Phân tích sắc kí khối phổ GCMS

Trong kho¶ng hai chôc n¨m trë l¹i ®©y, nhÊt lµ tõ sau n¨m 2000 c¸c hÖ m¸y s¾c ký khÝ khèi phæ (GCMMS) lµ mét ph­¬ng tiÖn ph©n tÝch c«ng cô v« cïng quan träng trong ph©n tÝch x¸c ®Þnh l­îng tån d­ c¸c ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt (HCBVTV) trong nhiÒu ®èi t­îng kh¸c nhau, nh­ sinh häc, thùc phÈm, rau qu¶, nguyªn liÖu d­îc, ®Êt trång trät vµ n­íc. Sau ®©y xin giíi thiÖu vµi øng dông ë n­íc ta trong mÊy n¨m qua ®• øng dông cã hiÖu qu¶ trong ph©n tÝch x¸c dÞnh c¸c HCBVTC trong lÜnh vùc nguyªn liÖu d­îc, ®Êt trång trät vµ ph©n tÝch m«i tr­êng. §Õn nay tren c¶ nø¬c chóng ta ®• cã trªn hai chôc phßng thÝ nghiÖm ph©n tÝch cã ®­îc trang bÞ c¸c hÖ GCMMS ®iÖn ®¹i.

Sác ký khí khối phổ phân tích các HCBVTV

Trong khoảng hai chục năm trở lại đây, nhất là từ sau năm 2000 các

hệ máy sắc ký khí khối phổ (GC/MMS) là một phơng tiện phân tíchcông cụ vô cùng quan trọng trong phân tích xác định lợng tồn d các hoáchất bảo vệ thực vật (HCBVTV) trong nhiều đối tợng khác nhau, nhsinh học, thực phẩm, rau quả, nguyên liệu dợc, đất trồng trọt và nớc Sau đây xin giới thiệu vài ứng dụng ở nớc ta trong mấy năm qua đãứng dụng có hiệu quả trong phân tích xác dịnh các HCBVTC trong lĩnhvực nguyên liệu dợc, đất trồng trọt và phân tích môi trờng Đến nay trencả nứơc chúng ta đã có trên hai chục phòng thí nghiệm phân tích có đợctrang bị các hệ GC/MMS điện đại

1 Xác định các HCBVTV trong d ợc liệu

1a) Các chất BVTV, số khối và điều kiện phân tích

Các kết quả nghiên cứu phân tích các hoá chất BVTV trong đối tợngnày đợc trình bày trong các bảng 1 và 2 sau đây

Bảng 1a Các mảnh ion và ion phân tử đặc trng các chất họ OC

Sử dụng để ĐT và ĐL các OC bằng GC/MS (Mode Sim)

Phân tích dợc liệu thuốc Đông-Y [10]

Bảng 2a Các điều kiện chạy GC/MS xác định HCBVTV

(Ba nhóm OC + OP + PY) Phân tích dợc liệu [10]

-HCH MÉu dîc liÖu: Xay nhá (0,1 mm).

-HCH Dung m«i chiÕt: Aceton/n-HCHHexan tû lÖ 1/4 (V/V), D1

-HCH Dung m«i röa gi¶i: Dichlomethan/n-HCHHexan tû lÖ 1/2 (V/V), D2

-HCH Cét lµm s¹ch: 1,5-HCH2g SilicaGel 0,062-HCH0,2mm (SK cét, Merck) cã tränthªm 10% than ho¹t tÝnh (Merck)

-HCH Lấy dịch chiết M1 đem làm sạch qua cột (Silica Gel+C hoạt tính),-HCH Dội dịch chiết M1 qua cột và để yên 5 phút,

-HCH Rửa giải bằng 12 mL dung môi rửa giải D2 (chia làm 3 lần)

-HCH Thu dịch rửa giải (M2) để xác định các chất bằng GC/MS

2 Phơng phá chiết Soxhlet

2.1 Chuẩn bị mẫu

-HCH Mẫu dợc liệu: Xay nhỏ (0,2 mm)

-HCH Dung môi chiết: Aceton/n-HCHHexan tỷ lệ 1/1 (V/V), D3

-HCH Dung môi rửa giải: Dichlomethan/n-HCHHexan tỷ lệ 1/2 (V/V), D2

-HCH Cột làm sạch: 1,5-HCH2g SilicaGel 0,062-HCH0,2mm (SK cột, Merck)) có trọnthêm 10% than hoạt tính (Merck)

-HCH Rửa giải bằng 12 mL dung môi rửa giải D2 (chia làm 3 lần)

-HCH Thu dịch rửa giải (N2) để xác định các chất bằng GC/MS

Sau đây là các sắc đồ của ba nhóm HCBVTV OC, OP, NC và PY đãphân tích trong các mẫu dợc liệu của khu vực miền Bắc (2001/2006),hình 4.32

Hình 1 Sắc đồ các HCBVTV

B¶ng 3a Gi¸ trÞ tån d t«Ý ®a (MRL) cho phÐp

cña c¸c HCBVTV trong dîc liÖu vµ n«ng s¶n (theo USP-26.2003)

No Tªn Ho¸ chÊt MRL(mg/kg) Ghi chó

2) Xác định các HCBVTV trong mẫu đất

Trong phần này sẽ có các vấn đề sau đây:

2a) Chuẩn bị mẫu

Theo sơ đồ trong bảng 5 sau đây

2b) Điều kiện chạy sắc ký GC/MS/MS

Hệ máy GC/MS Shimadzu Model 2010/MS hay loại tơng đơng Theo các điều kiện:

-HCH Nhiệt độ nguồn ion: 260 oC

-HCH Thời gian lu và các mảnh khối m/Z đợc chỉ ra trong bảng 4.12

Bảng 5 Sơ đồ chiết xử lý mẫu đất lấy các HCBVTV

(cả bốn nhóm: OC, OP, CB và PY)

Lấy 10 gam mẫu đã nghiền mịn (0,1 mm) vào ống nghiệm

Teflon 50 mL, nhũ hoá bằng 10 mL nớc cất

↓ Thêm 10 mL ACN, lắc đều 2 phút

↓ Thêm 4 gam MgSO 4 và 1 gam NaCl, lắc mạnh 2 phút,

Ly tâm 5 phút ở tốc độ 4000 vg/ph

↓

Đợc dung dịch chiết HCBVTV của mẫu mẫu, M1

↓ Lấy 2 mL dung dịch M1 vào ống nghiệm 25 mL,

thêm 50 mg PSA và 150 mg GCB, Lắc mạnh trong 1 phút

↓

Ly tâm ở 4000 vg/ph trong 5 phút

đợc dung dịch mẫu M2 sạch (mẫu phân tích)

↓ Lấy dung dịch mẫu M2 bơm vào cột sắc ký

của hệ GC/MS.

Chú giải:

PSA: Primary Secondary Amine GCB: Graphite Carbon Black

OC: Organochlorines OP: Organophosphorous

CB: Carbamate PY: Pyrethroide

2c) Chọn khối của chất để xác định

2d) Các sắc đồ khối của các chất

Sau đây là một số sắc đồ của một số hợp chất HCBVTV đã đợc phântích trong các mẫu đất của khu vực Tây-HCHNguyên (theo phơng pháp thêmchuẩn) đã đợc nghiên cứu tại Việt nam và sau đó có sự kiểm tra lại củahai phòng thí nghiệm MMS của Ha-HCHLan và Hàn-HCHquốc

Ví dụ 2 này là trình bày các kết quả nghiên cứu cơ bản về hệ thốngphân tích (tách và xác định) đồng thời 100 HCBVTV hiện có trên thếgiới và đang đợc dùng, trong đó có trung tâm phân tích môi trờng củaViệt nam Nhng trong thực tế, không nớc nào ngời sử dụng đã dùng cả

100 chất đó để diệt trừ côn trùng bảo vệ thực vật cây cối của trồng trọttrên mọi lĩnh vực, mà mỗi nớc thờng chỉ dùng dới 50 chất, ví dụ nhtrong bảng 3 Với Việt nam chúng ta, trong hơn hai chục năm qua tronglĩnh vực nông nghiệp (trồng lúa và rau quả) và lĩnh vực trồng dợc liệu(cây nguyên liệu làm thuốc) chúng ta đã sử dụng khoảng 40 chất trongdanh sách đó, nh các ví dụ trong lĩnh vực liệu liệu đã đợc chỉ ra trong ví

dụ 1 ở trên

Vì thế đây là các nghiên cứu cơ bản nhằm mục đích chọn các điềukiện chuẩn bị mẫu phân tích, các điều kiện của kỹ thuật sắc ký khí khốiphổ để xác định các HCBVTV, giup các cơ sở không có điều kiệnnghiên cứu hệ thông tham khảo và nghiệm lại để sử dụng

Hình 4 Sắc phổ của một số HCBVTV trong mẫu đất