1
I. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Mở đầu
Vai trò quan trọng của vết các nguyên tố trong khoa học, công nghệ và đời
sống đã được biết đến từ lâu. Chính vì vậy, nhiều phương pháp phân tích hàm
lượng vết các nguyên tố trong các đối tượng khác nhau đã được nghiên cứu,
trong đó nhiều phương pháp tiêu chuẩn hóa đã được xây dựng.
Nhưng để nghiên cứu giải thích một cách khoa học và chính xác độ độc độc
tính; quá trình sinh hóa, sinh địa hóa; quá trình chuyển hóa và tích lũy sinh học
… vế
t các nguyên tố, việc xác định hàm lượng tổng vết các nguyên tố là chưa
đủ, mà còn phải dạng tồn tại của chúng trong các đối tượng nghiên cứu.
Với độ nhạy, độ chính xác và tính chọn lọc cao và nhất là có thể phân tích
trực tiếp được dạng tồn tại vết các nguyên tố, phương pháp Von-Ampe hòa tan
đã trở thành phương pháp phân tích hiện đại được lựa chọn để nghiên cứu phân
tích trực tiếp dạng các nguyên tố trong các mẫ
u sinh-y-dược học, lương thực
thực phẩm, môi trường.
Mặt khác, selen (Se) là nguyên tố hai mặt trong đời sống, vừa có thể đóng
vai trò là nguyên tố vi lượng vừa có thể là độc tố môi trường có độ độc cao.
Khoảng nồng độ Se được phép có mặt trong cơ thể người mà không gây độc hại
là rất hẹp và tùy thuộc vào dạng tồn tại của Se.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài lu
ận án “Nghiên cứu xác
định một số dạng selen trong hải sản bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan”.
2. Mục tiêu của luận án
Nghiên cứu một cách hệ thống, xác lập các điều kiện từ lấy, bảo quản, xử lý,
chiết tách, làm giàu đến ghi đo xác định chính xác và tin cậy một số dạng selen
trong mẫu hải sản.
3. Nhiệm vụ của luận án
trang), 106 tài liệu tham khảo (12 trang); danh mục các công trình liên quan đến
luận án (1 trang).
II. NỘI DUNG LUẬN ÁN
MỞ ĐẦU
Phần mở đầu đề cập đến ý nghĩa khoa học, tính thực tiễn, mục tiêu, nhiệm vụ
nghiên cứu của luận án, những đóng góp mới của luận án và phương pháp
nghiên cứu.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Phần tổng quan bao gồm các vấn đề:
1.1. Dạng selen trong tự nhiên và tác động của chúng đối với sức khỏe con người
1.1.1. Dạng selen trong tự nhiên
1.1.2. Tác động của selen đối với sức khỏe con người
1.2. Tính chất điện hóa của selen
1.3. Các phương pháp phân tích selen
1.3.1. Các phương pháp phân tích tổng selen
1.3.2. Các phương pháp phân tích dạng selen
1.4. Phương pháp Von-Ampe hòa tan trong phân tích dạng selen
1.4.1. Giới thiệu chung về phương pháp Von-Ampe hòa tan
1.4.2. Ứng dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan trong phân tích d
ạng selen
1.5. Tình hình nghiên cứu về dạng selen trong thủy, hải sản trên thế giới
1.6. Những nghiên cứu về dạng vết các nguyên tố ở Việt Nam
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ
2.1.2. Hóa chất
2.2. Nội dung thực nghiệm
2.2.1. Pha các dung dịch chuẩn
2.2.2. Chuẩn bị mẫu phân tích
2
H
5
OH (1/1)
Khoảng thế quét (+0,1 ÷ –1,0)V, tốc độ quét 50mV/s
Từ những kết quả nghiên cứu thu được cho thấy, các dạng Se(IV), Se-Cyst,
DMDSe đều có hoạt tính điện hóa. Trong chiều quét thứ nhất, trên đường CV của
Se(IV) xuất hiện một pic khử ở thế -0,481V, của Se-Cyst xuất hiện ở -0,374V và của
DMDSe ở -0,288V. Nhưng trong chiều ngược lại đều không xuất hiện một pic ôxy
hóa nào, chứng tỏ tất cả các quá trình đều là quá trình ôxy hóa khử bất thuận ngh
ịch.
3.2. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC ĐIỀU KIỆN GHI ĐO TỐI ƯU
XÁC ĐỊNH MỘT SỐ DẠNG SELEN
Trong phần này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các điều kiện ghi đo tối ưu
như: nền điện li, nồng độ nền điện li, các thông số máy (thế điện phân làm giàu,
thời gian điện phân làm giàu, tốc độ quét thế, biên độ xung, thời gian đặt xung,
tốc độ khuấ
y trộn dung dịch, kích thước giọt thủy ngân, thời gian sục khí N
2
,
thời gian cân bằng).
3.2.1. Se(IV) và Se-Cyst trong pha nước
* Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện ghi đo tối ưu xác định riêng hai
dạng Se(IV) và Se-Cyst
Các kết quả nghiên cứu thu được được trình bày trong bảng 3.1. 4
Bảng 3.1: Điều kiện tối ưu phân tích Se(IV) và Se-Cyst
Các thông số ghi đo
Khoảng thế quét (-0,2 ÷ -0,7)V (-0,2 ÷ -0,7)V * Nghiên cứu khả năng xác định đồng thời Se(IV) và Se-Cyst trong mẫu
a. Điều kiện tối ưu để xác định đồng thời hai dạng Se(IV) và Se-Cyst
Trên cơ sở điều kiện tối ưu xác định riêng Se(IV) và Se-Cyst (bảng 3.1),
từ đó cho thấy: có thể xác định đồng thời cả hai dạng Se(IV) và Se-Cyst trong
cùng một phép ghi đo ở điều kiện đưa ra trong bảng 3.2.
Bảng 3.2: Các điều kiện t
ối ưu xác định đồng thời hai dạng Se(IV) và Se-Cyst
Điện cực làm việc
HMDE
Thời gian điện
phân làm giàu
90s÷150s
Chế độ ghi đo
DP
Thời gian cân bằng
15s
Kích thước giọt thủy ngân
6
Biên độ xung
0,05V
Tốc độ khuấy (vòng/phút)
2000
Thời gian đặt xung
0,02s
Thời gian sục khí N
2
300s
Độ lệch tương đối 3,35% 7,00%
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: các đường thêm chuẩn của Se(IV) và Se-Cyst
đều có pic đẹp, cân đối, I
p
thể hiện được mối quan hệ tuyến tính với nồng độ, hai
pic tách xa nhau. Do đó, có thể xác định đồng thời hai dạng Se(IV) và Se-Cyst
trong cùng một phép ghi đo.
3.2.2. DMDSe trong pha hữu cơ
DMDSe là chất dễ bay hơi, nên trước khi ghi đo, các dung dịch nghiên cứu
được làm lạnh về nhiệt độ 6
0
C.
Sau quá trình nghiên cứu, chúng tôi rút ra điều kiện tối ưu cho phép phân
tích DMDSe được trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4: Điều kiện tối ưu phân tích DMDSe
Điện cực làm việc
HMDE
Thế điện phân làm giàu
-0,08V
Chế độ ghi đo
DP
Thời gian điện phân làm giàu
60s÷120s
Kích thước giọt thủy ngân
4
Thời gian cân bằng
15s
Tốc độ khuấy (vòng/phút)
2000
Biên độ xung
3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT CẢN TRỞ ĐẾN
PHÉP GHI ĐO CÁC DẠNG SELEN
3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất cản trở đến phép ghi đo Se(IV)
3.3.1.1. Ảnh hưởng của một số ion đến phép ghi đo Se(IV)
Tiến hành ghi đo các đường DPCSV của Se(IV) 2ppb khi không thêm và khi
thêm các ion Cu(II), Pb(II), Zn(II), Cd(II), As(V) và Fe(III) với các nồng độ
khác nhau theo các điều kiện tối ưu đưa ra trong bảng 3.2, thời gian điện phân
90s. Kết quả nghiên cứ
u được trình bày trong các hình 3.5, 3.6.
6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 20 40 60 80 100 120
ppb
I (nA)
Ah c ủa Cu(II)
Ah c ủa Pb(II)
Ah c ủa Cd(II)
Ah c ủa Fe(III)
Hình 3.5: Sự phụ thuộc của I
p
thì I
p
giảm xuống 11,97%; khi tỉ lệ nồng độ Cd(II)/Se(IV) tăng dần thì I
p
giảm
dần, tới 5 lần thì I
p
giảm 19,6%; khi tỉ lệ nồng độ Fe(III)/Se(IV) tăng dần thì I
p
giảm dần, tới 2,5 lần thì I
p
giảm 13,38% và tới 50 lần thì I
p
giảm 25,98%; khi tỉ
lệ nồng độ As(V)/Se(IV) tăng dần thì I
p
giảm dần, tới 15 lần thì I
p
giảm xuống
14,4%; khi tỉ lệ nồng độ Zn(II)/Se(IV) tăng dần thì I
p
giảm dần nhưng không
đáng kể.
Tóm lại: Các ion ảnh hưởng nhiều đến cường độ dòng pic hòa tan của
Se(IV) như: Pb(II), Cd(II) và Fe(III), những ion này có thể loại bỏ bằng cách
dùng nhựa chelex 100 dạng amoni.
3.3.1.2. Ảnh hưởng của chất béo tới phép ghi đo Se(IV)
Chất béo là một họ chất gồm rất nhiều chất, ở đây chúng tôi chỉ sử dụng một
axít béo (axít stearic C
7
pic xuống 10,55%. Khi nồng độ axít stearic gấp 250 lần thì cường độ dòng pic
giảm 18,36% và khi gấp 500 lần thì giảm đi 32,42%. Như vậy, sự có mặt của
chất béo trong hải sản sẽ ảnh hưởng đến phép ghi đo xác định dạng Se(IV), cần
phải loại bỏ. Để loại chất béo ra khỏi dịch chiết trước khi ghi đo DPCSV, có thể
dùng dung môi n-hexan.
3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất cản trở
đến phép ghi đo Se-Cyst
3.3.2.1. Ảnh hưởng của một số ion tới phép ghi đo Se-Cyst
Tiến hành ghi đo các đường DPCSV của Se-Cyst 25ppb khi không thêm và
khi thêm các ion Cu(II), Pb(II), Zn(II), Cd(II), As(V) và Fe(III) với các nồng độ
khác nhau theo các điều kiện tối ưu đưa ra trong bảng 3.2, thời gian điện phân
90s. Kết quả nghiên cứu được trình bày trong các hình 3.8, 3.9.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 200 400 600
ppb
I (nA)
Ah của Cd( II)
Ah của Fe( III)
Ah của Zn (II)
I
p
cũng chỉ giảm 12,3%; khi tỉ lệ nồng độ Fe(III)/Se-Cyst tăng tới 8 lần thì I
p
giảm
16,3%, đến 16 lần thì I
p
giảm 28,3%; khi tỉ lệ nồng độ Zn(II)/Se-Cyst tăng dần thì
I
p
thay đổi không đáng kể; khi tỉ lệ nồng độ As(V)/Se-Cyst tăng tới 16 lần thì I
p
giảm 10,53%; khi tỉ lệ nồng độ Cu(II)/Se-Cyst tăng tới 12 lần thì I
p
tăng 15,1%, tới
16 lần thì I
p
tăng 19,65%; khi tỉ lệ nồng độ Pb(II)/Se-Cyst tăng tới 28 lần thì I
p
tăng lên 10,95%, nhưng tới 36 lần thì I
p
cũng chỉ tăng lên 16,95%.
Tóm lại: Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, nhìn chung các ion không ảnh
hưởng hoặc ảnh hưởng ít đến phép ghi đo Se-Cyst.
3.3.2.2. Ảnh hưởng của chất béo tới phép ghi đo Se-Cyst
Tiến hành ghi đo các đường DPCSV của Se-Cyst 25ppb khi không thêm và
khi thêm dung dịch axít stearic/etanol với các nồng độ khác nhau theo các điều
kiện tối ưu đưa ra trong bảng 3.2, thời gian điện phân 90s. Kết quả nghiên cứu
2000ppb (gấp 80 lần nồng độ Se-Cyst) và làm giảm độ lặp lại giữa các phép ghi
đo. Như vậy, sự có mặt của chất béo trong hải sản ảnh hưởng đến phép ghi đo
xác định dạng Se-Cyst, cần phải loại bỏ.
3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất cản trở t
ới phép ghi đo DMDSe
Tiến hành ghi đo các đường DPCSV của DMDSe 5ppb khi không thêm và khi
thêm những lượng axít stearic/etanol khác nhau theo những điều kiện tối ưu đưa ra
trong bảng 3.4 với thời gian điện phân 60s. Kết quả được thể hiện trong hình 3.11.
-200m -250m -300m -350m
U
(
V
)
0
-25.0n
-50.0n
-75.0n
-100n
-125n
-150n
I (A)
Ah của axít stearic đến Ip của DMDSe
0
20
40
60
80
100
120
140
(nA)
1,64 2,44 4,47 9,64 12,20 14,90
y = 14.774x + 0.3338
R
2
= 0.9976
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
[Se(IV)] (ppb)
I (nA)
Hình 3.12 : Đường DPCSV và đường chuẩn của Se(IV)
vùng nồng độ (0,08 ÷ 1) ppb
0 ppb
Ax béo
9
Bảng 3.6: Kết quả ghi đo xây dựng đường chuẩn của Se(IV)
vùng nồng
độ (0,8 ÷ 10) ppb
Stt 1 2 3 4 5
Se(IV) (ppb)
3.4.2. Xây dựng đường chuẩn của Se-Cyst
Tiến hành xây dựng đường chuẩn của Se-Cyst tại hai vùng nồng độ (0,5 ÷ 8)
ppb và (5 ÷ 45) ppb
ở các điều kiện tối ưu đưa ra trong bảng 3.2 với thời gian
điện phân cho hai vùng lần lượt là 150s và 90s. Kết quả được trình bày ở các
bảng 3.7, 3.8 và các hình 3.14, 3.15.
Bảng 3.7: Kết quả ghi đo xây dựng đường chuẩn của Se-Cyst
vùng nồng độ
(0,5 ÷ 8) ppb
Stt 1 2 3 4 5
Se-Cyst (ppb)
0,5 1,0 2,0 5,0 8,0
I
p
(nA)
1,60 2,51 4,45 13,80 25,10
y = 3.1506x - 0.9048
R
2
= 0.991
0
5
10
15
20
25
30
0246810
[Se-Cyst] (ppb)
A)
Hình 3.15: Đường DPCSV và đường chuẩn của Se-Cyst
vùng nồng độ (5 ÷ 45) ppb
3.4.3. Xây dựng đường chuẩn của DMDSe
Tiến hành xây dựng đường chuẩn của DMDSe ở vùng nồng độ (2 ÷ 22) ppb
trong điều kiện tối ưu đưa ra ở bảng 3.4, thời gian điện phân là 60s. Kết quả
được trình bày ở bảng 3.9 và hình 3.16.
Bảng 3.9: Kết quả ghi đo xây dựng đường chuẩn của DMDSe
vùng nồng độ
(2 ÷ 22) ppb
Stt 1 2 3 4 5
DMDSe (ppb)
2 7 12 17 22
I
p
(nA)
68,7 155 237 306 368
y = 14.992x + 47.036
R
2
= 0.9951
0
50
100
150
200
250
300
-200m -300m -400m -500m -600m -700m
U
(
V
)
0
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
I (A)
Se-Cyst
Hình 3.17: Đường DPCSVcủa Se(IV), Se-Cyst nghiên cứu độ lặp lại
của phép ghi đo
-200m -250m -300m -350m
U
(
V
)
0
-25.0n
-50.0n
-75.0n
-100n
-125n
-150n
I (A)
Hình 3.18: Đường DPCSV của DMDSe nghiên cứu độ lặp lại của phép ghi đo
S 0,125 0,246 1,838
S
X
0,0396 0,0777 0,5811
V 0,484% 0,321% 1,298%
Từ kết quả nghiên cứu thu được cho thấy: cả ba phép ghi đo Se(IV), Se-Cyst
và DMDSe đều có độ lệch chuẩn (S), độ lệch chuẩn trung bình (S
X
), hệ số biến
động (V) nhỏ. Hai phép ghi đo Se(IV), Se-Cyst có hệ số biến động V nhỏ hơn
1%, còn với DMDSe lớn nhất cũng chỉ ở mức 1,298%, chứng tỏ các phép ghi
đo có độ lặp lại tốt.
12
3.5.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) được tính theo
quy tắc 3σ. Chúng tôi sử dụng luôn kết quả thí nghiệm nghiên cứu độ lặp lại ở
mục 3.5.1 để tính toán LOD và LOQ cho các dạng selen.
LOD
Se(IV)
= 0,029 (ppb)
LOD
Se-Cyst
= 0,241 (ppb)
LOD
D
MDSe
= 0,195 (ppb)
LOQ
) đậm
đặc tỉ lệ (1:1), thêm tiếp 5ml axít H
2
SO
4
đặc, lắc đều và đặt vào miệng bình
phễu thủy tinh nhỏ. Đun nóng hỗn hợp ở nhiệt độ 250
0
C trên bếp điều nhiệt cho
tới khi mẫu trong và không màu (khoảng 3÷4h), sau đó đổ hỗn hợp ra cốc thủy
tinh chịu nhiệt và cô cạn hết axít dư đến khi thu được muối trắng ẩm. Sản phẩm
thu được tiếp tục xử lý để khử Se(VI) về Se(IV).
Nghiên cứu điều kiện khử Se(VI) về Se(IV)
Chúng tôi chọn phương pháp khử Se(VI) về Se(IV) bằng cách đun cách thủy
trong axít HCl. Để tìm
được điều kiện tối ưu cho quá trình khử, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu chọn nồng độ HCl và thời gian khử tối ưu. Kết quả thu được
chỉ ra trong bảng 3.10 và bảng 3.11.
Bảng 3.10. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ HCl
đến hiệu suất khử Se(VI) về Se(IV)
C
HCl
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M
Hiệu suất khử (%)
46,2 55,1 67,5 77,0 89,5 96,0 92,0 90,5
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ HCl tốt nhất cho quá trình khử là 6M.
90-100
0
C
Se(IV)
Ghi đo
DPCSV
3-4h
60ph
0,01 gam mẫu
2ml (HNO
3
+ HClO
4
) (1:1)
5ml H
2
SO
4
250
0
C
Mẫu đượcvô
cơ hóa
Cô cạn
Muốitrắng ẩm
HCl 6M
90-100
0
C
Se(IV)
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
-30.0n
I (A)
-6.8e-007
Se
c = 0.682 µg/L
+/- 0.051 µg/L (7.48 %)
Hình 3.20: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn xác định Se tổng
trong mẫu chuẩn DORM-2
14
Bảng 3.12: Kết quả phân tích hàm lượng Se tổng trong mẫu chuẩn DORM-2
Mẫu
chuẩn
Hàm lư
ợ
n
g
selen t
ổ
n
g
Độ
thu hồi
Rev (%)
Giá trị
chứng chỉ
1,342
±0,096
1,312
±0,126
1,339
±0,108
4,36% 91,64
Từ kết quả nghiên cứu thu được cho thấy, sai số giữa kết quả xác định theo
phương pháp nghiên cứu và giá trị chứng chỉ là không đáng kể. Do đó có thể
kết luận: Phương pháp DPCSV mà chúng tôi nghiên cứu có độ chính xác cao.
3.6.1.3. Áp dụng phân tích hàm lượng selen tổng trong mẫu hải sản
Áp dụng quy trình đã nghiên cứu xây dựng được (hình 3.19) vào phân tích
hàm lượng Se tổng trong các mẫu hải sản. Kết quả thu được chỉ ra trên các hình
3.21 đến 3.25 và bảng 3.13.
* Mẫu Ngao
Hình 3.21: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn mẫu Ngao
* Mẫu cá Khoai
Hình 3.22: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn mẫu cá Khoai
Mẫu tôm Sú
Hình 3.23: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn mẫu tôm Sú
15
* Mẫu Mực
Hình 3.24: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn mẫu Mực
* Mẫu cá Thu
Hình 3.25: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn mẫu cá Thu
GFAAS
117,93 15,67 89,16
Sai số tương đối giữa hai phương pháp
11,49% 3,36% 3,11%
16
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng giữa hai phương pháp DPCSV và GFAAS
sai lệch không đáng kể. Cùng với kết quả phân tích mẫu chuẩn, chứng tỏ
phương pháp DPCSV xây dựng được có độ tin cậy và độ chính xác cao, cho
phép xác định nhạy lượng vết selen trong các mẫu sinh học.
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng selen trong mẫu Ngao lớn nhất,
tiếp đến là cá Thu, cá Khoai, Mực và nhỏ nhất là trong tôm Sú. Các kết quả
chứng tỏ rằng nh
ững động vật sống dưới đáy tích lũy selen lớn hơn so với
những động vật sống ở tầng cao hơn.
3.6.2. Định lượng một số dạng selen trong mẫu hải sản
3.6.2.1. Xây dựng sơ đồ chiết tách và xác định một số dạng selen trong mẫu hải sản
a. Chọn dung môi chiết các dạng selen trong mẫu hải sản
Để chiết các dạng selen trong hải sản, qua tham khả
o tài liệu và để phù hợp
với nền điện li khi xác định bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan cũng như
thuận lợi cho việc chiết tách loại bỏ protein và chất béo, chúng tôi chọn dung
dịch axít HCl 0,5M để ngâm chiết mẫu.
b. Chiết tách và xác định dạng DMDSe trong pha hữu cơ
Để tiến hành nghiên cứu các điều kiện chiết tách tối ưu, chúng tôi chuẩn bị
50ml dung dịch mẫu pha chuẩn gồm: Se(IV) 1µg/l, Se-Cyst 20µg/l, DMDSe
2µg/l, axit béo 20000µg/l và HCl 0,5M. Sử dụng dung môi diclometan
(CH
2
Cl
CH
2
Cl
2
để chiết lấy dạng DMDSe là 5,5ml và tiến hành chiết 1 lần.
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắc chiết
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắc chiết đến hiệu suất chiết, chúng
tôi sử dụng 5,5ml diclometan để chiết tách dạng DMDSe trong 50ml mẫu pha
chuẩn và thay đổi thời gian lắc chiết (5, 10, 15, 20 phút). Các kết quả nghiên
cứu thu được được trình bày ở bảng 3.17.
Bảng 3.17: Kế
t quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắc chiết đến hiệu
suất chiết DMDSe
Thời gian lắc chiết
5 phút (n=3) 10 phút (n=3) 15 phút (n=3) 20 phút (n=3)
% DMDSe
tìm thấ
y
(TB)
36,89 64,13 98,45 99,22
17
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, từ 15 phút trở đi hiệu suất chiết đạt được
trên 98%. Tuy nhiên, khi phân tích mẫu cần rút ngắn thời gian phân tích, do đó
chúng tôi chọn thời gian lắc chiết là 15 phút.
c. Chiết loại chất béo để xác định dạng Se-Cyst và Se(IV) trong pha nước
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các điều kiện tối ưu để chiết loại chất béo
bằng n-hexan dựa trên mẫu pha chuẩn được chuẩn bị
như ở phần b.
Nghiên cứu số lần chiết và thể tích dung môi chiết n-hexan tối ưu
(%)
Hàm lượng
tìm thấy
(
µg
/l)
Độ thu
hồi
(%)
1 lần
S
e-C
y
s
t
19,421 97,11 20,238 101,19
S
e(IV)
0,000 0,00 0,000 0,00
2 lần
S
e-C
y
s
t
20,513 102,57 20,319 101,60
S
e(IV)
y
s
t
19,904 99,52 17,316 86,58
S
e(IV)
0,640 64,00 1,014 101,40
6 lần
S
e-C
y
s
t
21,671 108,36 14,738 73,69
S
e(IV)
0,850 85,00 0,873 87,30
7 lần
S
e-C
y
s
t
20,800 104,00
S
e(IV) 0,901 90,10
8 lần
S
lần. Sau mỗi lần chiết, đo DPCSV xác định dạng Se-Cyst (có hàm lượng lớn
trong các mẫu hải sản). Các kết quả thu được được trình bày ở bảng 3.19.
Bảng 3.19: Kết quả xác đị
nh hàm lượng Se-Cyst trong mẫu tôm Sú
sau khi chiết loại protein
Số lần chiết
Hàm lượng dạng Se-Cyst xác định được
sau khi chiết loại protein (µg/l)
Chiết bằng 5ml CH
2
Cl
2
Chiết bằng 10ml CH
2
Cl
2
1 lần
11,357 12,019
2 lần 13,394
7,572
3 lần
8,559
Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy, khi dùng 5ml CH
2
Cl
2
để chiết loại
protein và tiến hành chiết 2 lần thì thu được hàm lượng Se-Cyst trong mẫu tôm
Sú cao nhất. Tuy nhiên, để khẳng định sau 2 lần chiết bằng CH
2
(µg/l)
Độ thu hồi
(%)
1 lần
19,742 98,71 0,958 95,80
2 lần
19,105 95,53 0,898 89,80
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, sau 2 lần chiết bằng CH
2
Cl
2
(mỗi lần 5ml)
thì độ thu hồi Se-Cyst và Se(IV) đạt được lần lượt là 95,53% và 89,80%, chứng
tỏ hàm lượng các dạng này mất đi không đáng kể. Do đó, chúng tôi chọn điều
kiện chiết loại protein trong pha nước áp dụng cho các mẫu hải sản là 5ml
CH
2
Cl
2
và tiến hành chiết 2 lần.
e. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết mẫu
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết mẫu, chúng tôi chọn mẫu
cá Khoai để nghiên cứu và dựa trên hàm lượng Se-Cyst xác định được-là dạng
có hàm lượng lớn trong các mẫu hải sản để đạt được độ chính xác cao.
19
Bảng 3.21: Kết quả xác định hàm lượng Se-Cyst trong mẫu cá Khoai
theo thời gian ngâm chiết mẫu
Thời gian ngâm chiết mẫu 12h 24h 30h
Cl
2
lắc 15 phút
DPCSV
Lọc (0,45 µm)
Dịch chiết
LiClO
4
/EtOH
HCl
làm lạnh 6
0
C
Se-cyst
Dịch chiết
pha nước
5ml
CH
2
Cl
2
(2 lần)
Dịch chiết
Pha nước
DPCSV
10ml
n-hexan
(3 lần)
lắc 5
phút
làm lạnh 6
0
C
Se-cyst
Dịch chiết
pha nước
5ml
CH
2
Cl
2
(2 lần)
Dịch chiết
Pha nước
DPCSV
10ml
n-hexan
(3 lần)
lắc 5
phút
lắc 5
phút
Hình 3.26: Sơ đồ chiết tách và xác định một số dạng Se trong mẫu hải sản
3.6.2.2. Áp dụng phân tích mẫu thật
Cân chính xác 1g mẫu khô đông, thêm vào 50ml HCl 0,5M và ngâm chiết ở
nhiệt độ khoảng 6
0
C. Sau 24h lấy mẫu ra và đổ vào ống ly tâm 50ml, ly tâm 20
phút với tốc độ 2000 vòng/phút. Gạn lấy phần dung dịch và lọc qua màng lọc
2
và lắc 5 phút (2 lần) để loại bỏ protein. Tách bỏ
pha CH
2
Cl
2,
thu dịch chiết pha nước. Hút 1ml dịch chiết pha nước cho vào bình
định mức 10ml, thêm vào 1ml HCl 1M và định mức bằng nước cất siêu sạch tới
vạch. Sử dụng các điều kiện ghi đo tối ưu đưa ra ở bảng 3.2, tiến hành định
lượng bằng phương pháp thêm chuẩn.
Để nghiên cứu độ thu hồi dạng Se-Cyst, chuẩn bị mẫu tương tự nhưng thêm
vào mỗi mẫu ban đầu 100µl Se-Cyst 100.000µg/l, khi đó trong 50ml dung d
ịch
HCl ngâm chiết mẫu, nồng độ Se-Cyst thêm vào là 200µg/l. Tiến hành chiết
tách và định lượng tương tự như mẫu thật. Kết quả nghiên cứu thu được sử
dụng để tính toán độ thu hồi.
Các kết quả phân tích mẫu thể hiện trên các hình 3.27 đến 3.35.
* Mẫu cá Khoai
- Pha hữu cơ
-4 .0 0e -6-2.00e-6 0 2.00e-64.00e-66.00e-6
c
(g
/L
)
0
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
-2.1e-005
Se-cyst
c = 21.045 µg/L
+/- 1.034 µg/L (4.91%)
Hình 3.29: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn xác định dạng Se-Cyst
trong mẫu cá Khoai
Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy, đối với mẫu cá Khoai, béo hơn so với
các mẫu hải sản khác nên chúng tôi phải chiết 4 lần bằng n-hexan để loại bỏ
chất béo. Kết quả thể hiện trên hình 3.29.
Trên đường DPCSV, pic của Se-Cyst cho rất rõ còn pic của Se(IV) có cường
độ nhỏ bên cạnh pic của Se-Cyst. Do đó, chúng tôi tiến hành ghi đo riêng
Se(IV) với thế điện phân đặt âm hơn (-0,3V) so với khi ghi đo chung (-0,2V) để
quan sát phổ rõ và đẹ
p hơn. Kết quả thu được chỉ ra trên hình 3.30.
Hình 3.30: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn xác định dạng Se(IV)
trong mẫu cá Khoai
* Mẫu tôm Sú
- Pha hữu cơ
Hình 3.31: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn xác định dạng DMDSe
trong mẫu tôm Sú
Tiến hành chiết lặp lại với 5,5ml diclometan và ghi đo DPCSV xác định
dạng DMDSe. Kết quả thu được tương tự trường hợp mẫu cá Khoai, mặc dù
tăng thời gian điện phân làm giàu nhưng vẫn không xuất hiện pic của DMDSe.
22
- Pha nước
hàm lượng DMDSe trong dịch chiết mẫu còn ít, nên mặc dù được làm giàu vào
pha hữu cơ nhưng hàm lượng vẫn nhỏ hơn giới hạn phát hiện.
23
- Pha nước
-3.0 0e-5 -2.00e-5 -1.00e-5 0 1.00e-5
c
(g
/L
)
0
-2.00n
-4.00n
-6.00n
-8.00n
-10.0n
I (A)
-
3.2e-005
Se-cyst
c = 31.567 µg/L
+/- 2.308 µg/L (7.31%)
Hình 3.35: Đường DPCSV và đồ thị thêm chuẩn xác định dạng Se-Cyst
trong mẫu Mực
Từ kết quả nghiên cứu thu được cho thấy: Trên đường DPCSV chỉ xuất hiện
pic của Se-Cyst, không có tín hiệu pic của Se(IV).
Tổng hợp các kết quả định lượng một số dạng selen trong mẫu hải sản được
trình bày trong bảng 3.22.
Bảng 3.22: Kết quả xác định hàm lượng một số dạng selen trong mẫu hải
lượng dạng Se-Cyst và DMDSe trong mẫu mực lớn nhất, tiếp đến là cá Khoai và
nhỏ nhất là trong tôm Sú. Trong khi đó, hàm lượng selen tổng của cá Khoai lại lớn
nhất rồi đến Mực và nhỏ nhất là tôm Sú. Tuy nhiên, đối với mẫu Mực, mặc dù
hàm lượng selen tổng lớn nhưng lạ
i không tìm thấy dạng Se(IV) trong mẫu.
Tóm lại : Phương pháp Von-Ampe hòa tan có thể xác định một số dạng selen
có hoạt tính điện hóa như: Se(IV), Se-Cyst, DMDSe trong hải sản. So với một số
phương pháp khác như HPLC-ICP-MS, HPLC-HG-AFS thì phương pháp DPCSV
không lợi thế bằng khi không xác định được đồng thời nhiều dạng selen hơn nữa
bao gồm cả dạng hoạt động điện hóa (Se(IV), Se-Cyst) cũng như không hoạt động
điện hóa (Se(VI), SeMet, SeEt, TMSe, selencystein v.v ) với gi
ới hạn phát hiện
rất thấp cỡ ng/l. Tuy nhiên, bằng phương pháp DPCSV với giai ghi đoạn tiền xử lý
bằng kỹ thuật chiết lỏng-lỏng làm giàu dạng DMDSe vào pha hữu cơ dùng dung
môi CH
2
Cl
2
, có thể xác định được dạng DMDSe mà các phương pháp trên không
xác định được. Để xác định dạng DMDSe cũng như một số dạng selen dễ bay hơi
khác cần phải kết hợp sử dụng phương pháp GC-MS. 24
KẾT LUẬN
1. Đã nghiên cứu một cách hệ thống, thiết lập được các điều kiện tối ưu (nền,
nồng độ nền điện li, các thông số máy) để xác định riêng rẽ các dạng : selenit
(Se(IV)), selencystin (Se-Cyst), dimetyl diselenua (DMDSe) cũng như đồng
thời chính xác và tin cậy hai dạng Se(IV) và Se-Cyst bằng cùng một phép ghi
- Cả giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của các dạng
nghiên cứu đều thấp: LOD
Se(IV)
= 0,029 (ppb); LOD
Se-Cyst
= 0,241 (ppb);
LOD
DMDSe
= 0,195 (ppb). LOQ
Se(IV)
= 0,097 (ppb); LOQ
Se-Cyst
= 0,803 (ppb);
LOQ
DMDSe
= 0,649 (ppb).
- Khoảng tuyến tính ở hai vùng nồng độ 10
-9
M, 10
-8
M của các dạng Se(IV),
Se-Cyst và vùng 10
-8
M đối với dạng DMDSe.
4. Đã nghiên cứu, thiết lập được các quy trình hoàn chỉnh từ lấy mẫu, bảo
quản mẫu, xử lý mẫu đến chiết, tách tối ưu các dạng selen từ các mẫu hải sản để
bảo đảm toàn vẹn và định lượng các dạng selen trong mẫu.
5. Đã nghiên cứu thành công, đề xuất sơ đồ chiết tách và xác định một số dạng
selen vô cơ, selen hữu cơ
trong các mẫu hải sản có hoạt tính điện hóa bằng phương