Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………..
Chương 1 TỔNG QUAN ……………………………………………….
1.1. Giới thiệu chung về sulfamit (SAs), metronidazole (MTD)
………
1.1.1. Cấu trúc phân tử …………………………………………………..
1.1.2. Tính chất vật lý và hoá học của các Sulfamit, Metronidazole
………….
1.1.3. Tính chất dược lý và phổ tác dụng của Sulfamit,
Metronidazole ...........
1.1.4. Cơ chế tác dụng kháng khuẩn của Sulfamit,
Metronidazole ..........
1.1.5. Một số chế phẩm của Sulfamit tiêu biểu ………..
………………...
1.2. Phương pháp xác
định……………………………………………….
1.2.1. Một số công trình nghiên cứu xác định Sas bằng phương pháp sắc
ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ……………………………………………..
1.2.2. Một số công trình nghiên cứu xác định Metronidazole bằng
phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
…………………………………….
1.2.3. Một số công trình nghiên cứu xác định đồng thời các sulfamit và
metronidazole bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC
……….
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
……..
1
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
2.1. Đối tượng, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu…………………
2.1.1.
Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu
…………………………………
2.1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
……………………………………………..
2.2.
Phương pháp nghiên cứu…………………………………………
2.2.1. Nguyên tắc chung và trang bị của phương pháp HPLC
…….
2.2.2.
2.3.
Phân tích định lượng bằng HPLC …………………………
Giới thiệu chung về phương pháp chiết pha rắn ….
………….
2.4.
Hóa chất và dụng cụ……………………………………………..
2.4.1.
Hoá chất
…………………………………………………
2.4.2.
Dụng cụ
………………………………………………………
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
……………………………….
3.1. Khảo sát các điều kiện sắc ký
……………………………………….
3.1.1. Chọn bước sóng của detector
……………………………………..
3.1.2. Thăm dò khả năng tách của các Sulfamit trên cột RPC18
……….
3.2. Chọn pha tĩnh ……………………………………………………......
3.3. Tối ưu hóa pha động
…………………………………………………
3.3.1. Nồng độ đệm axetat của pha động
………………………………...
3.3.2. Độ pH cho dung dịch đệm axetat
2
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
………………………………….
3.3.3. Tỉ lệ thành phần pha động
………………………………………...
3.3.4. Tốc độ pha
động ..............................................................................
3.4. Đánh giá phương pháp phân tích …………………………………..
3.4.1. Khảo sát lập đường chuẩn trong khoảng nồng độ 0,05 –
1,000ppm
3.4.2. Giới hạn phát hiện (LOD); Giới hạn định lượng
(LOQ) ................
3.4.3. Độ đúng, độ lặp lại của phép đo
………………………………….
3.5. Mẫu thực, quy trình xử lý và kết quả phân tích
…………………...
3.5.1. Quy trình xử lý mẫu, xác định hiệu suất thu hồi
…………………..
3.5.2. Phân tích mẫu thực
………………………………………………………
KẾT LUẬN ……………………………………………………………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
3
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
ACN
Acetonitrin
Axetonitrin
Bộ Nông nghiệp phát
triển nông thôn
BNNPTNT
CV
Coeficient Variation
Hệ số biến thiên
HPLC
High Performance Liquid
Chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng
cao
RP
Reversed phase
Hấp phụ pha đảo
LOD
Limit of Detection
Giới hạn phát hiện
LOQ
Limit of Quantity
Giới hạn định lượng
TT
UV Vis
Thông tư
Untraviolet Visibet
4
Tử ngoại – Khả kiến
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1:
Bảng 3.2:
Bảng 3.3:
Bảng 3.4:
Bảng 3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7:
Bảng 3.8:
Bảng 3.9:
Bảng 3.10:
Bảng 3.11:
Diện tích của pic phụ thuộc vào bước sóng
detector…………………
Thời gian lưu và thứ tự ra pic của các chất phân
tích………………..
Sự phụ thuộc k’ vào nồng độ đệm axetat của pha
động……………..
Hệ số dung tích ở các giá trị pH khác
nhau………………………….
Hệ số dung tích phụ thuộc vào %ACN trong pha
động……………..
Diện tích pic của các chất phân tích phụ thuộc vào tốc độ pha
động....
Diện tích pic sắc ký phụ thuộc vào nồng độ các chất phân
tích………
Bảng giá trị các Ftính của các chất phân
tích............................................
LOD, LOQ tính theo phương trình hồi quy ..........................................
Khảo sát độ đúng, độ lặp lại của phương pháp phân tích (nồng độ
0,08ppm)
Khảo sát độ đúng, độ lặp lại của phương pháp phân tích (nồng độ
0,4ppm)
Bảng 3.12: Khảo sát độ đúng, độ lặp lại của phương pháp phân tích (nồng độ
5
25
27
29
31
3334
36
3839
42
43
45
46
4748
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
0,8ppm)
Bảng 3.13:
Bảng 3.14:
Bảng 3.15:
Bảng 3.16:
Bảng 3.17:
Bảng 3.18:
Bảng 3.19:
Bảng 3.20:
Bảng 3.21:
Bảng 3.22:
Chiều cao píc sắc ký mẫu tôm ở các nồng độ thêm chuẩn khác
nhau
Kết quả xác định hiệu suất thu hồi các chất phân
tích………………..
Kết quả phân tích các chất đối với mẫu tôm
rảo…………………….
Hàm lượng các chất phân tích trong mẫu tôm
rảo…………………..
Kết quả phân tích các chất đối với mẫu tôm chân
trắng…………….
Hàm lượng chất phân tích trong mẫu tôm chân
trắng……………….
Kết quả phân tích các chất đối với mẫu tôm
sú……………………...
Hàm lượng các chất phân tích trong mẫu tôm
sú……………………
Kết quả phân tích các chất đối với mẫu tôm
lớt…………………….
Hàm lượng chất phân tích trong mẫu tôm
lớt……………………….
6
50
51
52
53
54
54
55
55
56
57
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1:
Hình 2.1:
Hình 3.1:
Sơ đồ chuyển hoá axít folic thành nucle
protein…………………...
Sơ đồ khối hệ thống HPLC đầy
đủ………………………………..
Phổ hấp thụ trong vùng tử ngoại khả kiến của các
Sas……………
7
5
19
2324
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Hình 3.2:
Bùi Minh
Diện tích của pic phụ thuộc vào bước sóng
detector………………
25
Hình 3.3: Thời gian lưu của các sulfamit…………………………………… 2627
Hình 3.4:
Hình 3.5:
Hình 3.6:
Hình 3.7:
Hình 3.8:
Hình 3.9:
Hình 3.10:
Hình 3.11:
Hình 3.12:
Hình 3.13:
Hình 3.14:
Hình 3.15:
Hình 3.16:
Sự phụ thuộc của k’ vào nồng độ đệm axetat trong pha
động……
Píc sắc ký ở các giá trị nồng độ đệm khác
nhau...................................
Sự phụ thuộc của K’ vào pH của pha
động..........................................
Sắc đồ sắc ký ở pH khác
nhau...............................................................
Sự phụ thuộc k’ vào tỉ lệ % ACN trong pha
động...............................
Sắc đồ píc sắc ký tại các tỉ lệ thành phần pha động khác
nhau...........
Sự phụ thuộc diện tích píc sắc ký vào tốc độ pha
động.......................
Sắc đồ tốc độ khác nhau của pha
động.................................................
Đường chuẩn của chất phân tích trong khoảng nồng độ 0,05
1,00ppm….
Sắc đồ của các chất phân tích nồng độ khác nhau tại bước sóng
270nm…
Sắc đồ của các chất phân tích nồng độ khác nhau tại bước sóng
320nm…
Sắc đồ của 5 chất phân tích với nồng độ
0,01ppm…………………
Sắc đồ các chất phân tích sau 8 lần bơm mẫu nồng độ 0,08ppm
….
8
29
2930
31
32
34
3435
36
37
3940
40
41
43
45
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Hình 3.17:
Hình 3.18:
Hình 3.19:
Hình 3.20:
Hình 3.21:
Hình 3.22:
Hình 3.23:
Hình 3.24:
Hình 3.25:
Hình 3.26:
Hình 3.27:
Hình 3.28:
Bùi Minh
Sắc đồ các chất phân tích sau 8 lần bơm mẫu nồng độ 0,4ppm
……
Sắc đồ các chất phân tích sau 8 lần bơm mẫu nồng độ 0,8ppm
……
Sơ đồ xử lý mẫu
Tôm.............................................................................
Sắc đồ hiệu suất thu hồi theo quy trình xử lý mẫu
tôm........................
Đường chuẩn SGU trong mẫu tôm rảo khi phân tích thêm
chuẩn….
Sắc đồ pic sắc ký khi thêm chuẩn SGU trong mẫu tôm
rảo………
Đường chuẩn SGU trong mẫu tôm chân trắng khi phân tích thêm
chuẩn..
Sắc đồ pic sắc ký khi thêm chuẩn SGU trong mẫu tôm chân
trắng...
Đường chuẩn của SGU, SMP trong mẫu tôm sú khi phân tích thêm
chuẩn
Sắc đồ pic sắc ký khi thêm chuẩn SGU, SMP trong tôm
sú……….
Đường chuẩn SGU trong mẫu tôm lớt khi phân tích thêm
chuẩn…..
Sắc đồ pic sắc ký khi thêm chuẩn SGU trong tôm
lớt…………….
9
47
48
49
50
53
53
54
54
55
56
57
57
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
MỞ ĐẦU
Dư lượng kháng sinh trong thực phẩm hiện là vấn đề quan ngại của hầu
hết các cơ quan kiểm soát thực phẩm trên thế giới. Một số loại kháng sinh thông
thường (chloramphenicol, malachite green, metronidazole…) bản thân nó có thể
gây ra tác động có hại cho sức khoẻ người tiêu dùng, một số loại khác như các
kháng sinh nhóm nitrofurans qua quá trình trao đổi chất trong cơ thể động vật có
thể sinh ra những hợp chất có độc tính cao đối với cơ thể sống. Họ thuốc kháng
khuẩn Sulfamit (SAs) là nhóm kháng khuẩn có hoạt phổ rộng, được sử dụng
nhiều trong trong nuôi trồng, chế biến nông thủy sản, v.v..
Việc sử dụng chất này một cách tùy tiện có thể dẫn đến tồn dư một
lượng lớn quá giới hạn cho phép trong cơ thể động vật. Khi người tiêu dùng sử
dụng thực phẩm có dư lượng lớn sulfamit hay các chất kháng sinh trong thời gian
10
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
dài gây ra một loạt các phản ứng như rối loạn đường tiết niệu, rối loạn tạo máu ,
rối loạn chuyển hóa porphyrin. Cho nên việc xác định chính xác lượng các
sulfamit, các chất kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi và lượng tồn dư trong sản
phẩm từ động vật là rất quan trọng.
Dựa trên thực tế đó, trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các
điều kiện tách và xác định đồng thời chất kháng sinh metronidazole và các
sulfamit như sulfaguanidine, sulfamethoxazone, sulfamethoxypiridazine, sulfadoxin
bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ghép nối detector UV –
Vis, phương pháp này có độ chọn lọc, độ nhạy tốt và được trang bị ở nhiều cơ
sở kiểm nghiệm của nước ta, có tính khả thi và ứng dụng vào thực tế cao.
Chương 1 TỔNG QUAN
1.2. Giới thiệu chung về sulfamit (SAs), metronidazole(MTD)
1.1.1. Cấu trúc phân tử [3,6]
Họ SAs có cấu trúc phân tử tổng quát:
R2 N
SO2 NH R1
Khi thay thế các nhóm R1, R2 bằng các gốc khác nhau, chúng ta có các SAs
khác nhau.Vì thế có cả một họ SAs.
11
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
Khi R2 = H thì sulfamit mới có hoạt tính kháng khuẩn. Khi R2 # H, thì chất
đó là tiền thuốc. R1 có thể là mạch thẳng, dị vòng. Tuy nhiên nếu R1 là dị vòng thì
hiệu lực kháng khuẩn mạnh hơn, thông thường các dị vòng 23 dị tố.
Cấu trúc Metronidazole(MTD):
Là một thuốc kháng sinh thuộc họ nitroimidazole sử dụng đặc biệt đối với vi
khuẩn kỵ khí
và đ
ộng vật nguyên sinh. MTD là một trong những thành phần có
mặt trong thức ăn chăn nuôi, thuốc kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản (với tên
thương mại là Enro DC).
1.1.3. Tính chất vật lý và hoá học của các Sulfamit, Metronidazole [3]
1.1.2.1. Tính chất vật lý
SAs ở dạng tinh thể màu trắng hoặc vàng nhạt, không mùi, thường ít tan
trong nước, tan trong dung dịch axít, tan trong dung dịch kiềm (trừ sulfaguanidin).
MTD là tinh thể hoặc bột kết tinh, hơi vàng, không mùi, bền ngoài không
khí, sẫm màu dần khi tiếp xúc với ánh sáng. Nóng chảy ở khoảng 159 oC – 163oC.
Metronidazol khó tan trong nước, aceton.
1.1.2.2. Tính chất hoá học
SAs có tính chất lưỡng tính:
Có tính kiềm do có nhóm amin thơm tự do, nên tan trong dung dịch axít.
Ví dụ: cho kết tủa muối picrat trong dung dịch HCl loãng.
12
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
Có tính axít do có nguyên tử H ở Namit linh động, nên dễ tan trong
dung dịch kiềm tạo muối natri tan để pha thuốc tiêm (trừ Sulfaguanidin):
R
H2N
SO2
R
N
H2N
H
H2N
SO2
SO2
N
N
H
R
Na
SAs tạo muối phức kết tủa với ion Ag +, và tạo phức màu kết tủa với ion
Cu2+, Co2+, …
Ở nhóm amin bậc một của SAs có đôi điện tử tự do, giúp SAs thực hiện
phản ứng tạo phức chuyển điện tích với phenosafranine (PSF) cho phức màu tím
có bước sóng hấp thụ cực đại ở 270273 nm.
Nhóm amin thơm tự do cho phản ứng diazo hoá, rồi ngưng tụ với
a ( b) naphtol cho sản phẩm azoic màu đỏ cam hấp thụ ở bước sóng 460nm.
ArNH2 + NaNO2 + 2HCl = [ArN+ ≡N]Cl + NaCl + 2H2O
Mu ối diazoni
Ở đây, Ar – là thành phần C6H5SO2NHR1 của phân tử SAs.
Nhờ thế mà việc định lượng SAs theo hai phương pháp này diễn ra dễ dàng.
1.1.6. Tính chất dược lý và phổ tác dụng của Sulfamit, Metronidazole [3,6,9]
Với liều điều trị, SAs không diệt vi khuẩn, chỉ làm vi khuẩn yếu đi, không
phát triển và sinh sản được, dễ bị bạch cầu tiêu diệt.
SAs có phổ tác dụng và hoạt phổ rộng: tác dụng lên nhiều vi khuẩn than, vi
khuẩn tả, Shigella, E.coli, trực khuẩn Hansen... Ít hoặc không tác dụng trên một
số vi khuẩn: liên cầu khuẩn yếm khí, trực khuẩn lao, Ricketchia... Không có tác
13
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
dụng đối với virut (trừ virut gây đau mắt nhạy cảm với sulfacylum). Nhưng lại
có tác dụng lên một số ký sinh trùng, đặc biệt ký sinh trùng sốt rét.
Tính hấp thu và đào thải: trừ nhóm SAs điều trị đường ruột, các SAs nói
chung đều được hấp thu nhanh ở ruột non, đào thải chủ yếu qua đường thận với
tốc độ khác nhau nên thời gian có tác dụng khác nhau.
Metronidazole cũng có hoạt phổ rộng bao gồm động vật nguyên sinh và các
vi khuẩn yếm khí bao gồm: nhóm Bacteroides(gồm cả B. fragilis), Fusobacterium
Veillonella, nhóm Clostridium (bao gồm cả C. difficile và C. perfringens),
Eubacterium, Peptococcus, Peptostreptococcus. Nó là hiệu quả đối với B. fragilis
phân lập kháng với clindamycin..
Metronidazole cũng có những hoạt động ức chế miễn dịch và kháng viêm,
và nó đã được sử dụng trong các bệnh nhân bị bệnh rosacea. Các hoạt động
kháng khuẩn của metronidazole làm thay đổi trao đổi chất của vi khuẩn acid mật
trong đường ruột, giảm ngứa ở những bệnh nhân bị ứ mật thứ cấp đến xơ gan mật
tiền phát.
1.1.7. Cơ chế tác dụng kháng khuẩn của Sulfamit, Metronidazole [3]
1.1.4.1. Cơ chế kháng khuẩn của SAs
Ức chế enzym chuyển hóa acid folic
Các sulfamit có hiệu lực điều trị tốt đều có gốc R mang dị vòng, dị vòng 2 dị
tố tốt hơn dị vòng 1 dị tố. Ví dụ: sulfamethoxazol: ức chế enzym dihydrofolat
synthetase nên ngăn chặn giai đoạn chuyển acid folic thành axit hydrofolic.
Ngăn cản tổng hợp axít folic của vi khuẩn
Vi khuẩn tổng hợp và chuyển hoá axít folic thành nucleo protein (cần thiết
cho mọi tế bào sống) theo sơ đồ sau:
14
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
OH
N
CH2
N
NH
CO
NH
CH CH2 CH2 COOH
COOH
H2N
N
A.PAB
N
acid glutamic
+
(vitamin H )
pterin
pteoryl
Acid folic (acid pteoryl glutamic)
Acid Dihydrofolic
Dihydrofolat syntetase
(enzym)
Dihydrofolat sreductase
(enzym)
Acid Tetrahydrofolic
Nucleoprptein
Acid folinic
Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hoá axít folic thành nucle protein
Theo sơ đồ trên sự đối kháng giữa A.PAB và SAs là sự cạnh tranh vào vị trí
của A.PAB trong thành phần phân tử axít folic trong quá trình vi khuẩn tổng hợp
axít này. Khi nồng độ đủ cao thì SAs sẽ chen vào vị trí của A.PAB làm cho việc
tổng hợp axít folic bị gián đoạn, ngưng trệ. Sự tranh chấp giữa A.PAB và SAs rõ
ràng tuân theo quy luật khối lượng, nên cần duy trì nồng độ có tác dụng ở máu
trong suốt thời gian dùng SAs.
SAs thay được A.PAB vì chúng giống nhau về hình dạng, kích thước và
nhóm chức hoá học:
o
6 .7 A
6 .9 Ao
O
O
H2N
2 .3 Ao
C
OH
H2N
2 .4 Ao
S
O
NH R
Ở ngoài mặt phẳng
A.PAB
Sulfamit
15
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
Như vậy những vi khuẩn không cần đến axít folic hoặc lấy được axít foclic
có sẵn trong môi trường thì không bị SAs tác dụng. Tế bào của người và động
vật lấy axít folic từ bên ngoài vào như một vitamin (axít folic là vitamin B9), nên
không bị ảnh hưởng bởi SAs. Khi dùng SAs để chữa bệnh thì nó chỉ có tác dụng
chọn lọc trên vi khuẩn.
H H
N
()
S N R
O
H H
N
H
H
N
()
S N R
()
O S O
O
O
anion sulfamit
H H
N
()
O S O
O
anion PAB
1.1.4.2. Cơ chế kháng khuẩn của Metronidazole
Metronidazole tác dụng lên vi khuẩn kỵ khí như Helicobacter pylori và
Gardnerella vaginalis, nhưng cơ chế của hành động này là chưa được hiểu rõ.
Tuy nhiên, hoạt động của nó chống lại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc xảy ra thông
qua một quy trình bốn bước:
Tấn công vào vi sinh vật: Metronidazole là một hợp chất có khối lượng
phân tử thấp nên dễ dàng khuếch tán qua màng tế bào của vi sinh vật kỵ khí và
hiếu khí.
Làm suy giảm hoạt hóa bởi sự vận chuyển protein trong tế bào:
Metronidazole làm giảm bởi pyruvat : ferredoxin(protein chứa sắt chuyển các
điện tử) oxidoreductaza (enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử) trong ty thể của
vi khuẩn kỵ khí, làm thay đổi cấu trúc hóa học của nó.
Pyruvate: ferredoxin oxidoreductase thường tạo ra ATP qua decarboxylation
oxy hóa của pyruvate. Với metronidazole trong tế bào, nhóm nitro của nó hoạt
động như một chỗ cất giữ điện tử, thu giữ điện tử thường được chuyển giao cho
16
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
các ion hydro trong chu kỳ này. Tác dụng làm suy giảm của metronidazole thúc
đẩy hình thành các hợp chất trung gian và các gốc tự do độc hại đối với tế bào.
Giảm tương tác tiểu phân trung gian với tế bào các tiểu phân trung gian
độc tương tác với DNA chủ, dẫn đến vỡ sợi DNA và phá hủy chuỗi AND.
Sự phá vỡ của các sản phẩm trung gian gây độc tế bào các tiểu phân
trung gian độc hại phân hủy thành sản phẩm cuối cùng không hoạt động.
1.1.8. Một số chế phẩm của Sulfamit tiêu biểu [3;6; 9]
Như ta đã biết, các SAs có cả một họ gồm hàng nghìn chất, với những tính
chất và công dụng khác nhau. Vì vậy, chúng tôi chỉ đi sâu vào bốn SAs sẽ được
nghiên cứu trong luận văn này.
1.1.8.1. Sulfaguanidin (SGU)
Công thức:
O
O
S
NH
H2N
HN
NH2
Tính chất: Dạng bột tinh thể màu trắng, tan rất ít trong nước, axeton, etanol
96o; không tan trong metylen clorit (CHCl 3); không tan trong dung dịch có tính
kiềm; tan tốt trong dung dịch các axít vô cơ loãng... Nhiệt độ nóng chảy 189 –
193oC.
SGU cũng như nhiều SAs khác có cấu trúc rất giống A.PAB một chất không
thể thiếu cho sự phát triển của vi khuẩn. Nên dễ dàng thay thế A.PAB để kìm
hãm quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Vì vậy SGU là một tác nhân kháng
khuẩn mạnh, được dùng như một loại thuốc chống các bệnh dịch tả, đái tháo
đường, chứng phù, tăng huyết áp...
1.1.5.2.Sulfamethoxypyridazin (SMP)
Công thức:
17
Luận văn Thạc sĩ
Thái
Bùi Minh
N
O
OCH3
N
O
S
NH
H2N
Tính chất: SMP ở dạng bột kết tinh màu trắng hoặc trắng ngà, dưới tác
dụng của ánh sáng sẽ bị sẫm màu, nâu dần; có vị đắng; rất ít tan trong nước, tan
trong kiềm và axít vô cơ loãng. Nhiệt độ nóng chảy của dẫn chất axetyl hoá là
228 – 229oC.
SMP tác dụng lên vi khuẩn tương tự như sulfadiazin nhưng hấp thụ ở ruột
nhanh hơn, nhiều hơn và đào thải rất chậm nên đạt được nồng độ cao trong máu,
đồng thời duy trì được nồng độ có tác dụng lâu, nên có tác dụng kéo dài. Vì vậy
dùng liều thấp hơn, ít nguy cơ kết tinh ở đường tiết niệu song cần đề phòng
nguy cơ tích luỹ gây ngộ độc vì sự đào thải chậm. SMP dùng để điều trị các
bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp, sinh mủ, viêm (hoặc giãn) phế quản, viêm
đường niệu đạo (bể thận, ruột thận), viêm họng, màng não tuỷ, v.v...
1.1.5.3.Sulfadoxin (SDO)
Công thức:
O
O
N
N
S
OCH3
NH
OCH 3
H2N
Tính chất: SDO dạng bột kết tinh màu trắng, rất ít tan trong nước, ít tan
trong etanol 96o, không tan trong ete, tan trong các dung dịch axít vô cơ loãng và
hydroxyt kiềm. Nhiệt độ nóng chảy 198oC.
SDO chỉ định các nhiễm khuẩn do tụ cầu, lậu cầu, màng não cầu, E.coli,
phế cầu. Dung dịch muối natri tiêm tĩnh mạch cho các trường hợp nhiễm khuẩn
nặng, trị sốt rét. Muối Ag của SDO có tác dụng tốt lên trực khuẩn mủ xanh, chữa
bỏng. SDO cũng có tác dụng kéo dài.
18
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
1.1.5.4. Sulfamethoxazol (SMX)
Công thức:
O
O
O
N
S
CH3
NH
H2N
Tính chất: SMX dạng bột tinh thể trắng hoặc trắng ngà. Thực tế không tan
trong nước, khó tan trong ete, hơi tan trong ethanol 96o, dễ tan trong axeton, tan
trong các dung dịch hydroxyt kim loại kiềm loãng. Nhiệt độ nóng chảy là 169
172oC.
SMX có tính kháng khuẩn mạnh, đã được làm thuốc điều trị sốt rét phối
hợp với pyrimethamin, do ức chế men dihydropholat nên ngăn cản sự chuyển hóa
axít dihydrofolic. SMX còn được dùng rộng rãi cho các bệnh nhiễm khuẩn đường
hô hấp, tai mũi họng, đường tiết niệu, thận, máu, bộ phận sinh dục, đường
tiêu hoá, v.v...
1.2. Phương pháp xác định
1.2.1. Một số công trình nghiên cứu xác định Sas bằng phương pháp sắc ký
lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Trong những năm gần đây, phương pháp HPLC đã đóng một vai trò vô cùng
quan trọng trong việc tách và phân tích các chất trong mọi lĩnh vực khác nhau,
nhất là các lĩnh vực của hoá dược, sinh hoá, hoá thực phẩm, nông hoá, hoá dầu,
hoá học hợp chất thiên nhiên, các loại chất có tác dụng độc hại, phân tích môi
trường... đặc biệt là tách và phân tích lượng vết các chất.
Phương pháp HPLC được sử dụng rộng rãi để xác định các kháng khuẩn
SAs trong các loại mẫu khác nhau, khá ưu thế so với các phương pháp khác khi
xác định dư lượng các kháng khuẩn trong mẫu thực phẩm vì có độ chính xác, độ
nhạy và độ lặp lại cao...
19
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
Detector ghép nối trong máy HPLC cho phép phát hiện sự xuất hiện chất sau
khi rửa giải. Ngày nay có rất nhiều loại detector được sử dụng cho mục đích này
đã mở rộng khả năng phát hiện được rất nhiều loại chất bằng phương pháp
HPLC. Đối với phân tích dư lượng thì người ta hay sử dụng detector khối phổ
(MSD) nhất là tách và phân tích chất trong các đối tượng phức tạp. Còn thông
dụng người ta dùng detector UVVis hay detector huỳnh quang. Dùng detector
UVVis thì xác định được nhiều loại chất hơn, nhưng detector huỳnh quang
thường nhạy hơn, chọn lọc hơn và ít hơn các tương tác do các hợp chất có trong
nền mẫu.
Theo tiêu chuẩn ngành TCN 196: 2004 [8], qui định phương pháp xác định
hàm lượng nhóm chất SAs (gồm: sulfadiazin, sulfathiazol, sulfamerazin, sulfa
methazin,sulfamethoxypiridazine,sulfacloropyridazin,sulfadoxin, sulfamethoxazone
sulfadimethoxin và sulfachinoxalin) trong sản phẩm thủy sản bằng HPLC
detector huỳnh quang. Điều kiện chạy sắc ký như sau: Cột sắc ký: cột Nucleosil
250×3mm 1005 C18 AB. Chương trình pha động (gồm: dung dịch H3PO4 0,02M
và hỗn hợp metanol axcetonitril tỷ lệ 1:1), bắt đầu với 60 % H 3PO4 và đến 45
phút 45 % H3PO4, tốc độ dòng 0,6 ml/phút. Thể tích mẫu tiêm 10 ml. Bước sóng
kích thích 405nm, bước sóng phát xạ 495nm. Phương pháp xử lý mẫu này cho
hiệu suất thu hồi nằm trong khoảng 6070 %, với giới hạn phát hiện nhỏ hơn 5
mg/kg.
Năm 2010 Cheong và cộng sự[12] đã xác định dư lượng 4 SAs
(Sulfadiazine
(SDZ),Sulfamethazine(SMZ),Sulfamethoxazole(SMX)
và
Sulfaquinoxaline(SQX)) trong gan gà sử dụng phương pháp HPLC pha đảo,
detector UV tại bước sóng 266nm. Điều kiện chạy sắc ký như sau: cột C18 (5
μm, 4.6 mm x 25.0 cm). Kênh A: amoni axetat nồng độ 0,01M(pH =4,6). Kênh B:
ACN. Sử dụng gariend pha động như sau: ban đầu 95% A 5%B, sau 18phút:
67%A 37%B, sau 23 phút95% A 5%B. Tốc độ pha động 1ml/phút. Nồng độ của
20
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
SAs được phát hiện trong mẫu từ 11 tiểu bang trên bán đảo Malaysia là 0,006
0,062 μg/g trong nhu mô và 0,080.193 μg/g trong gan .
Rodrigo H.M.M. Granja, Alfredo M. Montes Niño, Fernanda Rabone and
Alessandro Gonzalez Salerno[25] đã sử dụng phương pháp HPLC –detector UV
để xác định sunfamit trong mật ong. Sulfonamid được trích xuất từ mật ong với
dichloromethane sau khi giải thể với clorua natri 30%, và làm sạch với chiết pha
rắn trên các cột Florisil. Dung dịch chiết được phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu
năng cao với phát hiện tia cực tím. Các giới hạn phát hiện được xác định tại 3
μg/kg, 4 mg/kg và 5 mg/kg cho sulfamethazine, sulfathiazole và sulfadimethoxine,
tương ứng với hiệu suất thu hồi 61,0% cho sulfathiazole; 94,5% cho
sulfamethazine và 86,0% cho sulfadimethoxine ở mức 100μg/kg.
Ngoài detector UV, huỳnh quang, là những detector thường dùng, nhiều công
trình nghiên cứu còn sử dụng detector khác như detector diode array (DAD),
detector điện hóa cho độ nhạy và độ chọn lọc cao.
Tác giả Ivan Pecorelli và các đồng sự [18], sử dụng phương pháp HPLC
DAD để phân tích đồng thời dư lượng 10 SAs trong mẫu bắp thịt (sulfadiazin,
sulfathiazol, sulfapyridin, sulfamerazin, sulfamethazin, sulfamonomethoxin, sulfa
chlorpyridazin, sulfamethoxazone, sulfaquinoxalin, và sulfadimethoxin). Điều kiện
chạy sắc ký: Cột C8 (250mm × 3mm, 5mm). Pha động là axetonitril (A) và dung
dịch đệm axetat pH = 4,5(B), chạy gradient: bắt đầu với 15% B, đến 22 phút
41% B, tốc độ pha động 0,4 ml/phút. Detector DAD đặt 270nm. Chuẩn bị mẫu:
Cân 10g mẫu bắp thịt đã được nghiền đồng thể vào ống ly tâm 50ml. Thêm vào
đó 10g Na2SO4 khan và 20ml etyl axetat lắc đều trong 15 phút. Đem ly tâm với tốc
độ 3000 vòng/phút trong 10 phút. Pha hữu cơ được chuyển sang bình nón 250ml.
Quá trình chiết như vậy được lặp lại lần hai. Kết hợp hai phần chiết lại đem cô
cạn bằng hút chân không. Sau đó đem pha trong 40ml etyl axetat. Chiết pha rắn:
Cột Speedisk được hoạt hoá bằng 2×3ml nhexan và 2×4ml etyl axetat. Sau khi
bơm mẫu vào cột được rửa bằng 5ml nước và 5ml metanol, rửa giải bằng 20ml
21
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
hỗn hợp metanol/amoniac (tỷ lệ 97,5/2,5 về thể tích). Dung dịch thu được làm
khô trong điều kiện chân không, rồi hoà tan trong 1ml dung dịch đệm axetat pH =
4,5 với 0,1% metanol. Lọc qua catridge 0,45 và 0,2ml trước khi bơm vào máy
HPLC. Phương pháp này có hiệu suất thu hồi các SAs khá cao 5592%, với giới
hạn phát hiện 0,05 mg/kg.
W.Hela và các cộng sự [29] cũng sử dụng phương pháp HPLC DAD để xác
định đồng thời mười hai SAs (sulfadiazin, sulfathiazol, sulfapyridin, sulfamerazin,
sulfamethizol,sulfadimidin,sulfisoxazol,sulfamethoxazone,sulfatroxazol,sulfachlorp
yrazin, sulfaphenazol và dapsone) trong mẫu bắp thịt, gan và thận của lợn, gà...
Điều kiện chạy sắc ký: pha tĩnh được dùng là cột Phenonmenex Luna C8 (250 ×
2mm, kích thước hạt nhồi 5mm). Pha động là đệm amoniaxetat pH=4,6 (A) và
axetonitril (B), chạy gradient bắt đầu với 5% B đến 60 phút 40% B, tốc độ pha
động 0,35 ml/phút. Detetor DAD đặt 260nm (đối với các SAs), và đặt 294nm (đối
với chất nội chuẩn). Phương pháp này có giới hạn phát hiện các SAs là 1ppb.
Sắc ký lỏng (HPLC) là một phương pháp được lựa chọn cho việc xác định
các chất vô cơ và hữu cơ trong hỗn hợp khác nhau. Tuy nhiên, nhiều chất có thể
không được phát hiện trong HPLC vì không chứa các màu, huỳnh quang hoặc
nhóm khử oxy hóa. Điều này vấn đề có thể khắc phục bằng các phản ứng dẫn
xuất hóa. Một phản ứng dẫn xuất hóa là cần thiết để tăng độ nhạy cảm hay
chọn lọc và có thể đạt được bởi một phát hiện cụ thể, chẳng hạn như huỳnh
quang hoặc hấp thụ trong ánh sáng nhìn thấy, tại một bước sóng cao. Ngày nay,
có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng lý thuyết này để phát hiện và tách
các sulfamit trong các mẫu sinh học phức tạp.
PVinas, C.Lopez Erroz, N.Campillo, M.Hernandez [22] xác định dư lượng
sulfamit( sulfadiazine, sulfathiazole, sulfapyridine, sulfamerazine, sulfamethazine,
sulfamethizole,sulfamethoxypyridazine,sulfachloropyridazine,sulfamonomethoxine,
, sulfamethoxazole, sulfadimethoxine) trong thực phẩm bằng phương pháp HPLC
với dẫn xuất hóa huỳnh quang sau cột. Chất dẫn xuất hóa được sử dụng ở đây là
22
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
OPA (ophthldialdehyde) kết hợp với βmercaptoethanol (ME). Phát hiện huỳnh
quang: Eex =302nm; Eem = 412nm. Xây dựng đường chuẩn: Pha động ban đầu:
acetonitrilenước (3:97) trong 5 phút sau đó gradient tuyến tính từ(3:97) đến
(40:60) trong 15 phút. Cuối cùng, lặp lại điều kiện ban đầu trong 1phút, giữ trong
15phút, tốc độ 0,5ml/phút. Chất dẫn xuất hóa (0,01M OPA + 0,02M ME, hòa tan
trong ethanol 2% 0,7M H3PO4) được thêm bởi bơm nhu động tại tốc độ
0,25ml/phút. Chúng được trộn lẫn và phản ứng trong cuộn PTFE (2,5 0,8 I.D) ở
40oC. Đường chuẩn của sulphamethoxazole từ 0,01 2 µg/ml, các sulfamit còn lại
0,02 2 µg/ml.
Craig D.C. Salisbury, Jason C.Sweet, Roger Munro[13]sử dụng phương
pháp HPLC với dẫn xuất huỳnh quang trước cột để xác định dư lượng sulfamit
(sulfachloropyridazine,sulfadiazine,sulfadimethoxine,sulfadoxine, sulfaquinoxaline,
sulfaethoxypyridazine, sulfamethazine, sulfathiazole) trong mô lợn, gan bò, cừu
,ngựa , thịt gà, gan cá, thức ăn chăn nuôi. Mẫu trích được bảo quản trong đệm pH
3,0ACN (60:40), mẫu được dẫn xuất hóa trước cột với fluorescamine. Các chất
dẫn xuất sulfonamide được tách bằng sắc ký lỏng sử dụng cột C18 với pha
động: acid phosphoric 0,02MACN(60,5: 39,5) và phát hiện bằng huỳnh quang
(Eex = 405 nm; Eem = 495nm). Giới hạn phát hiện (LOD) cho tất cả các sulfamit
được 0,01 μg/g, ngoại lệ sulfaquinoxaline LOD là 0,015 μg/g.
QiongHui Zou, XiangFeng Wang,Yuan Liu, Jin Wang, Jia Song, Hui Gao,
Jie Han[23] cũng xác định dư lượng đồng thời là 12 sulfamit (sulphadiazine,
sulphamethazine,sulphathiazole,sulphadimethoxine,sulphamerazine,sulphapyridine,
sulphamethoxazole,suphamethizole,sulphaquinoxaline,sulphameter,sulphamonomet
hoxine, và sulphachloropyridazine) trong các mô động vật (gan lợn, thịt gà, bắp
thịt bò) bởi HPLC với detecto UV. Chất dẫn xuất hóa trước cột của các hợp chất
sulfamit với 9fluorenylmethyl chloroformate (FMOCCl) đã được đề xuất và các
điều kiện phản ứng đã được tối ưu hóa. Các giới hạn phát hiện cho các hợp chất
sulfamit đã được cải thiện rất nhiều sau khi bước dẫn xuất hoá. Dư lượng
23
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
sulfamit trong mô động vật được chiết bằng acetonitrile và tinh chế bằng cách
chiết pha rắn với C18. Phương pháp này có độ nhạy cao và lặp lại tốt và hiệu
suất thu hồi trung bình trên 70%. Các giới hạn phát hiện cho hầu hết các sulfamit
có thể đạt 35 μg/kg.
1.2.2. Một số công trình nghiên cứu xác định Metronidazole bằng phương
pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
HPLC là phương pháp mới được ứng dụng để xác định Metronidazole
trong những năm gần đây.
Năm 2005, Ticiano Gomes Nascimento và cộng sự [26] sử dụng HPLC –
UV xác định đồng thời ranitidine và metronidazole trong huyết tương. 250ml
huyết tương sau khi được kết tủa với percloric 60%, ly tâm, sau đó tiêm trực tiếp
vào HPLC. Điều kiện tách: cột C18 Shimpak, pha động KH2PO4 10mM(pH=3,5) –
ACN(90:10,v/v), phát hiện UV tại bước sóng 315nm. Phương pháp này cho độ
chính xác cao (RSD <15%). Hiệu suất thu hồi: ranitidine (96,22 ± 3,52);
metronidazole (95,00 ± 4,50%). Định lượng ranitidine trong huyết tương là
20ng/ml, metronidazole là 40ng/ml.
Năm 2007 Naser Tavakoli[20]và cộng sự cũng đã sử dụng HPLC để xác
định đồng thời metronidazole và amoxicillin. Điều kiện sắc ký: cột C18, pha
động pH =4, phát hiện bởi detector UV tại bước sóng 254nm. Khoảng tuyến tính
của amoxicillin 0,15 600(mg/ml); metronidazole 0,13 300mg/ml. Giới hạn phát
hiện của amoxicillin (LOD:0,05mg/ml,LOQ:0,15mg/ml);metronidazole(LOD:
0,1mg/ml, LOQ:0,13mg/ml).
Cũng vào năm đó HanWen Sun[17] đã xác định đồng thời dư lượng 7
nitroimidazole:metronidazolenext,ronidazole, dimetridazole, tinidazole, Ornidazole,
secnidazole và các chất chuyển hóa chung của ronidazole và hydroxydimetridazole
trong thịt bằng phương pháp HPLC –UV. Điều kiện tách: cột silica C18, pha
động H2O ACN, detector UV phát hiện tại bước sóng 300nm. Hiệu suất thu hồi
24
Luận văn Thạc sĩ Bùi Minh
Thái
cho các mẫu thịt gà, thịt lợn, thịt xông khói 71,499,5%. Khoảng tuyến tính từ 0,7
60mg/kg. Độ lệch chuẩn tương đối của 10 phép đo cho các mẫu thịt gà, thịt lợn
và thịt xông khói tăng, ở nồng độ 1mg/kg : 6,213,9% và 20 mg/kg : 4,08,7%.
Năm 2008 Hadir M. Maher và cộng sự [16] đã xác định dư lượng đồng thời
metronidazole và spiamycin trong cá sử dụng phương pháp HPLC –UV. Điều
kiện sắc ký: cột tách C18 SepPak, pha động: rửa giải gradient 0,05M đệm
phosphate (pH =2,4)ACN, tốc độ dòng 1ml/phút. Khoảng tuyến tính của
metronidazole: 0,0051,000mg/g, LOD:0,002mg/g, LOQ:0,005mg/g. Khoảng
tuyến tính của piamycin: 0,025 1,000mg/g, LOD: 0,005mg/g, LOQ: 0,025mg/g.
1.2.3. Một số công trình nghiên cứu xác định đồng thời các sulfamit và
metronidazole bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC
Từ những tương đồng trong việc xác định SAs và MTD, rất nhiều công
trình đã xác định được đồng thời MTD và các SAs trong các đối tượng khác nhau
Năm 2002, Richard Lindberg và cộng sự[24] đã xác định đồng thời các chất
kháng sinh thuộc các họ sau: fluoroquinolones, sulfamit, trimethoprim,β lactam
(penicillin và cephalosporines), nitroimidazoles và tetracycline trong nước thải
bệnh viện. Phương pháp phân tích là HPLC – MS. Các chất phân tích có nồng độ
thay đổi theo thời gian vì vậy 7 mẫu phân tích được lấy lúc 13h. Nồng độ chất
phân tích thay đổi trong phạm vi sau đây(mg/l):ciprofloxacin:3,6101,0 (mg/l);
metronidazole
0,190,2(mg/l);sulfamethoxazole:0,412,8(mg/l);ofloxacin:0,2
7,6(mg/l); trimethoprim 0,67,6(mg/l); doxycycline 0,66,7(mg/l).
Năm 2007, Wang P, Li J, Zheng H [31] đã xác định đồng thời 7 sulfamit
(sulfacetamide,sulfapyridine,sulfamerazine,sulfamethazine,sulfamater,sulfamonome
thoxine, sulfamethoxazole) và metronidazole, chloramphenicol trong mỹ phẩm
bằng sắc ký HPLCPDA. Điều kiện sắc ký: cột sắc ký Atlantis dC18 (150 mm x
4,6 mm, 5µm). Pha động : axit formic0,1% acetonitrile(20: 80, v/v) tốc độ dòng
chảy 1,0 ml/phút. Phát hiện bởi detector PDA tại 268 nm. Giới hạn định lượng 3
25