MỞ ĐẦU Cỏ mần trầu (Eleusine indica Gagerth) là loại cây thảo sống, cao từ 15- 90cm, có rễ mọc khỏe, thân bò dài ở gốc, phân nhánh, sau mọc thẳng đứng thành bụi. Cây được biết đến rộng rãi vì mọc phổ biến ở nhiều nơi, nhưng đặc biệt hơn vì những tác dụng của nó trong các bài thuốc dân gian như : chữa cao huyết áp, sản dịch, viêm gan. Song ngày nay môi trường đất, nước, không khí đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của các loại rác thải, khí thải. nên cây cỏ Mần Trầu có thể bị nhiễm một số kim loại nặng từ môi trường.
Vì vậy, ngoài việc quan tâm nghiên cứu các chất có hoạt tính sinh học sử dụng làm thuốc mà chúng ta cần phải quan tâm nghiên cứu và kiểm tra khống chế các chất có hại đặc biệt là các kim loại nặng (Cd, Zn, Cu, Pb) ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người trong khi sử dụng. Trong nhiều phương pháp phân tích xác định hàm lượng các kim loại nặng, ICP-MS là một trong những phương pháp phù hợp nhất, có thể xác định đồng thời nhiều kim loại nặng cùng một lúc và được ứng dụng phổ biến để phân tích hàm lượng các kim loại nặng trong các mẫu thực phẩm, dược phẩm và môi trường. Xuất phát từ yêu cầu thực tế và tính cấp thiết đó nhằm góp phần vào công tác đảm bảo chất lượng cây thuốc nam tôi chọn và thực hiện đề tài: “Phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong cây cỏ Mần Trầu (Eleusine Indica Gagerth)” với mục đích sau: - Nghiên cứu và lựa chọn các điều kiện tối ưu trong quá trình xử lí mẫu để định lượng các kim loại nặng trong cây Cỏ Mần Trầu (Eleusine Indica Gagerth) bằng phương pháp ICP - MS. - Lựa chọn các thông số phù hợp của máy đo - Đưa ra quy trình phân tích Cd, Zn, Cu, Pb bằng phương pháp ICP - MS và áp dụng phân tích một số mẫu thực tế.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.Tổng quan về cây cỏ mần trầu 1. Giới thiệu về cây cỏ mần trầu Tên khoa học: Eleusine indica Gagerth Họ: hòa thảo - Poaceae Tên Việt Nam: cỏ Mần trầu Tên nước ngoài: goosegrass, wiregrass, Indian goosegrass (Anh) Tên khác: cỏ vườn trầu, cỏ màn trầu, thanh tâm thảo, ngưu tâm thảo,sam tự thảo, tất suất thảo, cỏ vườn trầu, cỏ chỉ tía, có dáng, cỏ bắc,. [1] Đây là loài phân bố ở các vùng khí hậu ấm từ vĩ độ 50 trở lên Cỏ mần trầu mọc hoang ở bãi cỏ, vệ đường ở khắp nước ta. Còn mọc ở Cămpuchia, Lào, Trung Quốc và các nước nhiệt đới và á nhiệt đới khác.
Gia súc hay ăn, còn dùng để làm thuốc (toàn cây). Mùa thu hái gần như quanh năm [1]. Mô tả thực vật Cỏ mần trầu có thân thảo hợp thành cụm dày đặc, hơi sà, hay đứng, cao khoảng 30 đến 90 cm, nhẵn, láng, nhảy con rất mạnh, bao vỏ bên ngoài phẳng, màu trắng hay màu xám nhạt. Rễ chùm và sâu.
Lá: lá có phiến không lông lá, ở mép lá là một hàng lông, mọc cách, cặp đôi và mọc xiên thẳng. Vỏ bọc bên ngoài không lông, cạnh có góc, một lớp vảy màng mỏng ôm lấy thân, rất ngắn khoảng 0,5 đến 1 mm. Phiến lá dài 10 đến 35 cm và 3 đến 10 mm rộng, thẳng, gắp lại phía dưới, kế phẳng phía đỉnh lá, kết thúc bằng một đỉnh nhọn Gân lá gần như song song, nổi lên ở giữa tạo thành một rãnh. Bìa lá mỏng mịn và có lông tơ, nhất là ở gần màng mỏng ôm thân phía dưới ligule.
[2] Phát hoa: màu xanh là do một số nhánh gắn từ một điểm (ít khi 2), dài 4 đến 6 cm, 2 đến 10 chùm gié hoa chẻ ra và thẳng xiên, dài 3 - 15 cm và 3-7 mm rộng. Những hoa con, không cuống, gắn thành 2 hàng mặt dưới của cột 2 sống rachis gắn, ở một bên, màu xanh dợt. Hoa con phẳng ở bên như cánh quạt, xếp lỏng lẻo, chồng chéo lên nhau, 4 đến 8 mm dài và 3 – 6 mm rộng. Trấu còn gọi là mài lớn glume và glumelle gọi là mài nhỏ.
Trấu ở bên dưới 1 – 3 mm dài và trấu bên trên 2,5 – 5 mm dài, có màng, hình mũi giáo hiện diện những gân ở trung tâm rõ và thô. Ban đầu có màu xanh lá cây, không lông, nhưng trở nên sáng bóng và bạc khi có sự hiện diện của những hoa con bên trong sau đó chuyễn thành màu nâu khi chín, những bông con rời khỏi trục giữa các hoa[1,2]. Cỏ mần trầu 1. Công dụng của cỏ mần trầu Lợi tiểu, diệt giun sán , giải nhiệt.
Toàn cây rễ thân lá, đặc biệt rễ được xem như thuốc chữa trị: đổ mồ hôi và chống sốt Cỏ mần trầu nguyên cây nhầt là rễ, có những tác dụng như sau : Lọc máu, lợi tiểu ,hạ nhiệt, và nhuận tràng ,duy trì lượng nước tiểu. Người dân Venezuelians đã nấu sắc hạt mần trầu để dùng để chữa trị những bệnh về gan như : bệnh vàng da ở trẻ em, những nước ở Châu Phi dùng 3 cây này để chữa trị những triệu chứng đường hô hấp như là : bệnh ho ra máu hemoptysis[1,2]. Một số tính chất lý, hóa của đồng, chì, cadimi và kẽm. Tính chất vật lý của đồng, chì, cadimi và kẽm Chì là kim loại có mầu xám thẫm và mềm, có khối lượng riêng lớn.
Cadimi là kim loại mầu trắng bạc, mềm, có thể cắt bằng dao, dễ dát mỏng và dễ mất ánh kim trong môi trường không khí ẩm do tạo màng oxit. Đồng là kim loại nặng, mềm, màu ánh đỏ, có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao [3,4]. Một số tính chất hóa học của đồng, chì, cadimi và kẽm * Tác dụng với oxi - Ở nhiệt độ thường và trong không khí, Cu bị bao phủ bởi một lớp màng đỏ gồm Cu và Cu2O. - Chì bị oxi hóa ở điều kiện thường tạo thành màng oxit bảo vệ cho kim loại.
Khi đun nóng trong không khí, chì bị oxi hóa dần đến hết tạo ra PbO 2Pb + O2 0 t 2PbO - Cadimi bền trong điều kiện không khí ẩm và ở nhiệt độ thường nhờ có màng oxit bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao cadimi cháy mãnh liệt tạo thành oxit, cho ngọn lửa màu sẫm [4]. - Kẽm cháy trong không khí tạo ngọn lửa màu xanh lục. Zn + ½ O2 ZnO * Tác dụng với các phi kim khác - Ở nhiệt độ thường Cu không tác dụng với flo.
Khi đun nóng Cu tác dụng với S, C, P, Cl tạo thành muối tương ứng. - Chì tác dụng được với các halogen, lưu huỳnh tạo thành muối. Pb + S → PbS 4 Pb + Cl2 → PbCl2 - Cadimi và kẽm tác dụng với halogen, lưu huỳnh, photpho, selen. tạo muối tương ứng [3,4].
* Tác dụng với nước Đồng, chì, cadimi và kẽm không tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường. Nhưng ở nhiệt độ cao cadimi khử hơi nước tạo thành oxit. Còn chì phản ứng chậm với nước khi có mặt của oxi tạo ra hidroxit: 2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2 *Tác dụng với axit - Với axit không có tính oxi hóa như HCl, H2SO4 loãng thì Cu không tác dụng trừ HI và HCN. Nhưng khi có mặt oxi không khí, Cu có thể tan trong HCl.
Ngược lại Cd, Pb, Zn có thể tác dụng giải phóng khí H2 [4]. - Với các axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc thì Cu, Cd, Pb, Zn đều hoạt động mạnh. - Chì cũng tan được trong axit axetic và một số axit hữu cơ khác khi có mặt oxi: 2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O Đặc biệt, chì và kẽm còn có thể tan được trong dung dịch kiềm giải phóng hiđro: Pb + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)4] + H2 ↑ Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2 ↑ 1. Vai trò sinh học của các nguyên tố đồng, cadimi, chì và kẽm 1.
Vai trò sinh học của đồng Đồng có một lượng nhỏ trong thực vật và động vật. Trong cơ thể người, đồng có trong thành phần của một số protein, enzym và tập trung chủ yếu ở gan. Sự thiếu đồng gây ra thiếu máu. Khi cơ thể bị nhiễm độc đồng có thể gây ra một số bệnh về thần kinh, gan, thận, lượng lớn hấp thụ qua đường tiêu hóa có thể gây tử vong.
5 Đối với thực vật thì đồng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Đồng có tác dụng kích thích các loại men, tạo điều kiện cho cây sử dụng protein hình thành clorofom, thiếu đồng thì cây không phát triển được [2, 5]. Vai trò sinh học của kẽm Kẽm là thành phần tự nhiên của nhiều loại rau củ và cần thiết cho đời sống con người. Một khẩu phần mẫu cung cấp hàng ngày từ 0,17 đến 0,25 mg Zn/kg thể trọng.
Nói chung, tất cả các loại động vật đều chịu đựng được kẽm, kim loại mà ít gây độc nếu hàm lượng thấp và khẩu phần ăn chứa nhiều đồng, sắt và chịu tác động tương hỗ giữa các yếu tố khác. Do có giới hạn bảo đảm chắc chắn giữa nồng độ kẽm có trong khẩu phần ăn bình thường hàng ngày, với liều lượng kẽm có thể gây ngộ độc do tích luỹ, cho nên với hàm lượng kẽm được quy định giới hạn trong thức ăn (từ 5 đến 10 ppm) không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Ngộ độc do kẽm cũng là ngộ độc do cấp tính, do ăn nhầm phải một lượng lớn kẽm (5-10g ZnSO4 hoặc 3-5g ZnCl2) có thể gây chết người với triệu chứng như có vị kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, ỉa chảy, mồ hôi lạnh, mạch đập khẽ, chết sau 10 đến 48 giây[5,6] 1. Vai trò sinh học của cadimi Cacdimi là nguyên tố rất độc.
Giới hạn cho phép của cadimi: Trong nước: 0,01 mg/l hay 10ppb Trong không khí: 0,001 mg/m3 Trong thực phẩm: 0,001-0,5 mg/kg [6]. Trong tự nhiên cadimi thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm. Nhiễm độc cadimi gây nên chứng bệnh giòn xương. Ở nồng độ cao, cadimi gây đau thận, thiếu máu và phá tủy xương [5].
Phần lớn cadimi thâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận và được đào thải, còn một phần ít khoảng 1% được giữ lại trong thận, do cadimi 6 liên kết với protein tạo thành metallotionein có ở thận. Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng cadimi được tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ ion Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây ra 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.