Luận văn nghiên cứu Định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gần và trung bình

So với phương pháp phân tích truyền thông đề định lượng hoạt chất thuốc là sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC thì định lượng chất bằng phương pháp quang phỏ hỏng ngoại gân vả trung bình có ư

DAI HOC QUOC GIA HA NOI s TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Vũ Thị Huệ

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG MỘT SÓ HOẠT CHÁT THUỐC

KHÁNG SINH THUỘC NHÓM SULFAMID BẢNG PHƯƠNG PHÁP

PHO KE HONG NGOAI GAN VA TRUNG BINH

LUAN VAN THAC SI KHOA HOC

TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN

Va Thi Huệ

NGHIEN CUU DINH LUONG MOT SO HOAT CHAT THUOC

KHÁNG SINH THUỘC NHÓM SULFAMID BẰNG PHƯƠNG PHÁP

PHO KE HONG NGOAI GAN VÀ TRUNG BÌNH

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã Số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TẠ THỊ THẢO

Hà Nội — 2015

Cuỗi cùng, tôi xin gửi lời cằm ơn tới gia đình, người thân càng các

thay cô, cản bộ trong bộ môn Léa phan tich, céc anh chị em hoc vién K23

chuyên ngành Hỏa phan tích đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình nghiên cửa

Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2015

Học viên

Vũ Thị Huệ

Muc Luc

M6 DAU Bes Gi35h-05i8r40xBE.HiiRHhöf210đ2uShlb38ftseftoEssfsasgissytrauiseulf

1.1 Tổng quan vẻ thuốc giả và hiện trạng sử qui thuốc tại Việt Nam 2 1.1.1, Định nghĩa vẻ thuốc giả 0e 2

1.2 Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid .3

1.2.3 Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid 6

1.2.4 Phân loại sulfamid cccucccereo taii/6a020tasao

1.2.5 Dược động học AFTRA TERT aseeecen

1.27 Giới thiệu về Sulfaguanidin, Sulfamethoxazol và Trimethoprim 8

1.3 Tổng quan về phương pháp phân tích các hoạt chát nhóm sulfamid 10

1.3.1 Phương pháp định tính sulfamid 22c 10 1.3.2 Phương pháp định lượng tìnitcj80M200ni86M.uasusulf] 1.3.1.1 Phương pháp chuẩn độ thể tích 22s 222cc TT

1.3.1.3 Phương pháp trắc quang kết hợp với thuật toán hôi quy đa biển 12

1.3.1.4 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ¡oi

1.4 Phương pháp quang phô kế hông ngoại gần vả trung bình kết - với thuật

1.4.1 So luge ve phuong pháp quang pho hỏng ngoại 4 1.4.1.1 Lịch sử ra đời của phương pháp phân tích pho hong ngoai 14 1.4.1.2 Nguyên tắc của phép đo phô hỏng ngoại seo 1.4.1.3 Điều kiện hấp thụ bức xa hồng ngoại 16 1.4.1.4 Các yêu tô ảnh hưởng đến tin hiệu đo phỏ hồng ngoại 16 1.4.1.5 Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu và đo phổ hỏng ngoại 17

Luận Lăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Hué - K23 Hoa Hoc

1.4.1.6 Một số ứng dụng của phương pháp phỏ hỏng ngoại I8

1.4.2 Định lượng các chất bằng og pháp phổ Năng ngoại gần vả trung

bình kết hợp voi chemometrics 19

1.42.1 Cơ sở lý thuyết của sig tiệm quy đa bị 19

1/422 Xác định đồng thời các chất bằng phương pháp quang pho hòa

ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hỏi quy đa biển 27

2.1 Nội dung và phương pháp nghiên cửu esaersaiaweotoa3

2:1.1.Nộïi đừng nghiềh GỮUoasseasaaneaiAtiisiidadnlasatbaadaslssaaaiaisaiaassaana,BỂ)

2 Phuong pháp phân tích đối chứng xác định các sulfamid 32

2.2.1 Phuong pháp đôi chứng xác định Sulfaguanidin 32)

Phương pháp đối chứng xác định Sulfamethoxazol và Trimethoprim 32

3.4 Chương trình máy tính của các phương pháp hồi quy đa biến sien BS

2.4.1 Phương pháp bình phương tôi thiểu thông thường (CLS) 35

2.4.2 Phương pháp bình phương tôi thiểu nghịch đảo (ILS) 36 2.4.3 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phan (PLS) asauasaSff 2.4.4 Phương pháp hỏi qui câu tử chỉnh (PCR) 38

CHUONG IIL: KET QUÁ VẢ THẢO LUẬN : a 41 3.1 Khảo sát điều kiên tôi tru xác định đồng thời sulfaguanidm, sulfamethoxazol

và trimethoprim trong củng hồn hợp cacti NeteasriasersanlfT

3.1.1 Khảo sát phỏ hấp thu của các hoạt chât " | 3.1.2 Khao sat ty 1é khoi lwong mau / KBr (àgti4J48781gi.dzggg0Ó eet

3.1.3 Khảo sát độ lặp lại của quá trình ép viên 44

3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của các tá dược c5)

_

3.2 Phương pháp hồi quy đa biền tuyến tính xác định riêng từng hoạt chất nhỏm

sulfamid khi có mặt các tả được =5 1

3.2.1 Xay dựng mô hình hỏi quy đa biến ‘nn hoạt chất sulfaguanidin và các

tà QUỚ Giáng 2n1420ng207844400096056 40235/304'355:06/8086/080.38E „48

3.2.2 Danh gia — dập phân tích silken saseivaes xaua:SÐÌ

343 Phương pháp hồi quy đa biển tuyển tinh PCR xac dinh đông thời sulfaguanidin, sulfamethoxazol vả trimethoprim SỈ He 58 3.3.1, Xây dựng phương trình đường chuẩn đa biển xác định sulfaguanidin,

sulfamethoxazol va trimethoprim bằng phương pháp PCR „58 3.3.2 Đánh giả tính phủ hợp của phương trình hỏi quy đa biến 61

3.3.3 Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp hỏi

quy cầu tử chính xác định đồng thoi SFG, SFM, TMP va ta dugc 64 3.4 Ứng dụng phân tich mẫu thực tế 65 3.4.1 Phương pháp xác định một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhỏm Sulfamid bằng phương pháp phổ kế hồng ngoại gân và trung bình 66

'HHƯỜNG TU KRTTIUỆNN tsacgsg sisssg dù u00 Giatg uNGghggQ568i 34g cgi04:00388 16

TẢI LIỆU THAM KHẢO SE IES en NE IML SE ee

Luận Lăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Hué - K23 Hoa Hoc

DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Phổ hỏng ngoại của Sulfaguamidim trên hai loại thiết bị khảo sát 41 Hình 3.2: Phổ hỏng ngoại của Sulfamethoxazol tren hai thiết bị khảo sát 42 Hình 3.3: Phổ hỏng ngoại của Trimethoprim trên hai loại thiết bị khảo sát 42 Hình 3.4: Phổ hỏng ngoại của ba hoạt chất Sulfaguanidin, sulfamethoxazol và

Hình 3.9: Phổ hỏng ngoại của Talcum 22522 sarees

Hinh 3.10: Do thi score ee va do thi teasing pate của tin hiệu nếm tích 25

Hình 3.11: Đỗ thi score atv va dé thi i leading tiệt của tin hiệu ni gta tich 30 mau

Hình 3.12: Phổ hỏng ngoại của Sulguanidin = hứ legugdzzcsgososiSÏổ Hình 3.13: Phổ hỏng ngoại của Sulfamethoxazol 3šuáraasaaasassasdal6, Hình 3.14: Phỏ hỏng ngoại của Trimethoprim ụ ' ' =

Hình 3.15: Kết quả định tính mâu tự tạo sessenseeeneenn 67 Hình 3.16: Kết quả định tính mâu thực tẻ S1 ` .68 Hình 3.17: Kết quả định tính mâu thực tế §2 senseesserooooooooo.OỶ Hình 3.18: Kết quả định tỉnh mẫu thực tế S3 S002 #6 sg:auÕỒ) Hình 3.19: Kết quả định tỉnh mẫu thực tế 84 cccccccceccccee.o.Ø9) Hình 3.20: Kết quả định tính mẫu thực tế ST1 552 _— Hình 3.21: Kết quả định tỉnh mẫu thực tế ST2 ::scsssrsceeoe 7O) Hình 3.22: Kết quả định tỉnh mâu thực tẻ ST3 71 Hình 3.23: Kết quả định tỉnh mẫu thực tế ST4 222222222ccrcsrrrrrrrrsree 71

Bang 1.1: Cong thite cau tao ctia mét s6 Sulfamid phd bis 5

Bảng 3.1: Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ khói lượng mãu/KBr đến độ hip t thu quang

tại các số sóng đặc trưng Xãk 16630153634 _ wissen cane Bang 3.2: Kết quả khảo sát độ lặp lại giữa các lần ép viên —.-

Bảng 3.3: Ma trận hàm lượng bồn câu tử SFT, Tbot, Malt, Ca;(PO/); trong, hỗn họp

Bang 3.4: Ma trận nông độ các mẫu tự tạo chứa SFG, Tbot, Ca;(PO¿); và Malt đề

đánh gia tinh phủ hợp của phương trình hồi quy . SỞ

Bảng 3.5: Hàm lượng SFG tìm được trong các hôn hợp mẫu kiểm tra seveapeese BL Bang 3.6: Ham hrong Tbot tim duge trong các hôn hợp mẫu kiểm tra 52

Bảng 3.7: Hàm lượng Cas(PO¿); tìm được trong các hỗn hợp mẫu kiểm tra Š2

Bang 3.8: Ham lượng Malt tìm được trong các hồn hợp mẫu kiểm tra saànnsszBỔ, Bang 3.9: Hàm lượng SFG và ba tả được tìm được trong hỗn hợp các mẫu kiểm tra

56

Bang 3.10: Ham — SFG va tong ta dũng tìm được trong các hôn — mẫu kiểm

tra theo phương pháp PCR coi sau ŠŸ

Băng 3.11: Ma trận chuẩn hàm long b bén cau tir SFG, SFM, TMP va ta duge trong

Bảng 3.12: Ma trận nông độ các mẫu tự tạo chứa SFG, SEM, TMP và tá được đẻ

danh gia tinh phủ hợp của phương trình hôi quy —

Bang 3.13: Ham lượng SFT, SFM, TMP và tổng tả dược tìm được trong các hỗn

hợp mẫu kiểm tra theo phương pháp PCR 222222222222 63

Bảng 3.14: Giá trị LOD, LOQ của phương pháp hỏi quy cầu tử chính xác định đồng,

thời SFG, SEM, TMP và tá được 55 cccccseeeeceo Ô5'

Bang 3.16: Khỏi lượng bột viên vả tá dược tỉnh bột trộn thêm vảo các mâu 73

Bang 3.17: Hàm lượng (mg/viên) của SFG trong các mâu thực tế scone Bảng 3.18: Hàm lượng (mg/viên) của SEM và TMP trong các mẫu thực tẻ 74

Luận Lăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Hué - K23 Hoa Hoc

Bình phương tôi thiêu thông thường as

(classical least square)

Binh phương tôi thiểu nghich dao Is

(inverse least square)

Binh phuong toi thiêu từng phân PLS (partial least square)

Câu tử chính (Principal component) PC

Hoi qui cau tir chinh (principal PCR

* Ghi chit; Trong ludn van nay ching téi sit dung cée tén hoa chat va hoat

chat theo quy dinh trong Duge dién Viét Nam 4 [1]

MỞ ĐÀU

Từ xưa đến nay, việc sử dụng thuốc trong phòng, chữa bệnh vả tăng cường sức khỏe đã trở thành nhu cầu tất yêu quan trọng đối với đời sông con người Củng, với sự tiến bộ và phát triển của xã hội loài người các loại mặt hảng thuốc được

nghiên cứu, sản xuat va đưa ra thi trưởng cũng ngày một phong phú và đa dạng,

Tuy nhiên bên cạnh các loại thuốc chỉnh hãng đảm bảo chất lượng thì trên thị

trường thuốc cũng tỏn tại không it các mặt hàng thuốc giả, thuốc kém chất lượng,

của một bộ phận các cá nhân hay doanh nghiệp đưa ra thị trường vỉ mục đích trục lợi Việc kiểm soát chất lượng của các loại mặt hàng nảy thường đòi hỏi thời gian

dài với nhiều công đoạn phức tạp và chỉ phí kiểm định khá cao Vi vậy ngày nay thẻ giới đang có xu hướng tìm kiểm những phương pháp và thiết bị cho phép kiểm định nhanh thuốc đang lưu thông trên thị trường

So với phương pháp phân tích truyền thông đề định lượng hoạt chất thuốc là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) thì định lượng chất bằng phương pháp quang phỏ hỏng ngoại gân vả trung bình có ưu điểm đơn giản trong quả trình tiên xử lý mẫu, phân tích trực tiếp mẫu rắn nhanh, giả thành rẻ do không tổn dung môi và nêu kết hợp với thuật toán hồi qui đa biển thì không phải tách riêng các chất trước khi phân tích nên có thể phân tích đồng thời các thuốc trong củng nhóm thuốc Day chỉnh là lí do chúng tôi lựa chọn đẻ tải: *Vghiên cứu định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp phô kế hông ngoại gần

và trung bình” Luận văn này là một phần trong chương trình hợp tác quốc tế giữa Việt Nam và Pháp với mục đích nghiên cửu phát triên phương pháp quang phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với các phương pháp hỏi quy đa biến tuyến tính để kiểm định nhanh chất lượng thuốc Nghiên cứu này sẽ góp phân khẳng định

xu hướng đưa các phép phân tích ra khỏi nghiên cứu đơn thuần và áp dụng nhanh

trong thực tế, đông thời cho phép tiết kiệm thời gian, hóa chất vả đặc biệt là tăng, tính thời sự của công tác giám định chất lượng

—

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

CHƯƠNG I: TỎNG QUAN

1.1 Tổng quan về thuốc giả và hiện trạng sử dụng thuốc tại Việt Nam

1.1.1 Định nghĩa về thuốc giả

Theo định nghĩa của Tỏ chức Y tế Thẻ giới (WHO), thuốc giả lả sản phẩm được san xuất và dán nhãn dưới dạng thuốc với y dé lita đảo về nguồn gốc va lai lịch sản phẩm Các sản phẩm giả mạo có thẻ cỏ được chất sai hoặc không có được chất, không đủ lượng dược chất hoặc bao gói giả mạo [38]

Theo định nghĩa của Cơ quan quản lý thuốc vả thực phẩm Hoa Kỷ (FDA)

“Thuốc giả bao gồm bắt kỷ dược phẩm nhái hoặc kém chất lượng nào không dap img được tiêu chuẩn của FDA nhưng có tình che giảu sự thật [36] Thuốc giả có thể có một hoặc nhiều hay tất cả các yếu tô sau

= Qua mạnh hoặc quả yếu

~ Thiếu các thành phân chỉnh

~ Được sản xuât từ các thành phan nguy hiểm

~_ Nhiễm chất lạ, thậm chỉ cỏ chất độc

~ Được sản xuất trong điều kiện mắt vệ sinh hoặc không võ trủng,

~ Được tạo ra theo các tiêu chuẩn không an toàn

~_ Được dán nhãn, cất giữ bay bảo quản không đúng cách

= Qué han sir dung (hết hạn)

1.1.2 Hiện trạng sử dụng thuốc giả

Theo thông kê của WHO, đã có sự bùng nỗ thuốc giả trên phạm vi toàn câu Thuốc giả chiêm tới 10% thị trường dược phẩm thể giới với doanh thu 45 tỉ

euro/năm, trung bình mỗi năm cỏ khoảng 200.000 người tử vong do thuốc giả [35]

Tại Việt Nam, theo Viên Kiểm nghiệm thuốc Trung ương, năm 2011, trong

số hơn 31.000 mâu thuốc được kiểm tra gần đây thì đã có hơn 1.000 mẫu không đạt tiêu chuẩn chất lượng như nhiễm khuan, không đủ độ hỏa tan, không đủ định lượng Nguồn tin từ Bộ Y tế cũng cho biết, trong hơn 10 ngày dau thang 2/2012, hau nhu ngày nảo Bộ cũng phát hiện thuốc giả, thuộc kém chất lượng [3]

Chuyên ngành hỏa phân tích Trường ĐHKHTN

Các thuốc giả, thuốc nhái có thể chứa bất cử thành phan nao tir phan bảng, bê-tông nghiên, acid borie hoặc những gi tệ hơn thể và được bán như thuốc thật

Thuốc giả không chỉ đánh lừa người tiêu dùng, chủng còn vô hiệu hóa các liệu pháp

điều trị để cửu sông bệnh nhân Trong rất nhiều trường hợp thuốc giả gây ra tác hại

to lớn như gây ra các phản ứng dị ứng, nhiễm độc kim loại năng cũng như lâm bệnh nhan dé khang thuốc [23] Tuy nhiên, việc phát hiện thuốc giả hm thông trên thị trường gặp rat nhieu khó khăn Thông thưởng, do doanh số bán (lượng tiêu thụ) của một mặt hảng thuốc nảo đó giảm nghiêm trọng, nhả sản xuất hoặc nha phân phối hàng chính hãng mới đặt vẫn đề với cơ quan chức năng vẻ hiện tượng làm giả thuốc này và khi đó cơ quan chức năng mới tiền hành xác minh (kiểm tra đột xuất tại các

cơ sở sản xuất kinh doanh; niêm phong mẫu và đem phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn trong phỏng thỉ nghiệm, rồi đưa ra kết luận) [3] Quá trình nay thường rat ton kém và mắt thời gian, do đó đòi hỏi cân phải nghiên cửu tìm ra một

phương pháp kiểm nghiệm mới, nhanh chóng, đơn giản và tiết kiệm để kiểm định

nhanh được chất lượng thuốc ngoài hiện trường

1.2 Tổng quan về thuốc kháng sinh nhóm Sulfamid

1.2.1 Lịch sử ra đời nhóm Sulfamid

Ngay từ những năm đầu thế kỉ các nhà khoa học nhận thấy rằng các pham

nhuộm có tác dụng kháng khuẩn, tuy nhiên các phẩm nhuộm thường rất độc Trong

những cổ gắng tìm những thuốc kháng khuẩn trên cơ sở các thuốc nhuộm năm

1913, người ta đã tìm thấy phẩm azoic cryzoidin có tác dụng diệt khuẩn vả tương đổi ít độc [28] Đông thời khi thêm nhóm -§O;NH; các phẩm nhuộm thường rất bên vi gắn chặt vào protein, vì vậy người ta cũng gắn thêm vào phân tử eryzoidin nhóm sulfamido, kết quả là cho một chất cỏ khả năng chồng tụ cẩu vả liên cầu prontosil Đây là chất kháng khuẩn đâu tiên thu được bằng phương pháp tổng hợp

toàn phần Prontosil khó tan trong nước nên người ta thêm vào đỏ nhóm COOH từ

đỏ có thể tạo muối dé tan Năm 1935, Domagk, Trefouel va Levaditikhisi ding prontosil khang khuan thi nhan thay: mae di cé ket qua tot trên liên cầu trên in vivo nhưng lại không có tac dung trén in vitro, nhu vay có thẻ khi vảo cơ thể, prontosil

—————

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

Sulfanilamid đã trở thành sulfamid đâu tiên trong lịch sử Việc phát hiện ra prontosil và sulfanilamid đã mở ra một kỉ nguyên mới cho việc hóa trị liệu các bệnh

nhiềm khuẩn Dựa trên câu trúc của sulfanilamid người ta đã tổng hợp rất nhiều sulfamid, trong đó có khoảng 40 loại được sử dụng làm thuốc Ngày nay, việc ra đời

của các kháng sinh có tác dụng kháng khuẩn rất mạnh nên các sulfamid được sử

dụng ít hơn Tuy nhiên việc sử dụng các sulfamid có ưu điểm:

Y Co thé san xuat lon, gia thanh ré

Y Nhiéu sulfamid cé tac dung khác: lợi tiểu, ha đường huyệt

Y Cac tae dung phu ctia sulfamid đã được khắc phục tốt

1.2.2 Cấu tạo chung của nhóm Sulfamid

Các sulfamid kháng khuẩn là dân chất của p- aminobenzensulfonamid, cỏ công thức câu tạo chung là:

Rạ—HN: SO,—NH—R,

Trong đỏ thường gap R; la H, và cũng chỉ khi R; là H thi sulfamid mới cỏ

hoạt tính khang khuan, khi R; £H, thi chất đó là tiên thuốc Rị có thê là mach thang,

di vong Tuy nhiên, nêu Rị là dị vòng thì hiệu lực kháng khuẩn mạnh hơn, thông

thường la các di vòng 2 — 3 dị tổ Khi Rị và R; đều là góc hidro thì thủ được sulfamid là có câu tạo đơn giản nhật (sulfanilamid) [6]

a

Chuyên ngành hỏa phân tích 4 Trường ĐHKHTN

tổng hợp acid folic Về mặt lý thuyết, phổ kháng khuân của sulfamid rất rộng, gồm

hau hết các câu khuẩn, trực khuẩn gram (+) và (-) Hiện nay, tỷ lệ kháng thuốc va kháng chéo giữa các sulfamid đang rất cao nên đã hạn chế việc sử dụng sulfamid rất nhiều Mặt khác do có nhiều độc tính và đã có kháng sinh thay thế, sulfamid ngày

cảng ít dùng một mình, thường dùng dạng phối hợp sulfamethoxazol với

trimethoprim dé ting khả năng điều trị của thuốc Dưới đây là công thức câu tạo của một số sulfamid phổ biên

Bang 1.1: Công thức cầu tạo của một số Sulfamid phô biến

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

1.2.3 Tính chất vật lý và hóa học của các sulfamid

Tinh chat vat ly Sulfamid 6 dang tinh thé màu trắng hoặc màu vảng nhạt trừ prontosil, không

mui, thudng it tan trong nude, benzen, chloroform Sulfamid tan trong dung dịch acid vô cơ loãng và hydroxyd kiểm (trừ sulfaguanidin) [6] Các sulfamid cỏ các

thông sỏ xác định về: độ chảy, phê TR, phỏ UV (đo cỏ chứa nhân thơm),

Tinh chất hóa học Hầu hết các Sulfamid đều có tỉnh chất lưỡng tỉnh: [6]

~ Tỉnh acid (trừ sulfaguamidin): do có H ở N- amid lĩnh động,

- Tinh bazo: Co tinh kiểm do có nhóm amin thơm tự do, nên tan trong dung

dich acid

Các sulfamid có thể tham gia phản ứng diaZo hoá do có nhom amin thom tự

do (có thể tham gia phản ứng ghép đôi với 2-naphtol/kiẻm để cho sản phẩm màu đỏ

đa cam)

Tác dụng với một số muối kim loại (CuSO¿, CoCl;) tạo thành phức màu tủa với Cu?", CoŸ" đặc trưng cho từng sulfamid, nên thường được ding để phân biệt các sulfamid với nhau Đốt khô trong ồng nghiệm, sulfamid bị phân huỷ, đề lại cặn có mau điển hình cho từng sulfamid, ví dụ, đốt sunfanilamid sẽ giải phỏng ammoniac

vả cho cặn mảu xanh tim

1.2.4 Phân loại sulfamid

Sulfamid là một trong những kháng sinh tổng hợp đầu tiên được loài người

phát hiện vả sử dụng Việc tìm thay sulfamid đã mở ra một kỷ nguyên mới của các

thuốc chống nhiềm khuân trước khi có penieilin Khi phân loại kháng sinh theo tác

dụng, nhóm sulfamid được xếp vảo nhỏm các loại kháng sinh có tác dụng kim

khuẩn Do tác dụng của sulfamid đều giỏng nhau, việc điều trị dựa vào dược động, học của thuốc cho nên người ta chia các sulfamid lam 4 loại: Loại hấp thu nhanh, thải trừ nhanh: nông độ tối da trong mau sau uống là 2 - 4h tụ; =6-8h, thải trừ 95%

trong 24h Ding dieu trị nhiễm khuản theo đường máu như sulfadiazin, sulfisoxazol

(Gantrisin), sulfamethoxazol (Gantazol) Loai hap thu rat it: dùng chữa viêm ruột,

a

Chuyên ngành hỏa phân tích 6 Trường ĐHKHTN

viêm loét đại tràng như sufaguanidin (Ganidan) Loại thải trừ chậm: duy trì được

nông độ điều trị trong máu lâu, tựa có thẻ tới 7 - 9 ngày nên chỉ cản uỏng 1 lần/ngày

Hiện đủng sulfadoxin (Fanasil), phối hợp với pyrimethamin trong Fansidar để dự

phòng vả điều trị sót rét kháng cloroqum Loại để dùng tại chổ: ít hoặc khó tan trong nước Dùng điều trị các vết thương tại chỗ (mắt, vết bỏng) dưới dạng dung

dịch hoặc kem C6 sulfacetamid, silver sulfadiazin, mafenid [2]

Hién nay hau hét cac vi khuan déu kháng với sulfamid nên thuốc này rất it được sử dụng Đẻ khắc phục nhược điểm nảy người ta thường ding sulfamid 6 dang phổi hợp Dạng phối hợp phổ biến nhất của sulfamid là việc kết hợp giữa

sulfamethoxazol va trimethoprim voi ti 1é 1 trimethoprim va 5 sulfamethoxazol

nhằm tạo ra kháng sinh có khả năng kháng khuẩn, tăng hiệu quả điều trị và giảm tỉ

lệ kháng thuốc của vi khuân, thuốc hắp thu tốt qua đường tiêu hỏa, t/2 của thuốc từ

9-11 giờ [2]

1.2.5 Dược động học

Các sulfamid được hắp thu nhanh qua đạ dảy và ruột (trừ loại sulfaguanidin),

70 - 80% liêu uống vào được mau, gắn với protein huyết tương 40 - 80%, nông độ tôi đa đạt được sau 2- 4 giờ Từ máu, sulfamid khuếch tán rất đễ đảng vảo các mô, vào dịch não tuỷ (bằng 1⁄2 hoặc tương đương với nông đồ trong máu), qua rau thai, gây độc Các quả trình chuyên hóa chủ yêu ở gan của sulfamid gồm: Phản ứng liên

hợp với acid glueuronie thánh dạng bắt hoạt nhưng có tính hỏa tan Phan tmg acetyl hóa tạo thành dạng bắt hoạt và không tan nên thường gây độc (hình thành dạng tỉnh

thể ở thân) Sau đó các sulfamid được bài thải qua thận là chủ yêu (trừ các sulfamid

khang khuan đường ruột), một it qua phân, sữa [2]

1.2.6 Độc tính của sulfamid

Tác dụng phụ khi sử dụng sulfamid là khoảng 5% khác nhau đổi với mỗi cá

thể và đối với môi loại sulfamid Dưới day lả một số tác dụng có thể gặp khi sử

dụng sulfamid:

Rối loạn hệ thông tạo máu: cơ chế tác dụng rất khác nhau, có trường hợp lả

do mãn cảm, trường hợp khác do sự tan huyết liên quan đến sự hoạt hóa glueose- 6

———ễ———===ỀằẶ=7— Chuyên ngành hóa phân tích 7 Trường ĐHKHTN

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

photsphat dehydrogenase Phản ứng nảy không phụ thuộc vào nông độ sulfamid mả

vào từng cả thê Phản ứng thường xảy ra trong tuân đầu dùng thuốc Triệu chứng cỏ thể là: buôn nôn, sót, chóng mặt, vàng da, xanh xao, trong trường hợp nặng có thẻ là thiểu máu bắt sản Một số trường hợp cỏ thẻ gây tim tái do tạo methemoglobin

Thận: đây là trường hợp không mong muón thường gặp nhất khi sử dụng sulfamid Sulfamid có thể gây kết tỉnh ở thân, gây tôn thương thận, viêm thận, sỏi than, đái ra máu Nhược điểm nảy đã được khắc phục dan do tim được những sulfamid ít acety] hỏa, ít kết tỉnh

Phản ứng tăng nhạy cảm: phản ứng rất khác nhau với từng loại sulfamid và

với từng người, thường xuất hiện khi sử dụng các loại sulfamid tác động chậm

Triệu chứng có thẻ là nỗi ban đỏ, xuất huyết Khi đùng ngoài đa có thẻ gây nám da

do sự kich thích sự nhạy cảm của da khi tiếp xúc với tia tử ngoại [2]

1.2.7 Giới thiệu về Sulfaguanidin, Sulfamethoxazol va Trimethoprim

Trong số những kháng sinh nhóm sulfamid đã được tổng hợp, sulfaguanidin

va sulfamethoxazol là một trong những hoạt chất được sử dụng phô biên nhất hiện

nay Tuy nhiên, do khả năng kháng thuốc của vi khuẩn ngày cảng tăng nên hiện nay người ta thường sử dụng dạng phối hợp của sulfamid với trimethoprim như

sulfamethoxazol, sulfadiazin với trimethoprim để tăng thêm hiệu quả điều trị [2]

Do đó trong luận văn nảy chúng tôi đã tiền hảnh đi sâu nghiên cứu ba hoạt chất là

sulfaguanidin, sulfamethoxazol (thuộc nhóm sulfamid) và trimethoprim (dang phéi hợp phô biển với sulfamid)

©- Giới thiệu về Sulfaguanidin

khó tan trong aceton, thực tế không tan trong methylen clorid, tan trong dung dịch

aeid võ cơ loãng [6]

Sulfaguanidin được sử dụng đẻ trị các bệnh đường ruột như tả, ly, viêm ruột

La khang sinh it tan trong kiêm, không hấp thu ở ruột, ít độc nên có thẻ dùng với liều cao Tuy nhiên sulfaguanidin cỏ ảnh hưởng tới vi khuẩn đường ruột, nên khi

dùng nên uống thêm men tiêu hóa và uống kèm vitamin Bị

«ˆ Giới thiệu về Sulfamethoxazol Công thức: CạyHN;O,8

tổn tại ở dạng bột kết tinh màu trắng hoặc gần như trắng Thực tế không tan trong

nước, đề tan trong aceton, hơi tan trong ethanol 96 %, tan trong dung dịch natri

hydroxyd loãng và dung dịch acid loãng [6]

Sulfamethoxazol là sulfamid có tác động trung gian ding tri nhiém tring đường tiêu, sinh đục, nhiễm trùng đa

«- Giới thiệu về Trimethoprim

Công thức: C¡¿HigN¿O;

00H, H,C0, HNN, `"

lk

HCO’

KLPT: 290,3

Trimethoprim 1a 2,4 diamino-5-(3,4,5-trimethoxybenzy]) pyrimidin, tên tại ở

dang bột trắng hoặc trắng hơi vàng Rất khó tan trong nước, khó tan trong ethanol

96 %, hoi tan trong cloroform, thuc té khéng tan trong ether [6]

a

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

Triemthoprim được sử dụng trong các trường hợp điều trị đợt cấp của viêm phế quản mạn, dự phỏng lâu dài nhiễm khuẩn tiết niệu tái phát, nhiễm khuẩn tiết niệu dưới cấp tính nhạy cảm với trimethoprim, viêm phổi do Pneumoeystis carinii

Hiện nay so khả năng khang các thuốc nhỏm sulfamid ngảy càng cao nên người ta thường sử dụng dang phéi hợp giữa sulfamethoxazol va trimethoprim dé tăng cường khả năng kháng khuân của thuốc Bản chất của sulfamethoxazol là một sulfonamid, tte ché canh tranh su tong hop acid folic ctia vi khuan Trimethoprim la một dẫn chất của pyrimidin, ức chế đặc hiệu enzym dihydrofolat reductase của vi khuân Khi phối hop trimethoprim va sulfamethoxazol như vay sẽ ức chẻ hai giai đoạn liên tiếp của sự chuyên hóa acid folie, đo đó ức chế có hiệu quả việc tông hợp purin, thymin vả cuối củng DNA của vi khuẩn Sự ức chế nói tiếp nảy có tác dụng diệt khuẩn Cơ chế hiệp đồng này cũng chồng lại sự phát triển vi khuẩn kháng thuốc

và làm cho thuốc có tác dụng ngay cả khi vi khuân kháng lại từng thành phần của

(70:20:10) đẻ định tính sulfaguanidin; hé cloroform - methanol - dimethylformamid

(20 : 2: 1), hoặc clorofom - methanol (19 :1) dé dinh tinh sulfamethoxazol; hé heptan - cloroform - dung dich methanol 5 % (v/v) trong ethanol - acid acetic bang

tỷ lệ (4: 4: 4: 1) để định tính sulfadoxm [1] Tiển hành chấm riêng biệt mỗi dung dịch lên bản mỏng silica gel GF254 Triển khai sắc ký tới khi dung môi đi được

khoảng 15 cm, lẫy bản mỏng ra để ở nhiệt độ phỏng Quan sát dưới ánh sáng tử

ngoại ở bước sóng 254 nm Vết chỉnh trên sắc ký đỏ của dung dịch thử phải phủ hợp vẻ vị trí, màu sắc và kích thước với vết chính trên sắc ký đổ của dung dịch đối

chiêu

rễ

Chuyên ngành hỏa phân tích 10 Trường ĐHKHTN

của nhóm N-H (amin thơm bậc một)

Đề định tỉnh các mẫu thuốc, tiền hành đo phổ IR của các mẫu thử sau đỏ so sảnh với phỏ IR của mâu chuẩn trong các thư viện phỏ tham chiếu

1.3.2 Phương pháp định lượng

13.1.1 Phuong pháp chuẩn độ thể tích

~ Dựa trên cơ sở phản ửng điazo hóa các sulfamid trong môi trường acid các

Sulfamid được xác định theo phương pháp chuẩn độ nitrit chậm, điểm tương, đương được phát hiện bằng phương pháp chuân độ điện thẻ [1] Đây là một phương pháp định lượng rất nhanh chóng, đơn giản, tiết kiệm được áp dung pho biến đề xác định các Sulfamid trong dược phẩm

~ Nhỏm tác giả D Amin, B Shaba và các cộng sự đã sử dụng dung dịch brôm làm thuốc thử để xác định các sulfamid trong dược phẩm bằng phương pháp chuẩn đô giản tiếp [17] Theo đó phương pháp nảy dựa trên cơ sở phản ứng

của các sulfamid với một lượng dư nước brom bão hòa để tạo thành các dẫn xuất

N- bromo tương ứng, quá trình này giải phỏng một lượng tương đương của lot khi phản ứng với iot Tot tự do có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn đô với natri thiosulfat, sử dụng hỗ tỉnh bột làm chỉ thị Hiệu suất thu hồi của phương

pháp là từ 97,8- 102,1 %, hệ số biến thiên là từ 0,1- 2,2 % tùy thuộc vào hảm

lượng của các sulfamid trong dược phẩm

————c-._

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

1.3.12 Phương pháp trắc quang

Nhóm tac gia Nagaraja Pl, Naik SD và công sự đã tìm ra một phương pháp

đơn giản, có độ nhạy cao dùng để xác định một số sulfamid trong các chế phẩm

dược [30] Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng diazo hỏa của sulfacetamid,

sulfadiazin, sulfaguanidin, sulfamerazin, sulfamethazin, sulfamethoxazol va cac lién

kết của chúng với 8-hydroxyquinolin trong môi trường kiểm tao ra sản phầm màu

đỏ có độ hấp thụ cực đại tại bước sóng 500 nm Nông độ tuân theo định luật Beer từ

0,1 đến 7,0 mg/ml Giới hạn phát hiện và giới hạn đình lượng của phương pháp lan

lượt là 0,03- 0,05 và 0,11-0,18 mg/ml Độ chính xác của phương pháp lả từ 97,3-

100,8 % Phương pháp nảy khá thành công trong việc định lượng các sulfamid

trong các mâu dược phầm

Cũng trên cơ sở phản ứng diazo hóa các sulfamid các tác gia Padmarajaiah

Nagaraja, Hemmige § Yathrajan, Kallanchra R Sunitha, Ramanathapura A

Vasantha [31] lại đưa ra phương pháp xác định các sulfamid như sulfathiazol,

sulfadiazine, sulfacetamid, sulfamethoxazol, sulfamerazin, sulfaguanidin va

sulfamethazin trong được phảm dựa trên phản ứng diazo hóa các sulfamid trên, sau

đó tiền hành tạo phức với dopamine trong sự có mặt của ion molybdat trong môi trường acid H,SO¿ tỷ lệ (1:1) Sản phẩm của phản ứng nảy là dung địch có màu đỏ

có độ hập thụ trong vùng từ 490-510 nm, các dung dịch nay có đô bên trong 48 giờ

tại 27°C Nông độ tuân theo định luật Beer tir 0,04 dén 8,0 jig/ml Phuong phap nay

được áp dụng thành công trong việc xác định các sulfamid trong các sản phẩm thuốc viên vả thuốc nhỏ mắt Các tả dược trong thuốc không ảnh hưởng đền kết quả

do Do đó đây là phương pháp khả đơn giản, nhanh chóng, kinh tế và có độ nhạy

cao áp dụng đề phân tích các sulfamid tron dược phầm mà không can chiết tách hay

gia nhiệt

1.3.1.3 Phương pháp trắc quang kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến

Phương pháp trắc quang kết hợp với các thuật toán hỏi quy đa biến như: bình phương tối thiêu thông thường (CLS), binh phương tối thiểu timg phan (PLS ), héi qui cau tit chinh ( PCR) là một phương pháp khá đơn giản, nhanh chóng và tiết

—————-c-

Chuyên ngành hỏa phân tích 12 Trường ĐHKHTN

kiệm để xác định đồng thời các thuốc kháng khuẩn như sulfamid va trimethoprim trong được phẩm Tập hợp các dung dịch mẫu được hỏa tan và pha loãng với dung, dich ethanol pH = 9,9 đến nồng độ thích hợp và đo phé hap thụ trong vùng bước sóng từ 200- 350 mm Tiên hành nghiên cửu trên 5 hoạt chất: sulfadiazin,

sulfadimidin, sulfamethoxazol, sulfanilamid and trimethoprim xác định được

khoảng tuyên tính của các đường chuân đơn biên đều nằm trong khoảng nồng độ từ

1,0 ~ 24,0 mg/1, giới hạn phát hiện là 0,2 - 1,0 mg/1 Mô hình chuẩn của ba phương

pháp đa biển được xây dựng trên cơ sở dữ liệu phỏ của các mẫu hỗn hợp chứa đỏng, thời các hoạt chất trên Kết quả phân tích cho thây độ thụ hỏi của hai mô hình PCR

và PLS xắp xỉ 100 %, trong khi mô hình CLS có độ thu hỏi kém hơn hẳn Mô hình

PCR dựa trên ma trận dữ liêu thô đã được lựa chọn áp dụng cho việc phân tích xác

định hảm lượng năm hoạt chất nghiên cửu trong các loại thuốc thành phẩm [39]

13.1.4 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là phương pháp phỏ bien có độ chính xác, đô nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp được áp dụng rộng rãi đẻ xác định

các sulfamid trong các sản phẩm dược phẩm

Theo đó Sulfadoxin (trong viên nén Sulfadoxin và pyrimmethamin) được định

lượng bằng phương pháp sắc kỷ lồng với hệ pha đông là: Dung dịch đêm pH 5,9 -

acetonitril (4: 1) Dung dich dém pH 5,9: Thém 1 ml triethylamin va 200 ml

acetonitril vao 700 m] nước, điều chỉnh đến pH 5,9 bang dung dich acid acetic 1 %,

sau đó thêm nước vừa đủ 1000 ml, trén déu, loc Diéu kién sac ky: Cột thép không,

gi (30 cm * 3,9 mm) được nhỏi pha tĩnh B (5 jum) voi detector quang pho tt ngoai đặt ở bước sóng 230 nm, téc độ dòng: 2,0 ml/phut, thé tich tiém: 20 pl [1]

Theo được dién My USP 34- NF 29 [37] Sulfamethoxazol (trong hén hop thuốc chửa Sulfamethoxazol va trimethoprim) duge xác định với điều kiện sắc ký: Cột C 18 (250 x 4,6 mm; Spm), detector UV: 254 nm, tốc độ dòng: 1,8 ml/ phút, thể tích tiêm: 20 nl Pha động: 700ml nước + 200m] Acetonitril + 1ml triethylamin

(điều chỉnh pH 5,9 + 0,1 bằng dung dich aeid acetic 1% hoặc dung dịch natri

hydroxyd 0.2N, thêm nước vừa đủ 1000 mÌ

————-cc ễcc

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vũ Thị Huệ - K23 Hóa Học

Nhóm tác giả Cemal Akay, Sibel A Ozkan [16] đã tiền hảnh nghiên cửu thành công quy trình định lượng Sulfamethoxazol (rong hỗn hợp thuốc chứa Sulfamethoxazol và trimethoprim) theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với

pha động là hỗn hợp của methanol : nước (60: 40) điều chỉnh đến pH=3,0 bằng acid phosphoric 10 % Điều kiện sắc ký: Cột C¡s, đetector quang phỏ tử ngoại đặt ở bước sóng 213 nm, tốc độ dòng 1,8 ml/min, thẻ tích tiêm 10 ¿ủ Khoảng tuyến tỉnh của

phương pháp là tử 2,0-10,0 ng/ ml đối với trimethoprim va tir 10,0- 50,0 0 pg/ml

đối với sulfamethoxazol Giới hạn phát hién twong mg véi trimethoprim va

sulfamethoxazol lân lượt 1a 0,45 va 1,21 jig/ml

1.4 Phương pháp quang phổ kế hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với

thuật toán hồi quy đa biến

1.4.1 Sơ lược về phương pháp quang phổ hồng ngoại

1.4.1.1 Lịch sử ra đời của phương pháp phân tích phổ hồng ngoại

Quang phỏ hỏng ngoại gân lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1881 bởi Abney va Festing khi lam việc với các tam ảnh [25] Họ đã phát hiện ra sự tổn tại

của các bức xa nhiệt ở ngoài vùng phố của ánh sáng nhìn thấy vả chứng minh được

sự hấp thụ của các bức xa này cỏ liên quan den các thành phan hỏa học trong các hợp chất nghiên cứu Wiliam W.Coblentz là một trong những người tiên phong đầu tiên nghiên cửu vẻ quang pho hong ngoại Năm 1905, ông công bố kết quả nghiên cửu của các hợp chất mả ông ghi lại từ 1000 nm đến 16.000 nm Việc Coblentz công bố kết quả đã tạo ra một bước đột phá mới cho các nhả nghiên cứu, có liên quan đến quang phố của các nhỏm nguyên tử trong phân tử, liên quan đến sự hấp thụ ở giữa (2500-50,000nm) Từ đỏ, chúng ta có thể hiểu vẻ liên kết hóa học như

dao động giữa hai hay nhiều nguyên tử, các liên kết sẽ dao động và khi năng lượng được bổ sung thi các dao động nảy sẽ mạnh hơn Dao động hỏa trị đòi hỏi năng lượng cao hơn so với dao động biến dạng

1.4.1.2 Nguyên tắc của phép đo phổ hồng ngoại

Phương pháp phân tích theo phổ hỏng ngoại là một trong những kĩ thuật phân tích rất hiệu quả Một trong những ưu điểm quan trọng nhất của phương pháp

———ễ————=T=ằ=— Chuyên ngành hóa phân tích 14 Trường ĐHKHTN

phổ hỏng ngoại vượt hơn những phương pháp phân tích cấu trúc khác (nhiều xạ tia

X, công hưởng từ điện tử ) là phương pháp nảy cung cấp thông tim về cầu trúc

phân tử nhanh, không đỏi hỏi các phép tỉnh toán phức tap.[27]

Kỹ thuật này dựa trên hiệu ứng đơn giản là: các hợp chất hóa học cỏ khả

năng hấp thụ chọn lọc bức xa hồng ngoại Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hợp chất hỏa học dao động với nhiêu vận tốc đao động và xuất hién dai pho hap thu goi lả phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại [7]

Các đám phổ khác nhau cỏ mặt trong phổ hỏng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng vả các liên kết có trong phân tử hợp chất hỏa học Bởi vay, phỏ hấp thụ hỏng ngoại là phỏ dao động quay vì khi hắp thụ bức xạ hỏng ngoại thì

cả chuyển động dao động và chuyển động quay đều bị kích thích Bức xạ hồng ngoại (TR) là một vùng phỏ bức xạ điện từ rộng nằm giữa vùng trồng thay va ving viba, vùng nảy có thể cha thành ba ving nhỏ

⁄ Hồng ngoại gần (near infrared): 14000- 4000 em” (0,8- 2,5m)

ˆˆ Hồng ngoại trung (medium infrared): 4000- 400 em” (25- 2,5jun),

v⁄ˆ Hồng ngoại xa (far infared): 400- 10 em” (50-100um)

Hầu hết các nhóm nguyên tử trong các hợp chất hữu cơ hấp thụ ở vùng 4000- 650cm”, Vùng phổ từ 4000-1500 em” được gọi lả các vùng nhóm chức vỉ chứa hầu hết các vân hap thụ của các nhóm chức như OH, NH, C=O, C=N, C=C Vùng phỏ nhóm chức tập trung lảm bốn vùng mả mỗi vùng, tần số đặc trưng nhóm có giả trị thay đổi phụ thuộc vào cấu tạo phân tử Vùng 3650-2400 em” chửa các vân dao động hóa trị của X-H (X:O, N, C, §, P ); vùng từ 2400-1900 em” gồm các vân đao động hóa trị của các nhóm mang liên kết ba hoặc hai liên kết đôi kê nhau; vũng 1900-1500 em” chửa các vân dao động hóa trị của các nhỏm mang liên kết đôi và

do dao đông biển dạng của nhóm -NH; Vùng phổ từ 1500-700 em”, mặc đủ chứa các vàn hâp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết đơn như C-C, C-N, C-O vả các vân do đao động biến dạng của các liên kết C-H, C-C nhưng thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử hơn là đẻ xác định các nhóm chức, vì ngoài các vân hập thụ trên còn có nhiêu vân hập thụ xuất hiện do tương tác mạnh giữa các

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

dao đông Các vân hap thu nay đặc trưng cho chuyển động của các phân tử chứ

không thuộc riêng nhóm nguyên tử nào, và vì vậy, vùng phổ này thường được gọi là

vùng chỉ vân tay Vùng phổ từ 650-250 em” cung cấp các thông tin có giá trị đôi với hợp chất vô cơ vả phức chất, vì chứa các vân phố liên quan den dao động hóa trị

của C-Br, C-I và M-X(M- kim loại;O,N,S,C ) nhưng không phải máy hỏng ngoại nảo cũng đo được ở vùng nay.[7]

1.4.1.3 - Điều kiện hấp thụ bức xạ hồng ngoại

Không phải bắt kỳ phản tử nảo cũng cỏ khả năng hấp thụ bức xa hồng ngoại Mặt khác bản thân sự hấp thu đỏ cũng có tỉnh chất chọn lọc Một phân tử chỉ cỏ khả năng hấp phụ bức xạ hỏng ngoại khi chủng phải thỏa mãn 2 yêu tô sau [7] Một là

tân số dao động tự nhiên của một phan phân tử (các nguyên tử hoặc nhỏm nguyên

tử câu tạo nên phân tử đỏ) bằng chỉnh tân số dao động củng tần số của bức xạ tới

Hai là phân tử đó phải có momen lưỡng cực, vì khi phân tử lưỡng cực được giữ trong điện trường, các điện tích trái dâu sẽ chịu ảnh hưởng bởi các lực theo những

chiều ngược nhau, vả lảm các nguyên tử tích điện này dao động, chúng hấp thụ bức

xạ hồng ngoại Vì vay các phân tử như O;, N; không xuất hiện phé hap thu hỏng,

TigOẠI

14.14 Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo phổ hồng ngoại

Tín hiệu đo phổ hỏng ngoại đặc trưng cho tàn số dao động của phân tử [7]

Do đỏ phố hồng ngoại bị ảnh hưởng bởi các yêu tố chính như sau

Ảnh hưởng do câu trúc của phân tử: do tản số đao động của phân tử phụ thuộc vào sự bên vững của liên kết, các hiệu ứng electron, hiệu ứng không gian và liên kết nội phân tử

Ảnh hưởng do tương tác giữa các phân tử: ở trạng thai khí các phân tử chuyển động tự do va hau như không có tương tác với nhau nên phỏ hỏng ngoại của các chất ở thể kí phản ánh khả trung thực câu trúc của phân tử Tuy nhiên kỹ thuật

đo mâu ở thể khí lại rất phức tạp, do đó thường do mau hỏng ngoại ở dạng rắn hoặc dạng lỏng Các phân tử ở dạng rắn cỏ thẻ tôn tại dưới dạng các tinh thẻ khác nhau,

do đó phô hồng ngoại của chúng có thẻ sẽ bị thay đổi do tương tác giữa các phân tử

—————c

Chuyên ngành hỏa phân tích 16 Trường ĐHKHTN

khi thay đổi mang tinh thể Khi phân tử tổn tại ở các hê dung môi khác nhau thì hap thụ hồng ngoại cũng khác nhau, nguyên nhân là đo sự tạo thành liên kết hidro giữa các phân tử làm dịch chuyên số sóng và mỡ rộng các vân hập thu

Ảnh hưởng của cường độ và hình dạng vân phỏ hỏng ngoại: Phương pháp định lượng bằng phổ hồng ngoại cỏ độ chính xác không cao còn do hé s6 hap thu mol it lặp lại giữa các lần đo Ngoài ra khi trong quá trình ép viên mâu rất khó co

thể xác định chính xác được độ dày viên mẫu (do mỗi viên mẫu chỉ cỏ kích thước

tắm vải pm) Bên cạnh đó trạng thái vật lý, dung môi, nhiệt độ, đều đóng góp vào ảnh hưởng đền cường độ, hình đạng peak của hợp chất [18]

14.1.5 Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu và đo phổ hồng ngoại

© Cac ky thuat do phé héng ngoại

Hiện nay có hai phương pháp chính để đo phỏ hỏng ngoại là phương pháp đo

hấp thụ và phương pháp đo phản xạ Hai phương pháp này được đặc trưng bởi hai

loại phổ kế lả: phố kế tản sắc vả phô kế biên đổi Fourier Kỹ thuật đo phỏ tản sắc lả

loại phổ biển trước đây, máy ghi phổ quét trong cả vùng từ 4000 em” đến 200 cm”,

tốc độ quét khoảng 1 phút mâu nhanh hơn nhiều so với loại máy hồng ngoại sơ khai đầu tiên nhưng vân rất châm đẻ phân tích thời gian thực Phỏ kế hỏng ngoại hiện đại là loại phô kế biến đổi Fourier Loại phỏ kế mới nảy khác loại phổ kế tán sắc cũ là thay bộ đơn sắc (lăng kinh hoặc cách tử) bằng một giao thoa kế

Michelson cho phép khe sảng rộng hơn nên cường độ bức xạ vảo detector cũng sẽ

lớn hớn Tỉ lệ tin hiệu trên nhiều (8/N) tăng lên nhờ giảm được nhiều do đó phổ nhận được có chất lượng tốt hơn, đặc biệt thời gian ghi phỏ nhanh, chỉ khoảng 30 giây Khi kết hợp với sự hỗ trợ của máy tỉnh kết nối giúp cho việc đo phô được tự động hỏa ở mức cao vả phô cỏ thể được lưu trữ và đổi chiêu với phổ chuẩn cỏ trong

thư viện của máy [7]

©_ Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu

Phép đo phô hỏng ngoại cho phép đo các chất ở thẻ rắn, thể lỏng tỉnh khiết, trong dung dịch hoặc thé hoi, Đối với mỗi thể khác nhau chủng ta có các cách chuẩn bị mẫu tương ửng như sau:[7, 12]

————

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

~ Mẫu ở thể rắn: cỏ hai cách đo khi mâu ở thẻ rắn

Phương pháp Nưjol: trộn mẫu với paran lỏng, nghiền kỹ và đều rồi bôi một lớp mỏng lên mặt tắm cửa số, sau đỏ đặt vào giá cuvet để đo trên máy

Phuong phap ép KBr (film): tron mau thật đồng đều với bột KBr theo tỷ lệ khối lượng/ khối lượng là 1:10 đến 1:100, nghiên kỹ bằng cối mã não Ep mau thành màng mỏng gần như trong suốt bằng bộ ép viên cầm tay hoặc máy ép thủy lực, đặt mẫu vào giá đỡ cuvet để đo

~_ Mẫu ở thẻ lỏng tỉnh khiết: chuần bị mẫu bằng cach ép một lượng nhỏ chất lỏng giữa hai tam NaCl dé cé một màng mỏng dày khoảng 0,01- 0,1 mm

-_ Mẫu trong đung địch: Thông thường dung dịch 1-5% của hợp chất được đưa

vào cuvet đặc biệt có độ dải 0,1 -1 man và được làm bằng NaCl Đề loại bỏ các chất hấp thụ của dung môi, một cuvet so sảnh cỏ chứa dung môi tỉnh khiết được đặt ở tia

ký khí sẽ được ghi phỏ hồng ngoại và được lưu giữ lại trong may tinh

1.4.1.6 Một số ứng dụng của phương pháp phổ hồng ngoại

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật phương pháp đo pho hong

ngoại ngảy cảng chứng minh được tính ưu việt của mình và dần trở thành phương

pháp ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Dưới đây lả một số những ứng dụng chính của

phương pháp nảy trong phân tích được phẩm

~ Xác định kích thước hạt: sự khác nhau vẻ kích thước hạt thường được quan

sát thấy đưới dạng một đường nén đốc, tăng lên về phía các bước sỏng dải Năm

1985, tác giả Ciurezak đã chứng mình rằng có sự liên hệ tuyển tính giữa độ hấp thụ tại bắt kỉ bước sóng nào với kích thước hạt [21]

~ Độ âm: hảm lượng nước trong các mẫu là nguyên nhân chỉnh gây ra hệ số suy giảm cường độ hấp thụ trong phổ hỏng ngoại của các vật liệu dược phâm Dựa

Chuyên ngành hỏa phân tích 18 Trường ĐHKHTN

rệt hơn ở các bước sóng dài bởi hiệu ửng tản xa của ánh sảng [25, 29]

~ Định lượng các hoạt chất trong dung môi hay trong hỗn hợp [7]: Cơ sở của phương pháp này dựa trên phương trình định luật Lambert - Beer biểu hiện môi quan hệ giữa sự hắp thụ ánh sáng và nông 46 chat:

Log #=e£.C.d= A

Theo phương trình trên, ở một bước sóng xác đình, su hap thu anh sang ty 1é

với nông độ C, chiêu đảy cuvet đ và bản chất của chất mâu Như vậy, khi phân tích một chất, đo ở một bước sóng xác định với một cuvet có chiều dày d đã biết thì đô hấp thu quang A chỉ còn tỷ lệ với nông độ C của mẫu chất Do phương trình trên chỉ

chính xác với dung địch cỏ nỗng độ loãng nên phương pháp phân tích định lượng

bang phố hỏng ngoại chỉ áp dụng đo trong dung dịch, còn theo phương pháp ép mâu rắn (ép KEr) thì chỉ phân tích bán định lượng do tin hiệu độ hấp thụ quang bi anh hưởng bởi các yêu tổ như tính chất vật lý, nhiệt đô, độ 4m, d6 dày viên mẫu Phương pháp phô hỏng ngoại chỉ có thể áp dụng đề phân tích định lượng hén hop các mâu khi sử dụng các thuật toản hỏi quy chemometris

1.4.2 Dinh lượng các chất bằng phương pháp phổ hông ngoại gần và trung

bình kết hợp với chemometrics

1.4.2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp hồi quy đa biến

Chemometrics được định nghĩa là việc ứng dụng các phương pháp toán hoc,

thống kê, đỏ hoạ đẻ qui hoạch thực nghiệm, tối ưu hoá các thông tin hoá học trích ra từ tập số liêu phân tích va đưa ra tôi đa những thông tin hữu ích từ tập số

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

liệu ban đầu [§] Ra đời từ những năm đầu của thập kỉ 70, cho tới nay

Chemometrics đã xác lập được một vị trí quan trọng cho minh trong ngành hoá học, đặc biết là trong hoá học phân tích hiện đại Một mảng lớn trong Chemometrics

phát triển nhanh gắn liên với toán học và tin học là hỏi qui đa biến — kỹ thuật đa bien được dủng rộng rãi trong phòng thi nghiệm hoa học giúp giải quyết các bài toán xác định đông thời nhiều câu tử củng có mặt trong hôn hợp mà không cần tách loại trước Vẻ nguyên tắc, chỉ cần xây dựng dãy mẫu chuẩn có mặt tất cả các cầu tử can xác định với nông độ biết trước trong hôn hợp (các biên độc lập x), đo tin hiệu phân tích của các dung dich nay dưới dạng một hay nhiều biến phụ thuộc y và thiết

lập mô hình toán học mô tả quan hệ giữa hàm y (tín hiệu đo) và các biển độc lập x

(nông độ các chất trong hôn hợp) Dựa trên mô hỉnh này có thẻ tìm được nỏng độ của các cầu tử trong cùng mẫu định phân khi cỏ tin hiệu phân tích của dung dịch đó

Trong luận văn nảy chúng tôi đã sử dụng phương pháp phỏ hỏng ngoại gần

và trung bình kết hợp với các thuật toán hỏi quy đa biển tuyến tỉnh đề định lượng,

các sulfamid Tùy thuộc vào đặc điểm của hàm phụ thuộc, có thể chia các phương

pháp hỏi qui đa biển tuyến tính thành 2 nhóm chỉnh: các phương pháp hỏi qui đa biến tuyến tỉnh sử dụng phỏ toàn phan như phương pháp CLS, PLS, vả phương, pháp sử dụng dữ liêu phổ riêng phan nhu ILS

©_ Phương pháp bình phương tôi thiểu thông thường (classical least sạuare-

CLS)

~ Từ dạng tổng quát y= XK+e qa)

K là vecto hệ số của phương trình hỏi qui K là ma trận (kx1) nếu y là véc tơ cột biểu diễn tín hiệu đo của một dung dịch chuẩn với y là veeto (mx1), X là ma trân (mxk), và e là veeto số đư (mx1) K là ma trận (kxp) nêu y là số liêu dang ma

trân (mxp) biểu diễn tín hiệu của dung dich chuan được đo tại nhiều thời diem (vi

dụ đo độ hấp thụ quang tại p bước sóng)

Chuyên ngành hỏa phân tích 20 Trường ĐHKHTN

C¡ =PhÁ¡ + PÁ¿ + + PuuÂm

C¿= PA + PA¿ + +PanÂm

Cy = Py Ai + P2A¿ + †PumÂm

Trong đỏ

Am: Giá trị tin hiệu đo ở thời điểm m

Pzm : Giá trị hệ số hỏi qui của cầu tử thứ x tại thời điểm m

Cy: Nông độ câu tử thứ x Các bước tính toán trong mô hình IL§ bao gồm

* Xây dung các ma trận dữ liệu chuẩn:

Để xây dựng đường chuẩn sử dụng kĩ thuật ILS ta cản xác định ma trận hệ số hồi qui P từ mẫu chuẩn có ma trận nông độ C vả ma trận tin hiệu đo A P lả ma trận chứa hệ số hỏi qui của phương trình, trong đỏ môi hàng chứa hệ số hỏi qui của một

câu tử, vi vậy số hàng của P là số cầu tử, số cột là số thời điểm do

Do trong tập số liệu C va A đều có chứa sai số ngầu nhiên nên để P mô tả chỉnh xác quan hệ giữa vả A ta cằn xác định P bằng phương pháp bình phương tôi thiểu (tổng bình phương của sai số giữa giả trị tinh theo mỏ hình vả giá trị thực

nghiêm là nhỏ nhát)

* Xác định công thức tính P:

C=A.P

————c ccr

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

AT,C=AT.A.P [AT.AJ'.AT.C=[AT.AI'.[AT A].P

(AT ay" AT.C=P

Để ma trận nghịch đão của [AT A] - nghich dao gia ctia A - tn tai, A can co

số hảng tối thiểu bằng số cột Mỗi hàng trong A là tín hiệu của một mẫu, mỗi cột lả tin hiệu của các mẫu ở một thời điểm nhất định Vì vậy, trong phương pháp ILS sé mâu không được ít hơn số thời điểm đo Do yêu câu về số mâu tồi thiểu như trên

nên để tiên hành sử dụng phương pháp nảy, ta cần lựa chọn sỏ thời điểm đo tỏi

thiểu đặc trưng nhất trên toàn dải phổ, vì vậy, phương pháp ILS cén duge gọi la phương pháp phổ riêng phan Cac điểm do đặc trưng này thường là những điểm

thỏa mãn các yêu cầu sau

- Gia trị tin hiệu đo tại các thời điểm này lớn so với các điểm đo khác đề tăng

độ nhạy

~ Tin hiệu của các cầu tử khác nhau tại mỗi điểm đo được lựa chọn phải bien

đổi khác nhau tức là có sự khác biệt lớn về tín hiệu đo tại mỗi điểm của các câu tử

~ Tại các điểm này, tín hiệu của các ion cân trở phép đo lả nhỏ nhất

* Dự đoán thông tin của mẫu chưa biết:

Với mâu chưa biết nông đô, từ ma trận tin hiệu đo A„, của mẫu sẽ xác định được nồng độ các chất dựa vào ma trân P đã tính:

Cũng “ Auuk P

©_ Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (partial least sạuare-PLS ) PLS là phương pháp đa biển dùng đề mô hình hoá mối quan hệ giữa biến độc lập X và biển phụ thuộc Y, từ đó có thể đoán được thông tin trong Y khi đã biết các thông tin của X và ngược lai PLS sé toi wu hoa gia tri dong phương sai (covariance)

giữa ma trận X và Y Hai ma trận X và Y được phân tích thảnh một ma trận số (score matrices) T chung va ma tran nap (loading matrices) P và Q

Hay X=TxP+E

————-c

Chuyên ngành hỏa phân tích 22 Trường ĐHKHTN

Y=TxQ+F

Tinh chat quan trọng của PLS lả chúng ta cỏ thẻ nhận được một ma trận T

chung cho cả 2 phương trinh [4, 8]

© Phuong phdp héi qui cau tie chinh (principal component regression-PCR)

PCR - phương pháp hỏi quy cau tir chinh, g6m 2 quá trình: Phân tích câu tử chính chuyên sang tập dữ liệu mới, chứa một số ít các yếu tô quan trọng, cần thiết

Sau đó sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo đề phân tích tập dữ

liệu mới nảy

Trước tiên, chiêu tập số liệu tin hiệu phân tich đỏ lên không gian cỏ it chiều

hơn theo PCA mà không lảm mắt đi các thông tin quan trọng vả tiền hảnh phân tích hỏi qui đa biển trên không gian mới nảy Nỏ giả thiết rằng mỗi thành phân trong tập

số liệu có thể được gán một giả trị định lượng đầu tiên cẩn tạo mô hình PCA cho tập

số liệu vả sử dụng giả trị riêng của các biển ảo (score) để xây dựng phương trình hồi

qui đa biến tuyến tính trong đỏ giá trị y lả giả trị hàm mục tiêu

Cũng càn lưu ý rằng, do phương pháp này phát triển trên cơ sở của phương pháp ILS nên để sử dụng được các phương pháp nảy trong phân tích phổ hỏng ngoại chúng ta càn số mâu chuẩn tôi thiểu phải bằng số thời điểm sử dụng trong đường chuẩn mã hóa, tức là số mâu chuân không nhỏ hơn số PC lựa chọn Lấy một

ví dụ cụ thể, khi đo phổ của 15 mẫu chuân tại 100 bước sóng, đẻ sử dụng phương pháp ILS, chủng ta càn phải giảm kích thước phổ xuống số bước sóng không quá

15 Cách đơn giản nhất lả chọn ít hơn 15 bước sóng dé do độ hấp thụ nhưng sai số

sẽ lớn nêu không chọn được các bước sóng đặc trưng cho phổ các chất Với mô hình PCR ta cỏ thẻ sử dụng toản phổ đề tỉnh các PC, sau đỏ chọn số PC nhỏ hơn 15

de tinh toán tiếp Thông thường, với một tập số liêu cỏ mức độ tập trung tót thì chỉ

có một số it các PC dau tiên là có nghĩa (cỏ tổng phương sai tích lũy đủ lớn đề coi rằng chúng đã chửa toàn bộ thông tin hữu ích đặc trưng của tập sỏ liệu) Như vay,

sử dụng mô hình PCR có thẻ giảm được kich thước tập số liệu mả không làm mat thông tim đồng thời có thể loại được tín hiệu nhiều của dữ liệu gốc [4, 8]

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

* Các bước chính của PCR bao gồm:

1 Xứ lý ban đầu (không bắt buộc) Nội dung chính của bước này là chuẩn hỏa tập số liệu

2 Các xử lý cần thiết:

‘Voi một tập số liệu đã chuẩn hóa hoặc chưa chuẩn hóa, trước khi sử dụng đều cần

bước bình phương toàn tập đữ liêu - đây la yêu cầu bắt buộc đổi với hầu hết các ham tinh vecto riéng

D=ATA

Trong đó A là ma trận số liệu biểu diễn độ hập thụ quang theo các thời điểm đo của các dung dịch chuẩn và AT lả ma trận chuyên vị của ma trận A

3 Xác định các vectơ riêng hay các PC:

Có thể tỉnh toán các veetơ riêng của tập số liệu bằng nhiều hàm toán học khác nhau

Có 3 ham chỉnh, thường sử dụng là hảm NIPALS (hảm phi tuyến lặp sử dụng kĩ

thuật bình phương tối thiêu riêng phần), hàm SVD (ham phân tách các giả trị riêng)

và hàm Prineomp (hàm tinh các câu tử chính) Can lưu ý rằng, tất cả các hàm nay đều tỉnh toán và đưa ra tất cả các câu tử nhưng thưởng không sử dụng tất cả mả chỉ

sử dụng N câu tử đầu đủ đề xác định không gian mới

NIPALS là hàm lặp thường sử dụng cho các tập sỏ liệu kích thước lớn hoặc

cỏ độ đa cộng tuyến cao Với tập số liệu có kích thước nhỏ, quả trình tính lặp trong

ham NIPALS sé làm khuếch đại sai số của tập số liệu nên thông thường người ta không sử dụng hảm nảy đề tính các PC

SVD là hảm tính PC sử dụng phương pháp tách tập số liệu ban đâu thành các

nhân tổ Các veetơ riêng và trị riêng của ma trận dữ liệu đều là những tập con riêng, của các nhân tổ trong SVD Hàm SVD sử đụng hình thức chéo hỏa cho phép không chế thang đo một cách hợp lí nên giảm thiểu được sai số do làm tròn Vi vay ham này sử dụng được với các kiêu tập số liệu rộng rãi hơn ham NIPALS

Princomp la ham tỉnh toán trực tiếp các cấu tử chỉnh (PC) cỏ vai trỏ tương

đương các vectơ riêng Tuy nhiên, so với hàm SVD thi viée sit dung him Princomp

với tập số liệu lớn có ưu điểm là phương sai tập trung không cao nên vị trí các PC

———— ễr

Chuyên ngành hỏa phân tích 24 Trường ĐHKHTN

sẽ chênh lệch không quá lớn, do đỏ sai số trong quá trình lảm tròn số và chuyên hóa tập số liệu sẽ nhỏ hơn

Các hàm toán học trên đều đưa ra một ma trận cột chứa các vectơ riêng - V¿ -

là ma trận trong đó mỗi cột là một vectơ hay nhân tổ mới - PC - của ma trận dữ liệu

và số hàng ma trận lả số thời điểm đo Mỗi nhân tổ hay vectơ nảy lại là tổ hợp bac nhất của các điểm pho ban dau, phan đóng góp của các điểm nảy vào mỗi veetơ là khác nhau tùy thuộc vào giá trị hàm phụ thuộc tại điểm đó Những điểm có giá trị đồng góp lớn vào các PC chứa phương sai lớn sẽ là những điểm đo cỏ ảnh hưởng quyết định tới kết quả tính ma trận hệ số hỏi qui và kết quả hồi qui sau đó Ma trận kết quả thứ hai cũng rất quan trọng lả ma trận phương sai của các PC: đỏ là dạng ma trận chéo đổi với hàm VD, là một veetơ cột đối với hàm NIPALS và hàm

Princomp

4 Lua chon cde vecto cé nghia

Day la bước cỏ ảnh hưởng đặc biệt quan trọng đến bước xử lý tiếp theo Nêu giữ lại nhiều veetơ hơn số cân dùng thì những vectơ đỏ sẽ chứa cả tín hiệu nhiều và như vậy, kết quả hỏi qui sẽ mắc phải sai số Nêu giữ lại không đủ số vecto cần thiết

sẽ làm mắt đi thông tin cỏ ích tử tập đữ liêu, điều nảy cũng sẽ gây nên sai lệch giữa

mô hình hồi qui thu được và mô hình thực Vì vậy, việc đánh giá và lựa chọn các

vectơ có nghĩa lả rất quan trọng Dưới day lả một số phương pháp phô biên đề xác định số PC có nghĩa :

* Dùng các hảm chỉ thị: Cỏ rất nhiều hảm chỉ thị khác nhau như CPV (tinh phần trăm phương sai tich lũy), hàm IEF,

+ Tỉnh toán PRESS (tông bình phương sai số dự đoán) để đánh gia thong

tin từ dữ liệu

* — Phuong phap danh gia chéo

* Phương pháp đánh giả Xu — Kailath

* Đánh giá theo tiêu chuẩn Akaike

* Tỉnh phương sai của sai số tải lập VRE

————cc-ễ

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

Các phương pháp nảy đều có những ưu điểm riêng khi sử dụng va kết quả danh giá tương đổi thông nhật với nhau Phương pháp được sử dụng rộng rãi đẻ lựa

chon các PC có nghĩa khi các PC nảy được tinh bing ham SVD hay Princomp la

phương pháp tính và đánh giá qua phần trăm phương sai tích lũy của các PC đỏ Cách tính nảy đơn giản hơn vả các hàm tỉnh PC trên đã cho sẵn dữ liệu để có thể

đánh giá nhanh

5 Tĩnh toán lại

Sau khi loại bỏ các vectơ riêng không có nghĩa, chúng ta cũng loại được tín

hiệu nhiều của dữ liệu gốc va cân tính lại dữ liệu sau khi loại bỏ sai số Như vậy,

khi tỉnh toán ở hệ tọa đô mới ta đã loại bỏ được tin hiệu nhiễu trong tập đữ liệu ban

đầu

6 -Xây dựng đường chuẩn

Khi xây dưng đường chuẩn PCR theo phương pháp ILS, điểm khác biệt duy nhất là tập số liệu sử dụng

Các bước tiên hành bao gồm:

~ Xác định phép chiều trong hệ tọa độ mới:

Aj=A.V

Trong đó:

Aj: ma tran số liệu ở hệ tọa đỏ mới

A: ma tran géc

'Vẹ: ma trận các vectơ riêng có nghĩa

- Thay the A bang Aj trong phương trình hồi quy

C=A, F, trong đỏ F được tinh theo công thức:

F=(A.Aj)1.A7.C

Nông độ chất phân tích trong mâu chưa biết được tính theo công thức:

CŒ=A,.W.E

=Áz Fại

voi Fe = Vụ F đóng vai trỏ tương tự ma trận P trong phương trỉnh của ILS

Ui điểm của phương pháp PCR:

co

Chuyên ngành hỏa phân tích 26 Trường ĐHKHTN

~ Hội tụ day đủ các ưu điểm của phương pháp ILS đồng thời khắc phục được các nhược điểm của phương pháp ILS do tiên hành tính toán trên toản phô

- — Phương pháp này cho phép loại bỏ sai số nhiều phổ và sai số ngẫu

nhiên trong quá trình đo khi lựa chọn được số PC phủ hợp

- _ Đối với trường hợp sử dụng phổ toản phân, khi đủng các phương pháp

khác như CLS, kết quả tính cuỏi củng là kết quả tính trung bình trên toản phố nên

kém chính xác hơn trường hợp dùng phỏ chọn lọc Khi sử dụng mô hình PCR, tuy

kết quả vẫn tỉnh trên tất cả các điểm nhưng đỏng góp của các điểm đo sẽ khác nhau

tủy theo lượng đóng góp của từng điểm nảy vào các PC được chọn mà lượng đóng

góp này lại được phân tích đưa trên tín hiệu đo tại từng điểm của các mâu chuẩn

Do có sự phân biệt và chọn lọc trong đánh giá mỗi điểm đo nên kết quả thu được sẽ chỉnh xác hơn phương pháp tỉnh trung bình trên toàn phỏ ở các phương pháp pho toàn phân khác [4, 8]

1.4.2.2 Xac định đồng thời các chất bằng phương pháp quang phổ hỗng

ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến

Trong vòng hai thập kỷ trở lại đây NIR đã trở thành một trong những công

cụ hữu ích ứng dụng trong phân tích công nghiệp Đây là một kỹ thuật phân tích rất

nhanh: chỉ với can một máy quang pho hỏng ngoại ta có thể đo phô hỏng ngoại chỉ trong vòng một vài giây [22] So với phương pháp phân tích truyền thông đẻ định lượng hoạt chất thuốc lả sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) thì định lượng chất hữu

cơ trong phô hồng ngoại gân vả trung bình có ưu điểm nổi trội về đơn giản trong quả trình tiên xử lý mẫu, lượng mâu phân tích it, quá trình chuân bị mẫu đơn giản, chỉ phí thấp do đỏ cỏ thẻ hạn chế được các sai số trong quả trình chuẩn bị mẫu [25] Tuy nhiên, NIR cỏ một số nhược điểm như: giới hạn phát hiện cao do đỏ không phủ

hợp với các phép phân tích lượng vết, không đưa ra được các thông tin đặc trưng

nêu chỉ đo tại một bước sóng Kết quả đo phổ hỏng ngoại chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các thông số như điều kiện vật lý của mâu, môi trường đo mâu, đỏ dày của viên

mẫu, tỷ lệ ép viên Vì thế NIR thường không được sử dụng như một kỹ thuật phân

tích trực tiệp

—————c-

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

Việc sử dụng phổ hỏng ngoại kết hợp với các thuật toán hỏi quy đa biến đã góp phần đưa phương pháp phỏ hỏng ngoại tham gia vào các quả trình định lượng mẫu Năm 2011, Mafalda Cruz Sarraguca và các công sự [27] đã nghiên cửu thành

công phương pháp định lượng nhanh aminoglycosides bằng phép đo hỏng ngoại gần Không giống như các phương pháp định lượng truyền thống là dựa trên cơ sở các phản ứng dần xuất hay phương pháp xét nghiêm vi sinh để định lượng

aminoglyeosides [34, 37], trong nghiên cứu này các tác giả đã đưa ra một phương

pháp hoản toan moi de xác định các hoạt chất nay Theo do, phương pháp nay da được phát triển dựa trên nên mẫu thuốc thương mại có chứa neomycin sulphate và

ba tá được lả lactose, bột talc và magnesi stearat Các mâu tổng hợp vả mâu thêm đã được che tạo cho mục đích nảy, đồng thời họ cũng đã sử dụng ba lô mẫu thuốc rắn

thương mại đề thực hiện việc nghiên cửu xác dinh neomycin sulphate Mẫu được

tiên hành đo phổ hỏng ngoại gân với chế độ đo phản xạ sử dụng biển đổi Fourier Phương pháp hỏi quy đa biển đã được sử dụng đề hiệu chỉnh phd héng ngoại gần

phù hợp với hảm lượng neomyein sulphate Nhóm nghiên cửu đã sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao đề kiểm tra ham lượng neomycin sulphate trong các

mẫu thương mại Kết quả thu được cho thay neomycin sulphate da duoc xac định

thành công bằng phương pháp đo phổ hỏng ngoại gân với sai số 6,6%

Đôi với roxithromycin thông thường người ta sẽ sử dụng phương pháp sắc ký

lỏng hiệu năng cao với các loại detector khác nhau đẻ xác định Tuy nhiên phương pháp này đỏi hỏi một lượng lớn hóa chất, dung môi để xử lý và chạy sắc ký S.T.H

Sherazi [33] đã sử dung phương pháp hồng ngoại biến đổi Fourier đẻ xác định roxithromyei từ phỏ của mâu thuốc kết hợp với phương pháp hoi quy phân tích thống kê đa biên Phương pháp này cho phép rút ngắn thời gian phân tích xuống còn khoảng 3 phút nên rất phủ hợp dé ap dụng kiểm tra nhanh các mẫu

Thêm một ứng dụng thành công của phương pháp đo phố hỏng ngoại gân két hợp với kỹ thuật thông kê đa biến cho phép giảm sát liên tục đề phân tích đồng thời

glycerol va clavulanic acid trong mét hén hop khang sinh phức tạp [32]

—————c

Chuyên ngành hỏa phân tích 28 Trường ĐHKHTN

Phương pháp phổ hồng ngoại kết hợp với chemometric đã mở ra một kỷ

nguyên mới cho phép phân tích nhanh, hiệu quả, thân thiện với môi trường- công

nghệ hóa học xanh Tuy nhiên, đây vần là một hướng nghiên cứu khả mới mẻ trên

thể giới Hiện nay, tại phòng thỉ nghiệm Hóa phân tích thuộc AgroParisTech (Pháp), nhóm nghiên cửu đã ửng dụng các thuật toản đề xử lý các tin hiệu phân tích của hỗn

hợp các chất trong sự tương tác phức tạp đa biên và đưa ra các kết quả của từng,

biển đã có rất nhiều nghiên cứu thu được kết quả tót [20, 22, 24] Đặc biệt, việc áp

dụng các thuật toán đã mở ra những phương pháp đo nhanh có thể đưa các phép

phân tích ra khỏi phòng thí nghiệm Tại các nước như Mỹ, Anh cũng cỏ giới thiệu

các thiết bị cảm tay để xác định thuốc giả Các máy nảy đều có ưu điểm là khá gọn nhẹ, nhưng có hạn chế là khi đo chất trong các nên khác nhau thường không đưa ra được các kết quả có độ chỉnh xác cao Phan mềm vả cơ sở dữ liệu của chúng lại không cho phép can thiệp nên khó khăn trong việc bổ sung thêm cơ sở dữ liệu Do

đỏ việc nghiên cứu phát triển phương pháp quang phổ hồng ngoại gân vả trung bình kết hợp với các thuật toán hỏi quy đa biên đề kiểm tra nhanh chất lượng thuốc lả một vẫn đẻ vô củng cần thiết

Hiện tại chưa cỏ một nghiên cứu nào về định lượng nhanh nhóm Sulfamid

bằng phương pháp quang phổ hỏng ngoại gần vả trung bình được công bổ Đây chính là cơ sở để chúng tôi lựa chọn tiền hành nghiên cửu định lượng một số hoạt chất thuốc kháng sinh thuộc nhóm Sulfamid bằng phương pháp quang phô kế hỏng ngoại gân và trung bình Kết quả thu được từ nghiên cứu này mở ra hướng nghiên cứu mới sử dụng các thiết bị đơn giản để xác định nhanh các chất trong mau do phức tạp mả không cản phả mâu hoặc xử lý nhanh tại chỗ, tạo điều kiên đưa phép

phân tích ra khỏi phỏng thí nghiệm

co

Luận Ưăn Thạc Sĩ Khoa Học Vit Thi Huệ - K23 Hóa Học

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM

2.1 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1.1 Nội dung nghiên cứu

Để xây dựng qui trình phần tích định lượng nhanh ba hoạt chất

sulfaguanidin, sulfamethoxazol va trimethoprim bằng phương pháp pho hong ngoại kết hợp với chemometrics can giai quyét cac van dé sau:

~ Nghiên cứu lựa chọn các điều kiên tôi ưu để do phé IR trong vùng hong ngoại gần vả trung bình của các hoạt chất sulfaguanidin, sulfamethoxazol vả trimethoprim

~ Nghiên cứu xây dựng thuật toán hỏi qui đa biến tuyển tính, lựa chọn các

thông số tôi ưu của các mỏ hình trên cơ sở của mẫu chuẩn

~ Nghiên cửu các yếu tố ảnh hưởng đến tin hiệu đo độ hấp thụ của chất phan

tích trong vùng hồng ngoại gân và trung bình

~ Nghiên cứu xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương

pháp hỏi quy đa biển xác định đồng thời các hoạt chát trên

~ Ứng dụng phương pháp nghiên cửu được đề định lượng nhanh thành phan hoạt chất trong các mẫu thuốc đang lưu thông trên thị trường So sảnh kết quả tìm được với phương pháp tiêu chuân qui định trong dược điền

2.1.2 Phương pháp nghiên cứu

Cơ sở của phương pháp nghiên cứu là dựa vảo pho hap thụ của ba hoạt chất

là sulfaguanidin, sulfamethoxazol (thuộc nhóm sulfamid) và trimethoprim (thường, dùng kết hợp với sulfamethoxazol dé tang cường khả năng kháng khuẩn của thuốc) trong vùng phỏ hỏng ngoại từ 3600- 3000 em” để định lượng nhanh các hoạt chất trên trong được phảm bằng phương pháp hỏi quy đa biến

Tiền hành xây dựng mô hình hỏi quy đa biển xác định một hoạt chất và các

tá dược gồm 25 mẫu chuẩn và 10 mẫu kiểm tra, mô hình hỏi quy đa biến xác định

cả ba hoạt chất vả các tá dược gồm 30 mẫu chuân va 15 mau kiểm tra bằng cách chuẩn bị các mâu chuẩn, mâu kiểm tra theo như quy trình như dưới đây:

acc

Chuyên ngành hỏa phân tích 30 Trường ĐHKHTN

~ Bước 1: chuẩn bị các mâu chuân, mâu kiểm tra chứa đồng thời các hoạt

chất là sulfaguanidin, sulfamethoxazol, vả trimethoprim củng với ba tá được là tính

bột sẵn, maltodextrin, Cas(PO¿); với tỷ lệ thay đổi trong khoảng nóng độ khảo sát sao cho tín hiệu độ hấp thụ thay đổi trong vùng tuyên tính

- Bước 2: Nghién và trộn từng mẫu trong 15 phút để hỗn hợp được đồng

nhất

~ Bước 3: Lấy 2 mg chất vừa trộn được trộn với 98 mg KBr roi tién hành nghiên mịn đồng nhất mẫu trong cối mã não trong 10 phút

- Bước 4: Lấy khoảng 15 mg lượng bột vừa nghiên được cho vào bộ ép viên

để thu được viên mâu đem do pho héng ngoại trong vùng phỏ nghiên cứu từ 3600-

3000 em' Ì, ghi lại độ hấp thụ quang của từng mâu, xuất số liệu thu được đưới dạng ASCH vả chuyên toản bộ dữ liệu vào phần mềm matlab đề tính toán kết quả

~ Bước 5: Đường chuẩn đa biển và các bộ dữ liệu dự đoán được xây dựng trên ma trận độ hấp thụ quang của các mẫu chuẩn và mẫu kiểm tra đã chuẩn bị ở

phản trên Nhập số liệu ma trân nỏng đô các mẫu chuẩn, ma trận các mâu kiểm tra

và các ma trận tin hiệu đo tương tmg vao phan mem Matlab, chạy chương trình tính toán ma trận hệ số hồi qui theo 4 phương pháp CLS, ILS, PLS va PCR trén phan mềm vả sử dụng ma trận này dé tim nông độ mỗi hoạt chất trong từng mẫu So sánh sai số tương đổi của mỗi phương pháp, lựa chọn ra phương pháp tôi ưu nhất đề tiến hanh định lượng các mẫu thực tế

~ Bước 6: Tiển hảnh định lượng các mẫu thực tế bằng cách trộn một lượng bột viên với tá dược đẻ pha loãng nông độ hoạt chất vẻ nông độ nằm trong ma trận chuẩn đã xây dưng, đo phô của các mâu nảy, ghi lại phô và chuyển dữ liệu thu được vào phân mém Matlab để tính toản kết quả Từ đó tiến hành tỉnh toán hàm lượng hoạt chất trong các mẫu thuốc viên theo công thức dưới đây: