Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
PHẠM THỊ
THỊ THANH
THANH THÚY
THÚY
PHẠM
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MỘT SÓ KIM LOẠI
VÀ VITAMIN
Bl,ĐỊNH
B6 BẰNG
PHÁPSÓ
HẤP
THỤ
NGHIÊN
CỬU XÁC
HÀMPHƯƠNG
LƯỢNG MỘT
KIM
LOẠI
NGUYÊN
TƯ VÀBl,
SẮC
LỎNG
HIỆU NÃNG
VÀ VITAMIN
B6KÝ
VINH-2013
AAS Atomic Absorption Spectrometry
Phép đo LỜI
quangCẢM
phổ hấp
ƠN thụ
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ'VIÉT TẮT
F-AAS
Flamc -Atomic Absorption
Phcp đo quang phổ hấp thụ
Luận vãn dược thực hiện tại Sở Y tế Thừa Thiên Huế - Trung tâm kiêm
GF - AAS
định
thuốc,
mỹ phâm, thực
phâm;
phòng
Graphit-Atomic Absorption
Phép
đo quang
phổthíhấpnghiệm
thụ chuyên đề Hóa phân tích,
Khoa Hóa trường Đại học Vinh.
MỤC LỤC
Contents
MỞ ĐẦU................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN
1.1.
IỚI THIỆU VÈ NẮM LINH CHI
3
G
3
1.1.1........................................................................................................................ G
iới thiệu về nấm Linh chi................................................................................. 3
1.1.2........................................................................................................................Ph
ân loại: Nấm Linh chi có vị trí phân loại rộng rãi hiện nay.............................4
1.1.3........................................................................................................................C
hu trình sống của nấm Linh chi........................................................................4
1.1.4.
nấm
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của
Linh chi......................................................................................................5
1.1.5..........................................................................................Thành phần hóa học
5
1.1.6........................................................................................................................Tá
c dụng trị liệu của nấm Linh chi.......................................................................6
15
1.4.1......................................................................................................................Ph
ương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)......................................................15
1.4.1.1 .Cơ sở lý thuyết của phương pháp...............................................15
1.4.1.2...................................................................................................................Tra
ng bị của phép đo...........................................................................................17
1.4.1.3...................................................................................................................Cá
c yếu tố ảnh hưởng đến phép đo AAS............................................................18
1.4.1.4................................................................................................................... Ph
ương pháp định lượng trong phép đo AAS....................................................19
1.4.1.5...................................................................................................................Ưu
nhược điểm của phương pháp........................................................................20
1.4.2......................................................................................................................Mộ
t số phương pháp xác định kim loại vét khác.................................................21
1.4.2.1...................................................................................................................Ph
ương pháp điện hóa........................................................................................21
1.4.2.2...................................................................................................................Ph
ương pháp quang phổ khác............................................................................22
1.5. GIỚI THIỆU VITAMIN BI, B6
23
1.6.1.5................................................................................................................... Cá
ch đánh giá pic................................................................................................34
1.6.1.6................................................................................................................... Cá
ch tính kết quả................................................................................................34
1.6.2......................................................................................................................Ph
ương pháp phổ đạo hàm.................................................................................35
3.3.1..........................................................Ảnh hưởng của nồng độ axit và loại axit
46
3.3.2.................................................Ảnh hưởng của các cation và anion trong mẫu
47
3.4.
KHẢO SÁT HIỆU SUÁT THƯ HÒI CỦA PHÉP ĐO AAS
47
3.5.
PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN CỦA PHÉP ĐO AAS
48
3.5.1......................................................................................................................Kh
ảo sát xác định khoảng tuyến tính...................................................................48
3.5.2.
Xây dựng phương trình đường chuấn, xác định giới hạn phát hiện
(LOD)
3.6.
3.7.
và giới hạn định lượng (LOQ) của Cu, Pb, Co, Cd, Ca và Zn.................52
LựA CHỌN VÀ ĐÁNH GIÁ QƯY TRÌNH xử LÝ MẪƯ
57
TỎNG KÉT CÁC ĐIÈƯ KIỆN ĐO PHÒ F-AAS CỦA Ca, Zn VÀ
GFAAS CỦA Cu, Pb, Cd, Co................*......................................................................58
3.8.
TH
ựC NGHIỆM ĐO PHÒ VÀ KẾT QƯẢ TÍNH TOÁN
59
rất hạn ché.
Qua khảo sát sơ bộ, chúng tôi biết được có hàng chục kim loại trong thành
phần hóa học và khá nhiều loại vitamin có trong nấm Linh chi. Đế góp thêm
thông tin về nấm Linh chi, trong luận văn này chúng tôi nghiên cứu xác định
thành phần một số kim loại và một số vitamin nhóm B trong nấm Linh chi được
nuôi trồng ở Thừa Thiên Huế. Ket quả phân phân tích này so sánh với các số liệu
phân tích về nấm Linh chi Hàn Quốc đang được bán ở trên thị trường tại thành
phố Huế.
Để xác định hàm lượng vết một số kim loại và vitamin trong thực vật thì
phương pháp hấp thụ nguyên tử và sắc ký lỏng hiệu năng cao là phương pháp tỏ
ra có nhiều ưu việt hơn cả.
Xuất phát từ tình hình thực tế và góp phần vào công tác đảm bảo chất
2
♦> Nghiên cứu xác định kim loại bằng phương pháp phồ hấp thụ nguyên tử
(AAS).
Khảo sát các điều kiện để đo phố AAS của Cu, Pb, Co, Cd, Ca, Zn.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo xác định các kim loại trên.
Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn cho phép đo phả.
Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, đánh giá sai số và độ lặp
của phép đo.
Xác định hàm lượng vết các kim loại Cu, Pb, Co, Cd, Ca, Zn trong nấm
thành công trong phòng thí nghiệm (1978). Năm 1994 loài nấm lim - một chủng
Linh chi đỏ đặc sắc của các rừng Lim Bắc Việt đã được Phạm Quang Thụ đưa
vào nuôi trồng chủ động. [20]
Đến hiện nay, việc nuôi trồng nấm Linh chi đỏ đã được phố biến tại các
trang trại, đặc biệt là các vùng ven thành phố Huế.
1.1.2. Phân loại: Nấm Linh chi có vị trí phân loại rộng rãi hiện nay. [19]
Ngành: Maycota
Lớp: Basidiomycetes
Bộ: Polyporales
Họ: Ganodermataceae
Giống: Ganoderma
65
Thanh chi
Xanh
Vị chua, tính bình, không độc, chữa trị sáng mắt,
1.1.6. Tác dụng trị liệu của nấm Linh chi.
Hồng chi
Hoàng chi
Bạch chi
độc,
thần,
ích tìđến
khí.
triển
củavànấm
Loan...) việc nghiên cứu, phát
triển
sử Linh
dụngchi.
nấm Linh chi đang được công
nghiệp hóa với quy mô lớn về phân loại, nuôi trồng chủ động, ché biến và bào
Trắng
Vị cay, tính bình, không độc, ích phối, thông
chế dược phẩm, đồng thời nghiên cứu hóa dược các hoạt chất, tác dụng dược lý
Nhiệt độ: giai đoạn nuôi sợi, nấm Linh chi sinh trưởng và phát triển tốt ở
và
phương
pháp điều trị lâm sàng.
Đen
nhiệt
độ 20-E30°C,
đoạnđộc,
hình
quả
Vị ngọt,
tính bình,giai
không
trịthành
bí tiểu,
Cao Linh chi đỏ
Viên Linh chi
1.2.
Trà Linh chi hộp
GIỚI THIỆU CÁC KIM LOẠI: Cu, Pb, Co, Cd, Ca, Zn VÀ VAI
TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC KIM LOẠI
1.2.1. Giói thiệu về kim loại Cu, Pb, Co, Cd, Ca, Zn [16]
1.2.1.1. Nguyên tố đồng (Cu) [16]
Đồng là nguyên tố hóa học có kí hiệu Cu và số hiệu nguyên tử 29, thuộc
chu kỳ 4, nhóm IB. Khối lượng nguyên tử là 63,546 đ.vC. Đồng là nguyên tố
phố biến chiếm khoảng 0,003% tổng số nguyên tử.
Đồng là kim loại mềm dẻo, dễ uốn, màu đỏ, có hóa trị I và II, dẫn điện rất
tốt. Được dùng làm dây dẫn điện, trong xây dựng, công nghiệp mạ kim và là
thành phần của nhiều hợp kim.
8
Phản ứng với phi kim, không tan trong dung dịch HC1, H2SO4 loãng, chỉ
tan trong dung dịch có tính oxi hóa mạnh.
1.2.1.2. Nguyên tố chì (Pb) [16]
Chì có ký hiệu hóa học là Pb, thuộc nhóm chính nhóm IVB, chu kỳ 6, số
Trong dung dịch nước, coban (II) [Co(NH3)6]2 dễ tác dụng với oxi không khí
tạo thành coban (III) [Co(NH3)ố]3+.
1.2.1.4. Nguyên tố cadimi (Cd) [16]
Cacdimi (Cd) là nguyên tố hóa học thuộc nhóm IEB, chu kỳ 5 trong bảng
tuần hoàn, số thứ tự 48, nguyên tử khối 112,41đ.vC.
Cadimi là kim loại màu trắng bạc, nhưng trong không khí ẩm chúng dần bị
bao phủ bởi lớp màng oxit nên mất ánh kim.
Ở nhiệt độ thường Cd bị không khí 0X1 hóa tạo thành lớp bền, mỏng bao
phủ bề ngoài kim loại, Cd tác dụng được với các phi kim như halogen, p, s... Cd
dễ dàng tác dụng với axit không phải là chất oxi hóa, giải phóng khí hidro.
10
trắng bạc. Rất hoạt động hoá học: ở nhiệt độ thường, dễ bị oxi hoá trong không
khí, tác dụng với tất cả các nguyên tố phi kim, tác dụng mạnh với nước.
Ca được dùng làm chất khử đế điều chế nhiều kim loại urani, thori,
vanađi, crom, kẽm, berili và một số kim loại khác từ hợp chất của chúng, khử oxi
trong thép.... Hợp chất của Ca được dùng trong xây dựng (vôi, xi măng), một số
chế phẩm được dùng trong y học.
Theo lượng phân bố trong vỏ Trái Đất, Ca chiếm vị trí thứ năm trong tống
số các nguyên tố. Các khoáng vật chính: thạch cao, íluorit,... Điều chế bằng cách
điện phân canxi clorua nóng chảy, dùng nhôm khử canxi oxit ở nhiệt độ cao và
trong chân không cao.
1.2.1.6. Nguyên tố kẽm (Zn) [ 17]
thối, sưng lợi và viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau xương
khớp, bại liệt chi trên, mạch yếu, nước tiểu ít, trong nước tiếu có chứa poephyrin,
phụ nữ dễ sẩy thai...
1.2.2.3. Vai trò sinh học của Co [29]
Coban có chức năng là kích thích sự tạo máu ở tủy xương. Neu thiếu
coban sẽ dẫn tới thiếu vitamin B12 và dẫn đến thiếu máu ác tính, chán ăn, suy
nhược cơ thể.
12
Cadimi xâm nhập vào cơ thể con người thông qua chủ yếu là thức ăn thực
vật, bằng nước có chứa nhiều Cd. Hít hơi bụi Cd thường xuyên có thể làm hại
phổi, trong phổi Cd sẽ thấm vào máu và được phân bố đi khắp nơi. Phần lớn Cd
xâm nhập vào cơ thể người được giữ lại ở thận và được đào thải, còn một phần ít
(khoảng 1%) được giữ trong thận, do Cd liên kết với protein tạo thành
metallotionein có ở thận [10]. Khi lượng Cd được tích trữ lớn, nó có thể thế Zn 2+
trong các enzvm quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa và các chứng bệnh rối loạn
chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống, gây ung thư.
1.2.2.5. Vai trò sinh học của Ca [27]
Canxi vẫn là một khoáng chất quan trọng cho cơ thể. Nếu không có đủ
canxi, xương sẽ trở nên yếu đi. Thiếu canxi cũng gây ra cao huyết áp, béo phì,
cholesterol cao và bệnh còi xương.
Canxi trong máu, trong tố chức phần mềm tuy chỉ chiếm 1% trọng lượng
cơ thé nhưng vô cùng quan trọng đối với hệ miễn dịch, hệ thần kinh...
Tuy nhicn, việc tiêu thụ hàm lượng canxi vượt quá mức cho phép có thể
Nguyên tắc: Dùng axit mạnh và đặc nóng hay axit có tính oxy hoá mạnh
hoặc hỗn hợp 2 axit (HNO + H2S04), hay 3 axit (HNO + H2S04 + Hciop, hoặc
14
nhiễm bẩn khi xử lý trong hệ hở, do môi trường hay axit dùng, phải đuổi axit dư
lâu nên dễ bị nhiễm bẩn, bụi vào mẫu, v.v.
1.3.2. Phương pháp xử lý mẫu khô (vô cơ hóa khô)
Nguyên tắc: Kỹ thuật xử lý khô là kỹ thuật nung để xử lý mẫu trong lò
nung ở một nhiệt độ thích hợp (450-750 C). Sau khi nung, mẫu bã còn lại được
hoà tan (xử lý tiếp) bằng dung dịch muối hay dung dịch axit phù hợp đế chuyển
các chất cần phân tích trong tro mẫu vào dạng dung dịch, đế sau đó xác định nó
theo một phương pháp đã chọn. Khi nung các chất hữu cơ của mẫu sẽ bị đốt
cháy thành co và nước.
ưu nhược điểm của phương pháp: Thao tác và cách làm đơn giản, không
phải dùng nhiều axit đặc tinh khiết cao đắt tiền, xử lý được triệt để, nhất là các
mẫu nền hữu cơ, đốt cháy hết các chất hữu cơ, vì thế làm dung dịch mẫu thu
được sạch, nhưng có nhược điểm là có thể mất một số chất dễ bay hơi, ví dụ như
Cd, Pb, Zn, Sn, Sb, v.v. nếu không có chất phụ gia và chất bảo vệ.
1.3.3. Phương pháp xử lý mẫu khô ướt kết hợp
Nguyên tăc: Mau được phân huỷ trong chén hay cốc nung. Trước tiên
người ta thực hiện xử lý ướt sơ bộ bằng một lượng nhỏ axit và chất phụ gia, để
phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của các hợp chất mẫu và tạo điều kiện giữ một số
16
1. Chọn các điều kiện và một loại trang bị phù hợp để chuyến mẫu phân tích
từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử
tự do. Đó chính là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu.
2. Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi
nguyên tử tự do vừa được tạo ra ở trên. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác
định trong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phố hấp thụ
của nó.
3. Tiếp đó, nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm
sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích đổ đo
cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ. Trong một giới hạn
nồng độ xác định, tín hiệu này phụ thuộc tuyên tính vào nồng độ của nguyên tố
cần xác định trong mẫu theo phương trình:
Ax=K.Cb
Trong đó:
Ax‘. cường độ hấp thụ
K: hằng số thực nghiệm
C: nồng độ nguyên tố trong mẫu
17
xạ liên tục đã được biến điệu.
Phần 2. Hệ thống nguyên tử hoá mẫu. Hệ thống này được chế tạo theo ba
18
+ Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa (GF-AAS)
+ Kỹ thuật hoá hơi lạnh
Phần 3. Bộ phận đơn sắc (hệ quang học) có nhiệm vụ thu, phân ly và chọn
tia sáng (vạch phố) cần đo hướng vào nhân quang điện để phát hiện và đo tín
hiệu hấp thụ AAS của vạch phố.
Phần 4. Bộ phận khuyếch đại và chỉ thị tín hiệu AAS. Phần chỉ thị tín hiệu
có thé là: điện kế chỉ tín hiệu AAS; bộ tự ghi các pic hấp thụ; bộ chỉ thị hiện số;
hoặc máy tính (Computer) với màn hình video, để hiện thị, lưu trữ, xử lý số liệu
và điều khiến toàn bộ hệ thống máy đo.
1.4.1.3. Các yếu to ảnh hưởng đến phép đo AAS
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích trong phép đo AAS rất đa
dạng và phức tạp tùy thuộc vào thành phần của mẫu và nẻn mẫu. Nhìn chung có
thể chia thành 6 nhóm sau:
Nhóm 1: Các thông số của hệ máy đo phố.
Nhóm 2: Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu.