Nghiên cứu các ph−ơng pháp xác định chất độc B trong mẫu môi tr−ờng của ta còn nhiều hạn chế đặc biệt ch−a có công trình nào nghiên cứu ứng dụng GC-MS để phân tích chất độc B trong mẫu môi tr−ờng. Để có thể đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng một qui trình cho phép phân tích xác định chất độc B từ mẫu đất và phân tích trên hệ thống sắc kí khí khối phổ.
a. Nghiên cứu hệ dung môi chiết.
Vấn đề chọn lựa dung môi thích hợp cho chất cần chiết bao giờ cũng là một trong những vấn đề phức tạp, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có kinh nghiệm. Dựa vào đặc điểm của chất độc B chúng tôi đã chọn một số loại dung môi và hỗn hợp các dung môi sau để khảo sát khi chiết bằng ph−ơng pháp lỏng quá tới hạn. Kết quả đ−ợc trình bày tại bảng sau:
Bảng 5: Kết quả khảo sát độ thu hồi phụ thuộc vào các loại dung môi(%).
STT n-hexan aceton S1 S2 S3 1 92,5 89,7 86,7 76,2 88,7 2 93,1 90,2 85,4 78,4 90,5 3 91,7 88,5 84,7 77,3 89,8 4 92,8 89,2 85,1 79,1 91,3 5 90,3 90,4 87,3 78,8 90,7 XTB 92,1 89,6 85,9 78,0 90,2
Ghi chú: S1: Ethylacetat. S2: n-hexan:aceton (4:1). S3: n-hexan:aceton (1:1)
Từ các kết quả trình bày ở bảng trên, nhận thấy khi chiết chất độc B khỏi mẫu đất bằng ph−ơng pháp chiết lỏng siêu tới hạn ta có thể dùng các dung môi nêu trên đều đ−ợc. Tuy nhiên, để đạt hiệu suất thu hồi cao và mẫu sạch ta có thể dùng n-hexan hoặc hỗn hợp n-hexan:aceton với tỷ lệ 1:1 sẽ cho hiệu suất t−ơng ứng là 92,1% và 90,2%.
b. Khảo sát l−ợng dung môi cần thiết dùng để chiết.
Với mục đích xây dựng một qui trình cho phân tích chất độc B trong phòng thí nghiệm, do vậy ngoài việc nghiên cứu chọn đ−ợc những hệ dung môi tối −u cho ph−ơng pháp chiết, ta cần xem xét đến l−ợng dung môi cần dùng bao nhiêu là đủ. Chính vì mục đích này, chúng tôi tiến hành khảo sát l−ợng dung môi cần thiết để chiết chất độc B. Dung môi chúng tôi dùng trong nghiên cứu này là dung môi đạt hiệu quả tối −u khi khảo sát đó là n-hexan. Kết quả đ−ợc trình bày ở bảng sau:
Bảng 6: Kết quả khảo sát độ thu hồi phụ thuộc vào l−ợng dung môi (%).
STT 30 ml 30ml 30ml 30ml Hiệu suất 1 47,5 29,7 16,4 - 93,6 2 49,2 27,8 14,3 - 91,3 3 47,4 26,4 15,8 1,3 90,9 4 48,3 26,3 14,6 - 89,2 5 51,1 25,5 16,1 - 92,7
Nh− vậy l−ợng n-hexan cần thiết để chiết chất độc B khỏi mẫu phải dùng tối thiểu là 90 ml mới có thể chiết cơ bản chất độc B trong mẫu khi sử dụng chiết lỏng siêu tới hạn.
d. Khảo sát điều kiện tinh chế mẫu.
Mẫu thu đ−ợc từ dịch chiết trên có thể đ−ợc dùng để tiến hành phân tích định tính hoặc định l−ợng bằng ph−ơng pháp sắc kí khí khối phổ. Tuy nhiên, do trong quá trình chiết, dịch chiết thu đ−ợc th−ờng còn lẫn nhiều tạp, do vậy ảnh h−ởng nhiều đến đ−ờng nền th−ờng không ổn định hoặc làm cột chóng bị bẩn, ảnh h−ởng đến kết quả phân tích. Để khắc phục một số nh−ợc điểm đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu các điều kiện tinh chế để thu đ−ợc mẫu có độ tinh khiết cao hơn tr−ớc khi tiến hành phân tích bằng GC-MS.
+ Khảo sát dung môi dùng rửa giải.
Trên cơ sở các kết quả định h−ớng thu đ−ợc ở phần trên chúng tôi chọn một số dung môi có thể phù hợp cho việc rửa giải chất độc B khỏi cột C18. Kết quả đ−ợc trình bày ở bảng sau.
Bảng 7: Kết quả khảo sát độ thu hồi phụ thuộc vào các loại dung môi rửa giải(%). STT n-hexan aceton S1 S2 S3 1 76,2 68,3 88,7 92,4 83,1 2 74,7 67,7 90,1 91,3 82,6 3 75,8 69,2 91,5 92,1 81,5 4 74,4 68,5 90,6 93,2 84,3 5 72,1 66,4 89,1 90,8 83,9 XTB 74,7 68,0 90,0 92,0 83,1
Ghi chú: S1: n-hexan:aceton (9:1). S2: n-hexan:aceton (4:1).
` S3: n-hexan:aceton (1:1)
Qua kết quả này, nhận thấy khi dùng dung môi rửa giải chất độc B khỏi cột C18 thì hỗn hợp dung môi n-hexan:aceton với tỷ lệ 4:1 sẽ cho hiệu suất thu hồi cao nhất khoảng 92,0%. Tuy nhiên, với hệ dung môi n-hexan:aceton (9:1) cũng cho hiệu suất khá cao 90%.
+ Khảo sát l−ợng dung môi dùng rửa giải.
Để có cơ sở sử dụng l−ợng dung môi thích hợp khi tiến hành tinh chế các mẫu thu đ−ợc, chúng tôi khảo sát l−ợng dung môi cần thiết. Kết quả đ−ợc trình bày ở bảng sau.
Bảng 8: Kết quả khảo sát độ thu hồi phụ thuộc vào thể tích dung môi rửa giải qua cột C18(%). n-hexan:aceton (4:1) STT 5 ml 5ml 5ml 5 ml Hiệu suất (%) 1 28,3 39,3 23,7 - 91,3 2 30,4 40,9 18,1 - 89,4 3 29,6 38,6 21,2 2,7 92,1 4 28,7 39,5 22,3 - 90,5 5 31,2 40,4 18,0 - 89,6
Từ kết quả trên, nhận thấy với hệ dung môi n-hexan:aceton (4:1) thì thể tích cần thiết để rửa hết l−ợng chất độc B (100àl dung dịch 100 ppm) cho vào cột sẽ phải cần 20 ml.
e. Xây dựng qui trình phân tíchxác định chất độc B trong mẫu đất.
+ Thu mẫu: mẫu nghiên cứu là các mẫu đất đ−ợc thu ngoài hiện tr−ờng, chia làm hai phần: một phần dùng để xác định hàm ẩm, phần kia dùng tiến hành phân tích xác định chất độc B. Mẫu cần đ−ợc thu đúng và đủ: thu đúng đó là thu làm sao tập trung vào các vị trí nghi có hóa chất nhất; đủ là đủ l−ợng nh−ng chú ý không trộn đều những mẫu thu tập trung với những mẫu khác để cho đủ l−ợng. Mẫu thu cần đ−ợc bảo quản trong những bao bì chuyên dụng, hoặc chai thủy tinh nút kín, để chỗ mát, tránh ánh sáng (tốt nhất là bảo quản trong đá tránh tác động của môi tr−ờng, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm). Cần chuyển tới các phòng thí nghiệm có chức năng phân tích chất độc chiến tranh càng nhanh càng tốt.
+ Chiết xuất: mẫu đ−ợc chiết xuất bằng dung môi n-hexan.
+ Tinh chế mẫu: sau khi thu đ−ợc mẫu qua chiết xuất, mẫu đ−ợc tinh chế qua cột C18. Rửa giải chất độc B bằng 20 ml hỗn hợp dung môi n-hexan:aceton với tỷ lệ 4:1.
+ Tiến hành phân tích mẫu bằng ph−ơng pháp GC-MS theo các điều kiện nêu ở phần thực nghiệm.
+ Kết quả:
- Đối với mục đích phân tích định tính: Phổ đồ khối phổ của mẫu phân tích phải có các ion mảnh đặc tr−ng của chất độc B đó là: 99, 125 và 81 m/z. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khi tiến hành phân tích định l−ợng hàm l−ợng chất độc B trong mẫu đất: Kết quả phân tích đ−ợc tính theo công thức và dựa vào đ−ờng chuẩn ngoại suy, đ−ợc xây dựng theo ph−ơng pháp đã trình bày ở phần trên.
Sơ đồ 1: Qui trình phân tích xác định chất độc B trong mẫu đất bằng GC-MS. Dịch chiết chứa sarin thô Mẫu đất (10 g) sấy khô Dịch sarin sạch Cô cạn bằng cất áp suất giảm và dòng khí nitơ nhẹ Hoạt hóa cột: - 5 ml methanol - 10 ml n-hexan Chiết lỏng/lỏng siêu tới hạn - 30 ml x 3 lần n-hexan - Lắc, rồi ly tâm Thêm 1 ml n-hexan GC-MS Rửa cột: 20 ml n-hexan:aceton (4:1) Cột C18
- Cô cạn d−ới áp suất giảm - Hòa tan trong 100 àl n-hexan