Điều chế và mô tả một số đặc tính của phức hợp FLURBIPROFEN β CYCLODEXTRIN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC

HỒ THỊ QUỲNH XUÂN

ĐIỀU CHẾ VÀ MÔ TẢ
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA PHỨC HỢP
FLURBIPROFEN/β -CYCLODEXTRIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội – 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC

HỒ THỊ QUỲNH XUÂN

ĐIỀU CHẾ VÀ MÔ TẢ
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA PHỨC HỢP
FLURBIPROFEN/β-CYCLODEXTRIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Khóa:

QH.2015.Y

Người hướng dẫn:

TS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH

Hà Nội – 2020


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình hoàn thiện khóa luận em đã nhận được rất nhiều sự
giúp đỡ từ phía Khoa Y – Dược, các thầy/cô giáo, bạn bè và gia đình.
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban chủ nhiệm Khoa Y
– Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tài trợ kinh phí và tạo điều kiện tối đa
để em có thể hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất. Nghiên cứu là một
phần của đề tài KHCN cấp cơ sở mã số CS.19.05.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Nguyễn Thị Thanh
Bình, giảng viên bộ môn Hóa dược & Kiểm nghiệm thuốc, khoa Y – Dược,
Đại học Quốc gia Hà Nội. Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cô luôn hết
lòng hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, truyền cho em nhiều kinh nghiệm đáng quý
và động viên khích lệ để em có được thành quả như ngày hôm nay.
Và em cũng xin cảm ơn ThS. Nguyễn Văn Khanh, Dược sĩ Bùi Thị
Thương, ThS. Nguyễn Xuân Tùng bộ môn Bào chế, khoa Y – Dược, Đại học
Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận.
Cuối cùng, em rất biết ơn gia đình, bạn bè đã luôn đồng hành và giúp
đỡ em trong học tập cũng như cuộc sống.
Do chưa có nhiều kinh nghiệm nên trong quá trình thực hiện đề tài
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được ý kiến đóng
góp từ quý thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 09 tháng 06 năm
2020
Sinh viên

Hồ Thị Quỳnh Xuân


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CDs

Cyclodextrins

DSC

Nhiệt quét vi sai
(Differential scanning calorimetry)

FTIR

Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier
(Fourier-transform infrared spectroscopy)

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao
(High performance liquid chromatography)

NSAIDs

Thuốc chống viêm không steroid
(Non-steroidal anti-inflammatory drugs)

SEM

Kính hiển vi điện tử quét
(Scanning electron microscope)

XRD

Nhiễu xạ tia X
(X-ray diffraction)


DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình

Trang

Hình 1. Cấu trúc 2D và 3D của flurbiprofen

2

Hình 2. Cấu trúc của β-cyclodextrin

3

Hình 3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lượng flurbiprofen đã hòa tan
theo lượng β-cyclodextrin khác nhau ở 37oC

16

Hình 4. Phổ FTIR của flurbiprofen

17

Hình 5. Phổ FTIR của β-cyclodextrin

18

Hình 6. Phổ FTIR của mẫu M1

18

Hình 7. Phổ FTIR của mẫu M2

19

Hình 8. Phổ FTIR của mẫu M3

19

Hình 9. Phổ FTIR của mẫu M4

20

Hình 10. Giản đồ DSC của các mẫu

21

Hình 11. Giản đồ XRD của flurbiprofen (a), β-cyclodextrin (b),
phức hợp điều chế bằng phương pháp M3 (c)

23

Hình 12. Đồ thị biểu diễn khả năng giải phóng hoạt chất trong
môi trường nước

25

Hình 13. Ảnh chụp SEM của flurbiprofen (A), β-cyclodextrin (B),
phức hợp điều chế bằng phương pháp M3 (C)

26


DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

Trang

Bảng 1. Lượng flurbiprofen đã hòa tan theo những lượng βcyclodextrin khác nhau ở 37oC

15

Bảng 2. Nguyên liệu sử dụng và hiệu suất điều chế của một số
phương pháp tạo phức flurbiprofen/β-cyclodextrin

16

Bảng 3. Tổng lượng dược chất giải phóng tích lũy theo thời
gian

25

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1
Chương 1 – TỔNG QUAN............................................................................. 2
1.1. Tổng quan chung về flurbiprofen........................................................2
1.1.1. Cấu trúc, danh pháp IUPAC............................................................. 2
1.1.2. Tính chất vật lý..................................................................................2
1.1.3. Tác dụng dược lý...............................................................................2
1.2. Tổng quan chung về β-cyclodextrin.....................................................3
1.2.1. Cấu trúc của β-cyclodextrin..............................................................3
1.2.2. Tính chất vật lý..................................................................................4
1.2.3. Độ an toàn của β-cyclodextrin..........................................................4
1.2.4. Ứng dụng trong ngành dược.............................................................4
1.3. Tình hình nghiên cứu về phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin......5
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước.....................................................5
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước......................................................6
1.4. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu.......................................7
1.4.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)...................................................7
1.4.2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).............................. 8
1.4.3. Nhiệt quét vi sai (DSC)..................................................................... 8
1.4.4. Nhiễu xạ tia X (XRD)........................................................................9
1.4.5. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)......................................................10
Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............11
2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................11
2.2. Dung môi, hóa chất............................................................................. 11
2.3. Thiết bị, dụng cụ..................................................................................11
2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................11
2.4.1. Phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin........11

2.4.2. Phương pháp khảo sát tương tác tạo phức giữa flurbiprofen và βcyclodextrin...............................................................................................13
2.4.3. Phương pháp định lượng flurbiprofen............................................ 13
2.4.4. Phương pháp xác định độ tan trong nước của phức hợp
flurbiprofen/β-cyclodextrin....................................................................... 13
2.4.5. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của
phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin....................................................... 14
Chương 3 – KẾT QUẢ..................................................................................15
3.1. Khảo sát tỷ lệ tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin..........15
3.2. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin............................... 16
3.3. Mô tả một số đặc tính của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin . 22

3.3.1. Sơ bộ khảo sát cấu trúc của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin22
3.3.2. Hàm lượng flurbiprofen trong phức hợp.........................................24
3.3.3. Độ tan trong nước của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin........24
3.3.4. Khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của phức hợp
flurbiprofen/β-cyclodextrin....................................................................... 24
3.3.5. Hình dạng tiểu phân........................................................................26
Chương 4 – BÀN LUẬN...............................................................................28
4.1. Về phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin . 28

4.2. Về các đặc tính của phức hợp điều chế được....................................28
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT...........................................................................30
1. Kết luận...................................................................................................30
2. Đề xuất.....................................................................................................30


MỞ ĐẦU
Flurbiprofen là dẫn xuất của axit propionic, thuộc nhóm thuốc chống viêm
không steroid. Flurbiprofen được sử dụng bằng đường uống để điều trị tấn công

trong các bệnh viêm gan cấp tính, viêm xương khớp cấp tính, đau thắt lưng. Viên
nén và gel dùng ngoài chứa flurbiprofen có tác dụng điều trị các triệu chứng của
bệnh viêm khớp dạng thấp, viêm xương khớp và viêm cột sống dính khớp.
Thuốc nhỏ mắt flurbiprofen được sử dụng tại chỗ trước các phẫu thuật nhãn khoa
nhằm ngừa và giảm co đồng tử trong lúc mổ [13, 17, 27, 42].

Một tính chất đáng lưu ý của flurbiprofen là độ tan trong nước kém, chỉ
đạt khoảng 5-13 µg/ml ở 25oC [7]. Điều này hạn chế tốc độ hấp thu của
flurbiprofen và ảnh hưởng đến sinh khả dụng cũng như hiệu quả điều trị của
thuốc. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành nhằm mục đích gia tăng độ hòa
tan của flurbiprofen trong nước, có thể kể đến việc bào chế thuốc dưới dạng
elixir [25], hệ phân tán rắn [21, 32], đưa về dạng muối [20], hệ vi nhũ tương
[23, 34], tạo phức với cycloamyloses [9]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xin
đề xuất phương án sử dụng β-cyclodextrin, một chất có tính tương thích sinh
học cao, để bao lấy các phân tử flurbiprofen.
Mục tiêu của đề tài bao gồm:
1. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin.
2. Mô tả một số đặc tính của hệ như tương tác tạo phức giữa
flurbiprofen và β-cyclodextrin, hàm lượng flurbiprofen trong phức
hợp, độ tan trong nước, khả năng giải phóng dược chất in vitro và
hình dạng tiểu phân.

1


Chương 1 – TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan chung về flurbiprofen
1.1.1. Cấu trúc, danh pháp IUPAC
 Cấu trúc:

Hình 1. Cấu trúc 2D và 3D của flurbiprofen


Danh pháp IUPAC: 2-(3-fluoro-4-phenylphenyl)propanoic acid [36]

Công thức hóa học: C15H13FO2
 Khối lượng mol phân tử: 244,26 g/mol
1.1.2. Tính chất vật lý


 Độ tan trong nước: 5-13 µg/ml ở 25°C [7]; 5,12 ± 1,22 µg/ml ở 25°C

[9]; 61,5 ± 3,5 μg/ml ở 37 ± 1°C [14]
 LogP: 3.8 [36]
o

 Nhiệt độ nóng chảy: 113-114 C [36]
1.1.3. Tác dụng dược lý

Flurbiprofen thuộc nhóm thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs) và
là dẫn xuất của acid propionic. Flurbiprofen được sử dụng bằng đường uống
trong điều trị các bệnh viêm gan cấp tính, viêm xương khớp cấp tính, đau thắt
2


lưng. Nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sử dụng flurbiprofen mỗi ngày với
liều từ 120-150mg trên bệnh nhân viêm khớp dạng thấp cho hiệu quả tương
đương với aspirin liều 3-4g và có ít tác dụng phụ hơn [11].
Dạng xịt có hiệu quả trong việc giảm đau tại chỗ cho những bệnh nhân
được phẫu thuật cắt amidan, phẫu thuật cắt bỏ túi mật [30]. Dạng viên ngậm

flurbiprofen hàm lượng 8,75mg được nghiên cứu có hiệu quả trong việc làm
giảm các cơn đau, sưng họng và khó nuốt [8]. Bên cạnh đó, dược chất nhóm
NSAIDs này cũng được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế viêm ở
bệnh viêm màng bồ đào trên thỏ [10].
Ngoài ra, đồng phân dạng R của flurbiprofen cũng đã được chứng minh
có hiệu quả đối với bệnh Alzheimer’s trên mô hình chuột và lâm sàng, đồng
thời cũng giúp làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc các bệnh lý về tâm thần [17].
1.2. Tổng quan chung về β-cyclodextrin
1.2.1. Cấu trúc của β-cyclodextrin

Hình 2. Cấu trúc của β-cyclodextrin




Công thức hóa học: C42H70O35 hay (C6H10O5)7
Khối lượng mol phân tử: 1135 g/mol
Các tên gọi khác: Betadex, cyclomaltoheptaose, cycloheptaglucan,
cycloheptaamylose, kleptose,…

3


Cyclodextrins (CDs) là một nhóm các hợp chất oligosaccharide vòng có
cấu trúc gồm các đơn bị α-D-glucopyranose được nối với nhau bằng liên kết
α-1,4-glycosid. Các CDs tự nhiên được tạo thành bởi quá trình phân cắt tinh
bột bằng enzym cyclodextrin glucotransferase. Cấu trúc của các CDs ở dạng
phức lồng hình nón cụt, với khoang nội phân tử có đặc tính thân dầu và bề
mặt bên ngoài có tính thân nước. Chính vì đặc điểm này mà các CDs có thể
làm thay đổi độ tan, tính ổn định hoặc khả năng phản ứng của những phân tử

được gói trong khoang.
3 loại CDs tự nhiên là α, β và γ-cyclodextrin lần lượt là các phân tử có
chứa 6, 7, 8 đơn vị glucose trong cấu trúc. Trong đó, β-cyclodextrin là loại
được sử dụng nhiều hơn cả trong ngành dược bởi đặc tính cấu trúc, kích thước
khoang và giá thành rẻ hơn [35].
1.2.2. Tính chất vật lý
 pKa = 12,202 ở 25oC
 Nhiệt độ nóng chảy: 280oC
 Độ tan: 1,85 (g/100ml, 25oC) trong môi trường nước, tăng khi nhiệt
độ tăng. β-cyclodextrin có thể tan trong dung dịch pyridin, 2-metyl
metformamide, 2-methyl sulfoxide, ethylene glycol, ít tan trong
ethanol, không tan trong methanal và propanol.
[27]
1.2.3. Độ an toàn của β-cyclodextrin
Trên thực tế, sử dụng β-cyclodextrin theo đường uống không gây ra bất
kỳ độc hại nào. Các phân tử thuốc bao gói trong khoang nội phân tử của βcyclodextrin được giảm thiểu tối đa các độc tính trên cơ thể do chỉ sử dụng
với liều lượng thấp nhất, đồng thời hạn chế tiếp xúc với màng sinh học do đó
tránh được những kích ứng tại chỗ [4].
1.2.4. Ứng dụng trong ngành dược
Trong lĩnh vực dược, β-cyclodextrin đã được nghiên cứu và sử dụng
trong các công thức thuốc để giúp cải thiện độ tan, tốc độ hòa tan, tăng tính
thấm qua màng và sinh khả dụng của những dược chất ít tan trong nước [16].

4


Ngoài ra, β-cyclodextrin cũng giúp tăng độ ổn định của các loại dược
chất nhạy cảm với phản ứng dehydrat hóa, oxy hóa, thủy phân, ánh sáng,
chính vì vậy giúp kéo dài tuổi thọ của thuốc.
1.3. Tình hình nghiên cứu về phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin

1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trên thế giới đã có các nghiên cứu liên quan đến việc bào chế một số
sản phẩm dựa trên sự tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin. Một số
tính chất của hệ cũng đã được mô tả. Bên cạnh đó, việc sử dụng βcyclodextrin cũng đã được chứng minh là có tác dụng cải thiện độ hòa tan và
sinh khả dụng của flurbiprofen. Sau đây là một số nghiên cứu về phức hợp
flurbiprofen/β-cyclodextrin đã được công bố:
Năm 2005, Marzia C. và cộng sự đã tiến hành bào chế viên nén hòa tan
nhanh dựa trên phức hợp flurbiprofen/cyclodextrin [15]. Ba loại cyclodextrin
khác nhau đã được đánh giá, bao gồm β-cyclodextrin và 2 dẫn xuất có độ hòa tan
cao hơn là methyl-β-cyclodextrin và hydroxyethyl-β-cyclodextrin. Phức hợp
được điều chế theo 5 kỹ thuật khác nhau gồm có trộn vật lý, trộn ướt, đun nóng
trong buồng kín, cô quay loại bỏ dung môi và đông khô. Các phức hợp tạo thành
sau đó được mô tả bằng các phương pháp như nhiệt quét vi sai (DSC), nhiễu xạ
tia X (XRD), phổ hồng ngoại (IR), kính hiển vi quang học. Độ tan và tốc độ hòa
tan của các sản phẩm cũng được đánh giá. Từ đó cho thấy độ tan của dược chất
được cải thiện từ 2,5 đến 120 lần tùy vào loại cyclodextrin sử dụng cũng như
phương pháp điều chế. Các phức hợp sau đó được dùng để bào chế viên nén có
hàm lượng tương đương 50mg flurbiprofen với tá dược chitosan và/hoặc lactose
phun sấy. Kết quả cho thấy sản phẩm bào chế được cho nồng độ dược chất hoà
tan cao hơn so với viên nén flurbiprofen 100mg. Ngoài ra, độ tan của
flurbiprofen cũng bị ảnh hưởng rất lớn bởi công thức viên nén. Ví dụ, tùy thuộc
vào loại tá dược sử dụng, thời gian để hòa tan 50% dược chất là từ 5 phút cho tới
hơn 60 phút. Đặc biệt, chỉ có viên nén bào chế theo kỹ thuật trộn ướt flurbiprofen
với methyl-β-cyclodextrin hoặc đông khô với β-cyclodextrin và lactose phun sấy
đáp ứng được các yêu cầu của FDA đối với viên hòa tan nhanh: 85%
flurbiprofen được giải phóng trong vòng 30 phút. Tốc

5

độ hoà tan được cải thiện có thể là cơ sở cho việc tăng sinh khả dụng, giảm
liều dùng và nhờ đó, giảm được các tác dụng phụ của loại dược chất này.
Năm 2004, Muraoka A. và cộng sự tiến hành đánh giá khả năng hòa tan
và sinh khả dụng đường uống của flurbiprofen so với phức hợp
flurbiprofen/β-cyclodextrin tại 4 liều khác nhau trên chuột [31]. Trong thử
nghiệm đầu tiên, các dữ liệu về độ hòa tan của các chất này ở những pH khác
nhau được ghi lại. Tại pH 8,0 và 6,8, gần như toàn bộ dược chất được hòa tan
chỉ sau 15 phút đối với cả hai trường hợp. Tuy nhiên, tại các dung dịch có pH
thấp hơn (4,0 và 1,2), tốc độ hòa tan của flurbiprofen giảm khá nhiều. Trong
khi đó phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin có độ hòa tan cao hơn đáng kể,
sau 1 giờ tỷ lệ hòa tan tại các pH này đạt lần lượt là 41,3 và 33,4 %, gấp
khoảng 10 lần so với flurbiprofen. Sinh khả dụng đường uống trên chuột của
flurbiprofen và phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin được tiếp tục được đánh
giá ở liều tương đương 1, 3, 10 và 30mg flurbiprofen/kg. Kết quả cho thấy có
sự tuyến tính giữa liều dùng, nồng độ đỉnh C max và diện tích dưới đường cong
AUC. Tuy vậy, Cmax và AUC của flurbiprofen ở liều 30 mg/kg thấp hơn rất
nhiều so với giá trị được dự đoán từ các liều 1-10 mg/kg. C max và AUC sau
khi sử dụng phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin cũng thấp hơn so với giá trị
được dự đoán, nhưng sự khác biệt này tương đối nhỏ. Nghiên cứu đã cho thấy
sự hấp thu flurbiprofen bằng đường uống ở chuột đã bão hòa ở liều 10 mg/kg
và khả năng cải thiện tốc độ hòa tan dược chất của phức hợp flurbiprofen/βcyclodextrin đã làm gia tăng liều bão hòa lên mức 30 mg/kg.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Flurbiprofen hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt là
các nước thuộc châu Âu và Bắc Mỹ dưới nhiều tên thương mại khác nhau như
Antadys, Flufen, Maprofen, Ocufen, Zentofen,... Tuy nhiên, các thuốc này lại
chưa phổ biến ở Việt Nam, trong dược điển Việt Nam V cũng chưa có chuyên
luận về flurbiprofen.
Liên quan đến hướng nghiên cứu này, hai bài báo trong nước tập trung vào
việc xây dựng quy trình định lượng hoạt chất này trong dược phẩm đã được

6


công bố [2], [3]. Ngoài ra, ở Việt Nam hiện chưa có nghiên cứu về
flurbiprofen của nhóm tác giả nào khác được báo cáo.
1.4. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu
Trong đề tài này, các phương pháp phân tích được sử dụng để nghiên
cứu phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin gồm có:
1.4.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Nguyên lý
HPLC là một kỹ thuật tách chất trong đó pha tĩnh chứa trong cột và pha
động di chuyển nhờ áp suất cao. Pha động là chất lỏng và pha tĩnh là một chất
rắn dưới dạng tiểu phân, hoặc một chất lỏng phủ trên một chất mang rắn, hoặc
một chất mang đã được biến đổi bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu
cơ.
Pha tĩnh là yếu tố quan trọng quyết định cơ chế và loại sắc ký. Nếu pha
tĩnh là chất hấp thụ thì đó là sắc ký hấp phụ. Nếu pha tĩnh là chất trao đổi ion
thì đó là sắc ký trao đổi ion. Nếu pha tĩnh là gel thì đó là sắc ký gel/rây phân
tử.
Thứ tự giải rửa các chất ra khỏi cột phụ thuộc vào ái lực tương đối của
chất đó với pha tĩnh và pha động. Các chất sau khi ra khỏi cột sẽ được phát
hiện bằng detector. Nếu mẫu phân tích là hỗn hợp gồm nhiều thành phần, ta sẽ
thu được một sắc ký đồ gồm nhiều pic.
Ứng dụng
 Định tính: so sánh thời gian lưu, hình dạng pic của mẫu thử và chất
chuẩn, hoặc chồng phổ.
 Định lượng: dựa vào nguyên tắc nồng độ của một chất tỷ lệ thuận
với chiều cao hoặc diện tích pic để tính toán.
 Kiểm tra độ tinh khiết của mẫu.
[1, 5, 6]

7


1.4.2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
Nguyên lý
Đo quang phổ hồng ngoại (IR - Infrared) là phương pháp phân tích dựa
trên cơ sở của sự hấp thụ quang phổ, được thực hiện tại vùng hồng ngoại của
phổ bức xạ điện từ. Kỹ thuật này ghi nhận các dao động đặc trưng của các loại
liên kết khác nhau trong cấu trúc chất. Kết quả thu được là một phổ đồ trong
đó trục hoành biểu diễn bước sóng, trục hoành thể hiện độ truyền qua và mỗi
đỉnh đặc trưng cho từng nhóm chức.
FTIR là phương pháp đo phổ hồng ngoại thế hệ mới với điểm cải tiến là
cho phép thực hiện với lượng mẫu thấp (bề dày khoảng 50nm), cho độ nhạy
cao, có thể sử dụng để xác định cấu trúc chất, định tính, định lượng…
Ứng dụng
 Nghiên cứu về sự đồng nhất của các chất.
 Xác định sự có mặt của các nhóm chức trong cấu trúc phân tử.
 Nhận biết chất dựa vào phổ hồng ngoại và tần số nhóm chức đặc
trưng có sẵn.
 Xác định độ tinh khiết.
 Nghiên cứu động học phản ứng.
 Phân tích định lượng.
1.4.3. Nhiệt quét vi sai (DSC)
Nguyên lý
Nhiệt quét vi sai DSC là kỹ thuật nghiên cứu các đặc điểm chuyển pha
của chất khi thay đổi nhiệt độ tác dụng. DSC có thể đo được các hiện tượng
nóng chảy, kết tinh, thủy tinh hóa… Sau khi đo mẫu, kết quả thu được là một
phổ đồ trong đó trục tung biểu diễn nhiệt lượng mà chất hấp thụ hoặc tỏa ra và
trục hoành là nhiệt độ tác dụng lên mẫu. Các đỉnh thu nhiệt/tỏa nhiệt tương

ứng với nhiệt độ tại đó mà chất chuyển pha sang trạng thái mới.
Ứng dụng
 Xác định đặc tính của mẫu theo các tính chất vật lý như nóng chảy,
kết tinh, thủy tinh hóa, sự thay đổi enthalpy khi tăng nhiệt.
8


 Đánh giá độ bền của chất dưới tác động của nhiệt, giúp kiểm soát
chất lượng.
 Phát hiện tạp chất trong mẫu.
1.4.4. Nhiễu xạ tia X (XRD)
Nguyên lý
Hiện tượng nhiễu xạ tia X lần đầu tiên được phát hiện bởi Max Von
Laue vào năm 1912. Nhiễu xạ được hiểu là tập hợp các tán xạ đàn hồi (sau tán
xạ bước sóng không thay đổi) từ các vị trí khác nhau trên tinh thể đảm bảo
điều kiện giao thoa tăng cường.
Hiện tượng tán xạ xảy ra khi chiếu tia X vào một điểm trên nguyên tử,
điểm vật chất này hấp thụ bức xạ, trở thành một nguồn bức xạ thứ cấp và tái
phát xạ bức xạ điện từ này ra các hướng khác nhau.
Kết quả, chúng ta thu được các chùm tia nhiễu xạ theo các hướng xác
định đặc trưng cho tinh thể và được ghi lại dưới dạng giản đồ hoặc ảnh nhiễu
xạ. Sự phụ thuộc của cường độ nhiễu xạ vào góc nhiễu xạ (thường sử dụng
đơn vị tính là 2 lần góc nhiễu xạ thực tế) được biểu diễn bằng phổ nhiễu xạ tia
X tạo thuận tiện cho quá trình phân tích. Trong đó, các đỉnh nhiễu xạ tia X
được tạo ra bởi sự giao thoa tăng cường của các chùm tia tán xạ nằm ở các
góc cụ thể của mỗi mặt phẳng mạng tinh thể trong mẫu [12].
Ứng dụng
 Định danh chất rắn mới.
 Xác định pha của mẫu tinh thể bằng cách so sánh với cơ sở dữ liệu
nhiễu xạ tia X của Trung tâm Quốc tế về Dữ liệu nhiễu xạ (The

International Centre for Diffraction Data – ICDD).
 Xác định các đặc tính của tinh thể.
 Phát hiện các hạt khoáng chất mịn.
 Định lượng các thành phần trong khoáng chất.
 Xác định kích thước của đơn vị tinh thể.
 Kiểm tra độ tinh khiết của mẫu.

9


1.4.5. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
Nguyên lý
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là loại kính hiển vi có độ phóng đại lên
tới 300.000x thậm chí là 1.000.000x, nhờ đó mà giúp tạo ra hình ảnh rất chính
xác của nhiều vật liệu có kích thước từ nanomet đến micromet [43]. Thiết bị
này sử dụng các điện tử để tạo hình ảnh của mẫu thay vì ánh sáng như thông
thường [44]. Do chùm electron sử dụng rất hẹp, SEM có khả năng chụp được
các hình dạng 3 chiều đặc trưng cho cấu trúc của vật liệu [45].
Ứng dụng
 Cung cấp thông tin về cấu trúc bề mặt, hình dạng, thành phần của
chất.
 Xác định vi khuẩn, virus mới, độc lực, thử nghiệm vắc xin.
 Phục vụ quá trình kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi của vật liệu.
 Hỗ trợ trong thiết kế và sản xuất vi mạch.
 Điều tra hình sự và pháp y.

10


Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là phức hợp flurbiprofen và βcyclodextrin được điều chế theo 4 phương pháp khác nhau.
2.2. Dung môi, hóa chất
Hai chất được sử dụng để nghiên cứu, điều chế phức hợp là
flurbiprofen và β-cyclodextrin. Trong đó, flurbiprofen đạt tiêu chuẩn Dược
dụng và β-cyclodextrin (Roquette, Pháp) được tặng bởi Brenntag Việt Nam đã
được rây qua rây số 150.
Dung môi sử dụng trong điều chế phức gồm ethanol đạt tiêu chuẩn tinh
khiết phân tích, nước khử ion được tinh chế bằng máy Barnstead™ GenPure
(Thermo Scientific, Mỹ).
Dung môi sắc ký acetonitrile (Merck) đạt tiêu chuẩn HPLC, acid acetic
băng (Merck) đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích.
2.3. Thiết bị, dụng cụ
Hệ thống sắc ký HPLC với detector DAD và bộ phận tiêm mẫu tự động:

UHPLC+ Dionex UltiMate 3000 (Thermo Scientific, Mỹ).
Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi: Agilent Cary 630 FTIR (Agilent
Technologies, Mỹ).
Máy phân tích nhiệt quét vi sai: Linseis DSC PT1000 (Linseis, Đức).
Máy thử độ hòa tan: Agilent 708-DS Dissolution Apparatus (Agilent
Technologies, Mỹ).
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin
2.4.1.1. Khảo sát tỷ lệ tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin
Trong nghiên cứu này, thí nghiệm khảo sát sự thay đổi độ tan của
flurbiprofen theo những lượng khác nhau của β-cyclodextrin dựa theo phương

11

pháp được mô tả bởi Tirunagari M. và cộng sự [40], có điều chỉnh để phù hợp
với điều kiện thực nghiệm.
Cho 50mg flurbiprofen và 10ml nước khử ion vào 7 ống nghiệm. Thêm βo

cyclodextrin (0, 1, 2, 3, 4, 5 hoặc 7 mmol) vào rồi khuấy ở 37 C trong 72 giờ.

Lọc hỗn dịch sau phản ứng qua màng lọc Cellulose Acetate. Định lượng
flurbiprofen trong các dung dịch thu được theo phương pháp được mô tả trong
mục 2.4.3. Vẽ đồ thị biểu diễn lượng flurbiprofen đã hòa tan theo lượng βcyclodextrin sử dụng. Xác định hệ số góc của phần tuyến tính trong đồ thị và
từ đó suy ra tỷ lệ tạo phức.
2.4.1.2. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin
Phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin được bào chế bằng 4 phương
pháp khác nhau theo tỷ lệ tạo phức đã xác định được ở mục 2.4.1.1.
1. Trộn vật lý (M1): Trộn hỗn hợp bột khô flurbiprofen và β-cyclodextrin
bằng chày cối trong 30 phút [35].
2. Trộn ướt (M2): Hỗn hợp bột khô flurbiprofen và β-cyclodextrin được trộn
đều trong cối mã não. Thêm dung dịch ethanol – nước (1:1, v/v) dần dần,
vừa đủ và nhào trộn bằng chày trong 30 phút. Sản phẩm thu được
đem sấy đến khối lượng không đổi ở 50oC [35].
3. Đồng kết tủa trong nước (M3): β-cyclodextrin được hòa tan trong nước
theo tỷ lệ 1:52 (tt/kl) ở 100oC. Flurbiprofen được thêm vào và khuấy
trong 30 phút. Để nguội về nhiệt độ phòng và làm lạnh trong ngăn mát.
Lọc sản phẩm thu được bằng phễu lọc Brucher. Tủa thu được đem sấy
đến khối lượng không đổi ở 50oC [33].
4. Đồng kết tủa trong nước – cồn (M4): β-cyclodextrin được hòa tan trong
nước theo tỷ lệ 1:52 (kl/kl) ở 100 oC. Flurbiprofen hòa tan trong một
lượng ethanol tối thiểu rồi cho từ từ vào dung dịch trên và khuấy trong
30 phút. Để nguội về nhiệt độ phòng và làm lạnh ở 2-8oC. Lọc thu tủa
bằng phễu Brucher, rồi sấy đến khối lượng không đổi ở 50-55oC [35].

12


2.4.2. Phương pháp khảo sát tương tác tạo phức giữa flurbiprofen và
β-cyclodextrin
Để đánh giá tương tác giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin trong phức,
chúng tôi khảo sát phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và nhiệt quét vi sai
(DSC) rồi tiến hành so sánh giữa sản phẩm điều chế được với các nguyên liệu
ban đầu.
2.4.3. Phương pháp định lượng flurbiprofen
Định lượng flurbiprofen trong dung dịch bằng phương pháp HPLC
trong các điều kiện đã được công bố [2]:
 Pha tĩnh: cột silica gel pha đảo C8 (5 μm, 120 Å, 4,6×150 mm).
 Pha động: hỗn hợp acetonitrile: nước: acid acetic băng (65: 32,5:
2,5; tt/tt/tt).
 Tốc độ dòng: 1 ml/phút.
 Thể tích tiêm mẫu: 10µl.
 Bước sóng phát hiện: 247 nm.
 Thời gian sắc ký: 8 phút.
Xử lý các mẫu dung dịch hoặc hỗn dịch nước không chứa βcyclodextrin: Lọc qua màng Minisart RC 0,45 μm (Sartorius), pha loãng 3 lần
bằng acetonitrile, tiếp tục pha loãng đến tỷ lệ thích hợp bằng hỗn hợp dung
môi acetonitrile – nước (2:1, tt/tt).
Xử lý mẫu dung dịch hoặc hỗn dịch nước chứa β-cyclodextrin: Lọc qua
màng Minisart RC 0,45 μm (Sartorius), pha loãng 3 lần bằng acetonitrile để
kết tủa β-cyclodextrin. Siêu âm 5 phút, để lắng, hút lớp dịch phía trên, lọc qua
màng Minisart RC 0,45 μm (Sartorius), pha loãng đến tỷ lệ thích hợp bằng
hỗn hợp dung môi acetonitrile – nước (2:1, tt/tt).
2.4.4. Phương pháp xác định độ tan trong nước của phức hợp flurbiprofen/βcyclodextrin
Độ tan của phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin ở 37oC được xác định
dựa theo phương pháp được mô tả bởi Baek H. và cộng sự [9]:

13


Cân một lượng phức chứa tương đương 50 mg flurbiprofen. Thêm 10ml
nước khử ion và khuấy trong 72 giờ ở 37 oC. Lọc hỗn dịch thu được qua giấy
lọc, rồi qua màng Minisart RC 0,45 μm (Sartorius). Hút chính xác 1ml dung
dịch đem sấy ở 50-55oC đến khối lượng không đổi. Xác định khối lượng chất
rắn thu được m (g) bằng cân phân tích. Độ tan của phức hợp flurbiprofen/βcyclodextrin ở 37oC là m x 106 (µg/ml).
2.4.5. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của
phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin
Khả năng giải phóng hoạt chất in vitro của phức hợp flurbiprofen/βcyclodextrin được đánh giá trong môi trường nước ở 37oC, so sánh với
flurbiprofen, sử dụng thiết bị đo độ hòa tan kiểu cánh khuấy.
100mg flurbiprofen hoặc một lượng phức hợp chứa tương đương
100mg flurbiprofen được cho vào bể thử nghiệm chứa 300mL nước khử ion ở
37 ± 0,3oC, tốc độ cánh khuấy 100 vòng/phút. Hút chính xác 3mL dịch tại các
thời điểm 10 phút, 20 phút, 60 phút, 120 phút. Sau mỗi lần lấy mẫu, bổ sung
lượng nước khử ion tương đương vào bể.
Định lượng flurbiprofen trong các mẫu theo phương pháp được mô tả
trong mục 2.4.3. Lập đồ thị biểu diễn lượng flurbiprofen giải phóng tích lũy
theo thời gian.

14


Chương 3 – KẾT QUẢ
3.1. Khảo sát tỷ lệ tạo phức giữa flurbiprofen và β-cyclodextrin
Đồ thị biểu diễn lượng flurbiprofen đã hòa tan theo những lượng βcyclodextrin khác nhau có dạng Bs. Đường tuyến tính đi qua các điểm ở phần
đầu của đồ thị có phương trình y = 0.0039x + 0.0028. Hệ số góc của phần
tuyến tính trong đồ thị (hình 3) là 0.0039 (<1), điều này chứng tỏ rằng một

phân tử thuốc sẽ tạo phức với một phân tử chất mang và tỷ lệ tạo phức giữa
flurbiprofen/β-cyclodextrin được xác định là 1:1 [39].
Bảng 1. Lượng flurbiprofen đã hòa tan theo những lượng βcyclodextrin khác nhau ở 37oC
βAUC
Nồng
cyclodextrin (mAU*min)
độ
(mmol)
(µg/ml)

Hệ
Độ tan của Flurbiprofen
số
flurbiprofen đã hòa tan
pha
(µg/ml)
(mmol)
loãng

0

1,707

2,510

15

37,647

0,002

1

8,893

13,078

15

196,171

0,008

2

12,037

17,702

15

265,526

0,011

3

8,276

12,170

30

365,109

0,015

4

9,644

14,182

30

425,462

0,017

5

10,304

15,154

30

454,606

0,019

7

10,948

16,100

30

483,009

0,020

Nghiên cứu của Tirunagari M. và cộng sự về sự ảnh hưởng của βcyclodextrin tới độ tan của flurbiprofen cũng cho kết quả tương tự với đồ thị
có dạng Bs và tỷ lệ tạo phức là 1:1 [40].

15


Hình 3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lượng flurbiprofen đã hòa tan theo
lượng β-cyclodextrin khác nhau ở 37oC
3.2. Điều chế phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin
Phức hợp flurbiprofen/β-cyclodextrin được tiến hành điều chế bằng 4
phương pháp được mô tả trong mục 2.4.1.2 theo tỷ lệ tạo phức flurbiprofen:βcyclodextrin là 1:1 (mol/mol) vừa xác định được ở trên, thu được các thông số
như sau:
Bảng 2. Nguyên liệu sử dụng và hiệu suất điều chế của một số
phương pháp tạo phức flurbiprofen/β-cyclodextrin
Trộn vật
lý (M1)

Trộn ướt
(M2)

Đồng kết
tủa trong
nước (M3)

Đồng kết tủa
trong nước –
cồn (M4)

Flurbiprofen (g)

0,2492

0,2432

0,2500

0,2454

β-cyclodextrin (g)

1,1337

1,1392

1,1377

1,1350

Nước (ml)

0

1,000

22,000

22,000

Ethanol (ml)

0

1,000

0

2,000

98,597

76,186

86,434

76,175

Hiệu suất điều chế

(%)

16


Có thể thấy hiệu suất các quá trình điều chế phức hợp flurbiprofen/βcyclodextrin theo 4 kỹ thuật khác nhau tương đối cao (trên 76%), trong đó
phương pháp trộn vật lý cho hiệu suất cao nhất (98,597%).
Để đánh giá khả năng tạo phức, tiến hành phân tích các sản phẩm thu
được bằng các phương pháp FTIR và DSC, so sánh với nguyên liệu ban đầu
là flurbiprofen và β-cyclodextrin.

Hình 4. Phổ FTIR của flurbiprofen

17