Bài viết này trình bày về vật liệu polymer in dấu phân tử (MIP) chọn lọc cho rhodamine B (RhB) đã được tổng hợp bằng phản ứng đồng trùng hợp giữa acrylamide (AM) và ethylenglycol dimethacrylate (EGDMA), với chất khơi mào azobisisobutyronitrile (AIBN). Khả năng hấp thụ tối đa RhB đạt được là 8,7 mg/0,1g vật liệu MIP. Mời các bạn cùng tham khảo!
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Số 44, 2020 TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM VAN-TRONG NGUYEN, THANH-KHUE VAN, THANHTHUY TRAN, MINH-TU NGUYEN Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh nguyenvantrong@iuh.edu.vn Tóm tắt Vật liệu polymer in dấu phân tử (MIP) chọn lọc cho rhodamine B (RhB) tổng hợp phản ứng đồng trùng hợp acrylamide (AM) ethylenglycol dimethacrylate (EGDMA), với chất khơi mào azobisisobutyronitrile (AIBN) Khả hấp thụ tối đa RhB đạt 8,7 mg/0,1g vật liệu MIP Tính chọn lọc vật liệu MIP RhB 92,03 %, cao so với tính chọn lọc phẩm màu rhodamine 6G, sudan I, sudan II (lần lượt 57,4 %, 6,55 % 3,36 %) Qui trình phân tích RhB hiệu lực hóa mẫu thực phẩm nước ngọt, siro bột ớt Hiệu suất thu hồi đạt từ 86,5 – 95,6 % cho mẫu nước ngọt, 81,8 – 95,6 % 80,8 – 94,7 % cho mẫu bột ớt Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) 10 µg/L 33 µg/L Cuối chúng tơi ứng dụng phân tích RhB mẫu nước ngọt, siro bột ớt, hai mẫu không phát RhB Từ khóa: Rhodamine B, MIP, HPLC SYNTHESIS OF MIP MATERIAL FOR RHODAMINE B SELECTION AND ITS APPLICATION FOR RHODAMINE B ANALYSIS IN FOOD SAMPLES Abstract Molecularity imprinted polymer (MIP) selected for rhodamine B (RhB) was synthesized by the co-polymerization reaction between acrylamide (AM) and ethylenglycol dimethacrylate (EGDMA) with an initiator azobisisobutyronitrile (AIBN) The maximum absorbance of RhB on MIP is 0.87 mg/ 0.1 g with the selectivity of 92.03%, which was higher than the Rhb absorbance on Rhodamine 6G, sudan I, sudan II (57.4 %, 6.55 %, and 3.36 % respectively) This procedure for RhB analysis was implemented on a number of food samples such as drinking water and chilli powder, with sample preparation by MIP and sample analysis employing HPLC Recovery yield was found to be 86.5-95.6% for a drinking water sample and 80.8-94.7 % for chilli powder sample The method detection limit (MDL) and method quantitative limit (MQL) were 10 ppb 33 ppb respectively Keyword Rhodamine B, MIP, HPLC GIỚI THIỆU Rhodamine B biết đến thuốc nhuộm tổng hợp có màu hồng, sử dụng chủ yếu lĩnh vực nhuộm vải sợi.Thuốc nhuộm rhodamine B phát huỳnh quang, phát dễ dành huỳnh quang kế, sử dụng rộng rãi ứng dụng công nghệ sinh học kính hiển vi huỳnh quang, quang phổ huỳnh quang tương quan, phân tích dịng chảy tế bào ELISA [1] Trước phát triển ngày cao, nhu cầu đời sống người, ăn no mặc ấm nhu cầu ăn ngon mặc đẹp ngày người ta trọng quan tâm nhiều Nắm bắt thị hiếu người tiêu dùng, sở chế biến thức ăn sản xuất nhiều thực phẩm màu sắc sặc sỡ, bắt mắt thu hút Đi kèm theo màu sắc sặc sỡ hiểm hoạ rủi ro tiềm ẩn sức khoẻ người tiêu dùng Để sản xuất nhiều sản phẩm bắt mắt sở sản xuất sử dụng nhiều loại phẩm màu công nghiệp, phẩm màu mua dễ dàng, giá rẻ so với phẩm màu tự nhiên sử dụng thực phẩm Trong nhiều phẩm màu cơng nghiệp phẩm màu rhodamine B thường sử dụng có màu sắc thoả mãn tiêu chí màu bắt mắt, sặc sỡ cho sản phẩm hạt dưa, bột ớt, ruốc, tương ớt… Phẩm màu cơng nghiệp nói chung, rhodamine B nói riêng gây độc hại người khơng có tên danh mục phụ gia thực phẩm Bộ y tế ban hành [2-3] Rhodamine B tích luỹ thể người gây tác hại cho gan, thận, hệ sinh sản, hệ thần kinh gây bệnh ung thư [4] Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy thử nghiệm chuột rhodamine B kết luận nguyên nhân gây ung thư [1, 5] Gần đây, báo đài liên tục phát sở sản xuất TP.HCM sử dụng phẩm màu cơng nghiệp cho gia vị, © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM thực phẩm loại thuốc đơng y… có thời điểm 80% mẫu bột ớt bị nhiễm rhodamine B tỉnh nước, cá biệt có tỉnh bị nhiễm 100% [6] Trước thực trạng u cầu xử lý mẫu để xác định hàm lượng rhodamine B mẫu thực phẩm quan tâm Hiện cách xử lý mẫu sử dụng rộng rãi chiết mẫu với dung mơi methanol sau lọc dịch chiết cách xử lý không loại bỏ mẫu phức tạp Hay người ta dùng kỹ thuật chiết pha rắn SPE, QuEChERS, MSPE … loại phần mẫu độ chọn lọc không cao [7-8] Để hạn chế nhược điểm phương pháp kỹ thuật chế tạo vật liệu in dấu phân tử MIP (Molecularly Imprinted Polymers) kỹ thuật thu hút quan tâm nhà nghiên cứu độ chọn lọc cao với nhóm hợp chất góp phần rút ngắn thời gian xử lý mẫu đồng thời giảm thiểu ảnh hưởng mẫu đặc biệt với mẫu phức tạp Gần đây, có nhiều nghiên cứu tổng hợp thành cơng vật liệu MIP để ứng dụng phân tích rhodamine mẫu bột ớt [2], mẫu thực phẩm [4] Những nghiên cứu có kết nghiên cứu với độ tin cậy cao đáng khích lệ, nhiên chưa ứng dụng vật liệu để phân tích rhodamine B cho nhiều mẫu khác Trong nghiên cứu này, tổng hợp vật liệu MIP chọn lọc cho rohdamine B Vật liệu đánh giá đặc tính khả hấp phụ vật liệu, tính chọn lọc áp dụng để xử lý mẫu thực phẩm nước ngọt, siro bột ớt THỰC NGHIỆM 2.1 Thiết bị hóa chất Các hóa chất rhodamine B, rhodamine 6G ≥ 99.0 %, acrylamide, ethylene glycol dimethacrylate, sodium 1-heptanesulfonate 2,2′-azobis(2-methylpropionitrile) mua Sigma-Aldrich Dung môi methanol (MeOH), ethanol, n-hexane, acetone acetic acid băng loại chuẩn sử dụng cho HPLC hãng Merck Các hóa chất khác sử dụng đạt chuẩn phân tích Nước cất sử dụng loại khơng ion có điện trở lớn 18.5 MΩ Máy HPLC Agilent Technologies 1260 Infinity Với cột tách RP-C18 (5μm, 4,60 mm × 250 mm) đầu dò DAD Máy đo quang Thermo Scientific Evolution 600 UV-VIS Máy đánh siêu âm Cân phân tích Sartorius TE214S Hệ thống chiết Soxhlet Tủ sấy tủ sấy Shellab Máy cất nước không ion Thermo Scientific Barnstead Easypure II Các dụng cụ thủy tinh khác 2.2 Tổng hợp vật liệu MIP NIP 2.2.1 Quy trình tổng hợp Quá trình tổng hợp vật liệu MIP phản ứng phân tử mẫu Rhodamine B (140 mg) monomer chức AM (857 mg) 30 mL dung môi acetonitrile, đánh siêu âm 15 phút Sau đó, thêm 1784 mg EGDMA, 1mL AIBN 70mL ACN thực phản ứng polymer hóa 70 oC 10 bếp cách thủy, suốt q trình khí N2 thổi liên tục Sản phẩm lọc, rửa qua với nước methanol (1:1), sấy khô 60 oC Cuối đem nghiền rây với kích thước 100 µm Vật liệu khơng in dấu (NIP) thực theo quy trình tương tự khơng sử dụng phân tử mẫu Rhodamine B 2.2.2 Loại bỏ phân tử mẫu Sau tổng hợp MIP NIP, thành phần dư sau phản ứng phân tử mẫu in loại bỏ hoàn toàn chiết Soxhlet với dung mơi methanol 12 giờ, q trình thực đến chiết hết phân tử mẫu khỏi MIP, sử dụng thiết bị UV-VIS bước sóng 400 – 600 nm để kiểm sốt q trình Cuối đem sấy khơ nhiệt độ 600C tủ sấy © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM 2.2.3 Đánh giá tính chất vật liệu Để chứng minh hình thái cấu trúc vật liệu tổng hợp thành công, mẫu vật liệu đo phổ hồng ngoại chụp ảnh SEM Đo phổ hồng ngoại (FT-IR): Vật liệu MIP NIP sấy 60 0C giờ, sau trộn với KBr rắn sấy khô 120 0C ép thành viên có đường kính 10 mm, bề dày từ 1÷2 mm Đo kích thước hạt (SEM): Mẫu MIP NIP chụp Viện cơng nghệ Hóa học - VAST thiết bị kính hiển vi điện tử quét (SEM) để đánh giá hình dạng kích thước hạt vật liệu 2.2.4 Đánh giá khả hấp phụ vật liệu phân tử mẫu Cân xác 0,1 g vật liệu MIP NIP sau loại bỏ hoàn toàn phân tử mẫu vào ống SPE loại dung tích mL Rửa cột nước MeOH, cho dung dịch chứa rhodamine B với nồng độ khác 0,6 mg/L; 1,0 mg/L 1,4 mg/L Sau rửa tạp chất 10 mL nước cất rửa giải MeOH, dung dịch thu định mức tới 50 mL đo quang 550 nm Tiến hành lập đường chuẩn rhodamine B với nồng độ 0,2 mg/L; 0,4 mg/L; 0,8 mg/L; 1,2 mg/L; 1,6 mg/L; 2,0 mg/L đo máy Thermo Scientific Evolution 600 UV-VIS 550 nm 2.2.5 Đánh giá khả chọn lọc MIP phân tử mẫu Cân xác 0,1 g vật liệu MIP NIP sau loại bỏ hoàn toàn phân tử mẫu vào ống SPE loại dung tích mL Rửa cột nước MeOH, cho dung dịch chứa rhodamine 6G; sudan I sudan II với nồng độ khác 0,5 mg/L; 1,0 mg/L 2,0 mg/L Sau rửa tạp 10 mL nước cất rửa giải MeOH, dung dịch thu định mức tới 50 mL đo quang 550 nm Tiến hành lập đường chuẩn rhodamine 6G với nồng độ 0,2 mg/L; 0,4 mg/L; 1,0 mg/L; 1,4 mg/L; 2,0 mg/L đo 527 nm, sudan I với nồng độ 0,5 mg/L; 1,0 mg/L; 1,5 mg/L; 2,0 mg/L 2,5 mg/L đo 494 nm, sudan II 0,2 mg/L; 0,4 mg/L; 1,0 mg/L; 1,4 mg/L; 2,0 mg/L đo 494 nm 2.3 Ứng dụng vật liệu MIP xử lý mẫu, phân tích HPLC 2.3.1 Lập đường chuẩn Rhodamine B HPLC Đường chuẩn rhodamine B lập khoảng 0,1 đến 3,0 ppm với điều kiện cho HPLC sau: Cột RP- C18 (5 m×4,6mm ×250mm) Nhiệt độ cột tách 30 0C Bước sóng hấp thu 550 nm Thể tích mẫu 20 Pha động gồm 85 % ACN; 15 % nước với 0,005M sodium 1-heptanesulfonate, điều chỉnh pH tới 3,5 acid H3PO4 2.3.2 Chuẩn bị mẫu thử Mẫu nước hương dâu, bột ớt siro dâu loại mẫu thực phẩm sẵn có thị trường chọn Cả mẫu xử lý cách chiết rhodamine B có mẫu với dung mơi MeOH, sau đun cách thủy đến cạn hịa tan nước sau chiết SPE với vật liệu MIP Rửa giải rhodamine B cột chiết MeOH định mức tới 50 ml MeOH Lọc qua màng lọc 0,45 , sau dung dịch mẫu chuyển vào phận mẫu HPLC để tiến hành trình sắc ký Mỗi mẫu tiến hành thêm rhodamine B chuẩn với nồng độ khác 0,2 mg/L; 0,8 mg/L 2,2 mg/L KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp vật liệu MIP NIP Cơ chế tổng hợp MIP NIP thông qua giai đoạn, giai đoạn xảy phản ứng liên kết monomer chức AM phân tử mẫu rhodamine B, giai đoạn đánh dấu vị trí liên kết cho việc bắt phân tử mẫu Các liên kết hình thành chủ yếu N:H – N, O – H:O, loại liên kết bền nên dễ dàng rửa giải phân tử mẫu Giai đoạn 2, chất khơi mào trình polymer hóa AIBN chất tạo © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM liên kết chéo EGDMA thêm vào, tác dụng nhiệt độ AIBN phân hủy thành gốc tự chúng công liên kết đôi C=C AM EGDMA Trong giai đoạn oxy khơng khí đuổi khí nitơ oxy có khả tạo gốc tự Giai đoạn 3, gốc tự hình thành từ AIBN lan truyền mạch phản ứng trở thành tâm phản ứng, chúng kích thích vào AM EGDMA phản ứng tiếp diễn 10h đến phản ứng kết thúc (khơng cịn gốc tự do) tạo thành khối polymer Đồng thời q trình tổng hợp dung mơi ACN bay Tất giai đoạn thể hình minh họa (hình 1) Hình Hình minh họa in dấu phân tử Rrhodamine B 3.2 Đánh giá tính chất vật liệu 3.2.1 Phân tích phổ FT-IR Hình Phổ FT – IR vật liệu tổng hợp NIP (2A) MIP (2B) Kết phân tích vật liệu thể hình 2, với hình 2A vật liệu khơng in dấu NIP, hình 2B vật liệu in dấu MIP, thấy tương đồng tín hiệu đặc trưng vật liệu Cụ thể, tín hiệu đơi vân phổ hấp thụ đặc trưng dao động giãn bất đối xứng liên kết N-H có kể đến liên kết hydro ν = 3501 cm-1 (Hình 2A) 3479 cm-1 (Hình 2B), tín hiệu kể đến dao động nhóm -OH cộng hưởng chồng lên phổ Tín hiệu ν = 2971 cm-1 dao động đặc trưng cho liên kết C-H gốc methyl phân tử EGDMA Liên kết đôi C = C phân tử AM chưa rửa nên xuất phổ đồ ν = 1650 cm-1 phải kể đến liên kết uốn © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM N-H quan sát tần số sóng Liên kết C=O cơng thức AM EGDMA xuất với tín hiệu ν = 1713 cm-1 Các tín hiệu ν = 1257 cm-1, 1389 cm-1, 1459 cm-1 754 cm-1 mẫu NIP dao động đặc trưng liên kết uốn bất đối xứng C-H nhóm methylene -CH2 Ở vùng xạ có khác biệt cường độ MIP NIP, nguyên mẫu MIP có in dấu phân tử rhodamine B Việc rửa phân tử khơng hồn tồn, nên lượng rhodamine B tồn len lỏi cấu trúc vật liệu dẫn đến việc hấp thu lớn, dẫn đến việc chồng lên che mũi đặc trưng khác Tại vùng sóng 1000 cm-1 dao động liên kết C=C vòng benzen thuộc phân tử rhodamine B [9-10] 3.2.2 Phân tích quét kính hiển vi điện tử SEM Từ ảnh chụp SEM vật liệu xác định kích thước hạt vật liệu khoảng 0,2 – 0,3 m Vật liệu tổng hợp có lỗ xốp lớn giúp gia tăng khả tải dung dịch mẫu qua cột, đặc biệt gia tăng diện tích bề mặt vật liệu, từ có khả hấp phụ tốt, hình ảnh vật liệu thể hình Hình Ảnh chụp SEM vật liệu MIP 3.3 Đánh giá khả hấp phụ vật liệu rhodamine B Do mẫu đơn giản phương pháp sử dụng UV-VIS có ưu điểm nhanh tiện lợi để định lượng nên dùng phổ hấp thu UV-VIS để đánh giá khả hấp phụ vật liệu rhodamine B Kết phổ đồ vật liệu cho thấy λmax = 550 nm, phương trình đường chuẩn bước sóng với R2 = 0.9996 (hình 4) sử dụng để định lượng rhodamine B Hình Phổ hấp thu đường chuẩn Rhodamine B Khả hấp phụ MIP NIP phân tử mẫu rhodamine B đánh giá cách cố định khối lượng MIP NIP 0,1 g, sau thay đổi hàm lượng rhodamine B tăng dần, điều kiện khác © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM 10 mg Rhb thực tế trì giống lần thí nghiệm Kết thu thể hình 5, MIP khả hấp phụ cực đại 0,87 mg rhodamine B 0,1 g vật liệu, NIP thấp nhiều 0,23 mg 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 0.3 0.1 -0.1 MIP NIP 0.5 1.5 mg Rhb lý thuyết Hình Khả hấp phụ vật liệu MIP NIP (mg RhB/0,1g MIP/NIP) Kết cho thấy dung lượng hấp phụ vật liệu tốt, đặc biệt vật liệu in dấu phân tử Vấn đề giải thích kích thước hạt nhỏ, vật liệu xốp, nên hấp phụ cao, cấu trúc bền vững khung tạo EGDMA giúp bắt giữ tốt phân tử rhodamine B Ngồi ra, NIP có khả bắt giữ phân tử rhodamine B chúng có thành phần monomer chức AM cấu tạo Các phân tử bắt giữ rhodamine B bề mặt hạt nhờ vào liên kết hydro yếu Do không in dấu phân tử nên mẫu len lõi sâu vào cấu trúc vật liệu được, chúng bị bắt giữ phần bề mặt làm cho khả hấp phụ vật liệu không cao.Tất liệu chứng minh vật liệu MIP mà tạo ra, có khả bắt giữ phân tử mẫu rhodamine B 3.5 Đánh giá khả chọn lọc MIP phân tử mẫu O OH CH3 O O H3C H3C N H CH3 O N HCL CH3 N O CH3 Rhodamine B Sudan II Hình Công thức cấu tạo hoạt chất khảo sát © 2020 Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh CH3 CH3 Rhodamine 6G CH3 Sudan I N Cl- TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM 11 Vì rhodamine 6G có cơng thức cấu tạo tương đồng với rhodamine B, sudan I; sudan II hoạt chất thường có mẫu nên chúng chọn để làm chất khảo sát đánh giá chọn lọc MIP NIP phân tử mẫu Công thức cấu tạo thể hình Đối với hoạt chất trên, tiến hành lập đường chuẩn với số liệu thể bảng 1, dựa vào đường chuẩn để kiểm soát hiệu suất thu hồi sau trình hấp phụ vật liệu Bảng Thơng số phương trình đường chuẩn Tên hoạt chất Rhodamine B Rhodamine 6G Sudan I Sudan II Bước sóng (nm) 550 527 494 494 Hiệu suất thu hồi (%) 92.03 52.4 Phương trình đường chuẩn y = 0,2079x + 0,0045 y = 0,1906x -0,0034 y = 0,0077x + 0,0169 y = 0,0472 – 0,0044 MIP Hệ số tương quan (R2) 0,9996 0,9999 0,9981 09973 NIP 57.4 31.3 6.55 5.73 3.36 3.15 Hình Khả chọn lọc vật liệu MIP: (1) Rhodamine B; (2) Rhodamine 6G; (3) Sudan I; (4) Sudan II Sau đánh giá tính chọn lọc MIP hợp chất rhodamine B, rhodamine 6G, sudan I sudan II, thấy vật liệu in dấu MIP chọn lọc cao với chất in dấu rhodamine B, chất lạ sudan I sudan II độ chọn lọc thấp Tuy nhiên, đồng phân rhodamine 6G có mức chọn lọc trung bình, ngun nhân lý giải sudan I sudan II phân tử lạ, có cấu trúc phân tử khác biệt hồn tồn với chất in dấu khuôn in rhodamine B Ở chất thiếu vị trí liên kết cần thiết để tâm liên kết khuôn bắt giữ Nhìn vào cơng thức cấu tạo vị trí cần để nhận dạng phân tử bắt giữ phải có gốc –COOH liên kết hydro N:H – N phân tử lạ khơng đáp ứng điều Bên cạnh đó, xét đến tính chọn lọc với đồng phân rhodamine 6G có cơng thức phân tử cơng thức cấu tạo hình dạng khơng gian phân tử khơng cịn giữ mẫu in nên việc nhận dạng bị bỏ sót dẫn đến hiệu suất khơng cao Có thể thấy vị trí liên kết xác định, công thức cấu tạo rhodamine 6G vị trí gốc – COOH cịn vị trí N Điều lý giải MIP chọn lọc rhodamine 6G rhodamine B Kết khảo sát NIP ln cho hiệu suất thấp, giải thích phần trước đó, vị trí liên kết bắt giữ bề mặt bắt giữ số liên kết phân tử khảo sát, cấu trúc lỗ trống tạo khn in khơng hình thành nên chúng khơng thể bắt giữ cách mạnh mẽ Các liên kết dùng bắt giữ phân tử khảo sát liên kết hydro yếu nên môi trường phân cực mạnh H2O bị phá vỡ Đây lý chọn dung mơi methanol © 2020 Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 12 TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM để phá vỡ liên kết hydro rửa giải phân tử mẫu khỏi khn in [9-10] 3.6 Ứng dụng phân tích mẫu 3.6.1 Lập đường chuẩn xác định rhodamine B HPLC Để xây dựng phương pháp xác định rhodamine B thiết bị HPLC, tiến hành tối ưu thông số phương pháp thành phần pha động, pH pha động, LOD, LOQ, RSD khoảng tuyến tính Để khảo sát pha động, hệ khác lựa chọn [5]: pha động thứ gồm 85% ACN 15% nước với 0,005M sodium 1-heptanesulfonate, điều chỉnh pH tới 3,5 acid H 3PO4.; pha động thứ hai gồm 85% MeOH-15% nước với 0,005M sodium 1-heptanesulfonate, điều chỉnh pH tới 3,5 acid H3PO 4; pha động thứ ba gồm 85% ACN - 15% nước với 0,005M triethyl amine, điều chỉnh pH tới 3,5 acid H3PO4 Kết sắc ký đồ nhận đươc hệ pha động thứ cho mũi sắc ký đối xứng có tín hiệu cao nhất, hệ chọn cho bước (hình 8) Hình Sắc ký đồ pha động khảo sát Các giá trị LOD LOQ tiếp tục khảo sát thơng qua thao tác chạy phân tích 12 lần đường pha loãng chuẩn đến tín hiệu cao gấp lần tín hiệu Kết thu giới hạn phát 0,01 mg/L (LOD), từ giới hạn định lượng ước tính 0,033 mg/L (LOQ) Khoảng tuyến tính khảo sát chất chuẩn từ 0,03 mg/L đến 5,00 mg/L (hình 9), kết cho thấy với rhodamine B tuyến tính khoảng 0,033 đến mg/L, với phương trình đường chuẩn y = 439,86x + 2,2899 (R2 = 0,9997), đó: x nồng độ rhodamine B; y diện tích mũi sắc ký tương ứng (hình 10) Kết có LOD LOQ thấp nhiều so với nghiên cứu khác [2] 1400 y = 439.86x + 2.2899 R² = 0.9997 1200 Diện tích 1000 800 600 400 200 0 Hình Khảo sát khoảng tuyến tính Nồng độ Rhodamine B (mg/L) Hình 10 Đồ thị đường chuẩn rhodamine B 3.6.2 Ứng dụng phân tích mẫu thực phẩm Chúng sử dụng loại mẫu thông dụng thị trường có khả bị lạm dụng rhodamine B làm phẩm màu nước hương dâu, siro dâu bột ớt Tiến hành trích ly rhodamine B dung mơi © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM 13 MeOH với hỗ trợ sóng siêu âm, sau hỗn hợp lọc làm khô bếp cách thủy hòa tan lại nước cất Cho dung dịch qua cột chiết SPE có chứa MIP, tiến hành phân tích HPLC theo điều kiện khảo sát mục 3.6.1 Kết cho thấy mẫu khơng phát rhodamine B (hình 11, 12 13), sắc ký đồ mẫu sau xử lý khơng cịn nhiều tạp chất Chúng thực thêm chất chuẩn vào mẫu kết cho thấy hiệu suất thu hồi nằm khoảng 86,50 % đến 95,40 % (xem bảng 2) Điều chứng tỏ với vật liệu MIP, phương pháp phân tích mà xây dựng phù hợp để phân tích rhodamine B mẫu thực phẩm Bảng Kết phân tích mẫu thực phẩm Tên mẫu Hàm lượng rhodamine B có mẫu thử (mg/L) Nồng độ rhodamine B (mg/L) Hàm lượng thêm vào 0,2 Nước hương dâu Không phát 0,8 2,2 0,2 Siro dâu Không phát 0,8 2,2 0,2 Bột ớt Không phát 0,8 2,2 Hàm lượng tìm thấy Hiệu suất thu hồi (%) 0,1786 88,40 0,1762 88,00 0,1732 86,50 0,7188 90,00 0,7202 0,7243 2,1035 2,0988 2,0868 0,1753 0,1635 90,00 90,50 95,60 95,40 94,80 87,60 81,80 0,1683 0,6986 84,10 87,30 0,7057 0,7116 2,0979 2,0972 2,1043 0,1696 0,1671 0,1617 88,20 89,00 95,40 95,30 95,60 84,80 83,50 80,80 0,700 0,6971 87,50 87,10 0,7029 2,0829 2,0716 2,0638 87,90 94,70 94,20 93,80 Độ lệch chuẩn tương đối RSD (%) 1,14 0,32 0,44 3,46 0,96 0,16 1,64 0,46 0,48 © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 14 TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM Hình 11 Sắc ký đồ phân tích mẫu siro dâu (1) mẫu thử; (2) thêm chuẩn 0,2 mg/L; (3) thêm chuẩn 0,8 mg/L; (4) thêm chuẩn 2,2 mg/L Hình 12 Sắc ký đồ phân tích mẫu bột ớt (1) mẫu thử; (2) thêm chuẩn 0,2 mg/L; (3) thêm chuẩn 0,8 mg/L; (4) thêm chuẩn 2,2 mg/L KẾT LUẬN Vật liệu in dấu phân tử cho phân tử mẫu rhodamine B tổng hợp thành công Kết thực nghiệm chứng minh vật liệu chế tạo chọn lọc cao cho rhodamine B ứng dụng để xử lý mẫu thực phẩm với hiệu suất thu hồi tốt (>85%) Kết thu mở hướng ứng dụng vật liệu in dấu phân tử phương pháp phân tích chúng tơi xây dựng phân tích rhodamine B mẫu thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N Ozkantar, M Soylak, M Tuzen Spectrophotometric detection of rhodamine B in tap water, lipstick, rouge, and nail polish samples after supramolecular solvent microextraction Turkish Journal of Chemistry, 2017, 41, 987 – 994 [2] X Liu, X Zhang, Q Zhou, B Bai, and S Ji Spectrometric etermination of rhodamine b in chili powder after molecularly imprinted solid phase extraction Bull Korean Chem Soc., 2013, 34, 3381 – 3386 [3] Quyết định 3724/2001/QĐ-BYT Về việc ban hành quy định danh mục chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm [4] X Su, X Li, J Li, M Liu, F Lei, X Tan, P Li, and W Luo Synthesis and characterization of core–shell magnetic molecularly imprinted polymers for solid-phase extraction and determination of Rhodamine B in food, Food Chemistry, 2015, 171, 292-297 [5] Nguyen, T., Francis, M B Practical synthetic route to functionalized rhodamine dyes Organic Letters, 2003, 5, 3245–3248 [6] Trần Thanh Nga Xác định Rhodamine B thực phẩm kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu cao HPLC sử dụng detector UV, Luận văn cao học, Đại học Khoa học tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh, 2011 [7] X R Qing, G W Chao, W X Bing, L Q Yan, and D F Yan Determination of Rhodamine B in Condiment by HPLC-FLD-DAD, China Condiment, 2013, 08 [8] A A A A Bakheet, X S Zhu Determination of Rhodamine B Pigment in Food Samples by Ionic Liquid Coated Magnetic Core/Shell Fe3O4@SiO2 Nanoparticles Coupled with Fluorescence Spectrophotometry, Science Journal of Chemistry, 2017, 5(1), 1-7 Ngày nhận bài: 02/07/2019 Ngày chấp nhận đăng: 11/05/2020 © 2020 Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ... Chí Minh TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM 2.2.3 Đánh giá tính chất vật liệu Để chứng minh hình thái cấu trúc vật liệu tổng. ..TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM thực phẩm loại thuốc đông y… có thời điểm 80% mẫu b? ??t ớt b? ?? nhiễm rhodamine B tỉnh... Minh 12 TỔNG HỢP VẬT LIỆU IN DẤU PHÂN TỬ CHỌN LỌC CHO RHODAMINE B, ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH RHODAMINE B TRONG THỰC PHẨM để phá vỡ liên kết hydro rửa giải phân tử mẫu khỏi khuôn in [9-10] 3.6 Ứng dụng