Luận án Tiến sĩ Dược học: Nghiên cứu tổng hợp một số tác nhân quang hoạt từ beta-Cyclodextrin để ứng dụng trong phân tích các chất quang hoạt bằng phương pháp điện di mao quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ THỊ THU CÚC

NGHIÊN CỨU TỔNG HP MỘT SỐ TÁC NHÂN QUANG HOẠT
TỪ BETA-CYCLODEXTRIN ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG
PHÂN TÍCH CÁC CHẤT QUANG HOẠT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN

Chuyên ngành: Kiểm Nghiệm Thuốc
Mã số: 62.73.15.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯC HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS. TS. NGUYỄN ĐỨC TUẤN
PGS. TS. ĐẶNG VĂN TỊNH

TP. Hồ Chí Minh - Naêm 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ THỊ THU CÚC

NGHIÊN CỨU TỔNG HP MỘT SỐ TÁC NHÂN QUANG HOẠT
TỪ BETA-CYCLODEXTRIN ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG
PHÂN TÍCH CÁC CHẤT QUANG HOẠT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯC HỌC

TP. Hồ Chí Minh - Năm 2013




ii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lờ i cam đoan .................................................................................................... i
Mục lụ c ............................................................................................................. ii
Danh mục các ký hiệu, cá c chữ viế t tắt ............................................................ iv
Danh mục các bảng .......................................................................................... vii
Danh mục các hình ........................................................................................... x
Danh mục các sơ đồ .......................................................................................xvii
ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 4
1.1. Đồng phân quang học ............................................................................... 4
1.2. Điện di mao quản trong phân tích đồng phân .......................................... 9

1.3. Tương tá c giữa đồ ng phân và tá c nhâ n quang hoạt ................................ 13
1.4. Tổng quan về một số dượ c chất quang hoạ t ............................................ 16
Chương 2. ĐỐI TƯNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 25
2.1. Đối tượ ng nghiên cứ u ................................................................................ 25
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 25
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................ 38
3.1. Tổng hợp dẫ n chất HP-β-CD và HB-β-CD ............................................... 38
3.2. Tiêu chuẩ n hóa dẫn chất HP-β-CD và HB-β-CD ..................................... 43
3.3. Độ ổn định của HP-β-CD và HB-β-CD ................................................... 53
3.4. Ứng dụng HP-β-CD và HB-β-CD để phâ n tích các chất quang hoạt bằng
phương phá p điện di mao quản ................................................................. 55
Chương 4. BÀN LUẬN ...................................................................................... 87


iii

4.1. Tổng hợp dẫ n chất HP-β-CD và HB-β-CD .............................................. ..87
4.2. Tiêu chuẩ n hóa dẫn chất HP-β-CD và HB-β-CD .................................... 103
4.3. Ứng dụng HP-β-CD và HB-β-CD để phân tích cá c chấ t quang hoạt bằng
phương phá p điện di mao quản .............................................................. 107
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 118
Danh mục các công trình liê n quan đến luận án
Tài liệu tham khảo
Danh mục các phụ lục
Phụ lục


iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AML

Amlodipin besilat

BGE

Background electrolyte (Dung dịch điện ly nền)

CD

Cyclodextrin

CE

Capillary electrophoresis (Điện di mao quản)

β-CD

Beta-cyclodextrin

CM-β-CD

Carboxymethyl-β-CD

Corr Area

Corrected area (Diện tích pic được chuẩn hóa)

CZE

Capillary zone electrophoresis (Điện di mao quản vùng)

DAD

Diod array detector (Đầu dò dãy diod)

DĐVN

Dược điển Việ t Nam

DM-β-CD

Heptakis (2,6-di-O-methyl)-β-CD

DMHC

Dung môi hữ u cơ

DMSO

Dimethylsulfoxyd

DS

Degree of substitution (Độ thế)

EOF

Electroosmotic flow (Dòng điện thẩm)

ESI

Electrospray ionization (Ion hóa bằng cách phun ion)

GC

Gas chromatography (Sắc ký khí)

HPLC

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

HB-β-CD

2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD

HP-β-CD

2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD

(S)-HP-β-CD

2-O-[(S)-2-hydroxypropyl]-β-CD


v

(R)-HP-β-CD

2-O-[(R)-2-hydroxypropyl]-β-CD

HLTB

Hàm lượng trung bình

HPLC

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

HS-β-CD

Heptakis (2,3-diacetyl-6-sulfat)-β-CD

IR

Infrared (Hồng ngoại)

KET

Ketoconazol

LC

Liquid chromatography (Sắc ký lỏng)

MEKC

Micellar electrokinetic chromatography
(Sắc ký mixen điện động)

MeOH

Methanol

MeCN

Acetonitril

MIC

Miconazol nitrat

MS

Mass spectrum (Phổ khối)

NEF

Nefopam hydroclorid

NMR

Nuclear magnetic resonance (Cộng hưởng từ hạt nhân)

OFL

Ofloxacin

PRL

Propranolol hydroclorid

PRM

Promethazin hydroclorid

RI

Refractive index (Khúc xạ kế vi sai, chỉ số khúc xạ)

RSD

Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tương đối)

Rtrung bình

Tỷ lệ phục hồ i trung bình

S-β-CD

Sulfat -β-CD

SKLM

Sắc ký lớp mỏ ng

TM-β-CD

Heptakis (2,3,6-tri-O-methyl)-β-CD


vi

tr

Trang

TRIS

Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

tt

Thể tích

[α]

Góc quay cực riêng

UV

Ultraviolet (Tử ngoại)

20
D

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.

Một số đặ c điể m của các loạ i CD

10

Bảng 2.1.

Các chế phẩ m sử dụ ng trong nghiên cứ u

25

Bảng 2.2.

Danh mục các chuẩn racemic

26

Bảng 2.3.

Danh mục dung mô i, hóa chất

26

Bảng 2.4.

Nồng độ dung dịch chuẩn, dung dịch thử và mẫu trắ ng

34

trong khả o sát điều kiện phân tích hỗn hợp racemic
Bảng 2.5.

Các điều kiệ n khả o sát trong phân tích hỗ n hợp racemic

35

Bảng 3.1.

Kết quả khảo sá t một số chỉ tiêu của sản phẩm HP-β-CD

45

Bảng 3.2.

Kết quả khảo sá t tính phù hợp của hệ thống (HP-β-CD)

46

Bảng 3.3.

Kết quả khảo sá t độ chính xác (HP-β-CD)

47

Bảng 3.4.

Kết quả xá c định độ tinh khiế t của HP-β-CD

48

Bảng 3.5.

Tó m tắt tiêu chuẩn cơ sở của 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD

48

Bảng 3.6.

Kết quả khảo sá t một số chỉ tiêu của sản phẩm HB-β-CD

50

Bảng 3.7.

Kết quả khảo sá t tính phù hợp của hệ thống (HB-β-CD)

51

Bảng 3.8.

Kết quả khảo sá t độ chính xác (HB-β-CD)

52

Bảng 3.9.

Kết quả xá c định độ tinh khiế t của HB-β-CD

52

Bảng 3.10.

Tó m tắt tiêu chuẩn cơ sở của 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD

53

Bảng 3.11.

Kết quả khảo sá t độ ổ n định của HP-β-CD

53

Bảng 3.12.

Kết quả khảo sá t độ ổ n định của HB-β-CD

54

Bảng 3.13.

Kết quả khảo sá t độ ổn định của HP-β-CD và HB-β-CD

54

đối vớ i độ chọ n lọc đồ ng phâ n của một số chất quang hoạt

Bảng 3.14.

Ảnh hưởng nồng độ các tá c nhân quang hoạt lê n độ phân

56


viii

giả i và thời gian di chuyển của đồ ng phân miconazol
Bảng 3.15.

Ảnh hưởng nồng độ các tá c nhân quang hoạt lê n độ phân

59

giả i của đồng phân nefopam
Bảng 3.16.

Điều kiện dung dịch điện ly nề n và nồng độ tác nhân

74

quang hoạt của cá c quy trình phân tích đồng phân
Bảng 3.17a. Kết quả khảo sá t tính phù hợ p hệ thống củ a các quy trình

75

phân tích
Bảng 3.17b. Kết quả khảo sá t tính phù hợ p hệ thống củ a các quy trình

75

phân tích
Bảng 3.17c. Kết quả khảo sá t tính phù hợ p hệ thống củ a các quy trình

76

phân tích
Bảng 3.18a. Sự tương quan tuyến tính giữa Corr Area và nồng độ các

84

hoạt chấ t
Bảng 3.18b. Sự tương quan tuyến tính giữa Corr Area và nồng độ các

85

hoạt chấ t
Bảng 3.18c. Sự tương quan tuyến tính giữa Corr Area và nồng độ các

85

hoạt chấ t
Bảng 3.19.

Kết quả khảo sát độ chính xá c và độ đú ng của cá c quy

86

trình phân tích
Bảng 4.1.

Dữ liệu phổ NMR của β-CD

87

Bảng 4.2.

Kết quả thăm dò một số điều kiện phản ứng

89

Bảng 4.3.

Dữ liệu phổ NMR của sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-

92

CD tổ ng hợp đo trong pyridin
Bảng 4.4.

Dữ liệu phổ NMR của sản phẩm 2-O-(2-hydroxypropyl)-βCD thương mại đo trong pyridin

95


ix

Bảng 4.5.

Dữ liệu phổ 1H-NMR và

13

C-NMR của sả n phẩ m 2-O-(2-

96

hydroxypropyl)-β-CD tổng hợ p và cá c sả n phẩm thương
mại đo trong methanol
Bảng 4.6.

Bảng so sánh độ thế và gó c quay cực riêng [α ] 20
D củ a HP-β-

98

CD
Bảng 4.7.

Dữ liệu phổ NMR củ a sản phẩm 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-

101

CD tổ ng hợp đo trong pyridin
Bảng 4.8.

Dữ liệu phổ NMR của 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD đo

103

trong methanol so vớ i dữ liệu tham khảo
Bảng 4.9.

Kết quả chất lượng củ a các sả n phẩ m HP-β-CD thương mại

104

Bảng 4.10.

So sánh mộ t số chỉ tiêu của sản phẩ m HP-β-CD tổng hợp

105

và sản phẩm thương mại
Bảng 4.11.

So sánh cá c chỉ tiêu của sản phẩm tổng hợp HP-β-CD và

107

HB-β-CD
Bảng 4.12.

Kết quả định lượ ng viên né n S-amlodipin và độ tinh khiế t

116

quang học của nguyên liệu S-amlodipin

Bảng 4.13.

Kết quả định lượng viên nén levofloxacin và độ tinh khiế t
quang học của nguyên liệu levofloxacin

117


x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1.

Cấu trú c 3D của các CD thiên nhiên

10

Hình 1.2.

Cấu trú c của β-CD

11

Hình 1.3.

Cấu trú c của nefopam

16

Hình 1.4.

Cấu trú c của promethazin

17

Hình 1.5.

Cấu trú c của ofloxacin

18

Hình 1.6.

Cấu trú c của miconazol

19

Hình 1.7.

Cấu trú c của ketoconazol

21

Hình 1.8.

Cấu trú c của amlodipin

22

Hình 1.9.

Cấu trú c của propranolol

23

Hình 3.1.

Phổ 1H-NMR của 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD (trong

39

CD3-OD)
Hình 3.2.

Phổ

13

C-NMR của 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD (trong

39

CD3-OD)
Hình 3.3.

Cấu trú c của 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD

40

Hình 3.4.

Phổ 1H-NMR của 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD (trong

42

CD3-OD)
Hình 3.5.

Phổ

13

C-NMR của 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD (trong

43

CD3-OD)
Hình 3.6.

Cấu trú c của 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD

43

Hình 3.7.

Sắc ký đồ của HP-β-CD

45

Hình 3.8.

Sắc ký đồ của mẫ u trắ ng

46

Hình 3.9.

Sắc ký đồ của mẫ u β-CD

47

Hình 3.10.

Sắc ký đồ của HB-β-CD

50


xi

Hình 3.11.

Điện di đồ và đồ thị biểu diễn ả nh hưởng củ a pH lên độ

55

phân giả i của đồng phân miconazol

Hình 3.12.

Đồ thị biểu diễ n ả nh hưởng nồng độ TRIS lên độ phân

56

giả i của đồng phân miconazol
Hình 3.13.

Ảnh hưởng của pH lên khả nă ng tá ch đồng phâ n

57

nefopam
Hình 3.14.

Ảnh hưởng nồng độ TRIS lên độ phân giải của đồ ng

57

phân nefopam
Hình 3.15.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acetonitril lên

58

độ phân giả i của đồng phân nefopam
Hình 3.16

Đồ thị biểu diễ n ảnh hưởng của pH dung dịch điện ly

59

nền lê n độ phâ n giải của đồ ng phân amlodipin
Hình 3.17.

Đồ thị biể u diễn ảnh hưởng của nồng độ TRIS lên độ

60

phân giả i của đồng phân amlodipin
Hình 3.18.

Đồ thị biể u diễn ảnh hưởng của nồ ng độ HP-β-CD

60

lên độ phâ n giải và thời gian di chuyển của đồng
phân amlodipin
Hình 3.19.

Đồ thị biể u diễn ảnh hưởng của nồng độ HB-β-CD lên

61

độ phâ n giả i và thờ i gian di chuyển của đồng phân
amlodipin
Hình 3.20.

Điện di đồ tách đồ ng phân amlodipin bằng các tá c nhân

61

quang hoạt khá c nhau
Hình 3.21.

Đồ thị biể u diễ n ảnh hưởng pH lê n độ phân giả i của

62

đồng phân ofloxacin
Hình 3.22.

Điện di đồ của đồng phân ofloxacin ôû caù c pH khaùc

62


xii

nhau.
Hình 3.23.

Đồ thị biể u diễn ảnh hưởng của nồng độ TRIS lên độ

63

phân giả i của đồng phân ofloxacin
Hình 3.24.

Đồ thị biểu diễn khả năng tách đồng phân ofloxacin vớ i

64

các nồ ng độ của cá c tác nhân quang hoạt HB-β-CD và
HP-β-CD
Hình 3.25.

Đồ thị và điện di đồ biể u diễ n ả nh hưở ng của pH dung

64

dịch điệ n ly nền lê n độ phâ n giả i của đồng phân
propranolol
Hình 3.26.

Đồ thị và điện di đồ biể u diễn ảnh hưởng của nồ ng độ

65

TRIS lên độ phân giải của đồng phâ n propranolol
Hình 3.27.

Điện di đồ của đồng phân propranolol với sự thay đổ i

66

nồng độ tá c nhâ n quang hoạ t HB-β-CD
Hình 3.28.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồ ng độ methanol lên độ

66

phân giả i của đồng phân propranolol
Hình 3.29.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồ ng độ HP-β-CD lên độ

67

phân giả i của đồng phân propranolol
Hình 3.30.

Điện di đồ của đồng phân propranolol vớ i các tá c nhân

67

quang hoạt khá c nhau
Hình 3.31.

Ảnh hưởng của pH dung dịch điệ n ly nền lên độ phân

68

giả i của đồng phân promethazin
Hình 3.32.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ methanol lên khả

69

năng phân giả i của đồ ng phâ n promethazin
Hình 3.33.

Đồ thị biểu diễ n ảnh hưởng của tác nhân quang hoạ t
HB-β-CD lê n độ phâ n giả i của đồng phân promethazin

69


xiii

Hình 3.34.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồ ng độ dung dịch điệ n

70

ly nền lên độ phân giả i của đồng phân promethazin
Hình 3.35.

Điện di đồ của đồng phân promethazin với sự thay đổi

70

nồng độ tá c nhâ n quang hoạ t HP-β-CD
Hình 3.36.

Điện di đồ tá ch đồ ng phân promethazin với các tá c

71

nhân quang hoạt khá c nhau
Hình 3.37.

Đồ thị biểu diễ n ảnh hưởng của pH dung dịch điện ly

71

nền lê n độ phâ n giải của đồ ng phân ketoconazol
Hình 3.38.

Đồ thị biể u diễn ảnh hưởng của nồng độ TRIS lên độ

72

phân giả i của đồng phân ketoconazol
Hình 3.39.

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ HP-β-CD và

73

HB-β-CD lê n độ phâ n giả i của đồng phân ketoconazol
Hình 3.40.

Điện di đồ tách đồng phân ketoconazol với các tác

73

nhân quang hoạ t β-CD, HP-β-CD, HB-β-CD ở nồng độ
15 mM
Hình 3.41a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu

77

chuẩn, sử dụng tác nhân quang hoạ t β-CD
Hình 3.41b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu

77

thử , sử dụng β-CD
Hình 3.42a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu

77

chuẩn, sử dụng tác nhân quang hoạ t HP-β-CD
Hình 3.42b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu

77

thử , sử dụng HP-β-CD
Hình 3.43a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu
chuẩn, sử dụng tác nhân quang hoạ t HB-β-CD

78


xiv

Hình 3.43b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic miconazol trong mẫu

78

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.44a.

Điện di đồ của mẫu trắng (miconazol)

78

Hình 3.44b.

Phổ tử ngoạ i của miconazol tạ i thờ i gian di chuyể n

78

Hình 3.45a.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

78

chuẩn, sử dụng β-CD
Hình 3.45b.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

78

thư,û sử dụng β-CD
Hình 3.46a.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

79

chuẩn, sử dụng HP-β-CD
Hình 3.46b.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

79

thử , sử dụng HP-β-CD
Hình 3.47a.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

79

chuẩn, sử dụng HB-β-CD
Hình 3.47b.

Điện di đồ của hỗ n hợp racemic nefopam trong mẫu

79

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.48a.

Điện di đồ của mẫu trắng (nefopam)

79

Hình 3.48b.

Phổ tử ngoạ i của nefopam tại thời gian di chuyển

79

Hình 3.49a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic amlodipin trong mẫu

80

chuẩn, sử dụng HP-β-CD
Hình 3.49b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic amlodipin trong mẫu

80

thử , sử dụng HP-β-CD
Hình 3.50a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic amlodipin trong mẫu

80

chuẩn, sử dụng HB-β-CD
Hình 3.50b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic amlodipin trong mẫu

80


xv

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.51a.

Điện di đồ của mẫu trắng (amlodipin)

80

Hình 3.51b.

Phổ tử ngoạ i của amlodipin tại thời gian di chuyể n

80

Hình 3.52a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ofloxacin trong mẫu

81

chuẩn, sử dụng HP-β-CD
Hình 3.52b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ofloxacin trong mẫu

81

thử , sử dụng HP-β-CD
Hình 3.53a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ofloxacin trong mẫu

81

chuẩn, sử dụng HB-β-CD
Hình 3.53b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ofloxacin trong mẫu

81

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.54a.

Điện di đồ của mẫu trắng (ofloxacin)

81

Hình 3.54b.

Phổ tử ngoạ i của ofloxacin tạ i thờ i gian di chuyển

81

Hình 3.55a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic propranolol trong mẫu

82

chuẩn, sử dụng HP-β-CD
Hình 3.55b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic propranolol trong mẫu

82

thử , sử dụng HP-β-CD
Hình 3.56a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic propranolol trong mẫu

82

chuẩn, sử dụng HB-β-CD
Hình 3.56b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic propranolol trong mẫu

82

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.57a.

Điện di đồ của mẫu trắng (propranolol)

82

Hình 3.57b.

Phổ tử ngoạ i của propranolol tại thời gian di chuyển

82

Hình 3.58a.

Điện di đồ của hỗn hợ p racemic promethazin trong mẫu

83

chuẩn, sử dụng HB-β-CD


xvi

Hình 3.58b.

Điện di đồ của hỗn hợ p racemic promethazin trong mẫu

83

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.59a.

Điện di đồ của mẫu trắng (promethazin)

83

Hình 3.59b.

Phổ tử ngoạ i của promethazin tạ i thờ i gian di chuyển

83

Hình 3.60a.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ketoconazol trong mẫu

83

chuẩn, sử dụng HB-β-CD
Hình 3.60b.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ketoconazol trong mẫu

83

thử , sử dụng HB-β-CD
Hình 3.61a.

Điện di đồ của mẫu trắng (ketoconazol)

84

Hình 3.61b.

Phổ tử ngoạ i của ketoconazol tạ i thờ i gian di chuyển

84

Hình 4.1.

Cấu trú c mộ t mắ t xích trong phâ n tử HP-β-CD

90

Hình 4.2.

Cấu trú c mộ t mắ t xích trong phâ n tử HB-β-CD

100

Hình 4.3.

Sắc ký đồ xá c định độ tinh khiế t của HP-β-CD tổng hợp

106

Hình 4.4.

Sắc ký đồ xác định độ tinh khiết của HP-β-CD thương

106

mại
Hình 4.5.

Điện di đồ của hỗn hợ p racemic amlodipin

115

Hình 4.6.

Điện di đồ của hỗ n hợ p racemic amlodipin + R-

115

amlodipin
Hình 4.7.

Điện di đồ của nguyê n liệu S-amlodipin

115

Hình 4.8.

Điện di đồ của viên S-amlodipin

116

Hình 4.9.

Điện di đồ của hỗn hợ p racemic ofloxacin

116

Hình 4.10.

Điện di đồ của hỗn hợp racemic ofloxacin +

117

levofloxacin
Hình 4.11.

Điện di đồ của viên levofloxacin

117

Hình 4.12.

Điện di đồ của nguyê n liệu levofloxacin

117


xvii

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 2.1.

Tổng hợp dẫ n chất 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-CD

28

Sơ đồ 2.2.

Tổng hợp dẫ n chất 2-O-(2-hydroxybutyl)-β-CD

28

Sơ đồ 4.1.

Phản ứng của alcol với propylen oxyd trong môi trường

89

kiề m


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Các đồ ng phân quang học đó ng vai trò quan trọng trong đờ i sống tự nhiên của
con người và thế giới sinh vật. Một số chấ t chuyển hóa và enzym là những hệ
thố ng hợp chất quang hoạ t. Thay đổ i các dạng đối quang dẫ n đến sự thay đổi
quá trình và cơ chế của sự chuyển hóa. Do có sự khác nhau về cấu trú c khô ng
gian nên các đồng phân khá c nhau về hoạt tính sinh họ c, dượ c động học, độ c
tính. Thí dụ (R)-(-)-epinephrin có hiệu ứng kích thích giống như hormon thiê n
nhiên còn (S)-(+)-epinephrin không những không có hiệu ứng kích thích mà còn
gây độc nhẹ. Tương tự, chỉ có đồng phân threo quay trá i của cloramphenicol là
có hoạ t tính kháng khuẩn, dexclorpheniramin là đồng phâ n dextro của
clorpheniramin có hoạ t tính mạnh gấp hai lầ n clorpheniramin.
Do một số dạng đồng phân quang học của một số hoạ t chấ t có hoạ t tính mạnh và
ít tá c dụng phụ, nê n hiện nay ngành công nghiệp dượ c phẩ m đã và đang nghiê n
cứu đưa ra thị trườ ng nhiều chế phẩ m của các dạng đồ ng phân riêng lẻ. Ví dụ
chế phẩm chứa S-amlodipin, S-omeprazol, levofloxacin, levocetirizin, …. có hoạ t
tính mạ nh hơn các dạng racemic và cá c dạ ng đối quang tương ứng.
Để phân biệ t cá c dạng đồng phân là mộ t điều khó khăn nên việ c phân tá ch cá c
đồng phân quang họ c ngày cà ng trở thành vấn đề quan trọng trong lónh vự c kiể m
nghiệm dược phẩ m. Trong cá c chuyên luận của Dược điển (HPLC, GC), để tách
các dạng đồ ng phân đòi hỏ i phải có cá c cộ t sắc ký chuyên biệ t rất đắt tiền. Đây
là mộ t trở ngạ i đố i vớ i các nhà phân tích, nhất là trong điều kiện còn nhiề u khó
khăn ở cá c phòng thí nghiệm nước ta.
CE là kỹ thuật rất hiệ u quả trong lónh vực phân tích đồng phân quang học, hiệ n

nay đang đượ c phá t triển ở các nướ c trê n thế giớ i. Hiệu quả tách cao, phạm vi
ứng dụng rấ t đa dạng, có thể dễ dàng thay đổi tá c nhân quang hoạt và nồng độ


2

tác nhân, có thể phối hợp các tá c nhâ n vớ i nhau để tăng độ chọn lọ c đồ ng phân,
lượ ng mẫu và lượ ng tác nhân quang hoạt sử dụng ít, điều này cho phép trong
mộ t số trường hợ p có thể áp dụ ng đượ c khi tác nhân quang hoạt sử dụng quá đắt.

β-CD và các dẫn chấ t là nhó m tác nhân quang hoạ t quan trọng nhất trong điện di
mao quản do tính phổ biến và đa dạng. Phầ n lớn β-CD và các dẫ n chất đượ c sử
dụng vớ i lý do chính là có hiệu quả cao về độ chọn lọc đồng phân trên nhiề u
nhó m dượ c chấ t. Ví dụ: nhó m thuốc co mạch (ephedrin, epinephrin, …), nhó m
thuốc kháng sinh (ofloxacin, sparfloxacin, …), nhó m thuốc tim mạch (amlodipin,
propranolol, atenolol, …), nhó m thuốc khá ng nấ m (ketoconazol, miconazol, …),
nhó m thuố c chố ng dị ứng (promethazin, clorpheniramin, …), …
Trong phân tích các đồng phân quang họ c, tác nhân quang hoạ t là yếu tố quyế t
định khả nă ng tá ch. Hiện nay, xu hướng của cá c nhà nghiên cứu là đi từ tá c nhân
phổ biến nhất là β-CD (tính chọ n lọ c cao và giá thành rẻ hơn các dạng α-CD và

γ-CD) để tổng hợp ra nhiều tác nhân tách đồng phân chuyên biệt có tính chọn
lọ c cao hơn, tan dễ dàng trong các dung môi, giá thành rẻ nhằ m tạo điều kiện
thuậ n lợi cho các nhà phân tích trong việc lựa chọn tá c nhâ n tá ch đồng phân
thích hợp trong điề u kiện số lượng tá c nhân quang hoạ t được thương mạ i hóa còn
rất ít.
Trê n thế giớ i, nhiề u công trình tổng hợp cá c dẫn chất của cyclodextrin đã đượ c
công bố như: tổng hợp các dẫn chất ether, ester, sulfonyl, carbonyl, … Những tiế n
bộ gần đâ y nhấ t trong tổng hợp các dẫn chất của β-CD là ứng dụ ng vi sóng và
siêu âm.

Mặc dù phương pháp CE đã được triể n khai ứng dụng trong lónh vực tá ch đồng
phân trên thế giớ i, nhưng tạ i Việt Nam phương pháp CE chưa đượ c phổ biế n
rộng, đặc biệ t trong lónh vự c tá ch đồ ng phâ n cũng chưa được nghiên cứu và phá t
triển. Trong những nă m gầ n đâ y, chỉ có mộ t và i cô ng trình đã được ñaêng trong


3

hội nghị khoa họ c và tạp chí Dượ c chuyên ngành như: tá ch đồng phân của
clorpheniramin, tạ p đồng phâ n của lamivudin bằng phương pháp CE, sử dụng tác
nhân quang hoạt là β-CD.
Mặt khác, việ c nghiên cứ u tổng hợp cá c dẫ n chấ t của β-CD và ứng dụ ng cá c tác
nhân này trong phân tích các thuố c chứa dược chất quang hoạt bằ ng điệ n di mao
quản tại Việ t Nam cho đến nay vẫn chưa được công bố trên các tạp chí và cá c
hội nghị khoa họ c.
Với mong muốn phá t triển kỹ thuậ t điện di mao quả n và góp phầ n ứng dụng kỹ
thuậ t này vào việc phân tích cá c đồng phân quang học, nhằm tạo điều kiện
thuậ n lợi trong việ c kiểm tra chấ t lượng cá c thuốc chứa hoạ t chấ t có tính quang
hoạt, đề tài “Nghiên cứu tổng hợp một số tác nhân quang hoạt từ betacyclodextrin để ứng dụng trong phân tích các chất quang hoạt bằng phương
pháp điện di mao quản” đượ c thự c hiện vớ i các nộ i dung nghiên cứu sau:
1. Tổ ng hợ p ở qui mô phòng thí nghiệm và tiê u chuẩ n hóa hai tác nhân quang
hoạt từ β-cyclodextrin là 2-O-(2-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin và 2-O-(2hydroxybutyl)-β-cyclodextrin.
2. Ứ ng dụng các tá c nhân quang hoạt tổng hợp để phân tích một số chế phẩm
chứa dượ c chất quang hoạt bằng phương phá p điện di mao quả n.


4

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. ĐỒNG PHÂN QUANG HỌC

Sự phâ n bố không gian là m cho cấu tạo phân tử trở thành khô ng đố i xứng là
nguyên nhân chủ yếu gây ra đồng phâ n quang học. Trong phân tử chỉ có một
nguyên tử carbon bấ t đối xứ ng thì chỉ tồ n tại mộ t đôi đố i quang, cò n khi trong
phân tử có ít nhất 2 carbon bấ t đối xứng thì mới có được đồ ng phân lập thể
không đối quang (diastereoisomer). Các đồ ng phân đố i quang (enantiomer) có
khoảng cá ch giữa cá c nguyên tử hoặc cá c nhóm nguyên tử là như nhau, chỉ khác
nhau về sự tương tá c với ánh sáng phân cự c và do đó khả năng phản ứng của
chú ng với mộ t tác nhân đố i xứng là hoàn toàn giống nhau. Nhưng khi tương tác
với tác nhân bất đối xứng, các đố i quang lại phản ứng khá c nhau. Trá i lạ i, trong
phân tử của các đồ ng phân khô ng đối quang thì khoảng cá ch giữa cá c nhóm
tương ứng là không giống nhau và như vậy dẫn tớ i sự khá c nhau về nhiệ t độ sôi,
nhiệt độ nóng chảy, tính tan và các đặc trưng về phổ , ... .
Một đồng phân quay mặt phẳ ng phân cực bên phải với gó c +α gọ i là đồng phâ n
quay phả i (+) hay là đồng phân hữu tuyền (còn gọ i là đồng phân d–
dextrorotatory). Mộ t đồng phân quay mặt phẳng phân cự c bên trá i với gó c -α gọi
là đồng phân quay trái (-) hay là đồ ng phâ n tả tuyền (còn gọ i là đồ ng phân l–
levorotatory).
Nếu trộn nhữ ng lượng bằng nhau của hai chất đối quang (50% đồ ng phân quay
phải và 50% đồng phâ n quay trái) sẽ được một hỗ n hợp khô ng có khả năng quay
mặt phẳng ánh sáng phân cực. Hỗn hợ p đó gọi là hỗn hợp racemic (±).
Ký hiệu R và S (từ tiế ng Latin: rectus – phả i và sinister – trái) là sự thay thế cho
ký hiệ u D và L, liên quan đế n quy ướ c Cahn-Ingold-Prelog, và cũng có thể đượ c


5

áp dụ ng để gọi tên cho cá c phâ n tử có từ hai carbon bấ t đối trở lên [3], [4], [5].
1.1.1. Độ tinh khiết quang học
Độ tinh khiết quang học cho biết một đối quang có bị lẫ n vớ i đối quang kia
không và mứ c độ lẫn là bao nhiê u.

Xác định độ tinh khiết quang họ c là yêu cầu rất quan trọng trong nghiên cứu
tổng hợp hóa học bất đối, đò i hỏ i phương pháp phả i nhạy, đúng và tin cậ y.
Độ tinh khiết quang học có thể đượ c biểu thị ở 3 khá i niệ m [4], [5], [90]:
- Độ tinh khiế t quang học (optical purity) theo góc quay cực, được tính bằng biể u
thứ c:

[α]
[α]

đo

× 100

max

Trong đó: [α]max: gó c quay cực riêng của đố i quang hoà n toàn tinh khiết.
[α]đo : góc quay cực riêng đo đượ c của đối quang cần xác định.
Mối liên quan giữa góc quay cực riêng [α] và nồ ng độ là mố i quan hệ tuyến
tính. Vì vậy, có thể tính độ tinh khiết quang học là phần tră m sự hiện diệ n của
đối quang này so vớ i đối quang kia.
- Độ dôi quang họ c đối quang = độ tinh khiết quang họ c đố i quang (enantiomer
excess, ee) và độ dô i quang học khô ng đối quang = độ tinh khiế t quang họ c
không đối quang (diastereomeric excess, de)

ee = de =

[R] − [S] ×100 = %R − %S
[R] + [S]

Trong đó : [R] và [S] là hà m lượng hiệ n diện của đồng phân tương ứng R và S

trong hỗn hợp racemic.
- Độ tinh khiế t quang họ c theo sắ c ký (chromatography purity), đượ c tính theo
biể u thứ c:

[R] × 100
[R] + [S ]

1.1.2. Các phương pháp xác định độ tinh khiết quang học