ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Tạ Thùy Linh
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU NƢỚC TIỂU
ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP
NHÓM ATS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CE-C4D
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2016
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ....................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu chung về ma túy tổng hợp nhóm ATS ......................................... 3
1.1.1. Nguồn gốc, tổng hợp của MA, MDA, MDMA và MDEA .................. 4
1.1.2. Vai trò và tác dụng của ma túy tổng hợp ............................................. 7
1.1.3. Cơ chế hoạt động.................................................................................. 8
1.2. Tình hình sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS trên thế giới và Việt Nam .. 8
1.2.1. Trên thế giới ......................................................................................... 8
1.2.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 10
1.3. Một số phƣơng pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS ....................... 11
3.1. Xây dựng đƣờng chuẩn của các chất phân tích ........................................... 30
3.1.1. Xây dựng đƣờng chuẩn ...................................................................... 30
3.1.2. Đánh giá phƣơng trình hồi quy của đƣờng chuẩn .............................. 33
3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích ................................................................. 33
3.2.1.Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) .................. 33
3.2.2. Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) của thiết bị ......................................... 35
3.3. Nghiên cứu, tối ƣu các điều kiện của quá trình chiết lỏng - lỏng nhằm
xác định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nƣớc tiểu....................... 38
3.3.1. Khảo sát dung môi chiết ..................................................................... 38
3.3.2. Khảo sát pH của môi trƣờng chiết ..................................................... 39
3.3.3. Khảo sát thể tích dung môi chiết ........................................................ 40
3.3.4. Đánh giá độ đúng và độ chụm của phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng ... 42
3.4. Nghiên cứu tối ƣu các điều kiện của quá trình chiết pha rắn nhằm
xác định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nƣớc tiểu ..................... 44
3.4.1. Khảo sát lựa chọn cột chiết ................................................................ 44
3.4.2. Khảo sát pH của dung dịch đệm ........................................................ 47
3.4.3. Khảo sát thành phần dung dịch rửa tạp .............................................. 48
3.4.4. Ảnh hƣởng của thể tích dung dịch axit H3PO4 dùng để rửa tạp
đến hiệu suất thu hồi của chất phân tích ............................................. 50
3
3.4.5. Khảo sát ảnh hƣởng của dung môi rửa giải ....................................... 52
3.4.6. Ảnh hƣởng của thể tích rửa giải đến độ thu hồi
của các chất phân tích ........................................................................ 53
3.4.7. Đánh giá độ đúng và độ chụm của phƣơng pháp chiết pha rắn ......... 54
3.5. Phân tích mẫu thực tế .................................................................................. 56
3.6. Phân tích đối chứng phƣơng pháp CE – C4D với phƣơng pháp GC/MS .... 60
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 62
ATS trong nƣớc tiểu bằng phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn
không tiếp xúc (CE-C4D) với các kết quả: tối ƣu đƣợc điều kiện phân tích để tách
đồng thời 4 chất ma túy MA, MDA, MDMA và MDEA; giới hạn phát hiện của MA
sau khi chiết và trƣớc khi chiết là 10ppb và 500ppb [29].
5
Tuy nhiên, do nền mẫu nƣớc tiểu thƣờng khá phức tạp, chứa rất nhiều chất
khác nhau nhƣ ezym, vitamin, axit amin, các hợp chất hữu cơ khác và đặc biệt là
một lƣợng lớn các ion nhƣ: Na+, NH4+, Mg2+, Cl-, SO42-,… Hơn nữa, hàm lƣợng các
chất ma túy tổng hợp có thể rất thấp nên các thành phần khác trong nền mẫu sẽ gây
khó khăn cho phƣơng pháp phân tích. Vì thế, để có kết quả phân tích tốt thì việc
làm sạch và làm giàu mẫu là rất cần thiết. Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên
cứu quy trình xử lý mẫu nước tiểu để phân tích một số chất ma túy tổng hợp
nhóm ATS bằng phương pháp CE-C4D” trên cùng thiết bị đo mà không khảo sát
lại điều kiện tối ƣu, nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của phƣơng pháp CE-C4D
đối với phân tích ma túy nói riêng và các nhóm chất khác nói chung, đáp ứng nhu
cầu thực tế.
6
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về ma túy tổng hợp nhóm ATS
Ma túy là các chất gây nghiện có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo [2], khi
đƣa vào cơ thể sống có thể làm thay đổi một hay nhiều chức năng tâm - sinh lý của
cơ thể. Sử dụng ma túy nhiều lần sẽ bị lệ thuộc cả về thể chất lẫn tâm lý, gây hậu
quả nghiêm trọng cho cá nhân, gia đình và xã hội [2].
Ma túy tổng hợp dạng Amphetamine (Amphetamine - ATS - amphetaminetype-stimulans) là những chất ma túy đƣợc tổng hợp ra từ các hóa chất ban đầu (tiền
phổ biến nhất vẫn là ở dạng viên nén, viên nhộng để uống với nhiều hình dáng, kích
thƣớc, màu sắc và những ký hiệu rất khác nhau.
1.1.1. Nguồn gốc, tổng hợp của MA, MDA, MDMA và MDEA
Amphetamine là chất cơ bản của cả nhóm ma túy tổng hợp ATS và là chất
ma túy xuất hiện sớm nhất trong tất cả các chất ma túy thuộc loại này. Lần đầu tiên
trên thế giới Amphetamine đƣợc nhà hóa học L. Edeleano tổng hợp vào năm 1887.
Tiếp theo đó, vào năm 1888 trong khi nghiên cứu Ephedrin là một thành phần chính
có tác dụng chữa ho, hen của cây Ma hoàng, nhà bác học Nagayoshi Nagai ngƣời
Nhật đã phát hiện đƣợc Methamphetamine (MA). Đến năm 1983 chính nhà bác học
này đã tổng hợp đƣợc Methamphetamine. Đây là chất có tác dụng kích thích thần
kinh trung ƣơng mạnh. Ngày nay, do lợi nhuận khổng lồ nên ngƣời ta đã sản xuất
hàng loạt các chất có tác dụng tƣơng tự hoặc mạnh hơn rất nhiều MA, đồng thời
buôn bán và tổ chức sử dụng chúng [2,11].
Methamphetamine đƣợc tổng hợp bằng cách khử nhóm hydroxyl của
ephedrin (phenylmethylaminopropanol) hoặc pseudoephedrin. Nếu nguyên liệu là
ephedrin có từ cây Ma hoàng thì sản phẩm là d-methamphetamine có hoạt tính
mạnh. Nếu nguyên liệu từ ephedrin tổng hợp thì sản phẩm của chúng là d,lmethamphetamine có hoạt tính kém hơn. Ở châu Âu, ngƣời ta tổng hợp MA từ
phenylaxeton (benylmethylketon) [2,33].
3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA) là chất ma túy tổng hợp dòng
amphetamine rất giống MDMA. Lần đầu tiên đƣợc tổng hợp vào năm 1910 để làm
thuốc giảm ngon miệng. Tuy nhiên do có tác dụng nguy hại đối với tâm thần, MDA
đã không đƣợc tung ra thị trƣờng nhƣ một loại thuốc hợp pháp. Tác hại của nó đối
8
với hành vi nhân cách đã đƣợc nghiên cứu vào thập niên 1960, và bắt đầu từ đó xuất
hiện trên thị trƣờng bất hợp pháp đầu tiên ở Mỹ rồi lan ra toàn thế giới. Nó gây ảo
giác mãnh liệt hơn MDMA và có thời gian tác dụng gấp đôi (từ 8 – 12 tiếng so với
MDMA chỉ có 3 – 5 tiếng). MDA thƣờng đƣợc chế tạo tại những địa điểm bí mật để
CTPT
CTPT dạng
phân tích
C10H15N
C10H15N.HCl
CTCT
KLPT
pKa
(g/mol)
185,7
9,9
215,68
9,7
C11H15NO2 C11H15NO2.HCl
229,7
9,9
±3
tan trong
149
Methanol
±3
tan trong
200
Methanol
±3
80,2
.HCl
MDA
MDMA
MDEA
3,4-methylendioxy
amphetamine
xuyên hoặc liều lƣợng lớn sẽ có tác dụng ngƣợc lại, nhƣ chán chƣờng, mệt mỏi, ảo
giác, hoang tƣởng, hoảng loạn, đau đầu, tim đập nhanh, rối loạn vận mạch, kích
động, lẫn lộn, suy nhƣợc tinh thần [2].
Tác dụng giảm đau: các chất ATS có tác dụng giảm đau nhẹ, tuy nhiên chƣa
đủ để điều trị có hiệu quả.
Tác dụng trên hô hấp: các chất này kích thích trung tâm hô hấp, làm tăng
nhịp và cƣờng độ hô hấp. Ở ngƣời bình thƣờng thì tác dụng không đáng kể nhƣng
khi hô hấp đã bị ức chế bởi các chất tác dụng trên hệ thần kinh trung ƣơng thì chúng
có tác dụng kích thích hô hấp rõ rệt.
Tác dụng gây chán ăn: amphetamin và các chất tƣơng tự đã từng đƣợc dùng
để điều trị chứng béo phì.
Về tâm thần: Bồn chồn, loạn khí sắc, mất ngủ, cáu kỉnh, hoảng sợ, lú lẫn, trở
nên thù địch, và các triệu chứng của rối loạn lo âu. Ý tƣởng liên hệ, hoang tƣởng
paranoid và các ảo giác cũng có thể xảy ra [2].
Liều dùng: ngƣời bình thƣờng sử dụng không quá
200 mg đối với
amphetamin và 1g đối với methamphetamine (MA), khi dùng quá liều sẽ gây hôn
mê, co giật, chảy máu não dẫn đến tử vong. MDMA và MDEA với liều 30-100 mg
có thể tạo ra tác dụng kích thích thần kinh vừa phải, gây khoái cảm và rối loạn nhận
thức, liều 100-200 mg gây lo lắng, hoản loạn, ảo giác và trầm cảm.
Nguyên nhân: Do các chất ATS có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung
ƣơng, làm mất ngủ, mất cảm giác đói, làm tăng thể lực và tinh thần một cách giả
tạo. Vì vậy, trƣớc đây các chất trong nhóm này đƣợc sử dụng trong y học làm thuốc
chống trầm cảm, giảm thể trọng... Cơ chế tác dụng là do chúng giải phóng các amin
nội sinh từ các vị trí ở đầu dây thần kinh, chủ yếu là norepinephrin. Một vài tác
dụng khác là do việc giải phóng dopamin.
dụng ma túy” [10].
Hội nghị Báo cáo về tình hình ma túy trên toàn thế giới do Ủy ban Quốc tế
về phòng chống ma túy của Liên Hợp Quốc (UNODC) phối hợp với Văn phòng
Thƣờng trực phòng chống ma túy (SODC) tổ chức, đánh giá: Trong suốt 100 năm
qua, các quốc gia trên thế giới đã kiên trì đấu tranh với các loại tội phạm liên quan
đến ma tuý. Kết quả đạt đƣợc tuy có nhiều ấn tƣợng, song ma tuý vẫn chƣa bị nhổ
tận gốc khỏi đời sống con ngƣời. Năm 2012, có 6% trong tổng số ngƣời nghiện sử
dụng ATS, năm 2013 tăng lên 19%. Năm 2013, có tới gần 230 triệu viên
methamphetamine và 11,6 tấn methamphetamine dạng đá bị thu giữ. Cũng theo
UNODC, việc sử dụng methamphetamine tiếp tục gia tăng tại hầu hết các quốc gia
thuộc khu vực Đông Á và Đông Nam Á. Trong vòng 3 năm qua, lƣợng
methamphetamine bị thu giữ đã tăng hơn 2 lần trên phạm vi toàn cầu. Hoạt động
sản xuất methamphetamine đƣợc mở rộng tại Bắc Mỹ. Trong 144 tấn chất kích
thích dạng amphetamine (ATS) bị thu giữ trên thế giới, một nửa đƣợc thu giữ tại
Bắc Mỹ và ¼ tại Đông Á và Đông Bắc Á. Từ năm 2009 đến 2013, số lƣợng các
chất kích thần không đƣợc quản lý trên thị trƣờng thế giới đã tăng hơn hai lần.
Đông Á, Đông Nam Á và Nam Á tiếp tục là nguồn cung cấp các tiền chất
pseudoephedrine và ephedrine sử dụng phi pháp vào việc sản xuất
methamphetamine trong khu vực và các khu vực khác trên thế giới. Các nƣớc đứng
đầu về lƣợng xuất khẩu tiền chất tại châu Á là Hàn Quốc, tiếp đến là Nhật Bản,
Singapore, Thái Lan, Trung Quốc và Ấn Độ [5].
Methamphetamine thống lĩnh thị trƣờng các loại ma túy tổng hợp toàn cầu và
đang mở rộng ở Đông Á và Đông Nam Á. Sử dụng methamphetamine dạng tinh thể
ngày càng tăng ở các khu vực thuộc Bắc Mỹ và châu Âu. Hiện nay, ATS vẫn là chất
ma túy chủ yếu sử dụng ở Nhật. Ngoài ra, số nguời đã sử dụng ATS ở Thụy Sĩ là
8%, Đức 2,8%, Tiệp Khắc 1,6%, Brazil là 5%. Tại Úc 25% nam và 12% nữ tuổi từ
20- 24 đã thử dùng ATS. Số lƣợng các vụ bắt giữ ATS kể từ năm 2009 – tăng gần
gấp đôi ở mức trên 144 tấn trong năm 2011 và 2012, và vẫn ở mức độ cao vào năm
cho thấy thuốc lắc (MDMA) là loại ATS phổ biến ở cả 3 thành phố, cao nhất là ở
thành phố Hồ Chí Minh với gần 80% đối tƣợng nghiên cứu báo cáo có sử dụng loại
ATS này. Methamphetamin cũng là loại ATS sử dụng phổ biến ở Hà nội và thành
phố Hồ Chí Minh (61,00% và 87.12%). Theo nhóm tuổi, các loại ATS nhƣ thuốc
lắc hay methamphetamin sử dụng phổ biến ở tất cả các nhóm tuổi (xấp xỉ từ 50%
đối tƣợng từng nhóm tuổi sử dụng), trong đó sử dụng phổ biến hơn ở nhóm dƣới 40
tuổi [12].
Nhƣ vậy, để thực hiện đẩy lùi đƣợc ma túy thì việc quan trọng là phải có
nguồn chứng cứ kịp thời nhằm thực thi luật pháp và điều trị ngộ độc, cai nghiện. Do
đó việc xây dựng một phƣơng pháp giám định ma túy nhanh, chính xác là rất cần
thiết.
1.3. Một số phƣơng pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS
Việc phân tích ma túy tổng hợp nhóm ATS đƣợc thực hiện bằng nhiều
phƣơng pháp khác nhau nhƣ các phƣơng pháp sắc ký, phƣơng pháp điện hóa,
phƣơng pháp phân tích miễn dịch học, phƣơng pháp điện di mao quản…
1.3.1. Phƣơng pháp điện hóa
E.M.P.J. Garrido cùng cộng sự [15] đã tiến hành nghiên cứu tính chất điện
hóa của amphetamin (A), methamphetamin (MA), methylenedioxyamphetamin
(MDA) và methylenedioxymethamphetamin (MDMA) trong các dung dịch đệm
khác nhau bằng phƣơng pháp vôn ampe vòng, sóng vuông, xung vi phân trên điện
cực glassy carbon trong khoảng pH 1,2 đến 12,2. Với MA, sóng anot xuất hiện ở
pH trên 9, Ep = +0,92V. Ở pH 2 có thể quan sát đƣợc sóng anot của MDA, Ep =
+1,17V. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của MDMA khi sử dụng phƣơng
pháp von ampe xung vi phân tƣơng ứng là 1,2 và 3,7 µM. Các tác giả đã định lƣợng
MDMA trong mẫu huyết tƣơng thêm chuẩn. Kết quả thu đƣợc hiệu suất thu hồi
99,5%; 100,6%; 100,2%, độ lệch chuẩn (RSD) 1,4; 0,9; 1,1 % tƣơng ứng với các
mức hàm lƣợng thêm chuẩn 15; 30; 45µM.
1.3.2. Phƣơng pháp ELISA
phút và sau đó tăng lên 2800C với tốc độ 200C/phút, giữ trong 5 phút. Giới hạn phát
hiện cho MA, MDA, MDMA, MDEA lần lƣợt là 30; 40; 35; 35 ng/ml. Hiêu suất
thu hồi đạt đƣợc nhƣ sau: MA (20–38,1%), MDA (5,1–6,6%), MDMA (7–9,6%) và
MDEA (5,4–9,6%)
Tác giả Eunyoung Han và cộng sự [16] đã sử dụng phƣơng pháp sắc ký khí
khối phổ (GC/MS) để xác định MDA, MDMA trong mẫu tóc và mẫu nƣớc tiểu. Các
tác giả sử dụng cột tách là cột mao quản silica (cột mao quản HP-5MS, 30,0 m ×
250 µm × 0,25 µm). Khí mang sử dụng là Heli với tốc độ dòng 1,0 ml/phút, nhiệt
độ bộ phận bơm mẫu là 2800C, duy trì nhiệt độ cột tách ban đầu 1000C trong 1 phút
sau đó tăng lên 2700C với tốc độ 200C/phút và duy trì nhiệt độ này trong 10 phút,
thể tích bơm mẫu là 1 µL. Chất phân tích đƣợc định danh dựa vào thời gian lƣu,
thời gian lƣu cho các chất tƣơng ứng: MDMA, m/z 154; 162; 7,56 phút; MDA, m/z
162; 135; 6,85 phút; MDMA-d5 (chất nội chuẩn), m/z 158, 167; 7,54 phút; MDAd5 (chất nội chuẩn) m/z167, 136, 6.84 phút.Giới hạn phát hiện đạt đƣợc cho cả hai
chất phân tích là 0,125 ng/mg khi sử dụng 10mg tóc. Hiệu suất thu hồi đạt đƣợc
97,19 % và 99,17 % lần lƣợt với MDMA và MDA. Kết quả phân tích cho thấy hàm
lƣợng MDMA, MDA tƣơng ứng trong mẫu tóc là 0,84 ng/mg ÷ 34,06 ng/mg, trong
mẫu nƣớc tiểu là 0,15 ng/mg ÷ 1,03 ng/mg
Nhóm tác giả Đặng Đức Khanh, Trần Việt Hùng, Trần Thị Thúy đã xác định
MA, MDA, MDMA trong mẫu nƣớc tiểu bằng phƣơng pháp sắc ký khí - khối phổ
kết hợp chiết pha rắn [4]. Quy trình sử dụng chất nội chuẩn đồng vị là MDA-d5,
mẫu nƣớc tiểu đƣợc tách chiết và làm sạch trên cột chiết pha rắn C8 loại 500 mg,
chất ma túy đƣợc tạo dẫn xuất với trifluoroacetic anhydride trƣớc khi phân tích trên
sắc ký khí khối phổ. Quy trình xây dựng có độ thu hồi trong khoảng từ 89,0-97,2%;
độ lặp lại có RSD < 8%; giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của các chất
MA, MDA, MDMA lần lƣợt là 1,4 ng/ml, 1,5 ng/ml, 1,1 ng/ml và 4,6 ng/ml, 4,9
ng/ml, 3,6 ng/ml. Ứng dụng quy trình đã xây dựng phân tích 56 mẫu nƣớc tiểu gửi
giám định ma túy, kết quả phát hiện các chất ma túy MA, MDA, MDMA trong mẫu
với nồng độ từ 30-480 ng/ml.
MA, MDEA, ketamin và một số chất khác trong các mẫu máu phân tích.
Cũng với phƣơng pháp này, Marta Concheiro và cộng sự [22] đã tiến hành
xác định MDMA, MDEA, MDA, MBDB trong nƣớc bọt. Sau khi thực hiện chiết
lỏng – lỏng, các chất phân tích đƣợc xác định bằng phƣơng pháp HPLC kết hợp
detector huỳnh quang, bƣớc sóng kích thích là 285nm và bƣớc sóng phát xạ là 320
nm. Dung dịch pha động là hỗn hợp đệm photphat (pH = 5) và acetonitril (75:25) và
cột C8 5µm 250 mm × 4,6 mm, kết quả tách các chất đạt đƣợc tốt ở chế độ đẳng
dòng trong 10 phút. Phƣơng pháp này đạt giới hạn phát hiện 2ng/mL và giới hạn
định lƣợng 10ng/mL cho tất cả các chất phân tích.
Sử dụng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector diode array,
Hans-Jörg Helmlin và cộng sự đã nghiên cứu xác định MDMA và sự chuyển hóa
của nó trong mẫu nƣớc tiểu và mẫu huyết tƣơng [16]. Các tác giả đã sử dụng hệ
thống thiết bị Hewlett- Packard (HP)1090M với detector 1040M DAD. Các chất
phân tích đƣợc tách trên cột sắc ký 150 x
4.6-mm, pha động sử dụng là
acetonitril/nƣớc (96:904, v/v) có chứa5,0 mL (8,5 g) acid orthophosphoric (85%) và
0,28 mL (0,22 g) hexylamintrên1000 mL, tốc độ dòng là 1mL/phút. Mẫu nƣớc tiểu
và mẫu huyết tƣơng đƣợc xử lý bằng cách sử dụng phƣơng pháp chiết pha rắn trên
cột trao đổi cation SCX. Phƣơng pháp này cùng với các thử nghiệm lâm sàng đã chỉ
ra hƣớng chuyển hóa chính của MDMA ở con ngƣời có sự phân cắt cầu
methylendioxy và sự kết hợp với HMMA và HHMA đƣợc coi là hƣớng chuyển hóa
chính trong nƣớc tiểu.
1.3.4. Các phƣơng pháp điện di mao quản
Điện di mao quản (CE) là một kỹ thuật tách [6] các chất dựa trên cơ sở sự di
chuyển khác nhau của các phần tử chất (chủ yếu là các ion mang điện tích) trong
dung dịch chất điện giải (có chất đệm pH), dƣới tác dụng của điện trƣờng E nhất
mao quản hoặc ống phản ứng. Đây là một cách rất thông minh loại trừ ảnh hƣởng
của điện thế cao trong quá trình phân tách điện di đến hệ điện tử của detector và
không làm nhiễm bẩn dung dịch phân tích.
Cũng nhƣ các phƣơng pháp phân tích khác, phƣơng pháp điện di mao quản
đã và đang phát triển ở mức độ cao và đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của khoa
học, công nghệ, y dƣợc và sinh học [1,3,6]. Đã có nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng
phƣơng pháp này để phân tích các chất ma túy tổng hợp nhóm ATS, dƣới đây là
một số nghiên cứu tiêu biểu:
Phƣơng pháp CE - C4D cũng đƣợc tác giả Thitirat Mantim và cộng sự dùng
để tách các chất kích thích [30] nhƣ: amphetamine (Amp), methamphetamine (MA),
ephedrin (EP), pseudoephedrin (PE), norephedrin (NE) và norpseudoephedrin
(NPE). Đệm là axit acetic với pH tối ƣu là 2,5. Đồng thời các chất: carboxymethyl b -cyclodextrin (CMBCD), heptakis (2,6- di -O- methyl )-b -cyclodextrin
(DMBCD) và đồng phân bất đối ether (1)-(18 -crown- 6) axit -2,3,11,12 tetracarboxylic (18C6H4) cũng đã đƣợc nghiên cứu để thêm vào pha động điện di
nhằm tăng hiệu quả phân tách. Việc sử dụng các chất này đã đƣợc áp dụng thành
công cho việc tách đồng phân đối quang của NE và NPE. Giới hạn phát hiện đạt
đƣợc trong khoảng 2,3 - 5,7 µmol/L. Hiện nay, một số nƣớc phát triển đã áp dụng
thành công phƣơng pháp CE - C4D trong việc phân tích các mẫu nƣớc tiểu của các
vận động viên để xác định các đồng phân đối quang của các chất kích thích.
Một số hợp chất ATS (amphetamine, dextroamphetamine, methamphetamine
và 3,4-methylendioxymethamphetamine) đã đƣợc Rochelle Epple và các cộng sự
[26] xác định bằng phƣơng pháp điện di mao quản vùng sử dụng detector độ dẫn
không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE-C4D) và detector UV. Dung dịch pha động
điện di gồm 30 mM hydroxypropyl-b-cyclodextrin (HPβCD) trong dung dịch đệm
75 mM acid acetic + 25 mM natri acetat (chỉnh pH đến 4,55 trên máy đo pH). Mao
quản sử dụng là mao quản silica đƣờng kính trong ID 50 µm, tổng chiều dài 90cm
(chiều dài hiệu dụng 81,5 cm với detector UV và 77cm với detector C4D), thế sử
dụng là 30kV, bơm mẫu 5s với áp suất 30mbar. Khoảng tuyến tính cho MDMA và
amphetamine là 0,5 ÷ 10 ppm và 0,5 ÷ 30 ppm cho các chất khác với hệ số tƣơng
năng phản ứng chọn lọc với các tác nhân chiết cũng nhƣ các phân tử dung môi hữu
cơ.
Chiết các chất hữu cơ: để chuyển đƣợc các chất tan hữu cơ từ pha nƣớc sang
pha hữu cơ thì nguyên tắc cơ bản là các chất tƣơng tự nhau sẽ hòa tan vào nhau.
Các chất hữu cơ có lực tƣơng tác với các phân tử trong pha hữu cơ theo các lực
phân cực hoặc lực phân tán, tuy nhiên để chiết đƣợc triệt để, hiệu suất chiết cao
trƣớc hết phải chọn các dung môi chiết cho phù hợp để các chất phân tích phải tan
tốt vào pha hữu cơ theo sự tƣơng tự về tính chất của chúng [7].
Mặt khác phải sử dụng các kỹ thuật chiết lặp, giải chiết, rửa chiết để có đƣợc
chất phân tích tinh khiết, hiệu quả chiết cao.
Chiết lỏng-lỏng là phƣơng pháp chiết dựa trên sự phân bố khác nhau của
chất tan giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau thƣờng một pha là nƣớc và pha còn
lại là dung môi hữu cơ không tan hoặc rất ít hòa tan trong nƣớc. Quá trình chiết là
quá trình chuyển chất tan từ pha nƣớc vào pha hữu cơ đƣợc thực hiện qua bề mặt
tiếp xúc giữa hai pha nhờ các tƣơng tác hóa học giữa tác nhân chiết và chất cần
chiết [8,9].
Để có đƣợc kết quả chiết tốt, quá trình chiết phải có các điều kiện chiết cần
thiết. Điều kiện chiết chất phân tích vào pha hữu cơ:
+ Dung môi chiết và dịch chiết là hai pha không đƣợc trộn lẫn, trong đó dung
môi phải có độ tinh khiết cao, đảm bảo không làm nhiễm bẩn chất phân tích;
+ Hệ số tách α càng khác 1 càng tốt
+ Cân bằng chiết đạt đƣợc nhanh và thuận nghịch, sự phân lớp phải rõ ràng
để giải chiết đƣợc tốt
+ Phải chọn đƣợc điều kiện chiết tối ƣu bao gồm pH của dung dịch, nồng độ
tác nhân chiết, nồng độ thuốc thử, chất phụ gia…
Phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng có thể áp dụng cho các chất bay hơi, chất lỏng
và rắn với những ƣu điểm nhƣ các thiết bị đơn giản, hiện có rất nhiều dung môi tinh
khiết với độ hòa tan và chọn lọc tốt, hòa tan mẫu thuận lợi và phù hợp với thiết bị
Với các chất tan Xi ở dạng phân tử trung hòa điện tích, không phân cực và ít
phân cực. Cơ chế chiết này xảy ra chủ yếu với các chất hữu cơ và các hợp chất phức
theo cân bằng
Xi + SPEx ↔ Xi.SPEx
- Theo cơ chế trao đổi ion (cation và anion)
Với các chất tan ở dạng ion (cation và anion) hay các chất tan (chất phân
tích), khi trong dung dịch nƣớc môi trƣờng axit hay bazơ loãng, chúng phân ly đƣợc
thành các ion. Ví dụ chiết các cation kim loại và các anion
Men+ + SPEx-H ↔ SPEx-Me + H+
- Theo kiểu trao đổi tạo cặp ion
Theo kiểu này phải có chất tạo cặp với chất chiết, để hình thành ion cửa (ion
đối) của sự trao đổi ion
- Theo kiểu hợp chất liên hợp phân tử, dạng RNH2.HX
Trong cách chiết này, trƣớc tiên ngƣời ta phải thêm một thuốc thử tạo phức
liên hợp với chất phân tích có trong mẫu phân tích để có đƣợc phức liên hợp phân
tử. Ví dụ thuốc thử HCl để chiết các amin loại R-NH2
R-NH2 + HCl = R-NH2.HCl (phức liên hợp)
Sau đó nạp mẫu phức liên hợp này lên cột SPE, để chất chiết hấp thu phức
liên hợp này và giữ lại trong cột chiết. Làm sạch cột chiết sau đó giải hấp chất RNH2.HCl bằng một dung môi thích hợp, ta sẽ thu đƣợc dung dịch của chất R-NH2
- Kiểu chiết rây hay sàng lọc phân tử theo độ lớn
Với cách này, chất chiết là cột chiết có chứa mạng Gel xốp và mạng Gel xốp
này sẽ hấp thu sàng lọc các chất phân tích khi ta dội mẫu vào cột chiết theo độ lớn
phân tử chất. Cách chiết này chủ yếu chỉ dùng cho các chất cao phân tử, có M >
1000 đvC, ví dụ các polyme, monome nhƣ protein, DNA, lipit,…
Các loại cột SPE:
- Loại chứa các chất nhƣ silica, florisil, amino alumina,… có gắn các nhóm
nhƣ –OH, -NH2, -CN chủ yếu dùng để tách các chất tƣơng đối phân cực. Phần lớn