Nghiên cứu xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ β – lactam bằng kỹ thuật đo quang kết hợp với mạng noron nhân tạo

Nghiên cứu xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ β – lactam bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử kết hợp với mạng nơron nhân tạo. Dữ liệu phổ được ghi trong khoảng bước sóng từ 190 – 250 nm. Mạng nơron nhân tạo gồm 3 lớp được luyện bởi thuật toán lan truyền ngược. Phương pháp đã được ứng dụng thành công trong việc xác định đồng thời amoxcillin (AMO), ampicillin (AMP), cloxacillin (CLO) trong một số mẫu thuốc và mẫu máu cho kết quả có độ lặp lại < 5% và sai số nhỏ nằm trong phạm vi cho phép cụ thể < 15%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ β – lactam bằng kỹ thuật đo quang kết hợp với mạng noron nhân tạo Nguyễn Thị Thu Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 96(08): 97 - 102 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI MỘT SỐ THUỐC KHÁNG SINH HỌ β-LACTAM BẰNG KỸ THUẬT ĐO QUANG KẾT HỢP VỚI MẠNG NORON NHÂN TẠO Nguyễn Thị Thu Thuý*, Nguyễn Xuân Chiến Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Nghiên cứu xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ β – lactam bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử kết hợp với mạng nơron nhân tạo. Dữ liệu phổ được ghi trong khoảng bước sóng từ 190 – 250 nm. Mạng nơron nhân tạo gồm 3 lớp được luyện bởi thuật toán lan truyền ngược. Phương pháp đã được ứng dụng thành công trong việc xác định đồng thời amoxcillin (AMO), ampicillin (AMP), cloxacillin (CLO) trong một số mẫu thuốc và mẫu máu cho kết quả có độ lặp lại < 5% và sai số nhỏ nằm trong phạm vi cho phép cụ thể < 15%. Từ khoá: mạng nơron nhân tạo, lan truyền ngược, luyện mạng, β – lactam, kháng sinh. MỞ ĐẦU* Xác định dư lượng kháng sinh là một mảng đề tài rất thực tế và quan trọng. Đã có nhiều nghiên cứu xác định hàm lượng kháng sinh bằng các phương pháp kinh điển như phương pháp phổ hấp thụ phân tử, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. Tuy nhiên, phương pháp phổ hấp thụ phân tử thường gặp khó khăn khi phân tích hỗn hợp nhiều cấu tử mà phổ của chúng xen phủ nhau; bằng phương pháp HPLC có độ chính xác cao nhưng giá thành cao và khó thực hiện ở nhiều phòng thí nghiệm do thiết bị đắt. Gần đây, phương pháp mạng noron nhân tạo (ANN) là một phương pháp đang được phát triển và ứng dụng trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực. Trong công trình này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu, xác định đồng thời một số thuốc kháng sinh họ βlactam bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử kết hợp với mạng nơrron nhân tạo. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng Đối tượng phân tích mà chúng tôi chọn để nghiên cứu là cloxacillin (CLO), ampicillin (AMP), amoxcillin (AMO), là các kháng sinh β-lactam được sử dụng phổ biến hiện nay. Các kháng sinh thuộc họ β – lactam này có * Tel: 0983 828880, Email: thuych1019@gmail.com thể tồn tại đồng thời trong nhiều đối tượng như: mẫu nước tiểu, mẫu máu của người bệnh... Trong công trình này, chúng tôi chọn mẫu thuốc và mẫu máu làm mẫu để phân tích. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phổ hấp thụ phân tử để xác định đồng thời ba kháng sinh cloxacillin (CLO), ampicillin (AMP), amoxcillin (AMO). Trên cơ sở nghiên cứu chọn ra các điều kiện tối ưu về bước sóng, pH, ảnh hưởng của các kháng sinh khác. Kết hợp sử dụng phần mềm WinNN (Windows Neutral Network) được cung cấp bởi Danon Software. Phần mềm WinNN được thiết kế rất linh hoạt, số lớp mạng từ 3-5 lớp. Kích thước trong một lớp có thể lên đến 1024 nút. Số mẫu học cho phép tới 8192 mẫu. Trong công trình này, chúng tôi sử dụng phần mềm WinNN với cấu trúc mạng được chọn tối ưu nhất, số lớp được sử dụng trong mạng là ba lớp sử dụng thuật toán lan truyền ngược. Trong đó gồm 1 lớp đầu vào, 1 lớp ẩn, 1 lớp đầu ra. * Phân tích mẫu giả: Tiến hành chuẩn bị các mẫu với các điều kiện đã khảo sát, ghi phổ của các dung dịch mẫu trong khoảng bước sóng từ 190nm đến 300nm với bước dữ liệu là 1nm, dung dịch so sánh là mẫu trắng. Chuyển mã tín hiệu phổ sang mã ASCII (có trong phần mềm của thiết bị đo quang). Mạng cho một file kết quả có chứa hàm lượng của 97 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ Nguyễn Thị Thu Thúy và Đtg Độ hấp thụ quang AMO, AMP, CLO mà mạng đã tính được dựa vào mối quan hệ của các cấu tử mạng đã học trước đó (bảng 2). Với 7 mức biến thiên như trên có thể tạo ra được 342 dung dịch mẫu là tổ hợp của các dung dịch chuẩn AMO, AMP, CLO có nồng độ như ma trận trên.. Trong đó chọn ngẫu nhiên 2/3 số mẫu trên dùng làm mẫu học và 1/3 mẫu dùng làm mẫu kiểm tra. * Phân tích mẫu thật: Trong đề tài này chúng tôi chọn mẫu huyết thanh và mẫu thuốc làm mẫu để phân tích. Dưới đây là qui trình xử lý mẫu. - Qui trình xử lý mẫu huyết thanh: Lượng mẫu lấy từ 75 đến 100 µl vào mao quản có phủ chất heparin chống. Loại bỏ protein bằng cách kết tủa nó với etanol tuyệt đối, thêm 500 µl n-hexan và li tâm riêng biệt hai lớp. Hút 100µl dịch chiết n-hexan rồi làm bay hơi bằng nitơ sạch đến hết dung môi. Cặn được hòa tan trong 500 µl dung dịch đệm photphap pH = 7,4. - Qui trình xử lý mẫu thuốc: Các mẫu thuốc Amo, Amp,Clo thuộc công ty cổ phần dược trung ương II. Với mỗi mẫu thuốc lấy 6 viên nghiền mịn bằng cối mã não, sau đó trộn đều để lấy khối lượng trung bình và dùng làm mẫu lưu. Mỗi viên có hàm lượng là 500mg. 96(08): 97 - 102 Tiến hành ghi phổ trong khoảng bước sóng 190-250nm với dung dịch so sánh là dung dịch mẫu trắng. Bộ dữ liệu thu được xử lý và tiến hành xác định bằng phần mềm WinNN. Kết quả được trình bày trong bảng 6, 7. THỰC NGHIỆM Khảo sát các điều kiện tối ưu xác định đồng thời β-Lactam bằng phổ hấp thụ phân tử trong vùng UV Khảo sát phổ hấp thụ của β-Lactam Kết quả phổ ghi được của ba kháng sinh AMO, AMP, CLO được ...