i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG
NITRATE CÓ TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU
CỦ QUẢ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ
LỎNG HIỆU NĂNG CAO HPLC
GVHD: Ths. Nguyễn Thanh Tùng
SVTH: Phan Ngọc Lâm
Bùi Quang Đạt
MSSV: 106110038
106110048
Tp.HCM, tháng 08 năm 2010
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình nghiên cứu và viết bài đồ án tốt
nghiệp này, chúng tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý
nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Kỹ thuật_ Công nghệ
Thành phố Hồ Chí Minh và các cô chú trong viện Pasteur Thành
phố Hồ Chí Minh.
Trước hết, chúng tôi xin chân thành cảm ơn đến quí thầy cô
trường Đại học Kỹ thuật công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã tận
tình dạy bảo cho chúng tôi suốt th
ời gian học tập tại trường.
Chúng tôi cũng xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến các Cô chú
trong Lab hóa lý viện Pasteur, đặc biệt là thầy Nguyễn Thanh Tùng
đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết để chỉ dạy, hướng dẫn
nghiên cứu và giúp chúng tôi vượt qua mọi khó khăn trong lúc thực
hiện đề tài.
Mặc dù chúng tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện bài đồ án
này bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lự
c của mình, tuy nhiên không
thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp
quý báu của thầy cô và các bạn.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2010
Học viên
Phan Ngọc Lâm _ Bùi Quang Đạt
iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Bảo vệ thực phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm giữ vị trí quan trọng
trong bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra còn liên quan đến sự phát triển về
kinh tế văn hóa và xã hội của đất nước, nhằm nâng cao đời sống, hạnh phúc của
nhân dân và dảm bảo lợi ích tính mệnh của người tiêu dùng. Và ngày nay càng
có nhiều trường hợp ăn rau củ quả bị ngộ độc nitrate, do lượng nitrate dư quá
nhiều. Để xác định chính xác hàm lượng nitrate trong rau củ quả có nằm trong
sự cho phép của WHO hay không thì cần phải có phương pháp tốt.
Để xác định hàm lượng nitrate trong rau quả trước hết phải chiết tách
nitrate ra khỏi rau và sau đó xác định nó bằng một trong các phương pháp như
trắc quang, sắc ký, cực phổ, cực chọn lọc ion . . .Ở đây chúng tôi đưa ra phương
pháp nghiên cứu chiết tách nitrate bằng phương pháp nghiền và xác định hàm
lượng nitrate trong rau củ bằ
ng sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC. Nội dung đồ án
của chúng tôi bao gồm:
Tổng quan về nitrate, lí thuyết HPLC, hệ thống HPLC, cách chọn
điều kiện sắc ký.
Đưa ra quy trình thử nghiệm và thẩm định lại quy trình thử nghiệm
nitrate.
Khảo sát hàm lượng nitrate trên một số loại rau củ quả.
Đưa ra kết luận và kiến nghị.
iv
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt đồ án iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ v
Danh sách bảng biểu vi
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU 1
1.1 Lý do chọn lựa đề tài 1
1.2 Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 3
2.1 Tổng quan về nitrate 3
2.1.1 Giới thiệu về nitrate 3
2.1.2 Nguồn gốc của nitrat. Vì sao nitrate có nhiều trong đất? 3
2.1.3
Ảnh hưởng của nitrate đối với sức khỏe con người 5
2.1.4 Quy định hàm lượng nitrate trong một số loại rau củ 8
2.1.5 Một số phương pháp xác định hàm lượng nitrate 10
2.2 Tổng quan về HPLC 18
2.2.1 Giới thiệu HPLC 18
2.2.2 Khái niệm HPLC 18
2.2.3 Phân loại sắc ký 18
2.2.4 Nguyên tắc của quá trình sắc ký trong cột 20
2.2.5 Các đại lượng đặc trưng của sắc ký đồ 21
2.3 Hệ thống HPLC 27
iv
2.3.1 Bình đựng dung môi 28
2.3.2 Bộ phận khử khí (Degasse) 30
2.3.3 Hệ thống bơm 31
2.3.4 Bộ phận tiêm mẫu 34
2.3.5 Cột sắc ký 35
2.3.6 Detector 40
2.3.7 Bộ phận xử lý và ghi tín hiệu 45
2.4 Chọn điều kiện sắc ký 46
2.4.1 Lựa chọn pha tĩnh 46
2.4.2 Lựa chọn pha động 47
2.4.3 Chuẩn bị dụng cụ và máy móc 49
2.4.4 Chuẩn bị dung môi pha động 50
2.4.5 Chuẩn bị mẫu đo HPLC 50
2.4.6 Cách sử dụng máy HPLC 50
CHƯƠNG 3. PHƯƠ
NG PHÁP NGHIÊN CỨU 52
3.1 Quy trình thử nghiệm 52
3.1.1 Thuốc thử 52
3.1.2 Thiết bị - dụng cụ 53
3.1.3 Cách tiến hành 56
3.2 Thẩm định quy trình thử nghiệm 59
3.2.1 Độ đúng 60
3.2.2 Độ chính xác 61
3.2.3 Tính đặc hiệu 61
3.2.4 Giới hạn phát hiện 62
3.2.5 Giới hạn định lượng 62
3.2.6 Tính tuyến tính 63
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 64
4.1 Kết quả thẩm định 64
iv
4.1.1 Kiểm tra độ sai lệch của 2 phương pháp xử lý mẫu 64
4.1.2 Độ lặp lại 66
4.1.3 Tính tuyến tính 67
4.1.4 Độ đúng 68
4.1.5 Giới hạn phát hiện 70
4.1.6 Tính đặc hiệu 72
4.2 Kết quả khảo sát hàm lượng nitrate trên 1 số loại rau củ quả bằng 2
phương pháp 74
4.3 Một số hình ảnh về sắc kí đồ của mẫu phân tích 75
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79
5.1 Kết luận 79
5.2 Kiến ngh
ị 79
Tài liệu tham khảo I
v
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Đề mục Trang
Hình 2.1 : Công thức cấu tạo của nitrate 3
Hình 2.2 : Công thức của Nitrosamine 6
Hình 2.3: Xác định nitrate bằng FIA 13
Hình 2.4: Hình biểu diễn sự tương tác các chất trong quá trình sắc ký 20
Hình 2.5: Hình minh họa cho quá trình tách các chất trong cột sắc ký 21
Hình 2.6: Sắc ký đồ 21
Hình 2.7: Sắc ký đồ biễu diễn thời gian lưu của các chất 22
Hình 2.8: Hình biểu diễn độ chọn lọc α 24
Hình 2.9: Hình biễu diễn hệ số không đối xứng T 26
Hình 2.10: Mô hình máy sắc ký HPLC 27
Hình 2.11: Bộ phậ
n lọc dung môi 28
Hình 2.12: Hệ thống khử dung môi ngay trên dòng 31
Hình 2.13: Bộ phận tiêm mẫu tự động 35
Hình 2.14: Cột phân tích 36
Hình 2.15: Cột bảo vệ 36
Hình 2.16: Detector UV 43
Hình 3.1: Bộ siêu lọc 54
Hình 3.2: Cân điện tử 54
Hình 3.3: Bình lọc dung môi 54
Hình 3.4: Bộ chiết SPE với bơm hút chân không 55
Hình 3.5: Máy rung siêu âm 55
Hình 3.6: Máy sắc ký Agilent 1100 55
Hình 3.7: Quy trình xử lý mẫu 56
Hình 4.1: Đường chuẩn nitrate 64
Hình 4.2: Đường chuẩn nitrate 67
v
Hình 4.3: Đường chuẩn nitrate 68
Hình 4.4: Đường nền của mẫu blank 70
Hình 4.5: Đường nền của chuẩn Nitrate ở nồng độ 0.01ppm 70
Hình 4.6: Chồng phổ 2 chất chuẩn nitrate và blank 71
Hình 4.7: Phổ của nitrate (bên phải) 72
Hình 4.8: Phổ của nitrate (bên trái) 72
Hình 4.9: Phổ của nitrite 73
Hình 4.10: Chồng phổ nitrate của mẫu củ dền, khoai tây với chuẩn nitrate 75
Hình 4.11: Chồng phổ nitrate của mẫu hành lá C18 và Carrez 75
Hình 4.12: Sắc ký đồ chuẩn nitrate 5ppm 76
Hình 4.13: Sắc ký đồ mẫu củ dề
n 76
Hình 4.14: Sắc ký đồ mẫu cải bẹ xanh 77
Hình 4.15: Sắc ký đồ mẫu cà rốt 77
Hình 4.16: Sắc ký đồ mẫu khoai tây 78
Hình 4.13: Sắc ký đồ mẫu hành lá 78
vi
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Đề mục Trang
Bảng 2.1: Hàm lượng nitrate cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu
chuẩn của WHO (đơn vị: mg/kg sản phẩm) 9
Bảng 2.2: Tính ứng dụng của các ion đếm khác nhau 16
Bảng 2.3: Tính chất đặc trưng của một số loại Detector 44
Bảng 2.4: Độ phân cực của 1 số dung môi 49
Bảng 3.1: Yêu cầu thẩm định phương pháp phân tích 60
Bảng 4.1: Kết quả chuẩn nitrate 64
Bảng 4.2: Kết quả mẫu xà lách 65
Bảng 4.3: Kết quả mẫu xà lách tinh sạch bằng Carrez 66
Bảng 4.4: Kết quả mẫu xà lách tinh sạch bằng cột C18 66
Bảng 4.5: Kết quả chuẩn nitrate 67
Bảng 4.6: Kết quả chuẩn nitrate 68
Bảng 4.7: Kết quả mẫu mồng tơi tinh sạch bằng cột C18 69
Bảng 4.8: Kết quả mẫu mồng tơi tinh sạch bằng Carrez 69
Bảng 4.9: Kết quả khảo sát hàm lượng nitrate trên một số mẫu rau quả
(C18) 74
Bảng 4.10: Kết quả khảo sát hàm lượng nitrate trên một số mẫu rau quả
(Carrez) 74
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Lý do chọn lựa đề tài
Hiện nay, an toàn vệ sinh lương thực, thực phẩm đang là vấn đề cấp bách được rất
nhiều người quan tâm. Số người phải cấp cứu vào bệnh viện do ăn phải thức ăn bị nhiễm
độc ngày càng tăng trong những năm gần đây. Do chạy theo năng suất, một bộ phận nông
dân đã sử dụng quá liều lượng các loại phân bón và thuốc bảo vệ thực vật làm nhiễm độc
cho các loại rau quả đẫn đến gây độc thậm chí nguy hiểm đến tính mạng con người. Rau
quả là sản phẩm nông nghiệp cực kỳ quan trọng đối với việc cung cấp vitamin, khoáng và
các chất bổ dưỡng khác liên quan đến sức khoẻ con người. Nhiều loại rau quả được con
người sử dụng ở dạng tươi sống vì thế các tác nhân hoá học sử dụng cho rau quả dễ bị hấp
thụ và chuyển trực tiếp vào cơ thể con người.
Nitrate là một ion độc có trong rau quả, hàm lượng của nó liên quan chặt chẽ đến liều
lượng phân đạm sử dụng. Sự có mặt của nitrate với hàm lượng lớn gây hai tác động xấu
đến sức khoẻ :
• Sự tạo thành methemoglobinemia làm mất khả năng vận chuyển oxi của
hemoglobin. Trẻ em mắc chứng bệnh này thường xanh xao (blue bay) và dễ
bị đe doạ đến cuộc sống đặc biệt là trẻ em dưới sáu tháng tuổi.
• Sự tạo thành các hợp chất gây ung thư (Nitrosamine).
Do vậy, việc phân tích xác định hàm lượng của các độc tố (trong đó có nitrate) có
trong rau quả là hết sức cần thiết nhằm đánh giá chất lượng rau quả trên thị trường đồng
thời có thể giúp các cơ quan chức năng trong việc kiểm tra giám sát chất lượng lương
thực, thực phẩm nhằm bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng. Đó là lí do mà chúng em thực
hiện đề tài nghiên cứu đưa ra phương pháp xác định hàm lượng nitrate có trong rau củ quả.
1.2 Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu nghiên cứu:
¾ Tìm hiểu tính chất vật lí, hoá lí, tác hại của nitrate có trong rau củ quả.
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
2
¾ Đưa ra phương pháp xác định hàm lượng nitrate trong rau củ quả bằng
phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC.
¾ Khảo sát hàm lượng nitrate có trong một số loại rau củ quả có mặt trên thị
trường.
Đối tượng nghiên cứu: một số loại rau củ quả phổ biến trong bữa ăn hàng ngày.
Phạm vi nghiên cứu: rau củ quả được mua từ một số chợ trên địa bàn thành phố Hồ
Chí Minh.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2.1 Tổng quan về nitrate
2.1.1 Giới thiệu về nitrate
Nitrate là muối của acid nitrite. Trong
muối nitrate, ion NO
3
-
có cấu tạo hình tam giác
đều với góc ONO bằng 120
0
và độ dài liên kết
N-O bằng 1,218 A
0
.
Ion NO
3
-
không có màu nên các muối
nitrate của những cation không màu đều không
có màu. Hầu hết các muối nitrate đều dễ tan
trong nước. Một vài muối hút ẩm trong không
khí như NaNO
3
và NH
4
NO
3
. Muối nitrate của
những kim loại hoá trị hai và hoá trị ba thường
ở dạng hydrat. Hình 2.1: Công thức cấu tạo của nitrate
Muối nitrate khan của kim loại kiềm khá bền với nhiệt (chúng có thể thăng hoa trong
chân không ở 380- 500
0
C). Còn các nitrate của kim loại khác dễ phân huỷ khi đun nóng.
Độ bền nhiệt của muối nitrate phụ thuộc vào bản chất cation kim loại.
2.1.2 Nguồn gốc của nitrat. Vì sao nitrate có nhiều trong đất?
Nitrate (NO
3
-
) được tạo thành tự nhiên từ nitơ trong lòng đất. Nitơ tồn tại trong thiên
nhiên chủ yếu dưới dạng phân tử hai nguyên tử N
2
và là một nguyên tố khá phổ biến trong
thiên nhiên, chiếm 78,03% thể tích của không khí. Một cách gần đúng có thể coi thể tích
của không khí gồm có 4 phần N
2
và 1 phần O
2
.
Trong phân tử N
2
, nitơ liên kết với nhau bằng ba liên kết hoá trị. Để phá vỡ liên kết
này cần một năng lượng rất lớn khoảng 942 kJ/mol. Điều này giải thích tính trơ của phân
tử N
2
và giải thích tại sao đa số hợp chất đơn giản của N
2
, mặc dù trong đó có liên kết bền,
đều là hợp chất thu nhiệt. Cũng chính vì thế mà phần lớn các sinh vật sống không thể sử
dụng trực tiếp nó được.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
4
Nitơ có trong mọi sinh vật dưới dạng hợp chất hữu cơ phức tạp như prôtêin, acid
nucleic, một số sinh tố và kích thích tố, chất màu của máu, clorophin Nitơ là một trong
những nguyên tố dinh dưỡng chính đối với thực vật. Bởi vậy trong nông nghiệp, những
lượng lớn hợp chất của nitơ được thường xuyên cung cấp cho đất dưới dạng phân đạm để
nuôi cây trồng. Trong nước mưa có một lượng nhỏ acid nitrous (HNO
2
) và acid nitrite
(HNO
3
) được tạo thành do hiện tượng phóng điện trong khí quyển.
Nitơ tồn tại ở nhiều trạng thái oxi hoá khác nhau như NO
3
-
(+5), NO
2
-
(+3) và NH
4
+
(-3).Trong các dạng này thì NO
3
-
và NO
2
-
được quan tâm hơn cả vì chúng là những ion có
khả năng gây độc cho con người. Ngoài các trạng thái trên nitơ còn tồn tại ở trạng thái khí
như N
2
, NO, N
2
O. Trong các dạng tồn tại của nitơ thì NO
3
-
là dạng bền nhất và được tìm
thấy nhiều trong nước ngầm tại các khu vực đất trồng trọt.
Quá trình hình thành nitrate là một giai đoạn không thể thiếu trong vòng tuần hoàn
của nitơ trong tự nhiên. Quá trình này xảy ra mạnh trong điều kiện ẩm độ của đất đạt 60-
70%, nhiệt độ từ 25-30
o
C và pH = 6,2-9,2.
Chu trình của nitơ chủ yếu là các phản ứng liên quan đến sinh học. Tất cả các phản
ứng trong chuỗi:
N
2
> NH
3
> NO
2
-
> NO
3
-
> NH
4
+
> Protein
và các phản ứng ngược lại thành N
2
đều có thể do vi sinh vật thực hiện.
• Các hợp chất của nitơ xuất hiện trong nước như NH
4
+
, NO
2
-
, NO
3
-
là sản
phẩm của quá trình phân huỷ vi sinh yếm khí (NH
4
+
), hiếu khí (NO
2
-
, NO
3
-
) các chất hữu
cơ chứa nitơ từ xác các sinh vật, chất thải hữu cơ ở giai đoạn đầu các chất đạm dưới tác
dụng cuả vi khuẩn yếm khí sẽ phân huỷ thành NH
3
:
(NH
2
)
2
CO + H
2
O > 2 NH
3
+ CO
2
Ion amoni (NH
4
+
) trong nước sau một thời gian tương đối dài sẽ chuyển dần thành NO
3
-
• Các nguồn thải từ một số ngành công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực
phẩm chứa acid nitrite ( hoà tan trong nước mưa tạo HNO
3
) cũng đưa vào nước một lượng
khá lớn NO
3
-
Thành phần nitơ trong đất chủ yếu ở dạng hữu cơ, do kết quả của quá trình phân huỷ
thực vật và động vật chết, phân, nước tiểu nó được chuyển hoá thành NH
3
, NH
4
+
sau đó
bị oxi hoá bởi vi khuẩn tạo thành NO
2
-
rồi NO
3
-
và thực vật sử dụng NO
3
-
làm chất dinh
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
5
dưỡng. Tuy nhiên, nồng độ tự nhiên của nitrate trong đất không cao lắm, chưa đủ để đảm
bảo cho cây trồng có năng suất cao. Vì vậy, người nông dân phải bổ sung vào đất các loại
phân đạm như urê (NH
2
)
2
CO , NH
4
NO
3
, (NH
4
)
2
SO
4
đều đặn để cấp thêm nitơ cho đất,
nhất là sau khi thu hoạch đất bị bạc màu. Khi đó các vi khuẩn sẽ chuyển hoá NH
4
+
thành
NO
3
-
để cho cây hấp thụ.
Ngày nay do sử dụng phân đạm trong sản suất nông nghiệp quá nhiều và chưa đúng
quy định là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm NO
3
-
trong nước. Tuy nhiên, nitrate và
amoni một phần chủ yếu được cây cối hấp thụ, một phần giải phóng ra ngoài khí quyển
dưới dạng N
2
, NH
3
và phần còn lại tích tụ trong đất và tan trong nước ngầm. Từ đó cho
thấy nếu luợng đạm đưa vào đất càng nhiều thì lượng NO
3
-
dư thừa càng tăng.
Thực phẩm và đồ uống có chứa một hàm lượng nitrate thấp thì không có hại cho sức
khỏe. Cây cối hấp thụ nitrate trong đất để lấy dưỡng chất và có thể sẽ tạo một dư lượng
nhỏ trong lá và quả. Do tính cơ động cao, nitrate dễ dàng thấm vào nguồn nước ngầm. Nếu
con người và súc vật uống phải nước có nhiều nitrate sẽ dễ bị mắc các chứng bệnh về máu,
đặc biệt là đối với trẻ nhỏ.
Nitrate hình thành khi vi sinh vật chuyển hóa phân bón, phân hủy xác động thực vật.
Nếu cây cối không kịp hấp thụ hết lượng nitrate này thì nước mưa và nước tưới sẽ làm cho
nó ngấm vào lòng đất, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Rất tiếc là con người lại chính là
thủ phạm tạo ra nguồn ô nhiễm nitrate lớn nhất thông qua các hoạt động nông nghiệp:
• S
ử dụng phân bón hóa học hoặc hữu cơ
• Chăn nuôi
• Thải nước và rác không qua xử lý
• Hệ thống bể phốt
2.1.3 Ảnh hưởng của nitrate đối với sức khỏe con người
Nitrate là chất dinh dưỡng cho cây cỏ (phân bón) để chúng có thể sanh trưởng. Khi
thiếu ánh nắng, vào buổi sáng tinh mơ, mùa xuân và mùa thu hoặc trong mùa đông nếu
lượng phân nitrate quá cao cây cỏ sẽ dự trữ lại trong các tế bào. Tự bả
n thân nitrate không
có độc tố, nhưng trong cơ thể con người nitrate sẽ tạo ra nitrite ở những điều kiện nhất
định.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
6
Một người trưởng thành khỏe mạnh có thể chịu được một lượng nitrate tương đối lớn
mà không bị ảnh hưởng đến sức khỏe. Trên thực tế, phần lớn lượng nitrate xâm nhập cơ
thể qua thực phẩm, cụ thể là các loại rau củ. Tuy nhiên, lượng nitrate này sẽ bị thải theo
nước tiểu. Thế nhưng, nếu liên tục phải hấp thụ nitrate có thể sẽ dẫn đến mắc phải một số
bệnh do sự hình thành của các Nitrosamines (chất gây ung thư) và làm rối loạn sức khỏe
như sự thay đổi hàm lượng vitamin, rối loạn việc tạo ra thyroxin của tuyến giáp, sự thay
đổi trong máu, ảnh hưởng xấu đến việc tái sản xuất…Hầu hết tất cả thực phẩm đều có
chứa nitrate bởi vì nitrate có mặt trong tự nhiên trong đất, nước và không khí. Sự ảnh
hưởng xấu của nitrate đến sức khỏe con người bắt đầu từ những sự chuyển đổi của chúng
thành nitrite bởi một enzyme. Enzyme này có trong tuyến nước bọt, trong dạ dày hoặc bất
cứ ở đâu trong cơ thể người có pH thấp.
Nitrosamine là một hộp chất có cấu trúc hóa-học là R
1
N (-R
2
)-N=O, trong đó có
carcinogenic, đó là tác nhân kích thích sự phát triển của bệnh ung thư hay bệnh ác tính nào
đó.
Hình 2.2: Công thức của Nitrosamine
Tại sao có Nitrosamine?
Trong thức ăn, Nitrosamine do hai yếu tố tạo nên nó là nitrites và amines. Ta thấy sự
hợp thành của nó thường xảy ra trong các proteins. Với điều kiện thích hợp, chẳng hạn như
trong các điều kiện quá ư là acid, như trong bao tử chúng ta, hay tại nơi nào có chiên xào
với nhiệt độ cao, thì Nitrosamine dễ hợp thành. Như ta biết nitrite hợp thành nitrous acid
(HNO
2
), và khi ta tách chúng ra làm đôi ta có hai phần: nơi cực dương ta có nitrosonium
cation N = O
+
còn nơi cực âm ta có hydroxide anion OH
-
. Rồi nơi phía cực dương chính
cation nitrosonium tác dụng với amine cho ta một chất gọi là Nitrosamine.
Ngoài ra, Nitrosamine còn có do các hoá chất dùng hằng ngày trong kỹ nghệ hấp khô
(dry cleaning industry) cũng gây độc chất cho con người. Thêm nữa, hai nhà khoa học
người Anh kể trên là Magee và Barnes còn nghiên cứu thêm những tính chất khác có được
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
7
của Nitrosamine và của cả hợp chất N-Nitroso (N-Nitroso compounds). Trên 300 hợp chất
Nitroso được thí nghiệm thì thấy rằng khỏang 90% đều có thấy chất carcinogenic tạo ra
các bướu ác tính trên nhiều loại thú được thí nghiệm. Tất cả các Nitrosamines là đều là
những tác nhân gây đột biến (mutagens) bên ngoài tác dụng vào các tế bào trong cơ-thể và
một số tạo thành carcinogens, cho từng phần lớn các cơ quan đặc biệt trong cơ thể. Ví như:
chất dimethylNitrosamine thì tạo ung thư gan (liver cancer) cho các động vật được thí
nghiệm, trong khi Nitrosamine từ khói thuốc lá tạo ung thư phổi (lung cancer).
Nitrosamine có mặt trong :
Hiện diện trong các thức ăn. Ngoài ra Nitrosamine còn thấy hiện diện trong nhiều
thực phẩm chế biến như: beer, cá, cá chế biến, sản phẩm của thịt và cheese thường dùng
muối nitrite để bảo quản và tạo màu đỏ thịt. Vì sự nguy hiểm của Nitrosamine, nên chính
phủ Mỹ cho một hàm lượng giới hạn được dùng nitrite trong thịt để giảm thiểu sự gia tăng
ung thư trong cộng đồng Mỹ Quốc. Nitrosamines trong thực phẩm ở trong giới hạn: <120
ppm (part per million) cho các nước Âu châu và Bắc Mỹ.
Nitrosamine cũng được tìm thấy trong khói thuốc lá và các sản phẩm do cao su chế
biến mà ra (latex products). Nhiều cuộc thử nghiệm về Nitrosamine trên các bong bóng
(ballons) và các bao cao su an toàn sinh lý gọi là condoms, đều thấy rằng chúng có một
lượng nhỏ Nitrosamine phóng thích ra vào nơi tiếp xúc.
Khi thử trên các động vật, thì Nitrosamine hiện rõ nét báo hiệu là triệu chứng ung
th
ư. Nên người ta lo sợ rằng con người ăn phải nó sẽ bị ung thư như các loài vật. Tuy
nhiên, khó thấy rõ sự cấu trúc ung thư do Nitrosamine gây ra trên các ngũ tạng trong cơ
thể. Tuy nhiên, một sự khẳng định là những dữ kiện có được do các cuộc nghiên cứu các
bệnh dịch đã xác quyết là Nitrosamine gây ra ung thư bao tử (stomach cancer). Tại sao là
tại bao tử vì tại đó có hàm lượng acid rất cao.
Còn một số lớn thuốc sát trùng, chính nó là nguồn chứa Nitrosamine gây ra ung thư
cho những ai vô tình hay bị bắt hít nó, hay ăn phải nó, nhất là ở Việt Nam hiện nay việc
dùng thuốc sát trùng xịt trên rau cải rất bừa bãi khắp nơi cùng nước tưới bị ô nhiễm.
NO
3
-
khi vào cơ thể người tham gia phản ứng khử ở dạ dày và đường ruột do tác
dụng của các men tiêu hoá sinh ra NO
2
-
. Sau khi nitrite được tạo thành, sẽ tác dụng với
hemoglobine (phương tiện vận chuyển oxy trong máu) để tạo thành methemoglobine dẫn
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
8
đến tình trạng thiếu oxy trong máu (ngộ độc nitrate) hay còn gọi là bệnh da xanh, thường
gặp ở trẻ nhỏ (blue baby).
4HbFe
2+
(O
2
) + 4 NO
2
-
+ 2 H
2
O > 2 HbFe
3+
+ OH
-
+ 4 NO
3
-
+ O
2
Methemoglobine là gì ?
Đó là sản phẩm của Hemoglobine bị oxy hóa, trong đó Fe
++
hóa trị 2 trong
hemoglobine được chuyển thành Fe
3+
hóa trị 3. Hemoglobine có khả năng chuyên chở oxy
đến mô cơ thể nên làm da niêm có màu hồng trong khi methemoglobine không có khả
năng vận chuyển oxy nên làm da niêm tím tái . Bình thường trong hồng cầu vẫn hình thành
methemoglobine (<1%) nhưng không tồn tại lâu, vì cơ thể có hệ thống men khử
methemoglobine thành hemoglobine bình thường. Tuy nhiên, có một số tác nhân oxy hóa
mạnh như hóa chất (Chlorates, Aniline - phẩm nhuộm, Trinitrotoluene - thuốc nổ)., thuốc
(Nitroglycerine, Sulfonamide, Primaquine, Chloroquine, Lidocain, Prilocain - EMLA,
Benzocain - gây tê tại chỗ, Nitrate bạc - xức bỏng), thức ăn (nước giếng, củ dền, carrot,
nước cải bẹ xanh, bắp cải, củ cải đường – những thức ăn này có hàm lượng nitrate cao, khi
ăn nhiều và dày ngày sẽ gây methemoglobin ở trẻ nhỏ) biến đổi hemoglobine thành
methemoglobine quá khả năng bù trừ của hệ thống men khử đưa đến tăng methemoglobine
máu, dẫn đến bệnh nhân bị tím tái, có thể tử vong nếu không điều trị kịp thời.
2.1.4 Quy định hàm lượng nitrate trong một số loại rau củ
Trong ho
ạt động thương mại quốc tế, các nước nhập khẩu rau tươi đều phải kiểm tra
lượng nitrate trước khi cho nhập. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và cộng đồng kinh tế châu
Âu (EC) giới hạn hàm lượng nitrate trong nước uống là 50 mg/l, hàm lượng rau không quá
300 mg/kg rau tươi.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
9
Bảng 2.1 : Hàm lượng nitrate cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu
chuẩn của WHO (đơn vị: mg/kg sản phẩm)
Bản thân lượng nitrate dư thừa trong cây trồng là một hiện tượng bình thường cho sự
dinh dưỡng của cây. Tuy nhiên, để đảm bảo năng suất cao, người sản xuất thường dùng
một lượng thừa phân hóa học, nhất là phâm đạm. Sự tích tụ nitrate trong nông phẩm phụ
thuộc vào số lượng và phương pháp bón phân đạm, bên cạnh đó còn phụ thuộc vào đặc
điểm sinh học của cây trồng, kỹ thuật canh tác và nhiều yếu tố môi trường khác. Sản xuất
nông nghiệp hiện nay đang tiến dần đến việc sử dụng các giống lai với đặc điểm di truyền
cho phép không tích lũy nitrate với lượng cao.
Việc tích lũy nitrate trong cây trồng do nhiều yếu tố tác động. Người ta đã nhận thấy
có gần 20 yếu tố ảnh hưởng đến việc tích lũy nitrate trong cây trồng, từ sự can thiệp của
người sản xuất bằng chế độ dinh dưỡng cho đến tác động của các yếu tố môi trường. Khi
trời râm và độ ẩm cao, lượng nitrate tích lũy trong cây cao gấp 3 lần bình thường. Lượng
nitrate cũng tăng cao khi trời nắng và nhiệt độ cao. Nhưng trong điều kiện trời nắng và
nhiệt độ thấp thì lượng tích lũy nitrate trong cây giảm đi rất nhiều. Khả năng tích lũy
nitrate trong nông phẩm còn phụ thuộc vào từng chủng loại cây trồng và từng bộ phậm
khác nhau của nông phẩm.
• Tích lũy NO
3
rất cao (5.000 mg/kg trọng lượng tươi) gồm có các loại cây
trồng như xà lách, bó xôi, củ cải, cải bắp, hành ăn lá, xà lách xoong
Loại cây Hàm lượng NO
3
-
(mg/kg) Loại cây Hàm lượng NO
3
-
(mg/kg)
Dưa hấu 60 Hành tây 80
Dưa bở 90 Cà chua 150
Ớt ngọt 200 Dưa chuột 150
Măng tây 200 Khoai tây 250
Đậu quả 200 Cà rốt 250
N
gô rau 300 Hành lá 400
Cải bắp 500 Bầu bí 400
Su hào 500 Cà tím 400
Su lơ 500 Xà lách 1500
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
10
• Tích lũy NO
3
trung bình (600-3.000 mg/kg trọng lượng tươi) gồm có sú lơ, cà
rốt, bí
• Tích lũy NO
3
thấp (80-100 mg/kg trọng lượng tươi) gồm có đậu các loại,
khoai tây, cà chua, hành tây, dưa, các loại trái cây
• Ở cà rốt, NO
3
tập trung ở phần chóp củ.
• Ở bắp cải, NO
3
tập trung ở phần lõi.
• Ở củ cải, NO
3
tập trung ở phần rễ con.
Các cây trồng trong điều kiện bình thường có dư lượng NO
3
thấp hơn cây trồng trong
nhà kính từ 2-12 lần, nhất là các cây ăn lá. Mật độ cây trồng cũng là yếu tố làm tăng hoặc
giảm lượng nitrate trong cây. Khi trồng dày, lượng nitrate sẽ tăng lên do điều kiện chiếu
sáng yếu. Tưới nước đầy đủ cho cây cũng làm giảm hàm lượng này, từ 2-8 lần. Sử dụng
các loại thuốc bảo vệ thực vật không đúng phương pháp cũng là yếu tố góp phần làm tăng
lượng nitrate dư thừa trong nông phẩm. Khi chế biến rau quả, nhất là ăn tươi, thông
thường nên loại bỏ những phần có khả năng tích lũy nhiều nitrate. Quá trình nấu chín thức
ăn cũng làm giảm lượng nitrate từ 20-40%.
Ở nhiều nước phát triển như Hoa Kỳ, quy định hàm lượng nitrate phụ thuộc vào từng
loại rau. Ví dụ: măng tây không được vượt quá 50 mg/kg, cải củ được phép tới 3600
mg/kg. Ở Nga lại quy định hàm lượng nitrate trong cải bắp phải dưới 500 mg/kg, cà rốt
dưới 250 mg/kg, dưa chuột dưới 150 mg/kg… Trong khi đó, lượng tồn dư nitrate ở Việt
Nam là quá cao so với các quy định trên. Đây là một vấn đề cần được quan tâm và giải
quyết một cách hợp lý để rau sạch Việt Nam có chỗ đứng trên thị trường quốc tế.
Do nitrate và nitrite có độc tính cao như vậy, ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe con
người nên cần có phương pháp xác định hàm lượng nitrate trong rau củ để đưa ra khuyến
cáo cho mọi người. Dưới đây là một số phương pháp xác định hàm lượng nitrate.
2.1.5 Một số phương pháp xác định hàm lượng nitrate
2.1.5.1 Phương pháp thể tích
Người ta có thể xác định nitrate theo phương pháp này dựa trên phản ứng khử NO
3
-
về các trạng thái oxi hoá thấp hơn bằng các chất khử thích hợp. Sau đó tiến hành phép
chuẩn độ ( có thể sử dụng chuẩn độ trực tiếp hay chuẩn độ ngược).
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
11
Với phép chuẩn độ ngược thì một lượng chính xác dung dịch chuẩn Fe
2+
được cho
dư so với lượng cần thiết vào dung dịch mẫu. Sau đó lượng dư Fe
2+
được chuẩn độ bằng
dung dịch Cr
2
O
7
2+
với chất chỉ thị là ferroin. Các phản ứng xảy ra như sau:
NO
3
-
+ 3Fe
2+
+ 4H
+
> NO + 3Fe
3+
+ 2H
2
O
2Fe
2+
+ Cr
2
O
7
2+
+ 14H
+
> 6Fe
3+
+ 2Cr
3+
+ 7H
2
O
Phản ứng giữa Fe
2+
và NO
3
-
xảy ra nhanh hơn khi đung nóng dung dịch và có mặt
của lượng dư acid H
2
SO
4
65%. Do NO sinh ra phản ứng với oxi không khí tạo thành các
chất có khả năng bị khử hay bị oxi hoá bởi Fe
2+
nên trong quá trình phản ứng và chuẩn độ
phải được tiến hành trong môi trường khí CO
2
. Điều này được thực hiện bằng cách thêm
một lượng nhỏ NaHCO
3
trước khi đun nóng và chuẩn độ.
2.1.5.2 Phương pháp so màu
Các phương pháp so màu cũng được dùng để xác định NO
3
-
dựa trên ba loại phản
ứng sau:
Nitrate hoá các hợp chất phenolic.
Oxi hoá các hợp chất hữu cơ có nhóm mang màu đặc trưng.
Khử NO
3
-
thành NO
2
-
hoặc NH
3
rồi xác định chúng theo phương pháp thích
hợp.
Trong đó phương pháp nitrate hoá chủ yếu được sử dụng để xác định NO
3-
với thuốc
thử thường dùng là acid Phenol đisunfonic.
Khi sử dụng thuốc thử acid Phenol 2,4 đisunfonic, ion NO
3
-
phản ứng với acid này
tạo thành acid Nitro phenol đisunfonic. Trong môi trường kiềm, acid Nitro phenol
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
12
đisunfonic tạo thành một muối có màu vàng cho độ hấp thụ quang cực đại ở bước sóng
410nm.
Phương pháp này đơn giản và cho độ nhạy khá cao (0,05ppm). Nhưng khi có mặt các
chất hữu cơ, clorua, NO
2
-
, các ion có màu sẽ gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Do đú
cần phải loại bỏ chúng trước khi phân tích. Sử dụng acid Sunfamin, urê, hay thiurê để tách
loại NO
2
-
. Cl
-
được loại bỏ bằng cách phản ứng kết tủa với Ag
2
SO
4
. Loại trừ ảnh hưởng
của các hợp chất hữu cơ bằng cách oxi hoá bằng H
2
O
2
hay sử dụng than hoạt tính.
Hiện nay, ở châu Âu người ta chú ý nhiều đến thuốc thử Natri salixylat. Với sự có
mặt của Natri salixylat, nitrate tạo thành hợp chất có màu vàng dạng p - Nitrosalixylat cho
độ hấp thụ quang cực đại ở bước sóng 410nm
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng đơn giản và có độ nhạy cao.
Tuy nhiên, nếu trong mẫu có mặt các hợp chất hữu cơ thì làm thay đổi màu của sản
phẩm màu. Do đó, cần phải loại bỏ chất hữu cơ trước khi phân tích. Hơn nữa, khi có mặt
Clorua sẽ tạo thành Nitrosylclorua ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Vì vậy, trước khi
phân tích cũng phải loại trừ ảnh h
ưởng của clorua
2.1.5.3 Phương pháp dòng chảy FIA (Flow injection analysis)
FIA là một phương pháp kĩ thuật phân tích động, trong đó mẫu phân tích ở dạng lỏng
được bơm trực tiếp vào dòng chất mang chuyển động liên tục. Sau đó mẫu đi đến vòng
phản ứng, rồi trong vòng phản ứng chất phân tích sẽ phản ứng với thuốc thử có trong chất
mang để tạo ra sản phẩm có thể phát hiện được theo một tính chất hoá lí nào đ
ó của nó nhờ
một Dertector thích hợp. Các tính chất hóa lí có thể phát hiện như:
• Sự hấp thụ quang phân tử UV-VIS.
• Sự hấp thụ quang nguyên tử.
• Tính chất huỳnh quang.
• Sự thay đổi chiết suất trong pha động.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
13
• Sự thay đổi điện thế.
Để xác định nitrate bằng phương pháp FIA người ta tiến hành hai thí nghiệm sau:
Hình 2.3: Xác định nitrate bằng FIA
Thí nghiệm 1: Xác định hàm lượng NO
2
-
.
Trong môi trường acid yếu ion NO
2
-
phản ứng với thuốc thử Sunfanyl amin và N-
etylen điamin một cách định lượng và tạo thành hỗn hợp điazo hấp thụ mạnh ở bước sóng
540 nm. Nếu bơm mẫu phân tích vào FIA có dòng chất mang chứa thuốc thử trên thì có
thể xác định được nồng độ NO
2
-
trong mẫu nhờ Detector hấp thụ quang UV-VIS ở bước
sóng 540 nm.
Thí nghiệm 2: Xác định tổng NO
3
-
và NO
2
-
.
Bằng cách lắp vào thêm vào hệ FIA một cột khử để khử ion NO
2
-
về NO
3
-
sau đó xác
định tổng hàm lượng NO
2
-
như thí nghiệm một.
Hiệu số kết quả của cả hai lần đo chính là hàm lượng nitrate.
2.1.5.4 Phương pháp cực phổ
Trong môi trường chất điện li có điện tích cao như La
3+
hay Ba
2+
, ion NO
3
-
cho sóng
cực phổ tại thế từ -1,1 đến -1,4V.
Để xác định nitrate người ta thường dùng sóng xúc tác uranin UO
22+
. Trong môi
trường tạo phức như nền Na
2
CO
3
0,1M thì UO
22+
chỉ cho một sóng định lượng có
E(1/2)=0,9-1,1V phụ thuộc nồng độ NO
3
-
.
Kolthoff và các cộng sự là những người đầu tiên nghiên cứu xác định NO
3
-
bằng
dòng cực phổ xúc tác. Các tác giả cho rằng trong nền HCl (0,1M) chứa một lượng nhỏ
Urani axetat sự khử U(VI) xảy ra theo hai bước:
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
14
U(VI) + e > U(V)
U(V) + e > U(III)
tạo nên hai sóng cực phổ:
- Sóng thứ nhất ứng với sự khử U(VI) xuống U(V) có thế bán sóng E(1/2)=-0,18V
- Sóng thứ hai ứng với sự khử U(V) xuống U(III) có thế bán sóng E(1/2)=-0,94V
Khi có mặt của ion NO
3
-
thì chiều cao của sóng thứ hai tăng lên tỉ lệ tuyến tính với
nồng độ NO
3
-
trong khoảng 5.10
-5
- 4.10
-4
M.
2.1.5.5 Phương pháp đo khí
Hassan là người đưa ra một phương pháp đo khí đơn giản thích hợp cho việc xác
định đồng thời nitrate và nitrite trong cùng một mẫu. Theo ông, đầu tiên nitrite được phân
huỷ bằng Urê ( CO(NH
2
)
2
) hoặc acid Sunfamit ( HSO
3
NH
2
) để tạo ra khí N
2
trong môi
trường acid yếu. Trong điều kiện này, nitrate không tham gia phản ứng. Khí Nitơ tạo ra
được đo bằng một trắc đạm rất nhỏ.
Các phản ứng xảy ra:
2KNO
2
+ CO(NH
2
) + 2HCl > 2N
2
+ CO
2
+ 3H
2
O + 2KCl
KNO
2
+ HSO
3
> N
2
+ KHSO
4
+ H
2
O
Sau đó, đun nóng dung dịch và tạo môi trường acid mạnh thì nitrate sẽ phản ứng tạo
thành khí N
2
O:
2KNO
3
+ CO(NH
2
)
2
+ 2HCl > 2N
2
O + CO
2
+ 3H
2
O + 2KCl
2KNO
3
+ HSO
3
NH
2
+ HCl > N
2
O + H
2
SO
4
+ H
2
O + KCl
Khí N
2
và N
2
O được giữ lại trong trắc đạm kế bằng dung dịch KOH trên 50%.
2.1.5.6 Phương pháp xác định tổng NO
3
-
và NO
2
-
Người ta có thể xác định tổng NO
3
-
và NO
2
-
trong cùng một mẫu bằng phương pháp
khá đơn giản là sử dụng hỗn hợp Cd-Cu.
Nguyên tắc của phương pháp như sau:
- Ion NO
3
-
bị khử thành ion NO
2-
với sự có mặt của Cd. Các hạt Cd được xử lý với
dung dịch CuSO
4
, sau đó được nạp vào cột thuỷ tinh. Phản ứng khử tiến hành tốt nhất ở
pH = 6-8. Hiệu suất khử đạt 88-90%.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
15
- Ion NO
2
-
được xác định nhờ phản ứng tạo màu azô hoá bằng acid sunfanilic và α-
naphtylamin. Phức tạo thành có cường độ màu lớn. Cực đại hấp thụ ở bước sóng 520nm.
Phương pháp này được dùng để phân tích NO
3
-
với nồng độ nhở hơn 1ppm mà các phương
pháp khác không đủ nhạy để phát hiện.
2.1.5.7 Phương pháp bắt cặp ion trong HPLC
Đây là phương pháp chúng tôi sử dụng trong đề tài nghiên cứu này
2.1.5.7.1 Giới thiệu phương pháp bắt cặp ion
Sắc ký bắt cặp ion là một dạng hình thức khác của sắc ký trao đổi ion. Nhiều vấn đề
có thể được giải quyết bằng một trong hai phương pháp nhưng sắc ký trao đổi ion không
hiệu quả bằng sắc ký bắt cặp ion trong việc tách những hỗn hợp acid, base và trung tính
trong một số tình huống. Pha tĩnh sử dụng trong sắc ký bắt cặp ion là cột pha đảo.
Những mẫu có ion có thể được tách ra bởi sắc ký hấp phụ pha đảo, với điều kiện là
chúng chỉ chứa những acid yếu hoặc những base yếu, được xác định trong việc chọn pH,
điều này được gọi là ức chế ion. Một hợp chất ion hòa tan được trong nước có thể được ly
trích vào trong một dung môi hữu cơ bằng cách dùng một ion trái dấu thích hợp để tạo
thành phân tử hữu cơ trơ (kém phân cực) theo phương trình sau:
Mẫu
+
+ ion đếm
-
=> (mẫu
+
ion đếm
-
)
org
Mẫu
-
+ ion đếm
+
=> (mẫu
-
ion đếm
+
)
org
Cặp ion (mẫu
+
ion đếm
-
) hoặc (mẫu
-
ion đếm
+
) thể hiện như một phân tử phân cực
không ion hoá và tan được trong dung môi hữu cơ. Bằng cách chọn một cặp đôi thích hợp
và điều chỉnh nồng độ của nó, ion Mẫu
+
và ion Mẫu
-
có thể được ly trích một cách hiệu
quả vào trong một pha hữu cơ.
Việc sử dụng phương pháp sắc ký bắt cặp ion để tách những mẫu chứa ion có những
điều thuận lợi được tóm tắt như sau:
• Có thể sử dụng hệ thống pha đảo để tách vì cột C
18
có hiệu năng cao hơn so
với cột trao đổi ion và thường nhanh chóng hơn.
• Hỗn hợp của acid, base, trung tính và cả lưỡng tính (vừa có cation và vừa có
anion) có thể được tách ra.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
16
• Sắc ký bắt cặp ion có thể là một lựa chọn tốt nếu giá trị pK
a
của phân tích là
phù hợp.
• Tính chọn lọc có thể bị ảnh hưởng bởi việc lựa chọn của ion đếm.
2.1.5.7.2 Sắc ký bắt cặp ion trong thực tế
Sắc ký bắt cặp ion phù hợp cho tất cả các hợp chất chứa ion nhưng không phải tất cả
các ion đếm đều tốt như nhau trong mọi trường hợp. Bảng 2.2 liệt kê một số ion đếm phù
hợp cho sắc ký hấp phụ pha đảo với pha động Methanol- Nước hoặc Acetonitril- Nước.
Bảng 2.2: Tính ứng dụng của các ion đếm khác nhau
Ion đếm Phù hợp với
Các amine bậc 4. Ví dụ: Tetramethyl-,
Tetrabutyl-, Palmitytrimethylammonium
Acid mạnh và yếu, Sulphonate, Carbonxylic
acid
Các amine bậc 3. Ví dụ: Trioctylamine Sulphonate
Alkyl- và arylsuphonate. Ví dụ: Methane-
và Heptanesulphonate,
Camphorsulphonic acid
Base mạnh và yếu, muối Benzalkonium,
Catecholamine
Acid Perchloric Bắp cặp ion rất mạnh với những mẫu có Base
Alkylsuphonate. Ví dụ: Laurysulphate Thích hợp với Sulphonic acid
Có nhiều hỗn hợp thuốc thử thích hợp để pha trong dung dịch đệm, tuy nhiên nhiều
nhà phân tích thích trộn lại tạo thành “cocktail” pha động phù hợp với vấn đề của họ. Một
vài ví dụ:
- Tetrabutylammonium (C
4
H
9
)
4
N
+
, dung dịch đệm có pH 7.5, tạo thành cặp ion với
acid mạnh và yếu và ion base yếu của dung dịch đệm.
- Alkylsulphonic acid CH
3
(CH
2
)nSO
3
-
với n = 4-7, dung dịch đệm có pH 3.5, tạo
thành cặp ion với base yếu và mạnh và ion acid yếu của dung dịch đệm. Chuỗi alkyl càng
dài, thời gian lưu càng đẹp
Gloor và Johnson đã cung cấp một số hướng dẫn cho sắc ký bắt cặp ion:
¾ Nên sử dụng phương pháp này khi mẫu vừa chứa cả hợp chất ion và không ion.