Mẫu phân của một đối tượng nghiên cứu bất kỳ được tiến hành xử lý theo quy trình ở chương 2. Cân 0,684 gam mẫu phân và xác định khối lượng các đồng vị kẽm trong mẫu dựa trên đường chuẩn của từng đồng vị theo phương pháp ICP-MS và tổng hàm lượng kẽm được xác định theo AAS.
Hiệu suất thu hồi của toàn bộ quá trình xử lý mẫu được xác định bằng cách thêm 1ml dung dịch chuẩn kẽm với các nồng độ (20ppm, 50ppm, 100ppm) vào cùng khối lượng của mẫu phân này sau đó tiến hành phân hủy mẫu, làm sạch mẫu trên cột chiết pha rắn và xác định hàm lượng của mỗi đồng vị. Kết quả thu được ở bảng 3.7 (sau khi đã nhân hệ số pha loãng).
Kết quả cũng cho thấy, tổng hàm lượng 5 đồng vị kẽm xác định theo phương pháp ICP-MS phù hợp với tổng khối lượng của kẽm xác định theo AAS kể cả mẫu ban đầu và mẫu sau khi thêm những lượng khác nhau chứng tỏ hiệu suất thu hồi về tổng hàm lượng kẽm và độ chính xác của phép đo tốt. Hiệu suất thu hồi khi phân tích từng dạng đồng vị kẽm cũng đạt từ 90,93% đến 98,54%, điều này chứng tỏ rằng việc phá mẫu và xử lý mẫu phân tích theo qui trình này không làm mất kẽm.
Tiến hành tương tự với mẫu huyết tương và nước tiểu của bệnh nhân đã được uống viên kẽm . Mẫu ban đầu cũng được xử lý theo quy trình ở chương 2, sau đó thêm các lượng Zn2+
khác nhau vào mẫu huyết tương và nước tiểu, tiến hành phân hủy mẫu và xác định lại hàm lượng của các đồng vị thêm vào. Kết quả thu được ở bảng 3.8 và 3.9 cho thấy quy trình phá mẫu cho hiệu suất thu hồi tốt, đạt trên 90%, việc mất mẫu trong quá trình xử lý là không đáng kể.
43
3.2.5.1. Phân tích đồng vị Zn2+
trong viên thuốc (Viên kẽm)
Mẫu thuốc là viên kẽm được tiến hành xử lý như mục 2.3.2.4 rồi đem xác định hàm lượng của các đồng vị Zn2+
theo phương pháp ICP – MS và xác định tổng hàm lượng kẽm theo phương pháp F-AAS. Kết quả thu được ở Bảng 3.10.
Bảng 3.10. Hàm lượng kẽm trong viên thuốc (n=3) Hàm lượng các đồng vị Zn2+ 64
Zn 66Zn 67Zn 68Zn 70Zn
Lượng mẫu thuốc cân (g) (tương ứng 1 viên thuốc)
0,3033
Khối lượng mỗi đồng vị xác định được theo ICP – MS (mg) 3,793 0,008 1,914 0,007 0,284 0,005 1,352 0,004 0,049 0,005 Hàm lượng Zn2+ xác định được theo F- AAS (mg) 6,827 0,005 Hàm lượng các đồng vị ( tính theo % đồng vị) từ kết quả đo theo F-AAS (mg)
3,319 1,904 0,280 1,280 0,049
Sai số tương đối (%) giữa kết quả xác định đồng vị theo ICP-MS và tính từ % đồng vị theo AAS.
1,77 0,52 1,47 5,32 -0,71
Với lượng mẫu thuốc lấy tương ứng một viên thuốc, thì tổng khối lượng kẽm trong 1 viên thuốc khoảng 6,8 gam. Sai số tương đối tính từ kết quả xác định các đồng vị theo ICP--MS và kết quả đồng vị tính từ phần trăm khối lượng tồn tại các đồng vị bền trong tự nhiên với tổng khối lượng các đồng vị xác định theo phương pháp AAS là không đáng kể (dưới 6%), chứng tỏ
44 chính xác chấp nhận được.
3.2.5.2. Phân tích các đồng vị Zn trong mẫu phân, huyết tƣơng và nƣớc tiểu
Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung viên kẽm đến hiệu quả điều trị bệnh lao trên bệnh nhân nhi, việc xác định tỷ lệ của các cặp đồng vị 67
Zn/66Zn, 68Zn/66Zn và 70
Zn/66Zn rất cho quan trọng, nó sẽ cho biết mức độ hấp thu và đào thải các đồng vị kẽm có liên quan đến tiến triển trong điều trị bệnh. Với phương pháp phân tích đã xây dựng được, tiến hành xử lý mẫu phân, nước tiểu và huyết tương của bốn đối tượng ở ba độ tuổi khác nhau đã được bổ sung kẽm. Kết quả xác định tỷ lệ của các đồng vị 67
Zn/66Zn, 68Zn/66Zn và 70
Zn/66Zn trong mẫu phân, huyết tương và nước tiểu thu được ở bảng 3.11 đến bảng 3.13.
Các số liệu phân tích về tỷ lệ đồng vị sẽ được đề tài nghiên cứu “Vai trò của kẽm trong điều trị bệnh lao ở trẻ em” sử dụng để phân tích và biện luận, đánh giá hiệu quả điều trị bệnh lao.
54
KẾT LUẬN
Với mục đích nghiên cứu của luận văn “Xác định đồng vị kẽm trong mẫu sinh hóa bằng phương pháp khối phổ cao tần cảm ứng plasma ICP-MS” là nhằm xây dựng qui trình phân tích các đồng vị bền của kẽm bằng phương pháp ICP-MS, trong các đối tượng sinh học gồm mẫu huyết tương, nước tiểu và phân thu thập từ các bệnh nhân nhi đang điều trị lao được uống bổ sung viên kẽm hoặc tiêm tăng cường hiệu quả điều trị lao theo phác đồ khuyến cáo của WHO đối với trẻ em Việt Nam, luận văn đã thu được các kết quả sau như sau:
- Khảo sát điều kiện tối ưu khi xác định năm đồng vị kẽm 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn và 70Zn trên máy ICP-MS. Luận văn đã xác định được điều kiện tối ưu để phân tích các đồng vị 66 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Zn và 68Zn là NGF = 0,6L/ph, RFP = 1400W trong khi hai thông số này khi phân tích 64
Zn, 67Zn và 70Zn là NGF = 0,9L/ph, RFP = 1400W. Thế thấu kính ion đều là 9V, các điều kiện đo khác chung cho cả 5 loại đồng vị và được chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
- Đã khảo sát ảnh hưởng của các nền mẫu axit khác nhau và nhận thấy nền axit HNO3 là nền mẫu tốt nhất, giảm được ảnh hưởng trùng khối của các mảnh đa nguyên tử.
- Đã đánh giá các thông số đặc trưng của phương pháp như giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ, độ chính xác của phép đo 5 đồng vị 64
Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn và 70
Zn bằng thiết bị ICP-MS. Kết quả cho thấy đồng vị 70Zn có % tồn tại trong tự nhiên thấp, độ nhạy phép đo thấp nên khó phát hiện được trong mẫu. Sai số tương đối đáp ứng được yêu cầu phân tích vết.
- Nghiên cứu đánh giá hiệu suất thu hồi của quá trình xử lý mẫu huyết tương, nước tiểu và phân và hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích các đồng vị kẽm trên nền mẫu thực kết quả cho thấy:
- Với mẫu phân, tổng hàm lượng 5 đồng vị kẽm xác định theo phương pháp ICP-MS phù hợp với tổng khối lượng của kẽm xác định theo AAS kể cả mẫu ban đầu và mẫu sau khi thêm những lượng khác nhau chứng tỏ hiệu suất thu hồi về tổng hàm lượng kẽm và độ chính xác của phép đo tốt. Hiệu suất thu hồi khi phân tích từng dạng đồng vị kẽm cũng đạt từ
55
phân tích theo qui trình này không làm mất kẽm.
- Tương tự với mẫu huyết tương và nước tiểu quy trình phá mẫu cho hiệu suất thu hồi tốt, đạt trên 90%, việc mất mẫu trong quá trình xử lý là không đáng kể.
Đã ứng dụng qui trình phân tích xây dựng được để phân tích thành phần đồng vị kẽm trong các mẫu thực tế trong 200 mẫu phân, mẫu huyết tương và mẫu nước tiểu của các đối tượng khác nhau phục vụ đề tài nghiên cứu “Vai trò của kẽm trong điều trị bệnh lao ở trẻ em”.
56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Phạm Luận (2013), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội.
2. Nguyễn Đình Triệu (2001), các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
3. Lê Hồng Minh, (2012), nghiên cứu xác định thành phần đồng vị của một số nguyên tố có ứng dụng trong địa chất bằng ICP-MS, luận án tiến sỹ hóa học, Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam.
4. Nguyễn Thị Kim Tại, (2013), nghiên cứu phương pháp phân tích tỷ lệ đồng vị 87
Sr/86Sr và một số nguyên tố vi lượng trong cây thuốc, gạo và đất nhằm xác định nguồn gốc định cư của chúng, Luận án tiến sỹ hóa học, Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam
TIẾNG ANH
5. Alaa S. Amin, (2011), Utility of solid-phase spectrophotometry to determine trace amounts of zinc in environmental and biological samples. Analytical Biochemistry 418;172–179
6. Bogden JD, Lintz DI, Joselow MM, Charles J, Salaki JS, (1977), Effect of pulmonary tuberculosis on blood concentrations of copper and zinc. Am J Clin Pathol;67:251-6
7. Büchl A, Archer C, Brown DR, Hawkesworth CJ, Leighton E, Ragnardottir KV, Vance D, (2004), Geochim Cosmochim Acta 68: A528
8. Charles Coudray, Christine Feillet-Coudray, Mathieu Rambeau, Jean Claude Tressol, Elyett Gueux, Andrzej Mazur, Yves Rayssiguier, (2006), The effect of aging on intestinal absorption and status of calcium, magnesium, zinc, and copper in rats: A stable isotope study. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 20:73–8
57
Precise analysis of copper and zinc isotopic compositions by plasma- source mass spectrometry. Chemical Geology 156:251–273
10.Chloe Nadia Marechal, Philippe Telouk, (1999), Francis Albarede Precise analysis of copper and zinc isotopic compositions by plasma- source mass spectrometry. Chemical Geology 156:251–273
11.Ciro Texeira correia et al, (1997), “Rb – Sr and Sm – Nd geochronology of the cana Brava layered mafic-ultramafic instruction, Brazil, and consideration regarding its tectonic evolution”, Revista Brasileira de Geociencias, Vol.27, pp.163- 168
12.Christophe Cloquet, Jean Carignan, Moritz F. Lehmann, Frank Vanhaecke, (2008), Variation in the isotopic composition of zinc in the natural environment and the use of zinc isotopes in biogeosciences: a review. Anal Bioanal Chem 390:451–463 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
13.Dye C, Scheele S, Dolin P, Pathania V, Raviglione MC, (1999), Consensus statement. Global burden of tuberculosis: estimated incidence, prevalence, and mortality by country. WHO Global Surveillance and Monitoring Project. Jama;282:677-86
14.Haider BA, Bhutta ZA, (2009), The effect of therapeutic zinc supplementation among young children with selected infections: a review of the evidence. Food Nutr Bull;30:S41-59
15.Hambidge, K. M. and Krebs, N. F, (2007), “Zinc deficiency: a special challenge”. J. Nutr. 137 (4): 1101.
16.Heymsfield SB, McManus C, Smith J, Stevens V, Nixon DW, (1982), Anthropometric measurement of muscle mass: revised equations for calculating bone-free arm muscle area. Am J Clin Nutr;36:680-90
17.Huong NT, Duong BD, Co NV, et al, (2005), Establishment and development of the National Tuberculosis Control Programme in Vietnam. Int J Tuberc Lung Dis;9:151-6
18. Karyadi E, West CE, Schultink W, et al, (2002), A double-blind, placebo-controlled study of vitamin A and zinc supplementation in
58
nutritional status. Am J Clin Nutr;75:720-7
19.Krlstme Y Patterson and Claude Velllon, (1992), Determination of zinc stable isotopes in biological materials using isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry. Anulytlca Chunrca Acta, 258: 317-324
20.Lieve I. L. Balcaen, Karel A. C. De Schamphelaere, Colin R. Janssen, Luc Moens, Frank Vanhaecke, (2008), Development of a method for assessing the relative contribution of waterborne and dietary exposure to zinc bioaccumulation in Daphnia magnaby using isotopically enriched tracers and ICP–MS detection. Anal Bioanal Chem 390:555–569
21.Maggini S, Wintergerst ES, Beveridge S, Hornig DH, (2007), Selected vitamins and trace elements support immune function by strengthening epithelial barriers and cellular and humoral immune responses. Br J Nutr;98 Suppl 1:S29-35
22.Manary MJ, Hotz C, Krebs NF, et al. Dietary phytate reduction improves zinc absorption in Malawian children recovering from tuberculosis but not in well children. J Nutr 2000;130:2959-64
23.Mandalakas AM, Starke JR, (2005), Current Concepts of Childhood Tuberculosis. Semin Pediatr Infect Dis;17:93-104
24.Marechal CN, Telouk P, Albarede F, (1999), Chem Geol 156:251–273 25.Masaharu Tanimizu, Yoshiki Sohrin, Takafumi Hirata, (2013), Heavy
element stable isotope ratios : analytical approaches and applications. Anal Bioanal Chem 405:2771–2783
26.Mohan G, Kulshreshtha S, Sharma P, (2006), Zinc and copper in Indian patients of tuberculosis: impact on antitubercular therapy. Biol Trace Elem Res;111:63-9
27.Nancy F. Krebs, Leland V. Miller, Vernon L. Naake, Sian Lei, Jamie E. Westcott, Paul V. Fennessey, and K. Michael Hambidge, (1995), The use of stable isotope techniques to assess zinc metabolism. J. Nub-. Biochem.vol.6, 292-301
59
(2001), Determination of zinc in plant samples by isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry.Talanta, 54(5), 927-34 29.Prasad, A. S, (2003), “Zinc deficiency: Has been known of for 40 years but
ignored by global health organisations”. British Medical Journal326 (7386): 409 30.Aggett Iron, copper, and zinc absorption and turnover, (1997), the use of
stable isotopes. Eur J Pediatr 156, :S29–S34
31.Ray M, Kumar L, Prasad R, (1998). Plasma zinc status in Indian childhood tuberculosis: impact of antituberculosis therapy. Int J Tuberc Lung Dis;2:719-25
32.Rober Thomas, 2004, Practical guide to ICP-MS. MarcelDekker
33. Robert E. Serfass, Joseph J. Thompson and R.S. Houk, (1986). Isotope ratio determination by inductive coupled plasma/mass spectrometry for zince bioavalability studies. Analytica Chimica Acta, 188 73-84
34.Ruth E. Wolf, Andrew S.Todd; , Steve Brinkman , Paul J. Lamothe; Kathleen S. Smith, James F. Ranville. Measurement of total Zn and Zn isotope ratios by quadrupole ICP-MS for evaluation of Zn uptake in gills of brown trout (Salmo trutta) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Talanta80 676–684.
35.Tim Arnold, Maria Schönbächler, Mark Rehkämper, Schuofei Dong, Fang-Jie Zhao, Guy J. D. Kirk, Barry J. Coles, Dominik J. Weiss, (2010). Measurement of zinc stable isotope ratios in biogeochemical matrices by double-spike MC-ICPMS and determination of the isotope ratio pool available for plants from soil. Anal Bioanal Chem 398:3115– 3125
36.Wolfgang Mareta, Harold H. Sandstead, (2006), Zinc requirements and the risks and benefits of zinc supplementation. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 20. 3–18
60
PHỤ LỤC
Hình P1.6. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 64Zn vào RFP (NGF = 0,8 L/ph) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
61
Hình P1.8. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 67Zn vào RFP (NGF = 0,8 L/ph)
62
63
64
Hình P1.13. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 67Zn vào RFP (NGF = 0,9 L/ph)
65
Hình P1.16. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 64Zn vào RFP (NGF = 1,0 L/ph)
66
Hình P1.18. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 67Zn vào RFP (NGF = 1,0 L/ph)
67
Hình P1.20. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 70Zn vào RFP (NGF = 1,0 L/ph)
68
Hình P.2.2. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 68Zn vào NGF (LV= 9Volts)
69
Hình P.2.4. Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu phép đo 67Zn vào NGF (LV= 9Volts