M, ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CHÂU VIẾT THẠCH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ CAFEIN TRONG DƯỢC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ ĐẠO HÀM VÀ PHƯƠNG PHÁP CHEMOMETRICS CHUYÊN N
Trang 1M, ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
CHÂU VIẾT THẠCH
XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PARACETAMOL
VÀ CAFEIN TRONG DƯỢC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ ĐẠO HÀM
VÀ PHƯƠNG PHÁP CHEMOMETRICS
CHUYÊN NGÀNH : HÓA PHÂN TÍCH
MÃ SỐ : 60440118
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN THÚC BÌNH
Thừa Thiên Huế, năm 2016
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép
sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình nào khác
Tác giả luận văn
Châu Viết Thạch
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Trong những dòng đầu tiên của luận văn, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Trần Thúc Bình – Thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn, đồng thời Thầy đã bổ sung cho tôi nhiều kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học
Tôi chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Hóa học, Phòng Đào tạo sau Đại học, Trường Đại học Sư phạm Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn
Xin cảm ơn quý thầy cô và cán bộ phòng thí nghiệm Hóa phân tích, Trường Đại học Khoa Học nơi tôi tiến hành luận văn đã hổ trợ, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn
Chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này
Huế, tháng 9 năm 2016
Tác giả Châu Viết Thạch
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 4MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa i
Lời cam đoan ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục 1
Danh mục các từ viết tắt 5
Danh mục các bảng 6
Danh mục các hình 8
MỞ ĐẦU 9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11
1.1 CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG 11
1.1.1 Định luật Bouguer – Lambert – Beer 11
1.1.2 Tính chất cộng tính độ hấp thụ 11
1.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ UV-VIS XÁC ĐỊNH CÁC CẤU TỬ CÓ PHỔ HẤP THỤ XEN PHỦ NHAU 12
1.2.1 Phương pháp quang phổ đạo hàm 12
1.2.2 Phương pháp phổ toàn phần (phương pháp bình phương tối thiểu hệ đa biến) 14
1.2.3 Phương pháp lọc Kalman 16
1.2.4 Phương pháp Vierordt 17
1.2.5 Phương pháp bình phương tối thiểu 18
1.2.6 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (PLS) 19
1.2.7 Phương pháp hồi quy cấu tử chính (PCR) 19
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 51.3 TỔNG QUAN VỀ PARACETAMOL 20
1.3.1 Giới thiệu chung 20
1.3.2 Một số phương pháp xác định riêng lẽ PAR 23
1.4 TỔNG QUAN VỀ CAFFEIN 24
1.4.1 Giới thiệu chung 24
1.4.2 Một số phương pháp xác định riêng lẽ CAF 28
1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PAR VÀ CAF 29
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32
2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 32
2.1.1 Khảo sát lựa chọn các điều kiện thí nghiệm thích hợp để xác định PAR và CAF bằng phương pháp chemometrics 32
2.1.2 Khảo sát lựa chọn các điều kiện thí nghiệm thích hợp để xác định PAR và CAF bằng phương pháp quang phổ đạo hàm 32
2.1.3 Đánh giá độ tin cậy của phương pháp 32
2.1.4 Đề xuất quy trình xác định PAR và CAF trong dược phẩm 32
2.1.5 Áp dụng quy trình để xác định PAR và CAF trong dược phẩm 32
2.1.6 So sánh kết quả của hai phương pháp nghiên cứu 33
2.1.7 Đánh giá độ tin cậy của quy trình phân tích 33
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33
2.2.1 Phương pháp trắc quang - chemometrics 33
2.2.2 Phương pháp quang phổ đạo hàm 33
2.2.3 Phương pháp khảo sát đơn biến 33
2.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 39
2.3.1 Thuốc Panadol Extra 39
2.3.2 Thuốc Colocol Extra 39
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 62.4 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 39
2.4.1 Thiết bị, dụng cụ 39
2.4.2 Hóa chất 40
2.4.3 Dung môi 40
2.4.4 Chuẩn bị các dung dịch chuẩn 40
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41
3.1 KHẢO SÁT LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM CHO PHƯƠNG PHÁP CHEMOMETRICS 41
3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ phân tử của PAR và CAF 41
3.1.2 Khảo sát tính cộng tính phổ hấp thụ phân tử của PAR và CAF 42
3.1.3 Khảo sát sự ổn định của phổ hấp thụ phân tử của PAR, CAF và hỗn hợp hai chất theo thời gian 43
3.2 KHẢO SÁT LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM CHO PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ ĐẠO HÀM 44
3.2.1 Khảo sát phổ đạo hàm của PAR và CAF 44
3.2.2 Khảo sát phổ đạo hàm của PAR ở các nồng độ khác nhau 45
3.2.3 Khảo sát sự ảnh hưởng của PAR tới CAF trong dung dịch hỗn hợp 45
3.2.4 Khảo sát phổ đạo hàm của CAF ở các nồng độ khác nhau 46
3.2.5 Khảo sát tính cộng tính của phổ đạo hàm 47
3.2.6 Khảo sát tính cộng tính của phổ đạo hàm tại bước sóng 260 nm 48
3.2.7 Khảo sát khoảng tuyến tính của PAR tại bước sóng 260 nm 49
3.2.8 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của PAR 50
3.2.9 Khảo sát khoảng tuyến tính của CAF tại bước sóng 216,4 nm 51
3.2.10 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của CAF 52 3.2.11 Khảo sát tìm giá trị hệ số độ hấp thụ phổ đạo hàm của CAF tại bước sóng
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 7260 nm (ε’260 nm của CAF) 52 3.3 ĐÁNH GIÁ ĐỒNG THỜI ĐỘ TIN CẬY CỦA HAI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53 3.3.1 Đánh giá độ tin cậy của phương pháp trên mẫu chuẩn tự pha 53 3.3.2 Đánh giá độ đúng của phương pháp trên mẫu chuẩn tự pha ở các tỉ lệ nồng độ khác nhau 55 3.3.3 Đánh giá độ đúng của phương pháp trên mẫu chuẩn tự pha ở tỉ lệ nồng độ PAR:CAF = 100 : 13 56 3.4 XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PAR VÀ CAF TRONG DƯỢC PHẨM BẰNG HAI PHƯƠNG PHÁP 59 3.5 ÁP DỤNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI PAR VÀ CAF TRONG DƯỢC PHẨM TRÊN THỊ TRƯỜNG 60 3.5.1 Áp dụng quy trình xác định đồng thời PAR và CAF trong thuốc viên nén Panadol Extra 60 3.5.2 Áp dụng quy trình xác định đồng thời PAR và CAF trong thuốc viên nén Colocol Extra 62 3.6 SO SÁNH KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CỦA HAI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 64 3.7 ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 65 3.7.1 Độ thu hồi 65 3.7.2 So sánh kết quả của phương pháp nghiên cứu với phương pháp HPLC 69
KẾT LUẬN 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC P75
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 8DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
chromatography
regression
Hồi quy cấu tử chính
từng phần
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 9DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Các dung dịch hỗn hợp với nồng độ PAR khác nhau 46 Bảng 3.2 Giá trị phổ đạo hàm tại bước sóng 260 nm của PAR, CAF và hỗn hợp 49 Bảng 3.3 Giá trị phổ đạo hàm của PAR tại bước sóng 260 nm ở các nồng độ khác nhau 50 Bảng 3.4 LOQ, LOD của PAR tại λ = 260 nm theo phổ đạo hàm 51 Bảng 3.5 Giá trị phổ đạo hàm của CAF tại bước sóng 216,4 nm ở các nồng độ khác nhau 51 Bảng 3.6 LOD, LOQ của CAF tại λ = 216,4 nm theo phổ đạo hàm 52
Bảng 3.8 Kết quả xác định độ đúng và độ lặp lại của phương pháp chemometrics 54 Bảng 3.9 Kết quả xác định độ đúng và độ lặp lại của phương pháp quang phổ đạo hàm 54 Bảng 3.10 Các dung dịch hỗn hợp với tỉ lệ nồng độ khác nhau 55 Bảng 3.11 Kết quả xác định PAR và CAF ở các tỉ lệ khác nhau theo phương pháp chemometrics 55 Bảng 3.12 Kết quả xác định PAR và CAF ở các tỉ lệ khác nhau theo phương pháp quang phổ đạo hàm 56 Bảng 3.13 Nồng độ các dung dịch hỗn hợp PAR và CAF ở tỉ lệ 100:13 57 Bảng 3.14 Kết quả xác định PAR và CAF ở tỉ lệ 100:13 theo phương pháp
chemometrics 58 Bảng 3.15 Kết quả xác định PAR và CAF ở tỉ lệ 100:13 theo phương pháp quang phổ đạo hàm 58 Bảng 3.16 Kết quả xác định PAR và CAF trong dung dịch mẫu, hàm lượng tương ứng trong thuốc Panadol Extra theo phương pháp chemometrics 61 Bảng 3.17 Kết quả xác định PAR và CAF trong dung dịch mẫu, hàm lượng tương
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 10ứng trong thuốc Panadol Extra theo phương pháp quang phổ đạo hàm 62 Bảng 3.18 Kết quả xác định PAR và CAF trong dung dịch mẫu, hàm lượng tương ứng trong thuốc Colocol Extra theo phương pháp chemometrics 63 Bảng 3.19 Kết quả xác định PAR và CAF trong dung dịch mẫu, hàm lượng tương ứng trong thuốc Colocol Extra theo phương pháp quang phổ đạo hàm 63 Bảng 3.20 So sánh kết quả của hai phương pháp nghiên cứu trên mẫu thuốc
Panadol Extra 64 Bảng 3.21 So sánh kết quả của hai phương pháp nghiên cứu trên mẫu thuốc
Colocol Extra 65 Bảng 3.22 Kết quả xác định độ thu hồi của thuốc Panadol Extra theo phương pháp chemometrics 67 Bảng 3.23 Kết quả xác định độ thu hồi của thuốc Panadol Extra theo phương pháp quang phổ đạo hàm 67 Bảng 3.24 Kết quả xác định độ thu hồi của thuốc Colocol Extra theo phương pháp chemometrics 68 Bảng 3.25 Kết quả xác định độ thu hồi của thuốc Colocol Extra theo phương pháp quang phổ đạo hàm 69 Bảng 3.26 Kết quả so sánh hàm lượng PAR và CAF trong thuốc Panadol Extra của phương pháp chemometrics với phương pháp HPLC 70 Bảng 3.27 Kết quả so sánh hàm lượng PAR và CAF trong thuốc Panadol Extra của phương pháp quang phổ đạo hàm với phương pháp HPLC 71
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 11DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1 Phổ hấp thụ phân tử của dung dịch PAR 5 µg/mL và CAF µg/mL trong
dung môi nước cất 41
Hình 3.2 Phổ hấp thụ phân tử của dung dịch chuẩn PAR 5 µg/mL, CAF 5 µg/mL và hỗn hợp PAR 5 µg/mL và CAF 5 µg/mL 42
Hình 3.3 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PAR 5 µg/mL trong thời gian 7 giờ 43
Hình 3.4 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn CAF 5 µg/mL trong thời gian 7 giờ 43
Hình 3.5 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn hỗn hợp PAR 5 µg/mL và CAF 5 µg/mL trong thời gian 7 giờ 43
Hình 3.6 Phổ đạo hàm bậc 1 của dung dịch chuẩn PAR 5 µg/mL và CAF 5 µg/mL 44
Hình 3.7 Phổ đạo hàm của dung dịch chuẩn PAR ở các nồng độ khác nhau 45
Hình 3.8 Phổ đạo hàm dung dịch hỗn hợp với nồng độ PAR khác nhau 46
Hình 3.9 Phổ đạo hàm của dung dịch chuẩn CAF ở các nồng độ khác nhau 47
Hình 3.10 Phổ đạo hàm của dung dịch chuẩn PAR 2,5 µg/mL, CAF 2,5 µg/mL và hỗn hợp PAR 2,5 µg/mL và CAF 2,5 µg/mL 48
Hình 3.11 Phương trình hồi quy tuyến tính của PAR tại bước sóng 260 nm 50
Hình 3.12 Phương trình hồi quy tuyến tính của CAF tại bước sóng216,4 nm 52
Hình 3.13 Sơ đồ quy trình xác định đồng thời PAR và CAF 59
Hình 3.14 Phổ hấp thụ các dung dịch trong quá trình tính độ thu hồi thuốc Panadol Extra 66
Hình 3.15 Phổ hấp thụ các dung dịch trong quá trình tính độ thu hồi thuốc Colocol Extra 68
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 12MỞ ĐẦU
Trong Y dược, thường kết hợp hai thành phần paracetamol (PAR) và cafein (CAF) để tăng hiệu quả điều trị các cơn đau nhức, hạ sốt Trong đó PAR là chất có tác dụng hạ sốt, giảm đau, CAF là chất kích thích, có tác dụng làm hưng phấn, kéo
tác dụng giảm đau tốt hơn nhiều so với paracetamol thông thường Tuy nhiên việc
nôn, tăng bài niệu, nhịp tim nhanh, kích thích thần kinh trung ương (mất ngủ, thao thức, kích động, bối rối, hoảng sợ, run, co giật) Do đó, việc phân tích xác định hai thành phần này trong dược phẩm kết hợp là nhiệm vụ bức thiết
Để phân tích xác định hai thành phần PAR và CAF trong dược phẩm, phương pháp đang được phát triển sử dụng là phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao - HPLC [16], [31], [37], [39], [41], [42] Phương pháp HPLC có độ lặp lại và độ chính xác cao, thể tích mẫu nhỏ, định lượng dễ dàng nhưng có nhược điểm là đòi hỏi hóa chất và dung môi có độ tinh khiết cao, trang thiết bị phức tạp, đắt tiền Trong khi đó, trên thế giới hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và công bố các phương pháp để xác định đồng thời các chất có phổ hấp thụ xen phủ nhau như: phương pháp quang phổ đạo hàm, phương pháp Vierordt, phương pháp sai phân, phương pháp bình phương tối thiểu, phương pháp lọc Kalman, các phương pháp phân tích hồi qui đa biến tuyến tính Các phương pháp trắc quang này cho độ nhạy,
độ tin cậy cao, không cần tách chiết, tốn ít thời gian với giá thành rẻ [18], [19], [35], [38]
Ở Việt Nam, nghiên cứu và áp dụng phương pháp quang phổ đạo hàm, phương pháp chemometrics để xác định các chất hữu cơ và vô cơ trong dược phẩm cho nhiều kết quả rất tích cực, chất lượng khiến cho hai kỹ thuật này có thể trở thành công cụ phân tích mạnh mẽ và thuận tiện thay thế cho HPLC [1], [3], [11], [13], [15]
Với mong muốn đề xuất phương pháp định lượng đồng thời hỗn hợp hai thành phần có khả năng ứng dụng trong công tác kiểm nghiệm thuốc, chúng tôi tiến
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 13hành đề tài: “Xác định đồng thời paracetamol và cafein trong dược phẩm bằng
phương pháp quang phổ đạo hàm và phương pháp chemometrics”
Demo Version - Select.Pdf SDK