BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Nguyễn Sao Mai
ỨNG DỤNG HPLC ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ
AMOXICILLIN VÀ NORFLOXACIN BẰNG VẬT
LIỆU TiO2/SBA-15 TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Hà Nội - 2020
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực, chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào và hoàn toàn không có sự
sao chép hoặc sử dụng kết quả của đề tài nghiên cứu nào tương tự. Mọi sự
giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn, các thông tin trích
dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.
Tôi xin chịu trách nhiệm với công trình nghiên cứu này.
Hà Nội, tháng 06 năm 2020
Tác giả luận văn
Nguyễn Sao Mai
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc đối với
TS. Nguyễn Thành Đồng và TS. Nguyễn Thị Thu Trang đã tạo điều kiện tốt
nhất cho tôi để có cơ hội được tiếp cận với nghiên cứu khoa học và nhiệt tình
định hướng cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ, đặc biệt
là các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy các chuyên đề của toàn khóa học đã tạo
điều kiện, đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ khoa học và công nghệ (Nhiệm vụ khoa
học và công nghệ theo nghị định thư, mã số NĐT.59.GER/19) đã hỗ trợ kinh
phí cho tôi trong việc thực hiện luận văn.
Có được công trình nghiên cứu này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập
thể những người bạn, những người anh và chị là đồng nghiệp phòng Giải pháp
công nghệ cải thiện môi trường – Viện công nghệ môi trường đã hết lòng giúp
đỡ, đóng góp và chỉ bảo tôi những kiến thức chuyên môn vô cùng quý báu.
Bên cạnh đó, công lao không thể thiếu khi kể đến góp phần không nhỏ
trong quá trình tôi thực hiện luận văn thạc sỹ đó chính là nguồn năng lượng
sống từ gia đình và bạn bè tôi. Tôi muốn nói lời cảm ơn tới gia đình vì đã
chăm sóc, động viên tôi cả về thể chất lẫn tinh thần, luôn mang cho tôi những
động lực cố gắng.
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC.........................................................................................................i
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH.........................................................................................v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT....................................................................vii
MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................4
1.1.TỔNG QUAN VỀ KHÁNG SINH.........................................................4
1.1.1. Khái niệm về kháng sinh.................................................................4
1.1.2. Tình hình sử dụng kháng sinh ở Việt Nam.....................................5
1.1.3. Tổng quan về kháng sinh Norfloxacin............................................7
1.1.4. Tổng quan về kháng sinh Amoxicillin..........................................10
1.2.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN...................................13
1.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NORFLOXACIN VÀ
AMOXICILLIN..........................................................................................16
1.3.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis........................16
1.3.2. Phương pháp điện hóa...................................................................17
1.3.3. Phương pháp điện di mao quản.....................................................18
1.4.TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ LỎNG HIỆU NĂNG
CAO............................................................................................................21
1.4.1. Cơ sở lý thuyết và khái niệm........................................................ 21
1.4.2. Nguyên tắc của quá trình sắc ký................................................... 22
1.4.3. Cấu tạo của hệ thống HPLC..........................................................22
1.4.4. Các đại lượng đặc trưng của HPLC..............................................25
1.5.TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TiO2/SBA-15...................................... 30
ii
1.5.1. Giới thiệu chung về vật liệu TiO2/SBA-15...................................30
1.5.2. Ứng dụng của TiO2/SBA-15 trong xử lý môi trường...................32
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
33
2.1.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU................................................................. 33
2.2.ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...................................33
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................... 33
2.2.2. Nội dung nghiên cứu.....................................................................33
2.3.THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT..............................................33
2.3.1. Thiết bị..........................................................................................33
2.3.2. Dụng cụ.........................................................................................35
2.3.3. Hóa chất, chất chuẩn..................................................................... 36
2.4.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................................................38
2.4.1. Chuẩn bị mẫu................................................................................38
2.4.2. Khảo sát bước sóng phát hiện chất............................................... 38
2.4.3. Qui trình vận hành hệ thống HPLC.............................................. 38
2.4.1. Khảo sát điều kiện tối ưu hóa hệ thống sắc ký..............................39
2.4.2. Thẩm định phương pháp...............................................................41
2.4.3. Khảo sát quy trình xử lý Norfloxacin và Amoxicillin bằng vật liệu
TiO2/SBA-15...........................................................................................46
2.4.4. Ứng dụng vật liệu TiO2/SBA-15 để xử xý kháng sinh Norfloxacin
và Amoxicillin trong nước thải bệnh viện.............................................. 47
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................... 50
3.1.KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH SẮC KÝ......................50
3.1.1. Khảo sát bước sóng hấp thụ cực đại của các chất nghiên cứu......50
iii
3.1.2. Pha tĩnh và thể tích vòng mẫu.......................................................51
3.1.3. Khảo sát thành phần pha động......................................................51
3.1.4. Khảo sát tỷ lệ pha động.................................................................55
3.1.5. Khảo sát tốc độ dòng.....................................................................57
3.2. THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH....................................59
3.2.1. Độ đặc hiệu ( Tính chọn lọc )....................................................... 59
3.2.2. Tính thích hợp của hệ thống..........................................................60
3.2.3. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng.....................61
3.2.4. Khoảng tuyến tính.........................................................................62
3.2.5. Độ chụm........................................................................................65
3.2.6. Độ đúng.........................................................................................70
3.3. KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ KHÁNG SINH NORFLOXACIN
VÀ AMOXICILLIN BẰNG VẬT LIỆU TIO2/SBA-15
................................
72
3.3.1. Khảo sát hàm lượng xúc tác TiO2/SBA-15...................................72
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất tham gia phản ứng..................75
3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng..................................76
3.3.4. Độ ổn định của chất xúc tác..........................................................78
3.4. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU VẬT LIỆU TiO2/SBA-15 ĐỂ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN CHỨA KHÁNG SINH NORFLOXACIN VÀ
AMOXICILLIN..........................................................................................79
3.4.1. Quy trình hệ thí nghiệm................................................................79
3.4.2. Xác nhận giá trị sử dụng............................................................... 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 86
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Bảng phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học [2]........................4
Bảng 1.2 Đặc tính chung của nước thải bệnh viện......................................... 14
Bảng 2.1 Sự khác nhau giữa độ lặp lại, độ chụm trung gian và độ tái lặp......44
Bảng 3.1 Kết quả khảo sát 6 hệ pha động.......................................................55
Bảng 3.2 Các tỷ lệ khảo sát pha động.............................................................56
Bảng 3.3 Tính thích hợp của hệ thống đối với Norfloxacin và Amoxicillin .. 60
Bảng 3.4 Cách pha loãng dung dịch mẫu chuẩn hỗn hợp NOR và AMOX
trước khi tiêm vào hệ thống HPLC.................................................................62
Bảng 3.5 Chiều cao peak tương ứng với nồng độ của Norfloxacin và
Amoxicillin trong dãy chuẩn...........................................................................63
Bảng 3.6 Phương trình hồi quy của Norfloxacin và Amoxicillin...................65
Bảng 3.7 Thống kê và phân tích giá trị sử dụng của hệ thống HPLC đối với
các mẫu lặp Norfloxacin................................................................................. 66
Bảng 3.8 Thống kê và phân tích giá trị sử dụng của hệ thống HPLC đối với
các mẫu lặp Amoxicillin.................................................................................67
Bảng 3.9 Thống kê và phân tích giá trị sử dụng của hệ thống HPLC đối với
các mẫu tái lặp Norfloxacin............................................................................ 68
Bảng 3.10 Thống kê và phân tích giá trị sử dụng của hệ thống HPLC đối với
các mẫu tái lặp Amoxicillin............................................................................69
Bảng 3.11 Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp với Norfloxacin.......71
Bảng 3.12 Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp với Amoxicillin.......71
Bảng 3.13 Kết quả phân tích độ lặp lại đối với mẫu nước thải bệnh viện chứa
kháng sinh Norfloxacin và Amoxicillin trước và sau khi xử lý bằng vật liệu
TiO2/SBA-15...................................................................................................82
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Norfloxacin....................................................8
Hình 1.2 Công thức cấu tạo của Amoxicillin..................................................11
Hình 1.3 Hệ thống cấu tạo HPLC...................................................................22
Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống HPLC và sắc đồ tách...............................................26
Hình 1.5 Giản đồ vè sự tách của hai pic sắc ký A và B..................................29
Hình 1.6 Sự cân đối của pic HPLC.................................................................30
Hình 3.1 Phổ hấp thụ cực đại của Norfloxacin và Amoxicillin......................50
Hình 3.2 Sắc ký đồ hệ PD1.............................................................................52
Hình 3.3 Sắc ký đồ hệ PD2.............................................................................52
Hình 3.4 Sắc ký đồ hệ PD3.............................................................................53
Hình 3.5 Săc ký đồ hệ PD4.............................................................................53
Hình 3.6 Sắc ký đồ hệ PD5.............................................................................54
Hình 3.7 Sắc ký đồ hệ PD6.............................................................................54
Hình 3.8 Kết quả khảo sát các tỷ lệ pha động.................................................56
Hình 3.9 Sắc ký đồ thể hiện tín hiệu chất AMOX và NOR với tốc độ dòng
thay đổi............................................................................................................58
Hình 3.10 Sắc ký đồ nền mẫu trắng (không chứa chất phân tích)..................59
Hình 3.11 Sắc ký đồ mẫu trắng (chứa chất phân tích)....................................59
Hình 3.12 Sắc ký đồ giới hạn phát hiện của Amoxicillin và Norfloxacin......61
Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc chiều cao peak vào nồng độ của
Norfloxacin..................................................................................................... 64
Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc chiều cao peak vào nồng độ của
Amoxicillin..................................................................................................... 64
Hình 3.15 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác TiO2/SBA-15 đến hiệu quả xử
lý Amoxicillin.................................................................................................73
vi
Hình 3.16 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác TiO2/SBA-15 đến hiệu quả xử
lý Norfloxacin.................................................................................................74
Hình 3.17 Ảnh hưởng của hàm lượng Norfloxacin đến hiệu quả xử lý của vật
liệu xúc tác TiO2/SBA-15............................................................................... 75
Hình 3.18 Ảnh hưởng của hàm lượng Amoxicillin đến hiệu quả xử lý của vật
liệu xúc tác TiO2/SBA-15............................................................................... 76
Hình 3.19 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu quả xử lý Norfloxacin
77
Hình 3.20 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu quả xử lý Amoxicillin
77
Hình 3.21 Độ ổn định của chất xúc tác TiO2/SBA-15 trong hiệu quả xử lý
Norfloxacin và Amoxicillin............................................................................78
Hình 3.22 Quy trình xử lý kháng sinh NOR và AMOX trên nền mẫu thực
bằng vật liệu TiO2/SBA-15.............................................................................80
Hình 3.23 Sắc ký đồ mẫu nước thải thêm chuẩn NOR và AMOX (10 mg/L)
trước khi xử lý bằng vật liệu TiO2/SBA-15.................................................... 81
Hình 3.24 Sắc ký đồ mẫu nước thải thêm chuẩn NOR và AMOX sau khi xử lý
bằng vật liệu TiO2/SBA-15.............................................................................81
vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ
Tên tiếng Việt
Tên tiếng Anh hoặc
tên khoa học
AAO
Kỵ khí – Thiếu khí – Hiếu khí
Anerobic – Anoxic – Oxic
ACN
Acetonitril
Acetonitrile
AOAC
Hiệp hội các nhà hóa phân tích
chính thống
Association of Official
Analytical Chemists
AMOX
Amoxicillin
Amoxicillin
BOD
Lượng oxy hòa tan
Biochemical Oxygen Demand
C
Nồng độ
Concentration
CIP
Ciprofloxacin
Ciprofloxacin
COD
Nhu cầu oxy hóa học
Chemical Oxygen Demand
CV
Hệ số biến thiên
Coefficient of Variation
DDD
Liều trung bình duy trì hằng
ngày với chỉ định chính của một
thuốc
Defined Daily Dose
HCl
Axit Clohydric
Hydrochloric Acid
Hpeak
Chiều cao peak sắc kí
Height
H3PO4
Axit Phosphoric
Phosphoric Acid
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
High Performance Liquid
Chromatography
viết tắt
viii
Chữ
Tên tiếng Việt
Tên tiếng Anh hoặc
tên khoa học
Danh pháp hóa học theo liên
minh Quốc tế về Hóa học
thuần túy và Hóa học ứng
dụng
International Union of Pure and
Applied Chemistry
Kali clorua
Potassium Chloride
Dikali photphat
Potassium
Dihydrogenphosphate
LOD
Giới hạn phát hiện
Limit of Detection
LOQ
Limit of Quantitation
Giới hạn định lượng
mAU
Milli-Absorbance units
Đơn vị độ hấp thụ
NaOH
Natri hiđroxit
Sodium hydroxide
NOR
Norfloxacin
Norfloxacin
PPCPs
Dược phẩm và các sản phẩm
chăm sóc cá nhân
Pharmaceuticals and personal
care products
ppm
Phần triệu
Part per million
Rs
Độ phân giải
Resolution
R%
Độ thu hồi
Recovery
RSD
Độ lệch chuẩn tương đối
Relative standard deviation
SD
Độ lệch chuẩn
Standard Deviation
T
Thời gian
Time
viết tắt
IUPAC
KCl
KH2PO4
ix
Chữ
Tên tiếng Việt
Tên tiếng Anh hoặc
tên khoa học
Tf
Hệ số kéo đuôi
Tailing Factor
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
Turbidity & Suspendid Solids
UV
Tia cực tím hay tia tử ngoại
Ultraviolet
UV-Vis
Phổ tử ngoại và khả kiến
Ultraviolet-Visible
V
Thể tích
Volume
Xtb
Gía trị trung bình
The average value
viết tắt
1
MỞ ĐẦU
Trong các loại dược phẩm, kháng sinh là loại thuốc phổ biến không
những được sử dụng rộng rãi trong các ngành trồng trọt, chăn nuôi gia súc,
gia cầm và thủy sản mà còn để điều trị các loại bệnh nhiễm khuẩn ở con
người như nhiễm khuẩn đường tiêu hóa, nhiễm khuẩn đường hô hấp và các
bệnh lây truyền qua đường tình dục. Đó là những loại bệnh phổ biến ở con
người, là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến tỉ lệ mắc và tử vong cao ở các nước
đang phát triển. Việc kiểm soát những loại bệnh này đã và đang chịu sự tác
động bất lợi của sự phát triển và lan truyền tình trạng kháng sinh của vi khuẩn
dẫn đến việc sử dụng các loại thuốc kháng sinh ngày càng gia tăng, đặc biệt là
tại các cơ sở bệnh viện.
Nước thải bệnh viện là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc
đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng và nguy hiểm đến đời sống của con người. Hầu hết các
loại kháng sinh được sử dụng ở người và thải ra môi trường bằng nhiều hình
thức khác nhau như bài tiết, tồn đọng hàm lượng kháng sinh trong các dụng
cụ, bông, băng y tế… điều này đã góp phần không nhỏ vào sự tồn dư trong
nước thải. Các thuốc điều trị bệnh sau khi có tác dụng trong cơ thể sẽ bài tiết
ra khỏi cơ thể qua phân hoặc nước tiểu dưới dạng hỗn hợp của những chất
chưa bị chuyển hóa. Trong môi trường tự nhiên, chúng có thể bị phân hủy
sinh học, bị khoáng hóa, hấp phụ vào bùn hoặc vẫn tồn tại trong nước thải và
cuối cùng đi vào nguồn nước tiếp nhận. Mặt khác, trên thị trường có một số
loại thuốc kháng sinh khá bền, khó phân hủy nên sự tồn dư, có mặt lâu dài của
nó trong môi trường nước sẽ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật và những vấn đề
khác. Vì vậy, việc kiểm soát tồn dư kháng sinh trong nước thải tại các cơ sở
bệnh viện là hoàn toàn thiết yếu đối với Việt Nam nói riêng và toàn cầu nói
chung.
Norfloxacin và Amoxicillin là hai loại kháng sinh được sử dụng phổ
biến tại Việt Nam. Norfloxacin thuộc nhóm kháng sinh Fluoroquinolone, có
tác dụng chủ yếu điều trị các bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu và viêm tuyến
tiền liệt. Ở dạng dung dịch tra mắt, Norfloxacin được dùng trong điều trị viêm
2
kết mạc, viêm mi mắt, viêm sụn mi nhiễm khuẩn… Nghiên cứu của Dương
Hồng Anh và cộng sự đã phát hiện kháng sinh Ciprofloxacin (CIP) và
Norfloxacin (NOR) trong nước thải tại 6 bệnh viện lớn của Hà Nội với nồng
độ từ 900 – 17,000 ng/L, đây cũng là loại kháng sinh được sử dụng nhiều ở
các đầm nuôi tôm. Amoxicilin thuộc nhóm Beta lactam, là kháng sinh hữu ích
trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp, nhiễm trùng da, nhiễm
trùng đường tiết niệu và một số loại bệnh khác. Amoxicilin được phát hiện
vào năm 1958, được sử dụng vào năm 1972 và nằm trong danh sách các loại
thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế Thế giới, hay nhóm các loại thuốc hiệu quả
và an toàn nhất cần thiết trong một hệ thống y tế. Đây là một trong những loại
kháng sinh được kê toa phổ biến ở trẻ em. Do tốc độ trao đổi chất thấp và khả
năng phân hủy sinh học kém nên nó thường được phát hiện không chỉ trong
nước thải mà còn trong nước mặt và các môi trường khác, có thể dẫn đến tình
trạng kháng kháng sinh. Từ đó, mầm bệnh ngày càng kháng thuốc, gây ra mối
đe dọa lớn đối với các sinh vật và sức khỏe của con người thông qua nước
uống hoặc chuỗi thức ăn. Các hệ thống phân hủy kháng sinh bằng quang xúc
tác dưới tia cực tím, sắt hóa trị không có kích thước nano với H 2O2, xử lý
bằng Fenton điện hóa, lưu huỳnh hoạt hóa nhiệt và chiếu xạ tia gamma đã
được triển khai để loại bỏ Norfloxacin và Amoxicilin. Tuy nhiên, những
phương pháp này còn tồn tại những nhược điểm như tiêu thụ năng lượng cao,
hiệu quả xử lý thấp và không thân thiện với môi trường. Bên cạnh đó, các
phương pháp để phân tích đồng thời Amoxicillin và Norfloxacin còn rất ít.
Trong thập kỷ qua, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu được thực hiện để
loại bỏ Norfloxacin và Amoxicillin trong nước thải. Tại Việt Nam, một số
nghiên cứu loại bỏ Amoxicillin và Norfloxacin bằng các vật liệu oxy hóa tiên
tiến đã được thực hiện trong nước thải, tuy nhiên các nghiên cứu đa số đều
thực hiện ở các nhóm kháng sinh cùng họ hoặc các loại kháng sinh riêng biệt.
Vì vậy, việc phát triển các vật liệu xúc tác để nghiên cứu loại bỏ kháng sinh
đa dạng nhóm và ứng dụng các phương pháp phân tích hiện đại nhằm phát
hiện lượng tồn dư còn lại trong nước thải là điều thực sự cần thiết, đóng góp
không nhỏ trong việc định hướng phát triển và bảo vệ môi trường một cách
bền vững.
3
Xuất phát từ những lý do trên và dựa vào tình hình thực tế thông qua cơ
sở các nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước được công bố, tôi đã tiến
hành nghiên cứu đề tài: ‘‘Ứng dụng HPLC để đánh giá hiệu quả xử lý
Amoxicilin và Norfloxacin bằng vật liệu TiO2/SBA-15 trong nước thải
bệnh viện’’ với mục tiêu:
- Đưa ra quy trình phân tích Norfloxacin và Amoxicillin bằng HPLC;
- Trên cơ sở kết quả phân tích thu được, đánh giá hiệu quả xử lý
Norfloxacin và Amoxicillin bằng vật liệu TiO2/SBA-15.
- Mở đấu (3 trang)
- Chương 1: Tổng quan tài liệu (29 trang)
- Chương 2: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu (17 trang)
- Chương 3: Kết quả và thảo luận (34 trang)
- Kết luận và kiến nghị (2 trang)
- Tài liệu tham khảo (3 trang)
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
TỔNG QUAN VỀ KHÁNG SINH
1.1.1. Khái niệm về kháng sinh
Từ khi phát hiện ra kháng sinh Penicilline đến nay, hàng trăm loại
kháng sinh và các thuốc tương tự đã được phát minh và đưa vào sử dụng. Sự
ra đời của kháng sinh đã đánh dấu kỷ nguyên phát triển mới của y học về điều
trị các bệnh nhiễm khuẩn [1].
Kháng sinh (Antibiotics) là những chất kháng khuẩn (Antibacterial
substances) được tạo ra bởi các chủng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm,
Actinomycetes), có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác [2].
Hiện nay từ “kháng sinh” được mở rộng đến cả những chất kháng khuẩn có
nguồn gốc tổng hợp như các Sulfonamide và Quinolone. Có rất nhiều loại
kháng sinh và nhiều cách phân loại kháng sinh khác nhau. Tuy nhiên các
kháng sinh thường được phân loại theo cấu trúc hóa học, từ đó chúng có
chung một cơ chế tác dụng và phổ kháng khuẩn tương tự nhau.
Mặt khác, trong cùng một nhóm kháng sinh, tính chất dược động học
và sự dung nạp cũng như phổ kháng khuẩn thường khác nhau, vì vậy cũng
cần phân biệt các kháng sinh trong cùng một nhóm. Bảng 1.1 thể hiện cách
phân loại kháng sinh phổ biến nhất:
Bảng 1.1 Bảng phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học [2]
STT
1
Tên nhóm
Beta-lactam
Phân nhóm
Các Penicillin
Các Cephalosporin
Các Beta-lactam khác
Carbapenem
Monobactam
Các chất ức chế Beta-lactamase
2
Aminoglycosid
5
STT
Tên nhóm
3
Macrolid
4
Lincosamid
5
Phenicol
6
Tetracylin
7
Peptid
Phân nhóm
Thế hệ 1
Thế hệ 2
Glycopeptid
Polypetid
Lipopeptid
8
Quinolon
Thế hệ 1
Các Fluoroquinolon: Thế hệ 2, 3, 4
9
Các nhóm kháng sinh khác
Sulfonamid
Oxazolidinon
5-nitroimidazol
1.1.2. Tình hình sử dụng kháng sinh ở Việt Nam
Thuốc kháng sinh có lẽ là những họ thuốc thành công nhất của dược
phẩm. Cho đến nay, thuốc kháng sinh đã được nghiên cứu phát triển vô cùng
mạnh mẽ để phục vụ cải thiện sức khỏe con người. Bên cạnh ứng dụng trong
việc chữa trị và phòng bệnh cho con người, thuốc kháng sinh cũng đã được sử
dụng để ngăn ngừa và điều trị cho động vật, thực vật cũng như đối với việc
thúc đẩy tăng trưởng trong chăn nuôi gia súc. Tất cả các hoạt động trên sẽ
phát thải số lượng lớn dư lượng chất kháng sinh vào hệ sinh thái. Cũng giống
như kim loại nặng, thuốc kháng sinh là những hợp chất tự nhiên có trong các
hệ sinh thái khác nhau. Tuy nhiên, con người khi sử dụng thuốc kháng sinh đã
làm tăng khả dụng sinh học của chúng, dẫn đến những thay đổi lớn trong hệ
sinh thái, làm hệ sinh thái bị ô nhiễm. Khác với các kim loại nặng, hậu quả
của ô nhiễm kháng sinh đối với hệ sinh thái còn chưa được chú ý tới [3].
6
Theo kết quả khảo sát về việc bán thuốc kháng sinh ở các hiệu thuốc
vùng nông thôn và thành thị các tỉnh phía Bắc cho thấy nhận thức về kháng
sinh và kháng kháng sinh của người bán thuốc và người dân còn thấp đặc biệt
là ở vùng nông thôn. Trong tổng số 2953 nhà thuốc được điều tra: Có
499/2083 hiệu thuốc ở thành thị (chiếm tỷ lệ 24%) và 257/870 hiệu thuốc ở
nông thôn (chiếm tỷ lệ 29,5%) có bán đơn thuốc kê kháng sinh. Kháng sinh
đóng góp 13,4% (ở thành thị) và 18,7% (ở nông thôn) trong tổng doanh thu
của hiệu thuốc. Phần lớn kháng sinh được bán mà không có đơn chiếm 88% ở
thành thị và 91% ở nông thôn. Mua kháng sinh để điều trị ho chiếm 31,6% ở
thành thị và sốt chiếm 21,7% ở nông thôn. Ba loại kháng sinh được bán nhiều
nhất là Ampicillin/Amoxicillin (29.1%), Cephalexin (12.2%) và
Azithromycin (7.3%). Người dân thường yêu cầu được bán kháng sinh mà
không có đơn là 49,7% (thành thị) và 28,2% (nông thôn) [1].
Số liệu thống kê trong báo cáo sử dụng kháng sinh và kháng kháng sinh
tại 15 bệnh viện ở Việt Nam của Bộ Y tế (Bao gồm các bệnh viện đa khoa
tuyến tỉnh và tuyến trung ương tại các tỉnh như: Hà Nội, Quảng Ninh, Bình
Định, Đà Nẵng, Huế, Đồng Tháp, T.p Hồ Chí Minh) cho thấy mức độ tiêu thụ
kháng sinh trung bình là 274,7 DDD/100 ngày/giường. Tỷ lệ này cao hơn
đáng kể so với báo cáo của Hà Lan cùng kỳ là 58,1 DDD/100 ngày/giường và
báo cáo từ 139 bệnh viện của 30 nước châu Âu năm 2001 là 49,6 DDD/100
ngày/giường. Đối với bệnh viện nhi khoa, mức độ sử dụng kháng sinh trung
bình là 65 DDD trên 100 ngày/giường. Kháng sinh nhóm Cephalosporin thế
hệ 2 và 3 được sử dụng phổ biến nhất ở tất cả các bệnh viện, sau đó là các
kháng sinh thuộc nhóm Penicillin phổ rộng, Fluoroquinolone và macrolides.
Tương ứng với mức độ sử dụng kháng sinh tương đối cao so với các nước
khác trên thế giới, tình trạng kháng kháng sinh ở Việt Nam đã cho thấy mức
độ đáng báo động tại tất cả các bệnh viện. Trong số các nước thuộc mạng lưới
giám sát các căn nguyên kháng thuốc Châu Á (ANSORP), Việt Nam có mức
độ kháng Penicillin cao nhất (71,4%) và kháng Erythromycin (92,1%) [4].
Theo TS.BS Phạm Hùng Vân [5] cho biết, đã có 235 chủng vi khuẩn
Staphylococus aureus từ 7 phòng thí nghiệm vi sinh của 7 bệnh viện tại Đà
7
Nẵng, Cần Thơ và Tp Hồ Chí Minh được gửi về trung tâm nghiên cứu. Kết
quả ghi nhận được 47% Staphylococus aureus kháng Methicillin; 42% với
Gentamicin, 63% với Erythromycin, 68% với Azithromycin, 39% với
Ciprofloxacin, 38% với Cefuroxime, 30% với Amoxicillin và chỉ 8% với
Rifampicine.
Qua thống kê tại khoa Dị ứng - Miễn dịch lâm sàng Bệnh viện Bạch
Mai cho thấy, hơn 70% bệnh nhân dị ứng do dùng kháng sinh, trong đó có
không ít trẻ em. Sốc phản vệ do dùng kháng sinh là tai biến nghiêm trọng
nhất, dễ gây tử vong. Nhiều trường hợp dị ứng thuốc gây giảm hồng cầu, bạch
cầu, thiếu máu huyết tán, xuất huyết giảm tiểu cầu, tổn thương tế bào gan.
Phó giám đốc Bệnh viện Nhi Trung ương – Nguyễn Văn Lộc thừa nhận, tiền
mua kháng sinh đang chiếm tới 60% tổng kinh phí mua thuốc của bệnh viện.
Nhiều loại kháng sinh gần như đã bị kháng hoàn toàn. Đối với vi khuẩn E.coli
(gây bệnh tiêu chảy, viêm phổi, nhiễm trùng huyết), tỉ lệ kháng thuốc ở
Ampicillin là 88%, Amoxicillin là 38,9%. Đối với vi khuẩn Klebsiella (gây
bệnh nhiễm trùng huyết và viêm phổi), tỉ lệ kháng thuốc của Ampicilline gần
97% và Amoxicilline là 42% [6].
Có thể thấy rằng, thuốc kháng sinh đang ngày càng được lạm dụng một
cách không hợp lí và hệ quả của việc này đã gây ra tình trạng kháng kháng
sinh và thải ra một lượng không nhỏ hàm lượng kháng sinh dư thừa ra môi
trường mà chưa qua xử lý.
1.1.3. Tổng quan về kháng sinh Norfloxacin
1.1.3.1. Đặc điểm và tính chất của Norfloxacin
Norfloxacin là kháng sinh thuộc loại 1- thế hệ thứ 2 của nhóm
Quinolone, một loại biệt dược Fluoroquinolone tổng hợp có tác dụng diệt
khuẩn với cả vi khuẩn ưa khí Gram dương và Gram âm [2].
Norfloxacin có dạng bột kết tinh màu trắng hoặc màu vàng nhạt, nhạy
cảm với ánh sang, rất khó tan trong nước, khó tan trong aceton và ethanol
96% [7].
- Xem thêm -