Xây dựng phương pháp thiết lập một số chất chuẩn cho một số dược chất

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGÔ HẢI LÝ
Mã sinh viên: 1201363

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP
THIẾT LẬP PHỔ RAMAN CHUẨN
CHO MỘT SỐ DƯỢC CHẤT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2017


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGÔ HẢI LÝ
Mã sinh viên: 1201363

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP
THIẾT LẬP PHỔ RAMAN CHUẨN
CHO MỘT SỐ DƯỢC CHẤT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:
ThS. Đặng Thị Ngọc Lan
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Hóa phân tích và độc chất –

Trường Đại học Dược Hà Nội

2. Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô,
gia đình và bạn bè. Trước hết, với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành tới ThS. Đặng Thị Ngọc Lan, đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình tôi thực hiện và hoàn thành khóa luận.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ ở Khoa nguyên liệu – Viện Kiểm
nghiệm thuốc Trung ương đã hướng dẫn tận tình trong thời gian tôi làm thực
nghiệm.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô trong Bộ môn Hóa phân tích và
Độc chất đã tạo điều kiện, cung cấp cho tôi các tài liệu cần thiết, các dụng cụ, thiết
bị trong quá trình làm thực nghiệm để tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên
Trường đại học Dược Hà Nội - những người đã dạy dỗ và trang bị cho tôi những
kiến thức khoa học nền tảng suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn thân thương nhất đến gia đình, bạn bè, những
người đã dành cho tôi tình cảm và là nguồn động viên lớn trong suốt thời gian tôi
học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2017
Sinh viên

Ngô Hải Lý

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về thuốc giả ................................................................................. 2
1.1.1. Định nghĩa ............................................................................................... 2
1.1.2. Tình hình thuốc giả trên thế giới và Việt Nam ........................................ 2
1.2. Tổng quan phương pháp quang phổ Raman .................................................. 4
1.2.1. Lịch sử phát triển ..................................................................................... 4
1.2.2. Nguyên lý cơ bản ..................................................................................... 5
1.2.3. Cấu tạo của thiết bị Raman ...................................................................... 7
1.2.4. Ưu, nhược điểm ....................................................................................... 8
1.2.5. Ứng dụng của phổ Raman trong ngành dược ........................................ 10
1.3.

Tổng quan về các dược chất nghiên cứu trong đề tài ............................................ 13

1.3.1. Cefixim .................................................................................................. 14
1.3.2. Cefpodoxim proxetil .............................................................................. 14
1.3.3. Cefuroxim axetil .................................................................................... 15
1.3.4. Ethambutol hydroclorid ........................................................................ 15
1.3.5. Ibuprofen ............................................................................................... 16
1.3.6. Isoniazid ................................................................................................ 16
1.3.7. Lamivudin.............................................................................................. 16
1.3.8. Lumefantrin ........................................................................................... 17
1.3.9. Sildenafil citrat ...................................................................................... 17
1.3.10. Zidovudin.............................................................................................................. 18
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 19
2.1.

Nguyên vật liệu, thiết bị ........................................................................................ 19

2.1.1. Nguyên liệu ........................................................................................... 19


2.2.2. Thiết bị................................................................................................... 20
2.2. Nội dung, phương pháp nghiên cứu ............................................................ 21
2.2.1. Chuẩn bị chất chuẩn .............................................................................. 21
2.2.2. Lựa chọn điều kiện đo ........................................................................... 21
2.2.3. Thiết lập thư viện phổ chuẩn ................................................................. 21
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 22
CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................... 23
3.1. Lựa chọn điều kiện đo phổ ....................................................................................... 23

3.1.1. Lựa chọn chất chuẩn nghiên cứu ............................................................ 23
3.1.2. Khảo sát điều kiện đo ............................................................................. 23
3.1.3. Chuẩn bị mẫu đo..................................................................................... 27
3.1.4. Biểu diễn phổ Raman ............................................................................. 28
3.2. Kết quả phổ Raman thiết lập được ................................................................. 29
3.3. Thẩm định bộ phổ Raman chuẩn ................................................................... 32
3.3.1. Thẩm định độ lặp lại ............................................................................... 32
3.3.2. So sánh với một số chuẩn cùng loại ....................................................... 36
3.3.3. Kết luận .................................................................................................. 37
3.4. Bàn luận ......................................................................................................... 37
3.4.1. Cách chuẩn bị mẫu đo ............................................................................ 37
3.4.2. Biểu diễn phổ Raman ............................................................................. 38
3.4.3. Thẩm định độ lặp lại ............................................................................... 41
3.4.4. Khả năng ứng dụng của phổ Raman trong sàng lọc nhanh thuốc giả ... 42
2.4.5. Khả năng ứng dụng trong phát hiện chế phẩm nhiều thành phần ......... 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

API

Active Pharmaceutical Ingredient

CTCT
FDA

HPLC

Tiếng Việt
Thành phần dược chất
Công thức cấu tạo

Food and Drug Administration
High - performance liquid
chromatography

HQI

Hit quality index

IR

Infrared

Cục quản lý Thực phẩm và
Dược phẩm Hoa Kỳ
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Hệ số tương đồng phổ
Hồng ngoại
Khối lượng phân tử

KLPT
NIR

Near Infrared

Cận hồng ngoại

PE

Polyethylene

Polyethylen

RSD

Relative standard deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

TLC

Thin - layer chromatography

Sắc ký lớp mỏng

UV

Untraviolet

UV- VIS

Untraviolet – visible

WHO

World Health Organization

Tử ngoại
Tử ngoại-khả kiến
Tổ chức Y tế thế giới


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Bảng

Nội dung

Trang

1

Bảng 2.1

Các chất chuẩn được sử dụng trong nghiên cứu

19

2

Bảng 2.2

Một số chuẩn trên thị trường

19

3

Bảng 3.1

Điều kiện đo để thiết lập phổ chuẩn của các

26

dược chất nghiên cứu
4

Bảng 3.2

Kết quả đánh giá độ lặp lại của các bộ phổ

32

chuẩn Raman
5

Bảng 3.3

Kết quả so sánh phổ chuẩn Raman đã thiết lập với

36

phổ Raman của một số chuẩn trên thị trường

6

Bảng 3.4

Một số liên kết tương ứng với phổ Raman của
sildenafil citrat

38


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT
1

2

Hình
Hình 1.1
Hình 1.2

3
4
5
6
7

Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7

8

Hình 3.1

9

Hình 3.2

10

Hình 3.3

11

Hình 3.4

12

Hình 3.5

13

Hình 3.6

14

Hình 3.7

15

Hình 3.8

16

Hình 3.9

17

Hình 3.10

18

Hình 3.11

19

Hình 3.12

20

Hình 3.13

21

Hình 3.14

Nội dung
Tỷ lệ thuốc giả qua các năm từ 2010 - 2015
Các thành phần thu được sau khi cho ánh sáng kích
thích với mẫu
Tán xạ Raman Stokes và đối Stokes
Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ Raman
Máy quang phổ Raman cầm tay B&W Tek
Máy quang phổ Raman để bàn Remishaw
Ví dụ về ứng dụng của phổ Raman trong quá trình
bào chế viên nén
Sự thay đổi cường độ phổ của cefixim khi thay đổi
công suất đo
Sự thay đổi cường độ phổ của sildenafil citrat khi
thay đổi thời gian đo
Phổ Raman của isoniazid đo được ở dải đo từ 176 2900cm-1
Phổ Raman của viên nén isoniazid khi đo trực tiếp và

đo qua các lớp PE trong suốt
Phổ Raman của ethambutol chuẩn đo trên thiết bị để
bàn
Phổ Raman của ethambutol chuẩn đo trên thiết bị
cầm tay
Kết quả so sánh phổ Raman của paracetamol đo trực
tiếp với phổ Raman đo qua màng PE
Phổ Raman của sidenafil citrat chuẩn đo trên máy để
bàn
Phổ Raman của sidenafil citrat chuẩn đo trên máy
cầm tay
Phổ Raman của ibuprofen chuẩn đo trên thiết bị cầm
tay
Kết quả xác định hệ số HQI khi so sánh phổ của chất
chuẩn cefixim với phổ chuẩn cefixim đã thiết lập.
Kết quả so sánh phổ Raman của sildenafil citrat và
viên Viagra
Kết quả so sánh phổ Raman của ibuprofen và viên
Mofen
Phổ Raman của Artemether khi đo thực tế và khi
được dự đoán bằng phần mềm

Trang
3
6
7
7
8
8
11

24
25
25
28
30
31
37
39
39
41
42
43
43
44


ĐẶT VẤN ĐỀ
Bên cạnh việc làm giả các sản phẩm thương mại như các mặt hàng quần áo, túi
sách, phim ảnh, thực phẩm,… các sản phẩm thuốc giả cũng không ngừng gia tăng.
Thuốc giả đang là mối quan tâm lớn không chỉ ở Việt Nam mà còn nhiều quốc gia
khác. Thuốc giả gây thiệt hại về kinh tế, gây khó khăn cho ngành công nghiệp dược,
mà hơn hết là đe dọa tới sức khỏe người bệnh. Thuốc giả làm thất bại quá trình điều
trị, gây biến chứng và có thể tử vong. Tuy nhiên, thuốc giả rất đa dạng về chủng loại,
nguốn gốc xuất xứ và ngày càng được sản xuất tinh vi. Do vậy, việc ngăn ngừa và bài
trừ thuốc giả đang là vấn đề cấp bách với cơ quan chức năng. Yêu cầu đặt ra cần có
một phương pháp phân tích nhanh và chính xác để có thể phát hiện và ngăn chặn
thuốc giả kịp thời từ quá trình sản xuất đến lưu thông, phân phối.
Phổ tán xạ Raman (gọi tắt là phổ Raman) ra đời từ những năm 30 của thế kỷ
XX, khi mà khoa học công nghệ còn chưa phát triển, nên phương pháp còn nhiều khó
khăn về thiết bị và ứng dụng. Ngày nay, với sự ra đời của kỹ thuật laser thì phổ Raman

đang được nghiên cứu, ứng dụng và cho thấy nhiều ưu thế nổi bật. Phổ Raman ngày
càng trở thành công cụ phân tích quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau.
Với ưu điểm là phân tích nhanh, có thể phân tích trên một lượng mẫu nhỏ, phổ Raman
mang lại nhiều tiềm năng lớn để khai thác kỹ thuật phổ này trong công tác phân tích,
kiểm tra, giám sát chất lượng thuốc và đặc biệt trong công tác sàng lọc, phát hiện
thuốc giả. Phổ Raman đã được ghi trong các dược điển tiên tiến như Dược điển Mỹ,
Dược điển Châu Âu… Tuy vậy, ở nước ta, phương pháp này chưa được nghiên cứu
nhiều cũng như có ít ứng dụng thực tiễn trong ngành Dược và dược điển Việt Nam
IV cũng chưa có chuyên luận nào về phổ Raman.
Vậy nên, đề tài “Xây dựng phương pháp thiết lập phổ Raman chuẩn cho một
số dược chất” được thực hiện nhằm mục tiêu:
1.

Khảo sát điều kiện đo để thiết lập phổ Raman chuẩn cho 10 dược chất.

2.

Thẩm định bộ phổ Raman chuẩn đã thiết lập.

1


CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về thuốc giả
1.1.1. Định nghĩa
Theo quy định của Tổ chức Y tế Thế giới: “Thuốc giả là chế phẩm được sản
xuất không đúng với nhãn về phương diện định tính, hay nguồn gốc của thuốc với
sự cố ý lừa đảo của nhà sản xuất. Có thể xảy ra đối với cả biệt dược lẫn thuốc generic,
các sản phẩm giả mạo có thể sai dược chất hoặc không có dược chất, không đủ lượng
dược chất hoặc bao gói giả mạo” [37].

Theo Thông tư hướng dẫn việc quản lý chất lượng thuốc số 09/2010/TT- BYT:
Thuốc giả là sản phẩm được sản xuất dưới dạng thuốc với ý đồ lừa đảo, thuộc một
trong những trường hợp sau đây: a) Không có dược chất; b) Có dược chất nhưng
không đúng hàm lượng đã đăng ký; c) Có dược chất khác với dược chất ghi trên
nhãn; d) Mạo tên, kiểu dáng công nghiệp của thuốc đã đăng ký bảo hộ sở hữu công
nghiệp của cơ sở sản xuất khác [2].
1.1.2. Tình hình thuốc giả trên thế giới và Việt Nam
Thuốc giả đang là vấn đề không chỉ gây khó khăn cho các cơ quan chức năng mà
còn là mối đe dọa nghiêm trọng với nhiều người bệnh. Theo WHO và FDA, thuốc giả,
thuốc bất hợp pháp chiếm khoảng 10% thị trường dược phẩm thế giới. Đối với các nước
công nghiệp phát triển với hệ thống quản lý hiệu quả (ví dụ như Mỹ, EU, Australia,
Canada, Nhật Bản, New Zealand) có tỷ lệ thuốc giả, thuốc kém chất lượng thấp chỉ
khoảng 1%. Trong khi đó, con số này là 30% ở các nước Mỹ La-tinh, châu Á, châu Phi…
và khoảng 50% số thuốc được bán bất hợp pháp qua mạng là giả [29]. Doanh số bán
thuốc giả trên toàn thế giới cũng tăng lên nhanh chóng từ khoảng 35 tỷ (năm 2005) lên
đến 75 tỷ USD (năm 2010), tăng 90% trong vòng 5 năm [7]. Ở châu Âu, có khoảng 2,7
triệu thuốc bị thu giữ trong năm 2006, tăng 38,4% so với năm 2005 [10].
Ở Việt Nam, thống kê từ Cục Quản lý dược (Bộ Y tế) cũng cho thấy, hàng năm
hệ thống các trung tâm kiểm nghiệm thuốc trong cả nước đã lấy 30.000-40.000 mẫu
thuốc trên thị trường để giám sát chất lượng. Qua kiểm tra, cơ quan chức năng đã
phát hiện và xử lý bằng hình thức thu hồi, đình chỉ lưu hành nhiều loại thuốc giả,
2


thuốc kém chất lượng. Tỷ lệ thuốc kém chất lượng ở Việt Nam hiện dao động ở mức
3% và thuốc giả khoảng 0,1%. Trong 2 năm qua, đã có khoảng 110 lô thuốc bị đình
chỉ lưu hành hoặc buộc phải tái xuất do không bảo đảm tiêu chuẩn chất lượng. Từ
đầu năm 2015 đến nay, Cục cũng đã ra quyết định xử phạt 9 doanh nghiệp dược có
thuốc kém chất lượng bằng hình thức không cấp giấy phép đăng ký thuốc mới trong
vòng một năm. Tỷ lệ thuốc giả ở Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2015 được thể hiện

ở hình 1.1 [5].
0.12
0.10
0.10

0.09
0.08

Tỷ lệ %

0.08
0.06
0.04
0.04
0.02
0.02

0.01

0.00
2010

2011

2012

2013

2014

2015

Hình 1.1. Tỷ lệ thuốc giả qua các năm từ 2010 - 2015
Năm 2010, Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương phát hiện chế phẩm đông
dược “Viên Bổ Thận Hà Thành”, là thực phẩm chức năng, dùng để bổ thận tráng
dương, tăng cường sinh lý, có trộn trái phép sildenafil (một chất ức chế men PDE-5,
có tác dụng cương dương) có hàm lượng lên tới 98 mg/viên. Năm 2011, phát hiện
thấy trộn trái phép sibutramin trong một số thực phẩm chức năng hỗ trợ giảm béo
(như Lishou, Juji…) hay phát hiện dexamethason trong bài thuốc gia truyền bổ tỳ
chữa chứng biếng ăn cho trẻ em.
Chỉ tính riêng trong tháng 9/2015, Cục Quản lý Dược (Bộ Y tế) đã ra các quyết
định đình chỉ, thu hồi hay ngừng cấp số lưu hành với 70 loại thuốc, trong đó có nhiều
loại thuốc kháng sinh được sử dụng khá phổ biến, chủ yếu được sản xuất tại Ấn Độ,
Việt Nam, Trung Quốc và Liên bang Nga như: viên nén dài bao phim Fudnostra 5mg
(số đăng ký VN-14364-11), viên nén dài bao phim Fudnostra 10 mg (số đăng ký VN14363-11), viên nang mềm Stri-Alpha (số đăng ký VN-11731-11), bột pha tiêm

3


Amolic (VN-11727-11), thuốc cốm uống Zinxime (số đăng ký VN-10060-10)…
Điều này khiến dư luận không khỏi lo lắng về thực trạng chất lượng thuốc trên thị
trường nước ta hiện nay.
Tháng 12/2015, Cục Quản lý Dược (Bộ Y tế) đã ra quyết định thu hồi và cảnh báo
trên toàn quốc khi phát hiện thuốc Amoxicillin viên nang 500mg giả. Amoxicillin giả là
loại viên nén 500 mg, số đăng ký lưu hành YD-4682-08; số lô 0090409; NSX 12-2014,
HD 12-2017, do Công ty Cổ phần dược phẩm Trung ương Vidipha sản xuất. Lô thuốc
này được Trung tâm Kiểm nghiệm tỉnh Trà Vinh lấy mẫu tại đại lý thuốc Mỹ Anh ở ấp
Vĩnh Hưng, xã Long Đức, TP Trà Vinh. Kết quả kiểm nghiệm của Viện Kiểm nghiệm
thuốc Trung ương cho thấy mẫu thuốc này không cho phản ứng định tính của dược chất
amoxicillin. Như vậy, thuốc có thông tin nêu trên là thuốc giả [36].

Tính đến tháng 4 năm 2017, Cục quản lý Dược đã ra quyết định thu hồi và đình chỉ
lưu hành một loạt các thuốc thuộc các nhóm khác nhau: viên nén Miratel 40

(Telmisartan 40mg), số lô 16: MIV05; HD: 05/02/2018, SĐK: VN-12172-11, do
Công ty Cổ phần xuất nhập khẩu y tế TP Hồ Chí Minh (Yteco) nhập khẩu; viên nén
bao tan trong ruột Esalep (Esomeprazole 40mg), Lô SX: 0416, NSX 19/02/2016, HD
18/02/2018, SĐK: VN-12168-11 do Công ty Reman Drug Laboratories Ltd.
(Bangladesh) sản xuất, Công ty Cổ phần Xuất nhập khẩu thương mại Dược phẩm Phú
Long nhập khẩu; viên nén Berberin BM, lô sản xuất: 252015, NSX: 3/10/2015, HD:
3/10/2017, SĐK: V1314-H12-10 do Công ty cổ phần dược phẩm Hà Nam sản xuất…
1.2. Tổng quan phương pháp quang phổ Raman
1.2.1. Lịch sử phát triển
Năm 1928, chỉ với các thiết bị đo đạc thô sơ, sử dụng ánh sáng mặt trời làm
nguồn kích thích, kính hiển vi làm bộ phận hội tụ ánh sáng tán xạ, “detector” là mắt
thường, nhà khoa học người Ấn Độ, Chandrasekhra Venkata Raman cùng với học trò
của mình, Krishnan, đã phát hiện ra một hiệu ứng tán xạ ánh sáng yếu. Hiệu ứng này
sau đó được đặt tên theo tên của ông, “hiệu ứng Raman”. Với phát hiện này, CV
Raman nhận giải Nobel Vật lý năm 1930 [12].
Theo thời gian, đã có những bước cải tiến trong các bộ phận của thiết bị đo đạc
tán xạ Raman. Những nghiên cứu đầu tiên được tập trung phát triển là nguồn ánh
4


sáng kích thích. Năm 1962, laser được đưa vào làm nguồn kích thích cho tán xạ
Raman. Các nguồn laser sử dụng phổ biến thời đó chủ yếu là laser thuộc vùng UVVIS. Đặc biệt với sự ra đời của nguồn laser IR và NIR đã hạn chế sự xuất hiện của
huỳnh quang (hiện tượng tác động mạnh đến việc thu phổ Raman) [12].
Những năm 1990, đã có một cuộc cách mạng mới trong quang phổ Raman. Nhờ
sự phát triển một loạt các bộ phận của thiết bị như nguồn laser, detector, các bộ lọc
quang, sự cải tiến đáng kể về công nghệ phần mềm và ứng dụng của nó trong các
phương pháp phân tích dữ liệu… mà quang phổ Raman được ứng dụng rộng rãi hơn.

Ngoài máy quang phổ Raman để bàn với hiệu lực phân tích rất cao, máy quang phổ
Raman cầm tay đã ra đời và rất thuận tiện cho việc phân tích nhanh, đánh giá sơ bộ,
khảo sát tại thực địa các mẫu cần phân tích.
Với sự phát triển không ngừng, hiện nay, phổ Raman không chỉ là phương pháp
phân tích cơ bản sử dụng trong phòng thí nghiệm mà còn được ứng dụng trong nhiều
ngành khoa học khác nhau. Trong khoa học vật liệu, phổ Raman giúp xác định cấu trúc
vật liệu [2]. Trong hải quan, dùng phổ Raman để kiểm tra, phát hiện nhanh các chất
cấm như các chất gây nghiện, các chất hướng tâm thần, các chất cấm...[3] Trong pháp
y, người ta sử dụng phổ Raman như một công cụ hiệu quả để tìm các chất độc hại gây
tử vong, hoặc dùng phổ Raman để bổ sung khẳng định kết quả pháp y. Trong khảo cổ
học, người ta dùng phổ Raman để tìm ra các kim loại, đá quý, nghiên cứu lịch sử, cung
cấp thông tin mới cho các nhà khảo cổ, đồng thời cung cấp các thông tin gợi ý về việc
sử dụng công nghệ cổ để sản xuất và xử lý các vật liệu cổ và khung xương cổ [11]...
Trong hóa học, thường sử dụng để xác định cấu trúc hóa học của các chất [20].
1.2.2. Nguyên lý cơ bản
Quang phổ Raman dựa trên hiện tượng tán xạ ánh sáng, xảy ra do va chạm giữa
các photon và các phân tử. Ánh sáng tới với tần số 0 trên một phân tử nhất định
mang một lượng các photon với năng lượng E=h0.
Hầu hết các photon trong số này va chạm đàn hồi với phân tử và không thay đổi
năng lượng sau khi va chạm, các bức xạ phát ra sau đó được gọi là tán xạ Rayleigh.
Vì vậy, tán xạ Rayleigh gồm những photon có cùng tần số với ánh sáng tới.
5


Một lượng rất nhỏ photon va chạm không đàn hồi với các phân tử và trao đổi
năng lượng sau va chạm. Nếu phân tử nhận năng lượng h từ photon tới thì năng lượng
của photon tán xạ sẽ giảm còn h(0 – ), và tần số của photon tán xạ khi đó là 0 – .
Ngược lại, khi photon tới nhận năng lượng h từ phân tử, các năng lượng của các
photon tán xạ tăng lên thành h(0 + ) và tần số của photon tán xạ là 0 + . Tán xạ mà
có sự trao đổi năng lượng của photon với một phân tử như trên được gọi là tán xạ

Raman. Và các tán xạ có tần số 0 –  và có tần số 0 +  được gọi tương ứng là “tán
xạ Stokes” và “tán xạ đối Stokes”.
Khi chiếu bức xạ điện từ h vào một phân tử, năng lượng có thể bị hấp thu hoặc
phát xạ. Tán xạ Rayleigh xuất hiện là do tương tác của ánh sáng tới với nguyên tử.
Tán xạ Raman xuất hiện là do tương tác của ánh sáng tới với liên kết trong phân tử.

Hình 1.2. Các thành phần thu được sau khi cho ánh sáng kích thích đến mẫu
Cũng như các phép đo quang phổ khác, khi đo tán xạ Raman, người ta khảo sát
sự thay đổi các mức năng lượng trong phân tử. Nhưng với quang phổ Raman,
thường chỉ khảo sát năng lượng dao động phân tử, cụ thể là dao động dọc theo trục
của các liên kết [17].
Hình 1.3 minh họa tác xạ Stokes và tán xạ đối Stokes. Tán xạ Stokes xảy ra khi
một photon tương tác với một phân tử ở trạng thái năng lượng cơ bản, còn tán xạ đối
Stokes xảy ra khi photon tương tác với một phân tử ở trạng thái năng lượng kích
thích. Ở điều kiện thường, hầu hết các phân tử đều ở trạng thái năng lượng cơ bản,
nên tán xạ Stokes dễ xảy ra hơn và chiếm đa số. Vì vậy, trong các phép đo phổ

6


Raman, người ta thường đo tán xạ Stokes.

Hình 1.3. Tán xạ Raman Stokes và đối Stokes.(m, n, r: các mức năng lượng)
Trong quang phổ Raman, “Raman shift” (tạm gọi là độ dịch chuyển Raman) là
một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi tần số trong hiệu ứng Raman. Vị trí và cường
độ của các đỉnh trên phổ Raman đặc trưng cho từng chất. Đồng thời mỗi nhóm chức
cho đỉnh phổ ở số sóng khác nhau. Vì vậy, phân tích phổ Raman, chúng ta có thể xác
định được cấu trúc của chất nghiên cứu.
1.2.3. Cấu tạo của thiết bị Raman
Máy quang phổ Raman được phát triển bởi nhiều công ty, nhiều hãng sản xuất

khác nhau. Nhưng về cơ bản nó bao gồm năm bộ phận: Nguồn laser, bộ phận đựng
mẫu, quang phổ kế, detector, hệ quang. Các bộ phận cơ bản của máy quang phổ
Raman được mô tả trong hình 1.4.

Hình 1.4. Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ Raman

7


Mẫu phân tích sau khi được kích thích bởi bức xạ laser sẽ phát ra ánh sáng tán
xạ. Tán xạ Raman được thu lại cùng với các bức xạ khác qua hệ kính hiển vi và đưa
tất cả các bức xạ này cùng vào hệ quang. Hệ quang sẽ phân tách và loại bỏ các bức
xạ tạp, chọn lọc và đưa tín hiệu Raman vào dectector. Detector ghi lại các tín hiệu
Raman, sau đó thông qua bộ phận xử lý số liệu, các tín hiệu quang được biến đổi
thành tín hiệu điện tử và cho ra phổ Raman của mẫu phân tích.
Hiện nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, các máy
quang phổ Raman được phát triển với hiệu lực phân tích cao và được ứng dụng rộng
rãi trong nhiều ngành khoa học khác nhau. Các máy quang phổ Raman để bàn cho
phép phân tích có độ chính xác cao, dải phổ rộng, độ phân giải tốt; máy quang phổ
Raman cầm tay thì có kết cấu nhỏ gọn, phù hợp với việc đo mẫu tại hiện trường. Một
số máy quang phổ Raman đang được thương mại hóa đó là:

Hình 1.5. Máy quang phổ Raman cầm Hình 1.6. Máy quang phổ Raman để bàn
tay hãng B&W Tek.
được sản xuất bởi hãng Renishaw.
1.2.4. Ưu, nhược điểm
 Ưu điểm
Do bản chất phổ và việc ứng dụng các công nghệ hỗ trợ, phổ Raman cho thấy
nhiều ưu điểm nổi bật:
- Ưu điểm lớn nhất của phổ Raman là sự chọn lọc. Phổ Raman là phổ dao động

phân tử nên các đỉnh phổ luôn đặc trưng cho các liên kết trong phân tử. Thêm vào đó,
các dải phổ trong phổ đồ rất hẹp, tách biệt nhau rõ ràng.
- Phổ Raman hầu như không yêu cầu việc chuẩn bị mẫu, như nghiền, hòa tan,
tách hay thực hiện phản ứng hóa học. Vì vậy không cần sử dụng thêm các dụng cụ
8


bổ trợ khác, tiết kiệm thời gian chuẩn bị mẫu, nhanh chóng có kết luận, tiết kiệm công
sức và tiết kiệm chi phí. [27]
- Có thể đo phổ Raman ở bất kể trạng thái của chất như là chất khí, chất lỏng,
dung dịch, rắn, tinh thể... [12]. Có thể đo trực tiếp xuyên qua các bao bì, các chai lọ
thủy tinh, lớp bao phim trong suốt… mà không làm hỏng cấu tạo của thành phẩm,
không gây ảnh hưởng đến mẫu.
- Phương pháp quang phổ Raman có thể cho phép phân tích chỉ với một lượng
mẫu nhỏ. Do đó có thể sử dụng phương pháp này để đánh giá sự đồng nhất của mẫu
đo, phân tích trong các trường hợp mẫu phân tích ít. [12]
- Kỹ thuật đo quang phổ Raman khá đơn giản nên dễ đào tạo để áp dụng cho
nhiều đối tượng phổ thông khác nhau, không nhất thiết phải có kiến thức chuyên sâu.
- Sự ra đời của thiết bị FT-Raman với độ lặp lại cao tạo điều kiện cho sự phát
triển các đầu thu có khẩu độ lớn. Do đó tia laser tập trung vào một lượng mẫu lớn
hơn, tín hiệu Raman thu được nhiều hơn và phân tích được lượng mẫu lớn hơn khi
cần thiết. [27]
- Nước hấp thu tán xạ Raman kém, vì vậy rất thuận tiện cho việc đo phổ của các
chất ở dạng dung dịch trong nước. [27]
- Đầu dò sợi quang sử dụng công nghệ của cáp quang giúp kích thích và thu tín
hiệu Raman ở một khoảng cách xa, ở trong những điều kiện độc hại, đo mẫu trong
lòng bao bì đựng lớn, môi trường có nhiệt độ cao…
- Cùng sự phát triển của công nghệ nano, máy quang phổ Raman cầm tay ra đời
và có nhiều loại chuyên biệt cho từng mục tiêu phân tích cụ thể. Ưu thế rõ rệt của các
thiết bị này là có thể phân tích ngay tại thực địa, giúp cơ quan chức năng xử lý ngay

các trường hợp vi phạm, không để các đối tượng buôn bán, sử dụng có thời gian để
tẩu tán.

9


 Nhược điểm
Bên cạnh đó, quang phổ Raman có những nhược điểm, có thể tóm tắt như sau:
- Chi phí của thiết bị chính là trở ngại lớn nhất trong việc phổ biến rộng rãi phổ
Raman trong phân tích.
- Một vấn đề khác là mức độ huỳnh quang cao (có thể trong hoạt chất hay tạp
chất) có thể ảnh hưởng đến dải Raman. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp có
thể khắc phục điều này bằng các chuyển bước sóng laser tới vùng NIR.
- Nếu cường độ kích thích quá cao, có thể gây phân hủy mẫu.
1.2.5. Ứng dụng của phổ Raman trong ngành dược
Quang phổ Raman đã có những bước phát triển lớn trong những thập kỉ qua và
đang trở thành một công cụ phân rất hữu ích, có thể ứng dụng rộng rãi trong toàn bộ
ngành công nghiệp dược. Phổ Raman được sử dụng trong mọi giai đoạn, từ trong phòng
thí nghiệm, đến nhà máy sản xuất, đến khi thuốc đến tay người sử dụng. Dưới đây là
một số ví dụ về ứng dụng của phổ Raman trong quá trình bào chế viên nén [13].

10


SẢN XUẤT API
 Phân tích sự chuyển đổi trạng thái rắn của carbamazepin. [21]
 Theo dõi quá trình đồng hóa của carbamazepin: nicotinamid. [23]
TRỘN
 Đánh giá ảnh hưởng của thời gian trộn đến độ đồng đều của azimilid
dihidroclorid ở hàm lượng thấp (1%). [16]

 Theo dõi ảnh hưởng của các tá dược như mannitol, cellulose vi tinh thể,
polyvinylpyrrolidon trong sự chuyển đổi trạng thái hydrat- khan của các
chất kết dính theophylin và carbamazepin trong quá trình trộn. [25]

TẠO HẠT
 Đặc tính thời gian thực của quá trình tạo hạt tầng sôi. [28]
 Dạng ngậm nước của theophyllin và caffein trong quá trình tạo hạt ướt. [18]

SẤY HẠT
 Theo dõi quá trình sấy hạt risedronat natri. [15]
 Theo dõi quá trình sấy tầng sôi hạt theophyllin. [6]
 Theo dõi quá trình sấy tầng sôi hạt piroxicam và carbamazepin. [19]

DẬP VIÊN
 Theo dõi ảnh hưởng của trọng lượng nén đến tính chất của API. [31]
 Theo dõi ảnh hưởng lực nén đén tính chất của API. [9]
 Theo dõi chất lượng của viên nén trong quá trình nén. [32]

BAO VIÊN
 Kiểm soát độ dày màng bao trong quá trình bao viên. [24]
 Kiểm soát độ đồng đều các thành phần có hoạt tính trong lớp bao. [33]
Hình 1.7: Ví dụ về ứng dụng của phổ Raman trong quá trình bào chế viên nén.

11


Đặc biệt, trong kiểm nghiệm thuốc, phổ Raman có nhiều ứng dụng nổi bật.


Phân tích định tính

Cũng như quang phổ IR, phổ Raman là phổ dao động phân tử, nó mang thông

tin về các nhóm chức của mẫu, vì vậy dựa vào phổ thu được mà người ta xác định
được chính xác nhóm chức của chất và từ đó xác định cấu trúc của mẫu. Có các
phương pháp định tính hay dùng đó là:
 Đo phổ Raman, kết hợp với phổ IR để tìm các nhóm chức đặc trưng, xác
định cấu trúc của chất.
 Đo phổ Raman, so sánh với phổ chuẩn trên thư viện phổ và kết luận sự có
mặt hay không có mặt của chất phân tích.


Phân tích định lượng
Cơ sở của phân tích định lượng trong sử dụng quang phổ Raman là mối quan

hệ giữa cường độ tán xạ Raman và nồng độ chất phân tích. Cường độ tán xạ sẽ tăng
lên tương ứng khi nồng độ chất phân tích tăng, trong khi các yếu tố khác không thay
đổi [22]. Do vậy, có thể xác định nồng độ chất phân tích bằng cách so sánh phổ của
mẫu phân tích với đường chuẩn đã được xây dựng từ trước. Đường chuẩn được xây
dựng từ phổ của mẫu chuẩn với các hàm lượng đã biết.


Ứng dụng trong phát hiện thuốc giả
Ngày nay, thị trường dược phầm ngày càng mở rộng, số lượng dược phẩm được

thương mại hóa ngày càng nhiều. Cùng một hoạt chất có nhiều loại biệt dược khác
nhau. Do đó, việc trà trộn của thuốc giả vào thị trường dược phẩm càng trở nên dễ
dàng hơn bao giờ hết. Yêu cầu cần có phương pháp tối ưu để phát hiện, để có thể xử
lý kịp thời. Với những ưu thế của mình, phổ Raman hứa hẹn một vai trò quan trọng
trong việc phát hiện phân tích, phát hiện nhanh thuốc giả.
 Phát hiện thuốc giả không chứa dược chất đã đăng ký

Thông qua phép định tính dược chất, có thể xác định được thuốc không có dược
chất; đồng thời có thể phát hiện các dược chất khác không có trong công thức đăng
ký.

12


* Phát hiện thuốc giả không đúng thành phần đã đăng ký
Trong một số trường hợp, thuốc giả vẫn có dược chất nghiên cứu, nhưng đã bị
nhái về tá dược, dạng kết tinh của dược chất. Các phương pháp kiểm nghiệm hiện
nay thường chỉ quan tâm đến việc thuốc đang nghiên cứu có đúng dược chất hay
không mà bỏ qua nền tá dược, ít quan tâm đến dạng kết tinh của dược chất.
Khi các thành phần trong các mẫu đo khác nhau thì phổ Raman của các mẫu
cũng khác nhau. Do vậy, có thể sử dụng phổ Raman để phát hiện thuốc giả trong
trường hợp thuốc bị nhái về tá dược hay dạng kết tinh của dược chất [34]. Để làm
được điều này, cần có mẫu thuốc thật của nhà sản xuất, đo phổ của thuốc thật và thuốc
đang nghi ngờ rồi so sánh với nhau.
1.3.

Tổng quan về các dược chất nghiên cứu trong đề tài
Dựa trên đánh giá về mức độ nguy hiểm và tần suất xuất hiện thuốc giả, thuốc

kém chất lượng trên thị trường dược phẩm Việt Nam, đề tài tập trung nghiên cứu 6
nhóm thuốc với một số dược chất cụ thể:
Nhóm 1: Kháng sinh nhóm cephalosporin: cefixim, cefpodoxim proxetil,
cefuroxim axetil.
Nhóm 2: Thuốc chống lao: ethambutol HCl, isoniazid.
Nhóm 3: Nhóm giảm đau chống viêm không steroid (NSAID): ibuprofen.
Nhóm 4: Thuốc chống virus: lamivudin, zidovudin
Nhóm 5: Thuốc điều trị sốt rét: lumefantrin.

Nhóm 6: Chất ức chế PDE-5: sildenafil citrat.
Những thuốc này dễ bị làm giả vì những lí do. Thứ nhất, khi tung ra thị trường
chúng rất dễ tiêu thụ. Thứ hai, chúng là những thuốc được sử dụng phổ biến hoặc
những thuốc phục vụ cho chương trình quốc gia nên khị bị làm giả ảnh hưởng rất lớn
đến sức khỏe cộng đồng. Thứ ba, số lượng thuốc điều trị lớn, rất khó trong công tác
kiểm soát thuốc nên dễ trà trộn vào thị trường. Thứ tư, lợi nhuận thu được từ việc làm
giả thuốc là vô cùng lớn, nên số lượng thuốc giả ngày càng nhiều và ngày càng được
sản xuất tinh vi. Vì vậy cần có biện pháp phát hiện nhanh và kiểm soát chất lượng
thuốc tốt hơn.

13


Dưới đây là một số tính chất và các phương pháp kiểm nghiệm các dược chất:
1.3.1. Cefixim

Tên khoa học: Acid (6R,7R)-7-[[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)2[(carboxymethoxy)imino]axetyl]amino]-3-ethenyl-8-oxo-5-thia-1azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2- carboxylic trihydrat.
CTPT: C16H15N5O7S2. 3H2O

KLPT: 507,5g

Tính chất: Bột trắng hoặc gần như trắng, hơi hút ẩm. Ít tan trong nước, tan trong
methanol, hơi tan trong ethanol, thực tế không tan trong ethyl acetat.
Định tính: Phổ IR, TLC, phản ứng màu của các penicillin và cephalosorin
Định lượng: Phương pháp sắc ký lỏng. [1]
1.3.2. Cefpodoxim proxetil

Tên khoa học: (±) – 1 – Hydroxyethyl(+) - (6R,7R) – 7 - [2 - (2 – amino – 4 –
thiazolyl)glyoxylamido]–3–metho-xymethyl)–8–oxo–5–thia–1-azabicyclo
[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylat,72-(Z)-(O-methyloxim), isopropyl carbonat (ester).

CTPT: C21H27N5O9S2

KLPT: 557,6g
14


Tính chất: Bột màu trắng tới trắng nâu nhạt, không mùi hay có mùi nhẹ, vị đắng. Dễ
tan trong ethanol tuyệt đối, tan trong acetonitril và methanol, khó tan trong ether, rất
khó tan trong nước.
Định tính: Phổ IR, phổ UV, phản ứng tạo màu.
Định lượng: Phương pháp sắc ký lỏng. [26]
1.3.3.

Cefuroxim axetil

Tên khoa học: (1RS)-1-(axetyloxy)ethyl

N O
O

(6R,7R)-3-[(carbamoyloxy)methyl]-7[[(Z)-2-(furan-2-yl)-2-

H
N
O

H

S

N

O

NH2

O

(methoxyimino)axetyl]amino]-8-oxo-5-

O

thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-

O

O

O

O

carboxylat
CTPT: C20H22N4O10S

KLPT: 510,5

Tính chất: Bột trắng hoặc trắng ngà, ít tan trong nước, tan trong aceton, ethyl acetat
và methanol, ít tan trong ethanol.
Định tính: Phổ hồng ngoại, HPLC

Định lượng: Phương pháp HPLC [1]
1.3.4. Ethambutol hydroclorid
Tên khoa học:
2,2’-(ethylendiimino)
bis[(2S)-butan-1-ol] dihydroclorid
CTPT: C10H24N2O2 .2HCl
KLPT: 277,2g
Tính chất: Bột kết tinh màu trắng. Dễ tan trong nước, tan trong ethanol 96%. Nhiệt
độ nóng chảy khoảng 202 oC.
Định tính: Phổ hồng ngoại, Phương pháp sắc ký lớp mỏng, phản ứng với dung dịch
đồng (II) sulfat trong môi trường kiềm, phản ứng định tính của ion clorid.
Định lượng: Chuẩn độ acid trong môi trường khan. [1]

15


1.3.5.

Ibuprofen

Tên khoa học: (RS) - 2 - (4 isobutylphenyl) propionic
CTPT: C13H18O2

KLPT: 206,3g

Tính chất: Bột kết tinh trắng hay tinh thể không màu. Thực tế không tan trong nước,
dễ tan trong aceton, dicloromethan, methanol và ether. Tan trong các dung dịch
hydroxyd kiềm loãng và carbonat kiềm.
Định tính: Phổ IR, phổ UV, phương pháp TLC, điểm chảy: 75 – 78oC
Định lượng: Chuẩn độ bằng NaOH. [1]

1.3.6. Isoniazid
Tên khoa học: pyridin-4-carbohydrazid

O

CTPT: C6H7N3O

NH

KLPT: 137,14g

NH2

N

Tính chất: Bột kết tinh màu trắng hay tinh thể không màu, không mùi. Dễ tan trong
nước, hơi tan trong ethanol 96%, khó tan trong chloroform, rất khó tan trong ether
Định tính: Phổ hồng ngoại, điểm chảy của hydrazol kết tinh trong phản ứng của
isoniazid với vanilin từ 226 – 231oC, điểm chảy: 170 - 174oC
Định lượng: Chuẩn độ oxy hóa khử. [1]
1.3.7. Lamivudin
Tên khoa học: (-)-1-[(2R,5S)-2-

O

(hydroxymethyl)

O
HO

-1,3-oxathiolan-5-yl] cystosin
CTPT: C8H11N3O3S

S

KLPT: 229,3g

Tính chất: Bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng, tan trong nước
Định tính: Phương pháp IR, HPLC
Định lượng: Phương pháp HPLC [1]

16

N
N

NH2


1.3.8.

Lumefantrin

Tên khoa học: 1RS – 2 - (dibutylamino)

H3C

– 1 - {(9Z) - 2,7 – dichloro – 9 -

N

OH

H 3C

[(4chlorophenyl) methylene] - 9H –

Cl

Cl

fluorene – 4 - yl} ethanol
Tên khác: Benflumetol
CTPT: C30H32Cl3NO

Cl

KLPT: 528,9g
Tính chất: Bột kết tinh màu vàng, có mùi hạnh nhân, không vị. Dễ tan trong
cloroform, hơi tan trong aceton, hầu như không tan trong ethanol 96% và nước.
Định tính: Sắc ký lớp mỏng, phổ UV, phổ IR
Định lượng: Chuẩn độ acid trong môi trường khan [30]
1.3.9.

Sildenafil citrat
O
O
N
H3C

O

N

N

N

S

CH3
N

NH
O

CH3
CH3

Tên KH: 1-[4-ethoxy-3-(6,7-dihydro-1-methyl-7-oxo-3-propyl-1H-pyrazolo
[4,3-d]pyrimidin-5-yl) phenylsulfonyl]-4-methylpiperazin
CTPT: C22H30N6O4S

KLPT: 474,6

Tính chất: Bột kết tinh màu trắng hay trắng ngà. Tan trong dimethylsulfoxid, khó
tan trong nước và methanol, rất khó tan trong ethanol 96%.
Định tính: Phổ IR, Phản ứng đặc trưng của citrat
Định lượng: Phương pháp sắc ký lỏng [26].

17