Định lượng đồng thời Paracetamol, Ibuprofen trong thuốc Alaxan, Protamol, Andolxan và Tatanol Extra bằng phương pháp trắc quang

Biểu diễn tính cộng tính về ñộ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp chứa n cấu tử tại bước sóng λ bằng phương trình toán học: A i,λ: ñộ hấp thụ ánh sáng của cấu tử thứ i ở bước sóng λ ;

TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM

Hướng dẫn khoa học: GS.TS TRẦN TỨ HIẾU

THÁI NGUYÊN - NĂM 2013

Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tác giả ñã nhận ñược sự ñộng viên, khuyến khích và sự giúp ñỡ nhiệt tình của các cấp lãnh ñạo, của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè ñồng nghiệp và gia ñình

Với tình cảm chân thành, tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

Khoa Hóa học, Phòng QLðT Sau ñại học - Trường ðại học sư phạm - ðại học Thái Nguyên, Khoa Hóa học Trường ðại học Khoa học Tự nhiên - ðại học Quốc gia Hà Nội, các thầy cô giáo tham gia giảng dạy ñã cung cấp những kiến thức giúp tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

ðặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Giáo sư, Tiến sĩ Trần

Tứ Hiếu, Tiến sĩ Mai Xuân Trường - người trực tiếp hướng dẫn khoa học ñã tận tình chỉ bảo, giúp ñỡ và góp ý kiến ñể hoàn thành luận văn này

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn: Ban Giám ñốc Sở GD&ðT Hà Giang; phòng Khảo thí và Quản lí chất lượng giáo dục, phòng Tổ chức cán bộ, phòng Kế hoạch - Tài chính của Sở GD& ðT Hà Giang; cùng với những người thân và các bạn ñồng nghiệp ñã tận tình giúp ñỡ, cung cấp tài liệu, tham gia ñóng góp nhiều ý kiến, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Với thời gian nghiên cứu không nhiều, khả năng nghiên cứu còn hạn chế, khối lượng công việc lớn, chắc chắn luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Tác giả rất mong nhận ñược các ý kiến ñóng góp chân thành từ các thầy giáo, cô giáo, bạn bè ñồng nghiệp và bạn ñọc

Xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, tháng 05 năm 2013

Tác giả luận văn

Vũ Trọng Lương

Tôi xin cam ñoan: ñề tài "ðịnh lượng ñồng thời paracetamol, ibuprofen trong thuốc Alaxan, Protamol, Andolxan và Tatanol Extra bằng phương pháp trắc quang" là do bản thân tôi thực hiện Các số liệu, kết quả trong ñề tài là trung thực Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS TRẦN TỨ HIẾU

Thái nguyên, tháng 05 năm 2013

Tác giả luận văn

Vũ Trọng Lương

Tiếng việt Tiếng Anh Viết tắt

Sắc ký lỏng hiệu năng cao High Performance Liquid

1.1 Tổng quan về paracetamol, ibuprofen và một số loại thuốc giảm ñau, hạ sốt,

1.1.2.6 Sự chuyển hóa của ibuprofen trong cơ thể 14

1.1.2.7 Một số loại chế phẩm chứa ibuprofen tại Việt Nam 14 1.1.2.8 Phương pháp xác ựịnh riêng ibuprofen 14 1.1.3 Một số loại thuốc chứa paracetamol và ibuprofen trên thị trường hiện nay 17

1.2.3 Những nguyên nhân làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không

1.3 Một số phương pháp phân tắch quang phổ hấp thụ phân tử xác ựịnh ựồng thời

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.3 đánh giá ựộ tin cậy của quy trình phân tắch 32

2.3.4 đánh giá kết quả phép phân tắch theo thống kê 34

3.1 Khảo sát sơ bộ phổ hấp thụ phân tử của PRC và IBU 36 3.2 Khảo sát sự phụ thuộc ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU vào pH 37 3.3 Khảo sát sự phụ thuộc ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU theo thời gian 38 3.4 Khảo sát sự phụ thuộc ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU theo nhiệt ựộ 40 3.5 Kiểm tra tắnh cộng tắnh ựộ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp PRC và IBU 41 3.6 Khảo sát sự ảnh hưởng của tinh bột ựến ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU 43 3.7 Khảo sát khoảng tuyến tắnh sự tuân theo ựịnh luật Bughe - Lămbe - Bia và xác

3.8 Xác ựịnh hàm lượng của PRC và IBU trong hỗn hợp tự pha 49 3.9 Xác ựịnh hàm lượng paracetamol và ibuprofen trong các mẫu thuốc bán trên

3.9.1 định lượng PRC và IBU trong thuốc viên nén Alaxan 54 3.9.2 định lượng PRC và IBU trong thuốc viên nén Protamol 56 3.9.3 định lượng PRC và IBU trong thuốc viên nén Andolxan 57 3.9.4 định lượng PRC và IBU trong thuốc viên nét Tatanol Extra 59 3.10 đánh giá ựộ ựúng của phép phân tắch theo phương pháp thêm chuẩn 61 3.10.1 độ thu hồi PRC và IBU trong thuốc viên nén Alaxan 61 3.10.2 độ thu hồi PRC và IBU trong thuốc viên nén Protamol 63 3.10.3 độ thu hồi PRC và IBU trong thuốc viên nén Andolxan 65 3.10.4 độ thu hồi PRC và IBU trong thuốc viên nén Tatanol Extra 66

DANH MỤC CÁC BẢNG CỦA LUẬN VĂN

1 Bảng 3.1 ðộ hấp thụ quang của PRC và IBU ở các giá trị

2 Bảng 3.2 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC và IBU

3 Bảng 3.3 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC và IBU

4 Bảng 3.4 ðộ hấp thụ quang của PRC, IBU và hỗn hợp ở

5 Bảng 3.5 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC và IBU

6 Bảng 3.6 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC theo

7 Bảng 3.7 Kết quả xác ñịnh LOD và LOQ của PRC 46

8 Bảng 3.8 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của IBU theo

9 Bảng 3.9 Kết quả tính LOD và LOQ của IBU 49

10 Bảng 3.10 Pha chế các dung dịch hỗn hợp PRC và IBU Khi

11 Bảng 3.11 Pha chế các dung dịch hỗn hợp PRC và IBU Khi

12 Bảng 3.12 Kết quả tính nồng ñộ, sai số của PRC và IBU

trong hỗn hợp tự pha khi hàm lượng PRC>IBU 52

13 Bảng 3.13 Kết quả tính nồng ñộ, sai số của PRC và IBU

trong hỗn hợp tự pha khi hàm lượng PRC<IBU 53

14 Bảng 3.14 Kết quả xác ñịnh hàm lượng PRC và IBU trong

DANH MỤC CÁC BẢNG CỦA LUẬN VĂN

17 Bảng 3.17 Kết quả xác ñịnh hàm lượng PRC và IBU

18 Bảng 3.18 Thành phần các dung dịch chuẩn PRC và IBU

19 Bảng 3.19 Kết quả xác ñịnh ñộ thu hồi PRC, IBU trong

20 Bảng 3.20 Thành phần các dung dịch chuẩn PRC và IBU

21 Bảng 3.21 Kết quả xác ñịnh ñộ thu hồi PRC, IBU trong

22 Bảng 3.22 Thành phần các dung dịch chuẩn PRC và IBU

23 Bảng 3.23 Kết quả xác ñịnh ñộ thu hồi PRC, IBU trong

24 Bảng 3.24 Thành phần các dung dịch chuẩn PRC và IBU

25 Bảng 3.25 Kết quả xác ñịnh ñộ thu hồi PRC, IBU trong

DANH MỤC CÁC HÌNH CỦA LUẬN VĂN

2 Hình 1.2 Công thức cấu tạo của paracetamol dưới dạng không

4 Hình 1.4 Sơ ñồ chuyển hóa paracetamol trong cơ thể 8

8 Hình 3.1 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PRC (1) và IBU (2) 36

9 Hình 3.2 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PRC(1) và IBU (2) ở

10 Hình 3.3 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC(1) và IBU(2)

11 Hình 3.4 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PRC(1) và IBU(2) ở

12 Hình 3.5 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang của PRC(1) và IBU(2)

13 Hình 3.6 Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn PRC(1) và IBU(2) trong

dung dịch khi có hàm lượng tinh bột từ 2÷8 (µg/mL) 43

14 Hình 3.7 Phổ hấp thụ quang của PRC ở các nồng ñộ từ 0,2 ÷ 40,0

15 Hình 3.8 ðường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của ñộ

hấp thụ quang A vào nồng ñộ PRC 0,2 ÷ 40 (µg/mL) 46

16 Hình 3.9 Phổ hấp thụ quang của IBU ở các nồng ñộ từ 1,0 ÷ 50 (µg/mL) 47

17 Hình 3.10 ðường hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của

ñộ hấp thụ quang A vào nồng ñộ IBU 1,0 ÷ 50 (µg/mL) 48

MỞ ðẦU

Trong những năm gần ñây, ở nước ta thị trường thuốc ñang phát triển nhanh cả về sản xuất và kinh doanh Trong số ñó, các thuốc ña thành phần chiếm một tỉ lệ cao Công tác kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm, xác ñịnh thành phần của thuốc vừa ñòi hỏi kỹ thuật chính xác hiện ñại và vừa ñòi hỏi cho kết quả phải nhanh Chính vì vậy, nhiều phương pháp có ñộ lặp và ñộ chính xác cao ñã ñược 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) ñây là phương pháp ñược sử dụng chủ yếu trong dược ñiển Việt Nam Ưu ñiểm của phương pháp HPLC là khi ñịnh lượng các thuốc ña thành phần cho kết quả nhanh chóng và chính xác Nhược ñiểm của phương pháp HPLC là thiết bị ñắt tiền, chi phí cho dung môi khá tốn kém Phương pháp tách riêng các thành phần

và ñịnh lượng riêng rẽ tốn nhiều thời gian và công sức, người thực hiện phải tiếp xúc với các dung môi hữu cơ ñộc hại [4] Do ñó phương pháp này chưa thật sự phổ biến

Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay ñã có nhiều công trình nghiên cứu theo phương pháp trắc quang ñể xác ñịnh ñồng 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 ñạo hàm, phương pháp hồi quy, phương pháp bình phương tối thiểu, phương pháp lọc Kalman, [10], [16], [17], [21].

Sử dụng phương pháp trắc quang dùng phổ toàn phần kết hợp với kỹ thuật tính toán và ứng dụng phần mềm máy tính ñã bước ñầu ñược nghiên cứu

và cho nhiều ưu ñiểm: quy trình phân tích ñơn giản, tốn ít thời gian, tiết kiệm hóa chất và ñạt ñộ chính xác cao [1], [6], [9], [10], [20]

Phép phân tích có thể dùng ñể kiểm tra hàm lượng các biệt dược một cách tương ñối ñơn giản và nhanh chóng

Với những lý do trên, chúng tôi chọn ựề tài: Ộđịnh lượng ựồng thời

paracetamol, ibuprofen trong thuốc Alaxan, Protamol, Andolxan và Tatanol Extra bằng phương pháp trắc quangỢ

Trong ựề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu những nội dung sau:

- Khảo sát trên toàn phổ từ 200 nm ựến 900 nm ựể xác ựịnh bước sóng hấp thụ quang cực ựại phù hợp khi quét phổ

- Tiến hành khảo sát sơ bộ phổ hấp thụ phân tử của PRC và IBU trong các dung môi có pH = 1 ựến 11 ựể tìm dung môi thắch hợp cho phép ựo quang

- Khảo sát sự ổn ựịnh ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU theo thời gian, nhiệt ựộ ựể lựa chọn khoảng thời gian và nhiệt ựộ thắch hợp khi thực hiện các phép ựo quang

- Khảo sát sự ảnh hưởng của tinh bột là tá dược có trong thành phần của các thuốc ựến ựộ hấp thụ quang của PRC và IBU

- Kiểm tra tắnh cộng tắnh ựộ hấp thụ quang của hỗn hợp PRC và IBU trên toàn phổ

- Khảo sát khoảng tuyến tắnh của PRC và IBU từ ựó xác ựịnh giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn ựịnh lượng (LOQ)

- Xác ựịnh ựồng thời PRC và IBU trong các mẫu tự pha chế

- Xây dựng quy trình phân tắch mẫu thuốc giảm ựau, hạ sốt, chống viêm

Alaxan, Protamol, Andolxan và Tatanol Extra từ ựó ựánh giá ựộ tin cậy của phương

pháp thông qua việc tắnh toán ựộ ựúng và ựộ lặp lại của phép ựo

- định lượng ựồng thời PRC và IBU trong mẫu thuốc Alaxan, Protamol,

Andolxan và Tatanol Extra có trên thị trường đánh giá ựộ tin cậy của phương

pháp thông qua xác ựịnh ựộ thu hồi (Rev) của PRC và IBU [1], [6], [9], [10],

[20]

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 TỔNG QUAN VỀ PARACETAMOL, IBUPROFEN VÀ MỘT SỐ LOẠI THUỐC GIẢM ðAU, HẠ SỐT

1.1.1 Paracetamol

1.1.1.1 Giới thiệu chung

- Tên quốc tế: Paracetamol

- Tên khác: Acetaminophen

- Mã ATC (mã giải phẫu - ñiều trị - hóa học): NO2B EO1

- Paracetamol là thuốc có tác dụng giảm ñau và hạ sốt

- Biệt dược: Panadol, Pradon, Efferalgan, Pandol

- Công thức phân tử: C8H9O2N

- Khối lượng mol phân tử: 151,17g

- Công thức cấu tạo:

Hình 1.1 Công thức cấu tạo

của paracetamol

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của paracetamol

dưới dạng không gian ba chiều

- Tên IUPAC: N-(4-hydroxyphenyl) acetamit hoặc p-hydroxy acetanilit hoặc 4-hydroxy acetanilit

- Tên gọi paracetamol ñược lấy từ tên hóa học của hợp chất para- acetyl aminophenol [2], [3], [4]

1.1.1.2 Tính chất vật lí

- Paracetamol là chất bột kết tinh màu trắng, không mùi, vị ñắng nhẹ

- Khối lượng riêng: 1,263 g/cm3

Nhóm - OH làm cho chế phẩm có tính axit và khi tác dụng với dung dịch muối sắt (III) cho màu tím

ðun nóng với dung dịch HCl thì bị thủy phân, thêm nước thì không có kết tủa vì p-aminophenol tạo thành tan trong axit Thêm thuốc thử kali dicromat thì có kết tủa màu tím (khác với phenacetin là không chuyển sang ñỏ)

Quá trình xảy ra chủ yếu là:

ðể ñịnh lượng paracetamol người ta thường dùng các phương pháp sau:

- Thủy phân bằng axit rồi ñịnh lượng p-aminophenol bằng phép ño nitrit hoặc ñịnh lượng bằng ceri (IV)

- Bằng ño phổ tử ngoại trong môi trường metanol hoặc môi trường trung tính hoặc kiềm

Phenol ñược nitrat hóa bởi axit sunfuric và natri nitrat

Chất ñồng phân para ñược tách khỏi ñồng phân ortho bằng phản ứng thuỷ phân, chất 4-nitrophenol ñược biến ñổi thành 4-aminophenol sử dụng một chất khử như natri borohydrit trong dung môi bazơ 4-aminophenol phản ứng với anhydrit axetic ñể cho paracetamol

Năm 1878 Harmon Northrop Morse lần ñầu tiên ñã tổng hợp ñược paracetamol từ con ñường giáng hóa p-nitrophenol cùng với thiếc trong axit axetic băng Sản phẩm paracetamol ñầu tiên ñã ñược McNeil Laboratories bán ra năm 1955 như một thuốc giảm ñau, hạ sốt cho trẻ em với tên Tylenol Children's Elixir [15], [29], [33] Sau này, paracetamol ñã trở thành thuốc giảm ñau hạ sốt ñược sử dụng rộng rãi nhất với rất nhiều tên biệt dược ñược lưu hành

1.1.1.5 Dược lí cơ chế tác dụng

ðặc ñiểm tác dụng: Paracetamol là chất chuyển hóa có hoạt tính của phenacetin, là thuốc hữu hiệu ñể ñiều trị các chứng ñau và sốt từ nhẹ ñến vừa, thuốc có hiệu quả nhất trong ñiều trị các chứng ñau có cường ñộ thấp có nguồn

gốc không phải nội tạng, là loại thuốc thay thế salicylat ñể giảm ñau hoặc hạ sốt

Paracetamol ñược dùng ñể giảm thân nhiệt ở người bị sốt (hiếm khi giảm thân nhiệt ở người bình thường), thuốc có tác dụng gây hạ nhiệt, tỏa nhiệt mạnh

do giãn mạch và làm tăng lưu lượng máu ngoại biên

Paracetamol ít tác ñộng ñến hệ tim mạch và hô hấp, không làm thay ñổi cân bằng axit-bazơ, không gây kích ứng, xước hoặc chảy máu dạ dày vì nó không tác ñộng lên xyclooxygenat toàn thân mà chỉ tác ñộng ñến xyclooxygenat/prostaglandin của hệ thần kinh trung ương

Paracetamol không có tác dụng trên tiểu cầu và ñông máu, không có tác dụng trị ñông máu, không thải trừ axit uric, không có tác dụng chống viêm Khi dùng quá liều có thể gây ngộ ñộc nặng cho gan, nếu quá liều cấp tính (>10g) làm tổn thương gan có thể ñến chết người

Chống chỉ ñịnh: Người bệnh nhiều lần thiếu máu, có bệnh tim phổi, thận

và gan Người bệnh quá mẫn cảm với paracetamol Người bệnh thiếu hụt

glucozo-6-photphat dehydrogenat [4], [29], [33], [34]

1.1.1.6 Quá trình chuyển hóa paracetamol trong cơ thể

Paracetamol ñầu tiên ñược chuyển hóa tại gan, nơi các sản phẩm chuyển hóa chính của nó gồm các tổ hợp sunfat và glucuronit không hoạt ñộng rồi ñược bài tiết bởi thận

Paracetamol ñược hấp thụ nhanh chóng và hầu như hoàn toàn qua ñường tiêu hóa Nồng ñộ ñạt ñỉnh trong huyết tương khoảng 30 ñến 60 phút với liều ñiều trị Paracetamol phân bố ñồng ñều và nhanh chóng trong phần lớn các mô của cơ thể Khoảng 25% paracetamol trong máu kết hợp với protein của huyết tương

Quá trình chuyển hóa: Paracetamol ñược chuyển hóa ở gan và bài tiết ở thận Thời gian bán hủy là 1,25 ñến 3 giờ, có thể kéo dài với liều gây ñộc hoặc người bệnh có tổn thương gan

Sau liều ựiều trị có thể tìm thấy 90% ựến 100% thuốc trong nước tiểu ở ngày thứ nhất, chủ yếu là liên hợp trong gan với axit glucuronic (60%) và axit sunfuric (35%) hoặc cystein (3%)

Ngoài ra còn có các sản phẩm hydroxyl hóa, khử axetyl và benzoquinonimin

N-axetyl-Uống paracetamol liều cao dài ngày có thể làm tăng nhẹ tác dụng chống ựông của coumarin và dẫn xuất indandion

Cần phải chú ý ựến khả năng gây hạ sốt nghiêm trọng ở người bệnh dùng ựồng thời phenothiazin và liệu pháp hạ nhiệt

Các thuốc chống giật như: phenytoin, babiturat, cacbamazepin gây cảm ứng enzym ở microsom thể gan, có thể làm tăng tắnh ựộc hại gan của paracetamol do tăng chuyển hóa thuốc thành những chất ựộc hại với gan Ngoài

ra, dùng ựồng thời isoniazit với paracetamol cũng có thể dẫn ựến tăng nguy cơ ựộc tắnh với gan, nhưng chưa xác ựịnh ựược cơ chế chắnh xác của tương tác này Nguy cơ paracetamol làm ựộc tắnh gan gia tăng ựáng kể ở người bệnh uống liều paracetamol lớn hơn liều khuyên dùng trong khi ựang dùng thuốc chống co giật Thường không cần giảm liều ựối với người bệnh dùng ựồng thời paracetamol và thuốc chống co giật, tuy vậy người bệnh phải hạn chế dùng paracetamol khi ựang dùng thuốc chống co giật

Ở liều thông thường, paracetamol không gây kắch ứng niêm mạc dạ dày, không ảnh hưởng ựông máu, không ảnh hưởng chức năng thận Tuy nhiên, một

số nghiên cứu cho biết dùng paracetamol liều cao (trên 2000mg/ngày) có thể làm tăng nguy cơ biến chứng dạ dày

đôi khi dùng paracetamol cơ thể xảy ra nổi ban da và những phản ứng dị ứng khác Thường là ban ựỏ hoặc ban mề ựay, nặng hơn có thể kèm theo sốt do thuốc và tổn thương niêm mạc, người bệnh mẫn cảm với salicylat hiếm khi mẫn cảm với paracetamol và những thuốc có liên quan

Hình 1.4 Sơ ñồ chuyển hóa paracetamol trong cơ thể

Ở một số ít trường hợp riêng lẻ, paracetamol ñã gây giảm bạch cầu trung

tính, giảm tiểu cầu và giảm toàn thể huyết cầu [3], [4], [24]

1.1.1.7 ðộc tính của paracetamol

Với liều ñiều trị hầu như không có tác dụng phụ, không gây tổn thương ñường tiêu hóa, không gây mất thăng bằng kiềm toan (axit - bazơ), không gây rối loạn ñông máu Tuy nhiên, không nên dùng liều cao (>4g/ngày) nếu dùng liều quá cao sau 24 giờ sẽ gây tử vong, xuất hiện hoại tử tế bào gan có thể tiến triển ñến chết sau 5÷6 ngày

Biểu hiện khi ngộ ñộc paracetamol: Buồn nôn, nôn và ñau bụng thường xảy ra trong vòng 2-3 giờ sau khi uống quá liều thuốc

Met-hemoglobin máu, dẫn ñến chứng xanh tím da, niêm mạc và móng tay là một dấu hiệu ñặc trưng nhiễm ñộc cấp tính dẫn chất p-aminophenol, một lượng nhỏ sunfuhemoglobin cũng có thể ñược sản sinh Trẻ em có khuynh hướng bị nhiễm ñộc cấp tính p-aminophenol dễ hơn người lớn sau khi uống paracetamol

Khi bị ngộ ñộc nặng thì ban ñầu có thể vật vã, kích thích mê sảng, sau ñó

có thể là ức chế hệ thần kinh trung ương, hạ thân nhiệt, mệt lả, thở nhanh, mạch nhanh, yếu, tụt huyết áp và suy tuần hoàn

Trụy mạch do giảm oxy huyết tương và do tác dụng ức chế trung tâm, tác dụng này chỉ xảy ra với liều rất lớn

Sốc có thể xảy ra nếu giãn mạch, nhiều cơn co giật, nghẹt thở, gây tử vong Thường hôn mê xảy ra trước khi tử vong

Nguyên nhân ngộ ñộc:

Do paracetamol bị oxy hóa ở gan cho N-axetyl parabenzoquinonimin Bình thường, chuyển hóa này bị khử ñộc ngay bằng liên hợp các glutathion của gan Nhưng khi dùng liều cao, N-axetyl parabenzoquinonimin quá thừa (glutathion của gan sẽ không còn ñủ ñể trung hòa nữa) sẽ gắn vào protein của tế bào gan và gây hoại tử tế bào

ðiều trị: Rửa dạ dày ñể loại trừ ngay thuốc ñã uống

Dùng càng sớm càng tốt chất giải ñộc N-axetyl steine uống hoặc tiêm tĩnh mạch Nếu gan ñã bị tổn thương thì kết quả ñiều trị kém

Liệu pháp giải ñộc chính là dùng những hợp chất sunfuhydryl, có lẽ tác ñộng một phần do bổ xung dự trữ glutathion ở gan

Ngoài ra có thể dùng than hoạt tính, thuốc tẩy muối hoặc nước chè ñặc

ñể làm giảm hấp thu paracetamol [2], [3], [24], [30], [33]

1.1.1.8 Một số loại chế phẩm chứa paracetamol tại Việt Nam

- Chế phẩm viên nén: Paracetamol, Tiffy, Panadol Extra, Decongen Forte

- Chế phẩm viên ñạn: 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 ñương 1g paracetamol

- Chế phẩm dạng dung dịch uống

- Các chế phẩm kết hợp với các thuốc khác

1.1.1.9 Phương pháp xác ñịnh riêng paracetamol

* Xác ñịnh paracetamol dạng nguyên liệu

Hòa tan 0,3000 gam chế phẩm vào hỗn hợp gồm 10 mL nước và 30 mL axit sunfuric loãng ðun hồi lưu trong 60 phút, sau ñó làm lạnh, thêm nước thành 100 mL Lấy 20 mL dung dịch trên thêm 40 mL nước, 40 gam nước ñá,

15 mL axit clohidric loãng và 0,1 mL dung dịch feroin Chuẩn ñộ bằng dung dịch amoni ceri sunfat 0,1M cho ñến khi xuất hiện màu vàng Tiến hành phân tích mẫu trắng song song với mẫu thật trong cùng ñiều kiện [2], [3], [22]

1mL dung dịch amoni ceri sunfat tương ñương với 7,56 mg paracetamol

* Xác ñịnh paracetamol dạng viên nén

Cân 20 viên nén, tính khối lượng trung bình của bột thuốc trong một viên thuốc, ñem nghiền mịn, trộn ñều Cân chính xác một lượng bột thuốc tương ñương với khoảng 0,15 gam paracetamol cho vào bình ñịnh mức 200 mL, thêm

50 mL NaOH 0,1N, thêm 100 mL nước cất, khuấy 15 phút thêm nước ñến vạch Lắc ñều rồi lọc bỏ 10 mL dung dịch ñầu Lấy chính xác 10 mL dung dịch lọc vào bình ñịnh mức 100 mL rồi thêm nước pha loãng ñến vạch ñịnh mức, lắc ñều Lấy 10 mL dung dịch vừa pha cho vào bình ñịnh mức 100 mL, thêm

10 mL NaOH 0,1N, thêm nước ñến vạch ñịnh mức lắc ñều ðo ñộ hấp thụ của dung dịch thu ñược ở bước sóng 257 nm (cu vét dày 1cm) Mẫu trắng là dung dịch NaOH 0,1N Dựa vào ñộ hấp thụ quang A, tính ñược hàm lượng paracetamol [18]

1.1.2 Ibuprofen

1.1.2.1 Giới thiệu chung

- Tên quốc tế: Ibuprofen

- Một số tên khác: Advil, Genpril, Ibu-200, Midol, Motrin, Nuprin

- Mã ATC: G02C C01, M01A E01, M02A A13

- Ibuprofen là loại thuốc giảm ñau, hạ sốt, kháng viêm

- Công thức phân tử: C13H18O2

- Khối lượng mol phân tử: 206,28g

- Công thức cấu tạo:

C O OH

- Tên theo danh pháp IUPAC: axit- 2-[4-(2-metyl propyl) phenyl] propanoic [2, 3, 4, 23]

gan, suy thận cấp, chứng xanh tím da, rối loạn hô hấp Các mức ñộ nghiêm trọng của các triệu chứng thay ñổi tùy theo liều uống và thời gian uống Tuy nhiên, ñộ nhạy cảm cá nhân cũng ñóng một vai trò quan trọng [4]

Có rất ít sự tương quan giữa mức ñộ của các triệu chứng và nồng ñộ ibuprofen trong huyết thanh Hiệu ứng ñộc ít có khả năng xảy ra với liều dưới

100 mg/kg nhưng có thể nặng với liều trên 400 mg/kg Tuy nhiên, liều lượng lớn không ñồng nghĩa với các diễn biến lâm sàng gây tử vong Không thể xác ñịnh chính xác liều tử vong, vì liều này có thể thay ñổi tùy theo tuổi, trọng lượng và các bệnh lý ñi kèm ở mỗi bệnh nhân khác nhau

Liệu pháp ñiều trị phần lớn dựa vào triệu chứng, trong trường hợp biết sớm thì khử nhiễm dạ dày bằng cách dùng than hoạt tính Than thấm hút thuốc trước khi thuốc có thể ñược hấp thu vào hệ tuần hoàn Rửa dạ dày ngày nay ít khi ñược sử dụng, nhưng có thể ñược cân nhắc nếu số lượng thuốc uống vào lớn có khả năng ñe dọa tính mạng và có thể ñược thực hiện trong vòng 60 phút sau khi uống Trong ña số các trường hợp uống ibuprofen chỉ gây ra ảnh hưởng nhẹ và ñiều trị quá liều là ñơn giản Các biện pháp thường dùng là thông qua theo dõi nước tiểu và tiến hành theo dõi chức năng thận Ibuprofen bị giữ lại bởi các protein có trong máu, nên sự bài tiết tối thiểu qua thận của thuốc không thay ñổi Khi bệnh nhân qua ñược giai ñoạn ngộ ñộc cấp tính thì sẽ không có di chứng gì [23]

ðể ñịnh lượng ibuprofen người ta thường dùng: ðo ñộ nhạy, ño phổ tử ngoại, phổ hồng ngoại và sắc ký lớp mỏng

ðịnh lượng: Dựa vào nhóm chức axit, ñịnh lượng bằng dung dịch natri hydroxyl với chỉ thị phenolphtalein (hòa chế phẩm trong metanol)

1.1.2.4 ðiều chế ibuprofen

Ibuprofen ñã ñược S.S Adams tổng hợp vào năm 1964 Quá trình ñiều

chế có thể biểu diễn theo sơ ñồ hình 1.5

Hình 1.5: Quá trình ñiều chế ibuprofen

1.1.2.5 Tác dụng chữa bệnh của ibuprofen

Với liều thấp (<200mg) ñược cung cấp không cần ñơn Ibuprofen có thời gian hoạt ñộng phụ thuộc liều dùng vào khoảng 4-8 giờ, lâu hơn thời gian bán

rã (1,8-2 giờ) Liều khuyến cáo khác nhau tùy thuộc khối lượng cơ thể và chỉ ñịnh Nói chung liều uống khoảng 200 - 400mg, từ 4 - 6 giờ, không giống như aspirin dễ bị phân hủy trong nước, ibuprofen ổn ñịnh, do ñó ibuprofen có thể dùng ở dạng gel hấp thụ qua da và có thể ñược sử dụng trong chấn thương thể thao với ít rủi ro về vấn ñề tiêu hóa

Giống như các thuốc kháng viêm khác, ibuprofen có tác dụng giảm ñau, hạ sốt, chống viêm Cơ chế tác dụng của thuốc là ức chế prostaglandinsynthetatex

do ñó ngăn chặn prostaglandin, thromboxan và các sản phẩm khác của xyclooxygenat

Ibuprofen còn ức chế tổng hợp prostacyclin ở thận và có thể ứ nước do

ñó làm giảm máu tới thận

Tác dụng chống viêm của ibuprofen xuất hiện sau 2 ngày ñiều trị Ibuprofen có tác dụng hạ sốt mạnh hơn aspirin nhưng kém hơn indomethacin Thuốc có tác dụng trong ñiều trị viêm khớp dạng thấp

Ibuprofen là thuốc an toàn nhất trong các thuốc kháng viêm không steroit

Công dụng của thuốc: Có tác dụng giảm ñau, hạ sốt, chống viêm, viêm khớp dạng thấp và hạ sốt ở trẻ em

ðược áp dụng ñiều trị tương tự như indomethacin (chống ñau khớp,

thoái hóa cột sống, các chấn thương)

Chống chỉ ñịnh: Mẫn cảm với ibuprofen, loét dạ dày, tá tràng, quá mẫn cảm với aspirin, người bệnh hen hay co thắt phế quản [4], [23]

1.1.2.6 Sự chuyển hóa của ibuprofen trong cơ thể

Ibuprofen hấp thụ tốt ở ñường tiêu hóa, nồng ñộ tối ña của thuốc trong huyết tương ñạt ñược sau từ 1 ñến 2 giờ dùng thuốc Thuốc kết hợp mạnh với protein có trong huyết tương Thời gian bán hủy của thuốc khoảng 2 giờ, ibuprofen ñào thải nhanh qua nước tiểu (1% dưới dạng thuốc nguyên và 14% dưới dạng liên hợp) [2], [4]

1.1.2.7 Một số loại chế phẩm chứa ibuprofen tại Việt Nam

- Chế phẩm viên nén: Ibuprofen 200mg, 400mg, 600mg, Brustan, Budolfen, Tydol migraine, Ameflu

- Chế phẩm viên ñạn: Cetmol, Amecold C, Idolpalivic

- Cắn thu ñược ở trên, sau khi kết tinh lại với ete, dầu hỏa (có khoảng sôi

từ 40 ñến 600C), có nhiệt ñộ nóng chảy khoảng 75 – 780C

- Trong phần ñịnh lượng pic chính trên sắc ký ñồ của dung dịch thử phải

có thời gian lưu tương ứng với thời gian lưu của pic ibuprofen trên sắc ký ñồ của dung dịch chuẩn

Thiết bị: Kiểu cánh khuấy

Môi trường hòa tan: 900 mL dung dịch ñệm photphat pH = 7,2, ñược chuẩn bị bằng cách trộn 250 mL dung dịch kali dihydrophotphat 0,2M với

175 mL dung dịch natri hydroxyt 0,2M, thêm nước vừa ñủ 1000 mL

Tốc ñộ quay: 50 vòng/phút Thời gian: 60 phút

Tiến hành: Lấy một phần dung dịch môi trường sau khi hòa tan, lọc, bỏ dịch lọc ñầu Pha loãng dịch lọc với môi trường hòa tan ñể có nồng ñộ thích hợp và ño ñộ hấp thụ của dung dịch thu ñược ở bước sóng 221 nm

Tính hàm lượng ibuprofen (C13H18O2) ñã hòa tan tính theo A (1%, 1 cm) Lấy 449 là giá trị A (1%, 1 cm) ở bước sóng cực ñại 221 nm

Yêu cầu: Không ít hơn 85% lượng ibuprofen so với lượng ghi trên nhãn ñược hòa tan trong 60 phút

Phương pháp sắc ký lớp mỏng Bản mỏng: Silica gel GF254

Dung môi triển khai: n-Hexan – etyl axetat – axit axetic băng (75 : 25 : 5)

Dung dịch 1: Chiết một lượng bột viên tương ứng khoảng 0,250g ibuprofen với cloroform, chiết 3 lần, mỗi lần 10 mL cloroform, bay hơi dịch chiết còn khoảng

1 mL, thêm cloroform cho vừa ñủ 5 mL

Dung dịch 2: Pha loãng 1,0 mL dung dịch 1 thành 100 mL với cloroform, lắc ñều

Cách tiến hành: Chấm riêng biệt lên bản mỏng 5 µL mỗi dung dịch trên Sau khi triển khai sắc ký, ñể khô bản mỏng ngoài không khí, quan sát dưới ánh sáng tử ngoại ở bước sóng 254 nm Bất kỳ vết phụ nào trên sắc ký ñồ của dung dịch 1 không ñược ñậm hơn vết chính trên sắc ký ñồ của dung dịch 2 [2], [3], [22]

* Xác ñịnh ñịnh lượng

Phương pháp sắc ký lỏng Pha ñộng: Hỗn hợp gồm 60 thể tích dung dịch axit photphoric 0,01M và

40 thể tích axetonitril

Dung dịch chuẩn: Cân chính xác khoảng 100mg ibuprofen chuẩn hòa tan trong pha ñộng thành 50mL, trộn ñều, lọc qua màng lọc 0,45mm (hoặc ly tâm 25mL dung dịch ở tốc ñộ 2500 vòng/phút trong 5 phút và sử dụng dung dịch lỏng trong ở lớp trên)

Dung dịch thử: Cân 20 viên ñã ñược loại bỏ lớp bao, tính khối lượng trung bình của viên, nghiền thành bột mịn Cân chính xác một lượng bột viên tương ứng với khoảng 0,2g ibuprofen, thêm 60mL pha ñộng, lắc trong 20 phút, thêm pha ñộng vừa ñủ 100mL và trộn ñều

Lọc qua màng lọc 0,45mm

ðiều kiện sắc ký:

- Cột thép không gỉ (25 cm x 4,6 mm) ñược nhồi pha tĩnh C (5 µm hoặc 10 µm)

- Detector quang phổ tử ngoại ñặt ở bước sóng 224 nm

- Tốc ñộ dòng: 1.5 mL/phút

- Thể tích tiêm: 20 µL

Cách tiến hành: Kiểm tra khả năng thích hợp của hệ thống sắc ký Tiến hành sắc ký với dung dịch chuẩn ðộ lệch chuẩn tương ñối của các diện tích ñáp ứng từ 6 lần tiêm lặp lại không ñược lớn 2% Tiến hành sắc ký lần lượt với dung dịch chuẩn và dung dịch thử Tính hàm lượng ibuprofen C13H18O2 dựa vào diện tích pic trên sắc ký ñồ của dung dịch chuẩn, dung dịch thử và hàm lượng C13H18O2 trong ibuprofen chuẩn.[18], [22]

1.1.3 Một số loại thuốc chứa paracetamol và ibuprofen trên thị trường hiện nay

Nhóm Dược lý: Thuốc giảm ựau, hạ sốt, nhóm chống viêm

Thành phần: Mỗi viên nén chứa: Paracetamol 325mg, Ibuprofen 200mg

1.1.3.2 Thuốc Andolxan

SđK: VD-5704-08 Dạng thuốc: Viên nén 2 lớp đóng gói: Hộp 5 vỉ x 20 viên nén Nhà sản xuất: Công ty Cổ phần Dược Lâm đồng Ladophar Việt Nam

Nhóm Dược lý: Thuốc giảm ựau, kháng viêm nhanh và dung nạp tốt

Thành phần: Mỗi viên nén chứa: Paracetamol 325mg, Ibuprofen 200mg

1.1.3.3 Thuốc Protamol

SđK: VD-6991-09

Dạng thuốc: Viên nén

đóng gói: Hộp 5 vỉ x 20 viên nén Nhà sản xuất: Công ty Cổ phần Hóa - Dược phẩm Mekophar Việt Nam

Nhóm Dược lý: Thuốc giảm ựau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit

Thành phần: Mỗi viên nén chứa: Paracetamol 325mg, Ibuprofen 200mg

1.1.3.4 Thuốc Tatanol Extra

SđK: VD-9698-09

Dạng thuốc: Viên nén

đóng gói: Hộp 20 vỉ x 4 viên nén

Nhà sản xuất: Công ty Cổ phần Pymepharco Việt Nam

Nhóm Dược lý: Thuốc giảm ựau, hạ sốt, nhóm chống viêm không steroit, thuốc ựiều trị gút và các bệnh xương khớp

Thành phần: Mỗi viên nén chứa: Paracetamol 325mg, Ibuprofen 200mg Các thuốc trên ựều có công dụng: Trị giảm ựau, hạ sốt, kháng viêm, ựau dây thần kinh, ựau răng và ựau nhức cơ khớp

Chống chỉ ựịnh: Quá mẫn với thành phần thuốc, người suy tế bào gan

1.2 Các ựịnh luật cơ sở của sự hấp thụ quang

1.2.1 định luật Bughe - Lămbe - Bia

Khi chiếu một chùm tia sáng có năng lượng nhất ựịnh vào một dung dịch chứa cấu tử hấp thụ ánh sáng thì cấu tử ựó sẽ hấp thụ chọn lọc một số tia sáng

độ hấp thụ quang của cấu tử tỷ lệ thuận với nồng ựộ của cấu tử trong dung dịch

và bề dày lớp dung dịch mà ánh sáng truyền qua [8], [14]

Phương trình toán học biểu diễn ựịnh luật Bughe - Lămbe - Bia

Aλ = ελ b C (1.1) Trong ựó : Aλ: ựộ hấp thụ quang của cấu tử ở bước sóng λ (A không có thứ nguyên)

ελ: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử tại bước sóng λ b: bề dày lớp dung dịch (cm)

C: nồng ựộ của cấu tử trong dung dịch (mol/lắt)

1.2.2 ðịnh luật cộng tính

ðịnh luật cộng tính là một sự bổ sung quan trọng cho các ñịnh luật Bughe – Lămbe - Bia ðịnh luật cộng tính là cơ sở ñịnh lượng cho việc xác ñịnh nồng ñộ của hệ trắc quang nhiều cấu tử

Bản chất của ñịnh luật cộng tính là sự ñộc lập của ñại lượng ñộ 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 ñộ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp chứa n cấu tử tại bước sóng λ bằng phương trình toán học:

A i,λ: ñộ hấp thụ ánh sáng của cấu tử thứ i ở bước sóng λ ; 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 :

1.2.3 Những nguyên nhân làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân theo ñịnh luật Bughe – Lămbe – Bia

Xuất phát từ biểu thức của ñịnh luật Bughe – Lămbe – Bia A= f(λ, b, C) nghĩa là ñộ hấp thụ quang A là hàm số của ba biến: λ (bước sóng của chùm sáng chiếu qua dung dịch), b (bề dày lớp dung dịch) và C (nồng ñộ chất: mol/lít) Do ñó mọi sự sai lệch của các tham số này ñều có thể ñưa ñến làm sai

lệch quy luật hấp thụ quang, gây sai số cho phép ño ñộ hấp thụ quang của chất, bao gồm:

- Chùm sáng chiếu qua dung dịch không hoàn toàn ñơn sắc

- Các ñiều kiện ño quang như: bề dày cu vét, ñộ trong suốt của bề mặt

cu vét không thật ñồng nhất, bề mặt cu vét gây các hiện tượng quang học phụ như tán xạ, hấp thụ

- Sự có mặt của các chất ñiện giải lạ trong dung dịch màu làm biến dạng các phần tử hoặc các ion phức màu làm ảnh hưởng ñến 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 ñộ các phần tử dung môi tự do, do ñó làm thay ñổi nồng ñộ của dung dịch màu và làm ảnh hưởng ñến 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 ñể tạo ra các tiểu phân polime làm thay ñổi nồng ñộ hợp chất màu

- Ảnh hưởng pH của dung dịch: Sự thay ñổi nồng ñộ của ion H+ (tức thay ñổi pH) của dung dịch sẽ ảnh hưởng ñến sự tuân theo ñịnh luật Bughe – Lămbe – Bia theo các trường hợp sau:

+ Thuốc thử có ñặc tính axit: Sự thay ñổi nồng ñộ ion H+ làm chuyển dịch cân bằng tạo thành chất màu

+ Thay ñổi pH kéo theo sự thay ñổi 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 ñổi

- Ảnh hưởng của sự pha loãng dung dịch phức màu: Khi pha loãng các dung dịch phức màu sẽ gây ra sự lệch khỏi ñịnh luật Bughe – Lămbe – Bia

- Nhiệt ñộ môi trường và dung dịch ño phổ trong cu vét là không hằng ñịnh suốt trong thời gian ño Vì trong một mức ñộ nhất ñịnh ñộ hấp thụ quang

A phụ thuộc vào nhiệt ñộ

1.3 Một số phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử xác ñịnh ñồng thời các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau

Cơ sở của các phương pháp này là dựa vào biểu thức của ñịnh luật Bughe - Lămbe - Bia, ñịnh luật cộng tính kết hợp với một số phương pháp tính toán khác ñể xác ñịnh ñồng thời các cấu tử có trong hỗn hợp

1.3.1 Phương pháp phổ ñạo hàm

Phương pháp phổ ñạo hàm ñược ứng dụng trong phân tích hỗn hợp các chất vô cơ, hữu cơ và ñặc biệt là các chế phẩm dược dụng

Nguyên tắc của phương pháp:

ðộ hấp thụ quang của các cấu tử là hàm của ñộ dài bước sóng của ánh sáng tới A = f(λ)

Phương trình toán học biểu diễn phổ ñạo hàm của ñộ hấp thụ quang theo bước sóng λ như sau:

ðạo hàm bậc 1 của ñộ hấp thụ quang: ( )( ) 1 ,( )

ta phải sử dụng phương pháp hồi quy bình phương tối thiểu ñể tìm ñược hàm

hồi quy là ña thức bậc cao Sau ñó lấy ñạo hàm của hàm này ta sẽ ñược các phổ ñạo

hàm

Như vậy, dùng phương pháp phổ ñạo hàm có thể tách phổ gần trùng nhau thành những phổ mới và khi ñó ta có thể chọn ñược những bước sóng mà

tại ñó chỉ có duy nhất 1 cấu tử hấp thụ quang còn các cấu tử khác không hấp

thụ, nhờ ñó mà có thể xác ñịnh ñược từng chất trong hỗn hợp Bằng toán học,

người ta xây dựng ñược phần mềm khi ño phổ của dung dịch hỗn hợp có thể

ghi ngay ñược phổ ñạo hàm các bậc của phổ ñó Căn cứ vào các giá trị phổ ñạo

hàm ta lựa chọn ñược bước sóng xác ñịnh ñối với từng cấu tử, với hàm

A = f(λ), khi bậc ñạo hàm của hàm A càng cao thì các ñỉnh cực ñại hấp thụ của

các chất càng cách xa nhau, tức là ñộ phân giải tốt nhưng cường ñộ hấp thụ

giảm ñi nên ñộ nhạy của phép xác ñịnh cũng bị giảm theo Do ñó trong thực tế,

không nên chọn bậc ñạo hàm quá cao mà chỉ nên chọn ñến khi ñỉnh hấp thụ của

hai chất vừa tách khỏi nhau và không còn sự xen phủ hoặc xen phủ rất ít là

ñược

Dùng phổ ñạo hàm tăng ñộ tương phản giữa các phổ có ñộ bán rộng khác nhau, làm rõ miền hấp thụ ñặc trưng của cấu tử nên phương pháp có khả năng chọn lọc tương ñối cao

Ở nước ta, một số tác giả ñã sử dụng phương pháp phổ ñạo hàm xác ñịnh ñồng thời các vitamin tan trong nước cũng như xác ñịnh ñồng thời các chế phẩm dược dụng khác [1], [6], [10], [16], [20], [21]

Các kết quả thu ñược có sai số trong khoảng 1,7÷5%

Hạn chế của phương pháp phổ ñạo 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 ñạo hàm, vì rất khó ñể lựa chọn ñược một bước sóng thích hợp khi xác ñịnh một cấu tử nào ñó, mặt khác khi ñạo hàm lên thì các cực ñại hấp thụ vẫn trùng nhau ðây là hạn chế lớn nhất của phương pháp phổ ñạo hàm [1], [11]

1.3.2 Phương pháp Vierordt

Phương pháp Vierordt hiện nay ñược 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 ñược dùng với các hệ có từ hai ñến ba cấu tử mà ñộ hấp thụ quang của các cấu tử ñó xen phủ nhau không nhiều

ðiều kiện ñể áp dụng phương pháp này là ñộ hấp thụ quang của các cấu

tử trong hỗn hợp phải tuân theo ñịnh luật Bughe - Lămbe - Bia và thoả mãn tính cộng tính của ñộ hấp thụ quang

ðể xác ñịnh nồng ñộ của các cấu tử trong hỗn hợp, lần ñầu tiên Vierordt

ñã ño ñộ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp ở các bước sóng khác nhau, sau

ñó 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 ñược nồng ñộ 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 ñược thiết lập bằng cách ño ñộ hấp thụ quang của hỗn hợp ở

n bước sóng khác nhau

A(λ1) = ε11bC1 + ε21bC2 + + εi1bCi + + εn1bCn

A(λ2) = ε12bC1 + ε22bC2 + + εi2bCi + + εn2bCn

A(λn) = ε1nbC1 + ε2nbC2 + + εinbCi + + εnnbCn (1.8) Trong ñó : A(λ1), A(λ2), , A(λn): ðộ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bước sóng

λ1, bước sóng λ2 , và bước sóng λn

εin: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i tại bước sóng λn (ñược xác ñịnh bằng cách ño ñộ hấp thụ quang của dung dịch chỉ chứa cấu tử i ở bước sóng λn)

b: bề dày lớp dung dịch (cm)

Ci: nồng ñộ 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 C1, C2 Cn sẽ tìm ñược nồng ñộ của các cấu tử

Phương pháp Vierordt chủ yếu ñược vận dụng ñể tìm cách giải hệ phương trình như: giải bằng ñồ thị, giải bằng ma trận vuông, phương pháp khử Gauss, ñể xác ñịnh nồng ñộ của mỗi cấu tử

Phương pháp Vierordt ñơn giản, dễ thực hiện nhưng chỉ áp dụng ñược 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 ñộ hấp thụ quang ñược thoả mãn nghiêm ngặt, thiết bị ño quang tốt thì phương pháp cho kết quả khá chính xác ðối với

hệ nhiều cấu tử, ñặc biệt là khi phổ của các cấu tử xen phủ nhau nhiều, tính chất cộng tính ñộ hấp thụ quang không ñược thoả mãn nghiêm ngặt, thiết bị ño

có ñộ chính xác không cao thì phương pháp không chính xác và có sai số lớn [1], [8], [22]

1.3.3 Phương pháp mạng nơron nhân tạo

Nguyên tắc: đặt các nơron sao cho chúng ở trong những lớp cách biệt, mỗi nơron trong một lớp ựược nối với tất cả các nơron khác ở lớp kế tiếp và xác ựịnh bằng những tắn hiệu chỉ ựược truyền theo một hướng qua mạng đó chắnh là mô hình mạng nơron

Quá trình vận hành mạng nơron: mỗi nơron nhận một tắn hiệu từ nơron của lớp trước và mỗi tắn hiệu này ựược nhân với hệ số riêng Những tắn hiệu vào

có trọng số ựược gom lại và qua một hàm hạn chế dùng ựể căn chỉnh tắn hiệu ra (kết quả) vào một khoảng giá trị xác ựịnh Sau ựó, tắn hiệu ra của hàm hạn chế ựược truyền ựến tất cả các nơron của lớp kế tiếp Như thế, ựể sử dụng mạng giải bài toán, chúng ta sử dụng những giá trị tắn hiệu vào cho các lớp ựầu Cho phép tắn hiệu lan truyền qua mạng và ựọc các giá trị kết quả sau lớp ra

Phương pháp mạng nơron nhân tạo ựược ứng dụng ựể xác ựịnh ựồng thời các cấu tử theo phương pháp trắc quang

Mô hình hoạt ựộng của mạng nơron ựược thể hiện ở hình 1.6

lớp ẩn

Tắn hiệu vào Tắn hiệu ra

Hình 1.6 Mô hình hoạt ựộng của mạng nơron

độ chắnh xác của tắn hiệu ra (kết quả) phụ thuộc vào trọng số của các nơron, nên cần phải hiệu chỉnh các trọng số ựể giải với từng bài toán cụ thể

để hiệu chỉnh ựược trọng số cần các thông tin lan truyền ngược Quá trình lan truyền ngược ựược thực hiện với một số bước lặp Lúc ựầu, các kết quả thu ựược sẽ là hỗn loạn Kết quả này ựược so sánh với kết quả ựã biết và tắn hiệu

sai số bình phương trung bình sẽ ñược tính Sau ñó, giá trị sai số sẽ ñược lan truyền trở lại mạng và những thay ñổi nhỏ ñược thực hiện ñối với các trọng số trong mỗi lớp Sự thay ñổi trọng số ñược tính toán sao cho giảm tín hiệu sai số ñối với truờng hợp ñang xét Toàn bộ quá trình ñược lặp lại ñối với mỗi bài toán và sau ñó lại quay trở về bài toán ñầu tiên và cứ thế tiếp tục Vòng lặp ñược lặp lại cho ñến khi sai số toàn cục rơi vào vùng xác ñịnh bởi một ngưỡng hội tụ nào ñó Tất nhiên, không bao giờ các kết quả thu ñược có ñộ chính xác tuyệt ñối

Hạn chế của phương pháp mạng nơron là việc thực hiện các thí nghiệm phức tạp, khó áp dụng vào thực tế ðể xây dựng ñược chương trình theo phương pháp mạng nơron có kết quả cao là rất khó và ñòi hỏi người lập trình phải có kiến thức tốt về tin học [22]

1.3.4 Phương pháp bình phương tối thiểu

Phương pháp bình phương tối thiểu ñược 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 ña biến là áp dụng ñịnh luật Bughe - Lămbe - Bia và tính chất cộng tính của ñộ hấp thụ quang ñể thiết lập số phương trình lớn hơn nhiều số cấu tử trong hỗn hợp

Trong hệ n cấu tử thoả mãn ñịnh luật Bughe - Lămbe - Bia và tính chất cộng tính ñộ hấp thụ quang ta có:

Một cách tổng quát có thể viết lại hệ phương trình (1.10) là:

i=1

∑ (1.11) với Aj là ñộ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bước sóng λj

εij: hệ số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i ở bước sóng λj b: bề dày lớp dung dịch (cm)

Ci: nồng ñộ của cấu tử i (mol/ lit) Với i = 1 ÷ n; j =1 ÷ m

Vì ở bước sóng λj thì εij và b không ñổi nên ñặt εij.b = K, phương trình (1.11) ñược viết lại dưới dạng ma trận:

Với A là véc tơ ñộ hấp thụ quang có m hàng, 1 cột

C là véc tơ nồng ñộ 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

K KK' với m > n (1.14) Trong ñó:

C’, K’ là ma trận chuyển vị của ma trận C và ma trận K

C0, A0 là véc tơ của nồng ñộ mẫu và của ñộ hấp thụ quang chuẩn Phương pháp bình phương tối thiểu có thể sử dụng toàn bộ số liệu ño phổ ñể lập ra hệ m phương trình n ẩn số (m > n) Quá trình biến ñổi ma trận theo nguyên tắc của phép bình phương tối thiểu sẽ mắc sai số nhỏ nhất, do ñó nâng cao ñộ chính xác của phép xác ñịnh Cho phép sử dụng máy tính hỗ trợ trong việc nhập dữ liệu từ kết quả của máy ño và giải hệ phương trình cho kết quả nhanh chóng chính xác

Hạn chế: ðể phân tích, cần phải biết thành phần ñịnh 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 ñổi hệ số hấp thụ mol phân tử của từng cấu tử thì không thể áp dụng ñược vì sai số sẽ rất lớn

Về nguyên tắc, có thể sử dụng phổ toàn phần ñể lập m phương trình n ẩn (với m > n trong ñó m là số bước sóng ño quang, n là số cấu tử trong hỗn hợp) Tuy nhiên phương pháp không chỉ rõ giới hạn dùng những bước sóng có ñộ hấp thụ quang A như thế nào cũng như số lượng cấu tử trong hỗn hợp tối ña là bao nhiêu thì kết quả mới chính xác [1], [18], [20]

1.3.5 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 ñến và giữ lại những gì có giá trị sử dụng Trong xử lý tín hiệu, bộ lọc ñược thiết kế ñể 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 ñơn 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 ñể loại bỏ N ra khỏi X

X(k)=S(k)+N(k) (1.15) Nếu bạn biết rằng nhiễu N dao ñộng xung quanh 0 và có giá trị trung bình là 0

khi M ñủ lớn (1.16)

Ta thấy rằng ñể 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 ñó ta ñã loại bỏ ñược 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 ñược tín hiệu sạch, theo nghĩa không còn nhiều nhiễu, nhưng cũng chỉ là ước lượng của tín

quát thuật tốn lọc Kalman là một tập hợp các phương trình tốn học mơ tả một phương pháp tính tốn truy hồi hiệu qủa cho phép ước đốn trạng thái của một quá trình sao cho trung bình phương sai của độ lệch (giữa giá trị thực và giá trị ước đốn) là nhỏ nhất Thuật tốn 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 cĩ sai số nhỏ hơn 2%

Nguyên tắc: Thuật tốn 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 đĩng gĩp về phổ của từng cấu tử trong hỗn hợp tại các bước sĩng Khi chương trình chạy, những kết quả tính tốn liên tiếp sẽ càng tiến gần đến giá trị thực