BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYỀN NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH TỔNG HỢP NGUYÊN LIỆU MESNA VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ THUỐC TIÊM LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BỘ Y TẾ ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYỀN NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH TỔNG HỢP NGUYÊN LIỆU MESNA VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ THUỐC TIÊM LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM & BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 62720402 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đình Luyện PGS.TS Nguyễn Văn Hân HÀ NỘI, NĂM 2019 Lời cam đoan Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác NCS Đào Nguyệt Sương Huyền i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Đình Luyện PGS.TS Nguyễn Văn Hân, người Thầy nhiệt tình hướng dẫn, hết lịng giúp đỡ, dìu dắt, bảo, động viên, khích lệ để tơi có động lực hồn thành luận án Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Văn Hải, ThS Nguyễn Văn Giang, ThS Trần Thúy Hạnh dành quan tâm đặc biệt, hỗ trợ tối đa cho tơi q trình nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn PGS.TS Từ Minh Kng, PGS.TS Nguyễn Văn Long, PGS.TS Nguyễn Ngọc Chiến, PGS.TS Nguyễn Đăng Hịa dành cho tơi gợi ý q báu q trình thực luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn tồn thể Thầy, Cơ giáo, đồng nghiệp Bộ môn Công nghiệp Dược, Phịng Khảo thí Kiểm định chất lượng - Trường Đại học Dược Hà Nội ủng hộ động viên tơi suốt q trình nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến giúp đỡ, cộng tác Thầy cô, anh chị Quý quan: Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam, Khoa hóa học - Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Công nghệ dược phẩm quốc gia Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học, Phòng Tổ chức Cán bộ, Phòng chức năng, Bộ môn chuyên ngành Công nghệ Dược phẩm Bào chế thuốc - Trường Đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn GS.TS Nguyễn Thanh Bình, PGS.TS Nguyễn Thị Song Hà tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn học viên cao học, hệ sinh viên dược K65, K66, K67, K68 làm việc để hoàn thành kết luận án Cuối cùng, xin cảm ơn chồng, hai tôi, bố mẹ, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ suốt năm qua NCS Đào Nguyệt Sương Huyền ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH xiii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ xiv ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mesna 1.1.1 Nguồn gốc tính chất lý hóa 1.1.2 Các phương pháp định lượng mesna 1.1.3 Đặc điểm dược lý 10 1.2 Các phương pháp tổng hợp mesna 14 1.2.1 Tổng hợp nguyên liệu natri 2-halogenoethansulfonat 14 1.2.2 Tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 18 1.2.3 Tổng hợp mesna qua trung gian thioester 20 1.2.4 Tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat 22 1.2.5 Một số phương pháp khác 25 1.3 Một số q trình tạo nhóm thiol 26 1.3.1 Tổng hợp nhóm thiol từ trithiocarbonat 26 1.3.2 Tổng hợp nhóm thiol từ muối Bunte 27 1.3.3 Tổng hợp nhóm thiol từ muối thiouroni 28 1.3.4 Tổng hợp nhóm thiol từ thioester 28 1.3.5 Một số phương pháp khác 29 1.4 Phân tích lựa chọn phương pháp tổng hợp mesna 31 1.5 Tổng quan bào chế mesna 32 1.5.1 Một số biện pháp chống oxy hóa thuốc tiêm dược chất có chứa nhóm thiol 32 1.5.2 Một số nghiên cứu dạng bào chế độ ổn định mesna 35 Chương NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất thuốc thử 38 2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 39 2.3 Nội dung nghiên cứu 41 iii 2.3.1 Tổng hợp hóa học 41 2.3.2 Bào chế dung dịch tiêm mesna 41 2.4 Phương pháp nghiên cứu 42 2.4.1 Phương pháp tổng hợp xác định cấu trúc mesna 42 2.4.2 Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu mesna 44 2.4.3 Phương pháp thử độc tính cấp nguyên liệu mesna 45 2.4.4 Phương pháp bào chế 46 2.4.5 Phương pháp đánh giá chất lượng dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml 47 2.4.6 Phương pháp đánh giá độ ổn định 50 2.4.7 Phương pháp xử lý số liệu, kết nghiên cứu 50 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 51 3.1 Tổng hợp tinh chế mesna qui mơ phịng thí nghiệm 51 3.1.1 Tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 51 3.1.2 Tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 54 3.1.3 Tổng hợp mesna qua trung gian thioester 62 3.1.4 Tổng hợp mesna qua trung gian muối Bunte 67 3.1.5 Tổng hợp mesna qua trung gian trithiocarbonat 73 3.1.6 So sánh phương pháp tổng hợp mesna 83 3.1.7 Tinh chế mesna đạt tiêu chuẩn hàm lượng theo BP 2015 85 3.2 Xây dựng qui trình tổng hợp tinh chế mesna qui mô 100 g/mẻ 87 3.2.1 Tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 87 3.2.2 Qui trình tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni qui mô 100 g/mẻ 88 3.2.3 Qui trình tổng hợp tinh chế mesna qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô 100g/mẻ 91 3.3 Triển khai qui trình tổng hợp mesna qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô 200 g/mẻ đạt tiêu chuẩn BP 2015 94 3.4 Đánh giá độ ổn định nguyên liệu mesna 97 3.4.1 Khảo sát điều kiện bảo quản nguyên liệu mesna 97 3.4.2 Đánh giá độ ổn định xác định tuổi thọ nguyên liệu mesna 97 3.5 Đánh giá độc tính cấp mesna 100 3.6 Xây dựng phương pháp định lượng mesna HPLC 101 3.7 Nghiên cứu bào chế dung dịch tiêm mesna 100mg/ml 102 iv 3.7.1 Khảo sát ảnh hưởng số yếu tố công thức đến độ ổn định hóa lý dung dịch tiêm mesna 102 3.7.2 Cơng thức qui trình bào chế dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml 107 3.7.3 Đề xuất tiêu chuẩn chất lượng dung dịch tiêm mesna 108 3.7.4 Đánh giá độ ổn định dung dịch tiêm mesna 111 Chương BÀN LUẬN 115 4.1 Phương pháp tổng hợp mesna 115 4.1.1 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 115 4.1.2 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 117 4.1.3 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian thioester 120 4.1.4 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối Bunte 123 4.1.5 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian alkyl trithiocarbonat 126 4.2 Tinh chế nguyên liệu mesna đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh 132 4.3 Cấu trúc chất tổng hợp 133 4.3.1 Cấu trúc natri 2-cloroethansulfonat 134 4.3.2 Cấu trúc chất trung gian theo đường muối thiouroni 134 4.3.3 Cấu trúc chất trung gian theo đường thioester 136 4.3.4 Cấu trúc chất trung gian theo đường muối Bunte 136 4.3.5 Cấu trúc chất trung gian theo đường trithiocarbonat 138 4.3.6 Cấu trúc mesna 140 4.4 Nâng cấp qui mô tổng hợp mesna 142 4.4.1 Về lựa chọn nguyên liệu 1,2-dicloroethan 142 4.4.2 Về nâng cấp qui mô tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ 1,2dicloroethan 143 4.4.3 Về lựa chọn đường tổng hợp mesna để nâng cấp qui mô 144 4.5 Độ ổn định độc tính nguyên liệu mesna 146 4.5.1 Độ ổn định nguyên liệu mesna 146 4.5.2 Độc tính cấp nguyên liệu mesna 146 4.6 Dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml 147 4.6.1 Về phương pháp định lượng mesna 147 4.6.2 Về xây dựng công thức phương pháp bào chế dung dịch tiêm mesna 149 4.6.3 Về đề xuất TCCS theo dõi độ ổn định dung dịch tiêm 151 4.7 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án 153 v KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 155 KẾT LUẬN 155 ĐỀ XUẤT 156 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu, chữ viết tắt 13 C-NMR H-NMR 10 AR BP CYP δ dd DĐVN DMSO đvC 11 EP 12 ESI-MS 13 g 14 HPLC 15 ICH 16 IR 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 IFM l M ml ppm ppb Rf RSD SD SKLM Spic Chú thích Phổ cộng hưởng từ carbon 13 (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) Thuốc thử phân tích (Analytical reagent) Dược điển Anh (The British Pharmacopoeia) Cyclophosphamid Độ dịch chuyển hóa học (ppm) Dung dịch Dược điển Việt Nam Dimethyl sulfoxid Đơn vị carbon Dược điển Châu Âu (The European Pharmacopoeia) Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electrospray Ionization Mass Spectrometry) Gam Sắc ký lỏng hiệu cao (High performance liquid chromatography) Hội nghị hòa hợp quốc tế (International Conference on Harmonisation) Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) Ifosfamid Lít Khối lượng phân tử Mililít Phần triệu Phần tỉ Hệ số lưu giữ (Retention factor) Độ lệch chuẩn tương đối (Relative standard deviation) Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) Sắc ký lớp mỏng Diện tích pic vii TT 28 29 30 31 32 33 34 Ký hiệu, chữ viết tắt t°nc t°pư tR TB TLTK ν̅max USP Chú thích Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ phản ứng Thời gian lưu Trung bình Tài liệu tham khảo Số sóng cực đại (cm-1) Dược điển Mỹ (The United States Pharmacopeia) viii ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BỘ Y TẾ ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYỀN NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH TỔNG HỢP NGUYÊN LIỆU MESNA VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ THUỐC TIÊM LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC... tiến hành nhằm xây dựng phương pháp tổng hợp mới, cải tiến qui trình tổng hợp cũ để thu nguyên liệu mesna ứng dụng bào chế thuốc tiêm Các mục tiêu luận án sau: Thiết kế phương pháp tổng hợp mesna. .. điều trị mesna chưa nghiên cứu sản xuất nước Do vậy, vấn đề nghiên cứu cải tiến qui trình tổng hợp cơng bố giới tìm kiếm phương pháp tổng hợp mesna hướng đến sản xuất nguyên liệu bào chế thành