phuong phap phan tich quang pho

Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ thực phẩm, đồ uống cũng như môi trường, đặc biệt là việc ứng dụng trong ngành đồ uống để xác định thành phần vi[r]

Chào mừng cô và các bạn đến với bài báo cáo của nhóm 4 – chủ đề 7

Phương pháp phân tích

quang phổ Quan

Danh sách nhóm :

1, Nguyễn Thanh Huyền

2, Cao Hoàng Bảo Trâm

THỰC PHẨM CÓ GÌ???

Phân tích thực phâẩm bằng phương pháp quang phổẩ

=

Theo nguyên lý chung, để xác định một chất bất kì, ta

có thể tìm cách đo một tín hiệu bất kì có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với chất đó.Phương pháp phân tích quang phổ có nhiệm vụ phân tích những hiệu ứng sinh ra từ sự tương tác của bức xạ và vật chất (mẫu) Kết quả của sự tương tác thu được ở dạng tín hiệu hay đại lượng đo, từ

đó định tính hay định lượng mẫu đo

Có nhiều loại quang phổ tùy thuộc vào bước sóng

tương ứng trên các bức xạ điện từ

I, NGUYÊN LÝ

CHUNG

I, NGUYÊN LÝ

CHUNG

Các phương pháp phân tích quang phổ

II, ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ

- Phổ nguyên tử : Phổ phát xạ, Phổ hấp thụ, Phổ huỳnh quang

- Phổ phân tử : Phổ phát xạ, Phổ hấp thụ vùng UV-VIS, Phổ hấp thụ hồng ngoại, Phổ tán xạ

Raman

- Phổ tia X : Phổ phát xạ, Phổ tán xạ, Phổ huỳnh quang

- Phổ cộng hưởng từ điện tử và Phổ cộng hưởng

từ proton

Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại

Nguyên lý :

Phương pháp quang học hấp thụ dưa trên cơ sở xác định

nồng độ-dựa vào sự hấp thụ một số bước sóng ánh sáng đặc biệt bởi glucose hoặc một số hợp chất khác

Dải hấp thụ trong vùng hồng ngoại được giải thích là do sự cộng hưởng của những nhóm chức đặc biệt và những liên kết nội phân tử, và dải này có xu hướng thu hẹp lại.

1

Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ( Atomic

Absorption Spectrometry )

Là phương pháp dựa trên nguyên lý hấp thu của hơi

nguyên tử Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử đó Sau

đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi

đã bị đám hơi nguyên tử hấp thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu đem phân tích.

2

Phương pháp khối phổ :

Nguyên lý : phương pháp nghiên cứu các chất,

bằng cách đo chính xác khối lượng phân tử chất

đó, dựa trên điện tích của ion; dùng thiết bị chuyên dụng là khối phổ kế

Kĩ thuật này có nhiều ứng dụng, thường được kết hợp với một số sinh học phân tử khác như:

- Khối phổ kết hợp với sắc ký khí.

- Khối phổ kết hợp với sắc ký lỏng.

- Khối phổ kết hợp điện di

3

Một khối phổ kế thông thường gồm 3 phần:

• phần nguồn ion

• phần phân tích khối lượng

• phần đo đạc

Prope Sample: mẫu Accelerator plate: tăng tốc tấm

slits : khe Ions that are too light bend to much :ion là quá nhẹ uốn cong nhiều

to vacuum pump: Bơm hút chân không

Recorder: máy ghi âm Detector: phát hiện only ions of the right mass can enter the detector: ion duy nhất của khối

lượng phải có thể nhập vào các máy dò

flight tube: chuyến bay ống ions that are too heavy bend too little: ion là quá nặng uốn cong quá ít

Magnet: nam châm Ion beam: bằng chùm tia ion Insulator : chất cách điện Electron beam: bằng chùm tia e

ion source: ion nguồn

Nguyên lý hoạt động của máy khối phổ

Ứng dụng của máy khối phổ trong phân tích protein

• protein được tinh chế rồi cắt bằng enzyme pepsin Enzyme pepsin cắt polypeptide tại

những điểm nhất định trên chuỗi

(giống enzyme giới hạn ở acid nucleic)

• Ta có thể dự đoán được các mảnh (fragments) polypeptide sau khi bị cắt

• Đưa mẫu đã xử lý pepsin vào đĩa và cho máy chạy

Laser ion hoá các fragments làm cho chúng tích điện

dương và bật ra bay vào ống

• Ống này có chiều dài nhất định, 4 phía gắn 2 loại điện

cực (+) và (-)

• ống có thể xoay tròn, do đó các cực điện đổi chiều liên

tục làm cho các mảnh polypeptide không bám được vào thành mà bay theo chiều xoắn ốc

• Vận tốc bay của 1fragment phụ thuộc 2 yếu tố

• điện tích (z)

• khối lượng (m)

• Máy khối phổ đo được thời gian, biết trước quãng đường => tính được vận tốc => xác định được chỉ số m/z của fragment.

• Các tín hiệu được phát hiện bởi detector và khuếch đại, cuối cùng biểu diễn trên đồ thị

ở dạng các đỉnh (peak) Mỗi đỉnh tương

ứng 1 fragment.

• Với máy MS/MS (tandem MS) thì đây mới

là lần MS thứ nhất, cho phép hiển thị các fragment của một polypeptide bị cắt bằng pepsin Lần MS thứ 2 cho phép khẳng định chắc chắn 1 fragment nhất định nhờ hệ

thống lọc

Hình: Sơ đồ của một khối phổ MALDI-TOF

Vacuum: chân không voltage potential: điện áp tiềm năng

deflection plates: lệch tấm amplifier: bộ khuếch đại oscilloscope: dao động detector: phát hiện data analysis: phân tích dữ liệu

trigger: kích hoạt ultraviolet: tia cực tím

optics: quang học sample prope: mẫu prope

Phân tích kết quả:

• Vì protein bao gồm 20 amino acid có

khối lượng khác nhau do đó khối

lượng của một trình tự đủ nhỏ cũng nói lên được trình tự của nó (Giả sử Valin có khối lượng là 3, methionin là

5 thì một fragment có khối lượng là 8

sẽ có trình tự Valin – Methionin hoặc Methionin – Valin).

PP hấp thụ Phân tử UV-VIS

PP hấp thụ Phân tử UV-VIS

Hiện nay,phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis

được ứng dụng rộng rãi trong phân tích thực phẩm

4

Nguyên lý :

(định luật Lambert-Beer)

Khi chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng thích hợp và cường độ I đi qua 1 môi trường đồng nhất có bề dày b chứa các phân tử vật chất, sẽ xaỷ

ra hiện tượng hấp thụ phân tử

Máy quang phổ UV-Vis là thiết bị cho phép sử dụng các loại hóa chất và thuốc thử thông dụng và sẵn có ở Việt Nam

Đặc biệt hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang sử dụng máy quang phổ UV-Vis model U-2900/2910 và U-

5100 Đây là thiết bị hoạt động có độ ổn định cao, giá thành hợp lí giao diện phần mềm dễ sử dụng

Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS

* nguyên liệu và thiết bị :

-Dd protein để đo

- đệm hòa tan protein

- máy quang phổ UV có cuvet thạch anh 1cm

* tiến hành :

1, ly tâm mẫu (nếu cần thiết) để loại bỏ các phần tử hoặc phức hợp khác có trong thể huyền phù

2, đặt bước sóng 280 nm ở máy quang phổ và điều chỉnh hấp phụ về 0 với cuvet chứa đệm

3, đọc độ hấp thụ của mẫu hoặc trong cùng 1 cuvet hoặc cuvet khác cùng cặp Nếu giá trị thu được > 2,0 thì pha loãng mẫu (1/5 hoặc 1/10) hoặc đường sáng truyền ngắn hơn (2mm) cho đến khi số đọc nằm trong khoảng 0,1-1,5

4, lặp lại bước 2 , bước 3 ở 360 nm

5, tính tỉ số độ hấp thụ 260-280 nm Tỉ số này nên < 0,6 Nếu tỉ số cao hơn cho biết protein không sạch, có lẫn các tạp chất đặc biệt với axit nuleic

*Nồng độ mẫu = {(độ hấp thụ 280nm) x 10mg/l } / (hệ số tắt ở 280 nm)

Với 1 hỗn hợp các protein hoặc với bất cứ 1 loại protein nào mà không biết hệ số tắt thì tính như sau :

* Nồng độ protein = 1,5 x Độ hấp thụ ở 280 nm – 0,77 x Độ hấp thụ ở 260 nm

* Ưu – Nhược điểm của phương pháp quang phổ hấp

thụ phân tử UV-Vis

Phương pháp này đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị phân tích chuyên dụng đôi khi rất đắt tiền và đòi hỏi người

sử dụng phải có trình độ cao Tuy nhiên nó có những

ưu điêm sau:

• Cho phép định lượng đa số các ion vô cơ và hợp chất hữu cơ nhờ phản ứng tạo phức màu thích hợp

• Độ nhạy khá cao, thích hợp cho phân tích các cấu tử

Chính những ưu điểm như trên mà pp này được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học, kiểm tra chất lượng nguyên liệu

và sản phẩm ở các cơ sở sản xuất để phân tích các cấu tử vi lượng và vết; phân biệt với các phương pháp phân tích hóa học

trước đó

* PP phân tích khối lượng

• Có ưu điểm là độ chính xác

cao, dụng cụ rẻ tiền Tuy

nhiên là pp thủ công nên:

• Đòi hỏi nhiều thời gian

• Thao tác hết sức cẩn thận

nên không thích hợp trong

kiểm tra sản xuất hay phân

mà không phẩn ứng với bất

kì chất nào khác

• Mắc phải sai số (phải có chất chỉ thị để sai số ở mức chấp nhận được

* Đặc điểm - ứng dụng của máy quang phổ UV-Vis

• Máy quang phổ UV-Vis vận hành trên cơ sở đo độ hấp thụ ánh sáng đặc trưng cũng như độ truyền

quang ở các bước sóng khác nhau, nhờ đó kết quả thu được nhanh và chính xác Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa học, sinh học, công

nghệ thực phẩm, đồ uống cũng như môi trường, đặc biệt là việc ứng dụng trong ngành đồ uống để xác

định thành phần vi lượng cũng như các chỉ tieu an toàn thực phẩm

• Trong công nghê sản xuất bia, máy quang phổ được ứng dụng để xác định độ màu của nguyên liệu cũng như bia thành phẩm, thành phần đạm amin, đường khử, hàm lượng polyphenol, hàm lượng chất đắng và diacecyl…Ngoài ra, người ta còn sử dụng phương pháp so màu trong phân tích các kim lọai nặng như

Cr, As, Zn…

THE END !!!

Thanks

you Cảm ơn

vì đã lắng nghe Xin chào