Tài liệu Nghiên cứu phương pháp phân tích phát hiện nhanh thuốc giả sử dụng các thiết bị phổ Raman

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BÙI VIỆT PHƯƠNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÁT HIỆN NHANH THUỐC GIẢ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ PHỔ RAMAN LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BÙI VIỆT PHƯƠNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÁT HIỆN NHANH THUỐC GIẢ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ PHỔ RAMAN LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: Kiểm nghiệm thuốc và độc chất MÃ SỐ: 60720410 Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Việt Hùng HÀ NỘI 2014 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến: TS. Trần Việt Hùng là người thầy, người anh đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và chia sẻ cho tôi những kinh nghiệm vô cùng quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn Khoa Kiểm Nghiệm Nguyên Liệu đã tạo điều kiện cung cấp cho tôi các tài liệu, thời gian cần thiết để hoàn thành luận văn này. Tôi xin cám ơn Ban giám đốc, các phòng ban, các cán bộ Viện Kiểm Nghiệm Thuốc Trung ương đã giúp đỡ, cung cấp cho tôi những điều kiện cần thiết để hoàn thành luận văn nay. Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên trường đại học Dược Hà Nội – những người đã dạy bảo và trang bị cho tôi những kiến thức khoa học nền tảng suốt những năm học dưới mái trường này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời thân thương nhất đến gia đình, bạn bè, tập thể lớp CH17 đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện luận văn. Hà Nội, ngày 29 tháng 8 năm 2014 Học Viên Bùi Việt Phương MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 4 1.1.Tổng quan về thuốc giả ................................................................................... 4 1.2. Tổng quan về một số thuốc được nghiên cứu trông đề tài...........................6 1.2.1. Ibuprofen………………………………………………………………….7 1.2.2. Sildenafil………………………………………………………………….7 1.2.3. Zidovudin…………………………………………………………………7 1.2.4. Lamivudine………………………………………………………………..8 1.3. Tổng quan về phổ quang học và phương pháp quang phổ Raman ................ 8 1.3.1. Phổ quang học và 1 số phương pháp quang phổ ......................................... 8 1.3.2. Phổ Raman ................................................................................................ 11 1.3.2.1. Lịch sử phát triển………………………………………………….11 1.3.2.2. Nguyên lý cơ bản của quang phổ Raman…………………………13 1.3.2.3. Cấu tạo của máy Raman…………………………………………..16 1.3.2.4. Ưu nhược điểm của phương pháp quang phổ Raman…………….16 1.3.2.5. Một số ứng dụng phương pháp quang phổ Raman trong thực tiễn.21 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………...22 2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................... 22 2.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 24 2.3. Các bước tiến hành thực nghiệm.................................................................. 25 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ..................................................................................... 26 3.1. Công thức bào chế viên nén và viên nang của các hoạt chất dùng trong nghiên cứu ........................................................................................................... 26 3.1.1. Công thức bào chế viên nén và viên nang của hoạt chất Ibuprofen ......... 26 3.1.2. Công thức bào chế viên nén và viên nang của hoạt chất Sildenafil.......... 28 3.1.3. Công thức bào chế viên nén và viên nang của hoạt chất Lamivudin........ 30 3.1.4. Công thức bào chế viên nén và viên nang của hoạt chất Zidovudin ................... 32 3.2. Kiểm tra chất lượng của các mẫu viên nghiên cứu ...................................... 35 3.3. Kết quả đo phổ Raman ................................................................................. 37 3.3.1. Kết quả nghiên cứu trên máy để bàn......................................................... 37 3.3.2. Kết quả nghiên cứu trên máy cầm tay....................................................... 46 3.3.3. Ứng dụng trong thực tế ............................................................................. 50 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN .................................................................................. 52 Kết luận………………………………………… ......... ………………………..54 Đề xuất ................................................................................................................ 54 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tỷ lệ thuốc kém chất lượng qua các năm từ 2009 – 2013 ................... 4 Bảng 1.2: Tỷ lệ thuốc đông dược, dược liệu không đạt chất lượng từ năm 2009 – 2013 ....................................................................................................................... 4 Bảng 1.3: Tỷ lệ thuốc giả qua các năm từ 2009 – 2013........................................ 5 Bảng 2.1. Các chất chuẩn dùng trong nghiên cứu .............................................. 22 Bảng 2.2. Các thông số kỹ thuật của máy quang phổ Raman để bàn ................. 22 Bảng 2.3. Các thông số kỹ thuật của máy quang phổ Raman cầm tay ............... 23 Bảng 3.1: Công thức bào chế viên nén Ibuprofen .............................................. 26 Bảng 3.2. Công thức bào chế viên nang Ibuprofen............................................. 27 Bảng 3.3: Công thức bào chế viên nén Sildenafil ............................................... 28 Bảng 3.4. Công thức bào chế viên nang Sildenafil ............................................. 29 Bảng 3.5: Công thức bào chế viên nén Lamivudin ............................................. 30 Bảng 3.6. Công thức bào chế viên nang Lamivudin ........................................... 32 Bảng 3.7: Công thức bào chế viên nén Zidovudin.............................................. 32 Bảng 3.8. Công thức bào chế viên nang Zidovudin ............................................ 34 Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra chất lượng các mẫu viên được nghiên cứu ............. 35 Bảng 3.10. Kết quả đo phổ Raman của một số mẫu ngoài thị trường ................ 50 Bảng 3.11. Kết quả kiểm tra chất lượng của một số mẫu ngoài thị trường đã được khảo sát bàng máy quang phổ Raman ................................................................. 51 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Ibuprofen .............................................................. 7 Hình 2.2. Công thức cấu tạo của Sildenafil .............................................................. 7 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Zidovudin ............................................................. 8 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Lamivudin ............................................................ 8 Hình 1.5: Các vùng quang phổ.................................................................................. 9 Hình 1.6: Sơ đồ phân chia các phương pháp quang phổ ........................................ 10 Hình 1.7. Các thành phần thu được sau khi cho ánh sáng kích thích đến mẫu ...... 14 Hình 1.8.Tán xạ Raman Stokes và anti-Stokes.m, n, r: các mức năng lượng ........ 15 Hình 1.9. Cấu tạo của máy quang phổ Raman ........................................................ 16 Hình 2.1.Máy quang phổ Raman để bàn được sản xuất bởi hãng Renishaw ......... 23 Hình 2.2. Máy quang phổ Raman cầm tay hãng BW-TEX .................................... 24 Hình 3.1. Phổ Raman chuẩn của Ibuprofen ............................................................ 37 Hình 3.2. Phổ Raman chuẩn của Sildenafil ............................................................ 38 Hình 3.3. Phổ Raman chuẩn của Lamivudin .......................................................... 38 Hình 3.4. Phổ Raman chuẩn của Zidovudin ........................................................... 39 Hình 3.5. Hình ảnh chồng phổ của viên nang CT1 Ibuprofen ................................ 40 Hình 3.6. Hình ảnh chồng phổ của viên nang CT1 Sildenafil ................................ 40 Hình 3.7. Hình ảnh chồng phổ của viên nang CT1 Lamivudin .............................. 41 Hình 3.8. Hình ảnh chồng phổ của viên nang CT1 Zidovudin ............................... 41 Hình 3.9. Phổ Raman của Viên nang Placebo Ibuprofen CT1 ............................... 43 Hình 3.10. Phổ Raman của Viên nang Placebo Sildenafil CT2 ............................. 43 Hình 3.11. Phổ Raman của Viên nang Placebo Lamivudin CT3 ........................... 44 Hình 3.12. Phổ Raman của Viên nang Placebo Zidovudin CT2 ............................ 44 Hình 3.13: Hình ảnh chồng phổ của viên nang Ibuprofen CT2 hàm lượng 50% ... 45 Hình 3.14: Hình ảnh chồng phổ của viên nang Sildenafil CT1 hàm lượng 50% ... 45 Hình 3.15: Hình ảnh chồng phổ của viên nang Lamivudin CT2 hàm lượng 50% . 46 Hình 3.16: Hình ảnh chồng phổ của viên nang Zidovudin CT2 hàm lượng 50% .. 46 Hình 3.17. Phổ Raman chuẩn của Ibuprofen trên máy cầm tay ............................. 47 Hình 3.18. Phổ Raman chuẩn của Sildenafil trên máy cầm tay.............................. 47 Hình 3.19. Phổ Raman chuẩn của Lamivudin trên máy cầm tay............................ 48 Hình 3.20. Phổ Raman chuẩn của Zidovudin trên máy cầm tay ............................ 48 ĐẶT VẤN ĐỀ Thuốc giả, thuốc kém chất lượng đang là một vấn đề không chỉ làm đau đầu các cơ quan chức năng mà còn là mối hiểm họa với nhiều người bệnh. Nguy hiểm hơn, những năm qua thuốc giả đã được bày bán cả ở hiệu thuốc, đi vào cả bệnh viện thông qua đấu thầu. Theo WHO, năm 2006, doanh số bán thuốc giả, thuốc kém chất lượng đạt 45 tỷ Euro, chiếm 10% thị trường dược phẩm thế giới. Ở châu Âu, có khoảng 2,7 triệu thuốc bị thu giữ trong năm 2006, tăng 3,84% so với năm 2005. Những nước như Anh, tỉ lệ thuốc giả, thuốc kém chất lượng chiếm 1% số thuốc lưu hành trên thị trường. Trong khi đó, con số này là 30% ở các nước Mỹ Latin, Đông Nam Á, châu Phi, … Và khoảng 50% số thuốc được bán qua mạng là giả. Châu Á đang được xem là khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi nạn thuốc giả, đặc biệt vùng Đông Nam Á. Ở Việt Nam, tỷ lệ thuốc kém chất lượng chiếm khoảng 2,9% - 3,3%. Năm 2010, Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương tiến hành lấy 32313 mẫu lấy và phát hiện 1008 mẫu lấy không đạt chất lượng (chiếm 3,12%, thấp hơn năm 2009 là 0,21%), trong đó có 159 thuốc nhập khẩu và 849 thuốc sản xuất trong nước. Các loại thuốc giả, thuốc kém chất lượng phần nhiều là thuốc tân dược như: thuốc điều trị sốt rét, thuốc chống lao, thuốc tránh thai hỗn hợp, thuốc chống cúm H5N1, thuốc kháng virus viêm gan và thuốc AIDS; một số thuốc thông thường, tiêu thụ nhiều như: hạ nhiệt giảm đau thông thường, kháng sinh thông thường. Đặc biệt gần đây, thuốc đông y vốn là lĩnh vực được coi là an toàn cũng đã có dấu hiệu bị làm giả. Việc trộn các thuốc tân dược vào đông dược để tăng tác dụng tức thì của thuốc đông dược. Điển hình, các nhóm thuốc tân dược hay được trộn vào thuốc đông dược như nhóm thuốc giảm béo, chống viêm không Steroid, 1 thuốc ức chế PDE – 5, corticoid, thuốc trị tiểu đường, thuốc hạ mỡ máu, thuốc điều trị goute … Các loại thuốc chữa bệnh sốt rét bị làm giả nhiều nhất với tỉ lệ thuốc giả lên tới 51%. Nhiều dược phẩm giả chữa bệnh lao, AIDS, vắc xin viêm màng não cũng được tìm thấy trên thị trường. Ước tính trên thế giới có khoảng từ 10.000 tới 200.000 người, hoặc có thể hơn, đã chết do sử dụng thuốc giả. Theo thống kê của Tổ chức y tế thế giới (WHO), 1/5 trong số 1 triệu người chết vì bệnh sốt rét hàng năm có thể được cứu sống nếu điều trị bằng thuốc thật. Phát hiện thuốc giả ngoài thị trường thường sử dụng minilab nhưng nhược điểm của Minilab là phải xử lý mẫu phức tạp, dụng cụ mang theo cồng kềnh, độc hại vì phải sử dụng hóa chất. Hiện nay các phương pháp phổ sử dụng thiết bị cầm tay, đặc biệt là hồng ngoại gần và Raman đang được phát triển trên thế giới và có vai trò quan trọng trong phát triển thuốc giả. Phương pháp phổ Raman được ghi trong các dược điển tiên tiến như dược điển Mỹ (USP), dược điển châu Âu (EP)…, nhưng trong dược điển Việt Nam thì chưa ghi, và phổ Raman trong kiểm nghiệm thuốc chưa được nghiên cứu ở Việt Nam. Nhằm góp phần nâng cao năng lực kiểm nghiệm thuốc và góp phần thực hiện đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu một số phương pháp phân tích phát hiện nhanh thuốc giả sử dụng các thiết bị phổ hiện đại (Phổ Raman, Phổ hồng ngoại gần chuyển dạng Fourier và phổ nhiễu xạ tia X-XRD)”, chúng tôi thực hiện đề tài: 2 “Nghiên cứu phương pháp phân tích phát hiện nhanh thuốc giả sử dụng các thiết bị phổ Raman” với 2 mục tiêu: 1, Xây dựng quy trình kiểm tra chất lượng thuốc bằng thiết bị quang phổ Raman để bàn và quang phổ Raman cầm tay với các thuốc có chứa các hoạt chất Ibuprofen, Sildenafil, Lamivudin, Zidovudin. 2, Xây dựng được bộ phổ chuẩn và thư viện phổ chuẩn của các chất trên để phục vụ nghiên cứu và kiểm tra chất lượng thuốc trên thị trường. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về thuốc giả Tại điều 2 chương 1 của Luật Dược- năm 2005, quy định rõ: Thuốc kém chất lượng là thuốc không đạt tiêu chuẩn chất lượng đã đăng ký với cơ quan có thẩm quyền. Thuốc giả là sản phẩm được sản xuất dưới dạng thuốc với ý đồ lừa đảo, thuộc một trong những trường hợp sau đây: a) Không có dược chất; b) Có dược chất nhưng không đúng hàm lượng đã đăng ký; c) Có dược chất khác với dược chất ghi trên nhãn; d) Mạo tên, kiểu dáng công nghiệp của thuốc đã đăng ký bảo hộ sở hữu công nghiệp của cơ sở sản xuất khác. Ở Việt Nam, tỷ lệ thuốc kém chất lượng chiếm khoảng 2,5% - 3,3%. Năm 2013, Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương tiến hành lấy 39853 mẫu lấy và phát hiện 1004 mẫu lấy không đạt chất lượng (chiếm 2,52%, thấp hơn năm 2012 là 0,57%), trong đó có 186 thuốc nhập khẩu và 762 thuốc sản xuất trong nước. Bảng 1.1: Tỷ lệ thuốc kém chất lượng qua các năm từ 2009 - 2013 Năm 2009 2010 2011 2012 2013 Tỷ lệ (%) 3,33% 3,12% 2,81% 3,09% 2,52% Nếu tính riêng cho thuốc đông dược, dược liệu thì tỷ lệ này cao hơn nhiều (6,09% 9,6%) Bảng 1.2: Tỷ lệ thuốc đông dược, dược liệu không đạt chất lượng từ năm 2009 2013 Năm Số mẫu lấy Số mẫu không đạt Tỷ lệ mẫu không đạt 2009 5672 518 9,13% 2010 6511 625 9,60% 13 2011 5801 353 6,09% 2012 6345 524 8,26% 2013 8040 576 7,16% Số lượng mẫu giả được phát hiện trong năm 2013 là 8 mẫu, chiếm 0,02% mẫu lấy kiểm tra chất lượng. Bảng 1.3: Tỷ lệ thuốc giả qua các năm từ 2009 - 2013 Năm 2009 2010 2011 2012 2013 Tỷ lệ (%) 0,12% 0,08% 0,09% 0,10% 0,02% Các loại thuốc giả, thuốc kém chất lượng phần nhiều là thuốc tân dược như: thuốc điều trị sốt rét, thuốc chống lao, thuốc tránh thai hỗn hợp, thuốc chống cúm H5N1, thuốc kháng virus viêm gan và thuốc AIDS; một số thuốc thông thường, tiêu thụ nhiều như: hạ nhiệt giảm đau thông thường, kháng sinh thông thường … Đặc biệt gần đây, thuốc đông y vốn là lĩnh vực được coi là an toàn cũng đã có dấu hiệu bị làm giả. Việc trộn các thuốc tân dược vào đông dược để tăng tác dụng tức thì của thuốc đông dược. Nếu thuốc đông dược thành phần có trộn hoạt chất hoá dược (tân dược) nhưng không công bố trên nhãn hoặc tân dược mà ghi nhãn là thuốc đông dược, thực chất là thuốc tân dược thì được coi là thuốc giả. Đây không chỉ là vấn đề riêng của nước ta mà các nước trên thế giới cũng rất quan tâm. Trong những năm gần đây, ở nước ta, cùng với sự phối hợp của các cơ quan công an, thanh tra dược, hệ thống kiểm nghiệm từ Trung ương đến địa phương đã phát hiện nhiều loại thuốc này. Trong số đó, bao gồm cả thuốc có hoặc không có nguồn gốc, thuốc sản xuất trong nước hay nhập từ nước ngoài nhưng nhiều nhất là chưa được cấp số đăng ký. 14 Các thuốc này ngày càng được làm giả một cách khéo léo và tinh vi: ví dụ trộn tân dược vào vỏ nang, lượng trộn được tính theo liều dùng của thuốc,… Điển hình, năm 2010, Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương phát hiện chế phẩm đông dược “Viên Bổ Thận Hà Thành”, là thực phẩm chức năng, dùng để bổ thận tráng dương, tăng cường sinh lý, có trộn trái phép Sildenafil (một chất ức chế men PDE-5, có tác dụng cương dương) có hàm lượng lên tới 98mg/viên. Năm 2011, phát hiện thấy trộn trái phép Sibutramin trong một số thực phẩm chức năng hỗ trợ giảm béo như Lishou, Juji hay phát hiện Dexamethason trong bài thuốc gia truyền bổ tỳ chữa chứng biếng ăn, còi cho trẻ em. Tháng 3 năm 2011, Viện Kiểm nghiệm thuốc TW phối hợp với Quản lý thị trường đã phát hiện thuốc Zinnat giả và gần đây nhất tháng 4 năm 2012, Trung tâm Kiểm nghiệm Dược phẩm - Mỹ phẩm - Thực phẩm Hưng Yên đã phát hiện thuốc tiêm Voltarén® 75mg giả. 1.2. Tổng quan về một số thuốc được nghiên cứu trong đề tài Căn cứ vào tình hình cụ thể của bệnh tật và thị trường thuốc Việt Nam, chúng tôi xin đưa ra một số nhóm thuốc với các hoạt chất cụ thể để nghiên cứu và sau này sẽ mở rộng ra các đối tượng tiếp theo. Trước hết, chúng tôi tập trung đối tượng vào những thuốc được sử dụng rộng rãi như điều trị virus và các kháng sinh phổ rộng hay được các bác sĩ kê đơn. Những thuốc này rất dễ bị làm giả vì những lý do sau: thứ nhất, khi tung ra thị trường nó dễ tiêu thụ, thứ hai, chúng là những thuốc phổ biến hoặc thuốc phục vụ cho các chương trình Quốc gia nên khi bị làm giả thì chúng ảnh hưởng lớn đến sức khỏe cộng đồng, và cuối cùng là do số lượng thuốc điều trị các bệnh này lớn nên chúng dễ trà trộn vào thị trường mà cơ quan quản lý rất khó kiểm soát hết. Vì vậy rất cần các biện pháp phát hiện nhanh để kiểm soát được số lượng lớn thuốc hơn. Cụ thể các hoạt chất và một số tính chất cơ bản của nó như sau: 15 1.2.1. Ibuprofen [1] Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Ibuprofen Tên khoa học: Acid (2RS)-2-[4-(2-Methylpropyl)phenyl]propanoic Công thức: C13H18O2 Phân tử lượng: 206,3 Tính chất: Bột kết tinh màu trắng hay tinh thể không màu. Thực tế không tan trong nước, dễ tan trong aceton, dicloromethan, methanol và ether. Tan trong các dung dịch hydroxyd kiềm loãng và carbonat kiềm. 1.2.2. Sildenafil [32] Hình 2.2. Công thức cấu tạo của Sildenafil Tên khoa học: 1-[4-ethoxy-3-(6,7-dihydro-1-methyl-7-oxo-3-propyl-1H- pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl)phenylsulfonyl]-4-methylpiperazine Công thức phân tử: C22H30N6O4S Phân tử lượng: 474,6 16 Tính chất: Bột kết tinh màu trắng đến xám nhạt, không mùi, vị đắng, không tan trong nước và ethanol. 1.2.3. Zidovudin [32] Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Zidovudin Tên khoa học: 1-[(2R,4S,5S)-4-azido-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-5- methylpyrimidine-2,4-dion Công thức: C10H13N5O4 Phân tử lượng: 267,2 Tính chất: Bột trắng hoặc ánh nâu. Hơi tan trong nước, tan trong ethanol. Điểm chảy khoảng 124oC. 1.2.4. Lamivudine [32] Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Lamivudin Tên khoa học: 4-Amino-1-[(2R,5S)-2-(hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5yl]pyrimidin-2(1H)-one. 17 Công thức: C18H11N3O3S Phân tử lượng: 229,3 Tính chất: Bột kết tinh màu trắng hoặc gần như trắng, tan trong nước 1.3. Tổng quan về phổ quang học và phương pháp quang phổ Raman 1.3.1. Phổ quang học và 1 số phương pháp quang phổ Ngày nay phương pháp quang học nói chung và phương pháp phân tích quang phổ nói riêng đang đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong ngành kiểm nghiệm thuốc. Các phương pháp phân tích quang học dựa trên việc nghiên cứu sự tương tác của bức xạ ánh sáng trên chất khảo sát hoặc sự phát ra các bức xạ ánh sáng dưới một tác động hóa lý nào đó. Vùng phổ quang học giới hạn từ vùng hồng ngoại xa đến vùng sóng cực ngắn của tia Rơn ghen. Cụ thể là: Hình 1.5: Các vùng quang phổ Và trong phân tích thì người ta phân thành 2 loại chính: quang phổ hấp thụ nguyên tử và quang phổ hấp thụ phân tử: 18 Hình 1.6: Sơ đồ phân chia các phương pháp quang phổ Các phương pháp phân tích quang học đang được sử dụng là: - Phương pháp quang phổ hấp thụ UV-VIS ( phương pháp đo quang). Dựa trên khả năng hấp thụ chọn lọc các bức xạ rọi vào dung dịch chất nghiên cứu, độ hấp thụ này phụ thuộc vào nồng độ chất tan. -Phương pháp quang phổ hấp thụ IR (quang phổ hồng ngoại). Khi phân tử chất nghiên cứu bị chiếu tia hồng ngoại, các nhóm nguyên tử của nó sẽ hấp thụ năng lượng và thay đổi trạng thái dao động, tạo nên một đỉnh hấp thụ đặc trưng trên phổ IR, bước sóng xuất hiện đỉnh và tập hợp các đỉnh là cơ sở của việc định tính. - Phương pháp quang phổ huỳnh quang. Dựa trên khả năng phát ra các bức xạ nhìn thấy có bước sóng xác định và có cường độ phụ thuộc vào hàm lượng của chất nghiên cứu, khi nó bị một chùm tia tử ngoại chiếu vào. 19 - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Dựa trên khả năng hấp thụ các bức xạ đặc trưng chiếu vào khi chất nghiên cứu đã được nguyên tử hóa trong ngọn lửa hoặc trong lò. Dựa vào phần năng lượng bức xạ bị hấp thụ có thể định lượng được các nguyên tố. - Phương pháp đo độ phân cực. Dựa trên sự đo góc quay của mặt phẳng ánh sáng phân cực đi qua dung dịch nghiên cứu. - Phương pháp đo độ khúc xạ Dựa trên sự đo chiết suất (góc khúc xạ) của ánh sáng đi qua chất nghiên cứu. Ngoài ra còn các phương pháp phân tích quang học khác như đo độ đục, đo quang ngọn lửa, đo phổ phát xạ nguyên tử, đo phổ phát xạ Plasma… Các phương pháp này có độ chính xác cao nhưng do thiết bị và máy móc cồng kềnh nên chúng chỉ được lắp đặt tại các phòng thí nghiệm, bên cạnh đó công tác chuẩn bị mẫu lại tốn thời gian và các thủ tục hành chính rất phức tạp từ lúc lấy mẫu cho đến lúc có kết quả. Khoa học và công nghệ phát triển, cùng với sự phát triển của công nghệ Nano, các thiết bị phân tích ngày càng được thu nhỏ lại và có những thiết bị cầm tay cùng với một số kỹ thuật, phương pháp phân tích tích hợp trong nó để có thể mang đi lại dễ dàng đồng thời cho kết quả nhanh và tương đối chính xác. Các phương pháp phổ Hồng ngoại gần chuyển hóa Fourier, phương pháp Quang phổ Raman, và phương pháp Nhiễu xạ tia X-XRD đã, đang và sẽ rất có triển vọng giúp chúng ta phát triển các thiết bị trên và chắc chắn trong tương lai nó sẽ là những phương tiện đắc lực để giúp cho việc kiểm soát chất lượng thuốc tốt hơn. 1.3.2. Phổ Raman 20 1.3.2.6. Lịch sử phát triển Năm 1928, chỉ với các thiết bị đo đạc thô sơ, sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn kích thích, kính hiển vi làm bộ phận hội tụ ánh sáng tán xạ, “detector” bằng mắt thường, Chandrasekhra Venkata Raman đã phát hiện ra một hiệu ứng tán xạ ánh sáng yếu, hiệu ứng này sau đó được đặt theo tên ông, hiệu ứng Raman. Với điều kiện thiếu thốn như thế, sự phát hiện ra một hiện tượng yếu như tán xạ Raman là một thành quả rất đáng khâm phục và nó đã giúp ông đạt được giải Nobel vật lý năm 1930. [24] Theo thời gian, những bước cải tiến trong các bộ phận của thiết bị đo đạc tán xạ Raman đã diễn ra. Những nghiên cứu đầu tiên được tập trung vào sự phát triển nguồn ánh sáng kích thích. Các loại đèn từ các nguyên tố khác nhau đã được phát triển (như heli, chì, kẽm) nhưng không đạt yêu cầu bởi vì cường độ ánh sáng tán xạ thu được vẫn rất yếu. Nhiều năm sau đó, người ta nghiên cứu áp dụng và phát triển nguồn kích thích bằng đèn thủy ngân, nhưng nó vẫn không mang lại hiệu quả như mong muốn. Cho tới tận năm 1962, đã có bước ngoặt lớn trong công nghệ Raman, đó là người ta đã đưa laser vào làm nguồn kích thích cho tán xạ Raman. Các loại nguồn Laser sử dụng phổ biến thời đó chủ yếu là laser thuộc vùng UV-VIS như Laser Ar+(351,1-514,5nm); Kr(337,4-674,4nm) và cho đến gần đây các nguồn laser IR và NIR được đưa vào sử dụng làm hạn chế rất nhiều hiện tượng huỳnh quang (một hiện tượng tác động mạnh đến việc thu phổ Raman).[16] Nhưng vẫn có nhiều hạn chế khiến cho quang phổ Raman phát triển tương đối chậm. Đầu tiên là khó khăn trong việc điều khiển hoàn hảo hệ thống quang học. Thứ hai là huỳnh quang trong chất mẫu ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát hiện Raman. Thứ ba, tán xạ Raman là tán xạ yếu, tản mát, muốn ghi được chính xác phổ của nó thì cần phải chiếu xạ laser kích thích trong một thời gian dài, điều này dẫn đến sự phân hủy và biến tính của mẫu. Vậy nên, mặc dù bản chất là một phương 21