Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR để phân tích định lượng amoxicillin trong thuốc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI FTIR
ĐỂ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG AMOXICILLIN TRONG THUỐC

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học

Đà Nẵng - 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI FTIR
ĐỂ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG AMOXICILLIN TRONG THUỐC

Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học
Mã số : 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng

Đà Nẵng - 2022


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng. Các số liệu, kết quả nên trong luận văn là
trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Nguyễn Phi Hùng

LỜI CẢM ƠN

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Sau thời gian học tập nghiên cứu và tổ chức thí nghiệm, dưới sự hướng dẫn
của PGS.TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng, em đã hoàn thành nội dung luận văn

“Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR để phân
tích định lượng Amoxicillin trong thuốc”.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Thị Diệu
Hằng, Phó trưởng phịng Đào tạo Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý cho em những kiến thức quý báu và chỉ ra những thiếu
sót để luận văn được hồn thiện hơn về mặt nội dung và hình thức.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giảng viên khoa Hóa, phịng
Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã tham gia giảng dạy hổ trợ
những kiến thức nền, góp ý phản biện bảo vệ đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trung Tâm Kiểm Nghiệm Thuốc, Mỹ
Phẩm, Thực Phẩm Quảng Ngãi và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, hỗ trợ trang thiết bị
để tôi hồn thành luận văn này.
Chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, các anh/chị cùng lớp cao học KTHH
K40 QNG đã luôn động viên, quan tâm giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực
hiện luận văn.
Tác giả luận văn

Nguyễn Phi Hùng

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................. 3
1.1. Tổng quan về Amoxicillin ................................................................................ 3
1.2. Các tá dược thường được sử dụng trong viên nang Amoxicillin ..................... 3
1.2.1. Natri croscarmerllose..................................................................................... 4
1.2.2. Natri lauryl sulfat ........................................................................................... 4
1.2.3. Magie stearat.................................................................................................. 4

1.3. Các phương pháp định lượng thuốc ................................................................. 5
1.3.1. Phương pháp chuẩn độ .................................................................................. 5
1.3.2. Phương pháp quang phổ tử ngoại - khả kiến ................................................. 7
1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ và phát xạ.................................................. 8
1.3.4. Các phương pháp sắc ký ................................................................................ 9
1.4. Phương pháp quang phổ hồng ngoại ............................................................... 10
1.4.1. Cách chuẩn bị mẫu đo phổ hồng ngoại ........................................................ 12
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo phổ hồng ngoại ................................ 13
1.4.3. Ứng dụng của phương pháp quang phổ hồng ngoại..................................... 14
1.4.4. Một số nghiên cứu ứng dụng phổ hồng ngoại để định lượng các hoạt chất
trong thuốc .............................................................................................................. 15
1.5. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp ..................................................... 16
1.5.1. Tính đặc hiệu/ Tính chọn lọc ........................................................................ 17
1.5.2. Độ tuyến tính ................................................................................................ 18
1.5.3. Giới hạn phát hiện ........................................................................................ 19
1.5.4. Giới hạn định lượng...................................................................................... 20
1.5.5. Độ chụm ....................................................................................................... 20
1.5.6. Độ đúng (độ thu hồi) .................................................................................... 22
1.5.7. Độ ổn định (độ vững) ................................................................................... 22
1.5.8. Ước lượng độ không đảm bảo đo của phương pháp .................................... 22

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.............................................................................. 24
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 24
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ ........................................................................................... 24
2.1.2. Hóa chất, thuốc thử ....................................................................................... 25

2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 25
2.2.1. Khảo sát các điều kiện định lượng Amoxicillin ........................................... 25
2.2.2. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp .................................................. 26
2.2.3. Định lượng một số mẫu viên nang Amoxicillin trên thị trường ................... 29
2.2.4. Các phương pháp đánh giá kết quả .............................................................. 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 32
3.1. Khảo sát các điều kiện định lượng Amoxicillin .............................................. 32
3.1.1. Lựa chọn vùng phổ hồng ngoại để định lượng Amoxicillin ........................ 32
3.1.2. Khảo sát tỷ lệ khối lượng Amoxicillin/KBr ................................................. 34
3.1.3. Khảo sát khối lượng mẫu dùng để nén viên và độ lặp lại của quá trình nén
viên ......................................................................................................................... 35
3.2. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp ..................................................... 36
3.2.1. Độ tuyến tính ................................................................................................ 36
3.2.2. Độ chụm ....................................................................................................... 38
3.2.3. Độ đúng (độ thu hồi) .................................................................................... 39
3.2.4. Độ ổn định .................................................................................................... 40
3.2.5. Tính đặc hiệu ................................................................................................ 43
3.2.6. Ước lượng độ không đảm bảo đo của phương pháp .................................... 43
3.3. Định lượng một số mẫu viên nang Amoxicillin trên thị trường ...................... 44
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 48
PHỤ LỤC: QUAN TRẮC GỐC THỰC NGHIỆM
Quyết định giao đề tài

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI FTIR

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

ĐỂ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG AMOXICILLIN TRONG THUỐC
Học viên: Nguyễn Phi Hùng
Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 8520301
Khóa: K40
Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt – Nghiên cứu này mơ tả việc xác nhận phương pháp phân tích mới để định
lượng Amoxicillin trong viên nang, phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi
Fourier (FT-IR). Kỹ thuật này không sử dụng dung môi hữu cơ, đây là một lợi thế
lớn so với các phương pháp phân tích thơng thường nhất. Phương pháp này góp
phần giảm thiểu phát sinh chất thải dung mơi hữu cơ và do đó làm giảm tác động
đối với môi trường. Phương pháp dựa trên phép đo độ hấp thụ trong dải 1815 đến
1730cm-1, tương ứng với nhóm cacbonyl trong phân tử Amoxicillin. Phương pháp
đã được xác nhận theo hướng dẫn của AOAC và Dược điển Việt Nam 5. Phương
pháp tuyến tính trong khoảng nồng độ từ 1,0 đến 10,0 mg/ pellet 200mg (r2=
0,9992), có độ chính xác và độ ổn định cao, tỷ lệ thu hồi từ 99.24 đến 101.17%.
Phương pháp đã được xác nhận có thể định lượng Amoxicillin trong viên nang và
có thể được sử dụng như một phương pháp thay thế thân thiện với mơi trường cho
trong kiểm tra chất lượng.
Từ khóa: Amoxicillin, Phương pháp phân tích, kiểm tra chất lượng, phương
pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, xác nhận giá trị sử dụng
RESEARCH AND APPLICATION OF FTIR INFRARED SPECTROSCOPY
FOR QUANTITATIVE ANALYSIS OF AMOXICILLIN IN DRUGS
Abstract - The objective of this, describes the validation of an innovat.ive
analytical method for Amoxicilin in capsules quantification, using Fouriertransform infrared (FT-IR) transmission spectroscopy. This technique does not use
organic solvents, which is one great advantage over the most common analytical
methods. This fact contributes to minimize the generation of organic solvent waste
by the industry and thereby reduces the impact of its activities on the environment.
The method involved absorbance measurements of the band corresponding to one

of the carbonyl groups in the molecule, centered in the region between 1815 and
1730cm-1. The method was validated according to AOAC and Vietnam
Pharmacopoeia 5 guidelines, showing to be linear (r2 = 0.9992), precise, accurate
and robust, over a concentration range from 1.0 to 10.0mg/pellet 200mg, recovery
rates range from 99.24 to 101.17%. The validated method is able to quantify
Amoxicilin in capsules preparation and can be used as an environmentally friendly
alternative for the routine analysis in quality control.
Keywords: Amoxicillin, Analytical Methods, Quality Control, Fourier-transform
infrared transmission spectroscopy, Validation.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh hoặc tên khoa học

Tiếng Việt

Association of Official Analytical

Hiệp hội những nhà hóa
học phân tích chính thức

DĐVN 5

Vietnam Pharmacopoeia 5

Dược điển Việt Nam tái
bản lần thứ 5

FTIR

Fourier-transform infrared
spectroscopy

Quang phổ hồng ngoại biến
đổi Fourier

HPLC

High Performance Liquid
Chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

International Oranization for
Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

ICH

International Conference on
Harmonization

Hội nghị quốc tế về hài hịa

hóa các thủ tục đăng ký
dược phẩm sử dụng cho con
người

KL

Mass

Khối lượng

RSD

Relative standard deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

LOD

Limit of Detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitation

Giới hạn định lượng

USFDA

United State Food and Drug
Administration

cơ quan quản lý thực phẩm
và dược phẩm của Hoa Kỳ

UV-Vis

Ultraviolet – Visible spectroscopy

Quang phổ tử ngoại – khả
kiến

World Health Organization

Tổ chức y tế thế giới

AOAC

ISO

WHO

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các thông số thẩm định phương pháp .................................................. 17

Bảng 1.2: Giá trị chấp nhận của RSD (%) được đánh giá theo AOAC ................. 21
Bảng 2.1: Danh mục mẫu thuốc nghiên cứu .......................................................... 29
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát tỷ lệ Amoxicillin/KBr ................................................ 35
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát khối lượng nén viên.................................................... 36
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát độ tuyến tính ............................................................... 36
Bảng 3.4: Kết quả phân tích phương sai ANOVA đường hồi quy ........................ 37
Bảng 3.5: Kết quả độ lặp lại ................................................................................... 38
Bảng 3.6: Kết quả độ chính xác trung gian ............................................................ 38
Bảng 3.7: Phân tích thống kê ANOVA kết quả dộ chính xác trung gian ............... 39
Bảng 3.8: Kết quả độ thu hồi .................................................................................. 40
Bảng 3.9: Kết quả khảo sát độ ổn định ................................................................... 41
Bảng 3.10: Kết quả phân tích t-Test độ ổn định khi thay đổi nhiệt độ,
độ ẩm phịng thí nghiệm ......................................................................................... 41
Bảng 3.11: Kết quả phân tích t-Test độ ổn định khi thay đổi thời gian
nén viên................................................................................................................... 42
Bảng 3.12: Kết quả phân tích t-Test độ ổn định khi thay đổi hãng sản
xuất KBr ................................................................................................................. 42
Bảng 3.13: Kết quả ước lượng độ không đảm bảo đo ............................................ 43
Bảng 3.14: Kết quả định lượng Amoxicillin trong viên nang bằng
phương pháp FTIR và phương pháp HPLC ........................................................... 45
.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Các thiết bị phân tích .............................................................................. 25
Hình 2.2: Viên nén dùng để đo phổ hồng ngoại ..................................................... 29

Hình 3.1: Phổ FTIR của Natri croscarmellose ....................................................... 31
Hình 3.2: Phổ FTIR của Magnesi Stearat ............................................................... 31
Hình 3.3: Phổ FTIR của Natri laurylsufat .............................................................. 32
Hình 3.4: Phổ FTIR của chuẩn Amoxicillin ........................................................... 32
Hình 3.5: Phổ FTIR của viên nang Amoxicillin .................................................... 33
Hình 3.6: Đường hồi quy tuyến tính....................................................................... 36

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-1-

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thuốc là loại hàng hố đặc biệt, có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người
cũng như chất lượng, hiệu quả trong công tác phịng bệnh và chữa bệnh. Do đó chất
lượng thuốc cần được kiểm tra, kiểm soát chặt chẽ từ khâu sản xuất, tồn trữ, lưu thông,
phân phối đến tay người dùng.
Chất lượng thuốc luôn là mối quan tâm của tất cả các nước trên thế giới. Theo
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ngày càng có nhiều các báo cáo về tình trạng thuốc giả,
thuốc kém chất lượng. Vì vậy, việc kiểm soát chất lượng thuốc rất quan trọng. Các loại
thuốc lưu thông trên thị trường phải đảm bảo an toàn và hiệu quả cho người sử dụng.
Ở Việt Nam hiện nay, trong cơ chế thị trường, Ngành Dược có thay đổi căn bản
tạo ra thị trường thuốc phong phú, đa dạng, thuận lợi cho người sử dụng. Tuy nhiên,
bên cạnh đó đã nảy sinh nhiều vấn đề phức tạp mới cần phải giải quyết, nổi cộm là
chất lượng và đảm bảo chất lượng thuốc. Thuốc kém chất lượng, thuốc giả, thuốc hết
hạn dùng, thuốc không được phép lưu hành vẫn xuất hiện trên thị trường và đang có
chiều hướng gia tăng.

Việc kiểm tra, giám sát chất lượng thuốc là nhiệm vụ hết sức quan trọng của Bộ
Y tế, Cục quản lý Dược và đặc biệt là hệ thống kiểm nghiệm trong cả nước. Hiện nay,
các quy trình kiểm tra chất lượng thuốc ngày càng được hoàn thiện. Cùng với các nước
trên thế giới, Việt Nam đã ban hành và thường xuyên sửa đổi, bổ sung Dược điển, quy
định chất lượng thuốc được sản xuất và lưu hành trên phạm vi toàn quốc.
Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của mỗi phòng thử nghiệm, việc xác
nhận hiệu quả các phương pháp phân tích phù hợp với điều kiện phòng thử nghiệm sử
dụng trong kiểm tra chất lượng thuốc bán trên thị trường là điều cần thiết. Xác nhận
phương pháp phân tích nhằm mục đích chứng minh một phương pháp thử nghiệm có
phù hợp với một mục đích cụ thể hay khơng, nói cách khác, liệu phương pháp đó có
thể để phân tích định tính và / hoặc định lượng một loại thuốc hoặc các chất liên quan
ở dạng bào chế dược phẩm.
Hiện nay, xu hướng chung của thế giới là tìm cách làm giảm tác động của các
hoạt động đến mơi trường. Vì vậy, việc giảm thiểu, ngăn ngừa hoặc loại bỏ chất thải
trong quá trình hoạt động là điều hết sức cần thiết. Nhu cầu phát triển trong lĩnh vực
hóa học xanh đang tăng lên đáng kể và trở thành một thách thức lớn cho các nhà hóa
học để tạo ra sản phẩm mới, quy trình và dịch vụ đạt được các yêu cầu mục tiêu xã
hội, kinh tế và môi trường cấp thiết do sự tăng nhận thức về an tồn mơi trường, kiểm
tra ơ nhiễm môi trường, bền vững sinh thái công nghiệp và công nghệ sản xuất sạch
hơn trên toàn thế giới.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-2-

Trong kiểm nghiệm thuốc, một số hành động có thể được thực hiện, chẳng hạn
như thay thế phương pháp phân tích sử dụng nhiều dung mơi hữu cơ bằng các phương

pháp khác khơng sử dụng chúng, thay thế q trình tổng hợp bởi một q trình an
tồn, ít độc hại hơn.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật phân tích quang phổ hồng ngoại đã trở
thành một kỹ thuật phân tích có tính ứng dụng cao cho ngành cơng nghiệp dược phẩm
bởi vì đây là một phương pháp phân tích nhanh, khơng cần phá hủy mẫu, khơng sử
dụng các hóa chất và dung môi độc hại. Ở Việt Nam hiện nay, ứng dụng phương pháp
quang phổ hồng ngoại trong kiểm nghiệm Dược phẩm chỉ mới thực hiện ở phép thử
định tính.
Với những lý do và các vấn đề thực tiễn trên, tôi xin được lựa chọn đề tài
“Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR để phân tích
định lượng Amoxicillin trong thuốc”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng và xác nhận giá trị sử dụng quy trình định lượng Amoxicillin bằng
phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Về mặt khoa học: xây dựng quy trình phân tích định lượng Amoxicillin bằng
phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR, phù hợp trong việc sàng lọc và phân tích
nhanh hàm lượng Amoxicillin trong các dạng thuốc bào chế.
- Về mặt thực tiễn: quy trình phân tích nhanh, chuẩn bị mẫu đơn giản, lượng
mẫu phân tích ít, khơng cần phá hủy mẫu phân tích, chi phí thấp do khơng tốn dung
mơi hóa chất (như phương pháp phân tích truyền thống HPLC), hạn chế được các sai
số trong quá trình chuẩn bị mẫu nên có thể mở rộng để phân tích nhanh hàm lượng
hoạt chất trong các mẫu thuốc ngoài thị trường.

4. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 4 chương:
- Chương 1. Tổng quan: Giới thiệu về Amoxicillin và các tá dược dược sử
dụng trong viên nang Amoxicillin, các phương pháp phân tích định lượng thuốc,
xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp.
- Chương 2. Thực nghiệm: Đối tượng và nội dung nghiên cứu.

- Chương 3. Kết quả và thảo luận.
- Chương 4. Kết luận.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-3-

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về Amoxicillin [2]
Amoxicillin có cơng thức phân tử: C16H19N3O5S

Amoxicillin có cấu trúc mạch vịng beta- lactam (amin nội vòng) gắn với mạch
ngang R-CO-NH, được gọi là
các amin của 6-Amino penicillanie (A.6.A.P) có cơng thức chung R–
C9H11N2O4S.
Amoxicillin là chất bột kết tinh màu trắng, dễ bị phá hủy trong mơi trường oxi
hóa, mơi trường có tính kiềm và nhiệt độ cao, hoặc do tác dụng của nước, của men
penicillin naza (do vi khuẩn đường ruột hay vi khuẩn Gram âm sinh ra).
Amoxicillin thuộc nhóm penicillin, là loại aminopenicilin, bền trong mơi
trường acid, có phổ tác dụng rộng, đặc biệt có tác dụng chống trực khuẩn Gram âm.
Tương tự như các penicilin khác, Amoxicillin tác dụng diệt khuẩn, do ức chế sinh
tổng hợp mucopeptid của thành tế bào vi khuẩn. In vitro, Amoxicillin có hoạt tính
với phần lớn các loại vi khuẩn Gram âm và Gram dương như: Liên cầu khuẩn, tụ cầu
khuẩn không tạo penicilinase, H. influenzae, Diplococcus pneumoniae, N.
gonorrheae, E. coli, và Proteus mirabilis.

Amoxicillin được bào chế dưới dạng viên nén, viên nang và bột pha hỗn dịch
uống. Ngồi ra, nó cịn được kết hợp với sulbactam và acid clavulanic, một chất ức
chế beta – lactamase, để điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn.
1.2. Các tá dược thường được sử dụng trong viên nang Amoxicillin [16]
Tá dược là các chất khơng hoạt tính (dược lý hoặc sinh học) được lựa chọn để
xây dựng công thức bào chế cùng với các thành phần hoạt chất khác của thuốc, nhằm
mục đích xây dựng cơng thức bào chế thuốc.
Tá dược ảnh hưởng tới khả năng giải phóng và hấp thu của dược chất trong cơ
thể tức là ảnh hưởng đến đáp ứng lâm sàng của thuốc (các quá trình dược động học
của thuốc trong cơ thể). Tá dược cũng có ích cho các q trình sản xuất, pha chế thuốc

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-4-

như làm tăng độ hòa tan của thuốc, làm tăng tính chất trơn chảy của hạt thuốc (dập
viên, đóng nang), tá dược cịn đóng vai trị quan trọng trong độ ổn định của thuốc
(dược chất, dạng bào chế) giúp thuốc đạt được tuổi thọ như mong muốn.
Các hãng sản xuất dược phẩm có thể sử dụng các loại tá dược khác nhau cho
từng sản phẩm. tá dược thường được sử dụng trong viên nang Amoxicillin: Natri
croscarmellose, Natri lauryl sulfat, Magie stearat.
1.2.1. Natri croscarmellose
Công thức cấu tạo:

Natri croscarmellose được dùng làm tá dược rã trong thuốc.
Lượng sử dụng trong viên nén: 0,5 – 5%, trong viên nang: 10 – 25% (kl/kl).
1.2.2. Natri lauryl sulfat

Công thức cấu tạo:

Natri lauryl sulfat được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt, chất nhũ hóa, chất
thấm vào da, tá dược trơn viên nén và viên nang, chất làm ướt.
Nồng độ sử dụng làm tá dược trong thuốc: 1,0 – 2,0% (kl/kl).
1.2.3. Magie stearat
Công thức cấu tạo:

Magnesium stearate được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm, thực phẩm và dược.
Được dùng làm tá dược trơn – giảm ma sát cho viên nén và viên nang với lượng từ
0,25% tới 5% (kl/kl).

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-5-

1.3. Các phương pháp phân tích định lượng thuốc
1.3.1. Phương pháp chuẩn độ [1],[19]
- Phương pháp chuẩn độ là phương pháp phân tích định lượng được thực hiện
bằng cách đo chính xác thể tích của dung dịch có nồng độ xác định để phản ứng hoàn
toàn với chất cần phân tích.
- Điểm tương đương là tại đó 1 đương lượng của chất chuẩn tác dụng hoàn toàn
với 1 đương lượng của chất cần phân tích. Điểm tương đương là điểm lý thuyết, không
thể xác định bằng thực nghiệm.
- Điểm kết thúc (điểm dừng chuẩn độ): là thời điểm gây ra sự biến đổi tính chất
vật lý hay sự biến đổi màu của chất chỉ thị hoặc sự thay đổi diện thế của dung dịch
trong q trình chuẩn độ. Thường có sự sai biệt về điểm tương đương và điểm dừng

chuẩn độ, người ta gọi là sai số chuẩn độ.
- Dung dịch chuẩn độ là dung dịch có nồng độ chính xác, biết trước dùng trong
phân tích định lượng thể tích. Tỷ số giữa nồng độ thực và nồng độ lý thuyết của dung
dịch chuẩn độ là hệ số hiệu chỉnh K. Hệ số K được xác định với số lần chuẩn độ thích
hợp và độ lệch chuẩn tương đối của các kết quả thu được không được quá 0,2 % và
khơng được nằm ngồi giới hạn 1,00 ± 0,10.
❖ Chuẩn độ đo thế
Trong chuẩn đo điện thế, điểm kết thúc của chuẩn độ được xác định bằng cách
quan sát sự biến đổi hiệu số điện thế đo được giữa hai điện cực (một điện cực chỉ thị
và một điện cực so sánh hoặc hai điện cực chỉ thị) nhúng trong dung dịch khảo sát. Sự
biến đổi này như là một hàm số mà biến số là lượng dung dịch chuẩn độ thêm vào.
Điện thế thường được đo ở cường độ dịng điện bằng khơng hoặc thực tế bằng khơng.
Lập đồ thị biểu diễn những biến đổi về điện thế tương ứng với lượng dung
dịch chuẩn độ thêm vào cho đến và vượt điểm tương đương giả định. Điểm kết thúc
của chuẩn độ tương ứng với điểm mà ở đó có sự thay đổi đột biến về điện thế.
❖ Chuẩn độ sử dụng chỉ thị màu
Điểm tương đương được xác định bằng sự thay đổi màu của chỉ thị trong quá
trình chuẩn độ.
❖ Phương pháp chuẩn độ đo Ampe
Trong chuẩn độ đo ampe, điểm kết thúc được xác định bằng cách quan sát sự
biến đổi của cường độ dòng điện đo giữa hai điện cực (một điện cực chỉ thị và một
điện cực so sánh hoặc hai điện cực chỉ thị) nhúng trong dung dịch khảo sát và duy trì
một thế hiệu khơng đổi. Cường độ dịng điện này là một hàm số mà biến số là lượng
dung dịch chuẩn độ thêm vào.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

-6-

Thế của điện cực đo cần phải đủ để đảm bảo dòng khuếch tán đối với chất điện
hoạt.
❖ Định lượng các kháng sinh nhóm penicilin bằng phương pháp đo iod
Đây là phương pháp được áp dụng để định lượng phần lớn thuốc kháng sinh họ
penicillin và những dạng bào chế của chúng. Phương pháp được tiến hành thí nghiệm
ở nhiệt độ 250C  20C.
- Dung dịch chuẩn: hịa tan chính xác một lượng chất chuẩn trong dung mơi
thích hợp (tương ứng với từng loại hoạt chất).
- Dung dịch thử: được pha với nồng độ tương đương dung dịch chuẩn trong
cùng dung mơi.
- Làm mất hoạt tính và chuẩn độ: hút riêng rẽ 2,0 ml dung dịch chuẩn và 2,0 ml
dung dịch thử vào 2 bình nón nút mài dung tích 100 ml tương ứng. Thêm vào mỗi bình
2,0 ml dung dịch natri hydroxyd 1,0 N, lắc đều và để yên 15 phút. Tiếp tục cho vào
mỗi bình 2,4 ml dung dịch acid hydrocloric 1,0 N, thêm 10,0 ml dung dịch iod 0,01 N,
đậy ngay nút bình và để yên 15 phút. Chuẩn độ bằng dung dịch natri thiosulfat 0,01 N
đến gần điểm kết thúc, thêm 1 giọt dung dịch hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn độ đến khi
mất màu xanh.
- Mẫu trắng: hút 2,0 ml dung dịch chuẩn cho vào một bình nón nút mài, thêm
10,0 ml dung dịch iod 0,01 N. Nếu dung dịch chuẩn là Amoxicillin hay ampicilin thì
thêm ngay lập tức 0,12 ml dung dịch acid hydrocloric 1,0N. Chuẩn độ ngay bằng dung
dịch natri thiosulfat 0,01 N đến gần điểm kết thúc, thêm 1 giọt dung dịch hồ tinh bột
và tiếp tục chuẩn độ đến khi mất màu xanh. Cũng làm như vậy đối với bình có chứa
2,0 ml dung dịch thử.
- Tính đương lượng F số microgam (hay đơn vị) kháng sinh chuẩn tương ứng
với mỗi ml dung dịch natri thiosulfat 0,01 N bằng công thức :
Trong đó:
+ C là nồng độ chất chuẩn tính bằng mg trong 1ml dung dịch chuẩn;
+ P là hoạt lực tính bằng microgam (hay đơn vị) trong 1mg của chất chuẩn;

+ B là thể tích tính bằng ml của dung dịch natri thiosulfat 0,01 N tiêu thụ trong
mẫu trắng của dung dịch chuẩn;
+ I là thể tích tính bằng ml của dung dịch natri thiosulfat 0,01 N tiêu thụ trong
phép thử làm mất hoạt tính và chuẩn độ của dung dịch chuẩn.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-7-

1.3.2. Phương pháp quang phổ tử ngoại – khả kiến [19]
Phương pháp quang phổ tử ngoại – khả kiến dựa vào khả năng hấp thụ chọn lọc
các bức xạ ánh sáng chiếu vào dung dịch của chất nghiên cứu trong một dung môi nhất
định. Phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến còn được gọi là phương
pháp quang phổ hấp thụ điện tử, là một trong các phương pháp phân tích dựa trên sự
hấp thụ bức xạ điện từ.
Phương pháp này đơn giản, dễ tiến hành, thông dụng, được ứng dụng nhiều khi
xác định hàm lượng các hoạt chất, đặc biệt trong dược phẩm.
Vùng tử ngoại (ultraviolet) là các bức xạ có bước sóng khoảng 185 – 400nm.
Vùng khả kiến (visible) là các bức xạ có bước sóng khoảng 400 – 800nm.
❖ Nguyên tắc phương pháp
Chiếu vào dung dịch mẫu chứa hợp chất cần phân tích một chùm bức xạ đơn
sắc có năng lượng phù hợp để cho chất phân tích hay sản phẩm của nó hấp thụ bức xạ
để tạo ra phổ hấp thụ UV – VIS của nó. Vì thế, chất phân tích (mẫu phân tích) cần
được dựng vào ống đo hay cuvet có bề dày nhất định. Đo cường độ của chùm sáng sau
khi đã đi qua dung dịch mẫu nghiên cứu.
Độ hấp thụ A của một dung dịch là logarit thập phân của nghịch đảo độ truyền
quang T khi cho ánh sáng đơn sắc đi qua. Nó được biểu thị bằng phương trình:

1

𝐼0

𝑇

𝐼

𝐴 = 𝑙𝑜𝑔10 = 𝑙𝑜𝑔10

Trong đó: I là cường độ ánh sáng đơn sắc sau khi đã truyền qua dung dịch;
Io là cường độ ánh sáng đơn sắc tới;
T là độ truyền quang.
Ngoại trừ sự có mặt của các yếu tố lý - hóa học khác, độ hấp thụ A tỷ lệ với độ
dài quang trình d của ánh sáng truyền qua dung dịch (bề dày lớp dung dịch) và nồng
độ c của dung dịch chất khảo sát. Sự phụ thuộc này được biểu thị bằng phương trình:
A=Cd
Trong đó  là độ hấp thụ mol, d được biểu thị bằng cm và C biểu thị bằng
mol/lít.
❖ Các phương pháp định lượng
- Phương pháp sử dụng độ hấp thụ riêng A (1%, 1 cm): đo độ hấp thụ của dung
dịch thử ở 200C, tính kết quả dựa trên độ hấp thụ riêng biết trước. A(1%, 1 cm) là độ
hấp thụ của dung dịch chuẩn có nồng độ 1% với cốc đo dày 1cm ở điều kiện 200C.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-8-

- Phương pháp so sánh
So sánh độ hấp thụ của dung dịch thử và dung dịch chuẩn có nồng độ xác định
được chuẩn bị trong cùng đều kiện.

- Phương pháp đường chuẩn

Chuẩn bị các dung dịch chuẩn có nồng độ khác nhau (5 – 8 dung dịch). Đo độ
hấp thụ của từng dung dịch và vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ quang và
nồng độ của các dung dịch chuẩn.
Đo độ hấp thụ của dung dịch thử, tính kết quả dựa trên phương trình hồi quy
của đường chuẩn.
1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ và phát xạ [19]
Các phương pháp quang phổ nguyên tử phát xạ và hấp thụ được sử dụng để xác
định nồng độ của các nguyên tố bằng phép đo cường độ phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng
ở bước sóng đặc trưng bởi hơi nguyên tử của nguyên tố được hóa hơi từ chất cần phân
tích, ví dụ, bằng cách đưa một dung dịch của chất phân tích vào ngọn lửa.
❖ Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử
Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử là phương pháp xác định nồng độ
của một nguyên tố trong một chất bằng cách đo cường độ của một trong các vạch phát
xạ của hơi nguyên tử của nguyên tố được hóa hơi từ chất đó. Việc xác định nồng độ
nguyên tố được tiến hành ở bước sóng tương ứng với các vạch phát xạ này.
❖ Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là phương pháp xác định nồng độ
của nguyên tố trong một chất bằng cách đo độ hấp thụ bức xạ bởi hơi nguyên tử tự do
của nguyên tố đó được hóa hơi từ chất thử. Việc định lượng được tiến hành ở bước
sóng của một trong những vạch hấp thụ của nguyên tố cần xác định.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-9-

1.3.4. Các phương pháp sắc ký [1],[19]
Các kỹ thuật tách sắc ký là những phương pháp tách trong đó các thành phần
của mẫu được phân bố vào hai pha: một pha tĩnh và một pha động. Pha tĩnh có thể là
một chất rắn, cũng có thể là một chất lỏng được giữ trên một chất rắn hay một gel. Pha
tĩnh có thể được nhồi vào một cột, hoặc trải thành một lớp, hay phân tán thành một lớp
phim,… Pha động có thể là chất khí, chất lỏng hay chất lưu siêu tới hạn (còn được gọi
là chất lỏng siêu tới hạn). Sự tách sắc ký có thể dựa trên các cơ chế khác nhau như hấp
phụ, phân bố khối lượng (hay phân chia), trao đổi ion, hoặc dựa trên sự khác nhau về
các tính chất lý hóa của các phân tử như kích thước, khối lượng, thể tích, …
❖ Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
Sắc ký lỏng là phương pháp tách sắc ký các chất dựa trên sự phân bố khác nhau
của chúng giữa hai pha không trộn lẫn, trong đó pha động là một chất lỏng chảy qua
pha tĩnh chứa trong cột. Pha tĩnh chứa trong cột là một chất rắn đã được phân chia
dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất
mang đã được biến đổi bằng liên kết hóa học với các nhóm hữu cơ.
Sắc ký lỏng được tiến hành chủ yếu dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố khối
lượng, trao đổi ion, loại trừ theo kích thước hoặc tương tác hóa học lập thể.
Hiện nay, đây là phương pháp phổ biến, được ứng dụng rộng rãi để định tính,
định lượng các hoạt chất trong thuốc. Phương pháp này có độ chính xác, độ nhạy cao,
giới hạn phát hiện thấp. Trong HPLC, mẫu được bơm vào cột nhờ một van bơm mẫu,
sau đó nhờ một bơm cao áp đẩy pha động chảy qua cột với một tốc độ xác định từ đầu
đến cuối cột tách và trong thời gian chạy sắc ký các chất sẽ dần dần tách ra khỏi nhau,
và đến cuối cột tách các chất tách thành các vùng riêng biệt và trên sắc ký đồ chúng ta
sẽ thu được các peak sắc ký riêng biệt.
Nguyên tắc: Cân bằng cột với pha động và tốc độ dòng theo qui định, cho đến

khi đường nền ổn định; Chuẩn bị các dung dịch chuẩn, dung dịch thử trong cùng điều
kiện thí nghiệm; Pha động và các dung dịch phải khơng được có các tiểu phân rắn;
Tiêm lần lượt dung dịch chuẩn và dung dịch thử vào hệ thống sắc ký. Dựa vào diện
tích hoặc chiều cao peak thu được trên sắc ký đồ của dung dịch chuẩn, dung dịch thử
trên và hàm lượng chất chuẩn để tính hàm lượng dung dịch thử. Có thể sử dụng
phương pháp dùng chuẩn ngoại, phương pháp dùng chuẩn nội, phương pháp thêm
chuẩn, phương pháp chuẩn hóa (tính theo % diện tích peak) hoặc phương pháp đường
chuẩn để tính kết quả.
❖ Phương pháp sắc ký lớp mỏng
Phương pháp sắc ký lớp mỏng được dùng để định tính, thử tinh khiết và đôi khi
để bán định lượng hoặc định lượng hoạt chất thuốc.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-10-

Sắc ký lớp mỏng là một kỹ thuật tách các chất được tiến hành khi cho pha động
di chuyển qua pha tĩnh trên đó đã chấm hỗn hợp các chất cần tách. Pha tĩnh là chất hấp
phụ được chọn phù hợp theo từng yêu cầu phân tích, được trải thành lớp mỏng đồng
nhất và được cố định trên các phiến kính hoặc phiến kim loại. Pha động là một hệ
dung môi đơn hoặc đa thành phần được trộn với nhau theo tỷ lệ quy định trong từng
chuyên luận.
Trong quá trình di chuyển qua lớp hấp phụ, các cấu tử trong hỗn hợp mẫu thử
được di chuyển trên lớp mỏng, theo hướng pha động, với những tốc độ khác nhau. Kết
quả thu được là một sắc ký đồ trên lớp mỏng. Cơ chế của sự tách có thể là cơ chế hấp
phụ, phân bố, trao đổi ion, sàng lọc phân tử hay sự phối hợp đồng thời của nhiều cơ
chế tùy thuộc vào tính chất của chất làm pha tĩnh và dung môi làm pha động.

Đại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích là hệ số di
chuyển Rf được tính bằng tỷ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất thử và khoảng dịch
chuyển của dung môi:

Trong đó:
a là khoảng cách di chuyển của chất phân tích;
b là khoảng cách di chuyển của dung mơi tính từ điểm chấm mẫu.
1.4. Phương pháp quang phổ hồng ngoại [4],[14]
Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (FTIR) là một trong những kỹ thuật
phân tích rất hiệu quả. Các hợp chất hố học có khả năng hấp thụ chọn lọc bức xạ
hồng ngoại. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử của các hợp chất hoá
học dao động với nhiều tần số dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp
thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ hồng ngoại đặc trưng
cho các nhóm chức và các liên kết có trong phân tử, có thể căn cứ vào đó để nhận dạng
chúng.
Một trong những ưu điểm quan trọng nhất của phương pháp phổ hồng ngoại
vượt trội hơn những phương pháp phân tích cấu trúc khác (nhiễu xạ tia X, cộng hưởng
từ điện tử,…) là phương pháp này cung cấp thông tin về cấu trúc phân tử nhanh, khơng
địi hỏi các phương pháp tính tốn phức tạp.
Bản chất của phương pháp phổ hồng ngoại là dựa trên hiện tượng các hợp chất
hóa học có khả năng hấp thụ chọn lọc các bức xạ hồng ngoại. Các phân tử chỉ có khả
năng hấp phụ bức xạ hồng ngoại khi chúng phải thỏa mãn 2 yếu tố:
- Một là tần số dao động tự nhiên của một phần phân tử (các nguyên tử và các
liên kết trong phân tử) bằng chính tần số dao động của bức xạ tới.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

-11-

- Hai là một phân tử chỉ hấp thụ bức xạ hồng ngoại khi nào sự hấp thụ đó gây
nên sự biến thiên momen lưỡng cực của chúng.
Do sự hấp thụ chọn lọc này mà khi chiếu chùm bức xạ điện từ với một dải tần
số khác nhau đi qua mơi trường vật chất thì sau khi đi qua, chùm bức xạ này sẽ bị mất
đi một số bức xạ có tần số xác định nghĩa là các tia này đã bị hấp thụ.
Đối với phân tử có số nguyên tử lớn hơn 2, khi hấp thụ bức xạ hồng ngoại, sẽ
xuất hiện 2 dao động:
1. Dao động hóa trị (dao động co giãn): là dao động làm thay đổi chiều dài liên
kết của các nguyên tử trong phân tử nhưng khơng làm thay đổi góc liên kết,
2. Dao động biến dạng: là dao động làm thay đổi góc liên kết nhưng không làm
thay đổi chiều dài liên kết của các nguyên tử trong phân tử
Phổ hồng ngoại thường được ghi với trục tung biểu diễn độ truyền qua T% hoặc
độ hấp thụ A, trục hồnh biểu diễn số sóng (cm-1).
- Độ truyền qua T%: là tỷ số của cường độ bức xạ truyền qua và cường độ bức
xạ tới.
- Độ hấp thụ ánh sáng (A): là logarit thập phân của nghịch đảo độ truyền qua.
1

𝐼

𝑇

𝐼

𝐴 = 𝑙𝑜𝑔10 ( ) = 𝑙𝑜𝑔10 ( 0 );

𝑇=

𝐼
𝐼0

Io là cường độ ánh sáng tới;
I là cường độ ánh sáng truyền qua.
Bức xạ hồng ngoại là một vùng bức xạ điện từ có độ dài bước sóng từ 0,8 đến
1000µm và chia thành ba vùng:
- Vùng hồng ngoại gần (near infrared): 12500 – 4000 cm-1
Trong vùng 12500 – 4000 cm-1 có rất nhiều đám phổ có liên quan đến nguyên
tử H. Trong số đó, dao động co giãn của O-H gần 7140 cm-1 và N-H gần 6667 cm-1,
đám phổ tổ hợp do các dao động co giãn và dao động biến dạng của C-H của nhóm
ankyl ở 1548 cm-1 và 3856 cm-1.
Độ hấp thụ của đám phổ NIR thấp hơn từ 10 đến1000 lần so với các đám phổ
vùng hồng ngoại trung. Vùng NIR có thể ghi được với hệ quang học thạch anh, kết nối
với các detectơ nhạy với NIR và nguồn bức xạ mạnh hơn.
- Vùng hồng ngoại trung (medium infrared): 4000 – 400 cm-1
Vùng này được chia thành vùng "tần số nhóm" 4000 – 1300 cm-1 và vùng "dấu
vân tay" 1300 – 650 cm-1. Trong khoảng 4000 – 2500 cm-1 sự hấp thụ đặc trưng cho
dao động co giãn của H với các nguyên tố khối lượng < 19.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-12-

Phần chủ yếu trong phổ giữa 1300 và 650 cm-1, là các tần số co giãn của liên
kết đơn và tần số các dao động uốn (các tần số bộ khung) của hệ nhiều nguyên tử.
Đó là vùng "nhận dạng" (vùng "dấu vân tay").Vùng phổ này hết sức đa dạng,

khó cho việc nhận biết riêng rẽ các đám phổ một cách chắc chắn, nhưng kết hợp các
đám phổ hấp thụ, giúp cho việc nhận biết các chất.
- Vùng hồng ngoại xa (far infrared): 400 – 10 cm-1
Vùng 667 – 10 cm-1 bao gồm các dao động biến dạng của C, N, O, F với các
nguyên tử khối lượng > 19 và các dao động biến dạng trong hệ thống mạch vòng hoặc
chưa no. Vùng dao động tần số thấp trong phổ hồng ngoại rất nhạy đối với sự thay đổi
cấu trúc phân tử, bởi vậy đám phổ vùng hồng ngoại xa thường cho phép dự đoán các
dạng đồng phân.
1.4.1. Cách chuẩn bị mẫu đo phổ hồng ngoại [1],[19]
Một trong các lợi thế vượt trội của phương pháp phổ hồng ngoại (FTIR) là có
thể phân tích được hầu hết các dạng vật chất như: chất lỏng, dung dịch, bột nhão, bột
khô, phim, sợi, khí và các bề mặt…
Các kỹ thuật chụp gồm: truyền qua, phản xạ, tán xạ, phản xạ suy giảm tồn
phần trong đó kỹ thuật truyền qua được sử dụng nhiều nhất.
Phổ FTIR của các hợp chất có thể được ghi ở pha hơi, pha lỏng hay ở pha rắn:
- Mẫu ở thể rắn: có ba cách đo khi mẫu ở thể rắn:
+ Màng nhão: nghiền nhỏ vài mg chất nghiên cứu với một vài giọt parafin lỏng
(Nujol) và ép phần thu được giữa hai tấm NaCl. Để tránh các đỉnh peak hấp thụ mạnh
của parafin ở 2950 – 2850cm-1 và 1450 – 1350cm-1 khi khảo sát sự hấp thụ của các
nhóm C-H, người ta có thể thay parafin bằng hexaclo 1,3-butadien.
+ Màng bột: Mẫu được trộn với dung mơi, sau đó phết lên bề mặt cửa sổ KBr
hoặc NaCl, chờ đến khi dung môi bay hơi hết tạo thành một lớp màng bột trên cửa sổ
thì tiến hành đo mẫu. Yêu cầu đối với dung môi là không tác dụng với chất đo, dễ bay
hơi và phải khan nước.
+ Mẫu ép màng KBr: trộn mẫu với KBr, rồi ép thành các viên mỏng trong suốt
bằng máy ép thuỷ lực. Do KBr có tính hút ẩm, trên phổ hồng ngoại thường xuất hiện
các vân hấp thụ của nước ở 3450 cm-1. Khi dùng KBr cũng cầu lưu ý đến khả năng xảy
ra phản ứng trao đổi cation hoặc anion trong trường hợp chất nghiên cứu là muối hoặc
phức chất vô cơ.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-13-

- Mẫu dạng màng lỏng:
Khi mẫu ở thể lỏng tinh khiết, người ta có thể chuẩn bị mẫu bằng cách nhỏ một
giọt chất lỏng giữa hai tấm NaCl để có một màng mỏng dày khoảng 0,01 – 0,1mm, gọi
là màng lỏng. Đây là kỹ thuật ghi phổ đơn giản nhất, thường sử dụng cho chất lỏng có
độ nhớt cao và ít bay hơi.
- Mẫu dung dịch:
Hoà tan chất nghiên cứu bằng dung mơi thành dung dịch có nồng độ 1 – 5%.
Cho dung dịch và dung môi nguyên chất vào hai cuvet có bề dày 0,1 – 1,0 mm
và bằng việc so sánh hai chùm tia đi qua dung dịch và dung mơi có thể loại được vân
hấp thu của dung môi. Kỹ thuật này thường sử dụng cho các chất lỏng có độ nhớt thấp
và dễ bay hơi. Dung môi không được phép hấp thụ quá 65% bức xạ chiếu vào vì
cường độ bức xạ cịn lại sẽ q yếu. Ngồi ảnh hưởng do bản chất của dung mơi, cũng
cần lưu ý đến bề dày của cuvet. Một số dung môi thường sử dụng là CCl4, CHCl3,
CH2Cl2, Cl2C=CCl2… Mặc dù vùng không hấp thu của CHCl3 hẹp hơn CCl4 nhưng
khả năng hoà tan các chất của CHCl3 tốt hơn nên thường được sử dụng nhiều hơn.
Đặc biệt là có thể đo dung dịch đặc hơn trong các cuvet có bề dày nhỏ hơn. Các
cuvet thường có cửa sổ bằng NaCl, KBr, CaF2 hoặc AgCl thì cửa sổ sẽ bị đen sau một
thời gian sử dụng.
- Mẫu ở thể hơi:
Khi mẫu ở thể hơi, hơi sẽ được đưa vào một cuvet dạng ống có chiều dài
khoảng 10 cm với hai đầu ống được bịt bằng các tấm NaCl hoặc KBr.
Trong thực tế, để phân tích các chất hữu cơ phức tạp, người ta thường sử dụng
máy hồng ngoại được ghép với máy sắc kí khí.Trong hệ thống sắc kí khí - hồng ngoại

(GC/IR), sau khi được tách bằng máy sắc kí khí, mỗi hợp phần đi ra từ cột sắc kí
(tương ứng với mỗi peak trên sắc kí đồ) sẽ được ghi phổ hồng ngoại (thường dùng
FTIR) và được lưu giữ trong bộ nhớ của máy tính. Máy có thể in ra những phổ đồ
hồng ngoại của các hợp phần ứng với các peak trên sắc kí đồ mà ta quan tâm. Nhờ so
sánh các phổ mẫu với thư viện phổ chuẩn lưu trong máy tính, máy có thể chỉ rõ cấu tạo
của các hợp chuẩn hoặc cho biết các nhóm chức có mặt trong hợp phần đó.
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo phổ hồng ngoại [3],[14]
Tín hiệu đo phổ hồng ngoại đặc trưng cho tần số dao động của phân tử. Do đó
phổ hồng ngoại bị ảnh hưởng bởi các yếu tố chính như sau:
- Ảnh hưởng do cấu trúc của phân tử: do tần số dao động của phân tử phụ thuộc
vào sự bền vững của liên kết, các hiệu ứng electron, hiệu ứng không gian và liên kết
nội phân tử.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


-14-

- Ảnh hưởng do tương tác giữa các phân tử: ở trạng thái khí các phân tử chuyển
động tự do và hầu như khơng có tương tác với nhau nên phổ hồng ngoại của các chất ở
thể kí phản ánh khá trung thực cấu trúc của phân tử. Tuy nhiên kỹ thuật đo mẫu ở thể
khí lại rất phức tạp, do đó thường đo mẫu hồng ngoại ở dạng rắn hoặc dạng lỏng. Các
phân tử ở dạng rắn có thế tồn tại dưới dạng các tinh thể khác nhau, do đó phổ hồng
ngoại của chúng có thể sẽ bị thay đổi do tương tác giữa các phân tử khi thay đổi mạng
tinh thể. Khi phân tử tồn tại ở các hệ dung mơi khác nhau thì hấp thụ hồng ngoại cũng
khác nhau, nguyên nhân là do sự tạo thành liên kết hidro giữa các phân tử làm dịch
chuyển số sóng và mở rộng các vân hấp thu.
- Ảnh hưởng của cường độ và hình dạng vân phổ hồng ngoại: phương pháp

định lượng bằng phổ hồng ngoại có độ chính xác khơng cao cịn do hệ số hấp thu mol
ít lặp lại giữa các lần đo. Ngoài ra khi trong quá trình ép viên mẫu rất khó có thể xác
định chính xác được độ dày viên mẫu (do mỗi viên mẫu chỉ có kích thước tầm vài
µm). Bên cạnh đó trạng thái vật lý, dung mơi, nhiệt độ, đều đóng góp vào ảnh hưởng
đến cường độ, hình dạng peak của hợp chất.
1.4.3. Ứng dụng của phương pháp quang phổ hồng ngoại [3]
- Định tính các chất
Trước khi ghi phổ hồng ngoại, nói chung ta đã có thể có nhiều thơng tin về hợp
chất hoặc hỗn hợp cần nghiên cứu, như: trạng thái vật lý, dạng bên ngồi, độ tan, điểm
nóng chảy, điểm cháy. Nếu có thể thì cần biết chắc mẫu là chất nguyên chất hay hỗn
hợp. Sau khi ghi phổ hồng ngọai, nếu chất nghiên cứu là hợp chất hữu cơ thì trước tiên
nghiên cứu vùng dao động co giãn của H để xác định xem mẫu thuộc loại hợp chất
vịng thơm hay mạch thẳng hoặc cả hai. Sau đó nghiên cứu các vùng tần số nhóm để
xác định có hay khơng có các nhóm chức. Trong nhiều trường hợp việc đọc phổ (giải
phổ) và tìm các tần số đặc trưng khơng đủ để nhận biết một cách tồn diện về chất
nghiên cứu, nhưng có lẽ là có thể suy đoán được kiểu hoặc loại hợp chất. Cũng cần
tránh khuynh hướng cố gắng giải và gán cho mọi đám phổ quan sát thấy, nhất là những
đám phổ vừa và yếu trong vùng phổ phức tạp. Mỗi khi phát hiện một loại chất, người
ta so sánh phổ của chất nghiên cứu với phổ của chất nguyên chất tương ứng để có thể
nhận định đúng.
- Xác định độ tinh khiết sản phẩm
Phổ hồng ngoại được dùng để xác định độ tinh khiết của các chất. Phổ hồng
ngoại của chất không tinh khiết thì thường độ rõ nét của đám phổ riêng biệt bị giảm,
sự xuất hiện thêm các đám phổ sẽ làm "nhoè" phổ. Khi tạp chất hấp thụ mạnh IR mà ở
đó thành phần chính khơng hấp thụ hoặc hấp thụ yếu thì việc xác định rất thuận lợi.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

-15-

- Phân tích định lượng
Phân tích định lượng bằng phổ hồng ngoại thường khó chính xác, tuy nhiên vẫn
áp dụng được với các mẫu tinh khiết dựa vào định luật Lambert-Beer và xây dựng
đường chuẩn. Khả năng ứng dụng phổ FTIR để phân tích định lượng phụ thuộc trang
thiết bị và trình độ của các phịng thí nghiệm.
Ngày nay, sự ra đời của các máy quang phổ hồng ngoại hiện đại, sự tăng tỷ lệ
tín hiệu/nhiễu làm cho việc phân tích định lượng càng thêm chính xác và do đó mở
rộng được phạm vi phân tích định lượng. Khi chiếu chùm bức xạ hồng ngoại đi qua
một lớp mỏng vật chất, thì sau khi đi qua cường độ bức xạ bị giảm do bị khuếch tán
hay hấp thụ trong lớp mỏng vật chất. Trong một vùng sóng nhất định thì độ hấp thụ
hay mật độ quang đều tỷ lệ tuyến tính với nồng độ dung dịch.
Nguyên tắc chung của phân tích định lượng bằng phổ hồng ngoại là thiết lập
mối quan hệ giữa tỷ số I0/I ở một bước sóng nhất định với nồng độ chất.
Theo định luật Lambert-Beer:
𝐼0
lg⁡( )𝜆 = ⁡ 𝜀𝜆 𝑑𝐶
𝐼
Trong đó:

I0, I là Cường độ bức xạ hồng ngoại trước và sau khi qua mẫu.
𝜀𝜆 – Hệ số hấp thụ
C – Nồng độ
d – Chiều dày lớp dung dịch hay chiều dày cuvet.

Do vậy, dựa vào phương trình này có thể xác định được hàm lượng của một
chất trong hỗn hợp và độ chuyển hóa của một phản ứng dựa vào cường độ của một
đỉnh peak đặc trưng cho nhóm chức có trong chất đó. [3],[12]

1.4.4. Một số nghiên cứu ứng dụng phổ hồng ngoại để định lượng các hoạt chất
trong thuốc
- Andréia de Haro Moreno và cộng sự đã tiến hành định lượng Ceftazidime
bằng phương pháp phổ hồng ngoại trên các mẫu dược phẩm dạng bột pha tiêm bằng
việc khảo sát cường độ hấp thụ của các đỉnh peak đặc trưng cho vòng thơm trong vùng
1475 – 1600 cm-1. Kết quả cho thấy tá dược khơng làm ảnh hưởng đến độ chính xác
của phép phân tích . Đường chuẩn được thiết lập trong khoảng nồng độ 0,5 – 0,7 mg,
phần trăm hiệu suất thu hồi 98,98 ± 0,70. [10]
- Tác giả Macedo Vieira cùng các cộng sự đã sử dụng phương pháp phổ hồng
ngoại để định lượng cefuroxime (CFU) dạng bột dùng để tiêm, phương pháp này đo
cường độ hấp thụ của các đỉnh peak hấp thụ đặc trưng cho vòng thơm trong vùng từ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ