xác định đồng thời acetaminophen và axit ascobic trong thuốc hapacol kids và effe-paracetamol theo phương pháp phổ hấp thụ phân tử sử dụng chương trình lọc kalma

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



TRẦ N THU NGA







XÁC ĐNH ĐNG THI ACETAMINOPHEN V AXIT ASCOBIC
TRONG THUỐ C HAPACOL KIDS VÀ EFFE-PARACETAMOL
THEO PHƢƠNG PHÁ P PHỔ HẤ P THỤ PHÂN TƢ̉
SƢ̉ DỤ NG CHƢƠNG TRNH LỌC KALMAN






LUẬ N VĂN THẠ C SĨ HA HỌC

Thái Nguyên – 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM




TRẦ N THU NGA





XÁC ĐNH ĐNG THI ACETAMINOPHEN V AXIT ASCOBIC
TRONG THUỐ C HAPACOL KIDS VÀ EFFE-PARACETAMOL
THEO PHƢƠNG PHÁ P PHỔ HẤ P THỤ PHÂN TƢ̉
SƢ̉ DỤ NG CHƢƠNG TRÌ NH LỌ C KALMAN


Chuyên ngành: Hoá Phân tí ch
Mã số: 60.44.29

LUẬ N VĂN THẠ C SĨ HA HỌC


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. TRẦ N TƢ́ HIẾ U
TS. MAI XUÂN TRƢỜ NG















Thái Nguyên - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

MỤC LỤC

Trang
Danh mụ c cá c tƣ̀ viế t tắt trong luậ n văn
4
Danh mụ c cá c bả ng trong luậ n văn
5

Danh mụ c cá c hì nh trong luậ n văn
7
Mở đầ u
8
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
10
1.1. Định luật hấp thụ quang
10
1.1.1. Định luật Bughe - Lămbe - Bia
10
1.1.2. Nhƣ̃ ng nguyên nhân gây sai lệ ch đị nh luậ t hấ p thụ quang
10
1.1.3. Tnh chấ t cộ ng tí nh độ hấ p thụ quang
11
1.2. Một số phƣơng pháp phân tch quang phổ UV-VIS xác định đồng thời
các cấu tử có phổ hấp thụ phân tử xen phủ nhau
12
1.2.1. Phƣơng pháp phổ đạo hàm
13
1.2.2. Phƣơng pháp Vierordt
15
1.2.3. Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu
16
1.2.4. Phƣơng pháp mạng nơ ron nhân tạo
18
1.2.5. Phƣơng pháp lọc Kalman
20
1.3 Tổ ng quan về acetaminophen , axit ascobic và một số loại thuốc giảm
đau, hạ sôt
21

1.3.1. Sơ lƣợc về acetaminophen
21
1.3.2. Sơ lƣợc về axit ascobic
27
1.3.3. Một số loại thuốc chứa thành phần acetaminophen và axit
ascobic trên thị trƣờ ng hiệ n nay
31
1.4. Phƣơng pháp xác định riêng acetaminophen và axit ascobic
33
1.4.1. Phƣơng pháp xác định acetaminophen
33
1.4.1.1. Xác định acetaminophen dạ ng nguyên liệ u
33
1.4.1.2. Acetaminophen dạ ng viên né n
34
1.4.2. Phƣơng pháp xác định axit ascobic ( vitamin C)
34
1.4.2.1. Xác định vitamin C nguyên liu
34
1.4.2.2. Quy trì nh xá c đị nh vitamin C
34
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
37
2.1. Nội dung nghiên cứu
37
2.2. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u
38

2.2.1. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u tà i liệ u
38
2.2.2. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u thƣ̣ c nghiệ m
38
2.3. Đánh giá độ tin cậy của quy trì nh phân tch
38
2.3.1. Xác định giới hạn phá t hi n, giớ i hạ n đị nh lƣợ ng
38
2.3.1. Giớ i hạ n phá t hiệ n (LOD)
38
2.3.2. Giớ i hạ n đị nh lƣợ ng (LOQ)
39
2.3.3. Đá nh giá độ tin cậ y củ a phƣơng phá p
39
2.3.4. Đánh giá kết quả phân tch theo thống kê
40
2.4. Dụng cụ và hóa chất.
40
2.4.1. Dụng cụ
40
2.4.2. Hóa chất
41
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
43
3.1. Khảo sát sơ bộ phổ hấ p thụ phân tƣ̉ củ a acetaminophen và axit ascobic
43
3.2. Khảo sát s phụ thuộc độ hấp thụ quang của ACE và ASC vào pH
44
3.3. Kiểm tra tnh cộng tnh độ hấp thụ quang củ a dung dị ch hỗ n hợ p
acetaminophen và axit ascobic

45
3.4. Khảo sát khoảng tuyến tnh sƣ̣ tuân theo đị nh luậ t Bughe - Lămbe - Bia của
acetaminophen và axit ascobic, xác định LOD, LOQ
46
3.4.1. Khảo sát khoảng tuyến tnh của ACE
46
3.4.2. Xác định LOD và LOQ của ACE
48
3.4.3. Khảo sát khoảng tuyến tnh của ASC
49
3.4.4. Xác định LOD và LOQ của ASC
50
3.5. Khảo sát s phụ thuộ c độ hấp thụ quang của acetaminophen và axit
ascobic theo thờ i gian
51
3.5.1. S phụ thuộ c độ hấp thụ quang của dung dị ch chuẩ n
acetaminophen theo thời gian
51
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3.5.2. S phụ thuộ c độ hấp thụ quang của dung dị ch chuẩ n axit ascobic theo thời gian.
53
3.6. Khảo sát s phụ thuộ c độ hấp thụ quang c ủa acetaminophen và axit
ascobic theo nhit độ
54
3.7. Khảo sát, đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp nghiên cƣ́ u trên mẫu t
pha
55
3.8. Xác định hàm lƣợng acetaminophen và axit ascobic trong mẫu thuốc trên
thị trƣờng hin nay

61
3.8.1. Đị nh lƣợ ng ACE và ASC trong gó i thuố c bộ t Hapacol Kids
61
3.8.2. Đị nh lƣợ ng ACE và ASC trong gó i thuố c bộ t Effe Paracetamol
62
3.9. Đánh giá độ đú ng củ a phé p phân tí ch theo phƣơng phá p thêm chuẩ n
64
3.9.1. Độ thu hồ i ACE và ASC trong thuố c Hapacol Kids
64
3.9.2 Độ thu hồi ACE và ASC trong gói thuốc sủi bọt Effe -paracetamol
65
KẾT LUẬN
68
TÀI LIỆU THAM KHẢO
69
PHỤ LỤC
72


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT


Tiếng vit
Tiếng Anh
Viết tắt
Axetaminophen
Acetaminophen
ACE

Axit ascobic (vitamin C)
Ascorbic Acid
ASC
Sắc ký lỏng hiu năng cao
High Performance Liquid
Chromatography
HPLC
Giới hạn phát hin
Limit Of Detection
LOD
Giới hạn định lƣợng
Limit Of Quantity
LOQ
Bình phƣơng tối thiểu
Least Squares
LS
Sai số tƣơng đối
Relative Error
RE
Độ lch chuẩn
Standard Deviation
SD hoặ c S
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC BẢNG


Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của ACE và ASC ở cá c giá trị pH
44
Bảng 3.2. Độ hấp thụ quang củ a ACE, ASC và hỗ n hợ p ở mộ t số

bƣớ c só ng.
46
Bảng 3.3. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a ACE theo nồ ng độ
47
Bảng 3.4. Kết quả xá c đị nh LOD và LOQ củ a ACE
49
Bảng 3.5. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang của ASC theo nồ ng độ
49
Bảng 3.6. Kết quả tí nh LOD và LOQ củ a ASC
51
Bảng 3.7. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a ACE theo thờ i gian
52
Bảng 3.8. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a ASC theo thờ i gian
53
Bảng 3.9. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a ACE và ASC theo
nhiệ t độ
55
Bảng 3.10. Pha chế cá c dung dị ch hỗ n hợ p ACE và ASC khi hà m
lƣợ ng ACE lớ n hơn ASC
56
Bảng 3.11. Pha chế cá c dung dị ch hỗ n hợ p ACE và ASC khi hà m
lƣợ ng ASC lớ n hơn ACE
57
Bảng 3.12. Kế t quả tí nh nồ ng độ , sai số củ a ACE và ASC trong
hỗ n hợ p khi hà m lƣợ ng ASC <ACE
59
Bảng 3.13. Kế t quả tí nh nồ ng độ , sai số củ a ACE và ASC trong
hỗ n hợ p khi hà m lƣợ ng ACE <ASC
60
Bảng 3.14. Kết quả xá c đị nh hà m lƣợ ng ACE và ASC trong

thuố c Hapacol Kids
62
Bảng 3.15. Kết quả xá c đị nh hà m lƣợ ng ACE và ASC trong
thuố c Effe-Paracetamol
63
Bảng 3.16. Thành phần các dung dịch chuẩn ACE và ASC thêm
vào dung dịch mẫu Hapacol Kids
64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Bảng 3.17. Kết quả xác định độ thu hồ i ACE và ASC trong mẫ u
thuốc Hapacol Kids
65
Bảng 3.18. Thành phầ n dung dịch chuẩ n ACE và ASC thêm và o
dung dị ch mẫ u Effe-Paracetamol
66
Bảng 3.19. Kết quả xác định độ thu hồ i ACE và ASC trong mẫ u
thuốc Effe-Paracetamol
66
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Mô hình hoạt động của mạng nơ ron
19
Hình 1.2. Các phả n ƣ́ ng tổ ng hợ p acetaminophen
22
Hình 1.3. Các phản ứng trong quá trình chuyển hóa acetaminophen
24
Hình 3.1. Phổ hấp thụ của dung dịch chuẩn acetaminophen

và axit ascobic
43
Hình 3.2. Đƣờng hồi quy tuyến tnh biểu din s phụ t huộ c
độ hấ p thụ quang A và o nồ ng độ ACE (0,2-25 g/ml)
47
Hình 3.3. Đƣờng hồi quy tuyến tnh biểu din s phụ thuộc
độ hấ p thụ quang A và o nồ ng độ ASC (0,2-20,0 g/ml)
50
Hình 3.4. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a dung dị ch
ACE theo thờ i gian
52
Hình 3.5. Sƣ̣ phụ thuộ c độ hấ p thụ quang củ a dung dị ch
ASC theo thờ i gian
54





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây vic sản xuất các chế phẩm dƣợc dụng tăng
nhanh, đặc bit vic sản xuất các thuốc đa thành phần ngày càng phong phú.
Do đó công tác kiểm nghim chất lƣợng sản phẩm, xác định thành phần của
thuốc ngày càng đòi hỏi kỹ thuật chnh xác hin đại và nhanh chóng. Phƣơng
pháp sắc ký lỏng hiệ u năng cao (HPLC) có độ lặp và độ chnh xác cao đã
đƣợc ứng dụng. Tuy nhiên phƣơng pháp HPLC đòi hỏi các hóa chất và dung

môi phải có độ tinh khiết cao, h thống thiết bị đắt tiền và đòi hỏi kỹ thuật
phƣ́ c tạ p nên chƣa thật s phổ biến. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử
có nhiều ƣu điểm hơn nhƣ sƣ̉ dụ ng má y mó c đơn giả n , hóa chất phổ biến và
thờ i gian phân tí ch nhanh tiế t kiệ m đƣợ c hó a chấ t , hạ giá thành phân tch mẫu
đồ ng thờ i do thờ i gian phân tí ch nhanh cng tránh đƣợc s nhim bẩn .
Tuy nhiên, để xác định đồng thời hỗn hợp nhiều cấu tử có phổ hấp thụ
quang phân tử xen phủ nhau thì lại gặp khó khăn trong vic tách riêng từng
cấu tử hoặc phải áp dụng các bin pháp thêm chất che, loại trừ ảnh hƣởng của
từng cấu tử, đó là quy trình phức tạp mất nhiều thời gian và d gây sai số
trong quá trình thc hin, đôi khi không thể thc hin đƣợc [3, 4, 5].
Đã có n hiều công trình nghiên cứu phƣơng pháp trắc quang xác định
đồng thời hỗn hợp nhiều cấu tử có phổ hấp thụ quang phân tử xen phủ nhau
mà không phải tách chúng ra khỏi nhau nhƣ: phƣơng pháp sai phân, phƣơng
pháp phổ đạo hàm, phƣơng pháp hồi quy, phƣơng pháp Vierordt, phƣơng
pháp bình phƣơng tối thiểu, phƣơng pháp lọc Kalman.
Phƣơng pháp trắc quang dùng phổ toàn phần kết hợp với kỹ thuật tnh
toán và ứng dụng phần mềm máy tnh đã bƣớc đầu đƣợc nghiên cứu và cho
nhiều ƣu điểm: quy trình phân tch đơn giản, tốn t thời gian, tiết kim hóa
chất và đạt độ chnh xác cao [3, 4, 6, 7, 12].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
Phép phân tch có thể dùng để kiểm tra hàm lƣợng các bit dƣợc một cách
tƣơng đối đơn giản, nhanh chóng. Trong luậ n văn nà y, chúng tôi sử dụng phƣơng
pháp trắc quang dùng phổ toàn phần kết hợp áp dụng thuật toán lọc Kalman để xây
dng qui trình định lƣợng đồng thời acetaminophen (ACE) và axit ascorbic (ASC)
trong thuốc giảm đau - hạ sốt Hapacol Kids và trong thuốc Effe-Paracetamol,
phƣơng pháp đề xuất có thể áp dụng trong thc tin phân tch và kiểm nghim
dƣợc.
Xuấ t phá t tƣ̀ nhƣ̃ ng lý do trên , chúng tôi thc hin đề tài : "Xác đnh

đồ ng thờ i acetaminophen và axit ascobic t rong thuố c Hapacol Kids và
Effe-Paracetamol theo phương phá p phổ hấ p thụ phân tử sử dụ ng chương
trnh lọc Kalman"
















Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TI LIỆU

1.1. Định luật hấp thụ quang
1. 1.1. Định luật Bughe - Lămbe - Bia
Khi chiếu một chùm tia sáng có năng lƣợng nhấ t đị nh và o mộ t dung dịch
chƣ́ a cấ u tƣ̉ hấp thụ ánh sáng thì cấ u tƣ̉ đó sẽ hấp thụ chọn lọc một số tia
sáng. Độ hấp thụ quang của cấu tử tỷ l thuận với nồng độ của cấ u tƣ̉ trong

dung dịch và bề dày lớp dung dịch mà ánh sáng truyền qua [5, 9].
Phƣơng trình toán học biểu din định luật Bughe - Lămbe - Bia
A

= 

. b. C (1.1)
Trong đó : A

: độ hấp thụ quang của cấ u tƣ̉ ở bƣớc sóng . (A không
có thứ nguyên)


: h số hấp thụ mol phân tử của cấu tử tại bƣớc sóng .
b: bề dày lớp dung dịch (cm).
C: nồng độ của cấu tử trong dung dịch (mol/lit).
1.1.2. Những nguyên nhân gây sai lệch định luật hấp thụ quang
Theo định luật hấp thụ quang A=f(, b, C) nghĩa là độ hấp thụ quang A
là hàm số của ba biến:  (bƣớ c só ng củ a chùm sáng chiế u qua dung dị ch ), b
(bề dày lớp dung dịch) và C (nồng độ chất: mol/lit). Do đó mọi s sai lch của
các tham số này đều có thể đƣa đến làm sai lch quy luật hấp thụ quang, gây
sai số cho phép đo độ hấ p thụ quang của chất, bao gồm:
- Chùm sáng chiếu qua dung dị ch không hoàn toàn đơn sắc.
- Các điều kin đo quang nhƣ: bề dày cu vét, độ trong suốt của bề mặt
cu vét không thật đồng nhất, bề mặt cu vét gây các hin tƣợng quang học phụ
nhƣ tán xạ, hấp thụ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
- Các yếu tố làm sai lch nồng độ C thc của chất cần đo độ hấp thụ

quang A nhƣ: s phân li của phân tử chất đo quang sao cho rất nhỏ không
đáng kể và càng nhỏ càng tốt. Môi trƣờng pH của dung dịch mẫu. S tồn tại,
lƣợng dƣ nhiều hay t của thuốc thử tạo phức sinh ra hợp chất cần đo quang.
S có mặt của các ion, các chất lạ khác có trong dung dịch mẫu.
- Nhit độ môi trƣờng và dung dịch đo phổ trong cu vét là không hằng
định suốt trong thời gian đo. Vì trong một mức độ nhất định độ hấp thụ quang
A phụ thuộc vào nhit độ.
- Các bộ phận trong h đo quang của máy đo độ hấp thụ quang A nhƣ:
s hấp thụ, s tán xạ, s phản xạ ánh sáng của các thấu knh, lăng knh, cách
tử, các h gƣơng và tnh không đồng nhất cao của chúng [5, 9, 11].
1.1.3. Tính chất cộng tính độ hấp thụ quang
Độ hấp thụ quang của một dung dịch hỗn hợp nhiều cấu tử tại một
bƣớc sóng bất kỳ bằng tổng độ hấp thụ quang của tất cả các cấu tử trong hỗn
hợp tại bƣớc sóng đó.
Phƣơng pháp trắc quang muốn xác định đồng thời các cấu tử trong một
hỗn hợp mà phổ hấp thụ quang phân tƣ̉ của chúng xen phủ nhau thì độ hấp
thụ quang củ a các cấu tử trong hỗn hợp đó phải tuân theo định luật Bughe -
Lămbe - Bia và có tnh chất cộng tnh.
Phƣơng trình toán học biểu din tnh cộng tnh về độ hấp thụ quang của
dung dịch hỗn hợp n cấu tử tại bƣớc sóng :
n
λ 1,λ 2,λ i,λ n,λ i,λ
i=1
A =A +A + +A + +A = A

(1.2)
Trong đó: A

: độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch hỗn hợp n cấu tử tại
bƣớc sóng .

A
i,
: độ hấp thụ ánh sáng của cấu tử thứ i tại bƣớc sóng ; n là số cấu
tử hấp thụ ánh sáng có trong hỗn hợp; với i = 1  n.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
Từ (1.1) có thể viết lại phƣơng trình (1.2) 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

(1.3)
Trong phép phân tch trắc quang, khi phân tch đồng thời nhiều cấu tử
trong hỗn hợp thì tnh chất cộng tnh của độ hấp thụ quang ảnh hƣởng đến
độ chnh xác và kết quả phép phân tch. Vì vậy, cần thiết phải kiểm tra tnh
cộng tnh độ hấp thụ quang của hỗn hợp trƣớc khi thc hin phép phân tch.
Để kiểm tra tnh cộng tnh độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở các điều
kin khác nhau, ngƣời ta so sánh tổng độ hấp thụ quang của các dung dịch
chứa từng cấu tử riêng rẽ với độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp chứa
các cấu tử đó với nồng độ đã biết và đo trong cùng một điều kin. Kết quả
kiểm tra sẽ cho biết có s ảnh hƣởng giữa các cấu tử hấp thụ quang trong
dung dịch hỗn hợp (các thành phần hấp thụ quang có tƣơng tác với nhau
không) và ở khoảng giới hạn nồng độ nào thì độ hấp thụ quang của dung dịch
nghiên cứu còn tuân theo định luật Bughe - Lămbe - Bia và thoả mãn tnh
cộng tnh độ hấp thụ quang để có thể áp dụng.
Nguyên nhân làm sai lch tnh cộng tnh độ hấp thụ quang có thể là
nguyên nhân hóa học do tƣơng tác hóa học giữa các cấu tử trong hỗn hợp,

cng có thể do tƣơng tác vật lý (lc ion, các cấu tử có s hút, đẩy lẫn nhau. .
.), do hin tƣợng khuếch tán, tán xạ ánh sáng của máy đo, nguyên nhân dụng
cụ [5, 6, 9, 11].
1.2. Một số phƣơng pháp phân tích quang phổ UV-VIS xác định
đồng thời các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau
Cơ sở của các phƣơng pháp này đều da vào biểu thức của định luật
Bughe - Lămbe - Bia, kết hợp với mộ t số phƣơng pháp tnh toán khác mà
không cần che, tách các cấu tử vẫn cho phép xác định đồng thời thành phần
của chú ng trong hỗn hợp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
1.2.1. Phương pháp phổ đạo hàm [3, 12]
Phƣơng pháp phổ đạo hàm hin nay đƣợc ứng dụng khá phổ biến
trong phân tch các hỗn hợp chất vô cơ, hữu cơ và đặc bit là các chế
phẩ m dƣợ c dụ ng .
Nguyên tắc của phƣơng pháp:
Độ hấp thụ quang của các cấu tử là hàm của độ dài bƣớc sóng của ánh
sáng tới A = f().
Phƣơng trình toán học biểu din phổ đạo hàm của độ hấp thụ quang
theo bƣớc sóng  nhƣ sau:
Đạo hàm bậc 1 của độ hấp thụ quang:
 
 
 
1
,
λ
dA
A = = f λ

dλ

Đạo hàm bậc 2 của độ hấp thụ quang:
 
 
 
2
2
,,
λ
2
dA
A = = f λ
dλ

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Đạo hàm bậc n của độ hấp thụ quang:
 
 
 
n
n
(n)
λ
n
dA
A = = f λ
dλ
(1.4)
Theo định luật Bughe - Lămbe - Bia ta có:

 
 
0
λ
A
= A = .b.C
C và b là hằng số, không phụ thuộc vào bƣớc sóng  ta có:

 
 
1
λ
dA dε
A = = b.C
dλ dλ

 
 
22
2
λ
22
d A d ε
A = =b.C
dλ dλ

. . . . . . . . .
 
 
nn

n
λ
nn
d A d ε
A = = b.C
dλ dλ
(1.5)
Độ hấp thụ quang của dung dịch có tnh cộng tnh nên:

 
 
 
 
 
 
 
 
n n n n
λ hon hop λ Cau tu 1 λ Cau tu 2 λ Cau tu n
A = A + A + +A
(1.6)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Để tnh đạo hàm tại bƣớc sóng  ngƣời ta chọn một cửa sổ  n điểm số
liu từ phổ bậc 0 và một đa thức hồi quy đƣợc tnh bằng phƣơng pháp bình
phƣơng tối thiểu. Đa thức này có dạng:
A

= a

0
+ a
1
. + a
2
.
2
+ . . . + a
k
.
k
(1.7)
Các h số a
0
, a
1
, . . a
k
tại mỗi bƣớc sóng tƣơng ứng là các giá trị đạo
hàm bậc 0, 1, 2, . . .k. Để có phổ đạo hàm đối với tập số liu phổ bậc không,
đầu tiên ta phải sử dụng phƣơng pháp hồi quy bình phƣơng tối thiểu để tìm
đƣợc hàm hồi quy là đa thức bậc cao. Sau đó lấy đạo hàm của hàm này ta sẽ đƣợc
các phổ đạo hàm.
Nhƣ vậy, dùng phƣơng pháp phổ đạo hàm ta có thể tách phổ gần trùng
nhau thành những phổ mới và khi đó ta có thể chọn đƣợc những bƣớc sóng
mà tại đó chỉ có duy nhất 1 cấu tử hấp thụ quang còn các cấu tử khác không
hấp thụ, nhờ đó mà có thể xác định đƣợc từng chất trong hỗn hợp. Bằng toán
học, ngƣời ta xây dng đƣợc phần mềm khi đo phổ của dung dịch hỗn hợp có
thể ghi ngay đƣợc phổ đạo hàm các bậc của phổ đó. Căn cứ vào các giá trị
phổ đạo hàm ta la chọn đƣợc bƣớc sóng xác định đối với từng cấu tử, với

hàm A = f(), khi bậc đạo hàm của hàm A càng cao thì các đỉnh cc đại hấp
thụ của các chất càng cách xa nhau, tức là độ phân giải tốt nhƣng cƣờng độ
hấp thụ giảm đi nên độ nhạy của phép xác định cng bị giảm theo. Do đó
trong thc tế, không nên chọn bậc đạo hàm quá cao mà chỉ nên chọn đến khi
mà đỉnh hấp thụ của hai chất vừa tách khỏi nhau và không còn s xen phủ
hoặc xen phủ rất t là đƣợc.
Dùng phổ đạo hàm tăng độ tƣơng phản giữa các phổ có độ bán rộng
khác nhau, làm rõ miền hấp thụ đặc trƣng của cấu tử nên phƣơng pháp có khả
năng chọn lọc tƣơng đối cao.
Hạn chế củ a phƣơng phá p phổ đạ o hà m là khi hỗn hợp nghiên cứu có
nhiều cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau và trƣờng hợp các cấu tử có phổ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
hấp thụ quang phân tử tƣơng t nhau thì không thể áp dụng phƣơng pháp
phổ đạo hàm, vì khi đó rất khó khăn để la chọn đƣợc một bƣớc sóng thch
hợp để xác định một cấu tử nào đó, mặt khác khi đạo hàm lên thì các cc
đại hấp thụ vẫn trùng nhau. Đây là hạn chế lớn nhất của phƣơng pháp phổ
đạo hàm [3, 12].
1.2.2. Phương pháp Vierordt [3, 6, 12]
Phƣơng pháp Vierordt hin nay đƣợc ứng dụng rộng rãi trong phân tch
hỗn hợp các chất hữu cơ, dƣợc phẩm và hỗn hợp các chất màu. Phƣơng pháp
Vierordt chủ yếu đƣợc dùng với các h có từ hai đến ba cấu tử mà độ hấp thụ
quang của các cấu tử đó xen phủ nhau không nhiều.
Điều kin để áp dụng phƣơng pháp này là độ hấ p thụ quang củ a các cấu
tử trong hỗn hợp phải tuân theo định luật Bughe - Lămbe - Bia và thoả mãn
tính cộng tnh.
Để xác định nồng độ của các cấu tử trong hỗn hợp, lần đầu tiên
Vierordt đã đo độ hấp thụ quang của dung dịch hỗn hợp ở các bƣớc sóng
khác nhau, sau đó thiết lập h phƣơng trình bậc nhất mà số phƣơng trình bằng

số ẩn số (số cấu tử trong hỗn hợp), giải h phƣơng trình này sẽ tnh đƣợc nồng
độ của các cấu tử.
Với hỗn hợp chứa n cấu tử ta cần phải lập h n phƣơng trình n ẩn. H
phƣơng trình này đƣợc thiết lập bằng cách đo độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở
n bƣớc sóng khác nhau.
A
(1)
= 
11
bC
1
+ 
21
bC
2
+ . . . + 
i1
bC
i
+ . . . + 
n1
bC
n

A
(2)
= 
12
bC
1

+ 
22
bC
2
+ . . . + 
i2
bC
i
+ . . . + 
n2
bC
n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A
(n)
= 
1n
bC
1
+ 
2n
bC
2
+ . . . + 
in
bC
i
+ . . . + 
nn

bC
n
(1.8)
Trong đó : A
(1)
, A
(2)
, , A
(n)
: Độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bƣớc sóng

1
, bƣớc sóng 
2
, . . .và bƣớc sóng 
n
.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9

in
: h số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i tại bƣớc sóng 
n
(đƣợc xác
định bằng cách đo độ hấp thụ quang của dung dịch chỉ chứa cấu tử i ở bƣớc
sóng 
n
).
b: bề dày lớp dung dịch (cm).

C
i
: nồng độ của cấu tử thứ i trong hỗn hợp (mol/lit). Với i, j = 1 n.
Giải h n phƣơng trình vớ i n ẩ n số là C
1,
C
2
C
n
sẽ tìm đƣợc nồng độ
của các cấu tử.
Phƣơng pháp Vierordt chủ yếu đƣợc vận dụng để tìm cách giải h
phƣơng trình nhƣ: giải bằng đồ thị, giải bằng ma trận vuông, phƣơng pháp
khử Gauss, . . .để xác định nồng độ của mỗi cấu tử.
Phƣơng pháp Vierordt đơn giản, d thc hin nhƣng chỉ áp dụng đƣợc
khi số cấu tử trong dung dịch hỗn hợp t, phổ hấp thụ quang phân tử xen phủ
nhau không nhiều, tnh chất cộng tnh độ hấp thụ quang đƣợc thoả mãn
nghiêm ngặt, thiết bị đo quang tốt thì phƣơng pháp cho kết quả khá chnh xác.
Đối với h nhiều cấu tử, đặc bit là khi phổ của các cấu tử xen phủ nhau
nhiều, tnh chất cộng tnh độ hấp thụ quang không đƣợc thoả mãn nghiêm
ngặt, thiết bị đo có độ chnh xác không cao thì phƣơng pháp không chnh xác
và có sai số lớn [3, 6, 12].
1.2.3. Phương pháp bình phương tối thiểu [3, 12]
Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu có thể ứng dụng trong vic phân tch
các h phức tạp có phổ hấp thụ phân tử của các cấu tử xen phủ nhau nhiều.
Nguyên tắc của phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu cho h đa biến (Least
Squares – LS) là áp dụng định luật Bughe - Lămbe - Bia và tnh chất cộng
tnh của độ hấp thụ quang để thiết lập số phƣơng trình lớn hơn nhiều số cấu tử
trong hỗn hợp.
Trong h n cấu tử thoả mãn định luật Bughe - Lămbe - Bia và tnh chất

cộng tnh độ hấp thụ quang ta có:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
A

= 
1
bC
1
+ 
2
bC
2
+ . . . + 
n
bC
n
=
n
ii
i=1
k .C

(1.9)
Sau khi quét phổ ở m bƣớc sóng, nếu m = n thì ta sẽ lập đƣợc h
phƣơng trình tuyến tnh n ẩn số (phƣơng pháp Vierordt), nếu m > n thì ta sẽ
lập đƣợc h mà số phƣơng trình nhiều hơn số ẩn số:
A
1

= 
11
bC
1
+ 
21
bC
2
+ . . . + 
n1
bC
n

A
2
= 
12
bC
1
+ 
22
bC
2
+ . . . + 
n2
bC
n

A
m

= 
1m
bC
1
+ 
2m
bC
2
+ . . . + 
nm
bC
n
(1.10)
Một cách tổng quát có thể viết lại h phƣơng trình (1.10) là:
A
j
=
n
ij i
i=1
ε .b.C


với A
j
là độ hấp thụ quang của hỗn hợp ở bƣớc sóng 
j
.

ij

: h số hấp thụ mol phân tử của cấu tử i ở bƣớc sóng 
j
.
b: bề dày lớp dung dịch (cm).
C
i
: nồng độ của cấu tử i (mol/ lit). Với i = 1  n; j =1  m.
Vì ở bƣớc sóng 
j
thì 
ij
và b không đổi nên đặt 
ij
.b = K, phƣơng trình
(1.10) đƣợc viết lại dƣới dạng ma trận:
A = K.C (1.11)
Với A là véc tơ độ hấp thụ quang có m hàng, 1 cột.
C là véc tơ nồng độ của các cấu tử có 1 hàng, n cột.
K là ma trận m hàng, n cột của h số hấp thụ mol phân tử.
Ma trận h số hấp thụ K đƣợc tnh:
A AC'
K= =
C CC'
(1.12)
Da vào các giá trị độ hấp thụ quang A
0
và các hằng số K, nồng độ của
các cấu tử cần phân tch C
0
trong các mẫu đƣợc tnh theo phƣơng trình:

00
0
A A K'
C = =
K KK'
với m > n (1.13)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Trong đó:
C’, K’ là ma trận chuyển vị của ma trận C và ma trận K.
C
0
, A
0
là véc tơ của nồng độ mẫu và của độ hấp thụ quang chuẩn.
Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu có thể sử dụng toàn bộ số liu đo
phổ để lập ra h m phƣơng trình n ẩn số (m > n). Quá trình biến đổi ma trận
theo nguyên tắc của phép bình phƣơng tối thiểu sẽ mắc sai số nhỏ nhất, do đó
nâng cao độ chnh xác của phép xác định. Cho phép sử dụng máy tnh hỗ trợ
trong vic nhập dữ liu từ kết quả của máy đo và giải h phƣơng trình cho kết
quả nhanh chóng chnh xác.
Hạn chế: Để phân tch cần phải biết thành phần định tnh của hỗn hợp,
trƣờng hợp chƣa biết rõ thành phần của hỗn hợp hoặc các cấu tử có s tƣơng
tác với nhau làm thay đổi h số hấp thụ mol phân tử của từng cấu tử thì không
thể áp dụng đƣợc vì sai số sẽ rất lớn.
Về nguyên tắc, có thể sử dụng phổ toàn phần để lập m phƣơng trình n
ẩn (với m >n trong đó m là số bƣớc sóng đo quang, n là số cấu tử trong hỗn
hợp). Tuy nhiên phƣơng pháp không chỉ rõ giới hạn dùng những bƣớc sóng

có độ hấp thụ quang A nhƣ thế nào cng nhƣ số lƣợng cấu tử trong hỗn hợp
tối đa là bao nhiêu thì kết quả mới chnh xác [3, 12].
1.2.4. Phương pháp mạng nơ ron nhân tạo [12]
Phƣơng pháp mạng nơ ron nhân tạo đƣợc ứng dụng để xác định đồng
thời các cấu tử theo phƣơng pháp trắc quang.
Nguyên tắc: Đặt các nơ ron sao cho chúng ở trong những lớp cách
bit, mỗi nơ ron trong một lớp đƣợc nối với tất cả các nơ ron khác ở lớp kế
tiếp và xác định bằng những tn hiu chỉ đƣợc truyền theo một hƣớng qua
mạng. Đó chnh là mô hình mạng nơ ron.
Quá trình vận hành mạng nơ ron: mỗi nơ ron nhận một tn hiu từ nơ ron
của lớp trƣớc và mỗi tn hiu này đƣợc nhân với h số riêng. Những tn hiu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
vào có trọng số đƣợc gom lại và qua một hàm hạn chế dùng để căn chỉnh tn
hiu ra (kết quả) vào một khoảng giá trị xác định. Sau đó, tn hiu ra của hàm
hạn chế đƣợc truyền đến tất cả các nơ ron của lớp kế tiếp. Nhƣ thế, để sử dụng
mạng giải bài toán, chúng ta sử dụng những giá trị tn hiu vào cho các lớp đầu.
Cho phép tn hiu lan truyền qua mạng và đọc các giá trị kết quả sau lớp ra.
Mô hình hoạt động của mạng nơ ron đƣợ c thể hiệ n ở hì nh 1.1.
lớp ẩn

input output


Tn hiu vào Tn hiu ra


Hnh 1.1. Mô hì nh hoạ t độ ng củ a mạ ng nơ ron
Độ chnh xác của tn hiu ra (kết quả) phụ thuộc vào trọng số của các

nơ ron, nên cần phải hiu chỉnh các trọng số để giải với từng bài toán cụ thể.
Để hiu chỉnh đƣợc trọng số cần các thông tin lan truyền ngƣợc. Quá trình
lan truyền ngƣợc đƣợc thc hin với một số bƣớc lặp. Lúc đầu, các kết quả
thu đƣợc sẽ là hỗn loạn. Kết quả này đƣợc so sánh với kết quả đã biết và tn
hiu sai số bình phƣơng trung bình sẽ đƣợc tnh. Sau đó, giá trị sai số sẽ
đƣợc lan truyền trở lại mạng và những thay đổi nhỏ đƣợc thc hin đối với
các trọng số trong mỗi lớp. S thay đổi trọng số đƣợc tnh toán sao cho giảm
tn hiu sai số đối với truờng hợp đang xét. Toàn bộ quá trình đƣợc lặp lại
đối với mỗi bài toán và sau đó lại quay trở về bài toán đầu tiên và cứ thế tiếp
tục. Vòng lặp đƣợc lặp lại cho đến khi sai số toàn cục rơi vào vùng xác định
bởi một ngƣỡng hội tụ nào đó. Tất nhiên, không bao giờ các kết quả thu đƣợc
có độ chnh xác tuyt đối.







Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
Hạn chế củ a phƣơng phá p mạ ng nơron là vic thc hin các th
nghim phức tạp, khó áp dụng vào thc tế. Để xây dng đƣợc chƣơng trình
theo phƣơng pháp mạng nơ ron có kết quả cao là rất khó và đòi hỏi ngƣời
lập trình phải có kiến thức tốt về tin học [12].
1.2.5. Phương pháp lọc Kalman [7, 12]
Thuật toán lọc Kalman đƣợc ứng dụng để xác định đồ ng thờ i thà nh phầ n
các chất , các nguyên tố đất hiếm hay một số tá dƣợc trong hỗn hợp bằng
phƣơng pháp trắc quang.

Nguyên tắc: Thuật toán lọc Kalman hoạt động trên cơ sở các file dữ
liu phổ đã ghi đƣợc của từng cấu tử riêng rẽ và của hỗn hợp các cấu tử, xác
định s đóng góp về phổ của từng cấu tử trong hỗn hợp tại các bƣớc sóng.
Khi chƣơng trình chạy, những kết quả tnh toán liên tiếp sẽ càng tiến gần đến
giá trị thc.
Trong thc tế, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu để
giảm sai số giữa phổ của hỗn hợp với phổ nhân tạo đƣợc tiên đoán bởi các
xấp xỉ lọc Kalman. Kết quả tnh toán là lý tƣởng khi phổ của hỗn hợp trừ đi
phổ nhân tạo đƣợc tnh bởi lọc Kalman sẽ tạo ra một đƣờng thẳng có độ lch
không đáng kể. Độ đúng của phép xác định phụ thuộc vào độ nhiu của nền,
vào vic tách các đỉnh phổ hấp thụ của các cấu tử và s tƣơng tác giữa các
cấu tử. Hỗn hợp có càng t cấu tử, các đỉnh hấp thụ càng cách xa nhau thì sai số
của phép tnh toán sẽ càng nhỏ.
Vic tnh toán sẽ đƣợc thc hin trên toàn bộ khoảng bƣớc sóng đƣợc
chọn. Nếu kết thúc quá trình tnh toán, độ lch chuẩn tƣơng đối của giá trị
nồng độ các cấu tử trong hỗn hợp vẫn lớn hơn giá trị sai số cho phép thì
nồng độ của cấu tử đó sẽ phải xác định lại. Trong trƣờng hợp đó, cần phải
tăng giá trị sai số mặc định hoặc giảm số giá trị nồng độ mặc định để tnh giá
trị nồng độ trung bình [7, 12].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
1.3. Tổng quan về acetaminophen, axit ascobic và một số loại thuốc
giảm đau, hạ sốt
1.3.1. Sơ lược về acetaminophen
Acetaminophen có công thức phân tử là: C
8
H
9
NO

2

Khối lƣợng mol phân tử: 151,17 (g/mol).
Công thức cấu tạo: Acetaminophen gồm có một vòng nhân benzen,
đƣợc thay thế bởi một nhóm hydroxyl và nguyên tử nitơ của một amit theo
kiểu para (1,4). Nhóm amit là acetamit.
Paracetamol (N-(4-hydroxyphenyl)acetamit).

Cấ u trú c phân tƣ̉ là một h thống liên kết đôi rộng rãi, nhƣ cặp electron
tƣ̣ do trong nguyên tƣ̉ oxi củ a nhó m hydroxyl , đám mây

của vòng benzen,
cặp electron tƣ̣ do củ a nguyên tƣ̉ nitơ và cặp electron tƣ̣ do củ a nguyên tƣ̉ oxi
trong nhó m cacbonyl ; tất cả đều tạo đƣợc nối đôi. S có mặt của hai nhóm
hoạt tnh cng làm cho vòng benzen phản ứng lại với các chất thay thế thơm có
ái lc đin. Khi các nhóm thay thế là đoạn mạch thẳng ortho và para đối với mỗi
cái khác, tất cả các vị tr trong vòng đều t nhiều đƣợc hoạt hóa nhƣ nhau. S liên
kết cng làm giảm đáng kể tính bazơ của nhóm OH và nhóm NH, khi tạo ra các
hydroxyl có tính axit.
Tên gọi acetaminophen hay paracetamol đƣợc lấy từ tên hóa học của
hợp chất: N-acetyl - para-aminophenol.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
Điều chế acetaminophen
Từ nguyên liu ban đầu là phenol, acetaminophen có thể đƣợc tạo ra
theo sơ đồ hình 1.2.
NH

2
OH
O
O
O
CH
3
H
3
C
O
H
3
C OH
+
HN
CH
3
O
OH
p-aminphenol
anhidrit axetic
acetaminophen axit axetic
+

Hnh 1.2. Các phn ng tổng hợp acetaminophen
Phenol đƣợc nitrat hóa bởi axit sunfuric và natri nitrat (phenol là chất
có hoạt tnh cao, s nitrat hóa của nó chỉ đòi hỏi điều kin thông thƣờng trong
khi hỗn hợp hơi axit sunfuric và axit nitric cần có nitrat benzen).
Chất đồng phân para đƣợc tách khỏi đồng phân ortho bằng thuỷ phân,

chất 4-nitrophenol đƣợc biến đổi thành 4-aminophenol sử dụng một chất khử
nhƣ natri borohydrit trong dung môi bazơ. 4-aminophenol phản ứng với
anhydrit axetic để cho acetaminophen.
Năm 1878 Harmon Northrop Morse lầ n đầu tiên đã tổng hợp đƣợc
acetaminophen từ con đƣờng giáng hóa p-nitrophenol cùng với thiếc trong
axit axetic băng. Sản phẩm acetaminophen đầu tiên đã đƣợc McNeil
Laboratories bán ra năm 1955 nhƣ một thuốc giảm đau, hạ sốt cho trẻ em với
tên Tylenol Children's Elixir [16, 24, 25]. Sau này, acetaminophen đã trở thành
thuốc giảm đau hạ sốt đƣợc sử dụng rộng rãi nhất với rất nhiều tên bit dƣợc
đƣợc lƣu hành
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16
Tính chất:
Acetaminophen nguyên chất là chất bột màu trắng, không mùi, vị đắng
nhẹ, khó tan trong nƣớc, tan tốt trong nƣớc nóng, tan trong ancol và dung dịch
hydroxit kim loại kiềm do tạo muối phenolat. Khi thủy phân acetaminophen
bằng dung dịch axit HCl, sau đó thêm nƣớc thì không xuất hin kết tủa vì
p-aminophenol tan trong axit nhƣng nếu thêm thuốc thử kalidicromat vào thì
có phản ứng tạo kết tủa màu tm.
Dƣợc động học và tác dụng của hoạt chất acetaminophen
Acetaminophen là chất chuyển hóa có tính chấ t của phenaxetin, là thuốc
giảm đau, hạ sốt hữu hiu có thể thay thế aspirin, tuy nhiên không nhƣ aspirin
nó không hoặc t có tác dụng chống viêm. Acetaminophen hấp thụ nhanh qua
đƣờ ng tiêu hóa, hiệ u suấ t sƣ̉ dụ ng là 80-90%, hầu nhƣ không gắn vào protein
huyết tƣơng. Acetaminophen chuyển hóa lớn ở gan và một phần nhỏ ở thận,
cho các dẫn xuất glucozo và sunfo, thải trừ qua thận. Cng nhƣ các thuốc
chống viêm không chƣ́ a steroit khác, acetaminophen có tác dụng hạ sốt và
giảm đau, tuy nhiên lại không có tác dụng chống viêm và thải trừ axit uric,
không kch ứng tiêu hóa, không ảnh hƣởng đến tiểu cầu và đông máu.

Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng của acetaminophen đang còn đƣợc
tranh cãi, nó cng có tác dụng ức chế men cyclooxygenas (COX) làm giảm
tổng hợp prostaglandin giống nhƣ aspirin, tuy nhiên acetaminophen lại không
có tác dụng chống viêm [22,23].
Các men COX chịu trách nhim chuyển hóa arachidonic thành
prostaglandinH2, là chất không bền vững và có thể bị chuyển hóa thành nhiều
loại chất trung gian khác. Các thuốc chống viêm kinh điển nhƣ NSAIDs tác
động ở khâu này. Hoạt tnh của COX da vào s tồn tại của nó dƣới dạng oxy
hóa đặc trƣng, tyrosin 385 sẽ bị oxy hóa thành một gốc. Ngƣời ta đã chỉ ra
rằng, acetaminophen làm giảm dạng oxy hóa của men này từ đó ngăn chặn nó