C:\Users\...\Tom 24/09/2018 10:23:59 AM Tom RT:0.00 - 21.01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Time (min) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Re lat ive A bu nd an ce 1.76 1.83 2.12 3.10 2.25 3.22 3.45 3.62 5.47 4.02 5.65 6.23 17.93 7.42 7.66 17.79 18.09 19.72 8.44 9.78 11.73 10.53 12.16 13.23 17.52 16.97 15.24 NL: 2.90E5 TIC MS Tom C:\Users\...\Trai 24/09/2018 10:24:08 AM trai RT:0.00 - 21.01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Time (min) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 R el at ive A bu nd an ce 1.57 5.94 1.72 5.84 5.97 1.78 5.72 1.82 5.66 6.16 5.63 3.15 3.11 3.23 5.54 2.09 3.28 6.30 6.36 3.02 5.31 3.47 6.56 5.19 3.62 6.64 4.12 7.00 18.81 7.63 9.34 9.83 10.05 10.95 18.67 18.96 11.92 12.58 18.06 13.38 15.35 16.68 NL: 2.79E5 TIC MS Trai
Chƣơng 4 - KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu này chúng tôi đã xác định được nồng độ đồng thời 5 dạng tồn tại của asen là Asennobetain AsB, As (III), As (V), monomethy larsonic acid (MMA) và dimethyllarsonic (DMA) trong mẫu thực phẩm trên thiết bị ghép nối HPLC-ICP-MS. Kết quả thu được như sau:
1. Đã phát triển phương pháp phân tích HPLC-ICP-MS dùng cho phân tích 5 dạng asen trên. Các thơng số đặc trưng của phương pháp phân tích như LOD, LOQ, khoảng tuyến tính, độ lặp lại, đã được nghiên cứu và đánh giá.
2. Độ lặp lại và độ chính xác của phương pháp phân tích HPLC-ICP-MS đã được cải thiện đáng kể khi sử dụng nội chuẩn thông qua bộ van bơm mẫu sau cột. Độ lặp lại của tín hiệu phân tích tăng lên ít nhất là 1-2 lần.
3. Đã nghiên cứu một cách hệ thống, chi tiết ảnh hưởng của pha động (cụ thể là hàm lượng cacbon trong pha động) tới tín hiệu phân tích. Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng tín hiệu phân tích của asen tăng khi có mặt của cacbon trong pha động và tín hiệu của asen phụ thuộc vào gradient của pha động.
4. Tối ưu các điều kiện chiết các dạng asen ra khỏi nền mẫu bao gồm thời gian chiết, tỉ lệ dung môi, công suất siêu âm bằng phương pháp quy hoạch hóa thực nghiệm dùng phần mềm Mode vesion 5. Kết quả tối ưu thu được là: thời gian chiết 6 phút, dung môi 50/50 về thể tích, cơng suất siêu âm 80%.
5. Đánh giá và xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp thông qua 3 mẫu CRM cho phân tích asen tổng, 2 mẫu CRM cho phân tích dạng tồn tại của As. Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng khơng có sự khác nhau về mặt thống kê giữa kết quả phân tích và giá trị ghi nhận trên chứng chỉ. Điều này có nghĩa là phương pháp phân tích nêu trong nghiên cứu này hồn tồn có giá trị sử dụng trong phân tích 5 dạng asen trong mẫu thực phẩm cũng như phân tích asen tổng.
6. Đã áp dụng phương pháp nêu trên vào phân tích các dạng asen và asen tổng trong một số loại nền mẫu khác nhau. Kết quả thu được là tin cậy. Bên cạnh 5 dạng asen chính, một số dạng tồn tại khác của asen cũng được phát hiện.
Với kết quả đạt được của luận văn sẽ mở ra một hướng nghiên cứu về phân tích dạng tồn tại của asen trong mẫu thực phẩm, mơi trường và sinh học cũng như tìm hiểu về sự liên quan giữa các dạng asen nguồn gốc ơ nhiễm để có phương thức phịng ngừa và nắm bắt độc tính của chúng. Phương pháp phân tích này cũng có thể sử dụng để đánh giá nguồn gốc phơi nhiễm của As tới con người, đặc biệt là phơi nhiễm các dạng asen khác nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]. Chu Đình Bính, Nguyễn Phương Thanh, Phạm Luận (2008), Tối ưu hóa các điều kiện tách và định lượng AsIII, axit dimetylarsenic, axit monometylarsonic và AsV bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – hydrua hóa – quang phổ hấp thụ nguyên tử (HPLC – HG – AAS), Tạp chí Hóa học 46 (5A), trang.
285- 292.
[2]. Hồng Nhâm (2004), Hóa học các nguyên tố, tập 1, Nhà xuất bản Đại học
Quốc Gia Hà Nội, trang. 248 – 257.
[3]. N.I.Bloc, Hoàng Minh Châu dịch (1986), Hóa học phân tích định tính, Phản ứng cation, nhà xuất bản giáo dục.
[4]. Nguyễn Mạnh Hà, Trần Quang Thành, Nguyễn Hà Trang, Phạm Tiến Đức, Tạ Thị Thảo, Từ Bình Minh, Lê Văn Chiều, Chu Đình Bính (2017), Phân tích các
dạng tồn tại của Asen rong mẫu hải sản bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối với detector khối phổ kế nguồn plasma cao tần cảm ứng HPLC/ICP-MS, Tạp chí hóa học 55 (5E1,2) Trang. 94-98
[5]. Nguyễn Phương Thanh, Chu Đình Bính, Phạm Luận (2009), Xác định các dạng tồn tại của As bằng kỹ thuật HPLC- UV-HG-AAS, Phần I, Xác định các dạng tồn tại của As trong các mẫu mơi trường, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và
Sinh học, T 14 số 3, trang.83-88.
[6]. Nguyễn Phương Thanh, Chu Đình Bính, Phạm Luận (2010), Xác định một số dạng As bằng kỹ thuật HPLC- UV-HG-AAS, T 15 số 3, trang. 108-117
[7]. 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.
[8]. Phạm Hải Long, Trần Văn Cường (2015). Xác định đồng thời As (III), As(V), Monomethylarsonic(MMA) và Dimethylarsonic (DMA) trong nước giếng khoan bằng HPLC-ICP-MS tại xã Chuyên Ngoại và Châu Giang, huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam, Tạp chí Hóa lý và sinh học, 20, 4, 317-324 .
[9]. Tạ Thị Thảo, Nguyễn Thị Thu Hằng, Phạm Hồng Chuyên (2014), , Nghiên cứu
xác định đồng thời các dạng As vô cơ và hữu cơ bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật Hydrua hóa (HVG-AAS) kết hợp với thuật tốn hồi quy đa biến, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, T19 số 2, Trang. 59-
67.
[10]. Trần Văn Cường, Phạm Hải Long, Nguyễn Thị Huệ tháng 10. 2015. Quy trình Xác định đồng thời As (III), As(V), Monomethylarsonic(MMA) và Dimethylarsonic (DMA) trong nước tiểu bằng HPLC-ICP-MS, Tuyển tập báo cáo Hội thảo” Thanh niên Viện Công nghệ môi trường với nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, (19-25)..
Tiếng Anh
[11].A.A. Frank Vanhaecke , Guillermo Grindlay (2013), A systematic study on the
influence of carbon on the behavior of hard-to-ionize elements in inductively coupled plasma–mass spectrometry, Spectrochimica Acta Part B 86, pp. 42–49
[12]. A. N. N. L. BALL, W. N. ROM, and B. GLENNE , (1983), Arsenic distribution in soils surrounding the Utah copper smelter, Am. Ind. Hyg.
Assoc. J, vol 44, no. 5, pp. 341–348.
[13]. Antonius Kettrup. Bernhard Michalk (2000): Long-term monitoring of arsenic
and selenium species in contaminated groundwaters by HPLC and HG-AAS,
Science of The Total Environment, Volume 258, Issue 3, 4 September, pp. 171-181
[14]. B. K. Mandal, Y. Ogra, and K. T. Suzuki (2001), Identification of dimethylarsinous and monomethylarsonous acids in human urine of the arsenic-affected areas in West Bengal, India, Chem. Res. Toxicol., vol. 14, no.
[15]. Tiny Agustini Koesmawati (2015), Sample Preparation Methods for Organic
Arsenic Species (arsenobetain, (CH3)3As+CH2COO−) in Tuna Fish Samples Followed by HG-QFAAS, GF-AAS, and ICP-MS Measurements, Procedia
Chemistry, Volume 17, pp. 200-206.
[16]. C. A. Jones, H. W. Langner, K. Anderson, T. R. McDermott, and W. P. Inskeep (2000), Rates of microbially mediated arsenate reduction and solubilization, Soil Sci. Soc. Am. J., vol. 64, no. 2, pp. 600–608.
[17]. D. A. Nimick, J. N. Moore, C. E. Dalby, and M. W. Savka, The fate of geothermal arsenic in the Madison and Missouri Rivers, Montana and Wyoming, Water Resour. Res., vol. 34, no. 11, pp. 3051–3067.
[18]. D. Kuehnelt, W. Goessler, and K. J. Irgolic (1998), Arsenic compounds in terrestrial organisms II: Arsenocholine in the mushroom Amanita muscaria,
Appl. Organomet. Chem., vol. 11, no. 6, pp. 459–470, 1997.
[19]. E. A. Crecelius, M. H. Bothner, and R. Carpenter (1975) Geochemistries of arsenic, antimony, mercury, and related elements in sediments of Puget Sound,
Environ. Sci. Technol., vol. 9, no. 4, pp. 325–333.
[20]. E. R. G. Smith, R. Naidu, and A. M. Alston, (1998), Arsenic in the soil environment. Academic Press.
[21]. F. Challenger, “Biological methylation.,” Chem. Rev., vol. 36, no. 3, pp. 315– 361, 1945.
[22]. G. Lunde, (2000), Water soluble arseno-organic compounds in marine fishes, Nature, vol. 224, no. 5215, pp. 186-199
[23]. J. F. Ferguson and J. Gavis, (1972), A review of the arsenic cycle in natural waters, Water Res., vol. 6, no. 11, pp. 1259–1274.
[24]. J. Feldmann and A. V Hirner, (1995), Occurrence of volatile metal and metalloid species in landfill and sewage gases, Int. J. Environ. Anal. Chem.,
vol. 60, no. 2–4, pp. 339–359.
[25]. J. O. Nriagu and M. S. Simmons (1990), Food contamination from environmental sources, vol. 23. John Wiley.
[26]. J. P. Buchet and R. Lauwerys, (1994) Inorganic arsenic metabolism in humans, Arsen. Expo. Heal. (Chappell WR, Abernathy CO, Cothern CR, eds).
Northwood, Middlesex, UK Sci. Technolgy Lett., pp. 181–189.
[27]. J. R. Scudlark and T. M. Church, (1988)“The atmospheric deposition of
arsenic and association with acid precipitation,” Atmos. Environ., vol. 22, no.
5, pp. 937–943.
[28]. J. S. Edmonds, K. A. Francesconi, P. C. Healy, and A. H. White, (1982)
“Isolation and crystal structure of an arsenic-containing sugar sulphate from the kidney of the giant clam, Tridacna maxima. X- Ray crystal structure of(2S)-3-[5-deoxy-5-(dimethylarsinoyl)-β-D-ribofuranosyloxy]-2-
hydroxypropyl hydrogen sulphate,” J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, pp. 2989–
2993.
[29]. K. A. Francesconi, D. A. Hunter, B. Bachmann, G. Raber, and W. Goessler (1999), Uptake and transformation of arsenosugars in the shrimp Crangon crangon, Appl. Organomet. Chem., vol. 13, no. 10, pp. 669–679.
[30]. K. S. Squibb and B. A. Fowler 1983, The toxicity of arsenic and its compounds, Biol. Environ. Eff. Arsen, vol. 233.
[31]. L. Machlis, (1941) “Accumulation of arsenic in the shoots of sudan grass and
bush bean,” Plant Physiol., vol. 16, no. 3, p. 521.
[32]. L. Q. Ma, K. M. Komar, C. Tu, W. Zhang, Y. Cai, and E. D. Kennelley, 2001 “A fern that hyperaccumulates arsenic,” Nature, vol. 409, no. 6820, p. 579. [33]. M. J. Mass et al. 2001, Methylated trivalent arsenic species are genotoxic,
Chem. Res. Toxicol., vol. 14, no. 4, pp. 355–361.
[34]. M. Pettine, M. Camusso, and W. Martinotti 1992, Dissolved and particulate
transport of arsenic and chromium in the Po River (Italy),” Sci. Total
Environ., vol. 119, pp. 253–280.
[35]. M. Stýblo, Z. Drobná, I. Jaspers, S. Lin, and D. J. Thomas 2002 ,The role of
biomethylation in toxicity and carcinogenicity of arsenic: A research update,
[36]. Macholz,1987, "DC Adriano, Trace Elements in the Terrestrial Environment. 533 Seiten, 99 Abb., zahlr. Tab. Springer‐Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo 1986. Preis: 228 - DM". Molecular Nutrition & Food Research. 31(3): pp. 259-259.
[37]. L. E. Hallacher, E. B. Kho, N. D. Bernard, A. M. Orcutt, W. C. Dudley Jr, and T. M. Hammond 1983 “Distribution of arsenic in the sediments and biota of Hilo Bay, Hawaii,”.
[38]. Mandal, Badal Kumar and Kazuo T Suzuki 2002, "Arsenic round the world: a
review", Talanta, 58(1): p. 201-235.
[39]. Marijn Van Hulle, Chao Zhang, Bart Schotte, Louis Mees, Frank Vanhaecke, Raymond Vanholder, Xin Rong Zhang and Rita Cornelis, 2003, Identification of some arsenic species in human urine and blood after ingestion of Chinese seaweed Laminaria.
[40]. McCleskey, R Blaine, D Kirk Nordstrom, and Ann S Maest 2004
"Preservation of water samples for arsenic (III/V) determinations: an evaluation of the literature and new analytical results". Applied
Geochemistry. 19(7): pp. 995-1009.
[41]. N. R. Council, Arsenic in drinking water. National Academies Press, 1999. [42]. P. Apostoli, L. Alessio, L. Romeo, J. P. Buchet, and R. Leone, 1997
“Metabolism of arsenic after acute occupational arsine intoxication,” J.
Toxicol. Environ. Health, vol. 52, no. 4, pp. 331–342.
[43]. Principles of Intrumental analysis by D.A. Skoog, F.J. Holler and T.A. Nieman, 5th Edn, Books/cole Thomson, Bangalore. (2004)
[44]. Quantitative analysis, Editors by R.A. Day and A.L. Underwood, 6th Edn, Prentice Hall of India, New Delhi (2001), Ch.14.
[45]. R. A. Zakharyan, F. Ayala-Fierro, W. R. Cullen, D. M. Carter, and H. V. Aposhian, Enzymatic methylation of arsenic compounds. VII.
[46]. Monomethylarsonous acid (MMAIII) is the substrate for MMA methyltransferase of rabbit liver and human hepatocytes, 1999” Toxicol.
Appl. Pharmacol., vol. 158, no. 1, pp. 9–15.
[47]. Rahman, Mahfuzar and Olav Axelson, (2003), Diabetes mellitus and arsenic exposure: a second look at case-control data from a Swedish copper smelter".
Occupational and environmental medicine, 1995. 52(11): p. 773-774. Ratnaike RN, “Acute and chronic arsenic toxicity”, Postgraduate Med J, (79:391-6). [48]. Ripp, Jeffrey, "Analytical detection limit guidance & laboratory guide for
determining method detection limits". 1996: Wisconsin Department of Natural
Resources, Laboratory Certification Program.
[49]. S. Lin et al., 2002 “A NovelS-adenosyl-L-methionine: arsenic (III) methyltransferase from rat liver cytosol,” J. Biol. Chem., vol. 277, no. 13, pp.
10795–10803.
[50]. 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, pp. 513 – 519.
[51]. Shirkhanloo, Hamid, Ahmad Rouhollahi, and Hassan Zavvar Mousavi, 2011,
Ultra-trace arsenic determination in urine and whole blood samples by flow
injection-hydride generation atomic absorption spectrometry after
preconcentration and speciation based on dispersive liquid-liquid microextraction. Bulletin of the Korean Chemical Society. 32(11): pp. 3923-
3927.
[52]. Smedley P. and Kinniburgh D. (2002) “A review of the source, behaviour and
distribution of arsenic in natural waters”, Applied Geochemistry, 17(5), pp.
517-568.
[53]. Smedley, Pauline L, 2008 Sources and distribution of arsenic in groundwater
[54]. T. H. Lin and Y. L. Huang, 1995 Chemical speciation of arsenic in urine of patients with blackfoot disease, Biol. Trace Elem. Res., vol. 48, no. 3, pp. 251–
261.
[55]. Todor I. Todorov, John W. Ejnik, Florabel G. Mullick, and Jose A. Centeno, 2005, Arsenic Speciation in Urine and Blood Reference Materials, Microchim Acta 151, p. 263–268.
[56]. Vogel’s Textbook of Quantitative chemistry analysis by J. Menham, R.C. Denney, J.D. Barnes and M.J.K. Thomas, 6th Ed, Low Price Edition, Pearson education Ltd, New Delhi, (2000)Ch.15.
[57]. W. Goessler, W. Maher, K. J. Irgolic, D. Kuehnelt, C. Schlagenhaufen, and T. Kaise, 1997 “Arsenic compounds in a marine food chain,” Fresenius. J. Anal. Chem., vol. 359, no. 4–5, pp. 434–437.
[58]. W. R. Cullen, B. C. McBride, and J. Reglinski, 1984 The reaction of methylarsenicals with thiols: some biological implications, J. Inorg. Biochem.,
vol. 21, no. 3, pp. 179–193.
[59]. W. R. Penrose and E. A. Woolson, Arsenic in the marine and aquatic
environments: analysis, occurrence, and significance, Crit. Rev. Environ. Sci.
Technol., vol. 4, no. 1–4, pp. 465–482, 1974.
[60]. W. W. Wenzel, N. Kirchbaumer, T. Prohaska, G. Stingeder, E. Lombi, and D. C. Adriano, 2001 Arsenic fractionation in soils using an improved sequential extraction procedure, Anal. Chim. Acta, vol. 436, no. 2, pp. 309–323.
[61]. Walsh, Alan; Becker-Ross, Helmut; Florek, Stefan; Heitmann, Uwe (January 19, 2006). Continuum high resolution source AAS. Weinheim: Wiley ‐ VCH
Verlag GmbH & Co KGaA. p. 2.
[62]. Weast, Robert C, Melvin J Astle, and William H Beyer, 1988"CRC handbook
of chemistry and physics". Vol. 69. CRC press Boca Raton, FL.
[63]. X. C. Le, M. Ma, and V. W.-M. Lai, 1999, Exposure to arsenosugars from
seafood ingestion and speciation of urinary arsenic metabolites, in Arsenic
[64]. X.-C. Le, W. R. Cullen, and K. J. Reimer, 1993, Determination of urinary
arsenic and impact of dietary arsenic intake, Talanta, vol. 40, no. 2, pp. 185–
193.
[65]. Xinrong Zhang, Rita Cornelis, Jurgen De Kimpe, Louis Mees, 1996
Speciation of Toxicologically Important Arsenic Species in Human Serum by
Liquid Chromatography-Hydride Generation Atomic Absorption
Spectrometry, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, pp. 1075-1079.
[66]. Xinrong Zhang, Rita Cornelis, Jurgen De Kimpe, Louis Mees, Vera Vanderbiesen, Antoine De Cubber, Raymond Vanholder, 1996 “Accumulation
of arsenic species in serum of patients with chronic renal disease”.
ClinicalChemistry, pp. 1231-1237.
[67]. Y. Lario et al. 2001, Methylarsonic and dimethylarsinic acids toxicity and
total arsenic accumulation in edible bush beans, Phaseolus vulgaris, Food
Addit. Contam., vol. 19, no. 5,
[68]. Jonathan Borak, H. Dean Hosgood (2007), "Seafood arsenic: Implications for human risk assessment". Regulatory Toxicology and Pharmacology, 47, pp.
204-212.
[69]. Zhao FJ, Zhu YG, Meharg AA 2013: Methylated arsenic species in rice:
geographical variation, origin, and uptake mechanisms, Environmental
science & technology.47(9):3957-66.
[70]. Banerjee M, Banerjee N, Bhattacharjee P, Mondal D, Lythgoe PR, Martinez M, et al 2013: High arsenic in rice is associated with elevated genotoxic
effects in humans. Sci Rep-Uk.
[71]. Bell D. Riceabetes 2015: Is the association of type 2 diabetes with rice intake
due to a high carbohydrate intake or due to exposure to excess inorganic arsenic? Postgraduate medicine;127(8):781-2.
[72]. Sengupta MK, Hossain MA, Mukherjee A, Ahamed S, Das B, Nayak B, et al 2006 : Arsenic burden of cooked rice: Traditional and modern methods. Food
and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association,;44(11):1823-9.
[73]. Meharg AA, Lombi E, Williams PN, Scheckel KG, Feldmann J, Raab A, et al 2008: Speciation and localization of arsenic in white and brown rice grains, Environmental science & technology;42(4):1051-7.
[74]. Carey M, Xiao JJ, Farias JG, Meharg AA 2015: Rethinking Rice Preparation
for Highly Efficient Removal of Inorganic Arsenic Using Percolating Cooking Water, PloS one;10(7).
[75]. E. H. Larsen, 1991, Electrothermal atomic absorption spectrometry of inorganic and organic arsenic species using conventional and fast furnace programmes, J. Anal. At. Spectrom., vol. 6, no. 5, pp. 375–377.
[76]. H. Greschonig and K. J. Irgolic, 1992, Electrochemical methods for the determination of total arsenic and arsenic compounds, Appl. Organomet. Chem., vol. 6, no. 7, pp. 565–577.
[77]. Peter Heitland. Martin Blohm May 2017, Application of ICP-MS and HPLC-
ICP–MS for diagnosis and therapy of a severe intoxication with hexavalent chromium and inorganic arsenic, Journal of Trace Elements in Medicine and
Biology, Volume 41, Pages 36-40
[78]. Xuan Cao, Chunli Hao, Geng Wang, Huanghao Yang, Xiaoru Wang 15 March 2009, Sequential extraction combined with HPLC–ICP-MS for As speciation in dry seafood products, Food Chemistry, Volume 113, Issue 2, pp. 720-726
[79]. Zhaochu Hu,*, Shenghong Hu(2004), Volatile organic solvent-induced signal
enhancements in inductively coupled plasma-mass spectrometry: a case study of methanol and acetone, Spectrochimica Acta Part B 59 pp.1463 – 1470
PHỤ LỤC 1 - Đƣờng chuẩn 5 dạng As có và khơng sử dụng nội chuẩn
Đƣờng chuẩn sử dụng nội chuẩn Đƣờng chuẩn không sử dụng nội chuẩn
y = (0,0191± 0,0039)X-(0,012±0,019) R² = 0,9987