Luận văn Khảo sát, đánh giá dư lượng kháng sinh trong nước sông đô thị Hà Nội

Nội dung tài liệu: Luận văn Khảo sát, đánh giá dư lượng kháng sinh trong nước sông đô thị Hà Nội

1. VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Hoàng Văn Chung KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG KHÁNG SINH TRONG NƯỚC SÔNG ĐÔ THỊ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2021
2. VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Hoàng Văn Chung KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG KHÁNG SINH TRONG NƯỚC SÔNG ĐÔ THỊ HÀ NỘI Chuyên nghành: Hóa Phân tích Mã số: 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 PGS.TS. Lê Thị Phương Quỳnh PGS.TS. Nguyễn Thị Ánh Hường
3. Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực. Những kết luận của luận văn chưa công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 16 tháng 04 năm 2021 Tác giả Hoàng Văn Chung
4. Lời cảm ơn Sau thời gian thực hiện đề tài, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới những người đã dạy dỗ, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Thị Phương Quỳnh và PGS.TS. Nguyễn Thị Ánh Hường đã giao đề tài, nhiệt tình hướng dẫn, và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô công tác tại Học Viện Khoa Học và Công Nghệ đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh/ chị trong Phòng Hóa môi trường - CTC, Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong quá trình tôi thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh/ chị trong Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Quốc gia đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong quá trình tôi thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Hóa Phân tích – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong thời gian tôi thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và thực hiện nghiên cứu này. Hà Nội, ngày 16 tháng 04 năm 2021 Học viên Hoàng Văn Chung
5. MỤC LỤC DANH mỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... i DANH mỤC BẢNG ......................................................................................... ii DANH mỤC HÌNH ......................................................................................... iii mỞ ĐẦU ........................................................................................................... 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................. 4 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHÁNG SINH ............................................... 4 1.1.1. Amoxicillin (AmO) ................................................................................. 4 1.1.2. Azithromycin (AZI) ................................................................................. 6 1.1.3. Ciprofloxacine (CIP) ............................................................................... 8 1.1.4. Ofloxacine (OFL) .................................................................................. 10 1.1.5. Oxfendazole (OXF) ............................................................................... 12 1.1.6. Lincomycin (LIN) .................................................................................. 13 1.1.7. Sulfaceamide (SCE) .............................................................................. 15 1.1.8. Sulfamethoxazole (SmE) ....................................................................... 16 1.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀm LƯỢNG KHÁNG SINH ............. 18 1.2.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ............................................... 18 1.2.2. Sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-mS/mS) ............................................. 19 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆm VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........ 23 2.1. ĐỐI TƯỢNG, mỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................ 23 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 23 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 24 2.3.1. Thiết bị dụng cụ và hóa chất ................................................................. 24
6. 2.3.2. Điều kiện phân tích ............................................................................... 25 2.3.3. Thẩm định phương pháp phân tích ....................................................... 28 2.4. PHÂN TÍCH HÀm LƯỢNG CÁC KHÁNG SINH TRONG mỘT SỐ mẪU NƯỚC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ................... 31 2.5. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU – THỐNG KÊ mÔ TẢ .................. 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 35 3.1. THẨm ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ....................................... 35 3.1.1. Xây dựng đường chuẩn ......................................................................... 35 3.1.2. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) ....................... 39 3.1.3. Độ chính xác (độ chụm và độ đúng) ..................................................... 40 3.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀm LƯỢNG mỘT SỐ KHÁNG SINH TRONG NƯỚC SÔNG Ở HÀ NỘI ................................................................ 41 3.3. ĐÁNH GIÁ mỨC ĐỘ Ô NHIỄm KHÁNG SINH TRONG CÁC SÔNG ......................................................................................................................... 47 3.3.1. Về tổng hàm lượng các kháng sinh trong các sông quan trắc .............. 47 3.3.2. Về tỷ lệ phát hiện các kháng sinh trong các sông quan trắc ................. 49 3.3.3. So sánh với hàm lượng kháng sinh trong nước mặt trên thế giới ......... 51 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 54 TÀI LIỆU THAm KHẢO ............................................................................... 56 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 60
7. DANH mỤC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt ACN Acetonitrile Acetonitrile Association of Official Hiệp hội các nhà hóa học AOAC Analytical Chemists phân tích chính thức CE Collision energy Năng lượng va chạm ESI Electrospray Ionization Ion hóa phun mù điện tử High performance liquid HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao chromatography IP Identification point Điểm nhận dạng Liquid chromatography LC-mS Sắc ký lỏng khối phổ mass spectrometry AmO Amoxicillin Amoxicillin AZI Azithromycin Azithromycin CIP Ciprofloxacine Ciprofloxacine OFL Ofloxacine Ofloxacine OXF Oxfendazole Oxfendazole LIN Lincomycin Lincomycin SCE Sulfaceamide Sulfaceamide SmE Sulfamethoxazole Sulfamethoxazole LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện LOQ Limit of quantitation Giới hạn định lượng RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard deviation Độ lệch chuẩn SPE Solid phase extraction Chiết pha rắn TCVN Vietnam Standard Tiêu chuẩn Việt Nam i
8. DANH mỤC BẢNG Bảng 1.1. một số nghiên cứu xác định kháng sinh bằng thiết bị LC-mS/mS 21 Bảng 2.1. Các thông số tối ưu cho ESI-mS/mS ............................................. 26 Bảng 2.2. Chương trình gradient pha động ..................................................... 27 Bảng 2.3. Các vị trí khảo sát trên các sông đô thị địa phận Hà Nội ............... 32 Bảng 3.1. Kết quả đường chuẩn ...................................................................... 35 Bảng 3.2. Phương trình đường chuẩn và kết quả xác định LOD, LOQ ......... 39 Bảng 3.3. Kết quả xác định RSD, H của các kháng sinh ................................ 40 Bảng 3.4. Kết quả phân tích hàm lượng các kháng sinh trong các mẫu nước sông quan trắc (µg/L) ............................................................................ 42 Bảng 3.5. Hàm lượng (trung bình và thấp nhất – cao nhất, µg/L) của các kháng sinh trong mẫu nước sông Hà Nội. ....................................................... 47 Bảng 3.6. một số nghiên cứu gần đây về nồng độ một số kháng sinh trong nước mặt (µg/L) trên thế giới ........................................................................ 51 ii
9. DANH mỤC HÌNH Hình 1.1. Công thức cấu tạo amoxicillin .......................................................... 5 Hình 1.2. Công thức cấu tạo azithromycin ....................................................... 7 Hình 1.3. Công thức cấu tạo ciprofloxacine ..................................................... 9 Hình 1.4. Công thức cấu tạo ofloxacine .......................................................... 11 Hình 1.5. Công thức cấu tạo oxfendazole ....................................................... 12 Hình 1.6. Công thức cấu tạo lincomycin ........................................................ 14 Hình 1.7. Công thức cấu tạo sulfaceamide ..................................................... 15 Hình 1.8. Công thức cấu tạo sulfamethoxazole .............................................. 16 Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống ion hóa theo ESI ..................................................... 19 Hình 1.10. Sơ đồ hệ thống ion hóa theo ESI ................................................... 20 Hình 2.1. Vị trí lấy mẫu tại các sông trên địa phận thành phố Hà Nội ........... 33 Hình 2.2. một số hình ảnh lấy mẫu nước mặt trên sông ở Hà Nội ................. 33 Hình 3.1. Đường chuẩn của AmO .................................................................. 36 Hình 3.2. Đường chuẩn của CIP ..................................................................... 36 Hình 3.3. Đường chuẩn của OFL .................................................................... 36 Hình 3.4. Đường chuẩn của OXF ................................................................... 36 Hình 3.5. Đường chuẩn của LIN ..................................................................... 37 Hình 3.6. Đường chuẩn của SmE ................................................................... 37 Hình 3.7. Đường chuẩn của AZI ..................................................................... 37 Hình 3.8. Đường chuẩn của SCE .................................................................... 37 Hình 3.9. Hàm lượng kháng sinh trong nước mặt ở các sông Lừ, Sét, Kim Ngưu, Tô Lịch, Nhuệ và sông Hồng ................................................................ 43 Hình 3.10. Hàm lượng kháng sinh AmO trong các mẫu nước sông .............. 43 Hình 3.11. Hàm lượng kháng sinh AZI trong các mẫu nước sông ................. 44 Hình 3.12. Hàm lượng kháng sinh CIP trong các mẫu nước sông ................. 44 Hình 3.13. Hàm lượng kháng sinh OFL trong các mẫu nước sông ................ 45 Hình 3.14. Hàm lượng kháng sinh OXF trong các mẫu nước sông ............... 45 iii
10. Hình 3.15. Hàm lượng kháng sinh LIN trong các mẫu nước sông ................. 46 Hình 3.16. Hàm lượng kháng sinh SCE trong các mẫu nước sông ................ 46 Hình 3.17. Hàm lượng kháng sinh SmE trong các mẫu nước sông ............... 47 Hình 3.18. Thành phần kháng sinh trong nước mặt ở các sông Lừ, sông Sét, sông Kim Ngưu, Tô Lịch, Nhuệ và sông Hồng .................................... 48 Hình 3.19. Tỷ lệ (%) phát hiện hàm lượng kháng sinh trung bình trong các sông quan trắc ................................................................................................ 50 Hình 3.20. một số kết quả nghiên cứu gần đây về hàm lượng kháng sinh trên thế giới .................................................................................................. 52 iv