3.3.2. Độ pH cho dung dịch đệm axetat
Ảnh hưởng của pH có ý nghĩa rất lớn đối với sắc ký trao đổi ion và cặp ion, tuy nhiên trong một số trường hợp hấp thụ pha ngược yếu tố này cũng thể hiện rất rõ, nhất là pha động có chứa nước.
Dựa vào tính chất của chất đã phân tích dung dịch đệm thường được dùng để tách các chất thuộc họ SAs là: hệ đệm phot phat, hệ đệm amoni axetat… hoặc pha loãng các axit hữu cơ với các chất cải biến hữu cơ (organic modifiers) ở pH nằm trong khoảng 2,1 đến 5,5. Do tính chất của các chất phân tích là chất lưỡng tính giá trị pKa nằm trong khoảng 5,4 đến 7,4 do đó việc sử dụng dung dịch đệm có tính axít thường thu được các píc sắc ký sắc nét. Với lý do như vậy chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần dung dịch đệm CH3COOH/CH3COONa có pKa=4,75 ở vùng nồng độ 10mM với các giá trị pH: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5. Sau đó lựa chọn dung dịch đệm có pH phù hợp dựa vào mối quan hệ giữa hệ số dung tích và pH tiến hành khảo sát ở trên và píc sắc ký ở các giá trị pH đó. Kết quả thu được đối với các chất phân tích như sau:
Bảng 3.4: Hệ số dung tích ở các giá trị pH khác nhau
pH
|
Hệ số dung tích k'
|
SGU
|
MTD
|
SMP
|
SDO
|
SMX
|
3,5
|
0,57
|
1,43
|
2,76
|
4,98
|
5,61
|
4
|
0,56
|
1,15
|
2,64
|
4,78
|
5,42
|
4,5
|
0,53
|
1,12
|
2,65
|
4,76
|
5,35
|
5
|
0,54
|
1,16
|
2,77
|
4,59
|
5,03
|
5,5
|
0,53
|
1,11
|
2,55
|
3,45
|
3,55
|
Từ số liệu trên ta xây dựng đồ thị sự phụ thuộc k’ vào pH như sau:
Hình 3.6: Sự phụ thuộc của k’ vào pH của pha động
(a)
|
(b)
|
(c)
|
(d)
|
(e)
|
Hình 3.7: Sắc đồ sắc ký ở pH khác nhau
a. pH = 3,5 b. pH = 4,0
c. pH = 4,5 d. pH = 5,0
e. pH = 5,5
|
Nhìn vào bảng kết quả và pic sắc ký ở khoảng pH đã khảo sát chúng tôi thấy: pH càng cao thì khả năng tách 2 chất SMX và SDO kém (pH=5,5). pH thấp thì thời gian rửa giải lâu (pH=3,5). Tại giá trị pH = 4,5 các pic sắc ký có sự tách biệt rõ rệt hơn, pic cân đối và không mất nhiều thời gian xuất hiện pic sắc ký. Mặt khác, dựa trên đồ thị nhận thấy ở pH này có sự khác nhau rõ rệt về hệ số dung tích cuả các chất phân tích. Như vậy, pH của pha động được chọn là 4,5 cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.3.3. Tỉ lệ thành phần pha động
Tỉ lệ thành phần dung môi tạo ra pha động có ảnh hưởng đến quá trình rửa giải các chất mẫu ra khỏi cột tách. Khi tỉ lệ thành phần pha động thay đổi thì lực rửa giải của pha động thay đổi, tức làm thay đổi thời gian lưu của chất phân tích ra khỏi cột và do đó làm thay đổi hệ số dung tích của chất phân tích.
Khảo sát với các tỉ lệ khác nhau với thành phần pha động đã lựa chọn gồm dung dịch đệm axetat có pH=4,5 và dung dịch hữu cơ Acetonitrin (ACN) thay đổi tỉ lệ thành phần pha động theo điều kiện sau:
Pha tĩnh:
|
RP – C18
|
Nhiệt độ cột tách:
|
300C
|
Nồng độ các SAs:
|
1,0ppm
|
Bước sóng của detector:
|
270nm, 320nm
|
pH của dung dịch đệm:
|
pH=4,5
|
Nồng độ dung dịch đệm:
|
10mM
|
Tốc độ pha động:
|
F =1 ml/phút
|
Sau khi chạy sắc ký, dựa vào thời gian lưu của các SAs đã thiết lập được mối quan hệ giữa hệ số dung tích của các SAs vào tỉ lệ thành phần pha động. Kết quả thu được trình bày trong bảng 3.5 và hình 3.8:
Bảng 3.5: Hệ số dung tích phụ thuộc vào %ACN trong pha động
%ACN
|
|
Hệ số dung tích k'
|
|
|
|
SGU
|
MTD
|
SMP
|
SDO
|
SMX
|
10
|
0,65
|
4,16
|
15,3
|
28,03
|
32,97
|
15
|
0,6
|
1,7
|
4,93
|
9,08
|
9,89
|
20
|
0,53
|
1,11
|
2,62
|
4,72
|
5,24
|
25
|
0,48
|
0,81
|
1,65
|
2,87
|
3,18
|
30
|
0,44
|
0,63
|
1,65
|
1,14
|
2,09
|
Hình 3.8: Sự phụ thuộc k’ vào tỉ lệ % ACN trong pha động
Hình 3.9: Sắc đồ pic sắc ký tại các tỉ lệ thành phần pha động khác nhau
a. 15%ACN – 85% đệm b. 20%ACN – 80% đệm
c. 25%ACN – 75% đệm d. 30% ACN – 70% đệm
Khi tăng dần tỉ lệ thành phần trong pha động thì thời gian rửa giải chất ra khỏi cột nhanh hơn, hệ số dung tích gần nhau hơn, trên sắc đồ các chân pic sắc ký lại không tách biệt rõ ràng, ảnh hưởng đến diện tích pic sắc ký (ví dụ như tỉ lệ 30% ACN – 70% đệm). Tuy nhiên, nếu tỷ ACN thấp quá thì sẽ mất rất nhiều thời gian để rửa giải chất phân tích. Vì vậy, chúng ta nên chọn tỷ lệ sao cho thời gian rửa giải không quá nhanh, không quá chậm, pic rõ ràng. Với những nhận xét như vậy chúng tôi lựa chọn tỉ lệ pha động gồm 20% ACN – 80% đệm là tỉ lệ phù hợp cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.3.4. Tốc độ pha động
Cùng với yếu tố thành phần pha động, thì tốc độ pha động khi chạy sắc ký cũng ảnh hưởng không ít đến kết quả tách sắc ký. Tốc độ pha động cũng là yếu tố quyết định đến quá trình rửa giải các chất trong cột sắc ký vì nó ảnh hưởng đến quá trình thiết lập cân bằng của chất tan giữa hai pha tĩnh và pha động. Tốc độ pha động quá nhỏ sẽ gây ra hiện tượng doãng pic, thời gian rửa giải các chất lớn làm giảm tính kinh tế của phương pháp. Nhưng tốc độ pha động quá lớn có thể làm cho các chất trong hỗn hợp mẫu kịp tách ra khỏi nhau, dẫn đến hiện tượng chồng, chen lấn pic. Vì vậy cần chọn được tốc độ pha động phù hợp.
Đối với một hệ pha tĩnh và thành phần pha động đã lựa chọn thì khả năng tách các chất phụ thuộc vào tốc độ pha động. Đối với một cột tách xác định thì sẽ có một tốc độ tối ưu. Tiến hành khảo sát tốc độ pha động trong khoảng từ 0,6 – 1,4 ml/phút với các điều kiện tối ưu tiến hành khảo sát ở trên (dung dịch đệm axetat có pH=4,5; nồng độ đệm 10mM; thành phần pha động gồm 20% ACN- 80% đệm), kết quả thu được được trình bày trong bảng 3.6, hình 3.10 và hình 3.11:
Bảng 3.6: Diện tích pic của các chất phân tích phụ thuộc vào tốc độ pha động
F (ml/phút)
|
Diện tích pic (mAu.s)
|
|
SGU
|
MTD
|
SMP
|
SDO
|
SMX
|
0,6
|
534536
|
133986
|
638073
|
673204
|
595306
|
0,8
|
400143
|
100195
|
474279
|
502574
|
447284
|
1,0
|
345287
|
81369
|
392010
|
412267
|
367271
|
1,2
|
294225
|
66042
|
312130
|
329778
|
293399
|
1,4
|
274280
|
62526
|
290596
|
305183
|
272451
|
Qua bảng kết quả và đồ thị nhận thấy khi tăng tốc độ pha động thì diện tích pic sắc ký của các SAs giảm. Dựa vào sắc đồ nhận thấy khi tăng tốc độ pha động qua cột tách thì thời gian lưu của các SAs giảm, pic sắc ký xuất hiện gần nhau hơn. Tại tốc độ 1ml/phút cho khả năng tách khá tốt và không mất nhiều thời gian tách chất ra khỏi cột. Do đó tốc độ pha động là 1ml/phút được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo.
Hình 3.10: Sự phụ thuộc diện tích pic sắc ký vào tốc độ pha động
(a)
|
(b)
|
(c)
|
(d)
|
Hình 3.11: Sắc đồ tốc độ khác nhau của pha động
a. 0,6 ml/phút. b. 0,8 ml/phút
c. 1,0 ml/phút d. 1,2 ml/phút
e. 1,4 ml/phút
|
(e)
|
3.4. Đánh giá phương pháp phân tích
3.4.1. Khảo sát lập đường chuẩn trong khoảng nồng độ 0,05 – 1,000ppm
Từ các điều kiện đã tối ưu ở trên, tiến hành kháo sát khoảng tuyến tính của phép đo với các điều kiện sau:
Pha tĩnh:
|
RP – C18 (25cm×4,6cm; 5µm)
|
Pha động:
|
20% ACN- 80% đệm axetat 10mM (pH=4,5)
|
Tốc độ pha động:
|
1 ml/phút
|
Nhiệt độ cột tách:
|
300C
|
Detector:
|
UV: 270 nm, 320nm
|
Khoảng nồng độ
|
0,05ppm – 1,00 ppm
|
Phương pháp định lượng
|
Diện tích pic
|
Mẫu gốc ban đầu được pha vào trong metanol, các dung dịch loãng được pha từ dung dịch gốc với dung môi là pha động nhằm tránh các pic ảo do sự sai khác dung môi trong quá trình chạy sắc ký gây ra. Đối với MTD chúng tôi định lượng tại bước sóng 320nm, các chất còn lại định lượng ở bước sóng 270nm.
Kết quả thu được trình bày trong bảng 3.7:
Bảng 3.7: Diện tích pic sắc ký phụ thuộc vào nồng độ các chất phân tích
Nồng độ (ppm)
|
Lần đo
|
Diện tích pic sắc ký
|
|
SGU
|
MTD
|
SMP
|
SDO
|
SMX
|
0,05
|
Lần 1
|
7309
|
10468
|
9885
|
10845
|
10631
|
Lần 2
|
7298
|
10307
|
9913
|
10876
|
10686
|
TB
|
7303
|
10387
|
9899
|
10860
|
10658
|
0,10
|
Lần 1
|
13375
|
18256
|
16225
|
15647
|
16457
|
Lần 2
|
13442
|
17382
|
17341
|
15654
|
16302
|
TB
|
13408
|
17819
|
16783
|
15650
|
16379
|
0,20
|
Lần 1
|
24523
|
30965
|
30677
|
30335
|
28323
|
Lần 2
|
24091
|
31887
|
30165
|
29975
|
30112
|
TB
|
24307
|
31426
|
30271
|
30155
|
29217
|
0,50
|
Lần 1
|
58100
|
66831
|
70027
|
71014
|
68241
|
Lần 2
|
59876
|
66859
|
70221
|
71845
|
67969
|
TB
|
58988
|
66895
|
70124
|
72547
|
68105
|
1,00
|
Lần 1
|
126230
|
120793
|
132670
|
137929
|
113859
|
Lần 2
|
112596
|
120163
|
132542
|
137405
|
132151
|
TB
|
119413
|
129237
|
132606
|
137667
|
132505
|
Dựa vào số liệu trên, sử dụng phần mền Orgirin version 6.0 của hãng Microcal xây dựng đường chuẩn. Kết quả được trình bày trong hình 3.12:
Hình 3.12: Đường chuẩn của chất phân tích trong khoảng nồng độ 0,05 – 1,00ppm
-
Đường chuẩn của Sulfaguanidine (SGU)
-
Đường chuẩn của Metronizazol(MTD)
-
Đường chuẩn của Sulfamethoxypiridazine (SMP)
-
Đường chuẩn của Sulfadoxine (SDO)
-
Đường chuẩn của Sulfamethoxazone (SMX)
Chúng tôi có sắc đồ xây dựng đường chuẩn các chất phân tích như hình 3.13:
Hình 3.13: Sắc đồ của các chất phân tích nồng độ khác nhau tại bước sóng 270nm
Hình 3.14: Sắc đồ của các chất phân tích nồng độ khác nhau tại bước sóng 320nm
Tuy nhiên phương pháp tiến hành sắc ký để xây dựng đường chuẩn của các SAs có thể mắc sai số hệ thống, do đó để kiểm tra xem phương pháp sắc ký có mắc sai số hệ thống hay không, tiến hành kiểm tra các giá trị a của phương trình hồi quy và giá trị 0 với độ tin cậy thống kê là P=0,95
Phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng:
y = ( a ± t(P, f).Sa) + (b± t(P, f).Sb).x với P =0,95 ; f = n-2
Nếu xem a≈0 thì phương trình được viết thành phương trình y= b’x.
Thay các giá trị yi và xi vào phương trình y= b’x ta sẽ có các giá trị b’i và tính: ’= . Phương trình đầy đủ a≈0 có dạng: Y= (’ ± t. )x.
Sau đó đánh giá sự sai khác giữa giá trị a và giá trị 0 theo chuẩn F( tính theo tỷ số của hai phương sai của 2 phương trình sao cho F>1) và so sánh giá trị này với F(P,f1,f2) với P=0,95 và f1=n-3=2 và f2=n-2=3. Ta thu được bảng kết quả cho dưới đây như sau:
Bảng 3.8: Bảng giá trị các Ftính của các chất phân tích
Chất
|
Phương trình hồi quy
|
Phương sai
|
Ftính
|
Fbảng
|
SGU
|
Y=(119366,10 ± 2996,37)x
|
Sy’= 1074,69
|
1,39
|
9,55
|
Y=(117814,44 ± 3125,3)x + (1092,46 ± 95,13)
|
Sy = 772,12
|
MTD
|
Y=(131494,01 ± 11583,19)x
|
Sy’= 4154,48
|
4,04
|
9,55
|
Y=(124010,14 ± 4164,35)x + (5269,07 ± 2125,49)
|
Sy = 1028,82
|
SMP
|
Y=( 135044,49 ± 9247,9)x
|
Sy’= 3316,92
|
3,26
|
9,55
|
Y=(129146,83 ± 4117,89)x + (4152,27 ± 2101,74)
|
Sy = 1017,35
|
SDO
|
Y= (139792,32 ± 8145,41)
|
Sy’= 2921,47
|
2,19
|
9,55
|
Y= (134845,01 ± 4719,20)x + (3483 ± 2408,68)
|
Sy = 1336,46
|
SMX
|
Y= (132491,708 ± 10752,13)x
|
Sy’= 3188,17
|
6,35
|
9,55
|
Y= (126666,70 ± 1659,77)x + (4101,12 ± 847,13)
|
Sy = 502,18
|
Từ kết quả tính toán nhận thấy các giá trị Ftínhbảng, như vậy sự khác nhau giữa giá trị a và giá trị 0 là không có ý nghĩa, hay có thể coi a=0. Như vậy phương pháp tiến hành sắc ký không mắc sai số hệ thống. Vì vậy với mục tiêu nghiên cứu là các mẫu thực phẩm nên chúng tôi tiến hành chọn các điều kiện phân tích này.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |