TRƯỜNG ĐẠI HỌC
Dược HÀ NỘI
GÓP PHẦN XÂY DỤNG TIÊU CHUẨN
ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP D ược SỸ ĐẠI HỌC KHOÁ 19 9 5 - 2000 )
Người thực hiện:
sv. Hoàng Tùng
Người hướng dẫn: TS. Thái Duy Thìn
GVC. Nguyễn Đình Hiển
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hoá Dược
Thời gian thực hiện: 01/03/2000-20/05/2000
Hà Nội 5 - 2000
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
Dược HÀ NỘI
GÓP PHẦN XÂY DựNG TIÊU CHưẨN
ĐỊNH LƯỢNG PARACETAMOL
Phần 1: Đặt vấn đề...................................................................................... 1
Phần 2: Tổng quan...................................................................................... 2
2.1 Paracetamol....................................................................... ........................ 2
2.2. Điểm qua một số phương pháp định lượng Paracetamol....................... 3
2.3. Các phương pháp khảo sát trong khoá luận............................................. 4
2.3.1. Phương pháp đo Nitrit..........................................................................4
2.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại.............................................4
Phần 3: Thực nghiệm và kết quả.................................................................12
3.1. Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm...................................... 12
3.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét............................................................ 12
3.2.1. Định lượng Paracetamol bằng phương pháp đo Nitrit...................... 12
3.2.2. Định lượng Paracetamol bằng phương pháp quangphổ hấp thụ tử
ngoại.................................................................................................................. 22
3.2.3. So sánh hai phương pháp định lượng Paracetamol......................... 31
3.2.4. ứng dụng định lượng Paracetamol trong một chế phẩm có trên thị
trường.................................................................................................................34
Phần 4: Kết luận và đề xuất......................................................................36
Phần 5: Tài liệu tham khảo
37
PHẦN 1
ĐẶT VÂN ĐỂ
Paracetamol là một thuốc thuộc nhóm hạ nhiệt giảm đau đang được sử
dụng rộng rãi. Có tới 281 bào chế phẩm với các tên biệt dược khác nhau được
C6H5-OH NítroS° ho^ HO- C,H4-N 0, Khửhoá^ HO-C6H4-NH2 Amid hoá >
HO-C6H4-NH-COCH3
* Tinh chất:
- Nhiệt độ nóng chảy từ 168-172°.
- Bột tinh thể trắng, không mùi, vị hơi đắng, khó tan trong nước, tan
trong nước sôi (1/20), tan trong alcol (1/10), tan trong kiềm do tạo muối
phenolat.
- Phổ u v : Trong dung môi nước-acid có cực đại hấp thụ tại 245 nm {E
(1%, lcm) = 668}. Trong dung môi nước-kiềm có cực đại hấp thụ tại 257 nm
ỊE (1%, lcm) = 715}.
- Cho phản ứng của -OH phenol tự do: với Fe3+ cho màu lam tím.
- Dễ bị thuỷ phân do chức amid không bền.
* Tạp chất cần chú ý là p.aminophenol, thường xác định giói hạn tạp chất
này bằng phép đo Nitrit.
2
*
Công dụng: Ngoài tác dụng giảm đau, hạ nhiệt, còn có tác dụng làm(fhử
giãn cơ; không gây kích ứng dạ dầy, dung nạp tốt.
2.2.
ĐIỂM
QUA
H9S 0 4 0,1N quá thừa, chuẩn độ acid dư bằng dung dịch NaOH 0,1N.
Để phân huỷ dễ dàng các chất có chứa Nitơ bằng phương pháp Kendal, ta
thường dùng xúc tác như: CuO, CuS04, Selen, Selen oxyd, Pt, Pd, Selen clorid...
Thêm Na2S 0 4 hay K2S 0 4 làm tăng độ sôi của H2S 0 4 làm phản ứng oxy hoánhanh hơn.
2.2.5. Định lượng theo phương pháp chuẩn độ gốc amin tự do
bằng dung dịch Ceri amonỉ sulíat (Phương pháp đo Ceri) [3] [14]
3
[18] [20] Trong dung dịch acid có mặt một chất khử, Ceri IV kết hợp một điện tử
và chuyển thành Ceri III.
Trong phương pháp chuẩn độ đo Ceri, người ta sử dụng íeroin để phát hiện
điểm kết thúc. Feroin là phức chất sắt của 1,10 diazaphenantren (o-Phenantrolin).
Sắt ở trong phức hợp này có thể là sắt II hoặc sắt III. Phức chất sắt II có màu đỏ,
còn phức chất sắt III có màu xanh. Khi đến điểm tương đương, lượng Ceri IV quá
thừa sẽ oxy hoá phức chất sắt II thành sắt III và chỉ thị sẽ chuyển màu.
[(C12H8N2)3Fe]2+
(M àu đỏ)
[(C12H8N2)3Fe]3+
- 4
(Màu xanh)
2.2.6. Định lượng bằng phương pháp đo màu [5] [12]
Thuỷ phân Paracetamol trong môi trường acid, sau đó cho tác dụng với
thuốc thử Natri nitroprusiat trong kiềm. Ở vùng pH acid, dung dịch không tạo
/ '
- Còn nếu nhiệt độ quá thấp thì phản ứng xảy ra quá chậm, rất khó xác
định được điểm kết thúc của phản ứng.
- Nhiệt độ thích hợp là 10-15°c.
(+) Xúc tác: Thường dùng Halogenid như Br' hoặc c r (Trong đó Br' xúc
tác tốt hơn, dạng dùng là KBr dễ tan trong nước).
ị+ ) Lượng acid HCl đưa vào: Cần lượng > 3 lần yêu cầu của phản ứng
(Theo phương trình (2) thì cứ 2 phân tử HC1 phản ứng với 1 phân tử OH-C6H4NH2).
2.3.I.2. Chọn cách xác định điểm kết thúc:
+ Dùn2 chỉ thi ngoai: dung dịch Kl/hồ tinh bột, tẩm lên giấy lọc, phơi
khô. Thỉnh thoảng lấy 1 giọt hỗn họp định lượng chấm lên giấy.
2KI + 2NaN02 + 4HC1 -> I2 + 2NaCl + 2NO + 2H20 + 2KC1 (4)
Iod giải phóng sẽ phản ứng với hồ tinh bột tạo ra màu xanh.
Nhược điểm: Nếu phản ứng chậm thì không biết thời điểm nào phản ứng
kết thúc và mỗi lần chấm mất 1 giọt nên gây sai số.
+ Dùng chỉ thi nôi:
- Đỏ trung tính: chuyển từ màu đỏ hồng sang xanh lơ.
- TropeolinOO: chuyển từ màu từ đỏ sang vàng, vì hai màu này đều thuộc
gam màu sáng, khó phát hiện sự chuyển màu nên ta trộn thêm Xanh methylen
vào để màu chuyển từ hồng tím sang xanh lơ hoặc xanh lá mạ, dễ phát hiện hơn.
5
thế phải xây dựng đường cong chuẩn độ từ nhiều điểm. Tuy nhiên, ở Việt Nam
máy đo dòng chưa phổ biến, mà chủ yếu là sử dụng máy đo thế.
Từ những nhận xét trên, nên chọn cách phát hiện điểm kết thúc bằng
phương p háp đo th ế là thích hợp vì máy đo pH-mV sẵn có ở trong nước.
2.3.I.3. Chuẩn độ đo thế: [6] [10] [16] [17]
*
Cách xác định điểm kết thúc (Vkt) của phản ứng: Trong chuẩn độ đo
thế, điểm kết thúc được phát hiện thông qua bước nhảy thế.
- Phương pháp tính Vkt dựa vào đạo hàm bậc 2 : Chỉ cần ghi lại kết quả
đo thế tại gần điểm kết thúc. Ta thêm các cột giá trị ÀE/AV và A2E/AV2.
Bảng 1: Ví dụ về cách xử lý kết quả của phương pháp chuẩn độ đo thế
V dung dịch
chuẩn độ (ml)
24,7
AE/AV
E
a 2e / a v 2
210
120
616
-700
90
25,3
625
7
Ta thấy giá trị A2E/ÀV2 tăng dần và sau đó chuyển qua giá trị 0 khi thể tích
dung dịch chuẩn độ vào khoảng 25,0 và 25,1 ml. Vì 0,1 ml gây ra tổng thay đổi
giá trị A2E/AV2 là +12000-(-22400) = 34400, phân số (12000/34400).0,1 là xấp
xỉ số ml thêm vào từ thể tích 25,0 để À2E/AV2 đạt được giá trị 0. Do vậy, thể tích
tại điểm kết thúc được tính là:
Vkt = 25,0 + 0,1.[120/(120+224)] = 25,04 ml.
-
Phương pháp tính Vkt dựa vào đồ thị: được mô tả ở các hình 1, hình 2
và hình 3.
Hình 1: Đồ thị sự phụ thuộc giữa E và V
AE/AV
Hình 2: Đồ thị sự phụ thuộc giữa AE/AV và V
9
Trong thực tế thường gặp các trưòng hợp không tuân theo đúng định luật
Lambert-Beer. Khi đó, ta dùng đường cong chuẩn "Mật độ quang/Nồng độ" để
suy ra kết quả định lượng.
Phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến được áp dụng để định
tính, thử tinh khiết và định lượng các chất có cấu tạo đặc biệt (Ví dụ: hợp chất
thơm, hợp chất có liên kết chưa bão hoà, các chất có màu...).
Định lượng một chất bằng cách đo độ hấp thụ của dung dịch ở độ dài sóng
xác định, thường là ở độ dài sóng hấp thụ cực đại (A,max). Nồng độ c của dung
dịch được tính theo công thức:
c=—
E
k .l'
Để tính hệ số hấp thụ k, ta đo độ hấp thụ của các dung dịch có nồng độ đã
1
biết rồi tính theo công thức: k = ——E
c.l
Nếu nồng độ được tính bằng mol/lít và chiều dày lớp dung dịch đo bằng
cm, thì hệ số đó được gọi là hệ số hấp thụ phân tử gam và được ký hiệu là 8.
Nếu nồng độ được biểu thị bằng số gam trong 100 ml (nồng độ %) và
chiều dày lớp dung dịch đo bằng cm thì hệ số đó được gọi là hệ số hấp thụ riêng
và được ký hiệu bằng E (1%, lcm) hay E 1].
Nhận xét: Phương pháp này luôn phải có chất chuẩn hay chất đối chiếu.
Tuy nhiên cho kết quả tin cậy và ít phụ thuộc vào độ phân giải của máy quang
phổ.
* Phương pháp đường chuẩn: Pha một loạt dung dịch chuẩn từ chất
chuẩn hay chất đối chiếu, đo E của chúng ồ bước sóng đã chọn, lập đồ thị E-C.
Đo Ex của dung dịch trên và xác định Cx dựa trên đường chuẩn (Hình 4)
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
8
10
11
12
Hình 4: Ví dụ một đường chuẩn.
Tìm phương trình của đường hồi quy. Trong định lượng, nếu khảo sát một
đoạn đường chuẩn có hệ số tương quan r > 0,9995 là tốt.
11
12
- Máy đo thế mV-pH meter 3305 Jenway
- Cặp điện cực Calomen bão hoà-Pt
- Máy khuấy từ
- Bộ dụng cụ thuỷ phân với ống sinh hàn hồi lưu
- Một số dụng cụ thuỷ tinh khác
3.2.1.2. Thuốc thử: Chuẩn bị theo Dược điển Việt Nam II, tập 3
- Dung dịch Natri nitrit 0,1 N
- Dung dịch Acid Hydro cloric 10%
- Kali bromid
3.2.1.3. Quy trình định lượng
Cân chính xác một lượng chế phẩm khoảng 0,25 g (p g) cho vào bình cầu
dung tích 100 ml, thêm 10 ml dung dịch HC1 10%, đun hồi lưu cách thủy trong
khoảng thời gian thích hợp. Rửa ống sinh hàn bằng khoảng 10 ml HC1 10%,
thêm Ig Kalibromid, để nguội và làm lạnh trong nước đá. Định lượng bằng dung
dịch Natri nitrrit 0,1N. Xác định điểm kết thúc (Vkt) bằng phương pháp đo thế
Cứ 1 ml dung dịch Natri nitrit 0,1M tương ứng 0.01512 g C8H9N 0 2. Hàm lượng
phần trăm CgH9N 0 2 được tính theo công thức sau: ỵoỵ0 _ ^-0,01512.100
p
3.2.1.4. Xác định thể tích N aN 02 0,1N tỉêu thụ (Vkt) trên một mẫu
định lượng
Khối lượng cân p = 0,2275 g; Thời gian thuỷ phân 60'; Dung dịch chuẩn là
NaN02 0,1N (F = 1,02). Kết quả trình bày ở bảng 2
13
543
+500
80
14.25
547
+44400
2300
14.30
662
-41600
220
14.35
673
-1200
160
14.40
681
8
0
2
4
6
8
Hình 5: Đồ thị sự liên quan E và V
Xắc định điểm kết thúc: Từ điểm giữa của đường cong nhảy thế, ta kẻ một
đường thẳng vuông góc với trục V, từ đó xác định được Vkt «14,28 ml.
Nhận xét: Cách xác định này thường gây tranh cãi do rất khó xác định
được điểm chính giữa của bước nhảy thế trên đường cong chuẩn độ.
15
- Cách 2: Dựa trên sự phụ thuộc qiữa qiá trị AE/AVvà V
dE/dV
Hình 6: Đổ thị liên quan giữa AE/AV và V
Xắc định điểm kết thúc: Từ đỉnh của đường cong, kẻ một đường thẳng
Dựa vào bảng 2 ta nhận thấy bước nhảy thế từ V = 14,25-14,30 ml. Nhìn
vào cột giá trị à 2E/AV2 ở bảng 2, ta thấy ứng với sự biến thiên thể tích này là sự
biến thiên giá trị A2E/AV2từ (+44400) đến (-41600). Vậy ta tính được:
Vkt = 14,25 + (14,30-14,25).[44400/(44400+41600)] = 14,278 ml
Nhận xét: Cách tính này đơn giản, cho kết quả chính xác.
Kết luận: Qua khảo sát các cách xác định Vkt ở trên, chọn cách 4 (dựa vào
đạo hàm bậc hai) đ ể xác định Vkt.
3.2.I.5. Xác định thời gian thuỷ phân thích hợp
Với nhận xét rằng chức amid không bền, dễ bị thuỷ phân. Tuy nhiên thời
gian thuỷ phân tối thiểu để Paracetamol bị thuỷ phân hoàn toàn là bao nhiêu thì
phải xác định, nhằm mục đích giảm thời gian tiến hành một mẫu định lượng.
* Quy trình định lượng ( Xem mục 3.2.1.3).
-Thời gian thuỷ phân 30*: Kết quả định lượng được trình bày ở bảng 3
Bảng 3: Kết quả định lượng Paracetamol với thời gian thuỷ phân 30'
Lượng
Paracetamol
Hàm lượng
Xử lý thống kê
cân (g)
tính được (g)
(%)
Độ lệch chuẩn: s d = 0.32
4
0.1647
0.1585
96.25
Sai số chuẩn: s e = 0.14
5
0.1812
0.1754
96.80
Khoảng tin cậy: A = 96.80 ± 0,39
STT
18
Nhận xét: Thời gian thuỷ phân 30' đã có thể định lượng được amin thơm
bậc I tương ứng với lượng Paracetamol trong mẫu thử được giải phóng.
97.28
ơ2 = 0.1274
3
0.1791
0.1724
96.27
s d =0.36
4
0.1729
0.1678
97.02
s e = 0.15
5
0.1770
0.1710
Bảng 5: Kết quả định lượng Paracetamol với thời gian thuỷ phân 60'
Khối
Khối lượng
Hàm lượng
lượng
Paracetamol
Paracetamol
cân (g)
tính được (g)
(%)
1
0.2267
0.2203
97.16
X = 96.79
2
0.1618
0.1569
96.97
A = 96.79 ± 0.26
6
0.1769
0.1708
96.57
a = 0.05
STT
Xử lý thống kê
Nhận xét: Gần như không có sự thay đổi so với thòi gian thuỷ phân 45'.
*
So sánh các giá trị trung bình của phương pháp định lượng bằng Nitrit
vói các thời gian thuỷ phân khác nhau để tìm ra thời gian thuỷ phân hoàn toàn
Tra bảng t Student Fisher, bậc tự do 5 + 6 - 2 = 9; mức ý nghĩa a = 0,05 ta
được t005.9 = 2.262. Vì t = 0,145 < t005.9 = 2,262 nên loại bỏ giả thiết trên, điều
này có nghĩa là hai giá trị trung bình khác nhau không có ý nghĩa thống kê với
mức ý nghĩa a = 0,05.
-
So sánh giá trị trung bình hàm lượng Paracetamol của thời gian thuỷ
phân 45' và 60':
Mẫu thuỷ phân 45': X A= 96,77; nA= 6; S2A= 0,6370;
Mẫu thuỷ phân 60': X B = 96,79; nB = 6; S2B = 0,2953;
=> S2a,b = 0,0932; t = 0,114 < ta05;I0 =2,228
Vậy hai giá trị trung bình khác nhau không có ý nghĩa thống kê với mức ý
nghĩa a = 0,05.
Nhận xét: Từ kết quả xử lý thống kê ở trên ta thấy: Chỉ cần thuỷ phân
trong vòng 30' là Paracetamol đã bị thuỷ phân hết. Tuy vậy, để cho thật chắc
chắn thì ta nên thuỷ phân trong vòng 30'-45'. Thời gian thuỷ phân 60' là không
cần thiết.
Kết luân: Chỉ nên thực hiện quá trình thuỷ phân trong vòng 30'-45' để rút
ngắn thời gian tiến hành và giảm chi phí năng lượng.
3.2.I.6. Kết luận về hàm lượng Paracetamol trong mẫu nguyên liệu
đem định lượng
/
Kết quả của mẫu định lượng với thời gian thuỷ 45': A = 96,77 ± 0,39 %