Phân tích đánh giá sự có mặt của các kháng sinh họ Eloquinolon trong nước thải bệnh viện

M ục tiêu và nội dung nghiên cứuMục tiêu của đê tài: - Thiết lập phương pháp phân tích lượng vết m ột số kháng sinh họ Floquinolon trong nước thải bệnh viện; - Cung cấp thông tin về nồn

PHÂN TÍCH DÀNH GIÁ s ự c ố MẶT

CỦA CÁC KHÁNG SINH HỌ FL0QUIN0L0N

D T / 5 T ( 5

HÀ NỘI - 2006

4 M ục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu của đê tài:

- Thiết lập phương pháp phân tích lượng vết m ột số kháng sinh họ Floquinolon

trong nước thải bệnh viện;

- Cung cấp thông tin về nồng độ m ột số chất kháng sinh trong nước thải bệnh viện tại Hà nội

N ội dung nghiên cứu:

- N ghiên cứu qui trình phân tích lượng vết m ột số kháng sinh họ Floquinolon trong nước thải bệnh viện dựa trên hai giai đoan: chiết tách và làm giàu bằng phương pháp chiết pha rắn sử dụng cột chiết cation hỗn hợp (M PC), định tính định lượng bằng sắc ký lỏng cao áp với detectơ huỳnh quang

- N ghiên cứu việc sử dụng cột silicagel tự hoạt hoá thay th ế cho cột MPC trong giai đoạn chiết tách mẫu

- Lấy m ẫu nước thải tại các điểm khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Hữu Nghị theo giờ trong ngày (24 giờ/ngày, 1 m ẫu/3giờ) Phân tích dư lượng kháng sinh C iprofloxacin và N orfloxacin trong nước thải bệnh viện Hữu Nghị

- Phân tích đối chứng các mẫu nước thải tại V iện K hoa học và Công nghệ Môi trường Liên bang Thuỵ sỹ

- Phân lập vi khuẩn Ecoli từ mẫu nước thải và xác định tính kháng kháng sinh của

nó đối với C iprofloxaxin và N oríloxaxin

5 Tóm tắt kết quả nghiên cứu đạt được

Tóm tất kết qu ả nghiên cứu, ý nghĩa khoa học của k ết q u ả đ ạ t được:

- Đã hoàn thiện qui trình phân tích lượng vết m ột số kháng sinh họ Floquinolon trong nước thải bệnh viện dựa trên hai giai đoan: chiết tách và làm giàu bằng phương pháp chiết pha rắn sử dụng cột chiết cation hỗn hợp (M PC), định tính định lượng bằng sắc ký lỏng cao áp với d etectơ huỳnh quang Qui trình có hiệu suất thu hồi cao (trung bình 84 - 101% ), giới hạn định lượng 0,5 - 1 |ig /L đáp ứng yêu cầu phân tích m ẫu môi trường

- Đã thành công trong việc sử dụng cột silicagel tự hoạt hoá thay th ế cho cột M PC trong giai đoạn chiết tách m ẫu, qui trình phân tích cho hiệu suất thu hồi 80 - 81% Kết quả phân tích m ẫu nước thải thực tế tương đương với qui trình trên

H iện nay chưa có công trình nào công b ố về việc sử dụng cột silicagel chiết tách

bệnh viện Hữu Nghị trong mẫu nước thải lấy tại các điểm khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Hữu N ghị theo giờ trong ngày (24 giờ/ngày,

1 m ẫu/3giờ) Phát hiện thấy tổng dư lượng C iprofloxacin và N orfloxacin trong

khoảng 3,5 tới 50,3 \xglL Dư lượng C iprofloxacin và N orfloxacin còn lại trong

nước thải sau xử lý so với nước thải chưa xử lý là 13 ± 3% và 21 ± 3%

- Vi khuẩn Ecoli phân lập từ m ẫu nước thải chưa xử lý có tính kháng kháng sinhđối với C iprofloxaxin và N orfloxaxin cao hơn so với vi khuẩn phân lập từ nước thải đã xử lý m inh chứng cho sự xuất hiện tính kháng kháng sinh của vi khuẩn sống trong môi trường có dư lượng kháng sinh tương đối thấp

Tóm tắt k ết qu ả nghiên cứu, ý nghĩa thực tiễn của k ết qu ả đ ạ t được:

- Qui trình phân tích lượng vết một số kháng sinh họ Floquinolon trong nước thảibệnh viện dựa trên phương pháp chiết pha rắn kết hợp sắc ký lỏng cao áp vớidetectơ huỳnh quang có hiệu suất thu hồi cao, giới hạn phát hiện đáp ứng yêu cầu phân tích m ẫu nước thải thực tế Sử dụng cột silicagel trong giai đoạn chiết tách mẫu là giải pháp tiết kiệm chi phí, tạo điều kiện chủ động cho nghiên cứu tại Việt Nam

- Đã xác định dư lượng kháng sinh C iprofloxacin và N orfloxacin trong nước thải của bệnh viện Hữu Nghị tại các công đoan xử lý khác nhau của hệ thống xử lý nước thải

6 Kinh phí của đề tài

6.1 K in h p h í được c ấ p : 15 triệu đồng

6.2 Giải trình các khoản chi:

- Hoá chất, nguyên liệu, dụng cụ: 7.100.000 đổng

- Đ iện nước và quản lý phí: 1.200.000 đồng

R esearch on analytical m ethod developm ent and determ ination o f Fluoroquinolone

A ntibacteria A gents in hospital w astew ater

T h e code n u m b e r: Q T - 05 - 34

2 The C oordinator: Dr Duong Hong Anh

BSc H oang Thi Thuong BSc N guyen H oang Tung

4 Purpose and contents o f the research

Purpose:

- Developm ent and evaluation of analytical m ethod for determ ination of

Fluoroquinolone A ntibacteria agents (FQ s) in hospital w astw ater

- Plelim inary providing inform ation on the occurence o f FQ s in hospital wastw ater in Hanoi

Content:

- Evaluation o f analytical procedure based on solid phase extraction m ethod (using M ix Phase C ation - MPC exchange disk cartridge) com bined with high perform ance chrom atography/ fluorensence detector for determ ination o f FQs in hospital w astew ater

- Studying on using hom e-m ade sillicagel cartridge instead for M PC cartridge in the solid phase extraction step

- Sampling and analysing FQs in w astew ater o f H uu N ghi hospital Samples were collected at various points in the w astew ater treatm ent system and various day and night tim es

- Cross- checking analysis in Swiss Federal Institute for E nvironm ental Science and Technology

- D eterm ination o f antibiotic resistance o f Ecoli strains isolated from w astew aters

of Huu Nghi hospital

5 Sum m ary o f obtained investigation results

- C om pleting analytical procedure based on solid phase extraction m ethod (using

M ix Phase C ation - M PC exchange disk cartridge) com bined with high perform ance chrom atography/ fluorensence detecto r for determ ination o f FQ s in hospital w astew ater A verage recoveries obtained for FQ s were in range o f 84 - 101% Q uantitative determ ination limits w ere in range o f 0,5 - 1 |ig/L The investigated m ethod was suitable for naalysis o f environm ental sam ples

- The hom e- m ade silicagel cartridge was successfully applied for solid phase extraction step instead o f the com m ercial M PC cartridge A verage recoveries obtained for FQ s were in range of 80 -81% Q uantitative determ ination lim its were in range o f 0,6 - 1 |ig/L The com parison analysis o f FQ s in real

C iprofloxacin and N orfloxacin were found in hospital collected at various points

in w astew ater treatm ent system o f Huu N ghi H ospital at total concentration in range o f 3,5 - 50,3 Hg/L Levels o f C iprofloxacin and N orfloxacin in raw

w astew ater were 13 ± 3% and 21 ± 3%, respectively, in com pared with those in finished w astewater

Ecoli strains isolated from raw w astew ater showed higher antibiotic resistance incom pare with those isolated from finished w astew ater It is a evidence for the extention o f antibiotic resistance of bacteria grow ing in the environm ent, which contained low level o f antibiotic

II MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

2.2.1 Xây dựng, đánh giá phương pháp chiết pha rắn / kết hợp sắc

ký lỏng hiệu năng cao phân tích lượng vết FQ trong m ẫu

3.3.4 Xác định tính kháng kháng sinh FQ của các vi khuẩn Ecoli

phân lập từ các m ẫu nước thải lấy tại bệnh viện Hữu N ghị 20

23

IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đ ánh giá phương pháp chiết pha rắn bằng cột M PC / kết hợp sắc kí

lỏng hiệu năng cao phân tích lượng vết FQ trong m ẫu nước:

4.2 Xãy dựng, đánh giá phương pháp chiết pha rắn bằng cột silicagel/ kết

hợp sắc kí lỏng hiệu năng cao phân tích lượng vết FQ trong m ẫu nước

4.3 Kết quả phân tích FQ trong các mẫu nước thải lấy tại bệnh viện Hữu

4.4 Kết quả xác định tính kháng kháng sinh FQ của các vi khuẩn Ecoli

phân lập từ các m ẫu nước thải lấy tại bệnh viện Hữu Nghị 29

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

CIP : kháng sinh ciprofloxacin

FQ : kháng sinh họ floquinolon

HPLC/FLD : sắc kí lỏng hiệu nãng cao/ detectơ fluoresen

LOD : giới hạn phát hiện của phương pháp

LEV : kháng sinh levofloxacin

LOM E : kháng sinh lom efloxacin

LOQ : giới hạn định lượng của phương pháp

MIC : nồng độ ức chế tối thiểu của kháng sinh đối với vi khuẩn

MPC : cột chiết pha rắn loại cation hỗn hợp

NOR : kháng sinh norfloxacin

OFL : kháng sinh ofloxacin

SPE : chiết pha rắn

Hiệu suất thu hổi của phương pháp phân tích FQ s trong nước

thải sử dụng kĩ thuật SPE (cột chiết M PC )/H PLC-FLD

Hiệu suất thu hồi trung bình [%] của quá trình chiết FQ

bằng các cột chiết silicagel tự nhồi

N ồng độ CIP và NOR trong nước thải bệnh viện Hữu Nghị

Tải lượng CIP và NOR trong nước thải bệnh viện Hữu Nghị

đưa vào hệ thống nước thải thành phố

Số lượng Ecoli và nồng độ ức chế tối thiểu (M IC) của CIP và

N OR đối với chủng Ecoli đã phân lập từ các m ẫu nước thải

bệnh viện Hữu Nghị

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, Đ ổ THỊ

K hoảng nồng độ của các loại dược phẩm được phát hiện trong

môi trường nước tại khu vực châu Âu và Bắc Mỹ

Các nguồn và con đường dược phẩm có thể xâm nhập vào môi

trường

Cấu trúc chung của nhóm FQ và m ột số FQ tiêu biểu

Sơ đổ hệ thống xử lí nước thải tại bệnh viện Hữu nghị và các

điểm lấy m ẫu

Ả nh toàn cảnh hộ thống xử lý nước thải của bệnh viện Hữu

N ghị và lấy m ẫu nước thải trước xử lý

Q uy trình phân tích lượng vết FQ trong nước bằng phương pháp

chiết pha rắn cột M PC/ kết hợp sắc k í lỏng hiệu năng cao

Giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp phân tích FQs

trong nước thải sử dụng kĩ thuật SPE (cột chiết M P Q /H P L C

Kết quả thí nghiệm xác định thể tích B reakthrough khi chiết

tách FQ khỏi nền nước thải và nước ngầm sử dụng cột chiết

Q uy trình phân tích lượng vết FQ trong nước bằng phương pháp

chiết pha rắn cột silicagel/ kết hợp sắc kí lỏng hiệu năng cao 23Kết quả thí nghiệm xác định thể tích Breakthrough khi chiết

tách FQ khỏi nền nước thải và nước ngầm sử dụng cột chiết

So sánh kết quả phân tích mẫu thật khi sử dụng cột M PC và cột

Nồng độ N O R và CIP phát hiện được trong nước thải chưa xử

lý của m ột sô' bệnh viện ở Thuỵ sỹ và V iệt N am 26

Dư lượng CIP và NOR còn lại (so với ban đầu) qua từng công

đoạn cùa hệ thống xử lí nước thải tại bệnh viện Hữu Nghị 28

N ồng độ N O R và CIP trong các m ẫu nước thải lấy theo giờ và

m ẫu trộn tại các điểm lấy mẫu thuộc hệ thống xử lí nước thải

T hí nghiệm xác định nồng độ ức chế tối thiểu của N O R và CIP

đối với chủng Ecoli phân lập từ các m ẫu nước thải bệnh viện

MỎ ĐẦU

Thuốc kháng sinh được sử dụng rộng rãi vào m ục đích điều trị bệnh cho con người và thuốc thú y với số lượng ỉớn từ cách đây vài thập kỷ Các thuốc điều trị bệnh sau khi có tác dụng trong cơ thể sẽ đi vào môi trường qua phân, nước tiểu dưới dạng hỗn hợp của những chất chưa bị chuyển hoá, các sản phẩm chuyển hoá và các phức hợp Trong quá trình xử ỉí nước thải (nếu có) và trong môi trường nước tự nhiên, chúng

có thể bị khoáng hoá, phân huỷ sinh học, hấp phụ vào bùn hoặc vẫn tồn tại trong nước thải và cuối cùng đi vào nguồn nước m ật tiếp nhận

Dư lượng thuốc kháng sinh được xếp vào ỉoại các chất ô nhiễm mới (“em erging contam inant” ) trong môi trường, do sự gia tăng sử dụng, thải bỏ vào môi trường và các hoạt tính sinh học của chúng Hướng nghiên cứu về dư lượng thuốc kháng sinh và những chuyển hoá cũng như tác động của chúng trong môi trường được bắt đầu từ những nãm cuối thập kỉ 90 và rất được quan tâm hiện nay tại các nước đã phát triển như Mỹ, Đức, Thuỵ sỹ [1, 3, 7, 8 , 9, 10, 12, 13, 1 7 ] Các nghiên cứu cho thấy sự có

m ặt của dư lượng kháng sinh và các sản phẩm chuyển hoá của chúng trong môi trường nước đã trở nên phổ biến Và đây là nguy cơ làm lan rộng hiện tượng kháng kháng sinh trong môi trường, gây ra ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu quả điều trị cũng như những nguy cơ tiềm ẩn cho hệ sinh thái thuỷ quyển

Tại V iệt Nam hiện nay, các nhóm kháng sinh đang được sử dụng phổ biến cho con người là (3-lactam, m acrolide, floquinolon tuy nhiên việc phân loại và đánh giá lượng kháng sinh tiêu thụ khó có thể thực hiện m ột cách chính xác do cách quản lí và thói quen sử dụng thuốc không theo đơn Các đô thị lớn như Hà nội, thành phô' Hồ Chí

M inh là nơi tập trung dân cư và những bệnh viện lớn, tuy nhiên hầu hết các bệnh viện đểu đang hoạt động m à không có hệ thống xử lí nước thải, dẫn tới việc thải loại trực tiếp các dược phẩm sau sử dụng trong đó có m ột ỉượng không nhỏ các kháng sinh vào nước thải [20] M ặt khác, sự gia tăng và khó kiểm soát của việc sử dụng thuốc kháng sinh trong chăn nuôi gia súc, gia cầm , nuôi thuỷ sản cũng là nguồn tiềm ẩn đưa các dư lượng kháng sinh vào m ôi trường nước mặt

Tại V iệt N am hiện nay chỉ có m ột vài phòng thí nghiệm chức năng kiểm soát

dư lượng m ột số kháng sinh trong cá, tôm phục vụ xuất khẩu còn vấn đề dư lượng

kháng sinh trong m ôi trường và ảnh hưởng của chúng là hoàn toàn mới Trên khía cạnh môi trường và sức khoẻ cộng đồng, bên cạnh việc giải quyết những ô nhiễm đã được phát hiện, thì m ột nhu cầu cấp thiết m à xã hội đặt ra cho các nhà khoa học là tìm hiểu về các chất ô nhiễm mới (“em erging contam inant” ) để đưa ra những cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm tiềm ẩn đối với môi trường cũng như ảnh hưởng bất lợi cho sức khoẻ.

Xuất phát từ các nhu cầu đó, chúng tôi đề xuất đề tài nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích và áp dụng để đánh giá sự tồn lưu của dư lượng của m ột số kháng sinh

họ floquinolon trong nước thải bệnh viện và nước mặt Đ ây là nghiên cứu đầu tiên sẽ cung cấp qui trinh phân tích chính xác và đặc biệt là các thông tin về sự có m ặt của dư lượng thuốc kháng sinh trong nước thải tại m ột số bệnh viện Hà nội Các kết quả nghiên cứu sẽ đóng góp vào việc tãng cường kiến thức, thông tin về thuốc kháng sinh một đối tượng mới có khả năng gây ô nhiễm môi trường và tác động tới hiện tượng kháng thuốc của ví khuẩn trong môi trường

I TỔ N G QUAN:

Khía cạnh mỏi trường của vấn đề dược phẩm

Từ những thập kỉ cuối của thế kỉ 20, các nhà khoa học đã nhận dạng được rất nhiều hoá chất sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp cũng như dân dụng có khả nâng xâm nhập, khuếch tán m ột cách rộng rãi và tồn tại bền vững trong môi trường Gần đây, người ta bắt đầu quan tâm dược tới dược phẩm nói chung và các sản phẩm bảo vệ sức khoẻ như những chất gây ổ nhiễm môi trường mới ở nhiều nước trên thế giới như Úc, Brazil, C anada, M ỹ, Đan M ạch, Phần Lan, Hà Lan, Anh, Đức, Thuỵ Sỹ, Italia, Croatia, Tây Ba N ha [1, 3, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 17] đã phát hiện sự có mật trong môi trường của dư lượng nhiều nhóm dược phẩm như các thuốc kháng sinh, thuốcchống dị ứng, thuốc an thần, thuốc điều chỉnh huyết á p Hình 1 là bức tranh chung

mô tả khoảng nồng độ của các dược phẩm tìm thấy trong môi trường nước tại khu vực châu Âu và Bắc Mỹ

Thuốc điều hoà huyết áp

Thuốc chữa bệnh phổi

Thuốc điểu hoà lipit

Thuốc an thần

■ Nước thải thành phố dã xử lý Nước mặt

□ Nước ngầm

10 100 1000

N ồng độ (n g /L )

— I 10000

H ình 1 K hoảng nồng độ của các loại dược p h ẩ m được ph á t hiện trong m ô i trường nước tại khu vực châu  u và Bắc M ỹ [1,5]

Bang các phương pháp phân tích hiện đại, với độ nhạy và độ chọn lọc cao, có thể phát hiện dược phẩm ở khoảng nồng độ cỡ |ig/L , trong nền mẫu môi trường khá phức tạp ơ mức độ nồng độ thấp như vậy, dư lượng thuốc không còn tác động dược lý tới con người, tuy nhiên các tác động sinh thái học do phải tiếp nhiễm lâu dài và liên tục với hỗn hợp dư lượng dược phẩm là vấn đề chưa được biết và rất khó đánh giá Vì dược phẩm sử dụng cho con người và thú y ngày càng gia tăng cả về số lượng và chủng loại nên các nghiên cứu về dược phẩm trong môi trường hiện đang trở thành vấn đề đặc biệt chú ý của các nhà khoa học.

* Sự có mặt và chuyên hoá của dược phẩm trong môi trường

Dược phám có thể đi vào môi trường thông qua quá trình sản xuất, sử dụng và thải bỏ Sơ đồ về con đường xâm nhập của dược phẩm vào môi trường được trình bày trong hình 2

Thuốc chừa bệnh cho con người Thuốc thú y

đ iểu tn d iểu trị kich thích sinh trướng phụ gia thức ăn

Thải bò thuốc khỏng sử dụng

^

-Thải loại khỏi cơ thể thòng qua phản và nước tiểu

Thuốc dư —— - J

C ^ x ừ l ý nưốc t h a T ^ ^ ) l ý phản bùrT^

nước thài bùn thải

Nước mặt Nước ngấm

'°-Q-ộj

-C

'raC

3-"O->3

ư)

<ro-JZ

D1C

c

'D-H ình 2 C ác nguồn và con đường dược phẩm có th ể xám nhập vào m ôi trường

Đối với dược phẩm chữa bệnh cho người, sau khi có tác dụng điều trị trong cơ thể các dược phẩm còn dư và m ột số sản phẩm chuyển hoá sẽ bị thải qua phân, nước

tiểu và đi vào hệ thống cống thải sau đó đi tới hệ thống xử lý nước thải đô thị tập trung (nếu có) Tại các hệ thống xử lý này, có thể xảy ra các quá trình đối với dược phẩm:a chuyển hoá sinh học hoặc khoáng hoá hoàn toàn, b) hấp thu vào bùn, c) tiếp tục ở lại trong nước thải đã xử lý Trên thực tế, người ta đã tìm thấy dư lượng dược phẩm trong nước thải đầu ra, đó chính là bằng chứng của việc không loại bỏ được hoàn toàn các hoá chất này của các hệ thống xử lý nước thải tập trung; Và do đó các chất ô nhiễm này sẽ được đưa vào m ôi trường nước mặt.

1.2 Giới th iệ u về k h á n g sinh nh ó m F lo q u in o lo n

Trong sách dược lý học của trường Đại học Y khoa Hà Nội kháng sinh được định nghĩa như sau: “ K háng sinh là chất do vi nấm hoặc vi khuẩn tạo ra, hoặc là sản phẩm bán tổng hợp (như am picilin, am ikacin), cũng có khi là sản phẩm tổng hợp (như cloram phenicol, các quinolon) có tác dụng điều trị đặc hiệu với liều thấp do ức chế quá trình sống của m ột sô' vi sinh vật”

K háng sinh có thể làm thay đổi hình dáng của vi khuẩn, ức ch ế sự tổng hợp protein cũa vi khuẩn, kìm hãm sự tạo vách của vi khuẩn Ngược lại m ột số vi khuẩn có thể kháng lại với thuốc kháng sinh, thường do tạo được các enzym hủy kháng sinh

Để phân loại kháng sinh có thể dựa vào nguồn gốc hoặc cơ chế tác dụng, nhưng thường chúng được sắp xếp theo nhóm có cấu trúc hóa học gần giống nhau Các nhóm kháng sinh được sử dụng rộng rãi hiện nay trong điều trị bệnh là: nhóm p Lactam

A m inoglycosid (gọi tắt là các Aminozid), C loram phenicol và dẫn xuất, Tetracylin,

M acrolid, R ifam ycin và các Quinolon

* Q uin olon kinh điển

Q uinolon kinh điển là nhóm kháng sinh tổng hợp, gồm các axit nalidixic, oxolinic, pipem idic, pirom idic và flum equin Trong cấu trúc của các phân tử này không có nguyên tố F và nhân piperazin

A xit nalidixic ức ch ế sự tổng hợp ADN ở vi khuẩn, thường là các enzym tham gia tạo dây xoắn A D N N ó tạo được phức với A D N hoặc với m ột protein tham gia nhân đôi A D N N hóm thuốc này tác dụng chủ yếu trên trực khuẩn Gram (-), đặc biệt trên khuẩn ruột Q uinolon kinh điển có phổ hẹp, chỉ hạn chế trong điều trị nhiễm khuẩn đường tiết niệu, vì vậy hiện nay người ta ít dùng quinolon kinh điển

* F loquinolon (FQ)

Sau 20 năm nghiên cứu, cùng với việc gắn thèm vào nhân Q uinolon nguyên tố

F và dị vòng piperazin, người ta thu đươc những Q uinolon th ế hệ hai đó là các Floquinolon So với Q uinolon kinh điển, các FQ có phổ tác dung lớn hơn, tác dụng

m ạnh hơn, hấp thu tốt qua ống tiêu hóa, phân phối tốt trong cơ thể, có thể dùng uống được để chữa các bệnh nhiễm khuấn ở người và động vật, đặc biệt là các bệnh nhiễm khuẩn nãng toàn thân như nhiễm khuẩn huyết, viêm m àng não, viêm màng trong tim, nhiễm khuẩn xươn2, khớp trong do khuẩn Gram (-) Đến những năm đầu của thập ki

80, FQ được đưa ra sừ dụng rộns rãi và phổ biến ở ngoài thị trườna, bao gồm: ciprofloxacin, norfloxacin, ofloxacin, levofloxacin, fleroxacin lomefloxcin, tosufloxacin, d iflo x acin

Theo công thức cáu tạo FQ là dẫn xuất của 3-cacboxyl-4-oxoquinolon với nguyên tố F đính vào vị trí cacbon số 6 , nhóm piperazin ở vị trí cacbon số 7, và vị trí cacbon số 1 có thè nhận các nhóm chất khác, nhưng thường gập nhất là nhóm xyclopropyl

H ình 3 C ấu trúc chung của nhóm FQ và m ột SỐFQ tiêu biểu

Do có cấu trúc p- xetonìc, nên các FQ có khả nãng liên kết với các ion kim loại hoá trị II (M g 2+ F e2+, C u2+ ) vì vậy những protein có chứa kim loại trở thành đích thu hút các FQ Sự kết hợp giữa các FQ với các ion kim loại tạo ra các phức hợp đẳng phân tử điện dương (chelat) có tính diệt khuẩn

|J

c

C G O H

Sau khi sử dụng tại bệnh viện, nhà dân, các cơ sở sản xuất dược phẩm, kháng sinh FQ đi vào môi trường chủ yếu qua con đường nước thải, nước nuôi trồng thủy sản, phân động vật và bùn thải bón cho ruộng Khác với nhiều loại kháng sinh, trong môi trường FQ không bị phân hủy bởi vi khuẩn [12] Các nghiên cứu về phản ứng phân hủy quang hóa cho thấy đây là con đường thoái biến quan trọng cùa FQ trong nước mật, tuy nhiên tốc độ phản ứng quang hóa này bị giảm đáng kể khi có mặt các hợp chất humic Các kháng sinh FQ có khả năng hấp thu rất tốt vào đất, các chất humic hoặc các vật chất hữu cơ hòa tan Chính do các tính chất trên FQ là loại kháng sinh tồn tại trong môi trường tương đối bền vững hơn so với các họ kháng sinh khác Tính bền cùng với tốc độ gia tăng sử dụng FQ chính là mối ỉo ngại cho việc lan rộng tính kháng kháng sinh đối với vi khuẩn trong môi trường cũng như các vấn đề về độc học sinh thái và độc học gen có liên quan khác [5].

Tại Thụy sỹ, tác giả Golet E.M đã công bố luận án tiến sỹ năm 2002 [5], đánh giá sự có mặt của dư lượng FQ trong nước thải đô thị, bùn thải và nước mật đồng thời đánh giá nguy cơ độc học gen đối với vi khuẩn Tác giả Phạm N.A đã công bố luận vãn thạc sỹ năm 2003 [15] về nồng độ của m ột số FQ trong nước thải của bệnh viện tại Thụy sỹ Kết quả cho thấy dòng thải từ bệnh viện đóng góp phần đáng kể vào tải lượng FQ trong nước thải thành phố Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá lại quy trình phân tích m à tác giả Golet đã xây dựng cho đối tượng là nước thải bệnh viện của V iệt Nam Đ ồng thời nghiên cứu sử dụng cột silicagel tự nhồi để thay th ế cho cột chiết thương mại được sử dụng trong qui trình nói trên với m ục tiêu giảm chi phí

và tăng tính chủ động khi thực hiện phép phân tích tại phòng thí nghiệm ở V iệt Nam

Q uy trình phân tích đã nghiên cứu đựoc sử dụng để xác định dư lượng thuốc kháng sinh trong nước thải tại bệnh viện Hữu Nghị là m ột ví dụ về bệnh viện đa khoa có hệ thống xử lý nước thải N ồng độ ức chế tối thiểu của FQ với các chùng Ecoli phân lập

từ nước thải đã được xác định để bước đầu tìm hiểu tìm hiểu về hiện tượng kháng thuốc của vi khuẩn trong môi trường khi có m ặt của dư lượng kháng sinh ở nồng độ thấp

II M ỤC T IÊ U VÀ PH Ư Ơ N G PH ÁP N G H IÊ N CỨU:

2.1 M ục tiêu nghiên cứu:

- Thiết lập phương pháp phân tích lượng vết m ột số kháng sinh FQ trong nước thải

- Cung cấp thông tin về nồng độ một sô' kháng sinh FQ trong nước thải bệnh viện tại

Hà nội và tìm hiểu khả năng kháng kháng sinh FQ của vi khuẩn Ecoli trong nước thải

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 X ây dựng, đánh giá phương pháp chiết ph a rắní kết hợp sắc k ý lỏng hiệu • năng cao phán tích lượng vết FQ trong mẫu nước thải

Lượng vết FQ được chiết tách, làm sạch và làm giàu bằng phương pháp chiết pha rắn sử dụng cột chiết pha rắn loại cation hỗn hợp (M PC) hoặc cột silicagel tự nhồi Sau đó, FQ được phân tích định tính và định lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao sử dụng cột tách C16 Amit

Các thông số như hiệu suất thu hồi, độ lặp lại, giới hạn phát hiện và thể tích breakthrough được xác định để đánh giá phương pháp phân tích M ột số mẫu thật được phân tích đồng thời bằng cả hai qui trình phân tích (sử dụng cột MPC hoặc cột silicagel) để so sánh

2.2.2 Lấy m ẩu, ph án tích FQ trong mẫu thực tê'

M ẫu nước thải được lấy tại bệnh viện Hữu nghị tại các điểm khác nhau của hệ thống xử lý nước thải và tại các thời điểm khác nhau trong ngày khảo sát để đánh giá

sự có m ặt của các FQ , hiệu quả xử lý của từng giai đoạn, sự dao động của hàm lượng

FQ trong ngày Đ ồng thời với việc phân tích hàm lượng FQ, vi khuẩn Ecoli được phân lập từ m ẫu nước thải sẽ được xác định tính kháng kháng sinh FQ

- Bộ chiết pha rắn Buchi

- Cân phân tích độ chính xác 0,000 lg M ettler (Thuỵ sỹ)

Thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC

-LC10A), sử dụng detectơ huỳnh quang (FLD) của hãng Shim adzu - N hật Bản

3.2 Điều kiện phản tích sắc kỷ lỏng hiệu nãng cao:

Các điều kiện phân tích sắc kí lỏng hiệu năng cao được sử dụng như sau:

- Tiền cột: R P-A m it C16 (3,0 mm), cột: R P-A m it C16 (250 X 3,0 mm; 5ụm , Supelco)

- N hiệt độ lò: 50l,c

- Áp suất tối thiểu: lObar; áp suất tối đa: 400bar

- Thể tích bơm mẫu: 200 ỊJl

- Tốc độ dòng 0,7m l/phút

- D etectơ huỳnh quang (FLD): Bước sóng kích thích (excitation): Vị = 278nm

Bước sóng phát xạ (em ission): v2= 445nm

- Pha động: Sử dụng chế độ gradien dung m ôi với: Dung dịch H 3PO 4 25m M (A), dung môi A xetonitril (B)

3.3 Thực nghiệm

3.3.1 Pha các dung dịch chuẩn và dung dịch cần sử dụng

- D ung dịch axit photphoric 25mM : Lấy 3412 ụl dung dịch H3PO4 85%, pha thành 2L dung dịch H3P 0 4 25m M trong nước deion

- Pha lOOml dung dịch hỗn hợp M eO H /H 20 (1:1) + 0.2% HCỈ: Lấy 50ml

M eO H + 50ml H20 + 550ụl HC1 37%

- Pha lOOml dung dịch hổn hợp N H 3ỈM e0 H ỈH 20 (5:15:85): Lấy 5ml N H 3 +

15ml M eO H + 85ml nước deion

- Nước deion đ ể hoạt hóa cột (được điêu chỉnh vê giá trị p H = 3: Dùng axit

chlohydric để điều chỉnh nước deion về pH = 3

- Pha dung dịch chuẩn gốc - nồng độ 400ppm : Cân 0,02g từng chất chuẩn cho

vào bình định mức 50ml, dùng dung dịch M eO H / H 20 (1:1) + 0,2% HC1 đê định mức được các dung dịch chuẩn gốc của từng đơn chất có nồng độ 400ppm Dung dịch được đựng trong lọ nâu, bảo quản trong tủ lạnh và pha lại hàng tháng

- Pha dung dịch hỏn hợp chuẩn đ ể phán tích: Từ dung dịch chuẩn gốc của các

đơn chất có nồng độ 400ppm, pha loãng trong axit H 3P 0 4 25m M được dãy dung dịch hỗn hợp chuẩn có nồng độ từ lppm đến lOppm Dung dịch sau khi pha được lọc qua m àng lọc, rồi cho vào lọ đựng m ẫu, sau đó đem đi phân tích trên thiết bị HPLC

3.3.2 X â y dựng, đánh g iá phương ph á p chiết ph a rắn! kết hợp sắc k ý lỏng hiệu năng cao ph àn tích lượng vết FQ trong mẫu nước thải

Q uy trình tách chiết lượng vết FQ từ nước thải bẳng phương pháp chiết pha rắn

sử dụng cột chiết pha rắn loại cation hỗn hợp (M PC) sau đó phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu nãng cao sử dụng cột tách C16 A m it đã được G olet E.M [4] phát triển và sử dụng để phân tích lượng vết FQ trong nước thải bệnh viện và nước mặt tại Thụy sỹ

Q uy trình này được đánh giá lại khi sử dụng trong điểu kiện phòng thí nghiệm Viêt

Nam trên cơ sở xác định các thông số về hiệu suất thu hồi, độ ỉặp lại, giới hạn phát hiện và thể tích breakthrough.

Cột chiết pha rắn M PC ỉà loại cột chiết tương đối đặc hiệu, phải đặt m ua nhập ngoại do vậy song song với việc áp dụng quy trình nói trên, chúng tôi khảo sát việc sử dụng silicagel - m ột chất hấp phụ phổ biến thay th ế cho cột M PC tách chiết các FQ từ mẫu nước thải

Các công việc cụ thể đã thực hiện trong phần xây dựng, đánh giá phương pháp phân tích được trình bày như sau:

a Đánh siá phươne pháp chiết pha rắn b a n s côt M PC! kết hơp sắc k í ỉỏne hiêu

n á n s cao phán tích lư ơ n s vết FO trone mẫu nước:

* H iệu suất thu hồi và độ lập lại:

Hiệu suất thu hồi và độ ỉặp lại của phương pháp được kiểm tra qua việc phân tích lặp ỉại 6 lần mẫu nước máy và nước thải đã được thêm hỗn hợp FQ ở nồng độ 20ppb

* G iới hạn ph á t hiện:

Giới hạn phát hiện của phương pháp được kiểm tra qua việc phân tích lặp lại 6 lần mẫu nước m áy và nước thải đã được thêm hỗn hợp FQ ở nồng độ 5ppb Giá trị giới hạn định lượng (LO Q ) của phương pháp được tính bằng 10 lần giá trị độ lệch chuẩn của việc phân tích ỉặp [14]

* T h ể tích breakthrough:

Khi cho m ẫu chứa chất phân tích qua cột chiết pha rắn, trên cơ sở tương tác khác nhau của các chất trong pha động (pha mẫu lỏng) và pha tĩnh (chất nhồi cột), chất cần phân tích sẽ được giữ lại trên cột Tuy nhiên nếu thể tích m ẫu quá lớn, bên cạnh quá trình pha tĩnh hấp thu các chất phân tích từ dung dịch m ẫu còn có quá trình ngược lại tức là dung dịch m ẫu rửa giải m ột phần chất phân tích đã giữ trên cột Do vậy cột chiết pha rắn chỉ giữ được m ột phần lượng chất phân tích

b X ảy d im e và đánh s iá phương pháp chiết pha rắn b ằ n s cô t silica eel/ kết hơp sắc

k í ỉỏne hiêu n ăn e cao phân tích lươn£ vết F 0 tron e m ẩu nước:

* N hối côt silicasel:

Trước khi nhồi cột, silicagel được sấy ở nhiệt độ 150°c trong thời gian 12h Cân các khối lượng khác nhau của silicagel cho vào các cốc thuỷ tinh, sau đó thêm nước deion vào cốc, trộn đều với silicagel Khối lượng silicagel và nước trong từng cốc được trình bày trong bảng sau

Bảng 1 Khối lượng silicagel và nước hoạt hoá của các cột chiết pha rắn

Kí hiệu cột silicagel Si-0.2-1 Si-O.2-2 Si-0.2-5 Si-0.5-1 Si-0.5-2 Si-O.5-5 Si-1.0-1 Si-1.0-2 Si-1.0-5

Nhồi lượng silicagel đã hoạt hoá

bằng nước đề ion nói trên vào các cột

chiết nhựa có thể tích 6 mL được chặn

bằng các m iếng chặn như hình bên

Silicagel

* K hảo sá t kh ả n ăn e hấp phu của FO từ nên nước m áy lên côt silicaeel:

Lấy 20 |iL dung dịch hỗn hợp chuẩn các FQ nồng độ 25 ppm thêm vào 25 m L nước m áy (đã lọc qua giấy lọc 0,45|im và axit hoá tới pH = 3) được dung dịch chuẩn

FQ có nồng độ 20 ppb trong nền nước máy Thực hiện quá trình chiết pha rắn sử dụng từng loại cột silicagel đã hoạt hoá với tốc độ 1 m L/phút Sau khi các FQ được hấp phụ lên cột silicagel, dùng M eO H rửa giải (3 lần mỗi lần 2 m L), m ẫu sau đó được cô nitơ

và định mức tới 2,5 m L bằng dung môi N H j/M eO H /H zO (5/15/80) Các FQ được phân tích định lượng bằng HPLC Sau khi tính hiệu suất thu hồi của cả quá trình phân tích

■ ~ Q u o c W r / N <

T R U N G T Â M T H Õ N G T I N T H i r \ / | F

D T / S ĩC

khi sử dụng các cột silicagel khác nhau sẽ xác định được cột silicagel thích hợp nhất cho việc chiết các FQ từ nền nước máy.

* K hảo sát kh ả n ăne h ấp phu của FO từ nên nước thải lên cô t siỉicaeei:

M ột mẫu nước sông Tô lịch sau khi phân tích không phát hiện thấy FQ được dùng làm nền nước thải Lấy 20 nL dung dịch hỗn hợp chuẩn các FQ nồng độ 25 ppm thêm vào 25 mL sống Tô lịch (đã lọc qua giấy lọc 0,45 |im và axit hoá tới pH = 3) được dung dịch chuẩn FQ có nồng độ 20 ppb trong nền nước thải Thực hiện quá trình chiết pha rắn sử dụng từng loại cột silicagel đã hoạt hoá với tốc độ 1 mL/phút Sau khi các FQ được hấp phụ lên cột silicagel, dùng M eO H rửa giải (3 lần mỗi lần 2 mL), mẫu sau đó được cô nitơ và định mức tới 2,5 mL bằng dung môi N H 3/M e 0 H /H 20 (5/15/80) Các FQ được phân tích định lượng bằng HPLC Sau khi tính hiệu suất thu hồi của cả quá trình phân tích khi sử dụng các cột silicagel khác nhau sẽ xác định được cột silicagel thích hợp nhất cho việc chiết các FQ từ nền nước thải

* Đánh giá hiệu suất thu hồi, độ lặp lạị, giớ i hạn p h á t hiện và th ể tích

breakthrough:

Sau khi khảo sát khả nãng chiết FQ của các cột silicagel, cột Si-0.5-2 được lựa chọn là cột thích hợp nhất Các thí nghiệm tiếp theo để đánh giá hiệu suất thu hồi, độ lặp lại, giới hạn phát hiện của phương pháp và thể tích breakthrough khi dùng cột Si-0.5-2 làm cột chiết pha rắn được làm hoàn toàn tương tự như đối với cột MPC

c So sánh k h ả n ăn e sử d u n s của côt M PC và Silicaeel:

5 m ẫu nước thải được lấy tại các giai đoạn xử lý và thời gian khác nhau tại Bệnh viện Hữu Nghị Song song chiết FQs từ các m ẫu nước thải trên bằng cột MPC và Si-0.5-2 sau đó phân tích bằng sắc kí lỏng áp suất cao sử dụng đêtectơ huỳnh quang Lập biểu đồ biểu diễn sự so sánh kết quả thu được từ 2 phương pháp

3.3.3 Phân tích FQ trong các mầu nước thải lấy tại bệnh viện Hữu Nghị

Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Hữu nghị là hệ thống xử lý theo công nghệ vi sinh BIO FO R với công suất 600 mVngày bao gồm các đơn vị theo hình 4

Trên thực tế, hê thống xử lý của bệnh viện hoat động không liẻn tuc, công suất của hệ thống thưỡng từ 300- 400 m 3/ngày.

J Thu khl metan

Hình 4 Sơ đò hệ thống x ử lí nước thải tai bênh viên Hữu nghị va các điểm lấy máu

Mẫu nước thải được lấy tai 4 vi trí: mẫu trước xử lý (điểm số 1), mẫu đã qua bế

xử lý bùn hoat tính (điểm số 2 ), mẫu đã qua bế vi sinh thoáng khí vã lắng 1 (điểm sỏ 3) và mẫu đã đươc xử lý qua toàn bô hê thống (điểm só 4) thải trưc tiếp vào cống thải của thành phố Các m ẫu nước thải tai các vi trí trẽn được lấy theo thời gian trong vòng 24h, cứ 3h lấy môt mẫu để phàn tích

Mẫu được vân chuyển về phòng thí nghiêm, loc qua m àng lọc có đường kính0,45(am, điều chỉnh về pH = 3 để tránh sư phân huy vi sinh, sau đó đươc bào quản trong lọ thủy tinh nâu ờ 4°c trước khi phân tích Q ua khảo sát sơ bô cho thấy CIP và

N O R là 2 loai FQs đươc dùng nhiều nhất trong bênh viện V iệt Nam do vây chỉ thưc hiện phân tích 2 kháng sinh này

H ình 5 Ảnh toàn cảnh hê thống x ứ lý nước thdi của bênh viên HCai Nghi

và lấy mẫu nước thải trước x ử ly

X ử lý m ẫu bằng k ĩ th u ậ t chiết p h a rắn (SPE ): Cột chiết pha rắn M PC trước khi dùng

cần được hoạt hoá bàng 2 m L m etanol và 2 ml nước cất Cho 25 m L m ẫu qua cột MPC với tốc độ 1 m L/phút Sau đó các chất cần phân tích được rửa giải khỏi cột bầng 2,5ml dung dịch N H 3/M e 0 H /H 20 (5:14:80) M ẫu rửa giải được thêm 0,4 mL axit photphoric 85% trước khi phân tích

Phán tích sắc k í lỏng sử dụng detectơ huỳnh quang (L C /F L D ): Thể tích bơm mẫu

200 |iL, tốc độ dòng 0,7 m L/phút, pha động chạy theo ch ế độ gradien với dung môi

H3PO4 25 mM (dung môi A) và axetonitril (dung môi B) D etectơ huỳnh quang sử dụng ở bước sóng kích thích 278nm , bước sóng phản xạ 445nm

3.3.4 Xác định tính kháng kháng sinh FQ của các vi khuẩn Ecoli phản lập từ các mẩu nước thải láy tại bệnh viện Hữu Nghị

Các mẫu nước thải lấy tại từng công đoạn khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Hữu Nghị Ecoli phân lập từ các mẫu nước thải, được đưa vào các dĩa chứa môi trường nuôi cấy Đ ặt vào các đĩa đó băng giấy đã tẩm thuốc kháng sinh (CIP hoặc N O R) với những nồng độ khác nhau Sau thời gian 1 ngày, quan sát đường kính của vòng vi khuẩn bị tiêu diệt dưới tác động của kháng sinh sẽ xác định được nồng độ ức chế tối thiểu (M inim um Ihibitory C oncentration - M IC) của CIP và NOR đối với chủng Ecoli đã phân lập từ nước thải

Các thí nghiệm xác định tính kháng kháng sinh được thực hiện tại phòng thí nghiệm vi sinh của V iện Y học lâm sàng và các bệnh nhiệt đới, Bệnh viện Bạch Mai

* Hiêu suất thu hổi:

Các mẫu thêm hỗn hợp FQ vào nền nước m áy và nước thải được phàn tích lặp lại 3 lần bằng quy trình như trong sơ đồ hình 6 H iệu suất thu hồi tính được sau khi phân tích và độ lệch chuẩn của quá trình phân tích lặp được trình bày trong bảng 2 Kết quả cho thấy hiệu suất thu hồi của cả 4 cấu tử FQ đều khá cao từ 80 tới 106% Sai

số của các thí nghiệm lặp biểu hiện qua độ lệch chuẩn tương đối từ 2- 9% là chấp nhận được Kết quả này là tương đương với các số liệu do G olet E.M đã công bố [5]

Bảng 2 H iệu suất thu hồi của phương pháp phân tích F Q s trong nước thải sử dụng k ĩ

thuật SP E (cột chiết M P C )/H P L C -FLD

Khoảng hiệu suất

* Giới hạn phát hiện định lượng (LOQ):

Sau khi phân tích mẫu thêm 5 ppb từng FQ trên nền nước thải 7 lần độc lập, có thể xác định giới hạn phát hiện của phương pháp (LO D) bằng 3 lần độ lệch chuẩn của các kết quả phân tích lặp Giới hạn định lượng (LO Q ) của phương pháp được qui định

là 3 lần giới hạn phát hiện, các số liệu cụ thể về LOQ đối với từng FQ được trình bày trong biểu đồ 7 Như vậy giới hạn phát hiện của FQ trong nền nước thải cớ 0,5 - 1,0

|ig/L Nếu so sánh với khoảng nồng độ FQ thường phát hiện thấy trong nước thải bệnh viện tại các nước trên th ế giới [14, 15] thì giới hạn này là phù hợp

Hình 7 Giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp phán tích FQ s trong nước thải

sử dụng k ĩ thuật SPE (cột chiết M P C )IH PLC -FLD

* Thê tích B reakthrough:

Tăng thể tích m ẫu sẽ làm tăng lượng chất phân tích hấp thu vào cột chiết (trong trường hợp cột chiết chưa bão hòa) Nhưng khi cho thể tích m ẫu quá lớn đi qua cột chiết pha rắn sẽ có hiện tượng chất cần phân tích đã hấp thu vào cột lại bị rửa giải ngay bằng chính dung dịch mẫu Như vậy dẫn tới các chất cần phân tích không được hấp thu hoàn toàn trên cột chiết pha rắn ngay cả khi cột này chưa bão hòa chất phân tích Do vậy việc xác định thể tích tối đa m à ở đó xảy ra hiện tượng chất cần phân tích

bị kéo theo m ẫu là điểu cần thiết để lựa chọn thể tích m ẫu thích hợp cho quá trình phân tích Đ ể tìm được giới hạn này, người ta thường cho các thể tích mẫu tăng dần (chứa cùng m ột lượng chất cần phân tích) đi qua 2 cột chiết pha rắn xếp nối tiếp nhau Sau thí nghiệm sẽ phân tích lượng FQ hấp thu trên từng cột Người ta qui ước thể tích

breakthrough là giá trị m à tại đó hiệu suất thu hồi của FQ trên cột thứ nhất là khoảng 70% Giá trị thích hợp của thể tích mẫu để thực hiện quá trình phân tích thường được chọn nhỏ hơn thể tích breakthrough Với cột chiết pha rắn M PC, qua các thí nghiệm được thực hiện với những thể tích khác nhau của mẫu nước thải (20 - 300 mL) và nước ngầm (100- 1000 m L) (hình 8), thể tích breakthrough xác định được được đối với nước thải là 50 m L và nước ngầm là 750 mL Trên cơ sở này, chúng tối lựa chọn thể tích mẫu nước thải là 25 m L cho quá trình phân tích.

Thi nghiêm Breakthrough và càl MPC nén nưỏc ngảm Thí nghi ém Breakthrough vối CỎI MPC, nén nước ttiả

Í 10

I » 0

Hình 8 Kết quả th í nghiệm xác định thê tích Breakthrough khi chiết tách FQ khỏi nền

nước thải và nước ngầm sử dụng cột chiết M P C

4.2 Xảy dựng và đánh giá phương pháp chiết pha rán bằng cột silỉcagel/ kết hợp sác kí lỏng hiệu năng cao phản tích lượng vết FQ trong m ẫu nước:

- Hoạt hóa cột bằng

M e 0 H /H 20

H ình 9 Q uy trình phâ n tích lượng vết FQ trong nước bằng phương pháp chiết pha rắn

cột silicagel/ kết hợp sắc kí lỏng hiệu năng cao

* Lưa chon côt ch iết silica eel

Sau khi đã ch ế tạo được 9 loại cột silicagel với lượng silicagel và mức độ hoạt hóa khác nhau, các cột này được thử bằng quy trình phân tích như trong hình 9 Với mỗi cột phép phân tích được thực hiện lặp 3 lần trong nền nước m áy cũng như nước thải Hiệu suất thu hồi của các FQ (hay nói các khác là hiệu suất chiết) khi sử dụng các cột chiết silicagel được tính bằng tỷ sô' lượng FQ phát hiện được với FQ đã thêm vào nền mẫu theo phương pháp ngoại chuẩn được trình bày trong bảng 3 Dựa trên kết quả khảo sát chúng tôi lựa chọn cột chiết Si-0.5-2 cho các quá trình phân tích về sau vì

cột này cho hiệu suất chiét các FQ khá cao (đồng đều cỡ 80 - 90 % đối với nền nước

thải) và độ lặp lại tốt

Bảng 3 H iệu suất thu hổi trung bình [% ] của quá trình chiết FQ

bằng các cột chiết silicagel tự nhồi

Nền nước ngầm (n=3) Nền nước thải (n=3) Cột chiết

Si 0.5 5 91± 3 91± 5 91± 3 92± 5 86± 10 113± 9 86± 5 88± 5

Si 1.0 1 49± 8 48± 6 48± 4 49± 5 54± 5 52± 5 48± 7 46± 6 Si_1.0_2 39± 5 38 ± 4 36 ± 3 38 ± 4 28± 7 28± 9 23± 5 22± 7Si_1.0_5 31± 5 31 ± 5 29 ± 4 30± 2 16± 6 16± 4 12± 5 13± 5

* Đ ánh ẹiá phư ơne pháp

H iệu suất thu hổi các FQ của phương pháp phân tích sử dụng cột chiết silicagel được xác định theo phương pháp nội chuẩn là 80± 3% (CIP), 81± 4 % (N O R), 80± 2

% (O FL /L E V O ) và 81± 3 % (LO M E) Giới hạn định lượng tương ứng là: 0,6 Hg/L

(CIP), l,0 |ig /L (N O R ), 1,0 |ig/L (O FL/LEV O ) và 0,7 fig/L (LO M E) N hư vậy việc sử dụng cột chiết silicagel thu được các kết quả tương đương như cột chiết MPC.

Theo các kết quả khảo sát khi tăng dần thể tích m ẫu nước thải từ 20 - 100 mL (hình 10) thể tích breakthrough phát hiện được là 40 mL Trên cơ sở này, chúng tôi lựa chọn thể tích m ẫu nước thải là 25 mL cho quá trình phân tích

Thí nghiệm B reakthourgh với cột S ilicagel, nến nưốc thải

Hình 10 Kết quả thí nghiệm xác định th ể tích Breakthrough khi chiết tách FQ khỏi

nền nước thải sử dụng cột chiết silicagel

* So sánh khả n ă n s sử d u n s của cót M PC và Silicaeel:

Kết quả phân tích 5 mẫu nước thải được lấy tại các giai đoạn xử lý và thời gian khác nhau tại Bệnh viện Hữu Nghị bằng cả 2 phương pháp phân tích sử dụng cột chiết MPC và Si-0.5-2 được biểu diễn trong hình 11 Hệ số tương quan của 2 phương pháp cho việc phân tích CIP và N O R đều cao hơn 0,9 Đ iều này cho phép khẳng định có thể

sử dụng cột silicagel tự nhồi thay th ế cho cột MPC