CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phương pháp thực nghiệm
2.2.3. Phương pháp chiết tách mẫu
a) Chuẩn bị dung dịch chuẩn:
Chuẩn bị dung dịch chuẩn gốc PBDE có nồng độ 1000 µg/ml từ các ampul 1ml các dung dịch chuẩn gốc BDE-1, -2, -3, -7, -10, -15, -17, -28, -30, - 47, -49/71, -66, -77, -85, -99, -100, -119, -126, -138, -139, -140, -153, -154, - 156/169, -171, -180, -183, -184, -191, -196, -197, -201, -203, -204, -205, -206, -207, -208, -209, PBEB, BB-153, BTBPE, và DBDPE .
Các dung dịch làm việc có nồng độ 1000 µg/L; 100 µg/L; 10 µg/L; 1 µg/L; 0,1 µg/L; 0,01 µg/L được chuẩn bị từ dung dịch chuẩn gốc có nồng độ 1000 µg/ml như sau:
- Chuẩn bị dung dịch chuẩn gốc PBDEs nồng độ 10 μg/mL (A): hút 10µl dung dịch chuẩn gốc 1000µg/ml định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 1000 μg/L (B): hút 100µl dung dịch chuẩn A (10µg/ml) định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 100 μg/L (C): hút 100µl dung dịch chuẩn B định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 10 μg/L (D): hút 100µl dung dịch chuẩn C định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 1 μg/L (E): hút 100µl dung dịch chuẩn D định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 0,1 μg/L (F): hút 100µl dung dịch chuẩn E định mức 1 ml bằng hexan.
- Chuẩn bị dung dịch PBDEs nồng độ 0,01 μg/L: hút 100µl dung dịch chuẩn F định mức 1 ml bằng hexan.
Các dung dịch chuẩn khi không sử dụng được bảo quản trong vial màu nâu ở nhiệt độ 40C.
b) Chuẩn bị mẫu trầm tích và chiết tách mẫu:
Mẫu trầm tích được xử lý theo quy trình được mơ tả trong các nghiên cứu trước đây của Dương và cộng sự (2014) và Anh và cộng sự (2018). Qui trình được mơ tả vắn tắt như sau: khoảng 10 g trầm tích ướt được trộn với khoảng 10g hydromatrix nhằm loại bỏ nước và chiết bằng hỗn hợp dung môi dichloromethane/ axeton (1: 1, v/v) sử dụng thiết bị chiết dung môi áp lực cao (Accelerated Solvent Extractor - ASE 350, Dionex Nhật Bản). Dịch chiết được sau đó được chuyển qua dung mơi dichloromethane được chiết lỏng – lỏng bằng trong dịch natri clorua 5%. Một phần dịch chiết tương ứng với 1–2 g trầm tích khơ được bổ sung chất chuẩn đồng hành (FBDE-15, -99, -183, -208, AccuStandard; và 13C12-BDE-209, Phịng thí nghiệm Wellington) và được làm sạch bằng cách trộn với axit sulfuric đậm đặc, sau đó làm sạch tinh qua cột silica gel đã hoạt hóa. Dịch chiết sau làm sạch được làm giàu và bổ sung chất nội chuẩn (FBDE-168, AccuStandard), sau đó được định mức tới thể tích 100 μL với dung mơi nonane trước khi phân tích định lượng trên thiết bị GC-MS.
41 cấu tử PBDEs (bao gồm BDE-1, -2, -3, -7, -10, -15, -17, -28, -30, - 47, -49/71, -66, -77, -85, -99, -100, -119, -126, -138, -139, -140, -153, -154, - 156/169, -171, -180, -183, -184, -191, -196, -197, -201, -203, -204, -205, -206, -207, -208, and -209), pentabromoethylbenzene (PBEB), hexabromobiphenyl (BB-153), 1,2-bis(2,4,6-tribromophenoxy)ethane (BTBPE), and decabromodiphenyl ethane (DBDPE) được phân tích bằng cách sử dụng hệ
thống sắc ký khí - khối phổ (GC-MS-QP2010 Ultra, Shimadzu). Hệ thống được trang bị cột DB-5ht (15 m × 0,25 mm × 0,10 μm, Agilent Technologies) và hoạt động ở chế độ ion hóa âm (NCI) và chế độ giám sát ion (SIM) được chọn. Các thông số thiết bị chi tiết để phân tích BFR được trình bày trong Bảng 2.2
Điều kiện tách và phân tích trên thiết bị GC/MS được lựa chọn dựa trên việc tham khảo US-EPA 1614 và một số công bố quốc tế.
Bảng 2.2: Điều kiện thiết bị GC/MS cho phân tích PBDEs
Thơng số Điều kiện thiết bị
Thiết bị GCMS-QP2010 Ultra (Shimadzu)
Cột DB5-ht (15 m × 0.25 mm × 0.1 μm, Agilent Technologies) Cổng bơm Khơng chia dịng, thể tích bơm mẫu 2 μL, nhiệt độ cổng
bơm 260 °C
Khí mang Helium, tốc độ dịng 1.2 mL/phút/ methane Chương trình lị cột 135 °C (giữ 1 phút), to 215 °C (10 °C/phút), đến 275 °C (5 °C/phút), to 295 °C (20 °C/phút, giữ 0,5 phút) Nhiệt độ interface/ion source 310 °C / 250 °C
Chế độ ion Chế độ ion hóa hóa học âm (ECNI) Chế độ phân
tích Chọn mảnh ion (SIM)
Homolog Các cấu tử PBDEs m/z
Mono-BDEs BDE-1, -2, -3 79 / 81 / 159 / 161
Di-BDEs BDE-7, -10, -15 79 / 81 / 159 / 161
Tri-BDEs BDE-17, -28, -30 79 / 81 / 159 / 161
Penta-BDEs BDE-85, -99, -100, -119, -126 79 / 81 / 159 / 161 Hexa-BDEs BDE-138, -139, -140, -153, - 154, -156/169 79 / 81 / 159 / 161 Hepta-BDEs BDE-171, -180, -183, -184, - 191 79 / 81 / 159 / 161 Octa-BDEs BDE-196, -197, -201, -203, - 204, -205 79 / 81 / 407 / 409 Nona-BDEs BDE-206, -207, -208 79 / 81 / 407 / 409 Deca-BDE BDE-209 79 / 81 / 487 / 489 các BFRs khác PBEB, BB-153, BTBPE, DBDPE 79 / 81 Chất chuẩn FBDE-15, -99, -168 (IS), -183 79 / 81 FBDE-208 79 / 81 / 427 / 429 13C12-BDE-209 79 81 / 497 / 499
c) Hoạt động của thiết bị chiết dung môi áp lực cao ASE
Hệ chiết dung môi áp suất cao (ASE) là một thiết bị chuyên để chiết tách mẫu, hoạt động trên nguyên tắc: Thiết bị bơm tự động, dưới áp suất cao sẽ bơm một dung môi chiết vào trong một cell chứa mẫu đã được gia nhiệt trước. Dung mơi trong các cell chứa mẫu được đun nóng trong một thời gian nhất định, áp suất trong cell được giữ không đổi bằng cách bổ xung dung môi hoặc qua một van đi vào lọ thu nhận. Cuối cùng, dung môi được lọc vào lọ thu nhận bằng khí nitơ. Để đảm bảo rằng q trình chiết áp suất diễn ra chặt chẽ, các bước nén áp suất dung mơi có thể được lặp lại cho một số chu kỳ mỗi lần đổ vào cùng một lọ (phụ thuộc vào kích thước của cuvet đã sử dụng) hoặc tồn bộ q trình có thể được lặp lại cho cùng một cell sử dụng một số lọ thu thập.
Chuẩn bị cell mẫu: Các cell để chiết mẫu có nhiều loại kích thước có sẵn, trong đó cell có kích thước nhỏ nhất có dung tích bên trong là 1 cm3 được chọn
cho chiết mẫu khí. Sử dụng cell này giảm thiểu dung môi yêu cầu cho mỗi chu kỳ chiết, do đó đảm bảo chiết xuất tập trung. Việc chuẩn bị lắp ráp cell mẫu là rất quan trọng để đảm bảo rằng các hạt lơ lửng trong mẫu khơng thốt ra để chặn các đường truyền dung môi khi chiết mẫu. Trọng lượng của mẫu trong cell phải được ghi chính xác và mẫu phải được trộn lẫn với chất phân tán trước khi chiết để giúp ngăn chặn sự phân tán dung môi qua cell.
Các cell mẫu đã được lắp ráp từng phần một như sau: một giấy lọc cellulose đặt ở vị trí đầu của cell, thân cell chứa mẫu và chất phân tán. Bộ lọc cellulose thứ hai được lắp và nắp đầu kia được vặn vào cell. Sau đó, cell này được chuyển hệ chiết ASE với một bình thủy tinh màu nâu để đựng dịch chiết thu được. Q trình chiết sau đó được sử dụng các điều kiện được nêu chi tiết trong bảng 2.3.
Bảng 2.3: Chương trình chạy trên hệ chiết ASE
Thơng số Giá trị
Áp suất cell/ (psi) 1500
Nhiệt độ cell (oC) 100
Thời gian gia nhiệt trước (phút) 1
Thời gian gia nhiệt (phút) 5
Số vòng chiết 2
Thời gian tĩnh (phút) 10
Thể tích bơm vào (%) 50
Thời gian làm sạch (giây) 100
Thiết kế mẫu thử nghiệm: *) Bước 1: Chuẩn bị mẫu
- Mẫu trầm tích (khoảng 1g) được trộn với hydromatrix nhằm loại bỏ nước, sau đó đưa vào ống chiết của hệ chiết ASE
- Bơm 1ml dung dịch chuẩn PBDEs có nồng độ 100 ng/ml và thêm 100µl dung dịch surrogate vào mẫu. Thêm hạt nhựa ion vào cho đầy cell.
*) Bước 2: Chiết mẫu trên hệ ASE
- Đặt cell vào hệ chiết ASE và thực hiện chiết mẫu với dung môi /hệ dung môi cần khảo sát.
*) Bước 3: Làm sạch mẫu
- Dịch chiết thu được từ hệ chiết ASE được cho vào bình quả lê thể tích 100 ml và đem cơ cất quay chân khơng tới thể tích cịn 5 ml. Thêm 5 ml hexane sau đó cơ cất quay tiếp đến thể tích gần 1 ml để đuổi hết dichloromethane.
- Cơ đặc đến 1 ml bằng thổi khí N2
- Thêm nội chuẩn (nồng độ 10 ng/ml) trước khi phân tích trên GC-MS Phương pháp khai thác thơng tin: qua mạng internet và các nguồn khác, kể cả tiếp xúc với các cá nhân nắm nguồn thông tin.
+ Phương pháp chuyên gia: tận dụng triệt để nguồn lực về con người và cơ sở vật chất hiện có trong nước đồng thời tranh thủ sự giúp đỡ, hỗ trợ từ các tổ chức và cá nhân thông qua hợp tác quốc tế, tổ chức nghiên cứu tập trung và đồng bộ.