XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP và KHẢO sát hàm LƯỢNG CHÌ TRONG một số mẫu dược LIỆU tại hà nội BẰNG kỹ THUẬT AAS
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.51 MB, 60 trang )
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
1
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
PHẠM THỊ CHÍNH
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP VÀ
KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG
MỘT SỐ MẪU DƯỢC LIỆU TẠI HÀ NỘI
BẰNG KỸ THUẬT AAS
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2014
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
2
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
PHẠM THỊ CHÍNH
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP VÀ
KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG
MỘT SỐ MẪU DƯỢC LIỆU TẠI HÀ NỘI
BẰNG KỸ THUẬT AAS
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. ThS. Nguyễn Trung Hiếu
2. ThS. Nguyễn Thị Thanh Phương
Nơi thực hiện:
Phòng Độc chất - Trung tâm Kiểm nghiệm
Dược Mỹ phẩm Hà Nội
HÀ NỘI – 2014
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
3
LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, lời đầu tiên tôi xin chân thành
cảm ơn các thầy cô giáo:
Ths. Nguyễn Trung Hiếu
Ths. Nguyễn Thị Thanh Phương
Đã hướng dẫn tận tình chu đáo tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa
luận.
Tôi xin cảm ơn các cô chú, các chị đã chỉ bảo trong suốt thời gian tiến
hành thực nghiệm khóa luận tại Phòng Độc chất, Trung tâm kiểm nghiệm
Dược, mỹ phẩm Hà Nội. Cảm ơn Phòng Độc chất, Trung tâm Kiểm nghiệm
Dược, mỹ phẩm Hà Nội đã tạo điều kiện vật chất và kiến thức thực tế giúp
cho đề tài được hoàn thành.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô và nhà trường đã dạy dỗ tôi trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn ở bên
động viên tôi trong suốt thời gian học tập cũng như trong thời gian tôi thực
hiện khóa luận này.
Dù đã rất cố gắng, song trong thời gian ngắn ngủi thực hiện đề tài, chắc
chắn không tránh khỏi những sai sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự
chia sẻ và những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn.
Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2014
Sinh viên
Phạm Thị Chính
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
4
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ ………………………………………………………………..1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..………………………………………………3
1.1. Tính chất của chì ................................................................................ 3
1.1.1. Đặc tính nguyên tử của nguyên tố chì............................................. 3
1.1.2. Tính chất lý hóa của chì.................................................................. 3
1.1.3. Các hợp chất của chì....................................................................... 4
1.2. Độc tính của chì .................................................................................. 5
1.2.1. Đường xâm nhập ............................................................................ 5
1.2.2. Dược động học của chì trong cơ thể ............................................... 6
1.2.3. Độc tính của chì đối với con người ................................................. 7
1.2.4. Điều trị ........................................................................................... 8
1.3. Các phương pháp xác định chì .......................................................... 9
1.3.1. Phương pháp cực phổ ..................................................................... 9
1.3.2. Phương pháp Von-Ampe hòa tan ................................................... 9
1.3.3. Phương pháp đo quang ................................................................. 10
1.3.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ….. ........................... 10
1.4. Kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử .......................................... 11
1.4.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................. 11
1.4.2. Kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử ......................................... 13
1.4.3. Trang thiết bị của phép đo ............................................................ 13
1.5. Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định Pb.............................. 15
1.5.1. Phương pháp xử lý ướt ................................................................. 15
1.5.2. Phương pháp xử lý khô................................................................. 15
1.5.3. Phương pháp xử lý khô - ướt kết hợp............................................ 16
1.5.4. Phương pháp xử lý bằng lò vi sóng............................................... 17
1.5.5. Phương pháp chiết ........................................................................ 17
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
18
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 18
2.2. Nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị, dụng cụ .................................... 18
2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất ................................................................... 18
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ........................................................................... 18
2.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 19
2.4.Phương pháp nghiên cứu .................................................................. 19
2.4.1. Phương pháp xử lý mẫu................................................................ 19
2.4.3. Kết quả thu được xử lý thống kê................................................... 20
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
23
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
5
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
3.1. XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG CHÌ TRONG
DƯỢC LIỆU............................................................................................ 23
3.1.1.Xử lý dụng cụ................................................................................ 23
3.1.2. Lựa chọn các thông số hoạt động của máy quang phổ .................. 23
3.1.3. Xây dựng phương pháp xử lý mẫu................................................ 25
3.1.3.1. Khảo sát hiệu suất thu hồi của kỹ thuật vô cơ hóa ướt ............... 25
3.1.3.2. Khảo sát hiệu suất thu hồi của kỹ thuật vô cơ hóa ướt bằng lò vi
sóng…………………………………………………………………….………26
3.1.3.3. So sánh hai kỹ thuật xử lý mẫu................................................... 27
3.1.4. Xử lý các mẫu dược liệu bằng kỹ thuật vô cơ hóa ướt bằng lò vi
sóng …………………………………………………………………….28
3.2.4.1. Xác định điều kiện vô cơ hóa mẫu ............................................. 29
3.1.4.2. Xác định khối lượng dược liệu................................................... 29
3.1.4.3. Xác định tỷ lệ tác nhân vô cơ hóa mẫu ...................................... 30
3.1.5. Quy trình định lượng chì trong dược liệu...................................... 31
3.2. THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ...................................................... 32
3.2.1. Xây dựng khoảng tuyến tính......................................................... 32
3.2.2. Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương
pháp……………………………………………………………………...33
3.2.3. Khảo sát độ lặp lại của phương pháp ............................................ 34
3.2.4. Khảo sát độ đúng của phương pháp .............................................. 35
3.2.5. Khảo sát độ ổn định hàm lượng chì trong dược liệu theo thời
gian……………..................................................................................... 36
3.3. ÁP DỤNG KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG MỘT SỐ
MẪU DƯỢC LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI ..................................... 38
BÀN LUẬN …………………………………………………………………39
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT………………………………………………...42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
6
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AAS
Atomic Absorption Spectrophotometric
F-AAS
Flame Atomic Absorption Spectrophotometric
ETA-AAS
Electrothermal Atomization Atomic Absorption
Spectrophotometric
HCL
Hollow cathode lamp
EDL
Electrodeless Discharge Lamp
LOD
Limit of detection
LOQ
Limit of quantanification
Ppb
Part per billion
Ppm
Part per million
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
7
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Bảng 1: Các mẫu dược liệu khảo sát hàm lượng chì
Trang
số
18
Bảng 2: Thông số làm việc của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử
23
Bảng 3: Chương trình nhiệt độ nguyên tử hóa được áp dụng
24
Bảng 4: Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của kỹ thuật vô cơ hóa
26
ướt
Bảng 5: Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của kỹ thuật vô cơ hóa
27
ướt bằng lò vi sóng
Bảng 6: So sánh hai kỹ thuật vô cơ hóa mẫu
28
Bảng 7: Điều kiện nhiệt độ vô cơ hóa mẫu
29
Bảng 8: Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào tỉ lệ các chất vô cơ hóa
30
mẫu
Bảng 9: Độ hấp thụ quang của các dung dịch Pb chuẩn
32
Bảng 10: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp với mẫu TT
34
Bảng 11: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp với mẫu CD
34
Bảng 12: Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp
36
Bảng 13: Kết quả định lượng chì trong ngày đầu tiên trên mẫu TT
37
Bảng 14: Kết quả định lượng chì sau 1 tháng trên mẫu TT
37
Bảng 15: So sánh hai kết quả thực nghiệm
37
Bảng 16: Kết quả khảo sát hàm lượng chì trong một số mẫu dược
38
liệu trên địa bàn Hà Nội
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Đồ thị, hình vẽ
Trang số
Hình 1: Cấu trúc tinh thể của chì
3
Hình 2: Cơ chế hấp thu và đào thải chì ra khỏi cơ thể
7
Hình 3: Cấu tạo của máy quang phổ AAS
14
Hình 4: Phổ hấp thụ của một số dung dịch chì chuẩn
24
Hình 5: Phổ hấp thụ nguyên tử khảo sát tỷ lệ tác nhân vô cơ hóa
30
Hình 6: Quy trình định lượng chì trong dược liệu bằng kỹ thuật
31
quang phổ hấp thụ nguyên tử
Hình 7: Đồ thị khoảng tuyến tính của chì
33
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
1
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở nước ta, từ thời xa xưa, con người đã biết đến tác dụng chữa bệnh của
cây cỏ, thực vật. Trong những năm gần đây, con người có xu hướng sử dụng
các sản phẩm có nguồn gốc dược liệu để phòng ngừa bệnh tật và chăm sóc
sức khỏe, vì nó được cho là ít độc hại và ít tác dụng phụ. Tuy nhiên, hiện nay,
một phần vì sự ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, đất đai ngày càng
tăng lên, phần khác do lợi nhuận kinh tế nên chất lượng các loại dược liệu có
ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người do nhiễm các chất độc kim
loại nặng như Pb, Cd, As…..
Độc tính của chì được ghi nhận từ năm 200 TCN. Ngay từ thời La Mã cổ
đại, hội chứng nhiễm độc chì đã xảy ra và bùng phát ở không ít nơi trên Thế
giới như Đức, Hy Lạp…[3] Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nhiễm độc
chì là một trong những vấn đề về sức khỏe cộng đồng đáng báo động, nó gây
ra những hậu quả rất nghiêm trọng về sức khỏe, đặc biệt là đối với trẻ em.
Thống kê của WHO cho thấy khoảng 600,000 các ca chậm phát triển hàng
năm ở trẻ em đều do nhiễm độc chì[24]. Đến đầu thế kỷ 20, độc tính của chì
đối với trẻ em đã trở thành xu hướng nghiên cứu trên Thế giới[3]. Tại Việt
Nam, ngộ độc chì do hấp thu qua đường tiêu hóa hay gặp do uống các loại
thuốc cam, đặc biệt là các thuốc không rõ nguồn gốc. Từ cuối năm 2011 trở
lại đây, số trẻ bị nhiễm độc chì do dùng thuốc cam liên tục tăng lên. Đa số các
trường hợp nhập viện trong tình trạng hôn mê, co giật và đã có một số ca tử
vong. Do đó, công tác quản lý chất lượng dược liệu cần phải được giám sát
chặt chẽ, cần xây dựng phương pháp tiêu chuẩn xác định các chỉ tiêu về độ an
toàn như dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng…từ đó, đưa ra giới
hạn cho phép của các chỉ tiêu đó.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
2
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Vì những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Xây dựng phương pháp
và khảo sát hàm lượng chì trong một số mẫu dược liệu tại Hà Nội bằng kỹ
thuật AAS” với ba mục tiêu:
1. Xây dựng quy trình định lượng chì trong dược liệu bằng kỹ thuật
quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa và thẩm định phương pháp vừa
xây dựng.
2. Áp dụng quy trình xây dựng được để định lượng chì trong một số
mẫu dược liệu tại Hà Nội.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.
Tính chất của chì
1.1.1. Đặc tính nguyên tử của nguyên tố chì [8, 9, 15]
Ký hiệu hóa học: Pb
Vị trí trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: chu kỳ 4, nhóm
VIA, số thứ tự 82.
Khối lượng nguyên tử: 207,2 dv.C
Bán kính nguyên tử: 146pm
Cấu hình electron: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p
Trạng thái oxy hóa: Phổ biến nhất là +2
Năng lượng ion hóa thứ nhất: 7.415 eV
Cấu trúc tinh thể: Lập phương tâm diện
Nhiệt độ nóng chảy: 327oC
Hình 1: Cấu trúc tinh thể của chì
o
Nhiệt độ sôi: 1737 C
Thành phần trong vỏ trái đất : 1.6 x 10 -3 % khối lượng vỏ trái đất.
1.1.2. Tính chất lý hóa của chì [8, 9, 11, 15]
Chì là một kim loại mềm, nặng, dễ lát mỏng, dễ nghiền thành bột, có
màu trắng xanh khi mới cắt ra nhưng nhanh chóng chuyển thành màu xám
thẫm khi tiếp xúc với không khí do phản ứng với oxy tạo oxit.
Chì không mùi, không vị, không hòa tan trong nước và không cháy.
Chì có khả năng phản ứng với các acid mạnh như acid nitric đặc, acid
sulfuric đặc, nóng, acid hydroclorid đặc nóng,…và bị ăn mòn bởi nước tinh
khiết, các acid hữu cơ yếu trong môi trường có oxy.
Chì có mật độ phân tử cao, hấp thụ tia X tốt. Đồng thời, các đồng vị của
chì là những đồng vị bền vững nhất trong dãy phóng xạ: sự phân rã liên tục
của các nguyên tố trong dãy phóng xạ cuối cùng đều tạo thành đồng vị của
chì.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
4
Chì có 18 đồng vị trong đó có 4 đồng vị bền:
(22.6%),
206
Pb (23.6%),
204
208
Pb (52.3%),
Pb (1.48%), đồng vị phóng xạ bền nhất là
202
207
Pb
Pb có
chu kỳ bán hủy là 3.105 năm.
1.1.3. Các hợp chất của chì [15]
Các oxit chì
Chì có các dạng oxy hóa khác nhau, gồm hai oxit PbO, PbO2 và hai
oxit hỗn hợp Pb2O3, Pb3O4.
PbO có 2 dạng thù hình là PbO – α màu đỏ và PbO β màu vàng, PbO
tan ít trong nước, tan trong dung dịch KOH, NaOH nóng tạo plombit, tan
trong HNO3 loãng, HCl tạo muối Pb (II). Khi đun nóng trong không khí bị
oxy hóa thành Pb3O4.
PbO2 là chất rắn màu nâu thẫm, khi đun nóng PbO2 mất dần oxy biến
thành các oxit trong đó chì có số oxy hóa thấp hơn.
Pb3O4 hay còn gọi là minium, là hợp chất của Pb có số oxi hóa +2, +4.
Nó là một chất bột màu đỏ da cam được dùng chủ yếu là để sản xuất thủy tinh
pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn ( sơn trang trí và sơn bảo
vệ cho kim loại không bị rỉ).
Các hydroxit chì
Hydroxit chì Pb(OH)2 là chất kết tủa dạng keo, có tính chất lưỡng tính,
tan trong acid tạo muối Pb (II), tan trong kiềm tạo plombit.
Pb(OH)2 + 2OH → [Pb(OH)4]2Pb(OH)2 + 2H+ → Pb2+ + 2H2O
Các muối chì
Các muối Pb (II) thường là tinh thể có cấu trúc phức tạp, không tan
trong nước trừ Pb(NO3)2 và Pb(CH3COO)2.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
5
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Ion Pb (II) có thể tạo nhiều phức với các hợp chất hữu cơ như Amoni
Pyrilodyn Dithiocacbamat (APDC), điển hình là với Dithizon ở pH 8.5 – 9.5
tạo phức màu đỏ gạch.
Các đihalogenua chì (PbX2) đều là chất rắn không màu, trừ PbI2 màu
vàng, tan ít trong nước lạnh nhưng tan nhiều trong nước nóng.
Các hợp chất Pb(II) có khả năng tạo phức với ion halogen, dạng
[PbX]2. Sự tạo thành phức này giải thích khả năng dễ hòa tan của chì
đihalogenua trong dung dịch đậm đặc của acid halogenhydric và muối của
chúng.
PbI2 + 2KI → K2[PbI]4
PbCl2 + 2HCl → H2[PbCl4]
1.2.
Độc tính của chì
Trong đời sống hàng ngày chúng ta tiếp xúc nhiều với chì do nó được
ứng dụng khá rộng rãi, đặc biệt trong các ngành công nghiệp. Chì có mặt
trong thực phẩm, dược phẩm, sơn nhà, đồ chơi trẻ em…Vì vậy, chì có khả
năng xâm nhập vào cơ thể con người bất cứ lúc nào và gây ra những hậu quả
nghiệm trọng cho sức khỏe con người, thậm chí có thể tử vong, đặc biệt là trẻ
em và phụ nữ có thai.
1.2.1. Đường xâm nhập [3, 21]
Đường hô hấp: Đây là con đường hấp thu chủ yếu do hít phải bụi và
hơi chì trong không khí. Sự xâm nhập qua đường hô hấp của chì phụ thuộc
vào kích thước hạt bụi chì, vị trí được giữ lại trên đường hô hấp và tính tan
của các hợp chất trong bụi chì. Khoảng 30-50% lượng chì trong không khí do
con người hít phải được lắng đọng trong phổi. Sau đó, phần lớn bụi chì được
hấp thụ và tiếp tục xâm nhập vào các bộ phận cơ thể người.
Đường tiêu hóa: Sự hấp thu của chì qua đường tiêu hóa khác nhau
giữa các cá thể, phụ thuộc vào tuổi, thể chất, tình trạng dinh dưỡng của cơ thể,
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
6
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
tình trạng đường tiêu hóa. Cơ thể người trưởng thành có khả năng hấp thu 5%
hàm lượng chì có trong thức ăn hoặc nước uống. Nó có thể tăng tới 50%-60%
tùy thuộc vào trạng thái no hay đói của cơ thể. Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ là những
đối tượng nhạy cảm với chì, khoảng 50% lượng chì có trong thức ăn và nước
uống được cơ thể trẻ hấp thụ. Chế độ ăn nghèo canxi, sắt, đồng, kẽm, photpho
sẽ làm tăng khả năng hấp thụ chì qua đường tiêu hóa.
Đường da: Chì thấm qua da và đi vào máu. Khả năng hấp thu qua
đường này không nhiều nhưng sẽ tăng lên nếu da bị trầy xước hay có thương
tích.
Đường qua nhau thai: Sự thâm nhiễm chì qua nhau thai người xảy ra
rất sớm từ tuần thứ 20 của thai kỳ và tiếp diễn suốt thời kỳ mang thai.
1.2.2. Dược động học của chì trong cơ thể [3, 21]
Sau khi được hấp thu qua đường hô hấp và đường tiêu hóa, một lượng
chì sẽ được chuyển vào máu và từ đó được phân bố tới nhiều bộ phận của cơ
thể. Tốc độ phân bố chì trong cơ thể không đều và phụ thuộc vào hướng phân
bố. Chì được chuyển nhanh tới các mô mềm như cơ, não, đặc biệt là gan, thận
và sau đó được bài tiết qua phân, nước tiểu và mồ hôi. Đối với người trưởng
thành, khoảng 99% lượng chì hấp thụ vào trong cơ thể được thải ra ngoài qua
con đường bài tiết, đối với trẻ em dưới 2 tuổi thì con số này chỉ là 30-40%.
Chì được chuyển đến các mô cứng như xương, răng, tóc, móng với tốc độ
chậm, khoảng vài tuần. Có tới 94% lượng chì vào cơ thể người trưởng thành
và 73% trong cơ thể trẻ em được tích lũy trong xương và răng.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
7
Hình 2: Cơ chế hấp thu và đào thải chì ra khỏi cơ thể
1.2.3. Độc tính của chì đối với con người [3, 13, 18, 21]
Hệ tạo máu: Ức chế tổng hợp HEM, rối loạn tổng hợp globulin, sản
sinh tế bào hồng cấu hạt kiềm, giảm tuổi thọ hồng cầu, gây thiếu máu, ảnh
hưởng đến sự tổng hợp máu và phá vớ hồng cầu.
Hệ tiết niệu: Thận là cơ quan đào thải chì nhưng cũng là cơ quan hấp
thu chì nhiều nhất, quá trình hấp thu kéo dài có thể gây suy thận.
Hệ enzyme: rối loạn hệ thống enzyme, nhất là enzyme nhóm hoạt
động chứa sulfuahydro, ức chế một số enzyme trong quá trình tổng hợp máu.
Hệ thần kinh trung ương và ngoại biên:
Trên hệ thần kinh trung ương: Tùy thuộc vào thời gian, mức độ tiếp
xúc với chì và sự khác biệt giữa trẻ em và người lớn. Tiếp xúc lâu dài có thể
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
bị giảm trí nhớ, giảm khả năng mắc bệnh não do chì, phù não, tồn thương
tuần hoàn mạch dẫn đến tử vong.
Trên thần kinh ngoại vi: Chì phá hủy myelin gây rối loạn dẫn truyền,
viêm dây thần kinh và giảm trương lực cơ hoặc liệt, biểu hiện ở nhóm cơ co
duỗi, cơ delta, cơ ngửa dài.
Ngoài ra hệ thần kinh vận mạch cũng bị tổn thương: Co thắt mao
mạch đầu ngón tay, rối loạn cảm giác đầu chi và đau dọc các dây thần kinh.
Hệ tiêu hóa: Ảnh hưởng đến gan, mật và gây các cơn đau bụng do
chì.
Hệ tim mạch: Chì gây co mạch ngoại vi, các mạch nhỏ, gây xơ vữa
động mạch và do đó chì gây tăng huyết áp, ảnh hưởng đến cơ tim và động
mạch vành.
Trên xương: Biến đổi tủy, đau cơ, yếu cơ, đau khớp.
Đặc biệt đối với trẻ em, ngay cả việc tiếp xúc với chì ở nồng độ thấp
cũng gây ra những tai hại nghiêm trọng trong quá trình phát triển của trẻ như
trở ngại trong ngôn ngữ, thiếu sự tập trung, giảm trí thông minh, hạn chế sự
phát triển của cơ và xương, lãng tai.
Phụ nữ có thai: Đây là đối tượng nhạy cảm nhất đối với những ảnh
hưởng có hại của chì. Bị nhiễm độc chì trong thời gian mang thai sẽ đe dọa
đến tính mạng của người mẹ, kìm hãm sự phát triển của thai nhi, để lại những
di chứng cho đứa trẻ.
1.2.4. Điều trị [1]
Với ngộ độc cấp: Rửa dạ dày bằng dung dịch Natri sulfat hoặc Magie
sulfat. Cho uống thuốc chống độc kim loại nặng. Có thể tiêm truyền tĩnh
mạch dung dịch natri clorid đẳng trương có chứa CaNa2(EDTA).
Với ngộ độc mạn tính: Trước hết cần tìm nguồn tiếp xúc để loại bỏ
nguồn gốc và nguy cơ. Bệnh nhân cần làm xét nghiệm trước khi dùng các
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
9
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
chất gắp: nồng độ chì trong máu, protoporphyrin, điện giải đồ máu, công thức
máu, chức năng gan – thận, định lượng acid delta aminolevulinic nước tiểu,
làm test gây tăng chì niệu. Điều trị bằng chất gắp nếu nghiệm pháp gây tăng
chì niệu dương tính và chức năng gan thận bình thường. Sau 3 – 4 tuần cần
làm lại nghiệm pháp gây tăng chì niệu để quyết định đợt điều trị tiếp theo hay
không.
1.3.
Các phương pháp xác định chì
1.3.1. Phương pháp cực phổ [2, 7, 16]
Nguyên tắc: Dựa vào sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào điện thế
trong quá trình điện phân dung dịch phân tích. Giá trị của dòng khuếch tán
giới hạn phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia quá trình điện cực.
Ưu điểm: Định lượng được dung dich đục, độ nhạy cao, xác định được
chất phân tích có nồng độ lớn hơn 10-6M.
Nhược điểm: Máy móc phức tạp và độc do có kim loại thủy ngân.
1.3.2. Phương pháp Von-Ampe hòa tan [2, 7, 16]
Nguyên tắc:
Giai đoạn 1: Làm giàu chất phân tích lên bề mặt cực đo dưới dạng một
kết tủa nhờ điện phân chất phân tích ở một thế nhất định không đổi Eđp trong
suốt quá trình điện phân. Quá trình này được tiến hành trên máy cực phổ
thông thường với điều kiện phù hợp với chất phân tích.
Giai đoạn 2: Hòa tan kết tủa bằng phương pháp điện hóa hòa tan kết tủa,
diễn ra ngược với giai đoan 1. Trên đường cong Von-Ampe xuất hiện pic của
chất cần xác định. Chiều cao hoặc diện tích pic trong điều kiện thích hợp tỷ lệ
thuận với nồng độ chất phân tích.
Ưu điểm: Phương pháp có độ nhạy cao, xác định lượng vết với nồng độ
khoảng 10-6 _ 10-8 M với độ lặp lại và độ chính xác cao, cho phép xác định
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
10
được đồng thời 6 ion kim loại trong một dung dịch trong thời gian rất ngắn,
dùng các chất hóa tan thông thường.
Nhược điểm: Độ nhạy phụ thuộc vào độ sạch của dụng cụ, hóa chất và
môi trường làm viêc, điện cực làm việc, bình điện phân.
1.3.3. Phương pháp đo quang [1, 2, 7, 16]
Nguyên tắc: Chất phân tích tác dụng với một thuốc thử trong một dung
môi thích hợp để tạo ra một hợp chất có phổ hấp thụ UV-VIS nhậy. Chì có
khả năng tạo phức với thuốc thử hữu cơ dithizon, phức này tan trong dung
môi CCl4 có màu đỏ và có cực đại hấp thụ ở bước sóng 520nm.
Ưu điểm: Khả năng áp dụng rộng, độ nhạy cao, giới hạn dò tìm trong
khoảng 10-4 – 10-5M, độ chính xác cao, dễ thao tác với các máy móc hiện đại.
Nhược điểm: Độ chọn lọc không cao do dithizon có khả năng tạo phức
với nhiều kim loại.
1.3.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [2, 6, 7, 16, 19, 20, 22,
23]
Nguyên tắc: Trong điều kiện bình thường nguyên tử không thu và cũng
không phát năng lượng dưới dạng các bức xạ. Lúc này nguyên tử ở trạng thái
cơ bản. 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 sáng có
những bước sóng phù hợp, thì các nguyên tử tự do 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. Phổ này gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử.
Ưu điểm:
Đây là phép đo có độ nhạy cao và độ chọn lọc cũng tương đối cao.
Gần 60 nguyên tố hóa học có thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy
từ 10-4- 10-5%. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa
thì có thể đạt độ nhạy 10-7%.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
11
Do độ nhạy cao nên trong nhiều trường hợp không phải làm giàu
nguyên tố. Do đó, tốn ít nguyên liệu mẫu, tốn ít hóa chất, thời gian, tránh
được sự nhiễm bển mẫu khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp.
Các động tác thực hiện nhẹ nhàng, kết quả phân tích được lưu lại
trên thiết bị lưu giữ.
Kết quả phân tích rất ổn định, sai số nhỏ.
Nhược điểm:
Hệ thống máy đo AAS tương đối đắt tiền.
Môi trường phòng thí nghiệm phải không có bụi.
Cần người có chuyên môn kỹ thuật cao để bảo dưỡng, chăm sóc, cần
cán bộ làm phân tích công cụ thành thạo để vận hành máy.
Chỉ cho biết thành phần nguyên tố mà không chỉ ra trạng thái liên kết
của nguyên tố trong mẫu.
Đối tượng và phạm vi áp dụng: Phân tích lượng nhỏ (lượng vết) các
kim loại trong các loại mẫu khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ. Phương
pháp phân tích này có thể định lượng được hầu hết các kim loại (khoảng 65
nguyên tố) và một số á kim đến giới hạn ppm bằng kỹ thuật F-AAS và đến
giới hạn ppb bằng kỹ thuật ETA-AAS. Ở nhiều nước trên thế giới, phương
pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử trở thành phương pháp tiêu
chuẩn để định lượng nhiều kim loại.
1.4.
Kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử
1.4.1. Cơ sở lý thuyết [2, 6, 16, 22]
Cở sở của phân tích định lượng theo AAS là dựa vào mối quan hệ giữa
cường độ của một vạch phổ hấp thụ của một nguyên tố phân tích và nồng độ
của nó trong môi trường hấp thụ cũng tuân theo định luật hấp thụ quang
Lamber-Beer:
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
12
A = Log = 2,303.Kv.N.L
Ở đây A là độ tắt nguyên tử của chùm tia sáng Io sau khi qua môi
trường hấp thụ. A phụ thuộc vào nồng độ nguyên tử N trong môi trường hấp
thụ và bề dày L của lớp hấp thụ (bề dày chùm sáng đi qua).
Trong máy đo độ hấp thụ nguyên tử , L là không đổi nên cường độ của
vạch hấp thụ là : A = k.N với k = 2,303.Kv.L.
Lý thuyết và thực nghiệm chỉ ra rằng, nồng độ nguyên tử N có mối
quan hệ với nồng độ C của nguyên tố phân tích theo công thức sau:
N=
. Cb . 3.1012
Trong đó:
F: Tốc độ dẫn mẫu vào hệ thống nguyên tử hóa mẫu (ml/phút)
W: Hiệu suất aerosol hóa mẫu
s: Hiệu suất nguyên tử hóa
n.Ro: Số phân tử khí ở nhiệt độ ban đầu, To (oK)
nT: Số phân tử khí ở nhiệt độ T của ngọn lửa nguyên tử hóa
Q: Tốc độ của dòng khí mang mẫu vào buồng aerosol hóa (lít/phút)
Kết quả thực nghiệm cho thấy, trong một giới hạn nhất định của nồng
độ C, ta có mối quan hệ sau: N = Ka.Cb trong đó Ka là hằng số thực nghiệm,
phụ thuộc vào các điều kiện hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu; b là hằng số bản
chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố, 0
được gọi là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào các yếu tố như trên.
Phương trình A= a.Cb được gọi là cơ sở của phép đo định lượng các
nguyên tố theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
13
1.4.2. Kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử [2, 6, 16, 19, 20, 22]
Trong phép đo AAS người ta có thể tiến hành nguyên tử hóa mẫu theo
kỹ thuật ngọn lửa (F-AAS) hoặc không ngọn lửa (ETA-AAS).
Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa: Theo kỹ thuật này,
người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hóa hơi và nguyên tử
hóa mẫu phân tích. Vì thế mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hóa mẫu
phụ thuộc vào các đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí, nhưng chủ yếu
là nhiệt độ của ngọn lửa. Đó là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hóa mẫu
phân tích và mọi yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ của ngọn lửa đèn khí đều ảnh
hưởng đến kết quả.
Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn lửa: Kỹ thuật này ra đời sau
nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa nhưng phát triển rất nhanh và hiện nay
được ứng dụng rất phổ biến vì kỹ thuật này có độ nhạy cao, có khi gấp hàng
trăm lần phép đo trong ngọn lửa. Quá trình nguyên tử hóa tức khắc trong thời
gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng điện công suất lớn và trong môi
trường khí trơ. Quá trình nguyên tử hóa xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau:
sấy khô, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa để đo phổ hấp thụ và cuối cùng là
làm sạch cuvet. Trong đó, hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho giai đoạn nguyên
tử hóa để đạt kết quả tốt. Nhiệt độ trong cuvet Graphit là yếu tố chính quyết
định mọi sự diễn biến của quá trình nguyên tử hóa mẫu. Độ nhạy của phương
pháp này đạt đến 0.1ng. Do vậy, lựa chọn kỹ thuật này để phân tích các mẫu
dược liệu do hàm lượng chì trong dược liệu không lớn.
1.4.3. Trang thiết bị của phép đo [2, 6, 20]
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
14
Hình 3: Cấu tạo của máy quang phổ AAS
a) Hệ 1 chùm tia ; b) Hệ 2 chùm tia
1.
Nguồn phát bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân tích để
chiếu vào môi trường hấp thụ chứa các nguyên tử tự do của nguyên tố. Đó có
thể là đèn Catod rỗng (HCL), đèn phóng điện không điện cực (EDL) hay
nguồn phát bức xạ liên tục đã được biến điệu.
2.
Bộ phận nguyên tử hóa mẫu. Hệ thống này được chế tạo theo 2
kỹ thuật: Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa và kỹ thuật nguyên tử
hóa mẫu không ngọn lửa
3.
Bộ phận đơn sắc hóa: thường đặt sau bộ phận nguyên tử hóa mẫu
với mục địch chọn vạch cộng hưởng từ nguồn phát bức xạ nhiều vạch và loại
bỏ những vạch nhiễu do chính ngọn lửa phát ra.
4.
Bộ phận phát hiện và khuếch đại tín hiệu có kết nối với máy tính.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
15
1.5.
Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định Pb
1.5.1. Phương pháp xử lý ướt [5, 17]
Nguyên tắc: Dùng các acid mạnh (HCl, H2SO4, HNO3) hoặc kiềm mạnh (
NaOH, KOH) hay hỗn hợp 2 – 3 acid (HNO3+H2SO4), (HNO3+H2SO4
+HClO4), hỗn hợp kiềm mạnh và muối kim loại kiềm (NaOH-NaHCO3)…hoặc hỗn hợp acid đặc và chất có tính oxy hóa mạnh như HNO3+H2O2…để
phân hủy mẫu trong điều kiện đun nóng, được thực hiện trong bình Kendan
hay trong ống nghiệm. Lượng acid hoặc kiềm thường gấp 15-20 lần lượng
mẫu, tùy loại mẫu.Thời gian hòa tan mẫu trong các hệ hở, bình Kendan, ống
nghiệm, cốc…thường từ vài giờ đến vài chục giờ tùy thuộc vào loại mẫu, bản
chất của các chất. Thường khi phân hủy xong phải đuổi hết acid dư hoặc kiềm
dư trước khi định mức và tiến hành đo phổ.
Ưu diểm: Không làm mất các chất phân tích, quá trình thực hiện đơn
giản.
Nhược điểm:
Thời gian phân hủy lâu.
Tốn nhiều acid đặc hoặc kiềm tinh khiết.
Phải đuổi acid dư hoặc kiềm dư nên dễ bị nhiễm bẩn do bụi hay mất
mẫu.
Ứng dụng: xử lý mẫu phân tích và một số anion vô cơ như halides,
asenate, sulfate…trong các loại mẫu sinh hoạt, mẫu hữu cơ, vô cơ, mẫu môi
trường…
1.5.2. Phương pháp xử lý khô [5, 17]
Nguyên tắc: Nung mẫu trong điều kiện nhiệt độ cao ( 400-550 0 C) thành
tro để giải phóng kim loại dưới dạng muối hay oxit của chúng. Sau khi nung,
mẫu bã còn lại được hòa tan bằng dung dịch muối hay dung dịch acid phù hợp
để chuyển chất phân tích vào dung dịch cho phương pháp phân tích đã chọn.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
16
Quá trình nung có thể không thêm chất phụ gia hoặc có thêm các chất
này để giúp quá trình xử lý mẫu được xảy ra nhanh hơn, tốt hơn và hạn chế
mất chất phân tích.
Một số chất phụ gia bảo vệ thường dùng: KOH- Na2O2, KNO3-HNO3…
Ưu điểm:
Thao tác và cách làm đơn giản.
Không phải dùng nhiều acid đặc và tinh khiết.
Xử lý mẫu được triệt để nhất là các mẫu nền hữu cơ.
Thời gian xử lý ngắn hơn xử lý ướt bình thường.
Nhược điểm: Có thể mất một số chất dễ bay hơi như Cd, Pb, Zn, Sn…
nếu không dùng thêm chất phụ gia và bảo vệ.
1.5.3. Phương pháp xử lý khô - ướt kết hợp [5, 17]
Nguyên tắc: Mẫu được phân hủy trong chén hay cốc nung. Trước tiên
mẫu được xử lý sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng một lượng nhỏ acid và
chất phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của mẫu và tạo điều kiện lưu
giữu các chất dễ bay hơi khi nung. Sau đó đem nung ở nhiệt độ thích
hợp.Lượng acid cần dùng chỉ băng 1/4 – 1/3 lượng cần dùng cho xử lý ướt.
Quá trình nung sau đó sẽ nhanh hơn, triệt để hơn và hạn chế sự mất mát chất
phân tích so với xử lý mẫu khô.
Ưu điểm:
Hạn chế được sự mất một số chất phân tích.
Sự tro hóa là triệt để, sau khi hòa tan tro sẽ được dung dịch mẫu
trong.
Không tốn acid tinh khiết.
Thời gian xử lý nhanh hơn tro hóa ướt.
Không phải đuổi acid dư, hạn chế được sự nhiễm bẩn.
Phù hợp cho nhiều loại mẫu khác nhau để xác định được kim loại.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
17
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Không cần trang thiết bị hiện đại phức tạp.
1.5.4. Phương pháp xử lý bằng lò vi sóng [5, 14, 17]
Nguyên tắc: Giống như vô cơ hóa ướt nhưng năng lượng đun nóng mẫu
được cung cấp bằng bức xạ vi sóng tần số cao, các phân tử mẫu đều được
nhận năng lượng đồng đều và trực tiếp từ nguồn vi sóng, phá vỡ cấu trúc nền
mẫu từ trong ra, vì thế quá trình xử lý mẫu nhanh và triệt để hơn.
Ưu điểm:
Xử lý nhanh và triệt để, không làm mất chất phân tích.
Tốn ít acid đặc tinh khiết, giảm nhiễm tạp vào mẫu.
Thao tác đơn giản, an toàn cho người lao động.
Nhược điểm: Thiết bị đắt tiền, phức tạp, không phải cơ sở nào cũng có.
1.5.5. Phương pháp chiết [2, 6, 17]
Nguyên tắc: Dựa trên cơ sở sự hòa tan khác nhau của chất phân tích vào
trong hai dung môi không trộn lẫn vào nhau. Tức là chất phân tích tan tốt
trong dung môi này nhưng lại không tan tốt trong dung môi kia, nhờ đó chúng
ta lấy được chất phân tích ra khỏi mẫu ban đầu, chuyển nó vào dung môi
chúng ta mong muốn sau đó xác định nó trong dung môi chúng ta vừa chiết.
Ưu điểm:
Phương pháp chiết đơn giản, dễ thực hiện.
Chiết tách được chất phân tích triệt để và tinh khiết.
Loại được chất ảnh hưởng.
Thích hợp cho làm giàu lượng nhỏ chất phân tích.
Nhược điểm: Điều kiện chiết nghiêm ngặt, thời gian dài, sử dụng nhiều
dung môi tinh khiết.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
