Xây dựng phương pháp định tính một số hoạt chất bằng thiết bị đo phổ raman cầm tay

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

BÙI THỊ TÂM
MÃ SINH VIÊN: 1201522

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP
ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ HOẠT CHẤT
BẰNG THIẾT BỊ ĐO PHỔ RAMAN
CẦM TAY
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI – 2017


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

BÙI THỊ TÂM
MÃ SINH VIÊN: 1201522

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP
ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ HOẠT CHẤT
BẰNG THIẾT BỊ ĐO PHỔ RAMAN
CẦM TAY
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Người hướng dẫn:
Ths. Đặng Thị Ngọc Lan
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Hóa phân tích và Độc chất
– Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội

2. Khoa kiểm nghiệm nguyên liệu –
Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung
ƣơng

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến ThS.
Đặng Thị Ngọc Lan đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình để tôi hoàn
thành khóa luận.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ ở Khoa Kiểm nghiệm nguyên
liệu - Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương đã hướng dẫn tận tình trong thời gian
tôi làm thực nghiệm, hoàn chỉnh nghiên cứu này tốt nhất.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Hóa phân tích và Độc chất đã tạo
điều kiện cung cấp cho tôi các tài liệu, trang thiết bị cần thiết để hoàn thành khóa
luận này.
Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán
bộ nhân viên Trường Đại học Dược Hà Nội - những người đã dạy bảo và trang bị
cho tôi những kiến thức khoa học nền tảng suốt thời gian học dưới mái trường.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn thân thương nhất đến gia đình, bạn bè đã
luôn ở bên động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện khóa luận.
Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2017
Sinh viên

Bùi Thị Tâm


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................2
1.1.

Tổng quan về thuốc giả, thuốc kém chất lượng ............................................2

1.1.1.

Định nghĩa...............................................................................................2

1.1.2.

Tình hình thuốc giả, thuốc kém chất lượng trên thế giới và Việt Nam ..2

1.1.3.

Các phương pháp phát hiện thuốc giả, thuốc kém chất lượng................6

1.2.

Phương pháp quang phổ Raman ....................................................................7

1.2.1.

Lịch sử phát triển ....................................................................................7

1.2.2.

Nguyên lý ................................................................................................7

1.2.3.

Thiết bị ....................................................................................................8

1.2.4.

Ứng dụng ..............................................................................................10

1.2.5.

Tình hình nghiên cứu về phổ Raman trong ngành Dược tại Việt

Nam….. ..............................................................................................................12
1.3.

Tổng quan về các dược chất nghiên cứu .....................................................12

1.3.1.

Isoniazid ................................................................................................12

1.3.2.

Ethambutol hydroclorid ........................................................................12

1.3.3.

Lamivudin .............................................................................................13

1.3.4.

Ibuprofen ...............................................................................................13

1.3.5.

Sildenafil citrat ......................................................................................13

1.3.6.

Tình hình nghiên cứu về thuốc giả của 5 dược chất .............................14

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................16


2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị..................................................................................16
2.1.1. Nguyên vật liệu ........................................................................................16
2.1.2. Thiết bị .....................................................................................................17
2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................18
2.3. Phương pháp thực nghiệm ..............................................................................19
2.3.1. Chế tạo viên mô hình ...............................................................................19
2.3.2. Xây dựng quy trình định tính các dược chất ............................................19
2.3.2.1. Nguyên tắc .........................................................................................19
2.3.2.2. Xây dựng quy trình phân tích ............................................................20
2.3.3. Thẩm định quy trình phân tích .................................................................20
2.3.3.1. Độ đặc hiệu ........................................................................................20
2.3.3.2. Độ lặp lại ............................................................................................21
2.3.3.3. Giới hạn phát hiện ..............................................................................21
2.3.4. Ứng dụng phân tích một số chế phẩm trên thị trường..............................22

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................22
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN ..................................23
3.1. Chế tạo viên mô hình ......................................................................................23
3.2. Xây dựng quy trình định tính các dược chất ..................................................25
3.2.1. Lựa chọn điều kiện phân tích ...................................................................25
3.2.1.1. Khảo sát công suất nguồn ..................................................................26
3.2.1.2. Lựa chọn dải đo..................................................................................26
3.2.2. Quy trình phân tích chung ........................................................................34
3.3. Thẩm định quy trình phân tích .......................................................................34
3.3.1. Độ đặc hiệu và độ lặp lại ..........................................................................34
3.3.2. Giới hạn phát hiện ....................................................................................36
3.4. Ứng dụng phân tích một số chế phẩm trên thị trường ....................................39


3.5. Bàn luận ..........................................................................................................43
3.5.1. Xây dựng các viên mô hình ......................................................................43
3.5.2. Quy trình phân tích xây dựng được và ứng dụng phân tích một số chế
phẩm trên thị trường ...........................................................................................43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................46
KẾT LUẬN...........................................................................................................46
KIẾN NGHỊ .........................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Tiếng Anh
Atomic Absorption

Tiếng Việt

1

AAS

2

CCD

3

CTPT

4

EU

European Union

5

FT-IR

Fourier Transform – Infrared

6

FT-Raman

Fourier Transform – Raman

Raman chuyển dạng fourier

7

GC

Gas Chromatography

Sắc ký khí

8

GC-FID

Gas Chromatography –

Sắc ký khí với detector ion

Flame Ionization Detector

hóa ngọn lửa

9

GC-MS

10

HD

11

HIV

12

HPLC

13

HPMC

14

Spectroscopy
Charge Coupled Device

Phổ hấp thụ nguyên tử
Thiết bị tích điện kép
Công thức phân tử

Gas Chromatography –
Mass Spectrometry

Liên minh châu Âu

Hồng ngoại chuyển dạng
fourier

Sắc ký khí – Khối phổ
Hạn dùng

Human Immunodeficiency

Virus gây suy giảm miễn

Virus

dịch ở người

High Performance Liquid
Chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Hydroxypropyl Methyl

Hydroxypropyl Methyl

Cellulose

Cellulose

HQI

Hit Quality Index

Hệ số tương đồng phổ

15

IR

Infrared

Hồng ngoại

16

IRMS

17

Kl/kl

Khối lượng/khối lượng

18

KLPT

Khối lượng phân tử

Isotope Ratio Mass
Spectrometry

Khối phổ đồng vị


Liquid Chromatography –
19

LC-DAD-MS

Diode Array Detector –
Mass Spectrometry

20

LC-MS

Liquid Chromatography –
Mass Spectrometry
Multicollector Inductively

21

MC-ICP-MS

Coupled Plasma Mass
Spectrometry

Sắc ký lỏng với detector
mảng diod – Khối phổ
Sắc ký lỏng – Khối phổ
Khối phổ plasma cảm ứng,

thu nhiều lần

22

MS

Mass Spectrometry

Khối phổ

23

NIR

Near infrared

Cận hồng ngoại

24

NSAIDs

Non-steroidal Anti-

Thuốc giảm đau, chống

inflammatory Drugs

viêm không steroid

25

NSX

26

PDE-5

Phosphodiesterase type 5

27

PE

Polyethylen

Ngày sản xuất
Enzym phosphodiesterase
tuýp 5

Polyvinylpyrrolidon K30
28

PVP – K30

Polyvinylpyrrolidone K30

(Ký hiệu K30 thể hiện khối
lượng phân tử và độ nhớt)
Độ lệch chuẩn tương đối

29

RSD

Relative Standard Deviation

30

TLC

Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng

31

TLTK

32

UPLC

33

UV

Ultra Violet

Tử ngoại

34

WHO

World Health Organization

Tổ chức Y tế thế giới

Tài liệu tham khảo
Ultra Performance Liquid
Chromatography

Sắc ký lỏng siêu hiệu năng


STT

DANH MỤC CÁC BẢNG
Nội dung

Bảng

Số lượng các nhóm thuốc được phát hiện là thuốc

Trang

1

Bảng 1.1

2

Bảng 1.2

3

Bảng 1.3

4

Bảng 1.4

CTPT và KLPT của sildenafil và sildenafil citrat

14

5

Bảng 1.5

Một số nghiên cứu về thuốc giả của các dược chất

15

6

Bảng 2.1

Các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu

16

7

Bảng 2.2

Các nguyên liệu dược chất sử dụng trong nghiên cứu

16

8

Bảng 2.3

Các tá dược sử dụng trong nghiên cứu

17

9

Bảng 2.4

Ký hiệu các viên mô hình xây dựng trong nghiên cứu

19

10

Bảng 3.1

11

Bảng 3.2

Kết quả định lượng các viên mô hình bằng HPLC

25

12

Bảng 3.3

Kết quả khảo sát công suất nguồn cho các dược chất

26

giả, thuốc kém chất lượng trong số các mẫu kiểm tra
Các phương pháp đã xây dựng được dùng để kiểm tra
thuốc giả, thuốc kém chất lượng
Một số dược phẩm bị phát hiện giả mạo bằng phổ
Raman

Hàm lượng phần trăm dược chất (kl/kl) của các viên
mô hình

5

6

11

23

Hệ số HQI so sánh phổ của dược chất và các mẫu
13

Bảng 3.4

viên với phổ chuẩn của sildenafil citrat theo vùng phổ

29

được chọn
Hệ số HQI so sánh phổ của dược chất và các mẫu
14

Bảng 3.5

viên với phổ chuẩn của ibuprofen theo vùng phổ

30

được chọn
Hệ số HQI so sánh phổ của dược chất và các mẫu
15

Bảng 3.6

viên với phổ chuẩn của isoniazid theo vùng phổ được
chọn

30


STT

Bảng

Nội dung

Trang

Hệ số HQI so sánh phổ của dược chất và các mẫu
16

Bảng 3.7

viên với phổ chuẩn của ethambutol HCl theo vùng

31

phổ được chọn
Hệ số HQI so sánh phổ của dược chất và các mẫu
17

Bảng 3.8

viên với phổ chuẩn của lamivudin theo vùng phổ

32

được chọn
18

Bảng 3.9

Kết quả khảo sát khoảng đo cho các dược chất

33

Kết quả thẩm định độ đặc hiệu và độ lặp lại của quy
19

Bảng 3.10

trình phân tích định tính ethambutol HCl và

35

ibuprofen bằng thiết bị đo phổ Raman cầm tay
Kết quả thẩm định độ đặc hiệu và độ lặp lại của quy
20

Bảng 3.11

trình phân tích định tính isoniazid và lamivudin bằng

35

thiết bị đo phổ Raman cầm tay
Kết quả thẩm định độ đặc hiệu và độ lặp lại của quy

21

Bảng 3.12

trình phân tích định tính sildenafil citrat bằng thiết bị

36

đo phổ Raman cầm tay
Kết quả khảo sát giới hạn phát hiện của quy trình
22

Bảng 3.13

phân tích định tính các dược chất bằng thiết bị đo phổ

37

Raman cầm tay
23

Bảng 3.14

24

Bảng 3.15

Giới hạn phát hiện của các dược chất
Kết quả phân tích thuốc trên thị trường bằng thiết bị
đo phổ Raman cầm tay

39
39


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Nội dung

STT

Hình

1

Hình 1.1

2

Hình 1.2

3

Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ Raman

4

Hình 1.4

Bản đồ mật độ các vụ phát hiện thuốc giả trên thế giới
trong vòng 36 tháng (2009-2011)

Hình ảnh thuốc Coartem (artemether/lumefantrin) bị giả
mạo.

Máy quang phổ Raman để bàn hãng Renishaw và máy
quang phổ Raman cầm tay NanoRam hãng B&W Tek

Trang
3

4
8
9

Đầu đo kéo dài giúp đo mẫu bên trong các bao bì đựng
5

Hình 1.5 lớn, trong môi trường độc hại và đầu đo nhanh giúp đo

9

trực tiếp các mẫu đơn giản
Bộ phận đựng mẫu hỗ trợ đo các mẫu dạng lỏng, mẫu

6

Hình 1.6

7

Hình 2.1 Máy quang phổ Raman cầm tay hãng B&W Tek

8

Hình 3.1

9

Hình 3.2

10

Hình 3.3

11

Hình 3.4

12

Hình 3.5

viên

Phổ Raman của chất chuẩn và các viên mô hình của
sildenafil citrat đo trên máy cầm tay
Phổ Raman của chất chuẩn và các viên mô hình của
ibuprofen đo trên máy cầm tay
Phổ Raman của chất chuẩn và các viên mô hình của
isoniazid đo trên máy cầm tay
Phổ Raman của chất chuẩn và các viên mô hình của

ethambutol HCl đo trên máy cầm tay
Phổ Raman của chất chuẩn và các viên mô hình của
lamivudin đo trên máy cầm tay

9
18
28

29

31

32

33

Kết quả HQI so sánh phổ viên Carveta trên thị trường
13

Hình 3.6 với phổ chất chuẩn và phổ các viên mô hình trong thư
viện phổ Raman

45


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, con người không còn xa lạ gì với cụm từ “hàng giả”, mọi loại hàng
hóa trên thị trường đều xuất hiện hàng giả và thuốc không phải một ngoại lệ. Thuốc
giả không chỉ dẫn đến thất bại điều trị mà còn có thể gây biến chứng và tử vong cho
bệnh nhân. Theo WHO, thuốc giả đang gia tăng trên phạm vi toàn cầu [77] vì vậy

các biện pháp kiểm soát thuốc giả cần được thực hiện có hiệu quả hơn bao giờ hết.
Trong công tác kiểm tra giám sát chất lượng thuốc, phép định tính là bước kiểm tra
đầu tiên và quan trọng trước khi đưa vào phân tích các chỉ tiêu khác như định
lượng, độ rã, độ hòa tan,… Các phép định tính truyền thống như làm phản ứng hóa
học (bộ kit, mini-lab), TLC,… cho kết quả chính xác nhưng tốn nhiều thời gian. Vì
vậy, các phương pháp phân tích dụng cụ như phổ cận hồng ngoại (NIR) [24], phổ
Raman [44],… ngày càng được phát triển và áp dụng rộng rãi, đặc biệt các thiết bị
phân tích có xu hướng được chế tạo dưới dạng cầm tay cho kết quả nhanh chóng tại
hiện trường.
Phổ tán xạ Raman được phát hiện cách đây rất lâu nhưng gần đây, nhờ sự
phát triển của khoa học công nghệ, các thiết bị Raman mới được phát triển và ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực. Đối với ngành Dược, phổ Raman có ưu điểm là có thể
phân tích trực tiếp, phân tích trên lượng mẫu nhỏ, thời gian phân tích nhanh, sử
dụng dễ dàng nên đang được nghiên cứu để sàng lọc nhanh thuốc giả [8].
Như vậy, nhằm đáp ứng cho nhu cầu phân tích nhanh các sản phẩm thuốc
trên thị trường, giúp công tác kiểm tra, giám sát chất lượng thuốc thực hiện dễ dàng
và hiệu quả chúng tôi thực hiện đề tài: “Xây dựng phương pháp định tính một số
hoạt chất bằng thiết bị đo phổ Raman cầm tay” với các mục tiêu như sau:
1. Xây dựng và thẩm định quy trình phân tích định tính 5 dược chất ethambutol
hydroclorid, ibuprofen, isoniazid, lamivudin, sildenafil citrat ở dạng bào chế
viên nén bằng thiết bị đo phổ Raman cầm tay.
2. Ứng dụng quy trình phân tích kiểm tra một số chế phẩm viên nén trên thị trường
chứa 5 dược chất nghiên cứu.

1


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về thuốc giả, thuốc kém chất lƣợng

1.1.1. Định nghĩa
Thuốc không đạt tiêu chuẩn chất lượng là thuốc không đạt tiêu chuẩn chất
lượng đã đăng ký với cơ quan nhà nước có thẩm quyền.
Thuốc giả là thuốc được sản xuất thuộc một trong các trường hợp sau đây: a)
Không có dược chất, dược liệu; b) Có dược chất không đúng với dược chất ghi trên
nhãn hoặc theo tiêu chuẩn đã đăng ký lưu hành hoặc ghi trong giấy phép nhập khẩu;
c) Có dược chất, dược liệu nhưng không đúng hàm lượng, nồng độ hoặc khối lượng
đã đăng ký lưu hành hoặc ghi trong giấy phép nhập khẩu, trừ thuốc không đạt tiêu
chuẩn chất lượng trong quá trình bảo quản, lưu thông phân phối; d) Được sản xuất,
trình bày hoặc dán nhãn nhằm mạo danh nhà sản xuất, nước sản xuất hoặc nước
xuất xứ [12].
1.1.2. Tình hình thuốc giả, thuốc kém chất lượng trên thế giới và Việt Nam
Tình trạng thuốc giả, thuốc không đạt chất lượng ngày càng nở rộ, gây khó
khăn cho các cơ quan quản lý và đặc biệt gây nguy hại nghiêm trọng cho sức khỏe
người sử dụng. Theo WHO, đã có sự bùng nổ thuốc giả trên phạm vi toàn cầu.
Thuốc giả chiếm tới 10% thị trường dược phẩm thế giới với doanh thu 45 tỉ
euro/năm, trung bình mỗi năm có khoảng 200.000 người tử vong do thuốc giả [13],
[33]. Doanh số bán thuốc giả trên toàn thế giới cũng tăng lên nhanh chóng từ
khoảng 35 t USD năm 2005) lên đến 75 t USD năm 2010), tăng 90% trong
vòng 5 năm [19], [77].
Các loại thuốc giả, thuốc kém chất lượng phần nhiều là thuốc tân dược như:
thuốc điều trị sốt rét, thuốc chống lao, thuốc kháng virus viêm gan và thuốc kháng
HIV [31], [32], [54]; một số thuốc thông thường tiêu thụ nhiều như hạ nhiệt giảm
đau, kháng sinh) [32], [43]; những thuốc hay được đặt mua qua mạng internet như:
thuốc điều trị rối loạn cương dương, rụng tóc, thuốc giảm cân; thuốc chống ung thư
[31], [33]. Đặc biệt ở các nước đang phát triển như vùng Mỹ La-tinh, châu Phi,
Châu Á, t lệ thuốc giả cao hơn hẳn so với các nước phát triển [43], [54]. T lệ

2


thuốc giả, thuốc kém chất lượng ở các nước phát triển (ví dụ như Mỹ, EU,
Australia, Canada, Nhật Bản, New Zealand) thấp, chỉ khoảng 1%. Trong khi đó, ở
các nước Mỹ La-tinh, châu Á, châu Phi con số này lên đến 30%; đặc biệt, ở liên
bang Nga là trên 20% và khoảng 50% số thuốc được bán bất hợp pháp qua mạng là
giả [43]. Mật độ các vụ phát hiện thuốc giả trên thế giới từ năm 2009 – 2011 được
thể hiện qua hình 1.1.

Hình 1.1. Bản đồ mật độ các vụ phát hiện thuốc giả trên thế giới trong vòng
36 tháng (2009-2011) [53].
Trong vòng 5 tháng của năm 2009, khoảng 20 triệu viên thuốc, chai lọ, túi
thuốc giả và thuốc bất hợp pháp đã bị bắt giữ bởi tổ chức “International Criminal
Police Organization” ở Trung Quốc và 7 nước Đông Nam Á; 33 người đã bị bắt và
100 cửa hàng bán lẻ phải đóng cửa [77].
Việt Nam là một nước đang phát triển, tình hình thuốc giả và thuốc kém chất
lượng rất đáng lo ngại. Trong tháng 12/2011, Công an Hà Nội bắt giữ khoảng 400
hộp Viagra giả. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) mới đây cũng cảnh báo 68% thuốc
trị sốt rét ở các nước Lào, Việt Nam, Campuchia là giả [13].

3


Từ năm 2011 - 2013, theo kết quả một nghiên cứu của tổ chức Y tế Thế giới
WHO, ở Việt Nam, trong 700 mẫu thuốc nghi ngờ được kiểm tra hàng năm có chứa
47 mẫu thuốc kém chất lượng (chiếm 6,7%) và 2 mẫu thuốc giả (chiếm 0,3%) [25].
Ngày 11/3/2014, Công an thành phố Hồ Chí Minh bắt quả tang 60 hộp thuốc
giả đang trên đường tiêu thụ. Theo cáo trạng, từ tháng 6/2013, nhóm đối tượng đã
mua những loại thuốc rẻ tiền, trộn bột mì, bột kết dính, sau đó cho vào khuôn dập

thuốc viên, in nhãn hàng thuốc ngoại đắt tiền mang đi tiêu thụ [14].
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 500 mg giả, 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, mẫu thuốc này không
cho phản ứng định tính của hoạt chất amoxicillin [15].
Tháng 9/2016, Cục Cảnh sát phòng chống tội phạm buôn lậu (C74 – Bộ
Công an) cảnh báo nạn mua bán thuốc tây giả đang âm thầm diễn ra trên mạng.
Nhóm đối tượng thường xuyên sản xuất, đóng gói thuốc tây giả, thực phẩm chức
năng giả có xuất xứ từ Hàn Quốc, Nhật Bản, Úc và Mỹ như: Omega 3, collagen,
thuốc đặc trị ung thư, thuốc trị viêm gan B [16].
Về hình thức, thuốc giả được sản xuất rất tinh vi và khó phân biệt với thuốc
chính hãng nên người tiêu dùng rất dễ mua phải hàng giả. Hình 1.2 là một ví dụ về
một thuốc giả mạo so với thuốc chính hãng.

Hình 1.2. Hình ảnh thuốc Coartem (artemether/lumefantrin)
bị giả mạo [77].

4


Theo một nghiên cứu được WHO tiến hành từ năm 2011 - 2013 tại 39 quốc
gia, các nhóm thuốc hay xuất hiện thuốc giả, thuốc kém chất lượng được thể hiện
trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Số lượng các nhóm thuốc được phát hiện là thuốc giả, thuốc kém
chất lượng trong số các mẫu kiểm tra (n=23) [25]
Số lƣợng mẫu
phát hiện

Tên dƣợc chất

Kháng sinh

12

Amoxicillin,
ampicillin,
cotrimoxazol,
penicillin, erythromycin, chloramphenicol,
ciprofloxacin,
meropenem,
cefotaxim,
tetracyclin, cloxacillin, cefuroxim, imipenem

Chất ức chế
PDE-5

11

Sildenafil, tadalafil, vardenafil, dapoxetin

Tiêu hóa

9

Sibutramin, diethylpropion, fenproporex,
orlistat, pantoprazol, omeprazol.

9

Artesunat, pyrimethamin, artemether, quinin,
mefloquin, chloroquin phosphat, sulfadoxin,
dihydroartemisinin, piperaquin, lumefantrin,
amodiaquin, primaquin

9

Paracetamol, natri diclofenac, aspirin, acid
mefenamic

Hormon
sinh dục

4

Testosteron, cyproteron

Kháng virus

4

không xác định được)

Chống lao

4

Nội tiết

2

Metformin, insulin, glibenclamid

Hormon
tăng trưởng

1

Somatropin

Nhóm thuốc

Sốt rét

Gả
ốn

Khác

,
ê

10

Ripampicin,

isoniazid,

pyrazinamid,

ethambutol

Độc tố botulinum, cilastatin, aminophylin,
diazepam,
mebendazol,
phenobarbital,
misoprostol, propofol, acid folic, lidocain,
vecuronium bromid, clopheniramin, minoxidil.
5


1.1.3. Các phương pháp phát hiện thuốc giả, thuốc kém chất lượng
Về nguyên tắc thuốc giả có thể được phát hiện theo các cách sau:
-

Mang mẫu về phòng thí nghiệm: sử dụng phương pháp hóa học (các phản

ứng đặc trưng) hay phương pháp lý hóa: sắc ký (HPLC, TLC, GC,…), phổ (IR, UV,
MS,…). Cách này chủ yếu sử dụng cho phân tích định lượng, phát hiện thuốc không
đủ hàm lượng dược chất hay phân tích kỹ hơn những mẫu nghi ngờ sau khi đã phân
tích tại hiện trường, cho kết quả chính xác nhưng cần trang thiết bị phức tạp, thời
gian phân tích lâu, không phù hợp với phân tích nhanh sàng lọc nhiều mẫu.
-

Phân tích ngay tại hiện trường: sử dụng các bộ kit hoặc mini-lab có sẵn ống

nghiệm, thuốc thử hoặc bản mỏng sắc ký. Tuy nhiên, các bộ kit hay mini-lab vẫn
phức tạp, cồng kềnh và cần cán bộ chuyên môn thực hiện. Để tiến hành sàng lọc
nhanh, tiện lợi; ngày nay, nhiều thiết bị phân tích được chế tạo dạng xách tay như:
phổ Raman, phổ IR, NIR [36], [52]; thiết bị điện di mao quản [41].

Trong một nghiên cứu được WHO tiến hành từ năm 2011-2013 tại 39 quốc
gia, các phương pháp sử dụng để phát hiện thuốc giả, thuốc kém chất lượng được
thể hiện trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các phương pháp đã xây dựng được dùng để kiểm tra thuốc giả, thuốc
kém chất lượng (n=26) [25]
P ƣơn p áp/Kỹ thuật
Số lƣợng
HPLC
25
TLC
21
LC-MS
7
Sắc ký
GC-MS
6
GC-FID
5
UPLC
3
UV
17
FT-IR
16
Quang phổ
NIR
3
Raman
1
AAS

1
Hóa học
4
Chuẩn độ
3
Khác
Soi kính hiển vi
2
Vi sinh
2

6


1.2.

P ƣơn p áp q

n p ổ Raman

1.2.1. Lịch sử phát triển
Năm 1928, Chandrasekhra Venkata Raman khám phá ra một hiện tượng tán
xạ ánh sáng yếu và hiện tượng này được gọi theo tên ông – tán xạ Raman. Ông chỉ
sử dụng các công cụ thô sơ để quan sát: lấy ánh sáng mặt trời làm nguồn kích thích,
kính hiển vi làm bộ phận hội tụ ánh sáng tán xạ và “detector” là mắt thường.
Sau đó, các bộ phận của thiết bị đo tán xạ Raman dần dần được cải tiến, đầu
tiên là nguồn kích thích. Nhiều loại đèn được sử dụng như: đèn heli, bismuth, chì,
kẽm,…nhưng không đạt yêu cầu vì cường độ thấp. Sau đó, đèn thủy ngân cũng
được nghiên cứu nhưng kết quả cũng chưa tốt. Đến năm 1962, đèn laser được đưa
vào làm nguồn kích thích đánh dấu bước ngoặt lớn cho công nghệ Raman. Những

năm 1990, các bộ phận khác như bộ lọc quang, detector được cải tiến cùng với tích
hợp công nghệ phần mềm khiến thiết bị Raman được sử dụng rộng rãi [34], [62].
1.2.2. Nguyên lý
Khi chùm ánh sáng đơn sắc chứa các photon với tần số v0 va chạm với phân
tử mẫu phân tích sẽ phát ra một số bức xạ.
Hầu hết các bức xạ có cùng tần số với ánh sáng tới do các photon va chạm
đàn hồi với phân tử và không thay đổi năng lượng, gọi là hiện tượng tán xạ
Rayleigh.
Một số ít các bức xạ không cùng tần số với ánh sáng tới do các photon va
chạm không đàn hồi và trao đổi năng lượng với phân tử, gọi là hiện tượng tán xạ
Raman. Khi photon tới va chạm với phân tử ở trạng thái cơ bản, một phần năng
lượng hv của nó sẽ chuyển sang phân tử; photon tán xạ có năng lượng h(v0-v) và
phân tử chuyển sang trạng thái kích thích. Nếu photon tới va chạm với phân tử ở
trạng thái kích thích, nó sẽ nhận một phần năng lượng hv từ phân tử; photon tán xạ
có năng lượng h(v0+v) và phân tử sẽ chuyển về trạng thái cơ bản. Các tán xạ có tần
số v0-v và v0+v trên được gọi là “tán xạ Stockes” và “tán xạ đối Stockes” [26], [46].
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,

7


thường chỉ khảo sát năng lượng dao động phân tử, cụ thể là dao động dọc theo trục
của các liên kết [29], [34], [48].
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. Thiết bị

Về cơ bản, máy quang phổ Raman có các bộ phận chính là: nguồn laser, bộ
phận đựng mẫu và đầu đo, hệ quang, quang phổ kế, detector [29], [34]. Sơ đồ cấu
tạo máy quang phổ Raman được thể hiện trong hình 1.3.
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 được đưa vào hệ
quang. Hệ quang sẽ phân tách và loại bỏ các bức xạ tạp (ví dụ tia Rayleigh), chọn
lọc và đưa tín hiệu Raman vào quang phổ kế, quang phổ kế phân tách ánh sáng dựa
theo bước sóng và truyển tín hiệu đến 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 hình ảnh phổ Raman của mẫu phân tích [29].

Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ Raman [23]
8


Hiện nay, khoa học kỹ thuật phát triển, thiết bị đo phổ Raman được chế tạo
và sản xuất dưới nhiều hình thức và các thông số kỹ thuật khác nhau. Hình 1.4 là
hình ảnh 2 loại thiết bị Raman được thương mại hóa thông dụng trên thị trường.

Hình 1.4. Máy quang phổ Raman để bàn hãng Renishaw (a) và máy quang phổ
Raman cầm tay NanoRam hãng B&W Tek (b).
Đi kèm với các máy quang phổ Raman có một số thiết bị hỗ trợ đo mẫu như
trong hình 1.5 và 1.6.

Hình 1.5. Đầu đo kéo dài giúp đo mẫu bên trong các bao bì đựng lớn, trong môi
trường độc hại (a) và đầu đo nhanh giúp đo trực tiếp các mẫu đơn giản (b)

Hình 1.6. Bộ phận đựng mẫu hỗ trợ đo các mẫu dạng lỏng, mẫu viên.

9

1.2.4. Ứng dụng
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, quang
phổ Raman không chỉ được sử dụng trong phòng thí nghiệm mà còn được ứng dụng
trong nhiều ngành khoa học và các lĩnh vực đời sống khác nhau. Trong khoa học
vật liệu, quang phổ Raman giúp định danh vật liệu, xác định cấu trúc vật liệu, xác
định thành phần cấu tạo trong hỗn hợp rắn [27]. Trong điều tra tội phạm, quang phổ
Raman được sử dụng để xác định các bằng chứng phạm tội như: sợi vải quần áo,
mực viết, các chất nổ, các vệt sơn,… [20], [28], [58], [74]. Trong khai thác khoáng
sản và khảo cổ học, người ta dùng phổ Raman để tìm ra các loại quặng kim loại, đá
quý; xác định nguồn gốc các cổ vật, nghiên cứu các dấu tích hóa thạch như xương,
răng,… của người và động vật [22], [28]. Trong hải quan, phổ Raman dùng để kiểm
tra nhanh, phát hiện các chất cấm như ma túy, chất gây nghiện, hướng thần, chất
kích thích,… [39]. Trong hóa học, thường sử dụng để xác định cấu trúc hóa học của
các chất [6], [7], [45]. Trong lĩnh vực nghệ thuật, phổ Raman giúp kiểm tra các màu
vẽ, thuốc nhuộm, chất keo dính,… để xác định các sản phẩm giả mạo [22], [28].
 Ứng dụng trong ngành Dược
Phân tích định tính
Phổ Raman là phổ dao động phân tử nên thể hiện được các đặc trưng của các
nhóm chức trong phân tử [48]; vì vậy, có thể áp dụng để định tính mẫu phân tích:
-

Đo phổ Raman kết hợp phổ IR xác định các nhóm chức đặc trưng từ đó xác
định cấu trúc hóa học của chất phân tích [49], [68].

-

Đo phổ Raman, so sánh với phổ chuẩn (lập thư viện phổ chuẩn) và kết luận
sự có mặt hay không có mặt của chất phân tích [59], [69].

Phân tích định lượng
Cơ sở của phép định lượng là cường độ tín hiệu Raman từ mẫu phân tích sẽ
tăng tương ứng với sự tăng lên của lượng chất cần phân tích trong mẫu, trong khi
các yếu tố khác không thay đổi cường độ tăng khi nồng độ chất phân tích tăng lên).
Vì vậy, có thể xác định nồng độ chất phân tích trong mẫu thông qua việc đo tín hiệu
Raman của đỉnh đặc trưng của chất ấy. Tuy nhiên, việc giữ cho các yếu tố khác

10


(công suất nguồn, khoảng cách từ vị trí đặt mẫu đến nguồn,…) không thay đổi qua
từng lần đo là rất khó. Các tín hiệu tuyệt đối giữa các lần đo của cùng một mẫu đo
sẽ bị thay đổi ít nhất vài phần trăm dẫn đến độ lặp lại của phép đo không ổn định
nên ít sử dụng phương pháp này trong định lượng [62].
Một số dược chất đã được định lượng bằng quang phổ Raman: aspirin (viên
nén), paracetamol (viên nén) [64]; captopril (viên nén), prednisolon (viên nén) [65];
natri diclofenac (dung dịch tiêm), aminophyllin (dung dịch tiêm) [66]; paracetamol
(hỗn dịch) [55].
Phát hiện thuốc giả
Trong phát hiện thuốc giả, phổ Raman có ưu điểm nổi bật là có thể đo trực
tiếp mẫu rắn hay lỏng; mẫu rắn không cần nghiền, hòa tan, siêu âm, lọc, chiết
tách,…và có thể đo thông qua màng vỉ, màng gelatin trong suốt; mẫu lỏng có thể đo
thông qua chai lọ thủy tinh trong suốt nên không làm hỏng cấu tạo của thành phẩm;
thời gian cho kết quả nhanh [8].
Ứng dụng phổ Raman trong phân tích sàng lọc nhanh thuốc giả có thể phát
hiện các loại thuốc giả không chứa dược chất, chứa dược chất khác, chứa dược chất
trộn trái phép, thuốc không đúng thành phần đã đăng ký như: khác thành phần tá
dược hoặc khác dạng muối của dược chất. Phạm vi nghiên cứu của đề tài chủ yếu
tập trung vào phát hiện thuốc giả không chứa dược chất. Bảng 1.3 là ví dụ một số

dược phẩm đã được phát hiện bị giả mạo bằng phổ Raman.
Bảng 1.3. Một số dược phẩm bị phát hiện giả mạo bằng phổ Raman
Tên dược chất

Dạng bào chế

Loại thuốc giả
Không chứa dược chất

TLTK

Artesunat

Viên nén

Atorvastatin

Viên nén (Lipitor)

Oseltamivir

Viên nang (Tamiflu)

Không chứa dược chất

[50]

Sildenafil

Viên nén (Viagra)

Không đúng thành phần tá dược

[70]

Tadalafil

Viên nén (Cialis)

Không đủ hàm lượng dược chất,
chứa dược chất khác (lovastatin)

Không đúng hàm lượng dược
chất và thành phần tá dược

11

[71]
[56]

[47]


1.2.5. Tình hình nghiên cứu về phổ Raman trong ngành Dược tại Việt Nam
Một số nghiên cứu về phương pháp quang phổ Raman trong phát hiện nhanh
thuốc giả tại Việt Nam đã được công bố. Các nghiên cứu này thực hiện thiết lập bộ
phổ chuẩn cho các dược chất, xây dựng quy trình kiểm tra chất lượng thuốc viên
nén và viên nang trên thiết bị để bàn và thiết bị cầm tay [10], xác định bộ dịch
chuyển Raman cơ bản của các dược chất sử dụng thiết bị để bàn [9], [11].
Đề tài “Xây dựng phương pháp định tính một số hoạt chất bằng thiết bị đo

phổ Raman cầm tay” tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu phát hiện nhanh thuốc
giả, tuy nhiên, tập trung vào thiết bị cầm tay và dạng bào chế viên nén để phân tích
nhanh thuốc tại hiện trường, lựa chọn điều kiện để xây dựng quy trình phân tích
chung cho các dược chất, thẩm định quy trình và mở rộng số lượng mẫu phân tích
trên thị trường. Như vậy, đề tài được thực hiện nhằm đóng góp thêm kết quả vào đề
tài lớn nghiên cứu về phổ Raman trong phát hiện nhanh thuốc giả.
1.3.

Tổng quan về á dƣợc chất nghiên cứu
O

1.3.1. Isoniazid
Tên khoa học: pyridin-4-carbohydrazid
CTPT: C6H7N3O

NH

KLPT: 137,14

NH2

N

Tính chất: Bột kết tinh trắng hoặc tinh thể không màu. Dễ tan trong nước, hơi tan
trong ethanol 96%, khó tan trong cloroform, rất khó tan trong ether.
Định tính: Phổ IR, điểm chảy (170 - 174oC) [1].
Thuốc sử dụng trong phác đồ điều trị lao [2], [3].
1.3.2. Ethambutol hydroclorid

.2HCl

HO

Tên khoa học: 2,2’- (ethylendiimino)bis[(2S)N
H

butan-1-ol]dihydrochlorid
CTPT: C10H26Cl2N2O2 . 2HCl

KLPT: 277,2

H
N
OH

Tính chất: Bột kết tinh trắng. Dễ tan trong nước, tan trong ethanol 96%, rất khó tan
trong ether, cloroform.
Định tính: Phổ IR, phản ứng đặc trưng của clorid [1], [5].
Thuốc sử dụng trong phác đồ điều trị lao [2], [3].
12


1.3.3. Lamivudin

O

Tên khoa học: 4-Amino-1-[2(hydroxymethyl)HO

1,3-oxathiolan-5-yl]-2(1H)-pyrimidinone
CTPT: C18H11N3O3S

O

N

NH2

N

S

KLPT: 229,3

Tính chất: Bột màu trắng hoặc gần như trắng. Tan trong nước, hơi tan trong
methanol, khó tan trong ethanol 96%.
Định tính: Phổ IR, HPLC [1], [5].
Lamivudin thuộc nhóm thuốc kháng virus, được chỉ định cho bệnh nhân viêm gan
B, HIV [2], [3].
1.3.4. Ibuprofen
Tên

khoa

học:

Acid

O

(2RS)-2-(4-isobutylphenyl)

OH

propionic
CTPT: C13H18O2

KLPT: 206,3

Tính chất: Bột kết tinh trắng hoặc gần như trắng, hay tinh thể không màu. Hầu như
không tan trong nước, dễ tan trong aceton, methanol và dicloromethan. Tan trong
các dung dịch hydroxyd kiềm loãng và carbonat kiềm.
Định tính: Phổ IR, Điểm chảy (75 - 78°C) hay phổ UV, TLC [1], [4].
Ibuprofen thuộc nhóm NSAIDs, chỉ định giảm đau các trường hợp nhẹ và vừa, giảm
viêm cấp và mạn viêm xương khớp, viêm cơ,…) [2], [3].
1.3.5. Sildenafil citrat
Tên

khoa

học:

1-[[3-(6,7-Dihydro-1-methyl-7-oxo-3-propyl-1H-pyrazolo[4,3-

d]pyrimidin-5-yl)-4-ethoxyphenyl]sulfonyl]-4-methylpiperazine citrate
O
O
N
H 3C

N

O

N

HN

S

CH3
COOH

N
.HOOC

N

OH
COOH

O

CH3
CH3

13


Bảng 1.4. CTPT và KLPT của sildenafil và sildenafil citrat
CTPT

KLPT

Sildenafil

C22H30N6O4S

474,58

Sildenafil citrat

C22H30N6O4S.C6H8O7

666,70

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 [68].
Sildenafil thuộc nhóm chất ức chế enzym PDE-5, chỉ định cho bệnh nhân rối loạn
cương dương biệt dược Viagra) hoặc tăng huyết áp động mạch phổi (biệt dược
Revatio) [63], [78].
1.3.6. Tình hình nghiên cứu về thuốc giả của 5 dược chất
Bảng 1.5 tóm tắt một số công trình đã công bố về phát hiện thuốc giả của các
dược chất được nghiên cứu.

14