27
ĐẠI HC QUC GIA HÀ NI TRƯỜNG ĐẠI HC KHOA HC TNHIÊN ----------------------------------------- NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC XÁC ĐỊNH MỘT SỐ PHỤ GIA THỰC PHẨM Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 62440118 TÓM TT LUN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Ni - 2016

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------------------------

NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN

SỬ DỤNG DETECTOR ĐỘ DẪN KHÔNG TIẾP XÚC

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ PHỤ GIA THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 62440118

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2016

Page 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

Công trình được hoàn thành tại

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Thị Ngọc Mai

TS. Nguyễn Thị Ánh Hường

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án được bảo vệ.............................................................................

Họp tại...................................................................................................

vào hồi.......giờ, ngày.......tháng.......năm 2016.

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Trung tâm thông tin - thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội

Page 3: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của luận án

Vấn đề an toàn thực phẩm ở nước ta đã trở nên đáng báo động hơn bao

giờ hết khi một loạt các vụ việc về thực phẩm bẩn bị phanh phui trong thời

gian vừa qua. Các vụ vi phạm liên quan đến an toàn thực phẩm diễn ra khắp

mọi nơi, ở các công ty chế biến thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, từ chợ cóc đến

siêu thị uy tín, từ nhà hàng sang trọng đến bếp ăn tập thể trong khu công

nghiệp, trường học, quán cơm bình dân,… Ngộ độc thực phẩm và các bệnh

do thực phẩm gây ra không chỉ gây ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ, cuộc

sống của mỗi người, mà còn gây thiệt hại lớn về kinh tế, là gánh nặng chi phí

cho chăm sóc sức khoẻ.

Một trong số các vấn đề liên quan đến an toàn thực phẩm đang được

quan tâm hiện nay là sử dụng trái phép và tồn dư các chất cấm (như chất tạo

nạc), kháng sinh trong chăn nuôi, sử dụng không đúng liều lượng và quy cách

các chất phụ gia thực phẩm (chất tạo ngọt, chất điều chỉnh độ acid, bảo quản

thực phẩm…), sử dụng các chất cấm trong chế biến, bảo quản thực phẩm và

trong chăn nuôi. Do đó, việc nghiên cứu phát triển các quy trình và phương

pháp phân tích cho các nhóm chất này là rất cần thiết.

Việc phân tích các chỉ tiêu thực phẩm ở VN hiện nay vẫn là vấn đề mới,

chưa có đầy đủ các qui trình phân tích tiêu chuẩn theo TCVN. Thông thường,

việc kiểm nghiệm thực phẩm được thực hiện chủ yếu bằng các phương pháp

sắc ký (như: sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký khí khối phổ (GC -

MS), sắc ký ion (IC),..). Tuy nhiên, các thiết bị phân tích này có chi phí đầu

tư lớn và thường chỉ được trang bị tại Viện kiểm nghiệm tuyến Trung ương

(Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia) và một số trung

tâm kiểm nghiệm tuyến tỉnh. Trong khi đó, nhu cầu phân tích, kiểm nghiệm

các chỉ tiêu liên quan đến an toàn thực phẩm là rất lớn và nhiều khi cần thực

hiện ngay tại các địa phương để đáp ứng nhiệm vụ kiểm tra ngăn ngừa và xử

lý kịp thời các vụ việc. Phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ

dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE - C4D) gần đây được biết đến là

một công cụ hữu hiệu trong phân tích thực phẩm với các ưu điểm nổi trội như

thiết bị nhỏ gọn, hoạt động đơn giản, lượng mẫu và các dung môi hóa chất ít,

chi phí đầu tư và vận hành thấp, có thể chế tạo và linh kiện thay thế sẵn có tại

Việt Nam, từ đó cho chi phí phân tích mẫu thấp hơn so với các phương pháp

phân tích hiện đại khác như HPLC, GC - MS. Phương pháp CE - C4D cho

thấy triển vọng trở thành một công cụ đắc lực trong sàng lọc, kiểm nghiệm an

toàn thực phẩm, nhất là tại các phòng thí nghiệm vừa và nhỏ ở tuyến địa

phương, các chợ và siêu thị, các địa điểm kinh doanh, bếp ăn tập thể hay

nhóm hộ tiêu dùng.

Page 4: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

2

Với đề tài: “Nghiên cứu phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng

detector độ dẫn không tiếp xúc xác định một số phụ gia thực phẩm”, bản

luận án tập trung vào các mục tiêu nghiên cứu phát triển ứng dụng của

phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc theo

kiểu kết nối tụ điện (CE - C4D) nhằm xác định một số chất phụ gia và kích

thích sinh học trong thực phẩm bao gồm phân tích đồng thời bốn chất điều

chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm (acid formic, acid acetic, acid propionic,

acid butyric), phân tách đồng thời bốn chất tạo ngọt (acesulfam kali,

aspartam, cyclamat natri, saccharin) và xác định đồng thời ba chất thuộc

nhóm β - agonist (sabutamol, ractopamin, metoprolol), trong đó có abutamol

thường được thêm trái phép vào thức ăn chăn nuôi để tăng tỷ lệ thịt nạc của

vật nuôi (còn hay được gọi là chất tạo nạc).

2. Nội dung nghiên cứu

1. Tổng quan tài liệu về phương pháp điện di mao quản, về một số phụ

gia thực phẩm, các phương pháp xác định phụ gia thực phẩm và ứng dụng của

phương pháp điện di mao quản trong việc phân tích một số phụ gia thực phẩm

2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số

phụ gia thực phẩm: điều kiện tối ưu để xác định đồng thời bốn acid hữu cơ

(acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric), bốn chất tạo ngọt

(acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin) và ba chất tạo nạc lựa

chọn thuộc nhóm các β - agonist (sabutamol, ractopamin, metoprolol).

3. Nghiên cứu phương pháp chiết pha rắn làm sạch và làm giàu

salbutamol trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn nhằm xác định bằng phương

pháp CE - C4D.

4. Nghiên cứu áp dụng các điều kiện tối ưu đã khảo sát được để phân

tích một số phụ gia thực phẩm trong các mẫu thực tế, đặc biệt là chất tạo nạc

salbutamol trong qui trình khép kín từ thức ăn chăn nuôi, nước tiểu lợn và

thịt lợn.

5. Đánh giá độ tin cậy và triển vọng của phương pháp CE - C4D trong

việc phân tích một số chỉ tiêu liên quan đến an toàn thực phẩm, so sánh, đối

chứng kết quả phân tích mẫu thực tế với kết quả phân tích bằng các phương

pháp phân tích tiêu chuẩn như: HPLC, GC-MS.

3. Điểm mới, những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn của luận án

Về mặt khoa học

Phương pháp điện di mao quản với detector UV đã được ứng dụng

nhiều trong phân tích thực phẩm nhưng lần đầu tiên ở Việt Nam, luận án đã

nghiên cứu ứng dụng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn

không tiếp xúc (CE- C4D) xây dựng quy trình xác định đồng thời một số chất

phụ gia (chất điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm và chất tạo ngọt) và

kích thích sinh học (nhóm β - agonist - chất tạo nạc) trong thực phẩm. Tổng

quan nghiên cứu cho thấy, trên thế giới mới chỉ có ba nghiên cứu sử dụng

Page 5: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

3

phương pháp CE- C4D phân tích các nhóm chất này (trong đó có hai nghiên

cứu xác định nhóm chất tạo ngọt và một nghiên cứu xác định salbutamol

trong dược phẩm). Vì vậy có thể nói luận án đã tiên phong trong việc sử dụng

phương pháp CE- C4D trong lĩnh vực phân tích thực phẩm, đóng góp thê một

phương pháp kiểm nghiệm thực phẩm, từ đó hi vọng sẽ góp phần vào việc

quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm ở Việt Nam.

Về mặt thực tiễn

Phương pháp CE - C4D với các ưu điểm về hệ thiết bị mở ra khả năng

áp dụng phân tích nhiều đối tượng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là

với lĩnh vực an toàn thực phẩm, có ý nghĩa thực tế lớn, thích ứng với hoàn

cảnh, điều kiện kinh tế, xã hội ở nước ta.

Các quy trình phân tích xây dựng trong luận án đơn giản, dễ thực hiện,

chi phí thấp, có độ chính xác cao, rất phù hợp để áp dụng phân tích các chất

điều chỉnh độ acid, bảo quản thực phẩm và chất tạo ngọt trong các mẫu thực

phẩm, giúp kiểm soát sử dụng đúng hàm lượng và quy cách các phụ gia này

trong thực phẩm.

Đặc biệt là với salbutamol, một chất tạo nạc được sử dụng trái phép

nhiều trong chăn nuôi ở nước ta, quy trình phân tích trong luận án đã được áp

dụng để phân tích salbutamol trong mẫu thức ăn chăn nuôi, mẫu nước tiểu lợn

và mẫu thịt lợn, có thể giúp các nhà quản lý kiểm tra, giám sát và kịp thời

ngăn chặn xử lý việc sử dụng chất cấm này trong chăn nuôi.

4. Bố cục của luận án

Luận án gồm năm phần chính là: mở đầu, chương 1: tổng quan, chương

2: nội dung và phương pháp nghiên cứu, chương 3: kết quả và thảo luận, kết

luận. Trong mỗi phần có các hình ảnh và bảng biểu minh họa tương ứng, phù

hợp. Ngoài ra luận án còn gồm đầy đủ các phần: mục lục, danh mục các ký

hiệu và chữ cái viết tắt, danh mục bảng, danh mục hình, danh mục các công

trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án, tài liệu tham khảo tiếng Việt,

tiếng Anh và các phụ lục liên quan.

Page 6: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

4

Chƣơng 1. TỔNG QUAN

1.1. Một số chất phụ gia và kích thích sinh học trong sản xuất thực phẩm

1.1.1. Khái quát chung về một số nhóm phụ gia thực phẩm

Các chất phụ gia được thêm vào thực phẩm để bảo quản hay cải thiện

hương vị và hình thức của thực phẩm. Trong số các phụ gia thực phẩm thì

acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric với vai trò điều chỉnh độ

acid, bảo quản thực phẩm và acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri,

saccharin với vai trò chất tạo ngọt được sử dụng rất phổ biến. Thực phẩm có

hàm lượng phụ gia vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ảnh hưởng đến sức

khỏe con người. Do đó, Bộ Y Tế đã ban hành QCVN 4 - 8.2010, QCVN 4 -

11.2010, QCVN 4 - 12.2010 quy định các yêu cầu kỹ thuật và quản lý về chất

lượng, vệ sinh an toàn đối với các chất ngọt tổng hợp, các chất điều chỉnh độ

acid và chất bảo quản được sử dụng với mục đích làm phụ gia thực phẩm.

1.1.2. Các chất kích thích sinh học β-agonist

Salbutamol, metoprolol, ractopamin (Sal, Met và Rac) là ba trong số các

chất β-agonist vừa được ứng dụng trong dược phẩm vừa được thêm trái phép

vào thức ăn chăn nuôi, dẫn đến tồn dư ở thịt động vật, gây ảnh hưởng đến sức

khỏe người tiêu dùng. Đặc biệt là Sal được dùng phổ biến trong y học để điều

trị các bệnh về đường hô hấp nhưng cũng được sử dụng lén lút nhiều trong

chăn nuôi làm giảm tỷ lệ mỡ, tăng tỷ lệ nạc ở gia súc, gia cầm. Tại Việt Nam,

bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã cấm sử dụng Sal trong chăn nuôi.

1.2. Các phƣơng pháp xác định chất phụ gia và kích thích sinh học trong

thực phẩm và mẫu sinh học

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay các phương pháp được sử dụng để xác định các chất phụ gia và

kích thích sinh học trong thực phẩm bao gồm phương pháp sắc ký (HPLC, GC,

IC), phương pháp điện hóa, phương pháp UV- Vis, phương pháp sinh học và

phương pháp điện di mao quản. Trong đó các phương pháp sắc ký được dùng

phổ biến nhất, đối với chất phụ gia có hàm lượng tương đối cao trong thực

phẩm hay sử dụng cùng các detector có độ nhạy trung bình như UV, PDA,

ELSD… (LOD cỡ ppm), còn đối với cácchất kích thích sinh học có hàm lượng

thấp thì sử dụng các detector có độ nhạy cao như MS, ESI/MS, MS/MS…

(LOD cỡ ppb). Trong khoảng 10 năm trở lại đây, phương pháp điện di (CE,

CZE, ITP, MECC) với các detector UV, DAD, điện hóa và đặc biệt gần đây là

detector độ dẫn C4D đang nhanh chóng phát triển thành một phương pháp có

độ nhạy (cỡ ppm) phù hợp để xác định các phụ gia thực phẩm.

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Giới hạn cho phép của các phụ gia thực phẩm (chất điều chỉnh độ acid,

bảo quản thực phẩm và chất tạo ngọt) khá cao vì vậy các Quy chuẩn kỹ thuật

quốc gia về phụ gia thực phẩm (QCVN 4.2010 - BYT) và TCVN quy định

phương pháp chuẩn độ để định lượng các chất này trong thực phẩm. Đến nay

Page 7: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

5

mới chỉ có TCVN 8471:2010 dùng phương pháp HPLC để xác định đồng thời

aspartam, saccharin, acesulfam - kali trong thực phẩm. Đặc biệt với các chất

tạo nạc, hiện nay vẫn chưa có tiêu chuẩn và quy chuẩn để xác định. Vì vậy

mục tiêu đặt ra của luận án là nghiên cứu xây dựng phương pháp CE-C4D có

độ nhạy phù hợp với giới hạn cho phép của các phụ gia thực phẩm và có thể

áp dụng được để phân tích các chất tạo nạc trong mẫu nước tiểu, mẫu thịt lợn

một cách đơn giản, tiện lợi, áp dụng được ở các phòng thí nghiệm nhỏ tuyến

địa phương.

1.3. Phƣơng pháp điện di mao quản

1.3.1. Giới thiệu chung về phương pháp điện di mao quản

Điện di mao quản (CE) là một kỹ thuật tách các chất dựa trên sự di

chuyển khác nhau của các phần tử chất (chủ yếu là các ion mang điện tích)

trong dung dịch chất điện ly có chất đệm pH dưới tác dụng một điện trường (E)

nhất định được sinh ra do thế V. Hiện nay, CE được phân loại theo các cơ chế

tách như sau: Điện di mao quản vùng (Capillary Zone Electrophoresis - CZE),

điện di mao quản điểm đẳng điện (Isoelectric focusing - IFF), điện di mao quản

đẳng tốc độ (Isotachophoresis - ITP), điện di mao quản Gel (Capillary Gel

Electrophoresis - CGE) và sắc ký điện di mao quản điện động học kiểu micelle

(Micellar electrophoresis capillary chromatography - MECC).

1.3.2. Nguyên tắc và cấu tạo của một hệ điện di mao quản cơ bản

Phương pháp điện di mao quản hiện đại sử dụng điện trường sinh ra

bởi một nguồn thế cao (hàng chục kV) áp vào mao quản (có đường kính

trong 10 - 150 µm) tại đầu bơm mẫu, làm cho các chất tích điện (trong nền

dung dịch điện ly, có đệm pH thích hợp) di chuyển với tốc độ khác nhau và

tách ra khỏi nhau

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của một hệ thiết bị CE

1.3.3. Cơ sở lý thuyết của điện di mao quản

Độ điện di (µ) là hằng số đặc trưng cho hạt tích điện trong một điều

kiện điện di xác định:

µ = q/(6...r.) (1.4)

Page 8: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

6

Từ công thức (1.4) có thể thấy, độ điện di tỷ lệ thuận với điện tích của

hạt mang điện (q) và tỷ lệ nghịch với độ nhớt của dung dịch đệm điện di (),

bán kính hyddrat của hạt mang điện (r). Nghĩa là, trong một điện trường E

nhất định, chất nào có điện tích lớn và kích thước nhỏ sẽ di chuyển nhanh; với

các chất mang điện có cùng điện tích, chất nào có kích thước nhỏ sẽ di chuyển

nhanh hơn; với các chất mang điện có cùng bán kính, chất nào có điện tích

lớn sẽ di chuyển nhanh hơn

1.3.4. Dòng điện di thẩm thấu và phương pháp thay đổi dòng điện di thẩm

thấu phân cực ngược anion chất phân tích

Dòng chảy của khối chất lỏng trong mao quản được gọi là dòng điện di

thẩm thấu (EOF). Trong mao quản Silica và khoảng pH điện di 4 ÷ 9, dòng

EOF thường hướng theo phương từ Anot (cực dương) về Catot (cực âm). Ở

điều kiện đó, các anion có tốc độ điện di riêng nhỏ hơn tốc độ của dòng EOF

sẽ được dòng EOF mang theo về phía cực âm. Nếu tăng tốc độ dòng EOF sẽ

làm các anion đó bị cuốn theo, di chuyển cùng dòng EOF về phía cực âm nên

cần phân cực ngược (áp thế ở đầu bơm mẫu) để phân tách các anion này.

1.3.5. Các detector thông dụng trong phương pháp điện di mao quản

Tùy thuộc vào mục đích phát hiện hay định lượng, cũng như tùy thuộc

vào tính chất hóa học, hóa lý, vật lý của các chất phân tích có thể sử dụng các

detector tương ứng như: Detector quang học, detector khối phổ, detector điện

hóa, detector độ dẫn… Trong đó detector độ dẫn không tiếp xúc (C4D) có ưu

điểm là đáp ứng với tất cả các hợp phần mang điện, có thể chế tạo thu nhỏ và

đặc biệt có thể tự chế tạo ở Việt Nam. C4D đã được ứng dụng trong khoảng

10 năm trở lại đây, trở thành detector phổ biến trong điện di mao quản.

1.3.6. Ứng dụng của phương pháp điện di mao quản CE -C4D

Trong những năm gần đây, phương pháp điện di mao quản CE -C4D đã

được phát triển rất nhanh và ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực, đặc biệt là

trong môi trường, sinh học, dược phẩm, thực phẩm… để định lượng các

anion, cation cơ bản, phụ gia thực phẩm, kháng sinh, thuốc kích dục, thuốc

gây mê, ma túy tổng hợp…

CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu phát triển ứng dụng của phương

pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc theo kiểu kết

nối tụ điện (CE - C4D) nhằm xác định một số chất phụ gia và kích thích sinh

học trong mẫu thực phẩm và mẫu sinh học.

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đề ra, các nội dung chính được thực

hiện gồm: Khảo sát các điều kiện tối ưu để xác định đồng thời bốn acid hữu

cơ (acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric), bốn chất tạo ngọt

(acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin)và ba chất tạo nạc lựa

Page 9: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

7

chọn thuộc nhóm các β - agonist (sabutamol, ractopamin, metoprolol). Nghiên

cứu phương pháp chiết pha rắn làm sạch và làm giàu salbutamol trong mẫu

nước tiểu và mẫu thịt lợn nhằm xác định bằng phương pháp CE - C4D. Áp

dụng các điều kiện tối ưu thu được để phân tích các mẫu thực tế, đánh giá độ

tin cậy của phương pháp phân tích.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp CE - C4D

Nghiên cứu được thực hiện trên hệ thiết bị điện di mao quản sử dụng

detector độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE -C4D). Một hệ thiết bị

CE cơ bản bao gồm các bộ phận: Mao quản tách, dung dịch đệm điện di,

nguồn điện thế cao, detector (cảm biến) độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ

điện (C4D) và bộ phận điều khiển.

2.2.2. Phương pháp khảo sát các điều kiện tối ưu

Việc khảo sát các điều kiện tách đồng thời các chất phân tích được thực

hiện trên thiết bị điện di CE-C4D với cột mao quản có chiều dài 60 cm, đường

kính trong 50 µm. Bơm mẫu bằng phương pháp thuỷ động lực học kiểu xi

phông. Các điều kiện này được giữ nguyên trong tất cả các thí nghiệm. Ngoài

ra cũng khảo sát một số điều kiệnkhác bao gồm: Dung dịch đệm điện di, thế

điện di, chiều cao và thời gian bơm mẫu theo phương pháp đơn biến.

2.2.3. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu thực phẩm

Các mẫu thực phẩm được lấy ngẫu nhiên trên địa bàn Hà Nội. Các mẫu

ở dạng lỏng chỉ cần lọc qua màng lọc 0,45 µm, pha loãng với tỷ lệ phù hợp.

Các mẫu ở dạng rắn được đồng nhất mẫu, thêm nước cất đề ion, rung siêu âm

trong khoảng thời gian hợp lý sau đó lọc qua màng lọc.

2.2.4. Phương pháp lấy mẫu và xử lý, làm giàu mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn

Mẫu nước tiểu lợn, mẫu thịt lợn được lấy từ con lợn nuôi thí nghiệm,

được xử lý sơ bộ rồi cho qua cột chiết pha rắn (SPE). Các cột chiết pha rắn

khảo sát gồm cột C18, cột SCX 3 ml, cột SCX 6 ml và cột MCX 6 ml. Các

bước chiết pha rắn gồm: Hoạt hóa cột chiết, nạp mẫu vào cột chiết, rửa loại

tạp chất và rửa giải chọn lọc chất phân tích.

2.2.5. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích

Độ tin cậy của phương pháp CE - C4D trong phân tích một số phụ gia

thực phẩm được đánh giá qua các thông số: giới hạn phát hiện, giới hạn định

lượng, độ lặp lại, hiệu suất thu hồi.

2.3. Thiết bị và hóa chất

Thiết bị CE là hệ thiết bị tự chế, bán tự động được thiết kế và chế tạo tại

Việt Nam bởi Công ty 3Sanalysis (http://www.3sanalysis.vn/) trên cơ sở hợp

tác với Bộ môn Hóa Phân tích (Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, ĐHQGHN) và nhóm nghiên cứu của GS. Peter Hauser (khoa Hóa,

trường đại học Basel, Thụy Sỹ). Thiết bị có nguồn thế cao lên đến 25 kV, sử

dụng cảm biến độ dẫn không tiếp xúc (C4D).

Page 10: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

8

Hình 2.2. Ảnh chụp hệ thiết bị CE-C

4D triển khai tại Việt Nam

(1: Hộp thế an toàn, 2: Bộ điều khiển cao thế, 3: Cảm biến độ dẫn không tiếp

xúc, 4: Ống dẫn dung dịch đệm, 5: Núm điều chỉnh , 6: Bộ phận điều khiển,

7: Bình khí nén)

Tất cả các hóa chất sử dụng đều thuộc loại tinh khiết phân tích và được

pha chế bằng nước deion.

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Xác định đồng thời acidformic, acid acetic, acid propionic, acid butyric

bằng phƣơng pháp CE-C4D

Quá trình điện di của của các ion chất phân tích trong mao quản là tổng

hợp của dòng chuyển động của các ion này dưới tác động của điện trường và

dòng EOF. Thông thường, các cation sẽ di chuyển cùng chiều với dòng EOF

và các anion di chuyển ngược chiều. Tùy thuộc vào các đặc tính của chất phân

tích như điện tích, cấu trúc không gian, kích thước phân tử, độ linh động điện

di, … chúng ta sẽ sử dụng kĩ thuật phân cực phù hợp để vừa có thể tách được

chất phân tích vừa lợi dụng (hoặc hạn chế) được ảnh hưởng của dòng EOF.

Nhóm các acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric có pKa

lần lượt là 3,75, 4,75, 4,88, 4,82. Trong khoảng pH điện di từ 5÷ 9, các acid

trên tồn tại dưới dạng anion, có độ linh động điện di cao, tốc độ điện di lớn...

Tuy chuyển động của các anion là ngược chiều với dòng EOF, nhưng tại các

giá trị pH thấp, tốc độ dòng EOF là nhỏ không đáng kể so với tốc độ điện di

của anion nên ít gây cản trở. Vì vậy để xác định các acid này, ta có thể sử

dụng kĩ thuật phân cực thường tức là áp thế âm vào mao quản tại đầu bơm

mẫu. Anion có độ linh động điện di lớn sẽ di chuyển nhanh hơn và ngược lại,

do đó các anion sẽ được tách ra khỏi nhau theo thứ tự lần lượt là HCOO-,

CH3COO-, C2H5COO

-, C3H7COO

-.

3.1.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu

Để tối ưu hóa quá trình tách điện di, các yếu tố ảnh hưởng quan trọng

đến hiệu quả tách như dung dịch đệm điện di, pH, thế tách,.. sẽ được khảo sát

và biện luận.

Page 11: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

9

a) Khảo sát dung dịch đệm điện di

Trong phương pháp CE-C4D, dung dịch đệm điện di có vai trò rất quan

trọng, ảnh hưởng đến tốc độ điện di của chất phân tích. Trong dung dịch đệm

điện di, ba yếu tố gồm: pH, thành phần và nồng độ của dung dịch đệm điện di

đóng vai trò quan trọng nhất. Với mao quản silica, vùng giá trị pH điện di

thường dùng và có thể thay đổi trong khoảng từ 2 - 10, tùy thuộc vào mỗi loại

mẫu phân tích. Thành phần của dung dịch đệm gồm các ion có độ điện di nhỏ,

tức là phải có điện tích nhỏ nhưng kích thước tương đối lớn, ngoài ra các chất

đệm phải tan tốt trong nước, bền vững trong mao quản và trong quá trình điện

di. Sau thành phần, pH của hệ đệm điện di, nồng độ đệm được lựa chọn thích

hợp để có dung lượng đệm đủ lớn và khống chế hệ đệm không đổi trong suốt

quá trình điện di.

Các hệ đệm điện di phân tích đồng thời acid formic, acid acetic, acid

propionic, acid butyric cần có pH xung quanh khoảng 5 đến 6 để đảm bảo các

chất phân tích ở dạng anion và dòng EOF không quá lớn. Tỉ lệ nồng độ đệm

tương ứng với pH được khảo sát là: His 30 mM/Mes 50 mM (pH = 5,6), His

30 mM/Mes 40 mM (pH = 5,8), và His 50 mM/Mes 40 mM (pH = 6,3). Kết

quả cho thấy, hệ đệm His 30 mM/Mes 40 mM (pH = 5,8) cho diện tích pic

của các chất phân tích lớn nhất và đường nền tốt nhất. Do đó, dung dịch đệm

điện di His 30 mM/Mes 40 mM (pH =5,8) được lựa chọn cho các khảo sát

tiếp theo.

b) Khảo sát ảnh hưởng của thế tách

Quá trình điện di trong mao quản chỉ xảy ra khi có một nguồn thế tách

cao V, tạo ra lực điện trường E và dòng điện I trong mao quản, là một yếu tố

quan trọng quyết định kết quả điện di các chất phân tích. Việc khảo sát thế

được thực hiện ở các giá trị thế -15 kV, -18 kV và -20 kV cho thấy khi tăng

thế thời gian di chuyển của các chất phân tích giảm. Để đảm bảo độ phân giải

khi phân tích mẫu thực và thời gian phân tích phù hợp, thế -18 kV là thế phù

hợp cho phép phân tích.

c) Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao và thời gian bơm mẫu

Trong phương pháp bơm mẫu thủy động lực học kiểu xi phông, lượng

mẫu bơm vào tỷ lệ thuận với chiều cao bơm mẫu và thời gian bơm mẫu.

Trong quá trình nạp mẫu vào mao quản, lượng mẫu bơm vào phải đủ lớn để

đảm bảo độ nhạy và khả năng tách tốt. Chiều cao bơm mẫu càng lớn thì sự

chênh lệch về chiều cao của hai đầu ống mao quản càng lớn dẫn tới lượng

mẫu bơm vào mao quản càng nhiều. Tương tự chiều cao bơm mẫu, nếu thời

gian bơm mẫu càng lớn thì lượng mẫu bơm vào mao quản càng nhiều. Tuy

nhiên nếu lượng mẫu được bơm vào mao quản quá lớn sẽ dẫn đến sự phân tán

mẫu lớn làm giảm khả năng tách chất. Các chiều cao bơm mẫu được lựa chọn

khảo sát gồm: 10 cm, 15 cm và 20 cm; các thời gian bơm mẫu được khảo sát

là 10 s, 20 s, 25 s. Kết quả thu được thể hiện ở hình 3.3, 3.4:

Page 12: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

10

4003002001000

20 mV

formic acetic

propionic butyric

Thêi gian di chuyÓn (s)

10cm

15cm

20cm

4003002001000

20 mV

Thêi gian di chuyÓn (s)

formic acetic propionic butyric

10s

20s

25s

Hình 3.3. Ảnh hưởng của chiều cao

bơm mẫu đến sự phân tách acid

formic, acid acetic, acid propionic,

acid butyric

Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian

bơm mẫu tới sự phân tách acid

formic, acid acetic, acid propionic,

acid butyric

Kết quả cho thấy, tại thời điểm bơm mẫu 20 s và chiều cao bơm mẫu 15

cm, thời gian di chuyển của các chất là nhỏ nhất, tín hiệu đo ổn định, nhiễu

nền ít đồng thời đảm bảo được độ nhạy cao mà vẫn có sự tách tốt giữa các

chất phân tích và thậm chí là giữa các chất phân tích và các chất có thể có

trong mẫu thực. Vì vậy, chiều cao bơm mẫu 15 cm và thời gian 20 s được lựa

chọn cho các khảo sát tiếp theo.

Từ các kết quả khảo sát thu được, các điều kiện tối ưu nhằm xác định

đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butyric bằng phương

pháp CE-C4D được tóm tắt ở bảng 3.5.

Bảng 3.5. Điều kiện tối ưu xác định đồng thời acid formic, acid acetic,

acid propionic, acid butyric

Các yếu tố Điều kiện

Detector CE-C4D

Mao quản Mao quản silica, tổng chiều dài 60cm, chiều dài

hiệu dụng là 50 cm, đường kính trong là 50 µm

Phương pháp bơm mẫu Thủy động lực học kiểu xi phông:15 cm

Thời gian bơm mẫu 20 s

Dung dịch đệm điện di His-Mes (30 mM/40 mM), pH = 5,8

Thế tách - 18 kV

3.1.2. Xây dựng đường chuẩn cho các chất phân tích và đánh giá phương pháp

Các phương trình đường chuẩn xác định acid formic, acid acetic, acid

propionic, acid butyric được nêu trong bảng 3.6.

Page 13: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

11

Bảng 3.6. Phương trình đường chuẩn của acid Formic, acid Acetic,

acid Propionic và acid Butyric Tên chất Phƣơng trình đƣờng chuẩn R

2 P

Acid formic y = (10,16538±6,5321)+(61,7982±1,16188)x 0,99912 <0,001

Acid acetic y = (-0,52484±2,98169)+(31,4926±0,67235)x 0,99909 <0,001

Acid propionic y = (-5,07988±6,11372)+(61,63352±1,09553)x 0,99921 <0,001

Acid butyric y = (6,70525±5,2828)+(57,9034±0,99063)x 0,99927 <0,001

LOD của acid formic, acid acetic, acid propionic và acid butyric lần

lượt là 0,05; 0,12; 0,17 và 0,18 ppm. Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) từ 1,5 %

đến 2,7 %, hiệu suất thu hồi từ 89,6 ÷ 104,0 %. Như vậy phương pháp có độ

chụm và độ đúng tương đối tốt, đáp ứng yêu cầu của hiệp hội các nhà Hóa

học Phân tích (AOAC).

3.1.3. Phân tích đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic, acid

butyric trong mẫu thực phẩm

Tiến hành phân tích bảy mẫu thực tế được mua ngẫu nhiên tại các cửa

hàng/siêu thị ở Hà Nội. Kết quả phân tích không phát hiện acid butyric trong

tất cả các mẫu phân tích, nhưng phát hiện đồng thời 2 hoặc 3 acid còn lại

trong hầu hết các mẫu. Sáu trong tổng số bảy mẫu phân tích đã được phân tích

đối chứng bằng phương pháp tiêu chuẩn (HPLC).

Bảng 3.9. Kết quả phân tích đối chứng acid formic, acid acetic, acid propionic,

acid butyric trong thực phẩm bằng phương pháp tiêu chuẩn HPLC

Mẫu

acid Formic acid Acetic acid Propionic

CE-C4D HPLC ER % CE-C

4D HPLC ER % CE-C

4D HPLC

ER

%

Cam ép

(mg/l) ND ND - 6130±53 6570±45 -6,7 249±8 261±9 -4,6

Nước C2

(mg/l) ND ND - 1990±17 2390±17 -16,7 448±11 473±12 -5,3

Rượu nho

Pháp (mg/l) ND ND - 83,9±3,9 90.8±4.5 -7,6 471±12 450±11 +4,7

Rượu

Soliera

Tempranillo

(mg/l)

ND ND - 1080±9 1100±8 1,8 851±8 875±9 -2,7

Cà phê Viet

(mg/kg) 7550±66 7710 ± 57 -2,1 1260±10 1320±10 -4,5 4050±36 4120±31 -1,7

Cà phê G7

(mg/kg) 7440±65 8590 ± 61 -13,4 2320±20 2110±15 +10,0 9490±84 9920±74 -4,3

Rượu vang

Thăng Long

(mg/l)

270±9 - - 935±8 - - 41,5±2,8 - -

ND: Không phát hiện được với LOD của acid formic, acid acetic,

acid propionic và acid butyric lần lượt là 0,05; 0,12; 0,17 và 0,18 ppm.

-: Không phân tích

Kết quả phân tích đối chứng được thể hiện trong bảng 3.9 cho sự sai

khác giữa hai phương pháp đa số đều dưới 15 %. Từ đó, có thể kết luận kết

quả phân tích đồng thời acid formic, acid acetic, acid propionic và acid

butyric bằng phương pháp CE-C4D là đáng tin cậy.

Page 14: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

12

3.2. Xác định đồng thời chất tạo ngọt acesulfam kali, aspartam, cyclamat

natri, saccharin trong thực phẩm bằng phƣơng pháp CE-C4D

Các chất tạo ngọt:acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin

(Ace - K, Asp, Cyc, Sac) có pKa lần lượt là 2,0; 3,2; 1,7; 1,6. Trong dung dịch

có pH = 8 ÷ 10 các chất này tồn tại chủ yếu dưới dạng anion, có kích thước

cồng kềnh, điện tích nhỏ, có độ linh động điện di thấp dẫn đến tốc độ điện di

riêng nhỏ. Ở khoảng pH cao, dòng EOF lại có tốc độ lớn, có khả năng cuốn

theo các anion chất tạo ngọt trong khối liên kết tương tác bền vững với các

phần tử mang điện dương về phía cực âm. Để lợi dụng ảnh hưởng này của

dòng EOF, các chất tạo ngọt thường được phân tích theo kiểu phân cực ngược.

3.2.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu

a) Khảo sát dung dịch đệm điện di

Bốn hệ đệm điện di khảo sát bao gồm: Arg/Mes, Arg/CAPS, Tris/His

và Tris/Ches. Các giá trị pH được thay đổi từ 8,5 đến 9,7 bằng cách thay đổi

tỷ lệ giữa các thành phần đệm.

Trên điện di đồ, pic của các chất xuất hiện theo thứ tự: pic của dòng

EOF, Asp, Cyc, Sac, Ace - K. Khi pH tăng, thời gian phân tích và độ phân

giải của bốn chất tạo ngọt cũng đồng thời giảm. Cả bốn hệ đệm khảo sát đều

cho tín hiệu chất phân tích đẹp, hiệu quả tách tốt, đường nền ổn định và thời

gian phân tích hợp lý nhất tại pH = 9,2. Để có thể lựa chọn được hệ đệm tốt

nhất, các điện di đồ ở pH = 9,2 của bốn hệ đệm được so sánh trong hình 3.12.

Hình 3.12. So sánh khả năng phân tách Ace - K, Asp, Cyc, Sac của các

đệm điện di Tris/Ches, Tris/His, Arg/Mes, Arg/CAPS ở pH = 9,2

Hình 3.12 cho thấy, tại pH = 9,2, hai hệ đệm điện di Tris/His và

Tris/Ches đều cho độ phân giải tốt, đường nền ổn định và thời gian phân tích

hợp lý. Hệ đệm Tris/Ches cho pic sắc nét hơn tuy nhiên hệ đệm Tris/His lại

cho khả năng phân tách tốt hơn nhiều. Hệ đệm Tris/His (100 mM/10 mM),

Page 15: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

13

pH = 9,2 được lựa chọn cho các khảo sát tiếp theo để đảm bảo độ phân giải

của các chất phân tích.

b) Khảo sát ảnh hưởng của thế tách

Các chất tạo ngọt được phân tích theo kiểu phân cực ngược (áp điện thế

dương). Bốn giá trị thế + 10 kV, + 15 kV, + 17 kV, + 20 kV được lựa chọn

khảo sát. Kết quả cho thấy khi áp thế càng cao, thời gian phân tích và độ phân

giải càng giảm. Thế + 15 kV cho thời gian phân tích ngắn (gần 8 phút), đường

nền ổn định và độ phân giải tương đối tốt được lựa chọn cho các thí nghiệm

tiếp theo.

c) Khảo sát thời gian bơm mẫu

Thời gian bơm mẫu được khảo sát với các giá trị 10 s, 15 s, 20 s, 30

s.Thời gian bơm mẫu 10 s và 15 s đều cho độ phân giải tốt nhưng với thời

gian 15 s, tín hiệu chất phân tích cao hơn và thời gian phân tích ngắn hơn. Để

đảm bảo độ phân giải và độ nhạy của phương pháp, thời gian bơm mẫu tối ưu

được lựa chọn là 15 s.

Từ các kết quả thu được, điều kiện tối ưu để phân tích đồng thời bốn

chất tạo ngọt Ace - K, Asp, Cyc, Sac bằng phương pháp CE - C4D được trình

bày tóm tắt trong bảng 3.12.

Bảng 3.12. Điều kiện tối ưu để phân tích hỗn hợp chất tạo ngọt Ace-K, Asp,

Cyc, Sac bằng phương pháp CE-C4D

Các yếu tố Điều kiện

Detector CE-C4D

Mao quản Mao quản silica, tổng chiều dài 60 cm, chiều dài hiệu dụng

50 cm, đường kính trong 75 µm

Phương pháp bơm mẫu Thủy động lực học kiểu xiphông (chiều cao 10 cm)

Thời gian bơm mẫu 15 s

Dung dịch đệm điện di Tris/His (100 mM/10 mM), pH = 9,2

Thế tách +15 kV

3.2.2. Đường chuẩn phân tích và đánh giá phương pháp nghiên cứu

Đường chuẩn của bốn chất tạo ngọt Asp, Cyc, Sac, Ace - K được thiết

lập trong khoảng nồng độ 2,5-180 ppm. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.13.

Bảng 3.13. Phương trình đường chuẩn của Ace-K, Asp, Cyc, Sac Tên chất Phƣơng trình đƣờng chuẩn (y = a + bx) R

2 P

Ace - K y = (1,94236 ± 5,21557) + (6,6173 ± 0,08186)x 0,99946 < 0,0001

Asp y = (-1,81667 ± 0,67261) + (0,43397 ± 0,00598)x 0,99934 < 0,0001

Cyc y = (5,0723 ± 3,59551) + (3,33964 ± 0,05321)x 0,99924 < 0,0001

Sac y = (7,6561 ± 4,50568) + (4,62568 ± 0,06668)x 0,99938 < 0,0001

Page 16: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

14

LOD của Ace-K, Asp, Cyc, Sac lần lượt là: 0,7 ppm; 5,0 ppm; 1,0 ppm;

1,0 ppm. Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của Asp, Cyc, Sac và Ace-K nhỏ,

dao động từ 0,9 % đến 2,0 %, hiệu suất thu hồi của Asp, Cyc, Sac và Ace-K

khá cao, từ 95,7 ÷ 99,3 %. Như vậy phương pháp là phù hợp để phân tích các

chất tạo ngọt trong mẫu thực phẩm.

3.2.3. Phân tích chất tạo ngọt acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri,

saccharin trong thực phẩm

Áp dụng quy trình tối ưu đã khảo sát ở trên để phân tích bốn chất tạo

ngọt: Ace - K, Asp, Cyc, Sac trong 16 mẫu gồm mẫu nước giải khát và 2 mẫu

thạch. Kết quả ở hình 3.19 cho thấy đã phát hiện một hoặc đồng thời 2 chất

tạo ngọt (Asp và Ace - K) trong số bốn chất tạo ngọt phân tích. Riêng mẫu

chè đỗ đen phát hiện Sac với hàm lượng là 111 ppm.

Hình 3.19: Kết quả phân tích chất tạo ngọt trong mẫu nước giải khát bằng

phương pháp CE - C4D

Kết quả phân tích bằng phương pháp CE-C4D được so sánh đối chứng

với phương pháp tiêu chuẩn (HPLC) hình 3.19 cho thấy kết quả giữa hai

phương pháp khá phù hợp (sai số dưới 15%) chứng tỏ phương pháp phân tích

là chính xác và đáng tin cậy.

3.3. Khảo sát các điều kiện tối ƣu phân tích β-agonist salbutamol,

metoprolol và ractopamintrong mẫu thức ăn chăn nuôi, nƣớc tiểu lợn và

mẫu thịt lợn bằng phƣơng pháp CE-C4D

Salbutamol, metoprolol và ractopamin là ba chất thuộc nhóm β -

agonist, có cấu trúc tương tự với các dẫn xuất amin, đều có pKa> 9. Tại pH

nhỏ hơn pKa, các β - agonist này tồn tại dưới dạng cation, di chuyển cùng

chiều với dòng EOF, thuận lợi để tách được bằng CE-C4D theo phương pháp

phân cực bình thường (tức là áp thế dương vào mao quản đầu bơm mẫu)

3.3.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu

3.3.1.1. Khảo sát dung dịch đệm điện di

a. Khảo sát dung dịch đệm điện di

Ở pH thấp điện tích của các cationβ-agonist lớn, tuy nhiên dòng EOF lại

nhỏ, còn ở pH cao dòng EOF lớn nhưng điện tích của các cation này lại nhỏ,

chính vì vậy khoảng pH trung gian (khoảng pH từ 4,9 đến 5,5) đảm bảo được

Page 17: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

15

điện tích của cation và dòng EOF phù hợp sẽ cho khả năng phân tách bằng

phương pháp điện di mao quản của các β-agonist (salbutamol, metoprolol,

ractopamin) là tốt nhất. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH với bốn giá trị pH

4,5; 4,9; 5,5 và 6,0 cho thấy ở giá trị pH = 4,9 các chất được tách tốt nhất, pic

gọn nhất đồng thời cho tín hiệu đường nền ổn định và thời gian phân tích hợp

lý. Do đó, pH = 4,9 được lựa chọn cho các bước khảo sát tiếp theo.

Thành phần dung dịch đệm khảo sát là Arg (pK = 2,18; 9,09; 12,50) và

His (pK = 1,78; 5,97; 9,97) kết hợp với các acid phosphoric (Phos), ascorbic

(Asc) hoặc acetic (Ace). Kết quả khảo sát thành phần dung dịch đệm được thể

hiện trong hình 3.24 cho thấy hệ đệm Arg/Ace cho kết quả độ phân giải giữa

các pic tốt nhất và tín hiệu của các pic cao nhất nên sẽ được lựa chọn cho các

khảo sát tiếp theo.

6005004003002001000

Arg/Ace

Arg/Asc

His/Ace

50mV

SalMet Rac

Arg/Phos

Hình 3.24. Ảnh hưởng của thành phần hệ đệm đến sự phân tách của Sal,

Met, Rac

Các nồng độ 10 mM, 15 mM, 20 mM của hệ đệm Arg/Ace được khảo

sát để tìm ra nồng độ đệm tối ưu. Kết quả khảo sát ở nồng độ đệm 10 mM cho

thấy tại giá trị nồng độ này hình dáng các pic khá cân đối và sắc nét, các chất

được tách tương đối tốt và thời gian phân tích hợp lý. Do đó, đệm Arg/Ace có

nồng độ 10 mM được lựa chọn là dung dịch đệm tối ưu.

b) Khảo sát ảnh hưởng của thế tách

Tại pH = 4,9, Sal, Met và Rac đều mang điện dương. Các điện thế được

lựa chọn khảo sát là: 10 kV, 15 kV, 18 kV và 20 kV.

Page 18: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

16

1000800600400200

Thêi gian di chuyÓn (s)

20kV

18kV

15kV

10kV

20mV

Sal MetRac

Hình 3.27. Điện di đồ khảo sát ảnh hưởng của thế tách đến thời gian

di chuyển và sự phân tách các pic

Kết quả ở hình 3.27 cho thấy, thế tách 18 kV cho hiệu quả tách tốt, thời

gian phân tích phù hợp nên được chọn cho các khảo sát tiếp theo.

c) Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bơm mẫu

Thời gian bơm mẫu được khảo sát ở 10 s, 20 s, 30 s và 50 s. Kết quả

cho thấy, khi tăng thời gian bơm mẫu, thời gian di chuyển của các chất hầu

như không thay đổi hoặc thay đổi rất ít nhưng diện tích pic tăng tương ứng

khi tăng thời gian bơm mẫu từ 10 s đến 50 s. Thời gian bơm mẫu 20 s được

lựa chọn để đảm bảo độ nhạy và khả năng tách là tốt nhất đối với cả mẫu

chuẩn và mẫu thực là mẫu thức ăn chăn nuôi.

Điều kiện tối ưu cho phân tích hỗn hợp Sal, Met và Rac bằng phương

pháp CE-C4D được tổng hợp trong bảng 3.21.

Bảng 3.21. Điều kiện tối ưu cho phân tích hỗn hợp Sal, Met, Rac

bằng phương pháp CE-C4D

Các yếu tố Điều kiện

Detector CE-C4D

Mao quản Mao quản silica, tổng chiều dài 60 cm, chiều dài hiệu dụng

53 cm, đường kính trong 50 µm

Phương pháp bơm mẫu Thủy động lực học kiểu xiphông: 10cm

Thời gian bơm mẫu 20 s

Dung dịch đệm điện di Arg/Ace (10 mM) pH=4,9

Thế tách 18 kV

3.3.2. Đường chuẩn phân tích và đánh giá phương pháp phân tích

3.3.2.1. Đƣờng chuẩn phân tích

Các dung dịch để dựng đường chuẩn có nồng độ biến thiên trong

khoảng 2,5- 250,0 ppm. Kết quả khảo sát và tính toán được trình bày trong

bảng 3.22

Page 19: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

17

Bảng 3.22. Phương trình đường chuẩn của Sal, Met và Rac

Tên chất Phƣơng trình đƣờng chuẩn (y=a+bx) R2

P

Sal y = (-0,28196±0,68338)+(0,97536±0,01028)x 0,99967 <0,0001

Met y = (0,38201 ±0,63116)+(0,78866±0,00947)x 0,99957 <0,0001

Rac y= (-0,6955±0,38796)+(0,93506±0,00582)x 0,99988 <0,0001

LOD của Sal là 0,5 ppm, của Met và Rac là 0,7 ppm. Độ lệch chuẩn

tương đối (RSD) < 3 %, hiệu suất thu hồi của Sal, Met và Rac khá cao, từ

99,0 ÷ 99,5%, cho thấy phương pháp lặp lại, độ đúng cao. Quy trình phân tích

này sẽ được áp dụng để phân tích các mẫu thực tế là mẫu thức ăn chăn nuôi.

3.3.3. Xác định đồng thời salbutamol, metoprolol và ractopamin trong mẫu

thức ăn chăn nuôi

Trước khi xác định Sal và Rac trong mẫu thức ăn chăn nuôi, các cation

có thể gây ảnh hưởng đến phép phân tích đã được khảo sát sơ bộ và khẳng

định được các cation nếu có trong mẫu thức ăn chăn nuôi cũng không ảnh

hưởng đến việc xác định các chất phân tích.

Mẫu thức ăn chăn nuôi được cung cấp bởi Viện Kiểm nghiệm An toàn

Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia. Đây là mẫu lưu, đã phân tích cho kết quả có

hàm lượng chất tạo nạc. Điện di đồ thể hiện trong hình 3.33.

6005004003002001000

20mV

Sal

cations

Thêi gian di chuyÓn (s)

Rac

Rac

1

2

3

Hình 3.33. Điện di đồ xác định Sal, Met, Rac trong một số mẫu thức ăn

chăn nuôi. Các đường số 1, 2, 3 tương ứng với các mẫu TACN 1, 2, 3

Từ kết quả ở hình 3.33 cho thấy không có Met trong cả ba mẫu thức ăn

chăn nuôi nhưng có Rac và Sal trong hai mẫu. Các mẫu này được gửi phân

tích đối chứng bằng phương pháp HPLC cho sai số giữa hai phương pháp dao

động dưới 15 % chứng tỏ hàm lượng Sal và Rac thu được theo hai phương

pháp khá phù hợp ở hàm lượng cỡ ppm.

Page 20: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

18

Bảng 3.26. Kết quả phân tích Sal và Rac trong mẫu thức ăn chăn nuôi

(TACN)

Tên mẫu Hàm lƣợng chất phân

tích (bằng CE - C4D)

Hàm lƣợng chất

phân tích (bằng

HPLC-MS)

Sai số giữa

phƣơng pháp

(%)

TACN 1 - có Rac ND - -

TACN 2 - có Rac 36,21 ± 0,15 (ppm) 31,53 (ppm) 12,92

TACN 3 - có Sal 297,13 ±0,92 (ppm) 281,03 (ppm) 5,42

ND: Không định lượng được với LOQ của Rac là 2,3 ppm

-: Không phân tích

Đối tượng nghiên cứu tiếp theo của chúng tôi là các mẫu nước tiểu và

mẫu thịt lợn của lợn đã được nuôi bằng thức ăn chăn nuôi có chứa chất tạo nạc,

cụ thể là salbutamol. Tuy nhiên các đối tượng mẫu này có đặc điểm là thành

phần nền phức tạp và có hàm lượng Sal thấp hơn LOD, LOQ của phương pháp

CE-C4D, do vậy trước khi phân tích bằng phương pháp điện di cần tiến hành

tách và làm giàu Sal từ nền mẫu bằng phương pháp chiết tách phù hợp.

3.3.4. Nghiên cứu phương pháp chiết pha rắn (SPE) salbutamol trong mẫu

nước tiểu lợn

Kĩ thuật chiết pha rắn (SPE) được chọn làm kĩ thuật làm sạch, làm giàu

salbutamol trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn. Các yếu tố ảnh hưởng quyết

định đến hiệu suất chiết và hiệu quả làm sạch như cột chiết, dung dịch chiết,

dung môi rửa giải, dung môi rửa tạp,.. sẽ được khảo sát để lựa chọn điều kiện

tối ưu.

a) Khảo sát lựa chọn cột chiết

Salbutamol có cấu trúc tương tự như các catecholamin, ở khoảng pH chiết

nhỏ hơn pKa Sal tồn tại ở dạng cation phân cực mạnh nên theo lý thuyết các cột

SPE theo cơ chế trao đổi cation sẽ có hiệu lực tốt để chiết Sal. Kết quả khảo sát

ảnh hưởng của các cột chiết khảo sát bao gồm cột C18 3 ml, cột SCX 3 ml và cột

CX 6 ml tới hiệu suất thu hồi của quá trình chiết được thể hiện ở hình 3.35.

Hình 3.35. Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của từng loại cột chiết

Page 21: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

19

Từ hình 3.35 có thể thấy, đúng theo lí thuyết, các cột trao đổi cation

mạnh SCX 3 ml và SCX 6 ml có pha tĩnh là silica liên kết với nhóm acid

sunfonic mạnh (pKa< 1) với ion đối là ion Na+ linh động (- SO3Na), có khả

năng trao đổi với dạng cation của salbutamol (R1NH2+R2) nên cho tín hiệu thu

được của Sal cao hơn nhiều so với cột C18. Tuy nhiên khi so sánh 2 cột 3 ml

và 6ml, cột 3 ml có hiệu suất thu hồi thấp hơn (64,2%) do có thể với lượng

nước tiểu lấy là 10 ml, dung lượng nạp mẫu của cột 3 ml đã bị quá tải. Vì thế,

cột SCX 6 ml với hiệu suất thu hồi cao (97,5 %) được lựa chọn cho những

khảo sát tiếp theo.

b ) Khảo sát dung dịch đệm chiết

Kết quả khảo sát chiết Sal từ mẫu nước tiểu trên hai nền đệm acetat pH

= 5,2, nồng độ 50 mM và đệm phosphat pH = 6,0, nồng độ 100 mM, thể tích

đệm là 10 ml cho thấy khi sử dụng đệm acetat trên điện di đồ không thấy xuất

hiện pic của Sal do đã bị bao phủ toàn bộ bởi pic tạp chất rất lớn. Khi sử dụng

đệm phosphat pH = 6 pic tạp chất thu được nhỏ hơn và nằm cách xa vị trí pic

của Sal, đồng thời pic Sal thu được rõ ràng và sắc nét. Do đó, đệm phosphat

pH = 6,0, nồng độ 100 mM được lựa chọn là đệm tối ưu cho quá trình chiết.

c) Khảo sát quá trình rửa tạp

Dung dịch rửa tạp được lựa chọn phải tương tác đủ mạnh với các tạp

chất để loại bỏ chúng nhưng lại tương tác đủ yếu với chất phân tích để không

làm mất chất trong quá trình rửa. Bốn dung dịch rửa tạp chất đã được lựa

chọn để khảo sát gồm:

Dung dịch 1: 3ml H2O →1,5ml CH3OH.

Dung dịch 2: 3ml hỗn hợp aceton /H2O (1/1 v/v).

Dung dịch 3: 3ml H2O.

Dung dịch 4: 3ml CH3OONH4.

Hình 3.38. Hiệu suất thu hồi của các dung dịch rửa tạp

Kết quả thu được từ hình 3.38 cho thấy hiệu suất thu hồi ứng với bốn

dung dịch 1, 2, 3, 4 đều tương đối cao, trong đó hiệu suất thu hồi của dung

dịch 2 và 4 gần bằng nhau và cao hơn hai dung dịch còn lại. Với hai dung

dịch 2 và 4, dung dịch 2 cho đường nền đẹp, pic cation nhỏ, tín hiệu phân tích

tốt. Vì vậy chúng tôi lựa chọn dung dịch 2, tức là tiến hành rửa tạp bằng 3 ml

hỗn hợp aceton /H2O (1/1 v/v) cho các nghiên cứu tiếp theo.

Page 22: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

20

c) Khảo sát dung môi rửa giải

Để rửa Sal chọn lọc ra khỏi cột chiết, ngược lại với dung dịch rửa tạp,

cần chọn dung môi rửa giải có thể hòa tan tốt Sal nhưng lại hòa tan ít các

dạng cation tạp. Tiến hành khảo sát ba hệ dung môi rửa giải sau:

Hỗn hợp 1: 6ml CH2Cl2/2 propanol/NH3 (78/20/2 v/v/v)

Hỗn hợp 2: 6ml CH3OH/NH3 (95/5 v/v)

Hỗn hợp 3: 6ml CH3OH/CH3COOH (9/1/v/v)

6005004003002001000

(1)

(2)

(3)

Sal

Thêi gian di chuyÓn (s)

10mV

Hình 3.39. Khảo sát hệ dung môi rửa giải chiết pha rắn mẫu nước tiểu lợn

(1; 2; 3 tương ứng với quy trình 1; 2; 3)

Kết quả thể hiện trong hình 3.39 cho thấy, hỗn hợp rửa giải 2 là 6 ml

CH3OH/NH3 (95/5 v/v) có khả năng rửa giải Sal tốt nhất, cho tín hiệu của Sal

rõ nét, pic cation nhỏ, đường nền đẹp và hiệu suất thu hồi cao là 97,4%. Từ đó

lựa chọn dung dịch rửa giải tối ưu là 6 ml CH3OH/NH3 (95/5 v/v) cho các

nghiên cứu tiếp theo.

Dựa trên các kết quả nghiên cứu thu được, điều kiện tối ưu cho quá

trình chiết pha rắn Sal trong mẫu nước tiểu lợn sử dụng cột SCX 6 ml được

tổng hợp dưới sơ đồ sau:

SCX 6 ml

Hoạt hoá 10 ml CH3OH+ 10 ml H2O +10 ml đệm phosphat pH 6

Nạp mẫu 10 ml nuớc tiểu + 10 µl Sal 100 ppm

Rửa tạp 3 ml hỗn hợp axeton/H2O (1/1 v/v)

Thổi khô cột, rửa giải 6 ml hh CH3OH/NH3(95/5)

Thổi khô bằng dòng khí nitơ ở 450

Hòa tan cặn bằng 100 µl CH3OH

Page 23: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

21

c) Đánh giá phương pháp phân tích Sal trong mẫu nước tiểu lợn bằng

phương pháp CE - C4D kết hợp chiết pha rắn xử lý mẫu phân tích

Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) và giới hạn định lượng của

phương pháp (MQL) xác định được là 30 ppb và 100 ppb. Độ lệch chuẩn RSD

% nhỏ hơn 5 %, hiệu suất thu hồi 96,9 % chứng tỏ độ lặp của phương pháp là

tương đối tốt và độ chính xác cao theo AOAC phù hợp để phân tích mẫu thực

tế. Đặc biệt đây là lần đầu tiên có sự kết hợp giữa kỹ thuật chiết pha rắn (SPE)

với phương pháp CE-C4D nhằm xác định Sal, giúp làm tăng độ nhạy của

phương pháp CE-C4D, phù hợp để áp dụng phân tích các mẫu thực tế.

d) Phân tích mẫu nước tiểu thực tế

Qui trình phân tích CE-C4D kết hợp với chiết pha rắn được áp dụng để

phân tích một số mẫu nước tiểu lấy từ con lợn nuôi thí nghiệm cho ăn Sal. Kết

quả phân tích được cho trong bảng 3.29.

Bảng 3.29. Kết quả phân tích hàm lượng Sal trong 08 mẫu nước tiểu được lấy

theo ngày nuôi với thức ăn bổ sung Sal. Ngày lấy mẫu 18/8/14 19/8/14 20/8/14 22/8/14 24/8/14 26/8/14 1/9/14 6/9/14

Nồng độ (ppm) 0,44 0,32 0,53 0,34 0,37 0,73 1,22 2,23

Kết quả phân tích cho thấy các mẫu đều chứa Sal với nồng độ từ 0,32-

2,23 ppm. Như vậy, dựa trên việc xác định Sal trong mẫu nước tiểu có thể

nhận biết được con lợn có ăn thức ăn chứa Sal hay không. Điều này sẽ giúp

các nhà quản lý kiểm soát được việc sử dụng Sal trong thức ăn chăn nuôi và

lợn nuôi thức ăn có chứa Sal.

3.3.5. Nghiên cứu phương pháp chiết pha rắn (SPE) làm giàu salbutamol

trong mẫu thịt lợn

a) Khảo sát lựa chọn cột chiết

Các cột chiết pha rắn được khảo sát gồm cột C18 3 ml, cột SCX 3 ml,

cột SCX 6 ml, cột MCX 6 ml. Kết quả thu được minh họa ở hình 3.41.

Hình 3.41. Khảo sát lựa chọn cột chiết pha rắn mẫu thịt lợn

(1) cột C18 , (2) cột SCX 3 ml, (3) cột SCX 6 ml, (4) cột MCX 6 ml

Page 24: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

22

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của từng loại cột chiết tới hiệu suất thu hồi

của quá trình chiết cho thấy khi sử dụng cột trao đổi cation mạnh SCX 6 ml,

tuy tín hiệu các tạp chất lớn nhưng hiệu suất thu hồi chất phân tích là tốt nhất

(97,3 %). Do đó, cột SCX 6 ml được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

b) Khảo sát lựa chọn quy trình rửa tạp

Nghiên cứu quá trình rửa tạp để loại bớt tạp chất trong quá trình chiết

Sal từ mẫu thịt lợn là đặc biệt quan trọng. Từ kết quả khảo sát dung dịch rửa

tạp chất trong quá trình chiết Sal từ mẫu nước tiểu, tiến hành khảo sát 6 dung

dịch rửa tạp chất bao gồm:

Dung dịch 1: 6 ml H2O+ 3 ml CH3OH+ 1 ml H3PO4 10 mM

Dung dịch 2: 6 ml H2O+ 3 ml CH3OH

Dung dịch 3: 6 ml H2O+ 3 ml CH3OH+ 1 ml H3PO4 5 mM

Dung dịch 4: 3 ml H2O+ 3 ml CH3OH+1 ml H3PO4 10 mM

Dung dịch 5: 3 ml hỗn hợp axeton /H2O +1 ml H3PO4 10 mM

Dung dịch 6: 3 ml HCOOH 2 %+ 3 ml H2O

Hiệu suất thu hồi tính được của các dung dịch rửa tạp được trình bày

trong hình 3.45.

Hình 3.45. Kết quả hiệu suất thu hồi của từng dung dịch rửa tạp

(1, 2, 3, 4, 5, 6 ứng với các dung dịch rửa tạp 1, 2, 3, 4, 5, 6)

Kết quả cho thấy dung dịch rửa tạp 2 (sử dụng 6 ml H2O+ 3 ml CH3OH)

có hiệu suất thu hồi Sal lớn nhất là 98,5% nên được lựa chọn là dung dịch rửa

tạp tối ưu.

Kết quả chiết mẫu nước tiểu cộng với kết quả khảo sát sơ bộ cho thấy

dung dịch rửa giải trong chiết Sal trong mẫu nước tiểu lợn cũng là dung dịch

rửa giải tối ưu để chiết Sal trong mẫu thịt lợn. Các điều kiện tối ưu cho quá

trình chiết pha rắn Sal trong mẫu thịt lợn sử dụng cột SCX 6 ml được tổng

hợp dưới sơ đồ sau:

Page 25: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

23

SCX 6 ml

Hoạt hoá 10 ml CH3OH+ 10 ml H2O +10 ml đệm phosphat pH 6

Nạp mẫu 2 g thịt lợn đã được xử lý

Rửa tạp 6 ml H2O + 3 ml CH3OH

Thổi khô cột, rửa giải 6 ml hh CH3OH/NH3(95/5)

Thổi khô bằng dòng khí nitơ ở 450

Hòa tan cặn bằng 100 µl CH3OH c) Đánh giá phương pháp phân tích salbutamol trong mẫu thịt bằng kĩ thuật CE-C

4D sử dụng chiết pha rắn xử lý mẫu phân tích MDL và MQL phân tích Sal trong mẫu thịt lợn bằng phương pháp CE-

C4D thu được là 40 ppb và 133 ppb. Độ lệch chuẩn RSD đạt 7,1 % và hiệu suất

thu hồi trung bình 87,0 %. Như vậy, các kết quả thu được từ việc khảo sát, đánh giá phương pháp phân tích Sal trong mẫu thịt lợn bằng phương pháp CE-C

4D

kết hợp với chiết pha rắn để xử lí mẫu đáp ứng được yêu cầu của một phép phân tích theo AOAC, có thể áp dụng phân tích Sal trong mẫu thịt lợn thực tế. d) Kết quả phân tích mẫu thịt lợn

Mẫu thịt lợn được lấy từ con lợn nuôi thí nghiệm. Kết quả phân tích cho thấy trên điện di đồ của mẫu thịt xuất hiện pic Sal tương đối rõ nét nhưng diện tích pic để định lượng nhỏ, nồng độ Sal ở đây ước tính nhỏ hơn giới hạn định lượng của phương pháp (133 ppb) nhưng vẫn có thể tính tương đối nồng độ Sal thu được là 116,0 ppb. Như vậy trước mắt có thể khẳng định có thể phát hiện được sự có mặt của Sal trong mẫu thịt bằng cách sử dụng phương pháp chiết pha rắn kết hợp với CE-C

4D. Đồng thời dựa trên việc xác định có Sal

trong mẫu thịt hay không, có thể nhận biết được con lợn có ăn thức ăn chứa Sal không. Điều này sẽ giúp các nhà quản lý kiểm soát được việc sử dụng Sal trong thức ăn chăn nuôi và lợn nuôi ăn Sal. 3.3.6. Kết quả phân tích đối chứng với phương pháp LC/MS/MS

Để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của phương pháp phân tích Sal trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn bằng phương pháp CE - C

4D, một số mẫu

nước tiểu và mẫu thịt lợn được gửi phân tích đối chứng bằng phương pháp LC/MS/MS. Các kết quả phân tích được trình bày trong bảng 3.32. Bảng 3.32. Kết quả phân tích Salbutamol trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn

bằng phương pháp CE - C4D, đối chứng với phương pháp LC/MS/MS

Ngày lấy mẫu Nƣớc tiểu 22/8 Nƣớc tiểu 6/9 Thịt 8/9/14 Thịt 10/12/15 CE-C

4D (ppb) 340,00 2230,0 116,00 KPH

LC/MS/MS (ppb) 403,10 2212,1 104,20 0.28 Độ lệch (%) 15,60 0,80 11,30

Bảng 3.32 cho thấy độ lệch khi phân tích mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn bằng phương pháp CE-C

4D so với phương pháp tiêu chuẩn LC/MS/MS dao động

từ 0,8 ÷ 15,6 %. Từ đó có thể kết luận phương pháp CE-C4D có độ đúng cao, có

thể áp dụng để phân tích Sal trong mẫu nước tiểu và mẫu thịt lợn cho độ tin cậy cao, góp phần giúp các nhà quản lý kiểm soát việc sử dụng Sal trong chăn nuôi.

Page 26: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

24

KẾT LUẬN

Với các mục tiêu, nội dung nghiên cứu đề ra, sau quá trình thực hiện

luận án đã thu được các kết quả như sau:

- Đã tối ưu được các điều kiện tách và xác định đồng thời acid Formic,

acid Acetic, acid Propionic và acid Butyric bằng phương pháp CE-C4D. Các

điều kiện tối ưu bao gồm: dung dịch điện ly: đệm His/Mes ( 30mM/40mM);

pH = 5,8, chiều cao bơm mẫu là 15cm; thời gian bơm mẫu là 20s; thế điện di

là -18kV. LOD của acid formic, acid acetic, acid propionic và acid butyric lần

lượt là 0,05; 0,12; 0,17 và 0,18 ppm

- Đã tối ưu hóa các điều kiện phân tích đồng thời bốn chất tạo ngọt: Ace

- K, Asp, Cyc, Sac bằng phương pháp CE-C4D. Với các điều kiện tối ưu như

sau: Dung dịch đệm điện di: Tris 100 mM /His 10 mM (pH = 9,2), thế điện di

là 15 kV, thời gian bơm mẫu là 15 s, chiều cao bơm mẫu là 10 cm. LOD cho

Ace-K, Asp, Cyc, Sac lần lượt là 0,7 ppm; 5,0 ppm; 1,0 ppm; 1,0 ppm.

- Đã tối ưu được các điều kiện tách và xác định đồng thời 3 chất thuộc

họ β-agonist (Sal, Met và Rac) bằng phương pháp CE - C4D. Các điều kiện tối

ưu bao gồm: dung dịch diện ly là đệm Arg/Ace (10 mM) pH = 4,9; Thế điện

di: 18 kV; Thời gian bơm mẫu là 20 s; chiều cao bơm mẫu là 10 cm. LOD của

Sal, Met và Rac lần lượt là 0,5 ppm; 0,7 ppm và 0,7 ppm

-Đã tối ưu hóa quy trình làm sạch, làm giàu Sal trong mẫu nước tiểu lợn

bằng phương pháp chiết pha rắn sử dụng cột SCX 6 ml, hoạt hóa cột bằng 10

ml CH3OH + 10 ml H2O + 10 ml đệm phosphate pH = 6, rửa tạp bằng 3 ml

hỗn hợp Aceton/ H2O (v/v:1/1), rửa giải bằng 6 ml hỗn hợp CH3OH/NH3

(95/5), hòa tan dịch chiết bằng CH3OH. Phương pháp cho độ thu hồi Sal là

96,9 %. MDL đạt được 30 ppb.

- Đã khảo sát và đưa ra quy trình chiết pha rắn cho việc xử lý mẫu thịt

sử dụng cột SCX 6 ml, hoạt hóa cột bằng 10 ml CH3OH + 10 ml H2O + 10 ml

đệm phosphate pH = 6, rửa tạp bằng 6 ml H2O+ 3 ml CH3OH, rửa giải bằng 6

ml hỗn hợp CH3OH/NH3 (95/5), hòa tan dịch chiết bằng CH3OH với MDL

đạt được là 40 ppb. Độ lặp lại RSD = 7,1 % và hiệu suất thu hồi đạt 87,0 %.

- Đã áp dụng các điều kiện tối ưu thu được để phân tíchmột số mẫu thực

tế bằng phương pháp CE - C4D, kết quả phân tích được đối chứng với phương

pháp tiêu chuẩn cho thấy độ chính xác cao.

Các kết quả đạt được của luận án đã góp phần công bố 01 bài đăng trên

Hội thảo khoa học Quốc gia, 04 bài đăng trên các Tạo chí Khoa học chuyên

ngành uy tín trong nước, 01 bài đăng trên Journal of Chromatography A

(ISI, Q1) và đang tiếp tục gửi đăng 01 bài trên tạp chí Food Control (ISI).

Điều này thể hiện tính mới của các kết quả nghiên cứu đạt được, không chỉ ở

trong nước mà còn ở trên thế giới. Hy vọng, điều này sẽ mở ra khả năng phát

triển và ứng dụng của phương pháp CE-C4D trong thời gian tới.

Page 27: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN SỬ DỤNG … tat du thao LA_Ng... · 2. Nghiên cứu khảo sát phương pháp CE - C4D nhằm xác định một số phụ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ

LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Thi Hong Hao Le, Thi Quynh Hoa Nguyen, Hoang Le, Thi Trang Vu, Thi Lien

Nguyen, Van Hoang Cao, Thi Thao Ta, Thi Ngoc Mai Pham, Thi Anh Huong

Nguyen, Thanh Duc Mai, “Inexpensive and unsophisticated measurement tool

for food control based on capillary electrophoresis instruments coupled with

contactless conductivity detection: a case study in Vietnam”, In processing for

Food Control 2016.

2. Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Thị Minh Hòa, Lê Thị

Hồng Hảo, Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Thị Ánh Hường (2015), “Xác định

đồng thời một số chất tạp ngọt trong thực phẩm bằng phương pháp CE sử dụng

detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-C4D)”, Tạp chí Hóa học, 53, pp. 94 – 98.

3. Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Trần Thị Trang, Dương Thị Nhàn, Nguyễn Thị Liên,

Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Thị Ánh Hường (2016), “Nghiên cứu kỹ thuật

chiết pha rắn (SPE) nhằm xác định Salbutamol trong mẫu nước tiểu lợn bằng

phương pháp CE sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE – C4D)”, Tạp

chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 21, pp. 146 – 152.

4. Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Lê Thị Hồng Hảo, Vũ Thị Trang, Đỗ Thị Trang, Vũ

Quỳnh Chi, Lê Hoàng, Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Thị Ánh Hường (2016),

“Xác định đồng thời acid Formic, acid Acetic, acid Propionic, acid Butyric

bằng phương pháp CE sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-C4D)” Tạp

chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học đã xác nhận đăng bài.

5. Nguyen Thi Quynh Hoa, Cao Van Hoang, Le Thi Hong Hao, Nguyen Thi Lien,

Đo Thi Trang, Vu Thi Trang, Pham Thi Ngoc Mai, Nguyen Thi Anh Huong

(2016) “Study on the application of capillary electrophoresis with capacitevly

coupled contactless conductivity detection for food control in VietNam” Hội

thảo Quốc gia: Khoa học công nghệ và vật liệu tiên tiến ứng dụng (STAM

2016) đã xác nhận đăng bài.

6. Thi Anh Huong Nguyen, Thi Ngoc Mai Pham, Thi Tuoi Doan, Thi Thao Ta,

Jorge Sáiz, Thi Quynh Hoa Nguyen, Peter C. Hauser, Thanh Duc Mai (2014),

“Simple semi-automated portable capillary electrophoresis instrument with

contactless conductivity detection for the determination of <β>-agonists in

pharmaceutical and pig-feed samples”, Journal of Chromatography A, 1360,

pp. 305-311.

7. Đoàn Thị Tươi, Nguyễn Thị Hằng, Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Mai Thanh Đức,

Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Thị Ánh Hường (2015), “Xác định Salbutamol

và Rac bằng phương pháp CE sử dụng Detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-

C4D”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 20, pp. 44 – 50.