Nghiên cứu phương pháp xác định các axit béo trong một số loại dầu mỡ động thực vật Việt Nam bằng kỹ thuật sắc ký Nghiên cứu phương pháp xác định các axit béo trong một số loại dầu mỡ động thực vật Việt Nam bằng kỹ thuật sắc ký luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Quỳnh Hoa NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC XÁC ĐỊNH MỘT SỐ PHỤ GIA THỰC PHẨM VÀ BETA-AGONIST LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Quỳnh Hoa NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC XÁC ĐỊNH MỘT SỐ PHỤ GIA THỰC PHẨM VÀ BETA-AGONIST Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 62440118 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Thị Ngọc Mai TS Nguyễn Thị Ánh Hường XÁC NHẬN NCS ĐÃ CHỈNH SỬA THEO QUYẾT NGHỊ CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN Người hướng dẫn khoa học Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận án Tiến sĩ PGS.TS Phạm Thị Ngọc Mai PGS.TS Trần Chương Huyến Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Quỳnh Hoa i LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành với hỗ trợ, giúp đỡ, động viên Thầy Cơ, gia đình bạn bè, đồng nghiệp Với tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PSG.TS Phạm Thị Ngọc Mai TS Nguyễn Thị Ánh Hường nhiệt tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy cô Bộ môn Hóa Phân tích, Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tâm huyết truyền dạy kiến thức động viên thời gian học tập, nghiên cứu Tôi xin cảm ơn công ty 3Sanalysis (http://www.3sanalysis.vn/) cung cấp thiết bị CE – C4D để thực nghiên cứu này, cảm ơn bạn nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp điện di mao quản CE – C4D Bộ mơn Hóa Phân tích, Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội phối hợp hỗ trợ tơi hồn thành nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn cộng tác, giúp đỡ PGS.TS Lê Thị Hồng Hảo cán Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, bạn bè, lãnh đạo đồng nghiệp Khoa Cơng nghệ Hóa học Môi trường, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, học viên sinh viên môn Hóa Phân tích, Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội ủng hộ, giúp đỡ, động viên tơi q trình học tập hoàn thành luận án Tác giả Nguyễn Thị Quỳnh Hoa ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH xiv MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Một số chất phụ gia beta-agonist sản xuất thực phẩm 1.1.1 Khái quát chung số nhóm phụ gia thực phẩm 1.1.1.1 Acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm 1.1.1.2 Chất tạo acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin 1.1.2 Các chất beta-agonist 11 1.1.2.1 Giới thiệu chung nhóm beta-agonist 11 1.1.2.2 Vai trò tác dụng phụ beta-agonist 12 1.1.2.3 Vấn đề sử dụng beta-agonist giới Việt Nam 14 1.2 Các phƣơng pháp xác định chất phụ gia beta-agonist thực phẩm mẫu sinh học 16 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 16 1.2.1.1 Các phương pháp sắc ký 16 1.2.1.2 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV – Vis xác định chất tạo 21 1.2.1.3 Phương pháp điện hóa xác định beta-agonist 21 1.2.1.4 Phương pháp sinh học xác định beta-agonist 22 1.2.1.5 Phương pháp điện di mao quản xác định phụ gia thực phẩm beta-agonist 23 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 31 1.3 Phƣơng pháp điện di mao quản 32 1.3.1 Giới thiệu chung phương pháp điện di mao quản 32 1.3.2 Nguyên tắc cấu tạo hệ điện di mao quản 33 1.3.3 Cơ sở lý thuyết điện di mao quản 34 iii 1.3.4 Dòng điện di thẩm thấu di chuyển ion chất phân tích mao quản 35 1.3.5 Các detector thông dụng phương pháp điện di mao quản 37 1.3.5.1 Detector quang học 37 1.3.5.2 Detector khối phổ 38 1.3.5.3 Detector điện hóa 39 1.3.5.4 Detector độ dẫn không tiếp xúc (C4D) 40 1.3.6 Ứng dụng phương pháp điện di mao quản CE –C4D 43 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.1 Thiết bị hóa chất 44 2.1.1 Thiết bị 44 2.1.1.1 Thiết bị CE – C4D 44 2.1.1.2 Các thiết bị khác dụng cụ 45 2.1.2 Hóa chất 46 2.1.2.1 Chất chuẩn 46 2.1.2.2 Hóa chất dung môi 46 2.1.3 Chuẩn bị dung dịch hóa chất 47 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 48 2.2.1 Phương pháp CE – C4D 48 2.2.2 Phương pháp khảo sát xác định điều kiện thích hợp 48 2.2.2.1 Khảo sát dung dịch đệm điện di 49 2.2.2.2 Khảo sát tách 50 2.2.2.3 Khảo sát thời gian bơm mẫu 50 2.2.3 Phương pháp lấy mẫu xử lý mẫu thực phẩm 51 2.2.4 Phương pháp lấy mẫu, xử lý, làm giàu mẫu nước tiểu mẫu thịt lợn 51 2.2.4.1 Phương pháp lấy mẫu xử lý sơ mẫu nước tiểu, mẫu thịt lợn 51 2.2.4.2 Phương pháp chiết pha rắn salbutamol mẫu nước tiểu lợn mẫu thịt lợn 52 2.2.5 Phương pháp đánh giá độ tin cậy phương pháp phân tích 56 2.2.5.1 Giới hạn phát giới hạn định lượng 56 2.2.5.2 Độ lặp lại hiệu suất thu hồi phương pháp 57 iv CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 3.1 Xác định đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric phƣơng pháp CE–C4D 60 3.1.1 Khảo sát điều kiện thích hợp 61 3.1.1.1 Khảo sát dung dịch đệm điện di 61 3.1.1.2 Khảo sát ảnh hưởng tách 63 3.1.1.3 Khảo sát ảnh hưởng chiều cao thời gian bơm mẫu 65 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn cho chất phân tích đánh giá phương pháp 68 3.1.2.1 Xây dựng đường chuẩn 68 3.1.2.2 Giới hạn phát giới hạn định lượng thiết bị 70 3.1.2.3 Đánh giá độ lặp lại độ thu hồi phương pháp 71 3.1.3 Phân tích đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric mẫu thực phẩm 72 3.1.3.1 Xác định đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric thực phẩm phương pháp CE – C4D 72 3.1.3.2 Kết phân tích đối chứng acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric thực phẩm phương pháp tiêu chuẩn HPLC 73 3.2 Xác định đồng thời chất tạo acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin thực phẩm phƣơng pháp CE–C4D 74 3.2.1 Khảo sát điều kiện thích hợp 75 3.2.1.1 Khảo sát dung dịch đệm điện di 75 3.2.1.2 Khảo sát ảnh hưởng tách 78 3.2.1.3 Khảo sát thời gian bơm mẫu 79 3.2.2 Đường chuẩn phân tích đánh giá phương pháp nghiên cứu 81 3.2.2.1 Xây dựng đường chuẩn 81 3.2.2.2 Giới hạn phát giới hạn định lượng 83 3.2.2.3 Đánh giá độ lặp lại độ thu hồi phương pháp 84 3.2.3 Phân tích chất tạo acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin thực phẩm 85 3.2.3.1 Phân tích chất tạo acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin thực phẩm phương pháp CE – C4D 85 3.2.3.2 Phân tích đối chứng hàm lượng chất tạo phương pháp CE – C4D phương pháp HPLC 87 v 3.3 Khảo sát điều kiện thích hợp phân tích salbutamol, metoprolol ractopamin mẫu thức ăn chăn nuôi, nƣớc tiểu lợn thịt lợn phƣơng pháp CE–C4D 88 3.3.1 Khảo sát điều kiện thích hợp 89 3.3.1.1 Khảo sát dung dịch đệm điện di 89 3.3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng tách 93 3.3.1.3 Khảo sát thời gian bơm mẫu 95 3.3.2 Đường chuẩn phân tích đánh giá phương pháp phân tích 97 3.3.2.1 Đường chuẩn phân tích 97 3.3.2.2 Giới hạn phát giới hạn định lượng thiết bị 98 3.3.2.3 Đánh giá độ lặp lại độ thu hồi phương pháp 99 3.3.3 Xác định đồng thời salbutamol, metoprolol ractopamin mẫu thức ăn chăn nuôi 101 3.3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng cation kim loại việc xác định đồng thời salbutamol, metoprolol ractopamin mẫu thức ăn chăn nuôi 101 3.3.3.2 Xác định đồng thời salbutamol, metoprolol ractopamin mẫu thức ăn chăn nuôi 102 3.3.4 Xây dựng quy trình chiết pha rắn salbutamol mẫu nước tiểu lợn nhằm xác định phương pháp CE – C4D 104 3.3.4.1 Khảo sát lựa chọn cột chiết 104 3.3.4.2 Ảnh hưởng pH dung dịch mẫu đến khả chiết salbutamol 106 3.3.4.3 Khảo sát dung môi rửa tạp chất 107 3.3.4.4 Khảo sát dung môi rửa giải 110 3.3.4.5 Đánh giá phương pháp phân tích salbutamol mẫu nước tiểu lợn phương pháp CE – C4D kết hợp chiết pha rắn xử lý mẫu phân tích 111 3.3.4.6 Phân tích mẫu nước tiểu thực tế 114 3.3.5 Nghiên cứu phương pháp chiết pha rắn (SPE) làm giàu salbutamol mẫu thịt lợn 115 3.3.5.1 Khảo sát lựa chọn cột chiết 115 3.3.5.2 Khảo sát dung môi rửa tạp chất 116 vi 3.3.5.3 Đánh giá phương pháp phân tích salbutamol mẫu thịt phương pháp CE – C4D sử dụng chiết pha rắn xử lý mẫu phân tích 120 3.3.5.4 Kết phân tích mẫu thịt lợn 122 3.3.6 Kết phân tích đối chứng với phương pháp LC/MS/MS 123 KẾT LUẬN 124 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC 139 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt Ace Acetic acid Acid acetic Ace – K Acesulfame potassium Acesulfam kali (Kali 6– methyl– (potassium 6– methyl– 2,2– 2,2– dioxo– oxathiazin– 4– olat) dioxo– 2H– 1,2λ6,3– oxathiazin– 4– olate) AOAC Association of Official Analytical Hiệp hội nhà hố học phân tích Chemists Arg Arginine (2– amino– 5– Arginin (Acid 2– amino– 5– guanidinopentanoic acid) guanidinopentanoic) Asc Ascobic acid Acid ascobic Asp Aspartame (N– (L– α– Aspartyl)– Aspartam (este N– (L– α– L– phenylalanin, 1– methyl este) Aspartyl)– L– phenylalanin, 1– methyl) CAPS N– cyclohexyl– 3– Acid N– cyclohexyl– 3– aminopropanesulfonic acid aminopropanesulfonic Capacitively coupled contactless Detector độ dẫn không tiếp xúc kết conductivity detector nối kiểu tụ điện CE Capillary Electrophoresis Phương pháp điện di mao quản CHES N– Cyclohexyl– 2– Acid N– Cyclohexyl– 2– aminoetanesulfonic acid aminoetanesulfonic Cetyl trimethylammonium Cetyl trimethylammonium bromide C4D CTAB bromide Cyc Cyclamat natri Cyclamat natri (N– (N– cyclohexylsulfamat natri) cyclohexylsulfamat natri) CZE Capillary zone electrophoresis Phương pháp điện di mao quản vùng EIA Enzyme immunoassay Phương pháp miễn dịch enzym viii ... 12 Bảng 1.5 Tóm tắt số nghiên cứu xác định acid hữu cơ, chất tạo beta-agonist thực phẩm phương pháp sắc ký 18 Bảng 1.6 Tóm tắt số nghiên cứu xác định acid hữu phương pháp điện di mao quản... cơng trình nghiên cứu sử dụng phương pháp CE – C4D phân tích nhóm chất (hai nghiên cứu xác định anion hữu vô có format acetat, hai nghiên cứu xác định nhóm chất tạo ngọt, nghiên cứu xác định salbutamol... sức khỏe người dân 1.2 Các phƣơng pháp xác định chất phụ gia beta-agonist thực phẩm mẫu sinh học 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2.1.1 Các phương pháp sắc ký Sắc ký phương pháp dùng để tách thành