Phân tích carbamat tồn dư trong rau quả bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS)

Đối tượng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu 1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu

• Nội dung nghiên cứu

Với những ưu điểm trên, chúng tôi đã chọn phương pháp sắc kí lỏng khối phổ để nghiên cứu xác định đồng thời các chất carbamat. Áp dụng phương pháp mới xây dựng để xác định tồn dư thuốc bảo vệ thực vật họ carbamat trong một số loại rau và quả trên địa bàn Hà Nội.

Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp tách chiết mẫu

• Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ

Sử dụng cột nhồi hạt kieselguhr có ưu điểm hơn so với chiết lỏng – lỏng thông thường như thời gian chiết nhanh hơn, không cần phải mất thời gian để tách lớp, lượng dung môi sử dụng rửa giải ít hơn nhiều, có độ thu hồi và độ lặp lại cao. • Sắc ký pha thường: pha tĩnh có bề mặt là các chất phân cực (đó là các silica trần hoặc các silica được gắn các nhóm ankyl có ít cacbon mang các nhóm chức phân cực: -NH2, -CN..), pha động là các dung môi hữu cơ không phân cực như: n-hexan, toluene..Hệ này có thể tách đa dạng các chất không phân cực hay ít phân cực.  Pha động có độ phân cực thấp: bao gồm các dung môi ít phân cực như xyclopentan, n-pentan, n-heptan, n-hexan, 2-chloropropan, cacbondisulfua (CS2), chlorobutan, CCl4, toluene..Tuy nhiên pha động một thành phần đôi khi không đáp ứng được khả năng rửa giải, người ta thường phối hợp 2 hay 3 dung môi để có được dung môi có độ phân cực từ thấp đến cao phù hợp với phép phân tích.

Một số kĩ thuật ion hóa được sử dụng trong sắc ký lỏng khối phổ như: ion hóa phun điện tử (electrospray ionization – ESI), ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển (atmospheric-pressure chemical ionization – APCI), ion hóa bắn phá nguyên tử nhanh (fast-atom bombardment – FAB). Dưới đây là hai phương pháp ion hóa được sử dụng trên thiết bị Finnigan LCQDUO:. Kĩ thuật này chuyển hóa các ion từ dung dịch lỏng thành các ion ở dạng khí. Dung dịch mẫu được dẫn vào vùng có trường điện từ mạnh được duy trì ở hiệu điện thế cao 4kV. Tại đây, dung dịch mẫu bị chuyển thành các giọt nhỏ tích điện và được hút tĩnh điện tới lối vào của thiết bị phân tích khối phổ. Các giọt nhỏ trước khi vào thiết bị phân tích khối phổ sẽ được kết hợp với dòng khí khô để làm bay hơi dung môi. Có 2 chế độ bắn phá: bắn phá với chế độ ion dương và ion âm. Kĩ thuật ESI bắn phá với chế độ ion dương. Đây là kĩ thuật ion hóa mềm, có độ nhạy cao. Kĩ thuật này ứng dụng phân tích các chất không phân cực như: protein, peptit, cacbonhydrat, nucleotit, polyetilen glycocol,.. và các chất phân cực có khối lượng phân tử nhỏ. Đây cũng là một kĩ thuật ion hóa mềm. APCI được sử dụng để phân tích các chất có khối lượng phân tử trung bình. Kĩ thuật này có thể bắn phá ở 2 chế độ: ion âm và ion dương. Kĩ thuật APCI bắn phá với chế độ ion dương. Chất phân tích và dung môi ở dạng lỏng được chuyển thành các giọt nhỏ rồi hóa hơi ở nhiệt độ cao khoảng 500°C. Một điện thế cao từ 3 – 5kV tạo ra các electrron và ion hóa chất phân tích. Đối với kĩ thuật APCI bắn phá với chế độ ion dương, sự ion hóa mẫu được thực hiện qua 3 giai đoạn:.  Giai đoạn thứ nhất:.  Giai đoạn thứ hai:. APCI là một kĩ thuật ion hóa mạnh, nó không bị ảnh hưởng khi thay đổi đệm chạy và nồng độ đệm. Bộ phận phân tích khối lượng. a) Bộ phân tích tứ cực (Quadrupole Analyser). Một trường điện từ được tạo ra bằng sự kết hợp giữa dòng một chiều (DC) và điện thế tần số radio (RF). Các tứ cực được đóng vai trò như một bộ lọc khối. Khi một trường điện từ được áp vào, các ion chuyển động trong nó sẽ dao động phụ thuộc vào tỉ số giữa m/z và trường RF. Chỉ những ion có tỉ số m/z phù hợp mới có thể đi qua được bộ lọc này. b) Bộ phân tích bẫy ion tứ cực (Quadrupole Ion-Trap Mass Analyser). Các ion tồn tại trong bẫy có thể được chọn riêng và phân tích theo sự khác nhau về m/z, đồng thời có thể chọn riêng và thực hiện quá trình bắn phá để thu được các mảnh ion con, từ đó thực hiện phân tích theo m/z của ion con (khối phổ 2 lần). Về nguyên tắc các ion có thể tồn tại trong bẫy thời gian đủ lâu có thể thực hiện đến MS n lần, tuy nhiên trong thực tế thường chỉ có khả năng thực hiện đến khối phổ 3 lần. c) Bộ phân tích thời gian bay (Time of Flight Analyser).

Phương tiện nghiên cứu 1. Thiết bị, dụng cụ

Sau khi đi ra khỏi thiết bị phân tích khối lượng, các ion được đưa tới phần cuối của thiết bị khối phổ là bộ phận phát hiện ion. Bộ phận phát hiện cho phép khối phổ tạo ra một tín hiệu của các ion tương ứng từ các electron thứ cấp đã được khuếch đại hoặc tạo ra một dòng do điện tích di chuyển. Có hai loại bộ phận phát hiện phổ biến: bộ phận phát hiện nhân electron và bộ phận phát hiện nhân quang.

Bộ phận phát hiện nhân electron là một trong những detector phổ biến nhất, có độ nhạy cao. Các electron thứ cấp sau đó được dẫn tới các dinot tiếp theo và sẽ tạo ra electron thứ cấp nhiều hơn nữa, tạo thành dòng các electron. Bộ phận phát hiện nhân quang cũng giống như thiết bị nhân electron, các ion ban đầu đập vào một dinot tạo ra dòng các electron.

Khác với detector nhân electron, các electron sau đó sẽ va đập vào một màn chắn phôtpho và giải phóng ra các photon. Các photon này được phát hiện bởi một bộ nhân quang hoạt động như thiết bị nhân electron. Ưu điểm của phương pháp này là các ống nhân quang được đặt trong chân không nên loại bỏ được các khả năng nhiễm bẩn.

- Dung dịch chuẩn gốc 1000mg/l: Cân chính xác 0,1g chất chuẩn lần lượt của từng carbamat, hoà tan cho vào từng bình định mức 100ml và định mức đến vạch bằng methanol. - Dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian 10mg/l: lấy chính xác 1ml dung dịch chuẩn gốc của mỗi carbamat 1000 mg/l cho vào bình định mức 100ml và định mức đến vạch bằng methanol. - Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 200àg/l: lấy chớnh xỏc 0,2ml dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian 10mg/l cho vào bình định mức 10ml và định mức đến vạch bằng methanol.

- Kênh A: dung dịch acid focmic 0,1% trong nước: lấy chính xác 1ml acid focmic vào bình định mức 1000ml và định mức đến vạch bằng nước cất.