Định luật cộng tính

1.3.4 .Phƣơng pháp mạng nơron nhân tạo

1.4.2Định luật cộng tính

1.4. Các định luật cơ sở của sự hấp thụ ánh sáng

1.4.2Định luật cộng tính

Định luật cộng tính đƣợc phát biểu nhƣ sau: “Ở một bƣớc sóng đã cho độ hấp thụ quang của một hỗn hợp các cấu tử khơng tƣơng tác hóa học với nhau bằng tổng độ hấp thụ quang của các cấu tử riêng biệt ở cùng bƣớc sóng này”.

Định luật cộng tính là cơ sở định lƣợng cho việc xác định nồng độ của hệ trắc quang nhiều cấu tử.

Định luật cộng tính là một sự bổ sung quan trọng cho định luật Bughe – Lămbe – Bia.

Bản chất của định luật cộng tính là sự độc lập của đại lƣợng độ 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 độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp chứa n cấu tử tại bƣớc sóng  bằng phƣơng trình toán học:

n λ 1,λ 2,λ i,λ n,λ i,λ

i=1

A =A +A +...+A +...+A = A (1.9) Trong đó : A: độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch hỗn hợp chứa n cấu tử ở bƣớc sóng .

A i,: độ hấp thụ ánh sáng của cấu tử thứ i ở bƣớc sóng  ; n

là số cấu tử hấp thụ ánh sáng có trong hỗn hợp ; với i = 1  n.

Từ (1.8) có thể viết lại phƣơng trình (1.9) nhƣ sau :

n

λ 1,λ 1 2,λ 2 n,λ n i,λ i i=1

A = ε .b.C +ε .b.C +...+ε .b.C =ε .b.C (1.10)

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

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Trong thực hành phân tích trắc quang, nhiều trƣờng hợp thấy có sự lệch khỏi định luật Bughe – Lămbe – Bia, lúc đó khơng quan sát thấy có sự phụ thuộc tuyến tính giữa độ hấp thụ quang của dung dịch vào nồng độ của cấu tử trong dung dịch. Việc lệch khỏi định luật Bughe – Lămbe – Bia xảy ra do nhiều nguyên nhân sau:

- Ảnh hƣởng pH của dung dịch: Sự thay đổi nồng độ của ion H+

(tức thay đổi pH) của dung dịch sẽ ảnh hƣởng đến sự tuân theo định luật Bughe – Lămbe – Bia theo các trƣờng hợp sau:

+ Th́c thử có đặc tính axit: Sự thay đổi nồng độ ion H+

làm chuyển dịch cân bằng tạo thành chất màu.

+ Thay đổi pH kéo theo sự thay đổi thành phần hợp chất màu.

+ Khi tăng pH phức màu có thể bị phân hủy do sự tạo thành phức hydroxo.

+ Dƣới ảnh hƣởng của ion H+ trạng thái tồn tại và màu của dung dịch cũng thay đổi.

- Sự có mặt của các chất điện giải lạ trong dung dịch màu làm biến dạng các phần tử hoặc các ion phức màu làm ảnh hƣởng đến sự hấp thụ ánh sáng của các tiểu phân hấp thụ ánh sáng.

- Ảnh hƣởng mức độ đơn sắc của ánh sáng: Dùng ánh sáng đơn sắc chiếu vào dung dịch màu thì có sự tuân theo định luật Bughe – Lămbe – Bia, trong trƣờng hợp dùng ánh sáng đa sắc làm nguồn chiếu thì có quan sát có sự lệch khỏi định luật Bughe – Lămbe – Bia.

- Ảnh hƣởng của sự pha loãng dung dịch phức màu: Khi pha loãng các dung dịch phức màu và gây ra sự lệch khỏi định luật Bughe – Lămbe – Bia. - Hiệu ứng liên hợp: Trong một sớ trƣờng hợp có sự tƣơng tác của chính các tiểu phân hấp thụ ánh sáng để tạo ra các tiểu phân polime làm thay đổi nồng độ hợp chất màu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Hiệu ứng solvat hóa và hydrat hóa: Sự solvat hóa (hay hydrat hóa) làm giảm nồng độ các phần tử dung mơi tự do, do đó làm thay đổi nồng độ của dung dịch màu và làm ảnh hƣởng đến sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu.

Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM THỰC NGHIỆM 2.1. Nội dung nghiên cứu

Với đề tài xác định đồng thời acetaminophen (ACE), loratadin (LOR) và dextromethorphan hydrobromit(DEX) trong thuốc viên nén Hapacol - CF theo phƣơng pháp trắc quang, ta tập trung nghiên cứu các điều kiện tối ƣu để xây dựng qui trình xác định đồng thời các chất acetaminophen, loratadin và dextromethorphan hydrobromit trong các mẫu thuốc viên nén Hapacol - CF bằng phƣơng pháp trắc quang. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Đề tài tập trung nghiên cứu vào các vấn đề sau:

- Khảo sát các điều kiện tối ƣu và các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo quang đối với ACE, LOR và DEX:

+ Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của các chất vào môi trƣờng.

+ Khảo sát tìm pH tối ƣu của dung dịch cho phép đo quang. + Khảo sát sự ảnh hƣởng nhiệt độ đến độ hấp thụ quang. + Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian đến độ hấp thụ quang.

+ Kiểm tra tính cộng tính độ hấp thụ quang của hỗn hợp chứa ACE, LOR và DEX.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Rút ra kết luận về các điều kiện tối ƣu cho phép đo quang để ứng dụng trong thực tế nhƣ : môi trƣờng, khoảng pH tối ƣu, sự ảnh hƣởng của nhiệt độ, thời gian dung dịch có độ hấp thụ quang ổn định.

- Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng, khoảng tuyến tính khi xác định riêng rẽ từng cấu tử.

- Đánh giá phƣơng pháp phân tích.

- Phân tích, đánh giá mẫu pha chế và mẫu thực tế.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

- Sử dụng phƣơng pháp đo quang để nghiên cƣ́u cá c điều kiện tối ƣu cho phép đo acetaminophen, loratadin và dextromethorphan hydrobromit.

- Tiến hành xác định đồng thời 2 chất trong các mẫu giả tự pha. - Tiến hành xác định đồng thời 3 chất trong các mẫu giả tự pha. - Tiến hành x ác định đồng thời 3 chất trên trong mẫu thuốc viên nén Hapacol - CF.

- Sử dụng chƣơng trình lọc Kalman để xác định đồng thời các cấu tử trong hỗn hợp.

2.3. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

2.3.1. Hóa chất

- Chất chuẩn acetaminophen, loratadin và dextromethorphan hydrobromit do viện kiểm nghiệm dƣợc cung cấp.

- Các loại axit đặc: HCl, HNO3, H2SO4 của Merck.

- Thuốc viên nén Hapacol - CF đƣợc sản xuất bởi công ty cổ phần dƣợc Hậu Giang.

* Pha chế các dung dịch chuẩn.

- Dung dịch HCl, HNO3 có nồng độ 0,1M, 0,01M và 0,001M đƣợc pha từ axit HCl 37% (d=1,19), HNO3 65% (d=1,39) của Merck.

- Dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,05M, 0,005M và 0,0005M đƣợc pha từ axit H2SO4 98% (d=1,84) của Merck.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.3.2. Dụng cụ, thiết bị

- Các dụng cụ thủy tinh nhƣ: Bình định mức thủy tinh, cốc thủy tinh, ống nghiệm, pipet các loại....

- Máy quang phổ UV-VIS 1700 PC – Shimazu (Nhật Bản) có kết nới máy tính, khả năng qt phổ trong khoảng bƣớc sóng 190nm – 900 nm, cuvet thạch anh chiều dày l = 1cm.

- Cân phân tích Scientech SA 210 độ chính xác 0,0001g.

2.4. Đánh giá độ tin cậy của quy trình phân tích

2.4.1. Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng.

2.3.1.1. Giới hạn phát hiện (LOD) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Giới hạn phát hiện đƣợc coi là nồng độ thấp nhất của chất nghiên cứu mà hệ thớng phân tích cho tín hiệu phát hiện phân biệt với tín hiệu nền. Trong phân tích trắc quang LOD tính theo phƣơng trình hồi quy có cơng thức nhƣ sau:

3.Sy LOD =

B (2.1) Trong đó:

Sy: là độ lệch chuẩn của tín hiệu y trên đƣờng chuẩn.

B: độ dớc của đƣờng chuẩn chính là độ nhạy của phƣơng pháp trắc quang.

2.3.1.2. Giới hạn định lượng (LOQ)

Giới hạn định lƣợng đƣợc coi là nồng độ thấp nhất của chất nghiên cứu mà hệ thớng phân tích định lƣợng đƣợc với tín hiệu phân tích khác, có ý nghĩa định lƣơng với tín hiệu nền và đạt độ tin cậy tối thiểu  95% và thƣờng ngƣời ta sử

dụng công thức:

y 10.S LOQ =

B (2.2)

2.4.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp

- Đánh giá độ đúng của phƣơng pháp đối với các hỗn hợp ACE, LOR và DEX tự pha thông qua sai số tƣơng đối RE. Sai số tƣơng đối của các phép phân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

tích đới với mẫu chuẩn tự pha chế thơng qua việc tính tỷ sớ giữa độ sai lệch của nồng độ tính toán đƣợc với nồng độ thực đã biết của mẫu theo công thức:

Tinh toan 0 0 C - C RE% = .100% C (2.3) Trong đó:

RE% là sai sớ tƣơng đối của phép xác định nồng độ các cấu tử. CTính tốn là nồng độ tính toán đƣợc từ chƣơng trình lọc Kalman.

C 0 (µg/mL) là nồng độ đã biết của dung dịch ACE, LOR hoặc DEX trong hỗn hợp.

- Đánh giá độ đúng của phƣơng pháp đối với các mẫu thuốc nghiên cƣ́u thông qua độ thu hồi bằng phƣơng pháp t hêm chuẩn. Độ thu hồi (Rev) đƣợc tính theo cơng thƣ́c sau:

C - T Re = .100% a a C v (2.4)

Trong đó: CT: nồng độ (µg/mL) của dung dịch ACE, LOR hoặc DEX xác định đƣợc trong mẫu sau khi thêm chuẩn;

Ca: nồng độ (µg/mL) của dung dịch ACE, LOR hoặc DEX xác định đƣợc

trong mẫu khi chƣa thêm chuẩn.

A: nồng độ (µg/mL) của dung dịch chuẩn ACE, LOR hoặc DEX thêm vào mẫu (đã biết).

- Độ lặp lại của phƣơng pháp đƣợc đánh giá thông qua độ lệch chuẩn (S) hoặc độ lệch chuẩn tƣơng đối (RSD).

    n n 2 2 i i i=1 i=1 -μ -C S = = k k C C   (2.5) RSD .100 (%) S C  (2.6)

Trong đó: Ci là các giá trị nồng độ (µg/mL) của dung dịch ACE, LOR hoặc DEX tính đƣợc lần thứ i;

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

C là giá trị nồng độ trung bình tính đƣợc sau n lần xác định; k là số bậc tự do.

2.4.3. Đánh giá kết quả phép phân tích theo thống kê

Khoảng tin cậy của phép xác định nồng độ đƣợc tính theo công thức : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

P,k

t .S X ± ε = X ±

n (2.7)

Trong đó : tP, k là hệ số phân bố chuẩn Student ứng với xác suất P và bậc tự do k đƣợc tra trong bảng ;

X là giá trị trung bình của tập số liệu các kết quả nghiên cƣ́u; S là độ lệch chuẩn ;

n là số phép đo.

Chƣơng 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát phổ hấp thụ phân tử của acetaminophen, loratadin và dex tromethorphan hydrobromit

Để có thể xác định đƣợc acetaminophen (ACE), loratadin (LOR) và dextromethorphan hydrobromit (DEX) bằng phƣơng pháp trắc quang thì acetaminophen, loratadin và dextromethorphan hydrobromit phải hấp thụ quang trong khoảng bƣớc sóng khảo sát. Do đó chúng tôi tiến hành khảo sát phổ hấp thụ phân tử và tìm bƣớc sóng cực đại của acetaminophen, loratadin và dextromethorphan hydrobromit.

Pha dung dịch ACE nờng đợ 8 µg/mL, LOR và DEX nờng đợ 10 µg/mL trong các bình định mƣ́c 25 mL. Tiến hành quét phổ của các dung dịch đó trong k hoảng bƣớc sóng từ 200 đến 900 nm. Kết quả phổ hấp thụ quang phân tử đƣợc thể hiện ở hình 3.1 :

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280

Hình 3.1. Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn ACE( 1), LOR (2), DEX (3)

Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy ACE có độ hấp thụ quang cực đại tại λ = 244 nm, LOR có độ hấp thụ quang cực đại tại bƣớc sóng λ = 273 nm cịn DEX có độ hấp thụ quang cực đại tại λ = 278 nm. Trên cơ sở khảo sát thấy rằng trong khoảng bƣớc sóng 285-900 nm thì ACE, LOR và DEX gần nhƣ khơng hấp thụ ánh sáng cịn trong khoảng bƣớc sóng 200-210 nm thì độ hấp thụ quang A lớn, do đó

chúng tơi lựa chọn khoảng bƣớc sóng để thực hiện các phép đo độ hấp thụ quang của dung dịch ACE, LOR và DEX là khoảng 210-285 nm để tiến hành các nghiên cƣ́u tiếp theo.

3.2. Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX vào pH

Pha 3 dãy dung dịch gồm 9 mẫu dung dịch ACE và DEX có nồng độ 8 µg/mL, 9 mẫu dung dịch LOR có nồng độ 10 µg/mL trong các mơi trƣờng HCl, H2SO4, HNO3 có pH=1, pH=2, pH=3.

Đo đợ hấp thụ quang ở bƣớc sóng cƣ̣c đại của ACE là 244 nm, của LOR là 273 nm và của DEX là 278 nm ở thời điểm 30 phút sau khi pha và ở nhiệt độ 250

C. Kết quả độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX trong các môi trƣờng khác nhau trình bày ở bảng 3.1.

Bảng 3.1.Độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX ở các giá trị pH

Môi trƣờng HCl HNO3 H2SO4

(3)

(1)

(2)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn pH 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A ACE 0,536 0,535 0,538 0,622 0,306 0,783 0,154 0,133 0,190 LOR 0,233 0,221 0,251 0,196 0,192 0,041 0,219 0,223 0,229 DEX 0,047 0,044 0,045 0,055 0,054 0,047 - 0,037 0,018 Nhận xét: Trên cơ sở kết quả khảo sát chúng tôi thấy rằng: độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX ổn định và đạt cƣ̣c đại trong môi trƣờng axit HCl pH=1. Do đó, chúng tôi chọn môi trƣờng để nghiên cứu cho ACE, LOR và DEX là dung dịch HCl có pH = 1.

3.3. Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX theo nhiệt độ

Pha dung dịch ACE và DEX có nồng độ 8 g/mL, dung dịch LOR có nờng đợ 10 µg/mL trong HCl 0,1M. Sau khi pha dung dịch 30 phút ta đo độ hấp thụ quang của dung dịch ACE ở bƣớc sóng= 244 nm, LOR ở bƣớc sóng

= 273 nm, DEX ở bƣớc sóng = 278 nm, ở nhiệt độ từ 250

C đến 400

C. Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.2: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Bảng 3.2 . Độ hấp thụ quang của

dung dịch ACE, LOR và DEX theo nhiệt độ

Nhiệt độ (0 C) 25 30 35 40 A ACE 0,533 0,548 0,562 0,529 LOR 0,221 0,230 0,212 0,210 DEX 0,042 0,047 0,046 0,045 Từ kết quả ở bảng 3.2, xây dựng sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX theo nhiệt độ, kết quả đƣợc thể hiện ở hình 3.2:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.2. Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của dung dịch ACE(1), LOR (2), DEX(3) vào nhiệt độ

Nhận xét: Từ kết quả ở bảng 3.2 và hình 3.2 nhận thấy , độ hấp thụ quang của dung dịch ACE, LOR và DEX ổn định trong khoảng nhiệt độ 25 đến 400C. Do đó, chúng tôi lựa chọn nhiệt độ để tiến hành các thí nghiệm là nhiệt độ phòng (25  300

C).

3.4. Khảo sát sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của ACE, LOR và DEX theo thời gian

Pha dung dịch ACE và DEX có nồng độ 8 g/ml, dung dịch LOR có

nờng đợ 10 µg/ml trong HCl 0,1M. Tiến hành đo độ hấp thụ quang ở 250

C của dung dịch ACE ở bƣớc sóng= 244 nm, LOR ở bƣớc sóng = 273 nm, DEX ở bƣớc sóng = 278 nm, cứ 5 phút đo một giá trị. Kết quả đo độ hấp thụ quang của các dung dịch theo thời gian đƣợc trình bày ở bảng 3.3.

Bảng 3.3. Độ hấp thụ quang của dung dịch ACE, LOR và DEX theo thời gian

Thời gian (phút) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 A ACE 0,524 0,525 0,528 0,525 0,530 0,534 0,534 0,535 0,535 LOR 0,233 0,233 0,233 0,233 0,233 0,233 0,233 0,233 0,233 DEX 0,047 0,047 0,047 0,047 0,047 0,047 0,047 0,047 0,047 Thời gian 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (phút) A ACE 0,535 0,529 0,534 0,534 0,533 0,533 0,533 0,534 0,534 LOR 0,233 0,233 0,233 0,232 0,233 0,233 0,232 0,233 0,232 DEX 0,047 0,047 0,046 0,046 0,046 0,047 0,047 0,046 0,046 Tƣ̀ kết quả ở bảng 3.3 biểu diễn sƣ̣ phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào thời gian. Kết quả đƣợc thể hiện ở hình 3.3

Hình 3.3. Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang

của dung dịch ACE(1), LOR (2), DEX(3) theo thời gian

Nhận xét: Tƣ̀ kết quả ở bảng 3.3 và hình 3.3 nhận thấy, trong khoảng