I. MỞ ĐẦU - ĐẶT VẤN ĐỀ

1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

 Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tswett (Mikhail Semyonovich Tsvet) phát minh ra kĩ thuật sắc kí vào năm 1903 khi ông đang nghiên cứu về chlorophyll. Khi cho dung dịch các sắc tố thực vật trong ether dầu hỏa lên một cột được nhồi bởi bột mịn calci carbonat, ông nhận thấy sắc tố bị hấp phụ trên đầu cột. Khi cho dung môi nguyên chất (ether dầu hỏa) lên cột, các sắc tố di chuyển trong cột và tách thành những vòng màu xếp chồng lên nhau. Phương pháp này sau đó được đặt tên là sắc ký (Chromatography: Sắc ký nghĩa là ghi màu, trong tiếng Hy Lạp chữ chroma có nghĩa là màu; nó vừa là tên của Tsvet trong nghĩa tiếng Nga vừa là màu của các sắc tố thực vật ông phân tích lúc bấy giờ, còn graphein là viết). Tên này vẫn tiếp tục được dùng dù các phương pháp này còn được sử dụng để tách các chất không màu.

 1938 Izmailov và Schraiber đã xây dựng và sau đó năm 1958 Stahl đã hoàn thiện phương pháp sắc ký lớp mỏng.

Sắc ký tiếp tục phát triển không ngừng nhờ vào những kết quả nghiên cứu của Archer John Porter Martin và Richard Laurence Millington Synge trong suốt những năm thập niên 40 và 50 của thế kỷ 20. Hai ông đã đưa ra những nguyên tắc và kỹ thuật cơ bản của sắc ký phân bố làm động lực cho sự phát triển của nhiều phương pháp sắc ký khác nhau như sắc ký giấy (PC), sắc ký khí (GC) và sắc ký lỏng cao áp (HPLC). Sắc ký khí phát triển mạnh mẽ vào những năm 1960, trong khi đó sự ra đời của sắc ký lỏng cao áp vào cuối thập niên 60 là một bước ngoặt mới trong lịch sử sắc ký. GC và HPLC là những phương pháp sắc ký hữu hiệu và ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm hiện đại trên toàn thế giới.

 Bên cạnh đó một số phương pháp sắc ký khác vẫn tiếp tục được sử dụng và phát triển như: sắc ký ngược dòng, sắc ký cột...

2.VAI TRÒ CỦA KỸ THUẬT SẮC KÝ ĐIỀU CHẾ TRONG NGHIÊN CỨU DƯỢC LIỆU

Từ khi ra đời và có những bước phát triển mạnh mẽ, sắc ký đã trở thành một phương pháp hữu hiệu và không thể thay thế trong việc phân tách chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp để định tính, định lượng, tinh khiết hóa cũng như phân lập các chất mong muốn. Sắc ký được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghệ sinh học, hóa tổng hợp, dược liệu, hóa phân tích, kiểm nghiệm v.v...

Bên cạnh việc sử dụng để định tính, định lượng các chất (sắc ký phân tích) thì sắc ký còn dùng để phân lập, điều chế, tinh chế các chất mong muốn trong một hỗn hợp nhiều thành phần (sắc ký điều chế hay còn gọi là sắc ký chế hóa). Đây là một ứng dụng hết sức quan trọng, đặc biệt trong hóa tổng hợp và dược liệu.

Như chúng ta đã biết một trong những yêu cầu cơ bản trong nghiên cứu dược liệu là phải phân lập và xác định được các hoạt chất tinh khiết có dược tính trong dược liệu. Tế bào chứa hàng trăm loại hợp chất hóa học khác nhau bao gồm các hợp chất có trọng lượng phân tử nhỏ đến các đại phân tử như protein, acid nucleic, lipid v.v...Do đó quá trình chiết xuất các hợp chất mong muốn trong dược liệu luôn kèm theo một lượng lớn tạp chất. Trong nhiều trường hợp phương pháp duy nhất để thu được hoạt chất tinh khiết là thực hiện sắc ký điều chế. Có nhiều loại sắc ký điều chế được ứng dụng trong dược liệu như sắc ký lớp mỏng điều chế, sắc ký lỏng áp suất trung bình, sắc ký lỏng cao áp, sắc ký phân bố ngược dòng và đặc biệt là sắc ký cột.

Do các phân tử hữu cơ trong dược liệu vô cùng đa dạng với nhiều hợp chất có trọng lượng phân tử và độ phân cực gần giống nhau nên không thể có một kỹ thuật sắc ký chung cho các loại hợp chất khác nhau. Tùy vào từng trường hợp cụ thể các nhà khoa học sẽ lựa chọn phương pháp sắc ký cũng như điều kiện sắc ký tối ưu để điều chế hợp chất mong muốn.

Việc tìm hiểu từng kỹ thuật sắc ký điều chế về ưu, nhược điểm, nguyên tắc, điều kiện sắc ký và cách tiến hành sẽ giúp chúng ta có được sự lựa chọn tối ưu trong quá trình phân tách các hợp chất từ dược liệu.

II.KẾT LUẬN

Sắc ký điều chế đã có những đóng góp to lớn trong quá trình phân lập các dược chất từ dược liệu. Qua đó chứng minh được dược tính và giúp bào chế ra các thuốc có hoạt chất từ dược liệu với độ tinh khiết cao góp phần làm tăng hiệu quả điều trị cũng như giảm các tác dụng phụ.

Trong tương lai, sắc ký điều chế sẽ vẫn tiếp tục là phương pháp chủ đạo để phân lập các hợp chất tự nhiên cũng như tổng hợp. Tuy nhiên hiện nay vẫn còn nhiều cơ chế sắc ký vẫn chưa được sáng tỏ và chưa cho thấy mối tương quan chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm. Đa số các điều kiện sắc ký được áp dụng thành công đều phải trải qua một thời gian nghiên cứu và thử nghiệm tương đối dài. Bên cạnh đó hiệu suất, chi phí và quy mô điều chế cần phải được cải thiện, do đó khuynh hướng sắp tới trong phát triển sắc ký điều chế sẽ là:

Tiếp tục hoàn thiện lý thuyết về sắc ký nhằm kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, qua đó các nhà khoa học có thể dự đoán và xác định các điều kiện sắc ký tối ưu một cách chính xác hơn và nhanh chóng hơn.

Để đạt được hiệu suất cao và giảm chi phí điều chế các kỹ thuật và quy trình sắc ký cần được tối ưu hóa. Quá trình tối ưu hóa quy trình luôn là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi một thời gian thử nghiệm lâu dài và có phương pháp phù hợp.

Việc nâng cấp quy mô điều chế cũng là một trong những yêu cầu cấp thiết. Để thực hiện điều này cần có sự nghiên cứu và cải tiến về kỹ thuật sắc ký cũng như các điều kiện sắc ký như cột sắc ký, pha tĩnh v.v...

...........

ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

Sắc ký (Chromatography) là phương pháp tách, phân ly, phân tách các chất dựa vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha động và tĩnh.

Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tương ứng với tính chất của chúng (tính bị hấp phụ, tính tan, ...). Trong hệ thống sắc ký chỉ có các phân tử pha động mới chuyển động dọc theo hệ sắc ký. Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha động và pha tĩnh. Trong quá trình chuyển động dọc theo hệ sắc ký hết lớp pha tĩnh này đến lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá trình hấp phụ, phản hấp phụ. Hệ quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyện động chậm hơn qua hệ thống sắc ký so với các chất tương tác yếu hơn pha này. Nhờ đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá trình sắc ký.

loi mo dau:

Từ việc tách frst được thực hiện bởi Tswett hơn một thế kỷ trước, rất nhiều thay đổi

xảy ra trong sắc ký lỏng, bắt đầu với việc công nhận tầm quan trọng của kích thước

và tính đồng nhất của kích thước và độ xốp của bao bì sắc ký, chuyển đổi phân loại

cal sắc ký lỏng vào một kỹ thuật cụ sử dụng các cột có độ thấm thấp,

máy bơm nước để buộc giai đoạn điện thoại di động thông qua họ, và các hệ thống phát hiện tinh vi.

Việc chuyển đổi từ thấp đến cột effcient cao xảy ra trong đầu những năm 1970 và tiếp theo

phát triển của một loạt các giai đoạn văn phòng hoạt động theo chế độ tách khác nhau có

dần dần mở rộng diện tích áp dụng HPLC. Một sự kiện quan trọng đã được các dấu gạch ngang-

ation HPLC với các kỹ thuật quang phổ, đó là làm việc cho identifcation và

sáng tỏ cấu trúc của các hợp chất tách. Ngày nay, HPLC là một trong những phổ biến nhất

tách phân tích kỹ thuật được sử dụng cho cả hai điều tra scientifc và công nghiệp và y sinh học

phân tích.

Phiên bản frst Cẩm nang của HPLC được xuất bản vào năm 1998 bao phủ cơ bản và

thực tế các khía cạnh của HPLC tổ chức trong bốn phần riêng biệt, bao gồm lý thuyết điều trị

của quá trình sắc ký, mô tả trong các phương thức phân tách chính của HPLC,

minh họa của nhạc cụ, và các ứng dụng HPLC trong các lĩnh vực khác nhau của ngành công nghiệp và

nghiên cứu ứng dụng. Phiên bản này bao gồm các khía cạnh của HPLC đã góp phần hơn nữa trước

ments của kỹ thuật này tách biệt trong 12 năm qua, tránh các khía cạnh lý thuyết và thực tiễn

, do sự phổ biến của sắc ký, đã là một phần của nền hiện tại của practi

tioners ở cấp độ nào. Tuy nhiên, hầu hết các khía cạnh sáng tạo mới nhất của phần lớn các chủ đề

vấn đề được bao phủ bởi một chương specifc trong ấn bản frst trong bất kỳ trường hợp nào được thảo luận trong cuốn sách này. Do đó,

ví dụ, mặc dù đảo ngược pha HPLC là không phải là chủ đề của một chương specifc trong cuốn sách này, như

nó là phiên bản frst do số lượng lớn các ấn phẩm tuyệt vời này, Chương chủ đề

2, 5, 9, 11, và 15 thảo luận về một số khía cạnh quan trọng của RP-HPLC từ quan điểm khác nhau.

Tương tự như vậy, chương dành cho chế độ tách loại trừ kích thước và giai đoạn bình thường đã không được

đề nghị một lần nữa trong phiên bản này, các khía cạnh lý thuyết và thực tế của các chế độ này tách

được thảo luận trong Chương 16. Do đó, phiên bản này bao gồm các khía cạnh của HPLC không

bao gồm trong các ấn bản frst và thảo luận về chúng từ một góc độ khác nhau.

Khía cạnh cuốn tiểu thuyết mới nổi của HPLC bao gồm trong phiên bản này bao gồm các cột bằng đá nguyên khối (Chương

1), ngoại quan văn phòng phẩm giai đoạn (Chương 2), vi-HPLC (Chương 3), hai chiều comprehen

sive chất lỏng sắc ký (chương 4), chế độ rửa giải gradient (Chương 5), và mao mạch điện

kỹ thuật di chuyển (chương 6), phiên bản frst, được giới hạn cho các mô tả về

một số lượng hạn chế các chế độ tách. Ngoài ra không có trong phiên bản trước đó là các chương

liên quan đến chế độ rửa giải gradient (Chương 5), giao diện LC-MS (Chương 8), phi tuyến chromatog

raphy (chương 10), chuyển sắc ký của các peptide và protein (Chương 11), feld FOW

các mô hình phân đoạn (chương 12), và giữ cho các ion (chương 15), thảo luận về sự tách biệt

các phân tử ion nhỏ và lớn. Phần I (cơ bản) bao gồm các chương dành để kiểm soát

và nhiệt độ ảnh hưởng (Chương 9), affnity HPLC (Chương 13), và sắc ký ion (Chương

14). Phần II (Ứng dụng) là tập trung vào bốn trong số các khu vực signifcant hầu hết trong đó HPLC là suc

cessfully sử dụng, đó là chiral dược phẩm (chương 17), phân tích môi trường (Chương

18), phân tích thực phẩm (chương 19), và khoa học pháp y (Chương 20). Tất cả các chương bao gồm mở rộng

danh sách tham khảo thêm các fgures giải thích và bảng tóm tắt.

Chúng tôi đã viết phiên bản này với mục đích của báo cáo thông tin cập nhật và chi tiết về

HPLC liên quan đến cả hai định dạng thông thường và các phương pháp mới tinh vi hơn, có

được phát triển để đáp ứng nhu cầu đang nổi lên trong khoa học tách phân tích. Ngày nay, các nhà phân tích và các nhà khoa học đang đối phó thường xuyên hơn với các mẫu số lượng rất hạn chế và cực kỳ phức tạp

thành phần, đòi hỏi sự thu nhỏ của hệ thống tách phân tích hoặc làm giàu

các dấu vết các thành phần, hoặc cả hai. Cũng ngày càng tăng là sự cần thiết cho identifcation phân tử và cấu trúc

sự minh bạch của các hợp chất tách ra, cần phải gạch nối của HPLC, hoặc có liên quan

tách phương pháp, với một hệ thống phù hợp với phân tích quang phổ. Hai ví dụ được đề cập

trên để giảng ​​giải trong những lý do mà chúng tôi định hướng để viết cuốn sách này với sự quan tâm đặc biệt đến

đang nổi lên các khía cạnh mới của HPLC và mở rộng thông tin về sự phát triển gần đây của

khác liên quan đến hai tách phương pháp dựa trên sự khác biệt giữa vận tốc di chuyển của chất phân tích trong một

môi trường lỏng theo hành động hoặc một feld điện (kỹ thuật electromigration mao mạch) hoặc

feld hấp dẫn (feld FOW phân đoạn).

Chúng tôi tin rằng phiên bản này là thích hợp như là một sách giáo khoa cho các sinh viên đại học học có

một nền tảng chung trong sắc ký và cho các học viên mới quan tâm đến việc cải thiện của họ

kiến thức về tình trạng hiện tại và xu hướng tương lai của HPLC. Hơn nữa, cuốn sách có thể được sử dụng như một

nguồn thông tin có giá trị cho sinh viên sau đại học và các nhà khoa học tìm kiếm giải pháp đến phức tạp

vấn đề ly thân, và cho các nhà phân tích và các nhà khoa học hiện đang sử dụng HPLC như là một phân tích hay

một công cụ quy mô dự bị.Trong ngành công nghiệp dược phẩm hiện đại, hiệu suất cao lỏng chromatog

raphy (HPLC) là công cụ phân tích lớn và tách rời được áp dụng trong tất cả các giai đoạn của

dược phẩm, phát triển, và phát triển production.The mới chem

các đơn vị ical (NCEs) bao gồm hai hoạt động chính: phát hiện ma túy và

thuốc phát triển. Mục tiêu của chương trình phát hiện ma túy là để điều tra

rất nhiều các hợp chất sử dụng phương pháp sàng lọc nhanh, dẫn đến gen

eration của các hợp chất chì và sau đó thu hẹp sự lựa chọn thông qua nhắm mục tiêu

tổng hợp và sàng lọc có lựa chọn (tối ưu hóa dẫn). Điều này dẫn đến trận chung kết

lựa chọn các ứng cử viên có khả năng khả thi nhất điều trị được thực hiện

về phía trước để thuốc phát triển. Các chức năng chính của phát triển thuốc

là đặc trưng hoàn toàn các hợp chất ứng cử viên bằng cách thực hiện thuốc

trao đổi chất, kiểm tra tiền lâm sàng và lâm sàng, và thử nghiệm lâm sàng. Concomi-

tantly với quá trình phát triển thuốc, tối ưu hóa tổng hợp thuốc

và xây dựng được thực hiện mà cuối cùng dẫn đến một âm thanh và mạnh mẽ

quá trình sản xuất thành phần dược phẩm hoạt động và ma túy

sản phẩm. Trong suốt này phát hiện ma túy và mô hình phát triển thuốc,

chắc chắn các phương pháp phân tích HPLC tách được phát triển và được thiết kế riêng

mỗi nhóm phát triển (ví dụ, thuốc phát hiện sớm, quá trình trao đổi chất ma túy,

pharmokinetics, quá trình nghiên cứu, preformulation, và xây dựng). Tại mỗi

giai đoạn phát triển phân tích của vô số các mẫu được thực hiện để

đầy đủ kiểm soát và giám sát chất lượng của các ứng cử viên thuốc tiềm năng,

tá dược, và các sản phẩm cuối cùng. Phát triển phương pháp hiệu quả và nhanh chóng là hết sức quan trọng trong suốt vòng đời phát triển thuốc này. Điều này

đòi hỏi một sự hiểu biết thấu đáo về nguyên tắc và lý thuyết HPLC nằm

một nền tảng vững chắc cho tăng giá các biến được tối ưu hóa

trong quá trình phát triển nhanh chóng và hiệu quả phương pháp HPLC và tối ưu hóa.

3

HPLC cho các nhà khoa học dược phẩm, Edited by Yuri Kazakevich và Rosario LoBrutto

Bản quyền © 2007 bởi John Wiley & Sons, Inc.