Ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc được xem là phương pháp hữu hiệu giúp phân tích và đo lường hiệu quả. Đó là lý do khiến tầm quan trọng của máy đo quang phổ UV-VIS luôn được đề cao. Cùng VCR tìm hiểu chi tiết các phương pháp phân tích cũng như các thông tin liên quan tại đây.

Tìm hiểu chung về máy đo quang phổ UV-VIS

Cùng tìm hiểu chi tiết thông tin về máy đo quang phổ UV-VIS trước khi làm rõ tầm quan trọng của việc ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc.

Máy UV-VIS là gì?

Máy UV-VIS còn được biết đến với tên gọi là máy quang phổ. Đây là thiết bị có cơ chế hoạt động dựa trên những phân tích quang phổ của ánh sáng. Những chùm sáng phức tạp sẽ được máy UV-VIS phân tích thành những chùm sáng đơn sắc. Sau đó tiến hành thu thập các thông tin quan trọng về thành phần, tính chất cũng như trạng thái của những khối vật chất liên quan.

Việc ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc được trở nên phổ biến một phần là vì phương pháp này không yêu cầu quy trình chuẩn bị mẫu quá phức tạp. Trái lại cách thực hiện rất đơn giản và cho ra kết quả chỉ trong thời gian ngắn. Đặc biệt, khi ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc hoàn toàn không gây phá hủy mẫu, tối ưu chi phí và quy trình thực hiện hiệu quả.

Hình ảnh máy quang phổ UV-VIS trong thực tế.
Hình ảnh máy quang phổ UV-VIS trong thực tế.

Phân loại máy UV-VIS

Hiện nay máy UV-VIS được chia thành 2 loại cụ thể như sau:

  • Máy UV-VIS 1 chùm tia có thiết kế đơn giản và mức giá thấp.
  • Máy UV-VIS 2 chùm tia có cấu tạo phức tạp và mức giá cao.

Cấu tạo máy UV-VIS

Cấu tạo máy UV-VIS sẽ bao gồm các thành phần quan trọng không thể thiếu sau đây:

  • Nguồn sáng thường là loại bức xạ đa sắc, được sử dụng để cung cấp bức xạ tương thích với quá trình đo.
  • Bộ phận đơn sắc hóa bao gồm kính lọc, cách tử, khe sáng và lăng kính.
  • Buồng đo thực hiện chức năng hấp thụ quang phổ với vùng tối nằm nơi cuối cùng của đường truyền. Các tia bức xạ đơn sắc được phân tách sẽ đi đến vị trí này.
  • Detecter là bộ phận đảm nhận bức xạ điện tử sau khi bị hấp thụ, sau đó chuyển thành dòng điện.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của UV-VIS có sự liên kết chặt chẽ với nhau.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của UV-VIS có sự liên kết chặt chẽ với nhau.

Nguyên lý hoạt động của US-VIS

Nguyên tử tiến vào trạng thái hơi tự do, thực hiện chiếu một chùm tia sáng gồm những bước sóng xác định sẽ khiến các nguyên tử này hấp thụ lượng bức xạ tương ứng với bức xạ mà chúng có thể phát ra. Lúc này tiếp tục chuyển nguyên tử đến trạng thái kích thích ở mức năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản.

Sau khi trải qua quá trình hấp thụ năng lượng kể trên sẽ tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó. Mỗi giá trị năng lượng đá hấp thu tương ứng với một vạch phổ hấp thụ. Trong đó, vùng phổ UV-VIS chính là vùng nằng ở cận UV cho đến cận IR trong khoảng từ 180 đến 1100nm. Vùng phổ này được thực hiện trong nhiều nghiên cứu và có áp dụng phổ biến về mặt định lượng.

Tầm quan trọng của UV-VIS trong kiểm nghiệm dược phẩm

Tầm quan trọng của UV-VIS được đề cao bởi đây là yếu tố cần thiết trong phân tích dược phẩm:

  • Máy UV-VIS cho phép xác định định lượng thuốc cũng như những tạp chất trong các công thức bào chế dược phẩm. Đồng thời đo nồng độ trong một dải rộng có thể áp dụng trong quy trình phân tích nhiều loại thuốc khác nhau.
  • Có khả năng kiểm tra độ ổn định của mẫu thuốc thử và đánh giá sự phân rã theo thời gian. Thực hiện bằng cách theo dõi những thay đổi trong phổ hấp thụ, độ phân rã và tính động học. Áp dụng trong các quá trình nghiên cứu, hỗ trợ phát triển những công thức bào chế thuốc ổn định.
Ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc ngày càng trở nên thịnh hành và quan trọng.
Ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc ngày càng trở nên thịnh hành và quan trọng.
  • Giúp phát hiện những tạp chất hấp thụ ánh sáng trong dải UV-VIS từ đó nhận biết chính xác định lượng, đảm bảo an toàn và hiệu quả dược phẩm trước khi quyết định lưu hành.
  • Cho phép xác định các bước sóng thích hợp, đường cong chuẩn và những thông số xác nhận quan trọng như tuyến tính, độ chính xác, độ tin cậy để ứng dụng trong việc phát triển và xác nhận phương pháp phân tích cho phân tích thuốc.

Các phương pháp phân tích UV-VIS phổ biến

Ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc được thực hiện thông qua các phương pháp sau:

Phương pháp đường chuẩn

Đồ thị theo hệ tọa độ A – C để đo lường mật độ quang và nồng độ phải được thể hiện bằng đường thẳng đi qua gốc toạ độ. Để lập đồ thị này, tiến hành chọn hệ các dung dịch chất nghiên cứu chính xác theo nồng độ C1, C2, C3,... Cn. Đồng thời xác lập các điều kiện để tạo ra những hợp chất có hiệu ứng hấp thụ bức xạ điện từ ở λmax chọn trước và tiến hành đo mật độ quang tương ứng A1, A2, A3,… An.

Sau khi thiết lập đồ thị hệ tọa độ A-C có thể ứng dụng trong thời gian dài vì đây là tập hợp của các số liệu lặp lặp đi lặp lại. Các loại đồ thị chuẩn có thể lưu trong máy và sử dụng khi làm việc. Trong đó sẽ bao gồm cả những thủ tục của phương pháp đường chuẩn thiết lập thực hiện theo chương trình sẵn có. Hoặc có thể áp dụng cách tính thông qua hằng số K được xác định song song nhờ phép đo có dung dịch với nồng độ biết trước.

Phương pháp thêm chuẩn

Khi thực nghiệm các thủ tục có trong phương pháp đường chuẩn, có thể gặp phải một số hạn chế gây ra sai số lớn ở kết quả. Vậy nên để khắc phục điều đó, phương pháp thêm chuẩn đã được ra đời để quy trình thực nghiệm đảm bảo hiệu quả tối ưu nhất.

Phương pháp thêm chuẩn được nhiều phòng thí nghiệm chọn lựa khi ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc.
Phương pháp thêm chuẩn được nhiều phòng thí nghiệm chọn lựa khi ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc.

Để thực hiện phương pháp thêm chuẩn, cần tiến hành đo mật độ quang Anc của dung dịch chuẩn. Sau đó tiếp tục thêm một lượng dung dịch chuẩn vào dung dịch nghiên cứu ở mức nồng độ Cch chọn trước. Từ đó thu được dung dịch có nồng độ Ccn + Cch và mật độ quang Acn+ch.

Quá trình thực nghiệm của phương pháp này có thể thực hiện theo chương trình với mức độ tự động cao.

Phương pháp đo quang vi sai

Khi tiến hành đo mật độ quang ở các giá trị A lớn có thể gây ra sai số lớn khi xác định nồng độ, nhất là các loại dung dịch có mật độ quang quá lớn. Vậy nên, để ứng dụng phổ uv-vis trong kiểm nghiệm thuốc hiệu quả, các phòng thí nghiệm thường sử dụng phương pháp đo quang vi sai và sử dụng dung dịch so sánh là loại dung dịch có nồng độ biết trước Css.

Ứng dụng của UV-VIS trong ngành dược

Dưới đây là những ứng dụng cụ thể của UV-VIS trong ngành dược hiện nay:

Máy quang phổ UV-VIS đem lại hiệu quả cao khi phân tích và kiểm soát chất lượng thuốc.
Máy quang phổ UV-VIS đem lại hiệu quả cao khi phân tích và kiểm soát chất lượng thuốc.
  • Phát triển các thành phần dược chất (API): UV-VIS được sử dụng như một kỹ thuật phổ biến trong việc phát hiện và phát triển thuốc ban đầu trong các thí nghiệm quét sàng lọc cũng như động học.
  • Định lượng tạp chất: Ứng dụng UV-Vis của UV-VIS trong ngành dược thực hiện tại các chuyên khảo về dược phẩm có khả năng định lượng tạp chất trong thành phần thuốc và sản phẩm thuốc.
  • Kiểm tra độ hòa tan: Từ lâu UV-VIS đã được biết đến là phương pháp phân tích kết quả kiểm tra độ hòa tan của các dạng bào chế rắn đường uống như viên nén được ứng dụng phổ biến nhất.
  • Xác định và định lượng hóa chất: Máy quang phổ UV-Vis có khả năng xác nhận danh tính hóa học và định lượng độ tinh khiết của thuốc cũng như thành phần thuốc bằng các quy trình được nhắc đến cụ thể trong các chuyên khảo dược phẩm.

Máy quang phổ phân tích định tính kiểm tra chất lượng Paracetamol

Đối với người dùng Việt Nam cũng như trên toàn thế giới không còn xa lạ gì với các loại thuốc Paracetamol. Đây là loại thuốc không kê đơn được bày bán phổ biến tại các hiệu thuốc. Không chỉ vậy, bạn có thể bắt gặp Paracetamol trong rất nhiều loại thuốc kê đơn hiện nay. Loại thuốc này được gọi là Tylenol, được biết đến là hoạt chất giảm đau, an toàn khi sử dụng theo đúng chỉ dẫn của bác sĩ. Tuy nhiên, nếu tự ý sử dụng quá liều cấp tính thì Paracetamol có thể gây ra những phản ứng nguy hiểm cho cơ thể và nặng thì dẫn đến tử vong. Đặc biệt độc tính của loại thuốc này chính là nguyên nhân hàng đầu gây ra tình trạng suy gan ở hầu hết người sử dụng tại các nước phương Tây hiện nay.

Để kiểm tra yếu tố định tính của Paracetamol, ứng dụng phổ biến nhất hiện nay là phương pháp phân tích bằng UV-VIS.
Để kiểm tra yếu tố định tính của Paracetamol, ứng dụng phổ biến nhất hiện nay là phương pháp phân tích bằng UV-VIS.

Ứng dụng của UV-VIS trong ngành dược được biết đến phổ biến thông qua phương pháp phân tích định tính để kiểm tra chất lượng Paracetamol. Quy trình phân tích này giúp xác định và đo lường chính xác các thành phần hoạt tính. Từ đó đảm bảo trong thuốc không có các hợp chất không tinh khiết. Không chỉ vậy, kết quả từ các phương pháp quang phổ UV-VIS còn cung cấp dữ liệu giúp kiểm soát chất lượng và tính nhất quán trong công thức sản xuất thuốc. Qua đó đảm bảo liều lượng và phép đo thích hợp được sử dụng trong các ứng dụng thuốc dự kiến.

Máy quang phổ phân tích định tính đảm bảo các phân tử thuốc được hấp thụ hiệu quả trong cơ thể

Ứng dụng của UV-VIS trong ngành dược không chỉ để phân tích định tính các loại thuốc Paracetamol mà còn áp dụng cho rất nhiều loại thuốc khác nhau. Các phương pháp này cho phép các nhà nghiên cứu dược phẩm xác định chính xác các hợp chất hữu cơ và tiến hành so sánh để đảm bảo những phân tử thuốc được cơ thể hấp thụ đúng cách và đúng vị trí. Các phân đoạn nghiên cứu dược phẩm đều phụ thuộc vào máy quang phổ UV-VIS từ công đoạn xác định thành phần hoạt tính đến phân tích protein để đi đến mục tiêu phân tích định tính và công thức thuốc chính xác.

Phân tích định tính là một trong các tiêu chí quan trọng trong kiểm nghiệm thuốc và UV-VIS được biết đến là phương pháp phân tích hiệu quả nhất hiện nay.
Phân tích định tính là một trong các tiêu chí quan trọng trong kiểm nghiệm thuốc và UV-VIS được biết đến là phương pháp phân tích hiệu quả nhất hiện nay.

VCR đã làm rõ các thông tin liên quan đến ứng dụng phổ UV-VIS trong kiểm nghiệm thuốc trong bài viết trên đây. Rất mong những thông tin này là hữu ích và giúp bạn đọc có thể hiểu rõ nguyên lý hoạt động cũng như tác động mạnh mẽ của máy quang phổ trong việc kiểm soát chất lượng thuốc.

Từ khóa: