El objetivo de esta tesis ha sido estudiar y desarrollar metodologias analíticasusando un sistema de inyección secuencial (SIA) con un espectrofotómetro de diodos enfila para obtener datos de segundo orden. Para tratar estos datos, las herramientasquimiométricas usadas han sido; resolución de curvas multivariante mediante mínimoscuadrados alternados (MCR-ALS) y otras técnicas relacionadas a ésta como el análisisde componentes principales (PCA) y SIMPLISMA. Además se han aplicado estrategiasde diseño de experimentos para obtener las condiciones experimentales óptimas. Estametodología se aplicó a la determinación de amoxicilina y ácido clavulánico enmedicamentos.El primer capítulo de la tesis contiene una descripción de la amoxicilina y del ácidoclavulánico, una explicación de los fundamentos teóricos tanto del sistema instrumentalcomo de las herramientas quimiométricas usadas y por último, se describen los diseñosde experimentos usados y la función de deseabilidad.En los dos siguientes capítulos, se muestran en forma de artículos científicos lostrabajos experimentales realizados. En un primer artículo, se realizó una clasificación delos medicamentos dependiendo si se tenían interferentes o no, para posteriormenteproponer el tipo de calibrado. Un paso previo a la diferenciación de los medicamentos,fue buscar una secuencia analítica que permitiera obtener un sistema en evolución. Estaetapa se llevó a cabo mediante un diseño de experimentos.En el segundo artículo, se determinó la cantidad de amoxicilina en losmedicamentos que tenían interferentes y además no tenían zonas selectivas. Para llevara cabo de forma correcta la etapa de calibración se realizó un estudio de una serie deparámetros asociados a MCR-ALS. En un tercer artículo se realizó la determinaciónsimultánea del ácido clavulánico y de la amoxicilina que poseían unas característicasácido-base y una sensibilidad espectral similar. Por tal de determinar simultáneamenteambos analitos se rediseñó todo el experimental. En el cuarto artículo se hizo unarevisión bibliográfica de ambas técnicas a partir del año 2004 y se discutió el potencial deusar un sistema de inyección secuencial para generar datos de segundo orden.Con la experimentación realizada se comprobó que el paso clave en estasmetodologias era obtener una buen sistema en evolución, es decir diseñar una buenasecuencia analítica. Por lo que se profundizó en estrategias basadas en diseños deexperimentos. En el quinto artículo, se estudiaron qué factores podían afectar a lasecuencia analítica. También se propusieron respuestas que representaran de una formacuantitativa una buena resolución. Se realizó un diseño Plackett-Burman con el objetivode eliminar los factores no relevantes, para posteriormente modelar una superficie derespuesta a partir de los factores relevantes que permite visualizar las condicionesóptimas de la secuencia analítica.El inconveniente de utilizar la metodología de superficie de respuesta es que enlos casos donde el número de factores relevantes sea superior a 3 o 4, el número deexperiencias aumenta considerablemente. En estos casos, una técnica alternativa essimplex que dio lugar a un sexto artículo.El último capítulo de la tesis contiene las conclusiones. Como una conclusióngeneral, se puede decir que la combinación de un sistema de inyección secuencial (SIA)y una herramienta quimiométrica como la resolución de curvas multivariante mediantemínimos cuadrados alternados (MCR-ALS) puede ser usado tanto para realizar unanálisis cualitativo y cuantitativo ya que proporciona información de los perfiles deconcentración y perfiles espectrales de las diferentes especies a estudio. / The objective of this thesis is to study and develop analytical methods to determineamoxicillin and clavulanic acid in pharmaceuticals using sequential injection analysis (SIA)with a diode-array spectrophotometric detector to obtain second-order data. To treat thesedata, the chemometric tool used was; multivariate curve resolution with alternating leastsquares (MCR-ALS) and the techniques involved in the resolution process are: principalanalysis components (PCA) and simple-to-use interactive self-modelling mixture analysis(SIMPLISMA).The first chapter contains a brief description of the theoretical backgrounds thathave been used during this thesis. We explain the characteristics and properties ofamoxicillin and clavulanic acid, we describes the instrumental and the chemometric toolsused and at the end, we introduce the experimental designs used and the desirabilityfunction.In the next two chapters contain the bulk of the work carried out for this thesis andincorporate papers published in journals. In the first paper, the pharmaceuticals wereclassified according to their selective zones in order to propose the type of calibration. In aprevious step, the experimental work was conducted to find an analytical sequence thatallows us to obtain an evolving system. This step was carried out using experimentaldesign. In the second paper, the quantity of amoxicillin in the pharmaceuticals withinterferents or without selective zones was determined. To carry out correctly thecalibration step, we studied different conditions related to the MCR-ALS process.In the third paper, we propose the simultaneous determination of amoxicillin andclavulanic acid which they have the acid-base characteristics and spectral profile similar.To determine both analytes, a new analytical sequence was redesigned. In the fourthpaper, we describe the state of the art of sequential injection analysis (SIA) andmultivariate curve resolution with alternating least squares (MCR-ALS) by reviewing thebibliography since 2004. We discuss the potential of SIA for generating second-orderdata.In previous papers, we found that the most critical step in the development ofanalytical methods based on SIA and MCR-ALS was to obtain an analytical sequence thatprovides an evolving system. To resolve so, we developed the method of experimentaldesign to obtain the optimal analytical sequence.In the forth paper, we studied all the factors and analysed how they affect to theanalytical sequence. We also proposed responses to quantitatively represent a goodresolution. Once these factors and responses were proposed, we used a Plackett-Burmandesign to remove the non-relevant factors and then modelled a response surface. In themaximum of response surface, the optimum conditions for the analytical sequence couldbe visualised. To transform several responses into a single response, we used the overalldesirability function. In the sixth paper, we applied an alternative optimisation methodknows as the simplex approach. We aimed to determine amoxicillin and clavulanic acidsimultaneously when the number of factors and responses was higher than in theprevious paper.The last chapter contains the conclusions of the thesis. In general, we concludethat a combined sequential injection analysis (SIA) with a multivariate detector (i.e. diodearray spectrophotometer) and multivariate curve resolution with alternating least squares(MCR-ALS) can be used for both qualitative and quantitative analyses since, it providesconcentration and spectra profiles for the different species of the sample.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_URV/oai:www.tdx.cat:10803/9005 |
| Date | 13 January 2006 |
| Creators | Pasamontes Fúnez, Alberto |
| Contributors | Callao Lasmarías, María Pilar, Universitat Rovira i Virgili. Departament de Química Analítica i Química Orgànica |
| Publisher | Universitat Rovira i Virgili |
| Source Sets | Universitat Rovira i Virgili |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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