Phân tích hàm lượng Melanin trong sữa bằng phương pháp sắc ký

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HĨA HỌC ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG MELAMINE TRONG SỮA BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP Giáo viên hướng dẫn: PHÙNG VÕ CẨM HỒNG Danh sách sinh viên NHÓM 11 thực hiện: PHẠM VĂN PHÁP 18139146 TRƯƠNG THANH THAO 18139177 NGUYỄN THỊ THẢO NHI 18139130 ĐẶNG THỊ MỸ NGỌC 18139115 VÕ THỊ ĐIỆP 18139027 NGUYỄN MINH TRỌNG 18139208 PHẠM CAO THĂNG 18139171 LÊ NGỌC PHÚ 18139150 Nội dung: I II TỔNG QUAN VỀ MELAMINE Melamine gì? Sự đời phương pháp tổng hợp Tại melamine lại cho vào sữa Độc tính melamine Quy định sử dụng melamine PHÂN TÍCH MELAMINE Giới thiệu phương pháp phân tích Các phương pháp sắc ký dùng để phân tích melamine Tại ta lại chọn phương pháp sắc ký lỏng để phân tích mealmine? Hệ thống máy HPLC Các thiết bị hóa chất chuẩn bị phân tích III KẾT LUẬN Melamine gì? Là hợp chất hữu cơ, màu trắng pha lê, khó tan nước Tên khoa học 1,3,5-triazin 2,4,6-triamine, đơi cịn gọi cyanuramide hay cyanurotriamine Cấu trúc gồm Cacbon, Hidro, Nito Trọng lượng phân tử 126 Công thức tổng quát: C3H6N6  Công thức cấu tạo: Sự đời phương pháp tổng hợp • Nhà hóa học người Đức Liebig người tổng hợp melamine vào năm 1834 • Ban đầu, calcium cyanamide tiến hành biến đổi thành dicyandiamine, sau đốt nóng nhiệt độ tan chảy thành melamine Tuy nhiên, ngày nhà máy sản xuất ure sử dụng ure phản ứng sau để tạo melamine • Ure sử dụng công nghiệp để sản xuất melamine sau: + 3CO2 6(NH2)2CO → C3H6N6 + 6NH3 Sự đời phương pháp tổng hợp Trước hết, urê phân tách tạo axit cyanic (HNCO) (phản ứng cần nhiệt độ cao): (NH2)2CO → HCNO + NH3 Tiếp theo phản ứng polyme hóa axit cyanic tạo dioxit cacbon melamine (phản ứng tỏa nhiệt): 6HCNO → C3H6N6 + 3CO2 Quy trình kết tinh rửa melamine tạo lượng lớn nước thải Thông thường nước thải cô đặc thành dạng rắn ( có chứa đến 75% melamine ) Tại melamine lại cho vào sữa Ở Trung Quốc, nơi phát thấy gian dối melamin, người ta thêm nưóc vào sữa để tăng lượng sản phẩm Do pha lỗng nên sữa có hàm lượng protein thấp Các công ty thu mua sữa tươi thường kiểm tra hàm lượng protein cách xác định hàm lượng nitơ, để che giâu gian dối, người ta cho melamin vào sữa để tăng hàm lượng nitơ nguyên liệu Độc tính melamine Bản thân melamine khơng có độc tính liều lượng thấp kết hợp với axit cyanuric (ở thận) tạo thành chất kết tinh đóng ống thận nhỏ gây bít tắt, sỏi thận, ảnh hưởng đến tạo nước tiểu gây suy thận, tử vong Một số nghiên cứu động vật cho thấy melamine có khả gây ung thư Melamine cịn có khả hủy hoại hệ thống miễn dịch người Độc tính melamine Melamine (màu xanh) dễ dàng kết hợp với axit cyanuric (màu đỏ) qua liên kết hydro tạo kiểu liên kết phân tử hình mái ngói, lắng đọng gây sỏi thận Độc tính melamine Triệu chứng nhiễm độc melamine: bị kích thích da, mắt, tiểu máu, tiểu khó khơng tiểu được, có dấu hiệu nhiễm trùng đường tiểu (sốt, đau lưng, tiểu gắt, tiểu giắt), huyết áp tăng Cách xử lí sữa bị nhiễm melamine: -Tiêu hủy sở xử lí chất thải nguy hại tài ngun mơi trường cấp phép -Xử lí cách sản xuất gạch (rẻ 70% so với đốt) -Chôn sữa bị nhiễm xuống đất số lượng khống chế để ngăn chặn nguy ô nhiễm đất Quy định sử dụng melamine Nồng dộ an toàn cho sữa thực phẩm: hàm lượng melamine an toàn tối đa 0,15mg/kg với sữa nước dành cho trẻ em, 1mg/kg với sữa bột dành cho trẻ em 2,5mg/kg với thức ăn cho động vật thực phẩm khác Liều lượng melamine an toàn dung nạp cho người: nồng độ melamine dung nạp ngày chấp nhận (TDI) 0,5mg/kg cân nặng Ở Mĩ, đề nghị TDI 0,63mg/kg cân nặng Thế 0,5mg/kg cân nặng? Nghĩa 1kg cân nặng người hấp thụ 0,5mg melamine ngày Giới thiệu phương pháp sắc ký lỏng Phương pháp sắc ký lỏng phương pháp phát vào năm 1903 Đây phương pháp vật lý để phân tách, phân ly, phân tích chất dựa vào phân bố khác chúng pha động pha tĩnh Các phương pháp sắc ký dùng để phân tích melamine Sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) kết hợp hai kỹ thuật sắc ký khí (GC) khối phổ (MS) để tạo thành phương pháp phân tích hỗn hợp hóa chất Sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS) kết hợp hai kỹ thuật sắc ký lỏng (LC) phối khổ (MS) GC-MS đời sớm nhiên có số hạn chế định chất phân tích nên LC-MS xuất để bù đắp khuyết điểm GC-MS Các phương pháp sắc ký dùng để phân tích melamine Sắc ký lỏng ghép khối phổ đầu đò tứ cực (LC-MS/MS): giống hệ thống LC-MS tốn hơn, trang thiết bị phức tạp mang lại độ xác cao không sử dụng rộng rãi Sắc kí lỏng cao áp (HPLC): Được Horvath.C tạo năm 1967 với ưu điểm vượt trội áp suất cao, độ phân giải cao, vận tốc sắc ký nhanh… áp dụng nhiều lĩnh vực dược phẩm, sinh lý, hợp chất vô hữu cơ, loại dư lượng HPLC dựa vào pha động để phân tách thành phần trộn lẫn vào nhau, hỗn hợp hòa tan vào dung môi để thu nhiều cấu tử khác mà phương pháp phân tích khác khơng thực dễ dàng phân tích số lượng lớn chất hóa học trộn lẫn vào Tại ta lại chọn phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao để phân tích mealmine? Được sử dụng rộng rãi phân tích lương thực thực phẩm xác định hóa chất bị cấm, chất tồn dư kiểm sốt chất lượng, mang lại độ xác cao thời gian tiến hành ngắn thỏa mãn tiêu chí: -Khơng tốn lao động -Hiệu -Giới hạn phát thấp -Phương pháp đơn giản -Giá rẻ Hệ thống máy HPLC Bơm áp suất cao (hệ thống phân phối dung môi quản lý dung môi) sử dụng để tạo đo tốc độ dòng chảy xác định pha động, thường ml/phút  Dụng cụ tiêm mẫu (quản lý tiêm mẫu lấy mẫu tự động) đưa (tiêm) mẫu vào dòng pha động liên tục mang mẫu vào cột HPLC  Cột HPLC chứa vật liệu sắc ký cần thiết để thực việc tách Vật liệu gọi pha tĩnh giữ cố định phần cứng cột Hệ thống máy HPLC Máy dò cần thiết để kiểm tra dải hợp chất tách biệt chúng rửa giải từ cột HPLC (hầu hết hợp chất khơng có màu, khơng thể nhìn thấy chúng mắt)  Máy tính ghi liệu điều khiển chung hệ thống Các thiết bị hóa chất chuẩn bị phân tích Sữa bột sữa lỏng Chất chuẩn: melamine (99%) Dung môi: methanol Dung môi rửa giải: Triflouroacetic methanol Nước tinh khiết: chuẩn bị cho việc chuẩn bị pha động pha loãng lọc hệ thống Q-Pod Millipore Hệ thống sắc ký số liệu cho việc định lượng Hệ thống sắc ký – detector: đầu dò UV, cột C18 (150mm x 3,2mm ID, kích thước hạt µm)  Giớ hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) sữa: Pha dung dịch Dung môi: Dung môi 50% methanol chuẩn bị cách pha thể tích methanol nước Dung dịch chuẩn Melamine: • Cân xác 100 mg melamine vào bình định mức 100 mL, hòa tan với Methanol 50% cách rung bể rung siêu âm 30 phút Lên thể tích 100 mL thu dung dịch có nồng melamine 1000 àg/mL ã Pha loóng 5mL melamine trờn (1000 µg/mL) 50 ml 50% methanol để nồng melamine 100 àg/mL ã Pha loóng tip 5mL melamine 100 µg/mL 50 ml methanol 50% để nồng melamine 10 àg/mL Pha dung dch ã Cho 10 ml (mẫu dạng lỏng) 1,0 g (mẫu khô) vào bình định mức 100 ml Mẫu pha với 10 ml dung dịch melamine 1000 µg/mL, pha lỗng với 50 ml dung dịch methanol 50% rung siêu âm 30 phút Sau làm lạnh nhiệt độ phịng, lên thể tích 100 ml dung dịch methanol 50% thu dung dịch hỗn hợp với nồng melamine l 100 àg/mL Pha dung dch ã Cho dung dịch mẫu thu vào ống li tâm ly tâm (≥ 3200 rpm) lấy phần dung dịch phía ống (5 ml) chuyển sang bình định mức 50ml, lên thể tích 50 ml dung dịch methanol 50% Mẫu lọc qua lọc 0.45 µm (Acrodisc, 25mm, màng Nylon) Nghiên cứu dịch lọc lọc hấp thụ melamine mức sau: 22% (cho 1ml ban đầu), 10% (2 mL),