3.3.1 Lựa chọn chất cải biến nền
Trong phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - kỹ thuật nguyên tử hĩa bằng lị graphit, quá trình nguyên tử hĩa mẫu trong cuvet graphit xẩy ra theo 3 giai đoạn chính (sấy khơ mẫu, tro hĩa luyện mẫu và nguyên tử hĩa mẫu), và 2 giai đoạn phụ (làm lạnh cuvet về nhiệt độ phịng và làm sạch cuvet). Các giai đoạn này kế tiếp nhau và ảnh hưởng lẫn nhau. Giai đoạn 1 và 2 là hai quá trình chuẩn bị cho việc đo phổ. Vì thế nếu hai giai đoạn đầu xẩy ra khơng tốt, sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo phổ. Do trong mẫu cĩ thành phần phức tạp, mặt khác chì là nguyên tố dễ bay hơi. Vì vậy trong luận văn này chúng tơi sử dụng chất cải biến nền gồm: Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2% để pha lỗng mẫu cần đo, với mục đích làm giảm đáng kể sự bay hơi của nguyên tố chì trong quá trình nhiệt phân và chuyển dịch quá trình nguyên tử hĩa chì đến nhiệt độ cao hơn, đồng thời làm gia tăng sự bay hơi của nền trong quá trình nhiệt phân đến mức cĩ thể và chuyển hĩa tất cả các dạng tồn tại của nguyên tố phân tích về một dạng để quá trình nguyên tử hĩa diễn ra một cách triệt để và ổn định. Sau đĩ chúng tơi tiến hành khảo sát lại nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu nhằm tìm ra nhiệt độ tối ưu để loại bỏ bớt thành phần nền và đồng nhất mẫu phân tích.
Thành phần Trilon X – 100 là một dạng chất hoạt động bề mặt cĩ khả năng tạo nhũ hoa và tăng độ phân tán của mẫu trong nền, cịn NH4H2PO4 cĩ tác dụng giữ Pb ở dạng oxit khi tăng nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu dẫn đến làm giảm khả năng bay hơi của Pb trong giai đoạn này, mặt khác NH4H2PO4 cịn cĩ tác dụng cố định Ca ở dạng phốt phát, làm giảm ảnh hưởng của Ca đến quá trình nguyên tử hĩa của Pb.
3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của các cation
Như trên đã khảo sát ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đến kết quả đo phổ của Pb. Để nghiên cứu ảnh hưởng chúng tơi tiến hành khảo sát đồng thời sự ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đến phép đo phổ của Pb bằng cách chuẩn bị dãy mẫu các dung dịch như sau:
Mẫu 1: Dung dịch Pb cĩ nồng độ 200μg/l trong nền HNO3 2%, sau đĩ tiến hành pha lỗng trong chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9 trong nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%, nồng độ Pb sau khi pha lỗng là 20μg/l.
Mẫu 2: Dung dịch Pb cĩ nồng độ 200μg/l trong nền Na 3000 mg/l, K 200 mg/l, Ca 100 mg/l, Mg 200 mg/l, sau đĩ tiến hành pha lỗng trong chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9 trong nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3
0,2%, nồng độ Pb sau khi pha lỗng là 20μg/l.
Chúng tơi tiến hành thay đổi nhiệt độ của quá trình tro hĩa luyện mẫu nhưng vẫn giữ nguyên nhiệt độ sấy khơ mẫu, nhiệt độ nguyên tử hĩa và nhiệt độ làm sạch như đã tìm được ở trên. Đồng thời các thơng số máy được giữ nguyên như trình bày tại bảng 3.1. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát ảnh hưởng đồng thời của Na, K, Ca, Mg
Mẫu 1 Mẫu 2
STT
Nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu (t0C) Abs - Pb (A) Độ hấp thụ nền(A) Abs - Pb (A) Độ hấp thụ nền(A) 1 500 0,185 0,015 0,182 0,087 2 600 0,198 0,013 0,196 0,084 3 700 0,200 0,012 0,198 0,083 4 800 0,202 0,012 0,200 0,083 5 900 0,201 0,011 0,195 0,085 6 1000 0,199 0,013 0,192 0,086
Kết quả chỉ ra tại bảng 3.13 cho thấy, khi cĩ thành phần chất cải biến nền độ hấp thụ của Pb khơng thay đổi khi nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu tăng từ 6000C - 10000C. Trong khi đĩ khi khơng cĩ chất cải biến nền độ hấp thụ giảm qua bảng 3.7. Tuy nhiên khi nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu đạt trên 8000C thì độ hấp thụ của nền khơng tăng và đạt giá trị ổn định là 0,202(A) và độ hấp thụ cả mẫu 1 và mẫu 2 đề đạt giá trị tương đương nhau. Kết quả trên cho thấy, khi ở nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu là 8000C và trong dung dịch chất cải biến nền thì ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đã được loại bỏ. Do vậy trong nghiên cứu trên mẫu máu thật chúng tơi tiến hành sử dụng nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu là 8000C pha trong dung dịch chất cải biến nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%.
3.4 Xây dựng quy trình phân tích mẫu 3.4.1 Xác định khoảng tuyến tính của Pb 3.4.1 Xác định khoảng tuyến tính của Pb
Để xác định khoảng tuyến tính của Pb trong phép phân tích chúng tơi tiến hành chuẩn bị 1 dãy mẫu dung dịch Pb cĩ nồng độ lần lượt là: 0; 100; 200; 400; 800; 1000 μg/l trong nền gồm Na 3000 mg/l, K 200 mg/l, Ca 100 mg/l, Mg 200 mg/l. Sau đĩ lấy 1 ml dung dịch trên cho vào ống nghiệm đã cĩ sẵn
HNO3 0,2%) và tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb theo các điều kiện tối ưu đã lựa chọn. Khi đĩ nồng độ của Pb trong mẫu lần lượt là: 0; 10; 20; 40; 80; 100 μg/l. Chúng tơi tiến hành đo 10 lần lấy kết quả trung bình. Kết quả đo được như sau:
Bảng 3.14: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb STT Nồng độ Pb (μg/l) Abs – Pb (A) 1 0 0,022 2 10 0,105 3 20 0,201 4 40 0,385 5 80 0,783 6 100 0,988
Hình 3.8: Khoảng tuyến tính của Pb
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91 1.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Nồng độ Pb(μg/l) Đ ộ hấp thụ (A )
Như vậy qua hình 3.8 ta thấy khoảng tuyến tính của Pb là 10-100μg/l
3.4.2 Xây dựng đường chuẩn để phân tích mẫu
Từ việc xác định khoảng tuyến tính của Pb, kết quả được thể hiện tại bảng 3.14 chúng tơi tiến hành xây dựng đường chuẩn của Pb trong phép phân tích. Đường chuẩn xây dựng được như sau:
Hình 3.9: Đồ thị đường chuẩn của Pb
Đồ thị đường chuẩn trên hình 3.9 cĩ hệ số tương quan 0,99986 và độ dốc 0,0098. Khoảng tuyến tính của đường chuẩn 10-100μg/l. Hàm lượng Pb trong máu được chúng tơi xác định bằng đồ thị đường chuẩn này.
3.4.3 Giới hạn phát hiện của phương pháp
Để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp, chúng tơi tiến hành đo 7 lần mẫu dung dịch Pb nồng độ 1μg/l, chấp nhận sự sai khác giữa mẫu chuẩn và mẫu trắng khơng đáng kể, các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết quả được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.15: Kết quả phân tích mẫu Pb-1μg/l
STT Hàm lượng Pb đo được (μg/l)
Lần đo thứ 1 1,09 Lần đo thứ 2 1,48 Lần đo thứ 3 1,23 Lần đo thứ 4 1,31 Lần đo thứ 5 1,42 Lần đo thứ 6 1,21 Lần đo thứ 7 1,04
Bậc tự do (n-1) = 6 Giá trị trung bình: 1,25 Độ lệch chuẩn S = 0,161
Giá trị t tra bảng với độ tin cậy 99% : 3,143
Giới hạn phát hiện của phương pháp = 3,143 x 0,161 ≈ 0,506 (μg/l)
3.4.4 Độ chính xác của phương pháp
Độ chính xác của phương pháp được đánh giá trên mẫu chuẩn máu Trace Elements Whole Blood level 3 Seronorm. Kết quả phân tích được đưa ra ở bảng 3.16
Bảng 3.16: Kết quả phân tích mẫu máu chuẩn Hàm lượng Pb (μg/l)
Loại mẫu chuẩn Giá trị chứng chỉ (X ± SD) Kết quả phân tích (X ± SD) Độ thu hồi Trace Elements Whole Blood level 3 Seronorm 638±11,00 625±10,50 98% Hình 3.10: Mẫu máu chuẩn
Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong mẫu chuẩn cho thấy, phương pháp cĩ độ chính xác, độ tin cậy cao, cĩ thể đáp ứng để phân tích Pb trong máu sinh học.
3.4.5 Quy trình phân tích mẫu máu
Máu được lấy từ tủ lạnh, được giã đơng ở nhiệt độ phịng thí nghiệm, sau đĩ lắc đều và pha lỗng máu theo tỷ lệ 1:9 với dung dịch chất cải biến nền gồm Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%.
Sau đĩ mẫu máu được xác định hàm lượng dựa trê đường chuẩn đã xây dựng như trên.
3.5 Tổng kết các điều kiện đo phổ GF – AAS của Pb
Từ việc nghiên cứu, khảo sát ở trên, chúng tơi tổng kết các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb trong máu với kỹ thuật xử lý mẫu bằng lị graphit như sau:
Bảng 3.17: Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Pb Nguyên tố đo phổ Các yếu tố Pb Nguồn sáng Đèn catốt rỗng (HCL) Bước sĩng (nm) 283,3 Độ rộng ke đo (nm) 0,7 Cường độ dịng đèn catốt rỗng (mA) 10
Mơi trường đo Khí Argon (Ar)
Cuvet chứa mẫu Cuvet Graphit
Chế độ đo Cĩ bổ chính nền (AA-BG)
Thơng số máy
Kỹ thuật bổ chính nền Đèn D2 (Deterium)
Thành phần mẫu Dung dịch cải biến nền (Trilon X – 100 0,5%,
NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%)
Vùng tuyến tính (μg/l) 10-100
Chương trình nguyên tử hĩa
- Nhiệt độ sấy mẫu 1200C
- Nhiệt độ tro hĩa luyện mẫu 8000C
- Nhiệt độ nguyên tử hĩa 18000C
- Nhiệt độ làm sạch cuvet 26000C
3.6 Kết quả phân tích hàm lượng chì trong mẫu máu 3.6.1 Kết quả nghiên cứu trên những người bình thường 3.6.1 Kết quả nghiên cứu trên những người bình thường
Để xác định hàm lượng chì trong máu của những người bình thường chúng tơi tiến hành lấy mẫu máu theo nhĩm đối tượng sau:
Đối tượng là cán bộ đang sống và làm việc tại Hà Nội. Các đối tượng vẫn sinh hoạt và làm việc bình thường, khơng cĩ bất kỳ biểu hiện của bệnh trong quá trình khám chữa bệnh định kỳ. Tổng số đối tượng là 100 người trong đĩ 60 nam và 40 nữ.
Các đối tượng được lấy máu ở tính mạch vào buổi sáng, lúc đĩi. Máu được lấy và bảo quản trong chất chống đơng Herparin, bảo quản trong tủ lạnh ở -200C.
Tiến hành xác định hàm lượng chì trong máu bằng cách lấy máu được bảo quản trong tủ lạnh, khi tiến hành phân tích được rã đơng tự nhiên, sau đĩ pha lỗng với dung dịch chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.18 như sau:
Bảng 3.18: Hàm lượng Pb trong máu của người bình thường
Mẫu Giới tính Hàm lượng Pb
Nam (n=60) 16,50 ± 5,00
Máu (μg/dL)
Kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng chì trong máu của nam và nữ đều thấp hơn tiêu chuẩn chuẩn đốn phơi nhiễm chì trong mơi trường lao động là 50μg/dL. Hàm lượng chì trong máu của nhĩm nam (16,50 ± 5,00 μg/dL) cao hơn so với nhĩm nữ (12,50 ± 6,00 μg/dL).
3.6.2 Kết quả nghiên cứu trên những đối tượng phơi nhiễm chì
Để xác định hàm lượng chì trong máu của những đối tượng phơi nhiễm chì chúng tơi tiến hành lấy mẫu máu của đối tượng là trẻ em dưới 6 tuổi đang được điều trị tại Trung tâm chống độc Bệnh viện Bạch Mai. Với chuẩn đốn ban đầu nhiễm độc chì do sử dụng thuốc cam khơng rõ nguồn gốc. Các đối tượng đã được kiểm tra các chỉ số sinh hĩa và các dấu hiệu lâm sàn của việc nhiễm độc chì. Tổng số đối tượng là 50 người trong đĩ 30 nam và 20 nữ. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.19 như sau:
Bảng 3.19: Hàm lượng Pb trong máu của đối tượng phơi nhiễm chì
Mẫu Giới tính Hàm lượng Pb
Nam (n=30) 61,00 ± 4,00
Máu (μg/dL)
Nữ (n=20) 55,50 ± 5,50
Kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng chì trong máu của nam và nữ đều cao hơn rất nhiều tiêu chuẩn chuẩn đốn phơi nhiễm chì. Hàm lượng chì trong máu của nam (61,00 ± 4,00μg/dL) và của nữ (55,50 ± 5,50μg/dL). Trong khi đĩ theo chỉ tiêu của Trung tâm chống độc Bệnh viện Bạch Mai hàm lượng chì trong máu của bệnh nhân ≤ 10,00μg/dL.
Đối với những bệnh nhân cĩ hàm lượng chì trong máu cao thì việc điều trị là rất khĩ khăn và phức tạp khơng chỉ tốn thời gian, vật chất trong quá trình điều trị mà việc đào thải chì ra khỏi cơ thể cũng là việc làm khơng hề dễ dàng.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thực hiện luận văn “Nghiên cứu xác định hàm lượng chì trong máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hĩa bằng lị graphit” chúng tơi rút ra được những kết luận như sau:
1. Tối ưu hĩa các điều kiện đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì trong máu với kỹ thuật nguyên tử hĩa bằng lị graphit (Mục 3.5). 2. Khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF-AAS của chì
trong máu (Mục 3.2).
3. Lựa chọn được phương pháp xử lý mẫu để xác định hàm lượng chì trong máu, xây dựng thành cơng phương pháp xác định hàm lượng chì trong mẫu máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hĩa bằng lị graphit sử dụng chất cải biến nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%. (Mục 3.3.1; 3.4.5).
4. Đánh giá được sai số và độ lặp lại của phép đo qua giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,5μg/l. Độ sai lệch lớn nhất của phương pháp so với mẫu máu chuẩn quốc tế khơng vượt quá 5% với giá trị chứng chỉ. (Mục 3.4.3; 3.4.4).
5. Từ phương pháp xây dựng xác định được hàm lượng chì trong máu của các đối tượng bình thường (Nam: 16,50 ± 5,00 μg/dL và nữ 12,50 ± 6,00 μg/dL) và các đối tượng trẻ em nhiễm độc chì (Nam: 61,00 ± 4,00μg/dL và nữ 55,50 ± 5,50μg/dL).
Qua nghiên cứu trên chúng tơi nhận thấy phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hĩa bằng lị graphit là một kỹ thuật phù hợp để xác định các nguyên tố lượng nhỏ như Pb trong các mẫu sinh học đặc biệt với mẫu máu. Với phương pháp xử lý mẫu nhanh, đơn giản, tốn ít mẫu, tiết kiệm thời gian và cho độ chính xác cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bộ mơn hố phân tích (2002). Mơi trường và độc chất mơi trường, Trường đại học dược Hà Nội.
2. Các kỹ thuật xét nghiệm sinh hố, huyết học ứng dụng trong chẩn đốn nhiễm độc nghề nghiệp, Viện Y học lao động và vệ sinh mơi trường (1996) 3. Chương trình hợp tác KHKT Việt Nam – Hà Lan, Đề tài VH2 (1990), Một số phương pháp phân tích điện hĩa hiện đại.
4. Nguyễn Trọng Giao (1990), Nghiên cứu định lượng chì trong máu và trong nước tiểu bằng kỹ thuật cực phổ song vuơng, Tạp chí dược học số 5, 23-32. 5. Ngơ Thị Bích Hà (1998), Nghiên cứu khảo sát hàm lượng chì trong tĩc người thường xuyên tiếp xúc với xăng pha chì bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn thạc sỹ hĩa học.
6. Đỗ Hàm (2007), Vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp, Nhà xuất bản lao động xã hội.
7. Nguyễn Việt Huyến (1999), Cơ sở các phương pháp phân tích điện hĩa, Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội.
8. Lê Đức Liêm (2004), Nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại vết chì và đồng trong nước biển bằng phương pháp Von – Ampe hịa tan, Luận án tiến sĩ hĩa học.
9. Tạ Thị Ly Luân, An tồn thực phẩm – ơ nhiễm chì và cadimi trong thực phẩm, phương pháp xác định chì, cadimi và các biện pháp phịng chống, tổng kết chuyên đề 3, Hà Nội 1997
10. Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội.
11. Nguyễn Lương Luyến (2009), Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng đồng trong mẫu sinh học phục vụ chuẩn đốn lâm sàng và điều trị bệnh, Luận văn thạc sỹ khoa học.
12. Đặng Minh Ngọc (1995), Nghiên cứu xây dựng và ứng dụng các kỹ thuật xác định một số chất độc hại để phát hiện sớm và chính xác tình trạng nhiễm độc nghề nghiệp.
13. Định Thị Minh Nguyệt (2001), Nghiên cứu xác định hàm lượng chì trong sữa bằng phương pháp Von – Ampe hịa tan, Luận văn thạc sỹ khoa học.
14. Hồng Nhâm (2002), Hĩa học vơ cơ tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.
15. Lê Trung (1997), 21 bệnh nghề nghiệp được bảo hiểm, Viện y học lao động và vệ sinh mơi trường.
16. Lê Trung (1994), Bệnh nghề nghiệp, Nhà xuất bản y học.