Xây dựng phương pháp xác định cefadroxil và cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ.doc

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
BỘYTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGỌ THỊ THU PHƯƠNG
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
CEFADROXIL VÀ CEFOTAXIM
TRONG NƯỚC BẰNG SẮC KÝ LỎNG
KHỐI PHỔ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2015

BỘYTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGỌ THỊ THU PHƯƠNG
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
CEFADROXIL VÀ CEFOTAXIM
TRONG NƯỚC BẰNG SẮC KÝ LỎNG
KHỐI PHỔ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
DS: Lê Xuân Kỳ
DS: Dương Thị Vân
Nơi thực hiện:
Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia
HÀ NỘI - 2015

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của
các thầy cô giáo, các anh chị trong Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia, Bộ môn
Vật lý – Hóa Lý, Bộ môn Hóa phân tích và Độc chất – Trường Đại học Dược Hà Nội,
cùng bạn bè và gia đình. Sự giúp đỡ quý giá đó là động lực giúp em có thể hoàn
thành tốt khóa luận của mình.
Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn DS. Lê Xuân Kỳ, người đã tận tình
hướng dẫn, đóng góp ý kiến quý báu và tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn DS. Dương Thị Vân, DS. Nguyễn Thị Hạnh đã
nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ và hỗ trợ em hoàn thành khóa luận.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Kiều Anh, người
đã tận tình chỉ bảo, đóng góp ý kiến quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện đề
tài và viết khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Hóa
phân tích và Độc chất, Bộ môn Vật lý – Hóa lý – Trường Đại học Dược Hà Nội, Viện
Công nghệ Dược phẩm Quốc gia đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn chia sẻ, động
viên em hoàn thành khóa luận.
Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Ngọ Thị Thu Phương

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 2
1.1. Công thức cấu tạo chung của các kháng sinh β- lactam .................................. 2
1.1.1. Kháng sinh Penicillin ................................................................................. 2
1.1.2. Kháng sinh Cephalosporin .......................................................................... 2
1.2. Tổng quan về các đối tượng nghiên cứu ......................................................... 3
1.2.1. Cefotaxim natri .......................................................................................... 3
1.2.2. Cefadroxil monohydrat ............................................................................... 4
1.3. Tổng quan về phương pháp nghiên cứu ......................................................... 6
1.3.1. Chiết pha rắn (SPE - solid phase extraction) ............................................... 6
1.3.2. Tổng quan về phương pháp sắc ký lỏng khối phổ: ...................................... 7
1.4. Một số nghiên cứu về dư lượng thuốc kháng sinh có trong nước ở Việt Nam
và trên thế giới ....................................................................................................... 14
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 16
2.1. Đối tượng và phương tiện nghiên cứu .......................................................... 16
2.1.1. Hoá chất - chất chuẩn ............................................................................... 16
2.1.2. Máy móc - trang thiết bị ........................................................................... 16

2.1.3. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................... 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................17
2.2.1. Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng kháng sinh trong nước thải
bằng LC - MS/MS.......................................................................................................17
2.2.2. Thẩm định quy trình phân tích đã xây dựng..................................................18
2.3. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................20
Chương 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.......................................21
3.1. Xây dựng điều kiện phân tích các chất bằng LC-MS/MS.................................21
3.1.1. Khảo sát các điều kiện khối phổ....................................................................21
3.1.2. Khảo sát các điều kiện sắc ký lỏng hiệu nâng cao.........................................24
3.2. Thẩm định phương pháp .................................................................................................. 32
3.2.1. Độ thích hợp hệ thống .................................................................................................. 32
3.2.2. Độ đặc hiệu của phương pháp .......................................................................33
3.2.3. Độ tuyến tính, đường chuẩn ..........................................................................35
3.2.4. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)................................36
3.2.5. Độ đúng, độ chính xác của phương pháp ......................................................38
3.3. Bàn luận.............................................................................................................40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt
ACN Acetonitril Acetontril
C18 Octadecyl carbon chain Gốc octadecyl
ESI Electrospray ionization Ion hóa bằng phun sương điện
HPLC High perform liquid chromatography Sắc ký lỏng hiệu nâng cao
IS Internal standard Chuẩn nội
LC - MS/MS High perform liquid chromatography – Sắc ký lỏng ghép khối phổ
Tandem Mass Spectrometry hai lần
LOD Limit of Detection Giới hạn phát hiện
LOQ Limit of Quantitation Giới hạn định lượng
MeOH Methanol Methanol
MS Mass Spectrometry Khối phổ
R(%) Recovery Hiệu suất thu hồi
RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối
SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn
SPE Dispersive Solid Phase Extraction Chiết pha rắn
Spic Area under the peak Diện tích pic
tR Retention time Thời gian lưu

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các nguyên liệu nghiên cứu........................................................................16
Bảng 3.1. Điều kiện phân mảnh của các kháng sinh...................................................21
Bảng 3.2. Kết quả lựa chọn ion mẹ.............................................................................23
Bảng 3.3. Các hệ pha động đã khảo sát.......................................................................26
Bảng 3.4. Điều kiện chạy sắc ký lỏng khối phổ..........................................................31
Bảng 3.5. Bảng khảo sát độ thích hợp hệ thống..........................................................32
Bảng 3.6. Nồng độ dung dịch chuẩn gốc ....................................................................35
Bảng 3.7. Khảo sát độ tuyến tính của dung dịch chất phân tích .................................35
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp....................................................... 39

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Công thức chung của Penicillin [10].............................................................2
Hình 1.2. Công thức chung của Cephalosporin [10].....................................................2
Hình 1.3. Cấu trúc phân tử của Cefotaxim natri [5]......................................................3
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử Cefadroxil monohydrate [5] ..............................................5
Hình 1.5. Cấu tạo thiết bị khối phổ ...............................................................................9
Hình 3.1. Phổ khối của Cefotaxim ở điều kiện định lượng (Fragmentor:130V,
CE:17V) ......................................................................................................................22
Hình 3.2. Phổ khối của Cefadroxil ở điều kiện định lượng (Fragmentor:130V,
CE:13V)............................................................................................................................................ 22
Hình 3.3. Phổ khối của Trimethoprim 13C3 ở điều kiện đã chọn (Fragmentor:154V,
CE:21V) ......................................................................................................................22
Hình 3.4. Sắc ký đồ pha động 1 ..................................................................................25
Hình 3.7. Sắc ký đồ tại tốc độ dòng 0,2 ml/phút.........................................................27
Hình 3.10. Thể tích tiêm 1 µl......................................................................................29

Hình 3.13. Sắc ký đồ mẫu trắng................................................................................................. 33
Hình 3.14. Sắc ký đồ dung dịch chuẩn........................................................................34
Hình 3.15. Sắc ký đồ dung dịch thêm chuẩn...............................................................34
Hình 3.16. Đường chuẩn dung dịch Cefotaxim và Cefadroxil ...................................36
Hình 3.17. Sắc ký đồ tại giới hạn phát hiện của Cefotaxim........................................37
Hình 3.18. Sắc ký đồ tại giới hạn định lượng của Cefadroxil.....................................37

1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Kháng kháng sinh luôn là vấn đề được nhiều người quan tâm và cũng là thực
trạng mà xã hội hiện nay đang phải đối mặt. Trong khi các kháng sinh mới ra đời
ngày càng ít, thì việc kháng các kháng sinh phổ rộng, tác dụng mạnh như quinolon,
các cephalosporin thế hệ mới ngày càng phổ biến và đe dọa sức khỏe con người. Một
trong những nguyên nhân gây ra tình trạng kháng kháng sinh là sự tồn dư của kháng
sinh và các chất chuyển hóa của chúng trong môi trường. Vì chỉ một lượng rất nhỏ
kháng sinh có mặt trong môi trường sống cũng giúp vi khuẩn sinh ra những gen
kháng thuốc. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng sự tồn tại của các kháng sinh và sự
kháng kháng sinh trong môi trường nước đã trở nên phổ biến [7], [20], [30].
Cùng với việc kiểm soát sử dụng kháng sinh hợp lý, vấn đề kiểm soát nồng độ
kháng sinh thải ra môi trường tại các cơ sở sản xuất dược phẩm cũng cần được quan
tâm. Kháng sinh nhóm β-lactam là nhóm kháng sinh rất đa dạng và có phổ kháng
khuẩn rộng. Hiện nay, nhiều nhà máy, xí nghiệp dược đang sản xuất nhóm kháng
sinh này với các dạng bào chế khác nhau. Tuy nhiên, việc kiểm soát sự tồn dư kháng
sinh nhóm β-lactam trong nước thải ở các cơ sở sản xuất này vẫn chưa được quan tâm
đúng mức. Tới thời điểm hiện nay, ở Việt Nam mới có một số nghiên cứu xác định
dư lượng một số kháng sinh trong nước thải bệnh viện và nước thải từ cơ sở sản xuất
dược. [4], [11], [14].
Phương pháp xác định dư lượng kháng sinh hay sử dụng là HPLC với detector
khác nhau như UV-VIS, FLD, nhưng dùng nhiều nhất là LC-MS/MS. Để có thể ứng
dụng phân tích mẫu thực, phương pháp phân tích cần được xây dựng và thẩm định.
Do đó chúng tôi tiến hành bước đầu đề tài: “Xây dựng phương pháp
xác định Cefadroxil và Cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ” với các
mục tiêu:
1. Khảo sát và lựa chọn điều kiện phân tích (điều kiện sắc ký, điều kiện MS)
để xác định Cefotaxim và Cefadroxil trong nước bằng LC-MS/MS.
2. Thẩm định phương pháp định lượng Cefotaxim và Cefadroxil trong nước.

2
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Công thức cấu tạo chung của các kháng sinh β- lactam Kháng
sinh β-lactam gồm 2 nhóm lớn là Penicillin và Cephalosporin.
1.1.1. Kháng sinh Penicillin
Hình 1.1. Công thức chung của Penicillin [10]
Penicillin là dẫn chất acyl hóa của acid 6-amino penicillanic (A6AP), cacbon
bất đối C(2) có cấu hình S, trong khi C(5), C(6) đều có cấu hình R. Cấu hình này đóng
vai trò quan trọng cho hoạt tính của các Penicillin.
1.1.2. Kháng sinh Cephalosporin
R 1
R 2 H
S
H
N H H
O
N
R 3
O
H O O
Hình 1.2. Công thức chung của Cephalosporin [10]
Cephalosporin là dẫn chất
(A7AC), dạng cấu trúc 3
-cephem,
để hợp chất có tác dụng sinh học.
acyl hóa của acid 7-aminocephalosporanic
3
mới đủ liên hợp điện tử với vòng β –lactam
Trong A7AC, các carbon bất đối C(6) và C(7) đều có cấu hình R, và hầu như là
nguyên nhân làm cho các Cephalosporin có tính hữu tuyền khá mạnh.

3
1.2. Tổng quan về các đối tượng nghiên cứu
1.2.1. Cefotaxim natri [5], [6], [10], [17], [21]
 Cấu trúc phân tử:
Hình 1.3. Cấu trúc phân tử của Cefotaxim natri [5]
 Danh pháp quốc tế: (6R,7R)-3-[(acetyloxy)methyl]-7-[[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-
yl)-2-(methoxyimino)acetyl]amino]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-
carboxylat natri [5].

 Công thức phân tử: C16H16N5 NaO7S2

 Khối lượng phân tử: 477,4g/mol

 Tính chất vật lý:

- Cefotaxim hay được sử dụng dưới dạng muối natri.
- Dạng bột trắng hoặc hơi vàng, hút ẩm.
- Dễ tan trong nước, hơi tan trong methanol, thực tế không tan trong ether.
 Tác dụng điều trị [6]:
Cefotaxim là kháng sinh nhóm cephalosporin thế hệ 3, có phổ kháng khuẩn
rộng.
Điều trị các bệnh nhiễm khuẩn nặng và nguy kịch do vi khuẩn nhạy cảm với
cefotaxim, bao gồm áp xe não, nhiễm khuẩn huyết, viêm màng trong tim, viêm màng
não (trừ viêm màng não do Listeria monocytogenes), viêm phổi, bệnh lậu, bệnh
thương hàn, điều trị tập trung, nhiễm khuẩn nặng trong ổ bụng (phối hợp với
metronidazol) và dự phòng nhiễm khuẩn sau mổ tuyến tiền liệt kể cả mổ nội soi, mổ
lấy thai.
 Dạng bào chế:

4
- Lọ 0,5 g; 1 g; 2 g bột thuốc, kèm ống dung môi để pha.
- Lọ thuốc nước để tiêm tương ứng với 250 mg, 500 mg và 1 g cefotaxim.
 Một số nghiên cứu định lượng Cefotaxim:

- Trong Dược điển Việt Nam IV, phương pháp HPLC được dùng để định lượng
chế phẩm chứa cefotaxim với các điều kiện như sau [5]:
+ Pha động: Hòa tan 3,5 g kali dihydrophosphat (TT) và 11,6 g dinatri
hydrophosphat (TT) trong 1000 ml nước pH 7,0 và thêm 180 ml methanol (TT).
+ Điều kiện sắc ký:
Cột (0,25 mm x 4,6 mm) được nhồi octadecylsilyl silica gel dành cho sắc ký
(5 mm).
Detector quang phổ tử ngoại đặt ở bước sóng 235 nm.
Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút.
Thể tích tiêm: 10 ml
- Nghiên cứu của Từ Bình Minh và cộng sự (2009) đã xây dựng phương pháp
và đánh giá dư lượng của 4 nhóm kháng sinh, trong đó gồm 3 kháng sinh β-lactam:
Amoxicilin, Cephalexin và Cefotaxim. Nghiên cứu đã xử lý mẫu bằng kỹ thuật chiết
pha rắn và xác định dư lượng kháng sinh bằng LC - MS/MS. Nhóm tác giả đã xây
dựng được phương pháp với LOD của các kháng sinh β-lactam từ 0,7 - 20 ng/L.
Phương pháp này đã được sử dụng để đánh giá sự có mặt của các kháng sinh này
trong các mẫu nước từ một số nhà máy xử lý nước sông và nước biển tại Hồng Kông
[25].
- Nghiên cứu của tổ chức bảo vệ môi trường (EPA) Method 1694 (2007) về xác
định dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân (PPCPs) trong môi trường mẫu
bằng LC-MS/MS trong đó có kháng sinh Cefotaxim. Phương pháp này được phát
triển để phân tích trong dung dịch nước, môi trường rắn và dịch sinh học [28].
1.2.2. Cefadroxil monohydrat [5], [6], [21].
 Cấu trúc phân tử:

5
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử Cefadroxil monohydrate [5]
 Danh pháp quốc tế: acid (6R,7R)-7-[[(2R)-2-amino-2-(4-
hydroxyphenyl)acetyl]amino]-3-methyl-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-
en-2-carboxylic monohydrat
 Công thức phân tử: C16H17N3O5S. H2O

 Khối lượng phân tử: 381,4g/mol

 Tính chất vật lý:

- Bột màu trắng hoặc gần trắng
- Khó tan trong nước, rất khó tan trong ethanol 96%.
 Tác dụng điều trị [6]:
Cefadroxil là kháng sinh nhóm Cephalosporin thế hệ I, dùng theo đường uống
có phổ tác dụng rộng, được chỉ định trong điều trị các nhiễm khuẩn thể nhẹ và trung
bình do các vi khuẩn nhạy cảm:
- Nhiễm khuẩn đường tiết niệu: Viêm thận - bể thận cấp và mạn tính, viêm bàng
quang, viêm niệu đạo, nhiễm khuẩn phụ khoa.
- Nhiễm khuẩn đường hô hấp: Viêm amidan, viêm họng, viêm phế quản - phổi
và viêm phổi thùy, viêm phế quản cấp và mạn tính, áp xe phổi, viêm mủ màng phổi,
viêm màng phổi, viêm xoang, viêm thanh quản, viêm tai giữa.
- Nhiễm khuẩn da và mô mềm: Viêm hạch bạch huyết, áp xe, viêm tế bào, loét
do nằm lâu, viêm vú, bệnh nhọt, viêm quầng.
- Các nhiễm khuẩn khác: Viêm xương tủy, viêm khớp nhiễm khuẩn.

6
Với những trường hợp nhiễm khuẩn do vi khuẩn Gram dương, Penicilin vẫn là
thuốc ưu tiên được chọn, các kháng sinh Cephalosporin thế hệ 1 chỉ là thuốc được
chọn thứ hai để sử dụng
 Dạng bào chế:
Nang 500 mg; viên nén 1 g; dịch treo 125, 250 và 500 mg/5 ml.
 Một số nghiên cứu định lượng Cefadroxil:

- Trong Dược điển Việt Nam IV, sử dụng phương pháp HPLC để định lượng
chế phẩm chứa Cefadroxil với những điều kiện phân tích như sau [5]:
+ Pha động: Acetonitril - dung dịch kali dihydrophosphat 0,272% (4 : 96).
+ Điều kiện sắc ký:
Cột thép không gỉ (25 cm x 4,6 mm) được nhồi pha tĩnh là octadecylsilyl
silica gel (5 mm).
Detector quang phổ tử ngoại đặt ở bước sóng 254 nm.
Tốc độ dòng: 1,0 ml/phút.
Thể tích tiêm: 20 ml
- Đề tài nghiên cứu sinh của Trần Quang Hải: "Nghiên cứu xác định hàm lượng
một số chất hữu cơ trong dược phẩm và nước tiểu bằng phương pháp von-ampe" đã
nghiên cứu thành công phương pháp chiết pha rắn (SPE) sử dụng cột chiết HLB xử lý
nước tiểu xác định Ofloxacin và Cefadroxil bằng phương pháp von-ampe xung vi
phân và phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ [8].
1.3. Tổng quan về phương pháp nghiên cứu
1.3.1. Chiết pha rắn (SPE - solid phase extraction) [2], [9], [13] , [14], [24]
Là quá trình tách dựa vào sự phân bố các chất phân tích giữa hai pha lỏng và
rắn, trong đó chất phân tích được chiết từ pha lỏng vào pha rắn, sau đó rửa giải bằng
dung môi thích hợp. Nguyên liệu tạo pha rắn trong SPE tương tự như trong sắc ký
lỏng, có thể là dẫn chất polysiloxan, polymer tạo pha liên kết, ngoài ra còn có cả

7
pha không liên kết. Tùy theo đặc tính của pha rắn mà có thể chia thành các loại cột có
bản chất khác nhau, bao gồm: pha thuận, pha đảo hay trao đổi ion.
Để xây dựng quy trình chiết pha rắn, cần tiến hành các bước như sau:
 Chọn pha rắn: tuỳ theo bản chất của chất phân tích mà lựa chọn pha rắn có bản
chất thích hợp. Mặt khác, tuỳ thuộc vào bản chất của chất phân tích mà lựa chọn cột
có lượng pha rắn và thể tích rửa giải khác nhau. Lượng pha rắn dao động từ 50mg
đến 10g, ứng với thể tích nền từ 125 µL đến 20 mL.

- Qui trình chiết: gồm 4 giai đoạn
(1) Hoạt hóa cột chiết pha rắn: cho dung môi hoặc dung dịch đệm thích hợp đi qua
cột để loại bỏ khí trong cột và chuyển pha rắn sang trạng thái có thể lưu giữ chất phân
tích trong mẫu.
(2) Nạp mẫu: Mẫu được xử lý sơ bộ trong dung môi thích hợp và cho qua cột.
Chất phân tích và một số chất khác được giữ lại trên cột. Các tạp chất đi ra khỏi cột
càng nhiều càng tốt để tránh ảnh hưởng đến tương tác của chất phân tích và pha rắn.
(3) Loại tạp chất: Sau khi đưa mẫu qua cột, dùng dung môi hoặc dung dịch đệm
cho qua cột để loại một số tạp chất đã được giữ trên pha rắn. Dung môi sử dụng phải
đảm bảo loại được tạp chất mà không kéo theo chất phân tích.
(4) Rửa giải: Dùng dung môi thích hợp kéo chất phân tích ra khỏi pha rắn. Cần tối
ưu hóa loại dung môi, lượng dung môi, pH dung môi rửa giải và tốc độ rửa giải để
đảm bảo rửa được tối đa lượng chất phân tích và tối thiểu tạp chất có trên cột.
Chiết pha rắn là kỹ thuật mới khắc phục được các nhược điểm của chiết lỏng-
lỏng: lượng dung môi sử dụng ít, dịch chiết dễ xử lý khi kết nối GC, HPLC, khả năng
làm giàu mẫu tốt, đặc biệt có ưu điểm là cơ chế chiết đa dạng phù hợp với chất phân
tích, tính chọn lọc tốt hơn. Tuy nhiên có nhược điểm là khó lưu giữ chất phân cực
mạnh, khó xây dựng được quy trình chiết tối ưu, lượng dung môi đã giảm nhiều
nhưng hãy còn lớn, giá thành của phương pháp còn cao.
1.3.2.Tổng quan về phương pháp sắc ký lỏng khối phổ: [12], [16]
Sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS) là kỹ thuật phân tích chất dựa trên sự kết nối
giữa sắc ký lỏng hiệu nâng cao (HPLC) và phân tích khối phổ (MS). Về cơ bản, có

8
thể coi sắc ký lỏng khối phổ là phương pháp sắc ký lỏng sử dụng detector khối phổ.
Trong phân tích khối phổ của bất kỳ chất nào, trước tiên nó phải được chuyển sang
trạng thái bay hơi, sau đó được ion hoá bằng các phương pháp thích hợp. Các ion tạo
thành được đưa vào đo trong bộ phân tích khối của máy khối phổ. Tùy theo loại điện
tích của ion nghiên cứu để chọn kiểu quét ion dương hoặc âm. Kiểu quét ion dương
thường cho nhiều thông tin hơn về ion nên dùng phổ biến hơn.
1.3.2.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao [1], [3], [18], [24]
 Khái niệm
Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là kĩ thuật phân tích dựa trên cơ sở của sự
phân tách các chất trên một pha tĩnh chứa trong cột, nhờ dòng di chuyển của pha
động lỏng dưới áp suất cao. Sắc ký lỏng dựa trên cơ chế hấp thụ, phân bố, trao đổi
ion hay loại cỡ tùy thuộc vào loại pha tĩnh sử dụng.
 Nguyên tắc
Mẫu phân tích được hòa tan trong dung môi và cho qua cột bằng một dòng
chất lỏng liên tục (pha động). Các chất tan là thành phần của mẫu di chuyển qua cột
theo pha động với tốc độ khác nhau tùy thuộc vào hệ số phân bố giữa chất tan với pha
tĩnh và pha động. Nhờ tốc độ di chuyển qua cột khác nhau, các thành phần của mẫu
sẽ tách riêng biệt thành dải, làm cơ sở cho phân tích định tính và định lượng.
1.3.2.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp khối phổ [2], [12]
- Phương pháp phổ khối lượng là một kỹ thuật đo trực tiếp tỷ số khối lượng và
điện tích của ion (m/z) được tạo thành trong pha khí từ phân tử hoặc nguyên tử của
mẫu. Tỷ số này được biểu thị bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (Atomic mass unit)
hoặc bằng Dalton. 1 amu = 1 Da và bằng khối lượng của nguyên tử hydro.
- Các ion được tạo thành trong buồng ion hóa, được gia tốc và tách riêng nhờ bộ
phận phân tích khối trước khi đến bộ phận phát hiện (detector). Quá trình phân tích
khối và phát hiện được thực hiện trong môi trường chân không (áp suất khoảng 10-5
đến 10-8
Torr).

9
- Đối với các hợp chất hữu cơ: Cơ sở của phương pháp MS là sự ion hoá phân tử
trung hoà thành các ion phân tử mang điện tích hoặc sự bắn phá, phá vỡ cấu trúc phân
mảnh phân tử trung hoà thành các mảnh ion, các gốc mang điện tích (có khối lượng
nhỏ hơn) bằng các phần tử mang năng lượng cao.
- Quá trình phân mảnh đặc trưng cho cấu trúc của phân tử và chỉ ra sự có mặt của
những nhóm chức đặc thù, cung cấp cho người phân tích những thông tin hữu ích về
cấu tạo hoặc nhận dạng của chất phân tích. Quá trình phân mảnh là cơ sở giúp ta biện
giải phổ, nhận dạng hoặc khẳng định cấu trúc của chất phân tích.
1.3.2.3. Cấu tạo và nguyên lý vận hành của hệ thống sắc ký lỏng khối phổ [1],
[2], [12], [16], [18].
 Cấu tạo
Cấu tạo của thiết bị khối phổ bao gồm các phần chính : bộ phận nạp mẫu, bộ
nguồn ion, bộ phân tích khối, detector và bộ phận xử lý dữ liệu. Mẫu được đưa vào
qua bộ phận nạp mẫu, các ion tạo thành trong buồng ion hóa, được gia tốc và tách
riêng nhờ bộ phân tích khối để tách các ion theo trị số m/z trước khi đến detector. Tất
cả quá trình này diễn ra trong hệ thiết bị chân không với áp suất giao động từ 10-3
Pa
đến 10-6
Pa.
1 2 3 4 5
Hình 1.5. Cấu tạo thiết bị khối phổ
Trong đó:
(1) Bộ nạp mẫu (Inlet)
(2) Bộ nguồn ion hóa (Ion source)
(3) Bộ phận phân tích khối (mass analyzer)

10
(4) Bộ phận phát hiện (Detector)
(5) Bộ phận ghi và xử lý số liệu (data system)
 Bộ phận nạp mẫu (Inlet): Đưa các mẫu cần phân tích vào nguồn ion hóa của
thiết bị khối phổ. Trong sắc ký lỏng khối phổ, bộ phận nạp mẫu chính là đầu ra của
cột sắc ký. Có hai phương pháp nạp mẫu chính, tuỳ thuộc vào trạng thái vật lý của
chất cần phân tích.

- Nạp mẫu trực tiếp : Với mẫu lỏng, mẫu được đưa vào buồng trung gian (áp
suất giảm) trước khi vào buông chân không của máy. Có thể tách phần hơi của mẫu
trắng bằng một màng bán thấm đưa thẳng vào buồng ion hóa. Dôi khi người ta nhiệt
phân mẫu, khí tạo thành được dẫn vào buồng ion hóa máy khối phổ hoặc dùng kết nối
GC/MS.
- Nạp mẫu gián tiếp : Ở đây bộ phận nạp mẫu là đầu ra của một thiết bị phân
tích khác được kết nối với khối phổ, đó là GC/MS, LC/MS, SFC/MS, CE/MS. Khi
chất phân tích khó bay hơi hoặc dễ phân hủy nhiệt, cần có kết nối LC/MS. Khi phân
tích bằng LC/MS chất phân tích được chuyển từ pha lỏng sang pha hơi để ion hóa.
 Bộ nguồn ion hóa (Ion source): Chất phân tích sau khi ra khỏi cột sắc ký sẽ
được dẫn tới nguồn ion hóa. Bộ phận này có nhiệm vụ ion hoá phân tử trung hoà
thành các ion phân tử mang điện tích hoặc sự bắn phá, phân mảnh phân tử trung hoà
thành các mảnh ion, các gốc mang điện tích bằng các phần tử mang năng lượng cao.
Những tiểu phân không bị ion hóa sẽ bị hút ra khỏi buồng ion qua bơm chân không
của thiết bị MS. Các ion phân tử tạo thành sẽ được tăng tốc độ và thu gọn (hội tụ).
Mỗi ion có khối lượng m và điện tích z nhất định. Tỷ số m/z (hay còn gọi là số khối)
có ảnh hưởng rất lớn đối với chuyển động này của ion. Đây là một thông số rất quan
trọng trong định tính cũng như định lượng.

Một số kĩ thuật ion hóa được sử dụng trong sắc ký lỏng khối phổ như: ion hóa
phun điện tử (electrospray ionization - ESI), ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển
(atmospheric pressure chemical ionization - APCI).

- Ion hóa phun điện tử (ESI) : được thực hiện ở áp suất khí quyển. Các mẫu thử
trong dung dịch được đưa vào nguồn ion qua một ống mao quản mà ở đầu ống

11
này có một điện thế có thể lên đến 5000 V. Đồng thời, các dung dịch mẫu này được
phun sương dưới tác động của một dòng khí. Kết quả là tạo ra các hạt mang điện tích
và được gia tốc đến điện cực. Kỹ thuật này phù hợp cho các chất phân cực, không
bền với nhiệt và các phân tử sinh học có khối lượng tới 100 000 Da. Có thể dùng
trong ghép nối với sắc ký lỏng hay điện di mao quản.
- Ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (APCI): được thực hiện ở áp suất khí
quyển nhờ tác động của một điện cực có điện thế cao đặt trên đường đi của pha động;
pha động được phun sương bằng hiệu ứng nhiệt và một luồng khí nitơ. Các
ion hình thành có một điện tích và là ion kiểu (M+H)+
trong chế độ phân cực dương
và kiểu (M-H)-
trong phân cực âm. Kỹ thuật này phù cho việc ghép nối khối phổ với
sắc ký lỏng.
- Bộ phận phân tích khối (mass analyzer): Các ion hình thành ở nguồn ion hoá
có khối lượng m và điện tích z (tỷ số m/z được gọi là số khối) sẽ đi vào bộ phận phân
tích khối. Bộ phận phân tích khối có nhiệm vụ phân tách các ion có trị số m/z khác
nhau thành từng phần riêng biệt nhờ tác dụng của từ trường, điện trường trước khi
đến bộ phận phát hiện và xử lý số liệu. Một số bộ phân tích khối thường dùng :
- Bộ phân tích tứ cực (Quadrupole Analyser)
- Bộ phân tích bẫy ion tứ cực (Quadrupole Ion-Trap Mass Analyser)
- Bộ phân tích thời gian bay (Time of Flight Analyser)
- Bộ phân tích từ (Magnetic analyser)
 Bộ phân tích tứ cực gồm có bốn thanh kim loại song song hình trụ được đặt
đối xứng hai bên đường đi của các ion; các cặp đối diện với nhau qua trục đối xứng
của các thanh điện cực được nối điện với nhau. Điện thế của hai cặp thanh điện cực là
đối nhau. Điện thế này là tổ hợp của một thành phần một chiều và một thành phần
xoay chiều. Các tứ cực đóng vai trò như một bộ lọc khối. Các ion hình thành trong
nguồn ion được truyền đi và tách bằng cách thay đổi thế đặt trên các điện cực. Chỉ
những ion có trị số m/z phù hợp mới có thể đi qua được bộ lọc này.

 Hiện nay, có loại dùng bộ phân tích gồm ba tứ cực xếp nối tiếp nhau Q1, Q2,

12
Q3 (gọi là bộ tứ cực chập ba) để ghi phổ. Tứ cực Q1, Q3 làm nhiệm vụ phân tích khối,
tứ cực Q2 là ngăn để cho các ion va chạm, tạo ra các ion mảnh nhỏ hơn, khí dùng cho
va chạm thường là khí argon. Kỹ thuật phân tích khối phổ kiểu này được gọi là khối
phổ hai lần MS/MS và thường được dùng để khẳng định cấu trúc các chất hữu cơ và
phân tích hỗn hợp nhiều thành phần.
 Bộ phận phát hiện ion (Detector): Detector bao gồm điện cực năng lượng cao
(HED) và ống nhân điện tử. Sau khi đi ra khỏi bộ phân tích khối lượng, các ion được
đưa tới bộ phận phát hiện ion, tác dụng lên cực HED và tạo ra các điện tử. Chùm điện
tử hướng vào ống nhân điện từ và tạo ra tín hiệu. Dòng ion được nắn lệch trục sao
cho các phần tử nhiễu không đi vào detector và làm giảm nhiễu đáng kể. Do chùm
ion không trực tiếp bắn phá ống nhân điện tử nên độ bền của detector được tăng lên
rõ rệt.

Có hai loại bộ phận phát hiện phổ biến:

- Bộ phận phát hiện nhân electron: là một trong những detector phổ biến nhất,
có độ nhạy cao. Các ion đập vào bề mặt của các chất bán dẫn làm bật ra các electron.
Các electron được gia tốc, va chạm tiếp với các chất bán dẫn khác để tạo ra các
electron khác, quá trình này tiếp diễn và kết quả là tạo thành dòng các electron. Các
electron được thu nhận và số lượng của chúng sẽ tỷ lệ với số lượng ion đến detector.
- Bộ phận phát hiện nhân quang: cũng giống như thiết bị nhân electron, các ion
ban đầu đập vào một bề mặt chất bán dẫn tạo ra dòng các electron. Các electron sau
đó sẽ va đập vào một bề mặt phát quang và tạo ra các photon. Các photon này được
thu nhận và số lượng của chúng tỷ lệ với số lượng ion. Ưu điểm của phương pháp
này là các ống nhân quang được đặt trong chân không nên loại bỏ được các khả năng
nhiễm bẩn.
 Một số chế độ thu phổ:
 Thu tín hiệu toàn phổ (SCAN)
Với chế độ SCAN, bộ phận phát hiện sẽ thu nhận được tất cả các mảnh ion được
tạo thành từ mẫu phân tích để cho khối phổ gồm tất cả các ion và tỷ lệ tương

13
đối giữa. Chế độ này thường dùng để định danh hay phân tích cấu trúc khi chất phân
tích có nồng độ đủ lớn. Đối với đầu dò khối phổ ba tứ cực, chế độ SCAN thường
được lựa chọn để khảo sát ion mẹ.
 Thu tín hiệu chọn lọc ion (Selected Ion Monitoring - SIM)
Trong chế độ SIM, bộ phận phát hiện chỉ ghi nhận tín hiệu một số mảnh ion đặc
trưng cho chất cần xác định. Khối phổ SIM chỉ cho tín hiệu của các ion đã được lựa
chọn trước đó, do vậy không thể dùng để nhận danh hay so sánh với các thư viện phổ
có sẵn. Ứng dụng chế độ này để định lượng khi đã biết mảnh ion đặc trưng của chất
phân tích.
 Thu tín hiệu chọn lọc ion hai lần (Selected Reaction Monitoring - SRM và
Multiple Reaction Monitoring - MRM):
Đối với máy khối phổ hai lần, 2 kỹ thuật ghi phổ có độ nhạy cao thường được sử
dụng là SRM và MRM.
- Chế độ SRM: cô lập ion cần chọn, sau đó phân mảnh ion đó, trong các mảnh
ion sinh ra, cô lập 1 mảnh ion con cần quan tâm và đưa vào bộ phận phát hiện.
- Chế độ MRM: trên thực tế, do yêu cầu về mặt kỹ thuật đối với phân tích vi
lượng nên các ion con cần quan tâm thường từ 2 trở lên, do vậy kỹ thuật ghi phổ
MRM thông dụng hơn SRM. Đầu tiên, cô lập ion cần chọn (ion mẹ) ở tứ cực thứ
nhất, phân mảnh ion cô lập đó tại tứ cực thứ 2 để thu được các ion con, cô lập 2 (hoặc
nhiều) ion con cần quan tâm ở tứ cực thứ 3 và đưa vào bộ phận phát hiện.
 Ưu điểm khi lựa chọn MS kết nối với HPLC.
- MS cho thông tin về cấu trúc của các cấu tử phân tích bao gồm phân tử lượng,
phổ khối lượng,…
- Cho phép định lượng được nhiều cấu tử mà không cần tách sắc ký triệt để.
- Có thể tìm ra các pic không tinh khiết (rửa giải đồng thời hoặc sát nhau).
- Với hầu hết các chất phân tích, độ nhạy cao hơn nhiều so với các detector
khác khi phân tích bằng HPLC.
- LC-MS bổ sung cho các loại detector khác: phân biệt các cấu tử có cùng phổ
UV hoặc cấu tử không có đáp ứng cho bất kỳ một loại detector HPLC nào khác.

14
- Kỹ thuật MS nhiều lần cho phép nghiên cứu cấu trúc các hợp chất chưa biết.
 Ưng dụng của sắc ký lỏng khối phổ
Sắc ký lỏng khối phổ thường được dùng trong dược phẩm để phân tích:
- Các hoạt chất tương đối phân cực hoặc phân cực nhiều, khó bay hơi (GC-MS
thường không thực hiện hoặc rất khó thực hiện)
- Các phân tích kiểm nghiệm phức tạp mà HPLC không giải quyết được.
- Xác định mức độ tinh khiết của chất chuẩn hoặc mẫu chuẩn cần phân tích.
- Phân tích thuốc trong dịch sinh học, độc chất học, định lượng dư lượng thuốc
trừ sâu, chất bảo quản, chất cấm trong các mẫu thực phẩm, mỹ phẩm, dược liệu, thủy
hải sản và môi trường.
- Phân tích các hợp chất tự nhiên trong cây thuốc.
- Trường hợp không tìm được detector thích hợp.
1.4. Một số nghiên cứu về dư lượng thuốc kháng sinh có trong nước ở Việt
Nam và trên thế giới
- Nghiên cứu của Dương Hồng Anh và cộng sự (2006) đã xây dựng được
phương pháp phân tích sự có mặt của các kháng sinh họ Floroquinolon trong nước
thải bệnh viện. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn dùng cột silicagel
tự chế tạo và định lượng được các kháng sinh Ciprofloxacin, Norfloxacin,
Levofloxacin, Ofloxacin và Lomefloxacin có mặt trong nước thải bệnh viện bằng
HPLC với detector huỳnh quang. Điều kiện sắc ký: cột C16, nhiệt độ cột 50ºC, tốc độ
dòng 0,7ml/phút, bước sóng kích thích 278nm và bước sóng phát xạ 445nm. Hiệu
suất thu hồi trong nền nước thải đạt từ 80 đến 106% và giới hạn phát hiện trong
khoảng 0,5 đến 1,0 µg/L [4].
- Luận văn thạc sĩ Dược học của Trần Thị Thanh Huế (2013) đã xây dựng
phương pháp xác định dư lượng Cefixim có trong nước thải từ cơ sở sản xuất Dược.
Đề tài sử dụng kỹ thuật HPLC, chiết với cloroform và acid hóa bằng HCl đến pH 3.
Điều kiện sắc ký: Cột Luna C18, detector DAD: λ = 285 nm, thể tích tiêm mẫu: 200
µl, nhiệt độ cột: 32ºC, pha động: methanol – dung dịch đệm phosphat pH = 3,2

15
(dung dịch NaH2PO4 40 mM, chỉnh pH bằng H3PO4). Giới hạn phát hiện là 6,68
ng/ml [11].
- Luận văn thạc sĩ Dược học của Nguyễn Văn Thuận (2014) đã xây dựng được
phương pháp xác định dư lượng 03 kháng sinh: Cefixim, Cefuroxim và Cephalexin
trong nước thải. Đề tài sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ và phương pháp chiết
pha rắn. Giới hạn phát hiện của các kháng sinh từ 0,58 – 1,22 ng/ml. Phương pháp đã
được sử dụng để phân tích các kháng sinh này trong mẫu nước thải nhà máy sản xuất
dược [16].
- Nghiên cứu của Vishal Diwan và cộng sự (2010) đã xây dựng và đánh giá dư
lượng của 7 kháng sinh: Amoxicillin, Ceftriaxon, Amikacin, Ofloxacin,
Ciprofloxacin, Norfloxacin và Levofloxacin trong nước thải tại một bệnh viện ở Ấn
Độ. Nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp HPLC-MS/MS.
Kết quả đã xây dựng được phương pháp với LOD từ 0,01 đến 2,5 ng/ml tùy thuộc
vào kháng sinh. Phương pháp này đã được ứng dụng để phân tích sự có mặt các
kháng sinh trên ở trong nước thải bệnh viện tại một số thời điểm khác nhau [23].
- Luận án tiến sĩ của Haomin Xu ở Trường Đại học California, Irvine (2010) đã
xây dựng phương pháp và đánh giá hàm lượng kháng sinh Amoxicilin, thuốc chẹn
Beta, Trimetropim và Cimetidin có trong nguồn nước tự nhiên tại châu Âu và Mỹ.
Trong đó, điều kiện phân tích Amoxicilin như sau: máy HPLC Agilent 1200 với 2
detector là UV-VIS và huỳnh quang, cột C18 Phenomenex, pha động dung dịch đệm
phosphat 10mM pH 3,0: methanol (85:15), tốc độ dòng: 1,0ml/phút; bước sóng phát
hiện 230nm. Các phương pháp này đã được ứng dụng để nghiên cứu quá trình quang
chuyển hoá của các hợp chất trên [29].
- Một nghiên cứu của Dennis McQuellan và cộng sự (2002) tại New Mexico đã
phát hiện ra một số chất như: chống trầm cảm, chống dị ứng, viêm, kháng sinh và
hoóc môn... trong nước ở nồng độ nanogam/lít. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng
phương pháp HPLC-MS để phát hiện sự tồn tại các kháng sinh Tetracyclin và nhóm
Macrolid có trong các nguồn nước tự nhiên [22].

16
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và phương tiện nghiên cứu
2.1.1. Hoá chất - chất chuẩn
Bảng 2.1. Các nguyên liệu nghiên cứu
STT Tên nguyên liệu Xuất xứ
1 Cefadroxil monohydrat (Hàm lượng: Viện kiểm nghiệm trung
94,37%, SKS: 0212190.02, nguyên trạng) ương (Việt Nam)
2 Cefotaxim natri (Hàm lượng: 92,19%, SKS: Viện kiểm nghiệm trung
QT232 010514, nguyên trạng) ương (Việt Nam)
3 Trimethoprim 13C3 (pyrimidin -4,5,6-13C3, CLL (Hoa Kỳ)
99%) 50 µg/ml MeOH
4 Methanol dùng cho HPLC Merck (Đức)
5 Acetonitril dùng cho HPLC Merck (Đức)
6 Acid formic dùng cho HPLC Merck (Đức)
7 Na2EDTA Merck (Đức)
8 Acid hydroclorid đặc Trung Quốc
9 Nước cất hai lần Tinh khiết
2.1.2. Máy móc - trang thiết bị
- Máy sắc ký lỏng khối phổ Agilent Technologies 6460 Triple Quad LC/MS,
Agilent (Mỹ)
- Cột Agilent SB C18 1,8 µm, 2,1 × 50 mm, (Mỹ)
- Bộ chiết pha rắn LiChrolut, Merck (Đức)
- Cột chiết pha rắn OASIS HLB Cartridge 200 mg, 6ml, Oasis (Mỹ)
- Thiết bị siêu âm Ultrasonic Cleaner Set, Wisd (Hàn Quốc).
- Máy đo pH Eutech Instruments pH 510, Cyberscan (Mỹ)
- Máy lọc hút chân không.

17
- Màng lọc 0,45µm Cellulose acetate, Sartorius (Đức).
- Cân phân tích AB204 (chính xác đến 0,1mg), Mettler Toledo (Mỹ).
- Thiết bị đuổi dung môi bằng khí N2 Pierce Reacti – Therm / #18822 (Mỹ).
- Các dụng cụ thủy tinh trong phân tích
2.1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Mẫu trắng: Nước thải ở cơ sở sản xuất Dược có sản xuất kháng sinh cefadroxil
và cefotaxim không sản xuất các kháng sinh này ít nhất 7 ngày, kiểm tra bằng LC-
MS/MS không phát hiện có cefotaxim và cefadroxil (dưới LOD của các kháng sinh).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng kháng sinh trong nước thải
bằng LC - MS/MS
2.2.1.1. Phương pháp thu thập, xử lý mẫu thô trước khi tiến hành chiết tách
- Lấy nước thải từ nhà máy sản xuất kháng sinh trong giai đoạn nhà máy không
sản xuất kháng sinh.
- Xử lý mẫu thô: lọc qua giấy lọc, màng lọc thủy tinh, màng lọc 0,45µm, acid
hóa đến pH 2 bằng HCl 10%, loại tạp bằng Na2EDTA.
- Bảo quản mẫu sau khi lấy ở 2 - 8 o
C.
2.2.1.2. Phương pháp chiết tách β-lactam từ nước thải
Do mẫu có tính chất phức tạp và lượng chất phân tích trong mẫu (nếu có) rất nhỏ,
lựa chọn phương pháp chiết pha rắn để chiết tách và làm giàu mẫu với các kháng sinh
β-lactam nghiên cứu.
- Loại cột chiết sử dụng: Cột chiết pha rắn OASIS HLB Cartridge 200 mg, 6ml
- Quy trình hoạt hóa cột: Hoạt hóa cột bằng 10ml MeOH + 5ml H2O + 5ml H2O
pH 2.
- Thể tích mẫu: 100 ml nước thải đã được acid hóa đến pH 2.

18
- Dung môi rửa giải: 1 ml hỗn hợp dung môi MeOH : H2O (1:1)
2.2.1.3. Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng cefadroxil và cefotaxim
trong nước bằng phương pháp LC - MS/MS
Xây dựng quy trình phân tích sao cho có thể sử dụng định lượng đồng thời
Cefadroxil và Cefotaxim trong mẫu thử nghiên cứu. Tiến hành khảo sát theo các nội
dung sau:
 Khảo sát lựa chọn chuẩn nội: đảm bảo phân tách tốt và phù hợp với các chất
phân tích (có tính chất tương tự với các chất phân tích), dự kiến sử dụng chuẩn nội là
đồng vị đánh dấu của kháng sinh nghiên cứu.

 Khảo sát điều kiện khối phổ:
+ Nguồn ion hóa.
+ Tốc độ khí phun
+ Tốc độ khí làm khô
+ Điều kiện phân mảnh ion mẹ để tạo ion con.
+ Lựa chọn ion con để định lượng, định tính.
 Khảo sát điều kiện sắc ký: thành phần và tỷ lệ pha động, tốc độ dòng, thể tích
tiêm... để có thể tách và phát hiện đồng thời các kháng sinh Cefadroxil, Cefotaxim

ở nồng độ ppb, sắc đồ đẹp, thời gian phân tích không quá dài.
- Pha động: Khảo sát trên ít nhất 2 hệ pha động có thành phần khác nhau, tiến
hành phân tích với cả chương trình chạy đẳng dòng và chạy gradient.
- Tốc độ dòng: Khảo sát với 3 mức tốc độ khác nhau, đánh giá sắc ký đồ thu
được về thời gian lưu, khả năng tách các chất phân tích.
- Thể tích tiêm: Tiến hành sắc ký với các thể tích tiêm khác nhau trong khoảng
từ 1 - 10µl. Đánh giá sắc ký đồ thu được về hình dạng pic, độ lặp lại.
2.2.2. Thẩm định quy trình phân tích đã xây dựng [15], [19], [28]
Tiến hành thẩm định phương pháp trên mẫu tự tạo chứa các kháng sinh nghiên
cứu với các chỉ tiêu:

19
 Độ thích hợp của hệ thống: Đánh giá độ ổn định của hệ thống về thời gian lưu
và diện tích pic khi tiêm lặp lại 1 mẫu chuẩn 6 lần liên tiếp, ghi lại sắc ký đồ và diện
tích pic.

 Tính đặc hiệu/ tính chọn lọc của phương pháp.
- Tính đặc hiệu/ tính chọn lọc của phương pháp được đánh giá thông qua phân
tích các dung dịch chuẩn, mẫu trắng và mẫu thêm chuẩn.
- Tiến hành xử lý và sắc ký các dung dịch chuẩn nồng độ 500 ng/ml, mẫu trắng
và mẫu tự tạo theo các điều kiện đã chọn. Trên sắc kí đồ của mẫu trắng tại các thời
điểm trùng với thời gian lưu của kháng sinh phải không xuất hiện các píc có các
mảnh khối phổ tương ứng với số khối của chất phân tích trong mẫu chuẩn, mẫu thêm
chuẩn phải có tín hiệu chất phân tích ở thời gian lưu tương ứng thời gian lưu trên mẫu
chuẩn. Nếu có đáp ứng phải nhỏ hơn 1% so với nồng độ giữa của khoảng tuyến tính.
 Độ tuyến tính và khoảng xác định: Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính
và tính hệ số tương quan r giữa nồng độ và tỷ lệ giữa diện tích píc của chất phân tích
và diện tích píc của chuẩn nội
 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
Giới hạn phát hiện (LOD) là nồng độ thấp nhất của chất phân tích trong mẫu có
thể phát hiện được nhưng chưa thể định lượng được. Giới hạn định lượng (LOQ) là
nồng độ tối thiểu của một chất có trong mẫu thử mà ta có thể định lượng bằng
phương pháp khảo sát và cho kết quả có độ chụm mong muốn.
Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng được tính dựa trên tỷ lệ tín hiệu trên
nhiễu (S/N)
Phân tích mẫu thêm chuẩn ở nồng độ thấp còn có thể xuất hiện tín hiệu của chất
phân tích. Xác định tỷ lệ tín hiệu chia cho nhiễu (S/N = Signal to noise)
LOD được chấp nhận tại nồng độ mà tại đó tín hiệu lớn gấp 3 lần nhiễu đường
nền, thông thường S/N =3.

20
LOQ được chấp nhận tại nồng độ mà tại đó tín hiệu lớn gấp 10 lần nhiễu đường
nền, thông thường S/N = 10.
 Độ đúng, độ chính xác của phương pháp:

- Độ chính xác là sự thống nhất (mức độ phân tán) kết quả giữa một loạt phép
đo từ nhiều lần tiến hành phân tích trên cùng một mẫu thử đồng nhất dưới những điều
kiện mô tả.
- Độ đúng của phương pháp được tiến hành theo quy trình phân tích trên mẫu tự
tạo chứa lượng hoạt chất đã biết trước hàm lượng. Phân tích 6 mẫu độc lập có cùng
nồng độ. Tính RSD để xác định độ lặp lại của phương pháp. Tính tỉ lệ chuẩn thu hồi
lại được và lượng chuẩn thêm vào để có được độ đúng của phương pháp.
- Độ đúng của phương pháp được tiến hành theo quy trình phân tích trên mẫu tự
tạo chứa lượng hoạt chất đã biết trước hàm lượng. Tính tỉ lệ chuẩn thu hồi lại được và
lượng chuẩn thêm vào để có được độ đúng của phương pháp.
- Công thức tính độ thu hồi:
+ Đối với mẫu thử:
+ Đối với mẫu trắng:
Trong đó: R%: Độ thu hồi
Cm+c: Nồng độ chất phân tích trong mẫu thêm chuẩn
Cm: Nồng độ chất phân tích trong mẫu thử
Cc: Nồng độ chuẩn thêm (lý thuyết)
Ctt: Nồng độ chất phân tích trong mẫu trắng thêm chuẩn
Sau đó tính độ thu hồi chung là trung bình của độ thu hồi các lần làm lặp lại.
2.3. Phương pháp xử lý số liệu
- Kết quả tích phân diện tích được xử lý bằng phần mềm của thiết bị phân tích.
- Phần mềm Microsoft Excel để tính toán và xử lý thống kê.

21
Chương 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Xây dựng điều kiện phân tích các chất bằng LC-MS/MS
3.1.1. Khảo sát các điều kiện khối phổ
Để khảo sát các điều kiện về khối phổ, chúng tôi tiến hành pha các dung dịch
kháng sinh gốc có nồng độ 1mg/ml, sau đó pha loãng bằng hỗn hợp dung môi MeOH
: H2O (1:1) thu được dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ 10 µg/ml. Dùng dung dịch
này để khảo sát và tối ưu hóa điều kiện khối phổ.
3.1.1.1. Khảo sát điều kiện phân mảnh
Detector sử dụng trong nghiên cứu này là hê ̣khối phổ 2 lần, do đó để phát
hiện đúng chất phân tích thì việc lựa chọn được ion con là rất quan trọng. Để thu
được mảnh ion con có tín hiệu cao cần phải chọn được mức năng lượng bắn phá thích
hợp. Sử dụng chế độ bơm tự động để bơm từng chất phân tích vào detector khối phổ
và lựa chọn ion con đặc trưng có cường độ tín hiệu cao nhất để định tính và định
lượng. Mảnh ion con m/z có cường độ lớn nhất dùng để định lượng, mảnh ion con
thứ 2 có cường độ thấp hơn dùng để xác nhận chất phân tích. Các thông số thế đầu
vào (Fragmentor), năng lượng bắn phá (CE) được tối ưu hóa tự động theo thiết bị
MS. Kết quả thu được ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Điều kiện phân mảnh của các kháng sinh
STT Tên chất
Ion mẹ Ion con
CE (V)
Fragmentor
(m/z) (m/z) (V)
1 Cefotaxim 456,1
167,1 17 130
396,2 5 130
2 Cefadroxil 364,1
113,9 13 86
207,9 1 86
3 Trimethoprim 13C3 294
233,0 21 154
126,0 21 154

22
Phổ khối của các kháng sinh nghiên cứu ở điều kiện đã chọn:
Hình 3.1. Phổ khối của Cefotaxim ở điều kiện định lượng (Fragmentor:130V, CE:17V)
Hình 3.2. Phổ khối của Cefadroxil ở điều kiện định lượng (Fragmentor:130V, CE:13V)
Hình 3.3. Phổ khối của Trimethoprim 13C3 ở điều kiện đã chọn (Fragmentor:154V,
CE:21V)
Với Cefotaxim, mảnh ion con m/z = 167,1 có cường độ lớn nhất dung để định
lượng, mảnh con thứ hai m/z = 396,2 có cường độ thấp hơn dùng để định tính.

23
Với Cefadroxil, mảnh ion con m/z = 113,9 có cường độ lớn nhất dung để định
lượng, mảnh con thứ hai m/z = 207,9 có cường độ thấp hơn dùng để định tính.
Dùng mảnh ion con m/z = 233 để định lượng chuẩn nội Trimethoprim 13C3.
Nhận xét: Theo qui định của Châu Âu 2002/657/EC [25] (Phụ lục 5) về phân
tích dư lượng đối với kỹ thuật LC/MS/MS, các phương pháp phải đạt yêu cầu số
điểm nhận dạng (Identification Point - IP) là 4. Phương pháp của chúng tôi có 1 ion
mẹ (precursor ion = 1 IP) và 2 ion con (product ion = 1,5 IP)
Như vậy, phương pháp đã đáp ứng được yêu cầu của Châu Âu 2002/657/EC,
và phù hợp với nghiên cứu.
3.1.1.2. Tối ưu hóa nguồn ESI
Căn cứ vào các tài liệu tham khảo [14], [20], [25], [27], [28], chúng tôi tiến
hành khảo sát xác định các kháng sinh bằng kỹ thuật ion hóa phun điện tử ESI với
chế độ bắn phá ion dương.
Kết quả điều kiện nguồn ion hóa:
Nguồn ion hóa: Ion hóa phun sương điện (Positive ESI – ESI( +))
- Nhiệt độ khí phun (Gas temperature): 300o
C
- Tốc độ khí phun (Gas flow): 11 l/min
- Áp suất đầu phun (Nebulizer): 25 psi
- Thế nguồn ion hóa (Capillary): 4000 V
Tiến hành khảo sát ion hóa tạo các ion mẹ, thu được kết quả:
Bảng 3.2. Kết quả lựa chọn ion mẹ
Chất phân tích Khối lượng phân tử Ion mẹ (m/z)
Trimethoprim 13C3 (IS) 293 294
Cefotaxim 455,1 456,1
Cefadroxil 363,1 364,1

24
3.1.2. Khảo sát các điều kiện sắc ký lỏng hiệu nâng cao
3.1.2.1. Pha tĩnh
Trong nghiên cứu này, qua tham khảo các tài liệu [24], [28] và điều kiện thực
tế sẵn có, chúng tôi chọn cột C18 để phân tích các kháng sinh. Đây là loại pha tĩnh
phổ biến, phù hợp với các điều kiện của phòng thí nghiệm.
Cột Agilent SB - C18 (1,8 µm; 2,1 mm × 50 mm)
3.1.2.2. Lựa chọn pha động
Trong phương pháp sắc ký lỏng khối phổ, pha động không chỉ ảnh hưởng tới
quá trình tách các chất mà còn ảnh hưởng tới quá trình ion hóa và tín hiệu của chất
phân tích. Với kỹ thuật ion hóa phun điện tử bắn phá ở chế độ ion dương, quá trình
ion hóa tăng khi có thêm các chất như acid acetic, acid formic…
Qua tham khảo các tài liệu, chúng tôi tiến hành khảo sát 2 chương trình pha
động và tốc độ dòng với các điều kiện sắc ký khác như: cột Agilent SB - C18 (2,1
mm × 50 mm; 1,8µm), thể tích tiêm mẫu 3 µl (nhiệt độ cột: 25o
C), tốc độ dòng 0,3
ml/phút.
Pha động A: HCOOH 0,1% trong H2O.
Pha động B: HCOOH 0,1% trong ACN.
Kết quả sắc ký đồ thu được như sau:

25
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.4. Sắc ký đồ pha động 1
Cefotaxim
Cefadroxil
IS

26
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Bảng 3.3. Các hệ pha động đã khảo sát
Hệ Thời gian Tỷ lệ % thành phần pha động Nhận xét
(phút) A B
0 Pic của các chất bị kéo đuôi, không
1 30 70 cân xứng.
2
0 95 5 Pic đẹp, cân xứng, không bị chẻ
2 pic, đáp ứng tốt.
0,5 95 5
5 5 95
6 5 95
0 98 2 Với gradient này, pic của
Cefotaxim đẹp, cân đối, tuy nhiên
2 90 10
3 pic của Cefadroxil và IS có đường
6 5 95
nhiễu nền lớn, không cân xứng.
6,1 5 95
6,2 98 2

27
Nhận xét: Sau quá trình khảo sát, chúng tôi nhận thấy chương trình gradient 2
cho đáp ứng pic của các kháng sinh có cường độ lớn nhất, pic cân xứng, không bị chẻ
pic. Chương trình gradient này được lựa chọn để thiết lập phương pháp phân tích.
3.1.2.3. Khảo sát tốc độ dòng pha động
Thời gian lưu và hình dang pic sắc ký phụ thuộc nhiều vào tốc độ dòng pha
động. Nếu tốc độ dòng pha động cao, thì tốc độ khí cung cấp cho nguồn ion hoá để
bay hơi dung môi càng phải lớn sẽ ảnh hưởng đến khả năng chuyển mẫu vào MS
(quá trình chuyển mẫu vào MS đối với nguồn ion hoá phun sương chủ yếu thực hiện
theo nguyên tắc chênh lệch áp suất), cũng có nghĩa là thể tích pha động lớn, khả năng
phân bố các chất trong pha động lớn. Nếu là hỗn hợp các chất sẽ nhanh ra và gây
chồng pic. Nhưng nếu tốc độ quá chậm thì chất phân tích sẽ bị giữ lại trong cột lâu,
thời gian phân tích kéo dài, ảnh hưởng đến hình dạng của pic (pic bị kéo đuôi, tù),
phân tích kém chính xác. Trong kỹ thuật LC/MS tốc độ dòng pha động để
ở mức tối ưu nhỏ nhất nếu có thể. Vì vậy, chúng tôi khảo sát tốc độ dòng pha động
ở các tốc độ 0,2ml/phút, 0,3ml/phút, 0,5ml/phút.
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.7. Sắc ký đồ tại tốc độ dòng 0,2 ml/phút

28
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Nhận xét: Ở tốc độ dòng 0,2 ml/phút pic bị doãng rộng hơn so với các tốc độ
còn lại. Mặt khác, tốc độ dòng 0,3ml/phút và 0,5ml/phút cho sắc ký đồ với thời gian
lưu của các chất không sai khác nhau nhiều. Lựa chọn tốc độ dòng 0,3ml/phút do

29
cho pic cân xứng, với lượng dung môi pha động sử dụng ít hơn nên tiết kiệm dung
môi hơn
3.1.2.4. Khảo sát thể tích tiêm mẫu
Tiến hành khảo sát các thể tích tiêm mẫu khác nhau để có thể lựa chọn được
thể tích tiêm mẫu phù hợp (píc cân xứng, không bị doãng, nâng cao được đáp ứng
diện tích pic). Tiến hành lựa chọn các thể tích tiêm mẫu để khảo sát là: 1, 3, 5µl với
dung dịch kháng sinh có nồng độ 500ppb. Các điều kiện sắc ký khác như đã chọn ở
trên. Sắc ký đồ thu được như sau:
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.10. Thể tích tiêm 1 µl

30
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Nhận xét:

31
- Với thể tích tích 1µl pic của các chất phân tích đáp ứng về diện tích pic nhỏ,
nhiễu đường nền lớn
- Với thể tích 5µl, các chất phân tích có pic bị kéo đuôi, không cân xứng.
- Khi tiêm thể tích 3µl, pic của các chất đều cân xứng, không bị doãng đáp
ứng về diện tích pic tốt cũng như tỷ lệ S/N cao.
Vì vậy, chúng tôi quyết định chọn thể tích tiêm mẫu 3µl để tiến hành nghiên
cứu tiếp theo.
 Từ kết quả khảo sát trên, chúng tôi đã xây dựng được điều kiện phân tích phù
hợp như sau:
Bảng 3.4. Điều kiện chạy sắc ký lỏng khối phổ
Điều kiện về LC
- Cột Agilent SB C18 Gradient
1,8 µm, 2,1 × 50 mm Thời gian Pha động A Pha động B
- Thể tích tiêm: 3µl (phút) (HCOOH0,1%/H2O) (HCOOH0,1%/ACN)
- Tốc độ dòng: 0 95 5
0,3ml/phút 0,5 95 5
- Nhiệt độ cột: 25o
C 5 5 95
6 5 95
Điều kiện về MS
Nguồn ion hóa: ESI (+)
- Nhiệt độ khí phun: 300o
C - Áp suất đầu phun: 25 psi
- Tốc độ khí phun: 11 l/min - Thế nguồn ion hóa: 4000 V
Tên chất Ion mẹ (m/z) Ion con (m/z) CE (V) Fragmentor (V)
Cefotaxime 456.1
167.1 17 130
396.2 5 130
Cefadroxil 364.1
113.9 13 86
207.9 1 86

32
Trimethoprim 13C3 294
233,0 21 154
126,0 21 154
3.2. Thẩm định phương pháp
3.2.1. Độ thích hợp hệ thống
Từ dung dịch chuẩn gốc và dung dịch chuẩn nội đã chuẩn bị, tiến hành pha để
có dung dịch chuẩn hỗn hợp chứa đồng thời các kháng sinh nghiên cứu có nồng độ
500µg/ml và chuẩn nội với nồng độ là 10µg/ml. Tiến hành sắc ký mẫu này 6 lần liên
tiếp theo điều kiện sắc ký đã chọn. Kết quả như trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Bảng khảo sát độ thích hợp hệ thống
Trimethoprim 13C3 Cefotaxim Cefadroxil
STT (IS)
SIS tR Spic tR Spic/SIS Spic tR Spic/SIS
(Counts vs. (phút) (Counts vs. (phút) (Counts vs. (phút)
Acquisition Acquisition Acquisition
Time) Time) Time)
1 293 3,894 1702 4,078 5,809 2115 2,120 7,218
2 303 3,883 1668 4,069 5,505 2120 2,098 7,235
3 320 3,882 1691 4,068 5,284 2150 2,098 7,096
4 306 3,884 1659 4,070 5,422 2111 2,098 6,597
5 306 3,885 1701 4,069 5,559 2103 2,077 6,873
6 307 3,883 1653 4,070 5,834 2086 2,120 6,817
TB 305,83 3,885 1679 4,071 5,494 2114,17 2,102 6,973
RSD 2,83 0,11 0,09 3,30 0.77 3,63

33
Nhận xét: Kết quả cho thấy RSD của thời gian lưu của chuẩn nội và kháng
sinh và RSD của tỷ số diện tích píc của mỗi kháng sinh và chuẩn nội đều thấp. Như
vậy, hệ thống phù hợp để phân tích định lượng các kháng sinh trong nước thải.
3.2.2. Độ đặc hiệu của phương pháp
Tiến hành phân tích mẫu trắng, dung dịch chuẩn và dung dịch thêm chuẩn trên
hệ thống LC-MS/MS. Kết quả thu được như sau:
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.13. Sắc ký đồ mẫu trắng

34
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.14. Sắc ký đồ dung dịch chuẩn
Cefotaxim
Cefadroxil
IS
Hình 3.15. Sắc ký đồ dung dịch thêm chuẩn
Nhận xét:

35
- Mẫu trắng: trên sắc ký đồ không xuất hiện pic nào có cùng thời gian lưu với
các chất phân tích trên săc ký đồ của dung dịch chuẩn, chuẩn nội và dung dịch trắng
thêm chuẩn.
- Dung dịch thêm chuẩn: trên sắc ký đồ xuất hiện pic có cùng thời gian lưu với
các chất phân tích trong dung dịch chuẩn.
 Kết luận: Như vậy, phương pháp này đặc hiệu khi phân tích các kháng sinh
Cefotaxim và Cefadroxil trong dung dịch.
3.2.3. Độ tuyến tính, đường chuẩn
Chúng tôi đã khảo sát độ tuyến tính giữa tỷ lệ diện tích pic của chất phân tích và
chuẩn nội và nồng độ chất phân tích, cụ thể tiến hành như sau:
Pha dung dịch chuẩn gốc 1mg/ml trong MeOH
Từ dung dịch chuẩn gốc chứa hỗn hợp các kháng sinh và dung dịch chuẩn nội
tiến hành chuẩn bị các dãy chuẩn: pha loãng mẫu chuẩn gốc bằng hỗn hợp MeOH:
H2O (1:1) để được các dung dịch kháng sinh có khoảng nồng độ từ 10ng/ml đến 500
ng/ml và chuẩn nội 10 ng/ml, lọc qua màng lọc 0,45 µm.
Bảng 3.6. Nồng độ dung dịch chuẩn gốc
Cefotaxim Cefadroxil
Khối lượng cân thực tế (mg) 10,03 10,54
Hàm lượng (%) 94,37% 92,19%
Nồng độ thực (mg/ml) 0,9465 0,9717
Tiến hành phân tích theo điều kiện đã chọn, kết quả được trình bày như bảng
3.7.
Bảng 3.7. Khảo sát độ tuyến tính của dung dịch chất phân tích
Trimethoprim 13C3 Cefotaxim Cefadroxil

36
10ppb (IS)
SIS Nồng độ Spic Spic/SIS Nồng độ Spic Spic/SIS
(ng/ml) (ng/ml)
308 9,465 48 0,156 9,72 44 0,143
312 23,666 98 0,314 24,29 115 0,365
340 47,33 194 0,571 48,58 224 0,644
264 94,65 362 1,371 97,17 436 1,663
332 236,63 822 2,476 242,92 1083 3,268
308 473,17 1701 5,523 485,84 2095 6,801
Phương trình đường chuẩn của Cefotaxim: y = 0,011x + 0,061 (r = 0,9965)
Phương trình đường chuẩn của Cefadroxil: y = 0,013x + 0,048 (r = 0,9985)
Hình 3.16. Đường chuẩn dung dịch Cefotaxim và Cefadroxil
Nhận xét: Trong khoảng nồng độ khảo sát của các kháng sinh có sự tuyến tính
chặt chẽ giữa nồng độ chất phân tích với tỷ lệ diện tích pic của chất phân tích (kháng
sinh) và chuẩn nội (r > 0,995). Do đó, đường hồi quy có thể tính toán kết quả định
lượng với độ tin cậy cao.
3.2.4. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
Tiến hành sắc ký dung dịch cefotaxim và cefadroxil với nồng độ giảm dần,
xác định giá trị S/N để tìm LOD và LOQ của các chất phân tích. Kết quả thu được
như sau:

37
- Đối với Cefotaxim, Kết quả thu được cho thấy, giá trị LOD là 0,2 ng/ml.
Do đó, giá trị giới hạn định lượng của Cefotaxim là:
= × 3,3 = 0,66 ng/ml
Hình 3.17. Sắc ký đồ tại giới hạn phát hiện của Cefotaxim
Đối với Cefadroxil, LOQ là 10 ng/ml, do đó, LOD là:
= 3,3 =3,03

/
Hình 3.18. Sắc ký đồ tại giới hạn định lượng của Cefadroxil
Nhận xét: Cả hai chất phân tích đều cho giới hạn phát hiện rất thấp, đặc biệt là
Cefotaxim (LOD = 0,2 ng/ml). Và giới hạn định lượng của cả Cefotaxim và
Cefadroxil đều dưới 10 ng/ml. Như vậy, phương pháp đã xây dựng phù hợp để phân
tích dư lượng Cefotaxim và Cefadroxil trong mẫu.

38
3.2.5. Độ đúng, độ chính xác của phương pháp
Độ đúng của phương pháp được tiến hành theo quy trình phân tích trên mẫu
không chứa hoạt chất. Chúng tôi lựa chọn nồng độ để khảo sát là nồng độ khoảng 50
ng/ml.
Tiến hành xác định độ đúng của phương pháp trên hai mẫu nước thải theo quy
trình như sau:
- Tiến hành xử lý mẫu theo quy trình mục 2.2.1
- Mẫu trắng: Mẫu nước thải sau khi chiết pha rắn ở cơ sở sản xuất không sản
xuất Cefadroxil và Cefotaxim trong vòng 1 tháng
- Mẫu thử: dung dịch kháng sinh nồng độ 50 ng/ml và chuẩn nội nồng độ 10
ng/ml được pha trong mẫu trắng.
Kết quả chạy sắc ký cho thấy, ở mẫu trắng không thấy xuất hiện pic có thời gian
lưu cùng với thời gian lưu của các chất phân tích. Như vậy, trong mẫu nước thải
không có kháng sinh phân tích.
Tính lại nồng độ kháng sinh trong mẫu thử 1 và mẫu thử 2 dựa trên phương
trình đường chuẩn xây dựng ở mục 3.2.3, kết quả thu được như bảng 3.8.
Nhận xét:
Kết quả cho thấy độ thu hồi của Cefotaxim là 85,96% với RSD = 3,8% và của
Cefadroxil là 112,94% với RSD = 4,0%. Như vậy, phương pháp đã xây dựng đạt yêu
cầu về độ đúng theo AOAC (độ thu hồi từ 60 – 115 %, RSD ≤ 21%).

39
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp
Cefotaxim Cefadroxil
SIS
Nồng Spic Spic/SIS Nồng độ Độ thu hồi Nồng độ Spic Spic/SIS Nồng độ Độ thu hồi
độ thực tìm lại (%) thực tìm lại (%)
(ng/ml) (ng/ml) (ng/ml) (ng/ml)
1 284 49,03 148 0,521 41,83 85,31 48,17 217 0,764 55,08 114,35
2 301 49,03 154 0,512 40,97 85,55 48,17 217 0,721 51,76 107,46
3 295 49,03 149 0,505 40,37 82,34 48,17 220 0,746 53,67 111,43
4 272 49,03 151 0,555 44,92 91,62 48,17 219 0,805 58,24 120,91
5 285 49,03 148 0,519 41,66 84,97 48,17 211 0,740 53,26 110,56
6 286 49,03 150 0,524 42,13 85,94 48,17 216 0,755 54,40 112,94
TB 41,98 85,96 54,40 112,94
RSD 3,75 3,75 4,03 4,03

40
3.3. Bàn luận
3.3.1. Về phương pháp sắc ký lỏng khối phổ
Điều kiện sắc ký không quá phức tạp, chất phân tích được tích hoàn toàn, thời
gian lưu ngắn vì vậy thời gian phân tích không quá dài, cho phép xác định được nhiều
mẫu trong thời gian ngắn, giúp tiết kiệm thời gian.
Kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ sử dụng trong xác định dư lượng các kháng sinh
cefotaxim và cefadroxil trong nghiên cứu này đã được thẩm định theo các chỉ tiêu về
thẩm định phương pháp phân tích bằng kỹ thuật LC-MS/MS gồm: độ thích hợp hệ
thống, độ đặc hiệu, chọn lọc của phương pháp, độ đúng của phương pháp, độ tuyến
tính, đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của kháng sinh.
- Về mặt định tính: phương pháp cho phép phát hiện một cách đặc hiệu sự có
mặ của Cefotaxim và Cefadroxil trong nước thải công nghiệp dược với giới hạn phát
hiện nhỏ: LOD Cefotaxim = 0,2 ng/ml, LOD Cefadroxil = 3,03 ng/ml.
- Về định lượng: phương pháp cho phép phát hiện cefotaxim và cefadroxil với
giới hạn định lượng thấp LOQ Cefotaxim = 0,66 ng/ml, LOQ Cefadroxil = 10ng/ml.
Xây dựng được đường chuẩn với hệ số tương quan r > 0,995, độ thích hợp hệ thống,
độ chọn lọc, đặc hiệu, độ đúng của phương pháp đạt yêu cầu.
Như vậy, phương pháp được thiết lập trong nghiên cứu này phù hợp để xác
định Cefotaxim, Cefadroxil và các kháng sinh β-lactam trong nước.
3.3.2. So sánh sắc ký lỏng khối phổ với các phương pháp sắc ký lỏng khác
So với các phương pháp sắc ký khác, phương pháp sắc ký lỏng khối phổ có
nhiều ưu điểm.
Các phương pháp sắc ký lỏng sử dụng detector khác (như UV-VIS, huỳnh
quang,…) yêu cầu tách các chất hoàn toàn, điều kiện sắc ký phức tạp.

41
Sắc ký lỏng khối phổ phân tích được nhều chất phức tạp, không yêu cầu cao
về thời gian lưu (thời gian lưu gần nhau vẫn có thể tách tốt), khả năng tách về thời
gian lưu tốt (VD: 2 kháng sinh nghiên cứucó thời gian lưu cách nhau tương đối dài
Cefotaxim (tR = 4,07 phút), Cefadroxil (tR = 2,10 phút).

42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Từ kết quả thu được, chúng tôi có một số kết luận như sau:
Xây dựng được phương pháp xác định dư lượng kháng sinh Cefadroxil và
Cefotaxim trong nước bằng LC-MS/MS ở nồng độ ppb với điều kiện cụ thể như sau:
 Điều kiện sắc ký:
- Pha tĩnh: Cột Agilent SB - C18 (1,8 µm; 2,1 mm × 50 mm).
- Pha động: pha động A ( HCOOH 0,1% / H2O) và pha động B (HCOOH 0,1%
/ ACN) với chương trình gradient phù hợp dùng định lượng đồng thời các kháng sinh
nghiên cứu.
- Tốc độ dòng: 0,3ml/phút.
- Thể tích tiêm: 3µl.
 Điều kiện khối phổ:
- Nhiệt độ khí phun (Gas temperature): 300o
C
- Tốc độ khí phun (Gas flow): 11 l/min
- Áp suất đầu phun (Nebulizer): 25 psi
- Thế nguồn ion hóa (Capillary): 4000 V
 Chế độ phát hiện MRM:
- Cefotaxim: ion mẹ (m/z = 456,1), ion con định lượng (m/z = 167,1), ion con
định tính (m/z = 396,2).
- Cefadroxil: ion mẹ (m/z = 364,1), ion con định lượng (m/z = 113,9), ion con
định tính (m/z = 207,9).
 Thẩm định phương pháp định lượng: đáp ứng kết quả yêu cầu, cụ thể:
- Phương pháp có tính đặc hiệu cao: trên mẫu trắng không phát hiện Cefotaxim
và Cefadroxil tại thời điểm ứng với chất phân tích trên mẫu chuẩn.

43
- Độ chính xác, độ đúng cao: Độ thu hồi khi khảo sát độ đúng của phương pháp
ở nồng độ 50ng/ml của Cefotaxim và Cefadroxil lần lượt là 85,96% và 112,94% với
RSD < 5.
- Khoảng tuyến tính rộng 10 – 500 ng/ml với cả hai chất phân tích r > 0,995.
- Phương pháp có độ nhạy cao vói giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng: của
các chất lần lượt là:
+ Cefotaxim (LOD = 0,2 ng/ml, LOQ = 0,66 ng/ml)
+ Cefadroxil (LOD = 3,1ng/ml, LOQ = 10 ng/ml)
Như vậy, chúng tôi đã xây dựng tương đối toàn diện phương pháp xác định dư
lượng kháng sinh Cefadroxil và Cefotaxim trong nước.
Kiến nghị
Phát triển phương pháp xử lý mẫu và hoàn thiện phương pháp LC-MS/MS
trên mẫu thực tế để có thể ứng dụng phân tích dư lượng kháng sinh Cefotaxim và
Cefadroxil trong nước thải góp phần kiểm soat dư lượng kháng sinh trong nước thải
nhà máy sản xuất dược phẩm giảm tình trạng kháng kháng sinh.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Agilent (2015), Cơ sở kỹ thuật HPLC và LC/MS/MS.
2. Trần Tử An (2006), Hóa phân tích 2 (Phân tích dụng cụ), nhà xuất bản Y học,
Tr 107-334.
3. Trần Tử An (2011), Kiểm nghiệm dược phẩm, Nhà xuất bản y học, Tr 84-110.
4. Dương Hồng Anh (2006), Phân tích đánh giá sự có mặt của các kháng sinh họ
floquinilon trong nước thải bệnh viện, Đề tài nghiên cứu khoa học của Trường
Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
5. Bộ y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, nhà xuất bản Y học.
6. Bộ y tế (2009), Dược thư quốc gia Việt Nam, nhà xuất bản Y học.
7. GARP (2010), Phân tích thực trạng: Sử dụng kháng sinh và kháng kháng sinh ở
Việt Nam.
8. Trần Quang Hải, Nghiên cứu xác định hàm lượng một số chất hữu cơ trong dược
phẩm và nước tiểu bằng phương pháp von-ampe, luận án tiến sĩ, Trường đại học
quốc gia Hà Nội.
9. Lê Thị Hồng Hảo, Phạm Xuân Đà (2013), Xử lý mẫu trong phân tích thực phẩm,
nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
10. Trần Đức Hậu (2007), Hóa dược tập 2, nhà xuất bản Y học, Tr 118-133.
11. Trần Thị Thanh Huế (2013), Xây dựng phương pháp xác định dư lượng Cefixim
có trong nước thải từ cơ sở sản xuất Dược bằng HPLC, luận văn thạc sĩ dược
học, Trường Đại học Dược Hà Nội.
12. Trần Việt Hùng, Tạ Mạnh Hùng (2012), Sắc ký lỏng khối phổ và ứng dụng trong
kiểm nghiệm thuốc, Viện kiểm nghiệm thuốc trung ương.
13. Phạm Luận (2004), Một số vấn đề cơ sở của sự chiết trong phân tích, Trường đại
học Quốc gia Hà Nội.

14. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Thanh Bình (2012), Đại cương chiết pha rắn và
ứng dụng chiết pha rắn, Đại học Dược Hà Nội.
15. Trần Cao Sơn (2010), Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi
sinh vật, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
16. Nguyễn Văn Thuận (2014), Nghiên cứu xác định dư lượng một số Cephalosporin
trong nước thải nhà máy dược phẩm bằng phương pháp LC-MS/MS, luận văn
thạc sĩ dược học, Trường Đại học Dược Hà Nội.
17. Mai Tất Tố, Vũ Thị Trâm (2007), Dược lí học tập 2, nhà xuất bản Y học, Tr 142-
153.
18. Nguyễn Đình Triệu (2005), Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý, nhà xuất
bản khoa học và kỹ thuật, Tr.41-60.
Tiếng Anh:
19. AOAC International (2007), How to meet ISO 17025 requirements for method
verification, USA.
20. Chryssa Bouki, Danae Venieri, Evan Diamadopoulos (2013), Detection and fate
of antibiotic resistant bacteria in wastewater treatment plants: A review,
Ecotoxicology and Environmental Safety, Volume 91, p 1-9.
21. British pharmacopoeia 2010.
22. Dennis McQuillan, Scott Hopkins (2002) , Drug Residues in Ambient Water:
Initial Surveillance in NewMexico, USA, Presented at the 7th
Annual New
Mexico Environmental Health Conference.
23. Vishal Diwan, Ashok J Tamhankar, Rakesh K Khandal, Shanta Sen, Manjeet
Aggarwal, Yogyata Marothi, Rama V Iyer, Karin Sundblad-Tonderski, Cecilia
Stålsby- Lundborg (2010), Antibiotics and antibiotic-resistant bacteria in waters
associated with a hospital in Ujjain, India, BMC Public Health, doi:
10.1186/1471-2458-10-414.
24. Robert E.ardray (2003), Liquid Chromatography – mass spectrometry An
introduction, University of fluddersfield.

25. European Union (2002) Commission Decision 2002/657/EC, Official Journal of
the European Communities, L 221/14.
26. Tu Binh Minh, Ho Wing Leung, I. Ha Loi, Wing Hei Chan, Man Ka So, J.Q.
Mao, David Choi, James C.W. Lam, Gene Zheng, Michael Martin, Joseph H.W.
Lee, Paul K.S. Lam, Bruce J. Richardson (2009), Antibiotics in the Hong Kong
metropolitan area: Ubiquitous distribution and fate in Victoria Harbour, Marine
Pollution Bulletin 58 1052–1062.
27. N. Barbarin et al. / J. Chromatogr (2001), Radiosterilization of cefotaxime:
investigation of potential degradation compounds by liquid chromatography–
electrospray mass spectrometry, Journal of Chromatography A, 929 (2001) 51–
6.
28. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, Office of Science and
Technology, Engineering and Analysis Division (2007), Method 1694:
Pharmaceuticals and Personal Care Products in Water, Soil, Sediment, and
Biosolids by HPLC/MS/MS, EPA.
29. Xu Haomin Ph.D (2010), Photochemical Fate of Pharmaceuticals in Natural
Waters, University of California, Irvine.
30. Chuanwu Xi1,Yongli Zhang1,Carl F. Marrs, Wen Ye, Carl Simon, Betsy
Foxman, Jerome Nriagu (2009), Prevalence of Antibiotic Resistance in Drinking
Water Treatment and Distribution Systems, Applied and Environmental
Microbiology, p 5714-5718.

Xây dựng phương pháp xác định cefadroxil và cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Xây dựng phương pháp xác định cefadroxil và cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ.doc

Similar to Xây dựng phương pháp xác định cefadroxil và cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ.doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (10)

Xây dựng phương pháp xác định cefadroxil và cefotaxim trong nước bằng sắc ký lỏng khối phổ.doc