BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
V TH HƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CROM
VÀ GECMANI TRONG MỘT SỐ LOÀI NẤM LN
LẤY TỪ VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT - NGHỆ AN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PH KHỐI LƯỢNG
PLASMA CM ỨNG (ICP - MS)
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGHỆ AN - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LỜI CM ƠN
Vi lng bit ơn sâu sc, tôi xin chân thnh cm ơn cô TS. Đinh Thị
Trường Giang đ giao đ ti, tn tnh hưng dn v to điu kin cho tôi
hon thnh lun văn ny.
Tôi xin chân thnh cm ơn Ban ch nhim khoa Ho hc, cc thy cô
B môn Ho phân tch, tp th cc thy cô trong khoa Ho hc, khoa Đo to
Sau đi hc v phng th nghim Trung tâm Đi hc Vinh đ luôn to điu
kin v gip đ tôi trong qu trnh hc tp v nghiên cu.
Tôi cng xin gi li cm ơn đn cn b Trung tâm phân tch - Vin Công
ngh x him Trung ương, cn b Phng phân tch - Trung tâm phân tch
kim nghim dưc phm Ngh An cng cc anh ch phng phân tch ca S
khoa hc v công ngh tnh Đng Thp đ luôn h tr tôi trong sut qu trnh
lm thc nghim v x l s liu.
Nhân dp ny, tôi cng xin gi li cm ơn đn cc bn đng nghip, hc
viên cao hc, sinh viên, gia đnh v ngưi thân đ đng viên v gip đ tôi
hon thnh lun văn ny.
Vinh, thng 10 năm 2014
Hc viên Võ Thị Hương
MỤC LỤC
Trang
M ĐU 1
CHƯƠNG 1. TNG QUAN 4
1.1. Tng quan v nm 4
2.4. Đo trên thit b ICP - MS 38
2.4.1. Chn vch phân tch (s khi) 38
2.4.2. Thông s my 39
CHƯƠNG 3. KẾT QU V THO LUẬN 40
3.1. Xây dng đưng chun ca crom v gecmani 40
3.1.1. Xây dng đưng chun ca crom 41
3.1.2. Xây dng đưng chun ca gecmani 41
3.2. Gii hn pht hin v gii hn đnh lưng Cr, Ge ca phương php 43
3.3. Đnh gi đ lp li ca phương php 45
3.4. Đ thu hi ca phương php 47
3.5. Xc đnh hm lưng crom v gecmani trong cc mu nm ln bằng
phương php ph khi plasma cm ng ICP - MS 49
3.6. So snh kt qu đnh lưng hm lưng crom trong mt s mu nm ln
bằng hai phương php F-AAS và ICP-MS 51
KẾT LUẬN 54
TI LIỆU THAM KHO 56
PHỤ LỤC 61
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
T gốc tiếng Anh (nếu c)
Ý ngha
AAS
Atomic absorption spectrometry
Phép đo ph hp thụ
nguyên t
Abs
Phép đo quang ph hp thụ
nguyên t dng kỹ thut
nguyên t ho bằng ngn
la
GF-AAS
Hydride Generation - Atomic
Absorption Spectrometry
Quang ph hp thụ nguyên
t kỹ thut graphit
HCL
Hollow Cathode Lamps
Đèn catôt rng
HG-AAS
Graphite Furnace - Atomic
Absorption Spectrometry
Quang ph hp thụ nguyên t
kỹ thut hidrua hóa
HMDE
Hanging mercury drop electrode
Đin cc git treo thy
ngân
ICP-AES
Inductively Coupled Plasma -
Atomic Emission Spectrometry
Quang ph pht x plasma
cao tn cm ng
ICP-MS
Inductively Coupled Plasma -
Mass Spectrometry
Hnh 3.1: Kt qu đo trên my ICP - MS, đưng chun, phương trnh
đưng chun ca crom 41
Hnh 3.2: Kt qu đo trên my ICP - MS, đưng chun, phương trnh
đưng chun ca gecmani 42
Bảng:
Bng 1.1: Ph hp thụ ca phc cht gia crom v gecmani vi
thuc th 19
Bng 1.2: So snh kh năng pht hin ca cc kỹ thut phân tch 24
Bng 1.3: Dy chun ca phương php thêm chun 26
Bng 2.1: Lưng cân cc mu nm 37
Bng 2.2: Ci đt cc thông s ca l vi sóng 37
Bng 2.3: Cc đng v s dụng trong phân tch đnh lưng Cr, Ge 38
Bng 2.4: Cc điu kin v thông s my ti ưu đo bằng my ICP –
MS 39
Bng 3.1: Khong tuyn tnh p dụng, đưng chun v h s tương
quan ca cc nguyên t crom v gecmani 42
Bng 3.2: Kt qu đo nng đ v tnh ton gii hn pht hin v gii
hn đnh lưng kim loi Cr, Ge ca phép đo ICP-MS 44
Bng 3.3: Kt qu đo v tnh ton đ lp li ca phép đo ph ICP -
MS vi kim loi Cr trong mu nm ln MN209 46
Bng 3.4: Kt qu đo v tnh ton đ lp li ca phép đo ph ICP -
MS vi kim loi gecmani trong mu nm ln MN209 47
Bng 3.5: Hiu sut thu hi ca phương php ICP - MS 48
Bng 3.6: Tên loi v ký hiu cc mu nm ln 49
Bng 3.7: Kt qu đo ph khi lưng plasma cm ng ICP - MS v
hm lưng Cr có trong 10 mu nm ln: 50
Bng 3.8: Kt qu đo ph khi lưng plasma cm ng ICP - MS v
hm lưng Ge có trong 10 mu nm ln 51
hp cht polysaccarit và tritecpenoit, đ đưc khng đnh l nhân t quan
trng cho nhiu loi phn ng chng ung thư, d ng, lo hóa, xơ va, đông
mu ni mch, gip điu chnh dn truyn thn kinh, bo v cu trc ca nhân
t bo.
Công dụng ca nm ln h tr điu tr hiu qu cc chng bnh như: Bnh
gút (gout), thiu năng tun hon no, bnh huyt p, m mu, suy nhưc thn
kinh, gan, thn; cc bnh v khp ngưi cao tui, xơ cng đng mch, bnh
tiu đưng; gim qu trnh lo hóa ca cơ th. Gip tăng cưng h thng min
dch, nâng đ th trng, bi b cơ th, đc bit thnh phn polysaccarit trong
nm ln có tc dụng khng ch s pht trin ca cc t bo bt thưng (tc
nhân gây ung thư, ung bưu) nên ln cn đưc s dụng trong vic ngăn ngừa
ung thư, ung bưu v h tr điu tr sau hóa tr, x tr, …
Hin nay phương php ph khi lưng plasma cm ng ICP – MS đ xác
đnh lưng vt cc kim loi đưc s dụng khá ph bin. Nó đp ng đưc các
2 yêu cu đi vi vic xc đnh chính xác các nguyên t vi lưng trong cc đi
tưng sinh hc, dưc phm, thc phm. ICP-MS th hin tnh ưu vit hơn cc
phương php khc như quang ph hp thụ nguyên t không ngn la dng l
grafit (GF - AAS), quang ph pht x plasma (ICP-OES),… v kh năng phân
tch nhanh v pht hin vi nng đ thp (ppt). Da vo phn mm la chn
đng v, có th tm nng đ ti ưu ca nguyên t đó trong mu, loi trừ nh
hưng trong qu trnh phân hy mu.
Xut phát từ nhng lí do trên, chúng tôi chn đ tài: “Nghiên cứu xác
định hàm lượng crom và gecmani trong một số loài nấm lớn lấy từ vườn
quốc gia Pù Mát – Nghệ An bằng phương pháp phổ khối lượng plasma
cảm ứng (ICP – MS)” lm lun văn Thc sĩ ca mình.
2. Mc đch nghiên cu
Thc hin đ tài này, chng tôi tp trung gii quyt vn đ sau:
4 CHƯƠNG 1
TNG QUAN
1.1. Tng quan về nm [7]
1.1.1. Giới thiệu chung
Theo quan đim năm gii (Whittaker), cng vi đng vt, thc vt, sinh vt
nhân nguyên thu (vi khun, to lam ), nm to thnh mt gii riêng bit trên
hnh tinh chng ta v gii nm ngy cng có ý nghĩa to ln trong nn kinh t
quc dân, trong khoa hc cng như trong vng tun hon vt cht.
Nm ln (Macro Fungi) bao gm nhng nm có th sinh bo t (thưng
đưc gi l qu th) đt kch thưc ln hơn 4mm tr lên. Nm ln có s
lưng loi ln. Châu Âu có khong 6000 loi đ đưc mô t. Nht Bn có
khong hơn 3000 loi, Trung Quc có khong 8000 loi.
1.1.2. Đc tnh sinh học ca nấm
1.1.2.1. Hnh thi ca th sinh bo t
Cc nhóm nm khc nhau tri qua s pht trin rt khc nhau v c th
v c thnh phn cu trc nên qu th cng rt khc bit.
Qu th hay th sinh bo t ca nm rt đa dng. Dng đơn gin ca
chng l dng tri st gi th (resupinat hay effux) v có th chia ra mt s
dng phụ.
Dng đơn gin nht l dng mng, qu th nm trong trưng hp ny ch
đưc to thnh từ nhng lp si nm bn li thnh lp mng, xp trên gi th
v hnh thnh đm (basidie) trên si nm.
Qu th tri st gm dng mng (corticioit), dng da, dng g dy. Qu
th cn có cc dng: dng g, dng gi, dng u li rt hay gp nhng nm
sng trên g, chưa hnh thnh m nm hon chnh; dng chi cun ngưc có
m nm hon chnh, ph bin cc nm sng trên g; dng m đnh bên,
6 1.1.2.2. Thnh phn dinh dưng ca nm
1. Đạm thô
Nm có đy đ cc axit amin thit yu như: isoleucin, leucin, lysine,
methionin, phennylalnin, threonin, valin, tryp-tophan, histidin. Đc bit nm
giàu lysine và leucin, ít tryptophan và methionin.
Đi vi nm rơm khi cn non (dng nt trn) hm lưng protein thô lên
đn 30%, gim ch cn 20% v bung d. Ngoi ra, ty theo cơ cht trng
nm m hm lưng đm có thay đi. Nhn chung, lưng đm ca nm ch
đng sau tht v sa, cao hơn cc loi ra ci, ng cc như khoai tây (7,6%),
bp ci (18,4%), la mch (7,3%) và lúa mì (13,2%).
Hm lưng ca axit amin t do trong nm l thp, ch khong 1% dm.
V th, s đóng góp thnh phn dinh dưng ca chng l b hn ch. Tuy
nhiên, chng tham gia vo hương v ca nm. Axit glutamic v alanin đưc
bo co l axit amin t do ph bin trong T. portentosum and T. terreum [30].
2. Lipit
Lipit có trong cc loi nm chim từ 1 - 10% trng lưng khô ca nm,
bao gm cc axit béo t do, monoflycerid, diglycerid v triglyceride, serol,
sterol ester, photpholipit v có từ 72 - 85% acid béo thit yu chim từ 54 -
76% tng lưng cht béo, nm m v nm rơm l 69 -70%, nm mèo l
40,39%, bo ngư mng l 62,94%; nm kim châm l 27,98%.
Giá tr dinh dưng ca cht béo trong nm hoang là hn ch vì hàm
lưng lipid tng là thp và axit béo mong mun n-3(axit béo omega-3) chim
t l thp.
3. Carbohydrat và sợi
Tng lưng carbohydrat v si: chim từ 51 - 88% trong nm tươi v
khong 4 - 20% trên trng lưng nm khô, bao gm cc đưng pentose,
methyl pentozo, hexose, đisaccarit, đưng amin, đưng rưu, đưng axit.
đn l photpho, natri, canxi và magie, cc nguyên t khong ny chim từ 56 -
70% lưng tro. Photpho và canxi trong nm luôn luôn cao hơn mt s loi
tri cây v rau ci. Ngoi ra cn có cc khong khc như st, đng, kẽm,
mangan, coban
Gi tr năng lưng ca nm: Đưc tnh trên 100 g nm khô. Phân tch
ca Crisan & Sands; Bano & Rajarathnam cho kt qu sau: nm m: 328 -
381kcal; nm hương: 387 - 392 kcal; nm bo ngư xám 345 - 367 kcal; nm
bo ngư mng 300 - 337 kcal; bo ngư trng 265 - 336 kcal; nm rơm 254 -
374 kcal; nm kim châm 378 kcal; nm mèo 347 - 384 kcal; nm hm th 233
kcal.
8 1.1.2.3. Tc dng ca nm đi vi sc kho
Nm nói chung v nm ln nói riêng là thc phm ph bin từ thi c
đi không ch v hương v , mà còn vì giá tr dinh dưng cao. Nm đ đưc s
dụng trong nhiu năm như thc phm dinh dưng v hương liu thc phm
trong các món ăn khc nhau do hương v đc đo v tinh t ca chúng.
Ngoi ra nm cn đưc s dụng lm ngun dưc phm từ xa xưa. Nm
dưc liu đ có mt thi gian di đưc dng trong phương php điu tr c
truyn. Ngày nay khong 7000 loài nm l ăn đưc mc đ khác nhau.
Ngoi ra, 2000 loi đ đưc đ xut có đc tính cha bnh. Nhiu đc tính có
li ca nm dùng phòng ngừa v điu tr mt s bnh đ đưc mô t bao gm:
chng oxi hóa, khng u, điu hoà min dch, kháng virut, kháng khun, ký sinh
trùng và hiu qu trong tr đi tho đưng; nm còn có tác dụng ngăn ngừa các
bnh như cao huyt p, tăng cholesterol mu, xơ va đng mch v ung thư do
các thành phn hóa hc cụ th ca nm và các hp cht có hot tính sinh hc
khác nhau.
Nhiu cht kháng sinh quan trng đưc chit rút từ nm. Chng hn
như penicilin đưc phát hin v sau đó đưc phát trin như cht điu tr y t
tranh chng li nhim trng, bên cnh đó nó cng lm gim cholesterol trong
máu. Gn đây, cht ny đ đưc chng minh có đc tnh khng đc t bo,
khng đt bin, l ng c viên đy ha hn trong dưc phm [33]. Nhiu loi
nm ăn cht lưng retin cao l yu t lm chm s pht trin t bo ung thư,
gn đây Nht Bn cn pht hin nhiu hp cht trch từ nm như glucan
(thnh phn cu to t bo vch ca nm), cht leutinan (từ nm đông cô) có
kh năng ngăn chn s pht trin ca khi u - chng ung thư.
Vit Nam, cc loi nm có th dng lm dưc liu có khong hơn 200
loài trong đó có rt nhiu loi l dưc liu quý như: Linh Chi, nm l, nm
vân chi, nm hương, nm kim châm, mc nhĩ,…Nhng nghiên cu bưc đu
v cc cht có hot tnh sinh hc ca mt s nm ln Vit Nam cho thy
chng rt giu cc cht có trng lưng phân t ln như polysaccarit, gecmani
10 hu cơ, adenosine, tritecpenoit, axit ganoderic có tc dụng chng viêm, tăng
cưng đp ng min dch, h tr điu tr cc bnh him nghèo như ưng thư,
suy gim min dch, tit niu, tim mch…[7].
1.2. Tng quan về nguyên tố crom và nguyên tố gecmani
1.2.1. Tổng quan về nguyên tố crom
1.2.1.1. Nguyên t crom [18]
Crom l nguyên t thuc chu k 4, nhóm (VIB) trong bng h thng tun
hon cc nguyên t hóa hc, có s th t l 24, cu hnh electron lp ngoi
cùng là [Ar]3d
5
4s
1
.
Crom ngun gc t nhiên l s hp thnh ca 3 đng v n đnh;
52
11 thụ) v cn có th thm qua mng t bo. Nu crom (III) ch hp thụ 1% th
lưng hp thụ ca Cr(VI) lên ti 50%. T l hp thụ qua phi không xc đnh
đưc, mc d mt lưng đng k đng li trong phi v phi l mt trong
nhng b phn cha nhiu crom nht. Crom xâm nhp vo cơ th theo ba con
đưng: hô hp, tiêu ho v khi tip xc trc tip vi da. Con đưng xâm
nhp, đo thi crom cơ th ngưi ch yu qua con đưng ăn ung. Cr(VI) đi
vo cơ th d gây bin chng, tác đng lên t bo, lên mô to ra s pht trin
t bo không nhân, gây ung thư, vi hm lưng cao crom lm kt ta cc
protein, các axit nucleic v c ch h thng men cơ bn. D xâm nhp vo cơ
th theo bt k con đưng no crom cng đưc ho tan vo trong mu nng
đ 0,001mg/l, sau đó chng chuyn vo hng cu v ho tan trong hng cu
nhanh gp 10 ÷ 20 ln. Từ hng cu crom chuyn vo cc t chc ph tng,
đưc gi li phi, xương, thn, gan, phn cn li chuyn qua nưc tiu. Từ
cc cơ quan ph tng crom ho tan dn vo mu, ri đo thi qua nưc tiu từ
vi thng đn vi năm. Cc nghiên cu cho thy con ngưi hp thụ crom(VI)
nhiu hơn crom (III) nhưng đc tnh ca crom(VI) li cao hơn crom (III)
khong 100 ln. Crom(VI) d ch mt lưng nh cng có th gây đc đi vi
con ngưi. Nu crom có nng đ ln hơn gi tr 0,1mg/l gây ri lon sc khoẻ
như nôn ma… Khi thâm nhp vo cơ th nó liên kt vi cc nhóm –SH
trong enzim v lm mt hot tnh ca enzim gây ra rt nhiu bnh cho con
ngưi.
Crom và các hp cht ca crom ch yu gây cc bnh ngoi da. B mt
da l b phn d b nh hưng, niêm mc mi d b loét. Phn sụn ca vch
mi d b thng. Khi da tip xc trc tip vo dung dch Cr(VI), ch tip xc
d b ni phng v loét sâu, có th b loét đn xương. Khi Cr(VI) xâm nhp
vo cơ th qua da, nó kt hp vi protein to thnh phn ng khng nguyên.
Khng th gây hin tưng d ng, bnh ti pht. Khi tip xc tr li, bnh sẽ
Ge,
76
Ge. Trong s
này,
76
Ge rt t phóng x, phân hu bi s phân rã kép beta vi chu k bn
rã l 1,78 × 10
21
năm.
74
Ge l đng v ph bin nht, có khong 36% trong t
nhiên.
76
Ge l t ph bin nht vi khong 7% trong t nhiên. Khi tn công
dn dp vi cc ht alpha, đng v
72
Ge sẽ to ra
77
Se n đnh, gii phóng cc
electron năng lưng cao trong qu trnh ny. Do đó, nó đưc s dụng kt hp
vi radon to pin ht nhân.
Gecmani tn ti ch yu trng thi oxi hóa +4, bên cnh đó nhiu hp
cht đưc bit đn vi trng thi oxi hóa +2. Trng thi oxi hóa khc l rt
him, chng hn như +3 đưc tm thy trong cc hp cht như Ge
2
Cl
6
, v +3,
+ 1 đưc thy trên b mt ca cc oxit, hay trng thi oxi hóa âm trong cc
gecman, chng hn như -4 trong GeH
vi kẽm đietyl. Cc hp cht gecmani hu cơ dng R
4
Ge (trong đó R l
mt ankyl) như tetrametylgecman (Ge(CH
3
)
4
) v tetraetylgecman đưc to ra
thông qua gecmani tin thân có sn vi gi rẻ nht như gecmani tetraclorua v
cc ankyl nucleophin. Gecmani hiđrua hu cơ
như isobutylgecman ((CH
3
)
2
CHCH
2
GeH
3
) đ đưc tm thy l t nguy him
v có th đưc s dụng như l mt s thay th cho cht lng đc hi (khí
gecman) trong ng dụng bn dn. Nhiu cht cha gecmani l sn phm trung
gian phn ng đưc bit như: cc gc t do germyl, germylenes (tương t
như carbenes ), v germynes (tương t như carbynes ). Hp cht hu cơ 2-
14 cacboxyetylgecmasesquioxan ln đu tiên đưc bo co vo nhng năm 70
ca th k 20, v trong mt thi gian s dụng như l mt cht b sung trong
ch đ ăn ung v có kh năng cha tr cc khi u.
Mt vi hp cht ca gecmani có đc tnh thp đi vi đng vt có v,
2+
+ CrO
4
2-
BaCrO
4
Hm lưng gecmani có liên quan vi natri cacbonat v lưu hunh.
Gecmani tn ti dng kt ta như GeS
2
từ dung dch HCl đc. Phương php
15 ny đưc gi l phương php sunfua, xc đnh lưng nh c 0,005 mg Ge
trong 1 mg mu. Ngoi ra, đ xc đnh hm lưng gecmani, ngưi ta có th
thêm kali ferroxyanua vo dung dch, dng kt ta trng d kin có công thc
(GeO)
2
Fe(CN)
6
.2H
2
O.
Phương php phân tch khi lưng l mt trong nhng phương php xác
đnh có đ chnh xc rt cao, nên thưng đưc s dụng l phương php
trng ti. Tuy nhiên phương php ny có nhưc đim l có nhiu thao tác
lâu v phc tp, nhiu giai đon tch v t đưc s dụng trong phân tích môi
trưng [31].
1.3.1.2. Các phương php th tích
2Cr
3+
+ 3I
2
+ 7H
2
O
I
2
+ 2S
2
O
3
2-
2I
-
+ S
4
O
6
2-
- Dung dch Fe(II) (dng ch th điphenylamin E
0
= +0.76V):
Cr
2
O
7
S
5
+ 2CH
3
COOH + 8H
2
O
Phương php chun đ đm bo đ chnh xc cao v xc đnh nhanh. Tuy
nhiên phương php ny có đ nhy thp, sai s ln do dụng cụ đo, th tích dung
dch chun, ch th đi mu v ch dng xc đnh nguyên t khi có hm lưng ln,
không ph hp vi phân tch lưng vt.
1.3.2. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử(AES)
[11],12],[20]
Nguyên tắc: Phương php ph pht x da vo vic đo bưc sóng,
cưng đ v cc đc trưng khc ca bc x đin từ do cc nguyên t hay ion
trng thi hơi pht ra. Vic pht ra cc bc x đin từ trong min nh sng
quang hc ca cc nguyên t l do s thay đi trng thi năng lưng ca
nguyên t.
Theo Wu Y, Hu B, Peng T, Jiang Z th phương php bay hơi nhit – phát
x nguyên t cm ng cao tn plasma (ETA – ICP – AES) xc đnh Cr(III) và
Cr(VI) da vo s khc nhau gia hai phn ng to phc vng cng ca
Cr(III) v Cr(VI) vi axetylaxeton. Cr(III) to phc vng cng vi
axetylaxeton đưc tch ra v sau đó xc đnh bằng phương php bay hơi nhit
- pht x nguyên t cm ng cao tn plasma (ETV – ICP – AES). Cr(VI) phn
ng to phc vng cng vi polytetraflo etylen (PTFE), sau đó xc đnh bằng
phương php trên.
Ln đu tiên ti Vit Nam, cc tc gi V Hong Minh, Nguyn Tin
Lưng, Phm Lun v Trn T Hiu đ p dụng thnh công phương php ph
Copyright: Tài liệu đại học ©