(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ ổn định của dung dịch thuốc chứa vitamin c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC
--------

ĐỖ HƯNG ĐÔNG

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU
TỐ ĐẾN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA DUNG DỊCH THUỐC
CHỨA VITAMIN C

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội - 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC
--------

Người thực hiện: ĐỖ HƯNG ĐÔNG

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU
TỐ ĐẾN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA DUNG DỊCH THUỐC
CHỨA VITAMIN C

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(NGÀNH DƯỢC HỌC)

Khóa

: QH2015.Y

Người hướng dẫn : GS.TS. NGUYỄN THANH HẢI
ThS. NGUYỄN THỊ HUYỀN

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và kình trọng tới:
GS.TS. NGUYỄN THANH HẢI
Ths. NGUYỄN THỊ HUYỀN
Là người luôn quan tâm, giúp đỡ, động viên, hướng dẫn và tạo điều kiện
thuận lợi nhất trong suốt q trình thực hiện khóa luận để tơi hồn thành khóa luận
này.
Tơi xin gửi lời cảm ơn trân thành tới tất cả thầy cô của khoa Y – Dược, đại
học Quốc Gia Hà Nội nói chung và bộ mơn Bào chế và Cơng nghiệp dược phẩm
nói riêng về sự tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý
báu cho tôi trong 5 năm học tập tại trường.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cơ trong ban giám hiệu, các phịng
ban và cán bộ nhân viên khoa Y – Dược, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã ln ở bên động
viên khích lệ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và luôn giúp đỡ tôi
trong suốt q trình thực hiện khóa luận.

Hà Nội, tháng 6 năm 2020
Sinh viên

ĐỖ HƯNG ĐÔNG


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ................................................................................. 2
1.1.

Tổng quan về Vitamin C .......................................................................... 2

1.1.1

Cơng thức .................................................................................................. 2

1.1.2

Tính chất lý – hóa...................................................................................... 2

1.1.3 Tác dụng dƣợc lý, cơng dụng, liều dùng và các dạng bào chế của
Vitamin C .............................................................................................................. 4
1.1.4

Các phƣơng pháp định lƣợng Vitamin C .................................................. 7

1.1.5

Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ ổn định của dung dịch Vitamin C ............. 9

1.2

Khí hịa tan ............................................................................................. 12

1.2.1

Khí Oxy (O2 ) .......................................................................................... 12

1.2.2

Khí Cacbonic (CO2 ) ............................................................................... 16

1.3

Tổng quan một số cơng trình nghiên cứu ............................................... 17

1.3.1

Các nghiên cứu trong nƣớc: .................................................................... 17

1.3.2

Các nghiên cứu nƣớc ngoài: ................................................................... 17

CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 19
2.1

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

2.1.1

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

2.1.2

Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu .................................................... 19

2.2

Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 19

2.2.1. Phƣơng pháp loại khí oxy trong dung mơi pha chế dung dịch Vitamin C
10% 19
2.2.2. Phƣơng pháp khảo sát sự ảnh hƣởng của các yếu tố đến độ ổn định của
dung dịch Vitamin C ........................................................................................... 22
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................................... 25
3.1

Kết quả xây dựng phƣơng pháp định lƣợng Vitamin C bằng HPLC ..... 25

3.1.1

Tính thích hợp của hệ thống ................................................................... 25

3.1.2

Độ đặc hiệu ............................................................................................. 25


3.1.3

Độ tuyến tính ........................................................................................... 27

3.2
Kết quả đánh giá ảnh hƣởng của chất chống oxy hóa đến độ ổn định của
dung dịch Vitamin C. .......................................................................................... 28
3.3

Kết quả khảo sát phƣơng pháp loại oxy hịa tan trong dung mơi ........... 31

3.4
Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của oxy hòa tan đến độ ổn định của dung
dịch Vitamin C 10% ............................................................................................ 34
3.5

Bàn luận .................................................................................................. 37

3.5.1 Sự ảnh hƣởng của các chất chống oxy hóa khác nhau đến độ ổn định của
dung dịch Vitamin C ........................................................................................... 37
3.5.2 Sự ảnh hƣởng của các biện pháp giảm oxy hòa tan đến độ ổn định của
dung dịch Vitamin C ........................................................................................... 38
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 40


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

AA

Acid Ascorbic

DO

Nồng độ oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High-Performance Liquid
Chromatography)

DĐVN

Dƣợc điển Việt Nam

TCNSX

Tiêu chuẩn nhà sản xuất

EP

Dƣợc điển Châu Âu (European Pharmacopoeia)


DANH MỤC CÁC BẢNG

ảng 1 1: Một số dạng bào chế và tên biệt dƣợc của Vitamin C......................... 7
ảng 1 2: Nồng độ bão hòa oxy trong nƣớc theo nhiệt độ ................................ 13
ảng 2 1: Các nguyên liệu sử dụng nghiên cứu ................................................ 19
ảng 2 2: C ng thức dung dịch Vitamin C 10% .............................................. 21
ảng 3 1: Khảo sát tính tƣơng thích của hệ thống sắc ký (n=6) ........................ 25
ảng 3 2: Kết quả khảo sát tính đặc hiệu ........................................................... 26
ảng 3 3: Diện tích pic của dãy dung Vitamin C dịch chuẩn ............................. 27
ảng 3.4: Cảm quan và độ hấp thụ của các dung dịch Vitamin C sử dụng các

chất chống oxy hóa khác nhau ............................................................................ 29
ảng 3 5: Hàm lƣợng Vitamin C trong các mẫu sử dụng các chất chống oxy
hóa khác nhau ...................................................................................................... 30
ảng 3 6: Nồng độ oxy hòa tan trong các mẫu .................................................. 32
ảng 3 7: Độ hấp thụ của các mẫu vitamin C sử dụng dung m i đã loại oxy ... 35
ảng 3 8: Hàm lƣợng Vitamin C trong các mẫu sử dụng dung m i đã loại khí
oxy hồ tan. ......................................................................................................... 35


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
H nh 1 1: Độ hòa tan của oxy và nitơ trong nƣớc cất đƣợc bão hịa khơng khí
ở áp suất 790 mm Hg. ......................................................................................... 12
H nh 2 1: Sơ đồ pha chế dung dịch Vitamin C 10 % ......................................... 22
H nh 3 1: Đồ thị khảo sát độ tuyến tính của phƣơng pháp HPLC tại bƣớc
sóng 254nm ......................................................................................................... 27
Hình 3.2: Biểu đồ hàm lƣợng Vitamin C trong các mẫu sử dụng các chất chống
oxy hóa khác nhau………….…………………………………………….… 31
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn nồng độ oxy hịa tan trong các mẫu…………….….33
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng Vitamin C trong các mẫu sử dụng dung
mơi đã loại khí oxy hồ tan…………………………………………………… 36


ĐẶT VẤN ĐỀ
Vitamin C là một loại vitamin thiết yếu cho cơ thể con ngƣời. Có tác dụng
nhƣ một chất chống oxy hóa, kiểm sốt huyết áp, chống viêm và tái tạo
collagen, giúp thúc đẩy hệ miễn dịch trong cơ thể. Vì thế nên nó rất hữu ích
trong việc đẩy lùi các bệnh nhiễm trùng nhƣ nhiễm trùng đƣờng tiết niệu, bệnh
nƣớu, mụn trứng cá, bệnh suy giảm miễn dịch ở ngƣời (HIV)... [13,20,22].
Ngày nay, Vitamin C có thể đƣợc bào chế ở rất nhiều dạng thuốc khác
nhau nhƣ viên nén, viên sủi, viên ngậm, viên nang, kem bôi và dạng thuốc

tiêm… [13,14]. Ngồi ra, nó cịn đƣợc phối hợp trong các chế phẩm với các
dƣợc chất khác để tăng tác dụng của thuốc.Tuy nhiên, Vitamin C là một chất rất
dễ bị oxy hóa bởi oxy trong kh ng khí, đặc biệt khi có sự hiện diện của các yếu
tố nhƣ ánh sáng, vết kim loại (Fe hoặc Cu), độ ẩm…
Oxy là nguyên tố hoá học hoạt động mạnh, tham gia vào tất cả các q
trình oxy hố - khử các chất và có nhiều trong khơng khí. Do đó, oxy có thể hồ
tan trong nƣớc khi bảo quản ở điều kiện thƣờng, và trở thành một loại tạp chất
của nƣớc cất, ảnh hƣởng đến độ ổn định các chất, đặc biệt là các chất dễ bị oxy
hóa trong dung dịch. Vì vậy, khi ở dạng dung dịch, độ ổn định của Vitamin C bị
ảnh hƣởng nhiều bởi nồng độ oxy hịa tan trong nƣớc. Do đó, để góp phần cải
thiện hơn về độ ổn định của dung dịch Vitamin C, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ ổn định của dung
dịch thuốc chứa Vitamin C”
Với mục tiêu:
1.
Đánh giá ảnh hƣởng của một số chất chống oxy hóa đến độ ổn định của
dung dịch Vitamin C 10%.
2.
Đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ oxy hoà tan đến độ ổn định của dung
dịch Vitamin C 10%

1


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về Vitamin C
1.1.1 Công thức
Tên thƣờng gọi: Vitamin C; Acid ascorbic [13].
Công thức cấu tạo:

Tên khoa học: γ – lacton của acid 2,3 – dehydro – L – gulonic.
Công thức phân tử: C6H8O6
Khối lƣợng phân tử: 176,14 g/mol [3,13].
1.1.2 Tính chất lý – hóa
1.1.2.1 Lý tính
Vitamin C ở dạng tinh thể khơng màu hay bột kết tinh trắng hoặc gần nhƣ
trắng, bị biến màu khi tiếp xúc với khơng khí ẩm [13].
Dễ tan trong nƣớc, hơi tan trong ethanol 96%, thực tế không tan trong
chloroform, ether, benzen [13].
Điểm nóng chảy: 190 đến 192 oC (374 đến 378 oF) [3].
Góc quay cực của dung dịch Vitamin C 10% từ +20,5 đến +21,5o [13].
Khả năng hấp thụ tử ngoại (do có nhóm endiol nên Vitamin C có khả
năng hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại): Vitamin C trong dung dịch HCl 0,01N sẽ
hấp thụ tại bƣớc sóng max = 243 nm với A11cm%  545 ~ 585 . Vitamin C trong nƣớc
thì hấp thụ tại bƣớc sóng max = 265 với A11cm%  580 [3,13].
1.1.2.2 Hóa tính
Do phân tử Vitamin C có chứa nhóm chức lacton; nhóm hydroxyl và
nhóm endiol nên có tính khử và tính acid dù trong cơng thức cấu tạo khơng có
nhóm –COOH. Vitamin C dễ bị oxi hóa và bị phân hủy thành CO2 và nƣớc ở
192 oC [3].
Tính acid:
2


Dễ tan trong các dung dịch kiềm cũng nhƣ carbonat kim loại kiềm.
Tác dụng với muối kim loại cho muối mới [3].
CH2OH
CH2OH
HO CH
O

O
HO CH
3
+ NaHCO
O
Fe2+
O
Xúc tác + FeSO4
OH OH
O
OH
2
Tính khử:
Dạng dung dịch khi có khơng khí thì Vitamin C dễ dàng bị oxy hoá. Các
tác nhân xúc tác sự oxy hoá là ánh sáng, nhiệt độ, chất kiềm, các enzym, các vết
kim loại nặng …[3,13].
Vitamin C bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic; đây là phản ứng oxy hóa
khử thuận nghịch, việc oxy hoá xảy ra ở 2 giai đoạn [3]:
Giai đoạn đầu là sự oxy hoá thuận nghịch Vitamin C thành acid
dehydroascorbic, với sự tách hydro tạo ra các gốc ascocbyl trung gian
CH2OH
HO

CH
O

CH2OH
HO
O

[O]

CH
O

O

[H]
OH

OH

O

O

Giai đoạn tiếp theo là quá trình oxy hố khơng thuận nghịch của dạng
dehydroascorbic tạo ra acid 2,3 – dicetogulonic Acid này tƣơng tác với một
phân tử acid ascorbic khác, tạo ra furfurol sau khi mất H2O và CO2 . Các furfurol
dễ dàng trùng hợp, ngƣng tụ tạo ra màu nâu đen của Vitamin C để lâu ngày [3].

3


CH2OH
HO CH
O O

COOH
C= O

[O]

H C-OH
H C-OH
CH2OH

OH OH

O

C= O
+

O
CH

1.1.3 Tác dụng dƣợc lý, công dụng, liều dùng và các dạng bào chế của
Vitamin C
1.1.3.1 Tác dụng dƣợc lý
Chức năng chủ yếu của Vitamin C là sản xuất collagen, một protein chính
của cơ thể Đặc biệt, Vitamin C giúp nối kết một phần của phân tử amino acid
prolin để hình thành hydroxyprolin, tạo ra một cấu trúc collagen ổn định.
Collagen là một protein rất quan trọng trong việc liên kết các cấu trúc cơ thể với
nhau (mô liên kết, sụn khớp, dây chằng, vv..) [3,24].
Vitamin C cịn có chức năng miễn dịch, tham gia sản xuất một số chất dẫn
truyền thần kinh và hormon, tổng hợp carnitin, hấp thụ và sử dụng các yếu tố
dinh dƣỡng khác [17,18].
Kh ng nhƣ hầu hết các lồi động vật khác, cơ thể ngƣời khơng thể tự sản
xuất Vitamin C vì thế nếu để cơ thể thiếu hụt Vitamin C sẽ gây ra bệnh scorbut
(Scurvy). Các triệu chứng dễ gặp ở bệnh này bao gồm: chảy máu nƣớu răng,

chậm lành vết thƣơng, xuất hiện các vết thâm tím rộng trên da (là các mảng xuất
huyết dƣới da) mà dân gian thƣờng gọi là “vết ma cắn”. Thêm vào đó là dễ bị
nhiễm trùng, hysteria và trầm cảm cũng là những tiêu chuẩn chẩn đoán [14,17].
Vitamin C (Acid ascorbic) đóng một vai trị hết sức quan trọng trong việc bảo vệ
vật chất di truyền của tinh trùng (DNA) tránh các tổn thƣơng Nồng độ Vitamin
C trong tinh dịch cao hơn rất nhiều lần so với trong các dịch khác [17].
Vitamin C tuy ít tích lũy nhƣng nếu dùng liều cao lâu ngày, có thể tạo sỏi
oxatlat (do dehydroascorbic chuyển thành acid oxalic), hoặc sỏi thận urat, có khi
cả hai loại sỏi trên; đi lỏng, rối loạn tiêu hóa; giảm độ bền của hồng cầu. Dùng
Vitamin C liều cao ở phụ nữ có thai gây tăng nhu cầu bất thƣờng về Vitamin C ở

4


thai nhi (vì Vitamin C đi qua nhau thai) dẫn đến bệnh scorbut sớm ở trẻ sơ sinh
[3,14].
1.1.3.2

Công dụng và liều dùng

 Cơng dụng:
Phịng và điều trị bệnh thiếu hụt Vitamin C (bệnh Scorbut) [3,13,17].
Kìm hãm sự lão hố của tế bào: nhờ phản ứng chống oxy hoá mà Vitamin
C ngăn chặn ảnh hƣởng xấu của các gốc tự do [3,17].
Kích thích sự bảo vệ các mơ: chức năng đặc trƣng riêng của viamin C là
vai trò quan trọng trong quá trình hình thành collagen, một protein quan trọng
đối với sự tạo thành và bảo vệ các m nhƣ da, sụn, mạch máu, xƣơng và răng
[3].
Kích thích nhanh sự liền sẹo: do vai trị trong việc bảo vệ các mơ mà
Vitamin C cũng đóng vai trị trong q tr nh liền sẹo [3].

Tăng cƣờng khả năng chống nhiễm khuẩn: kích thích tổng hợp nên
interferon - chất ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn và virus trong tế bào [17].
Vitamin C làm giảm các chất thải có hại đối với cơ thể nhƣ kim loại nặng,
CO, SO2, và cả những chất độc do cơ thể tạo ra [17].
Chống lại chứng thiếu máu: Vitamin C kích thích sự hấp thụ sắt ở ruột
non. Sắt chính là nhân tố tạo màu cho máu và làm tăng nhanh sự tạo thành hồng
cầu, làm giảm nguy cơ thiếu máu.
Vitamin C còn đƣợc sử dụng để phối hợp trong các dung dịch thuốc tiêm
khác giúp chống oxy hóa và ổn định dƣợc chất.
Liều dùng:
Vitamin C thƣờng sử dụng đƣờng uống, trong trƣờng hợp không thể uống
đƣợc hoặc nghi hấp thu kém, và trong trƣờng hợp đặc biệt mới phải dùng đƣờng
tiêm. Khi dùng đƣờng tiêm nên tiêm bắp là tốt nhất.
Bổ sung trong trƣờng hợp thiếu Vitamin C:
+ Dự phòng: 25-75 mg /ngày (ngƣời lớn và trẻ em ) [14].
+ Điều trị: Ngƣời lớn: 250-500mg/ngày, chia thành nhiều lần nhỏ, uống ít
nhất trong 2 tuần [14].
Trẻ em: 100-300mg/ngày, chia thành nhiều liều nhỏ,uống ít nhất 2 trong 2
tuần [14].

5


+ Phối hợp với desferrioxamin để tăng thêm đào thải sắt (do tăng tác dụng
chelat - hoá của desferrioxamin) liều Vitamin C: 100 – 200 mg/ngày
+ Methemoglobin-huyết khi khơng có sẵn xanh methylen: 300 – 600
mg/ngày chia thành liều nhỏ.
1.1.3.3 Các dạng bào chế và hàm lƣợng
Vitamin C hiện có rất nhiều dạng bào chế nhƣ: dạng bột, dạng viên nang,
dạng viên nén, viên nén phóng thích hẹn giờ, dạng viên sủi…[3,13,14]. Ngoài

ra, các dạng muối củaVitamin C nhƣ muối natri, magnesi, calci, kali ascorbat để
giảm tác hại đến dạ dày cũng hay đƣợc sử dụng
Một dạng mới của Vitamin C nữa là Ester-C. Đó là Calci polyascorbat kết
hợp với nhiều chất chuyển hóa của Vitamin C nhƣ ascorbat, dehyrdroascorbat,
threonat, và aldonic acid tạo thành một mắt xích trong các đơn vị lặp lại của
c ng thức Ester - C giúp cho việc hấp thụ và sử dụng của cơ thể Este - C đƣợc
tạo ra nhằm tăng khả năng dung nạp ở những ngƣời nhạy cảm với Vitamin C, ít
gây ra tác dụng phụ vùng thƣợng vị hơn, giảm thiểu nguy cơ sỏi thận [19,23].

6


ảng 1.1: Một số dạng bào chế và tên biệt dƣợc của Vitamin C
Một số biệt dƣợc

Các dạng bào chế
Nang giải phóng kéo DHC 500;…
dài: 500 mg.
Viên nén: 50mg;
100mg; 250mg;
500mg; 1g.

Rutin C 500mg; Rutin-Vitamin C 500mg; BIO C
1000mg;…

Viên nhai: 100mg;
250 mg; 500mg; 1g.

BIO C 500mg chewable; Vitamin C 500 chew;…

Viên giải phóng kéo Vitamin C 500; Vitamin C 1000mg;…
dài: 500mg;1g; 1,5g.
Viên sủi bọt: 1g.
Viên ngậm
Dạng bột: 1g,…
Ester-C: 500mg; 1g
Ống tiêm:
100mg/ml,
250mg/ml,
500mg/ml

Redoxon;Berocca; MyVita; Plussz C; UPSA-C;…
Vita C; IPP C; …
Emergen-C;…
NAT-C Este; Ester C;…
Laroscorbine; CEVIT 500; Cevita 100;…

1.1.4 Các phƣơng pháp định lƣợng Vitamin C
1.1.4.1 Phƣơng pháp hóa học
a)
Định lƣợng bằng iod [12]:
Nguyên tắc: Iod bị Vitamin C khử thành iodid không màu. Khi tất cả
Vitamin C đã bị oxy hóa, thì iod và triiodua sẽ hiện diện trong dung dịch và
phản ứng với tinh bột. Iod thừa ở điểm tƣơng đƣơng một giọt iod dƣ sẽ cho màu
xanh với chỉ thị hồ tinh bột. Qua đó xác định đƣợc hàm lƣợng Vitamin C trong
mẫu khi biết lƣợng iod đã phản ứng [13].
Cơ chế:

7

CH2OH

CH2OH

HO CH
O

CH 2O H

HO CH

HO CH

O

O

O

+ I2
+
H

OH OH

I

I

OH

OH

O

O

-2 HI

O

O

acid dehydro L - ascorbic

Acid ascorbic

Định lƣợng bằng 2, 6-DCIP (2, 6 – diclophenol - indophenol hydro)
Nguyên tắc: Vitamin C sẽ khử chất chỉ thị màu 2,6 – diclophenol indophenol hydro thành một dung dịch khơng màu. Ở điểm trung hịa, tất cả
Vitamin C thì chất chỉ thị màu dƣ thừa sẽ làm cho dung dịch có màu hồng [13].
Cơ chế phản ứng:
b)

CH2OH
CH2O H

HO CH
O

HO CH
O

Cl

O

+
OH

O

N

OH

Acid ascorbic

O

2,6 - diclorophenol indophenol
(xanh)

NH

+ HO

Cl

OH

Cl
O

O

OH

Cl

2,6 - diclorophenol indophenol hydro

acid dehydro L - ascorbic

(Không màu)

Định lƣợng bằng Amoniumceri (IV) sulfat [15]:
Nguyên lý: Dựa vào sự thay đổi màu sắc của dung dịch Ceri để nhận biết
điểm tƣơng đƣơng
Cơ chế phản ứng:
c)

CH2OH
HO

CH2OH

CH

HO

O

O

O
+

OH

CH
O

2Ce+4

+ 2 Ce+3 + 2 H+

OH

O

1.1.4.2 Phƣơng pháp hóa lý
a)
Phương pháp đo quang [12,13]:

8

O


Do có nhóm endiol nên phân tử Vitamin C có khả năng hấp thu ánh sáng

vùng tử ngoại [3,13].
Vitamin C trong dung dịch HCl 0,01M sẽ hấp thụ tại bƣớc sóng max =
243 nm với A (1%,1cm) nằm trong khoảng 545 đến 585. Vitamin C trong nƣớc
thì hấp thụ tại bƣớc sóng max = 265,5nm [13].
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [12,13]:
Nguyên lý: Dung m i pha động đƣợc chạy qua cột tĩnh sẽ rửa giải
Vitamin C khi bơm mẫu qua cột. Dựa vào Detector UV ở bƣớc sóng 254nm hàm
lƣợng Vitamin C đƣợc xác định.
Nồng độ Vitamin C trong mẫu đem định lƣợng tính theo cơng thức:
b)

CT 

ST
 CC  n
SC

Trong đó: CT là nồng độ của Vitamin C trong mẫu thử.
CC là nồng độ của Vitamin C trong mẫu chuẩn.
ST là diện tích pic trên sắc ký đồ của mẫu thử.
SC là diện tích pic trên sắc ký đồ của mẫu chuẩn.
n là hệ số pha loãng.
1.1.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ ổn định của dung dịch Vitamin C
1.1.5.1 Ánh sáng
Ánh sáng đƣợc chia thành 3 vùng có mức năng lƣợng khác nhau:
Vùng tử ngoại: 185 – 400 nm
Vùng khả kiến: 400 – 760 nm
Vùng hồng ngoại: 760 – 1000 nm
Vitamin C hấp thụ bƣớc sóng ở vùng tử ngoại. Khi bị oxy hố dung dịch
dần chuyển sang màu vàng khi đó nó có khả năng hấp thụ ánh sáng ở vùng khả

kiến, mạnh nhất tại bƣớc sóng phụ của nó nằm trong vùng lam chàm. Tính chất
này đƣợc ứng dụng trong phƣơng pháp đo màu dung dịch vitamin [15].
1.1.5.2 Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hƣởng tới tất cả các phản ứng của dƣợc chất ở các
mức độ khác nhau. Van’t Hoff đã nêu ra nguyên tắc gần đúng về ảnh hƣởng của
nhiệt độ đến tốc độ phản ứng: tốc độ của phản ứng đồng thời có thể tăng gấp 2
đến 3 lần khi nhiệt độ tăng lên 10o C [4].

9


Theo hệ thức Arhenius [4]:
K=α e-Ea/RT hoặc Log K=Log α – E/2,303RT
hoặc ln K = - Ea/RT + ln α
Trong đó: K là hằng số tốc độ phản ứng
α là hằng số
Ea là năng lƣợng hoạt hóa
R là hằng số khí lí tƣởng
T là nhiệt độ phản ứng
Vitamin C dễ dàng bị oxy hóa và có thể xảy ra ở ngay nhiệt độ thƣờng. Dẫn đến
chất lƣợng của Vitamin C bị ảnh hƣởng nên bảo quản trong nhiệt độ thích hợp là
cách để tăng tính ổn định của Vitamin C. Các Vitamin C dạng tiêm thƣờng đƣợc
bảo quản trong điều kiện tránh ánh sáng và ở nhiệt độ từ 2 oC đến 8 oC để đảm
bảo chất lƣợng thuốc cũng nhƣ độ ổn định.
1.1.5.3 Độ pH
Trong dung dịch thuốc th độ pH cũng là yếu tố ảnh hƣởng đến độ ổn định
của thuốc và cả cơ thể. Thay đổi pH có thể tăng hoặc giảm tốc độ phân hủy dƣợc
chất, đ i khi làm thay đổi cơ chế phân hủy dƣợc chất. Mỗi dƣợc chất thƣờng ổn
định nhất trong dung dịch nƣớc hay hỗn dịch nƣớc ở một khoảng giá trị pH nào
đó (ít bị thủy phân, ít bị oxy hóa, khơng chuyển dạng kết tinh…), cả trong q

trình pha chế, tiệt khuẩn chế phẩm bằng nhiệt và trong quá trình bảo quản chế
phẩm tới khi sử dụng.
pH của dung dịch thuốc có thể bị thay đổi trong q trình bảo quản chế
phẩm do nhiều nguyên nhân: do dƣợc chất bị phân hủy (thủy phân, oxy hóa hay
quang hóa); do tƣơng tác của các thành phần trong dung dịch thuốc với nhau; do
sự hòa tan các chất từ bề mặt bao bì thủy tinh, chất dẻo hay cao su vào thuốc
trong quá trình tiếp xúc với thuốc; do sự xâm nhập của các khí từ m i trƣờng
bên ngồi qua bao bì bằng chất dẻo hay cao su vào thuốc. Khi pH của dung dịch
thay đổi sẽ làm giảm độ ổn định của dƣợc chất trong dung dịch [28].
Dung dịch Vitamin C ổn định nhất khi pH trong khoảng từ 5 đến 6,5. Vì
tại khoảng pH đó th tốc độ oxy hóa Vitamin C trong dung dịch là thấp nhất
[13].
1.1.5.4

Các ion kim loại

10


Do nhóm endiol trong phân tử nên Vitamin C có khả năng tạo phức với
các ion kim loại làm ảnh hƣởng đến độ ổn định của dung dịch.
Trong dung dịch Vitamin C thì nguyên tố Cu kh ng đƣợc quá 5 phần
triệu; nguyên tố Fe kh ng đƣợc quá 2 phần triệu và đƣợc đo bằng phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử [9].
1.1.5.5 Dung môi
Đối với Vitamin C là một chất dễ tan trong nƣớc nên dung m i đƣợc sử
dụng để pha chế là nƣớc cất. Nƣớc cất sẽ chứa các khí hịa tan và sau một thời
gian sẽ oxy hóa dƣợc chất làm ảnh hƣởng đến độ ổn định dƣợc chất. Việc giảm
khí hịa tan trong dung môi pha dung dịch thuốc là một biện pháp để tăng độ ổn
định của Vitamin C [11].

1.1.5.6 Chất chống oxy hóa
Chất chống oxy hóa là những chất rất dễ bị oxy hóa và có thế oxy hóa
thấp hơn so với thế oxy hóa của dƣợc chất, nên chúng sẽ bị oxy hóa trƣớc khi
dƣợc chất bị oxy hóa [5].
Các muối natri hay kali sulfit, bisulfit, metabisulfit và dithionit là những
chất chống oxy hóa thƣờng dùng nhất trong các dung dịch thuốc. Các muối
sulfit có tác dụng chống oxy hóa do sinh SO2 và hòa tan oxy trong thuốc theo
phản ứng SO2 + O2 -> SO3. Khả năng chống oxy hóa của các muối sulfit phụ
thuộc vào nồng độ muối đƣa vào dung dịch và pH của dung dịch. Muối sulfit tác
dụng tốt trong các dung dịch có pH cao, muối bisulfit tác dụng tốt trong các
dung dịch có pH trung tính, muối metabisulfit tác dụng tốt trong các dung dịch
có pH thấp. Khi dùng muối sulfit cần chú ý là sản phẩm của q trình oxy hóa sẽ
tạo ra muối sulfat, gốc sulfat có thể kết hợp với các ion Ca2+, Ba2+ nhả ra từ bao
bì thủy tinh tạo thành các muối không tan, làm vẩn đục dung dịch [5].
Chất hiệp đồng chống oxy hóa:
Bản chất của q trình oxy hóa là phản ứng chuỗi đƣợc khởi đầu với một
lƣợng oxy rất nhỏ, nếu chỉ sử dụng chất chống oxy hóa kh ng th i th chƣa thể
ngăn chặn hồn tồn q tr nh oxy hóa dƣợc chất Để tăng cƣờng hiệu quả
chống oxy hóa, ngƣời ta thƣờng thêm các chất hiệp đồng chống oxy hóa phối
hợp cùng với các chất chống oxy hóa khác trong một dung dịch. Các chất hiệp
đồng chống oxy hóa có tác dụng khóa vết các ion kim loại nặng dƣới dạng các
phức, làm mất tác dụng xúc tác của ion kim loại trong phản ứng oxy hóa dƣợc
11


chất Thƣờng dùng là muối dinatri của acid ethylendiamin tetra-acetic (dinatri
edetat). Một số acid dicarboxylic nhƣ acid citric, acid tartric cũng đƣợc dùng với
vai trò tƣơng tự nhƣ dinatri edetat [12].
1.2 Khí hịa tan
1.2.1 Khí Oxy (O2 )

Oxy là ngun tố phổ biến nhất ở vỏ Trái Đất, là nguyên tố phổ biến thứ
ba trong vũ trụ sau Hydro và Heli. Uớc tính oxy chiếm 49,2% khối lƣợng của vỏ
Trái Đất. Là một thành phần quan trọng của khơng khí, tạo ra bởi cây cối trong
quá trình quang hợp và rất cần thiết để duy trì cho hơ hấp của ngƣời và động vật.
Trong khơng khí, oxy chiếm tới 23% về trọng lƣợng và 20,9% theo thể tích [6,
9,10].
Oxy là chất ít tan trong nƣớc và khơng tạo phản ứng hóa học với nƣớc Độ
hịa tan của oxy trong nƣớc tỉ lệ nghịch với nhiệt độ, và ở 0 °C th lƣợng hòa tan
tăng gấp đ i (14,6 mg·L−1) so với ở 20 °C (7,6 mg·L−1). Ở nhiệt động không khí
25 °C và 1atm, nƣớc ngọt chứa khoảng 6,04 (mL) oxy trong một lít nƣớc [10].

H nh 1.1: Độ hịa tan của oxy và nitơ trong nƣớc cất đƣợc bão hịa khơng khí ở
áp suất 790 mm Hg.
Ở 35 oC ; DO= 7 mg/L. DO thƣờng dao động trong khoảng 6-12 ppm [10].

12


ảng 1 2: Nồng độ bão hòa oxy trong nƣớc theo nhiệt độ
Nhiệt độ
(t oC)

Nồng độ bão hòa
(mg/L)

0

14,6

5

12,8

10

11,3

15

10,2

20

9,2

25

8,4

30

7,6

Oxy là chất hoạt động hóa học rất mạnh, nó tham gia vào tất cả các q trình
oxy hóa - khử trong các m i trƣờng, đặc biệt là trong m i trƣờng nƣớc [10].
Các tác nhân làm tăng khả năng oxy hóa dƣợc chất có sự tham gia
của oxy
a. Ảnh hưởng của độ ẩm:
Một số thuốc viên nén: Vitamin C, Vitamin 1… bị hỏng rất nhanh khi
tiếp xúc với khơng khí ẩm. Tức là khi có nƣớc, theo thời gian tiếp xúc với oxy,

các gốc HO., O2., HO.2…sẽ tạo thành, chúng tham gia vào các q trình oxy hố
các dƣợc chất theo cơ chế phản ứng gốc tự do đã biết [9].
b. Ảnh hưởng của ánh sáng:
Tia tử ngoại hay ánh sáng nói chung đều là những dạng bức xạ Năng
lƣợng bức xạ càng lớn, th tác động phân huỷ các chất hữu cơ và nƣớc càng cao.
Khi bị tác động của tia tử ngoại làm xuất hiện các gốc R-., ROO- dẫn đến
một loạt phản ứng gốc tự do, xảy ra theo thời gian [9].
c. Ảnh hưởng của tạp chất kim loại chuyển tiếp:
Ngay cả khi ở điều kiện thƣờng, các kim loại chuyển tiếp cũng là nhân tố
làm tạo ra gốc tự do của oxy. Ví dụ nhƣ quả trình tạo ra gốc tự do của ion Cu+1
hay Fe+2 nhƣ sau:
1.2.1.1

13


+2

Fe

+1

Cu

+

O2

-.
O2

+

O2

-.
O2

+3

Fe

+

+2

Cu

+

Khi các gốc tự do đƣợc tạo ra sẽ dễ dàng phản ứng với dƣợc chất, đặc biệt
là trong dung dịch Vitamin C khi bảo quản không tốt khiến các gốc O2 càng dễ
xuất hiện và phản ứng sẽ xảy ra mạnh hơn
Gốc tự do có thể hình thành và phản ứng lan truyền:
RH

.
R

+

+

.
OH

.
R

H2O

R

.
R

+

-

+ O2

R

.
ROO

....

.

(1)

(2)

Khi phản ứng (2) xảy ra, thì q trình dimer hố có thể xuất hiện; tạo ra
những sản phẩm phân huỷ khác [9].
1.2.1.2. Các phƣơng pháp định lƣợng oxy hòa tan
Phƣơng pháp xác định oxy hòa tan cổ điển đƣợc thực hiện bằng cách đun
nóng mẫu để đuổi khí hịa tan và xác định oxy từ mẫu thu đƣợc này nhờ áp dụng
phƣơng pháp phân tích khí Nhƣng phƣơng pháp này địi hỏi một lƣợng mẫu lớn
và thời gian thực hiện dài.
Hiện nay, đo oxy hòa tan đã có thể xác định một cách nhanh chóng, có 2
phƣơng pháp phổ biến hơn hẳn đó là:
a.
Phƣơng pháp Winkler:
Các bƣớc trong phƣơng pháp winkler gồm:
Bước1: Thêm muối Mn2+ và kiềm + KI vào mẫu nƣớc, oxy đơn chất hoà
tan trong nƣớc đƣợc chuyển vào các kết tủa mangan hydroxyd lắng xuống đáy
bình, vì vậy bƣớc này gọi là bƣớc cố định oxy hoà tan (tốt nhất là thực hiện
bƣớc này ngay tại thời điểm lấy mẫu):
2Mn(OH)2 + 1/2O2 + H2O  2Mn(OH)3 nâu
Mn(OH)2 + 1/2O2  MnO(OH)2 nâu
Bước 2: Xác định lƣợng oxy đã đƣợc cố định:

14


Dùng acid hoà tan các hydroxyd Mn4+; Mn3+ Trong m i trƣờng acid,
Mn4+; Mn3+ oxy hoá I- thành I2 và trở lại thành Mn2+:
2Mn(OH)3 + 6HCl + 2 KI  MnCl2 + I2 + 6H2O + 2KCl

MnO(OH)2 + 4HCl + 2 KI  MnCl2 + I2 + 3H2O + 2KCl
Nhƣ vậy oxy hoà tan đã đƣợc chuyển thành iod đơn chất Xác định lƣợng
I2 này bằng chuẩn độ với dung dịch chuẩn Na2S2O3 là xác định đƣợc hàm lƣợng
oxy hoà tan trong nƣớc, phản ứng chuẩn độ:
2Na2S2O3 + I2  2NaI + Na2S4O6
Phƣơng pháp điện cực màng đo oxy hòa tan:
Đây là phƣơng pháp đơn giản và hiệu quả, nhanh chóng, dễ dàng xác định
độ oxy hịa tan trong mẫu dung mơi.
Có nhiều máy đo nhanh nồng độ oxy hịa tan (DO) đƣợc chế tạo theo
phƣơng pháp này Nguyên lý để đo đƣợc nồng độ oxy hòa tan là do cấu tạo ở
đầu đo điện cực gồm một pin đƣợc bọc bằng màng chọn lọc, và chứa hai điện
cực kim loại và chất điện giải vào nƣớc cần phân tích (Màng thực tế khơng thấm
nƣớc và chất hịa tan ion, chỉ thấm oxy và một vài loại khí nào đó)
Một trong hai điện cực đƣợc làm từ kim loại quý nhƣ vàng hoặc platin.
Oxy bị khử tại bề mặt của chúng do một q trình điện hóa. Để q trình này
xảy ra cần thiết lập thế điện hóa phù hợp tại điện cực này. Đối với đầu đo cực
phổ, thế này đạt đƣợc bằng cách áp dụng một hiệu điện thế bên ngoài với một
điện cực thứ hai. Đầu đo điện hóa có thể tạo ra điện thế giữa chúng.
Dịng điện xuất hiện trong điện cực tỷ lệ với lƣợng oxy trong nƣớc khuếch
tán qua màng điện cực, trong lúc đó lƣợng oxy khuếch tán qua màng lại tỷ lệ với
nồng độ của oxy hòa tan. Dựa vào việc đo cƣờng độ dịng điện xuất hiện này ta
sẽ tính đƣợc nồng độ oxy hịa tan (DO).
Nhiệt độ có hai ảnh hƣởng khác nhau. Ảnh hƣởng thứ nhất liên quan đến
sự thay đổi của tính thấm khí của màng đối với nhiệt độ Do vậy, phải bổ chính
tín hiệu sơ cấp của đầu đo với một bộ cảm biến nhiệt độ Đồng hồ đo đƣợc sản
xuất gần đây có thể thực hiện bổ chính tự động Ảnh hƣởng thứ hai là tác động
của nhiệt độ lên phản ứng điện cực
c.
Phƣơng pháp phân tích quang (phƣơng pháp huỳnh quang) đo oxy hịa
tan:

b.

15


Đây là một trong những phƣơng pháp thích hợp để đo nƣớc có màu đậm
hoặc nƣớc đục và phù hợp để phân tích nƣớc kh ng thích hợp cho phƣơng pháp
chuẩn độ Winkler do có chứa các chất cố định sắt và iod
Cảm biến quang học đo chu kỳ phát quang/huỳnh quang hoặc pha phát
quang/huỳnh quang thƣờng gồm có một chất phát quang hoặc thuốc nhuộm
huỳnh quang đặt trong nắp cảm biến, một nguồn sáng (ví dụ diod phát ánh sáng
(LED) và một detector quang học Ánh sáng xung hoặc điều biến từ nguồn gây
ra sự kích thích của chất phát quang, đƣợc dập tắt trong sự có mặt của oxy.
Detector quang học chuyển đổi ánh sáng phát ra thành tín hiệu điện có thể đƣợc
lấy mẫu và đƣợc xử lý để tính tốn thay đổi giai đoạn/pha hoặc chu kỳ huỳnh
quang hoặc phát quang Sự thay đổi pha này hoặc chu kỳ kích thích này đƣợc
dùng để định lƣợng nồng độ oxy hịa tan
Nhiệt độ có hai ảnh hƣởng khác nhau Ảnh hƣởng thứ nhất liên quan đến
sự biến động của quá tr nh dập tắt của màng với nhiệt độ Do đó tín hiệu sơ cấp
của đầu đo nhƣ vậy phải đƣợc bù trừ bằng một cảm biến nhiệt độ Máy đo có thể
đƣợc thiết kế tự động Hiệu ứng thứ hai đƣợc tạo ra bởi sự phụ thuộc của mẫu và
nhiệt của độ của oxy hòa tan trong mẫu Độ muối cũng có thể có hiệu ứng đáng
kể
1.2.2 Khí Cacbonic (CO2 )
Khí CO2 là chất khí khơng màu, có mùi, vị hơi chua, nặng hơn kh ng khí
(tỉ khối so với khơng khí là 1,5292). Khí cacbonic dễ hố lỏng, dễ hố rắn; nhiệt
độ nóng chảy là -54,6 oC ở 5,11 atm; độ tan CO2 trong 1 lít nƣớc ở 25 oC là
0,759. Khí cacbonic là một thành phần quan trọng của khí quyển. Nồng độ CO2
trong khơng khí khoảng 3% chƣa có nguy hại cho con ngƣời nhƣng đã có tác
động đến trung ƣơng thần kinh do sự kích thích của CO2 tan trong máu; nếu

nồng độ trên 10% có thể nhanh chóng tử vong [16].
CO2 là chất có tính acid đồng thời có tính oxy háo nên dễ phản ứng với
các cất có tính bazơ và chất có tính khử mạnh [16].
Khí CO2 tan khá nhiều trong nƣớc, khi tan một phần tác dụng với nƣớc
cho phản ứng nên độ tan tồn phần của nó kh ng tuân theo định luật Henry.

16


CO2

+

H2CO3

H2O

+

H

H2CO3
-

HCO3

+

H

-

+

HCO3

+

CO3

2-

-7

K1 = 4,45.10
K2 =

-11
4,7.10

pK1 = 6,35
pK2 =

10,33

Những phân tử H2CO3 không bền và kh ng tách đƣợc ở trạng thái tự do.
Sự phân ly của H2CO3 tuỳ thuộc vào pH của nƣớc Nƣớc cất có pH dao động
trong khoảng 5 – 7 [6,7,16].
1.3 Tổng quan một số cơng trình nghiên cứu
1.3.1 Các nghiên cứu trong nƣớc:

Năm 2009, Nguyễn Thị Hậu (Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội) đã nghiên
cứu ảnh hƣởng của khí oxy và khí carbonic trong dung m i đến độ ổn định của
thuốc tiêm Vitamin C 10%. Kết quả đã chỉ ra ảnh hƣởng của khí oxy và
carbonic đến độ ổn định của thuốc tiêm Vitamin C 10% và đánh giá đƣợc ảnh
hƣởng của hai chất điều chỉnh pH là NaOH và NaHCO3 tới độ ổn định về màu
sắc của thuốc tiêm vitamin C. Các khí hịa tan ảnh hƣởng đến độ ổn định của
dung môi về màu sắc theo thứ tự là O2; CO2 và N2. Sử dụng NaOH thay cho
NaHCO3 trong công thức pha chế thuốc tiêm vitamin C và sục dung m i trƣớc
khi pha bằng khí N2 giúp độ ổn định của Vitamin C cao hơn [2].
Năm 2010, Dƣơng Thị Ánh Hồng và cộng sự (Trƣờng Đại học Dƣợc Hà
Nội) đã nghiên cứu các biệp pháp làm tăng độ ổn định của thuốc tiêm Vitamin C
10%. Kết quả nghiên cứu đã đánh giá ảnh hƣởng của ba tá dƣợc kiềm đối với độ
ổn định của thuốc tiêm Vitamin C trong đó natri hydroxyd thích hợp hơn cả.
Nghiên cứu đánh giá vai trò của tá dƣợc A (Triethanolamin) và B (Natri
bircabonat) đối với độ ổn định của thuốc tiêm Vitamin C. Kết quả cho thấy
thuốc tiêm Vitamin C có độ ổn định cao hơn khi dùng chất phụ A
(Triethanolamin) với tỉ lệ 0,5% trong thành phần. Xây dựng cơng thức thuốc
tiêm Vitamin C 10% có thể đảm bảo các tiêu chí chất lƣợng trong vịng 30 ngày
ở điều kiện phịng thí nghiệm [1].
1.3.2 Các nghiên cứu nƣớc ngoài:
Năm 1986, G.L.Robertson và C.M.L.Samaniego đã nghiên cứu ảnh hƣởng
của các nồng độ oxy hòa tan ban đầu khác nhau (0,41;1,44 và 3,74 mg/L) đếntỉ
lệ phân hủy của Vitamin C trong nƣớc chanh khi bảo quản ở 36 °C. Sự phân hủy

17