Với đầu dò thông thường trên GC (FID) thì chỉ căn cứ vào thời gian lưu để nhận danh hợp chất phân tích. Nhưng với đầu dò khối phổ (MS), ngoài thông số thời gian lưu, chúng ta còn dựa vào trị số m/z tương ứng của ion hay các ion sinh ra từ mỗi chất để nhận danh chúng. Như vậy, kết quả nhận danh chất phân tích dựa trên ion tạo thành với điều kiện ion chọn lựa cho chất này khác với ion chọn lựa cho chất kia sẽ tránh được sự nhầm lẫn trong trường hợp hai chất khác nhau có cùng thời gian lưu. Qua nghiên cứu về đặc tính của hệ thống đầu dò MS, chúng tôi tiến hành khảo sát các thông số của đầu dò MS để tìm ra những thông số tối ưu nhất cho hợp chất nghiên cứu là benzene.
Điều kiện MS:
- Ion Source Temp. (Nhiệt độ buồng ion hóa) : 200oC
- Interface Temp. (Nhiệt độ giao diện: nơi tiếp xúc giữa cột GC và buồng
ion hóa) : 250oC
- Solvent Cut Time (Thời gian bắt đầu lấy tín hiệu MS) : 0,6 phút - Detector Voltage (Điện thế đặt vào trong đầu dò)
: 1,1 kV
- Thời gian lấy tín hiệu : 2,0 5,5 phút
- Chế độ tạo ion : ion hóa bằng điện tử (EI) - Chế độ chạy : SIM, m/z = 78 cho C6H6,
m/z = 84 cho C6D6 - Chế độ chạy Scan để xác nhận sự hiện diện của benzene, sử dụng ion có
m/z = 78, 77, 51 để định lượng benzene và m/z = 84, 82, 52 để định lượng nội chuẩn benzene C6D6
Trang 36
Benzene trong buồng ion hóa (EI) của hệ thống GCMS có thể mất 1 electron tạo thành ion gốc tự do dương có m/z = 78 và ion dương m/z =77 ([C6H5]+), ion dương m/z = 51[C4H3+] khá bền.
Ion 78 ít phân mảnh nên độ nhạy tương đối cao. Vì thế, chúng ta không cần phải thay đổi điện thế nguồn ion hóa mà nên giữ năng lượng ion hóa electron 70eV. Trong chế độ ion hóa điện tử đối với thiết bị GCMS một tứ cực như GCMS-QP 2010 Shimadzu, người ta có thể giảm điện thế bắn phá electron xuống để hạn chế sự phân mảnh ion của hóa chất và như thế cường độ mảnh ion mẹ tăng lên nghĩa là tăng xác suất thấy sự hiện diện của ion mẹ. Tuy nhiên, khi giảm điện thế bắn phá electron thì cường độ mũi định lượng có thể giảm và mảnh ion mẹ cũng giảm kéo theo độ nhạy giảm. Ngoài ra, chúng ta sẽ gặp khó khăn khi nhận danh hoặc xác nhận lại (chế độ scan) bằng thư viện chuẩn khối phổ (NIST 2005) vì điện thế nguồn ion hóa electron trong thư viện chuẩn là 70 eV.
Để tăng độ nhạy nhưng không ảnh hưởng đến thế ion hóa ta có thể tăng điện thế đặt vào đầu dò (Detector Voltage). Tuy nhiên, độ nhạy sẽ không tăng tuyến tính theo tốc độ tăng điện thế. Vấn đề chính ở đây là tăng điện thế kéo theo ảnh hưởng nền tăng lên và đồng thời làm giảm tuổi thọ của detector.
Để tăng độ phân giải nhằm tránh sự chồng phủ các ion chúng ta có thể thay đổi filter (bộ lọc khối). Tuy nhiên, đối với máy GCMS thì thông thường khi tăng độ phân giải thì độ nhạy giảm. Thực tế, nếu thu hẹp từ ± 0,6 amu xuống ± 0,3 amu thì độ nhạy chỉ còn chưa đến 20%.
Do đó, chúng tôi quyết định giữ nguyên năng lượng bắn phá electron 70 eV, giữ nguyên độ phân giải ± 0,6 amu, điện thế đầu dò gần với giá trị chuẩn hóa máy (tuning máy theo yêu cầu của hãng) trong phân tích benzene bằng GCMS mà vẫn đạt được LOD theo FDA.