Hút 0,1 ml mẫu Ống nghiệm 1,5 mL 0,9 mL dung dịch pha động
Rung lắc trên thiết bị MS1 minishaker
khoảng 1 phút
Lọc qua màng lọc có kích thước lỗ
0,45 µm
Bơm mẫu vào vịng loop 100 µL Bơm cao áp HPLC bơm
pha động qua vòng loop với tốc độ 1,2 mL/phút Thành phần pha động: 12,5mM (NH4)2HPO4; 3% MeOH v/v; pH: 8,0 C ột s ắc kí Hamilt on P RP -X 100 250mm - 4,6 mm I.D
Qua thiết bị ICP - MS
Ph
ổ
3.4.2. Kết quả phân tích
Qua phân tích các mẫu thực tế được lấy tại 2 xã Chuyên Ngoại và Châu Giang thuộc huyện Duy Tiên, Hà Nam (xem phần phụ lục), kết quả tính tốn từ bảng 3.13 ta thấy hàm lượng asen trong nước tiểu chủ yếu tồn tại ở dạng DMA và ở mức 27 µg/L và một lượng nhỏ ở dạng AB và MMA.
Bảng 3.13: Kết quả phân tích mẫu nước tiểu thực
AB DMA MMA Trung bình 46.48 100.34 3.78 Trung vị 15 57.5 0 Số trội 0 27 0 Giá trị nhỏ nhất 0 5 0 Giá trị lớn nhất 287 541 63 Số thí nghiệm 50 50 50 Hình 3.26: Sắc đồ đo mẫu thực tế Kết luận chương 3
1) Đã khảo sát và tìm được điều kiện tối ưu cho cho thiết bị ICP – MS để phân tích asen.
2) Đã tìm ra được điều kiện tối ưu của pha động để tách 4 dạng asen As3+, MMA, DMA và As5+ trên cột sắc kí Hamilton PRP-X 100 250mm- 4,6mm DMA 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 200 400 600 800 1000 1200 Cps Thời gian (s) As Ge
I.D là: 12,5mM (NH4)2HPO4; 3% MeOH v/v; pH: 8,0 và tốc độ bơm tối ưu của pha động là 1,2 mL/phút.
3) Đã đánh giá được phương pháp phân tích qua độ lặp lại, độ thu hồi
4) Đã xây dựng được phương trình hồi quy tuyến tính cho từng dạng asen và tính giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng cho từng dạng asen.
5) Đã xây dựng được quy trình lấy mẫu, bảo quản mẫu và quy trình phân tích đồng thời 4 dạng asen As3+, MMA, DMA và As5+
trên thiết bị HPLC –ICP – MS. Đã áp dụng vào phân tích mẫu thực tế.
Kết luận
1) Đã xây dựng được quy trình xác định đồng thời bốn dạng tồn tại của Asen là As(III), As(V), monomethylarsonic acid (MMA) và dimethylarsonic acid (DMA) trong mẫu nước tiểu trên hệ thiết bị ghép nối HPLC – ICP – MS với điều kiện pha động gồm: 12,5mM (NH4)2HPO4; 3% MeOH v/v; pH: 8,0; Tốc độ pha động 1,2 mL/phút, vòng bơm mẫu 100 µL và giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng cho từng dạng asen như sau:
LOD µg/L LOQ µg/L H%
As3+ 0,12 0,37 93% - 108%
As5+ 0,10 0,33 94% - 116%
DMA 0,09 0,29 92% - 102%
MMA 0,09 0,29 97% - 119%
2) Đã khảo sát ảnh hưởng của clo trong nước tiểu với nồng độ clo trong mẫu đến 1g/L không ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
3) Đề tài đã xây dựng được quy trình lấy mẫu và bảo quản mẫu để phân tích đồng thời 4 dạng asen As(III), As(V), monomethylarsonic acid (MMA) và dimethylarsonic acid (DMA) trong mẫu nước tiểu trên hệ thiết bị ghép nối HPLC – ICP – MS.
4) Đã ứng dụng vào phân tích mẫu thực tế được lấy tại 2 xã Chuyên Ngoại và Châu Giang, huyện Duy Tiên, Hà Nam cho kết quả lặp tốt và tin cậy.
Với kết quả đạt được của luận văn sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới về phân tích dạng tồn tại của asen trong mẫu mơi trường và sinh học cũng như tìm hiểu về sự liên quan giữa các dạng asen với một số căn bệnh hiểm nghèo đặc biệt là ung thư tại một số vùng bị nhiễm asen.
Tài liệu tham khảo Tiếng việt
1. N.I.Bloc, Hoàng Minh Châu dịch (1986), Hóa học phân tích định tính, Phản ứng cation, nhà xuất bản giáo dục.
2. Phạm Luận (2004), Cơ sở lý thuyết điện di mao quản hiệu năng cao, Sách chuyên đề cho sinh viên chun ngành hóa phân tích, Đai học Quốc Gia
Hà Nội.
3. Hồng Nhâm (2004), Hóa học các nguyên tố, tập 1, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội, trang 248 – 257.
4. Nguyễn Văn Ri (2014), Chuyên đề các phương pháp tách, khoa hóa học trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
5. Trần Cao Sơn (8/2010), Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi
sinh vật, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật Hà Nội.
Tiếng anh
6. D. Brynn Hibbert, J. Justin Gooding (2006), Data analysis for chemistry,
Oxford University Press, Inc, United States of America.
7. M Ando, T Roychowdhury, T Uchino, H Tokunaga (2002), ―Survey of arsenic in food composites from an arsenic-affected area of West Bengal, India‖,
Food and Chemical Toxicology, 40 (11), 1611–1621.
8. B. Do, P. Alet, D. Pradeau, J. Poupon, M. Guilley–Gaillot, F. Guyon (2000), ―On-line reversed-phase liquid chromatography hydride generation emission spectrometry: speciation of arsenic in urine of patients intravenously treated with As2O3‖, Journal of Chromatography B, (740),
179–186.
9. B.A. Flowler (1983), Biological and Environmental Effects of Arsenic,
Elsevier, NewYork.
10. Badal Kumar Mandal, Kazuo T. Suzuki (2002), ―Arsenic round the world: a review‖, Talanta, 58, 201–235.
11. J. Begerow, L. Dunemann, R. Sur (2000), ―Arsenic species‖, Biomonitoring Methods, Vol. 7, 97-117.
12. Broeck, K.V.d., Vandecasteele, C., Guens, J.M.C. (1998), ―Speciation by liquid chromatography-ICP-MS of arsenic in mung bean seedlings used as a bio- indicator for the arsenic contamination‖, Anal. Chim. Acta, (361), 101–
111.
13. Caruso, J.A., Heitkemper, D.T., B’Hymer, C. (2001), ―An evaluation of different extraction techniques for arsenic species from freeze-dried apple samples‖, Analyst, (126), 136–140.
14. Chen CJ, Chiou HY, Chiang MH, Lin LJ, Tai TY (1996), ―Dose-response relationship between ischemic heart disease mortality and long-term arsenic exposure‖, Arterioscler Thromb Vasc Biol, (16), 504-10.
15. Chen CJ, Hsueh YM, Lai MS, Shyu MP, Chen SY, Wu MM (1995), et al. ―Increased prevalence of hypertension and long-term arsenic exposure‖,
Hypertension, (25), 53-60.
16. D.C. Adriano (2001), ―Metals in the Terrestrial Environment‖, Springer, New
York.
17. Izabela Komorowicz, Danuta Barałkiewicz (2011), ―Arsenic and its speciation in water samples by high performance liquid chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry - Last decade review‖, Talanta, 84, 247 – 261.
18. Contam (2009), ―Scientific opinion on Arsenic in Food‖, European Food Safety
Authority (EFSA) Journal; 7(10):1351
19. Eleonora Beccaloni, Fabiana Vanni, Massimiliano Beccaloni, Mario Carere (2013), ―Concentrations of arsenic, cadmium, lead and zinc in homegrown vegetables and fruits: Estimated intake by population in an industrialized area of Sardinia‖, Italy, Microchemical Journal, (107), 190–195.
20. Atlanta:U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service (2015), ―Addendum to the Toxicological Profile for Arsenic‖, Agency for
Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).
21. Featherstone A. M., E. C. V. Butler, B. V. O’Grady, P. Michel, (1998), ―Determination of arsenic species in sea-water by hydride generation atomic fluorescence spectroscopy‖, J. Anal. At. Spectrom., (13), 1355-
1360.
22. G. Korttim, W. Vogel and K. Andrussov (1961), ―Dissociation Constants of Organic Acids in Aqueous Solutions‖, Butterworths, London, page. 492. 23. Gurr JR, Yih LH, Samikkannu T, Bau DT, Lin SY, Jan KY (2003), ―Nitric
oxide production by arsenite‖ (533), 173-82.
24. Hansen ES. (Mutat Res 1990), ―International Commission for Protection against Environmental Mutagens and Carcinogens‖, ICPEMC Working Paper 7/1/2. Shared risk factors for cancer and atherosclerosis-a review of the epidemiological evidence (239), 163-79.
25. Robert G. Arnold, David O. Carpenter, Donald Kirk và các cộng sự (2007), ―Meeting Report: Threats to Human Health and Environmental Sustainability in the Pacific Basin‖, Environmental Health Perspectives, 115 (12), 1770 – 1775.
26. Klaassen CD (1996), ―Heavy metals and heavy metal antagonist. In: Gilman AG, Rall TW, Nies AS, Taylor P, editors‖, The Pharmacological Basis of
Therapeutics. 9 th ed. New York: McGraw Hill, p. 1592-614.
27. Le XC Ma M. (1998), ―Short-column liquid chromatography with hydride generation atomic fluorescence detection for the speciation of arsenic‖
Analytical Chemistry (70), 1926-1933.
28. Le XC, Lu X. Ma M, Cullen W, Aposhian HV, Zheng B. 2000a, ―Speciation of key arsenic metabolic intermediates in human urine‖, Analytical Chemistry (72), 5172-5177.
29. Le XC, MA M, Lu X, Cullen WR, Aposhian V, Zheng B. 2000b. ―Determination of monomethylarsonous acid, a key arsenic methylation intermediate in human urine‖, Environmental Health Perspectives (108),
1015-1018.
30. Le, X.C., Ma, M. (1997), ―Speciation of arsenic compounds by using ion pair chromatography with atomic spectrometry and mass spectrometry detection‖ J. Chromatogr. A (764), 55–64.
31. Elizabeth A. Maull, Habibul Ahsan, Joshua Edwards, Matthew P. Longnecker, Ana Navas-Acien, Jingbo Pi, Ellen K. Silbergeld, Miroslav Styblo, Chin- Hsiao Tseng, Kristina A. Thayer, and Dana Loomis (2012), ― Evaluation of the Association between Arsenic and Diabetes: A National Toxicology Program Workshop Review‖, Environmental Health Perspectives, 120
(12), 1658 – 1670.
32. Lintschinger, J., Schramel, P., Hatalak-Rauscher, A., Wendler, I., Michalke, B. (1998), ―A new method for the analysis of arsenic species in urine by using HPLC-ICP-MS‖, Fresenius J. Anal. Chem (362), 313–318.
33. Liu J, Liu Y, Goyer RA, Achanzar W, Waalkes MP (2000), ―Metallothionein- I/II null mice are more sensitive than wild-type mice to the hepatotoxic and nephrotoxic effects of chronic oral or injected inorganic arsenicals‖,
Toxicol Sci. (55), 460-7.
34. M. Leermakers, W. Baeyens, M. De Gieter, B. Smedts, C. Meert, H.C. De Bisschop, R. Morabito, Ph. Quevauviller (2006), Trends Anal. Chem, 25
(1) 1–10.
35. Mandal BK, Ogra Y, Suzuki KT (2001), ―Identification of dimethylarsinous and monomethyarsonous acids in human urine of the arsenic-affected areas in West Bengal, India‖, Chemical Research in Toxicology (14), 371- 378.
37. Pergantis, S.A., Heithmar, E.M., Hinners, T.A. (1997), ―Speciation of arsenic animal feed additives by microbore HPLC-ICP-MS‖, Analyst (122),
1063–1068.
38. R.C. Weast (Editor 1973-1974), ―Handbook of Chemistry and Physics‖, CRC Press, Cleveland, OH, 54th ed.
39. Rahman M, Axelson O. (1995), ―Diabetes mellitus and arsenic exposure: a second look at case-control data from a Swedish copper smelter‖, Occup Environ Med, (52: 773-4).
40. Ratnaike RN (2003), ―Acute and chronic arsenic toxicity‖, Postgraduate Med J, (79:391-6).
41. S.H. Hansen, E.H. Larsen, G. Pritzl and C. Cornett (1992), J. Anal. Atom. Spectrom., (7) 629.
42. Simon, S., Tran, H., Pannier, F., Potin-Gautier, M. (2004), ―Simultaneous determination of twelve inorganic and organic arsenic compounds by liquid chromatography ultraviolet irradiation hydride generation atomic fluorescence spectrometry‖ J. Chromatogr. A. (1024), 105–113.
43. Suzuki KT, Mandal BK, Ogra Y. (2002), ―Speciation of arsenic in body fluids‖,
Talanta (58), 111.
44. T. Prohaska, G. Stingeder, in: R. Cornelis, H. Crews, J. Caruso, K.G. Heumann (Eds.) (2005), ―Handbook of Elemental Speciation. II. Species in the Environment, Food‖, Medicine and Occupational Health, John Wiley &
Sons, New York.
45. Thomas, P., Finnie, J.K., Williams, J.G. (1997), ―Feasibility of identification and monitoring of arsenic species in soil and sediment samples by coupled HPLC-ICP-MS‖, J. Anal. Atom. Spectrom. (12), 1367–1372.
46. Thomas, P., Sniatecki, K. (1995), ―Determination of trace amounts of arsenic species in natural waters by high - performance liquid chromatography - inductively coupled plasma mass spectrometry‖, J. Anal. Atom. Spectrom. (10), 615–618.
47. Y. Bohari, A. Astruc, M. Astruc, J. Cloud (2001), J. Anal. Atom. Spectrom.
(16), 774.
48. Zheng J, Goessler W, Kosmus W. (1998), ―Speciation of arsenic compounds by coupling high-performance liquid chromatography with inductively couples plasma mass spectrometry‖, Microchimica Acta (130), 71-79.
49. http://www.who.int/water sanitation health/dwq/arsenicun1.pdf.
50. Joseph A. Caruso_ and Maria Montes-Bayon (2003), ―Elemental speciation studies—new directions for trace metal analysis‖, Ecotoxicology and Environmental Safety (56), 148–163.