Nghiên cứu phương pháp xác định lượng vết một số dạng ASEN trong mẫu huyết thanh bằng phương pháp ghép nối HPLC ICP MS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Liên NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT MỘT SỐ DẠNG ASEN TRONG MẪU HUYẾT THANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP NỐI HPLC-ICP/MS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Liên NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT MỘT SỐ DẠNG ASEN TRONG MẪU HUYẾT THANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP NỐI HPLC-ICP/MS Ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Tạ Thị Thảo Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn cơng trình nghiên cứu hướng dẫn PGS TS Tạ Thị Thảo Các số liệu, kết luận văn hồn tồn trung thực, chưa cơng bố tạp chí đến thời điểm ngồi cơng trình tác giả Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Liên Xác nhận Xác nhận giáo viên hướng dẫn Chủ tịch HĐ chấm luận văn Tạ Thị Thảo LỜI CẢM ƠN Luận văn hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu Khoa học Công nghệ cấp ĐHQG Hà Nội đề tài mã số: QG 17 17 Bản luận văn thực hoàn thành trường ĐH Khoa học tự nhiên Hà Nội với hướng dẫn PGS.TS Tạ Thị Thảo Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tạ Thị Thảo định hướng nghiên cứu, hướng dẫn, góp ý, cung cấp tài liệu giúp em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Chu Đình Bính Ths-NCS Nguyễn Mạnh Hà thầy, cô mơn Hóa Phân tích - Khoa Hóa Học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu để em hoàn thiện luận văn Em xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Phòng Sau đại học, Phòng, Ban chức tạo điều kiện tốt để em học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân anh, chị, em, bạn bè, đặc biệt thành viên lớp K26 chuyên ngành Hóa Phân tích ln bên em, động viên giúp em học tập trình hoàn thành luận văn Do thời gian thực đề tài có hạn, thân cịn thiếu kinh nghiệm thực tiễn kiến thức chuyên môn sâu nên nội dung khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy cơ, bạn để luận văn hồn thiện có ích cho thực tiễn nghiên cứu sau Em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm Tác giả Nguyễn Thị Liên MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1 CHƯƠNG I – TỔNG QUAN 1.1 Tổng quang Asen 1.1.1 Trạng thái nguồn gốc Asen tự nhiên 1.1.2 Asen hệ sinh thái 1.1.3 Dạng Asen chuyển hóa dạng Asen 1.1.4 Độc tính chế gây độc Asen 10 1.2 Các phương pháp phân tích Asen 15 1.2.1 Phương pháp điện di mao quản (CE) 16 1.2.2 Phương pháp điện hóa 18 1.2.3 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-AES) 18 1.2.4 Phương pháp khối phổ nguyên tử nguồn ion hóa cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS) 19 1.2.5 Phương pháp Sắc kí lỏng hiệu cao ghép nối với hệ Hydrua quang phổ huỳnh quang nguyên tử (HPLC – UV – HG – AFS) 19 1.2.6 Phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao ghép nối với hệ quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hydrua hóa (HPLC-HG-AAS) .20 1.2.7 Phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao ghép nối với cảm ứng cao tần quang phổ phát xạ nguyên tử (HPLC – ICP – AES) 22 1.2.8 Sắc ký lỏng hiệu cao kết hợp quang phổ cảm ứng cao tần Plasma HPLC – ICP/MS 23 CHƯƠNG II - THỰC NGHIỆM 31 2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 31 2.1.1 Hóa chất 31 2.1.2 Chuẩn bị hóa chất dung dịch chuẩn 31 2.1.3 Dụng cụ 33 2.1.4 Thiết bị thí nghiệm 34 2.2 2.3 75 Điều kiện phân tích As hệ ICP/MS 34 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu phân tích 36 2.3.1 Lấ 2.3.2 Bả 2.4 Xử lý mẫu 2.5 Phương pháp phân tích HPLC – ICP/MS 2.5.1 Ng 2.5.2 Ph 2.5.3 Đá 2.5.4 Ph CHƯƠNG III – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện 3.1.1 Lự 3.1.2 Kh 3.1.3 Kh 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng Ion cản tr dạng Asen 3.2.1 Kh 3.2.2 Ng 3.2.3 Ng hiệu Asen 3.3 Tối ưu hóa q trình xử lý mẫu huyết tha 3.4 Xác nhận giá trị sử dụng phương phá 3.4.1 Xâ 3.4.2 Gi 3.4.3 Độ 3.4.4 Độ 3.5 Ứng dụng phân tích mẫu thực tế KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa dạng Asen mơi trường tự nhiên Hình 1.2 Sơ đồ chuyển hóa dạng Asen thể người Hình 1.3 Sự nhiễm độc tích tụ Asen thể người động vật Hình 1.4 Quá trình nhiễm độc Asen can thiệp vào trình tổng hợp ATP Hình 1.5 Sự chuyển hóa Asen q trình Trao đổi chất Hình 1.6 Cấu tạo hệ điện di mao quản CE Hình 1.7 Hệ ghép nối HPLC – UV – HG – AFS Hình 1.8 Sơ đồ ghép nối hệ HPLC – HG – AAS Hình 1.9 Sơ đồ ghép nối hệ HPLC – HG – ICP – AES Hình 1.10 Hệ thống HPLC – ICP/MS Hình 2.1 Thiết bị phân tích dạng Asen Hình 2.2 Quy trình xử lý mẫu huyết theo phương pháp Hình 2.3 Quy trình xử lý mẫu huyết theo phương pháp (lần 1) Hình 2.4 Quy trình xử lý mẫu huyết theo phương pháp (lần 2) Hình 3.1 Sắc đồ dạng As 50ppb xác định thời gian lưu Hình 3.2 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi loại pha động Hình 3.3 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi nồng độ MeOH Hình 3.4 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi pH pha động Hình 3.5 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi tốc độ dịng pha động Hình 3.6 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi phương pháp rửa giải Hình 3.7 Sắc đồ dạng As 50ppb thay đổi nồng độ clorua Hình 3.8 Sắc đồ tổng dạng As nồng độ 50ppb Hình 3.9 Sắc đồ dạng As 50ppb thêm khơng thêm EDTA Hình 3.10 Sắc đồ đường Hình 3.11 Sắc đồ As(V) 50ppb, bơm lặp lần/phút Hình 3.12 Sắc đồ đường nền, không gradient, pha động nước deion Hình 3.13 Sắc đồ As(V), khơng gradient, pha động nước deion Hình 3.14 Sắc đồ dạng Asen huyết theo phương pháp Hình 3.15 Sắc đồ dạng Asen huyết theo phương pháp Hình 3.16 Quy trình xử lý mẫu huyết tối ưu Hình 3.17 Sắc đồ dạng Asen nồng độ khác Hình 3.18 Đường hồi quy tuyến tính dạng Asen Hình 3.19 Sắc đồ dạng As huyết bệnh nhân mã 4387 4397 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các loại cột sắc ký cho hệ HPLC-ICP/MS pha động tương ứng Bảng 2.1 Điều kiện phân tích thiết bị ICP/MS Bảng 3.1 Nồng độ As, Ca, Mg, Fe thêm vào mẫu chuẩn dạng As nồng độ 50ppb Bảng 3.2 Điều kiện phân tích thiết bị HPLC-ICP/MS Bảng 3.3 Phương trình đường chuẩn dạng Asen Bảng 3.4 Các đại lượng đặc trưng phép phân tích dạng Asen phương pháp HPLC-ICP/MS Bảng 3.5 Hiệu suất thu hồi mẫu huyết Bảng 3.6 Đánh giá độ lặp phương pháp Bảng 3.7 Nồng độ dạng Asen huyết bệnh nhân DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Số thứ tự 13 10 11 12 13 14 14 15 78 57 S B Rasul, A K M Munir, Z A Hossain, A H Khan, M Alauddin and A Hussam (2002), “Electrochemiscal measurement and speciation of inorganic arsenic in ground water of Bangladesh”, Talanta, Vol.58, Issue 1, 16, 33-43 58.Segura M., Munoz J., Madrid Y., Camara C (2002), “Stability study of As(III), As(V), MMA and DMA by anion exchange chromatography and HG – AFS in wastewater samples”, Anal Bioanal Chem, 374, 513 – 519 59 Shirkhanloo, Hamid, Ahmad Rouhollahi, and Hassan Zavvar Mousavi (2011), “Ultra-trace arsenic determination in urine and whole blood sample by flow injection-hydride generation atomic absorption spectrometry after preconcentration and speciation based on dispersive liquid-liquid microextraction” Bulletin of the Korean Chemiscal Society, Vol 32(11), 39233927 60 Shizuko Hirata, Hideki Toshimitsu (2007), “Determination of arsenic species and arsenosugars in marine samples by HPLC-ICP/MS”, Applied Organometallic Chemistry, Vol 21(6), 447 - 454 61.Smedley P and Kinniburgh D (2002) “A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters”, Applied Geochemistry, 17(5), 517-568 62 Todor I Todorov, et al (2005), “ Arsenic speciation in urine and blood reference materials”, Microchimica Acta, 151, 263-268 63 V K Sharma and M Sohn (2009), “Aquatic arsenic: Toxycity, speciation, transformations and remediation,” Environmen Int., vol 35, no.4, 743 – 759 64 W R Cullen and K J Raimer (1989), “Rsennic speciation in the environment”, Chem, Rev, vol 89(4), 713-764 65 W R Penrose et al (1974) “Arseniv in the marine and aquatic environment: analysis, occrrence, and significance,”Crit Rev Environ Sci Techmol., vol.4, no.1-4, 465-482 66 Weast, Robert C, Melvin J Astle, and William H Beyer (1998), “CRC handbook of chemistry and physics” Vol 69, CRC press Boca Raton FL 67 Xinrong Zhang, Rita Cornelis, Jurgen De Kimpe, Louis Mees (1996), “Speciation of Toxicologically Important Arsenic Species in Human Serum by 79 Liquid Chromatography-Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry”, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, Vol 5, 1075-1079 68 Yen-Ching Chen, Chitra J Amarasiriwardena, Yu-Mei Hsueh, and David C Christiani (2002), Stability of Arsenic Species and Insoluble Arsenic in Human Urine, Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, Vol.11, 1427–1433 69 Zhilong Gong, Xiufen Lu, Mingsheng Ma, Corinna Watt, X Chris Le (2002), “Arsenic speciation analysis”, Talanta, Vol 58, p 77–96 70 Zoltan Mester, Janusz Pawliszyn (2000), “Speciation of dimethylarsinic acid and monomethylarsonic acid by solid-phase microextraction–gas chromatography– ion trap mass spectrometry”, Journal of Chromatography A, Vol 873, 129-135 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 ... phân tích dạng tồn asen mẫu sinh học (huyết thanh) với tiêu đề “NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT MỘT SỐ DẠNG ASEN TRONG MẪU HUYẾT THANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP NỐI HPLC- ICP/ MS? ?? Mục tiêu... - Nguyễn Thị Liên NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT MỘT SỐ DẠNG ASEN TRONG MẪU HUYẾT THANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP NỐI HPLC- ICP/ MS Ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC... tích dạng Asen gồm (AsB, As(III), DMA, MMA, As(V)) mẫu sinh học mà cụ thể mẫu huyết phương pháp ghép nối HPLC- ICP- MS Nội dung nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu Asen hệ ICP- MS,