TRUONG DAI HQC CAN THO KHOA KHOA HỌC BO MON HOA HOC
LE THI PHUONG TRAM
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG SORBITOL TRONG NGUYEN LIEU DUQC PHAM
BANG PHUONG PHAP TRAC QUANG UV-VIS
LUAN VAN TOT NGHIEP DAI HOC
CHUYEN NGANH: CU NHAN HOA HOC KHOA: 32
CAN THO - 2010
Trang 2
TRUONG DAI HOC CAN THO
KHOA KHOA HOC BỘ MƠN HĨA HỌC
LUẬN VĂN TĨT NGHIỆP ĐẠI HỌC
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG SORBITOL TRONG NGUYÊN LIỆU DƯỢC PHÁM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG UV-VIS
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS Bùi Thị Bứu Huê Lê Thị Phương Trâm (MSSV: 2064875)
Lớp Cử nhân Hĩa học - Khĩa 32
Trang 3Truong Dai hoc Can Tho Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Khoa Khoa Học Độc lập — Tu do — Hanh phic
Bộ mơn Hĩa học
NHAN XET VA DANH GIA CUA CAN BO HUONG DAN
1 Cán bộ hướng dẫn: TS BÙI THỊ BỬU HUÊ
3 Sinh viên thực hiện đề tài: LÊ THỊ PHƯƠNG TRÂM — MSSV: 2064875
4 Lớp: Cử nhân Hĩa học — Khĩa 32 5 Nội dung nhận xét:
a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:
b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiỆp:
Đánh giá nội dung thực hiện dé tai
Cần Thơ ngày tháng năm 2010
Trang 4Truong Dai hoc Can Tho Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Khoa Khoa Học Độc lập — Tu do — Hanh phic
Bộ mơn Hĩa học
NHAN XET VA DANH GIA CUA CAN BO PHAN BIEN
I9 án
3 Sinh viên thực hiện đề tài: LÊ THỊ PHƯƠNG TRÂM — MSSV: 2064875
4 Lớp: Cử nhân Hĩa học — Khĩa 32 5 Nội dung nhận xét:
a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:
b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiỆp:
Đánh giá nội dung thực hiện dé tai
Cần Thơ ngày tháng năm 2010
Trang 5NHAN XET CUA CAN BO HUONG DAN
Can Tho, ngay thang nam 2010
Cán bộ hướng dẫn
Trang 6NHAN XET CUA CAN BO PHAN BIEN
Trang 7
Loi cam ta
Cp LOI CAM TA
ws
Em xin chan thanh cam ta va biết ơn sâu sắc đến:
Tất cả các quy thay cơ bộ mơn Hĩa học, khoa Khoa học trường
Đại học Can Tho da tao diéu kién để em được thực hiện đề tài này
Cơ Bùi Thị Bứu Huê đã giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình làm luận văn
Ban giám đốc cơng ty Vemedim, chú Nguyễn Phương Hải và các anh chị phịng thí nghiệm hĩa lý Vemedim đã tạo điều kiện thuận lợi về cả vật chat lan tinh thân giúp em hồn thành đề tài luận văn này
Gia đình đã luơn ng hộ, động viên và truyền đạt lại cho em những kiến thức quý báu làm hành trang vững vàng để bước vào đời
Các bạn lớp Cứ Nhân Hĩa học K32 đã luơn bên cạnh, động viên
em trong suốt thời gian học tập tại trường
Z
`⁄
Trang 8Muc luc MUC LUC LOI CAM TA MỤC LỤC DI /8/979/00:00/c0.0/: 0N NNriaaiiiaiiẳiẳiảa v MUC LUC BANG BIEU vessescscssessssessessesesvesessesessesvesessssessesvssesissessssessesessestsessesssers vi
):790967 000115 H)H 1
I2 â 1 88H 1
II Mục đích nghiên cứu của đỀ tài s55 SE EE EE221121121112112111111 te 1
3:79 01019)/019)007.)77 3
Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ SORBITOL
1 Lịch sử
II Đặc điểm
II.1 Đặc điểm và chức năng -¿- 2 s+22+2s£ SE EEEEEE12711717171215 1121.102 2 IV ái 0 .ố 3
III Tính chất của sorbitolL 22-©2++22+2222122232222122215222122122711 221 222.22 c2 4
III.1 Tính chất vật lý . 2-52 ©2St SE 2E1E211121122122117112111112712 221211111 4 III.2 Tính chất hĩa học .¿- 2:22: ©5222+2EE+2E£2EE22EEEEX22EEE2E222122212222222zxe2 5
IV Điều chế
IV.I Trong phịng thí nghiệm
IV.2 Trong cơng nghiệp
V Ứng dụng . - ¿5c 222212 SE2112112115211121121171712117111 1111111111111 9
NM o0 1 .4 9 V.2 Trong thực phẩm - 2-2 22S22EEE1EE1123122312211221711211211212 221222 xe, 9 V.3 Trong hĩa ưỢC - 1.11 v11 1 TH TH TH HH TH HC Hưng 9 V.4 Trong mỹ phẩm ¿5£ £+E2E2E92E12E1211211211211211211211211211 7211x220 10
V.5 Hĩa chất cơng nghiệp
V.6 Ứng dụng khác của sorbitol II
Chwong 2: PHUONG PHAP PHAN TICH SORBITOL
I Phan tich dinh tinh
I.1 Phương pháp phản ứng hĩa hỌC - (+ St 3£ *E‡EEeEeekeeeskrrkerree 12 L2 Phương pháp sắc ký bản mỏng 2-5252 £+EE2EE£EEE2EE22ESeEErrrrrex 13 1.3 Phương pháp HPLC .- -¿- 6 11k v SE ng The 14
Trang 9
Muc luc
TL Phân tích định lượng, - c6 St k1 TH HH TH TH nh Hàn net 15
II.1 Phương pháp chuẩn độ 2-2 2© 2 2E 2EE2112E121127112712211 22.2210, 15
IL2 Phương pháp HPLC - -ĩ- 5-6 2c 2 12111111211 E51 11111911 111111 11 1 pH Hy 16
IL3 Phuong phap enzyme
Chuong 3: THAM DINH PHUONG PHAP PHAN TICH L Tam quan trong cua viéc thâm định 18
II NOi dung tham @inheo c.cccccecscssscsscssssssecsssssssssesssessesssscsscssecsssessessecsnseseseseeaee 18
TE DO ChOM 10C — Ă 19
II? 1 20
IIEE9 091i 0c 0 G.H::AỐOƠƠ5Ơ5ƠƠƠỊƠ 21
II.4 Độ tuyến tính -22- 52222222222 22322231273122212711 2112711111271 21c ce 21
IIL5 Giới hạn phát hiỆn - 6 11 S11 TT HH Hàn TH TH 23 I6 Giới hạn định lượng
IL7 Miền giá trị
PHAN II: THỤC NGHIỆM
Chương 4: THỤC NGHIỆM 55-S222 E2 121122211221122112211121112112112 2e 25
I Cơ sở lý thuyẾt ¿5s 2s 22 1 2112215211111 711211111011 11011 111011 1 ra 25
TL Hoạch định thực nghiỆm - -( c1 91 1911 1 11 01 01 1g ng net 25 II Hĩa chất - Thuốc thử - DUNG CU eee AA 26
TILL Hoa chat — Thu6c .- 26
II.2 Dụng cụ - Thiết bị
IV Thực nghiệm "
IV.1 Khảo sát độ hấp thu của thuốc thử Nash theo bước sĩng
IV.2 Xác định bước sĩng cực đại (max) của phức màu - ‹ 29
IV.3 Khảo sát nhiệt độ đun cách thủy đề tạo phức tối ưu .-. - 31
IV 4 Khảo sát thời gian dun cách thủy ở nhiét d6 t6i WU eee eee 32
IV.5 Khảo sát thời gian ồn định màu của phức -. -.2- ¿s2 s+zzxz+s 33
IV.6 Khảo sát khoảng pH tạo phức tối ưu - 2-52 s++£2Es£+Ese£xszrxerrs 34
IV.7 Khảo sát độ hấp thu theo nồng độ sorbitol 2-2 s2 +z2£z+zzxcz+z 36
V Đề xuất phương pháp VI Thẩm định phương pháp 38 VI.1 Độ tuyến tính 38 VIL2 DG ng ẽ 4 40 Ma o.oeecceccscesssesssesssesssecssecsssesssessssessseesssesseessnessuecssecsiieessessieessneess 4I
Trang 10Muc luc
N4E5?/099 ĩ2 42 VLS GiGi han phat ign ốc ỀỄ 42 VI.6 Gidi han dinh ONG occ 43
VI.7 Khoang tin cậy của phuong phap
PHAN III: KET LUAN-KIEN NGHI
L1 Kết luận
ID ‹ 0 ngg 46
TÀI LIỆU THAM KHAO 55 5< EEEEEXEEEEEEEE11EEEE11E1111E1111111111E 11111 1 xe 47
PHU LUC vecessscssscsssscssssessssssssessssssssssssssessssssisesisesssssssstssssssstsssessieesiscsssesssessseeess 49 Phu luc 1: Mét s6 tir viét tit trong 46 tai ceccecccesseesesseessesssesseessecssesseesseeaee 49
Phụ lục 2: Cơng thức xử lý kết quả thực nghiệm 55-555 se scs2 49
Trang 11
Mục lục hình ảnh
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hinh 1.1 Hinh 60.0.0000 2 Hình 1.2 SOrbitỌ <1 E11 TH TT HH HT TT TH TH TT Tà Hàng 2
Hình 1.3 Hình phổ 'H-NMR của sorbitol .- 5c: 5s 5s 2 1E 1211127112121 111x 11x xe 4 Hình 1.4 Hình phơ '*C-NMR của sorbitol 2- 5: ©222S£22E‡2E2E12EE2713E2122x 21.22 4
Hình 1.5 Sơ đồ điều chế glucose trong cơng nghiệp -2¿22- ssccxxxczxesrvz 8 Hình 1.6 Các đạng thudc sorbitol cceccceccscccsssesssssesssesssessesseesssessesssessecssessessseesseesneese 9 Hình 1.7 Sơ đồ tổng hợp acid asorbie từ D-sorbitol -¿-5¿©5¿2csz2zxvzxeszscee 10
Hình 4.1 Phổ đồ Abs của thuốc thử Nash . . :-:222vcct 22 vtttErtrrrrrrrrrrrrirer 28
Hình 4.2 Màu của phức 3,5-diacetyl-I,4-dihydrolutidine .- 5c c5 +5<+<< 52 29 Hình 4.3 Đồ thị xác định bước sĩng cực đại của phức màu - -¿ ¿+ ++++s+ 30 Hình 4.4 Đồ thị biểu điễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nhiệt độ đun cách thủy 3 Í Hình 4.5 Đồ thị biểu điễn sự phụ thuơc của độ hấp thụ vào thời gian đun cách thủy 33
Hình 4.6 Đồ thị biểu điễn sự phụ thuộc của độ hắp thụ vào thời gian tạo phức 34 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào pH - 35
Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Abs vào nồng đỘ .nn HH ray 37 Hình 4.9 Sơ đồ quy trình định lượng sorbitol bằng phương pháp trắc quang 37
Hình 4.10 Đồ thị đường tuyến tính 2-22 22+222x2222222122112221 2211221222 re 39
Trang 12
Muc luc bang biéu
MUC LUC BANG BIEU
Bảng 4.1 Hĩa chat và cách pha các dung dich thuốc thử . -: ¿ 55552 26
Bang 4.2 Dụng cụ và thiết bị sử dụng trong q trình thí nghiệm . 27
Bảng 4.3 Kết qua Abs của thí nghiệm khảo sát 2.„ạ„ của phức màu - -‹‹ 29
Bảng 4.4 Kết quả khảo sát sự phụ thuộc Abs vào nhiệt độ đun cách thủy 31
Bảng 4.5 Kết quả khảo sát sự phụ thuộc Abs vào thời gian đun cách thủy 32
Bảng 4.6 Kết qua khảo sát sự phụ thuộc Abs vào thời gian tạo phức . 34
Bảng 4.7 Kết quả khảo sát sự phụ thuộc Abs vào pH của dung dịch .- 35
Bang 4.8 Kết qua khảo sát sự phụ thuộc của Abs theo nồng độ sorbitol 36
Bảng 4.9 Kết quả độ lặp lại của phương pháp :-22:©252222+222zcecxzczrrrerrrree 40
Bang 4.10 Kết quả độ đúng của phương pháp - 2-2222 522x222 eExczkesrseee 4I
Bảng 4.11 Sự nhiễu của phương pháp .-2:-55: 2522222221222 22xt2EtSEEerxrrkrsrrre 42
Bảng 4.12 Các giá trị khảo sát Abs của LLUOQ 6 5S St rerey 44
Trang 13
Phan mé déu
PHAN MO DAU
Trang 14
Phan mé déu
I Dat van dé
Sorbitol là một loại đường tự nhiên thuộc nhĩm polyol cĩ ứng dụng rộng rãi trong các ngành thực phẩm, mỹ phẩm, được phẩm, chăn nuơi và các ứng dụng cơng nghiệp khác Trong ngành chăn nuơi, sorbitol được cho vào trong thức ăn đề kích thích tiêu hĩa và làm cho thịt trắng hơn, nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng được các yêu cầu xuất khâu
Hiện nay đã cĩ nhiều phương pháp định lượng sorbitol như: phương pháp chuẩn độ iod, phương pháp HPLC, phương pháp chuẩn độ acid-base, Đề tài này gĩp phần nghiên cứu và đề xuất một phương pháp mới là phương pháp trắc quang UV-Vis
kết hợp xác định các giá trị về độ chọn lọc, độ tuyến tính, độ chính xác, giới hạn phát
hiện, giới hạn định lượng, Qua đĩ tìm ra phương pháp tối ưu về mặt kinh tế cũng
như khả thi về mặt kỹ thuật để định lượng sorbitol nhằm tiết kiệm thời gian cũng như
chi phí thực hiện
H Mục đích nghiên cứu của đề tài
Xây dựng quy trình định lượng sorbitol trong nguyên liệu được phẩm bằng phương pháp quang phố UV-Vis, thâm định phương pháp thơng qua các giá trị về độ chọn lọc, độ tuyến tính, độ chính xác, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng
Trang 15
Phan I: Téng Quan
PHAN I: TONG QUAN
Trang 16
Phan I: Téng Quan
Chuong 1: KHAI QUAT VE SORBITOL
L Lich sir 114
Vào năm 1872, người ta đã ly trích được sorbitol từ một loại dâu rừng cĩ tên khoa học
là Sorbus americana ở Mỹ Năm 1930, sorbitol đã được sử dụng như chất làm ngọt
dùng cho các bệnh nhân bị tiểu đường Đến năm
1970, nĩ được dùng để sản xuất các loại sản phẩm +:
bánh kẹo khơng đường Những sản phẩm này rất cĩ
lợi cho sức khỏe, như hàm lượng calo thấp, ít sâu răng Ngày nay, sorbitol đĩng vai trị rất quan trọng
trong việc điều trị các bệnh về đường ruột ở người và
động vật và là một chất làm ngọt quan trọng nhất của
các chất thuộc nhĩm polyol
Hình 1.1 Hình ảnh cây dâu rừng
II Đặc điểm
IL1 Đặc điểm và chức năng [211125]
Sorbitol cĩ dạng bột trắng háo nước, dạng tinh thé, dạng vây hoặc hạt Cịn cĩ
tên gọi là D-glucitol, là một hexahydric aleohol với mạch
thắng cĩ sáu carbon và sáu nhĩm hydroxyl (OH) Cĩ độ ngọt bằng một nửa độ ngọt của đường mía (saccharose), và bằng 60% độ ngọt của glucose Nĩ cung cấp khoảng
4 calo/gram
Hình 1.2 Sorbitol
Sorbitol hap thụ kém ở đường tiêu hĩa Sau khi uống, sorbitol được chuyên hĩa thành fructose nhờ vào enzyme sorbitol-dehydrogenase, sau đĩ chuyển hĩa thành glucose Một tỷ lệ rất nhĩ sorbitol khơng bị chuyển hĩa đào thải qua than, phan cịn lại qua đường hơ hắp dưới dang carbon dioxide Sorbitol được sản xuất từ quá trình hydro hoa glucose, san phẩm của quá trình lên men tính bột Nĩ được sử dụng như một loại
Trang 17
Phan I: Tong Quan
phu gia trong thuc pham, kem danh rang, thuốc lá, mỹ phẩm Đặc biệt, sorbitol được sử dụng trong quá trình lên men vitamin C Ngồi ra, nĩ cịn được sử dụng để sản xuất các polyether
I2 Cơng thức [41,15]
Cơng thức phân tử: CạHO, — (M= 182.2)
Mã số C.A.S: 50-70-4
Thanh phan:
%C=396 %H=77 %O=52.7
Cơng thức cấu tạo:
Sorbitol cĩ thể được mơ tả như một phân tử glucose với hai nguyên tử hydrogen được thêm vào Hai nguyên tử hydrogen được cộng vào ở nối đơi giữa nguyên tử oxygen với nguyên tử carbon, làm cho chúng trở thành liên kết đơn Chính sự thay đổi cấu trúc phân tử này mà sorbiol khĩ bị hấp thụ trong cơ thể nhưng nĩ vẫn giữ được độ ngọt của nĩ
HO, OHOH HQ OHOH
HO 0=
HO OH HO OH
Sorbitol Glucose
Đồng phân: sorbitol cĩ đồng phân lập thé 14 mannitol
Đặc điểm: dạng tỉnh thể màu trắng, tan trong nước, tan nhẹ trong methanol (khoảng 96%), nhiệt độ nĩng chảy khoảng 165-170°C
Cơng thức cấu tạo
HO OHOH HO OHOH
HO HO
HO OH HO OH
Sorbitol Mannitol
Trang 18
Phan I: Tong Quan Phé NMR cia sorbitol a Phé ‘H-NMR li wf "
Hình 1.3 Hình phổ IH-NMR của sorbitol
+ Phố 13C-NMR HO OH OH 74.2 72.3 723 64.7 HO 64.7 — 74.2 HO OH 80 ‘ 70 ‘ 60 ‘ 50 ‘ PPM 40 i ‘ 30 ‘ 20 ‘ 10 ‘ 0
Hình 1.4 Hình phơ 'ÌC-NMR của sorbitol
ILL Tinh chat ctia sorbitol (4151.17,1161,123)
III.1 Tính chất vật lý
Tinh thể màu trắng, tan trong nước, khơng tan trong rượu
Phân tử khối: 182.17 g mol" Khối lượng riêng: 1.489 g/cm’
Nhiệt độ nĩng chảy: 95-99°C Độ ẩm: < 1.5%
Trang 19
Phan I: Téng Quan
IHI.2 Tính chất hĩa học
IH.2.1 Phản ứng cháy
t
CeHy406 + 1320; ————> 6CO; + 7HạO
II.2.2 Tác dụng với kim loại kiềm
CH;OH CHzONa
CHOH CHONa
1
GHOH + 6Na ——> CHONA 4 gy,
CHOH CHONa
CHOH CHONa
1
CH20H CH;ONa
II2.3 Phản ứng chuyến hĩa thành D-fructose
Sorbitol sẽ chuyển hĩa thành fructose dưới sự xúc tác của sorbitol dehydrogenase
HO OHOH fo} OHOH
7 + sorbitol dehydrogenase + HO + NAD —————————* ho + NADH + H HO OH HO OH Sorbitol Fructose 11.2.4 Phản ứng với acid CH;OH CH;CI CHOH e CHCI
CHOH + sHI = =~ (CHƠI + 3HạO
CHOH CHCI
CHOH CHCI
CH,OH CHCl
HI.2.5 Phản ứng oxi hĩa
Trong mơi trường acid (pH = 2) sorbitol sẽ phản ứng với chất oxi hĩa potassium periodate tao thanh formaldehyde va acid formic
CH;OH
CHOH HW
CHOH + 510; ——> 2HCHO + 4HCOOH + 5103 + HạO
CHOH CHOH CHạOH
Trang 20Phan I: Téng Quan
HI.2.6 Phan ứng ester hĩa
Phản ứng giữa sorbitol va acid stearic tao ra sorbitol stearate — 1a chất được sử dung lam chất nhũ hĩa trong thực thâm, được phẩm và trong các lĩnh vực khác
CH;OH CHạOCOC¡zHạs
CHOH i NaOH CHOCOC,7H35 i
CHOH + 6 C47H35COOH CHOCOC,7H35 + 6H2O
CHOH CHOCOC¡rHạs
CHOH CHOCOC¡;Hạs
CHạOH CH;OCOC¡;Has;
11.2.7 Phan tng khir sorbitol
Sự khử hồn tồn sorbtiol tạo thành hexane, cĩ thể sử dụng cho nguồn nhiên liệu sinh học Sorbitol tự cung cấp hydro cần thiết cho quá trình khử
19 CgHy409g ———> 13CgH¿ + 36CO; + 42H,0
II.2.8 Phản ứng chuyến hĩa thành glucose
Sự oxi hĩa sorbitol dưới sự hiện diện của sorbitol oxidase sẽ chuyển hĩa sorbitol thanh glucose
HO OHOH HO OHOH
Ho + 1/2O; sorbitol oxidase o= + HạO HO OH HO OH
II.2.9 Phản ứng chuyển hĩa sorbitol thành isosorbide
Sorbitol trong mơi trường acid sẽ khử nước tạo thành 1,4-sorbitan Đây là chất
trung gian dùng để điều chế isosorbide
CH;OH OH HO ụ On OH H† HOH,C No Ht ~ 20
OH HạO oY HạO S1?
OH on ; OH ? H on
1,4-Sorbitan Isosorbide
III.2.10 Phản ứng chuyến hĩa sorbitol thành poly glycerine
OH OH OH
OH
OH ————> on + Ho^on * Ho^^¬⁄
OH OH OH
Propane-1,2-diol Propane-1,2,3-triol Ethane-1,2-diol
HO
Trang 21
Phan I: Téng Quan
HI.2.11 Các phản ứng chuyển hĩa sorbitol thành các dẫn xuất
Các dẫn xuất của sorbitol cĩ nhiều ứng dụng quan trọng như: làm chất hĩa dẻo, dung mơi cơng nghiệp, các polymer
⁄ H
Lipase R Lo
Chat héa déo
o-=™Y” o_ lsosorbide diesters
Dẫn xuất của H o-C
Isosorbide R
HO 4 HsCO 4 3> 0 0
Sorbitol —> (& |4 Vị ———> Dung mơi cơng nghiệp
O72 o-my Dimehtyl Isosorbide
OCH; Isosorbide Sự tạo thành các polymer| tit Isosorbide Polyesters COOH Polyurethane 1 Polyamides (CHa)n Polycarbonate COOH
Diacid hoặc các hĩa chất khác
IV Điều chế II
IV.1 Trong phịng thí nghiệm
Đề điều ché sorbitol người ta hydro hĩa glucose ở nhiệt độ và áp suất cao
HO Ũ OHOH +Hạ HO + OHOH
—————
o= hoic NaBHyg HO
HO OH HO OH
IV.2 Trong cơng nghiệp
D-Sorbitol cĩ thể được điều chế bằng sự hydro hĩa 3 hợp chất hexose hiện diện trong tự nhiên: D-glucose, D-fructose, L-sorbose Tuy nhiên, D-glucose vẫn được dùng
nhiều hơn cả vì chúng hiện diện rất nhiều trong tự nhiên và giá thành thấp Việc hydro
Trang 22
Phan I: Tong Quan
hĩa D-glucose thành D-sorbitol với chất xúc tác là Raney Nickel (là hop kim Ni-Al 6 dang bột mịn) được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp
Qui trình sắn xuất D-sorbitol trong cơng nghiệp:
'Thổi khí H; 1.86 mL/phút D-glucose D-sorbitol H,5O, 001g 160mL Ca(QH), 2-6 g ` Raney Nickel
HạO cấ S 7 D-mannitol D-glucose
D-sorbitol
3 à
| —Chohénhop an, —lee FF D-mannitol
vao binh phan ting lanh
_} D-glucose _
Chất xúc tác
Cơ đặc cịn lại 33 m
45°C, 50 mmHg
50 mL
Thém vai hat D-mannitol ethanol 90%
D-sorbitol 1) Loc, rita véi ethanol 80% 1) Loc 1) Lọc '— |
99.8% 2) Làm khơ 40°C, 600 mHg 2) Lam lanh 15°C, 14h 2) Làm lạnh 15°C, 2h
D-sorbitol kết tỉnh D-mannitol két tinh Muối kết tỉnh
Hình 1.5 Sơ đồ điều chế glucose trong cơng nghiệp
D-Sorbitol được điều chế bằng cách hịa tan 40 g D-glucose vào 160 mL nước cất, sau dé diéu chinh pH bang cach thém 0.01 g calcium hydroxide và trộn đều hỗn
hợp với 2-6 g chat xtc tac Raney Nickel, tao thành hỗn hợp sền sệt Cho hỗn hợp vào
bình phản ứng Khi nhiệt độ gần đến 160°C, khí hydro được thơi vào bình phản ứng
với tốc độ 1.86 L/phút Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch được làm lạnh và chất
xúc tác sẽ lắng xuống đáy bình phản ứng Dung dịch nổi trên mặt được lọc và phân tích bằng HPLC đề xác định hàm lượng D-sorbitol, D-mannitol, D-glucose Va sau đĩ D-sorbitol được tách ra khỏi dung dịch sản phẩm bằng qui trình sau:
Dung dịch sản phẩm cĩ tính kiềm được trung hịa với acid sulfuric và sau đĩ cơ đặc cịn lại 33 mL tại nhiệt độ 45°C và áp suất 50 mmHg Thêm vào dung dịch này 50 mL ethanol 90% và lọc đề loại muối kết tỉnh Làm lạnh dung dịch tại nhiệt độ 15°C và thêm vài hạt D-mannitol Sau 2h, tinh thể D-mannitol được tạo thành, được loại bỏ
bằng cách lọc Thêm vào dung dịch D-sorbitol 0.1%, khuấy dung dịch trong 14 h tại
nhiệt độ 15°C, tỉnh thể D-sorbitol tạo thành được lọc, rửa với ethanol 80%, làm khơ tại
nhiệt độ 40°C và áp suất 600 mmHg Tỉnh thể D-sorbitol được rửa 2 lần với ethanol,
lọc làm khơ D-Sorbitol thu được cĩ độ tinh khiết là 99.8%
Trang 23
Phan I: Tong Quan
V Ung dung (61191151
V.1 Trong dược phẩm
Sorbitol được dùng như một tá dược với nhiều chức năng khác nhau: Dùng làm tá dược động trong bào chế
thuốc viên nén Đặc biệt nhờ cĩ vị ngọt
ol Soliton USP
và gây cảm giác mát dé chịu trong miệng
mà sorbitol được dùng trong bào chế
thuơc viên nén nhai (như viên nén kháng
acid trị đau dạ dày)
Hình 1.6 Các dạng thuốc sorbitol
Dùng làm chất hĩa dẻo (plasticizer) cho gelatin trong sản xuất vỏ nang (capsule) Ở đạng thuốc lỏng, sorbitol được dùng làm chất dẫn trong sirơ khơng đường (sugar- free), hoặc trong sirơ cĩ đường
Sorbitol được thêm vào để đường khơng bị kết tỉnh (thường đĩng ở nắp chạ) và giảm
Sự gây sâu răng
Nhung quan trọng hơn hết là nĩ được bào chế đưới dạng thuốc gĩi uống để trị triệu
chứng khĩ tiêu và táo bĩn
Ở đạng thuốc gĩi uống, thuốc cĩ hai tác đụng chủ yếu: thơng mật dé trị triệu chứng khĩ tiêu do hoạt động gan mật kém và gây nhuận trường thẩm thấu để trị triệu chứng
táo bĩn Sorbitol gĩp phần giúp hệ tiêu hĩa tốt, ăn uống dễ tiêu, bài tiết phân đễ dàng
V.2 Trong thực phẩm
Sorbitol cĩ vai trị quan trọng trong chế biến các sản phẩm hải sản khơ nhờ vào đặc tính hút ẩm của nĩ Thơng thường, ở giai đoạn làm khơ ban dau, hơi âm trong thịt bay hơi khá chậm nhưng khi được xử lý sorbitol, nước bốc hơi nhanh hơn Ngồi ra, sorbitol cịn giúp ngăn chặn sự xuất hiện của phần xơ cứng thừa trong sản phâm khơ
V.3 Trong hĩa dược
Vitamin C (acid asorbic) được bán tổng hợp từ sorbitol bởi quá trình lên men của vi khuân
Trang 24
Phan I: Téng Quan
Cơng thức cấu tạo của vitamin C
HỌ
OH cú ‘OH
Ascorbic acid Phương trình phản ứng chuyến hĩa
GLDH: Glycerol dehydrogenase
SDH: L-Sorbose dehydrogenase SNDH: L-Sorbosone dehydrogenase
GH20H GH20H GHO GOOH
HỆ-—OH G=0 G=0 G=o
HO-CH Gipy HO-CH spH HO-CH snpH -HO-GH
H—TOH TC HỆTOH TT” HỆCOH TC ” HẺ—OH
HỆ—OH HỆ—oH HỆ—0H HỆ—oH
CH20H CH;OH CH;OH CH;OH
D-Sorbitol L-Sorbose L-Sorbosone 2-Keto-L-gulonic acid
CHạOH | H*
COOCH;
co
Ascorbic acid ~ Sodium methoxidelmethano| _ HO—CH
2H” HC—OH
HỎ—0H
HạOH
Methyl-2-keto-L-gulonate
Hình 1.7 Sơ đồ tổng hợp acid asorbic từ D-sorbitol V.4 Trong mỹ phẩm
Sorbitol đĩng vai trị như chất giữ âm hay chất làm mềm, tác nhân gay d6 nhay va dam bảo tính ơn định của sản phẩm Nĩ được sử dụng rộng rãi trong xà phịng, chất làm se da, và các sản phẩm nhũ tương khác của mỹ phẩm
Trang 25
Phan I: Téng Quan
V.5 Hĩa chất cơng nghiệp
V.5.1 Chất hoạt động bề mặt cơng nghiệp
Sorbtiol giữ vai trị rất quan trọng trong việc tổng hợp các chất hoạt động bề mặt, như là các ester acid béo polyoxyethylene sorbitan và sorbitan
V.5.2 Polyurethane cơng nghiệp
Sorbitol, cùng với các rượu polyhydric như glycerol, là một trong những thành phần
trong sản xuất nhựa alkyl và bọt polyurethane bền vững
V.6 Ứng dụng khác của sorbitol
Trong cơng nghiệp thuốc 14, sorbitol là chất hút ẩm tốt, và tránh sự tạo thành acrolein trong quá trình đốt cháy glycerin
Trong cơng nghiệp đệt, sorbitol được sử đụng như chất làm mềm và chất ồn định màu, và là chất làm mềm trong những cơng nghiệp thuộc da
Một ứng dụng rất quan trọng của sorbtiol là dùng để điều chế isosorbide dinitrate, là chất gây giãn mạch trong việc điều trị chứng cao huyết áp
Ngồi ra, nĩ cịn được dùng trong kem đánh răng để tạo vị ngọt mà khơng làm sâu răng
Trang 26
Phan I: Téng Quan
Chuong 2: PHUONG PHAP PHAN TICH SORBITOL L Phan tich dinh tinh [4],[5],[18]
1.1 Phương pháp phản ứng hĩa học (theo British Pharmacopoiea 2009)
- Hịa tan 0.5 g mẫu thử với hỗn hợp nĩng 0.5 mL pyridine và 5 mL anhydric acetic
Sau 10 phút rĩt hỗn hợp vào 25 mL HO Đẻ yên trong nước đá 2 giờ Lấy kết tủa và
kết tỉnh lại trong cồn, làm khơ trong chân khơng Đo độ nĩng chảy 98-104°C CH;OH
HC—OH
HO~CH + HạC-C-O-C-CH; Pyridine
HC—OH HỆ—OH CH;OH
ester
- Lay 5 g mau thir va 6.4 g disodium tetraborate (NazB„Oz.10H;O) hịa tan vào 40 mL
H;O Thỉnh thoảng lắc trong I giờ, pha lỗng vừa đủ 50 mL với H;O Lọc trong Đo độ quay cực Độ quay cực = +4.0 —> +7.0 (tính trên chất khan)
Na2B407.10H20 = Na2[B405(OH)4].8H20
[B4O5(OH)4]* + 5HZ0 == 2B(OH); + 2[B(OH)¿]
B(OH); + 2H,O == [B(OH + HạO'
—Ì—on HO OH bio OH
+ `“ -2HạO NZ
—t—0H Ho” ‘OH ——— —c—o’ ‘ou
—O
- Lay 1 mL sorbitol, thém vao 2 mL ferric sulfate và một 1 mL dung dich sodium hydroxide Lac déu dung dịch sẽ cĩ màu xanh da trời mà khơng xuất hiện kết tủa
Fe** + 3Sor?
Fe(Sor)>
3- 4- -
2Fe(Sor); + 2H;O Fe2(OH)2(Sor)4 + 2H,Sor + 20H xanh
Trang 27Phan I: Téng Quan
Thử độ tỉnh khiết:
Xác định các thành phần:
- Acid tu do: Cân 5 g sorbitol, hịa tan 50 mL nước đã đun nĩng và làm lạnh, thêm vài giọt phenolphtalein TS và 0.5 mL dung dịch sodium hydroxide 0.01 mol/L, và lắc đều Màu của dung dịch chuyền sang màu hồng bền trong 30 giây
- Kim loại nặng: Cân 2 g sorbitol hịa tan trong 2 mL dung dịch acid acetic và thêm xp xỉ khoảng 30 mL nước Dung dịch được kiểm tra hàm lượng kim loại nặng và hàm lượng của nĩ khơng lớn hơn 4 ppm
- Arsenic: Hịa tan 0.25 g D-sorbitol vào 5 mL nước cất Đem dung dịch kiểm tra hàm lượng arsenic, hàm lượng của nĩ khơng lớn hon 10 ppm
- Nickel: Thém 3 giọt dung dịch dimethylglyoxime vào 5 mL dung dịch
D-sorbitol, tiếp tục thêm 3 giọt dung dịch amoniac, và đốt nĩng Dung dịch khơng
chuyển sang màu đỏ ngay lặp tức
- Đường saccharide: Cân 10 g sorbitol vao binh thuy tinh, hoa tan vao 25 mL nước, và thêm 8 mL dung dịch acid sulfuric pha lỗng, đun cách thủy trong 3h va lam lạnh Dung dịch được trung hịa bằng sodium hydroxide với methyl đa cam làm chất chi thi Dem dung dich hịa tan vào 100 mL nước, và thêm 40 mL dung dịch Fehling, đun nĩng khoảng 3 phút, cho kết tủa copper (I) oxide, lọc lấy phần nổi trên mặt thơng qua phếu lọc Ngay lập tức đun nĩng kết tủa trong bình, rửa và lọc thơng qua phễu lọc Lap lai qui trình trên cho đến khi kết tủa khơng cịn cĩ tính kiềm nữa Ngay lập tức, hịa tan kết tủa trong bình với 20 mL dung địch ferric sulfate, lọc thơng qua phễu lọc, rửa với nước, kết hợp với việc lọc và rửa, đun nĩng ở 80C và thêm vào 20 mL potassium permanganate 0.1 N Mau dung dịch khơng xuất hiện ngay lặp tức
1.2 Phương pháp sắc ký bán mồng (theo British Pharmacopoiea 2007)
- Chuẩn bị bản: loại silicagel G Chấm 2 mL ở 3 vét với 3 dung dịch sau: e Chấm (1): dung dịch thử 25 mg mẫu thử pha với 10 mL nước cất
e Chấm (2): dung dịch đối chứng (a): 25 mg sorbitol đối chứng pha với 10 mL nước cất e Chấm (3): dung dịch đối chứng (b): 25 mg mamnitol đối chứng, 25 mg sorbitol đối
chứng pha vừa đủ với 20 mL HO
Trang 28
Phan I: Téng Quan
- Pha động: 10 phần nước cat: 20 phan ethyl acetate : 70 phan propanol - Triển khai: quãng đường 17 cm
- Đọc kết quả: làm khơ bản bằng dịng khơng khí Phun dung dich
4-aminobenzoic acid làm khơ bản bằng dịng khí lạnh cho đến khi acetone bay hết Đun nĩng ở 100°C/15 phút Để nguội, phun bản với dung dịch sodium periodate
(ĐalO¿) 2 g/L
- Làm khơ bản bằng dịng khí lạnh Đun nĩng ở 100°C/15 phút
- Vết chính của chấm I1 phải tương ứng với vết của vết chấm 2 về vị trí, kích thước và màu sắc
- Thí nghiệm chỉ được chấp nhận khi chấm 3 cĩ 2 vết tách ra rõ rệt
1.3 Phuong phap HPLC (theo British Pharmacopoeia 2009)
Chuan bi 2 dung dịch như sau:
Dung dịch thử: 1000 mg mẫu thử pha lỗng với pha động vừa đủ 100 mL Dung dịch đối chứng: 1000 mg sorbitol chuẩn pha lỗng với pha động vừa đủ
100 mL
Cột: nhựa trao đối ion (calcium) R (9 ym) Pha động: nước cắt
Detector UV À= 192 nm; tốc độ 0.5 mL/phút
Bơm 20 wL cho méi dung dịch điều chỉnh Điều chỉnh lượng bơm và tỉ lệ pha động đề cĩ peak đẹp và nằm trong phố đồ Ghi nhận phơ đồ
Bơm mẫu thử với lượng tương đương mẫu điều chỉnh Ghi nhận phổ đồ
Đọc kết quả: thời gian lưu của peak chính trong dung dịch thử và dung dịch điều chỉnh phải tương đương nhau (Phép sai lệch < 3%)
Trang 29
Phan I: Téng Quan
II Phan tích định lượng
IL1 Phương pháp chuẩn độ I19I1111118I:119)126):I27]
II.1.1 Phương pháp chuẩn độ acid-base
Xác định hàm lượng sorbitol cĩ trong dung dịch bằng cách kết hợp sorbitol với một lượng dư boric acid dé hình thành nên phức acid borosorbic, acid mới sinh ra này sẽ được chuẩn độ với đung dịch sodium hydroxide chuẩn Điểm tương đương được
xác định bằng pH kế ở khoảng pH = 6.3
HạBO; + CaH,Oy ———>— HI[B(OH)2CgH120—] + H;O
Phương trình chuẩn độ
H+OH =H;O
e Nhận xét
Nếu nguyên liệu hay thành phẩm cần kiểm sorbtiol lẫn những chất cĩ tính acid thì kết quả chuẩn độ sẽ bị sai lệch do một phần sodium hydroxide sẽ phản ứng với lượng acid này làm thay đổi điểm kết thúc chuẩn độ Do đĩ, phương pháp cĩ độ chọn lọc khơng cao
TI.1.2 Phương pháp chuẩn nhiệt
Phương pháp chuẩn nhiệt dùng để xác định hàm lượng sorbitol trong sự hiện diện của các carbohydrate khác hoặc các thực phẩm mau Sorbitol phan img véi sodium periodate và sự tỏa nhiệt của phản ứng sử dụng cho việc xác định điểm kết thúc chuẩn độ Phương pháp này cĩ độ chính xác ít nhất là 1.5% cho mẫu phân tích
e Nhận xét
Phương pháp này đễ thực hiện nhưng địi hỏi thiết bị đắt tiền, điểm kết thúc
chuẩn độ được xác định một cách tự động bằng phầm mềm máy tính nên tránh được
sai số do chủ quan gây ra
TỊ.1.3 Phương pháp chuẩn độ iod
Dựa vào khả năng bị oxi hĩa của sorbitol bởi periodate trong mơi trường acid
(pH = 2) ta cho sorbitol phản ứng với một lượng thừa periodate Sau đĩ, cho lượng
thừa periodate này phản ứng với potassium iodur sẽ sinh ra iod Ta chuẩn lượng iode
Trang 30
Phan I: Téng Quan
sinh ra bang sodium thiosulfate 0.1 N Tir dé ta suy ra hàm lượng của sorbitol cĩ trong
mẫu thử
CHzOH CHOH
+
CHOH + 510, —-» 2HCHO+ 4HCOOH + 510; + HạO CHOH
CHOH CHạOH
10, + 7T + H ——> Ala + 4H,0
O + 5L + 6H’ ——™ 3h + 3H0
lạ + 2NazS¿Os; ———~ 2NaA + Na;S¿Os
(ImL Na;SO; 0,1 N (0.1 M) ~ 1.822 mg sorbitol) e Nhận xét
Nếu nguyên liệu hay thành phẩm cần kiểm sorbitol bị lẫn với các loại đường polyacol
khác, chúng đều bị oxi hĩa bởi periodate làm cho kết quả phân tích bị sai lệch, do đĩ phương pháp khơng cĩ độ chọn lọc cao Tuy nhiên, phương pháp này dễ dàng thực
hiện trong các phịng thí nghiệm quy mơ nhỏ với độ chính xác cũng khá cao
H2 Phuong phap HPLC
Sorbitol cĩ trong nguyên liệu và thành phẩm được pha lỗng với nước cất, lọc kỹ rồi đưa vào máy sắc ký lỏng cao áp HPLC Pha động sử dụng là nước cất, cột nhựa trao đổi cation (calcium) R (9 um), đầu dị UV với bước sĩng 192 nm
e Nhận xét
Phương pháp HPLC cĩ nhiều thuận lợi như độ chọn lọc cao, sử dụng ít hĩa chất và quá trình thực hiện nhanh
H.3 Phuong phap enzyme
Cĩ hai cách thực hiện:
Cách 1: Định lượng sorbitol thơng qua sự đo độ hấp thụ của NADH - nicotinamide- adenine dinucleotide dehydrogenase ở bước sĩng 340 nm
Trang 31
Phan I: Téng Quan
D-Sorbitol bị oxi hĩa bởi nicotinamide-adenine dinucleotide (NAD) tao thành D-fructose và tạo thành chất khử nicotinamide-adenine dinucleotide dehydrogenase, với sự hiện diện enzyme sorbitol dehydrogenase (SHD, cịn gọi là polyol dehydrogenase)
D-sorbitol +NAD* Sorbitol dehydrogenase) fructose + NADH +H*
Với sự tạo thành NADH ta đem đo độ hấp thụ ở bước sĩng 340 nm, từ đĩ ta xác định
được hàm lượng sorbitol cĩ trong mẫu
Đơn vị U: được định nghĩa là lượng enzyme dùng để tạo ra l mol NADH/phút tại
37°C và pH =9
Cách 2: Định lượng sorbitol thơng qua sự đo độ hấp thụ của hợp chất formazan tại bước sĩng 492 nm
D-Sorbitol bị oxi hĩa bởi nicotinamide-adenine dinucleotide (NAD) tạo thành
D-ffuctose và tạo thành chất khử nicotinamide-adenine dinucleotide dehydrogenase, với sự hiện diện enzyme sorbitol dehydrogenase (SHD, cịn gọi là polyol dehydrogenase)
D-sorbitol + NAD* Sorbitol dehydrogenase tuctose + NADH +H*
Trong sự hiện diện diphorase, NADH khw iodonitrotetrazolium (INT) tao thanh hop chat formazan
diaphorase
——>
NADH + INT + H* NAD* + formazan
Đo độ hấp thụ của formazan tại 492 nm e Nhận xét
Qui trình thực hiện đễ dàng với độ chính xác cao Nhưng hĩa chất sử dung kha đắt tiền trong các điều kiện bảo quản nghiêm ngặt, thời gian chuẩn bị mẫu khá lâu
Trang 32
Phan I: Téng Quan
Chương 3: THẤM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
I Tầm quan trọng của việc thắm định 0
Thâm định phương pháp phân tích là một q trình tiến hành thiết lập bằng thực
nghiệm các thơng số đặc trưng của phương pháp để chứng minh rằng phương pháp
đáp ứng yêu cầu phân tích dy kiến Nĩi cách khác, việc thấm định một phương pháp
phân tích yêu cầu chúng ta phải chứng minh một cách khoa học rằng khi tiễn hành thử nghiệm các sai số mắc phải là rất nhỏ và chấp nhận được
Trong các tiêu chuẩn chúng ta phải xây dựng phương pháp phân tích hay cũng gọi là quy trình thử nghiệm để giúp cho việc thực hiện kiểm tra chất lượng cũng như các tiêu chí đê ra cho các tiêu chuẩn đĩ
Mục tiêu của việc thấm định phương pháp phân tích là để chứng tỏ rằng quy trình đáp ứng với yêu cầu dự kiến
Phương pháp phân tích sau khi được thâm định cĩ thể đưa vào được điển hoặc đưa vào trong các tiêu chuẩn cơ sở đề xin đăng kí lưu hành
IL Noi dung tham định II! 2181481121131
Cơ sở đề thâm định một quy trình phân tích dựa vào các cơ sớ sau:
D6 chon loc (specificity)
Độ chính xac (precision) Độ lặp lại (repeatibility)
Độ chính xác trung gian (intermediate precision) Độ đúng (accuracy)
Gidi han phat hién (detection limit) Giới hạn định lượng (quatitation limit) Tinh tuyén tinh (linearity)
Miền giá trị (range)
Trang 33
Phan I: Téng Quan
II.1 D6 chon loc (specificity)
Độ chọn lọc (hay cịn gọi là tính đặc hiệu) của một quy trình phân tích là kha
năng của quy trình cho phép xác định chính xác và đặc hiệu chất cần phân tích và khơng bị ảnh hưởng bởi sự cĩ mặt của các chất khác cĩ trong mẫu thử Cụ thẻ:
Với thử định tính: đảm bảo rằng xác định đúng chất cần thử
Với thử tỉnh khiết: đảm bảo rằng xác định đúng và chính xác hàm lượng hoặc
giới hạn các tạp chất cĩ trong mẫu thử như các chất liên quan, các kim loại nặng, các
chat phan huy,
Với thử định lượng: đảm bảo rằng kết quả thu được của hàm lượng chất cần
phân tích trong mẫu là chính xác
Trong định lượng tính đặc hiệu được biểu thị bằng độ chênh lệch hay là hiệu
giữa các kết quả thu được từ một mẫu giả định với kết quả thu được từ các mẫu thử
Tính đặc hiệu cũng là độ nhiễu của phương pháp Độ nhiễu càng thấp, tính đặc hiệu
càng cao
Cách tiến hành:
Chuẩn bị mẫu: trong khi xác định theo phương pháp đề xuất với mẫu thử, ta tiến hành chuẩn bị một mẫu giả định cĩ cơng thức và các thành phần của hoạt chất hồn tồn giống như của mẫu thử và mẫu trắng tức là mẫu bao gồm các thành phần
giống hệt như mẫu đem thử chỉ khơng chứa hoạt chất cần thử
Xác định các mẫu trên bằng các phương pháp đề xuất Kết quả thu được so với
mẫu trang
Xác định hiệu hay độ sai lệch của kết quả thu được Sự khác biệt AR của hai kết quả càng nhỏ thì tính đặc hiệu của phương pháp phân tích càng cao
Tính chọn lọc cũng được dùng để làm sáng tỏ trong trường hợp chế phẩm đã bắt đầu cĩ sản phẩm phân hủy Trong trường hợp phải nghiên cứu về độ bền vững của thuốc để tính tuổi thọ, ta thường phải xây dựng phương pháp định lượng hoạt chất trong điều kiện cĩ sản phẩm phân hủy
Khi chưa xác định được chế phẩm cĩ hay khơng sản phẩm phân hủy thì điều tốt nhất là ta nên tự tạo ra mẫu biết chắc chắn là cĩ sản phẩm phân hủy rồi đem so với một
Trang 34
Phan I: Téng Quan
mẫu hồn tồn biết chắc chắn là khơng cĩ sản phẩm phân hủy Kết quả thu được sẽ cho phép thấm định tinh chọn lọc của phương pháp Cịn trong trường hợp chế phẩm
cĩ nhiều thành phần thì việc xác định tính chọn lọc lại càng cần thiết
H.2 Độ đúng (accuracy)
Độ đúng của một quy trình phân tích là mức độ sát gần (closeness) của các giá trị tìm thấy với giá trị thực khi áp dụng quy trình đề xuất trên cùng một mẫu thử đã được làm đồng nhất trong cùng điều kiện xác định
X,
R,(%) = 222 #100
theory
Độ đúng bị ảnh hưởng bởi sai số hệ thống (systematic errors) Đại lượng đặc trưng cho độ đúng:
BIAS: là hiệu giữa hàm lượng thực thêm vào mẫu và hàm lượng tìm lại được ï bằng quy trình
Cách xúc định: cĩ thê xác định R, trong 3 cách sau:
Do dung địch chuẩn cĩ nồng độ đã biết chính xác (từ 50% - 150% nồng độ dự kiến) Tý số giữa kết quả đo và trị số đã biết thể hiện độ đúng của phương pháp
So sánh hai kết quả của phương pháp mới với phương pháp cũ đã biết độ đúng
Phương pháp thêm chuẩn: thêm lượng đã biết (từ 50% - 150% nồng độ dự kiến) của
chất chuẩn thêm vào mẫu thử đã biết nồng độ Dùng phương pháp thử tìm lại giá trị sau khi thêm vào
x, recovery
R,(%) = 22" #100
theory
Trong đĩ:
Xrecorvery = Xoay — Xtrước
Xtheory = lượng chất chuẩn thêm vào
Phương pháp mẫu trắng: thêm lượng đã biết (~ nồng độ dự kiến) của chất chuẩn vào mẫu trắng Dùng phương pháp phân tích để tìm lại giá trị sau khi thêm vào
Yêu cầu: 98 % < Rc < 102% (theo cục nơng được và thuốc thú y Australia)
Trang 35
Phan I: Tong Quan
H.3 Độ chính xác (precision)
Độ chính xác là mức độ sát gần (closeness) giữa kết quả thử riêng rẽ xị với giá trị trung bình £ thu được khi áp dụng phương pháp đề xuất cho cùng một mẫu thử đồng nhất trong cùng điều kiện xác định
Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi sai số ngẫu nhién (random errors) Độ chính xác cho biết mức độ phân tán của các phép thử song song và nĩ cĩ thể được đánh giá qua hai đại lượng độ lệch chuẩn S (hoặc phương sai S2)
» -x,)
n-1
SD=
Trong đĩ:
X¡: giá trị đo được thứ ¡ Ÿ: giá trị trung bình n: số lần đo
Độ lệch chuẩn tương đối Sạ„ hay hệ số biến động CV%: S Si == x, C% ŸŠ» *100 x, CV% càng nhỏ thì phương pháp càng chính xác Cách thực hiện:
Với cùng một mẫu đã được làm đồng nhất, tiến hành xác định bằng phương pháp đề xuất n lần (n = 6-10 hay nhiều hơn), sau đĩ áp dụng cơng thức tinh SD va RSD của phương pháp
Yêu cầu
RSD càng nhỏ, phương pháp phân tích càng chính xác, RSD do mỗi phịng thí nghiệm đưa ra Thơng thường ta chọn RSD < 2%
H.4 Độ tuyến tính (linearity)
Độ tuyến tính của một phương pháp phân tích là khả năng luận ra các kết qua
thử của phương pháp hoặc bằng phép biến đổi tốn học hay trực tiếp dựa vào tương
quan tỷ lệ giữa đại lượng đo được và nồng độ
Trang 36
Phan I: Téng Quan
Độ tuyến tính trong một miền giá trị được xác định bằng hệ số tương quan Cách xác định:
Tiến hành thực nghiệm đề xác định ứng với các nồng độ x biết trước các giá trị
đo được y Như ta đã biết nếu y phụ thuộc tuyến tính vào x cĩ nghĩa là trong khoảng nồng độ cần khảo sát đường biểu diễn của y theo x là một đường thắng (đoạn thắng) theo phương trình sau: y = ax + b
Dựa vào kết quả thu được từ thực nghiệm của x và y tương ứng ta tính hệ số
tương quan:
_ x,y, —nXY
re x2 X? 2 y? ( ¡TH dy; _h )
X, Y là giá trị trung bình r phải nằm trong giá trị -1, +1
Nếu r = l: cĩ tương quan tuyến tính rõ rệt r >0: cĩ tương quang đồng biến r <0: cĩ tương quan nghịch biến
r <0.5: coi như khơng cĩ tương quan tuyến tính r>0.5: cĩ phụ thuộc tuyến tính
Sau khi đã xác định được khoảng tuyến tính của phương pháp, ta cĩ thể xây dựng phương trình hồi quy của khoảng này tức là đi tìm hệ số a và b của phương trình trên:
X,»>Y,
v(x, — Y,)- Ley
“Seep LX _W,
n
b=y-ax, x va y là giá trị trung bình của y; va x; Như vậy sau khi đã xây dựng được
phương trình rồi , khi biết được x thì suy ra y
Yêu cầu
Tùy theo hoạch định ma chọn giá trị R Nĩi chung R phải > 0.999,
Trang 37
Phan I: Téng Quan
11.5 Giới hạn phát hiện (LOD — Limit Of Detection)
Giới hạn phát hiện là nồng độ thấp nhất của chất thử trong một mẫu thử cịn cĩ thể phát hiện bằng phương pháp đề xuất, nĩ là một thơng số của phương pháp thử giới hạn Giới hạn phát hiện thường được biểu thị bằng nồng độ trăm, phần ngàn, phần tỷ của chất cần thử cĩ trong mẫu Việc xác định giới hạn phát hiện khơng cần thiết phải
tiến hành định lượng chính xác mà chỉ cần xác định chất thử cĩ nồng độ thấp hơn hay
cao hơn một giới hạn nào đĩ
Cách xác định:
Việc xác định tùy thuộc vào phương pháp phân tích là dụng cụ hay khơng dụng
cụ
Với phương pháp dụng cụ
Theo mẫu trắng: đo mẫu trắng 6 lần, cĩ được kết quả đo là X16: Tinh giá trị trung bình của X và độ chuẩn SD của 6 kết quả
Tìm trên đường thắng y = aC + b, nồng độ C tương ứng với giá trị y= X + (3 *
SD) Nồng độ C đĩ là LOD
Với phương pháp khơng dụng cụ
Tiến hành xác định giới hạn phát hiện bằng cách phân tích những mẫu cĩ nồng độ đã biết sau đĩ giảm dần nồng độ này bằng phương pháp pha lỗng 1⁄2 chăng hạn cho đến khi đạt đến mức nồng độ tối thiểu nào đĩ mà cịn phát hiện được nồng độ này một
cách chắc chắn
H.6 Giới hạn định lượng (LOQ — Limit Of Quantification)
Giới hạn định lượng là một thơng số của phương pháp phân tích định lượng các hợp chất cĩ trong một khung mẫu với lượng thấp như những tạp chất trong nguyên
liệu làm thuốc và sản phẩm phân hủy cĩ trong chế phẩm Giới hạn định lượng là nồng
độ thấp nhất của chất cần phân tích cĩ trong một mẫu thí nghiệm cịn cĩ thể xác định
được với độ đúng và độ chính xác cĩ thể chấp nhận được
Giới hạn định lượng cĩ thể được biểu thi bằng nồng độ phần trăm, phần ngàn, phần tỷ của chất cần phân tích cĩ trong mẫu
Trang 38
Phan I: Téng Quan
Cách xác định:
Bằng phương pháp dụng cụ
Theo mẫu trắng: đo mẫu trắng 6 lần, cĩ được kết quả do là X1 _¿
Tính giá trị trung bình của X và độ chuẩn SD của 6 kết quả
Tìm trên đường thắng y = aC + b, nồng độ C tương ứng với giá trị
y= X +(10 * SD) Nồng độ C đĩ là LOQ
Bằng phương pháp khơng dụng cụ
Tiến hành phân tích những mẫu với nồng độ đã biết Sau đĩ giảm dần nồng độ đi và xác lập mức tối thiểu cịn cĩ thể phát hiện được chất cần thử với độ chính xác và độ đúng cĩ thể chấp nhận được
IH.7 Miền giá trị (khoảng nồng độ tuyến tính)(Range)
Miền giá trị của một phương pháp phân tích là khoảng thường là nồng độ giữa nồng độ cao và nồng độ thấp đã được xác định theo phương pháp đề xuất là đạt độ chính xác, độ đúng và tính tuyến tính chấp nhận được
Miền giá trị thường được biểu thị bằng khoảng nồng độ mà khoảng nồng độ này phụ thuộc giữa đại lượng đo được và nồng độ tuyến tính
Cách xác định
Kết hợp với việc xác định tính chất tuyến tính ta xác định luơn cả miền giá trị
Việc xác định này cũng cĩ thể nhận biết trực tiếp trên đồ thị khi ta vẽ đường chuẩn độ
dựa vào kết quả thu được từ thực nghiệm
Sau khi xác định miền giá trị bằng tính tốn hay trên đồ thị, phải kiểm chứng lại
độ đúng và độ chính xác của hai giá trị cận trên và cận dưới để kết luận rằng trong miền giá trị ta cĩ thể dùng phương pháp đề xuất xác định với bất kì giá trị nào nằm trong miền này kết quả thu được vẫn đảm bảo độ đúng và độ chính xác
Thơng thường trong phần kết luận của phương pháp đo quang ta hay thấy nêu lên như sau: khống nồng độ tuyến tính, hay khoảng nồng độ tuân theo định luật Lambert-Beer la 4 mg/mL — 12 mg/mL
Trang 39
Phân II: Thực nghiệm
PHẢN II: THỰC NGHIỆM
Trang 40
Phân II: Thực nghiệm
Chương 4: THỤC NGHIỆM
I Cơ sở lý thuyết
Trong mơi trường acid, sorbitol bi oxy hĩa hồn tồn bởi potassium periodate để tạo thành formaldehyde
CH;OH
CHOH I H +
CHOH + 510, ——> 2HCHO + 4HCOOH + 5103 + HO CHOH
CHOH CHạOH
Formaldehyde sinh ra được định lượng thơng qua phản ứng của nĩ với thuốc thử Nash (là đung địch bao gồm acetylacetone và ammonium acetate) dé tao thành phức 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine cĩ màu vàng
2 oO Hạ &
HạC-C, CH Y2 + CH3COONH, + HCHO —> ` HạC-C _.C._„C-CH “oS ra W 3 + 3H,O + CH;COOH
Ls H one cH
Hạc `9 3 H 3
Acetyl acetone Ammonium acetate 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine
Đo độ hấp thụ của hỗn hợp phức này tại bước sĩng 412 nm, ta sẽ xác định được
hàm lượng sorbitol
II Hoạch định thực nghiệm
Để định lượng sorbitol bằng thuốc thử Nash với phương pháp so màu sử dụng máy quang pho UV-Vis ta sẽ tiến hành khảo sát các yếu tố sau:
1 Khảo sát độ hấp thu của thuốc thử Nash theo bước sĩng
2 Xác định bước sĩng cực đại (À„;„) của phức màu 3 Khảo sát nhiệt độ đun cách thủy để tạo phức tối ưu 4 Khảo sát thời gian đun cách thủy ở nhiệt độ tối ưu 5 Khảo sát thời gian 6n định màu của phức
6 Khảo sát khoảng pH tạo phức tối ưu
7 Khảo sát Abs theo nồng độ sorbitol