Xây dựng quy trình kỹ thuật phân tích định lượng Hexamethylen Diamin (HDA) – sản phẩm chuyển hóa của Hexamethylene Diisocyanate (HDI) trong nước tiểu bằng phương pháp sắc ký lỏng

Bài viết cho thấy, xây dựng Quy trình kỹ thuật phân tích Hexamethylen diamin (HDA) niệu - chất chuyển hóa của Hexamethylene diisocyanate (HDI) trong nước tiểu của người lao động có tiếp xúc nghề nghiệp bằng sắc ký lỏng hai lần khối phổ LC-MS / MS, đạt được: Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,1µg/L, giới hạn định lượng 0,3µg/L; khoảng tuyến tính 0,5 – 75µg/L, hệ số tương quan R2 =0,9997.

Kết nghiên cứu KHCN XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG HEXAMETHYLEN DIAMIN (HDA) – SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA CỦA HEXAMETHYLENE DIISOCYANATE (HDI) TRONG NƯỚC TIỂU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG KHỐI PHỔ (LC/MSMS) CN Tống Thị Ngân, BS Mai Ngọc Thanh Trung tâm Sức khỏe nghề nghiệp, Viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động Tóm tắt: Xây dựng Quy trình kỹ thuật phân tích Hexamethylen diamin (HDA) niệu - chất chuyển hóa Hexamethylene diisocyanate (HDI) nước tiểu người lao động có tiếp xúc nghề nghiệp sắc ký lỏng hai lần khối phổ LC-MS / MS, đạt được: Giới hạn phát phương pháp 0,1µg/L, giới hạn định lượng 0,3µg/L; khoảng tuyến tính 0,5 – 75µg/L, hệ số tương quan R2 =0,9997 Hiệu suất thu hồi đạt từ 86,7%- 101,6% mức nồng độ thấp trung bình cao, độ lệch chuẩn tương đối 0,99), độ xác tất điểm đáp ứng yêu cầu, giá trị độ chệch điểm chuẩn có giá trị nằm khoảng ±15% Vì vậy, khoảng nồng độ từ 0,5µg/l 100000 y = (241 ± 2662) + (4951 ± 749) x 84 HDA- di-Ac 350000 300000 250000 200000 150000 50000 y = 4950.9x + 240.66 R² = 0.9997 20 40 60 Hình Đường chuẩn HDA –di-Ac Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2021 80 Kết nghiên cứu KHCN đến 75µg/l nhóm nghiên cứu chọn khoảng định lượng 3.1.3.4 Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) Giới hạn phát LOD xem nồng độ thấp chất phân tích mà hệ thống phân tích cịn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu mẫu trắng hay tín hiệu Giới hạn định lượng LOQ xem nồng độ thấp mà hệ thống phân tích định lượng với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lượng với tín hiệu mẫu trắng hay tín hiệu Theo lí thuyết thống kê hóa phân tích LOQ = 3,33 LOD Để xác định giới hạn phát LOD giới hạn định lượng LOQ, tiến hành thêm chuẩn nồng độ thấp mẫu thực khơng chứa chất phân tích thu chiều cao chất phân tích gấp lần tín hiệu đường (S/N = 3), đo lặp lại 10 lần Ở nồng độ 0,1µg/L tỷ lệ S/N cao gấp 3,2 lần so với tín hiệu đường Như giới hạn phát phương pháp 0,1µg/L, giới hạn định lượng phương pháp 0,3µg/l Với giới hạn định lượng thu được, phương pháp có đủ hiệu để phân tích mẫu nước tiểu với độ nhạy cao 3.1.3.5 Đánh giá độ xác phương pháp Theo tiêu chuẩn quốc tế (ISO - 5725 - 6: 1994) Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN 6910 - 6: 2005) độ xác phương pháp đánh giá qua độ chụm độ [6] Độ chụm mức độ giao động kết thử nghiệm độc lập quanh giá trị trung bình Độ mức độ gần giá trị trung bình kết thử nghiệm giá trị thực giá trị chấp nhận Độ chụm phương pháp xác định theo đại lượng SD CV Cơng thức tính đại lượng là: Độ lệch chuẩn: SD = ) ( Trong đó: [6] SD: Độ lệch chuẩn; xi : Nồng độ chất nghiên cứu thí nghiệm thứ i (µg/L); : Nồng độ trung bình chất nghiên cứu với n lần thí nghiệm lặp lại (µg/L); N: Số lần thí nghiệm lặp lại Hệ số biến thiên: RSD% = CV% = Trong đó: x 100 CV: hệ số biến thiên (%); S: Độ lệch chuẩn; : Nồng độ trung bình chất nghiên cứu (µg/L) Hình Sắc đồ xác định LOD HDA nước tiểu Độ chụm thay đổi theo nồng độ chất phân tích Nồng độ chất phân tích thấp kết dao động nhiều (không chụm) nghĩa RSD% hay CV% lớn Có số cách khác để kiểm tra độ chụm Tuy nhiên khuôn khổ đề tài nhóm Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2021 85 Kết nghiên cứu KHCN nghiên cứu kiểm tra độ chụm cách dùng mẫu thử thêm chuẩn - pha ba loại mẫu có nồng độ thêm chuẩn giá trị điểm đầu, điểm giữa, điểm gần cuối khoảng tuyến tính (tương đương với mức nồng độ thấp, trung bình, cao) Mỗi mức nồng độ lặp lại 10 lần Trên sở kết mẫu lặp lại nhóm nghiên cứu đánh giá độ thu hồi theo cơng thức sau: R% = Trong đó: x 100 R%: Độ thu hồi; Cm+c: Nồng độ chất phân tích mẫu thêm chuẩn; Cm: Nồng độ chất phân tích mẫu thử; Cc: Nồng độ chuẩn thêm (lý thuyết) Sau tính độ thu hồi chung trung bình độ thu hồi lần lặp lại Kết khảo sát Bảng cho thấy CV% biến động tuân theo định luật phân bố Gauuss Với mẫu điểm đầu sai số 2,2%, điểm cuối sai số 0,7%, điểm sai số 1,1% Theo tiêu chuẩn đánh giá AOAC nồng độ chất phân tích từ 1100µg/L, CV% cho phép < 21% [6] Nên sai số điểm đầu, điểm cuối hay điểm sai số nhỏ chấp nhận Điều chứng tỏ độ chụm phương pháp đạt yêu cầu Theo tiêu chuẩn đánh giá AOAC nồng độ chất phân tích từ 1-100µg/L độ thu hồi cho phép Bảng Kết khảo sát độ lặp lại độ thu hồi mẫu HDA nước tiểu N Cm spike TB R% SD CV% 86 g/L (n=10) 4,3 86,7 0,1 2,2 2,1 g/L 25 g/L (n=10) 23,2 92,6 0,3 1,1 50 g/L (n=10) 50,8 101,6 0,3 0,7 từ 60 - 115% Kết Bảng cho thấy độ thu hồi quy trình phân tích tốt, đạt từ 86,7% - 101,6% mức nồng độ thấp, trung bình cao Từ quy trình đề tài có số nhận xét sau: So với kết nghiên cứu số tác giả cho thấy quy trình đề tài có khoảng tuyến tính giới hạn phát giới hạn định lượng tương đương tốt số quy trình phân tích số tác giả khác Cụ thể so sánh với phương pháp Deepak Bhandari cộng [5] phân tích UPLC-MS/MS có LOD = 0,15µg/l cao LOD đề tài (0,1µg/l), khoảng tuyến tính 0,32 - 32,0µg/l hẹp so với khoảng tuyến tính mà đề tài thu (0,5 -75,0µg/l) So với phương pháp tác giả Maggy Lépine cộng [4] phân tích thiết bị UHPLC-MS/MS, LOD phương pháp 0,58µg/l cao LOD đề tài xây dựng (0,1µg/l) Độ thu hồi theo phương pháp Maggy Lépine trung bình 96,6 ± 7,1% tương đương so với kết đề tài (86,7% - 101,6%) 3.2 Ứng dụng quy trình phân tích Đề tài lấy 210 mẫu nước tiểu người lao động sơn làm việc gara, công ty sản xuất ô tô tiếp xúc trực tiếp với HAD, sử dụng quy trình xây dựng phân tích cho kết Bảng Kết từ Bảng cho thấy: 210 đối tượng tiếp xúc trực tiếp với HDI lấy nước tiểu xét nghiệm nồng độ HDA, nồng độ HDA thu từ 0,24-47,63µg/g creatinine Có đối tượng có nồng độ HDA >15µg/g creatinine, chiếm tỉ lệ 1,9 % KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Xây dựng quy trình kỹ thuật phân tích định lượng HDA phương pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ với thơng số: Khoảng tuyến tính 0,5-75µg/L; giới hạn phát 0,1µg/L; giới hạn định lượng 0,3µg/L; hiệu suất Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2021 Kết nghiên cứu KHCN Bảng Kết phân tích HDA nước tiểu TT N S (n) 210 S 24 thu hồi đạt từ 86,7% - 101, % mức nồng độ thấp trung bình cao, độ lệch chuẩn tương đối 15 g/g creatinin n % 1,9 danh mục bệnh nghề nghiệp bảo hiểm, ban hành ngày 21/9/2006 [3] The American Conference of Governmental Industrial Hygienists (2014), Documentation of the Threshold Limit Vales and Biological Exposure Indices, 7th edition, ACGIH, Cincinnati OH [4] Maggy Lépine1,2 & Lekha Sleno1 & Jacques Lesage1 & Sébastien Gagné2 (2019), A validated UPLC-MS/MS method for the determination of aliphatic and aromatic isocyanate exposure in human urine, Analytical and Bioanalytical Chemistry, pp 753-762 [5] Deepak Bhandari⁎ , Brett A Bowman, Anish B Patel, David M Chambers, Víctor R De Jesús, Benjamin C Bloun (2018), UPLC-ESIMS/MS method for the quantitative measurement of aliphatic diamines, trimethylamine N-oxide, and β-methylamino-L-alanine in human, Journal of Chromatography B, Vol 1083, pp 86-92 [6] Viện Kiểm nghiện an toàn vệ sinh Thực phẩm Quốc Gia (2010), Thẩm định phương pháp phân tích hóa học vi sinh vật học, NXB Khoa học Kỹ Thuật Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2021 87 ... TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quy trình phân tích Hexamethylen diamin (HDA) niệu - chất chuyển hóa Hexamethylene diisocyanate (HDI) nước tiểu người lao động có tiếp xúc nghề nghiệp Tiến hành theo phương. .. tượng nghiên cứu • Phương pháp phân tích xây dựng theo tác giả Maggy Lépine [3] Deepak Bhandari [4] 2.2 Phương pháp nghiên cứu Xác định quy trình xây dựng thiết bị sắc ký lỏng khối phổ LC-MS/MS... 2.3.3 Xác định sản phẩm chuyển hóa Hexamethylen diamin (HDA) niệu KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Xây dựng quy trình 3.1.1 Các thơng số cài đặt LC/MSMS Để đảm bảo phát định lượng chất phân tích đề tài