Sắc ký lỏng HPLC JASCO tách đồng phân Chiral của Thuốc trừ sâu
Sắc ký lỏng HPLC là gì? Nguyên lý? … Các thông tin đã được giải đáp ở bài viết trước đây. Hôm nay, Việt Nguyễn tôi sẽ mang đến cho bạn đọc thông tin về Ứng dụng nhé.
Giới thiệu
Hiện nay, khoảng 30% thuốc trừ sâu đều là đồng phân Chiral với 1 hoặc nhiều tâm Chiral. Các đối phân Thuốc trừ sâu Chiral có hoạt tính, độc tính, tốc độ trao đổi, phân hủy khác nhau. Dù mong muốn sử dụng hiệu quả, an toàn nhưng chỉ làm chất triệt quang vì chi phí sản xuất cao.
Chiral Seperation bằng HPLC, GC và SFC đã trở thành một trong những hướng quan trọng để phân tích. Tuy nhiên, Sắc ký lỏng HPLC vẫn chiếm ưu thế vì dễ sử dụng.
Đầu dò CD nhanh chóng cung cấp dữ liệu lưỡng sắc tuần hoàn và độ hấp thụ UV, định danh chọn lọc theo độ phân cực CD của từng đối phân. Quang phổ MS thường sử dụng để phân biệt nhóm đồng phân Chiral có cùng m/z từ các thành phần khác, gồm tạp.
Sắc ký lỏng HPLC, Chiral Seperation được mô tả đều ứng dụng cho công nghiệp có Hợp chất Chiral.
Bài nghiên cứu này sẽ sử dụng Sắc ký lỏng HPLC JASCO để tách đồng Chiral của Thuốc trừ sâu. Cụ thể là Ứng dụng HPLC JASCO cho Bromuconazole, một loại của Triazole Fungicide (Fig.1)
Fig 1: Cấu trúc của Bromuconazole
Thí nghiệm
Thiết bị Sắc ký lỏng HPLC được sử dụng cho nghiên cứu
Fig.2 chi tiết hóa Sắc ký lỏng HPLC-CD-MS cho thí nghiệm, cùng với Fig.3 mô tả biểu đồ hệ thống. Sử dụng bộ spliter với ống mao quản PEEK-Coated, lưu lượng cột Chiral sẽ chia thành 02 kênh, mỗi kênh đến đầu dò tương ứng. Đầu dò CD cung cấp lập tức tín hiệu CD và UV. Hệ thống này cho phép tự động thực hiện phân tích Scouting trên cột và pha động.
Fig 2: Hệ thống Sắc ký lỏng HPLC được sử dụng trong bài nghiên cứu
| Thông số hệ máy HPLC-CD-MS | |
| Bơm pha động | PU-4180 (với DG*1 và LPG*2) |
| Bơm Make-up | PU-4185 (với DG1) |
| Bộ tự động lấy mẫu | AS-4050 |
| Lò cột | CO-4065 (với 2 van thay đổi*3) |
| Đầu dò thứ 1 | CD-4095 |
| Đầu dò thứ 2 | CMS nén (1 tứ cực) |
| Sắc ký | |
| Hệ thống dữ liệu | ChromNAV Ver.2 |
Chú thích
*1DG: Degassing Unit / Bộ khử khí
*2LPG: Low pressure Gradient Unit / Bộ Gradient áp suất thấp
*3 6 position-7port valve Unit / Bộ van 6 vị trí -7 cổng
Fig 3: Giản đồ hoạt động của Sắc ký lỏng HPLC JASCO
| Chú thích giản đồ hoạt động của HPLC-CD-MS | ||
| STT | Mô tả (tiếng Anh) | Mô tả (tiếng Việt) |
| 1 | Mobile phase | Pha động |
| 2 | Degassing unit | Bộ khử khí |
| 3 | Low pressure gradient unit | Bộ Gradient áp suất thấp |
| 4 | Mobile phase pump | Bơm pha động |
| 5 | Autosampler | Bộ lấy mẫu tự động |
| 6 | Column ovens (with 2 switching vale units) | Lò cột (với 2 van thay đổi) |
| 7 | Chiral columns | Cột Chiral |
| 8 | Flow splitter | Bộ Splitter dòng chảy |
| 9 | Make-up solvent for MS | Dung môi make-up cho MS |
| 10 | Make-up pump | Bơm make-up |
| 11 | Circular dichroism detection | Phát hiện Lưỡng sắc tuần hoàn |
| 12 | Mass spectrometer | Khối phổ |
Điều kiện phân tích cho Phương pháp Scouting
| Cột Chiral | 1: CHIRALPAK AD-H
2: CHIRALPAK AS-H 3: CHIEALCEL OD-H 4. CHIRALCEL OJ-H 5: CHIRALPAK IA 6. CHIRALPAK IB |
| Kích thước cột | 4.6 mmI.D x 150 mmL, 5µm |
| Pha động | A: n-Hexane (Hex)
B: Ethanol (EtOH) C: 2-propanol (IPA) |
| Thành phần pha động | 1: A/B (90/10)
2: A/B (80/20) 3: A/C (90/10) 4: A/C (80/20) |
| Dung môi Make-up | Ethanol/Nước (95/5, với 0.1% acid formic( |
| Tỷ lệ dòng chảy | Pha động, 1.0 mL/phút, Dung môi Make-up: 0.2 mL/phút |
| Nhiệt độ cột | 30°C |
| Phát hiện CD | 230 nm |
| Phát hiện MS | Chế độ ion hóa: ESI-positive
Chế độ phép đo: Scan Khoảng khối lượng: 100-600 m/z Nhiệt độ mao quản: 250°C Số Vôn mao quản: 160 V Nhiệt độ nguồn khí: 350°C Số Vôn ESI: 3500 V |
| Mẫu | 500 µg/mL hợp chất racemic bromuconazole trong hexane/ethanol (90/10) |
| Thể tích tiêm mẫu | 10 µL |
| Tỷ lệ chia dòng | CD:MS = ca. 15:1 |
Kết quả phân tích bằng Sắc ký lỏng HPLC
Kết quả Phương pháp Scouting trên pha động và cột
Hợp chất Racemic Bromuconazole với 2 tâm Chiral có thể tách thành 4 peak đồng phân bằng cột Chiral. Fig 4 cho thấy kết quả được lựa chọn của Phương pháp Scouting cho pha động, cột. Kết quả tách tốt nhất khi có sự kết hợp n-hexane/ethanol (90/10) và CHIRALPAK AS-H (tô vàng).
Fig 4: Giản đồ của Bromuconazole chuẩn được ghi nhận bằng phương pháp Scouting; (A) Giản đồ CD, (B) Giản đồ UV. Hàng dọc cho thấy pha động, Cột thì cho thấy Chirals cột.
Phát hiện toàn diện bằng đầu dò CD và MS của Sắc ký lỏng HPLC
Fig 5 cho thấy kết quả của chuẩn Bromuconazole bị spike với peak của thuốc trừ sâu, pirimicarb và triadimefon, là ví dụ cho tạp chất được phát hiện bởi đầu dò CD và MS. Fig 5A cho thấy Sắc ký đồ ion tổng (TIC) từ m/z 100 đến 600, được tách từ giản đồ XIC của m/z 378.1.
Fig 5B cho thấy phổ MS từng peak được mô tả trong Fig 5A. Như mô tả, chúng ta dễ dàng phân biệt giữa đồng phân Bromuconazole và tạp khác. Đồng phân Bromuconazole (peaks 2, 4, 6 và 7) tương tự trong giản đồ, và phân tử ion proton hóa ([M+H]+) được ghi nhận tại m/z 378.1 như peak mẹ. Sản phẩm cộng Ion Sodium Formate ([M+HCOONa]+) của coumaphos và naproanilide đều được ghi nhận ở m/z 430.9 (peak 1) và m/z 360.0 (peak 3 và 5). Fig 6 cho thấy giản đồ quét stopped-flow của CD và UV cho peak Bromuconazole chuẩn.
Fig 5: Giới hạn phát hiện của Bromuconazole chuẩn bị spike với tạp bằng đầu dò CD và MS. (A) Giản đồ MS, CD và UV, (B) Giản đồ MS của từng peak. Racemic Bromuconazole: 1000 µg/mL, Coumaphos: 400 µg/mL, Naproanilide: 100 µg/mL
Trong phép đo giản đồ, van 2 vị trí 6 cổng được sử dụng để điều hướng dòng chảy và “đậu” từng peak trong flow cell để đo lường stopped-flow. Giản đồ của Bromuconazole-1,2,3 và 4 có mối liên hệ đến peaks 2,4,6 và 7 trong Fig 5A.
Fig 6: Giản đồ quét stopped-flow của CD và UV của peak Bromuconazole chuẩn (racemate của 1000 µg/mL). Giản đồ của Bromuconazole-1,2,3 và 4 liên quan đến peaks 2,4,6 và 7 trong Fig 5A.
Bằng cách này, phát hiện toàn diện bằng đầu dò CD và MS rất hữu dụng để xác định mục tiêu nhóm chiral isomers, và các tạp với chiral seperation.
Tuyến tính, Độ lặp lại và Độ nhạy
Fig 7 cho thấy giản đồ chồng lấp của SIM (Single Ion Monitoring) tại m/z 378.1, CD và UV của chuẩn Bromuconazole (2.5; 12.5 và 25µg/mL nồng độ đồng phân). Bảng 1 cho thấy độ tuyến tính, độ lặp thời gian lưu và diện tích peak, LOD của đồng phân Bromuconazole. Như mô tả bởi các kết quả, khoảng rộng tuyến tính và độ nhạy phát hiện lớn đều được ghi nhận, đặc biệt là giản đồ SIM.
Fig 7: Giản đồ SIM, CD và UV Bromuconazole chuẩn (nồng độ đồng phân)
| Bảng 1: Độ tuyến tính, Độ lặp lại của thời gian lưu và diện tích peak, và giới hạn phát hiện của đồng phân Bromuconazole | ||||
| %RSD (n=10) | ||||
| Hệ số hiệu chỉnh | tR | Diện tích peak | Giới hạn phát hiện (S/N = 3) | |
| MS-SIM (m/z 378.0) | 0.9994 – 0.9997 (0.0125 – 1.25µg/mL) | 0.23 – 0.44*1 | 1.97 – 2.56*1 | 0.0010 – 0.0023 µg/mL*3 |
| CD | 0.9995 – 0.9998 (25 – 625µg/mL) | 0.31 – 0.49*2 | 2.00 – 2.34*2 | 5.67 – 21.3 µg/mL*4 |
| UV | 0.9997 – 0.9999 (6.25 – 625µg/mL) | 0.32 – 0.45*2 | 1.55 – 2.12*2 | 1.29 – 2.41 µg/mL*4 |
Kết luận
JASCO đã phát triển thành công phương pháp chiral seperation cho thuốc trừ sâu bằng SFC với đầu dò CD và MS.
Phát hiện bởi TIC, CD và UV cho phép xác định rõ ràng đồng phân chiral và các tạp khác sử dụng chiral seperation.
Khoảng tuyến tính rộng và độ nhạy cao hơn cho mỗi đồng phân Bromuconazole được ghi nhận, đặc biệt là giản đồ SIM.
—-
Quý khách hàng cần hỗ trợ tư vấn, xin liên hệ Việt Nguyễn thông tin sau:
| CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ – KỸ THUẬT VIỆT NGUYỄN | |
| Địa chỉ | VPHCM: số N36, đường số 11, P. Tân Thới Nhất, Q.12, Tp. Hồ Chí Minh.
VPHN: Tòa Intracom, Số 33 Cầu Diễn, Phường Cầu Diễn, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội. VPĐN: Số 10 Lỗ Giáng 5, phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, Tp. Đà Nẵng. |
| Liên hệ | 0826 664422 (Mr.Thành) – E: thanh.hongco@vietnguyenco.vn |
| info@vietnguyenco.vn | |
| Website | https://www.vietcalib.vn| https://www.vietnguyenco.vn |
