Có một số quy trình đã và đang đƣợc áp dụng để chiết tách các SAs. Phổ biến là phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng, sử dụng dung môi ACN, etylacetat, n-hexan; phƣơng pháp chiết pha rắn, sử dụng cột chiết silica, HLB… Tuy nhiên, các phƣơng pháp này phức tạp, sử dụng lƣợng lớn dung môi gây ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng. Hiện nay, QuEChERS là một phƣơng pháp rất mới, ban đầu đƣợc ứng dụng để xử lý mẫu phân tích đa dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật. Gần đây, nó đƣợc cải tiến, đƣợc phát triển và thẩm định để xử lý mẫu phân tích dƣ lƣợng thuốc thú y (hormone, kháng sinh, chất kích thích tăng trọng…). QuEChERS viết tắt từ Quick (nhanh), Easy (dễ), Cheap (rẻ), Efficient (hiệu quả), Rugged (ổn định) và Safe (an toàn) là tên đƣợc đặt cho một kỹ thuật xử lý mẫu dựa trên chiết phân tán pha rắn (d-SPE - dispersive Solid Phase Extraction). Phƣơng pháp này lần đầu tiên đƣợc Anastassiade và cộng sự phát triển thành công vào năm 2003 để phân tích hóa chất bảo vệ thực vật trong rau quả với mục đích làm cho phƣơng pháp dễ thực hiện và ít tốn kém hơn. Về sau, phƣơng pháp đƣợc thƣơng mại hóa và đƣợc gọi tên là QuEChERS. Ngày nay, QuEChERS đang tiếp tục đƣợc nghiên cứu để ứng dụng phân tích các hợp chất khác nhƣ PAHs trong môi trƣờng; tồn dƣ kháng sinh, hormon trong thực phẩm ...
Về nguyên tắc thực hiện, mẫu phân tích đƣợc chiết bằng cách sử dụng phân tán lỏng lỏng với dung môi chiết là acetonitril đƣợc acid hóa. Dịch chiết sau đó đƣợc trộn với một loại pha rắn đóng vai trò là chất hấp phụ các tạp chất. Dịch mẫu sau khi đã loại các tạp chất có thể phân tích luôn bằng sắc ký khối phổ.
Trong kỹ thuật QuEChERS, các hợp chất PSA (primary secondary amine) đóng vai trò là chất hấp phụ quan trọng nhất, ngoài ra có thể phối hợp thêm các hợp chất khác nhằm tăng cƣờng sự làm sạch cho các nhóm đặc biệt. Các hợp chất này
51
bao gồm: MgSO4 để loại nƣớc còn dƣ, C18 đƣợc dùng để loại chất béo, bột than chì đƣợc dùng để loại các hợp chất hữu cơ dạng phẳng ... Ngoài ra, pH của quá trình chiết cũng có thể đƣợc tối ƣu thông qua thay đổi pH của dịch chiết ban đầu bằng cách sử dụng hệ đệm phù hợp.
Ƣu nhƣợc điểm của QuEChERS
Bản thân tên của kỹ thuật này đã nói lên các ƣu điểm của nó: Nhanh, dễ thực hiện, rẻ tiền, hiệu quả, ổn định và an toàn.
- Nhanh: Việc tối giản các bƣớc phân tích đã rút ngắn khá nhiều thời gian trong thực hiện kỹ thuật này. Tổng thời gian thực hiện xử lý mẫu chỉ khoảng hơn 10 phút.
- Dễ thực hiện: Quy trình rất đơn giản, các bƣớc đều đƣợc cụ thể hóa và không có các kỹ thuật khó.
- Rẻ: So với kỹ thuật chiết lỏng - lỏng và chiết pha rắn thì chi phí dành cho QuEChERS thấp hơn nhiều.
- Hiệu quả: Kết quả xác nhận hiệu lực của phƣơng pháp cho thấy độ đúng và độ chụm rất tốt đối với rất nhiều loại hóa chất bảo vệ thực vật có bản chất khác nhau, do đó có thể ứng dụng để xác định rất nhiều hợp chất trong một lần thực hiện.
- Ổn định: Phƣơng pháp đã đƣợc các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế chấp nhận nhƣ EN, ISO, AOAC.
- An toàn: Sử dụng ít dung môi hữu cơ độc hại hơn, thời gian tiếp xúc ngắn hơn. Tuy nhiên, phƣơng pháp cũng có những nhƣợc điểm nhất định gây hạn chế sự ứng dụng của phƣơng pháp này:
- Kỹ thuật xử lý mẫu đơn giản do đó không thực hiện đƣợc quá trình làm giầu mẫu, do đó phải phối hợp với một kỹ thuật phân tích đủ mạnh (nhƣ khối phổ) để đảm bảo độ nhạy.
52
- Do phân tích nhiều loại hợp chất khác nhau nên thiết bị cũng cần phải có độ phân giải sao cho đảm bảo đƣợc tính đặc hiệu.
Kỹ thuật QuEChERS ngày nay đã đƣợc phát triển theo nhiều hƣớng khác nhau, nhiều nhà sản xuất đã thay đổi một số điều kiện nhƣ loại dung dịch đệm, bổ sung thêm các chấp hấp phụ.
Dựa trên cơ sở này, chúng tôi tiến hành khảo sát quá trình chiết mẫu theo phƣơng pháp QuEChERS. Phƣơng pháp bao gồm 2 bƣớc:
- Chiết tách chất phân tích ra khỏi nền mẫu bằng đệm muối - Làm sạch bằng phân tán pha rắn dSPE (dispersive SPE)
Hệ đệm chiết và khối lƣợng pha rắn cần đƣợc nghiên cứu cho mỗi qui trình. Dự kiến qui trình nhƣ sau:
53
Sơ đồ 1 : Sơ đồ dự kiến chiết các SAs