Giới thiệu giải pháp phân tích Dioxin/Furan bằng hệ thống GC-HRMS cung từ JMS-800D UltraFOCUS với độ nhạy và độ chính xác cực cao, đáp ứng yêu cầu theo quy định trong Thông tư 10/2021/BNTMT và các tiêu chuẩn quốc tế như US EPA 1613, US EPA 8290, US EPA 8280.
THÁCH THỨC TRONG PHÂN TÍCH DIOXIN VÀ HỢP CHẤT POPS
Dioxin và các hợp chất tương tự (PCDD/Fs, PCBs, PBDEs) là những chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs), có độc tính cao và khả năng tích lũy sinh học lâu dài trong môi trường cũng như cơ thể con người.
Tuy nhiên, phân tích Dioxin là một trong những bài toán phức tạp nhất trong lĩnh vực hóa phân tích môi trường:
- Dioxin tồn tại ở nồng độ cực thấp (ppt đến ppq) trong các nền mẫu phức tạp như đất, trầm tích, mô sinh học hay thực phẩm.
- Các đồng phân và đồng đẳng (210 isomers) đòi hỏi độ phân giải khối phổ ≥10.000 để tách biệt hoàn toàn.
Tại Việt Nam, theo Thông tư 10/2021/TT-BTNMT, các phòng thí nghiệm thực hiện phân tích Dioxin phải sử dụng thiết bị khối phổ phân giải cao (High Resolution Mass Spectrometer – HRMS) để đảm bảo độ tin cậy và giới hạn phát hiện đạt mức femtogram (10⁻¹⁵ g).
TẦM QUAN TRỌNG CỦA HỆ THỐNG HRMS CUNG TỪ (MAGNET SECTOR) JEOL JMS-800D ULTRAFOCUS
Trong số các hệ thống đáp ứng tiêu chuẩn phân tích Dioxin theo quy định trong Thông tư 10/2021/BNTMT và các tiêu chuẩn quốc tế EPA 1613, EN 1948 yêu cầu hệ thống khối phổ có độ phân giải cao (HRMS ≥10.000).
Hệ thống HRMS cung từ (magnet sector) JEOL JMS-800D UltraFOCUS nổi bật là giải pháp tối ưu và ổn định nhất hiện nay cho phân tích Dioxin, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về độ phân giải, độ ổn định và độ nhạy trong thời gian dài, được nhiều phòng thí nghiệm trong nước và quốc tế lựa chọn.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG GC-HRMS
Hệ thống GC-HRMS cung từ (Magnetic Sector High Resolution GC/MS) của JEOL hoạt động dựa trên nguyên tắc:
- GC (Gas Chromatography) tách các hợp chất hữu cơ phức tạp trong mẫu theo thời gian lưu.
- Khối phổ cung từ (Magnetic Sector MS) sử dụng nam châm có độ từ thẩm cao và khe rộng để phân tách ion theo tỷ số khối–điện tích (m/z) với độ phân giải lên đến 80.000 (10% valley).
- Kỹ thuật High Resolution Selected Ion Monitoring (HRSIM) giúp chọn lọc chính xác các ion mục tiêu của dioxin, giảm nhiễu nền và nâng cao tỉ lệ tín hiệu/nhiễu (S/N > 200 ở mức 100 fg 2,3,7,8-TCDD).
Công nghệ nổi bật của JEOL JMS-800D UltraFOCUS:
- Ion source kiểu socket EI, dễ tháo lắp và bảo trì.
- Cung từ (Premier Magnet) với thiết kế khe rộng, giảm nhiễu và tăng độ truyền ion.
- Detector 20 kV dynode photomultiplier, nhạy cao đến m/z 12.000.
- Phần mềm DioK tự động định danh, định lượng và tính TEQ theo chuẩn EPA, JIS, EN, tích hợp 210 đồng phân PCDD/Fs và PCBs.
ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA HỆ THỐNG JEOL JMS-800D ULTRAFOCUS
Hệ thống JEOL JMS-800D UltraFOCUS được ứng dụng trong:
- Phân tích Dioxin trong đất, trầm tích, không khí, nước thải, thực phẩm, sữa mẹ và máu người.
- Giám sát POPs (Polychlorinated Biphenyls, PBDEs, PAHs, thuốc trừ sâu clo hữu cơ).
- Phòng thí nghiệm kiểm định môi trường, viện nghiên cứu độc chất, trung tâm quan trắc quốc gia.
→ Với độ nhạy vượt trội, chỉ cần 1 µL mẫu chứa 100 fg 2,3,7,8-TCDD đã cho tín hiệu S/N > 200:1 – vượt xa yêu cầu của EPA 1613.
→ Hệ thống cho phép thay cột GC mà không cần xả chân không, giúp giảm thời gian chờ và tăng năng suất phân tích.
→ Phần mềm DioK V4.0 tự động nhận dạng đồng phân, tính RRF, TEQ và xuất báo cáo nhanh chóng theo quy chuẩn quốc tế.
NHỮNG TIÊU CHÍ KHI LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHÂN TÍCH DIOXIN/FURAN
Phân tích Dioxin/Furan đòi hỏi độ chính xác và độ phân giải cực cao, cùng khả năng vận hành ổn định theo các tiêu chuẩn quốc tế và quy định trong nước. Vì vậy, việc lựa chọn đúng thiết bị và phần mềm chuyên dụng là yếu tố then chốt.
- Độ phân giải cao (≥10.000) để tách biệt hoàn toàn các đồng phân.
- Độ nhạy cực cao (fg–pg level) với tín hiệu ổn định lâu dài.
- Tự động hóa cao, bao gồm auto-tuning, auto-TEQ calculation, và autosampler nhiều vị trí.
- Phần mềm phân tích chuyên biệt (DioK) đạt chuẩn EPA/JIS/EN, có khả năng xử lý 210 isomers.
- Dịch vụ kỹ thuật và đào tạo chuyên sâu từ nhà cung cấp – đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, tuân thủ các yêu cầu theo Thông tư 10/2021/TT-BTNMT và các tiêu chuẩn quốc tế như US EPA 1613.
KẾT LUẬN
Giải pháp GC-HRMS cung từ JMS-800D UltraFOCUS của JEOL là lựa chọn hàng đầu cho phân tích Dioxin và POPs ở nồng độ cực thấp, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trong Thông tư 10/2021/TT-BTNMT cũng như các tiêu chuẩn quốc tế như US EPA 1613
Với độ phân giải tới 80.000, độ nhạy mức femtogram, cùng phần mềm DioK tự động tính TEQ, hệ thống này giúp các phòng thí nghiệm môi trường và y sinh đạt hiệu quả phân tích tối ưu, chính xác và đáng tin cậy nhất.
CÂU HỎI THƯỜNG GẶP VỀ PHÂN TÍCH DIOXIN
Vì Dioxin tồn tại ở nồng độ cực thấp và có nhiều đồng phân gần nhau, cần HRMS (R≥10.000) để tách biệt chính xác và đáp ứng quy định pháp lý.
JMS-800D có độ phân giải đến 80.000 và giới hạn phát hiện < 0.1 pg vượt xa yêu cầu hệ thống khối phổ có độ phân giải cao (HRMS ≥10.000) theo quy định trong Thông tư 10/2021/TT-BTNMT và các tiêu chuẩn quốc tế EPA 1613, 23, 8290, EN1948, JIS K0311/0312.
Trước mỗi loạt mẫu, hệ thống được hiệu chuẩn khối (mass calibration) và tuning độ phân giải (10,000–80,000) bằng chuẩn perfluorokerosene (PFK). Nguồn ion và cung từ của JMS-800D có thiết kế ổn định nhiệt và điện áp, giúp giữ độ phân giải không trôi trong 24–48 giờ đo liên tục. Phần mềm DioK tự động theo dõi và cảnh báo nếu tín hiệu lệch chuẩn, đảm bảo độ tin cậy dữ liệu.
Mỗi batch phân tích cần có mẫu trắng và chuẩn kiểm tra. Nếu tín hiệu của mẫu trắng >10% giới hạn phát hiện, cần rửa cột GC, làm sạch buồng ion hóa và thay dung môi chiết. Hệ thống JMS-800D có chức năng Auto-Blank Check, tự động đo nền trắng sau mỗi 10 mẫu để phát hiện nhiễm chéo sớm.
Dioxin có hơn 210 đồng phân (isomers), nhiều trong số đó có cùng m/z. Vì vậy, độ phân giải cao (R≥10,000) của GC-HRMS kết hợp với quá trình tách sắc ký khí GC trên cột mao quản cho phép phân tách hoàn toàn theo thời gian lưu và khối lượng chính xác. Phần mềm DioK sử dụng thư viện thời gian lưu chuẩn và ion đặc trưng để tự động nhận dạng từng đồng phân và tính TEQ.
Tài liệu tham khảo:
US EPA 1613
Brochure & Specification GC HRMS JEOL JMS-800D.
2H INSTRUMENT – ĐỐI TÁC TIN CẬY CUNG CẤP THIẾT BỊ PHÂN TÍCH ĐA LĨNH VỰC – TỪ HIỆN TRƯỜNG ĐẾN PHÒNG THÍ NGHIỆM
2H Instrument là đại diện phân phối chính hãng Jeol tại Việt Nam, chuyên cung cấp giải pháp phân tích sắc ký khí và khối phổ trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, môi trường, nông nghiệp, hóa chất, công nghiệp… Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, 2H Instrument đảm bảo hỗ trợ khách hàng từ tư vấn ứng dụng, lắp đặt, hiệu chuẩn đến bảo trì định kỳ, mang lại hiệu suất vận hành tối ưu cho mọi phòng thí nghiệm.
Tác giả: ThS.Đỗ Thị Bình Minh
