Một số phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử xác định đồng thời các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau Cơ sở của các phương pháp này là dựa vào biểu thức của định luật Bughe -
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐOÀN THỊ THU THẢO
XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ CLOPHENINAMIN MALEAT TRONG THUỐC PAMIN, DETAZOFOL, SLOCOL
VÀ PACEMIN THEO PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ DỤNG
THUẬT TOÁN LỌC KALMAN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
THÁI NGUYÊN - NĂM 2012
Trang 2
ĐOÀN THỊ THU THẢO
XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ CLOPHENINAMIN MALEAT TRONG THUỐC PAMIN, DETAZOFOL, SLOCOL
VÀ PACEMIN THEO PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ DỤNG
THUẬT TOÁN LỌC KALMAN
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.29
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
Hướng dẫn khoa học: TS MAI XUÂN TRƯỜNG
THÁI NGUYÊN - NĂM 2012
Trang 3Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Tiến sĩ Mai Xuân Trường đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này; Cảm
ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học, các thầy cô Khoa sau Đại học, các thầy cô trong Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy, tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Hóa, trường ĐHSP Thái Nguyên, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn
Em xin cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo Tỉnh Cao Bằng, Lãnh đạo Trường CĐSP tỉnh Cao Bằng, tập thể giáo viên khoa Tự Nhiên trường CĐSP tỉnh Cao Bằng đã động viên và tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu luận văn này Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp
và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn, để luận văn được hoàn thiện hơn
Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2012
Tác giả
Đoàn Thị Thu Thảo
Trang 4Tôi xin cam đoan: đề tài "Xác định đồng thời paracetamol và clopheninamin maleat trong thuốc Pamin , Detazofol, Slocol và Pacemin theo phương pháp trắc
số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm
Thái nguyên, tháng 04 năm 2012 Tác giả luận văn
Đoàn Thị Thu Thảo
Trang 5
Tiếng việt Tiếng Anh Viết tắt
Clopheninamin maleat Chlorpheniramine maleat CPM
Sắc ký lỏng hiệu năng cao High Performance Liquid
Trang 6MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục i
Danh mục các bảng iv
Danh mục các hình vi
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Các định luật cơ sở của sự hấp thụ quang 3
1.1.1 Định luật Bughe - Lămbe - Bia 3
1.1.2 Định luật cộng tính 3
1.1.3 Những nguyên nhân làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân theo định luật Bughe – Lămbe – Bia 4
1.2 Một số phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử xác định đồng thời các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau 5
1.2.1 Phương pháp Vierordt 5
1.2.2 Phương pháp bình phương tối thiểu 6
1.2.3 Phương pháp phổ đạo hàm 8
1.2.4 Phương pháp mạng nơron nhân tạo 10
1.2.5 Phương pháp lọc Kalman 12
1.3 Tổng quan về paracetamol, clopheninamin maleat và một số loại thuốc giảm đau, hạ sốt 13
1.3.1 Sơ lược về paracetamol 13
1.3.2 Sơ lược về clopheninamin maleat 19
1.3.3 Một số loại chế phẩm chứa paracetamol và clopheninamin maleat trên thị trường hiện nay 23
1.4 Phương pháp xác định riêng paracetamol và clopheninamin maleat 25
Trang 71.4.1 Phương pháp xác định paracetamol 25
1.4.2 Phương pháp xác định clopheninamin maleat 26
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.1 Nội dung nghiên cứu 29
2.2 Phương pháp nghiên cứu 30
2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 30
2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 30
2.3 Đánh giá độ tin cậy của quy trình phân tích 30
2.3.1 Giới hạn phát hiện (LOD) 30
2.3.2 Giới hạn định lượng (LOQ) 30
2.3.3 Đánh giá độ tin cậy của phương pháp 30
2.3.4 Đánh giá kết quả phép phân tích theo thống kê 32
2.4 Thiết bị , dụng cụ và hoá chất 32
2.4.1 Thiết bị 32
2.4.2 Dụng cụ 32
2.4.3 Hóa chất 32
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
3.1 Khảo sát sơ bộ phổ hấp thụ phân tử của paracetamol và clopheninamin maleat 35
3.2 Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR và CPM vào pH 36 3.3 Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR và CPM theo thời gian 37
3.4 Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của paracetamol và clopheninamin maleat theo nhiệt độ 38
3.5 Kiểm tra tính cộng tính độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp PAR và CPM 40
3.6 Khảo sát sự ảnh hư ởng của tinh bột đến độ hấp thụ quang của PAR và CPM 44 3.7 Khảo sát khoảng tuyến tính sự tuân theo định luật Bughe - Lămbe - Bia và xác định LOD, LOQ của dung dịch PAR, CPM 46
3.7.1 Khảo sát khoảng tuyến tính của PAR 46
Trang 83.7.2 Xác định LOD và LOQ của PAR 48
3.7.3 Khảo sát khoảng tuyến tính của CPM 48
3.7.4 Xác định LOD và LOQ của CPM 49
3.8 Xác định hàm lượng của PAR và CPM trong hỗn hợp tự pha 50
3.9 Xác định hàm lượng paracetamol và clopheninamin maleat trong các mẫu thuốc bán trên thị trường hiện nay 52
3.9.1 Định lượng PAR và CPM trong thuốc viên nén Slocol 52
3.9.2 Định lượng PAR và CPM trong thuốc viên nén Detazofol 53
3.9.3 Định lượng PAR và CPM trong thuốc viên nén Pamin 54
3.9.4 Định lượng PAR và CPM trong thuốc viên nang Pacemin 56
3.10 Đánh giá độ đúng của phép phân tích theo phương pháp thêm chuẩn 57
3.10.1 Độ thu hồi PAR và CPM trong thuốc viên nén Slocol 57
3.10.2 Độ thu hồi PAR và CPM trong thuốc viên nén Detazofol 59
3.10.3 Độ thu hồi PAR và CPM trong thuốc viên nén Pamin 60
3.10.4 Độ thu hồi PAR và CPM trong thuốc viên nang Pacemin 61
KẾT LUẬN 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
Trang 9DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của PAR và CPM ở các giá trị pH 36
Bảng 3.2 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR và CPM theo thời gian 37
Bảng 3.3 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR và CPM theo nhiệt độ 39 Bảng 3.4 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng (với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 1:1) 41
Bảng 3.5 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng ( với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 2:1) 41
Bảng 3.6 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng (với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 20:1) 42
Bảng 3.7 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng ( với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 100:1) 42
Bảng 3.8 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng (với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 200:1) 43
Bảng 3.9 Độ hấp thụ quang của PAR, CPM và hỗn hợp ở một số bước sóng (với tỉ lệ nồng độ PAR:CPM là 250:1) 43
Bảng 3.10 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR và CPM theo hàm lượng tinh bột 45
Bảng 3.11 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR theo nồng độ 47
Bảng 3.12 Kết quả xác định LOD và LOQ của PAR 48
Bảng 3.13 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của CPM theo nồng độ 49
Bảng 3.14 Kết quả tính LOD và LOQ của CPM 50
Bảng 3.15 Pha chế các dung dịch hỗn hợp PAR và CPM Khi hàm lượng CPM <PAR 50
Bảng 3.16 Kết quả tính nồng độ, sai số của PAR và CPM trong hỗn hợp 51
Bảng 3.17 Kết quả xác định hàm lượng PAR và CPM trong thuốc Slocol 53
Trang 10Bảng 3.18 Kết quả xác định hàm lượng PAR và CPM trong thuốc
Trang 11DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1.1 Mô hình hoạt động của mạng nơron 11
Hình 1.2 Quá trình tổng hợp paracetamol 15
Hình 1.3 Các phản ứng trong chuyển hóa paracetamol 17
Hình 1.4 Quá trình tổng hợp clopheninamin maleat 20
Hình 3.1 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PAR (1) và CPM (2) 35
Hình 3.2 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PAR(1) và CPM (2) ở các thời gian khác nhau sau khi pha 37
Hình 3.3 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR(1) và CPM(2) theo thời gian 38
Hình 3.4 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PAR(1) và CPM(2) ở các nhiệt độ khác nhau 39
Hình 3.5 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của PAR(1) và CPM(2) theo nhiệt độ 39
Hình 3.6 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PAR(1) và CPM(2) trong dung dịch khi có hàm lượng tinh bột từ 2÷8 g/mL 45
Hình 3.7 Phổ hấp thụ quang của PAR ở các nồng độ từ 0,1 40,0 (g/mL) 46
Hình 3.8 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào nồng độ PAR (0,1 40 g/mL) 47
Hình 3.9 Phổ hấp thụ quang của CPM ở các nồng độ từ 0,2 40 g/mL 48
Hình 3.10 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào nồng độ CPM (0,2 40 g/mL) 49
Trang 12MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, ở nước ta thị trường thuốc đang phát triển nhanh
cả về sản xuất và kinh doanh Trong số đó các thuốc đa thành phần đã và đang chiếm một tỉ lệ cao Công tác kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm, xác định thành phần của thuốc vừa đòi hỏi kỹ thuật chính xác hiện đại và vừa đòi hỏi ngày càng phải nhanh chóng hơn Chính vì vậy, nhiều phương pháp có độ lặp và độ chính xác cao đã được ứng dụng như: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) đây là phương pháp được sử dụng chủ yếu trong dược điển Việt Nam Ưu điểm của phương pháp HPLC
là khi định lượng các thuốc đa thành phần cho kết quả nhanh chóng và chính xác Nhược điểm của phương pháp HPLC là Thiết bị đắt tiền, chi phí cho dung môi khá tốn kém Phương pháp tách riêng các thành phần và định lượng riêng rẽ tốn nhiều thời gian và công sức, người thực hiện phải tiếp xúc với các dung môi hữu cơ độc hại [4] Do đó phương pháp này chưa thật sự phổ biến
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử có nhiều ưu điểm hơn như sử dụng máy móc đơn giản, hóa chất phổ biến, thời gian phân tích nhanh, tiết kiệm được hóa chất Tuy nhiên phương pháp phổ hấp thụ phân tử còn gặp nhiều khó khăn khi xác định đồng thời hỗn hợp nhiều cấu tử có phổ hấp thụ quang phân tử xen phủ nhau Chính vì vậy việc định lượng đồng thời các chất mà không phải tách riêng từng chất
ra khỏi hỗn hợp là một vấn đề đang rất được quan tâm hiện nay Đã có nhiều công trình nghiên cứu theo phương pháp trắc quang để xác định đồng thời hỗn hợp nhiều cấu tử có phổ hấp thụ quang phân tử xen phủ nhau mà không phải tách chúng ra khỏi nhau như: phương pháp Vierordt, phương pháp sai phân, phương pháp phổ đạo hàm, phương pháp hồi quy, phương pháp bình phương tối thiểu, phương pháp lọc Kalman
Sử dụng phương pháp trắc quang dùng phổ toàn phần kết hợp với kỹ thuật tính toán và ứng dụng phần mềm máy tính đã bước đầu được nghiên cứu và cho nhiều ưu điểm: quy trình phân tích đơn giản, tốn ít thời gian, tiết kiệm hóa chất và đạt độ chính xác cao [1, 6, 8, 9, 20]
Trang 13Phép phân tích có thể dùng để kiểm tra hàm lượng các biệt dược một cách tương đối đơn giản và nhanh chóng
Xuất phát từ những lý do trên , chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu : "Xác định
đồng thời paracetamol và clopheninamin maleat trong thuốc Pamin , Detazofol, Slocol và Pacemin theo phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán lọc Kalman"
Trong đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu những nội dung sau:
- Khảo sát trên toàn phổ từ 200 nm đến 900 nm để xác định bước sóng hấp thụ quang cực đại phù hợp khi quét phổ
- Tiến hành khảo sát sơ bộ phổ hấp thụ phân tử của PAR và CPM trong các dung môi có pH = 1 đến 11 để tìm dung môi thích hợp cho phép đo quang
- Khảo sát sự ổn định độ hấp thụ quang của PAR và CPM theo thời gian , nhiệt độ để lựa chọn khoảng thời gian và nhiệt độ thích hợp khi thực hiện các phép
đo quang
- Khảo sát sự ảnh hưởng của tinh bột đến độ hấp thụ quang của PAR và CPM
- Kiểm tra tính cộng tính độ hấp thụ quang của hỗn hợp PAR và CPM trên toàn phổ
- Khảo sát khoảng tuyến tính của PAR và CPM từ đó xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
- Xác định đồng thời PAR và CPM trong các mẫu tự pha chế
- Xây dựng quy trình phân tích mẫu thuốc giảm đau - hạ sốt detazofol, slocol, pamin và pacemin từ đó đánh giá độ tin cậy của phương pháp thông qua việc tính toán độ đúng và độ lặp lại của phép đo
- Định lượng đồng thời PAR và CPM trong mẫu thuốc detazofol, slocol, pamin và pacemin có trên thị trường Đánh giá độ tin cậy của phương pháp thông qua xác
định độ thu hồi (Rev) của PAR và CPM [1, 6, 8, 9, 20]
Trang 14Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Các định luật cơ sở của sự hấp thụ quang
1.1.1 Định luật Bughe - Lămbe - Bia
Khi chiếu một chùm tia sáng có năng lượng nhất định vào một dung dịch chứa cấu tử hấp thụ ánh sáng thì cấu tử đó sẽ hấp thụ chọn lọc một số tia sáng Độ hấp thụ quang của cấu tử tỷ lệ thuận với nồng độ của cấu tử trong dung dịch và bề dày lớp dung dịch mà ánh sáng truyền qua [7, 13]
Phương trình toán học biểu diễn định luật Bughe - Lămbe - Bia
A = b C (1.1) Trong đó : A: độ hấp thụ quang của cấu tử ở bước sóng (A không có thứ nguyên)
: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử tại bước sóng b: bề dày lớp dung dịch (cm)
C: nồng độ của cấu tử trong dung dịch (mol/lit)
1.1.2 Định luật cộng tính
Định luật cộng tính là một sự bổ sung quan trọng cho các định luật Bughe- Lămbe- Bia Định luật cộng tính là cơ sở định lượng cho việc xác định nồng độ của
hệ trắc quang nhiều cấu tử
Bản chất của định luật cộng tính là sự độc lập của đại lượng độ hấp thụ quang của một chất riêng biệt khi có mặt của các chất khác có sự hấp thụ ánh sáng riêng
Biểu diễn tính cộng tính về độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp chứa n cấu tử tại bước sóng bằng phương trình toán học:
Trang 15A i,: độ hấp thụ ánh sáng của cấu tử thứ i ở bước sóng ; n là số cấu tử hấp thụ ánh sáng có trong hỗn hợp ; với i = 1 n
Từ (1.1) có thể viết lại phương trình (1.2) như sau :
1.1.3 Những nguyên nhân làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân theo định luật Bughe – Lămbe – Bia
Xuất phát từ biểu thức của định luật hấp thụ quang A= f(, b, C) nghĩa là độ hấp thụ quang A là hàm số của ba biến: (bước sóng của chùm sáng chiếu qua dung dịch), b (bề dày lớp dung dịch ) và C (nồng độ chất: mol/lit) Do đó mọi sự sai lệch của các tham số này đều có thể đưa đến làm sai lệch quy luật hấp thụ quang , gây sai số cho phép đo độ hấp thụ quang của chất, bao gồm:
- Chùm sáng chiếu qua dung dịch không hoàn toàn đơn sắc
- Các điều kiện đo quang như: bề dày cu vét, độ trong suốt của bề mặt cu vét không thật đồng nhất, bề mặt cu vét gây các hiện tượng quang học phụ như tán
xạ, hấp thụ
- Sự có mặt của các chất điện giải lạ trong dung dịch màu làm biến dạng các phần tử hoặc các ion phức màu làm ảnh hưởng đến sự hấp thụ ánh sáng của các tiểu phân hấp thụ ánh sáng
- Hiệu ứng solvat hóa: Sự solvat hóa (hay hydrat hóa) làm giảm nồng độ các phần tử dung môi tự do, do đó làm thay đổi nồng độ của dung dịch màu và làm ảnh hưởng đến sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu
- Hiệu ứng liên hợp: Trong một số trường hợp có sự tương tác của chính các tiểu phân hấp thụ ánh sáng để tạo ra các tiểu phân polime làm thay đổi nồng độ hợp chất màu
- Ảnh hưởng pH của dung dịch: Sự thay đổi nồng độ của ion H+ (tức thay đổi pH) của dung dịch sẽ ảnh hưởng đến sự tuân theo định luật Bughe – Lămbe – Bia theo các trường hợp sau:
Trang 16+ Thuốc thử có đặc tính axit: Sự thay đổi nồng độ ion H+ làm chuyển dịch cân bằng tạo thành chất màu
+ Thay đổi pH kéo theo sự thay đổi thành phần hợp chất màu
+ Khi tăng pH phức màu có thể bị phân hủy do sự tạo thành phức hydroxo
+ Dưới ảnh hưởng của ion H+
trạng thái tồn tại và màu của dung dịch cũng thay đổi
- Ảnh hưởng của sự pha loãng dung dịch phức màu: Khi pha loãng các dung dịch phức màu sẽ gây ra sự lệch khỏi định luật Bughe – Lămbe – Bia
- Nhiệt độ môi trường và dung dịch đo phổ trong cu vét là không hằng định suốt trong thời gian đo Vì trong một mức độ nhất định độ hấp thụ quang A phụ thuộc vào nhiệt độ
1.2 Một số phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử xác định đồng thời các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau
Cơ sở của các phương pháp này là dựa vào biểu thức của định luật Bughe - Lămbe - Bia, kết hợp với một số phương pháp tính toán khác để xác định đồng thời các cấu tử có trong hỗn hợp
1.2.1 Phương pháp Vierordt
Phương pháp Vierordt hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong phân tích hỗn hợp các chất hữu cơ, dược phẩm và hỗn hợp các chất màu Phương pháp Vierordt chủ yếu được dùng với các hệ có từ hai đến ba cấu tử mà độ hấp thụ quang của các cấu tử đó xen phủ nhau không nhiều
Điều kiện để áp dụng phương pháp này là độ hấp thụ quang củ a các cấu tử trong hỗn hợp phải tuân theo định luật Bughe - Lămbe - Bia và thoả mãn tính cộng tính
Để xác định nồng độ của các cấu tử trong hỗn hợp, lần đầu tiên Vierordt đã
đo độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp ở các bước sóng khác nhau, sau đó thiết lập hệ phương trình bậc nhất mà số phương trình bằng số ẩn số (số cấu tử trong hỗn hợp), giải hệ phương trình này sẽ tính được nồng độ của các cấu tử
Với hỗn hợp chứa n cấu tử ta cần phải lập hệ n phương trình n ẩn Hệ phương trình này được thiết lập bằng cách đo độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở n bước sóng khác nhau
Trang 17A(1) = 11bC1 + 21bC2 + + i1bCi + + n1bCn
A(2) = 12bC1 + 22bC2 + + i2bCi + + n2bCn
A(n) = 1nbC1 + 2nbC2 + + inbCi + + nnbCn (1.4) Trong đó : A( 1), A(2), , A(n): Độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bước sóng 1, bước sóng 2 , và bước sóng n
in: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i tại bước sóng n (được xác định bằng cách đo độ hấp thụ quang của dung dịch chỉ chứa cấu tử i ở bước sóng n)
b: bề dày lớp dung dịch (cm)
Ci: nồng độ của cấu tử thứ i trong hỗn hợp (mol/lit) Với i, j = 1 n
Giải hệ n phương trình với n ẩn số là C 1, C2 Cn sẽ tìm được nồng độ của các cấu tử
Phương pháp Vierordt chủ yếu được vận dụng để tìm cách giải hệ phương trình như: giải bằng đồ thị, giải bằng ma trận vuông, phương pháp khử Gauss, để xác định nồng độ của mỗi cấu tử
Phương pháp Vierordt đơn giản, dễ thực hiện nhưng chỉ áp dụng được khi số cấu tử trong dung dịch hỗn hợp ít, phổ hấp thụ quang phân tử xen phủ nhau không nhiều, tính chất cộng tính độ hấp thụ quang được thoả mãn nghiêm ngặt, thiết bị đo quang tốt thì phương pháp cho kết quả khá chính xác Đối với hệ nhiều cấu tử, đặc biệt là khi phổ của các cấu tử xen phủ nhau nhiều, tính chất cộng tính độ hấp thụ quang không được thoả mãn nghiêm ngặt, thiết bị đo có độ chính xác không cao thì phương pháp không chính xác và có sai số lớn [1, 8, 20]
1.2.2 Phương pháp bình phương tối thiểu
Phương pháp bình phương tối thiểu được ứng dụng trong việc phân tích các hệ phức tạp có phổ hấp thụ phân tử của các cấu tử xen phủ nhau nhiều
Nguyên tắc của phương pháp bình phương tối thiểu cho hệ đa biến là áp dụng định luật Bughe - Lămbe - Bia và tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang để thiết lập số phương trình lớn hơn nhiều số cấu tử trong hỗn hợp
Trong hệ n cấu tử thoả mãn định luật Bughe - Lămbe - Bia và tính chất cộng tính độ hấp thụ quang ta có:
Trang 18A = 1bC1 + 2bC2 + + nbCn =
n
i i i=1
k C
(1.5) Sau khi quét phổ ở m bước sóng, nếu m = n thì ta sẽ lập được hệ phương trình tuyến tính n ẩn số (phương pháp Vierordt), nếu m > n thì ta sẽ lập được hệ mà
số phương trình nhiều hơn số ẩn số:
A1 = 11bC1 + 21bC2 + + n1bCn
A2 = 12bC1 + 22bC2 + + n2bCn
Am = 1mbC1 + 2mbC2 + + nmbCn (1.6) Một cách tổng quát có thể viết lại hệ phương trình (1.6) là:
Aj =
n
ij i i=1
ε b.C
(1.7) với Aj là độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bước sóng j
ij: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i ở bước sóng j b: bề dày lớp dung dịch (cm)
Ci: nồng độ của cấu tử i (mol/ lit) Với i = 1 n; j =1 m
Vì ở bước sóng j thì ij và b không đổi nên đặt ij.b = K, phương trình (1.7) được viết lại dưới dạng ma trận:
Với A là véc tơ độ hấp thụ quang có m hàng, 1 cột
C là véc tơ nồng độ của các cấu tử có 1 hàng, n cột
K là ma trận m hàng, n cột của hệ số hấp thụ mol phân tử
Ma trận hệ số hấp thụ K được tính:
C CC' (1.9) Dựa vào các giá trị độ hấp thụ quang A0 và các hằng số K, nồng độ của các cấu tử cần phân tích C0 trong các mẫu được tính theo phương trình:
C’, K’ là ma trận chuyển vị của ma trận C và ma trận K
C , A là véc tơ của nồng độ mẫu và của độ hấp thụ quang chuẩn
Trang 19Phương pháp bình phương tối thiểu có thể sử dụng toàn bộ số liệu đo phổ để lập ra hệ m phương trình n ẩn số (m > n) Quá trình biến đổi ma trận theo nguyên tắc của phép bình phương tối thiểu sẽ mắc sai số nhỏ nhất, do đó nâng cao độ chính xác của phép xác định Cho phép sử dụng máy tính hỗ trợ trong việc nhập dữ liệu từ kết quả của máy đo và giải hệ phương trình cho kết quả nhanh chóng chính xác
Hạn chế: Để phân tích, cần phải biết thành phần định tính của hỗn hợp, trường hợp chưa biết rõ thành phần của hỗn hợp hoặc các cấu tử có sự tương tác với nhau làm thay đổi hệ số hấp thụ mol phân tử của từng cấu tử thì không thể áp dụng được vì sai số sẽ rất lớn
Về nguyên tắc, có thể sử dụng phổ toàn phần để lập m phương trình n ẩn (với
m > n trong đó m là số bước sóng đo quang, n là số cấu tử trong hỗn hợp) Tuy nhiên phương pháp không chỉ rõ giới hạn dùng những bước sóng có độ hấp thụ quang A như thế nào cũng như số lượng cấu tử trong hỗn hợp tối đa là bao nhiêu thì kết quả mới chính xác [1, 19, 20]
1.2.3 Phương pháp phổ đạo hàm
Phương pháp phổ đạo hàm được ứng dụng trong phân tích hỗn hợp các chất
vô cơ, hữu cơ và đặc biệt là các chế phẩm dược dụng
Nguyên tắc của phương pháp:
Độ hấp thụ quang của các cấu tử là hàm của độ dài bước sóng của ánh sáng tới A = f()
Phương trình toán học biểu diễn phổ đạo hàm của độ hấp thụ quang theo bước sóng như sau:
Đạo hàm bậc 1 của độ hấp thụ quang: 1 ,
Trang 20Theo định luật Bughe - Lămbe - Bia ta có: 0
Độ hấp thụ quang của dung dịch có tính cộng tính nên:
A nλ hon hop = A nλ Cau tu 1+ A λ Cau tu 2n + +A nλ Cau tu n (1.13)
Để tính đạo hàm tại bước sóng người ta chọn một cửa sổ n điểm số liệu
từ phổ bậc 0 và một đa thức hồi quy được tính bằng phương pháp bình phương tối thiểu Đa thức này có dạng:
A = a0 + a1. + a2.2 + + ak.k (1.14) Các hệ số a0, a1, ak tại mỗi bước sóng tương ứng là các giá trị đạo hàm bậc
0, 1, 2, k Để có phổ đạo hàm đối với tập số liệu phổ bậc không, đầu tiên ta phải
sử dụng phương pháp hồi quy bình phương tối thiểu để tìm được hàm hồi quy là đa thức bậc cao Sau đó lấy đạo hàm của hàm này ta sẽ được các phổ đạo hàm
Như vậy, dùng phương pháp phổ đạo hàm có thể tách phổ gần trùng nhau thành những phổ mới và khi đó ta có thể chọn được những bước sóng mà tại đó chỉ
có duy nhất 1 cấu tử hấp thụ quang còn các cấu tử khác không hấp thụ, nhờ đó mà
có thể xác định được từng chất trong hỗn hợp Bằng toán học, người ta xây dựng được phần mềm khi đo phổ của dung dịch hỗn hợp có thể ghi ngay được phổ đạo hàm các bậc của phổ đó Căn cứ vào các giá trị phổ đạo hàm ta lựa chọn được bước sóng xác định đối với từng cấu tử, với hàm A = f(), khi bậc đạo hàm của hàm A càng cao thì các đỉnh cực đại hấp thụ của các chất càng cách xa nhau, tức là độ phân giải tốt nhưng cường độ hấp thụ giảm đi nên độ nhạy của phép xác định cũng bị giảm theo Do đó trong thực tế, không nên chọn bậc đạo hàm quá cao mà chỉ nên
Trang 21chọn đến khi đỉnh hấp thụ của hai chất vừa tách khỏi nhau và không còn sự xen phủ hoặc xen phủ rất ít là được
Dùng phổ đạo hàm tăng độ tương phản giữa các phổ có độ bán rộng khác nhau, làm rõ miền hấp thụ đặc trưng của cấu tử nên phương pháp có khả năng chọn lọc tương đối cao
Ở nước ta, một số tác giả đã sử dụng phương pháp phổ đạo hàm xác định đồng thời các vitamin tan trong nước [10,15, 22] cũng như xác định đồng thời các chế phẩm dược dụng khác [6, 21]
Các kết quả thu được có sai số trong khoảng 1,75%
Hạn chế của phương pháp phổ đạo hàm là khi hỗn hợp nghiên cứu có
nhiều cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau và trường hợp các cấu tử có phổ hấp thụ quang phân tử tương tự nhau thì không thể áp dụng phương pháp phổ đạo hàm, vì rất khó để lựa chọn được một bước sóng thích hợp khi xác định một cấu
tử nào đó, mặt khác khi đạo hàm lên thì các cực đại hấp thụ vẫn trùng nhau Đây
là hạn chế lớn nhất của phương pháp phổ đạo hàm [2, 10]
1.2.4 Phương pháp mạng nơron nhân tạo
Mạng nơron nhân tạo là một tập hợp các nơron được đặt trong những lớp cách biệt, mỗi nơron trong một lớp được nối với tất cả các nơron khác ở lớp kế tiếp và
xác định bằng những tín hiệu chỉ được truyền theo một hướng qua mạng
Phương pháp mạng nơron nhân tạo được ứng dụng để xác định đồng thời các cấu tử theo phương pháp trắc quang
Nguyên tắc: Đặt các nơron sao cho chúng ở trong những lớp cách biệt, mỗi nơron trong một lớp được nối với tất cả các nơron khác ở lớp kế tiếp và xác định bằng những tín hiệu chỉ được truyền theo một hướng qua mạng Đó chính là mô hình mạng nơron
Quá trình vận hành mạng nơron: mỗi nơ ron nhận một tín hiệu từ nơron của lớp trước và mỗi tín hiệu này được nhân với hệ số riêng Những tín hiệu vào có trọng
số được gom lại và qua một hàm hạn chế dùng để căn chỉnh tín hiệu ra (kết quả) vào một khoảng giá trị xác định Sau đó, tín hiệu ra của hàm hạn chế được truyền đến tất
Trang 22cả các nơron của lớp kế tiếp Như thế, để sử dụng mạng giải bài toán, chúng ta sử dụng những giá trị tín hiệu vào cho các lớp đầu Cho phép tín hiệu lan truyền qua mạng và đọc các giá trị kết quả sau lớp ra
Mô hình hoạt động của mạng nơron được thể hiện ở hình 1.1
lớp ẩn
Tín hiệu vào Tín hiệu ra
Hình 1.1 Mô hình hoạt động của mạng nơron
Độ chính xác của tín hiệu ra (kết quả) phụ thuộc vào trọng số của các nơron, nên cần phải hiệu chỉnh các trọng số để giải với từng bài toán cụ thể Để hiệu chỉnh được trọng số cần các thông tin lan truyền ngược Quá trình lan truyền ngược được thực hiện với một số bước lặp Lúc đầu, các kết quả thu được sẽ là hỗn loạn Kết quả này được so sánh với kết quả đã biết và tín hiệu sai số bình phương trung bình sẽ được tính Sau đó, giá trị sai số sẽ được lan truyền trở lại mạng và những thay đổi nhỏ được thực hiện đối với các trọng số trong mỗi lớp
Sự thay đổi trọng số được tính toán sao cho giảm tín hiệu sai số đối với truờng hợp đang xét Toàn bộ quá trình được lặp lại đối với mỗi bài toán và sau đó lại quay trở về bài toán đầu tiên và cứ thế tiếp tục Vòng lặp được lặp lại cho đến khi sai số toàn cục rơi vào vùng xác định bởi một ngưỡng hội tụ nào đó Tất nhiên, không bao giờ các kết quả thu được có độ chính xác tuyệt đối
Hạn chế của phương pháp mạng nơron là việc thực hiện các thí nghiệm
phức tạp, khó áp dụng vào thực tế Để xây dựng được chương trình theo phương pháp mạng nơron có kết quả cao là rất khó và đòi hỏi người lập trình phải có kiến thức tốt về tin học [20]
Trang 231.2.5 Phương pháp lọc Kalman
Bộ lọc là một quá trình xử lý nhằm loại bỏ những gì không có giá trị hoặc không quan tâm đến và giữ lại những gì có giá trị sử dụng Trong xử lý tín hiệu, bộ lọc được thiết kế để lọc tín hiệu ”sạch“ (cần tìm) từ trong tín hiệu trộn lẫn giữa tín hiệu sạch và nhiều tín hiệu bẩn (không cần thiết)
Ví dụ đơn giản là bạn có tín hiệu sạch S trộn lẫn với tín hiệu nhiễu N trong một tín hiệu tổng hợp X Ta cần lọc để loại bỏ N ra khỏi X
X(k)=S(k)+N(k) (1.15) Nếu bạn biết rằng nhiễu N dao động xung quanh 0 và có giá trị trung bình là 0
khi M đủ lớn (1.16)
Ta thấy rằng để loại bỏ N, ta có thể lấy tổng của X trên một cửa sổ có kích thước M
(1.17) Nhìn ở một khía cạnh nào đó ta đã loại bỏ được N
Tuy nhiên, cũng cần phải chú ý rằng bộ lọc có lọc kiểu gì thì cũng không thể loại hết toàn bộ nhiễu Thế nên, các bộ lọc cũng chỉ lọc ra được tín hiệu sạch, theo nghĩa không còn nhiều nhiễu, nhưng cũng chỉ là ước lượng của tín hiệu thực, chứ không phải chính xác là tín hiệu thực
Như vậy một cách khái quát thuật toán lọc Kalman là một tập hợp các phương trình toán học mô tả một phương pháp tính toán truy hồi hiệu qủa cho phép ước đoán trạng thái của một quá trình sao cho trung bình phương sai của độ lệch (giữa giá trị thực và giá trị ước đoán) là nhỏ nhất
Thuật toán lọc Kalman được ứng dụng để xác định đồng thời các cấu tử trong hỗn hợp thành phần các chất , các nguyên tố đất hiếm hay một số tá dược bằng phương pháp trắc quang Kết quả cho thấy sai số của phép xác định với hỗn hợp 2 cấu tử nhỏ hơn 1%, với hỗn hợp 3 cấu tử có sai số nhỏ hơn 2%
Nguyên tắc: Thuật toán lọc Kalman hoạt động trên cơ sở các file dữ liệu phổ
đã ghi được của từng cấu tử riêng rẽ và của hỗn hợp các cấu tử, xác định sự đóng
Trang 24góp về phổ của từng cấu tử trong hỗn hợp tại các bước sóng Khi chương trình chạy, những kết quả tính toán liên tiếp sẽ càng tiến gần đến giá trị thực
Mô hình hoạt động của bộ lọc Kalman
Việc tính toán sẽ được thực hiện trên toàn bộ khoảng bước sóng được chọn Nếu kết thúc quá trình tính toán, độ lệch chuẩn tương đối của giá trị nồng độ các cấu tử trong hỗn hợp vẫn lớn hơn giá trị sai số cho phép thì nồng độ của cấu tử đó
sẽ phải xác định lại Trong trường hợp đó, cần phải tăng giá trị sai số mặc định hoặc giảm số giá trị nồng độ mặc định để tính giá trị nồng độ trung bình [9, 20]
1.3 Tổng quan về paracetamol, clopheninamin maleat và một số loại thuốc giảm đau, hạ sốt
1.3.1 Sơ lược về paracetamol
Paracetamol có công thức phân tử là: C8H9NO2
Khối lượng mol phân tử: 151,17 (g/mol)
Trang 25Công thức cấu tạo: Paracetamol gồm có một vòng nhân benzen, được thay thế bởi một nhóm hydroxyl và nguyên tử nitơ của một nhóm amit theo kiểu para (1,4) Nhóm amit là acetamit
Cấu trúc phân tử là một hệ thống liên kết đôi rộng rãi , như cặp electron tự do trong nguyên tử oxi của nhóm hydroxyl , đám mây của vòng benzen, cặp electron tự do của nguyên tử nitơ và cặp electron tự do của nguyên tử oxi trong nhóm
cacbonyl; tất cả đều tạo được nối đôi Sự có mặt của hai nhóm hoạt tính cũng làm cho vòng benzen phản ứng lại với các chất thay thế thơm có ái lực điện Khi các nhóm thay thế là đoạn mạch thẳng ortho và para đối với mỗi cái khác, tất cả các vị trí trong vòng đều ít nhiều được hoạt hóa như nhau Sự liên kết cũng làm giảm đáng kể tính bazơ của nhóm -OH và nhóm -NH, khi tạo ra các hydroxyl có tính axit
Tên gọi paracetamol hay acetaminophen được lấy từ tên hóa học của hợp chất: N-acetyl - para-aminophenol
Tên IUPAC: N-(4-hydroxyphenyl) acetamit hay N-acetyl-P-aminophenol
Khối lượng riêng: 1,263 (g/cm3
Trang 26HN CH3 O
OH
+
Hình 1.2 Quá trình tổng hợp paracetamol
Phenol được nitrat hóa bởi axit sunfuric và natri nitrat
Chất đồng phân para được tách khỏi đồng phân ortho bằng phản ứng thuỷ phân, chất 4-nitrophenol được biến đổi thành 4-aminophenol sử dụng một chất khử như natri borohydrit trong dung môi bazơ 4-aminophenol phản ứng với anhydrit axetic để cho paracetamol
Năm 1878 Harmon Northrop Morse lần đầu tiên đã tổng hợp được paracetamol từ con đường giáng hóa p-nitrophenol cùng với thiếc trong axit axetic băng Sản phẩm paracetamol đầu tiên đã được McNeil Laboratories bán ra năm 1955 như một thuốc giảm đau, hạ sốt cho trẻ em với tên Tylenol Children's Elixir [15, 29, 33] Sau này, paracetamol đã trở thành thuốc giảm đau hạ sốt được sử dụng rộng rãi
nhất với rất nhiều tên biệt dược được lưu hành
Tính chất
Paracetamol nguyên chất là chất bột màu trắng, không mùi, vị đắng nhẹ, khó tan trong nước lạnh, tan tốt trong nước nóng , tan trong ancol và dung dịch hydroxit kim loại kiềm do tạo muối phenolat Khi thủy phân paracetamol bằng dung dịch axit HCl , sau đó thêm nước thì không xuất hiện kết tủa vì p-aminophenol tan trong axit nhưng nếu thêm thuốc thử kalidicromat vào thì có phản ứng tạo kết tủa màu tím
Dƣợc động học và tác dụng của hoạt chất paracetamol
Paracetamol là chất chuyển hóa có tính chất của phenaxetin , là thuốc giảm đau, hạ sốt hữu hiệu có thể thay thế aspirin, tuy nhiên không như aspirin nó không
Trang 27hoặc ít có tác dụng chống viêm Paracetamol hấp thụ nhanh qua đường tiêu hóa, hiệu
suất sử dụng là 80-90%, hầu như không gắn vào protein huyết tương Paracetamol chuyển hóa lớn ở gan và một phần nhỏ ở thận, cho các dẫn xuất glucozo và sunfo, thải trừ qua thận Cũng như các thuốc chống viêm không chứa steroi t khác, paracetamol có tác dụng hạ sốt và giảm đau, tuy nhiên lại không có tác dụng chống viêm và thải trừ axit uric, không kích ứng tiêu hóa, không ảnh hưởng đến tiểu cầu và
đông máu
Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng của paracetamol đang còn được tranh cãi,
nó cũng có tác dụng ức chế men xyclooxygena (COX) làm giảm tổng hợp prostaglandin giống như aspirin, tuy nhiên paracetamol lại không có tác dụng chống viêm [28, 35]
Các men COX chịu trách nhiệm chuyển hóa arachidonic thành prostaglandinH2, là chất không bền vững và có thể bị chuyển hóa thành nhiều loại chất trung gian khác Các thuốc chống viêm tác động ở khâu này Hoạt tính của COX dựa vào sự tồn tại của nó dưới dạng oxi hóa đặc trưng, tyrosin 385 sẽ bị oxi hóa thành một gốc Người ta đã chỉ ra rằng, paracetamol làm giảm dạng oxi hóa của men này từ đó ngăn chặn nó chuyển hóa các chất trung gian viêm Nghiên cứu sâu hơn cho thấy, paracetamol còn điều chỉnh hệ cannabinoit nội sinh, paracetamol bị chuyển hóa thành AM404, một chất có các hoạt tính riêng biệt; quan trọng nhất là
nó ức chế sự hấp thụ của cannabinoit nội sinh bởi các nơron Sự hấp thụ này gây hoạt hóa các thụ thể đau tổn thương của cơ thể Hơn nữa, AM404 còn ức chế giống như các thuốc tê lidocain và procain [32]
Trang 28NH COCH3
O
NH COCH3
sự thuỷ phân (enzim) các glucuronit
axit glucuronit
O
NH COCH3
S O
OH O
c
sự sắp xếp lại (tách n-ớc-chuyển vị)
N
COCH3
OH
NH COCH3
S Glutathione
Sự liên h
ợp với Glutathi
one
Tính độc Phản ứng với
Protein và Axit nucleic
Hỡnh 1.3 Cỏc phản ứng trong chuyển húa paracetamol
Trong đó: Glutathione (C10H17O6N3S) là tripeptit phõn bố rộng rói và quan trọng
trong cỏc phản ứng oxi hoỏ mụ thực vật, động vật
Paracetamol trước tiờn được chuyển húa tại gan, nơi cỏc sản phẩm chuyển húa chớnh của nú gồm cỏc tổ hợp sunfat và glucuronit khụng hoạt động được bài tiết bởi thận Chỉ một lượng nhỏ nhưng rất quan trọng được chuyển qua con đường hệ enzym cytochrom P450 ở gan và cú liờn quan đến cỏc tỏc dụng độc tớnh của paracetamol do cỏc sản phẩm ankyl húa rất nhỏ N-acetyl-p-benzo-quinone imin (NAPQI)
Sự chuyển húa của paracetamol là vớ dụ điển hỡnh của sự ngộ độc, bởi vỡ chất chuyển húa NAPQI có độc tớnh Ở liều thụng thường, chất NAPQI nhanh chúng bị
Trang 29khử độc do liên kết bền vững với các nhóm sunfuhydryl của glutathion hay hợp chất sunfuhydryl như N-acetylcystein, để tạo ra các tổ hợp không độc và thải trừ qua thận
Tương tác thuốc của paracetamol: Uống paracetamol liều cao dài ngày có
thể làm tăng nhẹ tác dụng chống đông của coumarin và dẫn chất indandion Cần phải chú ý đến khả năng gây hạ sốt nghiêm trọng ở người bệnh dùng đồng thời phenothiazin và liệu pháp hạ nhiệt Các thuốc chống giật (như phenytoin, babiturat, cabamazepin ) gây cảm ứng enzym ở microsom thể gan, có thể làm tăng tính độc hại gan của paracetamol do tăng chuyển hoá thuốc thành những chất độc hại với gan Ngoài ra, dùng đồng thời isoniazit với paracetamol cũng có thể dẫn đến tăng nguy cơ độc tính với gan , nhưng đến nay chưa xác định được cơ chế chính xác của tương tác này Nguy cơ paracetamol gây độc tính gan gia tăng đáng kể ở người bệnh uống liều paracetamol lớn hơn liều khuyên dùng trong khi đang dùng thuốc chống co giật hoặc isoniazit Thường không cần giảm liều khi người bệnh dùng đồng thời liều điều trị paracetamol và thuốc chống co giật, tuy vậy người bệnh phải hạn chế dùng paracetamol khi đang dùng thuốc chống co giật hoặc isoniazit
Tác dụng phụ: Ở liều thông thường, paracetamol không gây kích ứng niêm
mạc dạ dày, không ảnh hưởng đông máu và chức năng thận Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho biết dùng paracetamol liều cao (trên 2000 mg/ngày) có thể làm tăng nguy cơ biến chứng dạ dày Đôi khi xảy ra nổi ban và những phản ứng dị ứng khác Thường là ban đỏ hoặc ban mề đay , nặng hơn có thể kèm theo sốt do thuốc và thương tổn niêm mạc Người bệnh mẫn cảm với salixylat hiếm khi mẫn cảm với paracetamol và những thuốc có liên quan Ở một số ít trường hợp riêng lẻ, paracetamol đã gây giảm bạch cầu trung tính, giảm tiểu cầu và giảm toàn thể huyết cầu Sử dụng paracetamol trong năm đầu tiên của cuộc sống và sau đó trong thời kỳ thơ ấu có thể tăng nguy cơ bị hen, viêm mũi, kết mạc mắt và eczema vào lúc 6 đến
7 tuổi, theo các kết quả của giai đoạn 3 của Chương trình nghiên cứu quốc tế về hen
và các bệnh dị ứng ở trẻ em [33]
Trang 30Độc tính của paracetamol: Với liều điều trị hầu như không có tác dụng phụ,
không gây tổn thương đường tiêu hóa, không gây mất thăng bằng kiềm toan, không gây rối loạn đông máu Tuy nhiên, khi dùng liều cao ( >4g/ngày) sau thời gian tiềm tàng 24
giờ, xuất hiện hoại tử tế bào gan có thể tiến triển đến chết sau 5-6 ngày [2, 3, 30, 33]
Một số chế phẩm tại Việt Nam:
- Chế phẩm viên nén: Paracetamol, Tiffy, Panadol Extra, Decongen Forte
- Chế phẩm viên đạn: Efferalgan, Panadol 80mg, 150mg, 300mg
- Chế phẩm viên sủi: Efferalgan, Coldko, Hapacol codein, Panadol 500mg
- Chế phẩm gói bột: Efferalgan 80mg, Hapacol Kids, Effe Paracetamol
- Chế phẩm dạng bột tiêm: Pro-Dafalgan 2g proparacetamol tương đương 1g paracetamol
- Chế phẩm dạng dung dịch uống
- Các chế phẩm kết hợp với các thuốc khác
1.3.2 Sơ lược về clopheninamin maleat
Clopheninamin maleat có công thức phân tử là: C16H19ClN2.C4H4O4
Công thức cấu tạo:
Tên IUPAC: 3-(4-clorophenyl)- N , N -dimethyl- 3 - (4-clorophenyl) - N, dimethyl- 3-pyridin-2-yl-propan-1-amine 3-pyridin-2-YL-propan-1-amin
N-Tên gọi khác: 3-(4-clorophenyl)-3-(2-pyridyl) propyldimetylamin hydromaleat, clopheninamin hydrogen maleat; 1-p-Clorophenyl-1-(2-pyridyl)-3-dimetylaminopropanmaleat; 1-(N,N-Dimetylamino)-3-(p-clorophenyl)-3-(alpha-pyridyl) propan maleat Clopheninamin hydro maleat; 1-p-Clopheny l-1-(2-pyridyl)-
3 - dimetylaminopropan maleat; 1 - (N, N-Dimetylamino) -3 - (p-clorophenyl) -3 - (alpha-pyridyl) propan maleat
Trang 31Điều chế: Ngưng tụ 2-[p-cloro-α-(2-cloroetylzobenzyl] pyridin với dimetylamin,
có mặt sodimit, sau đó tạo muối với đồng phân từ của axit maleic
Hình 1.4 Quá trình tổng hợp clopheninamin maleat
Xác định muối maleat kiềm hóa dung dịch nước của chế phẩm bằng dung dịch NaOH loãng; tách riêng clopheninamin bazơ bằng ete (chiết 3 lần) Lấy một phần lớp nước (có chứa muối maleat) thêm dung dịch resorcinol trong axit sunfuric đặc Đun cách thủy 15 phút; không xuất hiện màu Lấy phần còn lại của lớp nước, thêm nước brom, đun cách thủy 15 phút, để nguội rồi thêm dung dịch resorcinol trong axit sunfuric đặc và đun cách thủy như trên thì xuất hiện màu xanh
Dung dịch chế phẩm, thêm dung dịch axit picric (1%), có kết tủa picrat pheninamin; lọc lấy kết tủa rửa và kết tinh lại trong etanol 50%; lấy kết tủa sấy khô;
đo độ chảy được 196-2000
C [3]
Tính chất
Clopheninamin maleat là bột tinh thể trắng, không mùi Tan trong nước
pH = 4-5; etanol 96 %, cloroform; ít tan trong ete, benzen
Clopheninamin maleat chuyển hóa nhanh và nhiều Các chất chuyển hóa gồm có desmethyl - didesmethyl- clopheninamin và một số chất chưa được xác định, một hoặc nhiều chất trong số đó có hoạt tính
Dƣợc lý và cơ chế tác dụng: Clopheninamin maleat là một kháng histamin
có rất ít tác dụng an thần Như hầu hết các kháng histamin khác, clopheninamin
Trang 32maleat cũng có tác dụng phụ chống tiết axetylcholin, nhưng tác dụng này khác nhau nhiều giữa các cá thể
Tác dụng kháng histamin của clopheninamin maleat thông qua phong bế cạnh tranh các thụ thể H1 của các tế bào tác động
Dược động học
Clopheninamin maleat hấp thu tốt khi uống và xuất hiện trong huyết tương trong vòng 30 - 60 phút Nồng độ đỉnh huyết tương đạt được trong khoảng 2,5 đến 6 giờ sau khi uống Khả dụng sinh học thấp, đạt 25 - 50% Khoảng 70% thuốc trong tuần hoàn liên kết với protein Thể tích phân bố khoảng 3,5 lít/kg (người lớn) và 7 -
Chỉ định
Viêm mũi dị ứng mùa và quanh năm
Những triệu chứng dị ứng khác như: mày đay, viêm mũi vận mạch do histamin, viêm kết mạc dị ứng, viêm da tiếp xúc, phù mạch, phù quincke, dị ứng thức ăn, phản ứng huyết thanh; côn trùng đốt; ngứa ở người bệnh bị sởi hoặc thủy đậu
Hiện nay, clopheninamin maleat thường được phối hợp trong một số chế phẩm bán trên thị trường để điều trị triệu chứng ho và cảm lạnh Tuy nhiên, thuốc không có tác dụng trong điều trị triệu chứng nhiễm virus
Trang 33Chống chỉ định
Quá mẫn với clopheninamin maleat hoặc bất cứ thành phần nào của chế phẩm, người bệnh đang cơn hen cấp, người bệnh có triệu chứng phì đại tuyến tiền liệt, glocom góc hẹp, loét dạ dày chít, tắc môn vị - tá tràng
Người cho con bú, trẻ sơ sinh và trẻ đẻ thiếu tháng
Thận trọng
Clopheninamin maleat có thể làm tăng nguy cơ bí tiểu tiện do tác dụng phụ chống tiết axetylcholin của thuốc, đặc biệt ở người bị phì đại tuyến tiền liệt, tắc đường niệu, tắc môn vị tá tràng, và làm trầm trọng thêm ở người bệnh nhược cơ
Tác dụng an thần của clopheninamin maleat tăng lên khi uống rượu và khi dùng đồng thời với các thuốc an thần khác
Có nguy cơ biến chứng đường hô hấp, suy giảm hô hấp và ngừng thở, điều
đó có thể gây rắc rối ở người bị bệnh tắc nghẽn phổi hay ở trẻ em nhỏ Phải thận trọng khi có bệnh phổi mạn tính, thở ngắn hoặc khó thở
Có nguy cơ bị sâu răng ở những người bệnh điều trị thời gian dài, do tác dụng chống tiết axetylcholin, gây khô miệng
Thuốc có thể gây ngủ gà, chóng mặt, hoa mắt, nhìn mờ, và suy giảm tâm thần vận động trong một số người bệnh và có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng lái xe hoặc vận hành máy Cần tránh dùng cho người đang lái xe hoặc điều khiển máy móc
Tránh dùng cho người bệnh bị tăng nhãn áp như bị glocom
Dùng thuốc thận trọng với người cao tuổi (> 60 tuổi) vì những người này thường tăng nhạy cảm với tác dụng chống tiết axetylcholin
Chỉ dùng cho người mang thai khi thật cần thiết Dùng thuốc trong 3 tháng cuối của thai kỳ có thể dẫn đến những phản ứng nghiêm trọng (như cơn động kinh)
Trang 34Khi gặp hạ huyết áp và loạn nhịp, cần được điều trị tích cực Có thể điều trị
co giật bằng tiêm tĩnh mạch diazepam hoặc phenytoin và phải truyền máu trong những ca nặng
Một số chế phẩm tại Việt Nam
- Chế phẩm viên nén: Coldacmin, Panactol enfant, Tro-padol-Flu, Triam-Fort
- Chế phẩm viên đạn: Calmezin, Amecol C, Coldacmin, Corypadol
Trang 35Nhà sản xuất: Công ty cổ phần Dược phẩm H Nội
Nhóm dược lý: Thuốc giảm đau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit, thuốc điều trị gút và các bệnh xương khớp
Thành phần: paracetamol, clopheniamin maleat
1.3.3.2 Thuốc slocol
Dạng thuốc: Viên nén
Đóng gói: Hộp 1 chai x 100 viên nén
Hộp 25 vỉ x 10 viên nén
Nhà sản xuất: Công ty cổ phần Dược phẩm Hậu Giang
Nhóm Dược lý: Thuốc giảm đau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit, thuốc điều trị gút và các bệnh xương khớp
Thành phần: paracetamol, clopheninamin maleat
1.3.3.3 Thuốc coldtefyy
Dạng thuốc: Viên nén
Đóng gói: Hộp 25 vỉ x 4 viên
Hộp 25 vỉ x 10 viên nén
Nhà sản xuất: Công ty cổ phần Dược phẩm Phú Thọ tại Hà Nội
Nhóm Dược lý: Thuốc giảm đau, hạ sốt, nhóm chống viêm
Thành phần: Mỗi viên nén chứa: paracetamol 500mg, Clopheninamin maleat 4mg
1.3.3.4 Thuốc pamin
SĐK: VNA-4516-01
Dạng thuốc: Viên nén
Đóng gói: Vỉ 10 viên
Nhà sản xuất: Công ty cổ phần Dược phẩm Hậu Giang
Nhóm Dược lý: Thuốc giảm đau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit, thuốc điều trị gút và các bệnh xương khớp
Thành phần: Paracetamol: 400mg, clopheninamin maleat: 2mg
Trang 361.3.3.5 Thuốc pacemin
SĐK: VNB-0036-02
Dạng thuốc: Viên nang
Đóng gói: Hộp 10 vỉ x 10 viên nang
Nhà sản xuất: Công ty cổ phần Dược phẩm Hà Tây
Nhóm Dược lý: Thuốc giảm đau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit, thuốc điều trị gút và các bệnh xương khớp
Thành phần: Paracetamol: 325mg, clopheninamin maleat: 4mg
Các thuốc trên đều có công dụng: Trị nóng sốt, cảm, sổ mũi, nghẹt mũi, viêm mũi dị ứng, nhức đầu đau dây thần kinh, đau răng và đau nhức cơ khớp
Chống chỉ định: Quá mẫn với thành phần thuốc, người suy tế bào gan
1.4 Phương pháp xác định riêng paracetamol và clopheninamin maleat
1.4.1 Phương pháp xác định paracetamol
1.4.1.1 Xác định paracetamol dạng nguyên liệu
Hòa tan 0,3000 gam chế phẩm vào hỗn hợp gồm 10 mL nước và 30 mL axit sunfuric loãng Đun hồi lưu trong 60 phút, sau đó làm lạnh, thêm nước thành 100
mL Lấy 20 mL dung dịch trên thêm 40 mL nước, 40 gam nước đá, 15 mL axit clohidric loãng và 0,1 mL dung dịch feroin Chuẩn độ bằng dung dịch amoni ceri sunfat 0,1M cho đến khi xuất hiện màu vàng Tiến hành phân tích mẫu trắng song song với mẫu thật trong cùng điều kiện [2, 3, 21]
1mL dung dịch amoni ceri sunfat tương đương với 7,56 mg paracetamol
1.4.1.2 Xác định paracetamol dạng viên nén
Cân 20 viên nén, tính khối lượng trung bình của bột thuốc trong một viên thuốc, đem nghiền mịn, trộn đều Cân chính xác một lượng bột thuốc tương đương với khoảng 0,15 gam paracetamol cho vào bình định mức 200 mL, thêm 50 mL NaOH 0,1N, thêm 100 mL nước cất, khuấy 15 phút thêm nước đến vạch Lắc đều rồi lọc bỏ 10 mL dung dịch đầu Lấy chính xác 10 mL dung dịch lọc vào bình định mức 100 mL rồi thêm nước pha loãng đến vạch định mức, lắc đều Lấy 10 mL dung dịch vừa pha cho vào bình định mức 100 mL, thêm 10 mL NaOH 0,1N, thêm nước
Trang 37đến vạch định mức lắc đều Đo độ hấp thụ của dung dịch thu được ở bước sóng 257
nm (cu vét dày 1cm) Mẫu trắng là dung dịch NaOH 0,1N Dựa vào độ hấp thụ quang A, tính được hàm lượng paracetamol [18]
1.4.2 Phương pháp xác định clopheninamin maleat
1.4.2.1 Xác định định tính
Sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng
Dung môi khai triển: Axit axetic 1M – metanol – etyl axetat (20 : 30 : 50)
Dung dịch thử: Lắc kỹ một lượng bột viên tương đương khoảng 5 mg clopheninamin maleat với cloroform , lọc, bay hơi dịch lọc đến cắn Hòa tan cặn trong 1 mL cloroform
Dung dịch đối chiếu: Dung dịch clopheninamin maleat chuẩn đối chiếu 0,5% trong cloroform
Cách tiến hành: Chấm riêng biệt lên bản mỏng 2 µL mỗi dung dịch trên Sau khi triển khai, lấy bản sắc ký ra, để khô ngoài không khí và quan sát dưới ánh sáng
tử ngoại ở bước sóng 254 nm Hai vết chính trên sắc ký đồ của dung dịch thử phải tương ứng về vị trí và màu sắc với hai vết chính trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu Sau đó, phun dung dịch kali iodobismuthat lên bản sắc ký Vết chính thu được trên sắc ký đồ của dung dịch thử phải tương ứng về vị trí và màu sắc với vết chính trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu
Phương pháp sắc ký lớp mỏng
Bản mỏng: Silicagel GF254
Dung môi khai triển: Dietylamin – cloroform – xyclohexan (10 : 40 : 50)
Dung dịch (1): Lắc kỹ một lượng bột viên tương đương khoảng 50 mg
clopheninamin maleat với cloroform, lọc, bay hơi dịch lọc đến cắn Hòa tan cắn trong 1 mL cloroform
Dung dịch (2): Pha loãng 1 thể tích dung dịch (1) với cloroform thành 500 thể tích
Triển khai sắc k ý đến khi dung môi đi được khoảng 12 cm Lấy bản sắc k ý ra, để
Trang 38khô ngoài không khí và quan sát dưới ánh sáng tử ngoại ở bước sóng 254 nm Bất
kỳ vết phụ nào trên sắc ký đồ của dung dịch (1) không được đậm màu hơn vết trên sắc ký đồ của dung dịch (2) (0,2%) Loại bỏ các vết tại điểm xuất phát [2, 3, 21]
1.4.2.2 Xác định định lượng
Cân 20 viên, tính khối lượng trung bình viên và nghiền thành bột mịn Tiến hành theo một trong hai phương pháp sau đây:
Phương pháp 1
Tiến hành theo phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại
Cân chính xác một lượng bột viên tương đương khoảng 3 mg clopheninamin maleat cho vào bình gạn có chứa sẵn 20 mL dung dịch axit sunfuric 0,05M, lắc kỹ 5 phút, thêm 20 mL ete, lắc kỹ và lọc lớp axit vào một bình gạn thứ hai Chiết lớp ete thêm 2 lần, mỗi lần với 10 mL dung dịch axit sunfuric 0,05M Rửa phễu và lọc bằng dung dịch axit sunfuric 0,05M Tập trung dịch lọc và dịch rửa, kiềm hóa bằng dung dịch natri hydroxyt 1M đến khi làm xanh giấy quỳ đỏ, thêm lượng thừa 2 mL dung dịch natri hydroxyt 1M Lắc đều, chiết 2 lần, mỗi lần với 50 mL ete, rửa mỗi dịch chiết ete với 20 ml nước Tập trung dịch chiết ete, chiết 3 lần với 20 mL, 20
mL và 5 mL dung dịch axit sunfuric 0,25M Tập trung dịch chiết axit vào bình định mức 50 mL, thêm dung dịch axit sunfuric 0,25M tới vạch định mức, lắc đều Lấy chính xác 10 mL dung dịch này pha loãng với dung dịch axit sunfuric 0,25M vừa đủ
25 mL Lắc đều và lọc Đo độ hấp thụ của dung dịch thu được ở bước sóng 265 nm, cốc đo dày 1 cm, dùng dung dịch axit sunfuric 0,25M làm mẫu trắng
Tính hàm lượng clopheninamin maleat, C16H19ClN2.C4H4O4, theo A (1%,1 cm) Lấy giá trị A (1%, 1 cm) là 212 ở bước sóng cực đại 265 nm
Phương pháp 2
Tiến hành theo phương pháp sắc ký lỏng
Pha động: Hỗn hợp metanol – nước (60 : 40) có chứa 0,34g kali dihydrophotphat; 0,3g trietylamin hydroclorit; 0,15g natri laurylsunfat và 0,1mL axit photphoric trong mỗi 100 mL dung dịch, điều chỉnh tỉ lệ nếu cần
Trang 39Dung dịch chuẩn: Cân chính xác và hòa tan vào nước một lượng clopheninamin maleat chuẩn để thu được dung dịch có nồng độ khoảng 0,8 mg/mL Tiếp tục pha loãng dung dịch này bằng dung dịch axit photphoric 0,1% để thu được dung dịch có nồng độ khoảng 8 µg/mL
Dung dịch thử: Cân 20 viên, tính khối lượng trung bình viên và nghiền thành bột mịn Cân chính xác một lượng bột viên tương ứng với khoảng 2 mg clopheninamin maleat vào bình định mức 250 mL, thêm 25 mL metanol, siêu âm cho bột phân tán hoàn toàn, thêm 1 mL axit photphoric, pha loãng với nước vừa đủ đến vạch, trộn đều
Điều kiện sắc ký: Cột thép không gỉ (15 cm x 4,6 mm) được nhồi pha tĩnh
Detector quang phổ tử ngoại đặt ở bước sóng 214 nm
Tốc độ dòng: 2 mL/phút
Kiểm tra tính thích hợp của hệ thống sắc ký: Tiến hành sắc ký với dung dịch chuẩn, hệ số đối xứng của pic clopheninamin maleat không được lớn hơn 2,0 và độ lệch chuẩn tương đối của các diện tích đáp ứng từ lần tiêm lặp lại không quá 2,0%
Tiến hành sắc ký lần lượt với dung dịch chuẩn và dung dịch thử Tính hàm lượng clopheninamin maleat, C16H19ClN2.C4H4O4, có trong viên dựa vào diện tích pic trên săc ký đồ thu được từ dung dịch thử, dung dịch chuẩn và hàm lượng C16H19ClN2.C4H4O4 của clopheninamin maleat chuẩn [18, 21]
Trang 40Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
Áp dụng phương pháp phân tích trắc quang dùng phổ toàn phần kết hợp với thuật toán của chương trình lọc Kalman để xây dựng qui trình định lượng đồng thời paracetamol (PAR) và clopheninamin maleat (CPM) trong thuốc giảm đau, hạ sốt detazofol, slocol, pamin và pacemin có trên thị trường
- Khảo sát sự ảnh hưởng của tinh bột đến độ hấp thụ quang của PAR và CPM
- Kiểm tra tính cộng tính độ hấp thụ quang của hỗn hợp PAR và CPM trên toàn phổ
- Khảo sát khoảng tuyến tính của PAR và CPM từ đó xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
- Xác định đồng thời PAR và CPM trong các mẫu tự pha chế
- Xây dựng quy trình phân tích mẫu thuốc giảm đau - hạ sốt detazofol, slocol, pamin và pacemin từ đó đánh giá độ tin cậy của phương pháp thông qua việc tính toán độ đúng và độ lặp lại của phép đo
- Định lượng đồng thời PAR và CPM trong mẫu thuốc detazofol, slocol, pamin và pacemin có trên thị trường Đánh giá độ tin cậy của phương pháp thông qua xác định độ thu hồi (Rev) của PAR và CPM [1, 6, 8, 9, 20]