Bài giảng Sắc ký khí (gas chromatography) - Nguyễn Đức Tuấn

Sắc Ký Khí (Gas Chromatography) PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn Bộ mơn Hĩa phân tích – Kiểm nghiệm Khoa Dƣợc – Đại học Y Dƣợc TPHCM 2-2014 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí Mục tiêu: Trình bày được - Phân loại và các khái niệm cơ bản của phương pháp sắc ký khí (SKK) - Nguyên lý và cấu tạo của máy SKK - Ứng dụng SKK trong định tính và định lượng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nội dung - Lịch sử phát triển của SKK - Đại cương và các khái niệm cơ bản - Nguyên lý và cấu tạo của máy SKK - Thực hành SKK - Ứng dụng SKK trong định tính và định lượng - SKK và các phương pháp sắc ký khác Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí  1777: Scheele, Fontana – Hấp thụ khí trên than hoạt  1905: Ramsey – Tách neon khỏi heli trên than hoạt  1936: Euken và Knick – Hấp phụ và giải hấp bằng nhiệt độ  1941: G. Hess – Sử dụng khí mang rửa giải cột hấp phụ  1941: Martin và Synge – Lý thuyết về sắc ký phân bố (khí – lỏng)  1943: Tuner (1946: Claesson) – Khả năng phân tích các đồng đẳng trên cột hấp phụ  1946 - 1949: Cremer, Prior và Keulemans – Máy SKK đầu tiên. Rijks – Phát triển SKK mao quản  1952: Martin và James (Nobel hĩa học)  Sắc ký phân bố khí – lỏng (cột nhồi)  Bài báo đầu tiên về SKK  1957: Golay – Cột mao quản  1980: thương mại hĩa Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Lịch sử phát triển của SKK Martin (1910 – 2002) Synge (1914 – 1994) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Lịch sử phát triển của SKK Erika Cremer (1900 – 1996) Fritz Prior (1921 – 1996) Máy sắc ký khí đầu tiên Sự phát triển của SKK  Thiết bị  Cột, pha tĩnh  Đầu dị  Điều khiển  Cơ  Cơ điện  Điện tử  Lưu trữ Kết quả: Thao tác dễ dàng hơn, mẫu phân tích ít hơn, độ phân giải cao hơn, độ chính xác cao hơn, định tính và định lượng dễ dàng hơn Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Lịch sử phát triển của SKK Ngày nay  SKK đã trở thành một trong những phương pháp sắc ký quan trọng nhất để  Tách  Hổ trợ xác định cấu trúc (FT-IR, MS)  Nghiên cứu các thơng số hĩa lý: hệ số hoạt độ, entapi, nhiệt hĩa hơi, hệ số khuếch tán phân tử, động học xúc tác  Kỹ thuật SKK cĩ tốc độ phát triển chậm so với kỹ thuật HPLC  SKK sử dụng cột nhồi đã bị thay thế bởi SKK sử dụng cột mao quản  Thiết bị SKK ghép nối với thiết bị xác định cấu trúc như FT-IR, MS Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Lịch sử phát triển của SKK  Sắc ký khí là một phương pháp dùng để tách hỗn hợp các chất bay hơi dựa trên sự “phân bố” của các cấu tử bay hơi giữa pha tĩnh là chất rắn (sắc ký hấp phụ) hay chất lỏng (sắc ký phân bố) và pha động là một chất khí trên một cột mở Mẫu phân tích: là những chất bay hơi ở nhiệt độ tiến hành sắc ký, được hịa tan trong dung mơi hữu cơ (MeOH, ether ) hay ở thể hơi (kỹ thuật headspace)  Pha động (khí mang) là chất khí di chuyển liên tục (sắc ký rửa giải) qua pha tĩnh khơng bay hơi, theo một phương nhất định  Pha động khơng tương tác với chất phân tích, chỉ cĩ nhiệm vụ di chuyển chất phân tích qua cột Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đại cƣơng và các khái niệm cơ bản  Cơ chế của quá trình tách cĩ thể là  Phân bố (chủ yếu hiện nay)  Hấp phụ (ít dùng) Khả năng bay hơi (nhiệt độ sơi) của mẫu thử đĩng một vai trị quan trọng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đại cƣơng và các khái niệm cơ bản Các chất tách được là do “ái lực” khác nhau với pha tĩnh  Cơ chế tách của SKK Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đại cƣơng và các khái niệm cơ bản  Khả năng tách của các chất trong mẫu phân tích phụ thuộc nhiều vào  Bản chất của mẫu  Bản chất của pha tĩnh  Nhiệt độ của hệ thống (pha tĩnh, khí mang, mẫu thử)  Nhiệt độ là thơng số quan trọng của quá trình SKK  Phải được kiểm sốt chặt chẽ  Nhiệt độ của quá trình phân tích cĩ thể khơng đổi (isothermal) hay tăng theo thời gian (gradient)  Phân loại  Sắc ký khí – rắn (hấp phụ): áp dụng hạn chế do cĩ sự lưu giữ lâu các phân tử phân cực trên bề mặt pha tĩnh (pic bất đối), chỉ áp dụng để tách một vài chất khí cĩ KLPT nhỏ  Sắc ký khí – lỏng (phân bố): áp dụng rộng rãi Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đại cƣơng và các khái niệm cơ bản Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nguyên lý và cấu tạo của máy sắc ký khí  Hệ thống khí: khí mang, khí nén, hydro  Bộ phận điều áp (van, đồng hồ đo)  Bộ lọc khí  Bộ chỉnh dịng  Cổng bơm mẫu, buồng bơm mẫu  Buồng cột  Cột sắc ký  Đầu dị  Hệ thống xử lý và lưu dữ liệu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nguyên lý và cấu tạo của máy sắc ký khí  Hệ thống khí: khí mang, khí nén, hydro  Bộ phận điều áp  Bộ lọc khí  Bộ chỉnh dịng  Cổng bơm mẫu, buồng bơm mẫu  Buồng cột  Cột sắc ký  Đầu dị  Hệ thống xử lý và lưu dữ liệu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nguyên lý và cấu tạo của máy sắc ký khí Máy sắc ký khí Shimadzu 14B Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nguyên lý và cấu tạo của máy sắc ký khí GC-MS Agilent 6890 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang  Vai trị: pha động  Yêu cầu chung  Khơng tương tác với pha tĩnh  Thích hợp với dầu dị  Tinh khiết (ảnh hưởng tới kết quả sắc ký và độ bền thiết bị): ≥ 99,995%  Khơng cĩ CO2, hơi nước, oxy và các khí lạ khác  Lưu lượng khí  Yêu cầu: ổn định (đẳng dịng) và kiểm sốt được (gradient)  Lưu lượng khí tối ưu  số đĩa lý thuyết tối đa  Thơng thường:  Cột nhồi: 75 – 100 ml/phút  Cột mao quản: 1 – 50 ml/phút Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang  Nguồn cung cấp:  Bình khí nén  Máy sinh khí  Yêu cầu: mức độ tinh khiết cao (99,995%)  Sinh khí hydro: điện giải nước  Sinh khí nitơ: từ khơng khí  Khơng khí: loại tiểu phân, hydrocarbon, CO2, halogen và dẫn chất Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang  Thiết bị:  Van điều áp, lưu tốc kế  Thiết bị điều chỉnh lưu lượng khí  Bộ lọc khí (làm sạch khí, bẫy khí): hấp phụ CO2, O2, hydrocarbon, halogen và dẫn chất, hấp thụ nước Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang  Các thơng số quan trọng  Khối lượng phân tử  Cao: khuếch tán ít  pic gọn  Thấp  độ nhạy cao (đầu dị dẫn nhiệt TCD)  Độ nhớt của khí mang  Tỷ lệ với độ giảm áp suất qua cột  Thời gian phân tách  Tốc độ dịng khí mang  Các loại khí mang thường được sử dụng: heli, nitơ, hydro, argon  Lựa chọn khí mang: cần chú ý  Đầu dị sử dụng  Yêu cầu tách  .. Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang  Độ dẫn điện và độ nhớt của một số khí mang thường sử dụng Khí Độ dẫn điện , 10-4 cal/cms.K Độ nhớt () ở 1 atm 50oC 100oC 200oC 300oC Argon 0,52 242 271 321 367 Heli 4,08 208 229 270 307 Nitơ 0,73 188 208 246 307 Hydro 5,47 94 103 121 139 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang Các điểm cần chú ý khi sử dụng khí mang cho các đầu dị khác nhau  Đầu dị dẫn nhiệt (TCD)  sử dụng khí mang cĩ độ dẫn điện cao như hydro, heli  Đầu dị ion hĩa ngọn lửa (FID)  Vận hành với tất cả khí mang vơ cơ (trừ oxy)  Nitơ thường được sử dụng  Kết hợp với GC-MS: sử dụng heli  Đầu dị cộng kết điện tử (ECD)  Vận hành theo kiểu dịng một chiều: nitơ  Vận hành theo kiểu xung: argon bổ sung 5% methan Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang Các đặc điểm của một số khí mang thƣờng đƣợc sử dụng  Khí hydro  Hydro thương mại đạt yêu cầu sắc ký  Cần dùng nitơ làm khí bảo vệ thổi qua cột trước  Ống dẫn khí hydro phải đủ dầy  Vẫn trơ dưới 200oC  Máy sinh khí hydro  Cơng suất 125 – 225 ml/phút  Khi máy đạt áp suất nhất định mới đưa khí vào cột sắc ký  Trong phịng sắc ký phải cĩ máy dị độ hở hydro và cấm lửa  Khí heli  Khí trơ hĩa học, thích hợp cho SKK nhiệt độ cao  Với đầu dị ion hĩa bằng tia phĩng xạ: phải sử dụng heli tinh khiết Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Khí mang Các đặc điểm của một số khí mang thƣờng đƣợc sử dụng  Khí argon  Khí trơ hĩa học, thích hợp cho SKK nhiệt độ cao  Độ nhớt cao  Khí nitơ  Khơng nguy hiểm, rẻ, dễ làm tinh khiết, được sử dụng nhiều  Với đầu dị TCD: cĩ thể xuất hiện pic âm do giá trị dẫn nhiệt của nitơ rất gần với độ dẫn nhiệt của nhiều khí hoặc hơi chất hữu cơ  Khơng khí và oxy  Oxy thương mại đạt yêu cầu sắc ký  Khơng khí nén cĩ thể lấy từ bình khí hoặc bơm nén kiểu dầu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu  Bộ phận bơm mẫu  Thủ cơng  Tự động hĩa  Headspace  Cổng bơm mẫu: cĩ nhiệt độ hĩa hơi hồn tồn mẫu  Buồng bơm mẫu: thường được giữ khoảng 50oC trên điểm sơi của cấu tử  Kỹ thuật bơm mẫu  Chia dịng: sử dụng từ  1% lượng mẫu bơm (cĩ thể thay đổi)  Khơng chia dịng: sử dụng tồn bộ lượng mẫu bơm  Lượng mẫu  Cột mao quản: # 1 µL (0,2 – 5 µL )  Cột nhồi: lượng mẫu bơm lớn hơn  Mẫu lỏng: hịa tan trong dung mơi thích hợp  Mẫu khí: headspace  Vi chiết pha rắn: mẫu thể tích lớn, nồng độ thấp, nhiều tạp khơng bay hơi Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Bộ phận bơm mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Buồng cột  Yêu cầu  Tăng nhiệt độ nhanh, đều trong tồn bộ buồng cột  Ổn định nhiệt độ  Cĩ khả năng thay đổi nhiệt độ nhanh, chính xác từng bước nhỏ trong sắc ký với chương trình nhiệt  Nhiệt độ: 40 – 450oC  Thiết kế  Thể tích buồng chứa 1 hay nhiều cột  Điện trở  Nhiệt kế  Quạt Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Buồng cột Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nhiệt độ cột  Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình sắc ký  Nhiệt độ phải đủ cao để giữ mẫu phân tích ở thể hơi nhưng khơng được quá cao làm hư pha tĩnh  Nhiệt độ cao: chất phân tích dịch chuyển nhanh nhưng tách kém  Nhiệt độ thấp: chất phân tích dịch chuyển chậm nhưng tách tốt  Chương trình nhiệt  Đẳng nhiệt:  Xác định chỉ số Kovats  Mẫu chứa ít cấu tử  Chương trình nhiệt: mẫu phức tạp  Nhiệt độ bơm mẫu: đưa lên cao và độc lập với nhiệt độ cột  Nhiệt độ cột: tăng theo chương trình (0,25 – 24oC/phút)  Ưu điểm: rút ngắn thời gian phân tích, tỷ lệ giữa chiều cao và chiều rộng pic ổn định  thuận lợi cho định lượng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nhiệt độ cột Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình sắc ký Đẳng nhiệt ở 45oC Đẳng nhiệt ở 145oC Chƣơng trình nhiệt từ 30oC – 180oC Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nhiệt độ cột Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nhiệt độ cột Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký  Các loại cột: thường được cuộn lại thành vịng trịn  Cột nhồi  Thủy tinh, thép khơng rỉ  Kích thước (microbore): 2 – 3 m, đường kính trong 2 – 4 mm  Chất mang/pha tĩnh được nhồi đồng nhất trong cột  Lưu lượng khí mang: 10 – 40 ml/phút  Cột mao quản  Silica nung chảy, bao một lớp polyimid  Kích thước: 10 – 100 m, đường kính trong 0,01 – 0,8 mm (0,2 – 0,25 mm)  Pha tĩnh liên kết hĩa học với bề mặt bên trong ống mao quản  Pha tĩnh  Sắc ký hấp phụ  Sắc ký phân bố Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký  Cột mao quản  Cột mao quản nhồi (packed capillary column)  Chất mang rắn và pha tĩnh lỏng được nhồi trong cột  Cột mao quản mở (open tubular column)  Cột WCOT (wall coated open tubular)  Cột SCOT (support coated open tubular)  Cột PLOT (porous layer open tubular)  Cột CLOT (carbon layer open tubular) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký  Đặc tính của một số loại cột sắc ký khí điển hình WCOT SCOT Cột mao quản nhồi Cột nhồi thơng thƣờng Chiều dài (m) 10 - 100 10 - 100 1 - 6 1 – 4 Đường kính trong (mm) 0,25 – 0,75 0,5 1 2 – 4 N/mét 1000 – 4000 600 - 1200 1000 - 3000 500 – 1000 Lượng mẫu (ng) 10 - 1000 10 - 1000 10 – 104 10 - 106 Áp suất địi hỏi Thấp Thấp Rất cao Cao Tốc độ phân tích Nhanh Nhanh Trung bình Chậm Trơ hĩa học Tốt  Kém nhất Tính thấm* Cao Cao Thấp Thấp Tốc độ dịng (cm/s) - Hydro, heli - Nitơ, argon 20 – 30 10 – 15 20 – 30 10 – 15 8 – 15 3 – 10 4 – 6 2 – 5 Tốc độ dịng (ml/phút) - Hydro, heli - Nitơ, argon 1 – 5 0,5 – 4 2 – 8 1 – 4 2 – 6 1 – 3 20 – 60 15 – 50 Khí bổ trợ cho đầu dị Địi hỏi thơng thường *Tính thấm cao: độ giảm áp suất nhỏ với một tốc độ khí mang nhất định Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký  So sánh cột nhồi và cột mao quản  Thời gian lưu  Hiệu năng cột  Trơ hĩa học  Lượng mẫu  Độ lặp lại  Tuổi thọ cột Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Cột sắc ký Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Yêu cầu  Pha tĩnh lỏng  Khơng phản ứng với khí mang, chất mang rắn, cấu tử cần tách  Cĩ ái lực (hịa tan) với mẫu phân tích  Khơng bay hơi  Bền với nhiệt  Trơ về mặt hĩa học  Pha tĩnh rắn  Khả năng hấp phụ khác nhau trên các chất khác nhau Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Pha tĩnh rắn – Sắc ký hấp phụ  Carbon graphit hĩa  Khơng lỗ xốp, trơ, hấp phụ khơng đặc hiệu  Hấp phụ theo hình dạng, kích thƣớc, độ phân cực  Carbopack, carbotrap,  Polymer  Nhiều loại khác nhau: chromosorb 101, porapack  Silica, nhơm oxyd Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Pha tĩnh rắn – Sắc ký hấp phụ - Hình dạng, kích thƣớc pha tĩnh ảnh hƣởng lên số đĩa lý thuyết  Hình dạng: phỏng cầu, vơ định hình (đồng nhất)  Kích thước: 3 – 10 µm  Kích thước lỗ xốp: 30 – 100 x 10-10 m  Khi kích thước hạt giảm  Mật độ pha tĩnh tăng  số đĩa lý thuyết tăng. Cột cĩ thể đạt 40.000 – 120.000 đĩa lý thuyết/mét  Áp suất tăng, tốc độ dịng giảm  thời gian lưu tăng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Pha tĩnh lỏng – Sắc ký phân bố  Hydrocarbon: Apiezon (khơng phân cực), sáp paraffin, squalen (phân nhánh), n- hexadecan  Ester: Sáp ong, ethylenglycol succinat, diethylenglycol adipat (DEGA)  Polyglycol: Carbowax, Ucon  Silicon: OV, SE, DC, XE, SF  Amid  Các pha tĩnh thơng dụng nhất  Phân tách hỗn hợp các chất phân cực: polyethylen glycol (Carbowax 20 M)  Phân tách hỗn hợp các chất khơng phân cực: polymer của methylsilicon (OV 101 hay SE-30)  Phân lập các methyl ester acid béo: DEGS (diethylenglycol succinat) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Đặc tính của một số pha tĩnh lỏng thơng dụng Pha tĩnh Tên thƣơng mại Nhiệt độ tối đa (C) Phạm vi áp dụng Polydimethyl siloxan OV-1 , SE - 30 350 Chất khơng phân cực, hydrocarbon, hương liệu đa nhân, steroid Poly(phenylmethyldimethyl) siloxan (10% phenyl) OV-3, SE- 52 350 Methyl ester của acid béo, alcaloid, hợp chất halogenic Poly(phenylmethyl) siloxan (50% phenyl) OV-17 250 Steroid, thuốc bảo vệ thực vật, glycol Poly(trifluoropropyldimethyl) siloxan OV- 210 200 Dẫn chất cloro thơm, nitro thơm, alkyl benzen Polyethylen glycol Carbowax 20M 250 Acid, alcol, ether, tinh dầu, glycol Poly(dicyanoallyldimethyl) siloxan OV-275 240 Acid béo khơng no, acid tự do, alcol, acid của colophan Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Đặc tính của một số pha tĩnh lỏng thơng dụng Pha tĩnh Độ phân cực Polydimethyl siloxan - Khơng phân cực - Mẫu ra khỏi cột theo thứ tự nhiệt độ sơi tăng Poly(phenylmethyldimethyl) siloxan (10% phenyl) Độ phân cực tăng dần Poly(phenylmethyl) siloxan (50% phenyl) Poly(trifluoropropyldimeth yl) siloxan: (-C3H6CF3) Poly(dicyanoallyldimethyl) siloxan (-C3H5CN) Polyethylen glycol - Phân cực - Tách các chất phân cực Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Cấu trúc hĩa học của một số pha tĩnh polysiloxan Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Áp dụng một số pha tĩnh lỏng thơng dụng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Pha tĩnh  Cách thức sử dụng pha tĩnh lỏng  Cột mao quản nhồi  Tẩm trên chất mang rắn (hình cầu, đồng nhất, bền cơ học, bề mặt tối đa 1 m2/g)  Chất mang rắn cĩ thể là: thủy tinh, diatomit, silica, teflon  Lượng pha tĩnh/chất mang: 1 – 30%, thơng thường 15 – 20%  Cột mao quản  WCOT  SCOT  PLOT Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đặc tính  Phát hiện các chất bằng các tính chất vật lý  Chuyển hĩa một đại lượng khơng điện (nồng độ các chất được tách khỏi cột sắc ký) thành đại lượng điện  Đặc trưng của đầu dị lý tưởng trong SKK  Đủ nhạy  Ổn định và chính xác  Đáp ứng tuyến tính trên khoảng nồng độ rộng  Nhiệt độ tối đa: 400oC  Cho tín hiệu nhanh và độc lập với tốc độ dịng  Độ tin cậy cao và dễ sử dụng  Phát hiện tất cả các hợp chất  Khơng hủy mẫu phân tích Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Phân loại: theo mức độ chọn lọc  Đầu dị khơng chọn lọc (TCD): đáp ứng với tất cả các chất, trừ khí mang  Đầu dị chọn lọc (ECD, NPD): đáp ứng với một số nhĩm chất mang những tính chất chung nào đĩ (lý, hĩa tính)  Đầu dị đặc hiệu (IR, MS): đáp ứng với một chất hĩa học riêng biệt Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Phân loại khác  Đầu dị phụ thuộc vào nồng độ (TCD, ECD)  Cường độ tín hiệu phụ thuộc vào nồng độ mẫu trong đầu dị  Thường khơng phá hủy mẫu  Pha lỗng làm giảm đáp ứng đầu dị  Đầu dị phụ thuộc vào dịng vật chất (lưu lượng khối, mass flow: lượng mẫu theo đơn vị thời gian g/giây, lưu lượng khí mang x nồng độ mẫu): FID, TID và MS  Phân hủy mẫu  Cường độ tín hiệu phụ thuộc vào tỷ lệ mẫu đi vào đầu dị  Đáp ứng của đầu dị khơng phụ thuộc vào sự pha lỗng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Các thơng số quan trọng của đầu dị  Thể tích chết  Thể tích của đầu dị  Lấp đầy bởi hỗn hợp khí mang và mẫu phân tích  Cần hạn chế đến cực tiểu và thích hợp với dịng khí mang  Ảnh hưởng đến độ nhạy và thời gian đáp ứng  Khoảng tuyến tính và độ nhạy Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Các đầu dị trong SKK  Đầu dị dẫn nhiệt (TCD, Thermal Conductivity Detector)  Đầu dị ion hĩa ngọn lửa (FID, Flame Ionization Detector)  Đầu dị nhiệt ion hĩa (TID, Thermionic Detector) hay đầu dị nitơ – phosphor (NPD, Nitrogen Phosphorous Detector)  Đầu dị cộng kết điện tử (đầu dị bẫy điện tử) (ECD, Electron Capture, Detector)  Đầu dị ion hĩa quang (PID, Photo Ionization Detector)  Đầu dị ion hĩa heli (HID, Helium Ionization Detector)  Đầu dị huỳnh quang hĩa học (Chemiluminescence Detector)  Đầu dị quang hĩa ngọn lửa (FPD, Flame Photometric Detector)  Đầu dị phát xạ nguyên tử (AED, Atomic Emission Detector)  Đầu dị dẫn điện điện phân Hall (Hall Electrolytic Conductivity Detector)  Đầu dị siêu âm (Ultrasonic Detector)  Phổ hồng ngoại (IR) và phổ khối (MS) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị dẫn nhiệt (TCD, Thermal Conductivity Detector) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị dẫn nhiệt (TCD, Thermal Conductivity Detector)  Được sử dụng đầu tiên trong SKK  Nguyên tắc: đo liên tục độ dẫn nhiệt của khí mang (tinh khiết hoặc chứa chất phân tích) giữa buồng đo và buồng so sánh mà trong đĩ cĩ lắp các dây kim loại hay nhiệt bán dẫn (semiconducting thermistor) theo kiểu cầu Wheastone  Dây kim loại bằng platin, vàng, tungsten được cung cấp dịng điện cĩ cường độ khơng đổi  Khi sợi dây đạt đến cân bằng nhiệt, nhiệt độ của dây sẽ thay đổi theo cường độ dịng điện và tính dẫn nhiệt của mơi trường khí  Thích hợp với khí mang cĩ độ dẫn nhiệt tốt như hydro, heli (gấp 6 – 10 lần với hầu hết các hợp chất hữu cơ)  Thiết kế và vận hành đơn giản, khoảng tuyến tính rộng, phát hiện cả chất vơ cơ và hữu cơ, khơng phân hủy mẫu, cường độ tín hiệu khơng phụ thuộc vào bản chất của chất phân tích  Độ nhạy tương đối thấp, khơng thích hợp với cột mao quản  Diện tích pic cịn phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa độ dẫn nhiệt của chất phân tích và khí mang  sử dụng hệ số hiệu chỉnh trong định lượng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị ion hĩa ngọn lửa (FID, Flame Ionization Detector) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị ion hĩa ngọn lửa (FID, Flame Ionization Detector)  Được sử dụng nhiều nhất  Nguyên tắc:  Nhiệt độ cao của ngọn lửa hydro ion hĩa các chất hữu cơ  Dưới điện thế (300 V) các ion này sinh ra dịng điện  Cường độ dịng điện tỷ lệ với bản chất và số lượng các ion sinh ra  Cấu tạo – vận hành  Ngọn lửa hydro/khơng khí (H2+ O2 + N2) và 1 tấm gĩp (collector electrode)  Các chất hữu cơ bị phân hủy bởi nhiệt sinh ra các ion  Các ion sinh ra dịng điện khi va vào tấm gĩp, được khuếch đại và ghi thành tín hiệu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị ion hĩa ngọn lửa (FID, Flame Ionization Detector)  Độ nhạy cao, khoảng tuyến tính rộng, độ nhiễu thấp, dễ sử dụng  Áp dụng  Hầu hết các chất hữu cơ ngoại trừ carbon trong nhĩm >C=O và –COOH  Các nhĩm chức carbonyl, alcol, halogen và amin ít tạo ra ion trong ngọn lửa.  Khơng nhạy với các khí khơng gây cháy như H2O, CO2, SO2 và NOx  dùng phổ biết để phân tích phần lớn các chất hữu cơ bị nhiễm bởi nước và các oxyd nitơ và lưu huỳnh  Khơng phát hiện được hầu hết các chất vơ cơ  Phá hủy mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị nhiệt ion hĩa (TID, Thermionic Detector) hay đầu dị nitơ – phosphor (NPD, Nitrogen Phosphorous Detector)  Phát hiện chọn lọc các hợp chất hữu cơ cĩ chứa nitơ và phosphor  Độ nhạy rất cao, khoảng tuyến tính hẹp  Đáp ứng với nguyên tử P gấp 10 lần so với N và 104 – 106 lần so với C  So với FID: độ nhạy gấp 500 lần với hợp chất P và 50 lần với hợp chất N Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị nhiệt ion hĩa (TID, Thermionic Detector) hay đầu dị nitơ – phosphor (NPD, Nitrogen Phosphorous Detector)  Nguyên tắc: chƣa đƣợc hiểu đầy đủ  Cấu tạo: tương tự đầu dị ion hĩa ngọn lửa, điểm khác biệt giữa 2 đầu dị này là đầu dị NPD cĩ thêm một viên muối kiềm (thường là rubidi hoặc cesium) được nối vào điện cực âm.  Chất phân tích sau khi được rửa giải ra khỏi cột được trộn lẫn với khí hydro và được đốt cháy trong mơi trường plasma được tạo ra bởi hỗn hợp hydro và khơng khí.  Viên muối kiềm Rb được nung nĩng đến 800oC nhờ dịng điện để tạo ra các nguyên tử trơ Rb*.  Hợp chất hữu cơ cĩ chứa nitơ bị phân hủy bởi nhiệt cho ra gốc tự do CN., phản ứng xảy ra tiếp theo là: CN. + Rb*  Rb+ + CN- Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị nhiệt ion hĩa (TID, Thermionic Detector) hay đầu dị nitơ – phosphor (NPD, Nitrogen Phosphorous Detector)  Rb+ bị hút về viên muối kiềm vì viên này tích điện âm (nối với điện cực âm)  CN- phản ứng với H. hoặc OH. cĩ trong ngọn lửa hydro (nguồn gốc từ khơng khí): H. + CN-  HCN + e- OH. + CN-  HCNO + e-  Điện tử sinh ra được hút về điện cực tạo ra dịng điện  Trường hợp hợp chất cĩ phosphor, PO2 . được tạo ra trong ngọn lửa và phản ứng với Rb* cho ra PO2 - : PO2 . + Rb*  PO2 - + Rb+  Rb+ bị hút về viên muối Rb và PO2 - sinh ra phản ứng với OH. PO2 - + OH.  HPO3 + e-  Nếu hợp chất khơng chứa N, P thì Rb* cũng phản ứng với H. và OH. : Rb* + H. + OH.  H2O + Rb + + e-  Điện tử sinh ra cũng tạo ra một dịng điện nền nhỏ (đường nền). Khi cĩ hợp chất N, P sẽ tạo ra dịng điện lớn xen vào dịng nền tạo nên pic sắc ký 67 • Cột sắc ký: cột mao quản OV-1 (30 x 0,25 m; 0,25 μm) • Buồng tiêm mẫu: 270oC, thể tích tiêm 2 μl, 1:10 • Khí mang: nitơ 14 psi • Đầu dị NPD: 300oC, khí hydro: 2 ml/phút, khơng khí nén: 100 ml/phút • Nhiệt độ buồng cột: chương trình nhiệt 60oC – 270oC ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM LÂN HỮU CƠ BẰNG GC-NPD Bƣớc Nhiệt độ (oC) Tốc độ gia nhiệt (oC/phút) Thời gian giữ nhiệt (phút) 1 60 0 2 2 180 10 12 3 270 15 0 4 270 0 10 68 1 2 3 4 5 6 7 Sắc ký đồ hỗn hợp chuẩn ở mức dƣ lƣợng cho phép (1. dimethoat; 2. diazinon; 3. fenitrothion; 4. clorpyrifos; 5. phenthoat; 6. methidathion; 7. profenofos) ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM LÂN HỮU CƠ BẰNG GC-NPD 69 Sắc ký đồ dịch chiết thuốc trừ sâu lân hữu cơ trong rau (1. dimethoat; 2. diazinon; 3. fenitrothion; 4. clorpyrifos; 5. phenthoat; 6. methidathion; 7. profenofos) 1 2 3 4 5 6 7 ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM LÂN HỮU CƠ BẰNG GC-NPD Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị cộng kết điện tử (bẫy điện tử) (ECD, Electron Capture Detector)  Phát hiện chuyên biệt đối với các hợp chất ái điện tử như các hợp chất halogen, carbon liên hợp, nitril, hợp chất cơ kim  Độ nhạy rất cao (pg), khoảng tuyến tính hẹp  Khơng phân hủy mẫu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị cộng kết điện tử (bẫy điện tử) (ECD, Electron Capture Detector)  Cấu tạo: buồng ion hĩa chứa chất phĩng xạ Ni63  Nguyên tắc: ba quá trình ion hĩa, bắt giữ điện tử và tái liên hợp  Quá trình ion hĩa  Khí mang bị tia phĩng xạ bắn phá tạo ion dương và điện tử tự do cĩ năng lượng thấp (điện tử nhiệt), di chuyển chậm  Điện tử tự do được gia tốc nhờ điện trường và di chuyển về cực dương (anod), bị lấy mất điện tích và cho dịng điện nền  Quá trình cộng kết điện tử  Khi trong khí mang cĩ chất phân tích cĩ chứa những nguyên tử hay nhĩm cĩ độ âm điện lớn như F, Cl, Br, I, O, NO2, CN Tùy theo ái lực điện tử của các phân tử, các điện tử tự do sẽ bị các phân tử này bắt giữ và tạo ra các ion âm  Quá trình tái liên hợp  Các ion âm kết hợp với các ion dương của phân tử khí mang để tạo thành các phân tử trung hịa Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị cộng kết điện tử (bẫy điện tử) (ECD, Electron Capture Detector)  Do khả năng cộng kết điện tử của chất phân tích, điện tử bị lấy mất và dịng điện nền bị giảm. Mức độ suy giảm của dịng điện nền trong thời điểm cĩ chất đi qua được thể hiện bằng pic sắc ký của chất đĩ N2  N2 + + e M + e  M- M- + N2 +  M + N2  Độ nhạy của đầu dị ECD phụ thuộc  Độ lớn của dịng điện nền  Mức năng lượng ái điện tử của chất phân tích  Bản chất của khí mang  Điện thế đầu dị  Lưu ý: khí mang khơng được nhiễm oxy 73 • Cột sắc ký: cột mao quản OV-1 (30 x 0,25 m; 0,25 μm) • Buồng tiêm mẫu: 270oC, thể tích tiêm 2 μl • Khí mang: nitơ 14 psi • Đầu dị ECD: 300oC, khí nitơ: 35 ml/phút • Nhiệt độ buồng cột: chương trình nhiệt 60oC – 280oC ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM CÚC TỔNG HỢP VÀ CLOR HỮU CƠ BẰNG GC-ECD Bƣớc Nhiệt độ (oC) Tốc độ gia nhiệt (oC/phút) Thời gian giữ nhiệt (phút) 1 60 0 1 2 120 20 0 3 280 4 0 4 280 0 20 74 Sắc ký đồ hỗn hợp chuẩn ở mức dƣ lƣợng cho phép (1. dicofol; 2. lambda-cyhalothrin ; 3. cyfluthrin; 4. alpha-cypermethrin; 5. fenvalerat; 6. deltamethrin) 1 2 3 4 5 6 3 4 ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM CÚC TỔNG HỢP VÀ CLOR HỮU CƠ BẰNG GC-ECD 75 Sắc ký đồ dịch chiết thuốc trừ sâu cúc tổng hợp và dicofol trong rau (1. dicofol; 2. lambda-cyhalothrin ; 3. cyfluthrin; 4. alpha-cypermethrin; 5. fenvalerat; 6. deltamethrin) 1 2 3 4 5 6 ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THỜI CÁC THUỐC TRỪ SÂU NHĨM CÚC TỔNG HỢP VÀ CLOR HỮU CƠ BẰNG GC-ECD Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị khối phổ (MS, Mass Spectrum)  Phương tiện hiệu quả để xác định khối lượng phân tử và cấu trúc của các chất hữu cơ  Độ nhạy rất cao  Độ chính xác cao (sai số 1 đơn vị khối)  Rất hiệu quả khi ghép nối với các phương pháp sắc ký để định danh các chất trong hỗn hợp Bơm chân khơng Nguồn ion Máy phân tích khối Phát hiện khối Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Đầu dị khối phổ  Khối phổ đồ  Số khối  Cường độ tín hiệu – Số lượng ion  độ bền của ion  Cường độ tương đối – Mật độ tương đối  Ion mẹ, ion con Ion m/z ABC+ 120 AB+ 105 AC+ 92 A+ 77 BC+ 43 B+ 28 C+ 15 m/z Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Đầu dị  Tĩm tắt một số đặc tính điển hình của một số đầu dị thường dùng trong SKK Đầu dị Tính chọn lọc Giới hạn phát hiện (LOD) Khoảng tuyến tính TCD Vạn năng 1 ng/ml 105 FID Hợp chất hữu cơ 1 pg/s 107 ECD Hợp chất halogenid 10 fg/s (lindane, hexaclorocylohexan) 104 NPD Hợp chất chứa N hay P 1 fg N/s 0,5 fg P/s 104 MS Vạn năng 1 – 1000 pg 103 Cách tính LOD  Chất A: 750 pg  W1/2(A): 5 s  Lưu lượng khối: 750 pg/5s = 150 pg/s  HA/N = 5,5  LOD (S/N = 3): (3 x 150)/5,5 = 82 pg/s Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thiết bị điều khiển ghi nhận lƣu trữ thơng tin  Tín hiệu analog  Đầu dị  recorder  Đầu dị  integrator  Tín hiệu số  Đầu dị  integrator + bộ nhớ + Ploter/Printer  Đầu dị  máy tính + máy in  Tín hiệu số + tự động hĩa  Máy sắc ký + Đầu dị + Máy tính (điều khiển thiết bị, xử lý, lưu trữ, truy xuất dữ liệu) + Máy in  Tín hiệu số + tự động hĩa + network  Máy sắc ký + Đầu dị + Máy tính + Mạng máy tính Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thực hành sắc ký khí Để chọn đƣợc điều kiện sắc ký  Biết nguồn gốc và thành phần mẫu  Nhĩm A: các chất phân tích cĩ hàm lượng tương tự trong mẫu  Nhĩm B: bên cạnh chất phân tích chính, mẫu cịn chứa chất phân tích với hàm lượng rất nhỏ  Nhĩm C: các chất phân tích (thuộc nhĩm A hoặc B) cĩ điểm sơi rất khác nhau (hỗn hợp với khoảng sơi rộng)  Nhĩm D: các chất phân tích (nhĩm A, B hoặc C) rất phân cực như alcol cĩ số nguyên tử carbon thấp, acid béo tự do, amin bậc một, ester của acid béo  Nhĩm E: mẫu (nhĩm A, B, C hoặc D) tồn tại ở dạng dung dịch  Nhĩm F: mẫu chứa một số thành phần khơng bay hơi hoặc rất khĩ bay hơi  dẫn chất bay hơi như methyl hĩa tạo ether (với alcol) hoặc ester (với acid)  Chọn cột (loại cột, pha tĩnh, kích thước cột), đầu dị, khí mang  Nhiệt độ cột tách: đẳng nhiệt, chương trình nhiệt (nhiệt độ phải đủ cao để giữ mẫu phân tích ở thể hơi nhưng khơng được quá cao làm hư pha tĩnh)  Nhiệt độ bơm mẫu: khoảng 50oC trên điểm sơi của cấu tử Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất hữu cơ  Thơng số căn bản trong định tính  Thời gian lưu  Đặc tính phổ học của mẫu thử  Định danh các chất  Cĩ chuẩn: so sánh thời gian lưu của chất cần định danh với chuẩn hoặc dùng phương pháp thêm chuẩn  Khơng cĩ chuẩn  Chỉ số lưu (RI, Retention Index): chỉ số Kovats  Đặc tính phổ học o Phổ IR, MS, NMR o Thư viện phổ Lưu ý: Mức độ tin cậy của kết quả  Định tính điểm chỉ (vân tay) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Kiểm tra dƣ lƣợng dung mơi của pravastatin natri (GC-FID) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định tính thuốc trừ sâu lân hữu cơ trong rau (GC-NPD)  So sánh thời gian lưu của chất cần định tính với chuẩn Chuẩn Thử Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định tính tinh dầu phong lữ  So sánh thời gian lưu của chất cần định tính với chuẩn Chuẩn Thử Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất dựa theo chỉ số lƣu (RI, Retention Index): chỉ số Kovats  Hệ thống kinh nghiệm để xác định các chất hữu cơ bằng phương pháp sắc ký trên pha tĩnh kém phân cực  Theo Kovats, chỉ số lưu của một chất được xác định bằng cách so sánh thời gian lưu của nĩ với thời gian lưu của hai n-alkan, trong đĩ một n-alkan rửa giải ra trước cịn một n-alkan rửa giải ra sau chất nghiên cứu  Chỉ số lưu Kovats (IK) của một chất X trên pha tĩnh y tại nhiệt độ T được tính theo cơng thức t’R,X: thời gian lưu tương đối của X. Z và Z+1: số carbon của hai n-alkan kế nhau  Điều kiện áp dụng: t’R,Z < t’R,X < t’R, Z+1  Cứ mỗi nguyên tử carbon thì chỉ số lưu tăng 100  Nếu hai n-alkan khác biệt số carbon lớn hơn 1 thì sẽ nhân thêm với bội số tương ứng của 100 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất dựa theo chỉ số lƣu (RI, Retention Index): chỉ số Kovats Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất theo chỉ số lƣu (RI, Retention Index): chỉ số Kovats  Ví dụ: tính chỉ số Kovats cho hợp chất cĩ thời gian lưu tương đối 1,75 phút. Biết thời gian lưu tương đối của n-pentan và n-heptan lần lượt là 1,25 và 2,50 phút  t’R,n-pentan = 1,25 < t’R,X = 1,75 < t’R,n-heptan = 2,50. Z = 5  Áp dụng cơng thức  X cĩ số carbon nguyên tử biểu kiến là 5,97. X cĩ thời gian lưu gần bằng thời gian lưu của n-hexan (In-hexan = 600)  Định nghĩa khác về chỉ số Kovats: tích của 100 với số carbon biểu kiến  Ƣu điểm của chỉ số Kovats  Độc lập với điều kiện cột và thiết bị, phụ thuộc ít và tuyến tính với nhiệt độ (2 – 6 đơn vị khi thay đổi 10oC)  Đặc trưng cho một chất ứng với một pha tĩnh và nhiệt độ nhất định  Độ chính xác cao (chênh lệch 0,05 – 1 đơn vị)  Chỉ số Kovats đã đƣợc xác định và thành lập bảng tra cứu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất  Đặc tính phổ học  Phổ MS Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất  Đặc tính phổ học  Phổ MS Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định danh các chất  Đặc tính phổ học  Thƣ viện phổ MS Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định tính  Định tính điểm chỉ (vân tay) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định lƣợng Hệ số đối xứng (0,8 < AF < 1,5): AC BC AF   Dựa vào diện tích pic hoặc chiều cao pic  Lưu ý  Độ phân giải, hệ số đối xứng  Đầu dị: tính chọn lọc, giới hạn định lượng, độ nhạy   R t t W W s R B R A A B    2 ( ) ( ) Độ phân giải (Rs ≥ 1,5): Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng sắc ký khí trong định lƣợng  Định lượng so sánh với chuẩn  Phương pháp chuẩn ngoại  Phương pháp chuẩn nội  Định lượng khơng cĩ chuẩn  Phương pháp chuẩn hĩa diện tích pic (qui về 100% diện tích pic)  Hàm lượng phần trăm của cấu tử trong mẫu thử  Xác định độ tinh khiết sắc ký của cấu tử Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng dụng của sắc ký  Phƣơng pháp nội chuẩn 1. Methyl parathion 2. Ciodrin 3. Parathion 4. Dyfonat 5. Diazinon 6. EPN 7. Ronnel 8. Trithion (nội chuẩn) Thuốc bảo vệ thực vật lân hữu cơ  Phƣơng pháp chuẩn hĩa diện tích pic Các dẫn chất nitro benzen Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí và các phƣơng pháp sắc ký khác HPLC GC Khả năng phân tích Định tính, định lượng Cột sắc ký Cột nhồi, ngắn Cột mao quản, dài Điều kiện sắc ký quan trọng Pha động, phối hợp dung mơi Nhiệt độ cột Bộ phận bơm mẫu Vịng bơm mẫu Cổng bơm nung nĩng Di chuyển của pha động Dung mơi dưới áp suất cao Khí dưới áp suất thấp Đầu dị UV, MS FID, TCD, MS Thơng số sắc ký liên quan đến kết quả Thời gian lưu, diện tích pic So sánh thiết bị sắc ký khí và sắc ký lỏng hiệu năng cao Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí và các phƣơng pháp sắc ký khác Ƣu nhƣợc điểm của sắc ký khí so với sắc ký lỏng hiệu năng cao  Độ phân giải cao  Cột dài, số đĩa lý thuyết lớn  Tách được các hỗn hợp phức tạp  Độ nhạy cao  Lượng mẫu nhỏ (microlit), chi phí thấp  Giới hạn phát hiện thấp (ppm – ppb)  Tiếp cận giới hạn ppt – fg  Hạn chế mẫu phân tích  Chỉ áp dụng được cho các mẫu bay hơi, ít phân cực  Khơng thực hiện được với chất kém bền nhiệt (250oC)  Phải tạo dẫn chất bay hơi: ether hĩa, ester hĩa  Khĩ thực hiện sắc ký điều chế  Lượng mẫu nhỏ (khả năng hịa tan của pha động) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí và các phƣơng pháp sắc ký khác Sắc ký lỏng siêu tới hạn (SFC, Supercritical Fluid Chromatography)  Khởi đầu vào những năm 1990  Khắc phục một số nhược điểm của GC và HPLC Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Sắc ký khí và các phƣơng pháp sắc ký khác Sắc ký hội tu siêu hiệu năng (UPCC, Ultra Performance Convergence Chromatography)  Khởi đầu vào năm 2012  Phát triển từ SFC