Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng trong máu và nước tiểu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

..

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM NGỌC SƠN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG
TRONG MÁU VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

66-67,70
1-65,68-69,71-81

THÁI NGUYÊN - 2013


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM NGỌC SƠN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG
TRONG MÁU VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. VŨ ĐỨC LỢI

THÁI NGUYÊN - 2013


LỜI CẢM ƠN
Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Đức Lợi
phó viện trưởng viện Hóa học - viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam. Thầy là người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn trong suốt
quá trình thực hiện đề tài để tơi hồn thành bản luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Lan Anh, TS Phạm Gia Môn,
các cô chú, các anh chị và các bạn trong phòng Khoa hoc và Kỹ thuật Phân
tích viện Hóa học –viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Gia Bình- trưởng khoa Hóa
sinh Bệnh viện Quân đội 108 đã giúp đỡ nhiệt tình trong khâu lấy mẫu và
bảo quản mẫu.
Tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Hữu Thiềng, GS.TS Trần Tứ
Hiếu và các thầy cơ giáo khoa Hóa – trường Đại học sư phạm Thái Nguyên
đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và cũng như thời gian làm luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, các bạn đồng nghiệp
trong phịng Dạy văn hóa , các cô chú, anh chị trong trung tâm Kỹ thuật
Tổng hợp Hướng nghiệp dạy nghề và Giáo dục thường xuyên tỉnh Lào Cai,
nơi tôi công tác đã tạo điều kiện để tơi học tập, nghiên cứu và hồn thành bản
luận văn này.
Cuối cùng tơi xin bày tỏ lịng tri ân đến những người thân yêu trong
gia đình- chỗ dựa tinh thần q giá giúp tơi vượt qua khó khăn để hoàn thành
luận văn.
Thái Nguyên, tháng 03 năm 2013

Tác giả
Phạm Ngọc Sơn
i
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết của nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng
tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được cơng bố trong bất kỳ một cơng
trình nào khác.
Tác giả

Phạm Ngọc Sơn

ii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




iii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn .................................................................................................................... i
Lời cam đoan ................................................................................................................ ii
Mục lục ....................................................................................................................... iii
Danh mục các ký hiệu, từ viết tắt ................................................................................ iv
Danh mục các bảng ..................................................................................................... v
Danh mục các hình ..................................................................................................... vi

MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................... 3
1.1. Vai trò của các nguyên tố vi lượng ............................................................ 3
1.2. Vai trò của nguyên tố đồng đối với cơ thể ................................................. 4
1.3. Tổng quan về bệnh Wilson ........................................................................ 5
1.3.1. Nguyên nhân dẫn đến bệnh Wilson ........................................................ 6
1.3.2. Biểu hiện bệnh Wilson ............................................................................. 6
1.3.3. Ảnh hưởng của Đồng đến bệnh Wilson ................................................... 8
1.3.4. Cách chẩn đoán bệnh Wilson ................................................................... 9
1.3.5. Chữa trị bệnh Wilson ............................................................................. 10
1.3.5.1. Thuốc D-penicillamin .......................................................................... 11
1.3.5.2. Thuốc Trientine ................................................................................... 12
1.3.5.3. Thuốc BAL........................................................................................... 13
1.4. Các phương pháp phân tích đồng trong các mẫu sinh học ...................... 14
1.4.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử .......................................... 14
1.4.2. Phương pháp quang phổ phát xạ, phổ khối lượng kết hợp nguồn
cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS) .................................................................. 15
1.4.3. Phương pháp kích hoạt nơtron ............................................................... 15
1.4.4. Phương pháp điện hóa ............................................................................ 16
1.4.5. Phương pháp đo quang .......................................................................... 17
1.5. Các phương pháp xử lý mẫu sinh học...................................................... 17

1.5.1. Kỹ thuật vô cơ hố khơ ......................................................................... 18
1.5.2. Kỹ thuật vơ cơ hố ướt ở áp suất khí quyển ......................................... 19
iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.5.3. Vơ cơ hố mẫu trong lị vi sóng áp suất cao ......................................... 19
1.5.4. Kỹ thuật pha loãng và thay đổi thành phần nền .................................... 20
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................... 21
2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. 21
2.1.1. Mẫu máu ................................................................................................ 21
2.1.2. Mẫu nước tiểu ........................................................................................ 22
2.1.3. Mẫu sinh thiết gan .................................................................................. 22
2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 23
2.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ......................................................................... 23
2.3.1. Mẫu máu ................................................................................................ 23
2.3.2. Mẫu nước tiểu ........................................................................................ 24
2.3.3. Mẫu sinh thiết gan .................................................................................. 24
2.4. Trang thiết bị và hoá chất phục vụ nghiên cứu .......................................... 24
2.4.1. Trang thiết bị .......................................................................................... 24
2.4.2. Hoá chất và dụng cụ ............................................................................... 24
2.4.2.1. Hóa chất................................................................................................ 24
2.4.2.2. Dụng cụ ................................................................................................ 25
2.4.3. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn .................................................. 25
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 25
2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 27
2.5.1. Nguyên tắc của phép đo ........................................................................ 28
2.5.2. Trang bị của phép đo.............................................................................. 29

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN................................................. 32
3.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ...................... 32
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
của đồng. ........................................................................................................... 32
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Natri(Na) ........................................... 32
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của Kali(K) ........................................................... 34
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Canxi(Ca) .......................................... 35
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Magiê(Mg) ........................................ 37


3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của độ nhớt ............................................................ 38
3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của pH .................................................................... 40
3.2.7. Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của kali, natri, canxi, magiê và
glyxerin ............................................................................................................. 41
3.3. Xây dựng đường chuẩn .............................................................................. 43
3.3.1. Xây dựng đường chuẩn cho mẫu huyết thanh ........................................43
3.3.2. Xây dựng đường chuẩn để phân tích mẫu nước tiểu và sinh thiết gan ..44
3.4. Giới hạn phát hiện của phương pháp ......................................................... 45
3.5. Đánh giá phương pháp phân tích ............................................................... 47
3.5.1. Độ lặp lại.................................................................................................47
3.5.2. Độ chính xác ...........................................................................................48
3.5.3. Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích .........................48
3.5.3.1. Hiệu suất thu hồi với mẫu huyết thanh ................................................ 48
3.5.3.2. Hiệu suất thu hồi đối với mẫu nước tiểu .............................................49
3.6. Xây dựng quy trình phân tích kim loại đồng trong máu và nước tiểu ...... 50
3.7. Kết quả phân tích và đánh giá trên các mẫu thực ...................................... 52
3.7.1. Kết quả nghiên cứu trên mẫu nhóm đối chứng ......................................52
3.7.1.1. Mẫu huyết thanh .................................................................................. 52
3.7.1.2. Mẫu nước tiểu ...................................................................................... 55
3.7.1.3. Mẫu sinh thiết gan ............................................................................... 57

3.7.2. Kết quả nghiên cứu trên các bệnh nhân Wilson .....................................58
3.7.2.1. Kết quả nghiên cứu trong quá trình chẩn đoán bệnh ........................... 58
3.7.2.2. Kết quả nghiên cứu trong quá trình điều trị bệnh Wilson. .................. 61
KẾT LUẬN..................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 69
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 72

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

AAS

:Atomic Absorption Spectrometry

AES

: Atomic Emission Spectrometry

BAL

: British anti-Lewisite

CV-AAS

: Could Vapour - Atomic Absorption Spectrometry

EDL

: Electrodeless Discharge Lamp

HCL

: Hollow Cathode Lamp

ICP-MS

: Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry

ICP-OES

: Inductively Coupled Plasma... Emission Spectrometry

NAA

: Neutron Activation Analysis

Trientine

:Trientine hydrochloride

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Bảng quy hoạch thực nghiệm phân tích phương sai một yếu tố ...... 27

Bảng 2.2: Phân tích phương sai một yếu tố ..................................................... 27
Bảng 3.1: Các thông số đo phổ của đồng .......................................................... 32
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của Na đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 33
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của K đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 34
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của Ca đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 36
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của Mg đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
của đồng ........................................................................................... 37
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của độ nhớt đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
của đồng............................................................................................ 38
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của pH đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
của đồng ........................................................................................... 40
Bảng 3.8: Ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố đến phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử của đồng .......................................................................... 41
Bảng 3.9: Kết quả phân tích mẫu chuẩn đồng nồng độ 0,2mg/l trong nền
glyxerin 10% .................................................................................... 46
Bảng 3.10: Kết quả phân tích mẫu chuẩn đồng nồng độ 0,2mg/l trong nền
nước cất ............................................................................................ 46
Bảng 3.11: Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp ................................ 47
Bảng 3.12: Kết quả phân tích mẫu chuẩn.......................................................... 48
Bảng 3.13: Kết quả phân tích đánh giá hiệu suất thu hồi đồng trong
huyết thanh ...................................................................................... 48
Bảng 3.14: Kết quả phân tích đánh giá hiệu suất thu hồi đồng trong
nước tiểu .......................................................................................... 49
Bảng 3.15 : Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm
đối chứng ......................................................................................... 54
v


Bảng 3.16: Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong nước tiểu nhóm
đối chứng ......................................................................................... 56

Bảng 3.17: Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong mẫu sinh thiết gan
nhóm đối chứng ................................................................................ 57
Bảng 3.18: Hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm bệnh dưới 18 tuổi ........ 59
Bảng 3.19: Hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm bệnh trên 18 tuổi ......... 59
Bảng 3.20: Hàm lượng đồng trong nước tiểu nhóm bệnh ................................. 59
Bảng 3.21: Hàm lượng đồng trong mẫu sinh thiết gan nhóm bệnh và nhóm
đối chứng .......................................................................................... 59
Bảng 3.22: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 18 tuổi................................. 62
Bảng 3.23: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 12 tuổi................................. 63
Bảng 3.24: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 15 tuổi................................. 64

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 1.1: Chuyển hóa đồng bình thường ............................................................ 5
Hình 1.2.Tổn thương da trong bệnh wilson ........................................................ 6
Hình 1.3: Chuyển hóa đồng trong bệnh Wilson ................................................... 8
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý của máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử ............. 30
Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Na đến phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử của đồng .......................................................................... 34
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của K phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử của đồng .......................................................................... 35
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Ca đến độ hấp thụ của đồng ...... 36
Hình 3.4 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Mg đến phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử của đồng .......................................................................... 38

Hình 3.5 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ glyxerin đến phép
đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ................................................. 39
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến độ hấp thụ của đồng ..... 41
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng đồng thời các yếu tố đến độ hấp
thụ của đồng ..................................................................................... 42
Hình 3.8: Đường chuẩn xác định đồng trong huyết thanh ................................ 44
Hình 3.9: Đường chuẩn xác định đồng trong nước tiểu .................................... 45
Hình 3.10: Quy trình phân tích hàm lượng đồng trong huyết thanh ................. 51
Hình 3.11: Quy trình phân tích hàm lượng đồng trong nước tiểu ..................... 52
Hình 3.12: Sự đào thải của đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị ........... 63
Hình 3.13: Sự đào thải đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị bệnh
nhân 12 tuổi ...................................................................................... 64
Hình 3.14: Sự đào thải của đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị của
bệnh nhân 15 tuổi ............................................................................. 65

vi


MỞ ĐẦU
Các ngun tố kim loại có vai trị rất lớn đến các hoạt động sống của con
người, ngoài các nguyên tố đa lượng như natri, kali, canxi, magiê.. chiếm tới
99% các ion kim loại trong cơ thể cịn có các nguyên tố vi lượng như sắt, đồng,
kẽm, selen… tuy tồn tại với hàm lượng rất nhỏ nhưng các nguyên tố này lại là
xúc tác cho hàng loạt phản ứng enzym như phản ứng oxi hóa khử sinh học,
phản ứng thuỷ phân [2,8]…
Đồng là một nguyên tố quan trọng, nó tạo phức với nhiều protein.
Trung bình mỗi người mỗi ngày cần khoảng 2 – 5 gam đồng, ít nhất là 0,9
gam/ngày. Đồng được hấp thụ qua đường ruột là chính, cụ thể là ở tá tràng
và thành ruột non. Đồng được di chuyển nhờ kết hợp với albumin và
aminoaxit tiết ra từ gan. Khi vào gan, đồng kết hợp với một loại protein tạo

ceruloplasmin và di chuyển đến các cơ quan khác của cơ thể, lượng đồng dư
thừa được thải qua mật [15,16,].
Nếu vì một lý do nào đó mà tại gan khơng sản xuất được ra Ceruloplasmin
thì đồng tồn tại ở dạng tự do và bị tích tụ ở gan. Khi lượng đồng trong gan quá
lớn thì đồng sẽ di chuyển vào máu dưới dạng tự do và đi đến các bộ phận như:
não, mắt, cơ, các mô,… gây nên các triệu chứng như rối loạn thần kinh, co
quắp chân tay, khó vận động, xuất hiện vịng màu xanh quanh mắt…. Đó là
triệu chứng của một loại bệnh mà thế giới gọi là bệnh Wilson [11,17].
Trên thế giới có trên 300 nghìn người mắc bệnh Wilson, tỉ lệ mắc
bệnh Wilson trên dân số là 1/30000 đến 1/50000 người. Theo tỉ lệ này, ước
lượng hiện nước ta có khoảng 1600 người mắc bệnh Wilson nhưng cho đến
nay mới chỉ chẩn đốn được hơn 100 người, số cịn lại 1500 người vẫn chưa
được phát hiện, bệnh có tỷ lệ tử vong là rất cao nếu khơng được chẩn đốn
và điều trị kịp thời. Tuổi khởi bệnh trung bình ở nhiều nước từ 12 đến 16
tuổi; Ở Trung Quốc tuổi bệnh nhân nam là 20,9 tuổi, ở Hoa Kỳ là 23,2 tuổi
cho cả hai giới, còn đối với Nhật Bản bệnh từ 6 tuổi 9 tháng đến 13 tuổi 11
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




tháng [16,19]. Ở Việt Nam tuổi khởi bệnh từ 9 đến 13 tuổi, trong đó có 1
bệnh nhân phát hiện ở tuổi 37 [2].
Tại Việt Nam mới chỉ phát hiện được trên 100 bệnh nhân mắc bệnh
Wilson trong đó 12 người đã tử vong, xảy ra chủ yếu đối với các bệnh nhân
chẩn đốn muộn và khơng có thuốc điều trị đặc hiệu.
Để có thể phát hiện và điều trị sớm bệnh Wilson thì việc xác định hàm
lượng đồng trong các mẫu sinh học bao gồm máu và nước tiểu là rất cần thiết,
trên thế giới đây là chỉ số cận lâm sàng quan trọng nhất để chẩn đoán bệnh

Wilson. Tuy nhiên cho đến nay tại Việt Nam chưa có một nghiên cứu hệ thống
về xết nghiệm và chẩn đoán bệnh Wilson, vì vậy trong đề tài của luận văn
chúng tôi xác định mục tiêu là áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử để xác định hàm lượng đồng trong mẫu máu và nước tiểu để phục
vụ chẩn đốn và điều trị bệnh Wilson.

2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Vai trò của các nguyên tố vi lƣợng
Người ta đã xác định được các chức năng cơ bản của các nguyên tố vi
lượng đối với cơ thể là: tác dụng đặc hiệu, tạo cân bằng nội mơi và có thanh
tác qua lại [8].
Tác dụng đặc hiệu: Mỗi nguyên tố vi lượng đều mang tính đặc hiệu
riêng trong việc thực hiện các chức năng sinh học của nó, khơng thể thay thế
ngun tố vi lượng này bằng một nguyên tố vi lượng khác thanh tự về bản chất
hoá học. Một số nguyên tố vi lượng bền ở trạng thái có nhiều hố trị như: Fe,
Cu, Mo, Se cho phép thực hiện chức năng oxi hoá khử sinh học, trong khi đó
một số nguyên tố chỉ bền ở trạng thái đơn trị như Zn và Ni.
Tính đặc hiệu về chức năng của nguyên tố vi lượng còn được đặc trưng
nhờ các chất mang, cũng như các protein đặc hiệu. Những protein này chỉ nhận
diện, liên kết chọn lọc, dự trữ hoặc vận chuyển kim loại này tới các cơ quan
nhất định trong cơ thể.
Tương tác qua lại: Một lượng dư nguyên tố vi lượng này có thể ngăn cản
sự chuyển hoá của một nguyên tố vi lượng khác ngay cả trong điều kiện bình
thường. Hơn nữa, độc tính của một nguyên tố vi lượng gây độc có thể tăng lên

hoặc giảm đi khi có mặt của nguyên tố khác. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy chế
độ ăn giầu kẽm sẽ ngăn cản sự hấp thu đồng tại thành ruột dẫn tới thiếu đồng,
mặc dù lượng thức ăn đó có hàm lượng đồng phù hợp vì thế kẽm đựoc coi là
yếu tố đối kháng đối với sự hấp thu của đồng. Mặt khác khi thiếu đồng lại gây
ra sự thiết hụt của sắt và dẫn tới hiện tượng thiếu máu. Sự tương tác giữa các
nguyên tố vi lượng còn thể hiện ở chỗ, khi có mặt nguyên tố selen thì độc tố
của chì và thủy ngân sẽ giảm và nguyên tố này được gọi là nguyên tố bảo vệ
kháng lại độc tính của các nguyên tố kim loại nặng [8,18].
3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.2. Vai trò của nguyên tố đồng đối với cơ thể
Đồng có trong tất cả các cơ quan trong cơ thể, nhưng nhiều nhất là ở
gan. Đồng có nhiều chức năng sinh lý quan trọng chủ yếu cho sự phát triển của
cơ thể như: thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng sắt để tạo thành Hemoglobin của
hồng cầu. Nếu thiếu đồng trao đổi sắt cũng sẽ bị ảnh hưởng, nên sẽ bị thiếu
máu và sinh trưởng chậm…. Đồng tham gia vào thành phần của sắc tố màu
đen, nếu thiếu đồng thì da sẽ bị nhợt nhạt, lơng mất màu đen…. Nhu cầu của
cơ thể với đồng ít hơn sắt nhưng không thể thiếu đồng tới hoạt động của hệ
thần kinh và các hoạt động khác của cơ thể[2,7,8].
Đồng tham gia thành phần cấu tạo của nhiều loại enzim có liên quan
chặt chẽ đến q trình hơ hấp của cơ thể như: Cytocromoxydase,
Tysosinase.… Đồng còn hoạt động như là chất chống oxy hoá (antioxidant)
các gốc tự do và làm giảm q trình lão hố. Ceruloplasmin trong huyết thanh
là một hợp chất của  -2 Globulin với đồng được tổng hợp ở gan, mỗi phân tử
Ceruloplasmin chứa 6 nguyên tử đồng trong cấu trúc của nó, có chức năng là
một peroxydase xúc tác phản ứng oxy hoá sắt hoá trị II thành sắt hoá trị III,

dạng này kết hợp với Transferin trong huyết thanh để vận chuyển sắt hoá trị III
trong q trình hơ hấp [11,13].
Sự hấp thu đồng xảy ra nhiều nhất ở dạ dày và tá tràng, có hai cơ chế
hấp thu đồng. Một cơ chế liên quan đến sự vận chuyển phức Aminoaxit – Cu
qua màng niêm mạc. Cơ chế thứ hai thông qua protein trung gian, đồng kết
hợp với protein phân tử lượng thấp ở niêm mạc dạ dày là Metallothionein thông
qua liên kêt SH. Metallothionein liên kết với đồng để dự trữ và đóng vai trị quan
trọng trong việc điều hồ hàm lượng đồng nội mơi. Đồng theo thức ăn đi vào cơ
thể được hấp thu 40-60%, sau khi hấp thu sẽ được vận chuyển bởi Albumin tới
gan và được dự trữ ở dạng Cuproprotein. Một lượng nhỏ đồng được giải phóng ra
từ gan dưới dạng phức với axit amin, còn phần lớn dưới dạng Ceruloplasmin.
Ceruloplasmin mang lượng đồng mà cơ thể cần thiết (2-5mg/ngày) được chuyển
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




tới gan đi đến các cơ quan cần thiết của cơ thể, phần còn lại được tách ra dưới
dạng tự do và thải qua mật là chính. Một phần rất ít đồng tự do thải qua nước
tiểu [11,15,18,].
Cu/thức ăn
40-60% hấp thu
(2-5mg)
Máu

Gan

Máu

Cu-Albumin

Cu-  2Globulin

(lỏng lẻo)

(tế bào gan)

Ceruloplasmin

Cu tự do/lysosome

Ceruloplasmin

Cu/nƣớc tiểu ( rất ít)

Mật (đường bài tiết chính)

Hình 1.1: Chuyển hóa đồng bình thƣờng
1.3. Tổng quan về bệnh Wilson
Bệnh Wilson hay cịn gọi là bệnh thối hóa gan nhân đậu, là một bệnh
biến dị gen tự thể ẩn tính gây rối loạn chuyển hóa đồng, dẫn đến thối hóa một
số khu vực của não và xơ gan. Bệnh tuy khá hiếm nhưng vẫn có thể gặp ở mọi
nơi, mọi chủng tộc trên thế giới [11,15,16,19].
Trên thế giới có khoảng 300 nghìn người mắc bệnh này, tỉ lệ mắc
bệnh Wilson trên dân số là 1/30000 đến 1/50000 người [15,16].Theo tỉ lệ
này, ước lượng hiện nước ta có khoảng 1600 người mắc bệnh Wilson nhưng
cho đến nay mới chỉ chẩn đoán được hơn 100 người, số còn lại 1500 người
vẫn chưa được phát hiện. Tuổi khởi bệnh trung bình ở nhiều nước từ 12 đến
16 tuổi; ở Trung Quốc tuổi bệnh nhân nam là 20,9 tuổi, ở Hoa Kỳ là 23,2

tuổi cho cả hai giới, còn đối với Nhật Bản bệnh từ 6 tuổi 9 tháng đến 13 tuổi
5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




11 tháng. Ở Việt Nam bệnh nhân từ 9 đến 13 tuổi, trong đó có 1 bệnh nhân
phát hiện ở tuổi 37 [2].
1.3.1. Nguyên nhân dẫn đến bệnh Wilson
Nguyên nhân gây bệnh là do sự khiếm khuyết của gan trong bài tiết
đồng, gan không sản xuất ra Ceruloplasmin nên đồng bị tích luỹ phần lớn ở
gan, khi hàm lượng đồng trong gan cao, đồng sẽ trực tiếp vào máu ở dạng tự
do và tích luỹ ở não, thận và đáy mắt…. Sự tích luỹ của đồng sẽ gây ảnh
hưởng đến chức năng của não, thận và dẫn đến tử vong nếu khơng được chữa
trị kịp thời.
1.3.2. Biểu hiện bệnh Wilson

Hình 1.2.Tổn thƣơng da trong bệnh wilson
Triệu chứng thần kinh của bệnh Wilson thường khởi phát sau 10 tuổi,
nhưng có khi xuất hiện sớm lúc 4 tuổi, hoặc rất muộn khi 50 tuổi. Bệnh Wilson
biểu hiện phức tạp với nhiều loại triệu chứng như sau:
- Về thần kinh: dấu hiệu nổi bật là rối loạn trương lực cơ và các động tác
bất thường. Trương lực cơ tăng lan tỏa kiểu ngoại tháp thấy rõ ở các cơ mặt, cơ
phát âm, cơ vùng cổ và thắt lưng. Cường độ và biên độ của tăng trương lực
ln thay đổi, có khuynh hướng tăng lên khi bệnh nhân gắng sức, đi, nói và đơi
khi có thể có co thắt đối động. Triệu chứng cổ điển mơ tả bộ mặt Wilson có
6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

đặc điểm bất động mặt - miệng - hầu. Bệnh nhân thường khó nói, tốc độ nói
chậm, âm thanh đơn điệu, loạn âm, khi đi và khi đứng thường thấy cứng đờ
như tượng. Những động tác bất thường bao gồm run, múa giật, múa vờn, co
vặn, động tác định hình. Đơi khi có thể thấy dấu hiệu thấp kín đáo rối loạn
nuốt, rối loạn mắt như hạn chế liếc, đọc, quy tụ, rối loạn cơ tròn, rối loạn thần
kinh thực vật như ra nhiều dãi, nhiều trứng cá, rối loạn vận mạch. Đặc biệt có
thể xảy ra những cơn kịch phát là các thể động kinh, có khi cịn có thể gặp cơn
đột quỵ[2,15,16].
- Về thần kinh: ở nhiều bệnh nhân sớm có biểu hiện rối loạn cảm xúc và
khí sắc. Nhiều trường hợp suy yếu trí tuệ có khuynh hướng tiến tới tâm thần sa
sút, thay đổi nhân cách, lo âu…, có khi có các cơn loạn thần.
- Rối loạn sắc tố: dấu hiệu này thấy rõ ở mắt và ngồi da. Ở mắt xuất
hiện vịng Kayser - Fleischer với kích thước 1-2 mm màu xanh nâu, quanh giác
mạc ở vị trí mặt sau màng Descemet. Đồng có thể lắng đọng ở võng mạc và
thể thủy tinh gây đục nhân hình hoa hướng dương (theo Siemerling và Oloff).
Tình trạng lắng đọng ở da thất thường, xảy ra chậm; nhìn da thấy màu nâu nhạt
hoặc xám nhạt.
- Các triệu chứng gan và tiêu hóa: các triệu chứng gan và tiêu hóa
thường xuất hiện trước khi có biểu hiện thần kinh. Tổn thương gan thấy ở 40%
bệnh nhân. Biểu hiện phổ biến là viêm gan mãn mà có thể nhầm với viêm gan
do virut, do rượu…, xơ gan mà lâm sàng không thể phát hiện được. Bệnh cảnh
của xơ gan diễn ra với gan to rồi teo, tăng áp lực tĩnh mạch cửa, giãn tĩnh mạch
thực quản, lách to. Một số triệu chứng tiêu hóa như đi lỏng kèm theo sốt, nôn,
chán ăn, đau bụng, chảy máu mũi, chảy máu lợi.
- Các rối loạn khác hay thấy như: biến đổi xương khớp, mất chất vôi
kiểu nhuyễn xương, rỗ xương làm cho xương dễ gãy, ở khớp thấy đóng vơi ở
các dây chằng và đầu sụn có thể bị mịn. Rối loạn nội tiết như thiểu năng sinh

7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




dục, kèm rối loạn thực vật vùng gian não như ngủ nhiều, hạ hoặc hơi tăng thân
nhiệt, có thể bị đái tháo đường. Một số bệnh nhân có thể gặp thiếu máu huyết
tán, tổn thương thận gây protein niệu.
- Một số bệnh nhân bị bệnh nhẹ chưa biểu hiện triệu chứng.
1.3.3. Ảnh hƣởng của Đồng đến bệnh Wilson
Nguyên nhân gây ra bệnh Wilson là do đồng (Cu) không được thải ra
qua mật nên bị tích tụ trong cơ thể. Bình thường, khi đồng theo thức ăn vào cơ
thể sẽ để lại một lượng rất ít khoảng từ 2 đến 5mg/ngày cho một số hoạt động
chuyển hóa cần thiết của cơ thể, lượng còn lại sẽ được thải theo đường mật ra
ngồi là chính. Do cơ thể bị rối loạn đột biến của gen nên ở người mắc bệnh
Wilson, lẽ ra tại gan có q trình kết hợp giữa Cu với α-2 Globulin tạo
Ceruloplasmin thì q trình này lại khơng xảy ra nữa, do đó đồng khơng
được đưa vào cơ thể để phục vụ cho các hoạt động cần thiết đồng thời cũng
không được thải ra qua đường mật mà bị tích tụ ở gan và thải qua nước tiểu
là chính. Chuyển hóa đồng đối với bệnh wilson được đưa ra ở hình 1.3.
Cu/thức ăn

Wilson’s disease

40-60% hấp thu
(2-5mg)
Máu

Gan

Cu-Albumin

Máu

Cu-α2 Globulin

(lỏng lẻo)

Ceruloplasmin

(tế bào gan)
Cu tự do/lysosome

Ceruloplasmin

Wilson’s disease

Wilson’s disease
Cu/nƣớc tiểu/(ít)

Mật (đường bài tiết chính)

Hình 1.3: Chuyển hóa đồng trong bệnh Wilson
8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Khi lượng đồng trong gan quá lớn, đồng tự do sẽ bị tràn vào máu và
theo máu đi đến và lắng đọng gây nhiễm độc cho các bộ phận như: gan, não,
máu, mắt, khớp...
Khi lượng đồng tích tụ ở gan sẽ gây ra bệnh gan. Có thể biểu hiện bằng
kết quả bất thường men gan qua xét nghiệm sức khỏe thường quy hoặc giống
viêm gan siêu vi, hay một bệnh gan mạn tính hoặc xơ gan cổ trướng.
Cịn khi đồng lắng đọng ở cơ quan thần kinh, trẻ sẽ có những biểu hiện
như tự nhiên khó nói, chảy nước miếng, những vận động khéo léo của bàn tay
bị mất đi, viết chữ chậm, xấu, nặng hơn trẻ sẽ bị co cứng tay, chân hoặc có
những biểu hiện tâm thần như trầm cảm, những rối loạn tâm thần, khó nuốt. Ở
mắt, sự tích tụ lượng đồng sẽ gây ra lắng vịng Keyer-Fleischer, ở tim gây bệnh
cơ tim và ở thận sẽ gây bệnh thận. Đặc biệt, khi đồng giải phóng đột ngột vào
máu sẽ gây tán huyết (vỡ hồng cầu dữ dội). Trong trường hợp này, nếu bệnh
diễn tiến đến suy gan tối cấp mà không được ghép gan bệnh nhân sẽ
tử vong [15,16].
1.3.4. Cách chẩn đốn bệnh Wilson
Bệnh có những triệu chứng gần giống với những bệnh khác nên dễ bị
chẩn đoán nhầm. Trên thực tế, các triệu chứng của bệnh thường khiến người ta
nhầm lẫn bệnh Wilson với bệnh thần kinh hoặc bệnh gan mà không rõ nguyên
nhân. Như vậy chìa khóa để chẩn đốn bệnh Wilson là đặt ra khả năng của nó
đối với bệnh nhân có các triệu chứng trên (dù nhẹ), sau đó áp dụng các biện
pháp lâm sàng và cận lâm sàng khác để xác định. Từ đó nếu đã xác định được
bệnh nhân mắc bệnh Wilson thì tuỳ vào mức độ nặng nhẹ của người bệnh mà
có hướng điều trị. Cụ thể chẩn đốn sinh hóa bệnh Wilson dựa trên:
- Các triệu chứng của bệnh nhân như đã nêu ở trên.
- Tăng luợng đồng bài tiết qua nước tiểu.
- Tăng lượng đồng trong gan.
9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

- Giảm lượng Ceruloplasmin/huyết thanh.
Wilson là bệnh di truyền lặn nhiễm sắc thể thường nên có thể nhiều
người trong cùng một gia đình sẽ mắc bệnh. Vì vậy, chỉ cần phát hiện một
người mắc bệnh thì gia đình nên đưa toàn bộ người thân đến bệnh viện để kiểm
tra xem có bị mắc bệnh hay khơng.
1.3.5. Chữa trị bệnh Wilson
Ngun tắc điều trị khá đơn giản là không cho người bệnh ăn những
thức ăn có chứa nhiều chất đồng như gan, sị, ốc, sơ-cơ-la và dùng thuốc để
thải chất đồng ra ngồi cơ thể. Ngược lại, nếu khơng được điều trị, tất cả người
bệnh mắc bệnh Wilson đều dẫn đến xơ gan, tay chân co quắp..., tử vong. Bệnh
Wilson có diễn tiến âm ỉ hoặc có thể trở nặng bất cứ lúc nào. Đa số người mắc
bệnh Wilson có biểu hiện vàng da như một bệnh viêm gan siêu vi B nhưng có
đặc điểm khác là bị tán huyết quá nhiều.
Về vấn đề thuốc điều trị bệnh Wilson, hiện có 2 nhóm thuốc, một nhóm
dùng để thải đồng và một nhóm ngăn hấp thu đồng.
Nhóm thuốc ngăn hấp thu đồng sẽ dùng sau khi bệnh nhân đã được điều
trị thải đồng đủ thời gian và bước vào giai đoạn ổn định. Nhóm này cũng dùng
để điều trị bệnh được phát hiện ở giai đoạn sớm lúc mà bệnh chưa có biểu hiện
nhiều, thường là qua tầm sốt những gia đình có người bệnh, người ta thường
dùng là kẽm axetat [11,15,16].
Nhóm thuốc thải đồng có 3 loại: nhóm thuốc D-Penicilamin, Trientine
và BAL. Nhóm D-Penicilamin và BAL là nhóm thuốc điều trị thải đồng mạnh
nhất. Tuy nhiên thuốc này có nhiều tác dụng phụ và có thể là khơng thích hợp
trong điều trị những trường hợp bệnh thuộc thể thần kinh. Nhóm Trientine thải
đồng yếu hơn nhưng ít tác dụng phụ hơn và thường được bác sĩ chỉ định trong
trường hợp bệnh ở thể thần kinh. Những người bị bệnh nặng ban đầu dùng D –
Penicilamin sau đó dùng Trientine [11,15,17,23].

10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.3.5.1. Thuốc D-penicillamin
D-penicillamin có tên thương mại là Cuprimine, dạng Cuprimine viên
nang 125mg, 250mg và depen viên nén 250mg. D-penicillamin là một thuốc
chống thấp được dùng điều trị bệnh nhân viêm khớp dạng thấp hoạt động.
Thuốc cũng được phân loại là tác nhân tạo phức với kim loại dùng điều trị
bệnh Wilson, một bệnh di truyền gây lắng đọng đồng quá nhiều trong các mô
cơ thể nên được dùng để thúc đẩy đào thải đồng ra khỏi cơ thể khi chất này
lắng đọng trong các mô, não, mắt…. Khi bệnh nhân uống thuốc Dpenicilamine sẽ tạo thành phức sau:
OH
O= C
H - C - NH
Cu
H3C - C - S
H3C
Phức trên thải ra ngoài cơ thể qua đường nước tiểu nên khi bệnh nhân
uống thuốc D–penicilamine thì hàm lượng đồng trong nước tiểu rất lớn là dấu
hiệu tốt về sự loại đồng ra khỏi cơ thể.
Liều dùng: Từ 0,25g – 2g/ngày và uống thuốc lúc đói, ít nhất 1 giờ
trước bữa ǎn hoặc 2 giờ sau bữa ǎn.
Thanh tác thuốc: Về mặt lý thuyết bệnh nhân dị ứng với penicillin thường
mẫn cảm với D-penicillamin, nhưng điều này không hay xảy ra. Không dùng Dpenicillamin cho những bệnh nhân đang uống muối vàng (myochrysine, ridaura,
solganal), thuốc chống sốt rét (plaquenil), phenylbutazon (butazolidine) hoặc
các thuốc gây độc tế bào (cytoxan, imuran, rheumatrex) vì những nguy cơ ở
11

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




tủy xương và thận. Penicillamin có thể làm yếu protein collagen hình thành các
mơ cơ thể. Do đó, người ta khuyên nên giảm liều khi phẫu thuật và tǎng liều
trở lại khi vết mổ đã lành. D-Penicillamin có thể gây phát ban khi bắt đầu điều
trị và thường biến mất sau khi ngừng thuốc một vài ngày. Phát ban muộn, xảy
ra sau 6 tháng điều trị, có thể sau vài tuần mới biến mất. Phát ban có thể gây
ngứa, thường điều trị được bằng cách dùng thêm kháng histamin. Phát ban gây
sốt và đau khớp thường cần ngừng D-penicillamin. Thuốc cũng có thể gây
chán ǎn, buồn nơn, đau bụng và mất cảm nhận vị giác. D-Penicillamin có thể
gây suy tủy và bệnh thận nặng. Tất cả những bệnh nhân dùng penicillamin đều
cần xét nghiệm máu và nước tiểu thường xuyên để theo dõi. Penicillamin có
nguy cơ gây bệnh miễn dịch(hiếm gặp), như lupus ban đỏ hệ thống, viêm đa
cơ, hội chứng Goodpasture và bệnh suy nhược cơ thể nặng.
1.3.5.2. Thuốc Trientine
Trientine có tên đầy đủ là Trientine hydrochloride (N,N – bis (2–
aminoetyl))-1,2 etandiamin dihyđroclorit công thức cấu tạo là:
NH2-(CH2)2-NH-(CH2)2 – NH-(CH2)2-NH2.2 HCl
Trientine có màu trắng chuyển sang vàng khi hút ẩm. Dạng tự do hòa
tan được trong nước và metanol, dạng hơi tan được trong etanol và không tan
được trong clorofom, ete.
Trientine là một hợp chất phức dùng để loại lượng đồng dư thừa ra khỏi
cơ thể. Mỗi viên nang 250mg có thêm các thành phần khơng hoạt động là
gelatin, oxit sắt, axit stearic và oxit titan. Khi đi vào cơ thể Trientine kết hợp
với đồng trong máu tạo thành hợp chất phức, phức này được bài tiết qua đường
nước tiểu. Tuy nhiên nếu so sánh độ bền phức thì phức của đồng với DPenicilamine bền hơn phức của đồng với Trientine nên Trientine loại đồng
kém hơn D-Penicilamine.

12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Liều dùng: người lớn từ 750 – 1250 mg/ngày, trẻ em từ 500 – 750
mg/ngày. Ngày uống từ 2 đến 4 lần. Người lớn cũng chỉ được sử dụng tối đa là
2.000mg/ngày, trẻ em là tối đa 1.500mg/ngày. Liều lượng Trientine chỉ tăng
lên khi các phản ứng lâm sàng chưa đủ hoặc nồng độ đồng tự do trong huyết
thanh liên tục lớn hơn 0,2mg/l. Thuốc dùng khi đói trước khi ăn 1 giờ hoặc sau
khi ăn 2 giờ, uống cách nhau 1 giờ nếu dùng các thuốc khác
1.3.5.3. Thuốc BAL
Thuốc BAL là viết tắt của British anti-Lewisite được nghiên cứu bởi
nhà sinh hóa người Anh trong chiến tranh thế giới thế hai là loại thuốc dùng để
giải độc các hợp chất Lewisite là ký hiệu của các dạng hợp chất asen hữu cơ,
đặc biệt là asen, đây là các chất độc được sử dụng trong các loại vũ khí hóa
học, hiện nay BAL cũng được sử dụng nhiều để giải độc các kim loại nặng như
Hg, Pb.. và điều trị bệnh Wilson. Hoạt chất của thuốc BAL là 2,3 dimercapto
propanol có cơng thức hóa học là C3H8S2O, trong phân tử có chứa hai nhóm
thiol (SH), nó liên kết với kim loại nặng thông qua cầu lưu huỳnh tạo ra các
chất ít độc hơn. BAL được dùng dưới dạng dung dịch dầu tiêm bắp, có hiệu
quả sau 30 phút đến 1 giờ, trong vòng 4 giờ sẽ thải trừ hết qua thận, nên cứ 4
giờ tiêm một lần trong trường hợp ngộ độc cấp (với liều 3 - 5 mg/kg thể trọng)
hay dùng hàng ngày trong 2 - 3 tuần (với liều 3mg/kg thể trọng) sẽ khơng sợ
tích lũy. Tuy nhiên ở liều cao hơn liều điều trị thì BAL có thể gây buồn nôn,
nôn, nhức đầu, tăng huyết áp, liều cao hơn nữa có thể gây hơn mê. Riêng trẻ
em có thể bị sốt, giảm bạch cầu trung tính tạm thời. Phải hết sức cẩn thận với
người có chức năng gan khơng bình thường. Chỉ dùng cho phụ nữ có thai trong
trường hợp ngộ độc cấp tính, có nguy cơ đe dọa tính mạng.. Sự kết hợp của

nguyên tố đồng trong máu với BAL tạo thành phức sau:
13
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên