Phân tích hàm lượng bo trong mẫu thực phẩm bằng phương pháp pha loãng đồng vị khối phổ plasma cao tần cảm ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------

NGUYỄN THỊ LIÊN

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG BO TRONG MẪU THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHA LOÃNG ĐỒNG VỊ KHỐI PHỔ PLASMA CAO TẦN CẢM ỨNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------

NGUYỄN THỊ LIÊN

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG BO TRONG MẪU THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHA LOÃNG ĐỒNG VỊ KHỐI PHỔ PLASMA CAO TẦN CẢM ỨNG

Chuyên ngành :
Mã số

:

Hóa phân tích
60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS.TẠ THỊ THẢO

PGS.TS.NGUYỄN THỊ KIM DUNG

Hà Nội – 2018


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến:
PGS. TS Nguyễn Thị Kim Dung đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi
điều kiện thuận lợi cũng như luôn động viên tinh thần để em hoàn thành luận văn
này.
Đề tài cấp Bộ mã số ĐTCB.16/16/VCNXH (2016-2017) do Viện Năng lượng
nguyên tử Việt Nam quản lý đã hỗ trợ kinh phí giúp em triển khai các nội dung
nghiên cứu.
Các cô chú, anh chị và các bạn đồng nghiệp trong Trung tâm phân tích, Viện
Công nghệ xạ hiếm đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình làm
luận văn.
Các thầy cô giáo giảng dạy tại khoa Hóa Học đặc biệt là các thầy cô Bộ
môn Hóa phân tích trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
đã truyền đạt cho em những kiến thức quý giá và bổ ích.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và các bạn học viên cao học
khóa 26 chuyên ngành Hóa Phân tích đã luôn động viên, giúp đỡ và chia sẻ khó
khăn cùng em.

Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, nên luận văn này còn nhiều sai sót.
Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô để luận văn được hoàn
thiện hơn.
Học viên
Nguyễn Thị Liên


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1.

Tổng quan chung về thực phẩm ....................................................................3

1.1.1.

Định nghĩa chung về thực phẩm .............................................................3

1.1.2.

Phân loại thực phẩm ...............................................................................3

1.1.3.

Sự tích lũy B trong thực phẩm ................................................................3

1.2.

Tổng quan về nguyên tố B.............................................................................6

1.2.1.

Trạng thái tồn tại .....................................................................................6

1.2.2.

Tính chất lý-hóa học ...............................................................................7

1.2.3.

Vai trò của B với cơ thể người................................................................9

1.2.4.

Độc tính và cơ chế gây độc ...................................................................11

1.3.

Các phương pháp phân tích xác định B .......................................................14

1.3.1.

Các phương pháp phân tích quang học .................................................14

1.3.2.

Phương pháp phân tích điện hóa ...........................................................17

1.3.3.

Phương pháp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) .................18

1.3.4.

Kỹ thuật pha loãng đồng vị ...................................................................22

1.4.

Các phương pháp xử lý mẫu thực phẩm để xác định B...............................27

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................. 29
2.1.

Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................29

2.2.

Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................29

2.2.1.

Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................29

2.2.2.

Nội dung nghiên cứu.............................................................................29

2.2.3.

Phương pháp nghiên cứu ......................................................................30

2.3.

Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm ..................................................................30

2.3.1.

Hóa chất ................................................................................................30

2.3.2.

Dụng cụ .................................................................................................31

2.3.3.

Thiết bị ..................................................................................................31


2.4.

Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu, xử lý mẫu .......................................32

2.4.1.

Lấy mẫu và bảo quản mẫu ....................................................................32

2.4.2.

Phương pháp xử lý mẫu ........................................................................33

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 34
3.1.

Lựa chọn các điều kiện phân tích B trên thiết bị ICP-MS...........................34

3.1.1.

Chọn đồng vị phân tích .........................................................................34

3.1.2.

Chuẩn hóa số khối - (Tuning) ...............................................................34

3.1.3.

Các thông số vận hành thiết bị ICP-MS khi phân tích B ......................34

3.1.4.

Tóm tắt các thông số vận hành thiết bị ICP-MS...................................39

3.2.

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép phân tích B bằng ICP-MS .........39

3.2.1.

Ảnh hưởng sự trùng lấn phổ của 12C+ lên tín hiệu 11B .........................39

3.2.2.

Ảnh hưởng bởi hiệu ứng nhớ và thời gian rửa hệ thống.......................41

3.3.

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình định lượng B bằng phương

pháp pha loãng đồng vị (ID). .................................................................................42
3.3.1.

Thiết lập phương trình tính toán hàm lượng B bằng phương pháp ID .42

3.3.2.

Ảnh hưởng của nền mẫu đến tỷ lệ đồng vị 10B/11B ..............................43

3.3.3.

Khảo sát lượng đồng vị 10B thêm vào mẫu ...........................................48

3.4.

Đánh giá phương pháp.................................................................................50

3.4.1.

Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ............................50

3.4.2.

Đánh giá hiệu suất thu hồi và độ lặp lại của phương pháp ...................51

3.4.3.

Độ không đảm bảo đo ...........................................................................54

3.5.

Quy trình phân tích mẫu thực tế ..................................................................55

3.6.

Kết quả phân tích mẫu thực tế .....................................................................56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 63
PHỤ LỤC ....................................................................................................................i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Hàm lượng B trong một số loại thực phẩm ................................................4
Bảng 1.2. Thành phần đồng vị tự nhiên của B ............................................................6
Bảng 1.3. Áp suất hơi của B phụ thuộc nhiệt độ.........................................................7
Bảng 1.4. Hàm lượng B bổ sung theo lứa tuổi ..........................................................11
Bảng 2.1. Thành phần đồng vị trong dung dịch chuẩn 10B, 11B................................31
Bảng 3.1. Khoảng giá trị khảo sát các thông số thiết bị ICP-MSt ............................35
Bảng 3.2. Các thông số cố định cho thiết bị ICP-MS ...............................................35
Bảng 3.3. Tín hiệu 10B,11B khi thay đổi công suất cao tần........................................36
Bảng 3.4. Thông số vận hành thiết bị ICP-MS .........................................................39
Bảng 3.5. Thành phần đồng vị 10B, 11B trong mẫu khảo sát .....................................44

Bảng 3.6. Tỷ lệ MR10/11 trên nền mẫu trắng ..........................................................44
Bảng 3.7. Tỷ lệ MR10/11 trong nền mẫu giò lụa .....................................................46
Bảng 3.8. Tỷ lệ MR10/11 trên nền mẫu bún .............................................................47
Bảng 3.9. Kết quả phân tích một số mẫu thực tế trên ICP-MS .................................48
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát lượng đồng vị thêm trên nền mẫu chuẩn ....................49
Bảng 3.11. Giá trị LOD, LOQ của thiết bị ................................................................50
Bảng 3.12. Giá trị LOD, LOQ của phương pháp ......................................................51
Bảng 3.13. Độ thu hồi trên nền dung dịch chuẩn ......................................................52
Bảng 3.14. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi trên nền mẫu thử .............................53
Bảng 3.15. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp ........................................53
Bảng 3.16. Kết quả phân tích hàm lượng B trong mẫu giò lụa, chả lụa ...................56
Bảng 3.17. Kết quả phân tích hàm lượng B trong mẫu bún, phở .............................57
Bảng 3.18. Tín hiệu 10B và 11B khi thay đổi nồng độ mannitol ................................ vi
Bảng 3.19. Kết quả phân tích bán định lượng một số mẫu giò và bún ..................... vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Đồ thị phân bố dạng tồn tại của B ...............................................................7
Hình 1.2. Phản ứng tổng quát giữa B với hợp chất chứa nhóm hydroxyl ..................8
Hình 1.3. Phản ứng của B với D-mannitol trong dung dịch .......................................9
Hình 2.1. Nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP-MS ..........................................................32
Hình 3.1. Tín hiệu 10B, 11B phụ thuộc vào công suất cao tần ...................................37
Hình 3.2. Độ sâu mẫu trên thiết bị ICP-MS ..............................................................38
Hình 3.3. Sự thay đổi tín hiệu 10B và 11B theo nồng độ mannitol (0-0,25%) ...........40
Hình 3.4. So sánh tín hiệu nền khi thay đổi dung dịch rửa theo thời gian ................41
Hình 3.5. Mối tương quan giữa MR10/11 và MIR10/11 trên nền mẫu trắng ...........45
Hinh 3.6. Mối tương quan giữa MR10/11 và MIR10/11 trên nền mẫu giò ..............46
Hình 3.7. Mối tương quan giữa MR10/11 và MIR10/11 trên nền mẫu bún .............47
Hình 3.8. Sơ đồ quy trình phân tích B trong mẫu thực phẩm ...................................55
Hình 3.9. Hàm lượng B trung bình trong các loại thực phẩm ..................................58

BẢNG KÝ HIỆU CHỮ CÁI VIẾT TẮT

AES

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (Atomic Emission
Spectrometry)

BBN, BHN

Mẫu bún thu thập tại Bắc Ninh, Hà Nội

CBN, CHN

Mẫu chả thu thập tại Bắc Ninh, Hà Nội

FAO

Tổ chức nông lương thế giới (Food and Agriculture Organization)

GHN, GBN Mẫu giò thu thập tại Bắc Ninh, Hà Nội
ICP-AES

ICP-MS

ID-ICP-MS
LD

Phương pháp quang phổ phát xạ plasma cao tần cảm ứng

(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)
Phương pháp khối phổ plasma cao tần cảm ứng
(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
Phương pháp pha loãng đồng vị - khối phổ plasma cao tần cảm ứng
(Isotope Dilution-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
Liều gây chết trung bình (medium letalisdosis-lethal dose)

LOD

Giới hạn phát hiện (Limit of Detection)

LOQ

Giới hạn định lượng (Limit of Quantitation)

MIR

Tỷ lệ đồng vị theo thành phần khối lượng (Mass isotope ratio)

MR
PBN, PHN
RSD
UV-Vis
WHO

Tỷ lệ đồng vị dựa trên số đếm (Measure isotope ratio based on
counting)
Mầu phở thu thập tại Bắc Ninh, Hà Nội
Độ lặp lại tương đối (Relative Standard Deviation)
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử tử ngoại - khả kiến

(Ultraviolet Visible Spectrometry)
Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization)



Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

MỞ ĐẦU
Thực phẩm là nguồn cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho con người qua con
đường ăn uống. Kinh tế ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng
tăng đặc biệt là nhu cầu về thực phẩm sạch, an toàn và đảm bảo sức khỏe trở thành
nhu cầu thiết yếu, cấp bách và được xã hội và người dân hết sức quan tâm. Tuy
nhiên, ở nước ta hiện nay quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhanh
chóng đã tạo ra sức ép lớn tới môi trường sống của người dân. Nhu cầu về lương
thực thực phẩm ngày càng tăng dẫn đến nhiều nhà sản xuất muốn tăng lợi nhuận đã
sử dụng các loại hóa chất, chế phẩm, phụ gia vào thực phẩm từ khâu sản xuất, chế
biến, bảo quản làm cho thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm và lượng hấp thụ
vào cơ thể thay đổi dẫn đến những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người.
Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO), Bo (Bor-B) được xếp vào các nguyên tố
vi khoáng thiết yếu với con người khi được hấp thụ một lượng phù hợp từ thực
phẩm qua quá trình ăn uống. Tuy nhiên, với khả năng liên kết với các gốc hydroxyl,
protein, gluxit trong một số loại thực phẩm mà người sản xuất đã cho thêm các hợp
chất của B như Borac, axít Boric vào một số loại thực phẩm thông qua quá trình chế
biến với tác dụng kéo dài thời gian bảo quản, làm cho thực phẩm có vị ngon và dai
hơn. Khi hàm lượng thêm vào vượt quá liều hấp thụ của con người theo khuyến cáo,
B sẽ có những tác động tiêu cực đến sức khỏe [58]. Chính vì vậy, từ năm 1953, ở
Châu Âu đã nghiêm cấm các hành vi sử dụng các hợp chất của B làm phụ gia thực
phẩm. Tại Việt Nam, ngày 30/09/2001 Bộ Y tế đã ban hành quyết định 3742/QĐBYT về việc cấm sử dụng và tuyệt đối không được sử dụng Borac trong thực phẩm

với bất cứ hàm lượng nào và cách thức nào [2].
Vì vậy việc điều tra, đánh giá chất lượng nguồn thực phẩm hiện nay có hay
không chứa Borac, ở mức nồng độ nào, có ảnh hưởng đến sức khỏe hay không là rất
quan trọng. Tại Việt Nam, các phép thử nhanh (dùng test kit) để phát hiện thực
phẩm có chứa Borac chỉ dừng lại việc xác định định tính và bán định lượng khi

Chuyên ngành Hóa phân tích

1

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

nồng độ Borac đủ lớn. Đối với những thực phẩm chứa lượng Borac thấp hầu như
không xác định chính xác được.
Vấn đề đặt ra là xây dựng một phương pháp mới có thể phát hiện và định
lượng B trong thực phẩm đã được phát triển. Khối phổ plasma cao tần cảm ứng
(ICP-MS) là kỹ thuật phân tích đang được áp dụng để xác định B với nhiều tính
năng ưu việt như độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp, có thể kiểm soát đồng thời
các đồng vị của B và dễ dàng kết hợp với kỹ thuật khác như pha loãng đồng vị để
xác định chính xác hàm lượng B mà không cần sử dụng đến đường chuẩn và giảm
thiểu được một số ảnh hưởng trong quá trình phân tích.
Với những yêu cầu cấp thiết từ thực tế về việc định lượng Bor trong thực
phẩm, chúng tôi xây dựng đề tài mang tên: “Phân tích hàm lượng Bo trong mẫu
thực phẩm bằng phương pháp pha loãng đồng vị - khối phổ plasma cao tần cảm
ứng” nhằm đóng góp một phương pháp mới trong việc phát hiện và định lượng

lượng vết B trong thực phẩm, góp phần kiểm soát vấn đề an toàn thực phẩm trong
giai đoạn hiện nay, với các nội dung nghiên cứu cụ thể sau:
1. Xây dựng phương pháp pha loãng đồng vị - khối phổ plasma cao tần cảm
ứng xác định hàm lượng B trong thực phẩm.
2. Áp dụng phương pháp, phân tích một số mẫu thực tế.

Chuyên ngành Hóa phân tích

2

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan chung về thực phẩm

1.1.1. Định nghĩa chung về thực phẩm
Thực phẩm hay còn gọi là thức ăn là bất kỳ vật phẩm nào, bao gồm ba nhóm
chính: Chất bột (cacbohydrat), chất béo (lipit), chất đạm (protein) hoặc nước mà
con người có thể ăn hay uống được, với mục đích cơ bản là thu nạp các chất dinh
dưỡng duy trì các hoạt động sống của cơ thể [1].
1.1.2. Phân loại thực phẩm
Cách phân loại thực phẩm hiện nay còn phụ thuộc theo từng quốc gia. Tuy
nhiên, thông thường thực phẩm được phân loại theo các cách sau [1]:

 Theo nguồn gốc: Thực phẩm có nguồn gốc động vật (trên cạn, dưới nước,
trên không…), thực phẩm có nguồn gốc thực vật (rau, củ, quả, hạt, gia vị).
 Theo cách bảo quản: thực phẩm tươi, đông lạnh, đóng hộp…
 Theo cách chế biến: thực phẩm chưa qua chế biến, thực phẩm đã qua chế
biến.
 Theo mức độ quan trọng: thực phẩm chính (tinh bột), thực phẩm phụ (trái
cây, bánh kẹo, nước, ngọt…).
1.1.3. Sự tích lũy B trong thực phẩm
Sự tích lũy B trong thực phẩm có thể đánh giá trên hai đối tượng thực phẩm.
Thứ nhất là sự tích lũy B trong các loại thực phẩm chưa qua chế biến, hay các thực
phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Axít Boric là hợp chất tự nhiên của B được tìm thấy
trong các loại rau quả và nước uống. Thông thường, thực phẩm có nguồn gốc thực
vật được cho là nguồn giàu B. Hàm lượng B trong một số loại thực phẩm của một
số nước đã được công bố bao gồm thực phẩm từ Mỹ, Phần Lan, Úc, Hàn Quốc,
Singapore, Vương quốc Anh, Pháp và Thổ Nhĩ Kỳ [38]. Nồng độ B trong nước
đóng chai của một số nước dao động từ 0 ppm (Áo) đến 4,3 ppm (Mỹ). Đối với
thực vật trên cạn hàm lượng B từ 2,3 đến 94,7 mg/kg mẫu khô, đối với động vật
không xương sống và cá biển từ 0,5 đến 4 mg/kg mẫu khô. Hàm lượng B tích lũy tự

Chuyên ngành Hóa phân tích

3

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

nhiên trong thịt, cá, sữa không cao [47]. Sau đây là một số kết quả xác định B trong
một số loại thực phẩm được công bố tại Úc, Phần Lan, Mỹ và Đức [38].
Bảng 1.1. Hàm lượng B trong một số loại thực phẩm
Hàm lượng B (mg/100g mẫu khô)

Loại

Úc

Phần Lan

Mỹ

Đức

Quả lê

20,60

KPH*

11,1

9,5

Chuối

1,66

1,70

1,04

0,79

Quà chà là

10,86

9,20

KPH

KPH

Quả mận

18,85

27,00

21,5

KPH

Hạnh nhân

28,00

23,00

KPH

14,00

Củ cải đường

3,24

2,40

1,15

21,00

Cà rốt

3,00

3,20

1,90

3,10

Gà

0,30

0,40

0,34

0,19

Trứng

0,40

0,30

0,12

0,75

Mật ong

5,00

7,00

6,07

3,50

Thịt cừu

0,20

0,20

0,14

0,37

*KPH: Không phát hiện

Qua đó, có thể thấy được thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên là nguồn bổ sung
B cần thiết cho con người.
Thứ hai, là sự tích lũy B trong các loại thực phẩm đã qua chế biến. Nguyên
nhân là các hợp chất của B từ lâu đã được coi là chất bảo quản thực phẩm và được
thêm vào thông qua quá trình chế biến. Borac và axít Boric là hai hợp chất quan
trọng của B và là phụ gia thực phẩm tại một số quốc gia với mã số E285. Từ những
năm 1870 việc thêm Borac vào thực phẩm đã được chú ý đến là một trong những
cách tốt nhất để bảo quản một số loại thực phẩm như tôm cá, thịt, kem, bơ và bơ
thực vật. Nó được sử dụng tương tự như muối ăn và nó có trong món trứng muối
của Pháp và Iran. Trong khoảng thời gian này, B bao gồm cả axít Boric và Borac
được xem là những hợp chất có ích. Từ năm 1920 đến 1953 các nước công nghiệp
cho sử dụng Borac và axít Boric làm chất bảo quản trong thực phẩm như sữa, thịt…

Chuyên ngành Hóa phân tích

4

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

với nồng độ 0,2-0,5%. Một số nước ở châu Á như Malaysia, Trung Quốc cũng đã
sử dụng axít Boric và Borac với mục đích tương tự. Ngày 15 tháng 06 năm 2007,
Hiệp hội người tiêu dùng Penang – Malaysia (CAP) đã công bố kết quả nồng độ
axít Boric trong mẫu bánh bao trong khoảng từ 0,4 ppm đến 479,6 ppm [55].
Tại Việt Nam, cho đến những năm 1990 việc thêm Borac với vai trò bảo
quản thực phẩm khá phổ biến. Khi cho Borac vào các loại thực phẩm tinh bột như
bún, miến, bánh đa, bánh tráng, phở,… Borac sẽ làm tinh bột có độ đặc cao, tăng
tính dai, giòn của các loại sản phẩm. Ngoài ra trong thực phẩm có nhiều protein như
thịt, cá…lượng nước tồn tại khá lớn (65-80%) ở dạng tự do hay liên kết, khi thêm
Borac thì sự liên kết này càng bền chặt, cấu trúc protein càng vững chắc làm tăng độ
dai độ giòn, độ đàn hồi và có thể giữ nước ở mức tối đa làm cho sản phẩm tươi
ngon và lâu bị ôi thiu [5].
Theo khảo sát của Viện vệ sinh y tế công cộng thực hiện trong ba năm
(2003-2005) tại thành phố Hồ Chí Minh trên một số thực phẩm chế biến sẵn từ thịt,
cá như chả lụa, giò lụa, bò viên, cá viên chiên, mì sợi tươi, bánh su sê, bánh da lợn
ở các chợ, quầy bán lẻ, bán rong cho thấy có 135 trong tổng số 200 mẫu kiểm tra có
sử dụng Borac, chiếm tỷ lệ 67,5%. Trong đó các mẫu chả lụa và mì sợi tươi có tỷ lệ
sử dụng Borac cao nhất, 100% mẫu giò chả kiểm tra năm 2004 và 100% mẫu mì sợi
tươi kiểm tra năm 2005 có chứa Borac. Theo thống kê cũng cho thấy mức độ thêm
Borac vào thực phẩm ngày càng cao, năm 2003-2004 lượng Borac cho vào thực
phẩm là 1000 – 3000 mg/kg, đến năm 2005 là 3000 mg/kg [3].
Tác giả Đỗ Thị Hòa và cộng sự [4] đã tiến hành khảo sát thực trạng sử dụng
Borac trong thực phẩm trên địa bàn quận Hai Bà Trưng và quận Đống Đa năm
2004-2005. Kết quả cho thấy, đối với nhóm thực phẩm là thịt đã chế biến thì 39,6%
mẫu phát hiện có Borac tại các chợ của quận Đống Đa. Tỷ lệ mẫu có Borac cao nhất
là giò lụa (46,6%), tiếp theo là chả quế (44%), chả nạc (mộc) thấp nhất (27,8%). Tỷ
lệ mẫu phát hiện có Borac tại các chợ của quận Hai Bà Trưng là 21,4%, trong đó tỷ
lệ cao cũng là giò lụa và chả quế (25%), sau đó đến giò bò và chả mỡ (21,4%). Đối
với nhóm thực phẩm chế biến từ gạo, có từ 10-20% số mẫu có Borac. Năm 2008,

Chuyên ngành Hóa phân tích

5

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

theo khảo sát của Viện vệ sinh an toàn thực phẩm do Sở y tế Hà Nội chủ trì thì có
đến 2/3 cửa hàng bày bán các sản phẩm được chế biến từ thịt có chứa Borac.
Tại Bắc Ninh, theo điều tra năm 2003 của tác giả Nguyễn Khắc Từ và cộng
sự [8] thì trên 80% các đối tượng thực phẩm nghiên cứu có sử dụng Borac để bảo
quản.
Như vậy có thể thấy rằng việc cho thêm Borac vào quá trình chế biến là
nguồn gây tích lũy B trong thực phẩm cao nhất có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến
sức khỏe con người.
1.2.

Tổng quan về nguyên tố B

1.2.1. Trạng thái tồn tại
Bor khá hiếm trong vũ trụ và hệ mặt trời do sự tạo thành vết trong vụ nổ
BigBang và trong khí quyển các ngôi sao. Trong môi trường oxi cao của Trái đất, B
thường được tìm thấy ở dạng bị oxi hóa hoàn toàn thành Borat. Nồng độ trung bình
của B trong lớp vỏ trái đất khoảng 17 ppm. Trong đất đá với hàm lượng khoảng từ
10 – 300 mg B/kg, trong nước khoáng <0,01 mg/l đến 1,5 mg/l, nước biến từ 0,5

mg/l đến 9,6 mg/l. Bor tích tụ trong thực vật thủy sinh và trên cạn nhưng không tích
tụ theo chuỗi thực phẩm.
B có 2 đồng vị tự nhiên ổn định là 11B (80,1%) và 10B (19,9%).
Bảng 1.2. Thành phần đồng vị tự nhiên của B
Đồng vị

Phân bố tự nhiên (%)

Trạng thái

10

B

19,1-20,3

Bền với 5 nơtron

11

B

79,7-80,9

Bền với 6 nơtron

Sự chênh lệch về khối lượng tạo ra một khoảng rộng của các giá trị δB-11
trong các loại nước tự nhiên, dao động từ -16 đến +59. Có 13 đồng vị đã biết của B,
chu kỳ bán rã ngắn nhất là 7B, nó phân rã bởi bức xạ prôton và phóng xạ alpha. Chu
kỳ bán rã của nó là 3,26500x10−22 s. Sự phân đoạn đồng vị của bo được kiểm soát

bởi các phản ứng trao đổi giữa axit B(OH)3 và anion Borat B(OH)-4. Khi nồng độ B,

Chuyên ngành Hóa phân tích

6

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

nhiệt độ, pH và cơ chế phản ứng phù hợp có thể xảy ra sự phân đoạn của các đồng
vị B, thể hiện qua phương trình cân bằng:
11

B(OH)3 + 10B(OH)4- = 10B(OH)3 + 11B(OH)4-

(1.1)

Trong dung dịch cũng tồn tại một trạng thái cân bằng phụ thuộc vào pH của
dung dịch giữa B(OH)3 và B(OH)-4 theo phản ứng:
B(OH)3 + H2O = B(OH)4- + H+ (1.2)
Hình 1.1 chỉ ra rằng, ở giá trị
pH cao (pH>11) và giá trị pH thấp
(pH<7) B tồn tại ở hai dạng chủ
yếu B(OH)4- và B(OH)3. Quá trình
phân đoạn này chỉ xảy ra khi dung
dịch có pH= 7-11. Như vậy trong

dung dịch nước B là chất ổn định
và không bị ảnh hưởng bởi phản
ứng oxi hóa khử [57].
Hình 1.1. Đồ thị phân bố dạng tồn tại của B
1.2.2. Tính chất lý-hóa học
B là nguyên tố á kim nằm trong nhóm IIIA, số thứ tự 5 trong bảng hệ thống
tuần hoàn có khối lượng nguyên tử trung bình là 10,811. Cấu trúc nguyên tử của B
là thiếu hụt điện tử, có quỹ đạo p trống, trạng thái oxi hóa 3, 2, 1, -1, -5.
Áp suất hơi của B phụ thuộc nhiệt độ được trình bày trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Áp suất hơi của B phụ thuộc nhiệt độ
P(Pa)

1

10

100

1000

10000

100000

Nhiệt độ(K)

2348

2562

2822

3141

3545

4072

Tính chất của B phụ thuộc nhiều vào mức độ tinh khiết và dạng tinh thể.
Trong điều kiện thường B rất trơ về mặt hóa học [6].

Chuyên ngành Hóa phân tích

7

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

Người ta đã tìm ra được rất nhiều các hợp chất của B, trong đó axit Boric và
Borac được xem là hai hợp chất chính có nhiều ứng dụng nhất của B [6].

Axit Boric (H3BO3)

Borac (Na2B4O7.10H2O)

Trạng thái cân bằng giữa axit Boric và anion Borat phụ thuộc vào pH môi

trường quy định tính chất hóa học đặc trưng của B trong dung dịch.
Trong môi trường axit, ion B3+ có khả năng phản ứng với một số thuốc thử
hữu cơ hình thành những muối nội phức khó tan hoặc tan có màu đặc trưng. Với
Alizarin S (C14H7O7SNa) tạo phức có màu tím, với curcumin (C21H20O6) tạo phức
có màu đỏ…Đây là trong những tính chất quan trọng được áp dụng để định lượng B
trong thực phẩm bằng các phương pháp quang học.
Ngoài ra, B còn có thể kết hợp với các hợp chất hữu cơ có chứa các nhóm
hydroxyl (-OH) khi tồn tại dưới dạng axit Boric. Chính vì vậy, mà khi đi vào cơ thể
B có khả năng tương tác với các hợp chất sinh học quan trọng như các chất dinh
dưỡng, enzym làm thay đổi quá trình trao đổi chất khoáng và năng lượng ở người
và động vật [28]. Dưới đây là một ví dụ về tương tác của B với D-mannitol một hợp
chất hữu cơ chứa 6 nhóm (-OH).

Hình 1.2. Phản ứng tổng quát giữa B với hợp chất chứa nhóm hydroxyl

Chuyên ngành Hóa phân tích

8

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

Hình 1.3. Phản ứng của B với D-mannitol trong dung dịch
1.2.3. Vai trò của B với cơ thể người
Bor được hấp thụ gần như hoàn toàn qua đường tiêu hóa và hệ thống hô hấp,
và tích tụ chủ yếu trong các mô cơ thể dưới dạng axit B(OH)3 và một lượng nhỏ

anion B(OH)-4 [28]. Lượng B hấp thụ vào cơ thể sẽ phụ thuộc vào loại thực phẩm
tiêu thụ. Theo thống kê của tổ chức Y tế thế giới WHO [58], con người hấp thụ B từ
không khí là 0,44g/ngày, 0,2-0,6 mg/ngày qua nước uống, 1,2mg/ngày thông qua
thức ăn. Tuổi tác và quá trình trao đổi chất trong cơ thể con người cũng ảnh hưởng
đến lượng B hấp thụ. Đối với trẻ sơ sinh từ 0 – 6 tháng tuổi trung bình hấp thụ 0,75
±0,14 mg B/ngày, nam giới từ 51-70 tuổi hấp thụ 1,34±0,02 mg/ngày, và 1,39± 0,16
mg/ngày đối với phụ nữ đang nuôi con nhỏ [11]. Ở những lượng hấp thụ phù hợp, B
là nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa hóc môn,
khoáng chất, chức năng của não và các phản ứng enzym trong cơ thể. Ngoài ra, B
còn có vai trò tích cực đến chứng loãng xương, bệnh tim, chứng tê liệt, bệnh tiểu
đường và quá trình lão hóa [39].
Là một nhân tố quan trọng liên quan đến sự trao đổi chất giữa canxi và
xương. Chính vì vậy mà B được bổ sung trong quá trình điều trị viêm khớp, chống
loãng xương. B giúp cho quá trình chuyển hóa các khoáng chất như canxi, magie,

Chuyên ngành Hóa phân tích

9

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

đồng xảy ra nhanh hơn. Đã có hơn 95% trường hợp mắc viêm khớp được cải thiện
bằng cách đưa canxi có hiệu quả vào xương sụn khi đồng thời bổ sung một lượng B
phù hợp. Dựa trên kết quả một nghiên cứu trên 20 bệnh nhân bị viêm xương khớp,
trong đó 50% bệnh nhân được bổ sung 6 mg B hàng ngày cho thấy không còn cảm

giác đau khi vận động. Một cơ chế khác được tìm thấy là B có khả năng ức chế
prostaglandin và leukotrienes là các chất trung gian hóa học gây viêm và cảm nhận
đau trong điều trị viêm khớp. Trong trường hợp thiếu B, mật độ xương bị giảm, số
lượng bạch cầu tăng lên dẫn đến làm suy giảm hệ thống miễn dịch và khả năng
nhận thức của con người [39]. Một nghiên cứu năm 1994 [11] cho thấy những
người bổ sung 3,25 mg B vào chế độ ăn uống hàng ngày sẽ giúp cải thiện trí nhớ và
những công việc đòi hỏi sự phối hợp tay-mắt sẽ cho hiệu quả cao hơn so với những
người ít bổ sung B qua khẩu phần ăn.
Không chỉ vậy, qua các nghiên cứu thực nghiệm, axit Boric có thể chống lại
sự phát triển của tế bào ung thư tuyến tiền liệt [12-14, 21]. Một lượng nhỏ axit
Boric có thể ức chế một phần các kháng nguyên đặc hiệu tuyến tiền liệt (PSAs)-một
hoạt tính proteolytic. Do đó, với nồng độ trong khoảng 60 – 100 µM axit Boric có
thể được sử dụng để điều chỉnh hoạt tính của PSAs giúp ngăn ngừa sự gia tăng và
phát triển của các tế bào ung thư [12]. Trong thể ung thư tuyến tiền liệt DU-145,
việc bổ sung nồng độ axit Boric từ 0-1000µM cũng cho thấy tốc độ gia tăng các tế
bào ung thư giảm [14]. Một công trình nghiên cứu ở Texas, Mỹ cũng cho thấy mối
tương quan nghịch giữa nồng độ B trong nước ngầm và số lượng người mắc bệnh
và tử vong do ung thư tuyến tiền liệt [13].
Korkmaz và cộng sự [31] đã tiến hành soi dịch cổ tử cung được lấy từ những
phụ nữ sống ở những khu vực khác nhau. Trong đó có 587 người sống ở khu vực B
nghèo, và 472 phụ nữ sống ở khu vực B giàu. Kết quả cho thấy không có trường
hợp nào mắc ung thư cổ tử cung tại khu vực B giàu, 15 phụ nữ mắc ung thư cổ tử
cung tại khu vực B nghèo.
Điều này có thể được giải thích là do B có khả năng cải thiện quá trình sản
sinh estrogen ở phụ nữ đặc biệt là ở phụ nữ mãn kinh. Nó sẽ làm tăng nồng độ hóc

Chuyên ngành Hóa phân tích

10

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

môn giới tính tự nhiên trong cơ thể dẫn đến giảm sự mất cân bằng nội tiết, giảm
thiểu ung thư phụ khoa và vitamin D ở phụ nữ mãn kinh.
Dù có những vai trò tích cực với cơ thể sống nhưng việc bổ sung B quá
nhiều có thể dẫn đến những tác động tiêu cực. Vì vậy, theo Tổ chức Y tế Thế giới
(WHO) [58] hàm lượng B khuyến cáo theo lứa tuổi nên dùng mỗi ngày như sau:
Bảng 1.4. Hàm lượng B bổ sung theo lứa tuổi
Đối tượng

Tuổi

Liều hấp thụ mg B/ngày

1-3

3 mg

4-8

6 mg

9-13

11 mg

Thanh thiếu niên

14-18

17 mg

Người trưởng thành

>19

20 mg

Trẻ em

Và dựa trên những nghiên cứu trên phương diện y học, tổ chức Y tế thế giới
(WHO) [58] cũng đã đưa B vào danh mục các vi khoáng thiết yếu cho cơ thể sống.
Với điều kiện không có mức độ độc hại phơi nhiễm, chúng ta có thể thấy sự đóng
góp tích cực của B với sức khỏe con người. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu độc tính các
hợp chất của B thông qua lượng hấp thụ B hàng ngày là rất quan trọng để cải thiện
kiến thức về mối quan hệ giữa hàm lượng B và sức khỏe.
1.2.4. Độc tính và cơ chế gây độc
Đối với động vật
Nghiên cứu thử nghiệm độc tính ngắn ngày của Borac trên chuột cống trắng,
mèo, cho thấy các biểu hiện chậm lớn, giảm trọng lượng cơ thể, ức chế tổng hợp
DNA, tổn thương gan; liều chết 50 (Lethal Dose - LD 50) của Borac qua đường
miệng trên chuột là 5,66 g/kg; LD 50 của axit Boric đường uống trên chuột
2,66g/kg [38]. W.W. Ku và cộng sự [55] đã tiến hành các thử nghiệm trên chuột khi
cho chúng uống những liều axit Boric với nồng độ khác nhau (0- 68mgB/ngày)
trong 9 tuần để đánh giá mối tương quan giữa sự phát triển của các tổn thương trong

cơ thể chúng với nồng độ B. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, quá trình sản xuất tinh
Chuyên ngành Hóa phân tích

11

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

trùng bị ức chế và teo tinh hoàn ở nồng độ B lớn hơn 3000 mg/kg, trùng khớp với
các kết quả nghiên cứu trước đó.
Đối với con người
Khi vào cơ thể, Borac hay axit Boric sẽ được đào thải qua nước tiểu 81%,
qua mồ hôi 3%, qua chất thải 1%, còn 15% được tích lũy trong cơ thể. Khi được
hấp thu vào cơ thể, các dạng hợp chất của B như Borac sẽ chuyền thành mono axit
Boric tập trung chủ yếu ở não, gan, tiếp đến là tim, phổi, dạ dày, thận, ruột. Do vậy,
B có thể gây ngộ độc cấp tính và ngộ độc mãn tính [5].
+ Ngộ độc cấp tính: Các nghiên cứu độc học đã chỉ ra rằng Borac có khả
năng tích tụ trong các mô mỡ, thần kinh... gây tác hại trên nguyên sinh chất và sự
đồng hóa các chất albuminoit.... Mặt khác, khi tồn tại dưới dạng axit Boric hay
anion Borat, B kết hợp với mạch peptit của protein, cũng như liên kết cấu trúc mạng
của gluxit, hình thành các dẫn chất mà các men tiêu hóa protein và gluxit khó phân
hủy được, làm cản trở quá trình hấp thụ các protein, gluxit gây hiện tượng khó tiêu,
chán ăn, mệt mỏi cho người sử dụng. Như vậy nếu hấp thụ một lượng lớn Borac có
thể gây ra các triệu chứng tổn thương da, rối loạn tiêu hóa, nôn mửa, tiêu chảy cấp
tính, vật vã, động kinh, suy thận, triệu chứng thần kinh dẫn đến hôn mê và tử vong
[38]. Những triệu chứng này xảy ra trung bình từ 6 đến 8 giờ sau khi ăn. Việc điều

trị chỉ là xử lý triệu chứng và tăng cường đào thải chất độc ra khỏi cơ thể bằng
đường truyền tĩnh mạch dung dịch Ringer (một loại dung dịch truyền tĩnh mạch để
bù nước và điện giải).
Các triệu chứng lâm sàng khi ngộ độc Borac hay axit Boric cũng khác nhau
tùy thuộc vào tuổi và trọng lượng cơ thể [58]. Với người trưởng thành liều lượng từ
4 - 5g axit Boric/ngày thấy kém ăn và khó chịu toàn thân; liều lượng 3g/ngày, cũng
thấy các hiện tượng trên nhưng chậm hơn; liều lượng 0,5g/ngày trong 50 ngày cũng
có những triệu chứng tương tự. Tuy nhiên, với liều lớn hơn 5g axit Boric hoặc 15 30 g Borac nạn nhân có thể chết sau 36 giờ. Restuccio và cộng sự [43] đã báo cáo
về trường hợp một người đàn ông 45 tuổi đã uống hai chén tinh thể axit Boric hòa

Chuyên ngành Hóa phân tích

12

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

tan trong nước với mục đích tự tử, người đàn ông này đã tử vong sau 3 ngày với các
triệu chứng tiêu chảy, nôn mửa và mất nước. Với trẻ em, 5 - 10g axit Boric qua
đường ăn uống sẽ gây ngộ độc cấp, và có thể tử vong. Năm 1988, tại một lễ hội của
người Hoa tại Malaysisa, 13 trẻ em đã tử vong do ngộ độc thực phẩm và nguyên
nhân là do cơ sở cung cấp bánh gạo đã sử dụng aflatoxin và axit Boric làm chất bảo
quản bánh [18].
+ Ngộ độc mãn tính:
Khoảng 15% lượng Borac hay axit Boric hấp thụ sẽ tích lũy trong cơ thể và
sau một thời gian có thể gây nhiễm độc mãn tính ảnh hưởng tới tiêu hóa, cản trở quá

trình hấp thu, chuyển hoá, và chức năng của các cơ quan. Qua một số nghiên cứu lâm
sàng, Borac có thể gây tổn thương đến gan và thoái hóa cơ quan sinh dục như teo tinh
hoàn, gây rối loạn chuyển hóa hóc môn steroid, tăng nồng độ estradiol trong huyết
tương sau khi bổ sung B ở nam giới [38]. Tính độc mãn tính của Borac là nguyên
nhân gây ra căn bệnh viêm da mãn tính đối với các công nhân trong các nhà máy xí
nghiệp sử dụng axit Boric hay Borac trong sản xuất. Các triệu chứng mãn tính khác
như gây kích thích thần kinh dẫn đến bệnh trầm cảm, hoặc kích thích màng não gây
thay đổi nhiệt độ cơ thể. Đồng thời, còn gây rối loạn bài tiết, rụng tóc và rối loạn kinh
nguyệt [46]...
Với những nguy cơ cho sức khỏe con người khi hấp thụ lượng B quá lớn như
phân tích ở trên Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Tổ chức Nông lương thế giới
(FAO) đã lên án gay gắt hành vi dùng axit Boric và Borac trong chế biến thực phẩm
[58]. Năm 1925, axit Boric bị cấm hoàn toàn tại Vương Quốc Anh. Năm 1974, Thái
Lan chính thức cấm sử dụng Borac như một phụ gia thực phẩm. Tại Việt Nam, ngày
30/09/2001 Bộ Y tế đã ban hành quyết định 3742/QĐ-BYT về việc cấm sử dụng và
tuyệt đối không được sử dụng Borac trong thực phẩm với bất cứ hàm lượng và cách
thức nào [2].

Chuyên ngành Hóa phân tích

13

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

Các phương pháp phân tích xác định B

1.3.

Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều các phương pháp được nghiên cứu và áp
dụng để định lượng B như các phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis), quang
phổ phát xạ cao tần cảm ứng (ICP-AES/OES), khối phổ plasma cao tần cảm ứng
(ICP-MS), ... Các phương pháp này được sử dụng tùy thuộc vào từng đối tượng
mẫu phân tích, mức hàm lượng B có trong mẫu, điều kiện phòng thí nghiệm và yêu
cầu mức độ tin cậy của kết quả phân tích.
1.3.1.

Các phương pháp phân tích quang học

1.3.1.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis)
Cơ sở của phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử là sự tương tác hấp thụ ánh
sáng của chất phân tích hay hợp chất của nó với một chùm sáng thích hợp trong
vùng phổ UV-Vis [50]. Trên thế giới phương pháp này được ứng dụng khá sớm để
xác định B trong các đối tượng mẫu khác nhau. Thông thường để xác định B bằng
phương pháp này người ta phải cho B tạo phức với một loại thuốc thử tạo màu nào
đó có phổ UV-Vis như axít carmin, curcumin, quinalizarine, azomethine-H. Ở điều
kiện thích hợp, B có trong mẫu sẽ tồn tại dưới dạng axít Boric hay anion Borat. Các
dạng này của B sẽ phản ứng với thuốc thử trong môi trường axít để tạo thành phức
vòng càng có màu đặc trưng.
Năm 1958, C.S. Spicer và cộng sự [52] đã xác định B ở mức hàm lượng
microgam thông qua sự tạo phức của axít Boric với thuốc thử curcumin, phức tạo
thành có màu đỏ đặc trưng được đo ở bước sóng 555nm. Hiệu suất thu hồi đạt 88%
đến 100,7%. Wimmer và cộng sự [60] cũng đã sử dụng cucurmin làm tác nhân tạo
phức với B để xác định B trong mẫu sinh học với hiệu suất thu hồi đạt 98% đến
99%.
Việc sử dụng curcumin để xác định sự có mặt của Borac trong một số thực

phẩm chế biến sẵn cũng được áp dụng tại Việt Nam. Viện Công nghệ hóa học
Thành phố Hồ Chí Minh và Kit thử BK04 do Bộ Công an đã chế tạo kit thử kiểm
tra nhanh hàm lượng Borac và axit Boric dựa trên nguyên tắc này.

Chuyên ngành Hóa phân tích

14

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

Năm 2012, Bộ khoa học và Công nghệ đã ban hành TCVN 8895:2012 [7],
phương pháp định tính và bán định lượng xác định axit Boric và natri Borat trong
thực phẩm dựa trên phản ứng tạo phức với cucurmin với các hợp chất trên trong
môi trường axit. Với ưu điểm cho phép xác định nhanh, có thể kiểm tra ngoài thị
trường nên phương pháp này được sử dụng khá rộng rãi. Tuy nhiên với những mẫu
hàm lượng nhỏ hơn 100 mg/kg Borac thì khó phát hiện được.
Azomethine-H và một số dẫn xuất của nó là thuốc thử được sử dụng rộng rãi
nhất để xác định B [26, 49, 62, 63]. Quá trình tạo phức của B với thuốc thử này
không chỉ nhanh, đơn giản và cho độ nhạy ổn định mà không yêu cầu môi trường
phức tạp. Dung dịch sau khi tạo phức có màu vàng và được đo ở bước sóng 412 nm.
Hàm lượng B trong một số loại cây, quả ở Thổ Nhĩ Kỳ [49] đã được xác định theo
phương pháp này với hàm lượng B trong quả đào 67,0 mg/kg, nho 20,70 mg/kg, sơri 57,03 mg/kg, quả mộc qua 38,78 mg/kg, đỗ xanh 19,49 mg/kg…
Tuy nhiên có thể thấy rằng phương pháp này chỉ cho độ chính xác cao khi
nồng độ B trong mẫu tích lũy tương đối lớn. Việc xác định lượng vết B trong các
đối tượng sinh học khác sử dụng kỹ thuật này chưa có kết quả công bố.

1.3.1.2. Phương pháp huỳnh quang
Một chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nào đó sẽ làm kích thích hệ
electron của phân tử. Khi ở trạng thái kích thích, phân tử chỉ tồn tại ≤10-8s, nó lập
tức trở về trạng thái cơ bản ban đầu và giải phóng năng lượng đã hấp thụ. Khi năng
lượng được giải tỏa phát ra dưới dạng ánh sáng thì gọi là hiện tượng phát quang.
Hóa học phân tích sử dụng hiện tượng này để định tính và định lượng các chất gọi
là phương pháp phân tích huỳnh quang [50].
Phương pháp huỳnh quang cũng là một trong những phương pháp được sử
dụng từ rất sớm để phân tích B [19, 36, 43]. Phức chất của B được tạo thành với
thuốc thử và có khả năng phát huỳnh quang được đo ở một bước sóng đặc trưng.
Resacetophenon là một trong những loại thuốc thử được sử dụng để tạo phức huỳnh

Chuyên ngành Hóa phân tích

15

Trường ĐHKHTN


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Liên- K26 Hóa Học

quang với B trong môi trường axít sulfuric hay axít photphoric, phức tạo thành có
màu xanh huỳnh quang đặc trưng [43].
Mir và cộng sự [36] sử dụng axít 2-(2-hydroxybenzylidenimine) benzenearsonic (HBBA) là tác nhân tạo hợp chất huỳnh quang với B. Trong môi trường axít
sulfuric 85%, hợp chất huỳnh quang được tạo thành khi thuốc thử phản ứng với B ở
90oC trong 45 phút. Giới hạn phát hiện của phương pháp đạt 0,01 µg/mL, khoảng
tuyến tính từ 0,1-8 µg/mL.
Kỹ thuật phân tích dòng chảy kết hợp với khả năng tạo phức huỳnh quang của

ion Borat với Alizarin S trong dung dịch được áp dụng để phân tích B trong nước
[19]. Dòng nước mang là nước khử ion, dòng thuốc thử bao gồm 1% (w/v) EDTA,
đệm photphat pH =7,5, và dung dịch Alizarin S 2.10-13M. Phức của B – Alizarin S
bị kích thích và phát xạ ở bước sóng 465nm và 575nm. Giới hạn phát hiện của
phương pháp đạt 0,34 µg/mL, khoảng tuyến tính lên đến 40 µg/mL.
1.3.1.3. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES)
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu cũng không phát ra năng
lượng, nhưng nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì các nguyên tử sẽ chuyển
lên trạng thái kích thích. Trạng thái này không bền, nguyên tử chỉ tồn tại trong một
thời gian cực ngắn, chúng có xu hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững và giải
phóng ra năng lượng mà nó hấp thu dưới dạng bức xạ quang học. Bức xạ này chỉnh
là phổ phát xạ nguyên tử. Nguồn kích thích phổ phát xạ nguyên tử là ngọn lửa đèn
khí, hồ quang điện dòng xoay chiều và một chiều, tia lửa điện, nguồn plasma cao
tần cảm ứng (ICP) [50].
Khi xác định B bằng phương pháp này, nhìn chung cho độ nhạy thấp và gặp
phải một số ảnh hưởng. Vì vậy yêu cầu cần phải tách và làm giàu B ra khỏi nền
mẫu. Tác giả D.Y Sarica và cộng sự [48] tiến hành xác định B dựa trên sự hình
thành và bay hơi của metyl Borat. Metyl Borat hình thành qua phản ứng giữa axít
Boric và metanol trong môi trường axít sulfuric. Kỹ thuật phân tích dòng chảy sử
dụng AES như một detector để định lượng B đã góp phần làm giảm thiểu các yếu tố

Chuyên ngành Hóa phân tích

16

Trường ĐHKHTN