Báo cáo Đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết tách cao chiết từ lá cây ngải cứu trên địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

coli đề kháng với sự sấy khô (Nguyễn Vĩnh Phước, 1977). - Tính sinh độc tố: Escherichia coli tiết 2 loại độc tố: ngoại độc tố và nội độc tố. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 14 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái  Ngoại độc tố: Phá hủy thành niêm mạc, hấp thu qua đường bạch huyết gây hoại tử và gây nhiễm độc thần kinh.  Nội độc tố: Phá hủy thành mạch máu, làm tăng huyết áp, gây ngộ độc thần kinh và biểu hiện nhiều triệu chứng khác. - Tính kháng thuốc:  Escherichia coli nhạy cảm tuyệt đối với ciprofloxacin, gentamycin, neomycin, ofloxacin và kanamycin (100%). Riêng đối với ampicillin là 86,67% và bactrim là 80% (Nguyễn Ngọc Thanh Hà, 2004).  Tuy nhiên, theo Phan Trọng Hổ và ctv (2001) thì Escherichia coli đề kháng cao với chloraphenicol (86,79%), penicillin (83,02%). Kháng thấp với neomycin (11,32%), polymycin B (13,21%), furazolidon (15,09%). - Tính gây bệnh:  Hầu hết các loài gia súc, gia cầm, chim muông, bò sát đều có thể cảm nhiễm Escherichia coli (Đào Trọng Đạt và ctv, 2001).  Theo Nguyễn Như Thanh và ctv (1997), Escherichia coli có sẵn trong ruột động vật nhưng chỉ có tác động gây bệnh khi sức đề kháng trong cơ thể con vật giảm (do chăm sóc, nuôi dưỡng, do cảm lạnh hoặc cảm nắng). Bệnh do Escherichia coli gây ra có thể như một bệnh truyền nhiễm kế phát trên cơ sở thiếu vitamin và mắc các bệnh virus, kí sinh trùng. Escherichia coli thường gây bệnh cho súc vật mới sinh từ 2 – 3 ngày hoặc 4 – 8 ngày.  Người ta thường gọi Colibacillosis là một bệnh đường ruột của ngựa, bê, cừu, heo và gia cầm non do Escherichia coli gây ra. Hình 1. 6. Vi khuẩn Escherichia coli trên kính hiển vi c) Pseudomonas aeruginosa - Giới: Bacteria Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 15 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Ngành: Proteobacteria - Lớp: GammaProteobacteria - Bộ: Pseudomonadales - Họ: Pseudomonadaceae - Chi: Pseudomonas - Loài: aeruginosa - Tên khoa học là Pseudomonas aeruginosa. + P. aeruginosa là trực khuẩn hiếu khí Gram âm, tồn tại ở dạng đơn, bắt cặp hoặc tạo chuỗi ngắn, có khả năng di động với một tiêm mao đơn cực Pseudomonas aeruginosa. là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc nhưng chúng có thể phát triển trong môi trường kỵ khí nếu có NO3- làm chất nhận điện tử, phát triển tối ưu ở 370C. + P. aeruginosa cho phản ứng dương tính với catalase, citrate, oxidase, urease nhưng lại cho kết quả âm tính với các thử nghiệm MR (Methyl Red), VP (Voges Proskauer) và indole. Ngoài ra, Pseudomonas aeruginosa có khả năng khử nitrate thành nitrite, hóa lỏng dung dịch có chứa gelatin. Chúng có khả năng thủy phân casein và tạo enzyme lipase nhưng lại không thủy phân được tinh bột. Pseudomonas aeruginosa cũng không có khả năng lên men glucose và lactose để tạo acid. + Loài này hiện diện phổ biến trong đất, nước, bề mặt cơ thể động thực vật, là loài vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên người. Sự nhiễm bệnh bắt đầu từ khi có những biến đổi làm suy yếu hệ bảo vệ của tế bào chủ. Pseudomonas aeruginosa có thể gây nhiều bệnh khác nhau ở người: gây viêm màng trong tim ở những người có van tim giả; gây viêm đường hô hấp ở những người có đường hô hấp hoặc hệ thống tự bảo vệ bị suy yếu; gây viêm phổi ở những bệnh nhân có bệnh mãn tính về phổi và bị chứng sung huyết tim; gây nhiễm trùng đường máu, đường tiết niệu ở những bệnh nhân suy giảm hệ thống miễn dịch như AIDS, giảm bạch cầu trung tính, tiểu đường, bỏng nặng; gây viêm màng não mủ và áp xe não; gây viêm tai; gây bệnh hóa sừng ở mắt ở những người có hệ thống bảo vệ suy yếu; gây viêm tủy xương; gây nhiễm trùng da, mô mềm; ... Pseudomonas aeruginosa là vi khuẩn kháng thuốc phổ biến, do đó là một loài gây bệnh nguy hiểm, chỉ có một số ít các kháng sinh có tác dụng đối với giống Pseudomonas là fluoroquinolone, gentamycin và imipenem. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 16 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Hình 1. 7. Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa trên kính hiển vi 1.4. Giá trị sử dụng của cây ngải cứu [7], [13] 1.4.1. Y dược dân gian - Trong y học Nhật Bản và Trung Quốc, người ta sử dụng liệu pháp đốt ngải cứu trong ngành châm cứu để khôi phục lại sức khỏe, cân bằng năng lượng. - Ngải cứu được cuộn lại thành bó hoặc gắn với các kim châm cứu, đặt trực tiếp lên da và đốt gần các huyệt đạo để hâm nóng huyệt đạo. - Làm thuốc điều kinh: + Một tuần trước ngày kinh dự kiến, mỗi ngày lấy ngải cứu sắc với nước hoặc pha với nước sôi như trà, uống trong ngày. Nếu kinh nguyệt không đều thì hàng tháng đến ngày bắt đầu kỳ kinh và cả những ngày đang có kinh, lấy ngải cứu khô sắc với nước, thêm chút đường để uống. + Hiệu quả rõ rệt, người đỡ mệt, máu kinh đỏ và ít hơn. - Giúp an thai: + Bài thuốc này có tác dụng an thai. Ngải cứu không có tác dụng kích thích với tử cung có thai nên không gây sảy thai. + Những người đang mang thai, nếu thấy có hiện tượng đau bụng, ra máu, dùng lá ngải cứu, lá tía tô, sắc cùng với nước, uống trong ngày. - Sơ cứu vết thương: + Cầm máu nhanh, giảm đau nhức. + Lấy lá ngải cứu tươi giã nát, thêm một ít muối rồi đắp lên vết thương. - Trị mụn, mẩn ngứa: Lấy lá ngải cứu tươi giã nát, đắp lên mặt, làm liên tục như vậy một thời gian sẽ có làn da trắng sáng hồng. Với trẻ em thường hay bị rôm sảy thì lấy lá ngải cứu xay nát rồi lọc lấy nước cho trẻ tắm. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 17 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Đau thần kinh tọa, nhức buốt khớp xương, đau đầu hoa mắt: Lấy ngải cứu rửa sạch, giã nát, thêm mật ong, vắt lấy nước uống. - Cảm cúm, ho, đau cổ họng, đau đầu, đau dây thần kinh: Lấy ngải cứu, lá khuynh diệp, lá bưởi (hoặc quýt) nấu với nước. Uống mỗi lúc khát, liên tục trong 3 – 5 ngày. 1.4.2. Các nghiên cứu dược học về ngải cứu - Từ xa xưa, nhân dân các nước vùng Đông Nam Á cũng như Trung Quốc, Nhật Bản đã biết dùng lá ngải cứu để điều trị một số bệnh. - Ngày nay, các nhà khoa học cũng tiến hành nghiên cứu và phát hiện thêm một số đặc tính quý báu nữa: + Làm tăng cơ bắp và tăng cường sức khỏe: trong thành phần ngải cứu có chứa glucose, absinthine, tannin, axit malic, azulene và cadinene. + Giúp tăng sức lực mạnh mẽ, sát khuẩn, trị tiêu chảy, hạ sốt, điều hòa kinh nguyệt bởi trong thành phần ngải cứu chứa vitamin B6 và vitamin C. + Ngải cứu còn được biết đến là một loại thuốc thảo mộc rất tốt cho sự tiêu hóa vì nó quản lý tăng tiết mật, tăng cường khả năng giải độc của gan. + Ngải cứu cũng là liều thuốc tốt giúp phòng chống bệnh dạ dày: các chất đắng như santonin (lacton của axit santoninic) và các thành phần tinh dầu dễ bay hơi trong ngải cứu khi tiết qua dạ dày sẽ trở thành một chất kháng viêm dạ dày hiệu quả và cũng là liều thuốc chống giun sán. Theo nghiên cứu, nếu có giun trong đường ruột, có thể sử dụng ngải cứu liên tục trong 9 ngày để loại bỏ giun. + Được sử dụng như thuốc nhuận tràng, tăng việc đi tiểu nhiều, giải thoát nhiệt ra khỏi cơ thể. + Giúp vết sẹo nhanh liền, chữa lành các vết thương, trị mụn, mẩn ngứa: Ngải cứu có khả năng kháng histamin cũng như các chứng viêm. Dùng lá ngải cứu tươi giã nát, đắp lên chỗ cần điều trị sẽ có làn da trắng sáng, hồng hào. + Ngoài ra, nghiên cứu gần đây cho thấy ngải cứu có khả năng giúp điều trị bệnh trĩ và viêm âm đạo. - Ngải cứu được coi là tốt cho sức khỏe nhưng nếu dùng quá nhiều cũng có thể gây ra ngộ độc. Độc tính của ngải cứu khi dùng quá liều là làm cho thần kinh trung ương bị hưng phấn quá mức, dẫn tới chân tay run giật, sau đó cục bộ hoặc toàn thân co giật. Sau vài lần Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 18 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái có thể dẫn đến co cứng, thậm chí tê liệt. Kiểm tra bằng kính hiển vi có thể phát hiện các tổn thương ở tế bào não. Sau khi khỏi bệnh, vẫn thường để lại những di chứng như hay quên, ảo giác, viêm thần kinh, 1.4.3. Dược tính lá ngải cứu - Trên thế giới, một nghiên cứu đã phân lập được trong lá ngải cứu hơn hai mươi flavonoid được biết đến, nhiều nhất là Jaceosidine, Leuteolin, Quercetin và Eupafoline. Các chất này là những flavonoid có hoạt tính mạnh, có tác dụng chống viêm, làm giảm sự tăng sinh các tế bào gây chết. Chúng có tác dụng hiệp đồng với thuốc hóa dược trị ung thư tiazofurin trên các tế bào ung thư biểu mô buồng trứng của người. Có thể dùng liều tiazofurin thấp hơn trong liệu pháp kết hợp, do đó làm giảm các tác dụng không mong muốn. Bốn flavonoid này cũng làm tăng tác dụng của thuốc hóa dược trị ung thư carboxytriazol trên tế bào ung thư biểu mô vú người và làm tăng hoạt tính chống tăng sinh các tế bào gây hại của thuốc hóa dược busulfan. - Giảm thiếu máu: các chất chiết xuất từ lá ngải cứu ức chế sự tạo thành cụm tế bào bạch cầu, cải thiện lưu lượng máu một cách đáng kể. - Chống bệnh giun xoắn: bệnh giun xoắn có thể gây ra tiêu chảy, sốt, phù quanh hốc mắt và viêm cơ ở người. Nghiên cứu về các chất chiết xuất của methanol với lá ngải cứu cho thấy tỷ lệ ấu trùng đã giảm một lượng lớn trong hệ thống đường ruột người. - Chống tăng huyết áp: huyết áp cao là một trong những nguyên nhân dẫn đến chứng xơ vữa động mạch, khiến gia tăng nguy cơ bị đau tim và đột quỵ. Nghiên cứu cho thấy các chất chiết xuất của nước và cloroform với lá ngải cứu có khả năng chống tăng huyết áp nhưng không đáng kể. - Tác dụng chống oxy hóa: trong ngải cứu chứa nhiều loại chất chống oxy hóa như glutathione (chất chống oxy hóa mạnh nhất), vitamin C, superoxide dismutase; các chất này ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa các chất khác bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm quá trình oxy hóa. Kết quả cho thấy ngải cứu là một nguồn tiềm năng của chất chống oxy hóa tự nhiên. - Tác dụng chống co giật: trong một nghiên cứu dịch chiết từ lá và thân ngải cứu với nước cho thấy các chất chiết xuất này giúp trì hoãn việc khởi phát các cơn động kinh và giảm tỷ lệ tử vong. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 19 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Tác dụng chống co thắt phế quản: lá ngải cứu có tác dụng diệu kỳ trong việc điều trị rối loạn đường hô hấp, ho cũng như hen suyễn. - Tác dụng hỗ trợ miễn dịch và giúp cân bằng các hormone: trong cơ thể, các hợp chất indole có tác động tích cực đến sức khỏe tế bào, thúc đẩy các tế bào khỏe mạnh, giúp ngăn ngừa ung thư (Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Đại học Vanderbilt – Hoa Kỳ, thanhnienonline.com, 02/05/2012). - Tác dụng sát trùng: các thành phần tinh dầu như: 1,8 – cineole, thuyone, sabinene,.. khi bay hơi sẽ tạo cảm giác mát mắt, có tính sát trùng nhẹ. Tuy nhiên, vì tinh dầu có chứa hàm lượng đáng kể của thuyone, nếu dùng quá liều có thể dẫn tới ngộ độc cấp, gây cảm giác quầng nhiều màu sắc, nhìn mờ, lú lẫn, giảm cảm giác và hoang tưởng. 1.4.4. Thu hái và chế biến [7] - Thu hái lá vào hai mùa xuân, hạ (thường hái vào dịp Tết Đoan ngọ, mồng 5 tháng 5 âm lịch). Khi hoa chưa nở, lá đang tươi tốt, cắt lấy lá đem phơi khô trong râm thì được ngải diệp. - Loại lá ngải khô, mặt dưới màu vàng trắng tro; lá có nhiều lông nhung, mùi thơm đậm, không lẫn cành già, không lẫn tạp chất, không mốc vụn là tốt. Lá ngải phải là toàn lá hoặc chỉ lẫn ít cành non, nhỏ, đường kính dưới 2 mm. Theo kinh nghiệm nhân dân, lá ngải cứu càng để lâu càng tốt. 1.4.5. Một số chế phẩm từ ngải cứu [20] - Tinh dầu ngải cứu: thư giãn, xông trị cảm cúm, suy nhược cơ thể Hình 1. 8. Tinh dầu ngải cứu - Mặt nạ chiết xuất từ ngải cứu: thư giãn, kháng khuẩn cho da mụn hoặc viêm lỗ chân lông, dạng scrub nhỏ giúp tẩy tế bào chết vật lí nhẹ nhàng. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 20 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Hình 1. 9. Mặt nạ chiết xuất từ ngải cứu - Kem dưỡng dạng gel chiết xuất từ ngải cứu: cung cấp nước cho da, giúp da căng bóng đủ độ ẩm, kháng khuẩn và điều trị mụn tốt. Dạng gel giúp thẩm thấu nhanh hơn dạng cream, phù hợp cho da hỗn hợp đến da dầu Hình 1. 10. Kem dưỡng dạng gel chiết xuất từ ngải cứu - Trứng gà ngải cứu: giúp lưu thông máu lên não, trị bệnh đau đầu. Hình 1. 11. Trứng gà ngải cứu - Gà hầm ngải cứu: bồi bổ sức khỏe, hoạt huyết, giúp xương cốt dẻo dai. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 21 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Hình 1. 12. Gà hầm ngải cứu 1.5. Xây dựng quy trình chiết [6], [10] 1.5.1. Phương pháp chiết xuất Phương pháp chiết là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng. Có thể chiết từ hỗn hợp dung dịch hay từ chất rắn. Sau đó loại dung môi và cất lấy chất tinh khiết ở nhiệt độ và áp suất thích hợp. a) Chiết đơn giản, một lần Đun nóng hợp chất với dung môi trong bình cầu có sinh hàn hồi lưu, lọc nóng hoặc để lắng cho trong rồi chắt. b) Chiết đơn giản, nhiều lần - Nói chung, muốn làm cho quá trình chiết lặp đi, lặp lại nhiều lần ta nên dùng những bộ dụng cụ công tác tự động. Những bộ công cụ như vậy bao gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một ống sinh hàn hồi lưu. Dung môi ở trong bình cầu được làm bốc hơi từng phần, dung môi ngưng tụ nhỏ vào mẫu được chiết đựng trong một cái túi bằng giấy lọc và sau đó lại chảy vào bình. Trong quá trình đó cấu tử cần tách được làm giàu thêm trong dung môi. + Phương pháp này được Soxhlet đưa ra năm 1879, được sử dụng như một ví dụ của phương pháp chiết liên tục áp dụng để chiết chất lỏng từ thực phẩm. + Trong phương pháp này, mẫu được làm khô, được nghiền thành những mẫu nhỏ và đặt trong túi vải dễ thấm. Sau đó cho vào bộ chiết soxhlet gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một sinh hàn hồi lưu. Bình cầu được đun nóng, dung môi bay Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 22 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái hơi rồi được ngưng tụ bằng ống sinh hàn, chuyển thành dạng lỏng và nhỏ giọt vào ống chiết chứa mẫu. Ống chiết được thiết kế có một ống xi-phông đặt ở bên cạnh sao cho khi dung môi bao quanh mẫu vượt quá khuỷu trên của ống xiphông, nó sẽ chảy tràn qua rồi từ từ chảy xuống trở lại vào bình cầu đang sôi. + Cuối quá trình chiết, bình cầu chứa dung môi và chất lỏng được lấy ra. + Phương pháp này tiết kiệm được dung môi và hiệu quả tương đối cao. 1.5.2.Phương pháp siêu tới hạn [23] Đây là phương pháp chiết tách bằng cách sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn.  Nguyên lý: Bất kỳ dung môi nào cũng sẽ ở trạng thái siêu tới hạn nếu tồn tại ở nhiệt độ và áp suất trên giá trị tới hạn. Đối với mỗi chất thông thường, dưới mỗi một điều kiện nhất định chúng sẽ tồn tại ở một trạng thái nào đó trong 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Nếu nén chất khí tới một áp suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà ở đó, nếu nâng dần nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không thể trở về trạng thái khí, mà rơi vào một vùng trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn (supercritical). Vật chất ở trạng thái này mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng, nghĩa là dung môi đó mang tính trung gian giữa khí và lỏng. Vì vậy khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (trên TC = 31oC, PC = 73,8 bar), CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu tới hạn. Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính: Đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất. Nó có khả năng hoà tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 dạng rắn, lỏng, khí. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài còn sản phẩm được tháo ra ở bình hứng. Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi một đối tượng cần chiết tách khác nhau. 1.5.3. Phương pháp sắc ký ghép khối phổ (GC – MS) [3], [4], [6] 1.5.3.1. Phương pháp sắc ký khí (GC) - Sắc ký khí là một trong những phương pháp quan trọng nhất hiện nay dùng để tách, định lượng, xác định cấu trúc các chất, đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu các hợp chất hữu cơ. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 23 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Pha động trong GC là chất khí nên chất phân tích cũng phải được hoá hơi để đưa vào cột sắc ký, thường hoá hơi dưới 250C - Pha tĩnh có thể là chất rắn được nhồi vào cột hay 1 màng film mỏng bám lên trên bề mặt chất mang trơ, hoặc có thể tạo thành một màng mỏng bám lên mặt trong của thành cột (cột mao quản). Tuỳ thuộc vào bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí : + Sắc ký khí rắn (Gas Solid Chromatography – GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn. + Sắc ký khí lỏng (Gas Liquid Chromatography – GLC): Pha tĩnh là một chất lỏng không bay hơi. Phương pháp này chỉ được giới hạn với chất có thể bốc hơi mà không bị phân huỷ hay là trong khi phân huỷ cho sản phẩm phân huỷ xác định dưới thể hơi. Có 2 loại kĩ thuật phân tích:  Giữ cho nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phân tích, phương pháp này khó tách hoàn toàn.  Thay đổi nhiệt độ trong quá trình phân tích, phương pháp này tuy tốn thời gian nhưng triệt để.  Nguyên tắc hoạt động: - Nhờ có khí mang trong chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lí ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả (bộ hiện số, máy in hoặc máy ghi). Trên sắc đồ nhận được, sẽ có tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là pic. - Thời gian lưu của pic là đại lượng đặc trưng cho chất cần phân tích. Diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu. - Sắc đồ là tập hợp tất cả các pic, mỗi pic đại diện cho mỗi chất. Dựa vào thời gian lưu ta có thể xác định được tên chất và đo diện tích mỗi pic ta xác định được thành phần mỗi chất trong hỗn hợp. 1.5.3.2. Phương pháp sắc ký khối phổ Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 24 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Nguyên tắc của phương pháp khối phổ là dựa vào chất nghiên cứu được ion hoá trong pha khí hoặc pha ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh) có số khối khác nhau, sau đó những ion này được phân tách thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác là theo cùng tỷ số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt của mỗi dãy ion có cùng tỉ số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt (hay cường độ), trục hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ. - Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch hay bảng, trong đó cường độ các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường đọ cao nhất. Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh cao nhất, tương đương với khối lượng phân tử của hợp chất khảo sát. - Phổ khối lượng không những cho phép xác định chính xác phân tử lượng, mà căn cứ vào các mảnh phân tử tạo thành, ta cũng suy ra được cấu trúc phân tử. Xác suất tạo thành mảnh phụ thuộc vào cường độ liên kết trong phân tử cũng như vào khả năng bền hoá các mảnh tạo thành nhờ các hiệu ứng khác nhau. Các mảnh có độ bền lớn sẽ ưu tiên tạo thành, các liên kết yếu nhất dễ bị đứt nhất. Có những mảnh có khối lượng đặc trưng gọi là mảnh chìa khoá, chúng cho phép phân tích các phổ khối lượng dễ dàng. 1.5.3.3. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) Hình 1. 13. Sơ đồ thiết bị sắc ký ghép khối phổ Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 25 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái - Phương pháp GC – MS dựa trên cơ sở “nối ghép” máy sắc ký khí (GC) với máy phổ khối lượng (MS) - Khi GC kết hợp với MS, nó sẽ trở thành 1 máy phân tích đa năng, các nhà nghiên cứu hóa học có thể hòa tan hỗn hợp các hợp chất hữu cơ, tách chiết và bơm vào máy để nhận dạng chúng, hơn nữa các nhà nghiên cứu cũng xác định được nồng độ của mỗi thành phần hóa chất. - Sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) có thể phân tích các hỗn hợp hóa chất phức tạp như không khí, nướcNếu trong mẫu có một chất lạ xuất hiện, khối phổ có thể nhận dạng cấu trúc hóa học độc nhất của nó (giống như việc lấy dấu vân tay). Cấu trúc của chất này sau đó được so sánh với một thư viện cấu trúc các chất đã biết. Nếu không tìm ra được chất tương ứng trong thư viện thì nhà nghiên cứu, có thể dựa trên cấu trúc mới tìm được để phát triển các ý tưởng về cấu trúc hóa học. Nói cách khác, nhà nghiên cứu thu được 1 dữ liệu mới và có thể đóng góp vào thư viện cấu trúc nói trên, sau khi tiến hành thêm các biện pháp để xác định chính xác loại hợp chất mới này. a) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: - Cửa tiêm mẫu (injection port): 1 microliter dung môi chứa hỗn hợp các chất sẽ được tiêm vào hệ thống ở cửa này. Mẫu sau đó được dẫn qua hệ thống bởi khí trơ, thường là helium. Nhiệt độ ở cửa tiêm mẫu được nâng lên 300c để mẫu trở thành dạng khí. - Vỏ ngoài (oven): phần vỏ của hệ thống GC chính là lò nung đặc biệt. nhiệt độ của lò này dao động từ 40 – 320 oC. - Cột (cloumn): Bên trong hệ thống GC là một cuộn ống nhỏ hình trụ có chiều dài 30m với mặt trong được tráng bằng một loại polymer đặc biệt. Các chất trong hỗn hợp được phân tách bằng cách chạy dọc theo cột này. Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 26 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Sau đó đi qua cột sắc ký khí, các hóa chất tiếp tục đi vào pha khối phổ. ở đây chúng bị ion hóa. Sau khi khối phổ, chúng sẽ tới bộ phận lọc dựa trên khối lượng, bộ lọc lựa chọn chỉ cho phép các hạt có khối lượng nằm trong một giới hạn nhất định đi qua. Thiết bị cảm biến có nhiệm vụ đếm số lượng các hạt có cùng khối lượng. Thông tin này sau đó được chuyển đến máy tính và xuất ra kết qua gọi là khối phổ. Khối phổ là một biểu đồ phản ánh số lượng các ion với các khối lượng khác nhau đã đi qua bộ lọc. - Máy tính: bộ phận chịu trách nhiệm tính toán các tín hiệu do bộ cảm biến cung cấp và đưa ra kết quả khối phổ. b) Ứng dụng của phương pháp sắc ký khí khối phổ: - Xác định công thức phân tử, dựa vào cường độ tương đối của ion phân tử đồng vị xuất hiện trong phổ đồ. - Xác định công thức cấu tạo: dựa vào giá trị m/e, cường độ tương đối của các ion phân tử cũng như ion mảng. - Định lượng thành phần nguyên tố của ion cần xác định. 1.5.4. Phương pháp phân tích trọng lượng a) Bản chất của phương pháp - Bản chất của phương pháp Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp phương pháp phân tích định lượng dựa vào kết quả cân khối lượng của sản phẩm, hình thành sau phản ứng kết tủa bằng phương pháp hóa học hay phương pháp vật lý. Do chất phân tích chiếm một tỉ lệ xác định trong sản phẩm đem cân nên dựa vào khối lượng của sản phẩm đem cân dễ dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối tượng phân tích. - Quá trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng: + Chọn mẫu và gia công mẫu. + Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩm phân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học hay dạng hợp chất có thành phần xác định bằng phản ứng kết tủa hay điện phân. + Xử lý sản phẩm đã tách bằng các biện pháp thích hợp (rửa, nung, sấy...) rồi đem cân để tính kết tủa. b) Ưu nhược điểm của phương pháp  Ưu điểm: Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 27 Hướng dẫn khoa học: Th.