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 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi 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 tôi hoàn 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 tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi 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. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Hữu Thiềng, GS.TS Trần Tứ Hiếu và các thầy cô 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 phòng 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 tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng tri ân đến những người thân yêu trong gia đình- chỗ dựa tinh thần quý giá giúp tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 03 năm 2013 Tác giả Phạm Ngọc Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công 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 công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Phạm Ngọc Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 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 hoá khô 18 1.5.2. Kỹ thuật vô cơ hoá ướt ở áp suất khí quyển 19 1.5.3. Vô cơ hoá mẫu trong lò 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 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 iv 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 v 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 [...]... xỏc nh ng trong huyt thanh 44 Hỡnh 3.9: ng chun xỏc nh ng trong nc tiu 45 Hỡnh 3.10: Quy trỡnh phõn tớch hm lng ng trong huyt thanh 51 Hỡnh 3.11: Quy trỡnh phõn tớch hm lng ng trong nc tiu 52 Hỡnh 3.12: S o thi ca ng qua nc tiu trong quỏ trỡnh iu tr 63 Hỡnh 3.13: S o thi ng qua nc tiu trong quỏ trỡnh iu tr bnh nhõn 12 tui 64 Hỡnh 3.14: S o thi ca ng qua nc tiu trong quỏ trỡnh... http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.4.5 Phng phỏp o quang Phng phỏp chit trc quang ó c tỏc gi Ramon E.Stoner xut t nm 1963 xỏc nh ng trong mu sinh hc Mu c vụ c húa bng hn hp axit nitric v perchloric sau ú ng c to phc vi diphenylcarbazid trong mụi trng kim v chit trong benzen Mt quang ca phc c o ti bc súng 450 nm Phng phỏp ny cú th xỏc nh c hm lng ng n nng ppm, tuy nhiờn nh hng ca cỏc nguyờn t i kốm trong cỏc mu sinh hc nh... nc Trng thỏi sinh lý bnh thng cú khong ẵ lng mỏu lu thụng trong mch, cũn ẵ d tr trong cỏc kho cha (trong lỏch 16%, trong gan 20% v di da 10%) Khi lng mỏu b gim t ngt s gõy nguy him n tớnh mng vỡ lm cho huyt ỏp gim nhanh[18] 21 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Vic phõn tớch hm lng ng trong mỏu cú vai trũ quan trng trong vic chn oỏn lõm sng nhiu bnh nh bnh Gan, bnh...Bng 3.16: Kt qu phõn tớch hm lng ng trong nc tiu nhúm i chng 56 Bng 3.17: Kt qu phõn tớch hm lng ng trong mu sinh thit gan nhúm i chng 57 Bng 3.18: Hm lng ng trong huyt thanh nhúm bnh di 18 tui 59 Bng 3.19: Hm lng ng trong huyt thanh nhúm bnh trờn 18 tui 59 Bng 3.20: Hm lng ng trong nc tiu nhúm bnh 59 Bng 3.21: Hm lng ng trong mu sinh thit gan nhúm bnh v nhúm i chng... hm lng ng trong cỏc mu sinh hc nh: phng phỏp quang ph hp th nguyờn t (AAS), phng phỏp ph phỏt x nguyờn t(AES), phng phỏp kớch hot ntron(NAA), phng phỏp ph khi lng kt hp vi ngun cm ng cao tn plasma (ICP-MS), phng phỏp chit trc quang v phng phỏp in húa [1,8,9,10,14,24,25,26] 1.4.1 Phng phỏp quang ph hp th nguyờn t Phng phỏp quang ph hp th nguyờn t l phng phỏp ph bin nht hin nay phõn tớch ng trong cỏc... dimercapto propanol cú cụng thc húa hc l C3H8S2O, trong phõn t cú cha hai nhúm thiol (SH), nú liờn kt vi kim loi nng thụng qua cu lu hunh to ra cỏc cht ớt c hn BAL c dựng di dng dung dch du tiờm bp, cú hiu qu sau 30 phỳt n 1 gi, trong vũng 4 gi s thi tr ht qua thn, nờn c 4 gi tiờm mt ln trong trng hp ng c cp (vi liu 3 - 5 mg/kg th trng) hay dựng hng ngy trong 2 - 3 tun (vi liu 3mg/kg th trng) s khụng... hc nhm xỏc nh hm lng ng, km, st trong mu túc v mỏu ngi Mu c cho vo chộn thch anh v un nh nhit thp Sau ú t vo lũ nung 500oC trong 3 gi Tro nung c lm m vi 0,5 ml nc, sau ú thờm ln lt 0,5 ml HNO3 v 0,5 ml HClO4 c, tip tc un 200oC Tro m c x lý tip vi 0,5 ml HNO3 c v nc sau ú un nh cho n khi dung dch tr nờn trong sut thu hi khi phõn tớch cỏc nguyờn t trong mu túc nm trong khong 94 108% 1.5.2 K thut... H2SO4 + HClO4) phõn hu mu trong iu kin un núng trong bỡnh Kendan, trong cc thu tinh(h h) Lng axit thng gp 10-15 ln lng mu Thi gian x lý mu thng t vi gi n vi chc gi [3] Axit nitric thng c s dng nhiu nht vỡ nú khụng to thnh cỏc mui khụng tan trong quỏ trỡnh vụ c hoỏ mu nh HCl v H2SO4 Hydro peroxit H2O2 cng cú th c thờm vo tng kh nng ụxy hoỏ [1,4] Cỏc tỏc nhõn phõn hu mu trong quỏ trỡnh ny gm: tỏc dng... ht mu t trong ra Hn na, vic vụ c hoỏ c thc hin trong h kớn, ỏp sut cao nờn nhit sụi cao hn thỳc y quỏ trỡnh phỏ hu mu rt nhanh v õy l tỏc nhõn phỏ hu mnh nht Vỡ th vic x lý mu trong lũ vi súng ch cn thi gian ngn (50 70 phỳt) m rt trit [26 ] Tuy nhiờn rt ớt cụng trỡnh s dng k thut ny phõn tớch ng trong huyt thanh v nc tiu 1.5.4 K thut pha loóng v thay i thnh phn nn phõn tớch hm lng ng trong huyt... ngn la v lũ graphit Trong nghiờn cu ny, chỳng tụi s dng phng phỏp quang ph hp th nguyờn t vi k thut nguyờn t húa bng ngn la phõn tớch ng trong cỏc mu huyt thanh, nc tiu v sinh thit gan [10,22,25,16] 14 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.4.2 Phng phỏp quang ph phỏt x, ph khi lng kt hp ngun cm ng cao tn plasma (ICP-MS) Hin nay vic xỏc nh hm lng ng trong cỏc mu sinh . 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 . 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. 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