Nghiên cứu xác định oxalat trong mẫu thực phẩm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - TRẦN ĐĂNG TUẤN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH OXALAT TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐO ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - TRẦN ĐĂNG TUẤN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH OXALAT TRONG MẪU THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐO ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ ÁNH HƢỜNG Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu học tập hoàn thành luận văn cao học với đề tài: ―Nghiên cứu xác định oxalate mẫu thực phẩm phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc‖ dƣới hƣớng dẫn TS Nguyễn Thị Ánh Hƣờng thầy cô, anh chị, bạn môn Hóa phân tích Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Ánh Hƣờng ngƣời giao đề tài tận tình dẫn trình hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty 3Sanalysis đối tác Khoa Hóa học, Trƣờng Đại học Basel, Thụy sĩ thiết kế lắp đặt hỗ trợ trang thiết bị nhƣ tƣ vấn kỹ thuật trình thực nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy cô Bộ môn Hóa Phân tích nói riêng khoa Hóa học nói chung dạy dỗ, bảo động viên thời gian học tập trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội Tôi xin cảm ơn sinh viên Nguyễn Thị Minh Hòa, lớp k57T Tài Hóa, sinh viên Nguyễn Thị Liên, lớp K56A Hóa học hỗ trợ trình nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn học viên sinh viên môn Hóa phân tích giúp đỡ thời gian học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày 24 tháng 10 năm 2015 Học viên Trần Đăng Tuấn MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Giới thiệu chung chất phụ gia thực phẩm .Error! Bookmark not defined 1.1.1 Giới thiệu chung phụ gia thực phẩm Error! Bookmark not defined 1.1.2 Phân loại phụ gia thực phẩm Error! Bookmark not defined 1.1.2.1 Phân loại theo nguồn gốc Error! Bookmark not defined 1.1.2.2 Phân loại theo tác dụng Error! Bookmark not defined 1.1.3 Lợi ích tác hại phụ gia thực phẩm Error! Bookmark not defined 1.2 Thông tin chung oxalate, tartrate citrate Error! Bookmark not defined 1.3 Ứng dụng tác hại oxalate, tartrate citrate Error! Bookmark not defined 1.3.1 Oxalate Error! Bookmark not defined 1.3.2 Tartrate Error! Bookmark not defined 1.3.3 Citrate Error! Bookmark not defined 1.4 Vấn đề sử dụng oxalate, tartrate citrate giới Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.4.1 Vấn đề sử dụng oxalate, tartrate citrate giới Error! Bookmark not defined 1.4.2 Vấn đề sử dụng oxalate Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.5 Các phƣơng pháp xác định oxalate, tartrate citrate Error! Bookmark not defined 1.5.1 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) .Error! Bookmark not defined 1.5.2 Phương pháp Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) Error! Bookmark not defined 1.5.3 Phương pháp sắc ký ion Error! Bookmark not defined 1.5.4 Các phương pháp điện di mao quản Error! Bookmark not defined 1.6 Phƣơng pháp điện di mao quản Error! Bookmark not defined 1.6.1 Mao quản Error! Bookmark not defined 1.6.2 Dung dịch đệm pH pha động phương pháp điện di mao quản Error! Bookmark not defined 1.6.3 Nguồn điện cao Error! Bookmark not defined 1.6.4 Kỹ thuật bơm mẫu phương pháp điện di mao quản Error! Bookmark not defined 1.7 Phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp xử lý mẫu Error! Bookmark not defined 2.3 Hóa chất thiết bị Error! Bookmark not defined 2.3.1 Hóa chất Error! Bookmark not defined 2.3.1.1 Chất chuẩn Error! Bookmark not defined 2.3.1.2 Hóa chất dung môi Error! Bookmark not defined 2.3.1.3 Chuẩn bị dung dịch hóa chất Error! Bookmark not defined 2.3.2 Thiết bị dụng cụ Error! Bookmark not defined 2.4 Các thông số đánh giá độ tin cậy phƣơng pháp phân tích Error! Bookmark not defined 2.4.1 Giới hạn phát giới hạn định lượng phương pháp phân tích Error! Bookmark not defined 2.4.2 Độ chụm phương pháp Error! Bookmark not defined 2.4.3 Độ phương pháp Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Nghiên cứu khảo sát tối ƣu điều kiện phân tích .Error! Bookmark not defined 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng hệ đệm Error! Bookmark not defined 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian bơm mẫu chiều cao bơm mẫu Error! Bookmark not defined 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng tách Error! Bookmark not defined 3.1.4 Khảo sát chất ảnh hưởng Error! Bookmark not defined 3.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích Error! Bookmark not defined 3.2.1 Lập đường chuẩn Error! Bookmark not defined 3.2.2 Giới hạn LOD, LOQ phương pháp Error! Bookmark not defined 3.2.3 Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) độ (độ thu hồi) Error! Bookmark not defined 3.3 Phân tích mẫu thực tế Error! Bookmark not defined 3.3.1 Phân tích mẫu bia Error! Bookmark not defined 3.3.2 Phân tích mẫu mì gói Error! Bookmark not defined 3.3.3 Phân tích mẫu trà túi lọc lipton (trà trái cây, vị dâu) Error! Bookmark not defined 3.3.4 Phân tích mẫu nước trà khô vỉa hè Error! Bookmark not defined 3.3.5 Phân tích đối chứng phƣơng pháp CE-C4D với phƣơng pháp HPLC Error! Bookmark not defined DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông tin chung hợp chất oxalic, tartaric citricError! Bookmark not defined Bảng 1.2 Các chất thường dùng làm pha động CE giá trị pK chúng Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến diện tích pic (Spic) thời gian di chuyển (tdc) oxalate, tartrate citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng điện di đến diện tích pic (Spic) thời gian di chuyển (tdc) oxalate, tartrate citrateError! Bookmark not defined Bảng 3.3 Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ oxalate, tartrate, citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Phương trình đường chuẩn oxalate, tartrate citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Kết so sánh giá trị a với giá trị phương trình đường chuẩn oxalate, tartrate, citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 Giới hạn phát oxalate, tartrate citrate phương pháp điện di mao quản CE-C4D Error! Bookmark not defined Bảng 3.7 Giá trị khoảng tuyến tính LOD, LOQ oxalate, tartrate, citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.8 Kết xác định độ lặp lại phương pháp CE-C4D định lượng oxalate Error! Bookmark not defined Bảng 3.9 Kết xác định độ lặp lại phương pháp CE-C4D định lượng tartrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.10 Kết xác định độ lặp lại phương pháp CE-C4D định lượng citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.11 Kết khảo sát độ phương pháp dựa thêm chuẩn oxalate Error! Bookmark not defined Bảng 3.12 Kết khảo sát độ phương pháp dựa thêm chuẩn tartrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.13 Kết khảo sát độ phương pháp dựa thêm chuẩn citrate Error! Bookmark not defined Bảng 3.14 Thông tin đặc điểm loại bia Error! Bookmark not defined Bảng 3.15 Kết xác định hàm lượng chất oxalate, citrate số mẫu bia Error! Bookmark not defined Bảng 3.16 So sánh kết phân tích đối chứng hàm lượng oxalate, citrate tartrate mẫu mỳ tôm Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ phân tích hệ điện di mao quản Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Mặt cắt ngang mao quản Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Lớp điện tích kép bề mặt mao quản Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Ảnh hƣởng dòng EOF đến tốc độ ion trình điện di Error! Bookmark not defined Hình 1.5 Các kĩ thuật bơm mẫu phƣơng pháp điện di mao quản Error! Bookmark not defined Hình 1.6 Nguyên lý hoạt động cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc Error! Bookmark not defined Hình 1.7 Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) mạch điện tƣơng đƣơng (B) cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Hệ thiết bị điện di mao quản CE-C4D tự chế, bán tự động Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng thành phần đệm Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng chất hoạt hóa bề mặt Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng pH Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Điện di đồ khảo sát thời gian bơm mẫu Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Điện di đồ khảo sát chiều cao bơm mẫu Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Điện di đồ khảo sát điện di Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Điện di đồ khảo sát chất ảnh hƣởng Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Đƣờng chuẩn oxalate theo diện tích pic .Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Đƣờng chuẩn tartrate theo diện tích pic Error! Bookmark not defined Hình 3.10 Đƣờng chuẩn citrate theo diện tích pic .Error! Bookmark not defined Hình 3.11 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate mẫu bia chai Hà Nội mẫu bia lon Hà Nội Error! Bookmark not defined Hình 3.12 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate mẫu bia lon Halida mẫu bia chai Sài Gòn Special Error! Bookmark not defined Hình 3.13 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate mẫu bia lon Haliken Error! Bookmark not defined Hình 3.14 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate mẫu mỳ tôm Hảo Hảo mẫu mỳ tôm Ba Miền Error! Bookmark not defined Hình 3.15 Điện di đồ phân tích 1-oxalate, 2-tartrate, 3-citrate mẫu trà túi lọc Lipton mẫu trà khô vỉa hè Error! Bookmark not defined 10 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Nguyễn Thị Ánh Hƣờng (2010), Nghiên cứu xác định dạng asen vô nước ngầm phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN Đào Mỹ Thanh (2012), Phụ gia thực phẩm sức khỏe người tiêu dùng, Trung tâm Y tế Dự phòng TP.HCM Tạ Thị Thảo (2010), Bài giảng chuyên đề thống kê hóa phân tích, ĐH Quốc gia Hà Nội Nguyễn Duy Thịnh(2004), Các chất phụ gia sử dụng thực phẩm, giảng cho học viên cao học chuyên ngành công nghiệp thực phẩm, ĐH Bách khoa Hà Nội Viện kiểm nghiệm ATVSTP Quốc Gia (2010), Thẩm định phương pháp phân tích hóa học vi sinh vật, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Tiếng Anh Ali A Ensafi, S Abbasi, B Rezaei (2001) ―Kinetic spectrophotometric method for the determination of oxalic acid by its catalytic effect on the oxidation of safranine by dichromate‖, Spectrochimica Acta Part A, (57), 1833 – 1838 B.G Wolthers, W Koolstra, M Hayer, H Elzinga (1987), ―Development of a reference method for determining urinary oxalate by means of isotope 11 dilution—mass spectrometry (ID-MS) and its usefulness in testing existing assays for urinary oxalate‖, Clinica Chimica Acta, 170:227-235 Corinne Rivasseau , Anne-Marie Boisson, Ga¨ elle Mong´ elard, Georgy Couram, Olivier Bastien, Richard Bligny (2006) ―Rapid analysis of organic acid in plant extracts by capillary electrophoresis with indirect UV detection Directed metabolic analyses metal during stress‖, Journal of Chromatography A, (112), 283–290 Curhan (1999), ―GC epidemiologische Hinweise für die Rolle des OxalatNierensteine spontan‖, J Endourol 13 (9): 629-31 10 Hoppe B, Kemper MJ, Hvizd MG, Sailer DE, Langman CB (1998), ―Simultaneous determination of oxalate, citrate and sulfate in children's plasma with ion chromatography‖, Kidney Int, 53(5):1348-52 11 Marián Masár et al (2003), Determination of oxalate in beer by zone electrophoresis on a chip with conductivity detection, Journal of seperation science, 26, 647-652 12 Michael Trevaskis, V Craige Trenerry (1996) ―An investigation into the determination of oxalic acid in vegetables by capillary electrophoresis‖, Food Chemisfry, (57), 323-330 13 Muhammad Iqbal Bhanger, M Hassan Khaskhali, F D Khand (1996), ―Simultaneous Determination of Oxalic acid and Citric acid in Urine by Higherformance Liquid Chromatogrphy‖, Journal of chromatography.B, Biomedical applications, 675(1), 147-51 14 M Hassan Khaskhali, M Iqbal Bhanger, F.D Khand (1996) ―Simultaneous determination of oxalic and citric acid in urine by high-performance liquid chromatography‖, Journal of Chromatography B, (675), 147-151 15 Nguyen Thi Anh Huong et al (2014), ―Simple semi-automated portable capillary electrophoresis instrument with contactless conductivity detection for the 12 determination of β-agonists in pharmaceutical and pig-feed samples‖, Journal of Chromatography A, Vol 1360, pp 305-311 16 Nguyen Thi Anh Huong, Pavel Kubánˇ, Viet Hung Pham, Peter C Hauser (2007), ‖ Study of the determination of inorganic arsenic species by CE with capacitively coupled contactless conductivity detection‖, Electrophoresis 2007, (28), 3500–3506 17 Petr Kubáňet al (2014), ―Separation of oxalate, formate and glycolate in human body fluid samples by capillary electrophoresis with contactless conductometric detection‖, Journal of Chromatography A, 1325, 241–24 18 Ph Puig, M Arellano, J Andrianary, F Dedieu, F Couderc (1997), ―Method development and validation for the simultaneous determination of organic and inorganic acid by capillary zone electrophoresis‖, Journal of Chromatography A, 765, 321–328 19 Ruben Rellan-Alvarez (2011), ―Development of a new high-performance liquid chromatography-electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry method for the determination of low molecular mass organic acid in plant tissue extracts‖, J.Agric Food Chem, 59, 6864-6870 20 United States Department of Agriculture (1984), Informationsdienst Human Nutrition, Landwirtschaftliches Handbuch Nr 8-11 21 Verónica Galli, Coral Barbas∗ (2004), ―Capillary electrophoresis for the analysis of short-chain organic acid in coffee‖, Journal of Chromatography A, 1032: 299–304 22 Xiumei Geng , Sufang Zhang , Qian Wang , Zongbao (Kent) Zhao (2008), ―Determination of organic acid in the presence of inorganic anions by ion chromatography with suppresse d conductivity detection‖, Journal of Chromatography A, 1192 : 187–190 13 23 Fengwu Wu, Zhike He, Qingyao Luo, Yun'e Zeng (1999), ―HPLC determination of oxalic acid using tris(1,10-phenanthroline) ruthenium (II) chemiluminescence application to the analysis of spinach‖, Food Chemistry, (65),543-546 24 H.Z.Liana, L.Mao, X.L.Ye, J.Miao (1999), ―Simultaneous determination of oxalic, fumaric, maleic and succinic acid in tartaric and malic acid for pharmaceutical use by ion-suppression reversed-phase high performance liquid chromatography‖, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, (19), 621-625 25 J G March, B M Simonet, F Gráses, J A Muñoz, M Valiente (2003), ―Determination of trace amounts of oxalate in renal calculi and related samples by gas chromatography-mass spectrometry‖, Journal of Chromatography A,57(11), 811-817 26 Thanh Duc Mai, Peter C Hauser (2012), ―Simultaneous separations of cations and anions by capillary electrophoresis with contactless conductivity detection employing a sequential injection analysis manifold for flexible manipulation of sample plugs‖, Journal of Chromatography A, 1267, 266– 272 27 Thanh Duc Mai, Peter C Hauser (2011), ―Anion separations with pressureassisted capillary electrophoresis using a sequential injection analysis manifold and contactless conductivity detection‖, Electrophoresis, 32, 3000– 3007 28 Virginia Garcı´a-Can˜as, Miguel Herrero, Carolina Simo, Alejandro Cifuentes (2010), ―Recent advances in the application of capillary electromigration methods for food analysis and Foodomics‖, Electrophoresis, (31), 205–22 14 [...]... Nguyễn Thị Ánh Hƣờng (2010), Nghiên cứu xác định các dạng asen vô cơ trong nước ngầm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN 2 Đào Mỹ Thanh (2012), Phụ gia thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng, Trung tâm Y tế Dự phòng TP.HCM 3 Tạ Thị Thảo (2010), Bài giảng chuyên đề thống kê trong hóa phân tích, ĐH Quốc... Bài giảng chuyên đề thống kê trong hóa phân tích, ĐH Quốc gia Hà Nội 4 Nguyễn Duy Thịnh(2004), Các chất phụ gia sử dụng trong thực phẩm, bài giảng cho học viên cao học chuyên ngành công nghiệp thực phẩm, ĐH Bách khoa Hà Nội 5 Viện kiểm nghiệm ATVSTP Quốc Gia (2010), Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi sinh vật, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội Tiếng Anh 6 Ali A Ensafi, S Abbasi,... by capillary electrophoresis with indirect UV detection Directed metabolic analyses metal during stress‖, Journal of Chromatography A, (112), 283–290 9 Curhan (1999), ―GC epidemiologische Hinweise für die Rolle des OxalatNierensteine spontan‖, J Endourol 13 (9): 629-31 10 Hoppe B, Kemper MJ, Hvizd MG, Sailer DE, Langman CB (1998), ―Simultaneous determination of oxalate, citrate and sulfate in children's... its catalytic effect on the oxidation of safranine by dichromate‖, Spectrochimica Acta Part A, (57), 1833 – 1838 7 B.G Wolthers, W Koolstra, M Hayer, H Elzinga (1987), ―Development of a reference method for determining urinary oxalate by means of isotope 11 dilution—mass spectrometry (ID-MS) and its usefulness in testing existing assays for urinary oxalate‖, Clinica Chimica Acta, 170:227-235 8 Corinne... H.Z.Liana, L .Mao, X.L.Ye, J.Miao (1999), ―Simultaneous determination of oxalic, fumaric, maleic and succinic acid in tartaric and malic acid for pharmaceutical use by ion-suppression reversed-phase high performance liquid chromatography‖, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, (19), 621-625 25 J G March, B M Simonet, F Gráses, J A Muñoz, M Valiente (2003), ―Determination of trace amounts of oxalate... detection‖, Electrophoresis 2007, (28), 3500–3506 17 Petr Kubáňet al (2014), ―Separation of oxalate, formate and glycolate in human body fluid samples by capillary electrophoresis with contactless conductometric detection‖, Journal of Chromatography A, 1325, 241–24 18 Ph Puig, M Arellano, J Andrianary, F Dedieu, F Couderc (1997), ―Method development and validation for the simultaneous determination... DE, Langman CB (1998), ―Simultaneous determination of oxalate, citrate and sulfate in children's plasma with ion chromatography‖, Kidney Int, 53(5):1348-52 11 Marián Masár et al (2003), Determination of oxalate in beer by zone electrophoresis on a chip with conductivity detection, Journal of seperation science, 26, 647-652 12 Michael Trevaskis, V Craige Trenerry (1996) ―An investigation into the determination... spectrometry method for the determination of low molecular mass organic acid in plant tissue extracts‖, J.Agric Food Chem, 59, 6864-6870 20 United States Department of Agriculture (1984), Informationsdienst Human Nutrition, Landwirtschaftliches Handbuch Nr 8-11 21 Verónica Galli, Coral Barbas∗ (2004), ―Capillary electrophoresis for the analysis of short-chain organic acid in coffee‖, Journal of Chromatography... Muhammad Iqbal Bhanger, M Hassan Khaskhali, F D Khand (1996), ―Simultaneous Determination of Oxalic acid and Citric acid in Urine by Higherformance Liquid Chromatogrphy‖, Journal of chromatography.B, Biomedical applications, 675(1), 147-51 14 M Hassan Khaskhali, M Iqbal Bhanger, F.D Khand (1996) ―Simultaneous determination of oxalic and citric acid in urine by high-performance liquid chromatography‖, Journal