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
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
Biến đổi wavelet Morl
Hình 1.17 Hàm ψ(t) của họ biến đổi Morl
Biến đổi wavelet Mexican Hat
1.4. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÝ HÓA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL VÀ IBUROFEN LƯỢNG PARACETAMOL VÀ IBUROFEN
Bảng 1.1. Một số đặc điểm lý hoá của Paracetamol và Ibuprofen
PARACETAMOL IBUPROFEN TLTK Công thức C8H9NO2 (M = 151,16) C13H18O2 (M = 206,3) [5] Tên khoa học N-(4-hydroxyphenyl) acetamide; p- hydroxyacetanilid hay 4- hydroxyacetanilid. Α-methyl-4-(2- methylpropyl)benzene-acetic acid
hay p-isobutyl hydratropic acid [5] Tính chất - Bột kết tinh trắng, không mùi, vị đắng nhẹ
- Hơi tan trong nước, tan nhiều hơn trong nước sôi, tan trong ethanol, methanol,
dimethylformamide,
ethylene dichloride, acetone, ethyl acetate và các dung dịch kiềm. Rất 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
benzene.
- Trong dung môi ethanol, dung dịch hấp thu quang phổ ở bước sóng cực đại là 250nm.
Bảng 1.2. Các phương pháp định lượng Paracetamol
STT Phương pháp Nguyên tắc TLTK
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.
[5]
2 Chuẩn độ nitrit
Thuỷ phân PA trong môi trường acid nóng (HCl 10%). Chuẩn độ amin thơm bậc một tạo thành bằng dung dịch natri nitrit (NaNO2) trong môi trường acid (phản ứng diazo hoá), nhận biết điểm kết thúc bằng chỉ thị tropeolin hoặc đo điện thế.
[2]
3 Chuẩn độ bằng ceri IV
Thủy phân PA trong dung dịch acid. Chuẩn độ sản phẩm tạo thành bằng Ce(IV), phát hiện điểm kết thúc bằng ferroin. .
[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 H2SO4 dư bằng NaOH 0,1N.
[3, 7]
5 HPLC * Dược điển Mỹ
Pha động: nước : MeOH (3:1) Cột: C18 2,9 nm x 30 cm Detector: 243 nm
Tốc độ dòng: 1,5 ml/phút Thể tích tiêm: 20 µl
Bảng 1.3. Các phương pháp định lượng Ibuprofen STT Phương pháp Nguyên tắc TLTK 1 Chuẩn độ acid-base
Định lượng bằng dung dịch natri hydroxyd với chỉ thị phenolphthalein.
[5, 19]
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 STT Phương
pháp
Nguyên tắc TLTK
1 HPLC Pha động: ACN : đệm phosphat pH 7,0 (60:40) Cột: C18 150 x 4,6 mm, 5 µm
Detector: 260 nm
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] 2 Tách 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.
[6]
3 Phân tích toàn phổ
Phân tích đa cấu tử (MCA) dựa vào mật độ quang đo được của dải phổ từ 215 nm đến 300 nm [11] 4 Bình phương tối thiểu từng phần
Đo quang trong dung dịch pH = 10,5 với 3,00 – 15,00μg/ml Paracetamol và 2,40 – 12,00 μg/ml Ibuprofen trong khoảng bước sóng 240 – 310 nm
[21]
5 Ma trận bình
Lựa chọn bước sóng phân tích, ma trận K được xác lập từ hệ các phương trình tuyến tính, từ đây
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 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
1) Viên nén Alaxan của công ty United Pharma Việt Nam: - SĐK: VNB – 3038 – 05.
- Số lô: 900581
2) Viên nén Dibulaxan của công ty Cổ phần Dược DANAPHA Việt Nam: - SĐK: VD – 0863 – 06.
- Số lô: 700031
3) Viên nén Febro của công ty TNHH DP OPV: - SĐK: VD – 2216 – 06.
- Số lô: 900175
Cả ba biệt dược đều có công thức cho 1 viên gồm: Paracetamol 325 mg Ibuprofen 200 mg 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:
Data Mode: Absorbance; Band width: 1,5 nm; Scan Speed: Intelliscan nm/min; Data Interval: Very High Res.
+ Phần mềm Matlab 2009 + Cuvet thạch anh bề dày 1cm.
+ Máy HPLC: Agilent 1200 series DAD. Cột: Eclipse XDB – C18 (15 cm x 3 mm; 3,5µm).
+ Máy lọc chân không: “Vacuubrand GMBH + CO KG.” + Máy đo pH “EUTECH INSTRUMENTS pH 510”. + Máy lọc nước: “Maxima Ultra pure water (ELga)”. + Máy siêu âm: “Ultrasonic LC 60H”.
+ Cân phân tích “Sartorius”.
+ Các dụng cụ khác: bình định mức (10; 25; 100 mL), pipet chính xác (1; 2; 4; 5; 10; 20 mL), pipet tự động 1000l, cốc có mỏ, đũa thủy tinh, ống đong, phễu lọc, giấy lọc băng xanh.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Xây dựng phương pháp định lượng đồng thời PA và IB bằng các phương pháp quang phổ UV-VIS và sắc ký lỏng hiệu năng cao
* Các phương pháp quang phổ UV-VIS
- Chọn khoảng nồng độ có sự phụ thuộc tuyến tính với các giá trị đạo hàm và wavelet.
- Chọn bước sóng định lượng thích hợp.
* Phương pháp HPLC
- Lựa chọn điều kiện sắc ký. - Đánh giá phương pháp:
+ Xác định tính thích hợp của hệ thống sắc ký.
+ Xác định khoảng tuyến tính giữa diện tích pic và nồng độ chất phân tích. + Xác định độ lặp lại.
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 lượng đồng thời PA và IB trong các chế phẩm
- Tiến hành định lượng đồng thời PA và IB trong cùng một mẫu bằng các phương pháp:
+ Các phương pháp quang phổ tử ngoại và HPLC.
+ So sánh kết quả của các phương pháp quang phổ với HPLC bằng thống kê toán học và rút ra kết luận.
2.2.3. Xử lý kết quả thực nghiệm
Sự phụ thuộc tuyến tính của nồng độ với các giá trị đạo hàm và wavelet được thiết lập bằng phương pháp bình phương tối thiểu với hệ số xác định của đường chuẩn (R2
) 0,990. So sánh độ chính xác của các phương pháp bằng kiểm định Bartlett và so sánh các giá trị trung bình bằng phân tích phương sai (ANOVA) với độ tin cậy 95%
Giá trị trung bình:
Độ lệch chuẩn: SD =
Phương sai: S2
=
Độ lệch chuẩn tương đối: RSD = 100
X S
Công thức tính đạo hàm 5 điểm:
( 2 ) 8 ( ) 8 ( ) ( 2 ) '( ) 12 f x h f x h f x h f x h f x h n X X n i i 1 ) 1 ( ) ( 1 2 n X X n i i 1 ) ( 1 2 n X X n i i
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ TỬ NGOẠI 3.1.1. Chuẩn bị dung môi: 3.1.1. Chuẩn bị dung môi:
Sử dụng dung môi là dung dịch đệm photphat pH 7,2 được pha theo Dược điển Việt Nam IV như sau: Hòa trộn 250 ml dung dịch kali dihydrophotphat 0,2 M với 175 ml dung dịch natri hydroxyd 0,2 M và thêm nước vừa đủ 1000 ml.
3.1.2. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu
* Các dung dịch chuẩn một chất và hỗn hợp: - Dung dịch chuẩn PA:
+ Cân chính xác khoảng 0,0500 g PA chuẩn, pha với dung dịch đệm photphat pH 7,2 vừa đủ trong bình định mức 100 ml được dung dịch gốc PA khoảng 500 mg/L.
+ Từ dung dịch gốc này, pha thành dãy chuẩn có nồng độ lần lượt là: 20; 24; 28; 32,5; 36; 40 mg/L.
- Dung dịch chuẩn IB:
+ Cân chính xác khoảng 0,0500 g IB chuẩn, pha với dung dịch đệm photphat pH 7,2 vừa đủ trong bình định mức 100 ml được dung dịch gốc IB khoảng 500 mg/L.
+ Từ dung dịch gốc này, pha thành dãy chuẩn có nồng độ lần lượt là: 12; 16; 20; 24; 28; 32 mg/L.
- Dung dịch hỗn hợp chuẩn PA và IB: Các dung dịch chuẩn hỗn hợp được pha từ các dung dịch gốc một chất đã nêu.
* Các dung dịch thử:
Với mỗi chế phẩm: Cân 20 viên thuốc bằng cân phân tích, tính khối lượng trung bình viên, nghiền mịn. Cân chính xác một lượng bột thuốc tương ứng với khoảng 32,5 mg PA và 20 mg IB, cho vào bình định mức 100 mL,
thêm dung dịch đệm photphat pH 7,2, lắc, siêu âm khoảng 20 phút và thêm dung dịch đệm photphat pH 7,2 vào cho vừa đủ 100 mL. Lọc, loại bỏ 20 - 30 mL dịch lọc đầu. Lấy 10 mL dịch lọc, cho vào bình định mức 100 mL, thêm dung dịch đệm photphat pH 7,2 vừa đủ, được dung dịch có nồng độ PA 32,5 mg/L và IB 20 mg/L, lắc đều.
3.1.3. Xây dựng các phương pháp định lượng 3.1.3.1 Xác định khoảng cộng tính 3.1.3.1 Xác định khoảng cộng tính 0 1 2 3 210 230 250 270 290 Bước sóng (nm) Đ ộ hấ p t hụ IB 20 PA 32.5 IB 20 + PA 32.5 Phổ cộng Hình 3.1. Phổ hấp của IB 20 mg/L, PA 32,5 mg/L, phổ cộng và phổ hỗn hợp IB 20 mg/L và PA 32,5 mg/L
So sánh phổ cộng của IB 20 mg/L và PA 32,5 mg/L với phổ hỗn hợp của hai chất này có nồng độ tương ứng (hình 3.1) cho thấy IB và PA có tính cộng tính ánh sáng trong khoảng bước sóng khảo sát 210 – 290 nm.
3.1.3.2. Chọn bước sóng định lượng
A/ Đạo hàm bậc 1 phổ hấp thụ
Xây dựng PĐH bậc 1 từ phổ hấp thụ của từng dung dịch chuẩn một chất (ở các nồng độ khác nhau), lấy đạo hàm bậc 1 của phổ hấp thụ được PĐH bậc 1, làm trơn với hệ số order: 3, No of Coefficients: 501.
-5 -3 -1 1 3 225 240 255 270 Bước sóng (nm) Đ ạo h àm b ậc 1 ph ổ hấ p th ụ
Hình 3.2. PĐH bậc 1 của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L)
- Trên PĐH bậc 1, tại các bước sóng 249,3 nm, 263,5 nm dãy dung dịch IB 12 – 32 mg/L có giá trị PĐH bậc 1 bằng 0 (hình 3.2). Tại các bước sóng này, giá trị PĐH của hỗn hợp PA và IB chỉ còn phụ thuộc vào giá trị PĐH bậc 1 của PA, nghĩa là chỉ phụ thuộc vào nồng độ PA mà không bị ảnh hưởng bởi IB. Vì vậy, bước sóng định lượng PA bằng PĐH bậc 1 là 249,3 nm và 263,5 nm. Qua khảo sát, định lượng PA tại bước sóng 249,3 nm cho sai số nhỏ hơn.
IB 12 - 32 mg/L PA 20 - 40 mg/L
249.3nm 242.0 nm
- Tương tự, trên phổ đạo hàm bậc 1 của dãy dung dịch PA 20 – 40 mg/L, tại bước song 242,0 nm, giá trị PĐH bậc 1 bằng 0 (hình 2.1). Tại các bước sóng này, giá trị PĐH của hỗn hợp PA và IB chỉ còn phụ thuộc vào nồng độ IB mà không bị ảnh hưởng bởi PA. Vì vậy, bước sóng định lượng IB bằng PĐH bậc 1 là 242,0 nm.
B/ Đạo hàm bậc 1 phổ tỷ đối
- Với PA: Lấy phổ hấp thụ của dãy dung dịch hỗn hợp chứa IB 20 mg/L và PA (20 – 40 mg/L) chia cho phổ hấp thụ của dung dịch IB 20 mg/L, được PTĐ. Lấy đạo hàm bậc 1 của PTĐ thu được PĐHTĐ bậc 1, làm trơn với hệ số 3:125. Tương tự tiến hành với dãy dung dịch PA (20 – 40 mg/L), trên phổ đồ ta lựa chọn bước sóng tại đó PĐHTĐ của 2 dãy dung dịch có sự trùng lặp (sai số nhỏ hơn 3%) và tín hiệu đạo hàm là lớn nhất làm bước sóng định lượng, dựa vào kết quả chồng phổ lựa chọn bước sóng 274,8 nm để định lượng PA (hình 3.3). -6000 -2000 2000 Đ ạo h àm b ậc 1 p h ổ t ỉ đ ố i Dãy PA chia IB 20mg/L Dãy PA + IB chia IB 20 mg/L 274.8 nm
Hình 3.3. PĐHTĐ bậc 1 của dãy dung dịch hỗn hợp IB + PA chia IB và dãy dung dịch PA chia IB
- Với IB: Tương tự như với PA, ta có 2 dãy PĐHTĐ bậc 1 (hình 3.4), bước sóng 234,4 nm được lựa chọn để định lượng IB vì tại đây sự trùng lặp phổ và tín hiệu đạo hàm là lớn nhất. -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 215 235 255 275 Bước sóng (nm) Đ ạo h àm b ậc 1 p hổ tỉ đ ối
Hình 3.4. PĐHTĐ bậc 1 của dãy dung dịch hỗn hợp IB + PA chia PA và dãy dung dịch IB chia PA
C/ Biến đổi wavelet liên tục phổ đạo hàm bậc 1
* Hàm sym
- Với PA: Lấy wavelet liên tục hàm sym6 (a = 256) phổ đạo hàm bậc 1 của dãy dung dịch IB (12 – 32 mg/L) và PA (20 – 40 mg/L) ta được CWT PĐHB1 hàm sym6 .Trên CWT PĐHB1 hàm sym6, tại các bước sóng 242,3 nm, 262,5 nm dãy dung dịch IB 12 - 32 mg/L có giá trị bằng 0 (hình 3.5). Tại các bước sóng này, giá trị CWT PĐHB1 hàm sym6 của hỗn hợp PA và IB chỉ
Dãy IB chia PA 20mg/L Dãy IB + PA chia PA 20 mg/L
còn phụ thuộc vào giá trị PA, nghĩa là chỉ phụ thuộc vào nồng độ PA mà không bị ảnh hưởng bởi IB. Qua khảo sát, định lượng PA tại bước sóng 262,5 nm cho sai số nhỏ hơn.
Hàm sym6 -30 -10