Sản phẩm phụ tạo ra khi chiếu xạ bằng UV-254nm

Hình 3 .4c Phổ hấp thụ quang phân tử của SARA tại pH 11,6

Hình 3.40 Sản phẩm phụ tạo ra khi chiếu xạ bằng UV-254nm

3.5. Hƣớng phát triển của đề tài

Trong luận văn này do điều kiện còn hạn chế nên chúng tôi chỉ xác định Sarafloxacin trong môi trường nước, khảo sát sự ảnh hưởng của pH, các ion vô cơ

cũng như ảnh hưởng của tác nhân oxi hóa là H2O2 đến sự quang phân của

N O O OH F N F NH O N O O OH H H2N H

Sarafloxacin. Cùng với nhận dạng sản phẩm phụ sinh ra khi chiếu xạ UV-254nm trong mơi trường nước. Phương pháp cịn có thể mở rộng theo các hướng như sau:

Nghiên cứu xác định các sản phẩm chuyển hóa của sarafloxacin trong nước khi chiếu xạ tại bước sóng 254nm trong các điều kiện khác nhau.

Ứng dụng các phương pháp nghiên cứu được để định lượng sarafloxacin và các sản phẩm chuyển hóa trong các mẫu nước tự nhiên tại các khu vực nuôi trồng thủy sản.

Phương pháp cịn có thể mở rộng để nghiên cứu q trình chuyển hóa xác định sản phẩm phụ của SARA khi khử trùng nước bằng UV tại bước sóng 312nm, 365nm trong các điều kiện mơi trường khác nhau.

Vì vậy rất cần những nghiên cứu tiếp theo để phát triển phương pháp áp dụng vào thực tiễn hơn nữa.

KẾT LUẬN

Các kết quả nghiên cứu thu được trong các điều kiện thực nghiệm khác nhau nhằm xác định dư lượng sarafloxacin trong môi trường nước và các sản phẩm chuyển hóa của sarafloxacin dưới sự chiếu xạ tại bước sóng 254nm, như sau:

Phổ hấp thụ phân tử của Sarafloxacintrong vùng bƣớc sóng UV-VIS.

Phổ hấp thụ UV-VIS của Sarafloxacin có hai pic chính tại 280nm (độ hấp thụ quang lớn) và tại 320nm (độ hấp thụ quang nhỏ hơn). Các đỉnh hấp thụ của Sarafloxacin có sự dịch chuyển khi pH của môi trường thay đổi do độ hấp thụ quang của các dạng phân ly của Sarafloxacin trong nước khác nhau.

Từ các kết quả thực nghiệm thu được, hằng số hấp thụ quang của ba dạng phân ly của Sarafloxacin đã được tính tốn chính xác và được sử dụng để mơ hình hóa phổ hấp thụ của sarafloxacin trong nhiều điều kiện khác nhau. Kết quả so sánh giữa phổ hấp thụ tính tốn và thực nghiệm có độ sai lệch nhỏ hơn 5% cho thấy các giá trị hằng số hấp thụ quang thu được tại các bước sóng trong dải UV-VIS có độ chính xác cao.

Nghiên cứu phƣơng pháp phân tích Sarafloxacin bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector PDA (HPLC-PDA).

Từ các kết quả khảo sát các điều kiện xác định Sarafloxacin bằng phương pháp HPLC, chúng tôi đã xác định các điều kiện tối ưu như sau:

1. Pha tĩnh: cột Ultra Aqueous C18 kích thước 2503,2mm đường kính hạt nhồi

5m. 2. Pha động:  pH=2,5  Tỷ lệ HCOOH 0.5%/ACN là 75/25.  Tốc độ 0,5ml/phút.  Chạy đẳng dòng isocratic 2. Nhiệt độ cột tách 30oC. 3. Thể tích bơm mẫu 20l

Sử dụng các điều kiện phân tích tối ưu đã khảo sát, chúng tôi đã tiến hành đánh giá một số thơng số của phương pháp phân tích và thu được kết quả như sau:

 Xây dựng đường chuẩn trong khoảng 0,1-5M với hệ số tương quan

R2> 99,99%.

 Giới hạn phát hiện LOD của Sarafloxacin là 0,045M; giới hạn định

lượng LOQ là 0,152M.

 Độ chính xác ở các nồng độ 0,3M; 1,0M; 5,0M nằm trong khoảng

0,24%- 5,36%.

 Hệ số biến động ở các nồng độ 0,3M; 1,0M; 5,0M nằm trong

khoảng 1,84% - 2,46%.

Nghiên cứu sự phân hủy Sarafloxacin bằng phƣơng pháp quang hóa tại bƣớc sóng 245nm.

1. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến tốc độ quang phân Sarafloxacin với nhiệt độ phản ứng là 28 0,5oC, nồng độ Sarafloxacin ban đầu lần lượt là 1,64M; 0,83M và 0,41M.

Tại pH 2,5 : k= 0,285.10-3 s-1, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 1,190.10-3

Tại pH 4,2 : k=0,327.10-3 s-1, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 1,363.10-3

Tại pH 6,9 : k= 4,120.10-3 s-1, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 16,736.10-3

Tại pH 9,2 : k= 4,156.10-3 s-1, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 16,881.10-3

Tại pH 11,5 : k= 2,319.10-3 s-1 , hiệu suất quang hóa biểu kiến là 7,940.10-3

Kết quả thu được cho thấy tốc độ phân hủy của Sarafloxacin nhanh nhất trong khoảng pH từ 6,9 đến 9,2; khi chuyển sang môi trường pH kiềm (11,5), tốc độ phân hủy giảm đi 2 lần và trong môi trường axit (pH < 4,2) tốc độ phân hủy của Sarafloxacin là chậm nhất. Điều này cho thấy rằng các phản ứng thứ cấp xảy ra trong q trình quang hóa sau khi phân tử sarafloxacin hấp thụ photon ánh sáng phụ thuộc rất lớn vào pH của môi trường.

2. Khảo sát ảnh hưởng của ion ClO4-, Cl-, SO42-với [SARA]=0,83M, nhiệt độ phản ứng 280,5 oC, pH 6,9.

Với ion SO42- : k= 2,029.10-3, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 8,181.10-3

Với ClO4- : k= 4,075.10-3, hiệu suất quang hóa biểu kiến là 16,552.10-3

Kết quả khảo sát được cho thấy ion ClO4- không ảnh hưởng đến tốc độ quang

phân của Sarafloxacin, tuy nhiên ion Cl- và SO42- thì làm giảm tốc độ quang phân

của Sarafloxacin có thể do sự tham gia của các ion Cl- và SO42- vào chuỗi phản ứng

tạo nên các gốc tự do Cl2- và SO4-, các gốc này có hoạt tính oxy hóa kém hơn và

chọn lọc hơn so với các gốc tự do ban đầu và gây nên sự giảm tốc độ quang phân. Điều này trái ngược với kết quả trong cơng trình nghiên cứu của Deivasigamani

Prabhakaran, Premasis Sukul, là các anion Cl- và SO42- không ảnh hưởng tới tốc độ

quang phân Sarafloxacin, tuy nhiên tác giả thực hiện khảo sát tại các nồng độ rất

nhỏ ( Cl-: 5,0mg/L và SO42-: 2,0mg/L) và có thể sự ảnh hưởng của ion Cl- và SO42-

bị ẩn trong sai số của phép phân tích.

3. Khảo sát ảnh hưởng của H2O2 với [SARA] = 0,83M, nhiệt độ phản ứng 280,5 oC, pH 6,9

Với [H2O2] = 0,100mM, k= 11,944.10-2,hiệu suất quang hóa biểu kiến là

40,88.10-3

Với [H2O2] = 0,050mM, k= 5,761.10-3, hiệu suất quang hóa biểu kiến là

19,72.10-3

Với [H2O2] = 0,010mM, k= 5,221.10-3, hiệu suất quang hóa biểu kiến là

17,87.10-3

Với [H2O2] = 0,001mM, k= 4,954.10-3, hiệu suất quang hóa biểu kiến là

16,95.10-3

Các kết quả thu được cho thấy, trong khoảng nồng độ khảo sát của H2O2 từ

0,001mM đến 0,1mM, tốc độ quang phân của Sarafloxacin tăng khi nồng độ H2O2

tăng do có sự hình thành của gốc tự do hydroxyl (OH), là gốc có tính oxy hóa

mạnh và khơng chọn lọc, do đó làm tăng tốc độ phân hủy của Sarafloxacin.

Xác định các sản phẩm chuyển hóa của q trình quang hóa Sarafloxacin tại bƣớc sóng 254nm

Các sản phẩm chuyển hóa của q trình quang phân Sarafloxacin đã được nghiên cứu xác định bằng các phương pháp HPLC-PDA, HPLC-MS và MS. Các phổ HPLC-PDA thu được cho thấy quá trình quang phân Sarafloxacin tạo nên nhiều sản phẩm trung gian và các sản phẩm phụ khác nhau. Tuy nhiên do thời gian thực hiện luận văn có hạn cũng như những khó khăn về mặt thiết bị khối phổ, chúng tôi chỉ xác định được các sản phẩm phân hủy chính của q trình quang phân tại bước

sóng 254nm là : SP1 : 1-(3-carboxy-6-fluoro-1-(4-fluorophenyl)-4-oxo-1,4-

dihydroquinolin-7-yl)piperazine 1-oxit (C20H17O4N3F2) và SP2 axit 7-amino-4-oxo-

1-phenyl-1,4-dihydroquinolin-3-carboxylic (C16H12N2O3), trong đó SP2 chưa được

cơng bố trong các cơng trình nghiên cứu trước đây.

TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT

1. Bộ Y Tế (2002), Dược điển Việt Nam, Nhà xuất bản Y học Hà Nội.

2. Bộ Thuỷ sản (2006). Công điện của Bộ trưởng Bộ Thuỷ Sản. Số: 01/BTS-VP,

ngày 12 tháng 9 năm 2006.

3. DS,Phạm Thiệp - DS, Vũ Ngọc Thuý (2004),Thuốc biệt dược & cách sử dụng, NXB Y Học.

4. Giáo trình dược lý học lâm sàn – Đại học y Hà Nội, năm 2007.

5. Lò Ngọc Oanh, Nghiên cứu ảnh hưởng của ion Clo và Sulfat đến quá trình

ozon hóa hợp chất hữu cơ độc hại. Luận văn thạc sĩ bảo vệ ngày 9/2007.

6. Lê Trường Giang, Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion Cl-, SO42-, NO3- đến quá

trình phân hủy các hợp chất hữu cơ bằng phản ứng Fe2+/H2O2 và Fe3+/H2O2 . Nghiên cứu động học và quang học. Bảo vệ năm 2003 tại Đại học Poitiers,

Pháp.

7. Nguyễn Văn Đích (2005). Khơng nên lạm dụng thuốc kháng sinh, Báo y học

và đời sống, số 27.

8. Nguyễn Văn Ri (2007) Các phương pháp tách sắc kí, chuyên đề cao học

trường ĐH- KHTN- ĐHQG Hà Nội.

9. Nguyễn Huy Bá. Điều tra mức độ ô nhiễm độc tố trong sản phẩm, xây dựng

một số giải pháp kiểm soát sản phẩm thủy sản đảm bảo đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. Xét duyệt ngày 6.5.2011. Viện khoa học cơng nghệ và quản lí mơi

trường.

10. NAFIQAVED (Cục quản lý chất lượng - An toàn vệ sinh và thú y thủy sản)

(2007). Báo cáo hội nghị tổng kết cơng tác quản lý kiểm sốt dư lượng và vệ

sinh thú y thuỷ sản năm 2007 Kế hoạch 2008. Tổ chức tại Hà Nội, ngày 24

tháng 12 năm 2007.

11. Phạm Luận (1998), Cơ sở lí thuyết phân tích sắc kí lỏng hiệu năng cao. ĐH

12. Phạm Gia Huệ (2009), Bài giảng khối phổ và sắc kí lỏng khối phổ. Viện kiểm nghiệm vệ sinh an toàn thực phẩm-Bộ Y Tế.

13. Phạm Kim Đăng, Đặng Vũ Bình, Phạm Hồng Ngân, Caroline Douny, Marie

Louise Scippo, Guy Degand, Guy Maghuin-Rogister (2007). Hiện trạng nuôi và sử dụng kháng sinh cho nuôi tôm trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh. Tạp chí

Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, số 2,

tr 22-27.

14. Tạ Thị Thảo (2005) Bài giảng chuyên đề thống kê trong hóa phân tích. Khoa

Hóa Học- Đại học Khoa Học Tự Nhiên-ĐHQG Hà Nội.

15. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung 2007

“Hóa học phân tích-Phần 2-Các phương pháp phân tích cơng cụ” nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật –Hà Nội

16. Thông tư số 03/2012/TT-BNNPTNT ban hành danh mục thuốc, hóa chất,

kháng sinh cấm sử dụng, hạn chế sử dụng của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển

nông thôn.

TIẾNG ANH

17. Alesha D.LaFleur, Kevin A.Schug (2011) “A review of separation methods

for the determination of estrogens and plastics-derived estrogen mimics from aqueous systems” Analytica Chimica Acta 696 6–26.

18. Albini, A.Monti,S. (2003), Photophysics and photochemistry of

fluoroquinolones. Chemical Society Reviews 32, 238-250.

19. Appelbaum, P. C., Hunter, P. A. (2000). The fluoroquinolone antibacterials:

past, present and future perspectives. International Journal of Antimicrobial

Agents, số 16, tr 5-15.

20. B.Delepine, D. Hurtaud-Pessel và P. Sanders (1998), “Simultaneous

determination of six quinolones in pig muscle byliquid chromatography-

atmospheric pressure chemical ionisation mass spectrometry, CNEVA

21. Brown, S. A. (1996). Fluoroquinolones in animal health. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 19, 1-14.

22. Chui-Shiang, Wei-Hsien Wang và Chinen Tsai “Simultaneous Determination

of Eleven Quinolones Antibacterial Residues in Marine Products and Animal Tissues by Liquid Chromatography with Fluorescence Detection”

23. Crumplin, G. C., Smith, J. T. (1976). Nalidixic acid and bacterial

chromosome replication. Nature, số 260, tr 643-645.

24. Choy, W.K., Chu, W., 2001. The rate improvement and modeling of

trichloroethene photodegradation by acetone sensitizer in surfactant solution.

Chemosphere 44, 943–947.

25. Emmerson, A. M., Jones, A. M. (2003). The quinolones: decades of

development and use. J. Antimicrob. Chemother., số 51, tr 13-20.

26. European Union (EU) (1996). Directive 96/23/CE du Conseil, du 29 avril

1996, relative aux mesures de contrôle à mettre en oeuvre à l'égard de certaines substances et de leurs résidus dans les animaux vivants et. leurs produits et abrogeant les directives 85/358/CEE et 86/469/CEE et les

décisions 89/187/CEE et 91/664/CEE. Off. J. Eur. Communities., L 125, tr

10–32.

27. Elisa Fasani, Michela Rampi and Angelo Albini. Photochemistry of some

fluoroquinolones: effect of pH and chloride ion. Department of Organic

Chemistry, University of Pavia, v. Taramelli 10, I-27100 Pavia, Italy.

28. Fasani, E.Rampi, M.Albini, (1999). Photochemistry of some

fluoroquinolones : effect of pH and chloride ion, Chem, Soc. Perkin Trans, 2, 1901–1907.

29. Fasani, E.Mella, M.Monti, S.Albini (2001). Unexpected photoreactions

of some 7-amino-6-fluoroquinolones in phosphate buffer, Eur, J. Org, Chem, 2, 391–397.

30. Ge, L.Chen, J.Wei, X.Zhang, S. Qiao, X. Cai, X.Xie (2010). Aquatic

multivariate effects of main water constituents. Environmental Science and Technology 44, 2400- 2405.

31. Heeschen, W. H. (1993). The EEC approach. In: International Dairy

Federation (IDF) Workshop on residues of antibiotics and other antimicrobial inhibitors in raw and heat-treated milk: Significance, detection and development of an integrated detection system. Copenhagen, Denmark:

IDF.

32. Kristine H.Wammer, Andrew R.Korte, Rachel A.Lundeen,Jacob E, Sundberg

Kristopher McNeill, William A. Arnold. (2013) Direct photochemistry of three fluoroquinolone antibacterials: Norfloxacin, ofloxacin, and enrofloxacin.

Water research 47 439 – 448.

33. James L. Weeks , Max S. Matheson.(1956)The Primary Quantum Yield of

Hydrogen Peroxide Decomposition. J. Am. Chem. Soc, 78 (7), pp 1273–1278.

34. Jones, R, N, and M, E, Erwin, (1998), In vitro susceptibility testing and

quality control parameters for sarafloxacin (A-56620): a fluoroquinolone used for treatment and control of colibacillosis in poultry, Quality Control Study Group, Diagn Microbiol Infect Dis,, 32 (1): 55-64

35. Lequin R (2005), "Enzyme immunoassay (EIA)/enzyme-linked

immunosorbent assay (ELISA)," Clinical Chemistry 51 (12): 2415–8.

36. Le Truong Giang, De Laat Joseph, Legube Bernard (2004). Effects of sulphate

and chloride on the rate of oxidation of ferrous ion by H2O2.Wat. Res, 38,

2383.

37. Lara FJ, García-Campa AM, Alés-Barrero F, Bosque-Sendra JM, García-

Ayuso LE (2006). Multiresidue method for the determination of quinolone antibiotics in bovine raw milk by capillary electrophoresis-tandem mass spectrometry. Anal Chem.78(22):7665-73.

38. M.I. Rodríguez Cáceres,A. Guiberteau Cabanillas, T. Galeano Díaz, M.A.

Martínez Cas “Simultaneous determination of quinolones for veterinary use by high-performance liquid chromatography with electrochemical

detection’’, Department of Analytical Chemistry, University of Extremadura,

Avda. Elvas, S/N, 06071 Badajoz, Spain).

39. Michela Sturini, Andrea Speltini, Federica Maraschi, Luca Pretali, Antonella

Profumo, Elisa Fasani, Angelo Albini, Roberta Migliavacca, Elisabetta Nucleo(2012) Photodegradation of fluoroquinolones in surface water andantimicrobial activity of the photoproducts. Water research 46 5575 -5582

40. Nguyen Thanh Phuong., Huynh, T. T., Pham K. Dang. V. B. (2006). Survey

on the use of chemicals and drugs in shrimp farming in Vietnam. In, Final report of a Joint Vietnamese - Belgian project funded by SPO "Improvement of shrimp production sustainability and safety in Vietnam", City, tr 4-23.

41. Nowara, A., Burhenne, J., Spiteller, M., (1997). Binding of fluoroquinolones

carboxylic acid derivatives to clay. Journal of Agricultural and Food

Chemistry 45,1459–1463.

42. Piotr Kowalski, and Alina Plenis (2008). Simultaneous determination of six

quinolone antibiotics in poultry and porcine samples by capillary electrophoresis. Bull Vet Inst Pulawy 52, 81-85

43. Robert J. Maxwell , Evjatar Cohen , and Dan J. Donoghue (1999)

“Determination of Sarafloxacin Residues in Fortified and Incurred Eggs Using

On-Line Microdialysis and HPLC/Programmable Fluorescence Detection. J.

Agric. Food Chem. , 47 (4), pp 1563–1567.

44. Suhren, G., Heeschen, W. (1996). Detection of inhibitors in milk by microbial

tests A review. Food / Nahrung,40, 1-7.

45. Souvik Kusari,Deivasigamani Prabhakaran, Marc Lamshoft, Michael Spiteller.

(2009) In vitro residual anti-bacterial activity of difloxacin, sarafloxacin and

their photoproducts after photolysis in water. Environmental Pollution 157

,2722–2730.

46. Wafaa A, Abd El-Ghany and K, Madian Faculty Veterinary Medicine, Cairo

in Broiler Chickens Using Sarafloxacin”, Life Science Journal, Volume 8,

Issue 3

47. WHO (Division of Emerging & Other Communicable Diseases) (1998). Use

of Quinolones in Food Animals and Potential Impact on Human Health. In:

WHO Meeting WHO/EMC/ZDI/98.12

48. Wolfson, J.S and D.C Hooper, (1985) The fluoroquinolones: structures,

mechanisms of action and resistance, and spectra of activity in vitro,

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1: Sắc kí đồ của SARA theo thời gian phản ứng tại pH 6,9

M0 M1 M2 M3 M4

M5 M6 M7 M8 M9

PHỤ LỤC 2: Sắc kí đồ tổng hợp của Sarafloxacin theo thời gian phan ứng

1-Sắc kí đồ tổng hợp của SARA theo thời gian phản ứng tại pH 6,9

2-Sắc kí đồ tổng hợp của SARA theo thời gian phản ứng trong môi trƣờng NaCl 100mM

3-Sắc kí đồ tổng hợp của SARA theo thời gian phản ứng trong môi trƣờng Na2SO4 33,33mM.

PHỤ LỤC 3: Sắc đồ khối phổ của Sarafloxacin và các sản phâm phụ

2-Sắc đồ khối phổ [M+3H]+ của chất chuẩn Sarafloxacin

4- Sắc đồ khối phổ [M+H]+ của sản phẩm phụ SP2 PHỤ LỤC 4 y = 92818x + 69377 R2 = 0.9999 0 20000