Nghiên cứu phân tích cấu trúc và hình thái tinh thể celecoxib trong các điều kiện kết tinh khác nhau

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
–––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN MẠNH HÙNG

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
VÀ HÌNH THÁI TINH THỂ CELECOXIB TRONG
CÁC ĐIỀU KIỆN KẾT TINH KHÁC NHAU
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Ngô Quốc Anh

THÁI NGUYÊN - 2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




LỜI CẢM ƠN
Để luận văn này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của
nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép tôi
được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã tạo điều kiện
giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Trước hết tôi xin gửi tới các thầy cô khoa anh chị tại Viện Hóa Học lời chào
trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ
bảo tận tình chu đáo của thầy cô anh chị, đến nay tôi đã có thể hoàn thành luận văn,

đề tài:“Nghiên cứu phân tích cấu trúc và hình thái tinh thể celecoxib trong các điều
kiện kết tinh khác nhau.”
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo– PGS.TS. Ngô
Quốc Anh đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này trong
thời gian qua.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thạc sĩ Nguyễn Lê Anh, thạc sĩ Nguyễn
Thúy Hằng, các Khoa Phòng ban chức năng của Viện Hóa Học đã trực tiếp và gián
tiếp giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên,
luận văn này không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự chỉ
bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức
của mình, phục vụ tốt hơn công tác sau này.
Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Hùng

a
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. a
MỤC LỤC ...................................................................................................................b
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .......................................................d
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... e
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... f

DANH MỤC PHỤ LỤC .............................................................................................g
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN .........................................................................................2
1.1. Tổng quan về celecoxib ........................................................................................2
1.1.1. Công thức cấu tạo và tính chất .......................................................................2
1.1.2. Tác dụng dược lý và cơ chế tác dụng. ...........................................................3
1.1.3. Tác dụng phụ .................................................................................................6
1.1.4. Chống chỉ định ..............................................................................................7
1.1.5. Chỉ định, liều dùng và cách dùng ..................................................................8
1.1.6. Dạng thuốc và biệt dược ................................................................................8
1.2. Phương pháp tinh chế ...........................................................................................9
1.2.1. Kết tinh ..........................................................................................................9
1.2.2. Một số phương pháp kết tinh celecoxib.........................................................9
1.3. Phương pháp xác định cấu trúc ..........................................................................11
1.3.1. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ............................................11
1.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt (TGA) ...........................................................16
1.3.3. Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA)..............................................................17
1.3.4. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ..............................................................19
1.3.5. Phương pháp khối phổ (MS) .......................................................................23
1.3.6. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ........................................31
1.3.7 Phương pháp nhiễu xạ tia X ( X – ray) .........................................................37

b
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Chương 2: THỰC NGHIỆM ..................................................................................38
2.1. Nguyên liệu ........................................................................................................38

2.2. Thiết bị thí nghiệm .............................................................................................39
2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................40
2.3.1. Tinh chế .......................................................................................................40
2.3.2. Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc ............................................40
2.3.3. Kết quả .........................................................................................................41
2.4. Phương pháp thực hiện.......................................................................................41
2.4.1. Kết tinh làm sạch celecoxib thô ...................................................................41
2.4.2. Chuẩn bị các dạng tinh thể...........................................................................41
2.4.3. Xác định đặc tính của các dạng tinh thể ......................................................41
Chương 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ....................................................................42
3.1. Khẳng định cấu trúc ...........................................................................................42
3.1.1. Về phổ hồng ngoại (IR) ...............................................................................42
3.1.2. Về phổ khối lượng. ......................................................................................42
3.1.3. Về phổ 1H-NMR và phổ 13C- NMR của các sản phẩm tổng hợp. ...............43
3.1.4. Xác định dạng tinh thể bởi phân tích nhiệt vi sai. .......................................46
3.1.5. Xác định dạng tinh thể qua phân tích X-Ray...............................................47
3.1.6. Xác định dạng tinh thể qua kính hiển vi điện tử. .........................................49
KẾT LUẬN ..............................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................51
PHỤ LỤC

c
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

COA

:

Certificate Of Analysis

COX

:

Cyclooxygenase

CTPT

:

Công thức phân tử

Et3N

:

Triethylamin

HPLC

:

Sắc ký lỏng hiệu lăng cao
(High – Performance Liquid Chromatography)

IC50

:

Nồng độ ức chế 50%

IR

:

Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)

KLPT

:

Khối lượng phân tử

MS

:

Phổ khối (Mass spectrometry)

MTBE

:

Metyl tert-butyl ether

NMR

:

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
Nuclear Magnetic

NSAIDs

:

Các thuốc giảm đau hạ sốt chống viêm không steroid
(Non Steroidal Anti-inflammatory Drugs)

PG

:

Prostaglandin

4-SAPH.HCl

:

4-sulfonamidophenylhydrazine hydrochlorid

SKLM

:

Sắc ký lớp mỏng

TB

:

Trung bình

THF

:

Tetrahydrofuran

TFA

:

Trifluoroacetic

UV

:

Phổ tử ngoại (Ultraviolet spectroscopy)

d
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại thuốc chống viêm không steroid ................................................5
Bảng 1.2: Tác dụng ức chế cyclooxygenase của celecoxib, IC50(μM) ......................6
Bảng 1.3: Một số các thông số dược động học của celecoxib ....................................6
Bảng 1.4: Ảnh hưởng của Celecoxib và các NSAID trên tim mạch .........................7
Bảng 1.5: Tính chất của một số pha động trong sắc ký lỏng ....................................33
Bảng 2.1: Danh sách các nguyên liệu, hóa chất, dung môi sử dụng. ........................38
Bảng 3.1: Số liệu phân tích phổ khối lượng của các chất tổng hợp được. ................43
Bảng 3.2: Số liệu phân tích phổ 1H-NMR của các chất tổng hợp được và
Celecoxib chuẩn.......................................................................................44
Bảng 3.3: Số liệu độ dịch chuyển hóa học (ppm) phân tích phổ

13

C-NMR của

các chất tổng hợp được và Celecoxib chuẩn. ..........................................45

e
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Công thức cấu tạo của celecoxib.................................................................2
Hình 1.2: Cơ chế tác dụng của cyclooxygenase ........................................................4

Hình 1.3: Một số thuốc chống viêm không steroid. ....................................................5
Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo của một thiết bị TGA (a). Một hệ TGA của hãng Orton (b). ..... 18
Hình 1.5: Mẫu phân tích TGA của CaC2O4.H2O: .....................................................18
Hình 1.6: ....................................................................................................................19
Hình 1.7 .....................................................................................................................21
Hình 1.8 .....................................................................................................................22
Hình 1.9 .....................................................................................................................24
Hình 1.10 ...................................................................................................................25
Hình 1.11: Schematic of a MALDI-TOF Mass Spectrometer ..................................26
Hình 1.12 ...................................................................................................................27
Hình 1.13 ...................................................................................................................30
Hình 1.14 ...................................................................................................................30
Hình 1.15: Độ nhớt của hỗn hợp nước và dung môi hữu cơ ở 25oC ........................34
Hình 1.16. Thời gian lưu của cấu tử phân tích ..........................................................35
Hình 1.17 ...................................................................................................................37
Hình 3.1 .....................................................................................................................44
Hình 3.2. Phổ DSC của celecoxib dạng III ...............................................................46
Hình 3.3 Phổ DSC của mẫu 1,2,3 .............................................................................46
Hình 3.4. Phổ X-ray của celecoxib dạng III .............................................................47
Hình 3.5. Phổ X-ray của celecoxib mẫu 1 ................................................................48
Hình 3.6. Phổ X-ray của celecoxib mẫu 2 ................................................................48
Hình 3.7. Phổ X-ray của celecoxib mẫu 3 ................................................................48
Hình 3.8. Hình ảnh tinh thể quan sát qua kính hiển vi điện tử .................................49

f
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C –NMR của diceton
Phụ lục 2: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H- NMR của diceton
Phụ lục 3: Phổ hồng ngoại của diceton
Phụ lục 4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

13

C- NMR của celecoxib chuẩn

Phụ lục 5: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

13

C- NMR của celecoxib (mẫu 1)

Phụ lục 6: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H - NMR của celecoxib(mẫu 2)
Phụ lục 7: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H- NMR của celecoxib (mẫu 3)
Phụ lục 8: Phổ HPLC của celecoxib chuẩn
Phụ lục 9: Phổ HPLC của celecoxib mẫu 1
Phụ lục 10: Phổ HPLC của celecoxib mẫu 2
Phụ lục 11: Phổ HPLC của celecoxib mẫu cuối
Phụ lục 12: Phổ hồng ngoại của celecoxib chuẩn
Phụ lục 13: Phổ hồng ngoại của celecoxib
Phụ lục 14: Phổ khối lượng của celecoxib chuẩn
Phụ lục 15: Phổ khối lượng của celecoxib

g
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

MỞ ĐẦU
Các thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs) là một trong những nhóm
thuốc được dùng phổ biến nhất với ước tính khoảng 33 triệu người dùng trong một
ngày trên toàn thế giới. Tuy vậy, hạn chế lớn nhất của nhóm thuốc này là tác dụng
phụ trên hệ tiêu hóa. Có tới khoảng một phần ba số bệnh nhân sử dụng nhóm thuốc
này có triệu chứng viêm loét dạ dày, tá tràng [15].
Nhiều giải pháp để hạn chế tác dụng phụ này như dùng kèm thuốc bảo vệ niêm
mạc (ví dụ như thuốc kháng thụ thể H2, ức chế bơm proton…), tạo dạng bào chế
giảm kích ứng niêm mạc… đã được sử dụng nhưng các giải pháp này đều có những
hạn chế nhất định.
Việc tìm ra hai đồng dạng (isoform) COX-1và COX-2 của men COX
(cyclooxygenase) tham gia tổng hợp các prostaglandin (PG) từ acid arachidonic đã
mở ra hướng mới để khắc phục tác dụng phụ trên đường tiêu hóa của các NSAID
[14],[32],[1]. Các thuốc ức chế chọn lọc COX-2 là dẫn chất của diaryl như celecoxib,
valdecoxib, parecoxib, etoricoxib, rofecoxib, lumiracoxib làm giảm PG gây viêm
song vẫn duy trì quá trình tổng hợp các PG bảo vệ đường tiêu hóa [6],[1]. Tuy nhiên,
do sự gia tăng nguy cơ huyết khối và nhồi máu cơ tim của nhóm thuốc này nên hiện
nay chỉ còn celecoxib, parecoxib và etoricoxib được lưu hành trên thị trường, trong
đó celecoxib là thuốc được sử dụng rộng rãi nhất [8], tính riêng năm 2008, doanh số
toàn cầu của thuốc này đã đạt 5,5 tỷ đô la.
Việt Nam là một nước nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều, các bệnh
thấp khớp, viêm xương khớp… chiếm tỉ lệ khá cao nên nhu cầu về các NSAID nói
chung và celecoxib nói riêng khá lớn. Celecoxib sử dụng tại Việt Nam, kể cả sản
xuất trong nước vẫn phải nhập nguyên liệu từ nước ngoài nên giá thành cao hơn các
thuốc chống viêm khác, làm hạn chế khả năng tuân thủ điều trị của bệnh nhân khi
dùng lâu dài. Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất nguyên liệu celecoxib tại Việt Nam
để người bệnh có cơ hội được sử dụng celecoxib generic từ nguyên liệu trong nước

với giá thành hợp lý hơn là rất cần thiết. Do đó, đề tài Nghiên cứu phân tích cấu trúc
và hình thái tinh thể celecoxib trong các điều kiện kết tinh khác nhau là thiết thực.

1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Chương 1
TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về celecoxib
1.1.1. Công thức cấu tạo và tính chất [9], [25], [31], [33]
- CTPT: C17H14F3N3O2S.
- Trọng lượng phân tử: 381,08 g/mol.
- Công thức cấu tạo:

Hình 1.1: Công thức cấu tạo của celecoxib.
- Tên khoa học: 4-[5-(4-methylphenyl)-3-(trifluoromethyl)-1H-pyrazol-1yl]benzensulfonamid.
- Cảm quan: Dạng bột kết tinh trắng hoặc vàng nhạt.
- Nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 157-159oC [31], 159-162oC [20], 160,5162,3oC [24].
- Độ tan: Celecoxib rất ít tan trong nước, độ tan trong nước là 3-7µg/ml ở pH
= 7,0 và nhiệt độ 40oC, tan tốt trong methanol, chloroform và aceton. Celecoxib ở
dạng vô định hình thì dễ tan hơn dạng kết tinh.
- pKa: Celecoxib thể hiện tính acid yếu với pKa = 11,1 do đó độ tan của
celecoxib sẽ thay đổi theo pH của môi trường hòa tan.
- Tính bất đối: Celecoxib không chứa trung tâm bất đối.

2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1.1.2. Tác dụng dược lý và cơ chế tác dụng.
1.1.2.1. Vài nét về viêm và cơ chế chống viêm của NSAIDs
* Viêm và vai trò sinh lý của cyclooxygenase.
+ Viêm là phản ứng tại chỗ của cơ thể do các mô bị kích thích hoặc tổn thương.
Đó là một phản ứng phức tạp của các mô liên kết và tuần hoàn mao mạch ở nơi bị tác
động, được biểu hiện bằng các triệu chứng sưng, nóng, đỏ, đau và rối loạn chức phận.
Viêm có thể do nhiều nguyên nhân gây ra như nhiễm khuẩn, thiếu máu cục bộ, phản
ứng kháng nguyên-kháng thể, hóa chất, nhiệt độ và tác nhân cơ học…
+ Khi bị tổn thương, màng tế bào giải phóng ra phospholipid màng. Dưới tác
dụng của phospholipase A2, chất này bị chuyển thành acid arachidonic. Tiếp theo
đó dưới tác dụng của cyclooxygenase (COX), acid này bị chuyển hóa thành các
prostaglandin. Tác dụng của prostaglandin tùy thuộc vào vị trí tác dụng. Khi được
tạo ra tại nơi viêm, prostaglandin làm tăng tình trạng viêm cục bộ và làm tăng sự
mẫn cảm với đau. Ngược lại, đối với màng nhày của dạ dày và ruột, prostaglandin
có tác dụng bảo vệ và tăng tưới máu màng nhày [1].

3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Glucocorticoid
(-)

Prostaglandin
I2 (Nội mô
mạch máu)

Lycoprotein Phospholipid màng

Phospholipase A2
Thromboxan
A2
(Tiểu cầu)
Acid arachidonic

PG

Lypooxygenase

COX2

COX
1

PG

Leukotrien

Tổ chức
bình
thường

Tổ

chức
viêm

Cyclooxygenase (COX)

Prostaglandin
I2,E2 (Dạ dày Ruột)

Prostaglandin
I2 (Thận)

(-)
VIÊM
NSAID

Hình 1.2: Cơ chế tác dụng của cyclooxygenase [1]

4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




* Phân loại các thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs).
Theo tác dụng, cấu trúc hóa học các NSAIDs được chia thành các nhóm sau:
Bảng 1.1: Phân loại thuốc chống viêm không steroid [1]
Phân loại

Thuốc đại diện

Nhóm
Nhóm acid salicylic

Aspirin (1)

Nhóm pyrazolon

Phenylbutazon

Nhóm indol

Indomethacin (2), Sulindac

Nhóm acid enolic

Piroxicam, Meloxicam

Nhóm acid propionic

Ibuprofen (3),Naproxen (4)

Nhóm dẫn xuất acid phenylacetic

Diclofenac

Nhóm dẫn xuất acid heteroarylacetic

Tolmetin, Ketorolac

Nhóm dẫn xuất diaryl (coxib)

Celecoxib, rofecoxib

chọn lọc

Nhóm acid indol acetic

Etodolac

COX-2

Nhóm sulfonanilid

Nimesulid

Loại ức chế
COX không
chọn lọc

Loại ức chế

Hình 1.3: Một số thuốc chống viêm không steroid.
1.1.2.2. Tác dụng
Celecoxib là một thuốc ức chế chọn lọc COX-2, có tác dụng chống viêm,làm
giảm các dấu hiệu và triệu chứng của viêm xương khớp (viêm khớp), viêm khớp
dạng thấp, viêm cột sống dính khớp [10],[19],[30]. Celecoxib có khả năng ức chế

5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

COX-2 cao hơn trên COX-1 tới 350 lần. Tính chọn lọc và một số các thông số
dược động học của celecoxib được trình bày lần lượt ở bảng 1.2 và bảng 1.3.
Bảng 1.2:Tác dụng ức chế cyclooxygenase của celecoxib, IC50(μM) [18]
IC50(COX-2) IC50(COX-1) IC50(COX-1)/IC50(COX-2)
Celecoxib

0,04

15

350

Indomethacin

0,03

0,02

0,7

Bảng 1.3: Một số các thông số dược động học của celecoxib [7],[18].
Cmax(ng/ml)

Tmax(giờ)

T1/2(giờ)

705

2,8

11,2

Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy rằng ngoài tác dụng chống viêm thì celecoxib
còn có tác dụng giảm đau, chống ung thư [13],[21],[26], giảm tỷ lệ xuất hiện và số
lượng các khối u [3].
1.1.3. Tác dụng phụ
- Viêm loét dạ dày tá tràng: Tác dụng phụ của celecoxib trên đường tiêu hóa
giảm một cách đáng kể so với các thuốc chống viêm trước đó (ví dụ như naproxen,
ibuprofen và diclofenac)[10],[19],[23],[30]. Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng có đối
chứng trên 5285 bệnh nhân dùng celecoxib (Celebrex) liều 200mg/ngày hoặc cao
hơn với thời gian từ một đến sáu tháng cho thấy chỉ có hai bệnh nhân bị chảy máu
đường tiêu hóa sau khi dùng thuốc 14-22 ngày [3].
- Trên tim mạch : So với các NSAID khác tác dụng phụ của nhóm coxib trên
đường tiêu hóa giảm nhưng trên tim mạch thì hay gặp hơn [2].
Trelle, S. và cộng sự đã tiến hành 21 thử nghiệm trên 116429 bệnh nhân sử
dụng celecoxib và các NSAID khác để so sánh ảnh hưởng trên tim mạch. Kết quả
được thể hiện ở bảng 1.4.

6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Bảng 1.4: Ảnh hưởng của Celecoxib và các NSAID trên tim mạch [12]
Tỉ lệ bệnh nhân có ảnh hưởng đến tim mạch (%)

NSAID

Tử vong do ảnh hưởng

Nhồi máu cơ tim

Đột quỵ

Naproxen

0,82

1,76

0,98

Ibuprofen

1,61

3,36

2,39

Diclofenac

0,82

2,86

3,98

Celecoxib

1,35

1,12

2,07

Etoricoxib

0,75

2,67

4,07

Rofecoxib

2,12

1,07

1,58

Lumiracoxib

2,00

2,81

1,89

đến tim mạch

- Nghiên cứu CLASS (Celecoxib Long-term Arthritis Safety Study):Nghiên
cứu độ an toàn khi sử dụng celecoxib liều cao dài ngày trong điều trị viêm xương
khớp hoặc thấp khớp. Nghiên cứu thực hiện trên 7968 bệnh nhân. Các bệnh nhân
được điều trị bằng celecoxib với liều 400mg/2 lần/ngày (lớn hơn từ 2 – 4 lần so với
liều điều trị thông thường; n=3987), ibuprofen 800mg/3 lần/ngày (n=1985) hoặc
diclofenac 75mg/2 lần/ngày (là liều điều trị thông thường; n=1996) trong thời gian 6
tháng. Kết quả cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa về tỷ lệ biến chứng loét ở
các liều điều trị trong ba nhóm thuốc trên. Phân tích cụ thể các chỉ tiêu cho thấy tỷ
lệ biến chứng loét và các triệu chứng loét ở nhóm dùng celecoxib thì thấp hơn nhóm
dùng ibuprofen nói chung và thấp hơn cả những bệnh nhân điều trị ibuprofen mà
không kèm với aspirin [29].
1.1.4. Chống chỉ định [3]
Celecoxib được chống chỉ định ở bệnh nhân có tiền sử quá mẫn với celecoxib,
không nên được kê đơn ở những bệnh nhân dị ứng với các sulfonamid, ở những
bệnh nhân hen, nổi mày đay hay dị ứng với aspirin hoặc các thuốc NSAIDs khác.

7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1.1.5. Chỉ định, liều dùng và cách dùng [3]
* Chỉ định.

- Thoái hóa khớp: Celecoxib làm giảm các dấu hiệu và triệu chứng của thoái
hóa khớp.
- Viêm khớp dạng thấp ở người lớn: Celecoxib làm giảm các dấu hiệu và triệu
chứng của viêm khớp dạng thấp.
- Viêm cột sống dính khớp: Celecoxib làm giảm nhẹ các dấu hiệu và triệu
chứng của viêm cột sống dính khớp.
- Đau cấp tính, điều trị đau thống kinh nguyên phát.
- Trị liệu bổ sung trong polip tuyến trong gia đình (familial adenonatous
polyposis).
* Liều lượng và cách dùng.
- Thoái hóa khớp: liều duy nhất 200mg/ ngày hoặc 100mg x 2 lần/ ngày.
- Viêm khớp dạng thấp: 100-200mg x 2 lần/ ngày.
- Viêm cột sống dính khớp: 200mg/ ngày hoặc 100mg x 2 lần/ ngày.
- Đau cấp tính và đau bụng kinh nguyên phát: khởi đầu với liều 400mg, dùng
tiếp theo với liều 200mg, nếu cần thiết trong ngày đầu tiên. Trong các ngày tiếp
theo, liều đề nghị là 200mg x 2 lần/ ngày, khi cần.
- Trị liệu bổ sung trong polip tuyến trong gia đình: 400mg x 2 lần/ ngày, uống
trong khi ăn.
1.1.6. Dạng thuốc và biệt dược
- Dạng thuốc: Viên nang 100mg, 200mg.
- Biệt dược: Có thể kể tên một số biệt dược chính là:
+ Celebrex (Pfizer, Mỹ).
+ Celedol (Ipca, Ấn Độ).
+ Cefalox (Dược phẩm OPV, Việt Nam).
+ Celcoxx (Getz Pharm, Pakistan).
+ Cilexid (MEDIPLANTEX, Việt Nam).

8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

1.2. Phương pháp tinh chế
1.2.1. Kết tinh
Kết tinh là phương pháp dùng để tách các chất rắn ra khỏi hỗn hợp của chúng.
Phương pháp kết tinh đơn giản nhất là phương pháp kết tinh từ dung dịch bão hòa.
- Có thể tạo mầm tinh thể bằng hạt, bằng đũa thủy tinh. Tinh thể kết tinh được
đem lọc rồi làm khô.
Ðiều quan trọng là phải biết chọn và thử dung môi hòa tan: các chất phân cực
dễ tan trong dung môi phân cực, các chất không phân cực dễ tan trong dung môi
không phân cực.
Các dung môi phân cực như: nước, alcol, ete, este, acid axetic.
Các dung môi không phân cực như: benzen, hexan, xyclohexan, CCl4, Cacbon
diSunfua...
- Có thể dùng hỗn hợp dung môi (hệ dung môi 2, 3 cấu tử).
- Các dung môi được chọn phải thỏa mãn một số tính chất sau:
+ Dung môi sử dụng phải tan tốt chất hòa tan tại nhiệt độ sôi của dung môi và
rất ít tan ở nhiệt độ thường và lạnh.
+ Không phản ứng hóa học với chất tan.
+ Các tạp chất không tan với dung môi được chọn ở nhiệt độ cao hoặc hòa tan
tốt ở nhiệt độ thường và lạnh.
+ Dung môi chọn phải dễ dàng bay hơi khỏi bề mặt tinh thể.
+ Nhiệt độ sôi của dung môi phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của chất rắn
khoảng 10 - 15%.
1.2.2. Một số phương pháp kết tinh celecoxib
Có nhiều phương pháp kết tinh làm sạch Celecoxib. Trong đó phương pháp
sử dụng hệ dung môi diclorometan/hexan để kết tinh celecoxib có một số nhược
điểm. Đầu tiên, quá trình kết tinh cần tới một thể tích lớn dung môi (trung bình 20
lần thể tích mỗi loại diclorometan hoặc hexan cho mỗi gram celecoxib), dẫn đến

giảm hiệu quả kinh tế và không thân thiện môi trường khi nâng cấp lên qui mô công

9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




nghiệp. Mặt khác sử dụng diclorometan không tốt cho môi trường và sức khỏe con
người, còn hexan lại dễ gây cháy nổ.
Một số qui trình kết tinh celecoxib sử dụng hệ dung môi isopropanol/nước
[17]. Trong một số trường hợp, người ta còn dùng các dung môi amit như
dimetylacetamit và dimetylformamit [20] trong quá trình tinh chế/kết tinh. Sản
phẩm thu được là các tinh thể celecoxib dạng I bị solvat hóa với các dung môi
amide. Việc loại bỏ tồn dư các dung môi này khỏi tinh thể thường rất khó khăn và
đòi hỏi nhiệt độ cao. Do đó dạng tinh thể solvat hóa này không thể được sử dụng
làm nguyên liệu thuốc vì chúng còn chứa nhiều tồn dư dung môi hữu cơ, vốn
được kiểm soát hết sức nghiêm ngặt đối với các hoạt chất có tính chất dược
dụng, thành phần chính của các dạng thuốc điều trị cho con người.
Quá trình kết tinh celecoxib sử dụng một số dung môi hydrocarbon như ntetradecane hay n-decane. Nhìn chung các qui trình này đều phức tạp và không có
lợi về năng lượng vì đây đều là các dung môi có nhiệt độ sôi cao, quá trình kết tinh
tiêu tốn nhiều dung môi, và phải tiến hành ở nhiệt độ cao (từ 100 đến 165oC), trong
một khoảng thời gian dài dẫn đến sinh ra nhiều tạp chất, sản phẩm phụ. Do vậy
những qui trình như vậy rất khó có thể nâng cấp lên qui mô công nghiệp.
Tóm lại, chủng loại dung môi, thể tích dung môi sử dụng, và phương pháp
tinh chế/kết tinh đóng vai trò quan trọng đối với việc hình thành chọn lọc một dạng
tinh thể nào đó của celecoxib. Những nghiên cứu công nghệ nhằm cải tiến, hoàn
thiện qui trình kết tinh celecoxib, đặc biệt là thu được chọn lọc dạng tinh thể III có
độ bền động học cao, giúp cải thiện độ tơi mịn, đặc tính trơn chảy và đặc tính chịu
nén của nguyên liệu celecoxib khi bào chế các dạng viên nén hay viên nang có

nghĩa thực tiễn và khoa học to lớn

10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1.3. Phương pháp xác định cấu trúc
1.3.1. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
1.3.1.1. Giới thiệu chung về phổ cộng hưởng từ hạt nhân
1.3.1.1.1./ Khái niệm
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân viết tắt là NMR (Nuclear Magnetic Resonance ),
là một phương pháp phân tích hiện đại, được sử dụng rộng rãi trong hóa học.
1.3.1.1.2./ Spin hạt nhân và điều kiện cộng hưởng
+ Spin hạt nhân
Hạt nhân nguyên tử gồm các proton và nơtron. Số lượng tử spin của proton
cũng như của nơtron đều bằng 1/2 . Tuỳ thuộc vào các nucleon đó có cặp đôi hay
không mà hạt nhân của nguyên tử có thể được đặc trưng bởi số lượng tử spin hạt
nhân I bằng không hoặc khác không. Nếu spin của tất cả các nucleon đều cặp đôi thì
số lượng tử spin hạt nhân bằng không (I=0). Nếu ở hạt nhân có một spin không cặp
đôi thì I=1/2, nếu có nhiều spin không cặp đôi thì I ≥ 1.
Những hạt nhân không có spin I= 0 thì không gay ra momen từ ( µ=0) tức là
không có từ tính. Người ta nói hạt nhân đó không có từ tính và không có cộng
hưởng từ hạt nhân. Những hạt nhân có I ≠ 0 gây ra moat momen từ µ ≠ 0. Hạt nhân
đó có hoạt động từ và có cộng hưởng từ hạt nhân.
+ Điều kiện cộng hưởng
Để có được phổ cộng hưởng từ hạt nhân ta cần đặt mẫu nghiên cứu vào một
từ trường mạnh, có cường độ B0 và tác dụng lên mẫu một tần số  thỏa mãn phương
trình (2). Trong các điều kiện này sẽ xảy ra các hiện tượng là có sự chuyển các hạt

nhân từ mức năng lượng này lên một một mức năng lượng cao hơn lúc này xảy ra
cộng hưởng từ hạt nhân.
1.3.1.1.3. Phổ kế cộng hưởng từ proton
+ phổ kế cộng hưởng từ hạt nhân sóng liên tục
Bộ phận chính của phổ kế này là một nam châm điện hay nam châm siêu dẫn
có từ trường B0 đồng nhất, một bộ phận phát từ trường vô tuyến để tạo tần số B 1 và
một cuộn từ cảm để nhận tín hiệu

11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Dung môi thường dùng là những chất không chứa hạt nhân từ proton như
CCl4, CDCl3,...thường dùng TMS để làm chất chuẩn.
+ Phổ kế cộng hưởng từ proton biến đổi Flourier
Phổ kế loại này có từ trường B1 tác động không liên tục lên hạt nhân nguyên tử
được đặt trong từ trường B0. Tín hiệu cao tần được điều phức bằng các xung vuông
và hẹp. Sau các xung /2 và  nhận được tín hiệu cảm ứng tự do (FID). Phổ kí nhận
được dưới dạng đường cong của hàm số phụ thuộc thời gian f(t). Trên phổ đo được
thời gian phục hồi ngang T2và thời gian phục hồi dọc T1.
Ưu điểm của phổ kế biến đổi Flourier là có độ nhạy cao và có tỉ số tín hiệu/nhiễu
lớn và có thể tu được nhiều thông số từ phổ kí.
1- Máy phát tín hiệu cao tần
2- Tạo dãy xung theo các chương trình định sẵn
3- Điều phức biên độ cao tần theo xung vuông
4- Đầu đo tạo từ trường không liên tục
5- Thu tín hiệu tích lũy ghi các điểm phổ của cảm ứng tự do
6- Biến đổi Flourier

7- Ghi phổ f()
8- Máy tính điều hành chương trình xung, tích lũy số liệu, biến đổi Flourier, xử
lí, ghi phổ.
1.3.1.2. Phổ cộng hưởng từ proton
A/ Độ dịch chuyển hóa học
1. Định nghĩa
Các hạt nhân nguyên tử được bao quanh bởi một lớp vỏ electron, mà lớp vỏ
này cũng sinh ra một từ trường riêng B’ nên khi từ trường B0 tác động lên hạt nhân
thường bị từ trường riêng B’ triệt tiêu một phần, do đó từ trường thực tác động lên
hạt nhân chỉ là Bhd < B0. Bhd là từ trường hiệu dụng:
Bhd = B0(1-)
 gọi là hằng số chắn, có giá trị khác nhau đối với mỗi hạt nhân nguyên tử
trong phân tử.

12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




Hiệu số A-B ~ B - A .ta không thể đo giá trị tuyệt đối hằng số chắn của
mỗi hạt nhân, nhưng có thể đo được hiệu trên. Người ta nhận thấy rằng hằng số
chắn của hợp chất (CH3)4Si (TMS) là lớn nhất nên đã dùng nó làm chất chuẩn để
đo hiệu:
= TMS - X
TMS là hằng số chắn của chất TMS, X là hằng số chắn của chất cần đo bất kì x
Giá trị  được gọi là độ dịch chuyển hóa học.


 X  TMS 6

10
0

X là tần số cộng hưởng của một proton (Hz), 0 là tần số cộng hưởng của máy
đo (MHz)  không có thứ nguyên, người ta kí hiệu 10-6 là ppm.
Độ dịch chuyển hóa học của 1H – NMR nằm trong khoảng 0-12ppm.
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dịch chuyển hoá học
2.1. Các yếu tố nội phân tử ảnh hưởng đến độ dịch chuyển hoá học
a. Sự chắn tại chỗ
Trước hết ta xét trường hợp proton. Trong phân tử proton ít nhiều đều được
bao quanh bởi electron. Dưới tác dụng của từ trường B0, electron sẽ chuyển động
thành một dòng điện vòng quanh proton. Dòng điện vòng này làm phát sinh một từ
trường cảm ứng mà đường sức của nó được vẽ bằng các nét đứt. Ở vùng gần hạt
nhân, từ trường cảm ứng này ngược chiều với từ trường B0, nó chóng lại từ trường
sinh ra nó và làm cho từ trường hiệu dụng Hhd quanh proton giảm đi so với B0 (Bhd <
B0 ). Như thế electron đã che chắn cho proton . Người ta gọi nó là sự chắn màn
electon tại chỗ hay sự chắn tại chỗ. Vì sự chắn tại chỗ làm giảm cường độ từ trường
tác động tới hạt nhân, do đó nếu hạt nhân được chắn màn nhiều thì để cho nó đi vào
cộng hưởng cần phải tăng cường độ từ trường.
Sự chắn này phụ thuộc mật độ electron xung quanh hạt nhân đang xét nên nó
có liên quan trực tiếp đến độ âm điện của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đính
với hạt nhân đó. Ngoài sự phụ thuộc vào mật độ electron sự chắn còn phụ thuộc
hình dạng và kích thước electron.

13
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

b. Sự chắn từ xa
Không phải lúc nào trật tự về độ dịch chuyển hóa học cũng tương ứng với trật
tự về độ âm điện. Chẳng hạn, proton của benzen cho tính hiệu ở trường yếu hơn
proton của etilen và proton của acetilen mặc dù độ âm điện của Csp2 nhỏ hơn của
Csp. Thêm nữa tín hiệu của proton ở benzene thể hiện ở trường yếu hơn ở CH2Cl2 và
ở H2O mặc dù mật độ electron xung quanh hạt nhân này không tương ứng với sự
thay đổi về độ dịch chuyển hóa học như thế. Những nguyên tử hoặc nhóm nguyên
tử ở bên cạnh proton, đặc biệt là những nhóm không no, nhóm vòng thơm, hoặc các
nguyên tử có chứa cặp electron không liên kết có thể là nguồn gốc của những dòng
điện vòng mạnh hơn và tạo ra xung quanh proton các từ trường có hiệu suất lớn hơn
từ trường của các electron hóa trị của chính proton đó. Chính vì thế những nhóm
nguyên tử bên cạnh proton cũng có tác dụng “che chắn” đối với proton. Đó là sự
chắn từ xa hay còn gọi là sự chắn bất đẳng hướng bởi vì ở hướng này thì bị chắn
còn ở hướng kia thì bị phản chắn.
1.3.1.3. các yếu tố ngoại phân tử ảnh hưởng đến độ dịch chuyển hóa học
a. liên kết Hidro
Liên kết hidro gây ra sự thay đổi đáng kể độ dịch chuyển hóa học của proton ở
các nhóm OH, NH, và đôi khi cả nhóm SH. Như đã biết, liên kết hidro phụ thuôc
nhiều vào bản chất dung môi, nồng độ và nhiệt độ. Chính vì vậy, độ chuyển dịch
hóa học của các proton axit biến đổi trong một khoảng rộng. do đó để tìm tín hiệu
của các proton axit chúng cần xét xem chúng có tạo liên kết hidro hay không, mức
độ liên kết hidro như thế nào.
b. Sự trao đổi proton
Proton liên kết với các dị tố như O, N,..không những có khả năng tạo liên kết
hidro mà còn có khả năng trao đổi với proton của các tiểu phân xung quanh. Sự trao
đổi proton cũng thể hiện rõ trên phổ NMR.
Thí dụ: khi đo phổ của CH3COOH trong nước người ta không nhân được tín
hiệu của proton COOH và proton của nước một cách riêng rẽ mà nhận được tín hiệu

14

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




chung cho chúng. Đó là do tốc độ ion hóa nhanh đến mức mà sự trao đổi xảy ra khi
proton ở vào trạng thái cộng hưởng.
CH3COOH +

H2 O






CH3COO-

+

H 3 O+

c. Ảnh hưởng của dung môi
Khi thay dung môi CCl4 bằng CDCl3, độ chuyển dịch hóa học của proton liên
kết với cacbon chỉ thay đổi 0.1ppm. còn khi chuyển sang các dung môi phân cực
hơn như CD3OD, CD3COCD3... thì dộ dịch chuyển thay đổi 0.3ppm, nói chung là
khi thay đổi dung môi thì độ dịch chuyển hóa học có sự thay đổi theo. Các dung
môi dùng trong phương pháp NMR đều đã được Đơtơri hóa. Tuy nhiên những
proton còn sót lại thường vẫn cho tin hiệu trên phổ. Ngoài ra vết nước trên dung
môi cũng gây ra tín hiệu trên phổ 1H NMR.

d. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Vị trí tín hiệu của các proton liên kết với cacbon thường rất ít bị ảnh hưởng
bởi nhiệt độ, chỉ có các proton trong các nhóm OH, NH,SH phụ thuộc nhiều vào sự
thay đổi nhiệt độ. Vì khi nhiệt độ tăng làm đứt các liên kết hidro, do đó làm cho tín
hiệu của các proton của các nhóm đó chuyển dịch về phía trường mạnh.
3. Hạt nhân tương đương về độ dịch chuyển hóa học
Như đã biết độ dịch chuyển hóa học của mỗi hạt nhận không những phụ thuộc
vào cấu tạo hóa học mà còn phụ thuộc vào vị trí không gian của nó trong phân tử.
Để xét xem một hợp chất cho mấy tín hiệu NMR, cần phải biết trong nguyên tử của
nó có bao nhiêu nhóm hạt nhân giống nhau về cấu tạo hóa học và về vị trí không
gian mà ta tạm gọi là các hạt nhân tương đương.
B. Tương tác spin- spin
Hằng số tương tác spin-spin
Đối với mỗi hạt nhân hoặc một nhóm hạt nhân, người ta nhận được một tín
hiệu đặc trưng chỉ có một đỉnh nhưng cũng có khi gồm một nhóm 2, 3, 4, 5 đỉnh
khác nhau. Ví dụ phổ cộng hưởng từ proton của etanol có các tín hiệu đặc trưng cho
nhóm OH (1 đỉnh), nhóm CH2 (4 đỉnh), CH3 (3đỉnh). Nguyên nhân của sự xuất hiên
nhiều đỉnh trên là do mỗi hạt nhân có I=1/2 đã sinh ra hai từ trường riêng biệt. Hai

15
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




từ trường này tác dụng lên hạt nhân bên cạnh làm phân tách mức năng lượng
chính của nó thành hai mức năng lượng khác nhau. Trường hợp 2, 3 hạt nhân
cùng tác động từ trường riêng của minh lên cùng một hạt nhân khác thì năng
lượng cộng hưởng của hạt nhân đó bị phân tách thành nhiều mức năng lượng
khác nhau mà mỗi mức năng lượng cộng hưởng này cho một đỉnh trên phổ

cộng hưởng từ hạt nhân proton.
1.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt (TGA)
1.3.2.1. Khái niệm
Phân tích nhiệt là phương pháp phân tích mà trong đó, các tính chất vật lý,
hoá học của mẫu, đo một cách liên tục như là những hàm của nhiệt độ (nhiệt độ được thay đổi có quy luật). Trên cơ sở lý thuyết về nhiệt động học, từ sự thay đổi các
tính chất đó ta có thể xác định được các thông số yêu cầu của việc phân tích.
Các tính chất được xác định như: Nhiệt độ chuyển pha, khối lượng mất đi, biến
đổi về kích thước
Trong phần này ta đi tìm hiểu các phương pháp chính sau:
- Phân tích nhiệt vi sai (DTA).
- Quét nhiệt vi sai (DSC).
- Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA).
Dựa vào phương pháp này ta có thể: Kiểm nghiệm sản phẩm, phân tích thành
phần…
1.3.2.2. Cơ sở vật lý của phương pháp.
Kỹ thuật phân tích nhiệt dựa trên nguyên lý về nhiệt động học.
Khi có độ chênh lệch về độ lớn, nhiệt độ sẽ chuyển từ nơi này sang nơi khác
và khi đó làm cho các đại lượng vật lý khác như năng lượng chuyển pha, độ nhớt,
entropy, … cũng thay đổi.

16
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1.3.3. Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA).
1/ Cơ sở và tính năng của phương pháp.
* Phương pháp này dựa trên cơ sở xác định khối lượng của mẫu vật chất bị
mất đi (hay nhận vào) trong quá trình chuyển pha như một hàm của nhiệt độ.

TGA cho ta xác định khối lượng chất bị mất đi trong quá trình chuyển pha.
Đường phổ TGA đặc trưng cho một hợp chất hoặc một hệ do thứ tự của các phản
ứng hoá học xuất hiện tại một khoảng nhiệt độ xác định là một hàm của cấu trúc
phân tử.
Các đường dữ liệu liên quan tới nhiệt động học và động năng của dạng phản
ứng hoá học, cơ chế phản ứng…
* Các thông tin ta nhận được dùng để xác định thành phần khối lượng các
chất có mặt trong mẫu. Ngoài ra ta xác định được thành phần dung môi, chất
phụ gia…
2/ Thiết bị.
Hệ đo TGA có cấu tạo tương tự như DTA, nhưng TGA có thêm phần sensor
khối lượng.
Mẫu được cân liên tục và nung nóng đến nhiệt độ bay hơi, mẫu được đặt trên
đĩa và gắn với bộ cân bằng ghi tự động, bộ cảm biến tự động chọn điểm cân bằng.
Bộ biến năng là các tế bào quang điện, khi vị trí cân bằng ban đầu được thiết lập, sự
thay đổi khối lượng của mẫu sẽ được làm cân bằng.
Nhiệt độ của lò được thay đổi liên tục và điều khiển bởi cặp nhiệt.
Khối lượng thay đổi được đo so với tín hiệu vào ban đầu.

17
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN