Nghiên cứu xác định các dạng selen bằng HPLC-ICP-MS tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định một số dạng selen bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối khối phổ nguồn plasma cảm ứng, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

Trường đại học

Đại học Quốc gia Hà Nội

Chuyên ngành

Hóa phân tích

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2018

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về selen

1.1.1. Tính chất lý, hoá của selen

1.1.2. Các dạng tồn tại và sự chuyển hoá giữa các dạng selen trong môi trường

1.1.3. Độc tính, ứng dụng và ảnh hưởng của selen đến sức khoẻ con người

1.1.3.1. Độc tính của selen

1.1.3.2. Ứng dụng của selen

1.1.3.3. Ảnh hưởng của selen đến sức khoẻ con người

1.2. Các phương pháp xác định selen

1.2.1. Các phương pháp phân tích selen tổng số

1.2.1.1. Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử

1.2.1.2. Phương pháp phân tích điện hoá

1.2.1.3. Phương pháp khối phổ (MS)

1.2.1.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

1.2.1.5. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES)

1.2.2. Các phương pháp tách và detector phát hiện trong phân tích dạng Se

1.2.2.1. Các phương pháp phân tích dạng Se

1.2.2.2. Phương pháp động học xúc tác trắc quang

1.2.2.3. Phương pháp Von-Ampe hoà tan sử dụng điện cực HMDE

1.2.2.4. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ghép nối với hệ quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hydrua hóa (HPLC-HG-AAS)

1.2.2.5. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao ghép nối với hệ quang phổ phát xạ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hydrua hóa (HPLC-HG-AFS)

1.2.2.6. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối plasma cao tần cảm ứng - phổ khối (HPLC-ICP-MS)

1.2.2.7. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối plasma cao tần cảm ứng - phổ khối (HPLC-ICP-MS) trong phân tích dạng selen

1.2.2.8. Giới thiệu về phương pháp HPLC-ICP-MS

1.2.2.9. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ tín hiệu của selen trong phân tích dạng

1.2.2.9.1. Ảnh hưởng cácbon tới cường độ tín hiệu của Se trong phân tích dạng

1.2.2.10. Một số công trình phân tích dạng Se ở Việt Nam và trên Thế Giới

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị

2.2. Pha các dung dịch chuẩn

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp lấy mẫu, chuẩn bị mẫu

2.3.2. Phương pháp phân tích mẫu

2.3.3. Khoảng tuyến tính, LOD, LOQ

2.3.4. Đánh giá độ chính xác, độ đúng và độ chụm của phương pháp

2.3.5. Chiết mẫu thực, lựa chọn dung môi, đánh giá hiệu suất thu hồi

2.4. Ứng dụng phân tích dạng selen trong mẫu dược phẩm và thực phẩm chức năng

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tách và xác định các dạng selen

3.1.1. Tối ưu các điều kiện phân tích Se bằng ICP-MS

3.1.1.1. Công suất nguồn cao tần cảm ứng plasma

3.1.1.2. Tốc độ tạo sol khí

3.1.1.3. Thế thấu kính hội tụ ion

3.1.1.4. Kết quả khảo sát, lựa chọn điều kiện tách tối ưu

3.1.2. Lựa chọn cột sắc kí

3.1.3. Tối ưu thành phần pha động và pH

3.1.4. Ảnh hưởng tốc độ pha động và chương trình gradient rửa giải pha động

3.1.5. Ảnh hưởng của thành phần pha động tới tín hiệu phân tích dạng Se

3.1.6. Các đại lượng đặc trưng của phân tích dạng Se

3.1.6.1. Xác định thời gian lưu của từng dạng Se

3.1.6.2. Khoảng tuyến tính và các đại lượng đặc trưng của phương pháp phân tích

3.1.6.3. Đánh giá độ lặp lại của thiết bị

3.2. Kết quả phân tích định lượng dạng selen trong mẫu dược phẩm và thực phẩm chức năng giàu selen

3.2.1. Hàm lượng selen tổng số

3.2.2. Hàm lượng các dạng selen

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về xác định dạng selen bằng HPLC ICP MS

Selen là một nguyên tố vi lượng quan trọng, có vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinh học. Việc xác định các dạng selen trong mẫu thực phẩm và dược phẩm là cần thiết để đánh giá hoạt tính sinh học và độc tính của chúng. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối khối phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần (HPLC-ICP-MS) đã trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích các dạng selen. Phương pháp này cho phép xác định chính xác và nhanh chóng các dạng selen khác nhau, từ đó cung cấp thông tin quan trọng cho nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn.

1.1. Ứng dụng của HPLC ICP MS trong phân tích selen

HPLC-ICP-MS là một phương pháp phân tích hiện đại, kết hợp giữa sắc ký lỏng và phổ khối, cho phép tách và xác định các dạng selen một cách hiệu quả. Phương pháp này có độ nhạy cao, khả năng phân tích nhiều mẫu cùng lúc và cho kết quả chính xác. HPLC-ICP-MS đã được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu thực phẩm, dược phẩm và môi trường.

1.2. Các dạng selen thường gặp trong tự nhiên

Selen tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, bao gồm selenat, selenit, selenomethionin và selenocystein. Mỗi dạng có đặc điểm và vai trò sinh học riêng. Việc hiểu rõ các dạng này giúp trong việc lựa chọn phương pháp phân tích phù hợp và đánh giá tác động của chúng đến sức khỏe con người.

II. Thách thức trong việc xác định dạng selen bằng HPLC ICP MS

Mặc dù HPLC-ICP-MS là một phương pháp mạnh mẽ, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc xác định các dạng selen. Các yếu tố như độ nhạy của thiết bị, sự can thiệp của các chất khác trong mẫu, và điều kiện phân tích có thể ảnh hưởng đến kết quả. Việc tối ưu hóa các điều kiện phân tích là rất quan trọng để đạt được độ chính xác và độ lặp lại cao.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy của HPLC ICP MS

Độ nhạy của HPLC-ICP-MS phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm tốc độ dòng chảy, thành phần pha động và điều kiện ion hóa trong ICP. Việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể giúp cải thiện độ nhạy và độ chính xác của phương pháp.

2.2. Sự can thiệp từ các chất khác trong mẫu

Trong quá trình phân tích, sự hiện diện của các ion kim loại khác hoặc hợp chất hữu cơ có thể gây ra sự can thiệp, làm giảm độ chính xác của kết quả. Cần có các biện pháp để loại bỏ hoặc giảm thiểu sự can thiệp này, chẳng hạn như sử dụng phương pháp chiết tách trước khi phân tích.

III. Phương pháp tối ưu hóa trong xác định dạng selen

Để đạt được kết quả phân tích chính xác, việc tối ưu hóa phương pháp HPLC-ICP-MS là rất cần thiết. Các bước tối ưu hóa bao gồm lựa chọn cột sắc ký phù hợp, điều chỉnh pH của pha động và tốc độ dòng chảy. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tách biệt và độ nhạy của phương pháp.

3.1. Lựa chọn cột sắc ký phù hợp

Cột sắc ký là yếu tố quan trọng trong HPLC-ICP-MS. Việc lựa chọn cột sắc ký phù hợp với tính chất của các dạng selen sẽ giúp tối ưu hóa quá trình tách biệt và nâng cao độ nhạy của phương pháp.

3.2. Điều chỉnh pH và tốc độ dòng chảy

pH của pha động và tốc độ dòng chảy có ảnh hưởng lớn đến khả năng tách biệt các dạng selen. Việc điều chỉnh các thông số này cần được thực hiện cẩn thận để đạt được kết quả tốt nhất trong phân tích.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng HPLC-ICP-MS có thể xác định chính xác các dạng selen trong mẫu thực phẩm và dược phẩm. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng selen trong các mẫu này có sự khác biệt rõ rệt, từ đó cung cấp thông tin quan trọng cho việc đánh giá chất lượng sản phẩm và an toàn sức khỏe.

4.1. Kết quả phân tích mẫu thực phẩm chức năng

Kết quả phân tích cho thấy các mẫu thực phẩm chức năng có hàm lượng selen khác nhau, với một số mẫu đạt tiêu chuẩn an toàn, trong khi một số mẫu khác có hàm lượng selen vượt mức cho phép. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát chất lượng trong sản xuất thực phẩm chức năng.

4.2. Ứng dụng trong nghiên cứu sức khỏe

Việc xác định các dạng selen không chỉ giúp đánh giá chất lượng thực phẩm mà còn có thể được ứng dụng trong nghiên cứu sức khỏe, đặc biệt là trong việc phòng ngừa và điều trị các bệnh liên quan đến thiếu hụt hoặc dư thừa selen.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về xác định dạng selen bằng HPLC-ICP-MS đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực phân tích hóa học. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, phương pháp này hứa hẹn sẽ ngày càng được cải tiến, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong phân tích các dạng selen.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ phân tích

Công nghệ HPLC-ICP-MS đang được cải tiến liên tục, với các thiết bị mới và phần mềm phân tích hiện đại. Điều này sẽ giúp nâng cao khả năng phân tích và mở rộng ứng dụng của phương pháp trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.2. Tương lai của nghiên cứu selen

Nghiên cứu về selen sẽ tiếp tục được mở rộng, không chỉ trong lĩnh vực thực phẩm mà còn trong y học và môi trường. Việc hiểu rõ hơn về các dạng selen và tác động của chúng đến sức khỏe con người sẽ là một trong những mục tiêu quan trọng trong tương lai.

16/08/2025

Bạn đang xem trước tài liệu:

Luận văn thạc sĩ xác định một số dạng selen bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối khối phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần hplc icp ms

Tải đầy đủ

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Selen (Se) là một nguyên tố vi lượng thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học như sinh sản, chuyển hóa hoóc-môn tuyến giáp, tổng hợp DNA và bảo vệ cơ thể khỏi tổn thương oxy hóa. Theo ước tính, liều lượng tối thiểu khuyến nghị cho người trưởng thành là 55 µg/ngày, trong khi mức hấp thu tối đa không nên vượt quá 400 µg/ngày để tránh độc tính. Selen tồn tại trong tự nhiên dưới nhiều dạng khác nhau, bao gồm dạng vô cơ (selenate, selenite) và dạng hữu cơ (selenomethionine, selenocystine), mỗi dạng có mức độ hoạt tính sinh học và độc tính khác nhau. Việc xác định chính xác các dạng selen trong mẫu dược phẩm, thực phẩm chức năng và nấm men là rất cần thiết để đánh giá hiệu quả và an toàn của các sản phẩm này.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và tối ưu hóa phương pháp phân tích bốn dạng selen có hoạt tính sinh học bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối phổ khối plasma cảm ứng cao tần (HPLC-ICP-MS). Nghiên cứu được thực hiện trên các mẫu dược phẩm và thực phẩm chức năng tại Việt Nam trong giai đoạn 2017-2018. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao chất lượng phân tích dạng selen mà còn hỗ trợ kiểm soát chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn sức khỏe người tiêu dùng. Phương pháp này có độ nhạy cao, khả năng phân tích đồng thời nhiều dạng selen với độ chính xác và độ lặp lại tốt, phù hợp với yêu cầu phân tích trong lĩnh vực hóa phân tích và dược phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

Chu trình chuyển hóa selen trong môi trường: Mô hình Allaway mô tả sự chuyển hóa giữa các dạng selen vô cơ trong đất và nước, ảnh hưởng bởi pH và thế oxi hóa-khử (Eh). Sự hiểu biết này giúp giải thích sự tồn tại và biến đổi của các dạng selen trong mẫu phân tích.
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC): HPLC được sử dụng để tách riêng các dạng selen dựa trên sự khác biệt về tính chất hóa học và tương tác với pha tĩnh. Cột trao đổi anion Hamilton PRP X100 với pha động chứa ammonium acetate và EDTA được lựa chọn để tối ưu khả năng tách.
Phổ khối plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS): ICP-MS là detector có độ nhạy cao, cho phép phát hiện các nguyên tố ở mức lượng vết (ng/mL). Phương pháp này dựa trên nguyên tắc ion hóa mẫu trong plasma nhiệt độ cao (5000-10000°C) và phân tích khối lượng ion để định tính, định lượng các dạng selen.
Ảnh hưởng của cácbon trong pha động: Cácbon trong dung môi ảnh hưởng đến cường độ tín hiệu của selen trong ICP-MS thông qua cơ chế chuyển điện tích từ các ion C+ đến ion Se+, làm tăng cường độ tín hiệu. Hiểu rõ ảnh hưởng này giúp tối ưu điều kiện phân tích.

Các khái niệm chính bao gồm: dạng selen vô cơ (Se(IV), Se(VI)), dạng selen hữu cơ (Se-DL-methionine, Se-methyl-selenocystein), giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), hiệu suất thu hồi mẫu, và độ lặp lại của phương pháp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng các mẫu dược phẩm, thực phẩm chức năng và nấm men giàu selen thu thập tại thị trường Việt Nam. Các hóa chất chuẩn selen được mua từ Merck (Singapore) với độ tinh khiết ≥99%.
Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu: Mẫu được nghiền nhỏ, cân chính xác 50 mg, chiết bằng dung dịch đệm phosphate (PBS) kết hợp NaOH 4M, ủ ở 95°C trong 5 phút, sau đó trung hòa bằng HCl 0,8M và ly tâm để thu dịch chiết. Mẫu được bảo quản ở -18°C trước khi phân tích.
Phương pháp phân tích: HPLC (Shimadzu LC 10A) sử dụng cột trao đổi anion Hamilton PRP X100 với pha động ammonium acetate (25 mM và 250 mM) có pH 8,0, bổ sung EDTA và methanol 2%. Dung dịch mẫu được tiêm 100 µL, tốc độ pha động 0,5 mL/phút, thời gian tách 25 phút. Detector ICP-MS (Perkin Elmer ELAN 9000) được tối ưu công suất nguồn plasma (1150 W), tốc độ khí tạo sol khí và thế thấu kính hội tụ ion để đạt độ nhạy cao nhất cho ion Se+ (m/z 78, 82).
Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong vòng 12 tháng, bao gồm pha chuẩn bị hóa chất, tối ưu điều kiện phân tích, xây dựng đường chuẩn, đánh giá độ chính xác, độ lặp lại, hiệu suất thu hồi và phân tích mẫu thực.
Phân tích số liệu: Dữ liệu sắc ký được xử lý bằng phần mềm Xcalibur ver 2.1, tính toán nồng độ dựa trên đường chuẩn có nội chuẩn Se(VI). Đánh giá độ lặp lại qua hệ số biến thiên (RSD%), giới hạn phát hiện và định lượng theo tiêu chuẩn quốc tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Tối ưu điều kiện ICP-MS: Công suất nguồn plasma tối ưu là 1150 W, tốc độ khí tạo sol khí 0,4 mL/phút và thế thấu kính hội tụ ion 10 V cho cường độ tín hiệu Se+ cao nhất. Tín hiệu 82Se+ đạt giá trị 1,56 lần so với điều kiện chưa tối ưu, giúp nâng cao độ nhạy phân tích.
Ảnh hưởng của cácbon trong pha động: Khi sử dụng pha động chứa methanol 2% và ammonium acetate, cường độ tín hiệu Se+ tăng khoảng 1,5 lần so với pha động không chứa cácbon (nước deion). Hiện tượng này được giải thích do cơ chế chuyển điện tích từ ion C+ trong plasma làm tăng mật độ ion Se+.
Khả năng tách và định lượng 4 dạng selen: Hệ thống HPLC-ICP-MS tách rõ ràng 4 dạng selen gồm selenate (SeVI), selenite (SeIV), seleno-DL-methionine (Se-DLMet) và seleno-methyl-selenocystein (SeMeCys) với thời gian lưu lần lượt là 5, 10, 15 và 20 phút. Đường chuẩn tuyến tính trong khoảng 25-500 ppb với hệ số tương quan R² > 0,999.
Độ chính xác và độ lặp lại: Đo lặp lại 5 lần dung dịch chuẩn 100 ppb cho kết quả RSD < 3%, thể hiện độ lặp lại cao. Hiệu suất thu hồi mẫu đạt 95-105%, chứng tỏ phương pháp có độ đúng và độ chụm tốt.
Phân tích mẫu thực: Trong các mẫu dược phẩm và thực phẩm chức năng, hàm lượng tổng selen dao động từ 55 đến 70 µg/g. Tỷ lệ các dạng selen hữu cơ chiếm khoảng 60-70% tổng hàm lượng, trong khi dạng vô cơ chiếm phần còn lại. Kết quả này phù hợp với báo cáo của ngành về thành phần selen trong sản phẩm bổ sung.

Thảo luận kết quả

Việc tối ưu các thông số ICP-MS giúp nâng cao độ nhạy và độ chính xác của phép phân tích, phù hợp với yêu cầu phát hiện lượng vết selen trong mẫu phức tạp. Ảnh hưởng tích cực của cácbon trong pha động được xác nhận, đồng thời cũng cảnh báo cần kiểm soát nồng độ cácbon để tránh nhiễu tín hiệu không mong muốn. Kết quả tách sắc ký cho thấy cột Hamilton PRP X100 và pha động ammonium acetate pH 8,0 là lựa chọn tối ưu cho việc phân tích dạng selen.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, phương pháp HPLC-ICP-MS trong nghiên cứu này đạt độ nhạy và độ chính xác tương đương hoặc vượt trội, đồng thời là nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam áp dụng hệ thống này để phân tích đồng thời 4 dạng selen trong mẫu dược phẩm và thực phẩm chức năng. Việc xác định tỷ lệ các dạng selen hữu cơ và vô cơ có ý nghĩa quan trọng trong đánh giá hoạt tính sinh học và độc tính của sản phẩm, hỗ trợ kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ sắc ký thể hiện các pic tách riêng biệt của từng dạng selen, bảng số liệu đường chuẩn và kết quả phân tích mẫu thực, giúp minh bạch và dễ dàng so sánh.

Đề xuất và khuyến nghị

Áp dụng phương pháp HPLC-ICP-MS trong kiểm soát chất lượng sản phẩm: Các cơ sở sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng nên triển khai phương pháp này để định lượng chính xác các dạng selen, đảm bảo hàm lượng phù hợp với tiêu chuẩn an toàn. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng; chủ thể: phòng kiểm nghiệm, nhà sản xuất.
Đào tạo kỹ thuật viên vận hành thiết bị HPLC-ICP-MS: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về vận hành và bảo trì thiết bị, xử lý dữ liệu nhằm nâng cao năng lực phân tích. Thời gian: 3-6 tháng; chủ thể: các trường đại học, viện nghiên cứu, trung tâm đào tạo.
Nghiên cứu mở rộng phân tích dạng selen trong các mẫu môi trường và thực phẩm khác: Mở rộng phạm vi nghiên cứu để đánh giá sự phân bố và biến đổi dạng selen trong đất, nước, thực phẩm nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Thời gian: 12-24 tháng; chủ thể: viện nghiên cứu, cơ quan quản lý môi trường.
Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật phân tích dạng selen tại Việt Nam: Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất xây dựng tiêu chuẩn phân tích dạng selen bằng HPLC-ICP-MS để áp dụng rộng rãi trong kiểm nghiệm. Thời gian: 12 tháng; chủ thể: Bộ Y tế, Bộ Khoa học và Công nghệ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhà nghiên cứu và giảng viên hóa phân tích: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm về phân tích dạng selen bằng HPLC-ICP-MS, hỗ trợ phát triển các đề tài liên quan và giảng dạy chuyên ngành.
Cơ sở sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng: Tham khảo để áp dụng phương pháp phân tích chính xác, nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Cơ quan quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm căn cứ xây dựng tiêu chuẩn, quy định kiểm nghiệm hàm lượng selen trong sản phẩm lưu hành trên thị trường.
Sinh viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành hóa phân tích, dược học: Tài liệu tham khảo quý giá cho việc học tập, nghiên cứu và phát triển kỹ năng phân tích hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp HPLC-ICP-MS có ưu điểm gì so với các phương pháp khác trong phân tích dạng selen?
Phương pháp này có độ nhạy cao, khả năng phân tích đồng thời nhiều dạng selen với độ chính xác và độ lặp lại tốt. Ví dụ, giới hạn phát hiện đạt đến ng/mL, vượt trội so với phương pháp AAS hay điện hóa.
Tại sao cần phân tích riêng biệt các dạng selen trong mẫu?
Các dạng selen có hoạt tính sinh học và độc tính khác nhau. Việc phân tích riêng giúp đánh giá chính xác tác động của selen đến sức khỏe và môi trường, từ đó điều chỉnh liều lượng phù hợp.
Ảnh hưởng của cácbon trong pha động đến kết quả phân tích như thế nào?
Cácbon trong pha động làm tăng cường độ tín hiệu Se+ trong ICP-MS do cơ chế chuyển điện tích từ ion C+ đến ion Se+, giúp nâng cao độ nhạy nhưng cũng cần kiểm soát để tránh nhiễu.
Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu có ảnh hưởng ra sao đến kết quả?
Phương pháp chiết mẫu đảm bảo giữ nguyên dạng selen sinh học, tránh biến đổi hóa học, giúp kết quả phân tích phản ánh chính xác thành phần thực tế trong mẫu.
Phương pháp này có thể áp dụng cho các mẫu khác ngoài dược phẩm và thực phẩm chức năng không?
Có thể áp dụng cho nhiều loại mẫu như môi trường, thực phẩm, sinh học với điều chỉnh quy trình chuẩn bị mẫu phù hợp, nhờ tính linh hoạt và độ nhạy cao của HPLC-ICP-MS.

Kết luận

Đã xây dựng thành công phương pháp phân tích đồng thời 4 dạng selen có hoạt tính sinh học bằng HPLC-ICP-MS với độ nhạy cao và độ chính xác tốt.
Tối ưu các điều kiện ICP-MS như công suất nguồn plasma, tốc độ khí tạo sol khí và thế thấu kính hội tụ ion giúp nâng cao tín hiệu phân tích.
Phương pháp cho phép định lượng chính xác các dạng selen trong mẫu dược phẩm, thực phẩm chức năng và nấm men với hiệu suất thu hồi đạt 95-105%.
Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng rộng rãi trong kiểm soát chất lượng sản phẩm và nghiên cứu môi trường tại Việt Nam.
Đề xuất triển khai đào tạo kỹ thuật và xây dựng tiêu chuẩn phân tích dạng selen để nâng cao năng lực phân tích trong nước.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu phân tích dạng selen trong các mẫu môi trường và thực phẩm khác; phát triển tiêu chuẩn kỹ thuật phân tích; đào tạo nhân lực vận hành thiết bị.

Call-to-action: Các tổ chức nghiên cứu, cơ sở sản xuất và quản lý chất lượng nên phối hợp ứng dụng phương pháp này để nâng cao hiệu quả kiểm soát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Tổng quan về selen 1. Tính chất lý, hoá của selen Tính chất vật lý: Selen là một phi kim, ký hiệu hóa học Se. Selen có nguyên tử lượng 78,96 g.mol-1, nằm ở phân nhóm chính nhóm VI trong Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn.

Selen thuộc loại chalcogen tồn tại ở hai dạng thù hình. Dạng bán kim loại (bán dẫn) màu xám (Se-α) ánh tím và nặng, có cấu trúc là chuỗi polyme tam giác. Dạng này có độ dẫn điện tốt, tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng và được sử dụng trong các tế bào quang điện. Dạng phi kim không dẫn điện có thù hình màu đen tương tự như thủy tinh, cũng như một vài dạng kết tinh màu đỏ(Se-β) được tạo ra từ các phân tử vòng 8 nguyên tử, tương tự như lưu huỳnh[6].

Tính chất vật lý của selen thể hiện ở bảng 1. Tính chất vật lý của selen [70] Tính chất Đặc tính/ Thông số Vật lý Phân loại Phi kim 4,81g.cm-3(tam giác), Khối lượng riêng 4,28g.cm-3(tinh thể) Dạng thù hình rắn Màu sắc xám , đỏ, đen Nhiệt độ nóng chảy 2210C Nhiệt độ sôi 6850C Tỉ trọng ở thể lỏng 3,99g.cm-3 Điểm tới hạn 1766 K / 27,2 MPa Nhiệt nóng chảy 6,69 kjmol-1 (xám) Nhiệt bay hơi 95,48 kj.mol-1 Nhiệt dung 25,353J.K-1 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tính chất hóa học: Selen có khoảng 30 đồng vị: 65Se → 94Se. Trong đó 74Se, 76 Se, 77Se, 78Se, 80Se và 82Se là 6 đồng vị bền nhất[17,33]. Selen (Se) có tính chất hoá học giống lưu huỳnh (S) và Telua (Te), trong tự nhiên selen tồn tại ở dạng hợp chất quặng, khoáng và rất hiếm thấy dạng nguyên tố độc lập.

Với nhiều hợp chất hữu cơ của lưu huỳnh, selen có thể thay thế vị trí của lưu huỳnh trong các hợp chất đó, cho những hợp chất tương tự của selen như: thioure và selenoure, cystein và selenocystein, methionin và selenomethyonin, các enzym chứa nhóm -SeH tương tự như các enzyme chứa nhóm -SH, các chất đạm có chứa các selenoacid amin…[12]. Selen tương tác với nhiều kim loại tạo hợp chất selenua, tương tự lưu huỳnh tạo hợp chất sunfua. Selen tạo hợp chất với hiđro, flo và clo ở nhiệt độ cao, với oxit khi đun nóng. Selen tan trong dung dịch kiềm tạo muối selenit và selenua[4,6]: Se +2M(Na,K, Al,…)  M2Sem Se + H2  H2Se (2500C, xúc tác NO2) Se + 2Cl2  SeCl4 (trong CCl4 lỏng) 3Se + 6OH-  SeO32- + 2Se2- + 3H2O Trong dung dịch axit HNO3 loãng, selen tạo thành axit selenic[4,6]: 3Se + 4HNO3- + H2O  3H2SeO32- + 4NO↑ Trong dung dịch axit loãng có thể thu được khí H2Se.

Khi hòa tan H2Se vào nước thì dung dịch của nó có tính axit yếu. Dưới tác dụng của oxy không khí, H2Se tác dụng với oxy tạo ra SeO2, là tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước tạo thành H2SeO3. Khác với SO2, SeO2 là chất oxi hóa mạnh, dễ dàng bị khử đến Se0 theo phản ứng[4,6]: SeO2 + 2SO2  Se + 2SO3↑ H2SeO3 (axit selenic) tồn tại ở những tinh thể lục phương không màu, chảy rữa do hút ẩm và tự vụn dần trong không khí khô. H2SeO3 mất nước tạo thành SeO2.

Axit selenic và muối của nó là chất oxi hóa khá mạnh. Người ta điều chế nó bằng cách hòa tan bột selen trong HNO3 loãng[4,6]. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các dạng tồn tại và sự chuyển hoá giữa các dạng selen trong môi trường Selen là thành phần chính của 40 chất khoáng và thành phần phụ của 37 chất khác có trên vỏ trái đất.

Trong tự nhiên selen vô cơ thường là các selenat, selenit và selenua như chì selenat (PbSeO4), chì selenit (PbSeO3), chì selenid (PbSe), đồng selenit (CuSeO3)., rất hiếm gặp selen tự do ở trạng thái tự nhiên. Ngoài ra, selen thường tập trung ở những vùng đất có hàm lượng sắt hoặc cácbonat cao do chúng có khả năng hấp phụ selenit (SeIV). Các mỏ chứa lượng lưu huỳnh lớn thường tìm thấy selen lẫn trong các khoáng vật dưới dạng tạp chất. Selen được tìm thấy trong các khoáng sunfit (sắt pyrit, đồng sunfit, bạc sunfit) với hàm lượng khoảng 0 đến 2,1 mg/kg, trong nhiên liệu hoá thạch với lượng từ 1 đến 5 mg/kg và có trong dầu thô từ 0,06 đến 0,35 mg/kg[12].

Se0 tồn tại trong tự nhiên thường ở dạng vết của các quặng rắn, Se (VI) là dạng Selen hoà tan chính trong đất. Thực vật có thể tổng hợp Se (VI) với lượng đủ để gây độc. Nhiều loại đất có chứa lượng selen cao nhưng nếu selen hoà tan trong nước thấp thì thực vật ở đây có lượng selen không đủ để gây độc cho động vật. Sự chuyển hoá giữa các dạng selen vô cơ trong đất và khoáng thạch đã được Allaway (1968) tổng kết thành chu trình[49]: Hình 1.

Chu trình Allaway: Chuyển hoá giữa các dạng Se trong tự nhiên 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Selen tồn tại ở dạng vết trong đất là dạng trung gian khi các selenid (SeII) bị oxi hoá hoặc selenit (SeIV) bị khử trong môi trường axit. Selen nguyên tố bị ôxi hoá thành selenit (SeIV) trong đất axit và đất trung tính và bị Fe(OH)3 hấp phụ tạo thành phức chất có độ hoà tan thấp mà thực vật không sử dụng được. Khi pH=8 phức này bị phân huỷ và SeIV được giải phóng thành dạng mà thực vật dễ hấp thụ. Trong đất kiềm và đất trung tính, sau khi bị oxi hoá thành selenit (SeIV), chúng tiếp tục bị oxy hoá thành selenat (SeVI) với tốc độ rất chậm.

SeVI có mặt trong dịch hoà tan của đất kiềm và hiếm thấy tồn tại trong các loại đất khác. pH và thế điện hoá của môi trường nước ảnh hưởng rất lớn đến dạng tồn tại của selen. Sự chuyển hoá qua lại giữa các dạng selen ở các mức số oxi hoá khác nhau được thể hiện ở hình 1. Giản đồ phân bố của các dạng Selen phụ thuộc thế oxh- khử (Eh) và pH của môi trường (Drever,1997) Selen có vai trò sinh học và được tìm thấy trong các hợp chất hữu cơ như dimethyl selenua, selenomethionin, selenocystein, selen-methyl-selenocystein.

Cho các tổ chức sống thì hai dạng selen là selenomethionine và selenocystine là quan trọng nhất. Cả hai dạng này được kết hợp vào protein ở cơ thể động và thực vật[12,13]. 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Selen được tích lũy sinh học bởi một số thực vật như các loài cây họ đậu, thịt, cá,…. Thuốc và các thực phẩm chức năng bổ sung selen cũng là một nguồn selen phục vụ cho mục đích tăng cường sức khỏe và chống lão hóa của con người.

Trong các thuốc bổ sung Se, dạng selen thường gặp nhất là selenite, selenat, selenomethionine và selenocystine. Một số dạng selen được đưa ra trong bảng 1. Các dạng thường gặp của selen TT Tên Viết tắt Công thức 1 Selenite Se (IV) SeO32- 2 Selenate Se (VI) SeO42- 3 Selenua Se (II) Se2- 4 Selenomethionine SeMet H3N+-CH(COO–)-CH2-CH2-Se-Me 5 Selenocystine SeCys H3N+-CH(COO–)-CH2-Se 6 Dimetylselenua DMSe (CH3)2Se 7 Ion trimethylselen TMSe+ (CH3)3Se+ Se-methyl- 8 SeMeCys H3N+-CH(COO–)-CH2-Se-Me selenocystine Se-dimethyl 9 DMSe H3N+-CH(COO–)-CH2-CH2-Se+(CH3)2 selenomethionine H3N+CH(COO–)CH2CH2SeCH2CH 10 Selenocystathionine SeCyst (COO–)NH3+ 11 Dimetyl diselenua DMDSe (CH3)2Se2 12 Dimetyl selenon (CH3)2SeO2 13 Selenocystamin H2N-CH2-CH2-Se-Se-CH2-CH2-NH2 14 Selenohomocystine H3N+-CH(COO–)-CH2-CH2-Se 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Độc tính, ứng dụng và ảnh hưởng của selen đến sức khoẻ con người 1.

Độc tính của selen Selen vừa là chất bổ vừa là chất độc. Hấp thụ selen hàm lượng khoảng 60µg/ngày giúp cơ thể chống lão hoá, chống ung thư và các bệnh xương khớp. Việc sử dụng vượt quá giới hạn 400 µg/ngày có thể dẫn tới ngộ độc selen. Các triệu chứng ngộ độc selen bao gồm mùi hôi của tỏi trong hơi thở, các rối loạn đường tiêu hóa, rụng tóc, bong, tróc móng tay chân, mệt mỏi, kích thích và tổn thương thần kinh.

Các trường hợp nghiêm trọng của ngộ độc selen có thể gây ra bệnh xơ gan, phù phổi và tử vong[13]. Selen nguyên tố và phần lớn các selenua kim loại có độc tính tương đối thấp do hiệu lực sinh học thấp của chúng. Ngược lại, các selenat và selenit lại cực độc hại, và có các tác động tương tự như của Seen. Selen có mặt trong một số hợp chất hữu cơ như dimethylselenua, selenomethionine, selenocystine và Se-methyl- selenocystine…những chất này đều có hiệu lực sinh học cao, tuy nhiên cũng là độc hại khi ở liều lượng lớn.

Selen kích thước nano có hiệu lực tương đương, nhưng độc tính thấp hơn nhiều[34]. Liều gây chết của selen có trong bảng 1. Một số hợp chất của selen và độc tính (thí nghiệm ở chuột) TT Hợp chất Công thức Liều gây chết người 1 Dimethylselenide (CH3)2Se 1600 mg/kg 2 Hydogen selenide H2Se 0,02 mg/l 3 Trimethylselen (CH3)3Se+ 49 mg/kg 4 Selenocystine2 [HO2CCH(NH2)CH2Se]2 35,8 mg/kg 5 CH3Se(CH2)2CH(NH2) Seleno-DL-methionine 4,3 mg/kg COOH 6 Selenite SeO32- 3,5 mg/kg 7 Selenate SeO42- 5,9 mg/kg 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Ứng dụng của selen Selen là vi chất dinh dưỡng thiết yếu cho sinh vật.

Ở người, selen là chất dinh dưỡng ở lượng vết đóng vai trò quan trọng trong chức năng của tuyến giáp bằng cách tham dự như là phụ phối tử cho ba hoóc môn tuyến giáp đã biết là các deiodinaza. Selen cũng có chức năng là phụ phối tử cho việc khử các enzyme chống oxy hóa như các glutathion peroxidaza và một vài dạng nhất định của thioredoxin reductaza (tìm thấy ở động vật và một số thực vật)[37]. Glutathion peroxidaza (GSH-Px) xúc tác cho một số phản ứng nhất định trong đó loại bỏ các dạng oxy hoạt hóa như perôxít[34]: 2 GSH+ H2O2---------GSH-Px → GSSG + 2 H2O Ứng dụng phi sinh học Hóa học Se là chất xúc tác trong nhiều phản ứng hóa học và được sử dụng rộng rãi trong nhiều phản ứng tổng hợp hóa học trong công nghiệp lẫn trong phòng thí nghiệm. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong xác định cấu trúc của các protein hay axít nucleic bằng tinh thể học tia X[66].

Sản xuất và vật liệu Ứng dụng lớn nhất của selen trên toàn thế giới là sản xuất thủy tinh và vật liệu gốm, trong đó nó được dùng để tạo ra màu đỏ cho thủy tinh, men thủy tinh và men gốm cũng như để loại bỏ màu từ thủy tinh bằng cách trung hòa sắc xanh lục do các tạp chất sắt (II) tạo ra. Selen được sử dụng cùng bitmut trong hàn chì cho đồng thau để thay thế cho chì độc hại hơn. Nó cũng được dùng trong việc cải thiện sức kháng mài mòn của cao su lưu hóa[70]. Công nghiệp điện tử Do các tính chất quang voltaic và quang dẫn nên selen được sử dụng trong kỹ thuật photocopy, các tế bào quang điện, thiết bị đo độ sáng và tế bào năng lượng mặt trời.

Nó đã từng được sử dụng rộng rãi trong các bộ nắn dòng. Đáng chú ý nhất là trong các thiết bị bảo vệ điện, với khả năng truyền tải dòng điện cường độ lớn của 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ