Phân tích đồng thời các dạng Dimethyldiselenite Selenomethioline Selenit and Selenat trong mẫu thủy hải sản Phân tích đồng thời các dạng Dimethyldiselenite Selenomethioline Selenit and Selenat trong mẫu thủy hải sản luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
Phân tích đồng thời dạng Dimethyldiselenite, Selenomethioline, Selenit and Selenat mẫu thủy hải sản Hoàng Thị Dung Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Hóa học; Mã số: 60 44 01 18 Người hướng dẫn: PGS.TS Tạ Thị Thảo Năm bảo vệ: 2013 Abstract Chuẩn hóa lại điều xác định tổng hàm lượng selen phương pháp HVG-AAS Chuẩn hóa lại mơ hình hồi qui đa biến theo phương pháp PCR Nghiên cứu chuyển dạng chất phân tích bảo quản mẫu Nghiên cứu ảnh hƣởng chất kèm mẫu thực phẩm tách loại chúng Đánh giá qua phân tích mẫu giả tự tạo, từ phân tích mẫu thực tế Keywords Hóa phân tích; Thủy sản; Hải sản; Hàm lượng Selen; Phương pháp hóa học Content: MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN .2 1.1 Trạng thái tự nhiên tính chất phân tích selen 1.1.1 Các dạng tồn selen chuyển hóa Selen môi trƣờng thực phẩm 1.1.2 Tác động selen sức khỏe ngƣời 1.2 Xác định tổng hàm lƣợng selen phƣơng pháp phổ nguyên tử 1.3 Các phƣơng pháp phân tích dạng 11 1.3.1 Phƣơng pháp phân tích trắc quang 11 1.3.2 Nhóm phƣơng pháp phân tích điện hóa 12 1.3.3 Các phƣơng pháp ghép nối .13 1.3.4 Phƣơng pháp phân tích kết hợp với sử dụng chemometric 15 1.4 Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích có chứa selen 23 1.4.1 Xử lý mẫu phân tích dạng 23 1.4.2 Bảo quản mẫu để phân tích dạng selen 26 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 27 2.1 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 27 2.1.2 Nguyên tắc phƣơng pháp xác định dạng Selen HVG-AAS 27 2.1.3 Nội dung nghiên cứu 28 2.2 Hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm .28 2.2.1 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm .28 2.2.2 Hoá chất 29 2.2.3 Các phần mềm tính tốn xử lí số liệu phân tích 30 2.3 Tiến hành thí nghiệm 30 2.3.1 Quy trình phân tích 30 2.3.2 Thuật tốn câu lệnh tính tốn phƣơng trình hồi quy đa biến .32 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Chuẩn hóa lại điều kiện xác định tổng hàm lƣợng selen phƣơng pháp HVG-AAS 36 3.1.1 Điều kiện đo phổ AAS xác định Se(IV) 36 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng chất khử trình khử dạng selen thành selennua 37 3.1.3 Hiệu suất khử dạng selen phụ thuộc vào mơi trƣờng 38 3.2 Chuẩn hóa lại mơ hình hồi quy đa biến 38 3.2.1 Xây dựng đƣờng chuẩn đa biến 38 3.2.2 Đánh giá tính phù hợp phƣơng trình hồi qui thông qua mẫu tự tạo 40 3.2.3 Xác định nồng độ dạng selen mẫu tự tạo theo mơ hình PCR 40 3.3 Nghiên cứu chuyển dạng chất phân tích bảo quản mẫu 41 3.3.1 Ảnh hƣởng pH vật liệu bình chứa 41 3.3.2 Ảnh hƣởng oxi 44 3.3.3 Ảnh hƣởng ion Fe3+ cách loại trừ 47 3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố kèm mẫu thực phẩm 50 3.4.1 Ảnh hƣởng chất béo stearin cách loại trừ 50 3.4.2 Ảnh hƣởng protein abumin đến tín hiệu đo .52 3.4.3 Loại trừ ảnh hƣởng chất béo cột SPE 54 3.5 Phân tích mẫu thực tế .59 3.5.1 Khảo sát tỉ lệ dung môi chiết 59 3.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian rung siêu âm .60 3.5.3 Ảnh hƣởng số lần chiết lặp 61 3.5.4 Hiệu suất thu hồi 61 3.5.5 Lấy mẫu thủy-hải sản xử lí sơ mẫu 62 3.5.6 Phân tích mẫu thực 63 KẾT LUẬN .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bách khoa toàn thƣ (2008), http://vi Wikipedia.org/wiki/Selen Đàm Trung Bảo, Đặng Hồng Thuý (1983), Selen sinh học, NXB Y học, Hà Nội, Tr - 95, 115 - 117 Quyết định tài nguyên môi trƣờng số 16/2008/QĐ-BTNMT Nguyễn Văn Cƣơng (2011), Nghiên cứu điều kiện xác định đồng thời dạng Se phương pháp HVG – AAS sử dụng chemometrics, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐH QGHN Lê Thị Duyên (2012), Nghiên cứu xác định số dạng selen hải sản phương pháp Von-Ampe hòa tan, Luận án tiến sỹ khoa học, Viện hóa học Việt Nam Nguyễn Thị Thúy Hằng (2011), Phân tích dạng Se(IV), Se(VI) vơ mẫu nước ngầm thực phẩm phương pháp động học – xúc tác trắc quang, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐH QGHN Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Việt Anh (2005), Lập trình Matlab ứng dụng, NXB KHKT, Hà Nội Dr Phạm Luận (1999), Giáo trình hướng dẫn vấn đề sở kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, NXB Hà Nội Hồng Nhâm (2001), Hố học vơ cơ, tập 2, NXB Giáo Dục 10 Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab Simulink, NXB KHKT, Hà Nội 11 Lâm Ngọc Thụ, Lê Văn Tán, Ngô Văn Tứ (1997), Xác định selen trinh nữ (Mimosa Pudical) thuốc thử triơxyazobenzen, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, Tập 2(1+2), 28-29, 36 12 Nguyễn Ngọc Tuấn (1996), Đánh giá hàm lượng nguyên tố Iod, Thuỷ ngân Arsen số đối tượng mơi trường phương pháp kích hoạt nơtron, Luận án PTS khoa hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- H QGHN Ting Anh: 68 13 Mohammed Joinal Abedin, JoărgFeldmann, and Andy A Meharg (2002), “Uptake Kinetics of Arsenic Species in Rice Plants”, Plant Physiology,128, pp 1120–1128 14 Mike J Adams (2004), “Chemometrics in Analytical Spectroscopy”, Royal Society of Chemistry, UK 15 M Navarro-Alarcon, C Cabrera-Vique (2008), “Selenium in food and the human body”, Science of The Total Environment, 400(1-3), pp 115-141 47 16 Analyst (1995), 120, pp 1433-1436 17 Anirban Ray, S Dutta Gupta, Sampad Ghosh, Shashaank M Aswatha, BibekKabi (2013), “Chemometric studies on mineral distribution and microstructure analysis of freeze-dried Aloe vera L gel at different harvesting regimens”, Industrial Crops and Products,51, pp 194–201 18 J.L Gosmez-Ariza, J.A Pozas, I Giráldez, E Morales (1998), “Speciation of volatile forms of selenium and inorganic selenium in sediments by gas chromatography-mass spectrometry”, Journal of chromatography A, 823(12), pp 259-277 19 Arunachalam, J.,Carboo, D.,Cornelis (2004), “Speciation Analysis of Arsenic Chromium and Selenium in Aquatic Media”, Proceedings of a final research coordination meetingheld in Vienna, pp 26–29 20 G.E Batley (1986), “Differential-pulse polarographic determination of selenium species in contaminated waters”, Analytica Chimica Acta,187, pp 109-116 21 D Bohrer, E Becker, P Cícero Nascimento, M Dessuy, L Machado de Carvalho (2007), “Comparison of graphite furnace and hydride generation atomic absorption spectrometry for the determination of selenium status in chicken meat”, Food Chemistry, 104(2), pp 868-875 22 M Bueno, M Potin-Gautier (2002), “Solid-phase extraction for the simultaneouspreconcentration of organic (selencystin) and inorganic [Se(IV), 69 Se(VI)] selenium innatural waters”, Journal of Chromatography A, 963(1-2), pp 185-193 23 C Cámara, R Cornelis, P Quevauviller (2000), “Assessment of methods currently used for the determination of Cr and Se species in solution”, AC Trends in Analytical Chemistry, 19(2-3), pp 189-194 24 A Chatterjee, Y Shibata, M.Morita (2001), “Determination of selenmethionin by high performance liquid chromatography-direct hydride generationatomic absorption spectrometry”, Microchemical Journal, 69(3), pp 179187 25 A Chatterjee, H Tao, Y Shibata, M Morita (2003), “Determination of selenium compounds in urine by high-performance liquid chromatography– inductively coupled plasmamass spectrometry”, Journal of Chromatography A, 997(1-2), pp 249-257 26 Beibei Chen, Bin Hu, Man He, Qian Huang, Yuan Zhang, Xing Zhang (2013), “Speciation of selenium in cells by HPLC-ICP-MS after (on-chip) magnetic solid phase extraction”, Show Affiliations, 28, pp 334-343 27 Chimica acta (1993), 274, pp 219-224 28 Michał Daszykowski, Sven Serneels, Krzysztof Kaczmarek, Piet Van Espen, Christophe Croux, Beata Walczak (2007), “A MATLAB toolbox for multivariate calibration techniques”, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 85(2), pp 269-277 29 Duan J, Hu B, He M (2012), “Nanometer-sized alumina packed microcolumn solid-phase extraction combined with field-amplified sample stackingcapillary electrophoresis for the speciation analysis of inorganic selenium in environmental water samples”, Electrophoresis, 33(19-20), pp 2953-2960 30 Jorge Ruiz Encinar, Magdalena Śliwka-Kaszyńska, Aleksandra Połatajko, VéroniqueVacchina, Joanna Szpuna, (2003), “Methodological advances for selenium speciation analysis in yeas”, Analytica Chimica Acta, 500(1–2), pp.171 70 31 Tommaso Ferri, Silvia Rossi, Paola Sangiorgio, “Simultaneous determination of the speciation of selenium and tellurium in geological matrices by use of an iron(III)-modified chelating resin and cathodic stripping voltammetry”, Analytica Chimica Acta, 336(1-2), pp 113–123 32 S Forbes, G.P Bound, T.S West (1979), “Determination of selenium in soils and plants by differential pulse cathodic-stripping voltammetry”,Talanta ,6(6), pp 473-477 33 Károly Héberger (2004), “Chemometrics in Hungary (the last 10 years)”, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 72(2), pp 115-122.42 34 Hegedus O, Hegedusová A, Simková S, Pavlík V, Jomová K, (2008), “Valuation of the ET-AAS and HG-AAS methods of selenium determination in vegetables”, Journal of Biochemical and Biophysical Methods,70, pp 1287–1291 35 J T Gene Hwang, Dan Nettleton (2002), “Principal Components Regression with Data-Chosen Components and Related Methods” 36 Ihnat M, Miller HJ (1977), “Analysis of foods for arsenic and selenium by acid digestion, hydride evolution atomic absorption spectrophotometry”, J Assoc Off Anal Chem, 60(4), pp 813-825 37 R Inam and G Somer (2000), A direct method for the determination of selenium and lead in the Cow’s Milkby differential pulse stripping 38 Ipolyi, W Corns, P Stockwel l, P Fodor (2001), “Speciation of inorganic selenium and selenoamino acids by an HPLC-UV-HG-AFS system”, Journal of Automated Methods & Management in Chemistry, 23(6), pp 167-172 39 I Ipolyi, P Fodor (2000), “Development of analytical systems for the simultaneous determination of the speciation of arsenic [As(III), methylarsonicacid, dimethylarsinic acid, As(V)] and selenium [Se(IV), Se(VI)]”, Analytic Chimica Acta, 413, pp 13-23 40 I Ipolyi, Zs Stefánka, P Fodor (2001), “Speciation of Se(IV) and the selenoamino acids by high-performance liquid chromatography-direct 71 hydridegeneration-atomic fluorescence spectrometry”, Analytica Chimica Acta, 435, pp 367-375 41 G Kölbl (1995), “Concepts for the identification and determination of selenium compounds in the aquatic environment”, Marine Chemistry, 48(34), pp 185-197 42 Richard Kramer (1998), Chemometric techniques for quantitative analysis, Marcel Dekker, Inc, New York, USA 43 Lange, C.M.G van den Berg (2000), “Determination of selenium by catalytic cathodic stripping voltammetry”, Analytica Chimica Acta, 418, pp 33-42 44 X.C Le, X.F Li, V Lai, M Ma, S Yalcin, J Feldmann (1998), “Simultaneous speciation of selenium and arsenic using elevated temperature liquid chromatography separation with inductively coupled plasma mass spectrometry detection”, Atomic Spectroscopy, 53(6-8), pp 899-909 45 F Li, W Goessler, K.J Irgolic (1999), “Determination of trimethylselenoniumiodide, selenmethionin, selenious acid, and selenic acid using highperformance liquid chromatography with on-line detection by inductively coupled plasma mass spectrometry or flame atomic absorption spectrometry”, Journal of Chromatography A, 830(2), pp 337-344 46 Tser-Sheng Lin (2007), “Inorganic selenium speciation in groundwaters by solid phase extraction on Dowex 1X2”, J Hazard Mater, 149(1), pp 80-85 47 R Loinski, J S Edmonds, K.T Suzuki, and P.C Uden (2000),“Speciesselective determination of seleniumcompounds in biological materials”, Pure Appl Chem, 72(3), pp 447-461 48 Magda A Akl, Dalia S Ismael, Ahmed A El-Asmy (2006), “Precipitate flotation-separation, speciation and hydride generation atomic absorption spectrometric determination of selenium(IV) in food stuffs”, Microchemical Journal, 83(2), pp 61–69 72 49 N Maleki, A Safavi, M Mahdi Doroodmand (2005), “Determination of selenium in water and soil by hydride generation atomic absorption spectrometry using solid reagents”, Talanta, 66(4), pp 858-862 50 Badal Kumar Mandal, Das D, Chatterjee A (1975), “Arsenic in ground water in six districs of best Bengal, Iidia – The biggest arsenic alamity in the world”, Analytical Chemistry, 120(3), pp 17-24 51 Howard Mark and Jr.Jerry (2007), Workman, Chemometrics in Spectroscopy 52 S McSheehy, W Yang, F Pannier, J Szpunar, R Łobi´nski, J Auger, M.Potin-Gautier (2000), “Speciation analysis of selenium in garlic by twodimensional high-performance liquid chromatography with parallel inductively coupled plasma mass spectrometric and electrospray tandem mass spectrometric detection”, Analytica Chimica Acta, 421, pp 147-153 53 W.R Mindak, S.P Dolan (1999), “Determination of arsenic and selenium in food using a microwave digestion–dry ash preparation and flow injection hydride generation atomic absorption spectrometry”, Journal of Food Composition and Analysis, Vol 12(2), pp 111-122 54 R Mohamed and L Wei Lee (2006), “Analysis of selenium species using cathodic stripping voltammetry”, 44, pp 55-66 55 T.Nakahara (1981), “Application of hydride generation techniques in atomic absorption, atomic fluorescene and Plasma atomic emission spectroscopy”, Analytica Chimica Acta, 131, pp.73-82 56 National Research Council (2000), Recommended dietary allowance 57 Hisatake Narasaki & Masahiko Ikeda (1984), Analytical Chemistry,56, pp 2059-2063 58 Neal, R.H., and G Sposito (1989), “Selenate adsorption on alluvial soil”, Plan and Soil, 53, pp 70–74 59 Nicholas V.C Ralston, “Biogeochemistry and Analysis of Selenium and its Species”, North American Metals Council, pp 1-5 73 60 J.E Oldfield, Professor Emeritus (Oregon State University, Corvallis (Oregon), USA) (1998), “Selenium Supplimentation via Fertilizer Amendment, Selenium-Telenium Development Association” 61 L OreroIserte, A.F Roig-Navarro, F Hernández (2004), “Simultaneous determination of arsenic and selenium species in phosphoric acid extracts of sediment samples by HPLC-ICP-MS”, Analytica Chimica Acta, 527(1), pp 97-104 62 M Ochsenkühn-Petropoulou, F Tsopelas (2002), “Speciation analysis of selenium using voltammetric techniques”, Analytica Chimica Acta, 467, pp 167-178 63 K.Pyrzyńska (1998), “Speciation of selenium compounds”, Analytical Sciences, 14, pp 479-483 64 Pham Hong Chuyen, Ta Thị Thao (2012), “Simultaneous Determination of Dimethyldiselenite, Selenomethioline, Selenite and Selentate in shrimps and fishes in some aquaculture ponds at Phap Van – Thanh Tri – Hanoi” 65 L.H Reyes, J.L Guzmán Mar, G.M MizanurRahman, B Seybert, T Fahrenholz, H.M Skip Kingston (2009), “Simultaneous determination of arsenic and selenium species in fishtissues using microwave-assisted enzymatic extraction and ion chromatography–inductively coupled plasma mass spectrometry”, Talanta, 78(3), pp 983-990 66 Selenium Case Study: Kesterson National Wildlife Refuge, pp.2 67 M Shah, S.S Kannamkumarath, J.C.A Wuilloud, R.G Wuilloud and J.A Caruso (2004), “Identification and characterization ofselenium species in enriched green onion (Allium fistulosum) by HPLC-ICP-MS and ESI-ITMS” 68 Y Shibata, M Morita, K Fuwa (1992), “Selenium and arsenic in biology:Their chemical forms and biological functions”, Advances in Biophysics, 28, pp 31-80 69 James Stevens (1996), Applied multivariate statistics for the social sciences, Lawrence Erlbaum Associates, Publishers, Mahwah, New Jersey 74 70 Dave Turner, Bob Knuteson, Hank Revercomb, and Ralph Dedecker (2006), “Objective Determination of the Objective Determination of the Number of Principal Components Number of Principal Components to Use in Data Reconstruction”, pp 26-28 71 U.S EPA (2000), National Primary Drinking Water Regulations, Federal Register 65 72 P Viđas, I López-García, B Merino-Mero, N Campillo, M HernándezCórdoba (2005), “Determination of selenium species in infant formulas and dietetic supplements using liquid chromatography-hydride generation atomic fluorescence spectrometry”, Analytica Chimica Acta, 535(1-2), pp 49-56 73 J Wang (1994), Analytical electrochemistry 74 Ruoh-Yun Wang, Ying-Ling Hsu, Lan-Fang Chang, Shiuh-Jen Jiang (2007), “Speciation analysis of arsenic and selenium compounds in environmental and biological samples by ion chromatography–inductively coupled plasma dynamic reaction cell mass spectrometer”, Analytica Chimica Acta, 590(2), pp.239-244 75 World Health Organization (1987), Selenium, Geneva, Switzerland 76 Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Takeshi Fuchigami, and Morio Nakayama (2011),“Selenium in Seafood Materials”, Journal of Health Science, Graduate School of Biomedical Sciences, 57(3), pp 215 75 ... pháp phân tích kết hợp với sử dụng chemometric 15 1.4 Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích có chứa selen 23 1.4.1 Xử lý mẫu phân tích dạng 23 1.4.2 Bảo quản mẫu để phân tích dạng selen... pháp phổ nguyên tử 1.3 Các phƣơng pháp phân tích dạng 11 1.3.1 Phƣơng pháp phân tích trắc quang 11 1.3.2 Nhóm phƣơng pháp phân tích điện hóa 12 1.3.3 Các phƣơng pháp ghép nối... chiết lặp 61 3.5.4 Hiệu suất thu hồi 61 3.5.5 Lấy mẫu thủy- hải sản xử lí sơ mẫu 62 3.5.6 Phân tích mẫu thực 63 KẾT LUẬN .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO