môi trƣờng axit dịch vị. Khả năng hấp
thu kháng sinh không bị ảnh hƣởng bởi thức ăn, nhanh và hoàn toàn hơn qua đƣờng
tiêu hóa so với ampicilin. Khi uống c ng liều lƣợng nhƣ ampicilin, nồng độ đỉnh
amoxicilin trong huyết tƣơng cao hơn ít nhất 2 lần. Amoxicilin phân bố nhanh vào hầu
hết các mô và dịch trong cơ thể, trừ mô não và dịch não tủy, nhƣng khi màng não bị
viêm thì amoxicilin lại khuếch tán vào dễ dàng. Sau khi uống amoxicilin liều 250 mg


sau 1 - 2 giờ, nồng độ amoxicilin trong máu đạt khoảng 4 - 5 µg/ml. Nếu uống 500 mg,
nồng độ amoxicilin đạt khoảng 8 - 10 µg/ml. Tăng liều gấp đôi có thể làm nồng độ
thuốc trong máu tăng gấp đôi. Amoxicilin đƣợc uống hay tiêm đều cho những nồng độ
thuốc nhƣ nhau trong huyết tƣơng. Thời gian bán hủy của amoxicilin khoảng 61,3
phút, thời gian này dài hơn ở trẻ sơ sinh và ngƣời cao tuổi. Đối với ngƣời suy thận,

thời gian bán hủy của thuốc dài khoảng 7 - 20 giờ.
Khoảng 60% liều uống amoxicilin thải nguyên dạng ra nƣớc tiểu trong vòng 6 8 giờ. Probenecid kéo dài thời gian thải của amoxicilin qua đƣờng thận. Amoxicilin có
nồng độ cao trong dịch mật và một phần thải qua phân [2].
1.1.2.3. Tính chất vật lí – hóa học
• Về lí học :
Dạng bột tinh thể màu trắng, dạng axit ít tan trong nƣớc, dạng muối natri hoặc
kali dễ tan trong nƣớc, tan đƣợc trong metanol và dung môi hữu cơ phân cực vừa phải,
tan trong dung dịch axit và kiềm loãng, do chứa đồng thời nhóm –COOH và –NH 2.
o

Bị phân hủy nhanh ở độ ẩm cao và nhiệt độ trên 37 C. Cực đại hấp thụ chủ yếu
do nhân phenyl, tùy vào cấu trúc khác làm dạng phổ thay đổi (đỉnh phụ và vai phổ dịch
chuyển sang bƣớc sóng ngắn hoặc dài do đó giảm độ hấp thụ quang) [3].
• Về hóa học :
AMO có tính axit với nhóm –COOH có pK a lần lƣợt là 2,4 ; 7,4 và 9,6 tùy
thuộc vào cấu trúc phân tử. Trong môi trƣờng axit, kiềm bị tác dụng phân cắt khung
phân tử, mở vòng β-lactam làm kháng sinh mất tác dụng.
Các kháng sinh loại này là các axit khó tan trong nƣớc, dạng muối natri hoặc
kali dễ tan d ng để pha thuốc tiêm [3].
1.1.2.4. Tính chất quang học
Các β-lactam đều là những hợp chất không màu, có khả năng hấp thụ ánh sáng
trong vùng UV, cụ thể nhóm penicillin thì đa số các gốc R axyl hóa trên axit 6-amino
penicillanic (6APA) đều là vòng thơm nên cho phổ hấp thụ ở vùng UV.


-1

Phổ hồng ngoại (IR) ở vùng 1600- 1800 cm có các đỉnh đặc trƣng với các
-1

nhóm sau đây: nhóm lactam ở giữa 1760 và 1730 cm , chức amit ngoại vòng giữa
-1

-1

1700 và 1650 cm , chức carbonyl ở khoảng 1600 cm [3].
1.1.2.5. Cơ chế kháng thuốc
Vi khuẩn sinh ra các β-lactamase, là enzim có tác dụng mở vòng β-lactam, theo
phản ứng ái nhân vào nhóm C=O, làm kháng sinh mất tác dụng. Tất cả các cách kháng
không sinh ra β-lactamase để thực hiện gọi là kháng gián tiếp (đƣợc gọi là kháng
methicillin) [1].
1.1.2.6. Độc tính và tai biến
Amoxicillin là một trong những loại thuốc kháng sinh thƣơng mại quan trọng
nhất do tính kháng khuẩn cao và phổ lớn, chống lại một loạt các vi sinh vật. Tuy nhiên
với một hàm lƣợng vƣợt mức cho phép hoặc do dị ứng với thuốc, amoxicillin lại có
thể gây ra một số ảnh hƣởng đối với sức khỏe [2].
• Dị ứng, những biểu hiện dễ gặp là:
Choáng phản vệ, khó thở, trụy tim mạch.
Ngoài da: Ngứa, mề đay (gặp ngay hoặc trong vòng 2 ngày sau khi d ng thuốc),
có thể tai biến chậm sau ngày thứ 3 (ban đỏ dạng sởi, phát ban bọng nƣớc).
Bệnh huyết thanh: 4-12 ngày sau khi d ng thuốc có sốt, viêm khớp, bệnh
hạch, lách to, giảm bạch cầu.
• Loạn khuẩn ở ruột:
Đi lỏng dễ gặp khi d ng ampicillin, amoxicillin thời gian dài.
• Bệnh não cấp:
Sau khi truyền lƣợng lớn penicillin G (quá 20 triệu đơn vị trong ngày) hoặc
tiêm liều quá cao oxacillin, cloxacillin, có triệu chứng rối loạn ý thức, co cơ, tăng phản
xạ, có thể co giật hôn mê.
• Tai biến về máu:

Chảy máu do d ng liều quá cao penicillin (quá 40 triệu đơn vị) carbenicillin,
ticarcillin, pipiracillin,… giảm bạch cầu trung tính khi d ng kháng sinh nhóm betalactam kéo dài (quá 3 tuần) với tổng liều quá cao (ví dụ, quá 200 triệu đơn vị
penicillin G), ban đỏ dát sần.
1.2. Các phƣơng pháp phân tích kháng sinh họ β-lactam
1.2.1. Các phương pháp quang phổ
1.2.1.1. Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV – Vis)
Ở điều kiện thƣờng, các phân tử, nhóm phân tử của chất bền vững và nghèo
năng lƣợng. Đây là trạng thái cơ bản, nhƣng khi có một chùm sáng với năng lƣợng
thích hợp chiếu vào thì các điện tử hóa trị trong các liên kết (σ, π, n) s hấp thụ năng
lƣợng chùm sáng, chuyển lên trạng thái kích thích với năng lƣợng cao hơn. Hiệu số
giữa hai mức năng lƣợng (cơ bản E 0 và kích thích Em) chính là năng lƣợng mà phân tử
hấp thụ từ nguồn sáng để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của chất.
Nguyên tắc xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của một dung dịch có
khả năng hấp thụ ánh sáng trực tiếp trong vùng tử ngoại (UV) và vùng khả kiến (Vis)
hoặc phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trong
môi trƣờng thích hợp có thể hấp thụ ánh sáng thích hợp.
Phổ UV-Vis là phƣơng pháp đƣợc ứng dụng nhiều khi xác định β-lactam, đặc
biệt trong dƣợc phẩm. Các β-lactam hấp thụ UV nhƣng không nhiều cực đại hấp thụ,
chúng cũng có thể tạo phức với một số ion kim loại giúp nâng cao độ nhạy của phép
đo. Trong một vài trƣờng hợp, các β-lactam đƣợc thủy phân thành các chất đơn giản
hơn để phân tích.
Nhóm tác giả F. Belal, M. M. El-Kerdawy, S. M. El-Ashry và D. R. El-Wasseef
xác định AMO và AMP trong thuốc uống bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ phân tử, sử
dụng HCl 1M, NaOH 1M để thủy phân kháng sinh sau đó thêm PdCl 2 trong KCl 2M
tạo thành phức có màu vàng. Kết quả thu đƣợc tƣơng đối tốt: bƣớc sóng hấp thụ cực
đại đƣợc xác định tại 335 nm, khoảng tuyến tính của AMP và AMO tƣơng ứng từ 8 40 μg/ml và 10 - 40 μg/ml, giới hạn phát hiện của AMP là 0,73 μg/ml, AMO là 0,76
μg/ml [26]. Để nâng cao độ nhạy của phƣơng pháp, Kemal ÜNAL và cộng sự đã thủy

phân amoxicillin trong NaOH 0,1N rồi quét ở bƣớc sóng 220 - 350 nm, kết quả thu
đƣợc bƣớc sóng λmax = 247 nm, khoảng tuyến tính từ 3,2 đến 48,0 μg/mL. [34].
Omed I. Haidar đã xác định AMO trong dƣợc phẩm bằng phƣơng pháp quang
phổ hấp thụ phân tử bằng cách dùng phản ứng oxi hóa của KMnO 4 với AMO [47]. Sự
mất dần màu tím của KMnO 4 tỉ của lệ thuận với lƣợng AMO trong dƣợc phẩm. Từ
việc sử dụng phản ứng oxi hóa của KMnO 4, tác giả thu đƣợc các kết quả đó là bƣớc
-1
sóng hấp thụ cực đại λmax = 525nm, khoảng tuyến tính từ 0,1-1,6 mg.L và giới hạn
-1

phát hiện là 0,04 mg.L .
K.Prakash và cộng sự [35] đã sử dụng đệm photphat ở pH = 7,2 và bƣớc sóng
hấp phụ cực đại là 231nm xác định amoxicillin trihydrat trong dƣợc phẩm, giới hạn
phát hiện là 2,5- 50 μg/mL.
Tác giả Wasan A. Al-Uzri [55] đã xác định AMO trong dƣợc phẩm bằng cách
cho AMO tạo phức với diazotized p - amino benzoic axit hoặc diazotized procain tạo
phức màu vàng, đo ở bƣớc sóng tƣơng ứng là 435 nm và 450 nm, khoảng tuyến tính
-1

-1

lần lƣợt là 0,4 - 10 µg.mL và 0,4 - 14 µg.mL . Giới hạn phát hiện là 0,1877 µg.mL

-1

-1

và 0,1916 µg.mL .
Tại Việt Nam, các tác giả Nguyễn Thị Thu Thuý và Nguyễn Xuân Chiến [12] đã
xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ β – lactam bằng phƣơng pháp quang

phổ hấp thụ phân tử kết hợp với mạng nơron nhân tạo. Dữ liệu phổ đƣợc ghi trong
khoảng bƣớc sóng từ 190 – 250 nm. Mạng nơron nhân tạo gồm 3 lớp đƣợc luyện bởi
thuật toán lan truyền ngƣợc. Phƣơng pháp đã đƣợc ứng dụng thành công trong việc
xác định đồng thời amoxcillin (AMO), ampicillin (AMP), cloxacillin (CLO) trong một
số mẫu thuốc và mẫu máu cho kết quả có độ lặp lại < 5% và sai số nhỏ nằm trong
phạm vi cho phép cụ thể < 15%. Khoảng tuyến tính của AMO là 0,2 - 15 ppm; AMP
0,2 - 15 ppm; và CLO là 0,2 - 18 ppm.
Phƣơng pháp UV-Vis có khả năng phân tích nhanh, chi phí thấp một số kháng
sinh họ β – lactam. Tuy nhiên, nếu không kết hợp với phƣơng pháp chiết pha rắn, hoặc
các thuật toán thì phƣơng pháp UV-Vis chủ yếu chỉ d ng xác định riêng r từng chất
kháng sinh trong nền mẫu không quá phức tạp. Trong các đối tƣợng có nhiều yếu tố
ảnh hƣởng hay chất tƣơng tự chất phân tích, việc xác định s kém chính xác. Ngoài ra,


trong nhiều trƣờng hợp chất phân tích cần thủy phân mới phát hiện đƣợc cũng là sự
hạn chế của phƣơng pháp này.
1.2.1.2. Phương pháp huỳnh quang phân tử
Một chất khi hấp thụ một năng lƣợng ở giới hạn nào đó s làm kích thích hệ
-8

electron của phân tử. Khi ở trạng thái kích thích, phân tử chỉ tồn tại ≤ 10 giây, nó lập
tức trở về trạng thái cơ bản ban đầu và giải phóng năng lƣợng đã hấp thụ. Nếu năng
lƣợng giải tỏa đƣợc phát ra dƣới dạng ánh sáng thì gọi là hiện tƣợng phát quang hay
huỳnh quang [8].
Các phƣơng pháp phát quang có thể d ng xác định các β-lactam với độ nhạy
khá cao dựa trên đặc tính tạo phức với ion kim loại hay phản ứng quang hóa của
các β- lactam.
Wei Liu và cộng sự [56], sử dụng phản ứng quang hóa của β-lactam với hệ
luminol- K3Fe(CN)6 kết hợp phƣơng pháp chiết pha rắn đã phân tích một số β-lactam
(penicillin, cefradine, cefadroxil, cefalexin) trong sữa đạt giới hạn phát hiện thấp: PEN

là 0,5 μg/ml, cefradine 0,04 μg/ml, cefadroxil là 0,08 μg/ml; 0,1 μg/ml CEP. Kết quả
đƣợc kiểm chứng lại bằng phƣơng pháp HPLC, detectơ UV-Vis, nồng độ CEP trong
mẫu là 0,1μg/ml.
2+

Ampicillin đƣợc xác định bằng phƣơng pháp huỳnh quang khi dùng Cu thủy
phân và tạo phức với AMP, với bƣớc sóng kích thích 343nm, phát xạ 420nm, giới hạn
-7

phát hiện thu đƣợc 4.10 M. Phƣơng pháp này kết hợp phƣơng pháp dòng chảy cho
hiệu quả và tốc độ phân tích cao, sử dụng để phân tích AMP trong thuốc uống, huyết
thanh [65].
Kết hợp cả phản ứng quang hóa và phƣơng pháp dòng chảy để xác định
amoxicillin trong dƣợc phẩm bằng phản ứng của AMO với N,N-dimethyl-pphenylenediamine trong hệ luminol - K 3Fe(CN)6 và môi trƣờng kiềm NH4OH, kết quả
thu đƣợc tƣơng đối tốt: bƣớc sóng hấp thụ cực đại λ max = 660 nm, khoảng tuyến tính
2- 40 μg/ml, giới hạn phát hiện là 0,637 μg/ml [66].
1.2.2. Các phương pháp điện hóa
Một số phƣơng pháp điện hóa đã đƣợc ứng dụng để phân tích các β-lactam
nhƣng không phổ biến nhiều.
Daniela P. Santos và cộng sự [20] đã sử dụng sensor


điện thế phân tích AMO, đạt giới hạn phát hiện 0,92 μM (0,39 mg/l) trong môi trƣờng
đệm axetat 0,1M, pH= 5,2.
Masoud Fouladgar và cộng sự [41] đã d ng điện cực màng nano cacbon, sử
dụng phƣơng pháp đo sóng vuông để phân tích amoxicillin trong thuốc và nƣớc tiểu
trong hệ đệm photphat ở pH=10,5. Giới hạn phát hiện của kháng sinh AMO là 8,7
-1

-1

nmol.L , các khoảng tuyến tính của amoxicillin là 0,03-0,35 mmol.L và 0,50-32,70
-1

mmol.L tƣơng ứng với mẫu thuốc và nƣớc tiểu. Cũng xác định hàm lƣợng AMO
trong mẫu thuốc và nƣớc tiểu, Behzad Rezaei và Sajjad Damiri [16] dùng điện cực
màng cacbon, kết quả thu đƣợc đạt giới hạn phát hiện là 0,2 mM, khoảng tuyến tính từ
10,0 – 80,0 μM và sai số nhỏ hơn 4%. Hàm lƣợng AMO đo đƣợc trong thuốc viên
nang là 40,58 ± 1,03 μM trong khi nồng độ AMO trong nƣớc tiểu ngƣời là 10,49 ±
0,79 μM (pH =7,5).
Márcio F. Bergamini cùng nhóm nghiên cứu [42] đã xác định đƣợc trực tiếp
AMO bằng phƣơng pháp Von – Ampe trong nền muối KCl 0,1M và pH = 5,5, LOD
-1

là 24,8, 16,6, và 8,49 μmol.L , khoảng tuyến tính là 28,5 – 82,6, 18,3 – 35,5, 18,9 –
-1

91,9 μmol.L , tƣơng ứng với từng phƣơng pháp LSV, DPV và SWV.
Ampicilin cũng đã đƣợc xác định bằng cách sử dụng điện cực cacbon biến tính
với axit Ferrocendicarboxilic ở pH = 10,00. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp là
0,67 μmol/L. Khoảng tuyến tính là 2,3 – 30,0 μmol/L. Phƣơng pháp này xác định một
cách đơn giản và chính xác cho ampicillin trong dƣợc phẩm và nƣớc tiểu [64].
Maotian Xu và các cộng sự [39], đã nghiên cứu tính chất điện hóa của
cephalexin trong điều kiện có mặt và không có mặt H 2O2. Các tác giả cũng đã tối ƣu
hóa các điều kiện xác định cephalexin trong mẫu thuốc và mẫu huyết thanh bằng
phƣơng pháp cực phổ quét thế tuyến tính. Kết quả cho thấy cephalexin cho sóng khử
trong môi trƣờng HCl 0,03M tại thế -1,24V. Với nồng độ cephalexin cao hơn 8,68
μg/ml có thêm sóng khử khác quan sát đƣợc tại thế Ep = -0,9V. Khi có mặt H2O2, sóng
-

khử tại thế Ep= -0,9V đƣợc xúc tác bởi H2O2 và bị khử thành gốc tự do OH tạo thành
sóng xúc tác. Tuy nhiên, sóng khử tại thế Ep = -1,24V giữ nguyên, hầu nhƣ không thay
đổi. Việc định lƣợng cephalexin trong mẫu dựa vào sóng khử, có khoảng nồng độ xác
-7

-5

-8

định là 10 – 2,5.10 M và giới hạn phát hiện là 5,0.10 M.


1.2.3. Các phương pháp sắc ký
Các phƣơng pháp sắc ký đƣợc sử dụng rộng rãi trong phân tích định lƣợng để
tách và làm giàu các cấu tử riêng biệt từ những hỗn hợp phức tạp của các chất vô cơ và
hữu cơ.
1.2.3.1 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Trong những năm gần đây, phƣơng pháp HPLC đã đóng một vai trò vô cùng
quan trọng trong việc tách và phân tích các chất trong mọi lĩnh vực khác nhau, nhất là
trong việc tách và phân tích lƣợng vết các chất. Phƣơng pháp HPLC với cột tách pha
đảo đƣợc sử dụng rất rộng rãi để xác định các kháng sinh β-lactam trong các loại mẫu
khác nhau do có nhiều ƣu thế so với các phƣơng pháp khác vì có độ chính xác, độ
nhạy, độ lặp lại cao và khoảng tuyến tính khá rộng.
Detectơ ghép nối trong máy HPLC cho phép phát hiện sự xuất hiện chất sau khi
rửa giải. Hiện nay có rất nhiều loại detectơ đƣợc sử dụng cho mục đích này đã mở
rộng khả năng phân tích đƣợc rất nhiều loại chất bằng phƣơng pháp HPLC. Đối với
phân tích dƣ lƣợng, detectơ khối phổ (MS) xem là lựa chọn tối ƣu do có thể phát hiện
và phân tích chất trong các đối tƣợng phức tạp.
Tác giả Titus A.M.Msagati và cộng sự [53] đã xác định dƣ lƣợng các β-lactam
trong thực phẩm bằng sắc ký lỏng - khối phổ. Các tác giả đã chiết và làm sạch mẫu sử

dụng hỗn hợp đệm photphat, tetraethylammonium clorua Et4NCl và acetonitril. Sau đó,
các β-lactam s đƣợc tách và định lƣợng bằng sắc ký lỏng khối phổ ở chế độ ion dƣơng
(LC-PI-ESI-MS). Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp này đối với Penicillin G và
penicillin V trong gan và bầu dục là 1 ng/kg; trong sữa là 0,7 µg/L.
Yuko Ito cùng nhóm nghiên cứu [61] thuộc Viện sức khỏe cộng đồng (Nhật
Bản) đã ứng dụng kĩ thuật làm sạch qua cột trao đổi ion để xác định 6 penicillin:
Penicillin G, Penicillin V, Oxacillin, Cloxacillin, Nafcillin, và dicloxacillin trong thịt.
Các penicillin đƣợc chiết ra khỏi nền mẫu thịt lợn với nƣớc, nền mẫu thịt bò với NaCl
2%, làm sạch qua cột chiết pha rắn trao đổi ion và xác định bằng sắc ký lỏng cặp ion
với detectơ tử ngoại. Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp từ 73 - 95%. Giới hạn phát
hiện của phƣơng pháp đối với các penicillin là 0,02 mg/kg.


Tác giả Lambert K. Sorensen và cộng sự [36] đã đƣa ra quy trình xác định đồng
thời 7 penicillin trong thịt, gan, bầu dục gia súc và lợn bằng phƣơng pháp HPLC kết
hợp phƣơng pháp chiết pha rắn. Các penicllin đƣợc tách ra khỏi mẫu bằng H 2O, loại
các tạp chất hữu cơ với hỗn hợp axit sunphuric và natri vonphram oxit Na₂WO₄. Dịch
chiết đƣợc làm sạch qua cột chiết pha rắn Oasis HLB, đƣợc dẫn xuất hoá với anhydric
benzoic, 1, 2, 4 - triazole và HgCl 2. Các penicillin đƣợc tách và định lƣợng trên cột
C18, chƣơng trình rửa giải gradient và phát hiện bằng detectơ tử ngoại tại bƣớc sóng
323nm. Giới hạn phát hiện LOD của phƣơng pháp là từ 8,9-11,1 µg/kg đối với
amoxicillin, penicillin G, ampicillin, oxacillin, nafcillin và 18,3- 20,9 µg/kg cho
đicloxacillin.
Nghiên cứu của Vishal Diwan và cộng sự đã xây dựng và đánh giá dƣ lƣợng
của 7 kháng sinh: Amoxicillin, ceftriaxon, amikacin, ofloxacin, ciprofloxacin,
norfloxacin và levofloxacin trong nƣớc thải tại một bệnh viện Ujjain, Ấn Độ. Công
trình khoa học này đã xây dựng kỹ thuật chiết pha rắn kết hợp với phƣơng pháp LCMS/MS. Kết quả đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp với LOD từ 0,01 đến 2,5 ng/ml tùy
thuộc vào loại kháng sinh. Phƣơng pháp đã đƣợc ứng dụng để phân tích các kháng
sinh ở trên ở trong nƣớc thải bệnh viện tại một số thời điểm khác nhau [54].
Một detectơ quan trọng trong phƣơng pháp HPLC là detectơ huỳnh quang, với

ƣu điểm tăng độ nhạy, độ chọn lọc cao.
Nghiên cứu của nhóm Haomin Xu tại trƣờng Đại học California, Irvine đã xây
dựng phƣơng pháp và đánh giá hàm lƣợng kháng sinh amoxicillin, thuốc chẹn Beta,
trimetroprim và cimetidin có trong nguồn nƣớc tự nhiên tại Châu Âu và Mỹ. Trong đó,
điều kiện phân tích amoxicillin nhƣ sau: hệ máy HPLC Agilent 1200 với 2 detectơ là
UV- Vis và huỳnh quang, cột pha đảo C18 Phenomenex, pha động bao gồm dung dịch
đệm phosphat 10mM (pH 3,0); metanol (85:15), tốc độ dòng: 1,0 ml/min; bƣớc sóng
phát hiện 230 nm. Các phƣơng pháp này đã đƣợc ứng dụng để nghiên cứu phân tích
quá trình quang chuyển hóa của các hợp chất trên [60].
C.Y.W Yang và cộng sự [19] đã sử dụng phƣơng pháp sắc kí lỏng với đầu dò
huỳnh quang để phân tích amoxicillin trong mô cá tra và cá hồi. Các mô này đƣợc tách
chiết bằng cột chiết pha rắn C18 d ng đệm photphat ở pH = 4,5, dùng trichloroacetic


axit (TCA) kết tủa protein. LOD và LOQ của AMO trong cá tra lần lƣợt là 0,50 và 1,20
ppb, trong cá hồi tƣơng ứng là 0,80 và 2,00 ppb.
Nhóm nghiên cứu của Boison J.O. [32, 33], đã sử dụng cột Spherisorb ODS
(octadecyl silane) với kích thƣớc cột dài 250mm, đƣờng kính 4,6mm, hạt nhồi 5μm;
pha động: ACN –Na2S2O3 15,7mM trong đệm photphat 0,1M (pH = 6,5); tốc độ pha
động 1ml/phút, detectơ UV đo ở bƣớc sóng 325nm, phân tích đồng thời AMO, AMP,
PEN, CLO trong sữa và thịt bò đạt giới hạn phát hiện 2,00-5,00 µ g/kg.
Tác giả E.Benito-Pena [25] và cộng sự thuộc trƣờng đại học Madrid (Tây Ban
Nha) đã phát triển phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detectơ tử ngoại mảng
diot (UV-DAD) để xác định đồng thời các kháng sinh nhóm beta-lactam (Penicillin G,
amoxicillin, ampicillin, penicillin V, axacillin, dicloxacillin, và nafcillin) trong nƣớc
thải. Kĩ thuật SPE sử dụng hai loại vật liệu đƣợc sử dụng và so sánh quá trình làm sạch
và làm giàu mẫu: cột silica pha đảo C18 và cột trao đổi anion hỗn hợp MAX. Các
penicillin đƣợc định lƣợng bằng sắc ký lỏng sử dụng cột tách C18, chƣơng trình rửa
giải gradient và phát hiện với detectơ tử ngoại tại bƣớc sóng 220nm. Cột MAX cho
hiệu suất thu hồi cao hơn, nằm trong khoảng 82 – 97% và giới hạn phát hiện từ 8,00 –

24,00 ng/L.
Nghiên cứu của TS. Từ Bình Minh và cộng sự (2009) đã xây dựng phƣơng
pháp và đánh giá dƣ lƣợng của 4 nhóm kháng sinh trong đó có 3 kháng sinh β-lactam:
amoxicillin, cephalexin và cefotaxim. Nghiên cứu đã xử lý mẫu bằng kỹ thuật chiết pha
rắn và xác định dƣ lƣợng kháng sinh bằng LC-MS/MS. Nhóm tác giả đã xây dựng
đƣợc phƣơng pháp với LOD của các kháng sinh β-lactam từ 0,7 – 20ng/L. Phƣơng
pháp này đã đƣợc sử dụng để đánh giá sự có mặt của các kháng sinh này trong các
mẫu nƣớc từ một số nhà máy xử lý nƣớc sông và nƣớc biển tại Hồng Kông [17].
Nhìn chung, khi phân tích kháng sinh trong các đối tƣợng mẫu phức tạp nhƣ
thực phẩm, mẫu sinh học, mẫu nƣớc thải, việc xử lý mẫu đối với các phƣơng pháp đều
đòi hỏi qui trình xử lý phức tạp do các kháng sinh liên kết chặt ch với nền mẫu và có
nhiều chất nhiễu cần loại trừ. Do đó, việc kết hợp phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng
cao và kỹ thuật chiết pha rắn là phƣơng pháp nghiên cứu đạt độ tối ƣu cao trong việc
phân tích β – lactam do có độ nhạy, độ chính xác và độ lặp lại cao.


1.2.3.2. Phương pháp sắc ký điện di mao quản
Gần đây, phƣơng pháp CE đƣợc sử dụng rộng rãi do tính chất ƣu việt về kinh
tế, hiệu quả tách cao, thời gian tách ngắn, lƣợng mẫu tiêu tốn ít. Phƣơng pháp đã đƣợc
ứng dụng để tách và xác định các kháng sinh β-lactam trong nhiều đối tƣợng mẫu khác
nhau.
Biyang Deng và cộng sự [18] đã sử dụng phƣơng pháp CE với detectơ quang
điện hóa xác định AMO trong nƣớc tiểu của ngƣời với giới hạn phát hiện thấp 0,31
μg/l, khoảng tuyến tính rộng 1,00 ng/ml – 8,00 μg/ml, c ng độ thu hồi cao 95,77%, độ
lệch chuẩn tƣơng đối nhỏ hơn 2,2% và thời gian phân tích ngắn, 6 phút/ mẫu.
L. Nozal c ng đồng nghiệp [37] đã sử dụng phƣơng pháp điện di mao quản điện
động học kiểu Mixen (MEKC) với thành phần dung dịch đệm điện di gồm 40 mM đệm
borat, chất hoạt động bề mặt SDS 100 mM ở pH 8,5. Tiến hành phân tích tại thế điện di
0
10 kV, nhiệt độ 20 C, thời gian bơm mẫu 10s. Phƣơng pháp cho phép tách 6 kháng

sinh gồm: AMO, AMP, PENG, OXA, penicillin V và CLO. Phƣơng pháp đƣợc ứng
dụng phân tích kháng sinh trong mẫu nƣớc thải của trang trại chăn nuôi. Giới hạn phát
hiện từ 0,14 đến 0,27 mg/l, hiệu suất thu hồi trên 96%.
Attila Gaspar và cộng sự [15] đã tách và xác định thành công 14 kháng sinh họ
cephalosporin bằng phƣơng pháp điện di mao quản vùng (capillary zone
electrophoresis – CZE) sử dụng detectơ UV - DAD. Quá trình tách d ng đệm photphat
25 mM có pH = 6,8. Phƣơng pháp đã tách thành công 14 kháng sinh trong vòng 20
phút. Giới hạn phát hiện 14 kháng sinh cefalosporin C, cefoxitin, cefazolin, cefadroxil,
cefoperazon, cefamandol, cefaclor, CEP, CEF, ceftibuten, cefuroxim, ceftazidim,
cefotaxim, ceftriaxon từ 0,42 đến 1,62 μg/ml. Trong đó CEP và CEF có giới hạn phát
hiện tƣơng ứng 1,62 và 0,89 μg/ml; khoảng tuyến tính 5 – 200 μg/ml. Mục đích của
phƣơng pháp đƣợc ứng dụng để nghiên cứu độ bền của kháng sinh họ Cephalosporins
0

trong nƣớc tại nhiệt độ khác nhau (+25, +4 và -18 C). Kết quả cho thấy các kháng sinh
giảm nồng độ không lớn hơn 20% tại nhiệt độ phòng sau khi pha loãng.
M.I.Bailόn-Pérez và cộng sự [46] sử dụng phƣơng pháp CZE và detectơ UV –
DAD, pha động dùng hệ đệm Tris 175 mM pH = 8 và 20% (v/v) ethanol, d ng kĩ thuật
chiết pha rắn làm sạch và làm giàu mẫu ứng dụng phân tích đồng thời AMP, AMO,
dicloxacillin, CLO, OXA, PEN, nafcillin trong nền mẫu nƣớc (nƣớc sông, nƣớc