Quantitative analysis of tramadol and paracetamol in tablets by spectroscopic and chemometric methods

Razvijeni su novi analitički postupci temeljeni na spektroskopskim metodama i kemometričkim izračunima za istovremeno kvantitativno određivanje tramadola i paracetamola u tabletama. Spektroskopski podaci dobiveni analizom tableta primjenom UV-Vis spektrofotometrije, spektroskopije u bliskom infracrvenom području (NIR) te Ramanove spektroskopije obrađeni su upotrebom metode djelomičnih najmanjih kvadrata (PLS), genetičkih algoritama spregnutih s PLS-om (GA-PLS) i umjetnih neuronskih mreža (ANN). Rezultati dobiveni kemometričkom obradom spektroskopskih podataka statistički su uspoređeni s onima određenima validiranom metodom tekućinske kromatografije ultravisoke djelotvornosti (UHPLC). Dobiveno je dobro slaganje između količina paracetamola određenih u tabletama primjenom UV spektrofotometrije te PLS, GA-PLS i ANN algoritama i referente UHPLC metode. U slučaju tramadola GA-PLS rezultati pokazali su se pouzdaniji u odnosu na one dobivene PLS-om i ANN-om. Najjednostavniji i najpouzdaniji modeli konstruirani su korištenjem PLS metode za paracetamol i GA-PLS metode za tramadol. Maseni udjeli paracetamola u tabletama određeni primjenom NIR spektroskopije i kalibracijskih kemometričkih modela izrađenih pomoću PLS, GA-PLS i ANN metoda vrlo se dobro slažu s onima dobivenima UHPLC-om. Rezultati dobiveni primjenom ANN-a i GA-PLS-a međusobno se ne razlikuju znatno, te su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom PLS metode. S druge strane, udjeli tramadola određeni NIR metodom spregnutom s GA-PLS algoritmom znatno su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom druge dvije metode. GA-PLS pristupom obradi podataka pojednostavio se je kalibracijski model te poboljšala točnost i preciznost dobivenih rezultata. Ramanova spektroskopija spregnuta s PLS, GA-PLS i ANN kemometričkim metodama uspješno je upotrijebljena za kvantitativnu analizu paracetamola, pri čemu su rezultati dobiveni tim metodama usporedivi s referentnim vrijednostima. Algoritam GA-PLS još se jednom pokazao superiornijim u odnosu na PLS i ANN. U slučaju analize tramadola, nijednom uporabljenom metodom nisu dobiveni rezultati usporedivi s referentnim vrijednostima. (112Several new analytical procedures based on spectroscopic methods and chemometric calculations were developed for quantitative determination of tramadol and paracetamol in tablets. Spectroscopic data obtained by analyses of tablets using UV-Vis spectroscopy, spectroscopy in near infrared region (NIR), and Raman spectroscopy were processed by means of partial least squares (PLS), genetic algorithm coupled with PLS (GA-PLS) and artificial neural networks (ANN). Results gained by chemometric processing of the spectroscopic data were statistically compared with those obtained by means of validated ultra-high performance liquid chromatographic (UHPLC) method. A good agreement between the amounts of paracetamol determined in the tablets using UV spectrophotometry and PLS, GA-PLS, as well as ANN algorithms, and that obtained by referent UHPLC method was found. In the case of tramadol, GA-PLS results were proven to be more reliable compared to those of PLS and ANN. The simplest and the most reliable models were constructed by using PLS method for paracetamol and GA-PLS method for tramadol. Mass fractions of paracetamol in the tablets determined by means of NIR spectroscopy and calibration chemometric models constructed using PLS, GA-PLS, and ANN methods were in accordance with those gained by UHPLC. There was no significant difference between the results obtained by using ANN and GA-PLS, and they were more reliable than that obtained by PLS method. On the other hand, fractions of tramadol determined by NIR method coupled with GA-PLS algorithm were considerably more reliable than those calculated using other two methods. GA-PLS-based approach reduced the calibration model complexity and improved the accuracy and precision of the results. Raman spectroscopy coupled with PLS, GA-PLS, and ANN chemometric methods was successfully applied for quantitative analysis of paracetamol, whereby the results obtained by these methods were comparable with the referent values. GA-PLS algorithm was once again proven to be superior over the PLS and ANN. In the case of tramadol analysis, the results gained by applying any of the used method were not comparable with the referent values

Prediction of Chemical Composition from Semi-natural Grassland by NIR Spectroscopy

The objective of this research was to examine three techniques for prediction of the chemical composition by NIR spectroscopy (1100 – 2500 nm) from semi-natural grassland: modified partial least squares (MPLS) regression; partial least square (PLS) regression and principal component regression (PCR). A spectral data for a total of 150 samples originated from seminatural grassland were used. Standard errors of calibration (SEC) for crude proteins (CP) were 6.52, 4.87 and 6.94 for MPLS, PLS and PCR, while standard errors of cross validation (SECV) were 8.16, 6.13 and 7.56 respectively. SEC for organic matter (OM) were 7.69, 7.61 and 7.37 for MPLS, PLS and PCR, while SECV were 8.08, 8.27 and 7.57 respectively. Higher SEC and SECV were reported for neutral detergent fibre (NDF) and acid detergent fibre (ADF) content than reported for CP and OM content. Hyperspectral analysis by PLS resulted in the highest accuracy for the estimation of crude protein, organic matter and neutral detergent fibre and acid detergent fibre, while MPLS was the best in predicting acid detergent fibre. The greatest accuracy in this research was achieved for CP, then NDF, OM, and finally ADF content. Prediction for NDF, OM, and especially ADF content should be improved in the future by involving specific semi-natural grassland samples

Developing near-infrared (NIR) spectroscopy calibration for the prediction of forage nutritive value

Cilj ovog stručnog rada je prikazati osnove razvoja kalibracijskih modela za procjenu fizikalnih, kemijskih i/ili bioloških parametara voluminozne krme bliskom infracrvenom spektroskopijom (NIR spektroskopijom). U usporedbi s klasičnim kemijskim metodama, NIR spektroskopija je multianalitička, ekološki potpuno prihvatljiva i brza metoda, jednostavna za primjenu i interpretaciju rezultata. Za korištenje NIR spektroskopije u svrhu procjene hranidbene vrijednosti voluminozne krme, neophodne su razvijene kalibracijske jednadžbe. Uzorci korišteni za razvoj primjenjivih kalibracija moraju biti dovoljno slični da pripadaju istom kalibracijskom setu, ali i dovoljno različiti da pokrivaju očekivane fizikalne, kemijske i/ili biološke varijabilnosti uzoraka nepoznatog kemijskog sastava. Razvoj kalibracija se sastoji od niza aktivnosti od prikupljanja/odabira uzoraka i njihove analize klasičnim kemijskim/fizikalnim i/ili biološkim metodama do predobrade i skeniranja uzoraka, razvoja kalibracijske jednadžbe primjenom neke od regresijskih metoda na spektralne podatke uzoraka, te primjene i kontrole razvijenog kalibracijskog modela procjene. Razvijena kalibracija koja ima stupanj korelacije (R2) što bliži 1.00, nisku standardnu grešku kalibracije (SEC), standardnu grešku unakrsne validacije (SECV) i standardnu grešku procjene (SEP) može se primjenjivati u praksi. Daljnja istraživanja su usmjerena na korištenje mobilne NIR spektroskopije za svakodnevnu primjenu na farmama..The aim of this article is to present the basics of the development of calibration models for the estimation of the physical, chemical and / or biological parameters of forage by NIR spectroscopy. Compared to conventional chemical methods, NIR spectroscopy is a multianalytical, environmentally friendly and fast method, easy to apply and interpret results. For the use of NIR spectroscopy for the prediciton of the nutritional value of forages, developed calibration equations are necessary. The samples used to develop applicable calibrations must be similar enough to belong to the same calibration set but also sufficiently different to cover the expected physical, chemical and / or biological variability of samples of unknown chemical composition. Calibration development consists of a range of activities from collecting / selecting samples and analyzing them by classical chemical / physical and / or biological methods to pre-processing and scanning, developing a calibration equation and finally applying and controlling the developed calibration prediction model. A developed calibration with a degree of correlation (R2) closer to 1.00, a low standard error of calibration (SEC), a standard error of cross-validation (SECV), and a standard error of prediction (SEP) can be applied in practice. Further research is focused on the use of mobile NIR spectroscopy for daily on-farm application

PREDICTION OF DRY MATTER YIELD FROM SEMINATURAL GRASSLAND BY NIR SPECTROSCOPY

U ovom istraživanju je korištena NIR spektroskopija (1100 – 2500 nm) za procjenu prinosa suhe tvari (ST) krme poluprirodnog travnjaka, zajednice Arrhenatheretum medioeuropaeum. Za obradu spektralnih podataka je korištena modificirana metoda parcijalnih najmanjih kvadrata (MPLS) (engl. modified partial least squares), regresija glavnih komponenata (PCR) (engl. principal component regression) i metoda parcijalnih najmanjih kvadrata (PLS) (eng. partial least square). Korišteno je ukupno 225 uzoraka voluminozne krme. Standardne greške kalibracije (SEC) su iznosile 0.71, 0.71 i 0.77 za MPLS, PLS i PCR, respektivno, a standardne greške unakrsne validacije (SECV) 0.80, 0.77 i 0.77 respektivno. U usporedbi NIR spektroskopije i klasičnog utvrđivanja prinosa ST standardna greška procjene (SEP) za MPLS, PLS i PCR je iznosila 0.748, 0.698 i 0.873 respektivno. Rezultati istraživanja ukazuju na veliki potencijal NIR spektroskopije za procjenu prinosa ST uzoraka poluprirodnog travnjaka. Bazirano na SEC, SEP i R2, PLS metoda se pokazala najpouzdanijom za procjenu prinosa ST, zatim MPLS i naposlijetku, najmanje pouzdana metoda je bila PCR metoda.Near-infrared (NIR) spectroscopy (1100 – 2500 nm) was used to analyze the dry matter (DM) yield from seminatural grassland community Arrhenatheretum medioeuropaeum. Modified partial least square (MPLS), principal component regression (PCR) and partial least square (PLS) techniques were used for spectral data processing. Total of 225 forage samples were used in this investigation. Standard errors of calibration (SEC) were 0.71, 0.71 and 0.77 for MPLS, PLS and PCR, respectively, while standard errors of cross validation (SECV) 0.80, 0.77 and 0.77 respectively. Comparing NIRS and the chemical procedure the standard error of prediction (SEP) for MPLS, PLS and PCR were 0.748, 0.698 and 0.873 respectively. The results show the great potential of NIR spectroscopy for DM yield prediction in samples originated from semi natural grassland. Based on SEC, SEP and RSQ (R2) the PLS method is the most relailable to predict DM yield from seminatural grassland samples followed by MPLS method. The PCR method was at least reliable for DM yield prediction in this research.

Prediction of forage ad libitum intake and in vivo digestibility by near infrared spectroscopy

Cilj ovog rada je prikazati stanje spektroskopije u bliskom infracrvenom području (NIR spektroskopije) kao tehnologije za procjenu ad libitum konzumacije suhe tvari (ST) i organske tvari (OT) te in vivo probavljivosti ST, OT i OT u ST (Dvrijednosti) voluminozne krme. U usporedbi s provedbom skupih, radno zahtjevnih i dugotrajnih bioloških istraživanja radi utvrđivanja ad libitum konzumacije i in vivo probavljivosti voluminozne krme, NIR spektroskopija je brza, fizikalna, nedestruktivna, multianalitička i eklološki prihvatljiva metoda koja može dati precizne i točne rezultate uz minimalnu ili nikakvu pripremu uzoraka. Biološki se parametri teže procjenjuju NIR spektroskopijom u odnosu na kemijske parametre voluminozne krme radi varijacija između životinja, a posljedično pogrešaka u procjeni reakcija životinja na određenu hranidbu i hranu te činjenice da se niti jedan biološki parametar ne može utvrditi u kemijskom laboratoriju s visokom razinom točnosti. Prikazani kalibracijski modeli su prihvatljive razine pouzdanosti procjene ad libitum konzumacije i in vivo probavljivosti voluminozne krme prema utvrđenim koeficijentima determinacije (R2) (0,7-0,9 i 0,47-0,98 slijedom), standardnim greškama kalibracije (SEC) (4,28-6,89 i 0,01-1,69 slijedom), standardnim greškama unakrsne validacije (SECV) (4,53-7,92 i 0,02-2,15 slijedom) te standardnim greškama procjene (SEP) (5,42-9,59 i 0,026-5,7 slijedom). Ovo istraživanje potvrđuje potencijal NIR spektroskopije za procjenu ad libitum konzumacije ST i OT voluminozne krme i in vivo probavljivosti ST, OT i D-vrijednosti voluminozne krme.The objective of this paper is to present the potential of near-infrared spectroscopy (NIR spectroscopy) as a technology for predicting ad libitum intake of dry matter (DM) and organic matter (OM) as well as in vivo digestibility of DM, OM and OM in DM (D-value) in forage. Compared to the expensive, labor-intensive and time-consuming biological research methods for determining forage ad libitum intake and in vivo digestibility, NIR spectroscopy is a fast, physical, non-destructive, multianalytic and ecologically acceptable method that can provide precise and accurate results with minimal or no sample preparation. Forage biological parameters are more difficult to predict by NIR spectroscopy than chemical parameters due to variations among animals, consequent errors in animal reactions to certain feeds and food and the fact that no biological parameter can be determined in a chemical laboratory with high accuracy level. The calibration models presented are at acceptable levels of reliability for the prediction of forage ad libitum intake and in vivo digestibility according to the determined coefficients of determination (R2) (0.7-0.9 and 0.47-0.98 respectively), standard errors of calibration (SEC) (4.28-6.89 and 0.01-1.69, respectively), standard errors of cross-validation (SECV) (4.53-7.92 and 0.02-2.15, respectively) and standard errors of prediction (SEP) (5.42-9.59 and 0.026-5.7, respectively). This study confirms the high potential of NIR spectroscopy to predict the ad libitum intake of DM and OM and the in vivo digestibility of DM, OM and D-values in forage

Prediction of forage chemical composition by NIR spectroscopy

Spektroskopija u bliskom infracrvenom području (NIR spektroskopija) se u analitici koristi više od 50 godina. Cilj ovog preglednog rada je prikazati statističke pokazatelje razvijenih kalibracijskih modela za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme NIR spektroskopijom koji su objavljeni kroz zadnjih 15 godina. Prikazana je statistika za procjenu sadržaja suhe tvari (ST), sirovih proteina (SP), neutralnih detergent vlakana (NDV), kiselih detergent vlakana (KDV), pepela, i pH vrijednosti voluminiozne krme različite razine obrade prije skeniranja (svježa, osušena/samljevena krma) te različite vrste voluminozne krme poput monokultura trava, mahunarki, djetelinsko-travnih smjesa (DTS), krme poluprirodnog pašnjaka, slame, biljke kukuruza, sjenaže, silaže i sijena. Radi šire primjenjivosti NIR kalibracijskog modela, za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme, u razvoj kalibracije se uključuje krma porijeklom iz različitih primjenjenih agrotehnologija proizvodnje, klimata uzgoja, sorata i varijeteta, vegetacijskih sezona i sl. U cilju razvoja pouzdanijih kalibracijskih modela za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme, razvijaju se kalibracije za pojedine biljne vrste, kultivare, otkose tijekom vegetacijske sezone kao i za pojedine mikroklimate uzgoja. NIR spektroskopija ima ogromni potencijal za procjenu sadržaja ST, SP, NDV, KDV, pepela i pH vrijednosti u voluminoznoj krmi.Near-infrared spectroscopy (NIR spectroscopy) has been used in analytics for more than 50 years. The aim of this review is to present statistical indicators of the developed calibration models for predicting forage chemical composition by NIR spectroscopy, which have been published over the last 15 years. This paper presents statistics for predicting of forage dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), ash, and pH value of forage at different pre-scan processing level (fresh, dried / ground forage) and different forage types such as grass monocultures, legumes, grass-clover mixtures (GCM), semi-natural pasture, straw, maize, hay, silage and haylage. Due to wider applicability of NIR calibration model for prediction of chemical composition of forage, the development of calibration includes forage originating from various agricultural production technologies, cultivation climates, varieties and vegetation seasons, etc. In order to develop more reliable calibration models for prediction of forage chemical composition, calibrations are developed for individual plant species, cultivars, harvest during the vegetation season, as well as for individual microclimates of cultivation. NIR spectroscopy has high potential for predicting the content of DM, CP, NDF, ADF, ash and pH value in forage

Radna terapija uz pomoć konja kod djece s teškoćama u razvoju

Prisutstvo same životinje (konj, pas, mačka, zec, dupin..) pozitivno utječe na čovjeka, ako tomu dodamo brigu za tu životinju, provođenje vremena s njom i sl. dođe se do zaključka kako životinje mogu biti korištene u terapijske svrhe. Konji su od davnina imali posebnu ulogu u čovjekovu životu, pa isto tako zauzimaju zbog svoje naravi i karakteristika posebnu ulogu kao terapijski pomagači. Rehabilitacija uz pomoć konja označava grupu terapijskih aktivnosti na konju ili uz konja u svrhu postizanja određenog terapijskog cilja i poboljšanje kvalitete života. Takva vrsta rehabilitacije uključuje više vrsta terapija, te je zapravo ovo zajednički naziv za sve te vrste terapija uz pomoć konja. Postoji hipoterapija, koju provodi fizioterapeut, radna terapija uz pomoć konja, logopedska terapija uz pomoć konja, psihoterapija uz pomoć konja, specijalno pedagoško jahanje, sportsko rekreativno jahanje i vožnja zaprega. Fokus ovoga rada je najviše stavljen na hipoterapiju i radnu terapiju uz pomoć konja. Ove vrste terapija se zapravo isprepliću i nadopunjavaju, niti jedan stručnjak ne može izolirano raditi na jednom području. Tijekom terapije uz pomoć konja potrebno je raditi na gruboj, finoj motorici, stabilnosti trupa i glave, integraciji senzornog inputa sa motoričkim odgovorom, balansu, pamćenju, pažnji, sekvencioniranju itd. Tako da, prostor za rad imaju svi navedeni stručnjaci. Za radnog terapeuta postoji veliki prostor jer radeći na svim ovim sposobnostima djetetu će se omogućiti samostalnost u svakodnevnim životnim aktivnostima (samozbrinjavanje, produktivnost, slobodno vrijeme). Kroz igru i odnos sa životinjom se postižu zadani ciljevi,a motivacija je povećana zbog uključenosti životinje u terapiju. Brojna istraživanja i zapažanja stručnjaka ukazala su upravo na velike benefite ovakve vrste terapije, koja u Hrvatskoj ima prostora za napredak te ima zadaću da velikim koracima sustigne susjedne zemlje. Stoga, ako nam ovi nježni divovi nude svoju pomoć u terapiji zašto ne prihvatiti tu pomoć kako bismo kao terapeuti olakšači i učinili život ljepšim i lakšim za djecu

The basics of dance language at preschool age

Cilj ovog rada bio je prikazati osnove plesnog jezika, Labanove kinetografije, u djece predškolskog uzrasta. Kako bi to mogli napraviti bilo je potrebno prvo odrediti što je ples, kratko prikazati povijest plesa te prikazati sistematizaciju plesa. Prikazali smo osam osnovnih tema umjetnosti pokreta koje predstavljaju osnovu kvalitetnog poznavanja plesa s teorijske i praktične strane. Nakon toga je bilo potrebno prikazati na koju populaciju se odnosi izraz predškolska djeca. Prikazali smo i razvojne karakteristike djece predškolske dobi te primjere iz prakse kako organizirati plesne aktivnosti za djecu. Kada smo povezali ova dva područja – ples i djecu predškolske dobi – neplanirano smo se udaljili od našeg cilja. Kako je plesno pismo točan zapis pokreta koje plesač treba izvesti prilikom plesa ne bi trebalo biti odstupanja od njega. S druge strane našli smo mnogo literature koja smatra da djeca predškolskog uzrasta ne bi trebala učiti točno određene koreografije već bi ples za njih trebao biti kreativna aktivnost. Kada se sve uzme u obzir zalažemo se da plesno pismo može imati svoje mjesto u pedagoškoj praski ako ga se primjenjuje kao odskočnu dasku u osmišljavanju plesnih aktivnosti za djecu. Plesno pismo je djeci apstraktan zapis koji ona mogu interpretirati sukladno svojoj dječjoj mašti. Obzirom na sve to rad smo završili praktičnim dijelom te napravili primjer kinetografskog zapisa plesa.The aim of this paper was to show the impact of dance notation, Laban's kinetography, on preschool children. In order to do this, it was necessary to first determine what is dance, to briefly show the history of dance, and to show the systematization of dance. We have presented eight basic themes of art of movement that represent the basis of quality knowledge of dance from both theoretical and practical side. Afterwards, it was necessary to show to which population term preschool children refers to. We also presented developmental characteristics of preschool children and examples of how to organize dance activities for children. When we connected the two areas - dance and pre-school children - we unexpectedly got far from our goal. As the dance notation is an accurate record of the movements that the dancer should perform when dancing, there should be no deviation from it. On the other hand, we have found a lot of literature that believes that preschool children should not learn specific choreographies,dance should be a creative activity for them. When all things considered, we advocate that a dance notation can have a place in the pedagogical practice if it is used as a springboard in designing dance activities for children. Dance notation is an abstract record for children that they can interpret in accordance with their children's imagination. Considering all this we finished paper with practical part and made an example of a kinetographic record of the dance

Radna terapija uz pomoć konja kod djece s teškoćama u razvoju

Prisutstvo same životinje (konj, pas, mačka, zec, dupin..) pozitivno utječe na čovjeka, ako tomu dodamo brigu za tu životinju, provođenje vremena s njom i sl. dođe se do zaključka kako životinje mogu biti korištene u terapijske svrhe. Konji su od davnina imali posebnu ulogu u čovjekovu životu, pa isto tako zauzimaju zbog svoje naravi i karakteristika posebnu ulogu kao terapijski pomagači. Rehabilitacija uz pomoć konja označava grupu terapijskih aktivnosti na konju ili uz konja u svrhu postizanja određenog terapijskog cilja i poboljšanje kvalitete života. Takva vrsta rehabilitacije uključuje više vrsta terapija, te je zapravo ovo zajednički naziv za sve te vrste terapija uz pomoć konja. Postoji hipoterapija, koju provodi fizioterapeut, radna terapija uz pomoć konja, logopedska terapija uz pomoć konja, psihoterapija uz pomoć konja, specijalno pedagoško jahanje, sportsko rekreativno jahanje i vožnja zaprega. Fokus ovoga rada je najviše stavljen na hipoterapiju i radnu terapiju uz pomoć konja. Ove vrste terapija se zapravo isprepliću i nadopunjavaju, niti jedan stručnjak ne može izolirano raditi na jednom području. Tijekom terapije uz pomoć konja potrebno je raditi na gruboj, finoj motorici, stabilnosti trupa i glave, integraciji senzornog inputa sa motoričkim odgovorom, balansu, pamćenju, pažnji, sekvencioniranju itd. Tako da, prostor za rad imaju svi navedeni stručnjaci. Za radnog terapeuta postoji veliki prostor jer radeći na svim ovim sposobnostima djetetu će se omogućiti samostalnost u svakodnevnim životnim aktivnostima (samozbrinjavanje, produktivnost, slobodno vrijeme). Kroz igru i odnos sa životinjom se postižu zadani ciljevi,a motivacija je povećana zbog uključenosti životinje u terapiju. Brojna istraživanja i zapažanja stručnjaka ukazala su upravo na velike benefite ovakve vrste terapije, koja u Hrvatskoj ima prostora za napredak te ima zadaću da velikim koracima sustigne susjedne zemlje. Stoga, ako nam ovi nježni divovi nude svoju pomoć u terapiji zašto ne prihvatiti tu pomoć kako bismo kao terapeuti olakšači i učinili život ljepšim i lakšim za djecu