análisis espectrofotométrico de mezclas de fármacos mediante regresión lineal múltiple
TRANSCRIPT
Análisis espectrofotométrico de mezclas de fármacos mediante regresión lineal múltiple
Introducción
En esta práctica se determinó dos tipos de sulfamidas simultáneamente en una mezcla preparada en el laboratorio. Las dos sulfamidas determinadas son la sulfanilamida y el sulfatiazol.
Sulfatiazol Sulfanilamida
En este caso se utilizó un método espectrofométrico UV-Visible, ya que estas sustancias absorben en este rango del espectro de radiación electromagnética. La determinación simultánea se realizó utilizando la diferencia en las absortividades molares de cada uno de los compuestos mediante un método quimiométrico para el tratamiento de resultados.
Procedimiento
● Obtención del espectro de absorción de la sulfanilamida y el sulfatiazol.
Se obtuvieron los espectros de absorción de los analitos por separado. Se utilizó un espectrofotómetro Perkin-Elmer LAMBDA EZ201 y una disolución patrón de cada uno de los analitos de 10 ppm en etanol, realizada a partir de una disolución patrón madre de 1000 ppm.
● Realización de un calibrado para cada analito.
Se realizó un calibrado para la sulfanilamida y el sulfatiazol, utilizando disoluciones patrón de las siguientes concentraciones aproximadas: 2, 4, 6, 8, 10 ppm.Se anotó los máximos de absorción para realizar el calibrado.
● Determinación de una muestra desconocida de cada compuesto.
Se comprobó la exactitud del calibrado utilizándolo para determinar una cantidad desconocida de cada analito en sendas disoluciones preparadas en el laboratorio.
● Obtención de los espectros de absorción de los analitos de interés para cada una de las concentraciones de las disoluciones patrón, para una mezcla conocida y para una mezcla desconocida.
Daniel Martín Yerga
En esta parte se midió la absorbancia de cada espectro cada 5nm en la región comprendida entre 220nm y 320nm. Los cálculos quimiométricos se hicieron con los datos de la región entre 250 y 300 nm.
La mezcla conocida poseía una concentración para cada analito de 5ppm.
Resultados y Discusión
Espectro de absorción de la sulfanilamida:
Se puede observar como el máximo de absorción para la sulfanilamida está entorno a 262nm.
Espectro de absorción del sulfatiazol:
En el caso del sulfatiazol el máximo de absorbancia está entorno a 290nm.
Según estos espectros, se seleccionó las longitudes de onda siguientes para hacer el calibrado: para la sulfanilamida 262.4nm, y para el sulfatiazol 289.8nm.La sulfanilamida tiene su máximo en esa longitud de onda mientras que el sulfatiazol teniendo dos máximos se eligió el de mayor intensidad por esa razón y también porque el otro pico de absorción que tiene estaría solapándose con el pico de la sulfanilamida y podría haber algún tipo de interferencia.
Daniel Martín Yerga
210 230 250 270 290 310 330
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000Espectro Sulfanilamida
longitud onda (nm)
Ab
s.
210 230 250 270 290 310 330
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
Espectro Sulfatiazol
longitud onda(nm)
A
Calibrado para la sulfanilamida:
Concentración (ppm)
Absorbancia (262.4nm)
0.00 0.000
2.03 0.238
4.06 0.455
6.09 0.636
8.12 0.896
10.15 1.015
Recta de regresión lineal:Abs = 0.0236 + 0.1018·[sulfanilamida]r = 0.997
Calibrado para el sulfatiazol:
Concentración (ppm)
Absorbancia (289.8nm)
0,000 0.000
1.998 0.147
3.996 0.306
5.994 0.482
7.992 0.599
9.990 0.789
Recta de regresión lineal: Abs = -0.0040 + 0.0783·[sulfatiazol]r = 0.998
Este calibrado se “validó” con sendas muestras preparadas en el laboratorio, de las que se obtuvo sus concentraciones y fueron para el sulfatiazol de 6.91ppm, donde la muestra preparada tenía 7ppm; para la sulfanilamida, se obtuvo 2.93ppm, mientras que la muestra tenía 3ppm.
Los datos completos de los espectros de absorción a cada concentración y de las mezclas conocida y desconocida se encuentran en el apéndice I.
Espectro de la mezcla conocida:
Daniel Martín Yerga
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
Calibrado Sulfatiazol
Concentración (ppm)
Ab
s.0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
Calibrado Sulfanilamida
Concentración (ppm)
Ab
s.
Espectro de la mezcla desconocida:
Después de realizar el tratamiento quimiométrico (apéndice 2), se obtuvieron los resultados para la determinación de sulfatiazol y sulfanilamida de la muestra desconocida. Los resultados son los siguientes:
Concentración de sulfatiazol en muestra: 3.75 ± 0.05 mg/l
Concentración de sulfanilamida en muestra: 6.53 ± 0.06 mg/l
Apéndice I
Datos de los espectros de absorción:
Daniel Martín Yerga
210 230 250 270 290 310 330
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
Espectro mezcla conocida
longitud onda (nm)
Ab
s.
210 230 250 270 290 310 330
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
Espectro mezcla desconocida
longitud onda (nm)
Ab
s.
Sulfatiazol
(nm) 2ppm 4ppm 6ppm 8ppm 10ppm
220 0.028 0.084 0.131 0.170 0.227
225 0.009 0.043 0.071 0.095 0.131
230 0.009 0.042 0.069 0.092 0.128
235 0.017 0.053 0.088 0.114 0.157
240 0.029 0.074 0.121 0.155 0.211
245 0.045 0.107 0.173 0.219 0.295
250 0.069 0.154 0.247 0.311 0.416
255 0.093 0.205 0.325 0.408 0.542
260 0.103 0.226 0.359 0.450 0.595
265 0.090 0.200 0.319 0.400 0.529
270 0.082 0.185 0.296 0.373 0.496
275 0.098 0.215 0.344 0.431 0.573
280 0.121 0.259 0.412 0.514 0.680
285 0.138 0.292 0.463 0.576 0.760
290 0.146 0.306 0.482 0.599 0.788
295 0.140 0.291 0.456 0.566 0.743
300 0.119 0.245 0.385 0.476 0.622
305 0.084 0.175 0.275 0.341 0.445
310 0.044 0.096 0.152 0.189 0.249
315 0.015 0.035 0.059 0.074 0.101
320 0.001 0.007 0.016 0.021 0.033
Sulfanilamida
Daniel Martín Yerga
(nm) 2ppm 4ppm 6ppm 8ppm 10ppm
220 0.013 0.042 0.070 0.071 0.122
225 0.002 0.013 0.026 0.025 0.056
230 0.004 0.021 0.038 0.038 0.075
235 0.0012 0.045 0.073 0.076 0.0127
240 0.027 0.086 0.135 0.142 0.221
245 0.049 0.149 0.229 0.243 0.365
250 0.079 0.236 0.359 0.383 0.566
255 0.114 0.334 0.508 0.543 0.795
260 0.138 0.402 0.611 0.653 0.953
265 0.137 0.401 0.609 0.650 0.950
270 0.107 0.320 0.487 0.520 0.763
275 0.066 0.206 0.318 0.337 0.503
280 0.038 0.130 0.203 0.215 0.328
285 0.024 0.090 0.144 0.153 0.237
290 0.016 0.067 0.108 0.114 0.182
295 0.010 0.049 0.081 0.084 0.138
300 0.005 0.033 0.055 0.058 0.098
305 0.001 0.018 0.033 0.033 0.063
310 0.000 0.005 0.012 0.012 0.031
315 0.000 0.000 0.000 0.000 0.010
320 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003
Mezcla conocida (5ppm) y desconocida
(nm) Mezcla conocida Mezcla desconocida
Daniel Martín Yerga
220 0.307 0.319
225 0.187 0.195
230 0.166 0.171
235 0.191 0.193
240 0.258 0.258
245 0.369 0.368
250 0.531 0.527
255 0.714 0.706
260 0.824 0.817
265 0.792 0.789
270 0.669 0.663
275 0.554 0.530
280 0.501 0.460
285 0.484 0.431
290 0.464 0.406
295 0.419 0.363
300 0.343 0.295
305 0.244 0.209
310 0.137 0.121
315 0.058 0.055
320 0.023 0.025
Apéndice II
Para hacer el cálculo quimiométrico de los resultados y obtener la concentración de la mezcla desconocida para las dos sustancias, se utilizó un método con matrices, donde la matriz de concentraciones e obtenía de la siguiente manera:
Daniel Martín Yerga
C= '∗−1∗ '∗AY las matrices obtenidas fueron:
A=
0.5270.7060.8170.7890.6630.5300.4600.4310.4060.3630.295
=
0.054 0.0410.077 0.0540.092 0.0590.091 0.0530.073 0.0500.048 0.0570.032 0.0680.023 0.0760.018 0.0780.013 0.0740.009 0.062
Por este método también se pudo determinar el error en la determinación mediante la matriz varianza-covarianza:
V = ' ∙ˉ ¹ ∙ S² e
donde aparecen la matriz de los coeficientes de extinción molar, y la varianza de la regresión.
Daniel Martín Yerga