CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.4. Các phƣơng pháp xử lý mẫu phẩm sinh học
1.4.2. Phƣơng pháp chiết pha rắn
Chiết pha rắn là một dạng sắc ký lỏng đƣợc cải tiến thành hấp thụ pha rắn với các cơ chế khác nhau. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc sự phân bố của chất tan giữa hai pha không tan vào nhau [8].
Cơ chế của sự chiết pha rắn có thể có các bản chất theo các kiểu nhƣ sau:
- Theo cơ chế tƣơng tác hấp phụ của chất rắn (chất chiết pha thƣờng, hệ NP, pha ngƣợc, hệ RP)
Với các chất tan Xi ở dạng phân tử trung hịa điện tìch, khơng phân cực và ìt phân cực. Cơ chế chiết này xảy ra chủ yếu với các chất hữu cơ và các hợp chất phức theo cân bằng
Xi + SPEx ↔ Xi.SPEx - Theo cơ chế trao đổi ion (cation và anion)
Với các chất tan ở dạng ion (cation và anion) hay các chất tan (chất phân tìch), khi trong dung dịch nƣớc mơi trƣờng axit hay bazơ lỗng, chúng phân ly đƣợc thành các ion. Vì dụ chiết các cation kim loại và các anion
Men+ + SPEx-H ↔ SPEx-Me + H+ - Theo kiểu trao đổi tạo cặp ion
Theo kiểu này phải có chất tạo cặp với chất chiết, để hính thành ion cửa (ion đối) của sự trao đổi ion
- Theo kiểu hợp chất liên hợp phân tử, dạng RNH2.HX
Trong cách chiết này, trƣớc tiên ngƣời ta phải thêm một thuốc thử tạo phức liên hợp với chất phân tìch có trong mẫu phân tìch để có đƣợc phức liên hợp phân tử. Vì dụ thuốc thử HCl để chiết các amin loại R-NH2
R-NH2 + HCl = R-NH2.HCl (phức liên hợp)
Sau đó nạp mẫu phức liên hợp này lên cột SPE, để chất chiết hấp thu phức liên hợp này và giữ lại trong cột chiết. Làm sạch cột chiết sau đó giải hấp chất R- NH2.HCl bằng một dung mơi thìch hợp, ta sẽ thu đƣợc dung dịch của chất R-NH2
- Kiểu chiết rây hay sàng lọc phân tử theo độ lớn
Với cách này, chất chiết là cột chiết có chứa mạng Gel xốp và mạng Gel xốp này sẽ hấp thu sàng lọc các chất phân tìch khi ta dội mẫu vào cột chiết theo độ lớn phân tử chất. Cách chiết này chủ yếu chỉ dùng cho các chất cao phân tử, có M > 1000 đvC, vì dụ các polyme, monome nhƣ protein, DNA, lipit,…
Các loại cột SPE:
- Loại chứa các chất nhƣ silica, florisil, amino alumina,… có gắn các nhóm nhƣ –OH, -NH2, -CN chủ yếu dùng để tách các chất tƣơng đối phân cực. Phần lớn
đƣợc sử dụng để tách chiết trong điều kiện pha thƣờng (cột gắn –CN có thể sử dụng trong pha đảo).
- Loại chứa nhựa trao đổi ion để tách các hợp chất ion (cột SAX tách anion, cột SCX tách cation) .
- Loại chứa các pha tĩnh nhƣ C18, C8, C2, cyclophenyl… là silic ghép các nhánh không phân cực dùng để tách các chất khơng phân cực hay ìt phân cực.
Hiện nay chiết pha rắn đang đƣợc sử dụng phổ biến trong lĩnh vực phân tìch cho mục đìch xác định cả các chất vô cơ và hữu cơ, các kim loại và phi kim do những ƣu điểm sau:
+ Hiệu suất thu hồi cao
+ Cân bằng chiết đạt nhanh và có tình thuận nghịch
+ Thìch hợp cho mẫu lƣợng nhỏ và phân tìch lƣợng vết các chất + Thao tác đơn giản, dễ sử dụng, có thể tiến hành hàng loạt + Khả năng làm giàu và làm sạch chất phân tìch lớn
Eunyoung Hanvà các cộng sự [16] đã sử dụng phƣơng pháp chiết pha rắn để xử lý mẫu nhằm xác định đồng thời các chất amphetamin, methamphetamin, 3,4- methylenedioxyamphetamin, 3,4-m ethylene-dioxymethamphetamin, N-methyl-1- (3,4-methyl-enedioxyphenyl)-2-butanamin, 3,4-methylenedioxyethylamphetamin, p-methoxymethamphetamin, ephedrin, N-methylephedrin, cathinon, methcathinon và ketamintrong nƣớc tiểu. Cột Oasis MCX (1 mL, 30 mg; Waters, USA) đƣợc hoạt hóa bằng 1 mL MeOH, 1ml nƣớc đề-ion. 4 mL mẫu nƣớc tiểu (đƣợc axit hóa bằng 200 µL HCl 5 M, thêm 0,25 ng/mL dung dịch chất nội chuẩn MA-d5) đƣợc rung siêu âm 5 phút ở tốc độ 8000 rpm sau đó đƣợc cho chảy qua cột MCX. Cột chiết đƣợc rửa với 1ml HCl 0,1M; 1 mL MeOH; 1 mL dung dịch amoniac 5%.Chất phân tìch đƣợc rửa giải bằng 1 mL 5% amoniac trong MeOH. Hiệu suất thu hồi của các chất đều nằm trong khoảng 70,3 ÷ 107,9 %.
Các tác giả Đặng Đức Khanh, Trần Việt Hùng, Trần Thị Thúy [4] đã ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn với chất hấp phụ C8 để chiết và làm sạch ma túy trong mẫu nƣớc tiểu. 5 ml nƣớc tiểu đã ly tâm, loại cặn; thêm 2,5 ml đệm 0,1M phosphat
pH = 6,0 đƣợc nạp vào cột SPE C8 (đã hoạt hóa bằng 3 ml methanol, 3 ml H2O và 1 ml dung dịch đệm phosphat pH = 6,0) với tốc độ 1-3 ml/phút. Sau đó, cột SPE đƣợc rửa bằng 3 ml H2O, 1 ml dung dịch axit acetic 0,1M, 3 ml hexan và 1 ml methanol.Chất phân tìch đƣợc rửa giải bằng 3 ml hỗn hợp CH2Cl2/isopropanol/amoniac (tỉ lệ 78/20/2). Quy trính này cho độ thu hồi của chất phân tìch trong khoảng từ 89,0-97,2%.
B.K. Gan cùng cộng sự [13] đã sử dụng cột chiết trao đổi ion (benzensulphonyl silica, 1mL) để xử lì mẫu nƣớc tiểu. Quy trính nhƣ sau: Cột chiết đƣợc hoạt hóa bằng metanol (2 mL), nƣớc cất (1 mL) và axit photphoric 10 mM (0,5 mL) dƣới áp suất giảm. Lắc 1 mL nƣớc tiểu với 0,5 mL axit photphoric 10 mM trong 1 ống nghiệm sau đó đƣa vào cột chiết đã hoạt hóa. Sau khi đuổi hết khơng khì (khoảng 30 giây), rửa lần lƣợt bằng 1 mL axit photphoric 10 mM, 0,5 mL axit axetic 0,1 M và 1 mL metanol. Loại bỏ khơng khì trong cột, sau đó tiến hành rửa giải bằng 2 mL dung dịch amoniac 3%/metanol (v/v), làm khô dƣới áp suất giảm dịng nitơ, thu cặn chiết và tiến hành phân tìch.
Nhƣ vậy, có thể nhận thấy có nhiều phƣơng pháp xác định các chất ma túy nhƣng các phƣơng pháp này đều đòi hỏi trang thiết bị hiện đại, yêu cầu kỹ thuật cao. Tuy nhiên, phƣơng pháp điện di mao quản cho thấy rất có tiềm năng bởi ví phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE- C4D) là phƣơng pháp phân tìch mới với những ƣu điểm nhƣ: thiết bị tƣơng đối đơn giản, chi phì thấp, hoạt động đơn giản, có thể tự động hóa và triển khai phân tìch ngay tại hiện trƣờng với một lƣợng nhỏ mẫu và hóa chất phục vụ kịp thời q trính điều tra. Do đó, chúng tơi tập trung nghiên cứu quy trính phân tìch một số chất ma túy tổng hợp ATS trên thiết bị điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc, kết nối kiểu tụ điện.