Xác định độ lặp lại và độ chính xác của phương pháp

Một phương pháp phân tích chính xác và tin cậy cần phải đảm bảo độ lặp lại,- độ lệch chuẩn và độ thu hồi tốt. Các kim loại đồng, chì và cadimi trong huyết thanh có hàm lượng rất nhỏ, có thành phần nền phức tạp nên việc phân tích chúng cần phải yêu cầu các thông số trên để kết quả đo hàm lượng của chúng được chính xác và đáng tin cậy.

Để xác định độ lệch chuẩn, độ thu hồi, mẫu chuẩn thấp nhất của đường chuẩn được phân tích lặp 6 lần trên thiết bị ICP-MS sử dụng kỹ thuật sol hóa mẫu bằng sóng siêu âm, các kết quả phân tích được tính trung bình. Độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối tính được như trong bảng 22.

Bảng 22: Độ lệch chuẩn, độ lệch chuẩn tương đối của các nguyên tố đồng, chì và cadimi

Kết quả cho thấy các giá trị độ lệch chuẩn tương đối đối với cả ba nguyên tố đều nhỏ hơn 15% (trong khi với hàm lượng vết cỡ µg/L cho phép độ lệch chuẩn tương đối dưới 30%) cho thấy các lần phân tích rất lặp lại và độ lặp lại của phương pháp nằm trong giới hạn cho phép khi xây dựng phương pháp phân tích với hàm lượng vết.

*Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Mẫu máu được lấy khoảng 250-300 mL, không cho chất chống đông hay các chấy bảo quản khác vào, tách li tâm với tốc độ 2000 vòng/phút trong thời gian 10 phút để tách lấy huyết thanh. Huyết thanh được bảo quản ở nhiệt độ 2-8⁰C.

*Xử lí mẫu

Mẫu sau khi được lấy ra khỏi tủ lạnh để dã đông tự nhiên đến nhiệt độ phòng.

Dùng micropipet hút 1mL mẫu huyết thanh vào bình định mức loại 10mL. Dùng dung dịch HNO₃ 1% để định mức đến 10mL. Lắc đều hỗn hợp mẫu. Cho mẫu vào các ống Teflon, phá mẫu bằng lò vi sóng với chế độ phân hủy mẫu huyết thanh trong lò vi sóng như sau: nhiệt độ 190⁰C, áp suất 50 bar, thời gian 45 phút.

Mẫu sau khi được phân hủy hoàn toàn, để nguội, định mức đến 10mL bằng HNO₃ 1%, rồi chuyển sang ống đo, đưa vào thiết bị ICP-MS để xác định đồng thời hàm lượng đồng, chì và cadimi với các điều kiện như sau: tốc độ khí cho bộ sol hóa mẫu là 0,5l/phút; tốc độ khí mang Ar 15-20 phút, tốc độ bơm mẫu 2-3 mL/phút, thế điều khiển thấu tính điện tử – ion là 7,2V, sử dụng bộ hóa hơi mẫu bằng sóng siêu âm, máy phát cao tần có công suất 1000W, thời gian đo cho mỗi mẫu là 40 giây, thời gian rửa sạch mẫu là 45 giây.

Tiến hành xây dựng đường chuẩn của các nguyên tố đồng, chì và cadimi.

*Tính toán kết quả phân tích hàm lượng các kim loại đồng, chì và cadimi trong huyết thanh.

3.7. Áp dụng các điều kiện tối ưu trong phân tích mẫu thực tế

Theo quy trình lấy mẫu như đã đề cập (ở phần 2.4), đề tài đã tiến hành thu mẫu máu của người dân thuộc xã Nam Thượng, huyện Kim Bôi, tỉnh Hòa Bình ngày 14/07/09. Đây là địa bàn cư chú của người dân tộc Mường. Điều kiện kinh tế khó khăn, người dân thường bị thiếu ăn, chế độ dinh dưỡng kém, dẫn đến một số bệnh như thiếu máu, bệnh huyết sắc tố, run rẩy chân tay,…tương đối phổ biến ở trong cộng đồng. Ngoài ra, dân cư vùng này còn có dấu hiệu của bệnh di truyền do hậu quả của việc kết hôn gần.

Kết quả xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi trong huyết thanh của người dân xã Nam Thượng – Kim Bôi – Hòa Bình được trình bày trong bảng 23.

Kết quả phân tích 29 mẫu huyết thanh xác định hàm lượng đồng, chì và cadimi của người dân xã Nam Thượng–huyện Kim Bôi–Tỉnh Hòa Bình thu được tóm tắt trong bảng 24

Từ bảng 23 và bảng 24, có thể rút ra một số nhân xét sau:

- Huyết thanh của người dân trên địa bàn nghiên cứu, hàm lượng đồng và cadimi trong huyết thanh tương đối đều. So sánh với khoảng nồng độ đồng và cadimi trong huyết thanh người bình thường do WHO đưa ra lần lượt là (794 - 2023 g/l); (0,01- 0,05 g/l) thấy hàm lượng đồng và cadimi nằm trong khoảng cho phép.

- Hàm lượng chì trong huyết thanh của người dân xã Nam Thượng tương đối cao. Trong đó, có 13 mẫu trên tổng số 29 mẫu (chiếm 45% tổng số mẫu) có hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép do WHO đặt ra đối với chì là 0,014-0,25 g/l.

Như vậy có thể rút ra kết luận người dân xã Nam Thượng chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm đồng và cadimi, nhưng đã có dấu hiệu ô nhiễm chì.
PHẦN IV. KẾT LUẬN

Trên cơ sở nghiên cứu các điều kiện tối ưu trong quá trình lấy mẫu, bảo quản, xử lý mẫu và các điều kiện tối ưu trong phân tích trên thiết bị có thể rút ra một số kết luận như sau

1. Đã nghiên cứu khảo sát các phương pháp xử lý mẫu huyết thanh khác nhau , trong đó phương pháp xử lý mẫu huyết thanh được lựa chọn là phương pháp phá mẫu bằng lò vi sóng dùng HNO₃ với nồng độ 1%, chương trình phân hủy mẫu có sẵn trong thiết bị (nhiệt độ 190⁰C, áp suất 50 bar, thời gian 45 phút).

2. Đã khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình xác định các nguyên tố đồng, chì, cadimi trên thiết bị ICP-MS như tìm được tốc độ khí cho bộ sol hoá mẫu 0,5 l/phút, công suất máy phát cao tần 1000 W, thời gian lấy tín hiệu là 40 giây, thời gian rửa sạch mẫu là 45 giây, tốc độ khí mang Ar 15-20 l/phút, tốc độ bơm mẫu 2- 3 ml/phút, thế điều khiển thấu kính điện tử - ion 7,2V tương ứng với cường độ tín hiệu của Rh cao nhất.

3. Đã xây dựng đường chuẩn của 3 nguyên tố trên thiết bị ICP-MS dựa trên các điều kiện tối ưu đã khảo sát. Các đường chuẩn được xây dựng có khoảng tuyến tính trong khoảng giới hạn của phép đo. Khoảng tuyến tính của đồng từ 6,25 -500ppb; của chì từ 0 - 8ppb và cadimi từ 0,005 - 0,4ppb.

4. Trên cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý mẫu huyết thanh tối ưu, đề tài đã khảo sát ảnh hưởng của các nguyên tố đi kèm gồm: canxi, magie, thủy ngân, kẽm, mangan . Kết quả cho thấy ở khoảng nồng độ được lựa chọn để khảo sát (Ca từ 8×10³ - 80×10³ ppb; Mg từ 4×10³ - 40×10³ ppb; Hg từ 0,2 - 4 ppb; Zn từ 0,96×10³ - 8×10³ ppb; Mn từ 4 - 200 ppb) không có sự ảnh hưởng đáng kể của các nguyên tố này đến việc xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi trong huyết thanh. Đồng thời giữa các nguyên tố đồng, chì, cadimi cũng không có sự ảnh hưởng đáng kể nào đến nhau trong khoảng nồng độ được khảo sát (Cu từ 0,96×10³ - 8×10³ ppb; Cd từ 10 - 500 ppb; Pb từ 10 - 500 ppb ).

5. Đã xây dựng được 01 quy trình phân tích xác định đồng thời các nguyên tố đồng, chì và cadimi trong mẫu huyết thanh phù hợp với phép đo ICP-MS cho kết quả có độ chính xác cao.

6. Đã áp dụng các điều kiện và phương pháp nghiên cứu vào phân tích 29 mẫu huyết thanh. Kết quả cho độ chính xác và tính lặp lại cao.

1. Lê Lan Anh và các cộng sự (2000), Nghiên cứu xác định hàm lượng thủy ngân và chì trong tóc, nước tiểu và máu phạc vụ chuẩn đoán lâm sàng bằng phương pháp phân tích hiện đại, Tạp chí phân tích Hóa-Lý-Sinh học, Tập 5 (2), Trang 16-19.

2. Cục địa chất và khoáng sản, Bộ công nghiệp (1994), Phương pháp quang phổ plasma ICP-AES tách và xác định riêng biệt các nguyên tố đất hiếm trong mẫu địa hóa,TCN.01-0 PTHL/94.

3. Cơ sở lý thuyết và khả năng ứng dụng các phương pháp phân tích tích công cụ, Hội thảo Shimazu-Schmith, Hà Nội 1972.

4. Nguyễn Xuân Chiến (2007), Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định vết các nguyên tố đất hiếm trong một số đối tượng bằng ICP-MS, Báo cáo Đề tài Khoa học Công nghệ cấp bộ năm 2005-2006.

5. Vũ Đăng Độ (1993), Hóa sinh vô cơ, Đại học tổng hợp – Khoa Hóa – Bộ môn Hóa vô cơ, Hà Nội.

6. Trần Chương Huyến, Từ Vọng Nghi, Phạm Luận (1990), Một số phương pháp phân tích điện hóa hiện đại, Đại học tổng hợp Hà Nội.

7. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học quốc gia Hà Nội.

8. Phạm Luận (2000), Các phương pháp và kỹ thuật chuẩn bị mẫu phân tích, Khoa hóa học – Bộ môn hóa phân tích – Trường ĐH KHTN – ĐH quốc gia Hà Nội.

9. Lê Đức Liêm (2001), Chì và tác hại của Chì, Tạp chí Công nghiệp Số 6, Trang 27-29.

10. Lê Đức Ngọc (2007), Xử lý số liệu và kế hoạch hóa thực nghiệm, Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội.

11. Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ, tập 3, NXB Giáo dục.

12. Lương Thúy Quỳnh, Luận án phó tiến sĩ khoa học (1996), Nghiên cứu hàm lượng đồng – kẽm huyết thanh người có tuổi ở Việt Nam, Trường ĐH Dược Hà Nội – Bộ y tế.

13. Tạ Thị Thảo (2005), Thống kê trong hóa phân tích, Bộ môn Hóa phân tích - Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội.

14. Trịnh Thị Thanh (2001), Độc học môi trường và sức khỏe con người, Trường ĐH quốc gia Hà Nội.

15. Nguyễn Đức Vận (1999), Hóa học vô cơ, tập 2: Các kim loại điển hình, NXB khoa học và kỹ thuật.

16. Ứng dụng các phương pháp phân tích công cụ hiện đại trong nghiên cứu địa chất học và vệ sing môi trường, Hội thảo Shimazu-Schmith, Hà Nội 1994.

Tiếng Anh

17. A. Mathee, Y. E. R. von Schirnding, J. Levin, A. Ismail, R. Huntley and A. Cantrell (2002), A survey of blood lead levels among young Johannesburg school children, Environmental Research 90, 181- 184.

18. Alan Newman (1996), Elements of ICP-MS, Analytical Chemistry 68, 46A-51A.

19. Brian Gulson, Karen Mizon, Michael Korsch and Alan Taylor (2006), Changes in the lead isotopic composition of blood, diet and air in Australia over a decade: Globalization and implications for future isotopic studies, Environmental Research 100, 130-138.

20. Blood lead and its effect Cd, Cu, Zn, Fe and hemoglobin levels of children, Science of the total Environment, Vol 277 (13), page 161-168.

21. E. Bárány, I.A. Bergdahl, L.-E. Bratteby, T. Lundh, G. Samuelson, S. Skerfving and A. Oskarsson (2005), Iron status influences trace element levels in human blood and serum, Environmental Research 98, 215-223.

22. Ebba Bárány, Ingvar A. Bergdahl, Lars-Eric Bratteby, Thomas Lundh, Gösta Samuelson, Staffan Skerfving and Agneta Oskarsson (2002), Trace Elements in Blood and Serum of Swedish Adolescents: Relation to Gender, Age, Residential Area, and Socioeconomic Status, Environmental Research 89, 72-84.

23. Geoffrey T (1994), ICP-MS or ICP-AES and AAS? a coparation, Varian.

24. Graham Hams, Dr. Stephen. E. Anderson (1997), Rapid and Simple determition of trace element in clinical sample by ICP-MS, Part 1: Whoo blood: As, Cd, Mn, Pb and Se, http://www.varian.com, ICP-MS-15, 1-7.

25. Graham Hams, Dr. Stephen. E. Anderson (1997), Rapid and Simple determition of trace element in clinical sample by ICP-MS, Part 2: Serum: Al, Cu, Se and Zn, http://www.varian.com, ICP-MS-16, 1-5.

26. Halina B. Röllin, Angela Mathee, Jonathan Levin, Penny Theodorou, Halina Tassell and Ina Naik (2006), Examining the association between blood manganese and lead levels in schoolchildren in four selected regions of South Africa, Environmental Research 103, 160-167.

27. Jack Caravanos, Arlene L. Weiss, Marc J. Blaise and Rudolph J. Jaeger (2006), A survey of spatially distributed exterior dust lead loadings in New York City, Environmental Research 100, 165-172

28. John D.Cremin, Jr. and Donald R.Smith (2002), In vitro vs in vivo Pb effects on brain protein kinase C activity, Environmental Research 90, 191-199. 29.Jody Butler Walker, Jan Houseman, Laura Seddon, Ed McMullen, Karen Tofflemire, Carole Mills, André Corriveau, Jean-Philippe Weber, Alain LeBlanc, Mike Walker, Shawn G. Donaldson and Jay Van Oostdam (2006), Maternal and umbilical cord blood levels of mercury, lead, cadmium, and essential trace elements in Arctic Canada, Environmental Research 100, 295-318.

30. Jean-Pierre Goullé, Loic Mahieu, Julien Castermant, Nicolas Neveu, Lauren Bonneau, Gilbert Lainé, Daniel Bouige, Christian Lacroix (2005), Metal and metalloid multil – elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair Reference values, Forensic Science International 153, 39-44.

31. L.S. Friedman, O.M. Lukyanova, Y.I. Kundiev, Z.A. Shkiryak-Nizhnyk, N.V. Chislovska, A. Mucha, A.V. Zvinchuk, I. Oliynyk and D. Hryhorczuk (2005), Predictors of elevated blood lead levels among 3-year-old Ukrainian children: A nested case-control study, Environmental Research 99, 235-242.

32. Lawrence M. Schell, Melinda Denham, Alice D. Stark, Julia Ravenscroft, Patrick Parsons and Elaine Schulte (2004), Relationship between blood lead concentration and dietary intakes of infants from 3 to 12 months of age, Environmental Research 96, 264-273.

33. Maria I. Hernández-Serrato, Teresa Imelda Fortoul, Rosalba Rojas-Martínez, Laura R. Mendoza-Alvarado, Lourdes Canales-Treviño, Tommaso Bochichio-Riccardelli, Maria Rosa Ávila-Costa and Gustavo Olaiz-Fernánde (2006), Lead blood concentrations and renal function evaluation: Study in an exposed Mexican population, Environmental Research 100, 227-231.

34. M. Vahter, M. Berglund, A. Åkesson and C. Lidén (2002), Metals and Women's Health, Environmental Research 88, 145-155.

35. Michael R (1994), Determination of trace leval of rare earth elements in basals by ICP-MS, Varian.

36. N.-G. Ilbäck, U. Lindh, R. Minqin, G. Friman and F. Watt (2006), Iron and copper accumulation in the brain of coxsackievirus-infected mice exposed to cadmium, Environmental Research 102, 308-313.

37. Nguyen Van Nhien, Nguyen Cong Khan, Tomoki Yabutani, Nguyen Xuan Ninh, Afework Kassu, Bui Thi Mai Huong, Tran Thanh Do, Junko Motonaka and Fusao Ota (2005), Serum Levels of Trace Elements and Iron-Deficiency Anemia in Adult Vietnamese, Asia Pac J Clin Nutr 2008, 17 (1), 48-55.

38. Pearce Nicholas J.G., Westgate John A., Perkin William T., Preece Shari J., (2004), The application of ICP-MS methods to tephrochronological problems, Aplied geochemisry, Vol. 19, No. 3, 289-322.

39. Robert A, Jacob PD (1994), Trace elements. In: Text book of clinical Chemistry, Edited by Norbert W.Tietz, Philadenphia, 965-985.

40. Shunqin Wang and Jinliang Zhang (2006), Blood lead levels in children China, Environmental Research 101, 412-418.

41. Shu-Hao Chang, Bi-Hua Cheng, Su-Long Lee, Hung-Yi Chuang, Chun-Yuh Yang, Fung-Chang Sung and Trong-Neng Wu (2006), Low blood lead concentration in association with infertility in women, Environmental Research 101, 380-386.

42. Scott Clark, JoAnn Grote, Jonathan Wilson, Paul Succop, Mei Chen, Warren Galke and Pat McLaine (2004), Occurrence and determinants of increases in blood lead levels in children shortly after lead hazard control activities, Environmental Research 96, 196-205.

43. Waelin I. Mortada, Mohamed A. Sobh, Mohamed M. El-Defrawy and Sami E. Farahat (2002), Reference Intervals of Cadmium, Lead, and Mercury in Blood, Urine, Hair, and Nails among Residents in Mansoura City, Nile Delta, Egypt, Environmental Research 90, 104-110.

44. Yulin Ren, Zhuoyong Zhang, Yuqiu Ren, Wei Li, Mengcai Wang, Gang Xu (1997), Diagnosic of lung cancer based on metal contents in serum and hair using multivariate statistical methods, Talanta 44, 1823-1831