Nghiên cứu xác định hàm lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền

Sự tồn dư của kim loại nặng trong dược liệu bào chế thuốc y học cổ truyền là

một trong những nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy các nguyên tố này trong cơ thể.

Hiện nay ở Việt Nam vẫn chưa có quy định về giới hạn có mặt của các kim loại này

trong dược liệu. Do đó, nghiên cứu này đã khảo sát các điều kiện tối ưu để định

lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền, bao gồm: quy trình xử lý

mẫu trong hệ lò vi sóng bằng kỹ thuật vô cơ hóa ướt và định lượng bằng phương

pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa trong lò graphit (GFAAS). Kết quả cho thấy phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt trong hệ lò vi sóng và

phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử trong lò graphit đáp ứng tốt và phù hợp

trong định lượng các kim loại Pb, Cd trong mẫu dược liệu và các bài thuốc y học cổ

truyền có chứa nhiều thành phần. Nghiên cứu thực hiện trên đối tượng là 4 bài thuốc

y học cổ truyền chữa các bệnh tiểu đường, sỏi mật và 3 bài thuốc cam chữa bệnh

biếng ăn, viêm lợi cho trẻ em. Kết quả định lượng Cd và Pb trong các bài thuốc y

học cổ truyền dao động trong khoảng từ 0,034 đến 0,312 mg/kg (đối với cadimi) và

từ 0,246 đến 1,566 mg/kg (đối với chì) với hiệu suất thu hồi đạt trên 93%

pdf 13 trang phuongnguyen 100
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu xác định hàm lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu xác định hàm lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền

Nghiên cứu xác định hàm lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
126 
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI VÀ CHÌ 
TRONG MỘT SỐ BÀI THUỐC Y HỌC CỔ TRUYỀN 
Lê Thị Thanh Trân
1 
Vũ Thị Bảo Ngọc
1 
Nguyễn Đình Trung
1 
TÓM TẮT 
Sự tồn dư của kim loại nặng trong dược liệu bào chế thuốc y học cổ truyền là 
một trong những nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy các nguyên tố này trong cơ thể. 
Hiện nay ở Việt Nam vẫn chưa có quy định về giới hạn có mặt của các kim loại này 
trong dược liệu. Do đó, nghiên cứu này đã khảo sát các điều kiện tối ưu để định 
lượng cadimi và chì trong một số bài thuốc y học cổ truyền, bao gồm: quy trình xử lý 
mẫu trong hệ lò vi sóng bằng kỹ thuật vô cơ hóa ướt và định lượng bằng phương 
pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa trong lò graphit (GF-
AAS). Kết quả cho thấy phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt trong hệ lò vi sóng và 
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử trong lò graphit đáp ứng tốt và phù hợp 
trong định lượng các kim loại Pb, Cd trong mẫu dược liệu và các bài thuốc y học cổ 
truyền có chứa nhiều thành phần. Nghiên cứu thực hiện trên đối tượng là 4 bài thuốc 
y học cổ truyền chữa các bệnh tiểu đường, sỏi mật và 3 bài thuốc cam chữa bệnh 
biếng ăn, viêm lợi cho trẻ em. Kết quả định lượng Cd và Pb trong các bài thuốc y 
học cổ truyền dao động trong khoảng từ 0,034 đến 0,312 mg/kg (đối với cadimi) và 
từ 0,246 đến 1,566 mg/kg (đối với chì) với hiệu suất thu hồi đạt trên 93%. 
Từ khóa: Chì, cadimi, thuốc y học cổ truyền, GF-AAS, vô cơ hóa ướt bằng lò vi sóng 
1. Mở đầu 
Nền y học cổ truyền (YHCT) của 
Việt Nam trải qua hàng ngàn năm lịch 
sử đã trở thành niềm tự hào của dân tộc 
và hiệu quả của nó thực sự được kiểm 
chứng qua thời gian. Các loại thuốc tây 
y mặc dù mang lại hiệu quả điều trị 
nhanh chóng, tuy nhiên những loại 
thuốc này lại tiềm ẩn rất nhiều tác dụng 
phụ không mong muốn. Chính vì thế, 
xu hướng lựa chọn các phương pháp 
chữa bệnh có nguồn gốc tự nhiên ngày 
càng được phổ biến không chỉ ở Việt 
Nam mà còn ở nhiều nước khác trên thế 
giới. Trong những năm gần đây, thực 
trạng dược liệu bào chế thuốc YHCT 
kém chất lượng đang thực sự đáng báo 
động do sự xuất hiện giả dược, dược 
liệu nhiễm chất độc hại, dược liệu nhập 
lậu, không có nguồn gốc xuất xứ,... Sự 
tồn dư kim loại nặng trong dược liệu là 
một trong những nguyên nhân làm suy 
giảm chất lượng dược liệu và hai trong 
những kim loại đó là chì và cadimi. 
Nguyên nhân của sự có mặt các nguyên 
tố Cd, Pb trong dược liệu có thể do sự 
hấp thụ qua rễ cây trong quá trình canh 
tác ở các khu đất có tồn dư hàm lượng 
kim loại nặng, sử dụng nước tưới tiêu ô 
nhiễm chất độc hại,... Ngoài ra, một số 
chất bảo quản cũng là nguồn thôi nhiễm 
kim loại nặng đối với dược liệu. Vì vậy, 
công tác kiểm soát chất lượng dược liệu 
đóng vai trò rất quan trọng trong đảm 
bảo chất lượng các bài thuốc YHCT và 
1Trường Đại học Đà Lạt 
Email: [email protected] 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
127 
các chế dược phẩm có nguồn gốc từ 
thiên nhiên [1]. 
Bài thuốc YHCT là tổ hợp của một 
vài hoặc rất nhiều vị thuốc để đảm bảo 
nâng cao hiệu quả điều trị bệnh. Chính 
vì thế, hàm lượng kim loại nặng tồn tại 
trong dược liệu không thể đánh giá một 
cách chủ quan trên bất kỳ vị nào mà 
phải xem xét dựa trên cấu trúc thành 
phần tạo nên một bài thuốc. Chì và 
cadimi được xếp vào nhóm những 
nguyên tố gây độc nhất cho sức khỏe 
con người. Việc nhiễm độc những kim 
loại này đem đến hàng loạt các hậu quả 
nghiêm trọng cho sức khỏe cơ thể và có 
thể dẫn đến tử vong. 
Năm 1912, căn bệnh itai-itai tại tỉnh 
Toyama (Nhật Bản) đã gây nên một 
chấn động lớn trong việc bê bối xả chất 
thải ra sông Jinzugama của công ty khai 
thác quặng Mitsui. Tác nhân chính gây 
ra căn bệnh này là sự nhiễm độc cadimi 
lên cơ thể. Bất cứ ai uống nước hoặc ăn 
thức ăn được trồng với nguồn nước 
sông bị nhiễm kim loại này đều cho 
thấy những dấu hiệu của bệnh itai-itai. 
Những triệu chứng ban đầu của ngộ độc 
cadimi là đau nhức xương sống và chân; 
khi căn bệnh tiến triển thì xương trở nên 
giòn, biến dạng và rất dễ gãy cho dù chỉ 
là ho hay chấn thương nhẹ. Hầu hết các 
nạn nhân của bệnh itai-itai đều phải 
nằm ở trên giường vì việc đi lại là vô 
cùng đau đớn. Ngoài ra, người bị nhiễm 
độc cadimi cũng bị các triệu chứng 
thiếu máu, rối loạn hoạt động của thận, 
suy nhược cơ thể [2]. 
Năm 2012, 98% mẫu các bài thuốc 
Cam tại Việt Nam đã phát hiện chứa chì 
oxit (Pb3O4) dưới dạng Hồng đơn, 
thành phần này được thêm vào các bài 
thuốc nhằm tăng tác dụng chữa lở loét, 
viêm nhiệt miệng. Điều đáng nói là các 
bài thuốc cam này đa số được sử dụng 
cho trẻ em nhằm chữa biếng ăn, viêm 
nhiệt miệng, lở loét, tưa lưỡi. Ngoài ra, 
các bài thuốc cam lợi, cam phong được 
sử dụng để chữa hôi miệng, viêm lợi, 
viêm da, cho người lớn. Tác động 
chính của chì khi xâm nhập vào cơ thể 
phá hủy quá trình tạo hemoglobin do đó 
giảm thời gian sống của hồng cầu đồng 
thời ức chế một số chu trình sinh hóa 
khác trong cơ thể. Khi trẻ em bị ngộ 
độc chì sẽ gây tác hại nghiêm trọng lên 
hệ thần kinh, ở nồng độ cao có thể gây 
hôn mê, co giật và thậm chí tử vong. 
Tùy thuộc vào hàm lượng xâm nhập mà 
có thể gây rối loạn tiêu hóa, đau bụng, 
tiêu chảy, xanh xao, gầy yếu. Trẻ em 
còn sống sau khi thải độc chì thì cũng bị 
rối loạn hành vi và chậm phát triển trí 
tuệ. Đối với người lớn khi bị nhiễm độc 
chì thì cơ thể sẽ mệt mỏi, tăng huyết áp, 
gây suy thận, gây độc cho cơ quan sinh 
sản và đặc biệt nguy hiểm với phụ nữ 
có thai vì có thể gây sẩy thai, sinh non, 
thai chết lưu,... Những ảnh hưởng của 
chì lên hệ thần kinh và hành vi được 
cho là không thể thay đổi [3]. 
Hậu quả của việc nhiễm độc chì và 
cadimi dẫn đến những hệ lụy vô cùng 
nghiêm trọng, đặc biệt khi người bệnh 
sử dụng lâu dài. Việc xác định và kiểm 
soát chất lượng dược liệu, thuốc từ 
dược liệu thường được thực hiện theo 
Dược điển của nước sở tại [4]. Trong 
Dược điển Việt Nam V (2018) quy định 
chỉ tiêu giới hạn cho kim loại As đối 
với phần lớn các chế dược phẩm, tuy 
nhiên chưa có bất kì công bố nào về 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
128 
giới hạn hàm lượng kim loại nặng (Cd, 
Pb, Hg,) cũng như phương pháp kiểm 
tra chúng [5]. 
Hiện nay có nhiều phương pháp để 
xác định hàm lượng chì và cadimi trong 
đối tượng mẫu là dược liệu như AAS, 
AES, ICP-MS, Il Yil-Su và cộng sự 
(2017) đã sử dụng phương pháp ICP-
MS để định lượng kim loại nặng như As, 
Cd, Pb có trong một số chế dược phẩm 
dạng thuốc sắc [6]. ABM Helal Uddin 
và cộng sự (2016) đã nghiên cứu xác 
định hàm lượng các nguyên tố thuộc 
nhóm kim loại nặng là As, Cd, Hg, Pb 
có trong các mẫu dược liệu, đồng thời 
khảo sát các tỷ lệ axit sử dụng dùng để 
xử lý mẫu dược liệu được thu thập ở 
Pahang, Terengganu và Kelantan 
(Malaysia). Phương pháp xác định hàm 
lượng các kim loại As, Cd, Pb, Ni, Zn, 
Fe được sử dụng là phương pháp quang 
phổ hấp thụ nguyên tử AAS (Atomic 
Asborption Spectrometry) với độ tin 
cậy và độ chính xác cao đã được kiểm 
chứng. Nghiên cứu này đồng thời đánh 
giá hiệu quả của phương pháp xử lý 
mẫu dược liệu bằng axit theo ba cách 
khác nhau: phương pháp A (hỗn hợp 
HNO3 – HClO4 theo tỷ lệ 2: 1), phương 
pháp B (chỉ axit nitric HNO3) và 
phương pháp C (hỗn hợp HNO3 – HCl 
theo tỷ lệ 1: 3) [7]. Kết quả của các 
nghiên cứu này cho thấy cần phát triển 
phương pháp xử lý mẫu tối ưu, nhanh 
chóng, hiệu suất thu hồi cao. Do đó, 
trong bài báo này, một quy trình tối ưu 
hóa kỹ thuật vô cơ hóa mẫu dược liệu 
bằng phương pháp ướt trong hệ lò vi 
sóng đã được khảo sát và áp dụng. 
Đồng thời phương pháp quang phổ hấp 
thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử 
hóa bằng lò graphit (GF-AAS) được sử 
dụng để định lượng Cd, Pb trong mẫu 
phân tích vì có độ nhạy, độ chọn lọc và 
độ chính xác cao, phù hợp với đối 
tượng phân tích. 
2. Đối tượng nghiên cứu, hóa chất 
và thiết bị 
2.1. Đối tượng nghiên cứu 
Các mẫu dược liệu, bài thuốc 
YHCT chữa tiểu đường, sỏi mật, bài 
thuốc cam được thu thập tại các nhà 
thuốc Đông Y ở Hà Nội, TP. Hồ Chí 
Minh, Đà Lạt từ tháng 12/2018 đến 
tháng 1/1019 (bảng 1). 
Bảng 1: Các bài thuốc thu thập được 
STT Tên mẫu Ký hiệu 
Thời gian lấy 
mẫu 
Địa điểm Dạng 
1 Bài thuốc sỏi mật 1 SM1 12/2018 Hà Nội 
Thuốc 
thang 
2 Bài thuốc sỏi mật 2 SM2 12/2018 
TP. Hồ 
Chí Minh 
3 
Bài thuốc tiểu 
đường 1 
TĐ1 01/2019 Hà Nội 
4 
Bài thuốc tiểu 
đường 2 
TĐ2 01/2019 Đà Lạt 
5 Cam lợi CL 01/2019 Hà Nội 
Thuốc tán 
bột 
6 Cam hàng bạc CHB 01/2019 
TP. Hồ 
Chí Minh 
7 Cam tích CT 01/2019 Đà Lạt 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
129 
2.2. Hóa chất 
- Dung dịch chuẩn gốc Cd2+ và 
Pb
2+
 1000mg/L (Merck). 
- Dung dịch HNO3 65% (Merck). 
- Mẫu chuẩn SRM Citrus Leaves 
1572 (NIST). 
2.3. Thiết bị 
- Máy phá mẫu vi sóng MARS6, 
hãng CEM, Mỹ. 
- Hệ thống máy quang phổ hấp 
thụ nguyên tử AA-7000, hãng 
Shimadzu, Nhật. 
- Máy cất nước hai lần Aquatron 
A4000D, hãng Bibby, Anh. 
- Máy nghiền mẫu A11, hãng 
IKA, Cộng hòa Liên bang Đức. 
- Cân phân tích có độ nhạy 10-2 
và 10
-4
g, hãng Sartorius, Cộng hòa Liên 
bang Đức. 
3. Phương pháp nghiên cứu 
3.1. Xử lý sơ bộ mẫu phân tích 
Các bài thuốc được sấy khô ở 1050C 
đến khối lượng không đổi. Để nguội đến 
nhiệt độ phòng, cắt nhỏ, cho vào máy 
xay khô và nghiền mịn. Bảo quản mẫu 
dạng bột ở nơi khô ráo và thoáng mát, 
tránh để nhiễm bẩn, ẩm mốc làm ảnh 
hưởng đến kết quả phân tích. 
3.2. Vô cơ hóa mẫu - phương pháp 
vô cơ hóa ướt trong hệ lò vi sóng 
Phương pháp xử lý mẫu được khảo 
sát là vô cơ hóa ướt trong hệ lò vi sóng. 
Đây là phương pháp xử lý mẫu hiện đại 
nhất hiện nay, làm giảm đáng kể thời 
gian xử lý mẫu, không mất mẫu và phân 
hủy mẫu được triệt để đồng thời có thể 
vô cơ hóa hàng loạt mẫu cùng một lúc. 
Phương pháp này dựa trên cơ sở 
dùng năng lượng của lò vi sóng để đun 
nóng mẫu được đựng trong các ống 
teflon đi kèm hệ trang thiết bị. Các tác 
nhân vô cơ hóa mẫu bao gồm: dung 
dịch axit đặc, năng lượng nhiệt, sự 
khuếch tán đối lưu, sự va chạm của các 
hạt mẫu với nhau làm cho chúng bị bào 
mòn và phân hủy dần. Axit đặc được sử 
dụng ở đây có thể là HNO3, H2SO4, 
HClO4, HF, tùy thuộc vào đối tượng 
mẫu phân tích, các dung dịch này có vai 
trò phá hủy cấu trúc liên kết và hòa tan 
các phân tử mẫu. Động năng của sóng 
vi sóng rất lớn nên có chuyển động 
nhiệt rất mạnh, phá vỡ từ trong lòng hạt 
mẫu ra ngoài (do các phân tử nước hấp 
thụ 90% lượng động năng này) làm 
căng và xé các hạt mẫu từ trong ra. 
Ngoài ra, ống teflon có cấu trúc đặc biệt 
chịu được áp suất và nhiệt độ cao, đây 
chính là tác nhân phân hủy mạnh nhất, 
thúc đẩy quá trình xử lý mẫu diễn ra từ 
sâu bên trong và tác động nhiệt từ bên 
ngoài vào. Việc xử lý mẫu trong hệ lò 
vi sóng chỉ cần mất thời gian rất ngắn 
(30-70 phút) mà lại triệt để, đồng thời 
lượng hóa chất sử dụng rất ít (chỉ 10 ml 
HNO3/1 ống Teflon) [8]. 
Để đạt hiệu quả xử lý mẫu cao nhất, 
cần khảo sát một số yếu tố để tối ưu hóa 
quy trình vô cơ hóa mẫu như: nhiệt độ 
phân hủy, áp suất và thời gian ủ mẫu 
cho đối tượng dược liệu dựa trên 
chương trình nền do hãng đề xuất để cải 
biến cho phù hợp. 
Chương trình xử lý mẫu được hãng 
CEM (Mỹ) đề xuất là “Plant Material” 
với các thông số như sau: thời gian gia 
nhiệt: 15 phút, áp suất 800 psi, nhiệt độ 
220
0
C, thời gian ủ mẫu là 15 phút [9]. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
130 
Quá trình tối ưu hóa các thông số 
tiến hành khảo sát như sau: điều chỉnh 
nhiệt độ, thời gian ủ mẫu của hệ lò vi 
sóng áp dụng cho đối tượng dược liệu. 
Axit dùng làm tác nhân phân hủy mẫu 
là HNO3 65% (Merck). Áp suất theo 
hãng đề xuất là 800 psi, công suất đặt ở 
1200 W. 
Cân khoảng 0,5000 g mẫu các bài 
thuốc YHCT cùng 10,00 ml HNO3 65% 
cho vào các ống teflon, vặn kín nắp 
bằng dụng cụ đi kèm, tiến hành thiết lập 
các khoảng thời gian gia nhiệt, công 
suất lò vi sóng, nhiệt độ phá mẫu và 
thời gian ủ mẫu ở các khoảng giá trị 
khác nhau. 
Các quá trình diễn ra trong hệ lò vi 
sóng được theo dõi bởi màn hình hiển 
thị, giám sát bởi các sensor nhiệt độ và 
áp suất gắn trong ống teflon kiểm soát 
(Control Vessel). 
Bảng 2: Các thông số khảo sát điều 
kiện vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng 
Các thông số tối ưu 
hóa 
Khoảng giá 
trị khảo sát 
Nhiệt độ (0C) 150 - 250 
Thời gian ủ mẫu (phút) 10 - 30 
Dung dịch sau khi phá mẫu để nguội 
đến nhiệt độ phòng và lấy ra khỏi các ống 
teflon, tiến hành đuổi khí trong tủ hút cho 
đến khi được dung dịch trong suốt. 
Mẫu trắng được chuẩn bị từ 10ml 
HNO3 65% và tiến hành vô cơ hóa 
trong hệ lò vi sóng với cùng điều kiện 
khảo sát. 
3.3. Xác định hàm lượng cadimi 
và chì trong các bài thuốc y học cổ 
truyền - phương pháp quang phổ hấp 
thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử 
hóa bằng lò graphit (GF-AAS) 
3.3.1. Phương pháp quang phổ hấp 
thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử 
hóa bằng lò graphit (GF-AAS) 
Phương pháp quang phổ hấp thụ 
nguyên tử (AAS) hiện đang được ứng 
dụng rất phổ biến trong xác định hàm 
lượng các nguyên tố trong nhiều đối 
tượng khác nhau như thực phẩm, mẫu 
sinh học, dược phẩm, Kỹ thuật 
nguyên tử hóa trong lò graphit (GF-
AAS) tuy ra đời sau kỹ thuật nguyên tử 
hóa ngọn lửa (F-AAS) nhưng lại có 
nhiều ưu điểm vượt trội đó là rất nhạy, 
phân tích được hàm lượng vết (nano 
ppb) nhiều nguyên tố đồng thời vẫn 
đảm bảo được độ chính xác của phương 
pháp nên không cần phải làm giàu mẫu. 
Phương pháp quang phổ hấp thụ 
nguyên tử trong lò graphit (GF-AAS) là 
một trong những phương pháp hiệu quả 
dùng để xác định hàm lượng kim loại 
trong nhiều đối tượng dược liệu bên 
cạnh ICP-MS, AES, ICP-OES,... [10]. 
Nguyên tắc của phương pháp này là 
nguyên tử hóa tức thì các thành phần 
trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng 
của dòng điện công suất lớn trong môi 
trường khí trơ. Dưới tác dụng của các 
nguồn năng lượng này, cuvet chứa mẫu 
phân tích sẽ được nung nóng đỏ tức 
khắc và mẫu sẽ được hóa hơi và nguyên 
tử hóa để tạo ra các nguyên tử tự do ở 
trạng thái hơi có khả năng hấp thụ bức 
xạ đơn sắc, tạo ra phổ hấp thụ nguyên 
tử của nó. Từ đó, dùng phổ này để định 
lượng các nguyên tố có trong mẫu phân 
tích [11]. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
131 
3.3.2. Xây dựng đường chuẩn Cd, Pb 
Tất cả các dung dịch chuẩn làm 
việc đều được xây dựng trong nền 
HNO3 0,5N tại các vùng nồng độ khác 
nhau phù hợp với vùng hàm lượng các 
nguyên tố có trong mẫu sau khi đã khảo 
sát giới hạn định lượng và cận trên của 
đường chuẩn. 
Đối với Cd, chuẩn bị dãy dung dịch 
chuẩn Cd2+ tương ứng với dãy nồng độ: 
0,05 ppb; 0,10 ppb; 0,20 ppb; 0,50p pb; 
1,00 ppb; 2,00 ppb. 
Đối với Pb, chuẩn bị dãy dung dịch 
chuẩn Pb2+ tương ứng với dãy nồng độ: 1,00 
ppb; 3,00 ppb; 5,00 ppb; 8,00 ppb; 10,00 
ppb; 16,00 ppb; 20,00 ppb; 50,00 ppb. 
3.3.3. Định lượng ... phân tích 
được phản ánh thông qua giới hạn phát 
hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) 
theo quy tắc 3 . Các giá trị này thu được 
từ thực nghiệm qua việc khảo sát cận trên 
và cận dưới của đường chuẩn. 
3.5. Xử lý kết quả và tính toán 
Kết quả độ hấp thụ đo được trên 
thiết bị AAS được dùng để tính nồng độ 
Cd và Pb tương ứng theo phương trình 
đường chuẩn đã xây dựng. Đồng thời 
hàm lượng Cd và Pb trong các mẫu 
dược liệu và bài thuốc được tính theo 
công thức sau: 
 ( ) (
 ) 
Trong đó: Cdc: nồng độ chì, cadimi 
tính được từ đường chuẩn (ppb) 
mm: khối lượng mẫu phân tích (g) 
Vđm: thể tích định mức (ml) 
 f: hệ số pha loãng (nếu có). 
4. Kết quả và thảo luận 
4.1. Các thông số tối ưu hóa quá trình 
vô cơ hóa mẫu ướt trong hệ lò vi sóng 
Kết quả khảo sát các thông số tối 
ưu cho quá trình vô cơ hóa ướt trong hệ 
lò vi sóng MARS 6 với đối tượng mẫu 
dược liệu được trình bày trong bảng 3. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
132 
Bảng 3: Kết quả khảo sát các thông số tối ưu cho quá trình vô cơ hóa mẫu 
trong lò vi sóng 
Thông số tối ưu 
hóa 
Khoảng giá trị khảo sát 
Nhiệt độ (0C) 
180 190 200 210 220 230 240 
- - + + + + + 
Thời gian ủ mẫu 
(phút) 
10 15 20 25 30 35 40 
- - - + + + + 
(-): dung dịch sau khi vô cơ hóa vẫn còn vẩn đục, mẫu chưa bị phá hủy triệt để 
(+): dung dịch sau khi vô cơ hóa đồng nhất, sau khi đuổi khí ở thu được dung 
dịch trong suốt, mẫu được phá hủy triệt để 
Như vậy, để đạt hiệu quả tối ưu 
trong quy trình vô cơ hóa mẫu trong hệ 
lò vi sóng với đối tượng mẫu dược liệu 
thì các thông số được thiết lập ở chế độ 
“Plant Material”, áp suất là 1200 W, 
nhiệt độ đặt tại 2200C, thời gian gia 
nhiệt 15 phút và giữ mẫu 25 phút trong 
nhiệt độ này. 
4.2. Thông số tối ưu để định lượng 
Cd, Pb bằng phương pháp GF-AAS 
Các thông số tối ưu của thiết bị 
Shimadzu AA-7000 để xác định hàm 
lượng Cd và Pb [12] được trình bày 
trong bảng 4. 
Bảng 4: Các thông số thiết bị AA-7000 để đo Cd và Pb 
Thông số thiết bị Cd Pb 
Vạch phổ hấp thụ (nm) 228,8 283,3 
Độ rộng khe (nm) 0,7 0,7 
Cường độ dòng HCL (mA) 8 10 
Lượng mẫu nạp (µL) 20 20 
Nhiệt độ tro hóa (0C) 300 400 
Nhiệt độ nguyên tử hóa (0C) 1.800 1.800 
Khí môi trường Argon 
Chiều cao đầu đốt Auto 
4.3. Khảo sát giới hạn phát hiện và 
giới hạn định lượng (LOD và LOQ) 
Chuẩn bị các dãy dung dịch Cd2+ 
với các nồng độ: 0,01 ppb; 0,03 ppb; 
0,04 ppb; 0,05 ppb; 0,10 ppb; 0,20 ppb; 
0,50 ppb; 1,00 ppb; 2,00 ppb; 3,00 ppb. 
Tiến hành đo GF-AAS nhiều lần cho 
đến khi nào giá trị trung bình sau 3 lần 
đo có sai số nhỏ nhất. Kết quả được thể 
hiện ở bảng 5. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
133 
Bảng 5: Kết quả khảo sát giới hạn định lượng Cd 
Nồng độ dung dịch chuẩn 
Cd
2+
 (ppb) 
Độ hấp thụ GTTB ± 
RSD% 
Lần 1 Lần 2 Lần 3 
0,01 0,0002 0,0008 0,0002 
0,0004 ± 
0,0027 
86,6025 
0,03 0,0065 0,0044 0,0050 
0,0005 ± 
0,0009 
20,4088 
0,04 0,0066 0,0076 0,0059 
0,0067 ± 
0,0021 
12,7522 
0,05 0,0255 0,0247 0,0298 
0,0267 ± 
0,0030 
4,5564 
0,10 0,0507 0,0499 0,0492 
0,0499 ± 
0,0041 
3,3353 
0,20 0,0694 0,0718 0,0694 
0,0702 ± 
0,0034 
1,9738 
Kết quả khảo sát cho thấy, khi nồng 
độ Cd ≥ 0,05 ppb thì sai số < 10%, do 
đó để đảm bảo cho phép phân tích có độ 
chính xác cao thì cận dưới của đường 
chuẩn cadimi khi xác định bằng phương 
pháp GF - AAS là 0,05ppb. 
Tương tự, chuẩn bị dãy dung dịch 
Pb
2+
 với các nồng độ: 0,2 ppb; 0,5 ppb; 
0,8 ppb; 1,0 ppb; 3,0 ppb; 5,0 ppb; 8,0 
ppb; 10,0 ppb; 16,0 ppb; 20,0 ppb; 50,0 
ppb; 60,0 ppb. Tiến hành đo GF – AAS 
nhiều lần cho đến khi nào giá trị trung 
bình sau 3 lần đo có sai số nhỏ nhất. 
Kết quả được thể hiện ở bảng 6. 
Bảng 6: Kết quả khảo sát giới hạn định lượng Pb 
Nồng độ dung dịch chuẩn 
Pb
2+
 (ppb) 
Độ hấp thụ 
GTTB ± RSD% 
Lần 1 Lần 2 Lần 3 
0,20 
0,0017 0,0028 0,0012 0,0019 ± 
0,0020 
43,0808 
0,50 
0,0018 0,0028 0,0017 0,0021 ± 
0,0015 
28,9655 
0,80 
0,0053 0,0047 0,0050 0,0050 ± 
0,0007 
6,0000 
1,00 
0,0096 0,0087 0,0093 0,0092 ± 
0,0011 
4,9811 
3,00 
0,0190 0,0179 0,0183 0,0184 ± 
0,0014 
3,0260 
0,20 
0,0017 0,0028 0,0012 0,0019 ± 
0,0020 
43,0808 
Kết quả khảo sát cho thấy, khi nồng 
độ Pb ≥ 0,80 ppb thì sai số < 10%, do 
đó để đảm bảo cho phép phân tích có độ 
chính xác cao thì cận dưới của đường 
chuẩn chì khi xác định bằng phương 
pháp GF - AAS là 0,80 ppb. 
4.4. Kết quả xây dựng đường 
chuẩn Cd, Pb 
Kết quả đường chuẩn của Cd và Pb 
thể hiện trong hình 1. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
134 
Hình 1: Đường chuẩn của Cd và Pb 
Các đường chuẩn xây dựng được 
đều có hệ số tương quan R2 > 0,99, đối 
với Cd là 0,9991 và Pb là 0,9948 thể 
hiện mối quan hệ tuyến tính cao giữa độ 
hấp thụ (Abs, Y) với nồng độ chất phân 
tích (C, X), cho thấy rằng các đường 
chuẩn này đáp ứng được điều kiện định 
lượng các nguyên tố nghiên cứu. 
4.5. Quy trình phân tích hàm 
lượng Cd và Pb trong các bài thuốc y 
học cổ truyền 
Dựa vào kết quả khảo sát ở trên, 
chúng tôi tiến hành xác định các nguyên 
tố Pb, Cd trong các bài thuốc YHCT 
theo quy trình sau: Cân khoảng 0,5000g 
mẫu bài thuốc đã được xử lý sơ bộ vào 
ống teflon, sau đó tẩm ướt bằng 10ml 
HNO3 đặc (65%) rồi đóng kín và đưa 
vào hệ lò vi sóng. Thực hiện xử lý mẫu 
trong 25 phút ở 220˚C, để nguội, mở ra 
đuổi khí dưới tủ hút đến khi thu được 
dung dịch trong suốt, chuyển định 
lượng dung dịch vào bình định mức 
dung tích 25ml, dùng nước cất định 
mức đến vạch và tiến hành đo AAS. 
Quy trình thực hiện được tóm tắt như 
hình 2. 
Hình 2: Quy trình xác định hàm lượng Cd và Pb trong 
các bài thuốc y học cổ truyền 
4.6. Đánh giá độ chính xác của 
phương pháp 
Để đánh giá độ chính xác của 
phương pháp, chúng tôi áp dụng quy 
trình trên để xác định hàm lượng chì và 
cadimi trong mẫu chuẩn SRM Citrus 
Leaves 1572 (NIST). Kết quả được 
trình bày trong bảng 7. 
y = 0,2810x + 0,0192 
R² = 0,9991 
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Abs 
CCd
2+ (ppb) 
y = 0,0090x + 0,0001 
R² = 0,9948 
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 10 20 30 40 50 60
Abs 
CPb
2+ (ppb) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
135 
Bảng 7: Kết quả phân tích mẫu chuẩn 
Nguyên tố 
Citrus Leaves SRM 1572 NBS 
Giá trị công bố (mg/kg) Giá trị phân tích (mg/kg) 
Cd 0,03 ± 0,01 0,028 ± 0,001 
Pb 13,30 ± 2,40 12,63 ± 1,22 
Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi 
cho thấy so với các giá trị được công 
nhận trong mẫu chuẩn quốc tế, các hàm 
lượng Cd và Pb thu hồi được lần lượt là 
93,3% và 95,0%. Theo tiêu chuẩn của 
AOAC về hiệu suất thu hồi cho phép 
dao động trong khoảng 80-110% cho 
thấy quy trình phân tích trên đạt hiệu 
suất thu hồi cao, phù hợp cho phân tích 
hàm lượng các kim loại này. 
Qua kết quả thực nghiệm và tính 
toán cho thấy các giá trị hiệu suất thu hồi, 
độ lặp lại, độ chính xác của phương pháp 
quang phổ hấp thụ nguyên tử trong lò 
graphit (GF-AAS) có độ nhạy cao, đáp 
ứng việc định lượng các nguyên tố nghiên 
cứu trong mẫu dược liệu và các bài 
thuốc YHCT. 
4.7. Định lượng Cd, Pb trong các 
bài thuốc y học cổ truyền 
Mẫu phân tích là các một số bài 
thuốc YHCT chữa tiểu đường, sỏi mật 
và một số bài thuốc cam thu thập được 
sau khi áp dụng quy trình vô cơ hóa ướt 
trong hệ lò vi sóng với các thông số đã 
được tối ưu. Dung dịch sau khi vô cơ 
hóa thì tiến hành đuổi khí trong tủ hút 
và định mức bằng dung dịch HNO3 
0,5N, dùng dung dịch này để xác định 
hàm lượng Cd và Pb bằng phương pháp 
GF-AAS. Kết quả phân tích và tính toán 
dựa trên công thức ở mục 2.5 được thể 
hiện trong bảng 8. 
Bảng 8: Kết quả định lượng cadimi và chì trong các bài thuốc y học cổ truyền 
STT Ký hiệu 
mẫu 
Tên bài 
thuốc 
Hàm lượng cadimi 
(mg/kg) 
Hàm lượng chì 
(mg/kg) 
1 TD1 Tiểu đường 1 0,104 ± 0,012 0,328 ± 0,030 
2 TD2 Tiểu đường 2 0,089 ± 0,011 1,566 ± 0,177 
3 SM1 Sỏi mật 1 0,282 ± 0,030 0,809 ± 0,103 
4 SM2 Sỏi mật 2 0,039 ± 0,005 0,246 ± 0,032 
5 CL Cam lợi 0,053 ± 0,007 0,688 ± 0,074 
6 CHB Cam hàng 
bạc 0,091 ± 0,009 
0,306 ± 0,027 
7 CT Cam tích 0,159 ± 0,015 0,451 ± 0,039 
Từ bảng 8 cho thấy, hàm lượng 
cadimi dao động từ 0,034 đến 0,312 
mg/kg. Trong đó, bài thuốc sỏi mật 1 có 
hàm lượng cadimi cao nhất (0,282 ± 
0,030 mg/kg), bài thuốc sỏi mật 2 có hàm 
lượng cadimi nhỏ nhất (0,039 ± 0,005 
mg/kg), trung bình hàm lượng cadimi 
trong 7 mẫu bài thuốc là 0,12 mg/kg. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
136 
Thông thường, một thang thuốc có 
khoảng 100÷200 g dược liệu được sử 
dụng trong 1 ngày. Nếu dùng bài thuốc 
sỏi mật 2 thì hàm lượng cadimi đi vào 
cơ thể người tiêu dùng trong 1 tuần là 
hơn 0,2815 mg cadimi. Đối với bài 
thuốc dành cho trẻ em, bột cam tích 
dùng để chữa chứng bệnh cùng tên ở trẻ 
có hàm lượng cadimi cao nhất 0,159 ± 
0,016mg/kg. Như vậy hàm lượng 
cadimi đi vào cơ thể trẻ nếu sử dụng bài 
thuốc này thường xuyên khoảng 
0,03mg cadimi trong một tháng, lượng 
này nằm trong giới hạn cho phép của 
WHO (0,007 mg/kg/tuần). 
Tương tự, đối với kết quả định 
lượng chì trong các bài thuốc YHCT 
khác nhau dao động từ 0,214 đến 1,743 
mg/kg. Trong đó, bài thuốc sỏi mật 2 có 
hàm lượng chì thấp nhất 0,246 ± 0,032 
mg/kg và cao nhất là bài thuốc tiểu 
đường 2 với hàm lượng 1,566 ± 0,177 
mg/kg, trung bình trong 7 mẫu thuốc 
tồn tại 0,63 mg/kg chì. 
Như vậy, hàm lượng chì đi vào cơ 
thể một người trưởng thành trong 1 tuần 
thông qua bài thuốc tiểu đường 2 hơn 
1,56 mg chì nếu sử dụng đều đặn mỗi 
ngày 1 thang thuốc này. Nhìn chung, 
các bài thuốc dành cho trẻ có hàm 
lượng chì thấp, cao nhất là cam lợi với 
hàm lượng 0,688 ± 0,074 mg/kg. Sử 
dụng thuốc này hơn 1g mỗi ngày, hàm 
lượng xâm nhập của chì vào cơ thể trẻ 
khoảng 0,030mg trong vòng 1 tháng, 
lượng này nằm trong giới hạn cho phép 
của Tổ chức Y tế thế giới WHO (0,025 
mg/kg/tuần). 
Để đánh giá được mức độ ô nhiễm 
các kim loại nặng trong nguồn dược 
liệu xây dựng các bài thuốc YHCT nói 
riêng cũng như các chế dược phẩm từ 
thiên nhiên nói chung cần thiết phải xác 
định hàm lượng cadimi, chì cũng như 
các kim loại nặng độc khác trên nhiều 
đối tượng mẫu. Bên cạnh đó, cần thiết 
có quy định về giới hạn của các kim 
loại nặng độc trong dược liệu. 
5. Kết luận 
Trong nghiên cứu này đã tối ưu hóa 
các thông số để vô cơ hóa mẫu dược 
liệu trong các bài thuốc YHCT của hệ 
lò vi sóng MARS 6 với nhiệt độ vô cơ 
hóa mẫu là 2200C, thời gian gia nhiệt là 
15 phút, áp suất là 800 psi, thời gian ủ 
mẫu là 25 phút ở 2200C thu được dung 
dịch phá mẫu trong suốt. Axit sử dụng 
là HNO3 65% với lượng là 10ml cho 
mỗi 0,5 g mẫu. Phương pháp GF-AAS 
cho hiệu suất thu hồi đạt trên 93%, độ 
lặp lại, giới hạn phát hiện, giới hạn định 
lượng của phép đo ở cấp độ ppb, các giá 
trị RSD% đều nhỏ hơn 10%. Các 
phương trình đường chuẩn xây dựng 
được đều có hệ số tương quan R2 > 0,99 
(R
2 
= 0,9991 và 0,9948 lần lượt cho Cd 
và Pb) đáp ứng được yêu cầu định 
lượng các nguyên tố nghiên cứu. Tất cả 
các thông số trên thể hiện độ tin cậy của 
các kết quả phân tích và có thể áp dụng 
cho đa số các mẫu thực vật nói chung 
và dược liệu nói riêng. 
Hàm lượng Cd và Pb trong các mẫu 
bài thuốc YHCT chữa tiểu đường, sỏi 
mật và các mẫu thuốc cam chữa bệnh 
cho trẻ em đã được xác định, dao động 
từ 0,034 đến 0,312mg/kg (đối với 
cadmi) và từ 0,246 đến 1,566 mg/kg 
(đối với chì) nằm trong giới hạn cho 
phép của Tổ chức Y tế thế giới WHO. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
137 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. WHO (2007), “Expert Committee on Specifications for Pharmaceutical 
Preparations”, WHO Guidelines for Selecting Marker Substances of Herbal Origin 
for Quality Control of Herbal Medicines 
2. Robin A. Bernhoft (2013), “Cadmium Toxicity and Treatment”, The Scientific 
World Journal, Volume 2013, Article ID 394652 
3. Needleman. H (2004), “Lead poisoning”, Annual Review of Medicine, Vol.55, 
pp. 209-222 
4. WHO (2007), WHO guidelines for assessing quality of herbal medicines with 
reference to contaminants and residues 
5. Bộ Y tế (2018), Dược điển Việt Nam V, Nxb Y học, Hà Nội 
6. In-Sil Yu1, Jeong-Sook Lee, Sung-Dan Kim, Yun-Hee Kim, Hae-Won Park, 
Hoe-Jin Ryu, Jib-Ho Lee, Jeong-Mi Lee, Kweon Jung, Cheol Na, Jin-Yong Joung, 
Chang-Gue Son ( 2017), “Monitoring heavy metals, residualagricultural chemicals 
and sulfites in traditional herbal decoctions”, BMC Complementary and Alternative 
Medicine, pp. 154-162 
7. ABM Helal Uddin, Reem Saadi Khalid, Mohamed Alaama, Abdualrahman M. 
Abdualkader, Abdulrazak Kasmun (2016), “Comparative study of three digestion 
methods for elemental analysis in traditional medicine products using atomic 
absorption spectrometry”, Journal of Analytical Science and Technology, pp. 6-12 
8. Z. Mester, R. Sturgeon (2003), Sample preparation for trace element analysis, 
Wilson & Wilson’s 
9. CEM coporation (2016), Operation Manual MARS 6, Matthews, North 
Carolina, United States of America 
10. Xudong Yuan, Robert L. Chapmanb, Zhiqian Wua (2011), “Analytical 
Methods for Heavy Metals in Herbal Medicines”, Phytochemical Analysis, vol.22, 
189-198 
11. Phạm Luận (2008), Phương pháp phổ phân tích nguyên tử, Nxb Đại học 
Quốc gia Hà Nội 
12. Shimadzu corporation (1875), Atomic Absorption spectrophotometry 
cookbook, Kyoto, Japan 
DETERMINATION OF CADMIUM AND LEAD CONTENT 
IN SOME TRADITIONAL HERBAL MEDICINES 
ABSTRACT 
The residues of heavy metals in herbs are the causes of the accumulation of these 
elements in human. Currently, in Vietnam, there is no limit of the presence for these 
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 17 - 2020 ISSN 2354-1482 
138 
metals in pharmaceutical materials. Therefore, this study investigated the optimal 
conditions to determine the content of cadmium and lead in some traditional 
medicines including the process of sample preparation in the microwave system by 
wet digestion and the quantitative method by the atomic absorption spectroscopy 
with atomization technique in graphite furnace (GF-AAS). The results of this study 
showed that the wet sample digestion method in the microwave system and the 
atomic absorption spectroscopy method in graphite furnaces were suitable to 
determine the content of Cd and Pb in herbal pharmaceutical and traditional herbal 
medicines containing many ingredients. The objects of this study included 7 samples 
of traditional medicine to treat diabetes, gallstones for adults, anorexia and 
gingivitis for children. This investigation showed that the amount of Cd and Pb in 
traditional medicines collected range from 0,034 to 0,312mg/kg (for cadmium) and 
from 0,246 to 1,566 mg/kg (for lead), the recovery eficiency is more than 93%. 
Keywords: Lead, cadmium, traditional herbal medicine, GF-AAS, acid digestion 
by microwave 
(Received: 2/7/2019, Revised: 2/12/2019, Accepted for publication: 3/12/2019) 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_xac_dinh_ham_luong_cadimi_va_chi_trong_mot_so_bai.pdf