Phương pháp “EPA 23: Xác định sự phát thải Dibenzo-p-dioxin polychlo hóa (PCDD) và Dibenzofuran polychlo hóa (PCDF) từ các nguồn tĩnh” đã được sửa đổi bổ sung.

Hệ thống GC/Q-TOF 7250 Agilent, cung cấp dữ liệu khối lượng chính xác, độ phân giải cao, đầy đủ với phạm vi dãy khối lượng hoạt động rộng để định tính và định lượng các hợp chất có thể phân tích bằng sắc ký khí. Hệ GC/Q-TOF độ phân giải cao này cho phép sàng lọc khối lượng chính xác khi hoạt động ở chế độ TOF (MS) và nâng cao nhận dạng hợp chất thông qua chế độ Q-TOF (MS/MS), ion hóa điện tử năng lượng thấp và kỹ thuật ion hóa hóa học.

Thiết bị có thể dùng sử dụng trong các nghiên cứu chuyển hóa, sàng lọc thuốc trừ sâu, phân tích dioxin trong các nền mẫu phức tạp, hoặc xác định hợp chất trong chiết xuất thảo dược, GC/Q-TOF luôn cung cấp hiệu suất tối ưu. Hệ thống được thiết kế để phân tích ứng dụng thực tế và được xây dựng để đảm bảo độ bền trong phòng thí nghiệm, GC/Q-TOF khi hoạt động ở chế độ TOF cho phép sàng lọc hàng loạt khối lượng chính xác mang lại sự tin cậy nhất quán về kết quả, và “bức tranh” toàn cảnh về mẫu.

Hệ thống GC/Q-TOF 7250 Agilent là một trong những thiết bị hoàn toàn phù hợp cho phân tích kiểm soát tuân thủ dioxin không những trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi mà còn cả trong môi trường như nước, đất, trầm trích. Thiết bị cũng hoàn toàn phù hợp cho phân tích dioxin trong mẫu khí theo phương pháp EPA 23.

So với thiết bị phân tích cung từ, GC/Q-TOF 7250 Agilent có nhiều ưu điểm và nhiều ứng dụng hơn. Đầu dò khối phổ cung từ không thể sử dụng để phân tích tầm soát có mục tiêu và không mục tiêu (ví dụ như thuốc trừ sâu) trong đó phạm vi xác định và định lượng được yêu cầu đối với một số lượng lớn các hợp chất cùng một lúc; công nghệ Q-TOF (Thời gian bay) không những đảm bảo được các tiêu chí hiệu năng thiết bị tương tự như cung từ mà còn có thêm những tín năng vượt trội như có thể quét một khoảng khối rộng từ m/z 20 – 1200 mà vẫn đảm bảo độ phân giải cao. Tốc độ quét nhanh cho phép thu được toàn bộ dải phổ mà không bị mất tín hiệu với độ lệch khối nhỏ hơn 5ppm.

Dữ liệu được trình bày sau đây cho thấy khả năng phân tích của GC/Q-TOF có độ phân giải cao khối lượng chính xác để phân tích dioxin. Các tiêu chí cần có về hiệu năng của thiết bị để đảm bảo kết quả phân tích dioxin đều đạt được. Tỷ lệ ion đủ điều kiện không được vượt quá 15% so với giá trị tỷ lệ ion lý thuyết, khả năng phân giải khối > 10.000 tính toán tại 10% chiều cao peak, độ chính xác khối nhỏ hơn 5 ppm và điểm chuẩn thấp nhất có giá trị S/N > 10 . 7250 GC/Q-TOF đáp ứng hoặc vượt qua từng yêu cầu này.

Hình  1: Cấu tạo hệ thống GC/Q-TOF 7250

Yêu cầu của EPA về độ phân giải, độ chính xác khối của hệ thống:

EPA yêu cầu độ phân giải của khối phổ tại 1/2 chiều cao của peak là > 25,000 và độ sai lệch khối tối đa cho phép là 5 ppm. Từ hình 2, kết quả tune hệ thống GC/QTOF 7250 có thể thấy độ phân giải thu được cho tất cả các mass với m/z >100 là 26,184. Độ lệch khối lớn nhất là 0.38 ppm (Xem hình 2). Như vậy có thể thấy độ phân giải của hệ thống hoàn toàn phù hợp với yêu cầu theo quy định của EPA

Hình  2. Kết quả tune hệ thống GC/QTOF

Yêu cầu về S/N và độ tuyến tính, tỉ lệ ion, độ phân tách sắc ký.

Về tiêu chí S/N: EPA yêu cầu xây dựng đường chuẩn tối thiểu 5 điểm, nồng độ của điểm chuẩn nhỏ nhất là CS1 tương đương 0.5 ng/ml. S/N của chất phân tích ở mỗi điểm chuẩn phải ≥ 10. Kết quả cho thấy S/N nhỏ nhất 12.8 hoàn toàn phù hợp theo quy định của EPA (Xem hình 3)

Hình  3. Tỉ lệ S/N của DDs/CDFs tại điểm chuẩn CS1

Hình  4. Sắc Ký đồ và đường chuẩn của 2,3,7,8 – TCDD.

Về tiêu chí độ tuyến tính: Tất cả các chất đều tuyến tính tốt, thể hiện qua giá trị %RSD của RF cho tất cả các chất đều ≤ 15%, hoàn toàn đáp ứng theo yêu cầu của phương pháp EPA. Trên hình 4 là ví dụ về chất 2,3,7,8 – TCDD với %RSD của RF là 9.87.

Về tiêu chí tỉ lệ ion: EPA quy định tỷ lệ ion không được quá 15% giá trị lý thuyết hoặc không vượt quá 10% điểm chuẩn CS3. Cho tất cả các chất phân tích, sai lệch tỉ lệ ion đều nằm trong giá trị cho phép. Trên hình 4 là ví dụ về chất 2,3,7,8 – TCDD với tỉ lệ ion là 83.9%. Khoản giá trị cho phép là 65% – 89%.

Về độ phân tách sắc Ký: EPA quy định độ xen phủ giữa 2,3,7,8-TCDD và các đồng phân tetra-dioxin khác tại m/z = 319,8965; và giữa 2,3,7,8-TCDF và các đồng phân tetra-furan khác tại m/z = 303,9016 không được vượt quá 25 %. Sắc Ký đồ hình 4 cho thấy. Độ xen phủ giữa 2,3,7,8-TCDD và đồng phân tetra-dioxin kề bên là 10.9% hoàn toàn đáp ứng theo yêu cầu.

Sự chênh lệch thời gian lưu giữa ion định lượng và ion định tính: Theo quy định của EPA ≤ 2s. Trên hình 4, chênh lệch thời gian lưu giữa ion định lượng và ion định tính là (27.253 – 27.261)*60s = -0.48s. Hoàn toàn phù hợp theo yêu cầu của phương pháp.

Giới hạn phát hiện thiết bị:

Giới hạn phát hiện của thiết bị được đánh giá bằng cách đo lặp lại 8 lần điểm chuẩn có nồng độ như sau; 1ng.mL^-1 TCDD & TCDF, 2,5ng.mL^-1 Penta và Hepta, 10ng.mL^-1 OCDD & OCDF. IDL được tính toán bằng cách nhân hệ số Student, độ tin cậy 99% với độ lệch chuẩn. Kết quả phân tích đạt được như hình 5. IDL của thiết bị hoàn toàn đáp ứng phương pháp EPA

Hình  5. Kết quả tính toán IDL thiết bị.

Sắc Ký đồ đại diện cho một số hợp chất phân tích khi chạy lặp điểm CS1 được trình bài như hình 6.

Căn cứ vào các dữ liệu khảo sát, có thể kết luận, GC/Q-TOF Agilent với khả năng phân giải cao, độ chính xác khối và độ nhạy cao cung cấp dữ liệu đáp ứng hoàn toàn các tiêu chí về tính đặc hiệu theo quy định của EPA.

Hình  6: Hình ảnh sắc Ký đồ của một số dioxin/furan khi chạy lặp lại chuẩn CS1