Nghiên cứu định lượng đồng thời paracetamol và ibuprofen trong chế phẩm bằng biến đổi wavelet tiên tục

Phương pháp quang phổ với ưu điểm nổi bật là tiết kiệm thời gian và dung môi, ít độc hại đã và đang được nghiên cứu ứng dụng, cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực xử lý tín hi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

ĐỒNG THỊ HÀ LY

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ IBUPROFEN TRONG CHẾ PHẨM BẰNG BIẾN ĐỔI WAVELET

LIÊN TỤC

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

ĐỒNG THỊ HÀ LY

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG ĐỒNG THỜI PARACETAMOL VÀ IBUPROFEN TRONG CHẾ PHẨM BẰNG BIẾN ĐỔI WAVELET

LIÊN TỤC

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC- ĐỘC CHẤT

MÃ SỐ: 60720410

Người hướng dẫn khoa học: TS.Vũ Đặng Hoàng

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới thầy

TS Vũ Đặng Hoàng người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô và anh chị kĩ thuật viên của bộ môn Hóa phân tích và Độc chất đã giúp tôi thực hiện luận văn

Tôi xin được cảm tới toàn thể cán bộ, giảng viên trường đại học Dược Hà Nội vì sự dìu dắt, dạy bảo tôi trong những năm tháng học tập tại trường

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn giúp đỡ khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận văn

Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2013

Học viên

Đồng Thị Hà Ly

MỤC LỤC

Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

ĐẶT VẤN ĐÊ……… 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……… 3

1.1 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ ĐẠO HÀM……… 3

1.1.1 Định luật Lambert-Beer ……… 3

1.1.2 Quang phổ đạo hàm ……… 3

1.1.3 Phương pháp phổ đạo hàm tỷ đối 6

1.2 PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET……… 7

1.2.1 Nguyên lý Wavelet ……… 7

1.2.2 Định nghĩa wavelet……… 9

1.2.3 Biến đổi wavelet liên tục (Continuous Wavelet transform – CWT)……… 10

1.2.4 Ưu điểm của wavelet……… 14

1.2.5 Một số ứng dụng nổi bật của wavelet……… 14

1.2.5.1 Nén tín hiệu……… 14

1.2.5.2 Khử nhiễu……… 15

1.2.5.3 Mã hóa nguồn và mã hóa kênh……… 15

1.2.6 Một số họ wavelet……… 15

1.4 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÝ HÓA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL VÀ IBUROFEN……… 18

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 24

2.1 ĐỐI TƯỢNG - NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ……… 24

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu……… 24

2.1.2 Nguyên liệu và thiết bị……… 24

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.2.1 Xây dựng phương pháp định lượng đồng thời PAR và IBU bằng các phương pháp quang phổ UV-VIS và sắc ký lỏng hiệu năng cao 25

2.2.2 Ứng dụng các phương pháp quang phổ đã nêu và HPLC định lượng đồng thời PA và IB trong các chế phẩm 26

2.2.3 Xử lý kết quả thực nghiệm 26

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……… 27

3.1 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ TỬ NGOẠI……… 27

3.1.1 Chuẩn bị dung môi……… 27

3.1.2 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu……… 27

3.1.3 Xây dựng các phương pháp định lượng……… 28

3.1.3.1 Xác định khoảng cộng tính……… 28

3.1.3.2 Chọn bước sóng định lượng……… 29

A/ Đạo hàm bậc 1 phổ hấp thụ……… 29

B/ Đạo hàm bậc 1 phổ tỷ đối……… 30

C/ Biến đổi wavelet liên tục phổ đạo hàm bậc 1……… 31

D/ Biến đổi wavelet liên tục phổ hấp thụ……… 34

E/ Phép biến đổi wavelet phổ tỉ đối……… 37

F/ Đạo hàm bậc 1 phổ wavelet ……… 41

3.1.4 Khảo sát khoảng tuyến tính……… 42

3.2 PHƯƠNG PHÁP HPLC……… 44

3.2.1 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu……… 44

3.2.2.Xây dựng phương pháp HPLC……… 44

3.2.3 Thẩm định phương pháp……… 45

3.2.3.1 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính……… 45

3.2.3.2 Khảo sát tính thích hợp của hệ thống……… 46

3.2.3.3 Độ đúng và độ lặp của phương pháp……… 47

3.3 Kết quả phép định lượng……… 47

CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………… 49

4.1 BÀN LUẬN ……… 49

4.2 KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ ……… 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CWT PĐH : Wavelet liên tục phổ đạo hàm

CWT PĐHB1 : Wavelet liên tục phổ đạo hàm bậc 1

UV – VIS : Ultraviolet – Visible

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 1.1 Một số đặc điểm lý hoá của Paracetamol và Ibuprofen 18

2 1.2 Các phương pháp định lượng Paracetamol 20

4 1.4 Các phương pháp định lượng đồng thời PA và IB 22

5 3.1 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của IB và PA

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 1.1 Phổ hấp thụ (a), phổ đạo hàm bậc 2 (b) và bậc 4 (c) (dải

phổ nét chấm có cùng vị trí và cường độ nhưng độ rộng gấp đôi); Phổ hấp thụ của trans -stilbene trong cyclohexane (d) và phổ đạo hàm bậc 2 (e), bậc 4 (f) tương ứng

5

10 1.10 Phổ đồ trước (A) và sau (B) khi được loại nhiễu bằng

wavelet liên tục

12

11 1.11 Phổ hấp thụ (A) và phổ được biến đổi wavelet (B) của

dãy dung dịch Trimethoprim (nét liền) 4 – 28 mg/L và Sulphamethoxazol (nét chấm) 2 – 26 mg/L Mũi tên chỉ bước sóng định lượng

13

12 1.12 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Sym với hệ số n = 2, 3, 4, 5 15

14 1.14 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Daubechies với hệ số n = 2, 3,

15 1.15 Một số họ hàm ψ(t) của các cặp họ biến đổi Bior 16

17 1.17 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Morl 17

21 3.3 PĐHTĐ bậc 1 của dãy dung dịch hỗn hợp IB + PA chia

IB và dãy dung dịch PA chia IB

30

22 3.4 PĐHTĐ bậc 1 của dãy dung dịch hỗn hợp IB + PA chia

PA và dãy dung dịch IB chia PA

29 3.11 CWT PTĐ hàm sym6 của dãy dung dịch hỗn hợp IB +

PA chia IB và dãy dung dịch PA chia IB

38

30 3.12 CWT PTĐ hàm sym6 của dãy dung dịch hỗn hợp IB +

PA chia PA và dãy dung dịch IB chia PA 39

31 3.13 CWT PTĐ hàm haar của dãy dung dịch hỗn hợp IBU +

PA chia IB và dãy dung dịch PA chia IB

40

32 3.14 CWT PTĐ hàm haar của dãy dung dịch hỗn hợp IB + 41

PA chia PA và dãy dung dịch IB chia PA

33 3.15 PĐHB1 CWT PHT hàm sym6 của dãy dung dịch IB 12

ĐẶT VẤN ĐỀ

Các thuốc đa thành phần ngày càng được sử dụng rộng rãi với hiệu quả điều trị cao Việc xác định hàm lượng các hoạt chất trong các chế phẩm này bằng phương pháp cổ điển dựa vào các kỹ thuật chiết, tách riêng từng phần thường ít được sử dụng do quá trình tiến hành phức tạp Thay vào đó, các phương pháp phân tích công cụ hiện đại như sắc ký và quang phổ để định lượng đồng thời nhiều hoạt chất trong cùng một chế phẩm ngày càng được sử dụng phổ biến Phương pháp quang phổ với ưu điểm nổi bật là tiết kiệm thời gian và dung môi, ít độc hại đã và đang được nghiên cứu ứng dụng, cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực xử lý tín hiệu số, phép biến đổi wavelet dựa trên phép biến đổi Fourier là một trong những công cụ xử lý tín hiệu số được nghiên cứu và phát triển mạnh trong khoảng một thập niên gần đây Công cụ wavelet đã

có nhiều ứng dụng trong xử lý số liệu điện tử, điện tim, điện não, tín hiệu hình ảnh: chụp não, chụp tim, võng mạc…, xử lý tín hiệu âm thanh trong chuẩn đoán y khoa [50, 51] Việc ứng dụng phép biến đổi wavelet

có thể khắc phục được nhược điểm cơ bản của phép biến đổi đạo hàm (tỷ

số tín hiệu / nhiễu giảm khi số bậc đạo hàm tăng) Hiện nay trên thế giới

đã có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng công cụ phân tích wavelet trong phép định lượng thuốc đa thành phần bằng quang phổ UV – VIS [22 – 32]

Với mong muốn bước đầu triển khai phép biến đổi wavelet trong kiểm nghiệm thuốc bằng quang phổ tại Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài

“Nghiên cứu định lượng đồng thời Paracetamol và Ibuprofen trong chế phẩm bằng biến đổi wavelet liên tục” với hai mục tiêu:

1 Xây đựng quy trình định lượng đồng thời hỗn hợp hai thành phần PA và

IB bằng phép biến đổi wavelet liên tục quang phổ UV, sử dụng HPLC

làm phương pháp đối chiếu

2 So sánh ưu nhược điểm của phép biến đổi wavelet và đạo hàm trong việc định lượng đồng thời PA và IB bằng quang phổ UV trong một số chế phẩm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ ĐẠO HÀM

1.1.1 Định luật Lambert-Beer

Khi cho ánh sáng đơn sắc đi qua một dung dịch có chứa chất hấp thụ quang thì độ hấp thụ ánh sáng tỷ lệ với nồng độ của chất hấp thụ và bề dày của dung dịch Mối quan hệ này tuân theo định luật Lambert-Beer:

Trong đó:

L: chiều dài của lớp dung dịch (cm)

C: nồng độ chất hấp thụ quang trong dung dịch

K: hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bản chất của chất tan trong dung dịch, bước sóng ánh sáng đơn sắc (λ); thay đổi theo cách biểu thị nồng độ

- Nếu C = 1mol/l, L = 1cm thì A = ε (hệ số hấp thụ mol)

- Nếu C = 1%, L = 1cm thì A = E1%1cm (hệ số hấp thụ riêng)

* Điều kiện áp dụng định luật Lambert-Beer:

- Chùm tia sáng phải đơn sắc

- Dung dịch phải trong suốt

- Dung dịch phải nằm trong khoảng nồng độ thích hợp

- Chất thử phải bền trong dung dịch và bền dưới tác dụng của tia UV-VIS

1.1.2 Quang phổ đạo hàm

Phương pháp phổ đạo hàm là một kỹ thuật chuyển đổi phổ hấp thụ dựa trên phép lấy đạo hàm bậc nhất, bậc hai hoặc bậc cao hơn

 Cơ sở của phương pháp phổ đạo hàm:

Theo định luật Lambert – Beer ta có:

Lấy đạo hàm bậc 1, bậc 2 hoặc bậc cao hơn của độ hấp thụ A đối với bước sóng λ Ta được:

Vì độ dày l của lớp dung dịch luôn không đổi và tại một bước sóng nhất định đạo hàm của K là một hằng số nên giá trị đạo hàm của A chỉ còn phụ thuộc tuyến tính với nồng độ C của dung dịch

 Phổ đạo hàm của hỗn hợp nhiều chất:

Phổ đạo hàm của hỗn hợp nhiều chất có tính chất cộng tính

Trong đó: 1,2, ,n là chất 1, chất 2,…, chất n

Hình 1.1 minh họa cho sự chuyển dạng từ phổ hấp thụ UV – VIS sang phổ đạo hàm, cho thấy các phổ có thể tương tự nhau khi ở dạng phổ hấp thụ nhưng lại rất khác nhau khi ở dạng phổ đạo hàm do số cực trị tăng khi số bậc của phổ đạo hàm tăng Việc tăng độ phức tạp trong phổ đạo hàm có thể ứng dụng trong phân tích định tính Phổ đạo hàm bậc 1 là tốc độ biến thiên của độ hấp thụ đối với bước sóng

Theo ý nghĩa toán học của đạo hàm:

 Tại các điểm cực trị, đạo hàm bậc 1 bằng 0

 Tại các điểm uốn, đạo hàm bậc 2 bằng 0

Hình 1.1 Phổ hấp thụ (a), phổ đạo hàm bậc 2 (b) và bậc 4 (c) (dải phổ nét chấm

có cùng vị trí và cường độ nhưng độ rộng gấp đôi); Phổ hấp thụ của trans stilbene trong cyclohexane (d) và phổ đạo hàm bậc 2 (e), bậc 4 (f) tương ứng [39]

-Trên phổ đạo hàm bậc 1 của chất thứ nhất, số bước sóng ứng với giá trị 0 nhiều hơn số bước sóng hấp thụ cực đại Tại những điểm có giá trị bằng 0 này,

có thể tìm được giá trị khác 0 trên phổ đạo hàm bậc 1 của chất thứ hai Vậy tại bước sóng đó có thể xác định được chất thứ hai một cách độc lập, không bị chất thứ nhất ảnh hưởng

Dùng phổ đạo hàm bậc 2 cũng tương tự: hai chất có cực đại hấp thụ gần nhau nhưng các điểm uốn có thể xa nhau Tại bước sóng ứng với điểm uốn trên phổ hấp thụ (điểm 0 trên đường đạo hàm bậc 2) của chất này sẽ tìm được giá trị khác 0 trên đường phổ đạo hàm bậc 2 của chất kia

1.1.3 Phương pháp phổ đạo hàm tỷ đối

Giả sử có phổ hấp thụ UV – VIS của một dung dịch chất X ở nồng độ Cx

và một dung dịch chất Y ở nồng độ C0 Tại mỗi bước sóng ta có một giá trị của tỷ số giữa độ hấp thụ của X với độ hấp thụ của Y ở nồng độ C0 Đường biểu diễn mối liên hệ giữa các giá trị này với bước sóng ánh sáng là phổ tỷ đối của X so với Y ở nồng độ C0 và đạo hàm của phổ tỷ đối này được gọi là phổ đạo hàm tỷ đối của dung dịch X so với dung dịch Y ở nồng độ C0

Như vậy, phổ tỷ đối của chất Y ở nồng độ Cy so với Y ở nồng độ C0 theo

lý thuyết là một đường thẳng song song với trục bước sóng Do vậy đạo hàm của nó luôn bằng 0

Trong đó: là hệ số hấp thụ của chất Y ở bước sóng i

là bề dày cốc đo, luôn bằng nhau và thường là 1cm

Nếu dung dịch khảo sát chứa hai chất X có nồng độ Cx và Y có nồng độ

Cy thì đạo hàm phổ tỷ đối của nó so với phổ của Y ở nồng độ C0 được tính như sau:

Công thức này cho thấy giá trị phổ đạo hàm tỷ đối tại bất kỳ bước sóng nào cũng chỉ phụ thuộc vào nồng độ của X và C0 của chất Y Khi C0 đã biết thì có thể xác định được nồng độ X căn cứ vào giá trị phổ đạo hàm đo được tại một bước sóng được chọn thích hợp (phải có giá trị khác 0) [9, 10]

Cho đến nay, phương pháp quang phổ đạo hàm chủ yếu đã được ứng dụng cho phép định lượng đồng thời hai hoạt chất trong chế phẩm tại Việt Nam [1, 6 – 8, 11 – 15]

1.2 PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET

1.2.1 Nguyên lý Wavelet

Trong xử lý tín hiệu, phép biến đổi Fourier là một công cụ toán học quan trọng vì nó là cầu nối cho việc biểu diễn tín hiệu giữa miền không gian và miền tần số; việc biểu diễn tín hiệu trong miền tần số đôi khi có lợi hơn là việc biểu diễn trong miền không gian (hình 1.2)

Hình 1.2 Biến đổi Fourier

Biến đổi Fourier của tín hiệu x(t) và biến đổi ngược của nó, X(f), được xác định bới biểu thức sau:

Mặc dù có nhiều hiệu quả trong trong phân tích các tín hiệu tuần hoàn và các phép chập tín hiệu, phép biến đổi Fourier còn có hạn chế do thông tin về thời gian đã bị biến mất khi biến đổi sang miền tần số Với nhiều tín hiệu có chứa các thông số động (ví dụ: trôi, nghiêng, biến đổi đột ngột, khởi đầu và kết thúc của các sự kiện), phân tích Fourier không thích hợp để phát hiện chúng

Để khắc phục khuyết điểm này, Gabor, D (1946) đã áp dụng phép biến đổi Fourier cửa sổ (WFT, Windowed Fourier Transform) hay còn được gọi là phép biến đổi Fourier thời gian ngắn (STFT Short Time Fourier Transform)

cho từng đoạn nhỏ của tín hiệu (cửa sổ) [35] Ý tưởng này là sự cục bộ của biến đổi Fourier, sử dụng hàm cửa số xấp xỉ trung tâm nơi định vị Tín hiệu nguyên thủy được phân thành từng đoạn bằng cách nhân với một hàm cửa số, sau đó thực hiện biến đổi Fourier (hình 1.3) Nhược điểm chính của phép biến đổi này là khi kích thước cửa sổ được chọn thì tất cả các tần số được phân tích với cùng độ phân giải thời gian và tần số Do vậy, khi phân tích tín hiệu nhiều thành phần tần số hoặc thời gian, phép biến đổi này chỉ cho độ phân giải tương đối về tần số tốt với các tín hiệu có thời gian tồn tại ngắn Nói một cách khác, phép biến đổi này bị khống chế bởi nguyên lý bất định Heisengber (không thể xác định chính xác cùng một lúc cả vị trí lẫn vận tốc của một hạt) cho các thành phần tần số cao và tần số thấp trong tín hiệu [36]

Hình 1.3 Biến đổi Fourier thời gian ngắn

Khi phân tích tín hiệu nhiều thành phần tần số hoặc thời gian, phép biến đổi FWT chỉ cho độ phân giải tương đối về tần số tốt với các tín hiệu có thời gian tồn tại ngắn, để đáp ứng được yêu cầu độ phân giải ổn định với các tín hiệu có nhiều thành phần thời gian và tần số, phép dời đơn giản trong phép biến đổi trên đã được thay thế bằng phép dời và đổi thang độ Điều này dẫn đến sự ra đời của phép biến đổi wavelets (hình 1.4) [37]

Hình 1.4 Biến đổi wavelet

Phân tích wavelet cho phép sử dụng các khoảng thời gian dài khi cần thông tin tần số thấp chính xác hơn, và miền ngắn hơn đối với thông tin tần số cao Vậy phân tích wavelet không dùng một miền thời gian - tần số, mà là miền thời gian - tỷ lệ (hình 1.5)

Hình 1.5 Mô tả các miền biến đổi của tín hiệu

1.2.2 Định nghĩa wavelet

Wavelets là dạng các song nhỏ có thời gian duy trì tới hạn với giá trị trung bình bằng 0 So với sóng sin thì sóng sin không có khoảng thời gian giới hạn – kéo dài từ âm vô cùng đến dương vô cùng Trong khi sóng sin là trơn tru và có thể dự đoán, wavelet lại bất thường và bất đối xứng (hình 1.6)

Hình 1.6 Sóng sin và wavelet

Phân tích wavelet là phép chia tách tín hiệu thành các phiên bản dịch vị

và tỷ lệ (co dãn) của một hàm đơn hay gọi là hàm mẹ wavelet Vì vậy, tín hiệu với thay đổi nhanh có thể phân tích tốt với một wavelet bất ổn định hơn

là với một sóng sin trơn Các đặc tính cục bộ sẽ được miêu tả tốt hơn với các wavelet Phép biến đổi wavelet có tính linh động cao do có thể lựa chọn các hàm wavelet khác nhau trong họ hàm wavelet (hình dạng của hàm wavelet phù hợp với tín hiệu cần phân tích) để kết quả phân tích tốt nhất Hiện nay, người ta đã xây dựng được khoảng vài chục các họ hàm wavelet khác nhau nhằm áp dụng cho nhiều mục đích phân tích đa dạng (ví dụ hình 1.7) [37]

Hình 1.7 Ba dạng hàm wavelet

a) Wavelet Haar b) Wavelet Daubechies c) Wavelet Morlet

1.2.3 Biến đổi wavelet liên tục (Continuous Wavelet Transform – CWT)

Bằng cách lấy thang tỉ lệ (scaling) và dịch chuyển một hàm thời gian ψ(t) gọi wavelet mẹ hay wavelet cơ sở, ta được một họ wavelet:

Trong đó a là thông số thang tỉ lệ chỉ sự co giãn của wavelet, b là thông số dịch chuyển chỉ vị trí thời gian của wavelet

Dạng sóng tổng quát của các wavelet trong cùng họ được bảo toàn trong mọi co giãn và tịnh tiến Biến đổi wavelet liên tục (CWT) của một hàm thời gian (tín hiệu) x(t) được định nghĩa như sau:

Trong đó * chỉ liên hiệp phức,  chỉ tích nội Biến đổi wavelet Wx(a,b) diễn

tả sự tương quan giữa tín hiệu x(t) và wavelet a b, ( )t

Biến đổi thuận ở trên là phân tích, ngược lại là tổng hợp để phục hồi tín hiệu thời gian Hình 1.8 và 1.9 biểu diễn hàm ψ(t) của các họ biến đổi wavelet liên tục: Symlets và Mexican Hat [37]

Hình 1.8 Hàm ψ(t) của họ biến đổi symlets

Hình 1.9 Hàm ψ(t) của biến đổi Mexican Hat

Trong lĩnh vực phân tích phổ, biến đổi wavelet đã chứng minh được khả năng ưu việt trong phép loại nhiễu nền giúp cải thiện độ chính xác của phép định lượng bằng quang phổ hơn 30% so với mô hình loại nhiễu bằng phổ đạo

hàm bậc hai hoặc tiền xử lý phổ bằng phép hiệu chỉnh thang chia nhân và cộng đơn thuần [20] Sử dụng phép biến đổi wavelet liên tục đã cải thiện đáng

kể tỷ số tín hiệu – nhiễu đồng thời không làm thay đổi vị trí và bề rộng của peak ban đầu (hình 1.10)

Hình 1.10 Phổ đồ trước (A) và sau (B) khi được loại nhiễu bằng

wavelet liên tục

Việc định lượng đồng thời hai thành phần chủ yếu được tiến hành bằng

kỹ thuật tìm giao điểm không của phổ được biến đổi (ví dụ hình 1.11)

Hình 1.11 Phổ hấp thụ (A) và phổ được biến đổi wavelet (B) của dãy dung dịch Trimethoprim (nét liền) 4 – 28 mg/L và Sulphamethoxazol (nét chấm) 2 –

26 mg/L Mũi tên chỉ bước sóng định lượng [28]

1.2.4 Ưu điểm của wavelet

Sự dịch chuyển thời gian – tần số là tuyến tính trong STFT, còn trong biến đổi wavelets có sự thay đổi thang độ/ dịch thời gian tuyến tính của hàm ψ(t) Độ phân giải thời gian và tần số trong STFT độc lập với tần số phân tích

ω, còn trong biến đổi wavelet độ phân giải thời gian tỷ lệ thuận với w, độ phân giải tần số tỷ lệ nghịch với w

Hàm cửa sổ w(t) của STFT là một hàm thông thấp còn hàm wavelet mẹ ψ(t) là một hàm thông dài

Theo nguyên lý bất định: không thể đạt được độ phân giải cao trong cả 2 miền thời gian và tần số Đặc tính đáng chú ý của biến đổi wavelet là độ phân giải thời gian tốt ở tần số cao, độ phân giải tần số tốt ở tần số thấp Vì vậy thích hợp với việc phân tích các tín hiệu gồm các thành phần tần số cao có thời gian tồn tại ngắn và các thành phần tần số thấp có thời gian tồn tại dài Biến đổi wavelets cho phép làm nổi bật tính cục bộ của tín hiệu, biến đổi Fourier chỉ có thể nhận biết tính đều đặn toàn cục của tín hiệu hoặc chỉ nhận biết tính đều đặn trong cửa sổ nào đó Ngược lại, phép biến đổi wavelet sẽ cách ly điểm gián đoạn này ra khỏi phần còn lại của tín hiệu và đáp ứng của biến đổi wavelet tại lân cận điểm gián đoạn sẽ làm nổi bật điều này

1.2.5 Một số ứng dụng nổi bật của wavelet

1.2.5.1 Nén tín hiệu

Do đặc điểm của mình, wavelet đặc biệt tốt khi sử dụng để nén hay phân tích các tín hiệu không dừng, đặc biệt là tín hiệu ảnh số và các ứng dụng nén tiếng nói, nén dữ liệu Việc sử dụng các phép mã hóa băng con, băng lọc số nhiều nhịp và biến đổi wavelet rời rạc tương ứng với loại tín hiệu cần phân tích có thể mang lại những hiệu quả rất rõ rệt trong nén tín hiệu Do tính chất chỉ tồn tại trong các khoảng thời gian ngắn (khi phân tích tín hiệu trong miền thời gian tần số) mà các hệ số của biến đổi wavelet có khả năng tập trung

1.2.5.2 Khử nhiễu

Do tín hiệu nhiễu sẽ lộ rõ khi phân tích bằng biến đổi wavelet ở các hệ số biến đổi bậc cao Việc áp dụng các ngưỡng loại bỏ tương ứng với các bậc cao hơn của hệ số wavelet sẽ có thể loại bỏ nhiễu trong tín hiệu

1.2.5.3 Mã hóa nguồn và mã hóa kênh

Vì trong mã hóa nguồn cần có khả năng nén với tỷ lệ cao, mã hóa kênh cần khả năng chống nhiễu tốt, khi kết hợp với một số phương pháp mã hóa khác thì ta có thể thực hiện được cả hai điều trên Vì thế wavelet được ứng dụng trong mã hóa nguồn và mã hóa kênh

1.2.6 Một số họ Wavelet

 Biến đổi wavelet Sym

Hình 1.12 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Sym với hệ số n = 2, 3, 4, 5

 Biến đổi wavelet Haar

Hình 1.13 Hàm ψ(t) của biến đổi Haar

 Biến đổi wavelet Daubechies

Daubechie 2 Daubechies3 Daubechies4 Daubechies5 Hình 1.14 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Daubechies với hệ số n = 2, 3, 4, 5

 Biến đổi wavelet Bior

Hình 1.15 Một số họ hàm ψ(t) của các cặp họ biến đổi Bior

 Biến đổi wavelet Coif

Hình 1.16 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Coif

 Biến đổi wavelet Morl

Hình 1.17 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Morl

 Biến đổi wavelet Mexican Hat

Hình 1.18 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Mexican Hat

1.4 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÝ HÓA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL VÀ IBUROFEN

Bảng 1.1 Một số đặc điểm lý hoá của Paracetamol và Ibuprofen

Α-methyl-4-(2-hay p-isobutyl hydratropic

- Hơi tan trong nước, tan

nhiều hơn trong nước sôi,

tan trong ethanol,

khó tan trong chloroform,

ether dầu hỏa, pentane,

- Bột kết tinh màu trắng hay tinh thể không màu

- Thực tế không tan trong nước, tan trong 1,5 phần cồn,

1 phần chloroform, 2 phần ether và 1,5 phần ceton Tan

vô hạn trong dicloromethan

Tan được trong dung dịch kiềm loãng của hydroxyd và carbonat

- Là một acid hữu cơ yếu (pKa

= 5,3), pK trong methanol

[2, 5]

benzene

- Trong dung môi ethanol,

dung dịch hấp thu quang

phổ ở bước sóng cực đại là

250nm

(60%) là 5,2

Bảng 1.2 Các phương pháp định lượng Paracetamol

1 Đo quang Đo quang tại cực đại hấp thụ của PA

trong môi trường acid là 243 nm, trong môi trường kiềm là 257 nm

[2]

4 Kjeldahl Phân huỷ các hợp chất chứa nito bằng

H2SO4 đặc nóng với sự có mặt của kali hay natri sulphat Thêm NaOH vào hỗn hợp phản ứng rồi cất kéo NH3 giải phóng vào dung dịch chuẩn H2SO4 0,1N dư Chuẩn độ

Tốc độ dòng: 1,5 ml/phút Thể tích tiêm: 20 µl

[47]

Bảng 1.3 Các phương pháp định lượng Ibuprofen STT Phương

2 HPLC * Dược diển Việt Nam

Pha động: acid orthophosphoric 0,01M (TT) : ACN (60 : 40)

Cột: C18 25 x 4,6 mm, 5 µm hoặc 10 µm, Detector: 224 nm

Tốc độ dòng: 1,5 ml/phút Thể tích tiêm: 20 µl

* Dược điển Mỹ Pha động : acid phosphoric pH 2,5 : ACN (1340 : 680)

Cột: C18 150 x 4 mm, 5 µm Detector: 214 nm

Tốc độ dòng: 2 ml/phút Thể tích tiêm: 5 µl

[5]

[47]

Bảng 1.4 Các phương pháp định lượng đồng thời PA và IB

Tốc độ dòng: 0,8 ml/phút Thể tích tiêm: 5 µl/phút

[44]

Pha động: ACN : acid phosphoric 0,1% (60:40) Cột Lichrosorb RP 18 250 x 4 mm, 10 µm Detector: 224 nm

Tốc độ dòng: 1 ml/phút Thể tích tiêm: 20 µl

[6]

chiết

- Chiết tách PA bằng nước và định lượng bằng

đo quang trong dung dịch NaOH 0,01N

- Chiết tách IB bằng ether và định lượng bằng NaOH 0,1N

[33]

tối thiểu K = (CT

.C)-1.CT.A

Đo quang trong dung dịch NaOH 0,1M với 3,00 – 19,6 μg/ml Paracetamol và 4 – 24,1 μg/ml Ibuprofen tại bước sóng 225, 226, 228, 230, 232,

234, 235 nm

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG - NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

1) Viên nén Alaxan của công ty United Pharma Việt Nam:

Tá dược vừa đủ

2.1.2 Nguyên liệu và thiết bị

- Nguyên liệu:

+ Chất chuẩn:

Paracetamol (PA): hàm lượng: 99,5 %

Ibuprofen (IB): hàm lượng: 100,1 %

+ Dung môi: Nước cất 2 lần, acetonitril HPLC, acid phosphoric 0,1%, đệm phosphat pH 7,2

- Thiết bị:

+ Máy quang phổ hai chùm tia UNICAM UV30 (ThermoSpectronic) được kết nối với máy tính (chạy hệ điều hành Window XP) với phần mềm chuyên