BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM THỊ HỒNG PHƯƠNG

TỔNG HỢP VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN TẠP
OMEPRAZOL SULFON

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM THỊ HỒNG PHƯƠNG

TỔNG HỢP VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN TẠP
OMEPRAZOL SULFON
Ngành: Kiểm nghiệm Thuốc – Độc chất
Mã số: 8720210

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
Hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC TUẤN
PGS.TS TRƯƠNG NGỌC TUYỀN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả

Phạm Thị Hồng Phương


Luận văn Thạc sĩ – Khóa: 2018 – 2020
Ngành: Kiểm nghiệm Thuốc & Độc chất – Mã số: 8720210
TỔNG HỢP VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN TẠP OMEPRAZOL SULFON
Phạm Thị Hoàng Phương
Thầy hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn, PGS.TS. Trương Ngọc Tuyền
Từ khóa: omeprazol sulfon, 5-methoxy-2-[[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2yl)methyl] sulfonyl]-1H-benzimidazol.
Mở đầu: Omeprazol sulfon (tạp D) là tạp chất liên quan của esomeprazol/omeprazol,
xuất hiện trong quá trình tổng hợp cũng như trong quá trình bảo quản nên gây ảnh
hưởng không nhỏ đến hiệu quả điều trị và đặc tính an tồn của
esomeprazol/omeprazol. Do đó, trong chuyên luận esomeprazol/omeprazol của Dược
điển Việt Nam V và Dược điển một số nước như BP 2019, USP 43 đều qui định phải
kiểm tra tạp D cả trong nguyên liệu và thành phẩm esomeprazol/omeprazol. Trong
khi đó, chuẩn tạp D đang được bán với giá rất đắt và phải mua từ nước ngồi nên gây
khơng ít khó khăn cho cơng tác kiểm nghiệm tạp chất này trong nguyên liệu và thành

phẩm esomeprazol/omeprazol. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào trong nước cơng
bố qui trình tổng hợp tạp D. Từ nhu cầu thực tế trên, đề tài này được thực hiện với
mục tiêu tổng hợp và xây dựng tiêu chuẩn tạp D của esomeprazol/omeprazol.
Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: tạp omeprazol sulfon (tạp D của esomeprazol/omeprazol).
Phương pháp nghiên cứu: tạp D được tổng hợp từ esomeprazol magnesi trihydrat
bằng phản ứng oxy hóa khử với một số tác nhân oxy hóa được lựa chọn như oxon,
hydrogen peroxyd, acid m-cloroperbenzoic. Sản phẩm sau khi tổng hợp sẽ được xác
định cấu trúc bằng các kỹ thuật phổ nghiệm như IR, UV, MS và NMR, được xác định
độ tinh khiết bằng phương pháp HPLC qui về 100% diện tích pic và được thiết lập
chất đối chiếu. Sau cùng, tạp D trong nguyên liệu và chế phẩm
esomeprazol/omeprazol được kiểm tra bằng phương pháp HPLC, sử dụng chất đối
chiếu tạp D đã được thiết lập.
Kết quả: Tạp D đã được tổng hợp thành cơng từ esomeprazol magnesi trihydrat bằng
phản ứng oxy hóa khử với tác nhân oxy hóa oxon. Điều kiện phản ứng đã được tối
ưu hóa bằng phần mềm Design Expert 11.11 với mơ hình RSM Box – Behnken, cho
hiệu suất phản ứng khoảng 71,36% (1,56 gam). Sản phẩm tổng hợp đạt độ tinh khiết
trên 99% tính trên chế phẩm nguyên trạng, đủ điều kiện thiết lập chất đối chiếu. Kết
quả kiểm tra tạp D trong một số nguyên liệu và chế phẩm esomeprazol/omeprazol
trên thị trường cho thấy hàm lượng tạp D nằm dưới giới hạn cho phép.
Kết luận: Tạp D đã được tổng hợp và tiêu chuẩn hóa thành cơng để làm chất đối
chiếu sử dụng trong kiểm nghiệm tạp chất liên quan của esomeprazol/omeprazol.


Master’s Thesis – Academic course: 2018-2020
Specialty: Drug Quality Control & Toxicology – Code: 8720210
SYNTHESIS AND STANDARDIZATION OF OMEPRAZOLE SULFONE
Pham Thi Hoang Phuong
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Nguyen Duc Tuan, Assoc. Prof. Dr. Truong Ngoc
Tuyen

Keywords: omeprazole sulfone, 5-methoxy-2 - [[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridine2-yl) methyl] sulfonyl] -1H-benzimidazole.
Introduction: Omeprazole sulfone (impurity D), a related compound of
esomeprazole/omeprazole, is a process-related impurity as well as a degradation
product. As a result, it has a significant effect on treatment efficacy and safety of
esomeprazole/omeprazole on patients. Therefore, the Vietnamese Pharmacopoeia V,
BP 2019 and USP 43 require to test impurity D in esomeprazole/omeprazole
pharmaceutical substances and finished products. However, this related compound is
costly with limited accessibility. There have been no published local studies on
chemical synthesis of impurity D so far. Therefore, this study was conducted with the
aim of synthesis and standardization of impurity D as related compound of
esomeprazole/omeprazole.
Materials and methods
The object of study is sulfone omeprazole (omeprazole/esomeprazole impurity D).
Impurity D was synthesized from esomeprazole magnesium trihydrate by redox
reaction with some selected oxidizing agents such as oxone, hydrogen peroxyde, mchloroperbenzoic acid. The synthesized product was structurally determined by
spectroscopic techniques such as IR, UV, MS, and NMR, assayed by HPLC using
peak area normalization method, and established as reference substance. Finally,
impurity D in esomeprazole/omeprazole raw materials and corresponding
pharmaceuticals was determined by HPLC method, using established impurity D
reference standard.
Results: Impurity D was successfully synthesized from esomeprazole magnesium
trihydrate by redox reaction with oxone as the oxidizing agent. The synthetic process
was optimized using Design Expert 11.11 software with RSM Box - Behnken model
that gave optimized yield approximately 71.36% (1.56 grams). The synthetic
omeprazole/esomeprazole related compound D had HPLC purity over 99% on the
basis and conformed to establish reference substance. Impurity D was controlled in
several esomeprazole/omeprazole raw materials and available corresponding
pharmaceuticals and the results showed that the concentration of impurity D was
below the acceptance limit.
Conclusion: Impurity D was successfully synthesized and standardized as a

reference substance for related compound test of esomeprazole/omeprazole.


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...............................................i
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... v
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................... 3
1.1. Tổng quan về esomeprazol magnesi trihydrat .....................................................3
1.2. Tổng quan về omeprazol sulfon ...........................................................................8
1.3. Chất chuẩn đối chiếu ..........................................................................................16
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 23
2.1. Nguyên vật liệu – Đối tượng nghiên cứu ...........................................................23
2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................25
CHƯƠNG 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................. 37
3.1. Tổng hợp tạp D ..................................................................................................37
3.2. Thử tinh khiết sản phẩm tinh chế .......................................................................40
3.3. Xác định cấu trúc sản phẩm tinh chế .................................................................43
3.4. Tối ưu hóa quy trình ...........................................................................................48
3.5. Xây dựng quy trình xác định độ tinh khiết tạp D bằng HPLC ..........................52
3.6. Đánh giá tạp D ...................................................................................................56
3.7. Thiết lập chất đối chiếu tạp D ............................................................................58
3.8. Kiểm tra tạp D trong một số nguyên liệu và chế phẩm esomeprazol /omeprazol
trên thị trường theo DĐVN V ...................................................................................63
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ........................................................................................ 68
4.1. Tổng hợp và tinh chế tạp D ................................................................................68
4.2. Xác định cấu trúc tạp D ......................................................................................69
4.3. Quy trình xác định độ tinh khiết tạp D...............................................................69

4.4. Thiết lập chất đối chiếu tạp D ............................................................................70
4.5. Kiểm tra tạp D trong nguyên liệu và thành phẩm omeprazol/esomeprazol .......70
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 71


KẾT LUẬN ...............................................................................................................71
KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


i

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu,
chữ viết tắt
Ac2O
ACN
ACRS
ASEAN
As
ATPase
BĐM
BP
CCĐC
CTCL
DD
DĐVN
DMPM
DSC

EP
ESO
GLP
HPLC
HĐDĐ
ICH
ICRS
IR
ISO
IUPAC

Từ nguyên
Anhydrid acetic
Acetonitrile
Asean Chemical Reference
Substance
Association of Southeast
Asian Nations
Asymmetric factor
Adenosine triphosphatase
Bình định mức
British Pharmacopoeia
Chất chuẩn đối chiếu
Chỉ tiêu chất lượng
Dung dịch
Dược điển Việt Nam
Dung môi pha mẫu
Differential Scanning
Calorimetry
European Pharmacopoeia

Esomeprazole
Good Laboratory Practice
High Performance Liquid
Chromatography
Hội đồng dược điển
International Conference on
Harmonisation
International chemical
reference standard
Infrared
International Organization for
Standardization
International Union of Pure
and Applied Chemistry

Tiếng Việt

Chất chuẩn đối chiếu hóa học
Asean
Hiệp hội các nước Đơng Nam Á
Hệ số bất đối

Dược điển Anh

Phân tích nhiệt quét vi sai
Dược điển Châu Âu
Thực hành tốt phịng thí nghiệm
Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Hội nghị hòa hợp quốc tế

Chất chuẩn đối chiếu hóa học quốc
tế
Hồng ngoại
Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn
hóa
Hiệp hội Quốc tế về Hóa học thuần
túy và ứng dụng


ii
Ký hiệu,
chữ viết tắt
JP
KF
MS
LOD
LOQ
MeOH
NLĐC
NMR
s
d
NSX
PCRS
PPPT
PTN
RSD
SCRS
SKĐ
SKLM

SPTC
tR
TLC
TTHT
USP
UPLC
UV - Vis

Từ nguyên
Japanese Pharmacopoeia
Karl Fisher
Mass Spectrometry
Limit of Detection
Limit of Quantitation
Methanol
Nguyên liệu đối chiếu
Nuclear Magnetic Resonance
Singlet
Doublet
Nhà sản xuất
Primary Chemical Reference
Substance
Phương pháp phân tích
Phịng thí nghiệm
Relative Standard Deviation
Secondary Chemical
Reference Substance
Sắc ký đồ
Sắc ký lớp mỏng
Sản phẩm tinh chế

Retention time
Thin-layer chromatography
Tương thích hệ thống
United States Pharmacopoeia
Ultra Performance Liquid
Chromatography
Ultraviolet – Visible

Tiếng Việt
Dược điển Nhật
Khối phổ
Giới hạn phát hiện
Giới hạn định lượng

Cộng hưởng từ hạt nhân
Đỉnh đơn
Đỉnh đôi
Chất chuẩn đối chiếu hóa học gốc/
sơ cấp

Độ lệch chuẩn tương đối
Chất chuẩn đối chiếu hóa học thứ
cấp

Thời gian lưu
Sắc ký lớp mỏng
Dược điển Mỹ
Sắc ký lỏng siêu hiệu năng
Tử ngoại – khả kiến



iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Các đỉnh đặc trưng trong phổ IR của esomeprazol magnesi trihydrat ....... 4
Bảng 1.2. Các tạp chất liên quan của omeprazol và esomeprazol .............................. 7
Bảng 1.3. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên liệu
theo USP 43............................................................................................................... 10
Bảng 1.4. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên liệu
theo BP 2019 ............................................................................................................. 11
Bảng 1.5. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên liệu
theo DĐVN V ........................................................................................................... 12
Bảng 1.6. Giới hạn cho phép tạp D trong nguyên liệu esomeprazol /omeprazol và
thành phẩm tương ứng theo các dược điển ............................................................... 14
Bảng 2.1. Hóa chất và dung mơi dùng trong nghiên cứu ......................................... 23
Bảng 2.2. Trang thiết bị dùng trong nghiên cứu ....................................................... 24
Bảng 2.3. Nồng độ các dung dịch thử tạp D............................................................. 29
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp tạp D .... 37
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian và tỷ lệ các chất tham gia phản ứng tổng hợp
tạp D .......................................................................................................................... 38
Bảng 3.3. Hiệu suất toàn quy trình theo hai phương pháp tinh chế ......................... 40
Bảng 3.4. Các đỉnh đặc trưng trong phổ IR của sản phẩm tinh chế ......................... 44
Bảng 3.5. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của SPTC và tạp D .......................... 47
Bảng 3.6. Mã hóa các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng ............................ 48
Bảng 3.7. Bố trí thí nghiệm và kết quả thực nghiệm theo RSM-Box Behnken. ...... 49
Bảng 3.8. Phân tích phương sai của mơ hình đáp ứng ............................................. 49
Bảng 3.9. Hiệu suất tổng hợp ở điều kiện tối ưu ...................................................... 51
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát hiệu suất tinh chế ....................................................... 52
Bảng 3.11. Hiệu suất tổng hợp và tinh chế tạp D ..................................................... 52

Bảng 3.12. Các thông số sắc ký của tạp D ............................................................... 53
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát tính phù hợp hệ thống trên mẫu thử .......................... 53


iv
Bảng 3.14. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của tạp D ....................................... 55
Bảng 3.15. Phân tích tính tuyến tính quy trình xác định độ tinh khiết tạp D ........... 55
Bảng 3.16. Kết quả khảo sát độ chính xác của phương pháp xác định độ tinh khiết
tạp D .......................................................................................................................... 56
Bảng 3.17. Kết quả đánh giá tạp D ........................................................................... 57
Bảng 3.18. Kết quả xác định hàm ẩm của tạp D ...................................................... 58
Bảng 3.19. Kết quả định lượng tạp D và tạp chất liên quan ..................................... 58
Bảng 3.20. Kết quả định lượng tạp D trong q trình đóng lọ. ................................ 59
Bảng 3.21. Phân tích phương sai một yếu tố theo ANOVA ................................... 59
Bảng 3.22. Giá trị các thông số của hệ thống sắc ký khi định lượng tạp D tại 3 phịng
thí nghiệm.................................................................................................................. 59
Bảng 3.23. Kết quả định lượng tạp D tại 3 phịng thí nghiệm.................................. 60
Bảng 3.24. Kết quả phân tích ANOVA ................................................................... 60
Bảng 3.25. Kết quả xác định giá trị ấn định hàm lượng tạp D ................................. 61
Bảng 3.26. Đánh giá Z-score của các kết quả .......................................................... 62
Bảng 3.27. Kết quả kiểm tra tính phù hợp hệ thống của quy trình kiểm tra tạp D trong
nguyên liệu esomeprazol/omeprazol ......................................................................... 63
Bảng 3.28. Kết quả kiểm tra tính phù hợp hệ thống của quy trình kiểm tra tạp D trong
thành phẩm esomeprazol/omeprazol ......................................................................... 63
Bảng 3.29. Kết quả định lượng tạp D trong một số nguyên liệu trên thị trường...... 64
Bảng 3.30. Kết quả định lượng tạp D trong một số thành phẩm trên thị trường...... 66


v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Cơng thức cấu tạo của esomeprazol magnesi trihydrat. ............................. 3
Hình 1.2. Sơ đồ tổng hợp esomeprazol. ..................................................................... 4
Hình 1.3. Phổ IR của esomeprazol magnesi trihydrat chuẩn. .................................... 5
Hình 1.4. Cơng thức cấu tạo của tạp D ...................................................................... 9
Hình 1.5. Sơ đồ tổng hợp tạp D theo quy trình 1. .................................................... 15
Hình 1.6. Sơ đồ tổng hợp tạp D theo quy trình 2. .................................................... 15
Hình 1.7. Sơ đồ tổng hợp tạp D theo quy trình 3. .................................................... 16
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp tạp D ................................................................................ 25
Hình 3.1. Sắc ký đồ SKLM kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm tinh chế .............. 40
Hình 3.2. Sắc ký đồ dung dịch sản phẩm tinh chế ................................................... 42
Hình 3.3. Phổ UV-Vis của tạp D chuẩn và sản phẩm tinh chế ................................ 43
Hình 3.4. Phổ IR của sản phẩm tinh chế và tạp D chuẩn. ........................................ 44
Hình 3.5. Phổ khối của sản phẩm tinh chế. .............................................................. 45
Hình 3.6. Phổ 1H-MNR của sản phẩm tinh chế........................................................ 46
Hình 3.7. Phổ 13C-MNR của sản phẩm tinh chế ...................................................... 46
Hình 3.8. Cơng thức cấu tạo của tạp D .................................................................... 48
Hình 3.9. Đánh giá mơ hình tối ưu ........................................................................... 51
Hình 3.10. Sắc ký đồ dung dịch tạp D 500 µg/ml khảo sát tính phù hợp hệ thống . 53
Hình 3.11. Sắc ký đồ khảo sát tính đặc hiệu. ........................................................... 54
Hình 3.12. Kết quả đo điểm chảy của tạp D bằng kỹ thuật DSC ............................. 57
Hình 3.13. Sắc ký đồ của dung dịch kiểm tra tính phù hợp hệ thống của quy trình
định lượng tạp D trong nguyên liệu esomeprazol/ omeprazol theo DĐVN V. ........ 63
Hình 3.14. Sắc ký đồ của dung dịch kiểm tra tính phù hợp hệ thống của quy trình
định lượng tạp D trong thành phẩm esomeprazol/ omeprazol theo DĐVN V. ........ 63
Hình 3.15. Sắc ký đồ đại diện các mẫu kiểm tra tạp D trong nguyên liệu ............... 65
Hình 3.16. Sắc ký đồ đại diện các mẫu kiểm tra tạp D trong thành phẩm. .............. 67
Hình 4.1. Cơ chế phản ứng tổng hợp tạp D .............................................................. 68



1
MỞ ĐẦU
Bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng theo y học hiện đại là kết quả của sự mất cân bằng
giữa một bên là yếu tố phá hủy và một bên là yếu tố bảo vệ niêm mạc dạ dày, tá tràng.
Bệnh do nhiều nguyên nhân gây ra như chế độ ăn uống, do thuốc, stress trong cuộc
sống, … Bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng có thể gây nhiều biến chứng nguy hiểm như
xuất huyết, thủng dạ dày, viêm teo niêm mạc, thậm chí bệnh nặng có thể dẫn tới ung
thư dạ dày. Đây là một trong những căn bệnh khá phổ biến và có chiều hướng gia
tăng tại các nước đang phát triển. Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam, bệnh
chiếm khoảng 30%, đứng đầu các bệnh về tiêu hóa [31].
Esomeprazol là một trong những thuốc thuộc nhóm thuốc ức chế bơm proton. Thuốc
có hiệu quả cao trong điều trị bệnh loét dạ dày, tá tràng hiện nay do cơ chế gắn với
H+/K+-ATPase (bơm proton) ở tế bào thành dạ dày, làm bất hoạt hệ thống enzym này.
Do đó, thuốc có tác dụng ức chế bơm proton làm giảm bài tiết acid do bất kỳ nguyên
nhân nào vì đây là giai đoạn cuối cùng của sự bài tiết acid. Thuốc có tác dụng khá
mạnh và kéo dài [2].
Omeprazol là thuốc ức chế bơm proton đầu tiên do công ty AstraZeneca đưa ra thị
trường năm 1988 dùng để điều trị viêm loét dạ dày, tá tràng. Esomeprazol là đồng
phân (S) omeprazol, cũng do công ty AstraZeneca đưa ra thị trường năm 2001 với
biệt dược là Nexium, được chỉ định tương tự như omeprazol. Các nghiên cứu khoa
học cho thấy (S) omeprazol có hiệu quả hơn (R) omeprazol trong quá trình điều khiển
sự tiết acid ở dạ dày [5]. Thuốc có tác dụng mạnh và kéo dài. Đây là một trong các
thuốc có doanh số cao trên thị trường hiện nay [3].
Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất và lưu hành thuốc có phát sinh các tạp chất liên
quan gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người sử dụng. Một trong những tạp
được xác định là omeprazol sulfon, tạp này xuất hiện trong quá trình tổng hợp
[18],[21] cũng như trong quá trình bảo quản, phân phối nguyên liệu và thành phẩm
omeprazol hay esomeprazol [10]. Omeprazol sulfon cũng là một chất chuyển hóa của
omeprazol, thuộc họ sulfinyl benzimidazol [22]. Đây là những hợp chất dị vòng thơm

đa vịng có chứa nhóm sulfinyl được gắn ở vị trí 2 của các thuốc có khung
benzimidazol.


2
Trong chuyên luận omeprazol hay esomeprazol của DĐVN V [1], các dược điển tham
chiếu như USP 43 [24], BP 2019 [6], EP 10.0 [11] đều có qui định bắt buộc phải kiểm
tra tạp chất liên quan omeprazol sulfon trong nguyên liệu cũng như thành phẩm.
Trên thế giới, một số công trình nghiên cứu tổng hợp omeprazol sulfon sử dụng acid
m-cloroperbenzoic là một hóa chất đắt tiền [7], hay quy trình tổng hợp phức tạp, qua
nhiều sản phẩm trung gian, cần kiểm soát nhiều yếu tố trong khi thực hiện phản ứng
nhưng hiệu suất phản ứng thấp (27%) hay quy trình sử dụng nguyên liệu thô dễ kiếm,
rẻ tiền nhưng không cơng bố hiệu suất phản ứng [27]. Trong khi đó, ở Việt Nam hiện
vẫn chưa có tác giả nào cơng bố cơng trình nghiên cứu tổng hợp omeprazol sulfon.
Hiện nay, danh mục chất chuẩn, đặc biệt là tạp chuẩn của hệ thống kiểm nghiệm quốc
gia còn hạn chế [32],[33]. Tạp chuẩn omeprazol sulfon đã được thương mại hóa với
giá thành khá cao (khoảng 775 USD/lọ 15 mg) khi được nhập về Việt Nam và thường
phải liên hệ trước nhiều tháng với nhà cung cấp mới có thể mua được nên gây khó
khăn cho cơng tác kiểm tra tạp chất liên quan của omeprazol/esomeprazol.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “Tổng hợp và xây dựng tiêu chuẩn tạp
omeprazol sulfon” được thực hiện với mong muốn tổng hợp, tiêu chuẩn hóa và sử
dụng tạp này trong kiểm nghiệm tạp chất liên quan trong nguyên liệu omeprazol,
esomeprazol và thành phẩm tương ứng, nhằm hỗ trợ tốt hơn trong công tác kiểm tra
và giám sát chất lượng thuốc, đảm bảo an toàn cho việc điều trị của bệnh nhân.
Mục tiêu của đề tài:
- Tổng hợp tạp omeprazol sulfon ở qui mô phịng thí nghiệm.
- Thiết lập chất đối chiếu tạp đã tổng hợp.
- Kiểm tra tạp chất omeprazol sulfon trong nguyên liệu omeprazol, esomeprazol và
thành phẩm tương ứng theo qui định của một số dược điển tham chiếu, sử dụng
tạp chất đối chiếu đã được thiết lập.



3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Tổng quan về esomeprazol magnesi trihydrat

Tên hóa học: magnesi bis[5-methoxy-2-[(S)-(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)
methyl] sulfinyl]-1H-benzimidazol-1-id] trihydrat [1],[6],[24].
- Tên khác: Esomeprazol magnesi trihydrat.
- Công thức phân tử: C34H36MgN6O6S2.3H2O.
- Phân tử lượng: 767,2 g/mol.
- Cơng thức cấu tạo:

Hình 1.1. Cơng thức cấu tạo của esomeprazol magnesi trihydrat.
1.1.1. Tính chất
Esomeprazol magnesi trihydrat là chất bột màu trắng hoặc gần như trắng, hơi hút ẩm,
khó tan trong nước, tan trong methanol, thực tế không tan trong heptan [1],[6],[11].
1.1.2. Tổng hợp
Esomeprazol được tổng hợp theo chuỗi phản ứng sau [5]:
Từ nguyên liệu ban đầu là 2,3,5-collidin bị oxy hóa bởi hydrogen peroxyd trong acid
acetic sẽ tạo ra N-oxid, sau đó được nitrat hóa trong hỗn hợp acid nitric và acid
sulfuric tạo ra dẫn xuất 4-nitro, tiếp đó nhóm nitro được thay thế bởi nhóm methoxy
khi đun nóng trong methanol với sự có mặt của natri hydroxyd. Sản phẩm thu được
sẽ được đun nóng với Ac2O để tạo dẫn xuất acetyl hydroxymethyl-pyridin, tiếp theo
nhóm acetyl được chuyển thành nhóm alcol khi xử lý với natri hydroxyd, sau đó được
phản ứng với thionyl clorid để tạo thành 2-cloromethyl-4-methoxy-2,3,5-trimethyl
pyridin. Tiếp tục đun hồi lưu 2-cloromethyl-4-methoxy-2,3,5-trimethyl pyridin và 2mercapto-5-methoxy-benzimidazol trong hỗn hợp nước - ethanol với xúc tác natri
hydroxyd hoặc trong điều kiện xúc tác chuyển pha (natri hydroxyd 40%, benzen và



4
tetrabutyl amoni bromid) để tạo ra sản phẩm 5-methoxy-2-[((4-methoxy-3,5dimethyl-2-pyridin) methyl) thio]-1H-benzimidzol (pyrmetazol). Sau đó hỗn dịch
của pyrmetazol trong toluen được thêm vào dung dịch nước của (S,S)-diethyl tartrat
và titan tetraisopropoxyd, sau khi khuấy 50 phút, thêm N,N-diisopropyl ethylamin và
cumen hydroperoxyd, tiếp tục khuấy một giờ để thu được esomeprazol.

Hình 1.2. Sơ đồ tổng hợp esomeprazol.
1.1.3. Định tính
1.1.3.1. Phổ hồng ngoại
Phổ hồng ngoại của mẫu thử phải phù hợp với phổ hồng ngoại của mẫu esomeprazol
magnesi trihydrat chuẩn [1],[6],[24].
Esomeprazol magnesi trihydrat phải có các đỉnh hấp thụ đặc trưng sau đây [29]:
Bảng 1.1. Các đỉnh đặc trưng trong phổ IR của esomeprazol magnesi trihydrat
Nhóm chức
C-H
C-H của vịng thơm
C-N
C-O-C

Số sóng (cm-1)
2949
2995
3420
1077

Nhóm chức
S=O
C=C

C=N

Số sóng (cm-1)
1012
1572
1611


5

Hình 1.3. Phổ IR của esomeprazol magnesi trihydrat chuẩn [30].
1.1.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Định tính ion magnesi. Dung dịch thử phải cho vạch hấp thụ cực đại ở 285,2 nm
[1],[24].
1.1.3.3. Góc quay cực riêng
Từ -137o đến -155o. Hòa tan 0,250 g chế phẩm trong methanol và pha lỗng thành
25,0 ml với cùng dung mơi [1].
1.1.4. Định lượng
1.1.4.1. Theo USP 43
Phương pháp HPLC [24].
- Dung dịch A: hòa tan 0,725 g natri dihydrophosphat và 4,472 g dinatri
hydrophosphat khan trong 300 ml nước, pha loãng thành 1000 ml với nước. Pha
loãng 250 ml dung dịch thu được với nước thành 1000 ml. Điều chỉnh pH 7,6 bằng
acid phosphoric nếu cần.
- Dung dịch B: trộn 11 ml dung dịch natri phosphat tribasic 0,25 M với 22 ml dung
dịch dinatri hydrophosphat 0,5 M và pha loãng thành 100 ml với nước.


6
- Dung dịch chuẩn: cho 10 mg omeprazol chuẩn vào bình định mức 200 ml, hịa tan

trong khoảng 10 ml methanol, thêm 10 ml dung dịch B và pha loãng vừa đủ 200
ml với nước. Dung dịch thu được có nồng độ omeprazol 0,05 mg/ml.
- Dung dịch thử: cho 10 mg esomeprazol magnesi vào bình định mức 200 ml, hịa
tan trong 10 ml methanol, thêm 10 ml dung dịch B và pha loãng vừa đủ 200 ml với
nước. Dung dịch thu được có nồng độ esomeprazol magnesi 0,05 mg/ml.
- Điều kiện sắc ký
+ Pha động: acetonitril – dung dịch A (7:13).
+ Cột sắc ký: cột C8 (125 x 4,0 mm; 5 µm hoặc 150 x 4,6 mm; 5 µm), có thể sử
dụng cột C18 (150 x 3,9 mm; 4 µm).
+ Đầu dị UV: bước sóng phát hiện 280 nm.
+ Tốc độ dịng: 1 ml/phút.
+ Thể tích tiêm: 20 µl.
- Kiểm tra tính tương thích hệ thống: tiến hành sắc ký dung dịch chuẩn. Yêu cầu: số
đĩa lý thuyết không nhỏ hơn 2.000, độ lệch chuẩn tương đối của diện tích pic từ
các lần tiêm lặp lại dung dịch chuẩn không lớn hơn 2,0%.
- Tiến hành sắc ký dung dịch chuẩn và dung dịch thử.
- Hàm lượng phần trăm của esomeprazol magnesi (C34H36MgN6O6S2) trong ngun
liệu được tính theo cơng thức:
𝐶 (%) =

𝑆𝑢 𝐶𝑠
𝑀𝑟1
× ×
× 100
𝑆𝑠 𝐶𝑢 2 × 𝑀𝑟2

Trong đó
Su: diện tích pic của esomeprazol trong dung dịch thử.
Ss: diện tích pic của omeprazol trong dung dịch chuẩn.
Cs: nồng độ omeprazol trong dung dịch chuẩn (mg/ml).

Cu: nồng độ esomeprazol magnesi trong dung dịch thử (mg/ml).
Mr1: khối lượng phân tử của esomeprazol magnesi (713,12).
Mr2: khối lượng phân tử của omeprazol (345,42).
1.1.4.2. Theo BP 2019 và DĐVN V
Phương pháp HPLC [1],[6].


7
- Dung dịch đệm pH 11,0: trộn 11 ml dung dịch trinatri phosphat dodecahydrat 95,0
g/l với 22 ml dung dịch dinatri hydrophosphat dodecahydrat 179,1 g/l; pha loãng
thành 100,0 ml với nước.
- Dung dịch thử: hòa tan 10,0 mg chế phẩm trong khoảng 10 ml methanol, thêm 10
ml dung dịch đệm pH 11,0 và pha loãng vừa đủ 200 ml với nước.
- Dung dịch chuẩn: hòa tan 10,0 mg omeprazol chuẩn trong khoảng 10 ml methanol,
thêm 10 ml dung dịch đệm pH 11,0 và pha loãng vừa đủ 200 ml với nước.
- Điều kiện sắc ký
+ Cột sắc ký: cột C8 (125 cm x 4,0 mm; 5 µm).
+ Pha động: acetonitril – dung dịch dinatri hydrophosphat dodecahydrat 1,4 g/l
được điều chỉnh đến pH 7,6 bằng acid phosphoric (35:65).
+ Tốc độ dòng: 1 ml/phút.
+ Đầu dị UV: bước sóng phát hiện 280 nm.
+ Thể tích tiêm: 20 µl.
- Tiến hành sắc ký dung dịch thử với thời gian gấp 1,5 lần thời gian lưu của
esomeprazol. Thời gian lưu của esomeprazol khoảng 4 phút.
- Tính hàm lượng phần trăm của C34H36MgN6O6S2 trong nguyên liệu dựa vào diện
tích pic thu được trên sắc ký đồ của dung dịch thử, dung dịch chuẩn và hàm lượng
của C34H36MgN6O6S2 trong omeprazol chuẩn (1 g omeprazol tương đương với
1,032g esomeprazol magnesi).
1.1.5. Các tạp chất liên quan
Theo DĐVN V và các dược điển tham chiếu, omeprazol và esomeprazol có các tạp

chất sau:
Bảng 1. 2. Các tạp chất liên quan của omeprazol và esomeprazol

Công thức

Danh pháp IUPAC
5-Methoxy-1Hbenzimidazol-2-thiol

DĐVN V BP 2019
[1]
[6]

Tạp A

Tạp A

USP 43
[24]

-


8
Công thức

Danh pháp IUPAC
2-[(RS)-[(3,5-Dimethylpyridin-2-yl)
methyl]
sulfinyl]
-5-methoxy1H- benzimidazol


DĐVN V BP 2019
[1]
[6]

USP 43
[24]

Tạp B

Tạp B

-

Tạp C

Tạp C

-

Tạp D

Tạp D

Tạp A

Tạp E

Tạp E


Tạp E

Tạp F

Tạp
đồng
phân

và đối quang

và đối quang

1.2.

5-Methoxy-2-[[(4methoxy-3,5dimethylpyridin-2-yl)
methyl]
sulfanyl]-1Hbenz-imidazol
5-Methoxy-2-[[(4methoxy-3,5dimethylpyridin-2yl)methyl] sulfonyl]-1Hbenzimidazol
(omeprazol sulfon)
5-Methoxy-2-[[(RS)-(5methoxy-1Hbenzimidazol-2yl)sulfinyl]methyl]-3,5dimethylpyridin 1-oxyd
5-Methoxy-2-[(R)-[(4methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)methyl]
sulfonyl]-1Hbenzimidazol (Romeprazol)

Tạp F

Tổng quan về omeprazol sulfon

- Tên hóa học: 5-methoxy-2-[[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl) methyl]
sulfonyl]-1H-benzimidazol.
- Tên khác: Omeprazol sulfon, tạp D (theo BP, DĐVN, CAS No: 88546-55-8).

- Công thức phân tử: C17H19N3O4S.
- Phân tử lượng: 361,42 g/mol [28].


9
- Cơng thức cấu tạo:

Hình 1.4. Cơng thức cấu tạo tạp D.
1.2.1. Tính chất
Tạp D là chất bột trắng đến màu be sáng, nhiệt độ nóng chảy trên 70 oC, hơi tan trong
cloroform, tan trong methanol nóng [29].
1.2.2. Nguồn gốc phát sinh
Tạp D là tạp chất được tạo ra trong q trình sản xuất omeprazol hay esomeprazol do
sự oxy hóa khơng hồn tồn hoặc oxy hóa q mức omeprazol sulfid [19],[21], cũng
như trong quá trình bảo quản thuốc [10].
1.2.3. Độc tính
-

Các thử nghiệm trên các tế bào người bình thường như xét nghiệm độc tính tế

bào cho thấy tạp D có độc tính tương đối ít hơn so với omeprazol; Sử dụng cơng cụ
dự đốn ProTox-II cho thấy tạp D gây độc với hệ thống miễn dịch với điểm tin cậy
cao [20].
-

Tạp D gây kích ứng da khi tiếp xúc, kích ứng mắt nghiêm trọng, có thể gây kích

ứng đường hô hấp [25].
1.2.4. Kiểm nghiệm tạp D
1.2.4.1. Trong nguyên liệu esomeprazol magnesi

a. Theo USP 43 [24]
Dung dịch A: hòa tan 0,725 g natri dihydrophosphat và 4,472 g dinatri
hydrophosphat trong 300 ml nước, pha loãng với nước thành 1000 ml. Pha loãng 250
ml dung dịch thu được thành 1000 ml bằng nước, điều chỉnh đến pH 7,6 bằng acid
phosphoric.
- Dung dịch kiểm tra tính phù hợp hệ thống: 1 mg omeprazol chuẩn và 1 mg tạp D
chuẩn hòa tan vừa đủ trong 25 ml pha động.
- Dung dịch thử: hòa tan 4 mg esomeprazol magnesi vừa đủ trong 25 mL pha động.
- Điều kiện sắc ký


10
+ Pha động: acetonitril – dung dịch A (11:29), có thể thay đổi tỷ lệ (1:3) nếu cần.
+ Đầu dò UV: bước sóng phát hiện 280 nm.
+ Cột sắc ký: cột C8 (125 x 4,0 mm; 5 µm hoặc 150 x 4,6 mm; 5 µm), có thể sử
dụng cột C18 (150 x 3,9 mm; 4 µm).
+ Tốc độ dịng: 0,8 - 1 ml/phút
+ Thể tích tiêm: 50 l.
- Kiểm tra tính phủ hợp hệ thống: tiến hành sắc ký dung dịch kiểm tra tính phù hợp
hệ thống. Yêu cầu: độ phân giải giữa omeprazol và tạp D không được nhỏ hơn 3.
- Tiến hành sắc ký dung dịch thử với thời gian ít nhất 4,5 lần so với thời gian lưu
của pic omeprazol. Định tính tạp D dựa vào thời gian lưu tương đối.
- Hàm lượng phần trăm tạp tạp D so với esomeprazol magnesi được tính theo cơng
thức:
𝑇ạ𝑝 𝐷 (%) =
Trong đó

𝑆𝑢
× 100
𝑆𝑡


Su: diện tích pic tạp D trong dung dịch thử.
St: tổng diện tích pic omeprazole, các pic tạp bất kỳ và tạp D trong mẫu
thử.

Bảng 1.3. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên
liệu theo USP 43
Thời gian lưu tương đối

Giới hạn cho phép (%)

Tạp D

0,8

 0,2

Omeprazol/ esomeprazol

1,0

-

b. Theo BP 2019 [6]
Áp dụng phương pháp sắc ký lỏng. Chuẩn bị các dung dịch ngay trước khi tiến hành.
- Dung dịch thử: hòa tan 14 mg chế phẩm vừa đủ trong 100 ml pha động.
- Dung dịch đối chiếu (a): 1 mg omeprazol chuẩn và 1 mg tạp D chuẩn hòa tan vừa
đủ trong 10 ml pha động.
- Điều kiện sắc ký
+ Cột sắc ký: cột C8 (125 x 4,6 mm; 5 µm).



11
+ Pha động: acetonitril - dung dịch dinatri hydrophosphat dodecahydrat 1,4 g/l
được điều chỉnh đến pH 7,6 bằng acid phosphoric nếu cần (27:73).
+ Tốc độ dòng: 1 ml/phút.
+ Đầu dò UV: bước sóng phát hiện 280 nm.
+ Thể tích tiêm: 40 l.
- Tiến hành sắc ký dung dịch thử với thời gian 4 lần so với thời gian lưu của pic
esomeprazol.
- Định danh tạp: sử dụng sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (a) để định danh tạp D.
- Thời gian lưu tương đối của tạp D so với esomeprazol (thời gian lưu khoảng 9
phút): khoảng 0,7.
- Kiểm tra tính phù hợp hệ thống: tiến hành sắc ký dung dịch (a). Yêu cầu: độ phân
giải giữa omeprazol và tạp D không được nhỏ hơn 3.
Bảng 1.4. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên
liệu theo BP 2019
Thời gian lưu tương đối

Giới hạn cho phép (%)

Tạp D

0,7

 0,15

Omeprazol/ esomeprazol

1,0


-

c. Theo DĐVN V [1]
Áp dụng phương pháp sắc ký lỏng. Chuẩn bị dung dịch ngay trước khi tiến hành.

- Dung dịch thử: hòa tan 3,5 mg chế phẩm vừa đủ trong 25 ml pha động.
- Dung dịch đối chiếu (1): 1 mg omeprazol chuẩn và 1 mg tạp D chuẩn hòa tan vừa
đủ trong 10 ml pha động.
- Điều kiện sắc ký
+ Pha động: acetonitril - dung dịch dinatri hydrophosphat 0,14% được điều chỉnh
chỉnh đến pH 7,6 bằng acid phosphoric (27:73).
+ Cột sắc ký: cột C8 (125 x 4,6 mm; 5 µm).
+ Tốc độ dịng: 1 ml/phút.
+ Đầu dị tử ngoại: bước sóng phát hiện 280 nm.
+ Thể tích tiêm: 40 l.


12
- Tiến hành sắc ký dung dịch thử với thời gian gấp 5 lần thời gian lưu của
esomeprazol.
- Định tính các tạp chất: sử dụng sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (1) để định danh
tạp D.
- Thời gian lưu tương đối của tạp D so với esomeprazol (thời gian lưu khoảng 9
phút): khoảng 0,8.
- Kiểm tra tính phù hợp hệ thống: tiến hành sắc ký dung dịch đối chiếu (1). Yêu cầu:
độ phân giải giữa omeprazol và tạp D không được nhỏ hơn 3,0.
Bảng 1.5. Thời gian lưu tương đối và giới hạn cho phép của tạp D trong nguyên
liệu theo DĐVN V
Thời gian lưu tương đối Giới hạn cho phép (%)

Tạp D

0,8

 0,2

Omeprazol/ esomeprazol

1,0

-

1.2.4.2. Trong thành phẩm esomeprazol magnesi
a. Theo USP 43 [24] và DĐVN V [1]
- Dung mơi pha lỗng: hịa tan 5,24 g trinatri phosphat dodecahydrat trong nước,
thêm 110 ml dung dịch dinatri phosphat 0,5 M và pha loãng với nước thành 1000
ml.
- Dung dịch kiểm tra tính phù hợp hệ thống: omeprazol chuẩn 1 mg/ml và tạp D
chuẩn 1 mg/ml, pha trong methanol. Pha lỗng dung dịch thu được bằng dung mơi
pha lỗng và nước (1:4) để được dung dịch có nồng độ omeprazol 1 µg/ml và tạp
D 1 µg/ml.
- Dung dịch thử: Lấy một lượng chế phẩm đã nghiền thành bột mịn (khoảng 80 - 90
mg), cho vào bình định mức 200 ml, thêm 20 ml methanol và lắc trong 30 giây,
thêm 40 ml dung mơi pha lỗng, lắc 30 giây và siêu âm vài phút, làm nguội và
thêm nước đến vạch, lọc qua màng lọc 0,45 µm. Dung dịch thu được ổn định trong
vòng 3 giờ nếu bảo quản tránh ánh sáng.
- Điều kiện sắc ký
+ Đầu dị UV: bước sóng phát hiện 302 nm.
+ Cột sắc ký: cột C18 (100 x 4,6 mm; 3 µm).



13
+ Tốc độ dịng: 1 ml/phút.
+ Thể tích tiêm: 20 l.
+ Dung dịch đệm phosphat pH 7,6: trộn 5,2 ml natri dihydrophosphat 1,0 M với
63 ml dinatri hydrophosphat 0,5 M và pha loãng với nước thành 1000 ml.
+ Dung dịch A: trộn 100 ml acetonitril và 100 ml dung dịch đệm pH 7,6 và pha
loãng với nước thành 1000 ml.
+ Dung dịch B: trộn 800 ml acetonitril và 10 ml dung dịch đệm pH 7,6 và pha
loãng với nước thành 1000 ml.
+ Pha động: dung dịch A và dung dịch B, chương trình rửa giải gradient
Thời gian (phút)

Dung dịch A

Dung dịch B

0

100

0

10

80

20

30


0

100

31

100

0

45

100

0

- Kiểm tra tính phù hợp hệ thống: tiến hành sắc ký dung dịch kiểm tra tính phù hợp
hệ thống. Yêu cầu: độ phân giải giữa omeprazol và tạp D không được nhỏ hơn 2,5.
- Tiến hành sắc ký dung dịch thử.
- Hàm lượng phần trăm tạp D so với esomeprazol magnesi được tính theo cơng thức:
𝑇ạ𝑝 𝐷 (%) =
Trong đó

𝑆𝑢
× 100
𝑆𝑡

Su: diện tích pic tạp D trong dung dịch thử.
St: tổng diện tích pic omeprazol/ esomeprazol magnesi, các tạp

bất kỳ và tạp D.

b. Theo BP 2019 [6]
Áp dụng phương pháp sắc ký lỏng.
- Dung dịch (1): cân bột thuốc của 20 nang, nghiền thành bột mịn, lấy lượng chế
phẩm tương đương 24 mg omeprazol, thêm 150 ml pha động, siêu âm 30 phút, để
nguội, định mức vừa đủ đến 200 ml bằng pha động, lắc đều, lọc.