"Hộ chiếu đồng vị" cho thuốc viên: các nhà khoa học đã học được cách phân biệt thuốc thật với thuốc giả bằng dấu hiệu vô hình

Một nhóm các nhà hóa học đã chứng minh rằng mỗi viên thuốc đều có dấu vết "sinh trắc học" riêng — không phải dấu vân tay, mà là dấu hiệu đồng vị. Bằng cách đo tỷ lệ các đồng vị bền của hydro, carbon và oxy (δ²H, δ¹³C, δ¹⁸O) trong các chế phẩm ibuprofen thành phẩm, các nhà nghiên cứu đã có thể phân biệt chính xác các sản phẩm từ các nhà sản xuất khác nhau, thậm chí từ các lô riêng lẻ. Việc sàng lọc nhanh chóng như vậy trực tiếp từ viên thuốc có thể trở thành một công cụ mới để chống thuốc giả và giám sát chất lượng thuốc. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Dược phẩm Phân tử.

Bạn đã làm gì?

Các tác giả đã nghiên cứu 27 chế phẩm ibuprofen thương mại từ sáu quốc gia và so sánh chúng với hồ sơ đồng vị của 27 tá dược dược phẩm phổ biến. Phân tích được thực hiện trên một mẫu rất nhỏ — khoảng vài trăm microgam — mà không cần chuẩn bị mẫu phức tạp: viên nén được nghiền nát và đưa vào hệ thống phân tích chuyển đổi nhiệt/nguyên tố kết hợp với máy quang phổ khối đồng vị (TC/EA-IRMS). Phương pháp này cho phép tạo ra "chân dung đồng vị" nhanh chóng và có thể tái tạo của dạng thành phẩm, chứ không chỉ là nguyên liệu ban đầu.

Bạn đã tìm thấy gì?

• Trong một lô, sự phân bố giá trị đồng vị là rất nhỏ, nhưng giữa các nhãn hiệu và lô khác nhau thì lại đáng chú ý.
• Dấu hiệu “yên tĩnh” và ổn định nhất là δ¹³C; khi kết hợp với δ²H và δ¹⁸O, nó cung cấp một “hộ chiếu” đa chiều, có độ phân biệt cao của thuốc.
• Cả hoạt chất và tá dược đều góp phần tạo nên đặc điểm: nguồn gốc của nguyên liệu thô, đặc điểm tổng hợp, tinh chế và sấy khô để lại dấu vết đồng vị khó làm giả.

Tại sao điều này lại cần thiết?

Thuốc giả và thuốc kém chất lượng là một vấn nạn toàn cầu. Chứng nhận đồng vị bổ sung thêm một cấp độ bảo vệ cho các xét nghiệm thông thường: không phụ thuộc vào nhãn mác và tài liệu kèm theo, hoạt động trực tiếp trên viên thuốc với việc chuẩn bị mẫu tối thiểu. Các cơ quan quản lý và nhà sản xuất sẽ có thể:

• kiểm tra nhanh các lô hàng đáng ngờ;
• theo dõi chuỗi cung ứng (từ nguyên liệu thô đến nhà thuốc);
• tạo cơ sở dữ liệu tham khảo về “hộ chiếu đồng vị” cho các loại thuốc quan trọng.

Các tác giả nói gì?

Theo tác giả chính của nghiên cứu, Else Holmfred, thành tựu chính là khả năng phân tích đáng tin cậy dựa trên các mẫu microgam của các khuôn mẫu thành phẩm: điều này giúp phương pháp này thuận tiện cho việc sàng lọc thường quy. Đồng tác giả Paige Chamberlain nhấn mạnh rằng tỷ lệ đồng vị hoạt động như những dấu hiệu tự nhiên về nguồn gốc và công nghệ: "Chúng tôi thấy sự khác biệt về mức độ cần thiết cho việc kiểm soát chuỗi cung ứng thực sự." Và Stefan Sturup lưu ý rằng sự kết hợp của δ¹³C với δ²H và δ¹⁸O tạo ra một "hộ chiếu" phù hợp cho việc chống hàng giả.

— Else Holmfred, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Copenhagen và Stanford; tác giả chính:
“Mỗi loại thuốc đều có một dấu vân tay hóa học riêng biệt, có thể được sử dụng để truy xuất nguồn gốc, thậm chí đến tận một nhà máy sản xuất cụ thể.” Bà cho biết phân tích này có thể giúp chứng minh nguồn gốc của một lô thuốc — ví dụ, liệu những viên thuốc bị bỏ đi có bị đánh cắp và đóng gói lại hay không. Holmfred nói thêm rằng với một phòng thí nghiệm phù hợp, “việc phân tích 50 mẫu chỉ mất khoảng 24 giờ.”

— Stefan Stürup, Phó Giáo sư Dược học, đồng tác giả:
Ông giải thích rằng các đồng vị bền của cacbon, hydro và oxy trong thành phần thuốc phản ánh nơi cây ban đầu sinh trưởng, loại nước mà nó “uống” và loại quang hợp mà nó sử dụng. “Đó là lý do tại sao các đồng vị không thể bị làm giả”, Stürup nhấn mạnh.

Hạn chế và các bước tiếp theo

Phương pháp này không thay thế các xét nghiệm dược điển (hàm lượng hoạt chất, tạp chất, độ hòa tan), mà bổ sung cho chúng. Để sử dụng rộng rãi, cần có các điều kiện sau:

• thư viện tham khảo về hồ sơ đồng vị theo nhãn hiệu và lô hàng;
• chuẩn hóa các giao thức giữa các phòng thí nghiệm;
• đánh giá các “khu vực xám” nơi các chữ ký chồng chéo một phần (ví dụ với cùng một nguyên liệu thô và quy trình tương tự).

Tuy nhiên, nghiên cứu này chứng minh một điều quan trọng: mỗi viên thuốc đều mang trong mình một lịch sử nguồn gốc, và lịch sử đó có thể được đọc được. Nếu những "hộ chiếu đồng vị" này trở thành một phần của quy định, việc kiểm tra tính xác thực của thuốc sẽ trở nên nhanh hơn, rẻ hơn và đáng tin cậy hơn—và do đó an toàn hơn cho bệnh nhân.