Trang chủ >>Kiểm nghiệm phân bón
Hệ thống sắc khí lỏng ghép đầu dò khối phổ của Trung tâm khảo kiểm nghiệm phân bón Quốc gia
27/03/2020

Hệ thống sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm phân bón Quốc gia

LCMS là phương pháp được dùng trong phân tích vết (ppb, ppm) các hợp chất cần nhận danh chính xác. Trong những điều kiện vận hành nhất định ngoài thời gian lưu đặc trưng, các chất còn được nhận danh bằng khối phổ của nó.

1.      Giới thiệu chung về phương pháp khối phổ

Phương pháp khối phổ hay Phương pháp phổ khối lượng (tiếng AnhMass spectrometry - MS) là một kĩ thuật dùng để đo đạc tỉ lệ khối lượng trên điện tích của ion; dùng thiết bị chuyên dụng là khối phổ kế. Kĩ thuật này có nhiều ứng dụng, bao gồm:

·         Xác định các hợp chất chưa biết bằng cách dựa vào khối lượng của phân tử hợp chất hay từng phần tách riêng của nó

·         Xác định kết cấu chất đồng vị của các thành phần trong hợp chất

·         Xác định cấu trúc của một hợp chất bằng cách quan sát từng phần tách riêng của nó

·         Định lượng lượng hợp chất trong một mẫu dùng các phương pháp khác (phương pháp phổ khối vốn không phải là định lượng)

·         Nghiên cứu cơ sở của hóa học ion thể khí (ngành hóa học về ion và chất trung tính trong chân không)

·         Xác định các thuộc tính vật lý, hóa học hay ngay cả sinh học của hợp chất với nhiều hướng tiếp cận khác nhau.

Đo khối phổ (Mass spectrometry_MS)
Đo khối phổ là hay Mass spectrometry (MS) là một kỹ thuật phân tích trong đó đo tỷ số “mass-to-charge ratio” của các phân tử mang điện tích. Người ta sử dụng chúng để xác định khối các phân tử, để xác định các thành phần nguyên tố của mẫu hoặc của phân tử và làm sáng tổ cấu trúc hóa học của phân tử, như là các peptides và hợp chất hóa học khác. MS làm việc nhờ vào các hợ chất hóa học ion hóa thanh các phân tử tích điện hoặc các phần của phân tử (molecule fragments) và đo tỷ số mass-to-charge ratios của chúng.
Trong một quy trình đo khối phổ điển hình:
Một mẫu được tải vào trong hệ thống MS và thực hiện quá trình hóa thành hơi (vaporization). Các thành phần của mẫu được ion hóa nhờ một số phương pháp (ví dụ tác động lên chúng với các bức xạ electron), dẫn đến kết quả hình thành các nguyên tử sạc (ions). Các ion đươc phân tích và đo chỉ số mass-to-charge ratio trong bộ phận phân tích nhờ vào điện từ trường (electromagnetic fields). Các ion sẽ được phát hiện thường bằng phương pháp định lượng. Các tín hiệu ion sẽ chuyển thành khối phổ (mass spectra). Ngoài ra, các thiết bị MS bao gồm 3 modules:
1.Một nguồn ion có thể chuyển pha khí các nguyên tử mẫu thành ion ion (hoặc trong trường hợp ion hóa phun điện tích (electrospray ionization), chuyển ion trong pha khí;
2.Một hệ thống phân tích khối sắp xếp các ion nhờ vào các khối bằng cách ứng dụng điện từ trường (electromagnetic fields);
3.Một đầu do đo các giá trị của số lượng indicator và do vậy cung cấp dữ liệu để tính số lượng từng ion hiện diện.
Kỹ thuật đã sử dụng cả định tính và định lượng. Điều này bao gồm cả xác định các hợp chất chưa biết, xác định các thành phần cấu trúc isotopic của các phần tử trong một nguyên tử và xác định cấu trúc của một hợp chất nhờ vào quá trình phân mảnh các hợp chất. Các ứng dụng khác gồm xác định số lượng trong một hợp chất hay nghiên cứu nền tảng của pha khí của chất hóa học ion (đặc tính hóa học của ion và sự trung tính trong chân không). MS giờ đây được sử dụng rất phổ biến tại các la bô phân tích nghiên cứu lý học, hóa học và đặc tính sinh học của phần lớn các hợp chất khác nhau.

2. Một số kỹ thuật ghi phổ trong đầu dò khối phổ
2.1.  Scan
Khi thao tác với chế độ scan, đầu dò sẽ nhận được tất cả các mảnh ion để cho khối phổ toàn ion đối với tất cả các chất trong suốt quá trình phân tích. Thường dùng để nhận danh hay phân tích khi chất phân tích có nồng độ đủ lớn. Đối với đầu dò khối phổ ba tứ cực, chế độ SCAN thường được lựa chọn để khảo sát ion mẹ.
2.2.  Selected Ion Monitoring (SIM)
Trong chế độ SIM, đầu dò MS chỉ ghi nhận tín hiệu một số mảnh ion đặc trưng cho chất cần xác định. Khối phổ SIM chỉ cho tín hiệu của các ion đã được lựa chọn trước đó, do vậy không thể dùng để nhận danh hay so sánh với các thư viện có sẵn. Đối với đầu dò khối phổ ba tứ cực, chế độ SIM thường được lựa chọn để khảo sát năng lượng phân mảnh khi đã biết ion mẹ.
2.3.  SRM (Selected Reaction Monitoring) và MRM (Multiple Reaction Monitoring)
Đối với khối phổ ba tứ cực, là máy đo khối phổ hai lần liên tiếp (MS-MS), 2 kỹ thuật ghi phổ có độ nhạy cao thường được sử dụng là SRM và MRM.
SRM: cô lập ion cần chọn, sau đó phân mảnh ion cô lập đó, trong các mảnh ion sinh ra, cô lập 1 mảnh ion con cần quan tâm và đưa vào đầu dò để phát hiện.
MRM: trên thực tế, do yêu cầu về mặt kỹ thuật đối với phân tích vi lượng nên các ion con cần quan tâm thường từ 2 trở lên, do vậy kỹ thuật ghi phổ MRM thông dụng hơn SRM. Đầu tiên, cô lập ion cần chọn (ion mẹ) ở tứ cực thứ nhất, phân mảnh ion cô lập đó tại tứ cực thứ 2 (thực chất là buồng va chạm) thu được các ion con, cô lập 2 (hoặc nhiều) ion con cần quan tâm ở tứ cực thứ 3 và đưa vào đầu dò để phát hiện.

3. Hệ thống sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ tại NCFT
Hệ thống sắc ký lỏng ghép khối phổ đầu dò khối phổ (Agilent 6460 Triple quad LC/MS) bao gồm hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Agilent 1260 Infiniti LC (thiết bị bơm mẫu tự động - HiP-ALS kèm bộ phận điều chỉnh nhiệt độ - FC/ALS, bơm áp suất cao – Bin Pump VL, bộ phận loại khí - degasser, cột phân tích), đầu dò DAD và đầu dò khối phổ MS.


4. Ứng dụng hệ thống sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ tại NCFT
Phân tích đa lượng vitamin, kháng sinh, kháng khuẩn, chất bảo quản phụ gia thực phẩm, các loại đường, dư lượng thuốc Bảo vệ thực vật… trong nông sản, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, thức ăn thủy sản…

Phân tích hàm lương thiure, axit amin tổng số trong phân bón.


Các tin liên quan