phát triển phương pháp xác định một số chất nhuộm màu gây ung thư trong các loại vải bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép đầu dò khối phổ (hplcms)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HUỲNH TÚ PHƯƠNG XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT MÀU NHUỘM GÂY UNG THƯ TRONG CÁC LOẠI VẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU N

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

HUỲNH TÚ PHƯƠNG

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT MÀU NHUỘM GÂY UNG THƯ TRONG CÁC LOẠI VẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO GHÉP ĐẦU DÒ KHỐI PHỔ (HPLC/MS)

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH

Mã số: 604429

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN THỊ XUÂN MAI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 11/2011

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô PGS.TS Nguyễn Thị Xuân Mai Cảm ơn Cô đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và truyền đạt những kiến thức quí báu để em có thể hoàn thành bài luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô khoa Hóa trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên-TPHCM đã tận tụy giảng dạy cho em trong những năm học tập

Trang TRANG PHỤ BÌA

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về nhóm chất màu nhuộm gây ung thư 3

1.2 Đặc điểm chung và cấu tạo hóa học của chất nhuộm màu gây ung thư 3

1.2.1 Nhóm chất màu nhuộm trực tiếp 7

1.2.2 Nhóm chất màu nhuộm Acid 8

1.2.3 Nhóm chất màu nhuộm Baz 9

1.2.4 Nhóm chất màu nhuộm phân tán 10

1.3 Công dụng 11

1.4 Độc tính 12

1.5 Các phương pháp xác định 14

1.5.1 Nhận định chung 14

1.5.2 Tiêu chuẩn DIN 54231-2005 15

1.5.3 Phương pháp LC/DAD 17

1.5.4 Phương pháp LC/MS/MS 18

1.6 Khái quát về sắc ký lỏng ghép khối phổ 19

1.6.1 Khái quát về sắc ký lỏng hiệu năng cao 19

1.6.1.1 Bộ phận bơm trong HPLC 20

1.6.1.2 Pha động 20

1.6.1.3 Bộ phận tiêm mẫu 21

1.6.1.4 Cột sắc ký 21

1.6.1.5 Đầu dò 21

1.6.2 Khái quát về đầu dò khối phổ 21

1.6.2.1 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị MS Agilent 6100 21

1.6.2.2 Nguồn ion hóa 23

a Ion hóa bằng phun điện tử (ESI) 24

b Nguồn ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (APCI) 26

c Nguồn ion hóa quang học ở áp suất khí quyển (APPI) 27

1.6.2.3 Bộ phận phân tích khối tứ cực và chế độ quét 27

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 29

2.1 Nội dung 29

2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất, dung dịch 29

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ 30

2.2.2 Hóa chất, dung dịch 30

2.3 Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của hệ HPLC/MS 32

2.3.1 Kết quả khảo sát trên đầu dò MS 32

2.3.1.1 Tối ưu nguồn ion hóa 32

2.3.1.2 Khảo sát thế phân mảnh của các chất màu nhuộm 33

2.3.2 Kết quả khảo sát trên hệ HPLC 38

2.3.2.1 Lựa chọn pha động 38

2.3.2.2 Khảo sát pH 41

2.3.2.3 Khảo sát nồng độ đệm 43

2.3.2.4 Tối ưu hóa thành phần pha động 44

a Khảo sát chương trình gradient pha động trên HPLC/DAD 46 b Áp dụng chương trình gradient pha động trên HPLC/MS 51

2.4 Khảo sát khoảng tuyến tính và dựng đường chuẩn 54

2.5 Khảo sát qui trình xử lý mẫu cho các chất màu phân tán 56

2.5.1 Khảo sát dung môi chiết 57

2.5.2 Khảo sát thời gian chiết 57

2.5.3 Khảo sát số lần chiết 58

2.6 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị 58

2.7 Hiệu suất thu hồi 60

2.8 Đánh giá mức độ ổn định theo thời gian 60

2.9 Đánh giá độ đúng và độ chính xác 62

2.10 Khoảng bất ổn của phương pháp đo 63

2.11 Tiến hành phân tích trên mẫu thật 63

CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN 66 PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Danh mục các kí hiệu viết tắt dùng trong luận văn

DAD: đầu dò mạng điốt

DIN: Tiêu chuẩn Đức

ESI: Kỹ thuật ion hóa phun điện tử (electrospray ionization)

LOD: Giới hạn phát hiện của thiết bị

LOQ: Giới hạn định lượng của thiết bị

MSD: Mass selective detector (đầu dò chọn lọc khối phổ)

ND: Not detected (không phát hiện)

RSD: Độ lệch chuẩn tương đối

SD: Độ lệch chuẩn

Tr : Thời gian lưu

TOF: Time Of Flight (phân tích theo thời gian bay)

TLC: Sắc ký bản mỏng

TLTK: Tài liệu tham khảo

UV-Vis detector: đầu dò ở vùng tử ngoại và vùng thấy được

Sim: Chế độ quét chọn lọc ion

Danh mục bảng Trang

Bảng 1.1 Ứng dụng thực tế của các nhóm màu nhuộm lên các nền vải 11

Bảng 1.2 Danh sách 9 chất màu nhuộm phân tán trong tiêu chuẩn DIN 54231 15

Bảng 1.3 So sánh sự không tương thích của bộ phận LC và MS 24

Bảng 2.1 Nồng độ gốc của các chuẩn hỗn hợp 30

Bảng 2.2 Nồng độ gốc của các chuẩn đơn 31

Bảng 2.3 Các thông số trên đầu dò MS 32

Bảng 2.4 Mảnh ion mẹ đặc trưng của các chất nhuộm 33

Bảng 2.5 Các ion tương ứng với thế phân mảnh 34

Bảng 2.6 Lựa chọn dung môi pha động 38

Bảng 2.7 Kết quả khảo sát tại các giá trị pH khác nhau 41

Bảng 2.8 Khảo sát nồng độ đệm 43

Bảng 2.9 Tối ưu hóa thành phần pha động trên LC/MS 45

Bảng 2.10 Bước sóng ở vùng UV-Vis của các chất 46

Bảng 2.11 Chương trình gradient chạy trên đầu dò LC/DAD 47

Bảng 2.12 Thời gian lưu các chất chạy trên cột C18 LC/DAD 47

Bảng 2.13 Thời gian lưu các chất theo chương trình Gradient (LC/MS và DAD)51 Bảng 2.14 Phương trình hồi quy và hệ số tương quan của các chất cần phân tích55 Bảng 2.15 Khảo sát dung môi chiết 57

Bảng 2.16 Khảo sát thời gian chiết 58

Bảng 2.17 Khảo sát số lần chiết 58

Bảng 2.18 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị 59

Bảng 2.19 Hiệu suất thu hồi và độ lệch chuẩn của một số chất 60

Bảng 2.20 Kết quả tham gia thực nghiệm thành thạo 62

Bảng 2.21 Kết quả phân tích một số mẫu thật 64

Danh mục đồ thị, hình vẽ Trang

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của 16 chất màu nhuộm gây ung thư 6

Hình 1.2 Màu sắc của các chất ở nồng độ 2 ppm 7

Hình 1.3 Chứng minh khả năng gây ung thư từ benzidine 13

Hình 1.4 Chương trình gradient pha động theo tiêu chuẩn DIN 54231 16

Hình1.5 Sắc ký đồ tách các chất trên thiết bị LC/MS-ESI (chuẩn 10 mg/l) 17

Hình 1.6 Sơ đồ hoạt động của máy sắc ký lỏng 19

Hình 1.7 Cấu tạo nguồn MS của thiết bị MSD 6120B Agilent 22

Hình 1.8 Bộ tứ cực phân tích khối 23

Hình 1.9 Nguồn ion hóa ESI 25

Hình 1.10 Giải phóng ion khỏi dung dịch 25

Hình 1.11 Nguồn ion hóa APCI 26

Hình 1.12 Nguồn ion hóa APPI 27

Hình 1.13 Sơ đồ cấu tạo của bộ tứ cực và sự di chuyển của ion trong tứ cực 27

Hình 1.14 Bộ phân tích khối tứ cực hoạt động ở cả hai chế độ Scan và SIM 28

Hình 2.1 Cơ chế phân mảnh ion của một vài chất màu nhuộm 38

Hình 2.2 Khảo sát dung môi pha động 39

Hình 2.3 Chương trình gradient pha động 47

Hình 2.4 Sắc ký đồ của 16 chất dùng chương trình gradient (HPLC/DAD) 48

Hình 2.5 Sắc ký đồ của chuẩn đơn dùng chương trình gradient (HPLC/DAD) 48

Hình 2.6 Sắc ký đồ của hỗn hợp 16 chất dùng chương trình gradient (HPLC/MS)52 Hình 2.7 Sắc ký đồ của 16 chất dùng chương trình gradient (nồng độ 5ppm) 54

Hình 2.8 Qui trình xử lý mẫu 56

Hình 2.9 Biểu đồ biểu diễn sự ổn định theo thời gian của chất DY3 61

Hình 2.10 Chế độ SIM phân mảnh DB6 mẫu và chuẩn (thế phân mảnh 180V) 64

Hình 2.11 Chế độ SIM phân mảnh DY3 trên chuẩn và mẫu thật (thế phân mảnh 180V) 65

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay hàng may mặc đang đi theo xu hướng đáp ứng các yêu cầu của người tiêu dùng Quần áo cần phải có đa dạng màu sắc, mềm mại, dễ giặt giũ, không nhăn, bền, chắc sau nhiều lần mặc và giặt Để sản xuất ra các loại quần áo theo các nhu cầu trên, trước hết quần áo cần phải được nhuộm màu và xử lý với các phụ gia, trợ chất Trong danh sách màu nhuộm có khoảng 4.000 chất màu được ghi nhận Có khoảng một nửa trong số đó là màu Azo Rất nhiều chất màu không bám chắc vào các sợi vải, chúng có thể thôi nhiễm ra trên da trong lúc mặc và theo vào

cơ thể con người Một số các chất màu có khả năng gây ra dị ứng như Disperse Blue 3, Disperse Blue 7, Disperse Orange 37, hoặc gây ung thư như Direct Black

38, Direct Blue 6, Basic Violet 14, Một số chất nhuộm ở điều kiện nhất định có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người mặc

Nhóm màu Azo là nhóm màu có ý nghĩa rất lớn Có khoảng 500 loại màu Azo được sản xuất từ các chất có thể gây ung thư là các amin thơm Khoảng chừng

150 loại màu trong số đó vẫn còn bán trên thị trường Khi các hợp chất Azo này thâm nhập vào cơ thể, chúng có thể bị phân hủy trong hệ trao đổi chất của cơ thể và các amin thơm nguyên thủy sẽ hình thành Qui trình phân hủy Azo có thể xảy ra trong đường ruột, trong gan và cũng có thể xảy ra trong các loại vi khuẩn trên da chúng ta Các hợp chất màu Azo từ quần áo có thể đã bị phân hủy bên ngoài da khi mặc Các loại amin thơm hình thành trong thời gian này có thể thẩm thấu dễ dàng qua da hơn là nguyên phân tử màu

Các nhà sản xuất tại Đức đã không dùng các loại màu Azo, mà từ đó có thể thải ra các amine thơm sau quá trình phân hủy Vấn đề này người ta vẫn tìm thấy trong các loại quần áo nhập khẩu từ các nước không thuộc EU

Ở thị trường Châu Âu, ban hành nghị định 1999/43/EC để cấm buôn bán và

sử dụng các chất nhuộm màu gây ung thư và 3 năm sau đó quyết định 2002/371/EC đưa ra việc sử dụng hạn chế 9 chất nhuộm màu gây ung thư trên các vật liệu vải[14]

Do vậy các nhà sản xuất hàng hóa, giày dép, xuất khẩu sang thị trường Châu Âu như Adidas, Clarks, rất quan tâm đến việc kiểm tra chỉ tiêu này để sản phẩm đạt

Mục tiêu thực hiện đề tài:

1 Xây dựng phương pháp tối ưu để xác định đồng thời một số chất màu nhuộm gây ung thư (carcinogenic dyes) trên nhiều loại vải như coton, polyester, vải tổng hợp polyester, cotton và polyamid

- Khảo sát tìm điều kiện tối ưu trên hệ máy HPLC/MS

- Đánh giá phương pháp đã xây dựng

2 Áp dụng phương pháp vừa xây dựng để kiểm soát đánh giá chất lượng sản phẩm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về nhóm chất màu nhuộm gây ung thư[9], [12]:

Carcinogenic dyes (các chất màu nhuộm gây ung thư) là những chất màu hữu cơ

- các dẫn xuất của nhóm azo, anthraquinone và các hợp chất khác Về cơ bản chúng

có cấu trúc phẳng và có gắn nhóm chức phân cực Những loại chất nhuộm này có khả năng xen vào chuỗi polymer chằng chịt trong polyurethane và các loại sợi tổng hợp khác, trong đó nhóm phân cực để cải thiện khả năng tan trong nước của chúng, liên kết lưỡng cực giữa chất màu và polymer cũng ảnh hưởng đến màu sắc của chất màu Ban đầu chúng dùng để phát triển phương pháp nhuộm màu lên sợi cellulose, acetate, bây giờ chúng còn được dùng để nhuộm lên sợi polyester, ngoài ra chúng cũng có thể sử dụng cho sợi nylon, polyacrylonitrile và nhiều loại sợi tổng hợp mới

kị nước Chúng còn được tìm thấy trong đa dạng các loại sản phẩm khác như: vải tự nhiên, đồ chơi, giấy Rất đáng tiếc là phần lớn các loại chất màu nhuộm này chính

là tác nhân gây ung thư vì các chất nhuộm này có chứa nhóm azo có thể bị khử bởi hiện diện của vi khuẩn trong đường ruột, các enzyme trong gan, hình thành nên các amin thơm gây ung thư

1.2 Đặc điểm chung và cấu tạo hóa học của chất nhuộm màu gây ung thư[2], [13], [14]:

Theo qui định của Hiệp Hội Châu Âu (the directive 1999/43/EC) và tiêu chuẩn Oeko Tex 100 cấm buôn bán sử dụng các loại màu nhuộm gây ung thư này vào năm

1999 và theo qui định 2003/371/EC hạn chế sử dụng 9 chất màu thuộc nhóm này Ở đây chúng tôi mở rộng thành xác định 16 chất màu gây ung thư dựa trên yêu cầu thực tế của khách hàng:

4

5

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của 16 chất màu nhuộm gây ung thư

Hình 1.2 Màu sắc của các chất ở nồng độ 2 ppm

Các chất màu nhuộm này được phân chia thành các nhóm sau đây dựa theo công dụng của chúng

1.2.1 Nhóm chất màu nhuộm trực tiếp:

Các chất màu nhuộm trực tiếp được nghiên cứu trong đề tài là: Direct Black 38 (DB38), Direct Blue 6 (DB6), Direct Brown 95 (DBr 95), Direct Red 28 (DR28) Hay còn gọi là chất màu nhuộm tự bắt màu là những hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như: các sợi cellulose, giấy… nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm Khả năng tự bắt màu của chất nhuộm trực tiếp phụ thuộc ba yếu tố dưới đây: phân tử chất màu nhuộm chứa một hệ thống liên kết đôi tiếp cách không dưới 8 kể từ đầu nhóm trợ màu này đến đầu nhóm trợ màu kia, như vậy phân tử chất màu nhuộm sẽ luôn ở trong trạng thái

chưa bão hòa hóa trị và có khả năng thực hiện các liên kết Van der Waals và liên kết hydro với vật liệu Phân tử chất màu nhuộm có cấu trúc thẳng, sợi cellulose có cấu tạo phân tử mạch thẳng Vì thế phân tử chất màu nhuộm mới dễ dàng tiếp cận với vật liệu và thực hiện các liên kết Phân tử chất màu nhuộm có cấu tạo phẳng, các nhân thơm hoặc các nhóm chức của chất màu nhuộm phải nằm trên cùng một mặt phẳng để nó có thể tiếp cận cao nhất với mặt phẳng của phân tử vật liệu, cũng

là yếu tố quan trọng cho việc phát sinh và duy trì các lực liên kết của nó với vật liệu

Phân tử chất màu nhuộm chứa một số nhóm chức nhất định, chủ yếu là nhóm hydroxyl và nhóm amin (– OH , – NH2), những nhóm này vừa làm nhiệm vụ trợ màu vừa tạo cho thuốc nhuộm thực hiện liên kết hydro với vật liệu Nhóm màu nhuộm trực tiếp là loại màu nhuộm mà các ion mang màu của nó liên kết với cellulose bằng lực liên kết hóa học và các phân tử chất màu nhuộm xen kẻ với xơ sợi bằng lực liên kết Vander Waals Tất cả chất màu nhuộm trực tiếp đều hòa tan trong nước do trong phân tử có chứa nhóm ưa nước SO3Na- và khi hòa tan, chúng phân ly thành ion âm mang màu và ion dương không mang màu

Ví dụ: Chất màu nhuộm trực tiếp lên sợi cellulose[13 tr61]:

1.2.2 Nhóm chất màu nhuộm Acid:

Các chất màu nhuộm acid được nghiên cứu trong đề tài là: Acid Red 26 (AR26), Acid Violet 49 (AV49)

Đa số loại này là những hợp chất sulfonic hóa chứa một hoặc nhiều nhóm SO3H

-và một -vài dẫn xuất carboxyl hóa chứa nhóm -COOH dễ tan trong nước Chúng

được sử dụng để nhuộm trực tiếp lên các loại sợi động vật, tức là các loại xơ sợi có chứa nhóm baz như len, tơ tằm, sợi tổng hợp polyamid trong môi trường acid và cũng có thể nhuộm xơ sợi cellulose với sự có mặt của urê Thuốc nhuộm acid dễ bị phân hủy dưới tác dụng của kiềm, khả năng bắt màu kém so với chất màu nhuộm baz, độ bảo lưu thấp, thất thoát theo nước thải nhiều, pH thích hợp trong quá trình nhuộm màu là 4.5-5.5 Tốc độ nhuộm phụ thuộc vào kích thước của các phân tử thuốc nhuộm, đặc tính của sợi, nồng độ chất màu nhuộm, nhiệt độ … ngoài ra còn phụ thuộc vào độ pH của sợi

Ví dụ: Cơ chế nhuộm chất màu acid lên nylon[13 P59]:

1.2.3 Nhóm thuốc nhuộm Baz:

Các thuốc nhuộm Baz được đề cập là: Basic Violet 1 (BV1), Basic Violet 3 (BV3), Basic Red 9 (BR9), Basic Violet 14 (BV14)

Những hợp chất màu nhóm này thường có cấu tạo khác nhau, hầu hết chúng là các muối clorur, oxalat hoặc muối kép của baz hữu cơ Chúng có nhóm mang màu thường là nhóm azo -N=N-, triphenyl metan và nhóm trợ màu thường là nhóm NH2,

NR2… ngoài ra còn có gốc NH4+, Cl-, SO42-…vì vậy chúng dễ tan trong nước Chúng thường được dùng rộng rãi trong công nghệ giấy vì có thể kết hợp với nhóm acid trong sợi cellulose để tạo thành liên kết muối gắn trên xơ sợi Nghĩa là chất màu nhuộm được proton hóa hoặc có nhóm dương điện như amonium, chẳng hạn

dễ kết hợp với điện âm trong xơ sợi Vì vậy thường nhuộm chất cầm màu axít để tăng khả năng hòa tan của thuốc nhuộm trong nước Thêm acid vào dung dịch chất màu nhuộm để kết tủa chất màu nhuộm lên xơ sợi, tức là giảm khả năng phân ly của chất màu nhuộm, giảm tốc độ nhuộm và làm màu sắc được đều hơn, nhưng nếu acid mạnh quá, ngược lại xơ sợi có thể không nhuộm màu được Các anion cũng làm chậm tốc độ nhuộm, do chúng tác dụng với thuốc nhuộm tạo thành các phức chất không có ái lực với xơ sợi, phức chất bị phân hủy chậm ngay cả ở nhiệt độ cao Khi thêm các cation vào dung dịch, tốc độ nhuộm chậm lại vì các cation này cạnh tranh

với những cation của thuốc nhuộm để chiếm lấy những trung tâm trên vật liệu nhuộm, nên phải chú ý cả nước dùng để nhuộm, nếu nước cứng thì xuất hiện gốc muối không hòa tan, làm màu nhạt, nếu có gia nhiệt trong môi trường kiềm thì thuốc nhuộm bị phá hủy mất màu

1.2.4 Nhóm chất màu nhuộm phân tán:

Trong đề tài chúng tôi sẽ đề cập đến các chất màu nhuộm phân tán sau: Disperse Blue 1 (DB1), Disperse Yellow 3 (DY3), Disperse Orange 11(DO11), Solvent Yellow 1 (SY1), Solvent Yellow 2 (SY2), Solvent Yellow 3 (SY3))

Loại màu này thường có cấu trúc phân tử nhỏ và hòa tan tốt trong chất dầu với hạn chế hòa tan trong nước Phân tử màu được hòa trong sợi và người ta dùng cho qui trình nhuộm các dung môi hữu cơ (chất dẫn, chất kích hoạt phản ứng) Các lỗi xảy ra trong qui trình nhuộm (nhuộm quá màu, sai loại sợi…) sẽ dẫn đến tình trạng giải phóng chất màu ra ngoài Với khả năng hòa tan trong dầu, hạt phân tử nhỏ và các chất dẫn có sẵn màu có thể thẩm thấu qua da người mặc quần áo

Những hợp chất màu này không tan trong nước do không chứa các nhóm cho tính tan như : -SO3Na, -COONa Thuốc nhuộm phân tán hầu hết là các hợp chất màu azo và antraquinon

Chúng có độ hòa tan rất thấp trong nước và phải sử dụng ở dạng huyền phù hay phân tán với kích thước hạt trong khoảng 0.2-2µm, được dùng để nhuộm loại sợi nhân tạo không ưa nước duy nhất bấy giờ là sợi acetate Sau này thì thuốc nhuộm phân tán kiểu mới được tổng hợp để đáp ứng nhu cầu nhuộm của các sợi: polyamid, polyester, polyacrylonitrile, polyvinylic và các sợi tổng hợp khác nữa

Theo phân lớp kỹ thuật, thuốc nhuộm phân tán có thể chia thành 3 phân nhóm sau:

+ Loại thông thường và có thể diazo hoá sau nhuộm: thuốc nhuộm phân tán gốc azo, dẫn xuất của antraquinon, thuốc nhuộm phân tán có cấu trúc khác

+ Loại trong phân tử chứa kim loại

+ Loại phân tán hoạt tính, có thể liên kết với sợi bằng liên kết hoá trị Đa số thuốc nhuộm lớp này được dùng để nhuộm sợi cellulose, số ít để nhuộm len, tơ tằm nhưng cũng có một vài loại dùng để nhuộm sợi polyamid

Đặc điểm chung: không chứa nhóm cho tính tan ở phần mang màu cũng được sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao, nhưng có chứa nhóm phản ứng Trong điều kiện nhuộm chúng sẽ thực hiện liên kết hoá trị với sợi và nằm lại trên sợi vừa ở dạng không tan trong nước vừa ở dạng liên kết với sợi

1.3 Công dụng[2]:

- Là phẩm màu dùng cho nhuộm và in hoa hàng dệt: lụa, tơ tằm, len Và cho các ngành như pha chế sơn mài, nhuộm giấy in, văn phòng phẩm, nhuộm da thuộc, lông thú Có thể tóm tắt công dụng của các loại chất màu nhuộm nói trên ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Ứng dụng thực tế của các nhóm màu nhuộm lên các nền vải [10 tr6]

Nhóm sợi dựa trên nguồn

gốc và polymer hóa Tên nhóm

Acid

Baz Phân

tán

Trực tiếp Sợi cellulose tự nhiên Cotton

Vải lanh

x

x Sợi protein tự nhiên Len

Tơ

x

x

(x) (x)

x

x Sợi cellulose nhân tạo Viscose

Acetate Triacetate

x

x

x mod: biến tính để nhuộm được với các chất màu này

1.4 Độc tính[8], [16]:

Có nhiều bài báo nghiên cứu về độc tính gây ung thư của các chất màu nhuộm này, điển hình là bài báo của Viện nghiên cứu khoa học về chất độc quốc gia Hoa Kỳ (National toxicology program) Tác giả đã chứng minh thành công độc tính của Direct Black 38, Direct Blue 6, Direct Brown 95 thử nghiệm ở chuột trong 13 tuần[16] Tác giả chia thành 2 nhóm: nhóm 10 con chuột cống và 10 con chuột thường Trong từng nhóm, tác giả chia theo giới tính Mức nồng độ được dùng cho chuột cống là: 190, 375, 750, 1500, 3000 ppm Mức nồng độ dùng cho chuột thường là: 750, 1500, 3000, 6000, 12500 ppm Những con chuột cống đực và chuột cống cái khi tiêu thụ các chất màu ở nồng độ 3000 ppm và 1500 ppm Direct Brown

95 chết trước khi kết thúc thí nghiệm Một con đực tiêu thụ Direct Blue 6 ở nồng độ

1500 ppm, 6 con đực khác tiêu thụ Direct Black 38 ở 1500 ppm và 2 con đực khác tiêu thụ Direct Brown 95 ở nồng độ 750 ppm cũng chết khi kết thúc thí nghiệm Những con còn sống sót khi thử nghiệm nước tiểu đều phát hiện benzidine – nguồn gốc gây ra bệnh ung thư Tổ chức IARC (International Agency for Research on Cancer) cũng đưa ra đánh giá về độc tính của các chất màu như Disperse Yellow 3, Basic Red 9, Basic Violet 14

Độc tính của chúng được minh họa bằng cơ chế của quá trình khử các chất màu nhuộm azo thành các amine thơm gây ung thư [4]

- Ngoài ra một số trong chúng còn gây dị ứng, viêm da

về thực nghiệm thành thạo liên phòng thí nghiệm nhận định qui trình này cho hiệu suất thu hồi và độ tái lặp thấp Độ tinh khiết chuẩn của các nhà sản xuất khác nhau gây ảnh hưởng lớn đến kết quả đáng giá chung [9], [17]

Qua việc tìm hiểu một số bài báo về xác định các hợp chất màu bị cấm trên vải, chúng tôi rút ra một số nhận định chung như sau:

- Các tài liệu đa phần đều tập trung vào phân tích các chất màu phân tán trong khi đó nhu cầu về phân tích các chất màu gây ung thư trong thực tiễn vẫn rất được quan tâm

- Các chất màu nhuộm có độ tinh khiết thấp, điều này gây khó khăn cho việc xác định đồng thời các chất màu bằng đầu dò DAD vì sẽ dễ bị nhiễu bước sóng

- Các chất màu được tập trung xác định nhiều là những chất màu phân tán gây dị ứng Phương pháp xác định chủ yếu được nghiên cứu gần đây là phương pháp LC/MS/MS

- Những phương pháp đã và đang được nghiên cứu sử dụng để xác định các chất màu nhuộm thuộc nhóm màu gây ung thư và dị ứng chủ yếu vẫn dựa trên tiêu chuẩn DIN 54231-2005

- Chưa có bài báo nào tập trung xác định 16 chất màu gây ung thư bằng phương pháp LC/MS

1.5.2 Tiêu chuẩn DIN 54231-2005[7]:

Tiêu chuẩn DIN 54321-2005 đưa ra qui trình xác định 9 chất màu nhuộm phân tán gây dị ứng da được liệt kê trong Bảng 1.2

Bảng 1.2 Danh sách 9 chất màu nhuộm phân tán trong tiêu chuẩn DIN 54231

- Hỗn hợp dung môi 1: Toluene: Ethanol: NH4OH (85: 15: 1.5 theo tỷ lệ thể tích)

- Hỗn hợp dung môi 2: Chloroform: Ethyl acetate: Hexane (60: 30: 20 theo tỷ lệ thể tích)

• Với kỹ thuật HPLC/DAD/MS:

- Cột pha tĩnh: C18, 2.1 mmID*150 mm (5 µm)

- Pha động: 10 mM CH3COONH4, pH 3.6 / ACN

- Theo chương trình Gradient

Hình1.4 Chương trình gradient pha động theo tiêu chuẩn DIN 54231

- Đầu dò DAD: scan từ 210 nm đến 800 nm

- Đầu dò MS: scan từ 100 u đến 800 u

- MS-ESI, thế dương CID 80 V

1.5.3 Phương pháp LC/DAD [12] :

- Nhóm tác giả C Wang đề cập đến cách xác định 16 chất màu gây ung thư

và gây dị ứng theo phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò DAD

là chất ghép cặp ion nữa

- Phương pháp xử lý mẫu: Mẫu được cắt nhỏ, cân 0.50 g chiết với 15 ml

EtOH, siêu âm 15 phút, cô quay, hòa tan lại bằng 1 ml MeOH, lọc qua màng lọc 0.2

µm rồi tiêm vào máy

1.5.4 Phương pháp HPLC/MS/MS:

Một số bài báo gần đây, đề cập đến vấn đề cải thiện phương pháp kiểm tra các chất màu này bằng phương pháp HPLC/MS/MS Một vài trong số các bài báo quan tâm đến việc xác định các chất màu thuộc nhóm màu phân tán gây dị ứng (allergenic dyes) và hai bài báo đề cập đến xác định 9 chất màu gây ung thư dựa trên qui trình xử lý mẫu theo tiêu chuẩn DIN 54321-2005 Tác giả C Wang cùng với các cộng sự đã nghiên cứu phát triển phương pháp xác định một số chất nhuộm gây ung thư và gây dị ứng bằng phương pháp LC/MS/MS

Để khắc phục sự chập của các chất phân tích khi chạy ở đầu dò DAD, tác giả

đã kết hợp với việc sử dụng đầu dò MS/MS[12]

Bên cạnh đó, cùng với việc sử dụng phương pháp LC/MS Tác giả Y.Fang tiến hành xác định 20 chất nhuộm màu phân tán bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò TOF

1.6 Khái quát về sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép khối phổ:

1.6.1 Khái quát về sắc ký lỏng hiệu năng cao[3]:

Hình 1.6 Sơ đồ hoạt động của máy sắc ký lỏng

- Nguyên lý của phương pháp: Dựa vào ái lực khác nhau giữa các chất cần

phân tích với pha tĩnh và pha động mà chúng được tách ra nhờ thay đổi độ phân cực của dung môi pha động cùng với cột tách thích hợp Việc định lượng được thực hiện bằng phương pháp ngoại chuẩn (so sánh giữa mẫu với chuẩn đã biết hàm lượng trong cùng điều kiện phân tích)

Tạo áp lực giúp pha động di chuyển trong hệ thống, tạo dòng ổn định ngay

cả khi thành phần pha động thay đổi Áp lực bơm sử dụng tùy thuộc vào tốc độ

dòng, độ nhớt pha động và kích thước pha tĩnh

Gồm hai chế độ:

+ Chế độ đẳng dòng: thành phần pha động không thay đổi Nhược điểm: thời

gian phân tích dài, độ phân giải kém

+ Chế độ gradient dòng: thành phần pha động thay đổi trong quá trình phân

tích Ưu điểm: thời gian phân tích ngắn, độ phân giải tốt

1.6.1.2 Pha động:

Dùng để chuyển chất cần phân tích từ loop tiêm đến đầu dò, có tương tác với chất cần phân tích, và đóng vai trò quan trọng trong việc tách các chất

Pha động phải có độ tinh khiết cao, cần loại bỏ các khí hòa tan trong pha động

để tránh hiện tượng tạo bọt khí làm tốc độ dòng không ổn định ảnh hưởng đến thời gian lưu Lưu lượng dòng phụ thuộc vào cột sắc ký sử dụng, được kiểm soát bởi bơm và thiết bị đo áp suất

Pha động thường sử dụng cho sắc ký lỏng cột C18 ghép đầu dò khối phổ là ACN, MeOH, nước milipore, đệm amoni acetate, amoni format, acid formic, … thường ở nồng độ thấp để tránh ảnh hưởng đến đầu dò

- Dựa vào tính chất của chất cần phân tích:

+ Hợp chất có màu: UV/VIS, mạng diode

+ Hợp chất phát huỳnh quang: đầu dò huỳnh quang

+ Hợp chất ion: đầu dò điện hóa

+ Đầu dò MS: có tính phổ quát và chọn lọc

1.6.2 Khái quát về đầu dò khối phổ MS :

1.6.2.1 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị MS Agilent 6100:

Đây là thiết bị phân tích dùng trong phần thực nghiệm Ở đây, sự ion hoá của chất phân tích xảy ra tại áp suất khí quyển trong nguồn ion hóa Sau khi ion được hình thành từ nguồn ion hóa ở áp suất khí quyển (760 torr) Ion được hướng vào vùng chân không sâu 10-6 torr, vào trong vùng tứ cực và được đầu dò ghi nhận tín hiệu

Hình1.7 Cấu tạo nguồn MS của thiết bị MSD 6120B Agilent

Chất phân tích ra khỏi cột sắc ký lỏng, đi vào bộ phận ion hóa bằng kỹ thuật phun điện tử (ESI) Bộ phận này có nhiệm vụ tạo ra ion chất phân tích trong dung dịch trước khi chúng đi vào bộ phận lọc khối, phun sương, làm bay hơi dung môi và tạo ion trạng thái hơi Chất phân tích được phun sương vào trong buồng ở áp suất khí quyển có sự hiện diện của lực trường tĩnh điện và gia nhiệt của khí làm khô Lực trường tĩnh điện ở giữa bộ phun sương và ống mao quản (có điện thế cao) Sự phun xảy ra thẳng góc với ống mao quản Thiết kế này nhằm để giảm ảnh hưởng của nền, tăng độ nhạy và giữ cho ống mao quản sạch hơn vì hầu hết dung môi đều được thổi ra ngoài, không vào trong ống mao quản Chỉ ion, khí làm khô và một lượng rất nhỏ dung môi được chuyển vào ống mao quản Bằng chế độ dò tự động của thiết bị, các yếu tố về thế ảnh hưởng đến đường đi của ion đều được chỉnh tự động

Vùng chân không đầu tiên là vùng chuyển và phân mảnh ion (Ion transport and fragmentation (first vacuum stage)): Các ion ra khỏi vùng áp suất khí quyển được tích điện và đi vào ống mao quản được gia nhiệt Skimmer có tác dụng hướng ion vào vùng chân không sâu Những phân tử khí trơ nhẹ như N2 thường bị skimmer làm trệch hướng và bị bơm hút ra ngoài Những ion đi qua skimmer sẽ vào vùng

chân không thứ hai Kỹ thuật ion hóa ở áp suất khí quyển là kỹ thuật ion hóa mềm Những phân tử ion có thể hình thành như:

• Phân tử ion mẹ M+ hoặc M

-• Những phân tử bị proton hoá như: [M + H]+

• Những ion được cộng thêm phân tử đơn giản như: [M + Na]+

• Hoặc ion bị mất H2O như: [M + H - H2O]+

- Để có thêm thông tin cho việc định danh, xác định cấu trúc, chúng ta có thể phân mảnh ion chất phân tích trong vùng chân không đầu tiên bằng cách gia tăng thế để chúng va đập với phân tử trung hòa Dựa vào thế ở vùng này, ion mẹ di chuyển không thay đổi hoặc bị phân mảnh Nếu thế áp vào thấp, các ion di chuyển không thay đổi Mặc dù có sự va chạm với phân tử khí trong vùng này, nhưng năng lượng không đủ để phân mảnh Nếu thế áp vào đủ lớn, các ion có năng lượng lớn sẽ va đập với phân tử trung hòa cho ion con Điều này sẽ cung cấp thêm thông tin cho việc định danh Bộ hướng ion bát cực gồm những thanh kim loại song song có thế

RF để tập trung ion đi vào vùng tứ cực Bộ phận tứ cực được áp thế RF và DC để lọc khối lượng phân tử ion dựa vào tỉ lệ m/z

Hình1.8 Bộ tứ cực phân tích khối

1.6.2.2 Nguồn ion hóa:

Khi ghép bộ phận HPLC và MS với nhau, giữa chúng có những sự không tương thích cơ bản được liệt kê trong Bảng 1.3 bên dưới

Bảng 1.3 So sánh sự không tương thích của bộ phận LC và MS

+ nhiệt độ tương đối thấp + nhiệt độ cao

+ các chất khảo sát ở thể lỏng + các chất khảo sát phải ở thể khí

+ vận tốc dòng chảy lớn (vài ml phút-1) + vận tốc dòng chảy nhỏ (vài µl phút-1)

Do đó để ghép hai loại máy này lại với nhau cần có một giao diện Có nhiều loại giao diện khác nhau dùng cho HPLC-MS như: chùm tia hạt (PB), bắn phá nhanh nguyên tử dòng liên tục (CF-FAB), tia điện (TSP), ion hóa bằng cách phun điện tử (ESI), ion hóa hoá học ở áp suất khí quyển (APCI), ion hóa quang ở áp suất khí quyển (APPI)…Tùy thuộc vào khối lượng phân tử và đặc tính (phân cực hay không phân cực) của hợp chất phân tích mà ta sử dụng giao diện nào cho phù hợp Thông

dụng nhất là ba kĩ thuật giao diện tạo ion là ESI, APCI và APPI

Thiết bị Agilent dòng 6100 tứ cực LC/MS hoạt động với nguồn ion hóa ở áp suất khí quyển gồm 3 loại ion hóa:

• ESI (ion hóa bằng cách phun điện tử)

• APCI (ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển)

• APPI (ion hóa quang học ở áp suất khí quyển)

a Ion hóa bằng phun điện tử (ESI)

Hình 1.9 mô tả cơ chế hoạt động của nguồn ESI Dung môi chứa chất phân tích được phun vào một buồng phun tại áp suất khí quyển có sự hiện diện của trường tĩnh điện lớn và khí nóng làm khô Trường tĩnh điện xảy ra giữa kim phun sương và ống mao quản (ống có điện thế cao) Để sử dụng chế độ dương hay âm, ống mao quản sẽ được cài đặt ở thế dương hay âm Sự phun xảy ra trực giao với ống mao quản Thiết kế này làm giảm ảnh hưởng nền từ các hạt sương, tăng độ nhạy và giữ ống mao quản sạch hơn

Ion hóa bằng phun điện tử (ESI) bao gồm bốn bước: sự hình thành của các ion, sự phun sương, loại dung môi, làm bay hơi ion Các ion hình thành trong bộ phận phun điện tử ở áp suất khí quyển xảy ra thông qua hơn một cơ chế Nếu chất

phân tích, dung môi, và dung dịch đệm là đúng thì các ion được tạo ra trong dung dịch trước khi được phun sương Điều này dẫn đến nồng độ ion cao tăng độ nhạy cho chất phân tích Tuy nhiên, với một số các hợp chất mà không ion hóa trong dung dịch vẫn có thể được áp dụng kỹ thuật này Quá trình loại dung môi, phun sương, làm bay hơi ion tạo điện tích lớn trên bề mặt các hạt sương Điều này có thể gây ra sự ion hóa trong chất phân tích trên bề mặt của hạt sương Chất phân tích được phun ra ở dạng giọt sương, khí làm khô làm điện tích giọt sương nhỏ dần, lực coulomb lớn dần làm hạt sương vỡ ra thành những hạt nhỏ hơn, loại bỏ dung môi giải phóng ion chất phân tích

Hình 1.9 Nguồn ion hóa ESI

Hình 1.10 Giải phóng ion khỏi dung dịch Các ion hình thành được hút vào ống mao quản và đi vào bộ phận phân tích khối Dung môi có ảnh hưởng lớn đến quá trình này Dung môi sử dụng cần có nhiệt bay hơi thấp và sức căng bề mặt thấp, dung môi không làm trung hòa tính ion thông qua phản ứng pha khí như: chuyển proton hoặc ghép cặp ion Để làm giảm sự tích tụ muối ở nguồn ion cần lựa chọn đệm dễ bay hơi và nồng độ thấp Nguồn ion này có

tử lớn đa điện tích, thiết kế của máy cần có phần mềm Deconvolution & Bioanalysis

hổ trợ tính toán chính xác khối lượng phân tử

b Ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (APCI)

APCI là quá trình ion hóa hóa học ở pha khí

Hình 1.11 Nguồn ion hóa APCI Hình 1.11 mô tả cơ chế hoạt động của nguồn ion hóa APCI Dung môi chứa chất phân tích sau khi ra khỏi kim phun sương đến bộ phận gia nhiệt tạo thành hỗn hợp khí và hơi Sau đó hỗn hợp đi qua vùng kim chích điện thế, tại đây hơi dung môi được ion hóa Những hơi này ion hóa chất phân tích theo cơ chế ion hóa hóa học Chất phân tích sau khi được ion hóa đi vào ống mao quản Đối với kỹ thuật ion hóa này chất phân tích phải ở pha khí để sự ion hóa xảy ra Để làm bay hơi dung môi và chất phân tích, nguồn ion hóa APCI phải hoạt động ở nhiệt độ 400-5000C APCI áp dụng cho những chất phân tích có khoảng phân cực rộng Chúng hiếm khi cho kết quả đa điện tích nên thường sử dụng cho các chất phân tích có khối lượng phân tử nhỏ hơn 1500 u Bởi vì sự giới hạn về khối lượng phân tử và sử dụng nhiệt

hóa hơi cao nên APCI ít phù hợp hơn ESI trong việc phân tích các phân tử sinh học lớn, ít bền nhiệt

c Nguồn ion hóa quang học ở áp suất khí quyển (APPI)

Với kỹ thuật này, dung môi chứa chất phân tích được kim phun sương phun

ra ở dạng hạt sương mịn Hạt sương được hóa hơi dần nhờ đi qua bộ phận gia nhiệt Hỗn hợp khí/ hơi đi qua vùng chứa các tia photon của đèn Krypton để ion hóa chất phân tích (hình1.12) Sau đó, ion các chất phân tích được dẫn vào ống mao quản APPI và APCI tương tự nhau, APPI sử dụng đèn thay cho kim chích điện để ion hóa các chất

Hình 1.12 Nguồn ion hóa APPI

1.6.2.3 Bộ phận phân tích khối tứ cực và chế độ quét:

Hình 1.13 Sơ đồ cấu tạo của bộ tứ cực và sự di chuyển của ion trong tứ cực

Bộ tứ cực gồm 4 thanh kim loại hình trụ có kích thước như nhau và được đặt theo kiểu đối song từng đôi một, chịu tác dụng đồng thời của điện thế một chiều U

và điện thế xoay chiều cao tần V, từng cặp đối diện được nối vào cùng một cực của điện thế Các ion di chuyển bên trong tứ cực, những ion nào có quỹ đạo bền với giá trị U và V áp vào thì sẽ đi đến được bộ dò ghi nhận tín hiệu, ngược lại những ion nào không có quỹ đạo bền sẽ bị va chạm với các cực và bị bơm chân không hút ra ngoài Tứ cực Q1 có vai trò chọn lọc ion nhưng khi U = 0, chỉ còn điện thế xoay chiều cao tần V, tứ cực không còn đóng vai trò chọn lọc ion nữa Tất cả các ion đều

đi qua tứ cực được, lúc bấy giờ tứ cực chỉ đóng vai trò chuyển ion Q0

Bộ phân tích khối tứ cực của thiết bị này có thể sử dụng ở hai chế độ quét Scan và SIM

Hình 1.14 Bộ phân tích khối tứ cực hoạt động ở cả hai chế độ Scan và Sim Chế độ Scan là chế độ quét một vùng m/z ví dụ: m/z từ 200 đến 1000 Bộ tứ cực lọc liên tiếp từng mảnh này đến mảnh khác với một thời gian quét cụ thể ( thời gian chính xác phụ thuộc vào vùng m/z cần quét và tốc độ quét) Phân tích bằng chế

độ full scan có ích bởi vì nó cho biết những ion hiện diện trong nguồn ion hóa mà nằm trong vùng m/z đã chọn Chế độ này thường dùng để xác định đặc tính mẫu, giải thích cấu trúc, độ không tinh khiết của chất phân tích Nó đồng thời là điểm bắt đầu cung cấp thông tin để sử dụng chế độ Sim

Chế độ quét Sim giúp tăng độ nhạy rất nhiều vì thời gian lấy tín hiệu cho từng ion nhiều hơn Ở chế độ này, bộ tứ cực phân tích một vài giá trị m/z cụ thể Thế RF/DC được cài đặt để lọc một mảnh tại một thời điểm nên nhạy hơn chế độ Scan rất nhiều

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Nội dung:

Trong đề tài này, chúng tôi xây dựng quy trình phân tích định tính và định lượng các chất màu gây ung thư bằng phương pháp HPLC-MS Bao gồm các bước sau:

+ Tìm các thông số tối ưu của đầu dò MS để phân tích các chất màu nhuộm + Tối ưu thành phần pha động trên HPLC để tách các chất màu

+ Khảo sát quy trình chuẩn bị mẫu: theo tiêu chuẩn DIN 54231-2005 để được quy trình xử lý mẫu tối ưu

+ Khảo sát giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng để đánh giá độ nhạy của quy trình phân tích đã được tối ưu

+ Áp dụng quy trình này để khảo sát trên một số mẫu thật và tham gia vào chương trình đánh giá thành thạo của tổ chức IIS

2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất, dung dịch:

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ:

- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC 1200 series Agilent quaternary pump)

và bộ tiêm mẫu tự động

- Đầu dò khối phổ (MSD 6120B Agilent với nguồn ion hóa API-ES)

- Đầu dò diode array (Shimadzu)

- Cột Agilent ZORBAX Elipse C18, 4.6x 150 mm, kích thước hạt 5 µm Cột bảo vệ tương ứng

- Lọ thủy tinh 20 ml có nắp cao su PTFE

- Micropipette 0.002- 5 mL

- Bể siêu âm (Ultrasonic bath – Elmasonic S100H )

- Cân phân tích độ chính xác 0.01 g ( KERN 440-35A) và 0.1 mg (Shimadzu AX 200)

-Muỗng cân mẫu, muỗng cân chuẩn

- Bộ lọc dung môi cho sắc ký lỏng

- Lọ nhỏ 1.5 ml

- Muối Amoniacetate (Merck, p.a)

- Dung môi: Acetonitril, Methanol (Merck loại dùng cho HPLC)

- Dung môi: Iso propanol, Xylene, Formic acid (Merck, p.a)

Hãng m (g) (ppm) C

1 2 Direct Blue 6 (DB6) 92.0 Dr.Ehrenstofer 0.0111 204.24

1 3 Direct Brown 95 (DBr95) 100.0 Dr.Ehrenstofer 0.0109 218.00

1 6 Acid Violet 49 (AV49) 96.0 Dr.Ehrenstofer 0.0108 207.36

1 9 Basic Violet 1 (BV1) 80.0 Dr.Ehrenstofer 0.0127 203.20

1 10 Basic Violet 3 (BV3) 80.0 Dr.Ehrenstofer 0.0120 192.02

2 12 Disperse Orange 11 (DO11) 95.0 Sigma 0.0100 190.00

2 13 Disperse Yellow 3 (DY3) 30.0 Fluka 0.0305 183.00

2 14 Solvent Yellow 1 (SY1) 99.0 Dr.Ehrenstofer 0.0100 198.00

2 15 Solvent Yellow 2 (SY2) 99.5 Dr.Ehrenstofer 0.0104 206.96

2 16 Solvent Yellow 3 (SY3) 99.0 Dr.Ehrenstofer 0.0113 223.74

- Nhóm 1 (nhóm chất màu tan tốt trong nước) pha trong H2O:MeOH (80:20), thể tích định mức 50 ml

- Nhóm 2 (nhóm chất màu tan tốt trong dung môi hữu cơ) pha trong H2O:MeOH (20:80), thể tích định mức 50 ml Pha riêng chuẩn BV3 định mức trong H2O:MeOH (20:80)

*() Ký hiệu viết tắt kế bên tên chất chuẩn là ký hiệu riêng dùng cho bài luận văn

- Pha chuẩn đơn: Các chất chuẩn màu DB38, DB6, DBr95, DR28, AR26, AV49, BR9, BV14, BV1, BV3 (nhóm 1) được pha riêng lẻ trong H2O:MeOH (80:20), thể tích định mức 2 0ml Các chất chuẩn màu DB1, DO11, DY3 (nhóm 2) pha trong H2O:MeOH (20:80), định mức 20 ml Các chất chuẩn màu SY1, SY2, SY3 (nhóm 2) pha trong H2O: MeOH (20:80), định mức 10 ml Chúng tôi có được nồng độ như Bảng 2.2

Bảng 2.2 Nồng độ gốc của các chuẩn đơn

Số thứ tự Tên chất chuẩn m (g) Độ tinh khiết (%) Nồng độ C (ppm)

2.3 Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của hệ HPLC/MS

2.3.1 Kết quả khảo sát trên đầu dò MS

2.3.1.1 Tối ưu nguồn ion hóa

- Chúng tôi tiến hành điều chỉnh tự động và kiểm tra lại việc điều chỉnh trên chất chuẩn đi kèm với thiết bị ở cả hai chế độ dương và âm để đảm bảo máy ổn định Trong quá trình điều chỉnh, bộ phận MS sẽ được tối ưu về độ nhạy, độ phân giải và độ chính xác của các mảnh ion chuẩn

Bảng 2.3 Các thông số trên đầu dò MS

Tốc độ dòng khí làm khô: 10.0 L/p Rough Vac : 0.03 psig

Áp suất chân không: 1.4*10-7 psig Nhiệt độ khí làm khô: 3000C Turbo1Pwr: 111.4 W Thế ống mao quản (dương): 3000V Nhiệt độ tứ cực: 1000C Thế ống mao quản (âm): -3000V Theo như đã biết ESI là nguồn ion hóa tốt cho chất phân tích là ion hoặc là chất phân cực đến hơi phân cực, APCI là nguồn ion hóa tốt cho chất có khối lượng phân tử nhỏ, độ phân cực vừa Những chất màu đang nghiên cứu có một số có tính ion (chất màu trực tiếp: DB38, DB6, DBr95, DR28, chất màu acid: AR26, AV49, chất màu baz BV1, BV3, BR9, BV14) và một số chất có độ phân cực thấp như các chất màu phân tán: DY3, DO11, DB1, SY1, SY2, SY3 có thể sử dụng tốt nguồn ion hóa ESI

- Dựa vào công thức cấu tạo, bản chất của các chất màu nhuộm và tài liệu tham khảo[12], [14], chúng tôi kết hợp sử dụng hai chế độ dương và âm để có thể phân tích đồng thời các chất màu nhuộm

- Các chất màu trực tiếp và acid, phần mang màu trong dung dịch tồn tại ở dạng ion âm nên chúng tôi sử dụng chế độ âm Các chất màu baz phần mang màu trong dung dịch ở dạng ion dương nên sử dụng chế độ dương Các chất màu phân tán có khả năng nhận H+ nên cũng dùng ở chế độ dương

- Tiến hành tiêm từng chất chuẩn nồng độ 20 ppm theo chế độ Scan (xem phụ lục 1) ở cả 2 thế dương và âm từ 100-1000m/z Có những chất thích hợp dùng chế độ dương và những chất thích hợp dùng chế độ âm (xem Bảng 2.4)