Nghiên cứu xây dựng quy trình phát hiện một số chất độc có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt trong các mẫu môi trường trên các thiết bị phân tích tại phòng thí nghiệm

Bộ công an
Viện khoa học hình sự







Báo cáo tổng kết Đề tài nhánh kc.10-13.03

Nghiên cứu xây dựng qui trình phát hiện một số
chất độc có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt
trong các mẫu môi trờng trên các thiết bị
phân tích tại phòng thí nghiệm

Chủ nhiệm ĐTN: TSKH. Nguyễn Minh Khởi


thuộc đề tài cấp nhà nớc. M số kc 10.13

xác định nguyên nhân, xây dựng biện pháp dự phòng
và xử trí nhiễm độc hàng loạt

6466-3



Hà nội 10-2004

Tài liệu là kết quả thực hiện nhánh nghiên cứu của Đề tài cấp Nhà nớc
KC10.13 (2001-2004)




1




Danh sách những ngời thực hiện


1. Nguyễn Minh Khởi, TSKH, Chủ nhiệm đề tài nhánh KC10.13.03.
2. D Đình Động, TS - Viện KHHS.
3.
Trần Minh Hơng, TS - Viện KHHS.

4.
Nguyễn Xuân Phú, Ths - Viện KHHS.

5. Vũ Công Sáu, Ths - Viện KHHS.
6. Nguyễn Đình Hải, CN - Viện KHHS.
7.
Phạm Thị Chung, Ths - Trung tâm phân tích thí nghiệm Địa chất.

2
Tóm tắt nội dung chính của đề tài

Đề tài nghiên cứu xây dựng qui trình phát hiện một số chất độc có khả
năng gây nhiễm độc hàng loạt trong các mẫu môi trờng trên các thiết bị phân
tích tại phòng thí nghiệm là một phần của Đề tài Xác định nguyên nhân, xây
dựng biện pháp dự phòng và xử trí nhiễm độc hàng loạt thuộc chơng trình
KC.10.13, do Chủ nhiệm PGS.TS. Nguyễn Bằng Quyền chủ trì trong giai đoạn
2001-2004.
Trớc những bức xúc của vấn đề xác định nguyên nhân của các vụ
nhiễm độc hàng loạt hiện nay, trớc tình hình phức tạp của nạn khủng bố Quốc
tế và những nguy cơ tiềm ẩn về nhiễm độc hàng loạt, đề tài nhằm mục đích
nghiên cứu tìm ra các giải pháp tối u, xây dựng các qui trình để phân tích, xác
định chất độc gây nên các vụ nhiễm độc hàng loạt.
Bằng các trang thiết bị, máy móc phân tích hiện đại, trong thời gian tiến
hành nghiên cứu, đề tài đẫ hoàn thành xây dựng đợc 06 qui trình cho phép
phân tích xác định các chất và nhóm chất độc sau: Qui trình phân tích, xác định
chất độc B trong mẫu đất bằng phơng pháp GC-MS; Qui trình phân tích, xác
định chất độc B trong mẫu không khí bằng phơng pháp GC-MS; Qui trình
phân tích, xác định chất độc D trong mẫu đất bằng phơng pháp GC-MS; Qui
trình phân tích, xác định xyanua trong mẫu nớc bằng phơng pháp quang phổ
UV-VIS; Qui trình phân tích, xác định As trong mẫu cơm và chất nôn bằng
phơng pháp AAS-HG; Qui trình phân tích, xác định các thuốc bảo vệ thực vật
trong mẫu nớc bằng phơng pháp GC-MS. Đây là các qui trình lần đầu tiên
đợc công bố, có độ tin cậy và độ chính xác cao, với kỹ thuật đơn giản, thuận
tiện, dễ áp dụng vào thực tiễn.

Các qui trình đợc áp dụng vào thực tiễn của công tác giám định kỹ
thuật Hình sự tại Phòng Giám định Hoá pháp lý, Viện Khoa học Hình sự, phục
vụ thiết thực trong các vụ án có liên quan đến độc chất, để tìm ra nguyên nhân
gây độc. Các kết quả thu đợc có độ chính xác cao, đáp ứng đợc yêu cầu của
công tác điều tra phá án, cũng nh trong công tác phòng chống, ngăn ngừa các
nguy cơ nhiễm độc hàng loạt có thể xảy ra. Kết quả của đề tài có tính khoa học
và thực tiễn cao.



3
Mục lục
tr.
Đặt vấn đề 7
1. Chơng I: Chất độc B 9
1.1. Sơ lợc các nghiên cứu về chất độc B 9
1.1.1. Vài nét sơ lợc về chất độc B 9
1.1.2. Một số phơng pháp hay dùng để phân tích, xác định chất độc B 12
1.2. Phơng pháp, phơng tiện nghiên cứu 18
1.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 18
1.2.2. Phơng pháp nghiên cứu 19
1.3. Thực nghiệm 19
1.3.1. Pha dung dịch chuẩn 19
1.3.2. Khảo sát độ lặp lại, khoảng tuyến tính, và giới hạn phát hiện 19
1.3.3. Xây dựng qui trình xác định chất độc B trong mẫu đất 21
1.3.4. Xây dựng qui trình phân tích chất độc B trong mẫu không khí 21
1.3.5. Điều kiện phân tích chất độc B trên GC-MS 22
1.4. Kết quả và bàn luận 23
1.4.1. Đặc điểm định tính của chất độc B bằng phổ khối 23
1.4.2. Khảo sát độ lặp lại, độ tuyến tính và giới hạn phát hiện chất độc B

của phơng pháp

25
1.4.3. Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định chất độc B trong mẫu đất 28
1.4.4. Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định chất độc B trong mẫu
không khí

33
1.5. Kết luận 36
2. Chơng II: Chất độc D 37
2.1. Sơ lợc các nghiên cứu về chất độc D 37
2.1.1. Vài nét sơ lợc về chất độc D 37
2.1.2. Một số phơng pháp hay dùng để phân tích, xác định chất độc D 39
2.2. Phơng pháp, phơng tiện nghiên cứu 43
2.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 43
2.2.2. Phơng pháp nghiên cứu 45
2.3. Thực nghiệm 45

4
2.3.1. Pha dung dịch chuẩn 45
2.3.2. Khảo sát độ lặp lại, khoảng tuyến tính, và giới hạn phát hiện 45
2.3.3. Xây dựng qui trình xác định chất độc D trong mẫu đất 46
2.3.4. Điều kiện phân tích chất độc D trên GC-MS 47
2.4. Kết quả và bàn luận 48
2.4.1. Đặc điểm định tính của chất độc D bằng phổ khối 48
2.4.2. Khảo sát độ lặp lại, độ tuyến tính và giới hạn phát hiện chất độc D
của phơng pháp

50
2.4.3. Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định chất độc D trong mẫu đất 53

2.5. Kết luận 60
3. Chơng III: Xyanua 62
3.1. Sơ lợc các nghiên cứu về xyanua 62
3.1.1. Vài nét sơ lợc về xyanua 62
3.1.2. Một số phơng pháp hay dùng để phân tích, xác định xyanua 64
3.2. Phơng pháp và phơng tiện nghiên cứu 73
3.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. 73
3.2.2. Phơng pháp nghiên cứu 74
3.3. Thực nghiệm 74
3.3.1. Pha dung dịch chuẩn 74
3.3.2. Xây dựng qui trình xác định xyanua trong mẫu nớc 74
3.3.3.
áp dụng qui trình tiến hành phân tích xác định xyanua trong một
số mẫu thực tế

75
3.4 Kết quả và bàn luận 76
3.4.1. Khảo sát sự ảnh hởng của nồng độ và thể tích thuốc thử
ninhydrin

76
3.4.2. Khảo sát sự ảnh hởng của nồng độ và thể tích dung dịch Na
2
CO
3
77
3.4.3. Khảo sát sự ảnh hởng của nồng độ dung dịch NaOH 78
3.4.4. Khảo sát khoảng tuyến tuyến, xây dựng đờng chuẩn ngoại suy
định lợng xyanua và xác định độ chính xác của phơng pháp

79
3.4.5. Khảo sát sự ảnh hởng của một số ion có trong dung dịch 80
3.4.6. Xây dựng qui trình phân tích xác định xyanua trong mẫu nớc 81
3.4.7.
á
p dụng qui trình tiến hành phân tích xác định xyanua trong một


5
số mẫu thực tế 83
3.5. Kết luận 83
4. Chơng IV: Asen 85
4.1. Sơ lợc các nghiên cứu về asen 85
4.1.1. Vài nét sơ lợc về asen 85
4.1.2. Một số phơng pháp hay dùng để phân tích, xác định asen 89
4.2. Phơng pháp, phơng tiện nghiên cứu 94
4.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 94
4.2.2. Phơng pháp nghiên cứu 95
4.3. Thực nghiệm 95
4.3.1. Pha dung dịch chuẩn 95
4.3.2. Tối u hóa điều kiện phân tích 96
4.3.3. Xây dựng qui trình phân tích As trong mẫu cơm 98
4.3.4.
áp dụng qui trình tiến hành phân tích As trong một số mẫu thực
tế

99
4.4. Kết quả và bàn luận 99
4.4.1. Tối u hóa điều kiện phân tích 99
4.4.2. Xây dựng qui trình phân tích As trong mẫu cơm 107

4.4.3.
áp dụng qui trình tiến hành phân tích As trong một số mẫu thực
tế

110
4.5. Kết luận 112
5. Chơng V: Thuốc bảo vệ thực vật 113
5.1. Sơ lợc các nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật 113
5.1.1 Sơ lợc về thuốc bảo vệ thực vật 113
5.1.2. Một số thuốc hay gặp và có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt ở
Việt Nam

115
5.1.3. Một số phơng pháp phân tích hay dùng xác định d lợng các
thuốc BVTV hiện nay

117
5.2. Phơng pháp và phơng tiện nghiên cứu 119
5.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 119
5.2.2. Phơng pháp nghiên cứu 121
5.3. Thực nghiệm 121

6
5.3.1. Pha dung dịch chuẩn 121
5.3.2. Xây dựng qui trình xác định một số thuốc bảo vệ thực vật trong
mẫu nớc

121
5.3.3. Điều kiện phân tích đa d lợng các HCBVTV trên GC-MS 122
5.4. Kết quả và bàn luận 123

5.4.1. Khảo sát độ lặp lại và xây dựng đờng chuẩn 123
5.4.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình chiết hỗn hợp các HCBVTV từ
mẫu nớc

125
5.4.3.
á
p dụng qui trình để phân tích các mẫu thực tế
131
5.5. Kết luận 132
Kết luận 133
Tài liệu tham khảo 136
Phụ lục 148

7
Đặt vấn đề
Nhiễm độc hàng loạt có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau gây nên,
nhng các hóa chất độc, các độc tố trong động, thực vật, các sản phẩm thực
phẩm, nguồn nớc bị nhiễm các loại hóa chất độc là một trong những nguyên
nhân chính gây nên các vụ nhiễm độc hàng loạt đó.
Thực tiễn cho thấy hàng năm chúng ta gặp số lợng vụ nhiễm độc hàng
loạt khá nhiều, nhiều vụ đã gây những hậu quả hết sức nghiêm trọng, làm số
ngời tử vong và phải cấp cứu khá lớn. Đứng trớc các vụ nhiễm độc lớn đó đã
làm nhiều khâu, nhiều cấp hết sức hoang mang và rất khó chủ động trong xử trí,
cấp cứu nạn nhân, ngăn chặn các thiệt hại và khắc phục những hậu quả của nó.
Đây là một trong những nhiệm vụ hết sức nặng nề và phức tạp bởi một trong
những nguyên nhân quan trọng là rất nhiều tính mạng của các nạn nhân đang và
tiếp tục bị đe dọa. Vậy làm gì để giảm thiểu các nguy hại đó của nhiễm độc
hàng loạt, rất nhiều giải pháp phải tiến hành đồng bộ, khẩn trơng nhng có
một vấn đề cần hết sức lu ý đó là việc xác định các nguyên nhân gây nên các
vụ nhiễm độc hàng loạt đó để từ đó có thể đa ra đợc các biện pháp hữu hiệu
trong điều trị, phòng ngừa, ngăn chặn và làm giảm thiểu các tác hại của các vụ
ngộ độc đó.
Trong thực tiễn giám định các vụ án liên quan đến độc chất trong thời
gian qua tại Phòng giám định Hoá Pháp lý, Viện Khoa học Hình sự, hàng năm
chúng tôi phải tiến hành giám định hàng trăm vụ án liên quan đến độc chất.
Năm 2002, đã tiến hành giám định 286 vụ án có liên quan đến các chất độc,
năm 2003 giám định 245 vụ án có liên quan đến độc chất và năm 2004 tính đến
tháng 9 đã có 134 vụ án có liên quan đến độc chất. Trong các vụ án đó tổng số
mẫu vật đã lên tới con số rất lớn. Có nhiều vụ án việc xác định nguyên nhân gây
nên nhiễm độc khá thuận lợi nhng cũng không ít trong số đó không tìm đợc
nguyên nhân làm cho công tác điều tra phá án hết sức khó khăn. Nguyên nhân
gây nhiễm độc rất đa dạng và rất khó định hớng, do vậy trong quá trình điều

tra, khám nghiệm hiện trờng đòi hỏi phải có các chuyên gia kỹ thuật, phải có
các chuyên gia pháp y hoặc y tế, để có thể xem xét, đánh giá, và định h
ớng
cho việc khám nghiệm hiện trờng, truy tìm các tang vật, các nguyên nhân gây

8
nên ngộ độc, từ đó mới có thể thu đúng các đối tợng gửi cho tuyến sau phân
tích chính xác, tìm ra các chất độc gây nhiễm độc.
Đứng trớc những đòi hỏi của thực tiễn công tác điều tra phá án, công
tác cấp cứu và xử trí trong các vụ nhiễm độc hàng loạt cần có sự phối hợp đồng
bộ, song song phải nâng cao kiến thức, trình độ phân tích, giám định, nhng có
một việc cũng hết sức cấp thiết đó là việc xây dựng cho đợc những qui chế,
các văn bản có tính pháp lý trong phân tích giám định. Xuất phát từ những bức
xúc đó, trên cơ sở của đề tài KC 10.13 Xác định nguyên nhân, xây dựng biện
pháp dự phòng và xử trí nhiễm độc hàng loạt giai đoạn 2001-2004, chúng tôi
đã tiến hành nghiên cứu đề tài nhánh KC 10.13-03 Nghiên cứu xây dựng qui
trình phát hiện một số chất độc có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt trong mẫu
môi trờng trên các thiết bị phân tích tại phòng thí nghiệm.
Mục đích của đề tài là xây dựng các qui trình phân tích đối với một số
chất độc có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt bằng các trang, thiết bị tại phòng
thí nghiệm. Nhiệm vụ cụ thể của đề tài nh sau:
- Xây dựng qui trình phân tích, xác định chất độc B trong mẫu đất và
mẫu không khí bằng phơng pháp sắc ký khí khối phổ.
- Xây dựng qui trình phân tích, xác định chất độc D trong mẫu đất bằng
phơng pháp sắc ký khí khối phổ.
- Xây dựng qui trình phân tích, xác định xyanua trong mẫu nớc bằng
phơng pháp đo quang.
- Xây dựng qui trình phân tích, xác định As trong mẫu cơm và chất nôn
bằng phơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật hydrua hoá.
- Xây dựng qui trình phân tích, xác định các thuốc bảo vệ thực vật trong

mẫu nớc bằng phơng pháp sắc ký khí khối phổ.

-
á
p dụng các qui trình vào thực tế phân tích giám định trong các vụ án
có liên quan đến các loại chất độc này.



9
Chơng I. chất độc b.
1.1 Sơ lợc các nghiên cứu về chất độc b.
1.1.1. Vài nét sơ lợc về chất độc B.
Chất độc B là một chất độc thuộc nhóm các chất độc thần kinh (hay còn
gọi là các chất độc lân hữu cơ - do trong cấu trúc của nó có nguyên tố phốt
pho). Chất độc B đợc sản xuất lần đầu tiên có lẽ vào năm 1938 do Shrader và
các cộng sự, ở Mỹ ngời ta gọi nó là các chất độc B (cùng với các chất độc
tabun và soman). Có thể nói tabun là chất độc đầu tiên của nhòm này đợc sản
xuất năm 1936. Trong chiến tranh thế giới lần thứ 2, chất độc B đợc sản xuất
khoảng 0,5 tấn và ở qui mô pilot. Trong chiến tranh thế giới lần thứ 2 quân đội
Mỹ đã dùng chất độc B nh một vũ khí chiến lợc để tấn công quân phát xít
Đức, sau chiến tranh ngời Đức phải thừa nhận rằng chính chất độc B là vũ khí
rất nguy hiểm khiến cho ngời Đức thất bại. Do vậy, ngay sau chiến tranh thế
giới lần thứ hai, các nghiên cứu đã tập trung chủ yếu vào tìm hiểu cơ chế gây
độc của chất này nhằm tìm ra các chất và các phơng pháp phòng độc có hiệu
quả đối với các vũ khí hóa học mới dạng này. Kết quả của các nghiên cứu
không những họ đã tìm đợc các phơng án phòng độc đối với chất độc B mà
còn tổng hợp đợc nhiều loại vũ khí hóa học mới, rất nguy hiểm, có độc tính
cao.
Trong cuộc chiến tranh Iran-Irắc (1984-1988) ngời ta cho rằng quân đội

Irắc đã dùng chất độc B để chống lại ngời Iran. Gần đây các tín đồ giáo phái
Aum đã dùng chất độc B gây ra vụ khủng bố tại ga tàu điện ngầm ở Tokyo làm
12 ngời chết và khoảng 5000 ngời bị nhiễm độc [64,76].
Chất độc B tinh khiết ở nhiệt độ thờng là một chất lỏng không màu,
không mùi, nhiệt độ sôi là 147,3
0
C (ở 20
0
C), tỷ trọng 1,1; tỷ trọng hơi so với
không khí là 4,8 nên khi phun ra ngoài chất độc B thờng ở sát mặt đất. Chất
độc B dạng công nghiệp có màu hơi vàng và có mùi thơm của hoa quả. Chất
độc B hòa tan tốt trong các dung môi hữu cơ, nhanh chóng thấm qua sơn và bề
mặt xốp, thấm qua cao su. Chất độc B ít tan trong nớc, khi gặp nớc chất độc
B bị thủy phân, quá trình thủy phân đợc thúc đẩy bởi môi trờng axit và kiềm.

10
Chất độc B còn có các tên nh: GB; Trilon 46; T 46; phosphonofluoridic
acid, methyl-, isopopyl ester; phosphonofluoridic acid, methyl-, 1-methylethyl
ester; isopropyl ester of methylphosphonofluoridic acid
Công thức phân tử: C
4
H
10
FO
2
P
Công thức cấu tạo của chất độc B:

CH
3

CH
3
- CH - O O
P
CH
3
F

Trọng lợng phân tử : 140,09
Chất độc B cũng nh các chất độc nhóm này có độc tính rất cao đối với
các động vật thuộc máu nóng nhất là đối với các động vật có hệ thần kinh trung
ơng phát triển. Ngời ta đã nghiên cứu độc tính của chất độc B nhận thấy khi
uống nớc chứa 0,022 mg/kg chất độc B thấy xuất hiện triệu chứng nhiễm độc
nhẹ. Nếu sau 8 h uống thêm 0,088 mg/kg chất độc sẽ thấy xuất hiện những triệu
chứng nhiễm độc rõ rệt. Cho tới nay, liều chất độc B 0,14 mg/kg qua đờng tiêu
hóa đợc coi là liều chết. Trong trờng hợp tiêm bắp, liều chất độc B
0,006mg/kg đã gây trạng thái nhiễm độc rõ rệt, liều gây chết đã đợc xác định
là 0,03 mg/kg. Liều gây chết qua niêm mạc mắt của chất độc B có thể gây chết
50 % số bệnh nhân khi bị rơi một giọt chất độc B có trọng lợng là 3 mg vào
mắt. Nếu chất độc B rơi trên da thì liều gây chết đợc xác định là 30-50 mg/kg.
Khi bị nhiễm độc qua đờng hô hấp thì liều gây chết của chất độc B lệ thuộc
không những vào nồng độ chất độc, thời gian chất độc tác động, vào cờng độ
hô hấp, liều gây chết của nó qua đờng hô hấp khoảng 75-100 mg, nó có thể
gây chết ngời sau 15 phút [10].
Những nguy cơ gây độc của chất độc B tơng đối cao do nó tồn tại ở các
kho bí mật hoặc vấn đề các phòng thí nghiệm tổng hợp bất hợp pháp, buôn bán
trôi nổi cho các nhóm khủng bố. Về mặt tổng hợp chất độc B tơng đối dễ tổng
hợp do vậy rất nguy hiểm vì bọn khủng bố có thể lợi dụng, tổng hợp trong
những phòng thí nghiệm với một số trang thiết bị tơng đối đơn giản.

11
Trong quân đội có rất nhiều dạng vũ khí có chứa chất độc B nh đạn
đạo, bom mìn, tên lửa nhằm bắn vào đối phơng gây độc mà tránh đợc sự
nhiễm độc cho quân đội. Trong chiến đấu, chất độc B có thể đợc dùng ở nhiều
dạng khác nhau nh thể hơi, khí dung, dạng lỏng. Do vậy, nó có thể xâm nhập
vào cơ thể bằng các đờng khác nhau và các triệu chứng biểu hiện nhiễm độc
cũng có nhiều dấu hiệu khác nhau. Nếu ở dạng khí, dạng hơi hoặc dạng nhũ
dịch (dạng sơng) khi hít phải, chất độc B đợc hấp thu qua niêm mạc đờng
hô hấp từ mũi, họng đến các phế nang. Nó có thể đợc hấp thu trực tiếp qua
niêm mạc mắt. Chất độc ở thể lỏng nó có thể đợc hấp thu qua da, qua đờng
tiêu hóa, qua vết thơng. Tuy vậy, chất độc B hấp thu qua da tơng đối chậm do
nó dễ bay hơi, thời gian chất độc lu lại trên da tơng đối ngắn. Trong khủng
bố chất độc B có thể đợc trộn trong các loại thực phẩm khác nhau do vậy nó
có thể đợc hấp thu qua đờng tiêu hóa. Nhìn chung, chất độc hấp thu qua
đờng ho hấp nhanh nhất và gây nhiễm độc ở mức độ trầm trọng nhất.
Tác động của chất độc B cũng nh các chất độc khác thuộc nhóm này
lên cơ thể khá phức tạp. Khi vào cơ thể nó tác động lên một số men nhng tác
động rõ rệt nhất là đối với men cholinesteraza. Chất độc làm giảm hoạt tính của
men ở nhiều cơ quan tổ chức. Do men cholinesteraza bị ức chế nên acetylcholin
sẽ bị ứ đọng ở các tận cùng ngọn sợi thần kinh, làm tê liệt dẫn truyền thần kinh
gây hiện tợng hng phấn quá mức.
Các biểu hiện lâm sàng khi bị nhiễm độc chất độc B nó phụ thuộc vào
liều lợng, thời gian tiếp xúc và nhiều yếu tố khác mà có thể thấy các bệnh
cảnh khác nhau:
- Khi nhiễm độc thể nhẹ: Triệu chứng xuất hiện sau 1-1,5 giờ, bệnh nhân
cảm thấy khó thở, đau ngực, khó thở tăng dần. Rối loạn thị giác, giảm sức nhìn,
bệnh nhân chóng mặt nhức đầu, buồn nôn, hồi hộp, sợ hãi, giảm khả năng tập
trung và giảm trí nhớ. Dấu hiệu đặc trng của thể này là co đồng tử, đồng tử
mất phản xạ với ánh sáng, có thắt điều tiết, xung huyết nhẹ kết mạc. Khi định

lợng men ở huyết thanh và hồng cầu thì lợng men giảm chỉ đạt 50-70% so
với bình thờng.
- Nhiễm độc thể vừa: Triệu chứng tiến triển nhanh, trên nền các dấu hiệu
nhiễm độc thể nhẹ, phát sinh những rối loạn nặng về hô hấp, tuần hoàn, hệ thần

12
kinh trung ơng. Cảm giác khó thở ngày một rõ nh đau tức ngực, tức thở nặng,
ho. Bệnh nhân cảm thấy sợ hãi, nhức đầu, xuất hiện cơn co thắt phế quản - Đây
là dấu hiệu điển hình của nhiễm độc thể vừa của chất độc B. Bệnh nhân cảm
thấy hng phấn, mất thăng bằng cảm xúc, đổ mồ hôi, tím tái, đồng tử co hẹp
không phản xạ với ánh sáng. Nớc rãi chảy, thở nhanh, khó và rung từng nhóm
cơ. Lợng men chỉ đạt 30-50% so với bình thờng.
- Nhiễm độc nặng: Triệu chứng xuất hiện nhanh, hệ thần kinh trung
ơng bị tổn thơng nặng, các chức năng quan trọng của sự sống bị rối loạn
nghiêm trọng. Các triệu chứng nh chảy rãi, co thắt phế quản, vã mồ hôi, buồn
nôn, nôn, kích động mạnh, trạng thái sợ hãi, mệt mỏi. Rung cơ sau đó xảy ra co
giật, bệnh nhân mất ý thức da tím tái. Nặng các cơn co giật xảy ra nhiều và kéo
dài, tiếp theo sẽ dẫn đến liệt. Hôn mê sâu, mất tri thức, mất phản xạ, đái ỉa vô
thức. Thở ít, không đều, xẹp mạch dẫn đến tử vong do trụy hô hấp và trụy tim
mạch. Lợng men chỉ còn 20-30% so với bình thờng [10].
Chất độc B là một chất độc đợc dùng làm vũ khí hóa học nên nó đợc
quản lí rất nghiêm ngặt theo công ớc của Liên hợp Quốc về Cấm sử dụng Vũ
khí hóa học.
1.1.2. Một số phơng pháp hay dùng để phân tích, xác định chất độc B.
Để xác định chất độc B trong thực tế có rất nhiều phơng pháp từ
phơng pháp men, phơng đo quang, phơng pháp sinh học, phơng pháp phân
tích miễn dịch, phơng pháp điện di mao quản, phơng pháp sắc kí nhng có lẽ
hiện nay phơng pháp sắc kí hay đợc dùng hơn cả để xác định nó trong các
loại mẫu nh mẫu môi trờng, mẫu sinh học hoặc các chất chuyển hóa của nó.
a. Phơng pháp sắc kí khí

: có thể nói phơng pháp sắc kí khí đợc dùng khá
sớm khoảng từ những năm 1960 để phân tích chất độc B cũng nh các loại vũ
khí hóa học nói chung và cho đến nay vẫn còn đợc sử dụng. Trong nhiều năm,
phơng pháp sắc kí khí đã chứng minh đợc là một kỹ thuật rất hiệu quả trong
phân tích các loại vũ khí hóa học, đặc biệt đối với các loại vũ khí hóa học nhóm
các chất độc thần kinh. Để phân tích định tính các chất độc thần kinh và chất
độc B nó dựa vào thời gian lu của chất, đối chiếu với th viện phổ sẽ tìm đợc
định hớng trong phân tích.

13
Năm 1991, Hancock và Peters đã tiến hành các nghiên cứu khảo sát thời
gian lu của các chất trong mẫu môi trờng bằng sắc kí khí với các loại detector
nh FID (Detector ion hoá ngọn lửa) và FPD (Detector phốt pho hoá ngọn lửa).
Bên cạnh việc khảo sát các điều kiện chạy đối với sắc kí khí một số tác giả đã
tiến hành nghiên cứu phân tích các chất độc hóa học trên các loại cột khác
nhau. Trong sắc kí khí việc dùng các loại cột khác nhau cho phép tách đợc các
chất tốt giúp quá trình nhận diện nó trên detector không bị nhầm lẫn. Các loại
cột có thể là các cột nhồi, cột mao quản với các loại chất phủ khác nhau, thành
phần các chất khác nhau quyết định bản chất của cột và độ phân cực của cột tạo
điều kiện rất thuận lợi trong phân tích [54].
Phơng pháp này cho phép phân tích khá dễ dàng chất độc B trong các
loại mẫu khác nhau và chứng minh đợc tính u việt của nó, các loại detector
thờng đợc lựa chọn nh detector quang hóa ngọn lửa nó cho phép phân tích
chất độc B ở nồng độ khá thấp. Các phơng pháp tách và làm giàu chất độc B từ
các loại mẫu khác nhau không ngừng đợc cải tiến, ứng dụng để làm cho
phơng pháp sắc kí có khả năng phân tích các mẫu có nồng độ thấp nh làm
giàu và tinh chế mẫu bằng phơng pháp chiết pha rắn hoặc vi chiết pha rắn
[46].
Hiện nay, nhiều tác giả sử dụng GC với detector FPD để phân tích chất
độc B và các sản phẩm chuyển hóa của nó trong nớc tiểu đã cho phép phân

tích đợc một số lợng lớn mẫu nớc tiểu của các nạn nhân trong vụ khủng bố
tại đờng xe điện ngầm tại Tokyo [64]. Một ứng dụng quan trọng nữa của
phơng pháp sắc kí khí đó là dùng để phân tích và tách các đồng phân. Một vài
phơng pháp đã cho phép trong phân tích tách và phân biệt đợc các đồng phân
của chất độc B với các chất độc nhóm chất độc thần kinh này nh soman,
tanbun trong nghiên cứu. Điều đó rất có ý nghĩa trong thực tiễn để truy nguyên
nguồn của chất độc [46].
Stankov và cộng sự đã dùng phơng pháp sắc kí khí nghiên cứu xác định
vi lợng của chất độc B, soman và VX trong mẫu nớc, với detector FPD và cột
nhồi với 5% chất hấp phụ là polynitrinsiloxan. Mẫu chất độc B đợc chiết từ
nớc bằng hỗn hợp dung môi ethylacetat và n-hexan, trớc đó mẫu nớc phải

14
đợc bão hòa bằng amoni sunphat hoặc natri chlorua. Phơng pháp này đã cho
phép xác định chất độc B trong nớc với giới hạn phát hiện là 3.10
-5
mg/l [89].
Harvey và cộng sự đã sử dụng phơng pháp vi chiết pha rắn (SPME) để
làm giàu mẫu chất độc B trớc khi phân tích bằng sắc kí khí. Các tác giả đã
dùng sợi silica có đờng kính ngoài là 200
à
m, đợc phủ một lớp polyimide
dày 9 àm, sợi dài khoảng 15 cm và rộng 1,0 cm. Chất độc B đợc tách khỏi
mẫu và làm giàu trên sợi bằng cách đặt sợi ngập vào dung dịch, dùng máy
khuấy đều với tốc độ khoảng 180 v/ph, trong thời gian khoảng 20 phút. Sau khi
chất độc B đã đợc làm giàu trên sợi đợc giải hấp bằng nhiệt và bơm thẳng vào
máy sắc kí bằng bộ phận ghép nối giữa injector và SPME. Tốc tộ dòng khí giải
hấp khoảng 100 ml/ph, nhiệt độ khoảng 150
o
C, trong thời gian 4 phút. Sắc kí

khí với detector FID và chơng trình nhiệt độ cột từ 35-170
o
C với tốc độ tăng
nhiệt là 4
o
C/phút [45].
b. Phơng pháp sắc kí khí-khối phổ:

Phần trên đã nêu sắc kí khí là một công cụ quan trọng để phân tích các
chất độc chiến tranh trong các loại mẫu khác nhau. Tuy nhiên, phơng pháp
này cũng gặp một số khó khăn khi tiến hành phân tích với các chất cha biết
chắc chắn nguồn gốc, khi phân tích chất độc B với các mẫu có thành phần nền
phức tạp. Để khắc phục những khó khăn trên, một kỹ thuật phân tích đợc sử
dụng đó là phơng pháp ghép nối sắc kí khí và khối phổ hoặc ghép với hai khối
phổ liên tiếp. Phơng pháp này cho phép phân tích các mẫu chất độc chiến
tranh da dạng và với chất độc B trong các mẫu có thành phần nền phức tạp làm
ảnh hởng đến độ ổn định của phơng pháp [46].
Trong kỹ thuật khối phổ có hai phơng pháp ion hóa: bắn phá điện tử
(EI) và ion hóa bằng hóa học (CI), kỹ thuật EI đợc sử dụng phổ biến hơn trong
phân tích các chất độc chiến tranh. Sự gắn kết GC và hai MS liên tiếp tỏ ra có
nhiều hiệu quả và đợc rất nhiều nghiên cứu đề cập khi tiến hành phân tích các
chất độc chiến tranh đặc biệt là các chất độc nhóm lân hữu cơ nh chất độc B.
Phơng pháp GS-MS, có thể nói đây là phơng pháp rất phổ thông trong
các phòng thí nghiệm nghiên cứu về các chất độc chiến tranh. Borrett và cộng
sự đã dùng phơng pháp này với cả hai kỹ thuật ion hóa để nghiên cứu xác định
khoảng 60 chất độc khác nhau của nhóm các chất độc lân hữu cơ, tìm đợc các

15
ion mảnh đặc trng của chúng. Sokolowski và Witkiewicz sử dụng GC-MS làm
công cụ nghiên cứu sự phân hủy của chất độc B trong các loại ancol mạch thẳng

[53]. Dagostino và Provost đã sử dụng kỹ thuật GC-EI-MS nghiên cứu quá
trình thủy phân của một số chất nhóm cơ photpho, sử dụng dung môi
dichloromethane để chiết, các chuyển hóa đó đã đợc phát hiện. Việc nghiên
cứu xác định các chất chuyển hóa rất có

nghĩa trong thực tiễn để đánh giá sự
tác động của nó đối với môi trờng và góp phần truy nguyên nguồn chất độc
đang bị rò rỉ ra bên ngoài, tìm các biện pháp khắc phục kịp thời. Nhìn chung
phơng pháp GC-MS cho phép xác định các chất độc nhóm lân hữu cơ ở giới
hạn tơng đối thấp khoảng ng trong các mẫu có thành phần nền phức tạp.
Dagostino đã nghiên cứu gắn hai lần MS đã cho phép có thể phát hiện từ 30-70
pg các chất độc nhóm này, trong đó chất độc B định lợng ở số khối từ 99-79
m/z [53].
Phơng pháp GC-MS đã đợc dùng phân tích các mẫu thực tế thu tại
làng ngời Kurd ở phía bắc Irắc, giáp biên giới Iran khi quân đội dùng để đàn
áp ngời Kurd. Từ các mẫu nh đất, mảnh bom, tấm thảm đã tìm thấy 21 chất
khác nhau. Phơng pháp này đợc dùng để phân tích các mẫu huyết thanh của
các nạn nhân trong vụ khủng bố bằng chất độc B tại đờng hầm tàu điện ngầm
ở Tokyo phát hiện thấy nồng độ chất độc B trong các mẫu huyết thanh của nạn
nhân từ 0,2-4,1 ng/ml [63].
Black và các cộng sự đã sử dụng phơng pháp GC-MS và GC-MS-MS
phân tích các chất độc chiến tranh bằng kỹ thuật SIM (chọn lọc ion), xác định
các chất trong các mẫu nh đất, mẫu quần áo, mảnh kim loại. Kết quả nghiên
cứu cho thấy trong 6 mẫu đất nghiên cứu tác giả đã tìm thấy chất độc B và các
sản phẩn chuyển hóa của chúng và phù hợp với các kết quả tìm thấy ở các mẫu
kim loại do vậy có thể khẳng định nguồn gốc của chất độc B phóng thích ra môi
trờng từ các mảnh kim loại có thể là mảnh bom, đạn đợc dùng từ trớc. Với
kỹ thuật này cho phép phát hiện nồng độ của các chất này trong mẫu môi
tr
ờng tơng đối thấp từ ppm-ppb [16].

c. Phơng pháp sắc kí lỏng:

Cũng tơng tự phơng pháp sắc kí khí phơng pháp sắc kí lỏng cũng
không ngừng đợc phát triển, ứng dụng trong phân tích các chất độc chiến

16
tranh. Sắc kí lỏng là phơng pháp có thể khắc phục đợc một số nhợc điểm
của phơng pháp sắc kí khí trong phân tích các chất độc chiến tranh đặc biệt
khi gặp các chất phân cực, các chất độc không hoặc ít bay hơi, các chất độc
không bền với nhiệt, nhất là các chất chuyển hóa của chúng.
Trong phơng pháp LC có một số kỹ thuật tách nh sắc kí pha thờng,
sắc kí pha đảo, sắc kí trao đổi ion, sắc kí cặp ion để tách các chất không bền
nhiệt, các chất phân cực, các chất ít bay hơi bằng các dung môi hoặc hỗn hợp
các dung môi pha động thích hợp. Thờng phơng pháp này áp dụng với các
chất có nhóm mang màu để phát hiện chúng bằng các loại detector UV-VIS
hoặc có thể dùng một số loại detector khác trong phân tích [53].
Một số tác giả đã nghiên cứu sử dụng phơng pháp này trong phân tích
xác định các sản phẩm chuyển hóa của nhóm các chất độc thần kinh với
detector dẫn điện. Nghiên cứu tách và phát hiện các chất chuyển hóa của chất
độc B và các chất nhóm chất độc thần kinh trong các mẫu đất và nớc bằng kỹ
thuật làm giàu mẫu bằng trao đổi ion với detector dẫn điện cho phép phát hiện
với nồng độ khoảng 40
àg/l
khi bơm 250
àl
vào hệ thống LC. Giới hạn phát
hiện của phơng pháp đối với chất độc B trong quá trình tiến hành phân tích
còn phụ thuộc vào độ phức tạp của thành phần các chất nền trong mẫu.
Nhiều nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật sau cột nh phản ứng với enzym
acetylcholinesterase hoặc enzym pseudocholinesterase đã cho phép phát hiện

chất độc B với giới hạn phát hiện tới 10 pg. Kỹ thuật sau cột cũng là một hớng
nghiên cứu đợc nhiều quan tâm để tăng độ nhạy của phơng pháp và có độ
chọn lọc cao hơn trong nghiên cứu [45].
d. Phơng pháp sắc kí lỏng khối phổ.

Hiện nay phơng pháp này đợc phát triển rất nhanh đặc biệt là kỹ thuật
ghép nối hai lần khối phổ. Phơng pháp này cho phép mở rộng việc phân tích
đối với các chất độc chiến tranh, đặc biệt đối với các sản phẩm chuyển hóa của
chúng trong những mẫu có thành phần nền phức tạp. Từ những năm 1980, rất
nhiều kỹ thuật LC-MS đợc nghiên cứu nhng liên quan đến các chất độc chiến
tranh thì kỹ thuật TS-MS (ion hóa bằng phun nhiệt) đợc ứng dụng nhiều hơn
cả ngay từ những năm đầu 1990. Một số tác giả nghiên cứu và nhận thấy tính
u việt của kỹ thuật này khi phân tích các chất độc chiến tranh.

17
Kỹ thuật TS-MS rất tiện dụng, đơn giản đã đợc các tác giả ứng dụng
phân tích xác định chất độc B và các chất nhóm độc thần kinh cũng nh các sản
phẩm phân hủy của chúng. Nhiều nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật TS-MS-MS để
xác định các chất phân hủy của nhóm cơ photpho trong các mẫu nớc. Các phổ
ion thu đợc cho các dữ liệu để xác định các chất, ngoài ra tỷ lệ các tín hiệu
nhiễu cũng đợc tăng lên. Nhìn chung kỹ thuật ghép hai lần khối phổ đợc sử
dụng để tăng độ chính xác khi xác định một chất chuyển hóa trên nền mẫu có
thành phần phức tạp [45].
Có một số kỹ thuật ion hóa khác cũng đợc ứng dụng để xác định các
sản phẩm chuyển hóa nh ES-MS-MS với ion âm tỏ ra có hiệu quả hơn ion
dơng. Black và Read đã dùng kỹ thuật LC-APCI-MS để phân tích các sản
phẩm thủy phân của các chất độc thần kinh và của sulfur mustard cũng nh
yperit nitro. Đặc biệt việc ứng dụng LC-MS trong phân tích các sản phẩm phân
hủy của các chất độc thần kinh trong các mẫu sinh học [53]. Noort và cộng sự
đã dùng kỹ thuật micro-LC-ES-MS-MS để kiểm tra IMPA - một sản phẩm thủy

phân của chất độc B trong các mẫu môi trờng cũng nh trong mẫu sinh học.
Phơng pháp cho phép phát hiện IMPA trong huyết thanh của các nạn nhân tại
Tokyo, kết quả cho thấy hàm lợng IMPA trong huyết thanh của các nạn nhân
có hàm lợng từ 1-135 ng/ml [45].
DAgostino và các cộng sự dùng kỹ thuật LC-ESI-MS để xác địng chất
độc B, soman và các chất chuyển hóa của chúng bằng kỹ thuật chiết siêu tới
hạn, với cột mao quản để phân tích, có sự so sánh với phơng pháp GC-MS đối
với các mẫu đất khác nhau. Có 03 loại đất đợc nghiên cứu: lớp đất đỏ, lớp cát
xám và lớp cát nâu thẫm. Nhận thấy các kết quả rất đáng tin cậy và có thể ứng
dụng phơng pháp này trong phân tích, hiệu suất thu hồi của phơng pháp khá
tốt từ 20-90% đối với chất độc B và trên 80% đối với các sản phẩm chuyển hóa
của chất độc B [29].
Nghiên cứu xác định chất độc B, các sản phẩm chuyển hóa của nó và các
chất độc nhóm chất độc thần kinh ở ta còn nhiều hạn chế, do không có mẫu
chuẩn, những vấn đề bức xúc trong nghiên cứu đã tạm lắng xuống, bởi chiến
tranh đã lùi lại quá khứ khá xa. Tuy nhiên, vấn đề khủng bố hiện nay ngày một
phức tạp, do vậy chúng tôi đặt vấn đề phải tiếp tục nghiên cứu về chất độc B đặt

18
biệt là phơngpháp phát hiện chất độc B trong một số loại mẫu để phục vụ cho
công tác phòng chống, ngăn chặn các trờng hợp bị khủng bố rất có thể gây
nhiễm độc hàng loạt và điều trị các nạn nhân bị nhiễm chất độc B.

1.2. Phơng pháp, phơng tiện nghiên cứu.
1.2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm.
a. Thiết bị, dụng cụ

- Máy ly tâm Rotofix 32, ALC 4232 Cetrifuge
- Hệ thống cất chân không
- Hệ thống cô bằng khí Nitơ

- Giấy thử pH
- Bộ pipetman từ 10àl - 5 ml.
-
ố
ng ly tâm 50 ml, 15 ml thuỷ tinh hoặc polypropylen có nắp đậy
- Máy lắc ống nghiệm Minishaker M1 IKAR
- Lọ đựng mẫu cho GC
- Bình định mức 10 ml, 25 ml và 100 ml
- Các dụng cụ phụ trợ khác
- Hệ thống GC-MS:
- Máy GC: HP Agilent-GC 6890N
- Cột HP-5MS , kích thớc 0,25 mmx30 mx 0,25
à
m
- Khối phổ HP Agilent - MS 5973

b. Hoá chất

Các hoá chất đều là loại hoá chất tinh khiết phân tích.
- Metanol
- Ethanol
- Ethylacetat
- n-hexan
- n-butanol
- Isopopanol
- Aceton
- Ether ethylic

19
- Dichloroethan

- Axít acetic
- Amoni hydroxit
- Chloroform
- Than hoạt tính
- Silicagel 60 ( kích thớc hạt 0,063 - 0,200 mm) của Merck
- Catridge BOND
II
ODS-C18 loại 200 mg hãng ACCU
- Natri sunphat
- Khí Nitơ
c. Vật liệu nghiên cứu.

Dung dịch mẫu chất độc B chuẩn do Phân Viện Phòng chống Vũ khí
NBC, Viện Hoá học-Vật liệu, Bộ Quốc phòng cung cấp.
1.2.2. Phơng pháp nghiên cứu
.
Sử dụng phơng pháp sắc kí khí-khối phổ trong quá trình nghiên cứu
phân tích, xác định chất độc B và xây dựng qui trình phát hiện nó trong một số
mẫu môi trờng.
1.3. Thực nghiệm.
1.3.1. Pha dung dịch chuẩn
Dung dịch chuẩn gốc đơn đợc pha bằng cách pha loãng dung dịch chất
độc B chuẩn do Phân Viện Phòng chống Vũ khí NBC, Viện Hoá học-Vật liệu,
Bộ Quốc phòng cung cấp bằng n-hexan thành dung dịch có nồng độ nồng độ
1000 ppm.
Dung dịch làm việc với các nồng độ khác nhau đợc pha từ dung dịch
chuẩn gốc bằng cách pha loãng với n-hexan.
1.3.2. Khảo sát độ lặp lại, khoảng tuyến tính, và giới hạn phát hiện.
a. Khảo sát độ lặp lại, độ chính xác của phơng pháp:
Bơm mỗi lần 1

à
l dung dịch 10 ppm vào hệ thống sắc kí, lặp lại 5 lần,
theo dõi thời gian lu và diện tích pic.
b. Khảo sát khoảng tuyến tính, xây dựng đờng chuẩn định lợng chất độc B
bằng GC-MS.

20
+ Khảo sát khoảng tuyến tính:
Khảo sát với các dung dịch có nồng độ từ 10ppb-100ppm, theo dõi số đo
diện tích.
+ Xây dựng đờng chuẩn định lợng.
Đờng chuẩn định lợng chất độc B bằng GC-MS đợc xây dựng trên cơ
sở các dung dịch có nồng độ nằm trong khoảng tuyến tính của phơng pháp.
c. Khảo sát giới hạn phát hiện.
Giới hạn phát hiện là tại nồng độ đó chiều cao của pic gấp 3 độ nhiễu
đờng nền.
d. Cách tính kết quả định lợng.
+ Hàm lợng của chất độc B trong mẫu đất đợc tính theo công thức:
A
m
C
c

X = x x V
0

A
c
m
m

Trong đó:
- X: Hàm lợng chất độc B trong mẫu đất phân tích, tính bằng ppm.
- A
m
: Diện tích pic mẫu, tính bằng mm
2
.
- A
c
: Diện tích pic chuẩn, tính bằng mm
2
.
- C
c
: Nồng độ dung dịch chuẩn, tính bằng
à
g/ml.
- m
m
: Trọng lợng mẫu đất dùng phân tích, tính bằng g.
- V
0
: thể tích dung dịch mẫu dùng để phân tích, tính bằng ml.
+ Nồng độ của chất độc B trong mẫu không khí đợc tính theo công thức:
A
m
C
c

X = x x V
0

A
c
V
m


Trong đó:
- X: Nồng độ chất độc B trong mẫu không khí phân tích, tính bằng ppm.
- A
m
: Diện tích pic mẫu, tính bằng mm
2
.
- A
c
: Diện tích pic chuẩn, tính bằng mm
2
.
- C
c
: Nồng độ dung dịch chuẩn, tính bằng ng/l.
- V
m
: Thể tích không khí dùng phân tích, tính bằng l.
- V
0

: thể tích dung dịch mẫu dùng để phân tích, tính bằng ml.

21
1.3.3. Xây dựng qui trình xác định chất độc B trong mẫu đất.
b. Chuẩn bị mẫu và chiết.
Mẫu đất đợc chuẩn bị bằng cách để hong khô tự nhiên ngoài không khí,
nghiền nhỏ, đợc bảo quản trong lọ thủy tinh kín. Cân khoảng 10 g đất đã đợc
chuẩn bị cho vào ống nhựa polypropylen dung tích 100 ml có nắp đậy kín. Cho
vào 100
à
l dung dịch chất độc B có nồng độ 100 ppm vào ống nhựa trên, đậy
nắp, dùng máy lắc lắc đều trong thời gian 10 phút. Sau đó thêm 30 ml dung môi
khảo sát vào, đậy lắp, dùng máy lắc lắc đều trong thời gian 15 phút. Sau hỗn
hợp đợc ly tâm với tốc độ 2500 v/phút trong thời gian 10 phút. Phần dịch đợc
gạn riêng vào bình có nắp kín. Lặp lại phần chiết 2 lần. Dịch lọc đợc gộp lại và
cô dới áp suất giảm và dòng khí N
2
cho tới cạn. Cắn đợc hòa tan trong
khoảng 100
à
l n-hexan.
b. Tinh chế mẫu.
+. Chuẩn bị cột chiết.
Dùng cột C18 loại 200 mg để chiết, cột đợc hoạt hóa bằng 5 ml
methanol, tiếp theo 10 ml n-hexan. Sau đó cho toàn bộ 100
à
l dung dịch n-
hexan lên cột, dùng 500
à
l n-hexan tráng và đa lên cột.

+. Rửa giải.
Dùng 20 ml n-hexan:aceton (4:1), phần dịch rửa đợc hứng vào một ống
nghiệm. Sau đó bay hơi dung môi tới khô bằng cất dới áp suất giảm và dòng
khí nitơ nhẹ. Thêm chính xác 1ml n-hexan tráng đều từ trên xuống dới, rồi
định lợng bằng máy GC-MS.
d. Khảo sát hiệu suất thu hồi của phơng pháp.
Các mẫu đất dùng khảo sát hiệu suất thu hồi của phơng pháp cũng đợc
tiến hành tơng tự nh trên.
1.3.4. Xây dựng qui trình phân tích chất độc B trong mẫu không khí.
a. Chuẩn bị mẫu: Bơm 100
à
l dung dịch chất độc B có nồng độ 100 ppm vào
trong thiết bị thủy tinh có dung tích khoảng 2500 ml
b. Chuẩn bị cột chiết và chiết.
Dùng cột C18 loại 200 mg để chiết, cột đợc hoạt hóa bằng 5 ml hỗn
hợp methanol, tiếp theo là 10 ml n-hexan.

22
Nối cột đã đợc hoạt hóa với thiết bị thủy tinh có chứa hơi của chất độc
B và gắn với bơm chân không qua bộ manifold có thể giảm áp, điều chỉnh cho
tốc độ dòng vừa phải. Cho bơm chạy trong khoảng thời gian 30-40 phút (có thể
hơ nhẹ đáy bình cho tốc độ bay hơi đợc tốt hơn).
c. Rửa giải.
Dùng 20 ml n-hexan:aceton (4:1), phần dịch rửa đợc hứng vào bình.
Sau đó dung môi đợc cất dới áp suất giảm và cô tới khô dới dòng khí nitơ
nhẹ. Thêm chính xác 1ml n-hexan tráng đều từ trên xuống dới, rồi định lợng
bằng máy GC-MS.
d. Khảo sát hiệu suất thu hồi của phơng pháp.
Các mẫu khí dùng khảo sát hiệu suất thu hồi của phơng pháp cũng đợc
tiến hành tơng tự nh trên.

1.3.5. Điều kiện phân tích chất độc B trên GC-MS.
Để đảm bảo các kết quả phân tích đợc chính xác, cần tiến hành tối u
hóa điều kiện phân tích trên GC-MS. Đầu tiên thiết bị MS đợc đặt ở chế SCAN
để xác định về mặt định tính và thời gian lu trên cột, khi tiến hành phân tích
định lợng thiết bị MS đợc chuyển sang chế độ SIM và mảnh đinh lợng của
chất độc B dùng mảnh 99 m/z. Điều kiện chạy tối u của máy GC-MS để phân
tích chất độc B đợc thể hiện ở bảng 1.














23
Bảng 1: Các thông số tối u cho quá trình phân tích chất độc B trên máy
GC-MS
STT Thông số Số đo
1 Cột mao quản HP-5
Pha tĩnh: 5% phenyl-95% methylpol

ysiloxan
2 Chiều dài cột 30 m

3 Đờng kính cột 0,25 mm
4 Nhiệt độ injector 200
0
C
Tăng nhiệt độ
(
0
C/phút)
Nhiệt độ
(
0
C)
Thời gian giữ

(Phút)
40 1
5 90 0
25 250 1
5 Nhiệt độ cột
Tổng thời gian 184 phút
6 Nhiệt độ Detector 280
0
C
7
áp suất cột
7,2 Kpa
8 Tốc độ dòng 1,2 ml/phút
9 Chế độ bơm Splitless

1.4. Kết quả và bàn luận.

1.4.1. Đặc điểm định tính của chất độc B bằng phổ khối.
Bơm 1
à
l dung dịch 10 ppm vào hệ thống sắc kí, thiết bị MS đặt chế độ
SCAN quét các mảnh có số khối từ 50-450 m/z ta đợc phổ khối đồ của chất
độc B có các mảnh đặc trng là: 99, 125, 81 m/z.









24
1.4.2. Khảo sát độ lặp lại, độ tuyến tính và giới hạn phát hiện chất độc B
của phơng pháp.
a. Khảo sát độ lặp lại và độ chính xác của phơng pháp.
Bơm 5 lần, mỗi lần 1
à
l dung dịch 10 ppm vào hệ thống sắc kí, thiết bị
MS đặt chế độ SIM, theo dõi thời gian lu và diện tích pic. Kết quả đợc trình
bày ở bảng sau:
Bảng 2: Kết quả khảo sát độ lặp lại và độ chính xác của phơng pháp phân tích
trên GC-MS.
STT t
R
S
td

% Số đo S S
td
%
1 5,276 3.142.758
2 5,199 3.143.274
3 5,260 3.143.314
4 5,257 3.143.726
5 5.166


4,2
3.143.286
t
TB
5,232 Số đo S
TB
3.143.272


3,8

Kết quả trên cho thấy phơng pháp có độ lặp lại khá cao (sai số 4,2 %)
và độ chính xác của phơng pháp có thể chấp nhận đợc (khoảng 3,8%).
b. Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đờng chuẩn.
Khảo sát độ tuyến tính của phơng pháp định lợng chất độc B bằng
GC-MS đợc tiến hành với các dung dịch có nồng độ từ 10ppb-100ppm, thiết bị
MS đợc đặt theo chế độ SIM, ion mảnh định lợng của chất độc B với số khối
là 99 m/z, theo dõi số đo diện tích. Kết quả đợc trình bày ở bảng sau:
Bảng 3: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của phơng pháp định lợng
chất độc B.

STT Nồng độ Số đo diện tích pic
1 10 ppb 2.971
2 100 ppb 39.571
3 1 ppm 373.859
4 10 ppm 3.143.314
5 100 ppm 33.152.072