- Cô cạn d−ới áp suất giảm Hòa tan trong 100 à l nhexan
2.1.2.Một số ph−ơng pháp hay dùng để phân tích, xác định chất độc D.
Nghiên cứu các ph−ơng pháp xác định cất độc D đã đ−ợc nhiều nhà khoa học và nhiều phòng thí nghiệm quan tâm nghiên cứu, cho đến nay có thể nói có
khá nhiều ph−ơng pháp đ−ợc áp dụng để phát hiện và khẳng định sự có mặt của chất độc D trong các mẫu vật cần nghiên cứu.
Một trong số các ph−ơng pháp là việc dùng các thiết bị nhận cảm (sensor) để xác định chất độc D, có thể nói ph−ơng pháp dùng sensor sóng bề mặt (SAW) là một ph−ơng pháp khá phổ biến, nó đ−ợc Wohltjen và Dessy công bố lần đầu tiên vào năm 1979, nó dựa trên nguyên lí sensor điện áp. Các thiết bị luôn đ−ợc cải tiến và SAWRHINO dựa trên hệ thống SAW đ−ợc dùng để phát hiện các vũ khí hóa học trong đó có cất độc D có giới hạn phát hiện tới 200ppt [45].
Các ph−ơng pháp sắc kí đã đ−ợc dùng để xác định chất độc D nh− dùng sắc khí với detector quang kế ngọn lửa kết hợp với ph−ơng pháp xử lí mẫu bằng vi chiết pha rắn đã đ−ợc dùng để xác định sulfur mustard trong các mẫu đất [63]. Ph−ơng pháp sắc kí khí với detector ion hóa ngọn lửa đã đ−ợc dùng để xác định chất độc D trong không khí khu cộng đồng dân c− sinh sống với giới hạn phát hiện 2.10-6 mg/m3 không khí. Ph−ơng pháp sắc kí lỏng cũng đ−ợc các tác giả nghiên cứu sử dụng để xác định sulfur mustard đặc biệt là các sản phẩm thủy phân, với độ nhạy khoảng ppm trong vòng 20 phút với thiết bị sắc kí lỏng pha đảo detector huỳnh.
Một số ph−ơng pháp liên hợp đ−ợc ứng dụng nhiều trong phân tích xác định chất độc D, đặc biệt liên hợp sắc kí khí khối phổ đ−ợc ứng dụng rất nhiều. Ph−ơng pháp này cho phép phân tích cả với ypertit và các sản phẩm chuyển hóa của chúng. Ph−ơng pháp sắc kí lỏng khối phổ (LC-MS) cũng đ−ợc dùng nhiều khi phân tích sulfur mustard và các sản phẩm chuyển hóa trong các mẫu sinh học [53].
Gần đây, một số công trình nghiên cứu đã liên hợp GC-MS-MS hoặc LC- MS-MS để xác định chất độc D và các sản phẩm chuyển hóa của chúng, cho phép khẳng định đ−ợc chính xác hơn, đặc biệt trong các mẫu có nền phức tạp và chất chuyển hóa [46].
Để phân tích xác định chất độc D trong các mẫu môi tr−ờng các ph−ơng pháp phân tích không ngừng phát triển để phù hợp với sự phát triển của ph−ơng pháp và đáp ứng các yêu cầu thực tiễn. Ngay từ năm 1969, Stutz và Sass đã dùng ph−ơng pháp sắc kí lớp mỏng để tách, cho phép xác định chất độc D dựa
trên nguyên lí xác định sự có mặt của 4-(p-nitrobenzyl) pyridin theo ph−ơng pháp so màu. Đến năm 1981, các tác giả này đã cải tiến ph−ơng pháp cho phép xác định sulfur mustard trong các loại mẫu môi tr−ờng khác nhau nh− mẫu đất, mẫu n−ớc, hoặc các mẫu cây cỏ..., có thể phát hiện tới 1àg trong một vết mẫu bằng ph−ơng pháp sắc kí lớp mỏng [80].
Kỹ thuật phân tích càng ngày càng phát triển cho phép phân tích các mẫu có hàm l−ợng chất độc D thấp, ph−ơng pháp phân tích có độ chọn lọc cao, kỹ thuật chuẩn bị mẫu có nhiều đơn giản hơn và đặc biệt chỉ cần một l−ợng nhỏ mẫu. Một trong các kỹ thuật đó là sử dụng sắc kí khí, có thể nói sắc kí khí là một kỹ thuật đ−ợc dùng khá phổ biến trong những năm 1970 và đầu những năm 1980 với các detector FID, ECD, FPD để phân tích mustard gas và các sản phẩm chuyển hóa của nó trong các mẫu môi tr−ờng, cho đến nay ph−ơng pháp này vẫn còn đ−ợc dùng nhiều [53]. Một số tác giả đã sử dụng sắc kí khí để phân tích sự có mặt của chất độc D trong không khí, bằng cách cho không khí sục qua một dung dịch hấp thụ sau đó bơm trực tiếp dung dịch hấp thụ này vào sắc kí khí (GC) để phát hiện chất độc D. Trên cả hai loại detector ECD và FPD, hiệu suất thu hồi của ph−ơng pháp gần 100% và giới hạn phát hiện là 0,2 ng/àl. Kỹ thuật phân tích nhanh, đơn giản, có độ tin cậy cao, tuy nhiên với ph−ơng pháp GC dùng detector ECD đòi hỏi dung môi hấp thụ cần đ−ợc làm lạnh để tránh sự bay hơi của dung môi kéo theo sự sai số định l−ợng đối với chất độc D, nh−ng với loại detector FPD thì dung môi có thể tiến hành ở nhiệt độ phòng [38].
Fisher và công sự đã dùng ph−ơng pháp GC xác định chất độc D trong n−ớc, D’Agostino và Provost dùng để xác định chất độc D trong các mẫu đất. Khi dùng ph−ơng pháp sắc kí khí với detector ECD thì giới hạn phát hiện khoảng 160 àg/l (ppb) đối với dung dịch n−ớc và khoảng 1 àg/l đối với các mẫu bay hơi. Ph−ơng pháp đơn giản, có độ chọn lọc và độ chính xác cao. Các tác giả cho rằng có thể dùng để phân tích với các loại mẫu môi tr−ờng khác nhau, có thể dùng để phân tích cả các mẫu sinh học, D’Agostino và Provost dùng GC với detector FID đánh giá chất l−ợng chất độc D và sản phẩm phân hủy của nó nh−ng ch−a thu đ−ợc kết quả tốt vì độ nhạy, độ chính xác ch−a cao [30]. Sass và Steger, khi nghiên cứu so sánh, đánh giá việc sử dụng các loại detector khác
nhau để phân tích chất độc D và các sản phẩm phân hủy của nó, nhận thấy detector ECD có độ nhạy cao nhất sau đó lần l−ợt đến FPD và FID. Giới hạn phát hiện trong GC với detector ECD và FPD trong khoảng hàng trăm ppb đối với dung dịch còn với thể hơi có độ nhạy cao hơn nhiều khoảng 1 àg/l [79]. Beck và cộng sự, dùng ph−ơng pháp GC với detector FPD để phát hiện chất chuyển hóa của nó là thiodiglycol (TDG) trong đất với giới hạn phát hiện là 1,1
àg/g đất. Các tác giả đã nghiên cứu và nhận thấy rằng dùng hỗn hợp methanol- n−ớc tỷ lệ 9:1 là dung môi thích hợp nhất để chiết TDG từ đất với hiệu suất thu hồi từ 12-89% trong các loại đất khác nhau [15].
Thời gian gần đây ph−ơng pháp GC liên hợp khối phổ đã đ−ợc nhiều tác giả nghiên cứu và sử dụng để phân tích mustard gas và các sản phẩm chuyển hóa của nó trong các loại mẫu khác nhau.Tiến hành kiểm tra ph−ơng pháp đối với các mẫu chuẩn nó đã chứng minh đ−ợc rằng đây là ph−ơng pháp đáng tin cậy, có độ chọn lọc và độ chính xác cao, đặc biệt khi dùng thiodiglycol làm chất nội chuẩn thì độ chính xác càng tăng. Cả hai ph−ơng pháp ion hóa (CI) và bắn phá điện tử (EI) đều đ−ợc dùng trong phân tích chất độc D và các sản phẩn chuyển hóa của nó trong các loại mẫu khác nhau. Việc xác định các sản phẩm chuyển hóa của chất độc D có giá trị thực tiễn rất lớn vì ngoài môi tr−ờng cũng nh− trong môi tr−ờng sinh học chất độc D bị tác động của nhiều yếu tố đã bị chuyển hóa thành các chất khác nhau tồn tại trong mẫu [53,46]. Ali-Mattila, nghiên cứu, đánh giá nhận thấy kỹ thuật CI và EI của khối phổ (MS) là ph−ơng pháp dùng phát hiện chất độc D và các chất chuyển hóa của nó có độ nhạy, độ chính xác và độ tin cậy cao. Các nghiên cứu sau này tiến hành phân tích chất độc D và sản phẩm chuyển hóa trên các mẫu n−ớc và đất càng chứng minh điều đó [46]. Năm 1992, D’Agostino và Provost đã dùng ph−ơng pháp GC-MS phân tích mustard gas và sản phẩm thủy phân của nó trong mẫu đất. Họ đã dùng n- hexan và dichloromethane làm dung môi để chiết sau đó tạo dẫn xuất bằng silan hóa, ph−ơng pháp đã đạt đ−ợc hiệu suất thu hồi từ 50-90% cho tất cả các loại đất nghiên cứu [30].
Wils và cộng sự (1992) đã dùng GC/MS phân tích xác định chất độc D trong các mẫu cao su và mẫu sơn có dính dầu diesel, dùng methylen dichlorua làm dung môi để chiết chất độc D ra khỏi mẫu, hiệu suất thu hồi của ph−ơng
pháp từ 57-86% [97]. Black và công sự (1993b) tiến hành phân tích các mẫu đất, mảnh bom, các mẫu lông cừu có lẫn cả các loại chất độc hóa học khác thu tại làng ng−ời Kurd ở phía bắc của Irắc bằng GC-MS, đã dùng dung môi để tách mẫu và đặt ch−ơng trình nhiệt độ trong phân tích [16]. Martin T. S. và cộng sự đã dùng GS-MS và GC-MS-MS để phân tích chất độc D trong các mẫu sơn, mẫu cao su và mẫu đất [63]. Gregory và cộng sự đã dùng sắc kí khí khối phổ để phân tích chất độc D trong các mẫu đất với kỹ thuật chiết mẫu bằng vi chiết pha rắn (SPME). Với kỹ thuật phân tích GC-MS này hiện nay ng−ời ta có thể phân tích xác định đ−ợc chất độc D và 21 chất liên quan khác trong các mẫu [42].
Mustard gas ở thể hơi th−ờng đ−ợc phát hiện bằng cách cho không khí sục qua một dung dịch hấp thụ sau đó phân tích chất độc D bằng các ph−ơng pháp đo quang hoặc GC. Tuy nhiên, kỹ thuật đo quang th−ờng có độ chọn lọc thấp, khi dùng dung môi chiết th−ờng kéo theo rất nhiều tạp chất nên đã ảnh h−ởng rất nhiều đến kết quả, th−ờng có sai số cao, giới hạn phát hiện cao. Stankov và cộng sự đã sử dụng ph−ơng pháp GC để phân tích sulfur mustard trong không khí ở những nơi c− dân sinh sống và làm việc bằng cách cho không khí qua cột hấp phụ và sau đó dùng hỗn hợp dung môi n-hexan-aceton (1:1) giải hấp, với detector ECD [88].
Trong điều kiện của ta việc ứng dụng ph−ơng pháp GC-MS để xác định chất độc D chúng tôi ch−a thấy công trình nào đề cập. Để đáp ứng các yêu cầu của thực tiễn, phòng ngừa và phát hiện các nguy cơ và nguyên nhân gây ra các vụ nhiễm độc hàng loạt, đặc biệt trong khủng bố hoặc sự cố có liên quan đến chất độc D, tập thể nhóm tác giả chúng tôi thấy cấp thiết phải nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích chất độc D bằng hệ thống GC-MS đối với một số mẫu môi tr−ờng.
2.2. Ph−ơng pháp, ph−ơng tiện nghiên cứu.