CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.3. Một số phƣơng pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS
1.3.4. Các phƣơng pháp điện di mao quản
Điện di mao quản (CE) là một kỹ thuật tách [6] các chất dựa trên cơ sở sự di chuyển khác nhau của các phần tử chất (chủ yếu là các ion mang điện tìch) trong dung dịch chất điện giải (có chất đệm pH), dƣới tác dụng của điện trƣờng E nhất định (do thế V đặt vào hai đầu mao quản sinh ra) và tình chất (đặc trƣng) của dòng điện di thẩm thấu (EOF) trong sự phụ thuộc vào điện tìch và kìch thƣớc của chúng.
*Detector đo độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện
Nguyên tắc của detetor đo độ dẫn là đo liên tục điện trở (trở kháng) của dung dịch bằng một mạch điện sử dụng dịng xoay chiều (AC).
Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo độ dẫn khơng tiếp xúc
Hình 1.2. Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) và mạch điện tƣơng đƣơng (B) của cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc
Detector C4D gồm 2 điện cực hính ống và ở khoảng giữa 2 điện cực này đƣợc đặt một vách ngăn Faraday để tránh sự kết nối điện dung trực tiếp của hai điện cực.
Trong detector C4D, hai điện cực hính ống tạo với dung dịch bên trong mao quản 2 tụ điện C nhƣ mơ tả ở hính 2.3. Khoảng dung dịch nằm giữa 2 điện cực đóng vai trị nhƣ điện trở R. Khi nguồn điện xoay chiều (V) với tần số (f) đƣợc áp vào điện cực thứ nhất, dòng điện sẽ đi qua khối dung dịch giữa hai điện cực và đi đến điện cực thứ 2. Tại điện cực thứ 2, tìn hiệu phân tìch thu đƣợc là do sự thay đổi độ dẫn của khối dung dịch nằm trong mao quản ở khoảng giữa hai điện cực. Tìn hiệu đo đƣợc ở dạng cƣờng độ dịng điện (I). Sau đó, tìn hiệu đầu ra thu đƣợc sẽ đƣợc chuyển đổi và khuếch đại thành tìn hiệu dạng vơn thế (xoay chiều), thông qua việc sử dụng một điện trở khuếch đại. Vơn thế xoay chiều sau đó đƣợc chuyển đổi thành vôn thế một chiều, lọc nhiễu và khuếch đại, sau cùng chuyển đổi thành tìn hiệu số hóa trƣớc khi đƣợc hiển thị và lƣu trữ trên máy tình.
Nhƣ vậy, detector đo độ dẫn khơng tiếp xúc ngồi ƣu điểm là phân tìch đa năng cịn có ƣu điểm là khơng nhất thiết phải có sự tiếp xúc trực tiếp của các điện cực với dung dịch đo nhờ lợi dụng tình chất kết nối tụ điện với dung dịch bên trong mao quản hoặc ống phản ứng. Đây là một cách rất thông minh loại trừ ảnh hƣởng của điện thế cao trong quá trính phân tách điện di đến hệ điện tử của detector và không làm nhiễm bẩn dung dịch phân tìch.
Cũng nhƣ các phƣơng pháp phân tìch khác, phƣơng pháp điện di mao quản đã và đang phát triển ở mức độ cao và đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của khoa học, công nghệ, y dƣợc và sinh học [1,3,6]. Đã có nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp này để phân tìch các chất ma túy tổng hợp nhóm ATS, dƣới đây là một số nghiên cứu tiêu biểu:
Phƣơng pháp CE - C4D cũng đƣợc tác giả Thitirat Mantim và cộng sự dùng để tách các chất kìch thìch [30] nhƣ: amphetamine (Amp), methamphetamine (MA), ephedrin (EP), pseudoephedrin (PE), norephedrin (NE) và norpseudoephedrin (NPE). Đệm là axit acetic với pH tối ƣu là 2,5. Đồng thời các chất: carboxymethyl - b -cyclodextrin (CMBCD), heptakis (2,6- di -O- methyl )-b -cyclodextrin (DMBCD) và đồng phân bất đối ether (1)-(18 -crown- 6) axit -2,3,11,12 - tetracarboxylic (18C6H4) cũng đã đƣợc nghiên cứu để thêm vào pha động điện di nhằm tăng hiệu quả phân tách. Việc sử dụng các chất này đã đƣợc áp dụng thành công cho việc tách đồng phân đối quang của NE và NPE. Giới hạn phát hiện đạt đƣợc trong khoảng 2,3 - 5,7 µmol/L. Hiện nay, một số nƣớc phát triển đã áp dụng thành công phƣơng pháp CE - C4D trong việc phân tìch các mẫu nƣớc tiểu của các vận động viên để xác định các đồng phân đối quang của các chất kìch thìch.
Một số hợp chất ATS (amphetamine, dextroamphetamine, methamphetamine và 3,4-methylendioxymethamphetamine) đã đƣợc Rochelle Epple và các cộng sự [26] xác định bằng phƣơng pháp điện di mao quản vùng sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE-C4D) và detector UV. Dung dịch pha động điện di gồm 30 mM hydroxypropyl-b-cyclodextrin (HPβCD) trong dung dịch đệm 75 mM acid acetic + 25 mM natri acetat (chỉnh pH đến 4,55 trên máy đo pH). Mao
quản sử dụng là mao quản silica đƣờng kình trong ID 50 µm, tổng chiều dài 90cm (chiều dài hiệu dụng 81,5 cm với detector UV và 77cm với detector C4D), thế sử dụng là 30kV, bơm mẫu 5s với áp suất 30mbar. Khoảng tuyến tình cho MDMA và amphetamine là 0,5 ÷ 10 ppm và 0,5 ÷ 30 ppm cho các chất khác với hệ số tƣơng quan R2>0,99. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng cho tất cả các chất lần lƣợt là 1,3 ppm; 4,4 ppm với detector C4D; 1,0 và 3,3 ppm khi sử dụng detector UV. Kết quả cho thấy có sự tƣơng quan tốt khi so sánh C4D với UV. Ví vậy, phƣơng pháp này thìch hợp cho việc phân tìch các chất ma túy tổng hợp và Dexamphetamine dạng viên.
Phƣơng pháp điện di mao quản cũng đƣợc Satoshi Chinaka [27] cùng với các cộng sự sử dụng để xác định một số hợp chất ATS. Cụ thể, các tác giả đã sử dụng CE/UV để xác định 9 ATS (18 enantiomers): MA, amphetamine (AP), DMA, EP, norephedrin (NE), methylenphedrin (ME), MDMA, MDA, MDEA. Dụng dịch đệm điện di là dung dịch Tris (pH 2,5) có chứa β-CD và heptakis (2,6-di-O-methyl) –β– CD (DM-β-CD). Phƣơng pháp này đã tách đƣợc 18 enantiomers, giới hạn phát hiện cho tất cả các enantiomers là 0,1 µg/mL.
Các tác giả khẳng định điện di mao quản là một phƣơng pháp nhanh, hiệu quả kinh tế cao, một phƣơng pháp tách các chất cho độ phân giải cao. Phƣơng pháp này có thể mở rộng cho nhiều đối tƣợng phân tìch khác nhau.