THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL 650MG PHÓNG THÍCH kéo dài BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV VIS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA DƯỢC – ĐIỀU DƯỠNG Đề-tài-Nhi-7a.docx KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH DƯỢC HỌC MÃ SỐ: 52720401 THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL 650MG PHĨNG THÍCH KÉO DÀI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV-VIS Cán hướng dẫn: DS.CK1 NGUYỄN HIẾU TRUNG Sinh viên thực hiện: ĐOÀN NGUYỄN HỒ THIÊN NHI MSSV: 12D720401052 LỚP: ĐẠI HỌC DƯỢC 7A Cần Thơ – 2017 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy DS CKI Nguyễn Hiếu Trung tận tình, chu đáo hướng dẫn em thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường quý Thầy Cô Khoa Dược - Trường Đại Học Tây Đơ tận tình truyền đạt cho em kiến thức quý báu năm học qua để em hồn thành tốt khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô Bộ môn Bào chế, Kiểm nghiệm, Khoa Dược - Trường Đại Học Tây Đô tạo điều kiện cho em để em hồn thành tốt khóa luận Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln khích lệ ủng hộ tinh thần suốt thời gian học tập hồn thành khóa luận Do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi thiếu sót cách hiểu, lỗi trình bày Em mong nhận đóng góp ý kiến quý Thầy Cô Ban lãnh đạo để báo cáo tốt nghiệp đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn! Đoàn Nguyễn Hồ Thiên Nhi i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực Nếu khơng nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan Đồn Nguyễn Hồ Thiên Nhi ii TĨM TẮT Paracetamol (acetaminophen hay N-acetyl-p-aminophenol) chất chuyển hóa có hoạt tính phenacetin, thuốc giảm đau - hạ sốt hữu hiệu Có nhiều phương pháp xác định paracetamol: phương pháp HPLC, phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với ceri sulfat 0,1M, phương pháp quang phổ UV - Vis,… Tuy nhiên, phương pháp quang phổ UV - Vis có ưu điểm, áp dụng nhiều phịng thí nghiệm như: thao tác thực đơn giản, độc hại, chi phí thấp thời gian tiến hành nhanh Đề tài “Thẩm định quy trình định lượng Paracetamol 650mg phóng thích kéo dài phương pháp quang phổ UV - Vis” nhằm kiểm tra quy trình định lượng paracetamol dược phẩm phương pháp quang phổ tử ngoại khả kiến, để đảm bảo quy trình phù hợp kết phân tích đạt độ tin cậy suốt q trình phân tích Tiến hành thẩm định hai quy trình định lượng: quy trình định lượng paracetamol chế phẩm quy trình định lượng paracetamol phép đo hịa tan Cả hai quy trình thực với hệ dung môi dung dịch kiềm NaOH đo bước sóng 257nm, quy trình đo hịa tan thời gian lấy mẫu sau 15 phút, 30 phút, giờ, Quy trình định lượng paracetamol chế phẩm cho độ tuyến tính cao khoảng 0,75 - 30,00ppm với hệ số tương quan R2 = 0,99999, độ lặp lại có RSD = 0,3269% độ với tỷ lệ tìm lại 99,47% Quy trình đo hịa tan cho độ tuyến tính khoảng 0,75 - 30,00ppm với hệ số tương quan R2 = 1,00000, độ lặp lại có RSD = 0,206% độ với tỷ lệ tìm lại 100,22% Hai phương pháp định lượng cho kết đạt yêu cầu có sai số nhỏ chấp nhận Đề tài chứng minh phương pháp quang phổ tử ngoại khả kiến thực hai quy trình đảm bảo u cầu quy trình phân tích định lượng iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG .vii DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC PHỤ LỤC ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ PARACETAMOL 2.1.1.Tính chất lý hóa 2.1.2 Tổng hợp 2.1.3 Định tính, định lượng 2.1.4 Tính chất dược lý 2.1.5 Độc tính 2.1.6 Áp dụng điều trị 2.1.7.Một số chế phẩm chứa paracetamol PTKD thị trường 2.2.TỔNG QUAN VỀ THUỐC PHĨNG THÍCH KÉO DÀI 2.2.1.Khái niệm 2.2.2.Ưu, nhược điểm 10 2.2.3.Phân loại 11 2.3.VIÊN NÉN PHĨNG THÍCH KÉO DÀI HỆ KHUNG MAXTRIX 13 2.3.1.Ưu, nhược điểm 13 2.3.2.Tá dược tạo khung matrix 14 2.4.THỬ NGHIỆM ĐỘ HÒA TAN TRONG NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THUỐC 14 2.5 TỔNG QUAN VỀ QUANG PHỔ UV - VIS 15 2.5.1 Cấu tạo máy quang phổ UV - Vis 17 2.5.2 Ưu điểm 19 2.5.3 Các sai số phép đo 19 2.5.4 Yêu cầu chất phân tích 19 2.5.5 Một số ứng dụng 19 2.6 THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG 20 2.6.1 Khi cần thẩm định 21 2.6.2 Tầm quan trọng việc thẩm định 21 iv 2.6.3 Nội dung thẩm định 21 2.7 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 23 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 NGUYÊN LIỆU VÀ TRANG THIẾT BỊ 25 3.1.1.Nguyên liệu 25 3.1.2.Trang thiết bị 25 3.1.3.Địa điểm thời gian nghiên cứu 25 3.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.2.1.Quy trình định lượng paracetamol chế phẩm 26 3.2.2.Quy trình định lượng paracetamol phép đo hòa tan 27 3.2.3 Khảo sát viên Tylenol thị trường 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ 29 4.1 QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL TRONG CHẾ PHẨM 29 4.1.1 Độ đặc hiệu 29 4.1.2 Tính tuyến tính 30 4.1.3 Độ xác 31 4.1.4 Độ 31 4.2 QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL TRONG PHÉP ĐO HÒA TAN 32 4.2.1 Độ đặc hiệu 32 4.2.2 Tính tuyến tính 32 4.2.3 Độ xác 33 4.2.4 Độ 33 4.3 KHẢO SÁT VIÊN TYLENOL 34 CHƯƠNG THẢO LUẬN 35 5.1 THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL TRONG CHẾ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV - VIS 35 5.1.1 Độ đặc hiệu 35 5.1.2 Tính tuyến tính 35 5.1.3 Độ xác 35 5.1.4 Độ 35 5.2 QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL TRONG PHÉP ĐO HÒA TAN 36 5.2.1 Độ đặc hiệu 36 5.2.2 Tính tuyến tính 37 5.2.3 Độ xác 37 5.2.4 Độ 37 5.3.KHẢO SÁT VIÊN TYLENOL TRÊN THỊ TRƯỜNG 37 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 6.1 KẾT LUẬN 39 v 6.2 KIẾN NGHỊ 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 43 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các chế phẩm chứa paracetamol 650 mg có thị trường Bảng 3.1 Nguyên liệu dùng nghiên cứu 25 Bảng 3.2 Các tá dược dùng nghiên cứu 25 Bảng 3.3 Hóa chất sử dụng nghiên cứu 25 Bảng 3.4 Danh mục trang thiết bị sử dụng nghiên cứu 25 Bảng 4.1 Kết độ đặc hiệu 30 Bảng 4.2 Sự biến thiên độ hấp thu theo nồng độ 30 Bảng 4.3 Kết độ xác 31 Bảng 4.4 Kết độ 31 Bảng 4.5 Kết độ đặc hiệu môi trường pH 4,5 32 Bảng 4.6 Sự biến thiên độ hấp thu theo nồng độ môi trường pH 4,5 32 Bảng 4.7 Kết độ xác 33 Bảng 4.8 Kết độ 33 Bảng 4.9 Hàm lượng viên Tylenol lô thử nghiệm 34 Bảng 5.1 Khảo sát độ lặp lại hàm lượng paracetamol viên Tylenol 650 mg Extended Release 37 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc hóa học paracetamol Hình 2.2 Phản ứng tổng hợp paracetamol Hình 2.3 Các phản ứng chuyển hóa paracetamol Hình 2.4.Cấu trúc N-acetyl-p-benzo-quinon imin Hình 2.5 Đồ thị nồng độ máu tiêu biểu dạng PTKD 10 Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống cấu trúc kiểu bể chứa 11 Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống có cấu trúc kiểu khung xốp 11 Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống có cấu trúc nang hóa 12 Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống phóng thích theo cấu trúc khung hịa tan 12 Hình 2.10 Sơ đồ hệ thống phóng thích kéo dài theo chế tạo áp suất thẩm thấu 13 Hình 2.11 Sơ đồ hệ thống phóng thích kéo dài với nhựa trao đổi ion màng khuếch tán 13 Hình 2.12 Đồ thị đường phổ hai mẫu khác 16 Hình 2.13 Nguyên tắc chung đo quang phổ 18 Hình 4.1 Kết định tính nguyên liệu paracetamol 29 Hình 4.2 Overlay phổ UV mẫu giả dược, mẫu giả lập mẫu chuẩn 29 Hình 4.3 Liên quan tuyến tính nồng độ độ hấp thu 30 Hình 4.4 Đồ thị khảo sát tính tuyến tính paracetamol mơi trường pH 4,5 32 Hình 4.5 Overlay phổ UV mẫu chuẩn Tylenol 650 mg Extended Release 34 viii DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Thẩm định quy trình phân tích theo USP 43 Phụ lục 2: Độ hấp thụ mẫu giả lập, giả dược bước sóng 257 nm khảo sát độ đặc hiệu 44 Phụ lục 3: Khảo sát tính tuyến tính bước sóng 257 nm 45 Phụ lục 4: Độ hấp thụ mẫu khảo sát độ xác bước sóng 257 nm 46 Phụ lục 5: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 90% khảo sát độ 47 Phụ lục 6: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 100% khảo sát độ 48 Phụ lục 7: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 110% khảo sát độ 49 Phụ lục 8: Độ hấp thụ mẫu giả lập, giả dược bước sóng 257 nm khảo sát độ đặc hiệu đo độ hòa tan 50 Phụ lục 9: Khảo sát tính tuyến tính bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 51 Phụ lục 10: Độ hấp thụ mẫu sau 15 phút khảo sát độ xác bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 52 Phụ lục 11: Độ hấp thụ mẫu sau 30 phút khảo sát độ xác bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 53 Phụ lục 12: Độ hấp thụ mẫu sau khảo sát độ xác bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 54 Phụ lục 13: Độ hấp thụ mẫu sau khảo sát độ xác bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 55 Phụ lục 14: Độ hấp thụ mẫu sau phút khảo sát độ xác bước sóng 257 nm đo độ hòa tan 56 Phụ lục 15: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 50% khảo sát độ đo độ hòa tan 57 Phụ lục 16: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 80% khảo sát độ đo độ hòa tan 58 Phụ lục 17: Độ hấp thụ mẫu thêm chuẩn hàm lượng 100% khảo sát độ đo độ hòa tan 59 Phụ lục 18: Độ hấp thụ mẫu Tylenol 650 mg Extended Release 60 ix bảo thiết kế xác, tốc độ phóng thích dược chất ổn định, đồng lô (Bộ môn Bào chế - Trường Đại học Dược Hà Nội, 2005;Bộ Y tế, 2007) 2.2.3.Phân loại Có nhiều cách phân loại thuốc uống PTKD, thơng dụng phân loại theo chế kiểm sốt phóng thích hoạt chất với kiểu sau: 2.2.3.1 Hệ thống khuếch tán Tốc độ phóng thích dược chất kiểm sốt q trình khuếch tán qua khối xốp màng xốp polyme không tan dịch thể Các thuốc PTKD theo hệ khuếch tán chia thành loại sau: Hệ thống có cấu trúc kiểu bể chứa: gồm nhân thuốc bao màng polyme không tan tan phần Khả khuếch tán phụ thuộc vào chất polyme bề dày lớp bao, độ xốp màng, khả dược chất khuếch tán qua màng Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống có cấu trúc kiểu bể chứa Hệ thống có cấu trúc kiểu khung xốp: Dược chất dạng hòa tan tiểu phân rắn phân tán đồng khối polyme không tan phân nước sơ nước Sự phóng thích thuốc kiểm sốt q trình khuếch tán thuốc qua khối xốp không tan Đây cấu trúc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi có nhiều ưu điểm như: phương pháp bào chế đơn giản (thường tạo hạt, dập viên), áp dụng cho thuốc có lượng hoạt chất từ thấp đến cao, không cần nhiều thiết bị phức tạp (Lê Quan Nghiệm, 2007) Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống có cấu trúc kiểu khung xốp 11 2.2.3.2 Hệ thống hòa tan Dược chất phóng thích hịa tan chậm lớp bao khung tá dược Tốc độ phóng thích dược chất phụ thuộc vào tốc độ hịa tan polyme làm màng bao khung (Lê Quan Nghiệm, 2007) Hệ thống hịa tan nang hóa Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống có cấu trúc nang hóa Hệ thống có cấu trúc khung hịa tan Hệ thống cấu tạo hoạt chất phân tán đồng khối polyme tan chậm bị bào mòn từ từ ống tràng vị Tốc độ phóng thích dược chất tùy thuộc vào tốc độ hịa tan polyme Có phương pháp để điều chế hỗn hợp phương pháp tạo hạt nóng chảy phương pháp phân tán dược chất dung dịch polyme, tiểu phân thu dập viên đóng nang (Lê Quan Nghiệm, 2007) Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống phóng thích theo cấu trúc khung hòa tan 2.2.3.3 Hệ thống thẩm thấu Trong hệ thống tốc độ phóng thích dược chất kiểm sốt áp suất thẩm thấu hình thành sau dùng thuốc Hệ thống cấu tạo theo kiểu cấu trúc (Dipti Phadtare, 2015) Hỗn hợp dược chất chất điện giải phối hợp chung: Hệ thống gồm có nhân màng bao Nhân chứa thuốc dạng dung dịch hay hỗn hợp rắn vào muối, chất điện giải có khả tạo áp suất thẩm thấu hịatan Màng bao màng bán thấm, đục lỗ tia laser tạo lỗ phân phối thuốc(Dipti Phadtare, 2015) 12 Thuốc chứa túi riêng Dược chất dạng dung dịch chứa túi mềm dẻo không thấm dịch hệ thống, chất điện giải xung quang túi (Dipti Phadtare, 2015) Hình 2.10 Sơ đồ hệ thống phóng thích kéo dài theo chế tạo áp suất thẩm thấu 2.2.3.4 Hệ thống PTKD nhờ tạo phức với nhựa trao đổi ion Khi cho thuốc tiếp xúc lặp lại liên tục với nhựa trao đổi ion, phức hợp thuốc nhựa hình thành chứa hàm lượng thuốc định (Dipti Phadtare, 2015) Hình 2.11 Sơ đồ hệ thống phóng thích kéo dài với nhựa trao đổi ion màng khuếch tán 2.2.3.5 Tiền dược: Tiền dược dạng biến đổi mặt hóa học dược chất Tiền dược sử dụng nhằm mục đích thay đổi mùi vị dược chất, làm tăng tính ổn định, kéo dài tác dụng thuốc gia tăng hấp thu Tiền dược hình thức đưa thuốc tới nơi tác động dược chất phóng thích nơi tác động (Dipti Phadtare, 2015) 2.3 VIÊN NÉN PHĨNG THÍCH KÉO DÀI HỆ KHUNG MAXTRIX 2.3.1 Ưu, nhược điểm Ưu điểm: viên nén PTKD hệ khung matrix có ưu điểm đáng kể so với dạng viên PTKD khác như: - Không giống viên PTKD kiểu thẩm thấu kiểu bể chứa, viên có khung matrix khơng cần có kỹ thuật bào chế đặc biệt, thiết kế dễ dàng cách sử dụng quy trình thiết bị bào chế viên nén thông thường 13 - Thời gian nghiên cứu, triển khai chi phí đầu tư không cao phương pháp khác - Viên với hệ thống khung matrix áp dụng rộng rãi cho đại đa số dạng dược chất (Lê Quan Nghiệm, 2007) Nhược điểm: Tuy nhiên, viên nén PTKD hệ khung matrix có giới hạn định như: hệ thống matrix thiếu linh động việc điều chỉnh liều định nghiên cứu lâm sàng, ví dụ tiến hành thử nghiệm liều mới, viên có hệ khung matrix phải thiết kế đánh giá lại thông số ban đầu Ngoài ra, viên PTKD hệ khung matrix cịn bị giới hạn sản phẩm phóng thích theo kiểu nhiều lần viên PTKD nhiều lớp kỹ thuật bào chế hệ khung matrix gặp nhiều vần đề phức tạp kỹ thuật bào chế (Võ Thùy Ngân, 2008) 2.3.2 Tá dược tạo khung matrix Phân loại theo mức độ phân cực, có nhóm tá dược hay dùng để tạo hệ thống khung matrix viên nén PTKD (Hoàng Ngọc Hùng, 2012;Dhopeshwarkar et al., 1993) Các tá dược tạo khung kị nước: với chế đơn giản, tá dược tạo khung matrix không tan tạo khung giữ dược chất dược chất khuếch tán từ từ qua khung matrix nên tá dược polyme tổng hợp ethylcellulose, methyl acrylate, polyvinyl clorid hay từ thiên nhiên sáp, glycerid, acid béo Tuy nhiên, để thuốc phóng thích qua lỗ xốp khung matrix cần phải phối hợp với tá dược tan để tạo lỗ xốp lactose (Hoàng Ngọc Hùng, 2012) Các tá dược tạo khung thân nước: với chế dùng polyme không tan trương nở tạo lớp gel thân nước bao quanh viên giúp kiểm sốt phóng thích hoạt chất Các polyme thân nước hay sử dụng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), gôm xanthan, acid polyacrylic (cacbopol) (Hoàng Ngọc Hùng, 2012) 2.4.THỬ NGHIỆM ĐỘ HÒA TAN TRONG NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THUỐC Thử nghiệm độ hòa tan phép thử nhằm đánh giá tốc độ, mức độ giải phóng hịa tan dược chất ngồi thể Độ hịa tan phản ánh động học phóng thích hoạt chất viên khả thuốc sẵn sàng hấp thu sử dụng (Mohhamad Hosain JamesWW Ayres, 1996) Điều kiện phép đo độ hòa tan Thiết bị đo hòa tan: có loại thiết bị đo hịa tan giới thiệu Dược Điển nước (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Trong đó, kiểu giỏ quay kiểu cánh khuấy hai kiểu thiết bị đo hòa tan thông dụng 14 Cácthiết bị phải đảm bảo thông số kỹ thuật USP 36 phải chuẩn hóa (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Tốc độ quay: 50, 75 hay 100 vòng/phút tùy vào chuyên luận quy định Dược Điển dạng bào chế tính chất lý hóa hoạt chất (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Môi trường: dẫn chuyên luận riêng hay dung mơi hịa tan hoạt chất, tùy thuộc tính dạng thuốc nghiên cứu (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Thể tích mơi trường: thơng thường 500, 750, 900, 1000 mL, phụ thuộc vào tính chất lý hóa dạng bào chế hoạt chất (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Thời gian thử nghiệm: tùy theo yêu cầu dạng thuốc (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) Vị trí lấy mẫu:ở khoảng bề mặt dung mơi mặt cách khuấy, cách thành cốc cm (Robert B Raffa, 2005) Thời điểm lấy mẫu: thuốc phóng thích kéo dài, mẫu thường lấy ba thời điểm để đánh giá độ phóng thích hoạt chất in vitro Lấy mẫu lần thứ thời điểm hay để khẳng định phóng thích ạt Mẫu thứ hai thường lấy thời điểm trình để xây dựng đồ thị phóng thích in vitro Mẫu cuối chọn lấy vào thời điểm cuối trình để biết phần trăm hoạt chất phóng thích tối đa Thời điểm số lần lấy mẫu xây dựng dựa hồ sơ giải phóng hoạt chất thuốc (The United States Pharmacopeial Convention, 2013) 2.5.TỒNG QUAN VỀ QUANG PHỔ UV - VIS Phương pháp phân tích quang phổ phương pháp phân tích quang học dựa việc nghiên cứu tương tác xạ ánh sáng chất khảo sát hấp thụ xạ tác động hóa lý đó(Trần Tứ Hiếu, 2008)  Phổ UV – Vis nguồn gốc hấp thụ(Lê Nhất Tâm, 2014) - Vùng phổ thường chia làm vùng chủ yếu: cận UV (185 – 400 nm), khả kiến (400 – 700 nm) cận hồng ngoại (700 – 1100 nm) - Nguồn gốc hấp thụ vùng chủ yếu tương tác photon xạ với ion hay phân tử mẫu - Sự hấp thụ xảy có tương ứng lượng photon lượng điện tử (của ion hay phân tử) hấp thụ - Kết hấp thụ có biến đổi lượng điện tử phân tử Chính phổ UV - Vis gọi phổ điện tử 15 4861505 - Sự hấp thụ lượng điện tử vùng sóng ánh sáng tử ngoại gần (190 - 400 nm) khả kiến (400 - 780 nm) chất gây chuyển dịch điện tử từ trạng thái sang trạng thái kích thích - Biểu đồ biểu diễn tương quan cường độ hấp thu theo bước sóng chất gọi phổ UV- Vis chất điều kiện xác định - Các quang phổ kế UV - Vis đo độ truyền quang T hay độ hấp thu A xạ truyền qua mẫu lỏng - Độ truyền quang T tính: T= I I0 Hay: %T = I I0 x 100 - Độ hấp thụ A xác định: A = -logT - Tùy vào trạng thái mẫu đo mà phổ thu có đường nét khác nhau: Hình 2.12.Đồ thị đường phổ hai mẫu khác Chú thích: a: Benzen in solution b: Benzen vapour  Sự chuyển dịch điện tử hợp chất hữu - Phần lớn hợp chất hữu nghiên cứu vùng phổ UV - Vis - Quá trình chuyển tiếp bao gồm điện tử π, σ hay điện tử n nằm orbital nguyên tử nhẹ H, C, N, O  Những yếu tố ảnh hưởng tới chuyển mức: Ảnh hưởng dung mơi: - Bước sóng hấp thu cường độ hấp thu hợp chất chịu ảnh hưởng dung môi - Sự tác động dung môi khác lên phân tử làm thay đổi mức lượng trạng thái kích thích 16 - Sự tác động dung môi lên phân tử làm sinh chuyển dịch xanh chuyển dịch đỏ Chuyển dịch xanh: + Là tượng hấp thu xạ hợp chất hữu có bước sóng ngắn dung mơi có tính phân cực cao + Hiện tượng tìm thấy q trình chuyển dịch n π* nhóm carbonyl + Nguyên nhân làm bền trạng thái n dung môi Chuyển dịch đỏ + Là tượng hợp chất hữu có xu hướng hấp thu xạ có bước sóng dài dung mơi có độ phân cực cao + Hiện tượng tìm thấy phân tử hữu mà cấu trúc phân tử có liên hợp + Nguyên nhân mạch C dài hiệu ứng liên hợp tăng, dẫn tới độ lệch lượng hai trạng thái giảm phân tử hữu có hiệu ứng liên hợp dài bước sóng hấp thu lớn Ảnh hưởng pH - Ảnh hưởng độ bền phức - Ảnh hưởng đến tạo phức - Ảnh hưởng dạng tồn Ảnh hưởng liên hợp Sự liên hợp p-π hay π-π làm cho trạng thái kích thích điện tử π* bền có lượng thấp dẫn tới bước sóng hấp thu dài  Định luật Lambert – Beer: Chiếu chùm tia đơn sắc song song có cường độ I0 rọi thẳng góc lên bề dày L mơi trường hấp thụ sau qua lớp hấp thụ cường độ ánh sáng nhỏ I (I < I0) Gọi T độ truyền qua ánh sáng T = I I0 Định luật Lambert - Beer: độ hấp thụ ánh sáng vật chất tỷ lệ thuận với hai thành phần nồng độ chất hấp thụ khoảng đường ánh sáng truyền qua vật chất A = -lgT = ε.C.l A: độ hấp thụ l: chiều dày lớp hấp thụ (cm) C: nồng độ chất hấp thụ (mol/l) ε: hệ số hấp thụ mol 2.5.1 Cấu tạo máy quang phổ UV-Vis Cấu tạo máy quang phổ UV - Vis trình bày hình 2.13 17 Quang phổ phát xạ Nguồn sáng + Mẫu Máy đơn sắc Huỳnh quang, hấp thu, Raman… Nguồn sáng Đầu thu Xử lý tín hiệu  Mẫu Hình 2.13 Cấu tạo máy quang phổ UV-Vis 6800 2.5.1.1.Nguồn sáng Nguồn sáng cho máy quang phổ chùm xạ phát từ đèn Máy quang phổ dùng đèn Hydro hay đèn Deuterium cho phổ phát xạ liên tục vùng UV 200380nm (nhưng thường sử dụng 200-340nm) đèn Tungsten Halogen đo vùng 3801000nm Để làm việc cho hai vùng phải có đủ loại đèn Một u cầu nguồn sáng phải ổn định, tuổi thọ cao phát xạ liên tục vùng phổ cần đo 2.5.1.2.Bộ tạo ánh sáng đơn sắc (monochromator) Bộ đơn sắc có chức tách xạ đa sắc thành xạ đơn sắc, bao gồm kính lọc, lăng kính hay cách tử Cách tử bảng nhôm hay kim loại Cu, Ag, Au,… vạch thành rãnh hình tam giác song song Khi chiếu ánh sáng qua cách tử, phần cịn lại có tác dụng tạo nên vân nhiễu xạ có bước sóng khác nhau, quay cách tử tạo phổ nhiễu xạ giống trường hợp ánh sáng qua lăng kính Ưu điểm cho độ phân giải tốt, tán sắc tuyến tính, độ rộng dải ổn định, chọn bướcsóng đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo; nên sử dụng cách tử tạo ánh sáng đơn sắc ưa chuộng Cách tử dùng cho UV-Vis có 1200 vạch/mm (thường dao động từ 300-3600 vạch/mm), số vạch nhiều suất phân giải cao Lăng kính máy quang phổ dùng lăng kính littrow (lăng kính 30o) thạch anh, có đặc điểm ánh sáng qua lăng kính hai lần phản xạ mặt sau 2.5.1.3.Detector Detector phận đo tín hiệu ánh sáng trước sau qua dung dịch (đựng cuvet) Các tín hiệu sau detector khuếch đại, lưu giữ xử lý máy tính 2.5.1.4.Cuvet đựng mẫu Cuvet phải làm chất liệu cho xạ vùng cần đo qua Cuvet thủy tinh khơng thích hợp cho vùng UV Cuvet thạch anh cho xạ qua từ 190 - 1000 nm Cuvet nhựa dùng Vis sử dụng vài lần 18 2.5.1.5.Bộ khuếch đại tín hiệu (amplificator) 2.5.1.6.Bộ phận ghi Bộ phận ghi hay đồng hồ đo có thang đo bao gồm:  Thang đo độ hấp thụ A hay mật độ quang D (Absorbance, Optical Density)  Thang đo độ thấu quang, độ truyền quang T (Transmittance) 2.5.2 Ưu điểm - Phương pháp có độ nhạy cao, cho phép xác định nồng độ khoảng 10-2 đến 10-6 mol/L (1-10%) - Phân tích thuận tiện: khơng địi hỏi thiết bị, hóa chất q đắt tiền, phân tích nhiều đối tượng mẫu khác - Dễ tự động hóa: thao tác từ đưa mẫu phân tích vào, đưa hóa chất cần thiết, vẽ phổ, xử lý phổ, xử lý kết quả, xử lý thống kê thực cách tự động hóa máy móc, thiết bị đại - Phương pháp thuận lợi cho việc nghiên cứu chế tạo phức, xác định dạng tồn ion trung tâm, ligand nằm phức đơn đa ligand pha nước pha hữu 2.5.3 Các sai số phép đo Phương pháp phân tích quang phổ phương pháp phân tích khác, sai số chia làm hai loại: sai số tiến hành phản ứng hóa học (hóa chất, thao tác, dụng cụ…), sai số tín hiệu đo độ hấp thụ dung dịch (sai số hệ thống) Trong phương pháp quang phổ sai số quan trọng sai số tín hiệu trình đo độ hấp thu 2.5.4 Yêu cầu chất phân tích Các hợp chất cần xác định phải bền phân ly, ổn định, khơng thay đổi thành phần khoảng thời gian định để thực phép đo (10 - 20 phút) Hệ số ɛcàng lớn tốt, nồng độ chất xác định phải tuân theo định luật Lambert – Beer Các hợp chất phức cần đo phải có bước sóng cực đại khác xa bước sóng cực đại thuốc thử điều kiện, tức khoảng 80 - 100 nm 2.5.5 Một số ứng dụng Phương pháp phổ UV - Vis có ý nghĩa quan trọng lĩnh vực phân tích định tính, phân tích cấu trúc phân tử phân tích định lượng Nguyên tắc phương pháp phân tích định lượng dựa vào mối quan hệ mật độ quang nồng độ dung dịch định luật Lambert - Beer, phương pháp định tính dựa vào hình dáng phổ bước sóng cực đại 2.5.5.1 Xác định mức độ tinh khiết hợp chất Nếu hợp chất suốt, vết tạp chất dễ phát chúng có cường độ hấp thu đủ mạnh 19 Nếu hợp chất có vạch hấp thu vùng UV - Vis cần tinh chế hệ số phân tử hấp thu đạt giá trị không đổi 2.5.5.2 Nhận biết xác định cấu trúc hợp chất - Nhận biết sản phẩm tổng hợp cách so sánh đường cong hấp thu sản phẩm tổng hợp với đường cong hấp thu sản phẩm thiên nhiên hay mẫu chuẩn - Nhận biết nhóm chức hợp chất dựa vào quang phổ, thông tin ngun tố phản ứng định tính nhóm chức Có thể sử dụng cường độ vạch hấp thu với mục đích nhận dạng trường hợp chất tinh khiết - Nhận biết cấu tạo hợp chất ban đầu dựa vào số liệu hấp thu dẫn xuất hay sản phẩm phân hủy - Xác định đồng phân hình học, dạng trans có λmax, 𝜀 max lớn dạng cis - Xác định đồng phân hỗ biến enol - keton, thiol - thion 2.5.5.3 Phân tích hỗn hợp - Định tính định lượng hỗn hợp - Điều kiện để có kết xác đáng: chất phân tích tuân theo định luật LambertBeer, biết hệ số hấp thu hợp chất tinh khiết 2.5.5.4 Xác định lượng phân tử Khi hợp chất ban đầu khơng hấp thu vùng sóng này, phản ứng với tác nhân có vạch hấp thu đặc trưng, cường độ mạnh độ dài sóng… hệ số hấp thu chất dẫn xuất thu không khác hệ số tác nhân Nếu hệ số hấp thu không đổi dẫn xuất mật độ quang học D phụ thuộc vào M chất ban đầu 𝑀= 𝜀.𝜔.𝑙 𝐷 Trong 𝜔 nồng độ chất L chiều dày cuvet 2.5.5.5 Xác định số phân ly acid, base Ví dụ:HB + H2O ↔ H3O+ +B𝑝𝐾𝑎 = 𝑝𝐻 + 𝑙𝑔 Quang phổ sử dụng để xác định lg CHB CB− CHB CB− , đo pH dung dịch suy p𝐾𝑎 2.5.5.6 Nghiên cứu phản ứng hóa học - Theo dõi biến đổi nồng độ chất phản ứng - Xác định vận tốc phản ứng - Xác định nhiệt sinh phân tử không bền - Thiết lập công thức thực nghiệm số tạo phức dung dịch 2.6.THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG Thẩm định phương pháp khẳng định việc kiểm tra, cung cấp 20 - Tải FULL (71 trang): https://bit.ly/33TeUQW - Dự phòng: https://bit.ly/3l68gwc chứngkhách quan để chứng minh phương pháp đáp ứng yêu cầu đặt (fitness for the urpose) Kết thẩm định phương pháp sử dụng để đánh giá chất lượng, độ tin cậy kết phân tích Thẩm định phương pháp phân tích phần khơng thể thiếu muốn có kết phân tích đáng tin cậy (Trần Cao Sơn ctv, 2010) 2.6.1.Khi cần thẩm định(Hoàng Ngọc Hùng, 2012) - Sử dụng phương pháp vào cơng việc phân tích ngày - Thay đổi mục đích sử dụng phương pháp Giới hạn thu sau phân tích nằm ngồi giới hạn quy định - Thay đổi quy trình: thành phần tá dược thuốc, trang thiết bị, thông số kỹ thuật, thay đổi nhà cung cấp hóa chất 2.6.2.Tầm quan trọng việc thẩm định(Bộ Y tế, 2011;Nguyễn Lầu Hai, 2014;Nguyễn Thị Diệp Chi, 2008) Thẩ m đinh ̣ quy trình phân tích là mô ̣t quá trình tiế n hành thiế t lâ ̣p bảng thực nghiê ̣m của các thông số đă ̣c trưng của phương pháp để chứng minh phương pháp đáp ứng yêu cầ u phân tích dự kiế n Nói cách khác, việc thẩ m đinh ̣ mô ̣t quy trình phân tích yêu cầ u chúng ta chứng minh mô ̣t cách khoa ho ̣c rằ ng tiế n hành thí nghiê ̣m sai số mắ c phải là rấ t nhỏ và chấ p nhâ ̣n đươ ̣c Trong các tiêu chuẩ n chúng ta phải xây dựng phương pháp phân tích hay cũng go ̣i là quy trình thử nghiê ̣m để giúp cho viê ̣c kiể m tra chấ t lươ ̣ng cũng các tiêu chí đề cho các tiêu chuẩ n đó Mu ̣c tiêu của viê ̣c thẩ m đinh ̣ các phương pháp phân tích là để chứng tỏ rằ ng quy trình đáp ứng với nhu cầ u dự kiế n Phương pháp phân tić h sau thẩ m đinh ̣ có thể đưa vào Dươ ̣c điể n hoă ̣c đưa vào các tiêu chuẩ n sở để xin đăng ký lưu hành 2.6.3.Nội dung thẩm định(Bộ Y tế, 2013; Đặng Văn Giáp, 2012; Trần Tử An, 2005) Cơ sở cầ n thiế t cho viê ̣c thẩ m đinh ̣ phương pháp phân tić h để đinh ̣ lươ ̣ng những thành phầ n chủ yế u nguyên liê ̣u thuố c, hoa ̣t chấ t các chế phẩ m cầ n dựa vào các tiêu chuẩ n sau: - Độ đặc hiệu Tiń h tuyế n tiń h Đô ̣ lă ̣p la ̣i Đô ̣ đúng 2.6.3.1 Độ đặc hiệu Độ đặc hiệu: khả cho phép xác định xác đặc hiệu chất cần phân tích mà khơng bị ảnh hưởng có mặt chất khác (tạp chất, sản phẩm phân hủy,…) có mẫu thử Tùy đối tượng quy trình phân tích mà thực 21 thử nghiệm Trong quy trình định lượng tính đặc hiệu biểu thị độ chênh lệch hiệu kết thu từ mẫu giả định với kết thu từ mẫu thử Tính đặc hiệu độ nhiễu phương pháp Độ nhiễu thấp, tính đặc hiệu cao Cách thực hiện:chuẩn bị mẫu giả định có cơng thức thành phần chất hoàn toàn giống mẫu thử mẫu trắng tức mẫu bao gồm thành phần giống hệt mẫu thử không chứa hoạt chất cần định lượng Yêu cầu: Sự sai khác hai hệ số góc khơng q 2%, chứng tỏ quy trình có tính chọn lọc với chất phân tích 2.6.3.2 Tính tuyế n tính Tiń h tuyế n tính của mô ̣t phương pháp phân tích là khả luâ ̣n các kế t quả thử của phương pháp hoă ̣c bằ ng phép biế n đổ i toán ho ̣c hay trực tiế p dựa vào tương quan tỷ lê ̣ giữa đa ̣i lươ ̣ng đo và nồ ng đô ̣ Tính tuyến tính miền giá trị xác định hệ số tương quan R Cách thực hiê ̣n: tiế n hành thực nghiê ̣m để xác đinh ̣ ứng với các nồ ng đô ̣ x biế t trước, các giá tri ̣ đinh ̣ lươ ̣ng đươ ̣c y Như ta đã biế t nế u y phu ̣ thuô ̣c tuyế n tính vào x có nghiã là khoảng nồ ng đô ̣ cầ n khảo sát đường biể u diễn của y theo x là mô ̣t đường thẳ ng theo phương triǹ h sau: y=ax+b Dựa vào kế t quả thu đươ ̣c từ thực nghiê ̣m của x và y tương ứng ta tin ́ h ̣ số tương quan R: ∑(𝑥 − 𝑥̅ ) × (𝑦 − 𝑦̅) 𝑅= √∑(𝑥 − 𝑥̅ )2 × ∑(𝑦 − 𝑦̅)2 Nế u: R=1: có tiń h tương quan tuyê ̣t đố i R>0: có tương quan đồ ng biế n R