Xác định đồng thời arsen (III), monomethylarsonic (MMA), dimethylarsonic (DMA) và arsen (v) trong nước tiểu bằng phương pháp HPLC ICP MS

Mục lục
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 3
Chương 1. Tổng quan ............................................................................................... 2
1.1. Tính chất vật lí và hóa học của Asen. .................................................................. 2
1.2. Các dạng tồn tại và độc tính của Asen. ................................................................ 4
1.3. Các phương pháp phân tích dạng asen. .............. Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ghép nối hệ hydrua quang phổ huỳnh
quang nguyên tử (HPLC-UV-HG-AFS). ..................... Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ghép nối với hệ quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kĩ thuật hydrua hóa (HPLC-HG-AAS).Error! Bookmark not defined.
1.3.3. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ghép nối với cảm ứng cao tần và
quang phổ phát xạ nguyên tử (HPLC – ICP – AES). .. Error! Bookmark not defined.
1.3.4. Kỹ thuật sử dụng- phương pháp kết hợp HPLC-ICP/MS.Error! Bookmark not defined.
1.3.5. Phương pháp điện di mao quản CE-UV. .......... Error! Bookmark not defined.
Chương 2. Thực nghiệm ............................................. Error! Bookmark not defined.
2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Hóa chất ............................................................ Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Thiết bị .............................................................. Error! Bookmark not defined.
2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ............... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Nội dung nghiên cứu ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................. Error! Bookmark not defined.
Chương 3. Kết quả và thảo luận ................................ Error! Bookmark not defined.
3.1. Xác định các điều kiện tối ưu trên thiết bị ICP-MSError! Bookmark not defined.
3.1.1. Chuẩn hóa số khối ............................................. Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Tối ưu hóa tốc độ khí mang cho bộ sol khí ....... Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Khảo sát nguồn năng lượng (ICP) .................... Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Khảo sát thế điều khiển thấu kính điện tử - ion Error! Bookmark not defined.


3.2. Khảo sát điều kiện tối ưu cho hệ ghép nối HPLC – ICP – MSError! Bookmark not define
3.2.1. Xác định thời gian lưu của từng dạng asen. ..... Error! Bookmark not defined.

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Methanol ..... Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ photphat (PO43-)Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH ............................. Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng pha động ............................................... 9
3.2.6. Xác định độ phân giải ....................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.7. Khảo sát nồng độ chất nội chuẩn Ge ................ Error! Bookmark not defined.
3.2.8. Khảo sát thể tích bơm mẫu................................ Error! Bookmark not defined.
3.2.9. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng ion clo ..... Error! Bookmark not defined.

3.2.10. Khảo sát điều kiện và thời gian bảo quản mẫu nước tiểu.Error! Bookmark not defined.
3.3. Khảo sát độ lặp lại, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, độ thu hồi và xây
dựng đường hồi quy tuyến tính cho mỗi dạng asen, đánh giá độ đúng của phương
pháp. .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Kết quả khảo sát với As3+.................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Kết quả khảo sát với DMA ................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Kết quả khảo sát với MMA................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.4. Kết quả khảo sát với As5+.................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.5. Khảo sát độ thu hồi đối với mỗi dạng asen. ...... Error! Bookmark not defined.
3.3.6. Đánh giá độ đúng của phương .......................... Error! Bookmark not defined.
3.4. Ứng dụng phân tích mẫu thực tế ........................ Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Quy trình phân tích mẫu nước tiểu ................... Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Kết quả phân tích .............................................. Error! Bookmark not defined.
Kết luận ........................................................................ Error! Bookmark not defined.
Tài liệu tham khảo .................................................................................................. 10


MỞ ĐẦU
Asen (As) là nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển
của động vật và con người. Ở hàm lượng nhất định As tham gia vào quá trình trao
đổi chất, tổng hợp nucleic, protit và hemoglobin. Chính vì vậy mà các chuyên gia về

thực phẩm của tổ chức FAO/WHO đã đưa ra mức hấp thụ lượng asen vô cơ tối đa
cho người là 15µg As/kg trọng lượng cơ thể/tuần [7, 18, 19].
Mặc dù As là một nguyên tố không thể thiếu trong trong hệ thống sinh học,
nhưng nếu hấp thụ một hàm lượng vượt quá mức cần thiết, nó lại là một chất cực
độc. Độc tính của As phụ thuộc vào các dạng hợp chất tồn tại của nó, mức độ độc
hại của các hợp chất này giảm dần theo thứ tự sau: asin > các hợp chất asen vô cơ
hóa trị +3 > các hợp chất asen hữu cơ hóa trị +3 > các hợp chất asen vô cơ hóa trị
+5 > các hợp chất asen hữu cơ hóa trị +5 > các hợp chất của asen có gốc amin >
nguyên tố asen [9, 10, 16].
Asen chủ yếu ở dạng các hợp chất vô cơ (có độc tính cao) được đưa vào cơ
thể từ nhiều nguồn khác nhau: thực phẩm, nước uống, không khí. Trong cơ thể,
thông qua phản ứng metyl hóa và khử liên tục các hợp chất As này được chuyển
thành dạng không độc, sau đó được bài tiết qua nước tiểu, phân, và tích lũy ở da,
tóc, móng. Vì vậy, hàm lượng As trong nước tiểu, phân, da, tóc, móng được dùng
làm chỉ thị cho sự phơi nhiễm As trong cơ thể.
Việc xác định nồng độ của từng dạng asen trong nước tiểu sẽ đánh giá được
mức độ rủi ro đến sức khỏe con người. Vì vậy, một phương pháp xác định phù hợp
để có thể tách và định lượng chính xác các dạng khác nhau của asen trong nước tiểu
là cần thiết. Do đó, luận văn này sẽ thực hiện các nghiên cứu cụ thể như sau:
-

Nghiên cứu xây dựng phương pháp ghép nối HPLC-ICP-MS để xác
định

đồng

thời

Asen

(III),

Mono-methylarsonic

(MMA),

Dimethylarsonic (DMA) và arsen (V) trong nước tiểu.
-

Áp dụng phương pháp ghép nối HPLC-ICP-MS để xác định một số


mẫu nước tiểu của người dân xã Chuyên Ngoại, Hà Nam.
Chương 1. Tổng quan
Asen hay còn gọi là thạch tín, ký hiệu As và số nguyên tử 33. Asen lần đầu
tiên được Albertus Magnus (Đức) đề cập tới vào năm 1250. Khối lượng nguyên tử
của nó bằng 74,92. Asen là một á kim gây ngộ độc cao và có nhiều dạng thù hình:
màu vàng (phân tử phi kim), một vài dạng màu đen và xám (á kim). Ba dạng có tính
kim loại của asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên
(các khoáng vật asen sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat.
Người ta đã tìm thấy asen tồn tại trong khoảng 200 loại khoáng khác nhau. [1]
Asen và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc
trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim.
Trạng thái ôxi hóa phổ biến nhất của nó là -3 (asenua: thông thường trong
các hợp chất liên kim loại tương tự như hợp kim), +3 (asenat (III) hay asenit và
phần lớn các hợp chất asen hữu cơ), +5 (asenat (V): phần lớn các hợp chất vô cơ
chứa ôxy của asen ổn định). Asen cũng dễ tự liên kết với chính nó, chẳng hạn tạo
thành các cặp As-As trong sulfua đỏ hùng hoàng (α-As4S4) và các ion As43- vuông
trong khoáng coban asenua có tên skutterudit. Ở trạng thái ôxi hóa +3, tính chất hóa
học lập thể của asen chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt của cặp electron không liên kết.

1.1. Tính chất vật lí và hóa học của Asen.
Tính chất vật lí [1, 2]
Asen có tính chất gần với các kim loại, nó có bốn dạng thù hình: dạng kim
loại, vàng, xám và nâu. Asen thường gặp ở dạng kim loại có màun sáng bạc. Asen
kim loại có ánh kim, có cấu trúc tinh thể gần giống phốt pho đen.
Sau đây là một số thông số vật lí của asen: tỉ trọng: 5,7g/cm3, bán kính
nguyên tử: 1,21A0, năng lượng ion hoá thứ nhất: 9,81 eV,nhiệt độ nóng chảy là
8170C, nhiệt độ bay hơi của asen là 6150C, khi gặp lạnh nó ngưng lại thành tinh thể

2


tà phương, hơi asen có mùi tỏi rất độc.
Asen là một chất bán dẫn, dễ nghiền thành bột. Người ta có thể tạo hợp chất
bán dẫn của asen như GaAs, có tính chất bán dẫn như silic và gecmani.
Tính chất hóa học của Asen. [1, 2]
Asen là nguyên tố bán kim loại, có tính chất hoá học gần với tính chất của á
kim, cấu hình lớp vỏ điện tử hoá trị của asen là 4s24p3. Trong cấu hình điện tử của
asen có sự tham gia của các obital d vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hoá trị, trong
các hợp chất asen có 3 giá trị số oxi hoá: -3, +3, +5. Số oxi hoá -3 rất đặc trưng cho
asen.
Khi đun nóng trong không khí asen cháy tạo thành oxit, ngọn lửa màu xanh
là của As2O3. Về tính chất điện thế, asen đứng giữa hidro và đồng nên nó không tác
dụng với các axit không có tính oxi hoá, nhưng dễ dàng phản ứng với các axit
HNO3, H2SO4 đặc…
3As + 5HNO3 + 2H2O

 3H3AsO 4 + 5NO

Khi phản ứng với các halogen, các halogenua asen được tạo ra, hợp chất này

trong môi trường nước dễ bị thuỷ phân tạo axit tương ứng
2As + 5Cl2 +8 H2O  2H3AsO4 + 10HCl
Các hợp chất của As3+ rất phổ biến như As2S3, H3AsO3, AsCl3, As2O3…
chúng đều tan tốt trong axit HNO3 đặc nóng, NaOH, NH4OH, (NH4)2S và
(NH4)2CO3 .
As2S3 + 8 HNO3 + 4H2O  2H3AsO4 + 3H2SO4 + 8NO
hay As2S3 + (NH4)2S  (NH4)3AsS3
Khi cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tươi, đó là As2S3.
Asen không tạo pentaclorua mà chỉ có triclorua asen, đây là một hợp chất quan
trọng của asen, AsCl3 dễ bay hơi, dễ bị thuỷ phân trong môi trường nước.
AsCl3 + 3H2O  2H3AsO3 + 3HCl
Khi khử H3AsO3 ta thu được khí asin:
H3AsO3 + 3Zn + 6HCl  3ZnCl2 + AsH3 + 3H2O
H3AsO3 thể hiện tính chất như một axit khi tác dụng với muối tạo thành muối
3


mới và axit mới.
H3AsO3 + CuSO4  CuHAsO3 + H2SO4
CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục trong môi trường kiềm nó tan trong dung
dịch màu xanh.
CuHAsO3 + NaOH

 CuNaAsO3 + H20

Một số hợp chất quan trọng của As5+ như As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4,… Trong
đó As2S5 không tan trong nước và axit HCl, chỉ tan trong NaOH, HNO3, NH4OH, vì
vậy dựa vào tính chất này có thể xác định asen bằng phương pháp phổ khối lượng.
As2S5+ (NH4)2S  (NH4)3AsS4
Khi cho axit asenic tác dụng với molipdat amoni trong môi trường axit

HNO3 cho kết tủa màu vàng, muối này được dùng để định tính và định lượng asen.
H3AsO4 +12(NH4) 2MoO4 + 21HNO3

 (NH4)3H4[As(Mo2O7)6]

+

21NH4NO3+ 10H2O
Trong hợp chất này As5+ có vai trò như P5+, nó làm ion trung tâm điển hình
tạo phức dị đa axit, và phức này cũng có thể khử về phức dị đa màu xanh.
Trong hợp chất AsH3, asen thể hiện tính oxy hoá -3, liên kết trong asin là liên
kết cộng hoá trị, đây cũng là đặc điểm do cấu hình điện tử của asen. AsH3 thể hiện
tính khử mạnh ví dụ như khi tác dụng với H2SO4 loãng:
2AsH3 + 6H2SO4  6SO2 + As2O3 + 9H2O
hay khi tác dụng với I2:
AsH3 + 4I2 + 4H2O  H3AsO3 + 8HI
1.2. Các dạng tồn tại và độc tính của Asen.
a) Các dạng tồ tại.
Asen là một nguyên tố tồn tại khá phổ biến trong tự nhiên, nó đứng thứ 20 và
chiếm khoảng 1.10-4% tổng nguyên tố trong vỏ trái đất. Hàm lượng trung bình của
asen trong vỏ trái đất là 1,8 ppm; trong đất nó có hàm lượng từ khoảng 5,5 đến 13
ppm, trong sông suối nhỏ hơn 2ng/ml; trong nước ngầm nhỏ hơn 100ng/ml.
Asen phân bố chủ yếu trong các quặng sunfua như pyrit có thể lên đến hàng
trăm mg/kg, hàm lượng cao của asen có thể tìm thấy trong than đá lên đên 1500
4


mg/kg, ngoài ra còn trong các khoáng vật như: asenua đồng, niken, sắt,… Trong tự
nhiên asen tồn tại ở cả dạng vô cơ và hữu cơ.
Asen là nguyên tố có khả năng kết hợp với lưu huỳnh tạo thành hợp chất

sunfua, tạo hợp chất với selen, telua và đặc biệt là với đồng, niken, sắt, bạc. Có
khoảng gần 140 khoáng vật độc lập của asen, trong đó 60% là asenat và 35% là các
sunfua. Các khoáng vật quan trọng nhất của asen là: rialga (AsS), ocpimen (As2S3),
asopyrit (FeAsS)… Asen còn kết hợp các nguyên tố khác thay thế lưu huỳnh trong
các hợp chất như:
Loellingite (FeAs2), Smartina (As2Co). Các loại hợp chất này thường được
tạo thành ở nhiệt độ thấp.
Asen thường di chuyển trong đất, trong trầm tích, trong thực động vật và
trong các vùng có hoạt động sinh học trong đại dương.
Trong nước asen thường tồn tại chủ yếu dưới các dạng asenit, asenat,
monometylasonic axit, hay dimetylasinic axit… nhưng có hàm lượng rất thấp, chủ
yếu asen bị thuỷ phân lắng xuống bùn. Môi trường nước có tính oxi hoá, As thường
ở dạng asenat, nhưng dưới điều kiện khử thì asenit lại là chủ yếu. Hàm lượng asen
trung bình trong nước chỉ khoảng 10µg/l, tuy nhiên có thể cao hơn do ảnh hưởng
của chất thải công nghiệp, thuốc diệt cỏ… Sự metyl hoá asen vô cơ sang metyl và
dimetyl asenic là được tạo bởi các hoạt động của các vi sinh vật trong nước. Một vài
sinh vật biển có khả năng chuyển asen vô cơ sang hợp chất asen hữu cơ phức tạp,
chẳng hạn như arsenobetaine, arsenocholine, arsoniumphospholiphid. Metylasin
được chuyển hóa vào không khí từ việc xử lí các loại hợp chất của asen.
Dimetylasin và trimetylasin được phát hiện trong các khu vực có sử dụng các hợp
chất metylasen.
Từ các mỏ tập trung, asen bị phong hoá cùng các kim loại khác và sau đó
được vận chuyển đi phân tán trong môi trường. Một phần lớn asenat được kết tủa
trở lại hoặc hấp phụ trên các hạt kiểu phù sa và được các dòng sông, suối mang từ
trên núi xuống bồi đắp các đồng bằng châu thổ của các con sông. Cùng với nhôm,
sắt và các kim loại khác và khoảng 6% các vật chất hữu cơ trong trầm tích chứa một
5


lượng đáng kể asen. Trong điều kiện yếm khí (ở trong lòng đất), các vi sinh vật

phân huỷ các chất hữu cơ nói trên, tạo ra môi trường khử CO2. Tiếp đó là quá trình
khử, hoà tan sắt và giải phóng asen đã bị hấp phụ trên đó. Đồng thời với quá trình
giải phóng asen là quá trình khử As (V) về As (III) và chúng đi vào nước ngầm.
Asen tồn tại trong môi trường chủ yếu ở các dạng As−3, As0, As+3 and As+5
trong cả dạng vô cơ và hữu cơ. Trong nước tự nhiên asen tồn tại chủ yếu là ở dạng
vô cơ, và lượng nhỏ asen hữu cơ chủ yếu là MMA(V), DMA(V) [17, 34, 36]. Các
dạng asen vô cơ tồn tại chủ yếu dạng H3AsO3 trong môi trường chất khử và H2AsO4
trong môi trường chất oxihoa còn dạng hữu cơ thì rất ít trong môi trường nước tự
nhiên vì có sự chuyển hóa sinh học [44]. trong nước mặt, nước thải thì asen tồn tại ở
nhiều dạng khác nhau [49]:
Tên của dạng asen

Viết tắt

Công thức phân tử

Các hợp chất phổ biến
Asen vô cơ:
Axit Asenous

As (III)

As(OH)3

Axit Asenic

As(V)

AsO(OH)3

Axit mono methyl asenat

MMA (V)

CH3AsO(OH)2

Axit đimethyl asenat

DMA (V)

(CH3)2AsO(OH)

Asenobetaine

AsB

(CH3)3As+CH2COOH

Asenocholine

AsC

(CH3)3As+CH2CH2OH

Trimethyl asenic oxit

TMAO

(CH3)3AsO

Axit p-arsanilic

p-ASA

C6H8AsNO3

Axit dimethyl dithio asenic

DMDTA (V)

(CH3)2AsS(SH)

Axit dimethyl monothio asenic

DMMTA (V)

(CH3)2AsS(OH)

Axit dimethyl asenic

DMA (III)

(CH3)2As(OH)

Axit mono methyl asenic

MMA(III)

(CH3)3As(OH)2

Axit diphenyl asenic

DPAA

(C6H5)2AsO(OH)

Asen hữu cơ:

Các hợp chất hiếm

6


Axit phenyl asenic

PhAs, PAA

C6H5AsO(OH)2

Trong môi trường asen chuyển hóa thành các dạng khác nhau rất phức tạp,
phụ thuộc vào điều kiện môi trường khác nhau. Sự chuyển hóa các dạng asen trong
môi trường được thể hiện trong Hình 1.1 [17].

Hình 1.1: Sự chuyển hóa các dạng asen trong môi trường
b) Độc tính và cơ chế gây độc của Asen.
Độc tính của Asen
Độc tính của các hợp chất As → arsenat → Arsenit → đối với sinh vật dưới
nước tăng dần theo dãy Asen hợp chất As hữu cơ. Trong môi trường sinh thái, các
dạng hợp chất As hóa trị (III) có độc tính cao hơn dạng hóa trị (V). Môi trường khử
là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp chất As hóa trị V chuyển sang As hóa trị III.

Trong những hợp chất As thì H3AsO3 độc hơn H3AsO4. Dưới tác dụng của các yếu
tố oxi hóa trong đất thì H3AsO3 có thể chuyển thành dạng H3AsO4. Thế oxy hóa
khử, độ pH của môi trường và lượng kaloit giàu Fe3+…, là những yếu tố quan trọng
tác động đến quá trình oxy hóa - khử các hợp chất asen trong tự nhiên. Những yếu
tố này có ý nghĩa làm tăng hay giảm sự độc hại của các hợp chất asen trong môi
trường sống.
As tự do cũng như hợp chất của nó rất độc. Trong hợp chất thì hợp chất của
As(III) là độc nhất. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã xếp asen vào nhóm độc loại A

7


gồm: Hg, Pb, Se, Cd, As. Con người có thể bị phơi nhiễm asen qua hít thở không
khí, hấp thu thức ăn và qua nước uống. Một lượng nhỏ asen trong nước có thể đe
dọa đến sức khỏe con người bởi vì phần lớn các hợp chất asen trong nước uống đều
ở dạng vô cơ rất độc [20]. Trong cơ thể người, cũng như hầu hết động vật có vú,
asen vô cơ bị methyl hóa tạo thành acid monomethylarsonic và dimethylarsinic bởi
phản ứng khử luôn phiên asen từ hóa trị V thành hóa trị III và gắn thêm một nhóm
methyl.
Asen còn được biết là hợp chất có khả năng tạo nên các superoxide, một hợp
chất có tính oxi hóa mạnh. Nếu một lượng lớn superoxide được tạo ra trong tế bào
tuyến tụy, thì quá trình tiết insuline sẽ bị ảnh hưởng.
Đối với màng tế bào, có một vài báo cáo chỉ ra rằng các hợp chất asen gây
ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của màng, đặc biệt là đối với màng tế bào
hồng cầu. Người bị nhiễm độc asen thường có tỷ lệ bị đột biến nhiễm sắc thể rất
cao. Ngoài việc gây nhiễm độc cấp tính asen còn gây độc mãn tính do tích luỹ trong
gan với các mức độ khác nhau và Asen có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó
có các bệnh nan y như ung thư da, phổi. Sự nhiễm độc asen được gọi là arsenicosis.
Đó là một tai họa môi trường đối với sức khỏe con người. Những biểu hiện của
bệnh nhiễm độc asen là chứng sạm da (melanosis), dày biểu bì (kerarosis), từ đó

dẫn đến hoại thư hay ung thư da, viêm răng, khớp... Hiện tại trên thế giới chưa có
phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc asen.
Cơ chế gây độc Asen
Asen xâm nhập vào cơ thể thông qua quá trình hô hấp và thông qua đường
tiêu hoá, khi hấp thụ vào cơ thể asen tích tụ trong gan, thận, tim và phổi. Một lượng
nhỏ asen cũng được tìm thấy trong các cơ và các mô thần kinh [26]. Sự tích tụ asen
trên các mô thần kinh này gây ra nhiều căn bệnh khác nhau như: ung thư, tiểu
đường, nhiễm độc gan, nhiễm độc thần kinh, rối loạn chức năng tim. Quá trình trao
đổi chất với asen là rất quan trọng, giúp asen phát huy được khả năng gây độc của
nó thông qua việc ức chế khoảng 200 enzym tham gia vào quá trình tái tạo năng
lượng cho tế bào, quá trình sửa chữa và tổng hợp AND và nó cản trở quá trình tổng
8


Cps

3000

pH 8,5

d)

As75

2500

Ge73
2000
1500
1000

500
thời gian (s)
0
0

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Cps

3000

pH 9,0

2500

e)

As75
Ge73

2000
1500
1000
thời gian (s)

500
0
0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 1000 1100

Hình 3.8: Sự ảnh hưởng của pH tới khả năng tách các dạng asen.
3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng pha động
Tốc độ pha động cũng ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng tách của các dạng
asen. Khi tốc độ pha động cao đồng nghĩa với thời gian rửa giải các dạng asen sẽ
ngắn, nhưng nếu tốc độ pha động quá chậm sẽ ảnh hưởng đến độ phân giải các pic
làm giãn rộng vùng mẫu, làm giảm tín hiệu phân tích. Chính vì vậy một tốc độ bơm
hợp lí sẽ cho kết quả tối ưu nhất.
Chúng tôi tiến hành khảo sát với bốn dạng asen (As3+, MMA, DMA và As5+)
trong nước tiểu ở nồng độ 25 µg/L. Pha động sử dụng là 12,5mM (NH4)2HPO4: 3%
MeOH v/v pH: 8,0; Thể tích bơm mẫu:100µL và tiến hành khảo sát ở 3 tốc độ pha
động là 1,0mL/phút; 1,2mL/phút và 1,5mL/phút. Từ kết quả hình 3.9 ta thấy, ở tốc
9

độ 1 ml/phút bốn dạng asen không tách ra khỏi nhau, ở tốc độ 1,5 ml/L thời gian
rửa giải nhanh hơn nhưng các dạng asen cũng không tách hoàn toàn. ở 1,2 ml/phút
các dạng asen được tách hoàn toàn, do vậy chúng tôi chọn tốc độ dòng pha động là

Cps

1,2 ml/phút cho các khảo sát tiếp theo.

4000

Tốc độ pha động 1,0 mL/p
As75

3500
3000
2500
2000
1500
1000

Thời gian (s)
500
0
0

500

1500

Tốc độ pha động 1,2 mL/p

Cps

5000

1000

As75

4000
3000
2000
1000

Thời gian (s)
0
0

200

400

600

ài liệu tham khảo
Tiếng việt
10

800

1000

1200


1. N.I.Bloc, Hoàng Minh Châu dịch (1986), Hóa học phân tích định tính, Phản
ứng cation, nhà xuất bản giáo dục.
2. Phạm Luận (2004), Cơ sở lý thuyết điện di mao quản hiệu năng cao, Sách
chuyên đề cho sinh viên chuyên ngành hóa phân tích, Đai học Quốc Gia
Hà Nội.
3. Hoàng Nhâm (2004), Hóa học các nguyên tố, tập 1, Nhà xuất bản Đại học Quốc
Gia Hà Nội, trang 248 – 257.
4. Nguyễn Văn Ri (2014), Chuyên đề các phương pháp tách, khoa hóa học trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
5. Trần Cao Sơn (8/2010), Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi
sinh vật, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật Hà Nội.
Tiếng anh
6. D. Brynn Hibbert, J. Justin Gooding (2006), Data analysis for chemistry,
Oxford University Press, Inc, United States of America.
7. M Ando, T Roychowdhury, T Uchino, H Tokunaga (2002), ―Survey of arsenic
in food composites from an arsenic-affected area of West Bengal, India‖,

Food and Chemical Toxicology, 40 (11), 1611–1621.
8. B. Do, P. Alet, D. Pradeau, J. Poupon, M. Guilley–Gaillot, F. Guyon (2000),
―On-line reversed-phase liquid chromatography hydride generation
emission spectrometry: speciation of arsenic in urine of patients
intravenously treated with As2O3‖, Journal of Chromatography B, (740),
179–186.
9. B.A. Flowler (1983), Biological and Environmental Effects of Arsenic,
Elsevier, NewYork.

10. Badal Kumar Mandal, Kazuo T. Suzuki (2002), ―Arsenic round the world: a
review‖, Talanta, 58, 201–235.
11. J. Begerow, L. Dunemann, R. Sur (2000), ―Arsenic species‖, Biomonitoring
Methods, Vol. 7, 97-117.

11


12. Broeck, K.V.d., Vandecasteele, C., Guens, J.M.C. (1998), ―Speciation by liquid
chromatography-ICP-MS of arsenic in mung bean seedlings used as a bioindicator for the arsenic contamination‖, Anal. Chim. Acta, (361), 101–
111.
13. Caruso, J.A., Heitkemper, D.T., B’Hymer, C. (2001), ―An evaluation of
different extraction techniques for arsenic species from freeze-dried apple
samples‖, Analyst, (126), 136–140.
14. Chen CJ, Chiou HY, Chiang MH, Lin LJ, Tai TY (1996), ―Dose-response
relationship between ischemic heart disease mortality and long-term
arsenic exposure‖, Arterioscler Thromb Vasc Biol, (16), 504-10.
15. Chen CJ, Hsueh YM, Lai MS, Shyu MP, Chen SY, Wu MM (1995), et al.
―Increased prevalence of hypertension and long-term arsenic exposure‖,
Hypertension, (25), 53-60.
16. D.C. Adriano (2001), ―Metals in the Terrestrial Environment‖, Springer, New
York.
17. Izabela Komorowicz, Danuta Barałkiewicz (2011), ―Arsenic and its speciation
in water samples by high performance liquid chromatography inductively
coupled plasma mass spectrometry - Last decade review‖, Talanta, 84,
247 – 261.
18. Contam (2009), ―Scientific opinion on Arsenic in Food‖, European Food Safety
Authority (EFSA) Journal; 7(10):1351
19. Eleonora Beccaloni, Fabiana Vanni, Massimiliano Beccaloni, Mario Carere
(2013), ―Concentrations of arsenic, cadmium, lead and zinc in homegrown

vegetables and fruits: Estimated intake by population in an industrialized
area of Sardinia‖, Italy, Microchemical Journal, (107), 190–195.
20. Atlanta:U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service
(2015), ―Addendum to the Toxicological Profile for Arsenic‖, Agency for
Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).

12


21. Featherstone A. M., E. C. V. Butler, B. V. O’Grady, P. Michel, (1998),
―Determination of arsenic species in sea-water by hydride generation
atomic fluorescence spectroscopy‖, J. Anal. At. Spectrom., (13), 13551360.
22. G. Korttim, W. Vogel and K. Andrussov (1961), ―Dissociation Constants of
Organic Acids in Aqueous Solutions‖, Butterworths, London, page. 492.
23. Gurr JR, Yih LH, Samikkannu T, Bau DT, Lin SY, Jan KY (2003), ―Nitric
oxide production by arsenite‖ (533), 173-82.
24. Hansen ES. (Mutat Res 1990), ―International Commission for Protection
against Environmental Mutagens and Carcinogens‖, ICPEMC Working
Paper 7/1/2. Shared risk factors for cancer and atherosclerosis-a review
of the epidemiological evidence (239), 163-79.
25. Robert G. Arnold, David O. Carpenter, Donald Kirk và các cộng sự (2007),
―Meeting Report: Threats to Human Health and Environmental
Sustainability in the Pacific Basin‖, Environmental Health Perspectives,
115 (12), 1770 – 1775.
26. Klaassen CD (1996), ―Heavy metals and heavy metal antagonist. In: Gilman
AG, Rall TW, Nies AS, Taylor P, editors‖, The Pharmacological Basis of
Therapeutics. 9 th ed. New York: McGraw Hill, p. 1592-614.
27. Le XC Ma M. (1998), ―Short-column liquid chromatography with hydride
generation atomic fluorescence detection for the speciation of arsenic‖
Analytical Chemistry (70), 1926-1933.

28. Le XC, Lu X. Ma M, Cullen W, Aposhian HV, Zheng B. 2000a, ―Speciation of
key arsenic metabolic intermediates in human urine‖, Analytical
Chemistry (72), 5172-5177.
29. Le XC, MA M, Lu X, Cullen WR, Aposhian V, Zheng B. 2000b.
―Determination of monomethylarsonous acid, a key arsenic methylation
intermediate in human urine‖, Environmental Health Perspectives (108),
1015-1018.
13


30. Le, X.C., Ma, M. (1997), ―Speciation of arsenic compounds by using ion pair
chromatography with atomic spectrometry and mass spectrometry
detection‖ J. Chromatogr. A (764), 55–64.
31. Elizabeth A. Maull, Habibul Ahsan, Joshua Edwards, Matthew P. Longnecker,
Ana Navas-Acien, Jingbo Pi, Ellen K. Silbergeld, Miroslav Styblo, ChinHsiao Tseng, Kristina A. Thayer, and Dana Loomis (2012), ― Evaluation
of the Association between Arsenic and Diabetes: A National Toxicology
Program Workshop Review‖, Environmental Health Perspectives, 120
(12), 1658 – 1670.
32. Lintschinger, J., Schramel, P., Hatalak-Rauscher, A., Wendler, I., Michalke, B.
(1998), ―A new method for the analysis of arsenic species in urine by
using HPLC-ICP-MS‖, Fresenius J. Anal. Chem (362), 313–318.
33. Liu J, Liu Y, Goyer RA, Achanzar W, Waalkes MP (2000), ―MetallothioneinI/II null mice are more sensitive than wild-type mice to the hepatotoxic
and nephrotoxic effects of chronic oral or injected inorganic arsenicals‖,
Toxicol Sci. (55), 460-7.
34. M. Leermakers, W. Baeyens, M. De Gieter, B. Smedts, C. Meert, H.C. De
Bisschop, R. Morabito, Ph. Quevauviller (2006), Trends Anal. Chem, 25
(1) 1–10.
35. Mandal BK, Ogra Y, Suzuki KT (2001), ―Identification of dimethylarsinous
and monomethyarsonous acids in human urine of the arsenic-affected
areas in West Bengal, India‖, Chemical Research in Toxicology (14), 371378.

36. P.L. Smedley, D.G. Kinniburgh, Appl. (2002), Geochem. (17), 517–568.
37. Pergantis, S.A., Heithmar, E.M., Hinners, T.A. (1997), ―Speciation of arsenic
animal feed additives by microbore HPLC-ICP-MS‖, Analyst (122),
1063–1068.
38. R.C. Weast (Editor 1973-1974), ―Handbook of Chemistry and Physics‖, CRC
Press, Cleveland, OH, 54th ed.
14


39. Rahman M, Axelson O. (1995), ―Diabetes mellitus and arsenic exposure: a
second look at case-control data from a Swedish copper smelter‖, Occup
Environ Med, (52: 773-4).
40. Ratnaike RN (2003), ―Acute and chronic arsenic toxicity‖, Postgraduate Med J,
(79:391-6).
41. S.H. Hansen, E.H. Larsen, G. Pritzl and C. Cornett (1992), J. Anal. Atom.
Spectrom., (7) 629.
42. Simon, S., Tran, H., Pannier, F., Potin-Gautier, M. (2004), ―Simultaneous
determination of twelve inorganic and organic arsenic compounds by
liquid chromatography ultraviolet irradiation hydride generation atomic
fluorescence spectrometry‖ J. Chromatogr. A. (1024), 105–113.
43. Suzuki KT, Mandal BK, Ogra Y. (2002), ―Speciation of arsenic in body fluids‖,
Talanta (58), 111.
44. T. Prohaska, G. Stingeder, in: R. Cornelis, H. Crews, J. Caruso, K.G. Heumann
(Eds.) (2005), ―Handbook of Elemental Speciation. II. Species in the
Environment, Food‖, Medicine and Occupational Health, John Wiley &
Sons, New York.
45. Thomas, P., Finnie, J.K., Williams, J.G. (1997), ―Feasibility of identification
and monitoring of arsenic species in soil and sediment samples by coupled
HPLC-ICP-MS‖, J. Anal. Atom. Spectrom. (12), 1367–1372.
46. Thomas, P., Sniatecki, K. (1995), ―Determination of trace amounts of arsenic

species in natural waters by high - performance liquid chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry‖, J. Anal. Atom. Spectrom.
(10), 615–618.
47. Y. Bohari, A. Astruc, M. Astruc, J. Cloud (2001), J. Anal. Atom. Spectrom.
(16), 774.
48. Zheng J, Goessler W, Kosmus W. (1998), ―Speciation of arsenic compounds by
coupling high-performance liquid chromatography with inductively
couples plasma mass spectrometry‖, Microchimica Acta (130), 71-79.
15


49. sanitation health/dwq/arsenicun1.pdf.
50. Joseph A. Caruso_ and Maria Montes-Bayon (2003), ―Elemental speciation
studies—new directions for trace metal analysis‖, Ecotoxicology and
Environmental Safety (56), 148–163.

16