Qui trình lấy mẫu thủy-hải sản: Tiến hành lấy mẫu theo quy trình lấy mẫu vừa nghiên cứu ở mục 2.3.1.3
Địa điểm lấy mẫu: Đầm nuôi trồng thủy hải sản khu vực Pháp Vân – Thanh Trì – Hà Nội đƣợc đánh dấu trên hình 3.14:
Xử lý mẫu:
Qua khảo sát mẫu giả ở trên thì chúng tôi tiến hành phân tích mẫu thực tế nhƣ sau: Mẫu tôm, cá sau khi xử lý theo quy trình ở phần 2.3.1.3, chúng tôi thu đƣợc dịch trong. Và tiếp theo tiến hành loại bỏ ảnh hƣởng của các yếu tố ảnh hƣởng bằng cách: Trƣớc tiên, cho 5ml nƣớc cất 2 lần đã loại bỏ cation chạy qua cột chiết pha rắn làm bằng vật liệu C18 để loại bỏ chất bẩn trên cột, và thấm ƣớt cột. Sau đó cho dịch trong chảy qua cột chiết pha rắn với tốc độ nạp mẫu là 3ml/phút. Cuối cùng rửa giải dung dịch với tốc độ dung môi rửa giải là 3ml/ phút bằng cách cho 5ml dung môi chiết metanol/H2O với tỷ lệ thể tích 5/5 dội qua cột chiết pha rắn để rửa giải hết cách dạng selen còn bám trên cột. Dung dịch thu đƣợc cho vào bình 25ml định mức bằng nƣớc cất hai lần, trong môi trƣờng pH=2.
3.5.6. Phân tích mẫu thực
Mẫu cá, tôm ở các khu vực đã đánh dấu trên hình 3.14 đƣợc chúng tôi thu thập theo cùng một loài, kích cỡ không thay đổi. Kết quả phân tích ở các bảng 3.21 cho thấy hàm lƣợng các dạng Se trong các mẫu đều rất thấp, sự chênh lệch hàm lƣợng qua các tháng hầu nhƣ tăng không đáng kể. Điều đó cho thấy không có sự tích lũy Se trong các mẫu, đồng nghĩa với việc không có nguồn làm tăng hàm lƣợng Se một cách bất thƣờng, sự tăng lên hàm lƣợng Se là do các động vật đó hấp thu nhiều hay ít Se sẵn có trong môi trƣờng sống. Giữa các địa điểm hàm lƣợng Se tìm thấy trong các mẫu không khác nhau nhiều cũng cho thấy không có sự phát tán Se trên diện rộng, môi trƣờng không ô nhiễm Se. Giữa các mẫu tôm và mẫu cá hàm lƣợng Se khác nhau không nhiều, tuy nhiên có thể thấy rõ lƣợng Se trong mẫu tôm thƣờng cao hơn mẫu cá, điều có thể do thức ăn của tôm có lƣợng Se cao hơn hoặc tôm tích lũy Se cao hơn. Trong hai loại mẫu, đối với dạng Se vô cơ thì Se(VI) cao hơn còn dạng hữu cơ SeMt cao hơn, tuy nhiên để đánh giá quá trình chuyển hóa giữa các dạng trong mẫu cần phải phân tích thêm nguồn Se cung cấp qua thức ăn. Chúng tôi lấy giá trị trung bình cao nhất của các dạng Se trong các mẫu làm hàm lƣợng Se trung bình ở khu vực khảo sát là: Se(IV) 2,0 ppb; Se(VI) 6,1ppb; DMDSe 2,6ppb; SeMth 6,5ppb.
Bảng 3.21: Kết quả phân tích mẫu thực
Địa
điểm Tháng
Dạng Selen trong mẫu cá(ppb) Dạng Selen trong mẫu tôm(ppb)
Se(IV) Se(VI) DMDSe SeMth Se(IV) Se(VI) DMDSe SeMth
1 2 1,5 4,6 0 4,9 0,9 5,2 0,4 3,6 4 1,7 5,2 0,6 6,3 1,3 6,4 0,7 4,2 6 1,8 5,4 1,5 7,3 1,7 7.2 0,9 4,8 2 2 2,1 3,2 0,2 1,6 1,6 5,2 0,7 1,9 4 2,6 4,3 0,5 1,9 2,3 6,7 1,1 2,5 6 2,9 4,8 0,4 2,6 2,7 8,1 0,9 3,7 3 2 1,8 5,4 4,2 5,8 2,7 3,5 2,7 8,6 4 2,6 6 4,3 6,1 2,5 6,2 3 8,9 6 3,1 7,1 4,5 6,3 2,9 6,7 3,1 9,3 4 2 0,4 6.5 4,2 5,8 1,2 5,2 3,3 9,4 4 0,6 6,7 5,1 6,4 1,7 5,5 3,3 10,5 6 0 9 7,3 5,9 7,7 1,9 6,9 3,6 11,1
Song song với thí nghiệm phân tích dạng, chúng tôi tiến hành phân tích tổng hàm lƣợng Selen trong mẫu thực phẩm. Quan sát bảng 3.22, chúng ta thấy đƣợc sự chênh lệch nồng độ của 4 dạng selen và hàm lƣợng Selen tổng đã nói lên rằng trong mẫu thủy-hải sản ngoài 4 dạng selen là Se(IV), Se(VI), DMDSe, SeMt còn có những dạng selen khác. Những nguyên nhân của sự chênh lệch nồng độ sẽ đƣợc nghiên cứu trong các đề tài sau này.
Bảng 3.22: Hàm lƣợng tổng 4 dạng Se và Selen tổng ở khu vực Pháp Vân- Thanh Trì- Hà Nội
Vị trí Tháng
Tổng 4 dạng Se (ppb) Se tổng (ppb)
Mẫu cá Mẫu tôm Mẫu cá Mẫu tôm
1
2 11,0 10,1 15,7 13,2
4 13,8 12,6 16,5 16,4
2 2 7,1 9,4 11,4 17,2 4 9,3 12,6 13,2 13,5 6 10,7 15,4 18,7 18,9 3 2 17,2 17,5 23,4 22,4 4 19,0 20,6 22,6 23,1 6 21,0 22,6 24,3 27,4 4 2 16,9 19,1 19,6 26,1 4 18,8 21,0 23,5 22,3 6 21,8 23,5 22,7 25,1
KẾT LUẬN
Với mục tiêu đặt ra cho luận văn là phân tích đồng thời các dạng Dimethyldiselenite, Selenomethioline, Selenit và Selenat trong mẫu thủy- hải sản bằng phƣơng pháp HVG – AAS kết hợp chemometrics, áp dụng phƣơng pháp đó nghiên cứu quá trình chuyển dạng của selen, ảnh hƣởng của chất đi kèm trong nền mẫu thực phẩm sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi thu đƣợc một số kết quả chính sau:
1. Đã tối ƣu hóa lại các điều kiện xác định tổng hàm lƣợng Selen bằng phƣơng pháp HVG-AAS bao gồm các kết quả chính: Khử Se(IV) thành selenua trong điều kiện tốc độ dòng mẫu và dòng NaBH4 0,5%/NaOH 0,2% lần lƣợt là 6ml/phút và 2ml/phút, sử dụng dung dich axit HCl 6M có cùng tốc độ với dòng NaBH4 làm môi trƣờng khử. Đã nghiên cứu khả năng khử 4 dạng Se (Se(IV) vô cơ, Se(VI) vô cơ, DMDSe và SeMt) trong 5 môi trƣờng phản ứng khác nhau là môi trƣờng HCl 6M, HCl 4M, HCl 2M, HCl 1M, pH=2 và nhận thấy hiệu suất khử 4 dạng Se thay đổi theo môi trƣờng phản ứng một cách khác nhau nên có thể dùng kết quả đo tín hiệu dung dịch Se tại 5 điểm này làm dữ liệu hàm mục tiêu cho phép xác định đồng thời theo kĩ thuật hidrua có sử dụng phƣơng pháp hồi quy cấu tử chính.
2. Chuẩn hóa lại phƣơng trình hồi quy đa biến sử dụng kĩ thuật phổ HVG- AAS và áp dụng phần mềm Matlab để tính toán lại ma trận hệ số hồi qui dựa trên thuật toán PCR dựa trên kết quả phân tích 30 mẫu tự tạo.
3. Đã nghiên cứu quá trình chuyển dạng của các dạng Se và tìm điều kiện tối ƣu cho quá trình bảo quản. Cụ thể: Bảo quản mẫu trong bằng vật liệu teflon, đậy kín tránh tiếp xúc với oxi không khí, ở nhiệt độ dƣới 50C, mẫu đƣợc bảo quản ở pH dƣới 2, nồng độ ion Fe3+ ≥50 ppb ảnh hƣởng tới quá trình chuyển dạng của selen, để ngăn cản quá trình chuyển dạng sử dụng chất che EDTA nồng độ 0,2M; thời gian bảo quản mẫu trong quá trình phân tích tối đa là 24h.
4. Đã nghiên cứu ảnh hƣởng của chất đi kèm trong nền mẫu thực phẩm. Cụ thể: Chất béo stearin ảnh hƣởng tới phân tích dạng selen với ngƣỡng ảnh hƣởng là
100 ppb, protein ảnh hƣởng thấp quá trình phân tích dạng, nên không cần loại bỏ protein khi phân tích mẫu thực tế. Đã khảo sát các yếu tố loại trừ ảnh hƣởng của nền mẫu bằng cột chiết pha rắn C18 tốt nhất khi nạp mẫu và rửa giải với tốc độ là 3ml/phút, sử dụng dung môi rửa giải MeOH/H2O tỷ lệ thể tích là 5/5.
5. Đƣa ra đƣợc quy trình xử lý mẫu thủy-hải sản, và khảo sát đƣợc tỷ lệ dung môi chiết MeOH/H2O theo tỷ lệ thể tích là 9/1, thời gian rung siêu âm là 40 phút, số lần chiết lặp 3 là tốt nhất để tách đƣợc phần lớn các dạng selen ra khỏi mẫu thủy-hải sản. Chúng tôi đã phân tích hàm lƣợng các dạng Se trong mẫu thủy- hải sản cá, tôm ở đầm Pháp Vân, Thanh Trì, Hà Nội trong 4 tháng khác nhau bằng phƣơng pháp HVG- AAS kết hợp chemometric, và xác định đƣợc trong các mẫu hải sản, giá trị trung bình cao nhất của các dạng Se ở khu vực khảo sát là: Se(IV) 2,0 ppb; Se(VI) 6,1ppb; DMDSe 2,6ppb; SeMt 6,5ppb. Trong mẫu thủy-hải sản ngoài 4 dạng selen là Se(IV), Se(VI), DMDSe, SeMt còn tồn tại các dạng selen khác nữa, các dạng selen này sẽ đƣợc nghiên cứu trong các đề tài về sau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bách khoa toàn thƣ (2008), http://vi. Wikipedia.org/wiki/Selen.
2. Đàm Trung Bảo, Đặng Hồng Thuý (1983), Selen trong sinh học, NXB Y học, Hà Nội, Tr. 5 - 95, 115 - 117.
3. Quyết định của bộ tài nguyên môi trƣờng số 16/2008/QĐ-BTNMT
4. Nguyễn Văn Cƣơng (2011), Nghiên cứu các điều kiện xác định đồng thời các dạng Se bằng phương pháp HVG – AAS sử dụng chemometrics, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐH QGHN.
5. Lê Thị Duyên (2012), Nghiên cứu xác định một số dạng selen trong hải sản bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan, Luận án tiến sỹ khoa học, Viện hóa học Việt Nam.
6. Nguyễn Thị Thúy Hằng (2011), Phân tích dạng Se(IV), Se(VI) vô cơ trong mẫu nước ngầm và thực phẩm bằng phương pháp động học – xúc tác trắc quang,
Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐH QGHN.
7. Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Việt Anh (2005), Lập trình Matlab và ứng dụng, NXB KHKT, Hà Nội.
8. Dr Phạm Luận (1999), Giáo trình hướng dẫn về những vấn đề cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, NXB Hà Nội.
9. Hoàng Nhâm (2001), Hoá học vô cơ, tập 2, NXB Giáo Dục.
10. Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab và Simulink, NXB KHKT, Hà Nội. 11. Lâm Ngọc Thụ, Lê Văn Tán, Ngô Văn Tứ (1997), Xác định selen trong cây
trinh nữ (Mimosa Pudical) bằng thuốc thử triôxyazobenzen, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 2(1+2), 28-29, 36.
12. Nguyễn Ngọc Tuấn (1996), Đánh giá hàm lượng các nguyên tố Iod, Thuỷ ngân và Arsen trong một số đối tượng môi trường bằng phương pháp kích hoạt nơtron, Luận án PTS khoa hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐH QGHN.
13. Mohammed Joinal Abedin, Jo¨rgFeldmann, and Andy A. Meharg (2002), “Uptake Kinetics of Arsenic Species in Rice Plants”, Plant Physiology,128, pp. 1120–1128.
14. Mike J. Adams (2004), “Chemometrics in Analytical Spectroscopy”, Royal Society of Chemistry, UK.
15. M. Navarro-Alarcon, C. Cabrera-Vique (2008), “Selenium in food and the human body”, Science of The Total Environment, 400(1-3), pp. 115-141. 47 16. Analyst (1995), 120, pp. 1433-1436.
17. Anirban Ray, S. Dutta Gupta, Sampad Ghosh, Shashaank M. Aswatha, BibekKabi (2013), “Chemometric studies on mineral distribution and microstructure analysis of freeze-dried Aloe vera L. gel at different harvesting regimens”, Industrial Crops and Products,51, pp. 194–201.
18. J.L. Gosmez-Ariza, J.A. Pozas, I. Giráldez, E. Morales (1998), “Speciation of volatile forms of selenium and inorganic selenium in sediments by gas chromatography-mass spectrometry”, Journal of chromatography A, 823(1- 2), pp. 259-277.
19. Arunachalam, J.,Carboo, D.,Cornelis (2004), “Speciation Analysis of Arsenic Chromium and Selenium in Aquatic Media”, Proceedings of a final research coordination meetingheld in Vienna, pp. 26–29.
20. G.E. Batley (1986), “Differential-pulse polarographic determination of selenium species in contaminated waters”, Analytica Chimica Acta,187, pp. 109-116.
21. D. Bohrer, E. Becker, P. Cícero do Nascimento, M. Dessuy, L. Machado de Carvalho (2007), “Comparison of graphite furnace and hydride generation atomic absorption spectrometry for the determination of selenium status in chicken meat”, Food Chemistry, 104(2), pp. 868-875.
22. M. Bueno, M. Potin-Gautier (2002), “Solid-phase extraction for the simultaneouspreconcentration of organic (selencystin) and inorganic [Se(IV),
Se(VI)] selenium innatural waters”, Journal of Chromatography A, 963(1-2), pp. 185-193.
23. C. Cámara, R. Cornelis, P. Quevauviller (2000), “Assessment of methods currently used for the determination of Cr and Se species in solution”, AC Trends in Analytical Chemistry, 19(2-3), pp. 189-194.
24. A. Chatterjee, Y. Shibata, M.Morita (2001), “Determination of selenmethionin by high performance liquid chromatography-direct hydride generation- atomic absorption spectrometry”, Microchemical Journal, 69(3), pp. 179- 187.
25. A. Chatterjee, H. Tao, Y. Shibata, M. Morita (2003), “Determination of selenium compounds in urine by high-performance liquid chromatography– inductively coupled plasmamass spectrometry”, Journal of Chromatography A, 997(1-2), pp. 249-257.
26. Beibei Chen, Bin Hu, Man He, Qian Huang, Yuan Zhang, Xing Zhang (2013), “Speciation of selenium in cells by HPLC-ICP-MS after (on-chip) magnetic solid phase extraction”, Show Affiliations, 28, pp. 334-343.
27. Chimica acta (1993), 274, pp. 219-224.
28. Michał Daszykowski, Sven Serneels, Krzysztof Kaczmarek, Piet Van Espen, Christophe Croux, Beata Walczak (2007), “A MATLAB toolbox for multivariate calibration techniques”, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 85(2), pp. 269-277.
29. Duan J, Hu B, He M. (2012), “Nanometer-sized alumina packed microcolumn solid-phase extraction combined with field-amplified sample stacking- capillary electrophoresis for the speciation analysis of inorganic selenium in environmental water samples”, Electrophoresis, 33(19-20), pp. 2953-2960. 30. Jorge Ruiz Encinar, Magdalena Śliwka-Kaszyńska, Aleksandra Połatajko,
VéroniqueVacchina, Joanna Szpuna, (2003), “Methodological advances for selenium speciation analysis in yeas”, Analytica Chimica Acta, 500(1–2), pp.171.
31. Tommaso Ferri, Silvia Rossi, Paola Sangiorgio, “Simultaneous determination of the speciation of selenium and tellurium in geological matrices by use of an iron(III)-modified chelating resin and cathodic stripping voltammetry”,
Analytica Chimica Acta, 336(1-2), pp. 113–123.
32. S. Forbes, G.P. Bound, T.S. West (1979), “Determination of selenium in soils and plants by differential pulse cathodic-stripping voltammetry”,Talanta ,6(6), pp. 473-477.
33. Károly Héberger (2004), “Chemometrics in Hungary (the last 10 years)”, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 72(2), pp. 115-122.42 34. Hegedus O, Hegedusová A, Simková S, Pavlík V, Jomová K, (2008),
“Valuation of the ET-AAS and HG-AAS methods of selenium determination in vegetables”, Journal of Biochemical and Biophysical Methods,70, pp. 1287–1291.
35. J. T. Gene Hwang, Dan Nettleton (2002), “Principal Components Regression with Data-Chosen Components and Related Methods”.
36. Ihnat M, Miller HJ (1977), “Analysis of foods for arsenic and selenium by acid digestion, hydride evolution atomic absorption spectrophotometry”, J Assoc Off Anal Chem, 60(4), pp. 813-825.
37. R. Inam and G. Somer (2000), A direct method for the determination of selenium and lead in the Cow’s Milkby differential pulse stripping.
38. Ipolyi, W. Corns, P. Stockwel l, P. Fodor (2001), “Speciation of inorganic selenium and selenoamino acids by an HPLC-UV-HG-AFS system”, Journal of Automated Methods & Management in Chemistry, 23(6), pp. 167-172. 39. I. Ipolyi, P. Fodor (2000), “Development of analytical systems for the
simultaneous determination of the speciation of arsenic [As(III), methylarsonicacid, dimethylarsinic acid, As(V)] and selenium [Se(IV), Se(VI)]”, Analytic Chimica Acta, 413, pp. 13-23.
40. I. Ipolyi, Zs. Stefánka, P. Fodor (2001), “Speciation of Se(IV) and the selenoamino acids by high-performance liquid chromatography-direct
hydridegeneration-atomic fluorescence spectrometry”, Analytica Chimica Acta, 435, pp. 367-375.
41. G. Kölbl (1995), “Concepts for the identification and determination of selenium compounds in the aquatic environment”, Marine Chemistry, 48(3- 4), pp. 185-197.
42. Richard Kramer (1998), Chemometric techniques for quantitative analysis, Marcel Dekker, Inc, New York, USA.
43. Lange, C.M.G. van den Berg (2000), “Determination of selenium by catalytic cathodic stripping voltammetry”, Analytica Chimica Acta, 418, pp. 33-42. 44. X.C. Le, X.F. Li, V. Lai, M. Ma, S. Yalcin, J. Feldmann (1998),
“Simultaneous speciation of selenium and arsenic using elevated temperature liquid chromatography separation with inductively coupled plasma mass spectrometry detection”, Atomic Spectroscopy, 53(6-8), pp. 899-909.
45. F. Li, W. Goessler, K.J. Irgolic (1999), “Determination of trimethylselenoniumiodide, selenmethionin, selenious acid, and selenic acid using highperformance liquid chromatography with on-line detection by inductively coupled plasma mass spectrometry or flame atomic absorption spectrometry”, Journal of Chromatography A, 830(2), pp. 337-344.
46. Tser-Sheng Lin. (2007), “Inorganic selenium speciation in groundwaters by solid phase extraction on Dowex 1X2”, J Hazard Mater, 149(1), pp. 80-85. 47. R. Loinski, J. S. Edmonds, K.T. Suzuki, and P.C. Uden
(2000),“Speciesselective determination of seleniumcompounds in biological materials”, Pure Appl. Chem, 72(3), pp. 447-461.
48. Magda A. Akl, Dalia S. Ismael, Ahmed A. El-Asmy (2006), “Precipitate flotation-separation, speciation and hydride generation atomic absorption spectrometric determination of selenium(IV) in food stuffs”, Microchemical Journal, 83(2), pp. 61–69.
49. N. Maleki, A. Safavi, M. Mahdi Doroodmand (2005), “Determination of selenium in water and soil by hydride generation atomic absorption spectrometry using solid reagents”, Talanta, 66(4), pp. 858-862.
50. Badal Kumar Mandal, Das D, Chatterjee A (1975), “Arsenic in ground water in six districs of best Bengal, Iidia – The biggest arsenic alamity in the world”,
Analytical Chemistry, 120(3), pp. 17-24.
51. Howard Mark and Jr.Jerry (2007), Workman, Chemometrics in Spectroscopy. 52. S. McSheehy, W. Yang, F. Pannier, J. Szpunar, R. Łobi´nski, J. Auger,
M.Potin-Gautier (2000), “Speciation analysis of selenium in garlic by twodimensional high-performance liquid chromatography with parallel