Trong hình 1.9 dƣới đây biểu diễn sơ đồ phân bố các loại đối tƣợng mẫu khác dùng trong phân tích glyphosate và các dẫn xuất của nó
Hình 1.9. Biểu đồ phân bố các loại mẫu trong phân tích glyphosate và các dẫn xuất của nó [32]
Trong biểu đồ trên thì số lƣợng mẫu thực phẩm và mơi trƣờng chiếm chủ yếu, hơn 70%. Do đ trong phần này, các phƣơng pháp xử lý mẫu và làm giàu mẫu phân tích cho phân tích glyphosate chủ yếu tập trung vào các loại mẫu này.
Do có những ƣu điểm chính nhƣ sử dụng ít dung mơi độc hại, khả năng loại bỏ các chất ảnh hƣởng, làm giàu chất phân tích… nên kỹ thuật chiết pha rắn (SPE: solid phase extraction) đƣợc nghiên cứu và tối ƣu cho phân tích glyphosate.
1.2.4.Kỹ thuật chiết pha rắn SPE:[26]
Kỹ thuật này sử dụng chất hấp phụ pha tĩnh (thƣờng có sẵn trong các cột chiết…) để làm sạch và cô đặc các thành phần trƣớc khi phân tích. Các loại hóa chất hấp thụ có sẵn trong cột chiết thƣờng là các chất silica hỗ trợ biến đổi bề mặt, mang lại tính chọn lọc tốt để giữ lại các chất cần phân tích hoặc các chất gây nhiễu trong mẫu phân tích. Trong phân tích lƣợng vết, kỹ thuật chiết pha rắn SPE thƣờng đƣợc sử dụng để cơ lập có chọn lọc và làm giàu chất cần phân tích đã biết trong mẫu.
Kỹ thuật chiết pha rắn gồm 4 bƣớc điển hình:
- Bƣớc 1: Làm ƣớt và hoạt hóa: Mục đích để hịa tan, loại bỏ các chất liệu có trong q trình sản xuất vật liệu nhồi và kích hoạt chất hấp phụ, giữ lại
13.20% 14.70% 19.10% 35.30% 5.90% 11.80% Huyết thanh/Huyết tương/Nước tiểu Quả/Rau Đất
Nước môi trường
Nghiên cứu hấp thụ/phân hủy
- Bƣớc 2: Cho mẫu qua cột/ lƣu mẫu trên cột: đƣa mẫu vào cột chiết có chứa các cất hấp phụ, khi đ các chất cần phân tích đƣợc lƣu giữ trên cột. - Bƣớc 3: Rửa: Mục đích để rửa, loại bỏ các chất gây ảnh hƣởng đến phép
phân tích, phân tích các chất mong muốn.
- Bƣớc 4: Rửa giải: thu các chất cần phân tích bằng cách sử dụng một lƣợng dung mơi phù hợp.
Hình 1.10. Kỹ thuật chiết pha rắn
Do tính chất hóa lý của chất phân tích, nghiên cứu lựa chọn các loại cột chiết SPE sau đƣợc sử dụng cho chuẩn bị mẫu phân tích glyphosate
1.2.4.1. Các oại cột chiết pha rắn sử dụng để phân tích glyphosate
a. Cột SPE khơng phân c c C18
Cột chiết pha rắn không phân cực C18 c pha tĩnh thƣờng là các hạt silicagel xốp trung tính, hạt oxit nhơm, silicagel trung tính đã đƣợc ankyl hóa nhóm –OH bằng các gốc hydrocacbon mạch thẳng –C18. Đối với các chất phân tích phân cực nhƣ nhóm chất diệt cỏ glyphosate, khi cho pha lỏng đi qua cột chiết, pha rắn tƣơng tác
với các chất không phân cực và giữ một nhóm (hoặc một số nhóm ) của chất khơng phân cực, cho phép các chất phân tích nhóm diệt cỏ glyphosate đi ra khỏi cột chiết cùng với dung mơi hịa tan mẫu.
b. Cột SPE không phân c c (HLB)
Cột chiết pha rắn không phân cực HLB (Hydrophilic-lipophilic balance) là cột chiết chứa chất hấp phụ kết hợp với cơ chế tƣơng tác pha đảo và tƣơng tác ƣa nƣớc. Pha tĩnh trong cột HLB đƣợc trùng hợp từ hai monomer có tỉ lê bằng nhau là N- vinylpyrolidone c tính ƣa nƣớc và divinylbenzene có tính kỵ nƣớc. Chất hấp phụ trong cột HLB có cấu trúc khơng gian lớn (thể tích lỗ rỗng là 1,3 cm2/gam), có diện tích bề mặt trên một đơn vị khối lƣợng pha tĩnh cao (810 m2/gam). Các nhóm chức phân cực của monomer N-vinylpyrolidone đã tạo ra các hốc phân cực nên pha tĩnh cột HLB có hệ số lƣu giữ với các chất phân tích phân cực cao hơn 3 lần so với cột C18 truyền thống, đồng thời có khả năng làm việc trong khoảng pH rộng. Pha tĩnh cột chiết pha rắn khơng phân cực HLB có khả năng lƣu giữ tốt các thành phần phân cực, các hợp chất axit, bazo và cả trung tính, thích hợp để chiết và làm giàu các đối tƣợng mẫu chứa chất phân cực nhƣ nh m chất diệt cỏ glyphosate.
c. Cột chiết pha rắn Hybrid
Cột chiết pha rắn Hybrid đƣợc sử dụng để loại bỏ protein và phospholipid trong mẫu phân tích trƣớc khi phân tích LC-MS hoặc LC-MS/MS. Cơ chế lƣu giữ phospholipid dựa trên sự tƣơng tác axit-bazo theo thuyết Lewis, có tính chọn lọc cao giữa các ion liên kết với pha tĩnh.
d. ộ sắc k ao đổi ion
Cột SPE đa chức (MAX, PAX): Cột đa cơ chế Mixed-mode có là cột có nhiều cơ chế lƣu giữ khác nhau, nhằm đạt hiệu quả cao hơn trong quá trình làm sạch mẫu.Thơng thƣờng cột mixed-mode c hai cơ chế lƣu giữ khác nhau là lƣu giữ anion và cation. Trong nghiên cứu này, với mục tiêu phân tích nhóm chất diệt cỏ glyphosate, chúng tôi quan tâm đến cột chiết pha rắn đa chức có chế độ trao đổi anion yếu. Cột hấp thụ trao đổi anion yếu MAX và PAX bao gồm các hạt nhựa
Chất hấp thụ chế độ hỗn hợp polyme này c các cơ chế lƣu giữ trao đổi anion pha đảo mạnh, cho phép lƣu giữ lại cho các hợp chất có tính axit phân cực và khơng phân cực.