Nghiên cứu định lượng bạc trong gel nano bạc bằng quang phổ hấp thụ nguyên T
TÓM TẮT
Đã khảo sát các điều kiện phân tích và thẩm định phương pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử để định lượng bạc trong gel nano bạc. Điều kiện phân tích của
phương pháp: đèn cathod rỗng Ag; cường độ đèn: 5 mA; bước sóng: 328,1 nm; độ
rộng khe: 0,5 nm; loại ngọn lửa: acetylen - kông khí nén; tốc độ khí: 1 ml/phút; độ
cao Burner: 8 mm. Phương pháp phân tích định lượng này đã được thẩm định đạt
yêu cầu, cụ thể: phương pháp có tính thích hợp và độ đặc hiệu tốt; trong khoảng 0,2
- 3,0 ppm, độ hấp thụ và nồng độ dung dịch có tương quan tuyến tính với r2 = 0,997;
nồng độ giới hạn phát hiện 0,002 ppm; nồng độ giới hạn định lượng 0,007 ppm; độ
lặp lại của phương pháp với RSD = 0,96% và độ đúng từ 100,7 - 103,9%. Phương
pháp này có thể ứng dụng để định lượng bạc trong chế phẩm SIEUSAT.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu định lượng bạc trong gel nano bạc bằng quang phổ hấp thụ nguyên T
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 16 NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƢỢNG BẠC TRONG GEL NANO BẠC BẰNG QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN T Nguyễn Trương Toàn*; Quách Thị Hà Vân*; Trần Việt Hùng** TÓM TẮT Đã khảo sát các điều kiện phân tích và thẩm định phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để định lượng bạc trong gel nano bạc. Điều kiện phân tích của phương pháp: đèn cathod rỗng Ag; cường độ đèn: 5 mA; bước sóng: 328,1 nm; độ rộng khe: 0,5 nm; loại ngọn lửa: acetylen - kông khí nén; tốc độ khí: 1 ml/phút; độ cao Burner: 8 mm. Phương pháp phân tích định lượng này đã được thẩm định đạt yêu cầu, cụ thể: phương pháp có tính thích hợp và độ đặc hiệu tốt; trong khoảng 0,2 - 3,0 ppm, độ hấp thụ và nồng độ dung dịch có tương quan tuyến tính với r2 = 0,997; nồng độ giới hạn phát hiện 0,002 ppm; nồng độ giới hạn định lượng 0,007 ppm; độ lặp lại của phương pháp với RSD = 0,96% và độ đúng từ 100,7 - 103,9%. Phương pháp này có thể ứng dụng để định lượng bạc trong chế phẩm SIEUSAT. * Từ khóa: Gel nano bạc; Quang phổ hấp thụ nguyên tử. STUDY Of DETERMINATION OF SILVER IN SILVER NANO GEL BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRICAL METHOD SUMMARY We have investigated the analysis conditions and evaluated atomic absorption spectrophotometrical method to quantify silver in nano silver gel. Analysis conditions of method: Ag hollow-cathode lamp (HCL); light intensity: 5 mA; wavelength: 328.1 nm; slit width: 0.5 nm; flame type: acetylen - compressed air; air speed: 1 ml/second; burner height: 8 mm. This quantitative analysis method had satisfactory evaluation, in particular: the method is appropriate and good specificity; in about 0.2 to 3.0 ppm, the absorbance and the solution concentration are linear correlated with r 2 = 0.997; the concentration detection limit was 0.002 ppm; the quantitative concentration limit is 0.007 ppm; Tte reproducibility level of the method with RSD = 0.96% and the correct level from 100.7% to 103.9%. This method can be applied to quantify silver in SIEUSAT preparations. * Key words: Silver nano gel; Atomic absorption spectrophotometry. * Học viện Quân y ** Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung ương Người phản hồi (Corresponding): Nguyễn Trương Toàn (moriphine0811@gmail.com) Ngày nhận bài: 16/9/2013; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 30/10/2013 Ngày bài báo được đăng: 17/11/2013 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 18 ĐẶT VẤN ĐỀ Các hợp chất bạc và đặc biệt nano bạc có tác dụng sát khuẩn bề mặt rất hiệu quả [2, 3]. Vì ở dạng nano, diện tích bề mặt riêng phần của bạc rất lớn và làm tăng khả năng tiếp xúc lên rất nhiều lần [4]. Với ưu điểm trên, các chế phẩm chứa nano bạc được nhiều nước trên thế giới sử dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong y học để khử trùng vết thương; khử trùng môi trường y tế; khử trùng nước uống Hiện nay, Viện Kiểm nghiệm Thuốc TW đã nghiên cứu bào chế được gel nano bạc (SIEUSAT). Để tiêu chuẩn hóa chất lượng của chế phẩm, ngoài việc đánh giá các chỉ tiêu chất lượng thuốc, việc xác định hàm lượng bạc có trong chế phẩm là cần thiết. Có nhiều phương pháp định lượng bạc [1], trong đó, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu điểm, vì phương pháp này có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Chúng tôi nghiên cứu ứng dụng phương pháp này để định lượng bạc trong chế phẩm SIEUSAT. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nguyên vật liệu và thiết bị. * Nguyên liệu: - Chế phẩm gel rửa tay nano bạc (SIEUSAT) với hàm lượng nano bạc 10 µg/g, được Viện Kiểm nghiệm Thuốc TW cung cấp. - Dung dịch bạc chuẩn có nồng độ 1.000 ppm (Merck). + Dung dịch axít nitric 10%. + Nước trao đổi ion có điện trở suất ≥ 16 mΩ.cm. * Thiết bị: - Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Thermo iCE 3.500. - Cân phân tích Mettler Toledo có độ chính xác 0,1 mg. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu. * Khảo sát điều kiện phân tích định lượng bạc trong gel rửa tay nano bạc: Khảo sát lựa chọn các điều kiện phân tích thích hợp để định lượng bạc gồm: - Khảo sát chọn nồng độ dung dịch axít nitric dùng để pha mẫu. - Khảo sát chọn độ rộng khe thích hợp cho phép phân tích. - Khảo sát chọn tốc độ khí cho phép phân tích. - Khảo sát chiều cao đầu đốt (burner head). * Thẩm định phương pháp: Đánh giá phương pháp phân tích định lượng theo các tiêu chí sau: tính thích hợp của hệ thống; tính đặc hiệu của phương pháp; độ tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thụ; độ lặp lại của phương pháp; độ đúng TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 19 của phương pháp và giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ). KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 1. Kết quả lựa chọn điều kiện phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử. * Nồng độ axít: Để khảo sát nồng độ dung dịch axít nitric phù hợp, chúng tôi tiến hành pha dung dịch bạc 1 ppm trong dung dịch axít nitric có các nồng độ khác nhau, đo độ hấp thụ trên AAS. Hình 1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ của dung dịch bạc 1 ppm, với nồng độ axít nitric khác nhau. Tại nồng độ axít nitric 1%, dung dịch bạc 1 ppm cho độ hấp thụ cao nhất. * Độ rộng khe: Dựa vào các thông số độ rộng khe có sẵn trên máy, khảo sát lần lượt độ rộng 0,1 nm; 0,2 nm; 0,5 nm; 1,0 nm. Tiến hành đo độ hấp thụ của dung dịch bạc có nồng độ 1 ppm. Hình 2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ của dung dịch bạc 1 ppm với độ rộng khe khác nhau. Tại độ rộng khe 0,5 nm cho kết quả đo cao nhất. * Khảo sát lựa chọn tốc độ khí: Để khảo sát tốc độ dẫn khí tối ưu, chúng tôi xác định độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn có nồng độ 1 ppm, với tốc độ hút khí khác nhau. Hình 3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ của dung dịch bạc 1 ppm với tốc độ khí khác nhau. Với tốc độ khí 1 ml/phút, dung dịch bạc 1 ppm cho độ hấp thụ cao hơn ở tốc độ khác. TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 20 * Khảo sát chiều cao đầu đốt: Tiến hành khảo sát độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 1 ppm tại chiều cao đầu đốt 5, 6, 7, 8 và 9 mm. Hình 4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 1 ppm với chiều cao đầu đốt khác nhau. 2. Kết quả thẩm định phương pháp. * Tính thích hợp của hệ thống: Tiến hành đo độ hấp thụ của dung dịch bạc 3 ppm theo những điều kiện đã lựa chọn. Bảng 1: Kết quả đánh giá độ thích hợp của hệ thống (n = 6). STT ĐỘ HẤP THỤ STT ĐỘ HẤP THỤ 1 0,5113 4 0,4917 2 0,4956 5 0,4928 3 0,4994 6 0,5343 0,5035 RSD (%) 1,79 Các kết quả thu được cho thấy: giá trị RSD < 2%, chứng tỏ hệ thống có tính thích hợp tốt, bảo đảm cho định lượng bạc. TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 21 * Độ đặc hiệu: Tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch bạc 0,3 ppm và dung dịch mẫu trắng. Hình 5: Độ hấp thụ của mẫu trắng và mẫu chuẩn bạc 0,1 ppm. Dung dịch mẫu trắng cho độ hấp thụ không đáng kể. Kết quả phân tích cho thấy độ hấp thụ trung bình của 10 lần đo lặp lại của mẫu trắng là 0,0007. Trong khi đó, độ hấp thụ của mẫu chuẩn có nồng độ 0,3 ppm cho độ hấp thụ 0,065. Như vậy, phương pháp có tính đặc hiệu cao với phân tích Ag. * Khoảng tuyến tính: Chuẩn bị dãy dung dịch mẫu chuẩn có nồng độ 0,2 - 0,5 - 1,0 - 2,0 và 3,0 ppm trên nền chế phẩm thử. Tiến hành đo độ hấp thụ theo các thông số đo đã khảo sát. Bảng 2: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính (n = 6). STT NỒNG ĐỘ C (ppm) ĐỘ HẤP THỤ RSD (%) 1 0,2 0,1956 1,82 2 0,5 0,2589 1,46 3 1,0 0,3495 0,98 4 2,0 0,4509 0,95 5 3,0 0,6822 0,53 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 22 Hình 6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa độ hấp thụ và nồng độ bạc. Trong khoảng nồng độ đã khảo sát, có mối tương quan tuyến tính chặt chẽ giữa độ hấp thụ với nồng độ bạc với hệ số tương qua R2 là 0,997. Phương trình tuyến tính xác định được là: y = 0,177x + 0,142. * Giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ: Tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch bạc 0,1 ppm và mẫu trắng. Bảng 3: Kết quả độ lặp lại của mẫu trắng STT ĐỘ HẤP THỤ ĐỘ LỆCH CHUẨN LOD (ppm) LOQ (ppm) 1 0,0007 0,0007 0,000105 0,002 0,007 2 0,0005 3 0,0006 4 0,0007 5 0,0007 6 0,0007 7 0,0007 8 0,0008 9 0,0009 10 0,0007 Giá trị LOD = 0,002 ppm và LOQ = 0,007 ppm. TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 23 * Độ lặp lại: Cân chính xác 0,6 g chế phẩm SIEUSAT vào bình định mức 20 ml. Thêm 2 ml dung dịch axít nitric 10%, đun trong nồi cách thủy 30 phút, thỉnh thoảng lắc. Để nguội, thêm nước trao đổi ion vừa đủ đến vạch, lắc đều, thu được các dung dịch thử. Bảng 4: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp thêm chuẩn (n = 6). STT LƯỢNG CÂN (g) NỒNG ĐỘ Ag CỦA DUNG DỊCH THỬ (µg/ml) HÀM LƯỢNG Ag TÌM ĐƯỢC SO VỚI NHÃN (%) (%) RSD (%) 1 0,6049 0,3303 109,2 107,6 0,96 2 0,5925 0.3439 113,3 3 0,5972 0,3210 107,5 4 0,6093 0,3232 106,1 5 0,6121 0,3184 104,0 6 0,6063 0,3190 105,3 Phương pháp có độ lặp lại tốt (RSD = 0,96%). * Độ đúng: Cân một lượng mẫu trắng tương ứng 0,6 g vào bình định mức 20 ml (n = 9). Lần lượt thêm 1 ml dung dịch chuẩn bạc có nồng độ 4 µg/ml vào các bình thử từ 1 đến 3. Thêm 3 ml dung dịch chuẩn bạc nồng độ 2 µg/ml vào các bình thử từ 4 đến 6. Thêm 2 ml dung dịch chuẩn bạc nồng độ 4 µg/ml vào các bình thử từ 7 đến 9. Thêm vào mỗi bình 2 ml dung dịch axít nitric 10%, đun trong nồi cách thủy 30 phút. Tiến hành đo nồng độ bạc trong các dung dịch thử. Bảng 5: Kết quả khảo sát độ đúng của phương pháp thêm chuẩn. TT LƯỢNG CÂN MẪU TRẮNG (g) NỒNG ĐỘ Ag TRONG DUNG DỊCH ĐO (µg/ml) TỶ LỆ (%) THU HỒI 1 0,5915 0,2068 103,4 2 0,5965 0,2079 103,9 3 0,5956 0,2066 103,3 4 0,6094 0,3088 102,9 5 0,6019 0,3090 103,0 6 0,6057 0,3032 101,1 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 24 (1) (2) (3) (4) 7 0,5925 0,4107 102,7 8 0,5997 0,4121 103,0 9 0,6038 0,4027 100,7 102,7% RSD 1,06% Tỷ lệ (%) thu hồi ở cả 3 nồng độ của mẫu tự tạo đối với phương pháp thêm chuẩn khá tốt (100,7 - 103,9%). Kết quả thu được chứng tỏ phương pháp thêm chuẩn có độ đúng cao, đảm bảo tốt cho cho phép phân tích định lượng bạc trong chế phẩm. KẾT LUẬN Từ kết quả nghiên cứu, chúng tôi rút ra một số kết luận: * Các điều kiện phân tích của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để định lượng bạc trong gel SIEUSAT là: - Đèn cathod rỗng Ag, cường độ đèn 5 mA. - Bước sóng 328,1 nm, độ rộng khe 0,5 mm. - Loại ngọn lửa: acetylen - không khí nén, tốc độ khí acetylen 1 ml/phút. - Độ cao Burner 8 mm. Cách chuẩn bị mẫu thử và mẫu chuẩn nhanh chóng, đơn giản, sử dụng dung dịch axít nitric 1% tinh khiết làm dung dịch pha mẫu. - Độ thích hợp của hệ thống, độ đặc hiệu, độ đúng, độ chính xác và giới hạn định lượng dưới của phương pháp đạt tiêu chuẩn của phép phân tích định lượng trong kiểm nghiệm thuốc. Có thể dùng phương pháp này để định lượng bạc trong chế phẩm gel nano bạc. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trường Đại học Dược Hà Nội. Hóa phân tích I. Nhà xuất bản Y học. 2006, tr.193-203. 2. Jayesh P.Ruparelia, Arup Kumar Chatterjee, Siddhartha P.Duttagupta, Suparna Mukherji. Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles. Acta Biomaterialia. 2008, Vol 4, Issue 3, pp.707-716. 3. Kyung-Hwan Cho, Jong-Eun Park, Tetsuya Osaka, Soo-Gil Park. The study of antimicrobial activity and preservative effect of nano silver TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 22 ingredient. Electrochimica Acta. 2005, Vol 51, Issue 5, pp.956-960. 4. Y. Li, P. Leung, L. Yao, Q.W. Song, E. Newton. Antimicrobial effect of surgical masks coated with nanoparticles. Journal of Hospital Infection. Vol 62, Issue 1, January, 2006, pp.58-63. TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 23
File đính kèm:
- nghien_cuu_dinh_luong_bac_trong_gel_nano_bac_bang_quang_pho.pdf