Các phương pháp phân tích chất độc

Bài giảng về Độc chất Dược Sỹ Đại học Hồng Bàng Các phương pháp phân tích chất độc: ứng dụng độc chất, chiết xuất độc chất, tách độc chất, ứng dụng của các kỷ thuật phổ, lấy mẫu, bảo quản mẫu, phân lập và xác định độc chất vô cơ, vô cơ hóa, vô cơ hóa ướt, Lộc và thẩm tích phân lập các anion, xác lập chất độc kim loại, chất độc hữu cơ, chiết xuất với dung môi hữu cơ.....

ĐỘC CHẤT HỌC

CÁC PP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

LỊCH SỬ

Phát triển mạnh mẽ từ những năm

1940, khi các kỹ thuật phân tích được phát triển mạnh:

- UV, IR, MS, NMR, SK, Điện di,

- Phân tích Miễn dịch: ELISA, WB,…

4

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

6

+ Xay với dung môi

+ Lắc với dung môi

+ Chiết soxhlet

+ Chiết xuất lỏng siêu tới hạn

+ Chiết pha rắn (SPE)

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

✓ Xay với dung môi: mẫu chứa chất độc là tổ chức, mô,

thức ăn

→ Mẫu + dung môi vào máy xay, 5- 15 phút

✓ Lắc với dung môi: máy lắc/tay

✓ Chiết soxhlet: dùng dung môi/hỗn hợp

Dùng một lượng dung môi nhất định qua hệ thống hồi lưu

✓ Chiết pha rắn.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Lắc với dung môi (Chiết lỏng – lỏng)

11

• Chiết pha rắn

• (SPE)

Chiết pha rắn

(SPE)

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Dm Siêu tới hạn (SCF)

15

Tách chất độc

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Sắc ký bản mỏng

17

Sắc ký cột

18

Sắc ký lỏng hiệu

Năng cao (HPLC)

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Ứng dụng của các kỹ thuật phổ

LẤY MẪU, BẢO QUẢN MẪU

+ Nước tiểu:

✓ Thể tích mẫu lớn, nồng độ chất độc thường cao

✓ Chứa thành phần chuyển hóa của chất độc

✓ Lấy khoảng 50ml (người lớn), không thêm chất bảo quản

✓ Lấy càng sớm càng tốt trước khi sử bệnh nhân sử dụngthuốc điều trị

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

LẤY MẪU, BẢO QUẢN MẪU

+ Dịch dạ dày:

✓ BN nôn hay từ dịch hút rửa dạ dày (phần ban đầu)

✓ Lấy khoảng 20 ml, không thêm chất bảo quản

✓ Có thể lẫn thức ăn, cần lọc hay ly tâm

✓ Có thể chứa chất độc, thường không có chất chuyển hóa của nó.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

LẤY MẪU, BẢO QUẢN MẪU

+ Máu:

✓ Gồm máu toàn phần/

huyết tương hay huyết thanh

✓ Lấy khoảng 10ml đựng trong

ống có heparin

✓ Khi nghi ngờ ngộ độc CO, tránh

để khoảng không khí trong ống phía trên mẫu

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

24

PP PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC VÔ CƠ

- Cả nguyên tố vô cơ và muối của nó đều mang tính độc

- Khi xác định yếu tố gây độc: xđ nguyên tố gây độc, khôngcần xác định cả hợp chất

- Chất độc vô cơ: As, Hg, Bi, Cu, Pb, Zn, Mn, Cr, Ni, Co, Ba…

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Tùy theo PP phân lập, chia ba nhóm:

+ Các chất độc vô cơ được phân lập bằng PP vô cơ hóa: các kim loại

+ Các chất độc vô cơ được phân lập bằng PP thẩm tích: các anion độc

+ Các chất độc vô cơ được phân lập bằng PP đặc biệt.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA

✓ Các muối kim loại có khả năng liên kết protein động vật/ thực vật tạo albuminat kim loại

✓ Các albuminat kim loại không phân ly, cần vô cơ hóa để xác định

✓ Vô cơ hóa là quá trình đốt các chất hữu cơ để giải phóng kim loại dưới dạng ion, tạo các hợp chất đơn giản hơn, kém bền hơn, dễ dàng bị phá hủy.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA

Các PP phổ biến:

- Vô cơ hóa khô

- Vô cơ hóa ướt

PP Vô cơ hóa khô: tiến hành đốt đơn giản hay đun

mẫu thử với muối có tính oxy hóa (KNO3, NH4NO3)

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA ƯỚT

• Nguyên tắc chung: Dùng acid vô cơ mạnh, đặc, có tính oxi hóa (1 hay hỗn hợp các acid) và chất oxi hóa như: Hydrogen peroxide, KMnO4….

30

PP VÔ CƠ HÓA ƯỚT

[O] sẽ phá hủy chất hữu cơ thành CO 2 + H 2 O + muối MCl

Nhược điểm: Tốn nhiều thời gian; vô cơ hóa không hoàn toàn; gây mất một số kim loại: As, Hg, Pb, Cu.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA ƯỚT

Vai trò của H 2 SO 4 và HNO 3 là oxy hóa các chất hữu cơ

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA ƯỚT

+ PP này hiện được sử dụng rộng rãi

+ Oxy hóa gần như hoàn toàn chất hữu cơ (99%)

+ Rút ngắn thời gian so với pp sulfonitric

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VÔ CƠ HÓA ƯỚT

ƯU ĐIỂM: ít tỏa khí độc

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP VCH Ưu điểm Nhược điểm

Clo mới sinh

(HCl + KClO 3 )

Lâu, không hoàn toàn;

mất KL: As,

Hg, Pb, Cu.

Ít áp dụng

H 2 SO 4 , HNO 3 ,

HClO 4

Oxi hóa hoàn toàn, nhanh, thể tích vô cơ hóa nhỏ

Mất Hg

H 2 SO 4 và H 2 O 2 Oxi hóa hoàn toàn,

nhanh, thể tích vô cơ hóa nhỏ, ít khí độc

PP LỌC VÀ THẨM TÍCH PHÂN LẬP CÁC ANION

- Các acid vô cơ: HNO3, H2SO4, HCl.

- Các kiềm: NaOH, KOH, NH4Cl

- Các anion độc: nitrit, nitrat, oxalat, borat…

PP lọc đơn giản: mẫu thử + nước cất, khuấy, để yên 2

giờ rồi lọc Dùng acid tricloactic loại protein, lọc Dịch lọc làm các phản ứng tìm anion độc.

PP dùng màng bán thấm: chỉ cho các anion qua.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

- Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

- ICP-MS: Hầu hết các kim loại trong bảng thệ thống tuần hoàn

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT ĐỘC HỮU CƠ

- PP cất kéo hơi nước

- PP chiết xuất với dung môi hữu cơ

- Các pp đặc biệc khác

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Theo pp phân lập, chia thành:

- Các chất đễ bay hơi phân lập bằng pp cất: ethanol,

cyanua, aldehyd, ceton, cloralhydrat, phenol, hydrocarbon.

- Chiết với dung môi hữu cơ kém phân cực ở pH acid: barbituric, acid oxalic, acid salycylic, glycosid …

- Chiết với dung môi hữu cơ kém phân cực ở pH kiềm: alcaloid, dẫn chất phenothiazin, amphetamin…

- Các chất độc phân lập bằng kỹ thuật sắc ký khí:

thuốc trừ sâu…

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

41

Chiết xuất với dung môi hữu cơ kém phân cực

Các dung môi hữu cơ:

+ Ether, ether dầu hỏa: ít tạo nhủ tương với nước, d8ễ bay hơi, không làm hư họat chất, dễ gây cháy và nổ.

+ Chloroform: là dung môi tốt của nhiều chất hữu cơ nhưng dễ gây nhủ tương

+ Các dung môi khác: bezen, cồn…

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Chiết xuất với dung môi hữu cơ kém phân cực

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

Chiết xuất với dung môi hữu cơ kém phân cực pH kiềm:

+ Nhóm opioid: codein, dextropropoxyphen, methadon,morphin, pethidin, fentanyl

+ Cocain, atropin, aconitin

MỘT SỐ PP CHIẾT XUẤT CHẤT ĐỘC BẰNG DM HỮU CƠ

Phương pháp Stass- Otto- Ogier (S.O.O)

PP do Stass nhà độc chất học người Bỉ đề nghị năm 1850, chủyếu để phân lập các alcaloid từ phủ tạng

Sau đó pp này được Otto và Ogier cải tiến cho hoàn chỉnhthêm

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

CÁC PP CHUNG XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC HỮU CƠ

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

CHẤT ĐỘC

PP XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC KHÍ

Bao gồm: Cl2, CO, CO2, SO2, H2S, NO, NO2…

- Lấy mẫu không khí: bơm tay, bình hút bằng nước, bình chân không, máy lấy mẫu không khí…

- Phân lập chất độc từ mẫu không khí:

+ Xác định trực tiếp trên dụng cụ lấy mẫu

+ Chiết từ mẫu không khí bằng pp thích hợp (cho qua một chất lỏng, cho qua chất hấp phụ…)

55