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

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 HÀ NỘI 2013 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 HÀ NỘI 2013 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 ACN : Acetonitril CWT : Continuous Wavelet Transform CWT PĐH : Wavelet liên tục phổ đạo hàm CWT PĐHB1 : Wavelet liên tục phổ đạo hàm bậc 1 CWT PHT : Wavelet liên tục phổ hấp thụ CWT PTĐ : Wavelet liên tục phổ tỉ đối ĐHB1 PHT : Đạo hàm bậc 1 phổ hấp thụ ĐHB1 PTĐ : Đạo hàm bậc 1 phổ tỉ đối PĐHB1 CWT PHT : Phổ đạo hàm bậc 1 wavelet liên tục phổ hấp thụ HPLC : High Performance Liquid Chromatography IB : Ibuprofen MeOH : Methanol PA : Paracetamol PĐH : Phổ đạo hàm PĐHTĐ : Phổ đạo hàm tỷ đối PĐHB1 : Phổ đạo hàm bậc 1 PTĐ : Phổ tỷ đối STT STFT : Số thứ tự : Short Time Fourier Transform TLTK : Tài liệu tham khảo UV – VIS : Ultraviolet – Visible DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Tên bảng Trang 1 1.1 Một số đặc điểm lý hoá của Paracetamol và Ibuprofen 18 2 1.2 Các phương pháp định lượng Paracetamol 20 3 1.3 Các phương pháp định lượng Ibuprofen 21 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 bằng phương pháp quang phổ 42 6 3.2 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính HPLC của IB và PA 45 7 3.3 Kết quả khảo sát tính thích hợp của hệ thống sắc ký 46 8 3.4 Độ đúng của phương pháp HPLC 47 9 3.5 Kết quả định lượng các chế phẩm 48 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình Tên hình Trang 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 2 1.2 Biến đổi Fourier 7 3 1.3 Biến đổi Fourier thời gian ngắn 8 4 1.4 Biến đổi wavelet 9 5 1.5 Mô tả các miền biến đổi của tín hiệu 9 6 1.6 Sóng sin và wavelet 10 7 1.7 Ba dạng hàm wavelet 10 8 1.8 Hàm ψ(t) của họ biến đổi symlets 11 9 1.9 Hàm ψ(t) của biến đổi Mexican Hat 11 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 13 1.13 Hàm ψ(t) của biến đổi Haar 15 14 1.14 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Daubechies với hệ số n = 2, 3, 4, 5 16 15 1.15 Một số họ hàm ψ(t) của các cặp họ biến đổi Bior 16 16 1.16 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Coif 16 17 1.17 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Morl 17 18 1.18 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Mexican Hat 17 19 3.1 Phổ hấp của IB 20 mg/L, PA 32,5 mg/L, phổ cộng và phổ hỗn hợpIB 20 mg/L và PA 32,5 mg/L 28 20 3.2 PĐH bậc 1 của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 29 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 31 23 3.5 Wavelet liên tục hàm sym6 PĐH bậc 1 của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 32 24 3.6 Wavelet liên tục hàm haar PĐH bậc 1 của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 33 25 3.7 Wavelet liên tục PĐHB1 hàm mexh của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 34 26 3.8 Wavelet liên tục phổ hấp thụ hàm sym6 dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 35 27 3.9 Wavelet liên tục phổ hấp thụ hàm haar dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) 36 28 3.10 Wavelet liên tục phổ hấp thụ hàm mexh dãy dung dịch IB (12,0 – 32,0 mg/L) và PA (20,0 – 40,0 mg/L) 37 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 [...]... 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 1 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. .. ψ(t) của biến đổi Haar 15  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 16  Biến đổi wavelet Morl Hình 1.17 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Morl  Biến đổi wavelet. .. 4 – 28 mg/L và Sulphamethoxazol (nét chấm) 2 – 26 mg/L Mũi tên chỉ bước sóng định lượng [28] 13 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... 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) 12 Hình 1.11 Phổ hấp thụ (A) và phổ được biến đổi wavelet (B) của dãy dung dịch... 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. .. 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 năng lượng rất tốt vào các hệ số biến đổi 14 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. .. 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: 10 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. .. 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] 8 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... 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 11 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 . 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. 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 . 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