CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.3. Tổng quan về phương pháp phân tích Dioxin trong mẫu sữa
1.3.3. Phương pháp định lượng chất phân tích
1.3.3.1. Phân tích trên thiết bị sắc kí khí ghép nối khối phổ
Phân tích Dioxin trong mẫu sinh phẩm người, trong đó có mẫu sữa mẹ là phép phân tích ở cấp hàm lượng vết/siêu vết (cỡ 10-12 g) nên địi hỏi phương pháp phân tích sử dụng phải đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu bao gồm độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp, độ chọn lọc và độ chính xác cao để có thể phát hiện và định lượng được từng đồng loại trong mẫu. Vì vậy, thiết bị sắc kí khí ghép nối khối phổ phân giải cao (HRGC/HRMS) đang được sử dụng rộng rãi do ưu điểm nổi trội so với các phương pháp khác về tất cả các yêu cầu trên.[14]
Quá trình phân tích mẫu gồm hai giai đoạn: tách chất trên cột sắc ký và phát hiện và định lượng sử dụng detecto khối phổ.
Hệ sắc kí tách chất sử dụng cột mao quản dựa vào nhiệt độ sôi của từng chất và lực tương tác giữa các chất phân tích với pha tĩnh khi có dịng khí mang đi qua. Nhờ chương trình nhiệt độ của cột, các chất có nhiệt độ sơi khác nhau sẽ tương tác khác nhau với pha tĩnh và lần lượt đi ra khỏi cột. Tín hiệu được ghi nhận dưới dạng pic với thời gian lưu đặc trưng của từng cấu tử trong hỗn hợp.
Sau khi tách qua cột, các chất lần lượt được đưa vào nguồn ion của hệ khối phổ. Tại đây chúng được phân mảnh thành các mảnh ion có cấu trúc khác nhau nhờ q trình va chạm electron và được tách nhờ từ trường dựa trên tỉ lệ khối lượng/ điện tích (m/z), sau đó được đi vào bộ nhân quang để chuyển thành tín hiệu điện. Các chất phân tích được định lượng dựa vào tỉ lệ m/z của ion tương ứng.
Trên thế giới, rất nhiều nghiên cứu phân tích Dioxin trong mẫu sinh phẩm người được tiến hành sử dụng thiết bị HRGC/HRMS, một số kết quả nghiên cứu được tóm tắt trong bảng 1.5.
Bảng 1.5: Tóm tắt một số kết quả nghiên cứu sử dụng thiết bị HRGC/HRMS
TT Nền mẫu phân tích Kết quả Tài liệu
tham khảo
1 44 mẫu sữa mẹ thu thập tại Pháp
Hàm lượng PCDD/Fs trung bình: 11,4 pg TEQ/g mỡ; Hàm lượng tiêu thụ hàng ngày ở trẻ: 62,3 pg TEQ/kg bw/ngày
[23]
2 8 mẫu sữa thu thập tại Tottori, Nhật Bản
Hàm lượng PCDD/Fs trung bình: 16,7
(Khoảng: 9,6 – 32,7 pg TEQ/g mỡ) [33] 3 Mẫu máu và mẫu sữa
của 125 bà mẹ thu thập tại Hokkaido, Nhật Bản
Hàm lượng trung bình trong máu: 10,5; Khoảng: 0,39 – 30,7 pg TEQ/g mỡ
Hàm lượng trung bình trong sữa: 6,19 (Khoảng: 0,02 – 22,3 pg TEQ/g mỡ)
[27]
4 173 mẫu sữa thu thập tại Australia
Hàm lượng TCDD trumg bình: 0,8 pg/g TEQ k.l mỡ (Khoảng: 0,6 - 1,4 pg/g TEQ mỡ)
[12]
5 10 mẫu máu tổng Hàm lượng PCDD/F trung bình: 0,040
pg/g TEQ (Khoảng: 0,017 – 0,121 ) [28]
1.3.3.2. Phương pháp phân tích CALUX
Hiện nay, CALUX (tên viết tắt của Chemical Activated Luciferase gene
eXpression) là phương pháp phân tích sàng lọc tốt nhất để phân tích Dioxin trong cả nền mẫu môi trường và cả mẫu sinh phẩm người. Phương pháp thể hiện được ưu điểm so với phương pháp phân tích trên thiết bị HRGC/HRMS bao gồm giảm thời gian và giá thành phân tích mà vẫn cho phép phân tích nhanh hàm lượng tổng Dioxin trong mẫu. Tuy nhiên phương pháp này chỉ xác định được hàm lượng tổng các đồng phân chứ không xác định được từng đồng phân riêng rẽ.
Hàm lượng tổng TEQ của mẫu được xác định dựa trên việc đo mật độ ánh sáng huỳnh quang trong phản ứng phát quang của hợp phức AhR-Dioxin trong tế
bào ung thư gan chuột khi có mặt cơ chất luciferaza. Cường độ ánh sáng tỉ lệ thuận với lượng cơ chất phản ứng và cũng tỉ lệ thuận với nồng độ TEQ trong mẫu. Cơ chế của phương pháp CALUX được tóm tắt trong hình 1.4, trong đó các hợp chất Dioxin liên kết với phức chất thụ cảm nhân thơm, AhR trong tế bào và di chuyển vào nhân tế bào. Ở đây phức hợp AhR-Dioxin sẽ kết hợp với yếu tố đáp ứng Dioxin trong gen và làm tăng biểu hiện của luciferase. Khi có mặt cơ chất luciferase, ánh sáng huỳnh quang sẽ được phát ra tùy thuộc vào hàm lượng các chất Dioxin có mặt trong mẫu. [20,48]
Hình 1.4: Sơ đồ cơ chế của phương pháp CALUX
Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp CALUX để phân tích hàm lượng Dioxin trong mẫu sinh phẩm người cũng như mẫu thực phẩm đã cho thấy hiệu quả tốt khi so sánh với phân tích trên thiết bị HRGC/HRMS, kết quả được tóm tắt trong bảng 1.6.
Bảng 1.6: Tóm tắt một số kết quả nghiên cứu sử dụng phương pháp CALUX
TT Đối tượng mẫu
phân tích
Kết qủa phân tích Tài liệu tham
khảo 1 250 mẫu sữa mẹ thu thập tại HongKong Hàm lượng trung bình: 14,5 ± 5,8 pg CALUX-TEQ/g mỡ; Khoảng nồng độ: 3,2 - 33 pg CALUX- TEQ/g mỡ; [10] 2
8 mẫu sữa bò thu thập tại Bỉ
Hàm lượng Dioxin trong khoảng 1- 6 pg TEQ/g mỡ; Hệ số tương quan khi so sánh kết quả với HRGC/HRMS: 0,94
[19]
3
22 mẫu sữa bò thu thập tại Hà Lan
Hàm lượng Dioxin trung bình: 1,6 TEQ/g mỡ (Khoảng nồng độ: 0,2 – 4,6); Hệ số tương quan khi so sánh kết quả với HRGC/HRMS: 0,74
[41]
4
209 mẫu máu thu thập tại Bỉ
Hàm lượng trung bình: 40,5 (Khoảng nồng độ: 5,0- 91,3 pg TEQ/g mỡ); Hệ số tương quan khi so sánh kết quả với HRGC/HRMS: 0,71
[34]
5
341 mẫu huyết tương người thu thập tại Bỉ
Hàm lượng trung bình: 41,8 (Khoảng nồng độ: 5,6- 103,1 pg TEQ/g mỡ); Hệ số tương quan khi so sánh kết quả với HRGC/HRMS: 0,64