MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết, mục tiêu và nội dung của luận án Paraquat (viết tắt của paraquaternary bipyridyl) thuộc nhóm hợp chất amin bậc 4, được t ng hợp đầu tiên vào năm 1882. Paraquat (PQ) ứng dụng trong nông nghiệp làm hóa chất trừ cỏ từ những năm 1950 [109] với giá thành rẻ, hiệu quả diệt cỏ dại nhanh chóng, ít ảnh hưởng tới môi trường. Do đó, PQ hiện đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam với nhiều tên thương mại khác nhau.
Tuy nhiên, PQ lại là một chất hóa học vô cùng độc với người. Liều tử vong của PQ ước tính là khoảng 10 ml dung dịch 20%. Trên thế giới, nhiều ca tử vong do ngộ độc PQ đã được báo cáo [22], [69], [107]. Tại Trung tâm Chống độc - Bệnh viện Bạch Mai, trong những năm gần đây, số lượng bệnh nhân ngộ độc PQ không ngừng gia tăng và trở thành một vấn nạn vô cùng nghiêm trọng.
T lệ tử vong do ngộ độc PQ rất cao, thường khoảng 70-80 % [82],[ 96]. Trước thực tế đó, rất nhiều quốc gia (32 quốc gia) cấm lưu hành và sử dụng PQ. Tại Việt Nam, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã ban hành thông tư về việc loại bỏ PQ ra khỏi danh mục các hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) được phép sử dụng ngày 08/02/2017 [1]. Mặc dù vậy, số lượng bệnh nhân ngộ độc PQ và đến cấp cứu tại TTCĐ có suy giảm nhưng không đáng kể do lượng hóa chất diệt cỏ chứa thành phần PQ vẫn còn tồn dư rất nhiều trên thị trường.
Trong chẩn đoán và điều trị ngộ độc cấp PQ, xét nghiệm định lượng PQ trong huyết tương đóng vai tr đặc biệt quan trọng, giúp xác định mức độ nặng của ngộ độc, tiên lượng bệnh nhân cũng như đánh giá hiệu quả của các biện pháp điều trị, đặc biệt là lọc máu hấp phụ [83], [99]. Tuy nhiên, cho đến nay, tại Việt Nam việc xét nghiệm PQ tại các cơ sở y tế mới ch dừng ở mức độ định tính trong nước tiểu bằng phương pháp so màu để xác định bệnh nhân ngộ độc PQ mà chưa có cơ sở xét nghiệm nào có thể thực hiện việc định lượng nồng độ PQ máu với kết quả đáng tin cậy. Điều này dẫn đến một khoảng trống lớn trong chẩn đoán, tiên lượng cũng như đánh giá hiệu quả của các biện pháp lọc máu, làm cho việc điều trị ngộ độc PQ tại Trung tâm Chống độc và các Khoa Hồi sức Cấp cứu trên cả nước gặp rất nhiều khó khăn. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Để định lượng PQ trong huyết tương trên thế giới từ lâu đã áp dụng phương pháp quang ph hấp thụ phân tử [62], [66], [89], phương pháp sắc ký khí khối ph (GC-MS) [13], [33], [76], [79], điện di mao quản (CE) [73], [80], [86], [88], sắc ký lỏng với các detector khác nhau [39], [59], [81], [118].
Mặc dù việc định lượng sớm nồng độ PQ trong huyết tương để xác định mức độ nặng và tiên lượng khả năng sống cũng như tiến hành lọc máu hấp phụ từ tuyến trung ương đến địa phương là rất quan trọng nhưng ngay cả tại Trung tâm Chống độc - Bệnh viện Bạch Mai dù có thiết bị HPLC nhưng mới ch áp dụng để định lượng một số loại thuốc tân dược (gardenal, paracetamol, …) trong huyết tương mà chưa đưa vào áp dụng thường qui quy trình định lượng PQ. Trong khi đó hầu hết bệnh viện tuyến địa phương chưa được trang bị thiết bị HPLC (do giá thành trang thiết bị cao) nên việc định lượng độc chất còn hoàn toàn bỏ ngỏ. Do vậy, với mong muốn có thể tiến hành định lượng sớm nồng độ PQ huyết tương bệnh nhân tại các bệnh viện tuyến trung ương và ngay tại tuyến cơ sở, hỗ trợ hiệu quả chẩn đoán và điều trị, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp phân tích paraquat trong huyết tƣơng và áp dụng phục vụ chẩn đoán, điều trị bệnh nhân ngộ độc cấp paraquat” với ba mục tiêu: 1. Nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích paraquat trong huyết tương ngư i bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector DAD (HPLC/DAD) nhằm xây dựng phương pháp tiêu chuẩn cho phòng xét nghiệm tuyến trung ương v l m phương pháp tham chiếu xây dựng phương pháp phân tích mới.
Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích mới điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc (CE - C4D) hướng đến phân tích paraquat trong huyết tương bệnh nhân ngay tại các phòng xét nghiệm tuyến địa phương. Áp dụng định lượng paraquat trong mẫu huyết tương bệnh nhân ngộ độc paraquat tại bệnh viện tuyến trung ương bằng hai phương pháp từ đó đánh giá hiệu quả phục vụ điều trị ngộ độc cấp PQ dựa vào nồng độ PQ trong huyết tương. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với các mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: - Nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích PQ bằng phương pháp HPLC/DAD: tìm các điều kiện tối ưu để phân tích PQ trên thiết bị HPLC, nghiên cứu quy trình chiết PQ ra khỏi nền mẫu huyết tương, xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích. - Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích PQ bằng phương pháp CE - C4D: tìm các điều kiện tối ưu để phân tích PQ trên thiết bị CE - C4D, nghiên cứu quy trình chiết PQ ra khỏi nền mẫu huyết tương, xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích.
- Áp dụng phân tích PQ trong huyết tương của bệnh nhân ngộ độc PQ tại Trung tâm Chống độc - Bệnh viện Bạch Mai bằng cả hai phương pháp, so sánh kết quả phân tích bằng phương pháp CE - C4D với kết quả phân tích bằng sắc k lỏng hiệu năng cao (HPLC) để xác định độ tin cậy của phương pháp phân tích CE - C4D. - Đánh giá hiệu quả áp dụng quy trình phân tích PQ trong huyết tương phục vụ chẩn đoán và điều trị bệnh nhân ngộ độc cấp paraquat. Những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn của luận án Về mặt khoa học - Phát triển được quy trình phân tích paraquat trong mẫu huyết tương với quy trình xử lý mẫu đơn giản sau đó phân tích bằng phương pháp HPLC - DAD. Quy trình này được sử dụng làm quy trình đối chứng để kiểm tra chéo kết quả phân tích theo phương pháp mới CE - C4D, thích hợp với phân tích định lượng PQ tại các cơ sở xét nghiệm tuyến trung ương hoặc tuyến t nh.
- Xây dựng được quy trình phân tích paraquat trong huyết tương người trên cơ sở xử l mẫu huyết tương bằng kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) sử dụng cột tách C18 sau đó phân tích trên thiết bị điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc (CE - C4D). Quy trình này có khả năng áp dụng để phân tích PQ ngay tại tuyến cơ sở. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Về mặt thực tiễn - Kết quả định lượng PQ trong 364 mẫu huyết tương của 199 bệnh nhân ngộ độc cấp PQ tại Trung tâm chống độc bệnh viện Bạch Mai đã giúp bác s xác định mức độ ngộ độc, tiên lượng nguy cơ tử vong, đánh giá hiệu quả điều trị lọc máu hấp phụ và xây dựng được phác đồ lọc máu hấp phụ cho bệnh nhân dựa trên nồng độ PQ huyết tương. - Phương pháp CE - C4D với các ưu điểm về hệ thiết bị gọn nhẹ, giá thành thấp, ngày càng được ứng dụng rộng rãi, phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện kinh tế, xã hội ở Việt Nam.
Các quy trình phân tích xây dựng trong luận án đơn giản, dễ thực hiện, có độ chính xác cao, rất phù hợp để áp dụng phân tích PQ trong huyết tương, đáp ứng đầy đủ điều kiện từ các bệnh viện tuyến cơ sở đến trung ương. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về paraquat 1. Công thức hóa học, tính chất lý hóa học của paraquat Công thức hóa học Paraquat là từ viết tắt của paraquaternary bipyridyl, tên khoa học là 1,1'- dimethyl-4,4' bipyridilium.
PQ có khối lượng mol phân tử là 186,2 g/mol, có công thức hóa học như hình 1. Công thức hóa học của paraquat ính chất lý hóa học của paraquat PQ thường có màu trắng hơi vàng, không mùi, tỷ trọng ở 20oC là 1,240 - 1,260, điểm chảy 175 - 180oC, điểm sôi khoảng 300oC và pH của dung dịch PQ trong nước 6,5 - 7,5. PQ thường ở dạng dimethylsulphate hoặc dichloride. Dạng dichloride tinh thể trắng, dạng dimethylsulphate chảy rữa.
PQ n định trong dung dịch môi trường axít hoặc trung tính và không n định trong môi trường kiềm. PQ tan tốt trong nước (độ tan 700 g/l ở 20oC), ít tan trong cồn và hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ khác. PQ bị phân hủy dưới ánh sáng UV, bị bất hoạt bởi các tác nhân hoạt động bề mặt anionic và bởi đất sét, bị mất hoạt tính nhanh khi tiếp xúc với đất. PQ không bay hơi.
Dung dịch PQ đặc ăn m n thép, tấm thiếc, sắt mạ kẽm và nhôm [111]. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thực trạng sử dụng paraquat hiện nay Paraquat thuộc nhóm trừ cỏ dại Bipyridylium được tập đoàn ICI phát minh năm 1955, được thương mại hóa và sử dụng năm 1962 [77]. Hiện nay, ngoài công ty Syngenta (Thụy Sỹ), Sundat (Singapore) và United Phosphorus (Ấn Độ) thì hơn 15 doanh nghiệp thuốc BVTV Trung Quốc sản xuất và đưa ra thị trường thế giới một lượng lớn thuốc trừ cỏ PQ với tên gọi thường gặp như: Gramoxone, Gfaxone, Hegaxone, Tungmaxone, Owen.
Một điều đáng nói là công ty sản xuất PQ lớn nhất trên thế giới hiện nay là Syngenta hay c n gọi là Zeneca đặt nhà máy tại Trung Quốc nhưng trên đất nước họ đã cấm hoàn toàn PQ, hoạt động kinh doanh chủ yếu xuất khẩu sang các nước thứ ba [113]. PQ được sản xuất và sử dụng chủ yếu ở 2 dạng chế phẩm SG (hạt tan trong nước) và SL (dung dịch đậm đặc), PQ và thành phẩm chứa PQ thuộc nhóm độc loại II, không tồn tại lâu trong môi trường sống, tan nhanh trong nước. Hiện tại, có hơn 90 quốc gia đăng k và sử dụng PQ (với mức độ sử dụng khác nhau), trong đó có nhiều nước có nền nông nghiệp phát triển. Tuy nhiên, với thực trạng ngộ độc và tử vong do PQ trên thế giới, rất nhiều quốc gia phải xem xét lại công tác quản lý thuốc trừ cỏ PQ, rà soát lại mức độ sử dụng, thậm chí có thể hạn chế, cấm sử dụng.
