Phạm Thị Thu Hà và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
96(08): 75 - 79<br />
<br />
TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU THẢO DƯỢC<br />
ĐỂ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG<br />
BẰNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ƯỚT TRONG HỆ LÒ VI SÓNG<br />
Phạm Thị Thu Hà1*, Phạm Luận2<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên<br />
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc Gia Hà Nội<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát 5 mẫu dược liệu. Mẫu đã được làm khô và nghiền<br />
thành bột mịn. Sau đó xử lý mẫu theo phương pháp vô cơ hóa ướt bằng hỗn hợp axit (HNO3 65%<br />
và H2O2 30%) trong hệ lò vi sóng. Qua việc khảo sát điều kiện đặt vào lò vi sóng, chúng tôi đã lựa<br />
chọn được điều kiện phù hợp để xử lý 5 mẫu dược liệu, và tiến hành xác định Cadimi (Cd), Chì<br />
(Pb) bằng phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS). Quy trình xử lý mẫu được kiểm tra<br />
lại bằng mẫu lặp và mẫu thêm chuẩn. Kết quả đo Cd, Pb bằng phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn<br />
lửa được so sánh với phương pháp ICP-MS.<br />
Từ khóa: Thảo dược, kim loại nặng, hệ lò vi sóng, GF-AAS, phương pháp ICP-MS.<br />
<br />
MỞ ĐẦU*<br />
Thuốc chữa bệnh đầu tiên của loài người là từ<br />
cây cỏ thiên nhiên (thảo dược). Việc nghiên<br />
cứu nâng cao chất lượng thuốc và tạo nguồn<br />
nguyên liệu làm thuốc là nhiệm vụ quan trọng<br />
của nghiên cứu khoa học công nghệ y dược<br />
góp phần tích cực vào sự nghiệp chăm sóc và<br />
bảo vệ sức khỏe nhân dân. Nhưng cùng với sự<br />
phát triển của khoa học kỹ thuật thì vấn đề ô<br />
nhiễm môi trường ảnh hưởng có hại đến chất<br />
lượng thảo dược làm thuốc cũng là vấn đề<br />
phải kiểm tra xem xét.<br />
Thảo dược có thể nhiễm một số kim loại nặng<br />
từ đất, nước và không khí. Vì vậy, trong giai<br />
đoạn phát triển mới của Ngành Dược liệu<br />
trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói<br />
riêng, chúng ta không chỉ quan tâm nghiên<br />
cứu các chất có hoạt tính sinh học sử dụng<br />
làm thuốc mà cần phải quan tâm nghiên cứu<br />
và kiểm tra khống chế các chất có hại, ảnh<br />
hưởng trực tiếp đến sức khỏe người sử dụng.<br />
Để đảm bảo chất lượng dược liệu, dược điển<br />
nhiều nước có quy định giới hạn cho phép đối<br />
với kim loại nặng như BP 2001, USP 26[3,<br />
6]. Trong dược điển Việt Nam III [1] qui định<br />
chỉ tiêu giới hạn kim loại nặng và As đối với<br />
phần lớn các hóa dược, nhưng chưa có quy<br />
*<br />
<br />
Tel: 0972 998955, Email: hpthuha410@gmail.com<br />
<br />
định về giới hạn kim loại nặng độc đối với thảo<br />
dược cũng như phương pháp kiểm tra chúng.<br />
Hội nghị các chuyên gia khu vực Đông Nam<br />
Á về phương pháp ngoài dược điển (1995)<br />
[4] đã xem xét và thông qua tiêu chuẩn và<br />
phương pháp xác định chì, asen và thủy ngân<br />
trong thảo dược và phương thuốc cổ truyền.<br />
Gần đây ở Việt Nam, một số tác giả bước đầu<br />
đã nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích<br />
một số kim loại như chì, thủy ngân, asen<br />
trong dược liệu [2].<br />
Xử lý mẫu thảo dược để xác định các kim loại<br />
nặng là giai đoạn đầu tiên trong quy trình<br />
phân tích, nhưng đóng vai trò rất quan trọng,<br />
quyết định kết quả phân tích. Vì thế, chúng<br />
tôi nghiên cứu để tìm ra điều kiện tối ưu cho<br />
giai đoạn xử lý mẫu bằng hệ lò vi sóng, để<br />
mẫu được xử lý triệt để mà không bị mất chất<br />
phân tích hoặc nhiễm bẩn chất phân tích.<br />
THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP<br />
NGHIÊN CỨU<br />
Hóa chất và thiết bị nghiên cứu<br />
+ Các dung dịch chuẩn: Cd(II), Pb(II) được<br />
pha từ dung dịch chuẩn gốc nồng độ<br />
1000mg/l của hãng Merck.<br />
+ Các axit đặc HCl 36%, HNO3 65%, H2O2<br />
30% Merck, và muối tinh khiết Mg(NO3)2<br />
Merk.<br />
75<br />
<br />
Phạm Thị Thu Hà và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
+ Hệ thống xử lý mẫu bằng lò vi sóng O-IAnalytical (Mỹ).<br />
+ Hệ thống máy quang phổ hấp thụ và phát xạ<br />
nguyên tử Model AA 6800 (hãng Shimadzu,<br />
Nhật). Đi kèm còn có bình khí nén Axetilen<br />
và Argon tinh khiết (99,999%).<br />
Xử lý mẫu<br />
Mẫu dược liệu được lấy từ viện kiểm nghiệm.<br />
Mẫu đã được làm khô, sau đó nghiền thành<br />
bột mịn.<br />
Mẫu được vô cơ hóa theo phương pháp xử lý<br />
ướt bằng axit trong hệ lò vi sóng.<br />
Cân 0,5 gam mẫu cho vào ống teflon, sau đó<br />
tẩm ướt bằng 1ml H2O cất, cho tiếp 5ml<br />
HNO3 đặc (65%) và 1ml H2O2 (30%) rồi<br />
đóng kín và đưa vào hệ lò vi sóng, thực hiện<br />
chương trình xử lý mẫu trong lò vi sóng, để<br />
nguội ở nhiệt độ phòng trước khi mở ra, sau<br />
đó cô đuổi axit dư đến còn muối ẩm và định<br />
mức để đo phổ GF-AAS.<br />
Mẫu Blank bao gồm 1ml H2O cất, 5ml HNO3<br />
đặc (65%) và 1ml H2O2 (30%).<br />
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
Thông số đo phổ của Cd2+, Pb2+<br />
Qua khảo sát và tìm hiểu tài liệu [5], chúng<br />
tôi tiến hành đo phổ GF-AAS của Cd2+, Pb2+<br />
với các điều kiện như trong bảng 1 và 2.<br />
Bảng 1. Các điều kiện đo phổ GF-AAS<br />
Nguyên tố<br />
Các yếu tố<br />
Vạch phổ hấp<br />
thụ (nm)<br />
Khe đo (nm)<br />
Cường độ<br />
dòng đèn<br />
Khí môi<br />
trường<br />
Chiều cao của<br />
burner<br />
Thành phần<br />
Nồng độ<br />
mẫu<br />
HNO3 (%)<br />
Thông số<br />
máy<br />
<br />
Lượng mẫu nạp (µl)<br />
<br />
76<br />
<br />
Cd<br />
<br />
Pb<br />
<br />
228,8<br />
<br />
217,0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,5<br />
<br />
8 mA<br />
<br />
10 mA<br />
<br />
Argon<br />
<br />
Argon<br />
<br />
Auto<br />
<br />
Auto<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
20<br />
<br />
20<br />
<br />
96(08): 75 - 79<br />
<br />
Bảng 2. Chương trình nguyên tử hóa mẫu<br />
Cd<br />
<br />
Nguyên tố<br />
Các yếu tố<br />
1. Sấy mẫu<br />
2. Tro hóa<br />
Có RAMP<br />
3. Nguyên tử<br />
hóa đo phổ<br />
4. Làm sạch<br />
cuvet<br />
<br />
T<br />
(oC)<br />
120<br />
250<br />
<br />
Pb<br />
T<br />
(s)<br />
20<br />
10<br />
22<br />
10<br />
<br />
T<br />
(oC)<br />
120<br />
250<br />
<br />
1900<br />
<br />
3<br />
<br />
1700<br />
<br />
3<br />
<br />
2400<br />
<br />
2<br />
<br />
2400<br />
<br />
2<br />
<br />
400<br />
<br />
600<br />
<br />
T<br />
(s)<br />
20<br />
10<br />
22<br />
10<br />
<br />
Tối ưu hóa điều kiện xử lý mẫu<br />
Tiến hành xử lý 5 mẫu dược liệu ở áp suất<br />
140psi, 160psi và 180 psi, với chương trình<br />
phá mẫu đặt vào lò vi sóng. Kết quả xử lý<br />
mẫu như sau:<br />
Bảng 3. Kết quả khảo sát xử lý mẫu<br />
STT<br />
<br />
Mẫu thảo<br />
dược<br />
<br />
140<br />
psi<br />
-<br />
<br />
Kết quả xử lý<br />
160<br />
180<br />
psi<br />
psi<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
<br />
1<br />
Bạch Thược<br />
2<br />
Phụ Tử<br />
3<br />
Cát Cánh<br />
4<br />
Liên Nhục<br />
5<br />
Xa Sâm<br />
Ghi chú:<br />
Dấu + : mẫu sau khi xử lý thu được dung dịch<br />
trong suốt, không màu hoặc màu rất nhạt, chứng tỏ<br />
mẫu đã bị phân hủy hết.<br />
Dấu –: mẫu sau khi xử lý dung dịch thu được vẫn<br />
còn chất rắn, dung dịch thu được còn nhiều vẩn đục,<br />
tức là mẫu chưa bị phân hủy hết.<br />
<br />
Từ kết quả khảo sát cho thấy, ở áp suất 140<br />
psi mẫu không phân hủy hết, còn ở áp suất<br />
160 psi và 180 psi thì mẫu phân hủy hoàn<br />
toàn. Do đó chọn điều kiện để xử lý các mẫu<br />
thảo dược là áp suất 160 psi để đặt vào lò vi<br />
sóng, thời gian min 27 phút và thời gian max<br />
33 phút.<br />
ST<br />
T<br />
<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
<br />
Bảng 4. Chương trình chạy lò vi sóng<br />
Công<br />
Áp<br />
Thời<br />
Thời<br />
suất<br />
suất<br />
gian<br />
gian<br />
(%)<br />
(psi)<br />
min<br />
max<br />
(phút)<br />
(phút)<br />
30<br />
60<br />
3<br />
4<br />
30<br />
80<br />
3<br />
4<br />
50<br />
100<br />
2<br />
3<br />
60<br />
120<br />
2<br />
3<br />
70<br />
140<br />
2<br />
3<br />
80<br />
160<br />
15<br />
16<br />
<br />
Phạm Thị Thu Hà và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Hình 1. Biến thiên áp suất trong bình xử lý<br />
<br />
Nhìn vào hình biến thiên áp suất trong bình<br />
xử lý, cho thấy sau khoảng 10 phút áp suất<br />
trong bình đạt 160 psi, thời gian còn lại là duy<br />
trì ở áp suất 160 psi và sau 27 phút mẫu phân<br />
hủy hoàn toàn.<br />
Mẫu sau khi phân hủy trong lò vi sóng được<br />
cô đuổi bớt axit đến thành muối ẩm và định<br />
mức bằng dung dịch HNO3 2% đo phổ GFAAS của Cadmi, Chì. Kết quả thu được theo<br />
bảng 3. Kết quả này là kết quả trung bình của<br />
3 lần đo và đã trừ mẫu blank và quy về mẫu<br />
khô ban đầu.<br />
<br />
96(08): 75 - 79<br />
<br />
Đánh giá quá trình xử lý mẫu<br />
Đánh giá độ ổn định<br />
Để đảm bảo quá trình xử lý mẫu đã chọn<br />
được ở trên có độ ổn định và lặp lại. Chúng<br />
tôi tiến hành chọn một số mẫu thảo dược<br />
đại diện ở trên, để tiến hành xử lý lặp lại 3<br />
lần như ở trên. Kết quả thu được theo bảng<br />
6 (kết quả đã trừ mẫu blank và quy về mẫu<br />
khô ban đầu).<br />
Qua kết quả thu được cho thấy %RSD của ba<br />
lần xử lý mẫu dưới 10%, như vậy phương<br />
pháp xử lý mẫu bằng axit trong hệ kín lò vi<br />
sóng cho kết quả ổn định và lặp lại.<br />
Đánh giá hiệu suất thu hồi<br />
Để đánh giá quá trình xử lý mẫu ở phù hợp<br />
cho việc xác định các kim loại nặng, cho kết<br />
quả chính xác, không bị mất chất phân tích<br />
cũng như nhiễm bẩn chất phân tích. Chúng tôi<br />
chọn một mẫu dược liệu (mẫu Xa Sâm) trong<br />
mười mẫu trên để làm mẫu thêm chuẩn và xử<br />
lý mẫu như ở trên. Thêm vào những lượng<br />
nhất định CdII và PbII trước khi xử lý theo<br />
bảng 7.<br />
Sau khi xử lý, cô về muối ẩm và định mức<br />
bằng HNO3 2%, đo phổ GF-AAS của Cd2+,<br />
Pb2+ và xác định hiệu suất thu hồi trong từng<br />
trường hợp. Kết quả thu được trong bảng 8.<br />
<br />
Bảng 5. Kết quả xác định định Cd, Pb<br />
STT<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
<br />
Mẫu dược liệu<br />
Bạch Thược<br />
Phụ Tử<br />
Cát Cánh<br />
Liên Nhục<br />
Xa Sâm<br />
<br />
Hàm lượng Cd2+ (µ<br />
µg/g)<br />
0,07± 0,0057<br />
0,06± 0,0020<br />
0,10± 0,0022<br />
0,09± 0,0030<br />
0,20± 0,0053<br />
<br />
Hàm lượng Pb2+ (µ<br />
µg/g)<br />
0,11± 0,0055<br />
0,31± 0,0049<br />
0,22± 0,0072<br />
0,23± 0,0058<br />
0,20± 0,0032<br />
<br />
Bảng 6. Kết quả đối với các mẫu lặp<br />
STT<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
Mẫu dược liệu<br />
Bạch Thược-L1<br />
Bạch Thược-L2<br />
Bạch Thược-L3<br />
Trung bình<br />
%RSD<br />
Cát Cánh-L1<br />
Cát Cánh-L2<br />
Cát Cánh-L3<br />
Trung bình<br />
%RSD<br />
<br />
Hàm lượng Cd2+ (µg/g)<br />
0,07<br />
0,07<br />
0,07<br />
0,07<br />
0<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,11<br />
0,10<br />
0,05<br />
<br />
Hàm lượng Pb2+ (µg/g)<br />
0,10<br />
0,12<br />
0,11<br />
0,11<br />
9,09<br />
0,22<br />
0,22<br />
0,22<br />
0,22<br />
0<br />
<br />
77<br />
<br />
Phạm Thị Thu Hà và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Bảng 10. Kết quả so sánh đối với Pb2+<br />
<br />
Bảng 7. Mẫu thêm chuẩn<br />
STT Mẫu<br />
1 XS<br />
XSt1<br />
XSt2<br />
XSt3<br />
<br />
Thành phần<br />
Mẫu Xa Sâm không thêm chất<br />
phân tích Pb2+, Cd2+<br />
Mẫu XS +10 ppb Pb2+ + 0,5 ppb<br />
Cd2+<br />
Mẫu XS + 30 ppb Pb2+ + 2,5 ppb<br />
Cd2+<br />
Mẫu XS + 60 ppb Pb2+ + 4 ppb<br />
Cd2+<br />
<br />
Bảng 8. Hiệu suất thu hồi<br />
Lượng<br />
thêm<br />
STT Mẫu<br />
vào<br />
(ppb)<br />
XSt1 0,5<br />
1<br />
Cd2+ XSt2 2,5<br />
XSt3 4,0<br />
XSt1 10<br />
2<br />
Pb2+ XSt2 30<br />
XSt3 60<br />
<br />
Lượng Hiệu suất<br />
tìm được thu được<br />
(ppb)<br />
(%)<br />
0,46<br />
2,38<br />
3,65<br />
9,22<br />
27,62<br />
54,38<br />
<br />
91,20<br />
95,16<br />
91,25<br />
92,20<br />
92,07<br />
90,06<br />
<br />
Qua kết quả thu được cho thấy hiệu suất thu<br />
hồi Cd và Pb đều lớn hơn 91% . Như vậy, xử<br />
lý mẫu bằng hệ kín lò vi sóng cho hiệu suất<br />
rất cao.<br />
So sánh kết quả đo với phép đo ICP-MS<br />
Để khẳng định phép đo Cd và Pb đã chọn<br />
đảm bảo độ chính xác và lặp lại, chúng tôi<br />
tiến hành xử lý một số mẫu và xác định hàm<br />
lượng Pb, Cd bằng hai phương pháp là GFAAS và ICP-MS để so sánh. Kết quả thu<br />
được trong bảng 9 và 10.<br />
Bảng 9. Kết quả so sánh đối với CdII<br />
<br />
STT<br />
<br />
Các mẫu<br />
thảo dược<br />
<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
<br />
Cát cánh<br />
Bạch thược<br />
Phụ tử<br />
Liên nhục<br />
<br />
78<br />
<br />
96(08): 75 - 79<br />
<br />
Nồng độ Cd2+ đo được<br />
(ppb)<br />
Sai số<br />
GFICP- giữa hai<br />
AAS<br />
MS<br />
phép đo<br />
(%)<br />
0,40<br />
0,41<br />
2,50<br />
0,22<br />
0,25<br />
12,00<br />
0,24<br />
0,27<br />
14,81<br />
0,36<br />
0,40<br />
11,11<br />
<br />
STT<br />
<br />
Các mẫu<br />
thảo dược<br />
<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
<br />
Cát cánh<br />
Bạch thược<br />
Phụ tử<br />
Liên nhục<br />
<br />
Nồng độ Pb2+ đo được<br />
(ppb)<br />
Sai số<br />
GFICP- giữa hai<br />
AAS<br />
MS phép đo<br />
(%)<br />
4,44<br />
4,25<br />
4,28<br />
2,43<br />
2,29<br />
6,11<br />
6,20<br />
5,80<br />
6,45<br />
4,60<br />
4,40<br />
4,35<br />
<br />
Qua kết quả thu được cho thấy sai số giữa hai<br />
phép đo xác định Cd nhỏ 15%, và xác định Pb<br />
nhỏ hơn 10% cùng nằm trong khoảng sai số<br />
cho phép (nhỏ hơn 15%), vì vậy phép đo GF<br />
– AAS đã nghiên cứu cho kết quả chính xác.<br />
KẾT LUẬN<br />
Đã lựa chọn được áp suất phù hợp cho<br />
chương trình xử lý mẫu trong lò vi sóng là<br />
160 psi.<br />
Đã đánh giá được độ ổn định và hiệu suất thu<br />
hồi của quá trình xử lý mẫu. Hiệu suất thu hồi<br />
hơn 91%.<br />
Phép đo GF-AAS lựa chon để nghiên cứu đã<br />
được so sánh với phép đo ICP-MS, sai số<br />
giữa hai phép đo nhỏ hơn 15%.<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Dược điển Việt Nam III (2002), Bộ Y tế ban<br />
hành.<br />
[2]. Bùi Thị Hòa, Nguyễn Văn Hà, Trịnh Văn Lẩu<br />
(2003),’’ Xác định hàm lượng Asen trong một số<br />
thuốc đông dược bằng phương pháp F-AAS’’, Tạp<br />
chí kiểm nghiệm,1, tr. 23-27.<br />
[3]. BP 2001, Dược điển châu Âu 4 (2002).<br />
[4]. Report of the inter-counting experts meeting<br />
to consider and a dopt non-pharmacopoeial<br />
analytical methods (Kuala Lampur 12/1995).<br />
[5]. Shimadzu corporation (1875), Atomic<br />
Absorption Spectrophotometry cookbook, Kyoto,<br />
Japan.<br />
[6]. USP 26, Dược điển Mỹ (2003).<br />
<br />
Phạm Thị Thu Hà và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
96(08): 75 - 79<br />
<br />
SUMMARY<br />
OPTIMIZING THE PROCESS OF PREPARING HERB SAMPLES<br />
TO DETERMINE SOME HEAVY METALS<br />
BY THE WET TREATMENT METHOD IN MICROWAVE SYSTEMS<br />
Pham Thi Thu Ha1*, Pham Luan2<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
College of Sciences – TNU<br />
University of Science - VNU<br />
<br />
In this paper, we investigated 5 samples of pharmaceutical materials. Samples were dried and<br />
ground into fine powder. Then, the samples were processed by wet treatment method with a<br />
mixture of acids H2O2 (30%) and HNO3 (65%) in microwave systems. Base on investigating the<br />
conditions of parameters of the microwave, we have selected the condition of agreement to process<br />
5 samples above, and determination of heavy metals of cadimi (Cd), lead (Pb) by Graphite Furnace<br />
Atomic Absorption Spectrometry (GF-AAS). This process has been confirmed by repeat sample<br />
and more standard sample. The results of measurement Cd, Pb by GF-AAS were compared with<br />
ICP-MS method.<br />
Key words: Herbs, heavy metals, microwave systems, GF-AAS, ICP-MS method<br />
<br />
*<br />
<br />
Tel: 0972 998955, Email: hpthuha410@gmail.com<br />
<br />
79<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
