Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng mo trong dược liệu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

m
BỘ Y TÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THU
XÂY DỤNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
• • •
Mo TRONG DƯỢC LIỆU BANG p h ư ơ n g p h á p
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ KHOÁ 2002-2007)
Người hướng dẫn: PGS.TS. PHAN TUÝ
TS. LÊ THỊ KIỂU NHI
Nơi thực hiện : VIỆN KIỂM NGHIỆM - BỘ Y TÊ
BỘ MÔN HOÁ ĐẠI CƯƠNG -VÔ c ơ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC D ược HÀ NỘI
Thòi gian thực hiện: 27/2/2007 - 31/5/2007
\ c
Hà Nội, 5-2007
m
m
LỜ3 cảm 0®
Sau ba tháng thực hiện khóa luận, nhờ sự hướng dẫn tận tình của các
thầy cô giáo cùng với sự giúp đỡ mọi mặt của toàn thể cán bộ, nhân viên
phòng Mỹ Phẩm - Viện Kiểm nghiệm, em đã hoàn thành mục đích và nội
dung đề ra của khóa luận trong thời gian quy định.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo:
PGS.TS. Phan Túy
TS. Lê Thị Kiều Nhi
những người đã tin tưởng giao đề tài và trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp.
Trong thời gian thực hiện khóa luận, em đã nhận được sự giúp đỡ của
cô ThS. Lê Thị Hường Hoa, trưởng phòng Mỹ Phẩm cùng toàn thể cán bộ,

nhân viên phòng Mỹ Phẩm - Viện Kiểm nghiệm. Qua đây em xin chân thành
cảm ơn toàn thể các cán bộ của phòng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ. Đồng
thời, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới:
ThS. Nguyễn Văn Hà
DS. Nguyễn Thanh Bách
những người đã hết lòng hướng dẫn em hoàn thành tốt khóa luận.
Em xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hóa Đại Cương - Vô Cơ cùng
các anh chị kỹ thuật viên đã hết sức giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin cảm ơn bố mẹ, anh chị và bạn bè đã ở bên, động viên, giúp
đỡ trong suốt quá trình nghiên cứu để em có thể hoàn thành tốt luận văn này.
Hà nội, ngày 19 tháng 05 năm 2007
Sinh viên
Nguyễn Thị Thu
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỂ

.
-1-
PHẦN 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Khái quát về nguyên tô vi lượng sinh học 3-
1.2. Nguyên tố Molybdenum (Mo): đặc điểm và vai trò 3-
1.2.1. Đặc điểm, tính chất lý hóa của M o 3-
1.2.2. Nguồn gốc, hàm lượng và nhu cầu 3-
1.2.3. Vai trò của Mo đối với cơ thể 6 -
1.2.4. Độc tính 8 -
1;3. Các phương pháp định lượng Mo trong các mẫu sinh học

-9-
1.3.1. Phương pháp đo quang

-9-
1.3.2. Phương pháp động học xúc tác 10-
1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

-10-
1.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

-11-
1.4.1. Đối tượng và phạm vi ứng dụng của AAS

-11-
1.4.2. Cơ sở lý thuyết và trang bị của phương pháp AAS 11-
1 .4.3. Kỹ thuật nguyên tử hoá

-16-
1.4.4. Phương pháp xử lý mẫu trước khi phân tích

-17-
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 19-
2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp 19-
2.1.1. Dược liệu nghiên cứu 19-
2.1.2. Mẫu chuẩn -19-
2.1.3. Trang thiết bị và hoá chất 19-
2.1.4. Nội dung nghiên cứu
-20-
2.1.5. Phương pháp nghiên cứu -21-
2.1.6 . Phương pháp xử lý số liệu 21-
2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét 23-
2.2.1. Xác định độ ẩm của dược liệu 23-
2.2.2. Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Mo

-24-
2.2.3. Kết quả định lượng hàm lượng Mo trong các mẫu dược liệu—-33-
2.3. Bàn luận 38-
2.3.1. Về phương pháp vô cơ hoá mẫu

-38-
2.3.2. Về kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu

-38-
2.3.3. Về kết quả định lượng 39-
PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỂ XUÂT 40
3.1. Kết luận -40-
3.2. Đề x uất -41-
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHU LUC
CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT
1. AAS Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
(Atomic Absorbtion Spectrophotometry)
2. F - AAS Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn lửa.
(Flame - Atomic Absorbtion Spectrophotometry)
3. ETA - A AS Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa.
(Electro - Thermal Atomic Absorbtion Spectrophotometry)
4. PL Phụ lục.
5. Mo Nguyên tố Molybdenum.
6 . ppm Tỷ lệ phần triệu (part per million).
7. ppb Tỷ lệ phần tỉ (part per billion).
DANH MỤC CÁC BẢNG
1. Bảng 1: Hàm lượng Mo trong một số thực phẩm
2. Bảng 2: Kết quả nghiên cứu hàm lượng Mo trong các cơ quan động vật

(ppm/khối lượng khô)
3. Bảng 3: Hàm lượng Mo trong các loài động vật
4. Bảng 4: Lòi khuyên chế độ cung cấp Molybdenum
5. Bảng 5: Kết quả đo độ ẩm trong các mẫu dược liệu.
6 . Bảng 6 : Các thông số máy áp dụng để đo hàm lượng Mo.
7. Bảng 7: Chương trình nhiệt độ được áp dụng.
8 . Bảng 8 : Hàm lượng Mo đo khi thay đổi VHNO , giữ nguyên VHCI0 .
9. Bảng 9'. Ham liTỢQ|ị Mo khi thciy đoi Vjjqq^ ) §111 n§uycn Vỵf]Q^.
10. Bảng 10: Kết quả xây dựng đường chuẩn định lượng.
11. Bảng 11: Kết quả khảo sát độ lặp lại trên mẫu Hoàng Cầm
(phương pháp đường chuẩn).
12. Bảng 12: Kết quả đánh giá độ thu hồi trên mẫu Hoàng Cầm.
13. Bảng 13: Kết quả Mo đo được bằng phương pháp đường chuẩn.
14. Bảng 14: Kết quả Mo đo được bằng phương pháp thêm đường chuẩn.
15. Bảng 15: So sánh phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm
đường chuẩn.
16. Bảng 16: Tên khoa học, nhóm tác dụng dược lý của các vị dược liệu.
17. Bảng 17: Kết quả định lượng Mo trên 20 mẫu dược liệu.
DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Cấu hình hệ thống loại máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Hitachi
Z-5000.
Phụ lục 2: Hệ thống quang học của loại máy Hitachi Z-5000.
Phụ lục 3: Điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Mo bằng phương pháp
ETA - AAS.
Phụ lục 4: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của nguyên tố Mo
(phương pháp ETA - AAS).
Phụ lục 5: Kết quả khảo sát tỷ lệ acid phù hợp để vô cơ hóa ướt.
Phụ lục 6
:
Kết quả khảo sát độ thu hồi Mo của quy trình vô cơ hóa ướt

(phương pháp ETA - AAS).
Phụ lục 7, 8 ,9,10: Kết quả đo hàm lượng Mo trong các mẫu dược liệu.
ĐẶT VẤN ĐỂ
•
Ở nước ta những năm gần đây, thuốc Đông dược và các sản phẩm làm từ
dược liệu đang được sử dụng rộng rãi. Vì vậy việc quản lý, kiểm soát chất
lượng dược liệu là một vấn đề đáng được quan tâm.
Như chúng ta đã biết, trong dược liệu ngoài những hoạt chất hữu cơ có tác
dụng sinh học còn có rất nhiều các nguyên tố vi lượng. Các nguyên tố này có
vai trò rất quan trọng, chúng đóng vai trò đồng xúc tác trong các phản ứng
enzyme sinh hoá trong cơ thể. Hiện nay chúng ta biết được 14 nguyên tố vi
lượng cơ bản rất cần thiết cho cuộc sống và 7 nguyên tố khác có thể là cần
thiết. Khả năng phát huy tác dụng của mỗi nguyên tố vi lượng phụ thuộc vào
hàm lượng của chúng trong cơ thể. Tuy nhiên trong mọi trường hợp, thừa hay
t
hiếu các nguyên tố vi lượng đều không tốt. Cơ thể hấp thu các nguyên tố vi
lượng qua nhiều con đường: thức ăn, nguồn nước, không khí, Dược liệu
cũng là một trong những nguồn cung cấp nguyên tố vi lượng quan trọng. Vì
vậy việc khảo sát hàm lượng của các nguyên tố vi lượng trong dược liệu nói
chung cũng là một trong những yêu cầu được đặt ra trong nghiên cứu thuốc
đông dược.
Để định lượng các nguyên tố trên có rất nhiều phương pháp, song vì các
nguyên tố vi lượng thường có mặt trong các mẫu sinh học, dược liệu với hàm
lượng thấp nên hiện nay phương pháp AAS hay được sử dụng vì có độ chính
xác cao, độ ổn định cao, cần lượng mẫu ít và có thể xác định nhanh, hàng loạt
mẫu. Kỹ thuật AAS được sử dụng khá rộng rãi vì nó đáp ứng được các nhu cầu
đối với việc xác định chính xác vi lượng nguyên tố, đặc biệt là các nguyên tố
kim loại trong các đối tượng sinh học, y học, môi trường.
Xuất phát từ các yêu cầu nói trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu
xây dựng phương pháp định lượng Mo trong dược liệu bằng phương pháp

Quang phổ hấp thụ nguyên tử” với mục tiêu sau:
- Xây dựng quy trình định lượng Mo trong dược liệu.
- Định lượng được hàm lượng Mo trong một số dược liệu
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về nguyên tố vỉ lượng sinh học [5],[6],[9],[10],[12].
Nguyên tố vi lượng sinh học thuộc hệ các chất hoạt hoá sinh học.
Chúng tham gia các quá trình chuyển hoá, đồng xúc tác các phản ứng sinh hoá
trong cơ thể con người, tham gia vào thành phần cấu tạo các enzyme, protein.
Có nhiều khái niệm về nguyên tố vi lượng sinh học. Tuy nhiên chúng ta
có thể hiểu: nguyên tố vi lượng sinh học là những chất dinh dưỡng vô cơ (kim
loại và phi kim loại), chúng thiết yếu cho sự phát triển bình thường của cơ thể
người và động vật, nhưng chỉ với hàm lượng rất nhỏ, khoảng 10'2 - 10'3 % khối
lượng khô của cơ thể [5],[6 ],[1 0 ].
Từ thập kỉ 60 của thế kỉ XX, nhờ xuất hiện ngành hoá học mới- sinh
hoá vô cơ - có nhiệm vụ chính là làm rõ chức năng sinh học của các kim loại ở
mức độ nguyên tử, phân tử, các nhà sinh hoá đã dựa vào những yếu tố sống
còn của 1 nguyên tố giúp phát triển hoặc làm suy yếu cơ thể mà chia nguyên
tố vi lượng thành 3 nhóm cơ bản: nhóm tối cần thiết, nhóm có thể cần và
nhóm độc tố [9 ], [1 0 ].
Tất cả các nguyên tố vi lượng khi vào cơ thể đều phải tồn tại dưới dạng
phức chất, không được tồn tại dưới dạng ion tự do thì mới có tác dụng và
không gây độc cho cơ thể. Chúng có thể liên kết rất bền hoặc lỏng lẻo với các
phân tử hữu cơ, đây chính là những dạng trung gian để các nguyên tố vi lượng
được vận chuyển, phát huy tác dụng và giảm độc tính xuống tối thiểu. Hàm
lượng của mỗi nguyên tố vi lượng trong cơ thể rất khác nhau, nó phụ thuộc
vào nhu cầu của cơ thể và lượng dự trữ trong các mô. Do có hàm lượng rất nhỏ
trong cơ thể, lại phân bố ở nhiều cơ quan khác nhau nên việc xác định hàm
lượng của mỗi nguyên tố rất khó khăn. Chỉ khoảng 20 năm gần đây nhờ áp
dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các nhà nghiên cứu mới tìm ra
được một vài phương pháp định lượng với sai số có thể chấp nhận được

[1 0 ],[1 2 ].
1.2. Nguyên tô'Molybdenum (Mo): đặc điểm và vai trỏ.
1.2.1. Đặc điểm, tính chất lý hóa của Mo [10],[16],[18].
Mo là kim loại thuộc nhóm V I, phân nhóm B, nguyên tử lượng 95,94.
Mo có số thứ tự 42 trong bảng Hệ thống tuần hoàn, cấu hình e lớp ngoài cùng
là [Kr]4d
55s1. Vì vậy trong các hợp chất, Mo có thể có mức độ oxy hoá +2,
+3, +4, +5, +6 . Vạch phổ hấp thụ 313,3 nm là nhạy nhất, được sử dụng trong
kỹ thuật đo phổ hấp thụ không ngọn lửa.
Mo được tìm thấy ở dạng vết trong nhiều vùng đất (núi đá lửa, đá vôi,
than) và ở dạng cố định nhiều hơn trong một số khoáng, vỏ trái đất chỉ chứa
khoảng 0,0014% Mo.
Mo được sử dụng nhiều dưới dạng hợp kim. Các dẫn xuất của nó được
sử dụng để sản xuất dầu bôi trơn, chất xúc tác, sơn và phân bón.
1.2.2. Nguồn gốc, hàm lượng và nhu cầu.
I.2.2.I. Nguồn gốc, hàm lượng [10],[12],[15],[27],[28].
Trong thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật, hàm lượng Mo thay đổi phụ
thuộc vào giống loài và điều kiện thổ nhưỡng. Trong thực vật, cây họ Đậu
(đậu đũa, đậu Hà Lan) chứa hàm lượng Mo cao. Ngũ cốc chứa ít Mo hem. Hoa
quả, các loại quả mộng, cây có củ, rau đều chỉ chứa Mo ờ dạng vết.
Sữa bò có chứa hàm lượng Mo cao (khoảng 50 |J.g/l), nước sông chứa
khoảng 1 \igl\. Vài vitamin và chất khoáng chứa Mo ở dạng vết và đáp ứng
được gần như đầy đủ nhu cầu Mo hàng ngày khi được cung cấp vào cơ thể
[12],[27].
Một số nghiên cứu về hàm lượng Mo trong thực phẩm cho kết quả được
nêu trong bảng 1 như sau:
Bảng 1: Hàm lượng Mo trong một số thực phẩm [19],[28].
Thực phẩm Quốc gia Hàm lượng (ng/kg)
Sữa UK 25
USA 38-48

Đức
29
Khoai tây Canada 20-180
USA
30
Singapo 31
Xúp lơ Thụy Sỹ 2260
Czechoslovakia 1150
Đậu đũa Đức
1 0 0 0
Nga 6030
USA
4800
Chè Singapo 2 1 0
Cà chua Singapo
38
Đối với các cơ quan động vật, qua các kết quả nghiên cứu cũng thu
được hàm lượng Mo khác nhau tùy thuộc vào từng cơ quan và từng động vật.
Trong mô động vật, gan, thận và tỳ chứa nhiều Mo hơn cả. Cơ thể người có từ
5-10 mg Mo, tập trung nhiều ở gan, thận rồi tới các tế bào mỡ, các tuyến
thượng thận và xương, phổi, lá lách. Các cơ bắp và não cũng có nhưng ít [27].
Theo kết quả đựơc nêu trong bảng 2 và bảng 3 sau đây, ta thấy với mỗi
loài động vật thì Mo có nhiều trong gan, thận và tỳ, còn nếu so sánh các loài
động vật khác nhau thì động vật thân mềm có hàm lượng Mo cao nhất.
Bảng 2: Kết quả nghiên cứu hàm lượng Mo trong các cơ quan động vật
(ppm/khối lượng khô) [28]
Động vật Não Thận Gan
Phổi Cơ
Tỳ
Chuột 0,24 1,0

1,8
0,37
0,06 0,52
Gà
—
4,4 3,6
—
0,14
—
Trâu bò
— —
3,62
— — —
Ngựa
—
2,20
— — — —
Bảng 3: Hàm lượng Mo trong các loài động vật [28].
Động vật Hàm lượng (ppm/ khối lượng khô)
Động vật biển 0,6 - 2,5
Động vật thân mềm 2,0
Động vật da có gai 2,5
Tôm cua 0,6
Cá
1,0
Động vật có vú <1,0
Xương
<2,6
Gan lợn 3,8 - 40
I.2.2.2. Nhu cầu cơ thể đối với Mo.

Tùy theo từng đối tượng, thể trạng cơ thể và lứa tuổi mà có nhu cầu Mo
hàng ngày khác nhau [1 0 ].
Lượng Mo thường được các bác sĩ chỉ định cho các đối tượng cần được
bổ sung như sau:
-5 -
Bảng 4: Lời khuyên chế độ cung cấp Molybdenum [27].
Đối tượng Tuổi
Nhu cầu hàng ngày
Og/ngày)
Trẻ sơ sinh 0 - 6 tháng 2
Trẻ sơ sinh
7-12 tháng 3
Trẻ nhỏ 1-3 tuổi
17
Trẻ nhỏ
4-8 tuổi 22
Trẻ nhỏ 9-13 tuổi
34
Thanh thiếu niên
14-18 tuổi
43
Người trưởng thành
Trên 19 tuổi
45
Phụ nữ có thai Mọi lứa tuổi
50
Phụ nữ cho con bú
Mọi lứa tuổi
50
Những người cần được bổ sung thêm Mo gồm: người bị các chứng bệnh

dị ứng, hen, bệnh đường ruột, trẻ sinh non, người có tỷ lệ acid uric trong máu
quá thấp hoặc tỷ lệ aldehyd quá cao [15].
1.2.3.Vai trò của Mo đối với cơ thể [5],[10],[12],[15],[17],[22],[27].
Mo được hấp thụ rất nhanh và trực tiếp trong ruột. Sau đó nó được vận
chuyển dưới dạng Molybdat nhờ hợp chất trung gian của huyết thanh và hồng
cầu. Mo không cố định trên protein [10].
Cơ thể dự trữ Mo chủ yếu trong thận và gan. Quá trình hấp thụ kim loại
này phụ thuộc vào các hệ số lương thực khác nhau, đặc biệt là hàm lượng Cu
và Sulfat khoáng trong lương thực. Khả năng hấp thụ Mo đối nghịch với hàm
lượng Sulfat vô cơ trong thức ăn. Mo được bài tiết ra ngoài qua đường nước
tiểu và qua phân. Thời gian Mo ở trong cơ thể kể từ khi được hấp thu tới khi bị
thải ra ngoài được coi là ngắn nhất so với hành trình của các nguyên tố khác,
chỉ khoảng vài giờ đến vài ngày [27].
Mo rất cần thiết đối với động vật và thực vật. Nó có vai trò cố định đạm
cho cây trồng. Đối với con người, Mo có tác động đến nhiều quá trình chuyển
hoá.
Tác dụng chính của Mo đối với cơ thể là thực hiện việc giải độc, như:
dự phần chuyển các chất muối độc Sulfit thành muối Sulfat không độc, vô hiệu
hoá một số aldehyd độc được hình thành trong quá trình chế biến và nấu thức
ăn, điều hoà sự hình thành acid uric. Acid uric có khả năng chống lão hoá
nhưng nếu có nhiều quá mức bình thường sẽ gây nên bệnh Gout, làm đau nhức
ngón chân, ngón tay, các khớp và một số bệnh về tim mạch.
Ngoài ra Mo còn có tác dụng:
- Cố định chất Fluor (F) vào men răng, giúp răng chắc bền và chống
bệnh sâu răng.
- Kích thích việc hấp thụ Fe trong thành ruột và sản xuất tế bào máu.
- Đào thải Cu khi lượng nguyên tố này vượt quá mức cần thiết.
- Tham gia hình thành nhiều enzyme xúc tác phản ứng oxy hoá khử.
Đối với cơ thể người có 3 enzym chứa Mo rất đặc trưng:
+ Xanthine oxydase: có trong tất cả các mô, có tác dụng điều hoà

một số phân tử vào trong hợp chất acid nucleic. Không có xanthine
oxydase kéo theo sự phân hủy rất nhanh thận do tích lũy nhiều hợp chất
độc.
+ Sulfite oxydase: có trong ty lạp thể, xúc tác chuyển hoá 2 acid
amin chứa lưu huỳnh(S) là methionin và cystein, hoạt tính của nó rất
cần thiết đối vói ruột và phổi.
+ Aldehyde oxydase: có chủ yếu trong gan, ở đó nó có thể phân
huỷ một số phân tử gây độc cho cơ thể.
Tồn tại mối liên hệ giữa sự thiếu Mo và xuất hiện một số bệnh ung thư
ở Trung Quốc, thường là ung thư thực quản, dạ dày. Theo một nghiên cứu mới
đây [27], Mo có khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư thực quản, dạ dày. Vùng
Linxian ở phía bắc Trung Quốc là vùng có tỷ lệ người mắc bệnh ung thư thực
quản và dạ dày khá cao (lớn hơn 10 lần so vói các vung khác ở Trung Quốc và
gấp 100 lần so vối Mĩ ). Đất đai ở vùng này chứa rất ít Mo và các nguyên tố
khoáng khác, do đó Mo được cung cấp vào cơ thể người rất thấp. Việc này
làm tăng cao hàm lượng nitrosamine - được biết đến như một chất làm phát
sinh bệnh ung thư, và được coi như một trong những nguyên nhân làm tăng
cao bệnh ung thư dạ dày, thực quản ở người dân vùng này. Thực vật có nhiệm
vụ cung cấp Mo cho quá trình tổng hợp enzym nitrat reducíase - là loại enzym
cần thiết cho sự biến đổi nitrat thành amino acid. Nhưng khi nồng độ Mo
trong đất thấp, thực vật ưu tiên chuyển nitrat thành nitrosamine thay vì sử
dụng nitrat để tổng hợp amino acid. Như vậy, nếu cung cấp Mo cho đất dưới
dạng amonium molybdenate có thể làm giảm nguy cơ ung thư dạ dày, thực
quản bằng cách kìm hãm khả năng gây bệnh của nitrosamine.
Cũng theo một nghiên cứu [17], người ta thấy rằng Mo có vai trò làm
giảm tác dụng của acetaminophen bằng cách làm giảm đi các gốc sulfate của
acetaminophen sulfate. Theo nghiên cứu này, vói hàm lượng Mo 7,5mmol/kg
có thể làm giảm đến 50,65,62,81% tác dụng của gốc sulfate khi sử dụng
acetaminophen với các liều tương ứng lần lượt là 0 ,1 ; 0,3; 1 và 3 mmol/kg.
Như vậy, Mo có thể làm giảm tác dụng của gốc sulfate đi rất nhiều lần so với

việc giảm liều của acetaminophen.
1.2.4. Độc tính [10],[27],[28].
Độc tính của Mo tương đối yếu, ngộ độc Mo rất hiếm, ngay cả đối với
công nhân làm việc trong công nghiệp luyện kim. Khi không bị ngộ độc, hàm
lượng Mo trong máu tăng lên trong trường hợp có bệnh lý về gan và hệ thống
mật, đặc biệt trong trường hợp gan bị nhiễm virus cấp tính [1 0 ].
* Triệu chứng bệnh Gout được phát hiện thấy ở những người Mĩ khi họ
được cung cấp 10-15mg Mo/ngày[10]
* Theo một báo cáo khác [28], hàm lượng acid uric trong máu và nước
tiểu không tăng lên nhiều khi Mo được đưa vào cơ thể vói lượng 1,5 mg/ ngày.
* Mo cũng có thể làm ảnh hưởng đến hệ thần kinh. Theo kết quả nghiên
cứu trên 1 người đàn ông trưởng thành, khi được cung cấp tổng cộng 13,5 mg
Mo trong suốt 18 ngày (khoảng 300 - 800 |Lig/ ngày), người ta thấy những triệu
chứng nghiêm trọng của bệnh loạn thần kinh với những ảo giác, lên cơn và
những triệu chứng thần kinh khác [27].
1.3. Các phương pháp định lượng Mo trong các mẫu sinh
học[l 3],[14],[24],[25].
Các phương pháp phân tích công cụ đã được phát triển và ứng dụng
trong nhiều năm gần đây. Mỗi phương pháp, mỗi kỹ thuật đều có ưu nhược
điểm nhất định và có phạm vi ứng dụng riêng cho phân tích từng đối tượng cụ
thể. Riêng đối với Mo là nguyên tố vi lượng có hàm lượng nhỏ, chỉ tồn tại chủ
yếu dưói dạng vết nên vấn đề xác định hàm lượng Mo gặp phải nhiều khó
khăn. Hiện nay, có một số phương pháp xác định hàm lượng Mo đã được ứng
dụng và cho kết quả tốt. Có thể nêu ra một số phương pháp sau đây:
1.3.1. Phương pháp đo quang [13].
Phương pháp này thường được áp dụng để xác định hàm lượng Mo
trong nước uống và quy định so màu của phức Mo với thioxianid để xác định.
Nguyên tắc: Phương pháp dựa trên việc tạo phức màu vàng hồng của
Mo(V) với thioxianid. Dùng thiếc diclorid để chuyển Mo6+ thành Mo5+. Đo
cường độ màu của dung dịch thu được trên máy so màu. Xây dựng đồ thị

chuẩn, tính giá trị mật độ quang của mẫu kiểm tra từ mật độ quang đo được
của mẫu nước đem thử.
Hàm lượng Mo (X) tính bằng mg/1 theo công thức:
Y_ C.1000
~ F.1000
trong đó:
c là hàm lượng Mo tìm được theo thang tiêu chuẩn hoặc theo đồ
thị chuẩn, tính bằng |j,g.
V là thể tích nước lấy để thử, tính bằng ml.
1.3.2. Phương pháp động học xúc tác [14].
Dựa trên phản ứng oxy hoá I~ bằng H20 2 trong môi trường acid được
xúc tác bởi vi lượng Mo(VI) có thể xác định được Mo với hàm lượng cỡ |Lig/ml
mà không cẩn tách loại hoặc làm giàu. Việc xác định Mo có thể tiến hành
theo phương pháp trắc quang dựa trên việc đo sự biến thiên mật độ quang
dung dịch I2 - hồ tinh bột theo thời gian hay kết hợp với phương pháp FIA đo
chiều cao pic với detecto quang UV-VIS.
Nguyên tắc: Việc xác định Mo(VI) dựa trên khả năng xúc tác cho phản
ứng chỉ thị: 27" + H202 + 2H+ -» /2 + H20
Khi có mặt hồ tinh bột, I2 sẽ tạo thành phức màu xanh có cực đại hấp
thụ À,=585 nm. Trên hệ FIA, nếu cố định chiều dài vòng phản ứng, chiều dài
đường ống dẫn, thì sau một khoảng thời gian nhất định sẽ xuất hiện pic
tương ứng. Việc thay đổi nồng độ các tác nhân phản ứng sẽ làm thay đổi tốc
độ cả phản ứng xúc tác và không xúc tác. Tuy nhiên bằng cách điều chỉnh mật
độ quang khi không có mặt Mo(VI) (phản ứng không xúc tác) về giá trị A = 0
( đường nền) sẽ thu được giá trị AA. Trên máy sẽ ghi được chiều cao pic tương
ứng.
1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [24],[25].
Phương pháp này có ưu điểm là giới hạn nồng độ phát hiện được tới 10'6
g/ml ( kỹ thuật F-AAS); 10'9 g/ml (kỹ thuật ETA-AAS). Tuy nhiên thiết bị của
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử rất tinh vi, hiện đại, đòi hỏi phải có

kỹ thuật và trình độ xử lý máy móc.
1.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
1.4.1. Đối tượng và phạm vi ứng dụng của AAS [4],[5],[9],[23].
Đối tượng chính của phương pháp phân tích theo phổ hấp thụ nguyên tử
là phân tích lượng nhỏ (lượng vết) các kim loại trong các mẫu khác nhau của
các chất vô cơ và hữu cơ. Với các trang bị và kỹ thuật hiện nay, bằng phương
pháp phân tích này người ta có thể định lượng được hầu hết các kim loại
(khoảng 65 nguyên tố) và một số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppm
(microgram) bằng kỹ thuật F-AAS, và đến nồng độ ppb (nanogam) bằng kỹ
thuật ETA-AAS với sai số không lớn hơn 15%.
Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử được sử dụng để xác định
các kim loại trong các mẫu quặng đất, đá, nước khoáng, các mẫu của y học,
sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nước uống, các
nguyên tố vi lượng trong phân bón, trong thức ăn gia súc, Ở nhiều nước trên
thế giới, nhất là các nước phát triển, phương pháp phân tích phổ hấp thụ
nguyên tử đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều kim
loại. Riêng ở nước ta, đến nay trong toàn quốc cũng đã có gần ba chục phòng
thí nghiệm và hệ thống máy đo phổ hấp thụ nguyên tử.
1.4.2. Cơ sở lý thuyết và trang bị của phương pháp AAS.
I.4.2.I. Cơ sở lý thuyết [2],[4],[9].
Vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử, và nguyên tử là phần tử cơ bản
nhỏ nhất còn giữ được tính chất của nguyên tố hoá học. Trong điều kiện bình
thường, nguyên tử tồn tại ở trạng thái cơ bản, không thu và cũng không phát ra
năng lượng. Đó là trạng thái bền vững và nghèo năng lượng nhất của nguyên
tử. Nhưng khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, nếu ta chiếu một chùm tia sáng
có những bước sóng (tần số) xác định vào đám hơi nguyên tử, thì các nguyên
tử tự do đó sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định ứng đúng với những
tia bức xạ mà nó có thể phát ra được trong quá trình phát xạ của nó. Lúc này
nguyên tử đã nhận năng lượng của các tia bức xạ chiếu vào nó và nó chuyển
lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản. Đó là tính

chất đặc trưng của nguyên tử ở trạng thái hơi. Quá trình đó được gọi là quá
trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hoi và tạo ra phổ
nguyên tử của nguyên tố đó. Phổ sinh ra trong quá trình này được gọi là phổ
hấp thụ nguyên tử. Quá trình hấp thụ chỉ xảy ra với các vạch phổ nhạy, các
vạch phổ đặc trưng và các vạch phổ cuối cùng của các nguyên tố. Muốn có
phổ hấp thụ nguyên tử, trước hết phải tạo ra được đám hơi nguyên tử tự do, và
sau đó chiếu vào nó một chùm tia sáng có những bước sóng nhất định ứng
đúng với các tia phát xạ nhạy của yếu tố cần nghiên cứu.
1.4.2.2.Phương trình cơ bản của phép đo AAS [2],[4],[7].
Theo định luật Lambe Bear, nếu chiếu một chùm sáng cường độ ban
đầu là I0 qua đám hơi nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích nồng độ là N và
bề dày L cm, thì cường độ chùm sáng I sau khi đi qua môi trường hấp thụ
được tính theo:
I = I0.e -^N-L) (1)
Trong đó:
Kv là hệ số hấp thụ nguyên tử của vạch phổ tần số V và là đặc
trưng riêng cho từng vạch phổ của mỗi nguyên tố.
N là nồng độ ( số nguyên tử tự do ).
L là bề dày của lớp hấp phụ.
Nếu gọi Ax là cường độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử, từ công thức
(
1
) chúng ta có :
Á A = l°g-y- - 2,303.K0.N.L (2)
Ở đây A chính là độ tắt nguyên tử của chùm tia sáng cường độ I
0
sau
khi qua môi trường hấp thụ. A phụ thuộc vào nồng độ nguyên tử N trong môi
trường hấp thụ và phụ thuộc cả vào bề dày L của lớp hấp thụ (bề dày chùm
sáng đi qua). Nhưng trong máy đo phổ hấp thụ nguyên tử thì chiều dài của đèn

nguyên tử hoá hay cuvet graphit là không đổi, nghĩa là L không đổi, nên giá
trị A chỉ còn phụ thuộc vào số nguyên tử N có trong môi trường hấp thụ.
Như vậy cường độ của vạch phổ hấp thụ sẽ là:
AẲ = k.N (3)
Với k = 2,303 . Kv . L
Trong đó: k là hệ số thực nghiêm, nó phụ thuộc vào các yếu tố:
-Hệ số hấp thụ nguyên tử Ky của vạch phổ hấp thụ.
- Nhiệt độ của môi trường hấp thụ.
- Bề dày của môi trường hấp thụ .
Song công thức (3) chưa cho ta biết mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ và
nồng độ c của nguyên tố phân tích trong mẫu. Tức là quan hệ giữa N và c.
Đây chính là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích. Nghiên cứu
quá trình này, lý thuyết và thực nghiệm chỉ ra rằng, mối quan hệ giữa nồng độ
N và nồng độ c trong mẫu phân tích được tính theo biểu thức sau:
„ FW.S.nR .
N = 3.10 . ~ V c* (4)
Q.T.nR
Đây là công thức tổng quát tính giá trị N trong ngọn lửa nguyên tử hoá
mẫu theo Winefordner và Vicker. Trong đó:
F là tốc độ dẫn mẫu vào hệ thống nguyên tử hoá (mL/phút).
w là hiệu suất aerosol hoá mẫu.
s là hiệu suất nguyên tử hoá.
nR là SỐ phân tử khí ở nhiệt độ ban đầu T0 (°K).
Q là tốc độ của dòng khí mang mẫu vào buồng aerosol hóa (lít/phút),
c là nồng độ của nguyên tố phân tích có trong dung dịch mẫu.
Phương trình (4) cho ta biết mối quan hệ giữa N và c. Mối quan hệ này
rất phức tạp, nó phụ thuộc vào tất cả các điều kiện nguyên tử hoá mẫu, phụ
thuộc vào thành phần vật lý, hoá học, trạng thái tồn tại của nguyên tố ở trong
mẫu. Nhưng nhiều kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng, trong một giới hạn nhất
định của nồng độ c, thì mối quan hệ giữa N và c có thể được biểu thị theo

công thức:
N = Ka.Cb (5)
Trong đó:
Ka là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hóa hơi
và nguyên tử hoá mẫu.
b là hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố.
b có giá trị bằng 1 và nhỏ hơn 1 , tức là 0 < b <= 1 , nghĩa là ứng với mỗi vạch
phổ của mỗi nguyên tố phân tích, ta luôn tìm được một giá trị c = C0 để b bắt
đầu nhỏ hơn 1. Nghĩa là ứng với:
Vùng nồng độ Cx < C0 thì luôn luôn có b = 1, nghĩa là mối quan hệ giữa
A và nồng độ Cx là tuyến tính.
Vùng nồng độ Cx > C0 thì b luôn luôn nhỏ hơn 1, tức là b tiến về 0. Như
vậy trong vùng này mối quan hệ giữa A và Cx là không tuyến tính.
Kết hợp (3) và (5) ta có:
Áx = a.cb (6)
Trong đó a = K.Ka và được gọi là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào
tất cả các điều kiện thực nghiệm để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu
Phương trình (6 ) được gọi là phương trình cơ sở của phép đo định lượng
các nguyên tố theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó.
1.4.2.3.Trang bị của phép đo AAS [2],[4].
Muốn thực hiện phép đo AAS, hệ thống máy đo phổ hấp thụ nguyên tử
phải bao gồm các phần cơ bản sau:
Phần 1: Nguồn phát tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố phân tích
(vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích), để chiếu vào môi
trường hấp thụ chứa các nguyên tử tự do của nguyên tố. Đó là các đèn catot
rỗng(HCL), các đèn phóng điện không điện cực (EDL), hay nguồn phát bức
xạ liên tục đã được biến điệu.
Phần 2: Hệ thống nguyên tử hoá mẫu phân tích. Hệ thống này được chế
tạo theo hai loại kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu. Đó là kỹ thuật nguyên tử hoá
bằng ngọn lửa đèn khí (lúc này ta có phép đo F-AAS) và kỹ thuật nguyên tử

hoá không ngọn lửa (lúc này ta có phép đo ETA-AAS). Căn cứ vào tính chất
của nguyên tử cần định lượng mà có phép đo thích hợp.
Phần 3: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ, nó là bộ phận đơn sắc, có
nhiệm vụ thu, phân ly và chọn tia sáng (vạch phổ) cần đo hướng vào nhân
quang điện để phát hiện tín hiệu hấp thụ AAS của vạch phổ.
Phần 4: Hệ thống chỉ thị tín hiệu hấp thụ của vạch phổ (tức là cường độ
của vạch phổ hấp thụ hay nồng độ nguyên tố phân tích). Hệ thống này có thể
là các trang bị:
+ Đơn giản nhất là một điện thế chỉ năng lượng hấp thụ (E) của vạch
phổ.
+ Một máy tự ghi píc của vạch phổ.
+ Hoặc bộ hiện số digital.
+ Hay bộ máy tính và máy in (printer).
+ Hoặc máy phân tích (Intergrator).
Với các máy hiện đại còn có thêm một microcomputer hay microprocessor, và
hệ thống phần mềm. Loại trang bị này có nhiệm vụ điều khiển quá trình đo và
xử lý các kết quả đo đạc, vẽ đồ thị, tính nồng độ mẫu phân tích
1.4.3. Kỹ thuật nguyên tử hoá [2],[4].
Để thực hiện quá trình nguyên tử hoá mẫu, người ta dùng hai phương
pháp khác nhau, đó là kỹ thuật nguyên tử hoá trong ngọn lửa của đèn khí và
kỹ thuật không ngọn lửa trong cuvet graphit. Tương ứng ta có phép đo F-AAS
và ETA-AAS.
- Nguyên tử hoá bằng ngọn lửa đèn khí.
Dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí khi đốt cháy một hỗn hợp
khí để hoá hơi mẫu, nguyên tử hoá mẫu phân tích tạo ra nguyên tử tự do của
nguyên tố cần phân tích cho phép đo phổ AAS.
Trong phép đo F-AAS nhiệt độ của ngọn lửa phụ thuộc vào bản chất,
thành phần của chất khí đốt và tốc độ dẫn khí. Vói mỗi hỗn hợp khí đốt sẽ cho
ngọn lửa có nhiệt độ khác nhau, thường sử dụng hỗn hợp không khí nén và
acetylene hoặc N20 và acetylene.

- Nguyên tử hoá không ngọn lửa.
Mẫu phân tích được đặt trong cuvet graphit hay trong thuyền Ta và
được nung nóng nhờ nguồn năng lượng nhiệt điện để sấy khô mẫu, tro hoá
luyện mẫu và sau đó nguyên tử hoá mẫu để đo tín hiệu hấp thụ của vạch phổ.
Phương pháp này cung cấp cho phép đo AAS có độ nhạy khá cao cỡ
ng/ml, nguyên tử hoá được nhiều nguyên tố hơn kỹ thuật đo ngọn lửa, tốn ít
mẫu. Quá trình thực hiện trong môi trường khí trơ Argon. Quá trình nguyên tử
hóa xảy ra theo 3 giai đoạn chính: sấy mẫu, tro hoá luyện mẫu, nguyên tử hoá
mẫu để đo tín hiệu hấp thụ AAS. Hai giai đoạn phụ là: làm sạch cuvet và làm
nguội cuvet.
Trong luận văn này, do Mo có hàm lượng nhỏ nên chúng tôi sử dụng kỹ
thuật hấp thụ không ngọn lửa.
1.4.4. Phương pháp xử lý mẫu trước khi phân tích [4],[9],[11].
Tuỳ thuộc vào bản chất của chất phân tích, đối tượng mẫu, điều kiện
trang bị kỹ thuật mà ta có các phương pháp xử lý mẫu thích hợp. Với mẫu
thực vật để định lượng vi lượng kim loại, hiện nay thường sử dụng các phương
pháp vô cơ hoá mẫu sau:
1.4.4.1. Phương pháp vô cơ hoá khô.
Nguyên tắc: Đốt cháy các hợp chất hữu cơ có trong mẫu phân tích để
giải phóng kim loại ra dưói dạng oxit hoặc muối của chúng bằng nhiệt, sau đó
hoà tan bằng các acid thích hợp.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, triệt để nhưng lại có nhược
điểm chính là làm mất các nguyên tố dễ bay hơi như: Hg, Pb, As, và không
áp dụng được cho các nguyên tố có áp suất hoi cao như As, Hg, Cd, , thời
gian xử lý mẫu kéo dài.
Để khắc phục người ta thường cho thêm chất bảo vệ như Mg(N03)2,
KN03 và chọn nhiệt độ thích hợp.
1.4.4.2.Phương pháp vô cơ hoá ướt.
Nguyên tắc: Oxi hoá các chất hữu cơ bằng acid hoặc hỗn hợp acid có
tính oxi hoá mạnh (ví dụ H2S04, HN03, HCIO4).

Phương pháp này đơn giản về mặt thực hiện, ưu việt hơn phương pháp
khô về mặt tốc độ, bảo toàn được chất phân tích nhưng phải dùng một lượng
acid khá nhiều, thường từ 3 đến 5 lần mẫu, vì vậy yêu cầu các acid phải có độ
tinh khiết cao.
1.4.4.3. Phương pháp xử lý mẫu trong lò vi sóng.
Nguyên tắc: Dùng năng lượng của lò vi sóng để đun nóng dung môi và
mẫu trong bình kín. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao có thể dễ dàng
hoà tan được mẫu.
Do được thực hiện trong bình kín nên quá trình vô cơ ho '
sóng vừa không làm mất mẫu vừa vô cơ hoá mẫu một cách triệt để
-17-
I.4.4.4. Phương pháp lên men.
Nguyên tắc: Hoà tan mẫu thành dung dịch hay huyền phù, thêm men
xúc tác và lên men ở nhiệt độ 37- 40°c trong thời gian 7-10 ngày. Trong thời
gian lên men, các chất hữu cơ bị phân huỷ thành khí C02, acid, nước và giải
phóng các kim loại trong hợp chất hữu cơ ra dưới dạng cation trong dung dịch
nước.
Đây là phương pháp vô cơ hoá mẫu êm dịu nhất, không cần hoá chất,
không làm mất nguyên tố cần phân tích, nhưng có nhược điểm là thời gian xử
lý mẫu khá lâu và phải chọn được loại men thích hợp.