Sử dụng phương pháp mặt mục tiêu nhằm tối ưu hóa quy trình phân tích taurin trong một số loại thực phẩm chức năng bổ sung taurin bằng phương pháp điện di mao quản

Bài báo này nghiên cứu về việc sử dụng phương pháp mặt mục tiêu để xây dựng mô hình nhằm tối ưu hóa quy trình phân tích taurin bằng kỹ thuật điện di mao quản kết hợp detectơ đo độ dẫn không tiếp xúc. Một thiết kế mặt mục tiêu kết hợp với mô hình lặp tâm với 30 thí nghiệm đã được xây dựng cho bốn yếu tố khảo sát là nồng độ Tris, pH, điện thế tách và thời gian bơm mẫu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng phương pháp mặt mục tiêu nhằm tối ưu hóa quy trình phân tích taurin trong một số loại thực phẩm chức năng bổ sung taurin bằng phương pháp điện di mao quản Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 4 (2017) 43-54 Sử dụng phương pháp mặt mục tiêu nhằm tối ưu hóa quy trình phân tích taurin trong một số loại thực phẩm chức năng bổ sung taurin bằng phương pháp điện di mao quản Nguyễn Mạnh Huy, Nguyễn Thanh Đàm, Dương Hồng Anh, Phạm Hùng Việt* Phòng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Phân tích phục vụ Kiểm định môi trường và An toàn thực phẩm (KLATEFOS), Trường Ðại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 06 tháng 9 năm 2017 Chỉnh sửa ngày 22 tháng 10 năm 2017; Chấp nhận đăng ngày 30 tháng 10 năm 2017 Tóm tắt: Bài báo này nghiên cứu về việc sử dụng phương pháp mặt mục tiêu để xây dựng mô hình nhằm tối ưu hóa quy trình phân tích taurin bằng kỹ thuật điện di mao quản kết hợp detectơ đo độ dẫn không tiếp xúc. Một thiết kế mặt mục tiêu kết hợp với mô hình lặp tâm với 30 thí nghiệm đã được xây dựng cho bốn yếu tố khảo sát là nồng độ Tris, pH, điện thế tách và thời gian bơm mẫu. Điều kiện tối ưu tìm thấy là: nồng độ Tris là 150 mmol/L và pH= 8,96 với điện thế tách 10kV, thời gian bơm mẫu 60 giây đã được sử dụng để phân tích taurin. Giới hạn phát hiện phương pháp của taurin đạt 0,266 mg/L, độ lặp lại thông qua giá trị độ lệch chuẩn tương đối của thời gian di chuyển cũng như diện tích tín hiệu nhỏ hơn 3,16%, khoảng tuyến tính từ 1 – 500 mg/L, hệ số tương quan tuyến tính của đường chuẩn đạt 0,999. Áp dụng phân tích hàm lượng taurin trong các mẫu sữa bột, sữa tươi, nước tăng lực, hiệu suất thu hồi trên nhiều nên khác nhau đạt từ 91,9% – 101,7 %. Từ khoá: Taurin, điện di mao quản, phương pháp mặt mục tiêu. 1. Tổng quan thuộc nhằm đáp ứng nhu cầu bổ sung taurin của con người. Trên thị trường, thực phẩm bổ sung taurin xuất hiện nhiều với chủng loại đa dạng phong phú, từ nước tăng lực cho tới sữa bột, sữa tươi,... Các thực phẩm bổ sung taurin đã và đang xuất hiện nhiều trên thị trường với chủng loại đa dạng, phong phú. Bởi vậy, việc xây dựng phương pháp phân tích đánh giá và kiểm soát chất lượng các loại thực phẩm bổ sung taurin là cần thiết. Một số phương pháp đã được nghiên cứu nhằm phân tích, kiểm soát hàm lượng taurin trong thực phẩm, nước giải khát hay phân tích đánh giá hàm lượng taurin trong nước tiểu, mẫu sinh học, huyết tương. Một số phương pháp phân tích taurin có thể kể đến như phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối detectơ mảng diot (HPLC-DAD) Taurin (axit 2-aminoetansunfonic) là một amino axit chứa nhóm sunfonic (-SO3H), trong nước phân ly thành nhóm mang điện tích âm (SO3-) và có thể phân ly thành nhóm mang điện tích dương (-NH3+)[1]. Taurin là một trong những axit amin thiết yếu đối với con người bởi vai trò quan trọng trong việc điều trị một số bệnh và cải thiện các chức năng sinh lí của cơ thể con người [2-5]. Ngoài nguồn cung cấp taurin từ thực phẩm tự nhiên, thực phẩm chức năng bổ sung taurin cũng dần trở nên quen _______  Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-913572589. Email: phamhungviet@hus.edu.vn https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4657 43 44 N.M. Huy và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 4 (2017) 43-54 [6], phương pháp sắc ký lỏng ghép nối detectơ khối phổ (LC-MS) [7], phương pháp sắc ký ion (IC) [8], phương pháp điện di mao quản kết hợp detectơ quang [9]. Trong đó, phương pháp điện di mao quản, đặc biệt là phương pháp điện di mao quản tích hợp detectơ đo độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE-C4D) mang lại những ưu điểm nổi bật trong phân tích các hợp chất mang điện với ưu điểm trang thiết bị nhỏ gọn, vận hành đơn giản có thể tự động hóa và triển khai tại hiện trường, hóa chất sử dụng ít với chi phí thấp, cho thấy tiềm năng phát triển phù hợp với nhu cầu và điều kiện thực tế tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, phương pháp CE-C4D được lựa chọn để phát triển quy trình phân tích taurin. Trong phát triển quy trình phân tích, việc khảo sát nhằm tối ưu hóa các điều kiện thí nghiệm là rất quan trọng. Phương pháp tối ưu hóa thường dùng phương pháp khảo sát lần lượt từng yếu tố (one factor at a time) với ưu điểm là dễ thực hiện. Tuy nhiên phương pháp này lại bộc lộ những hạn chế do các yếu tố khảo sát trong phân tích thường ảnh hưởng đồng thời tới kết quả, việc khảo sát lần lượt sẽ cho điều kiện cuối cùng chưa hẳn đã là điều kiện tối ưu nhất. Vì vậy, để khắc phục vấn đề này, phương pháp mặt mục tiêu (RSM - Response surface methodology) kết hợp với thiết kế mô hình lặp tâm (CCD – Central composite design) là một giải pháp tối ưu thay thế hiệu quả, được sử dụng rộng rãi trong phân tích [10, 11]. Tuy vậy, việc ứng dụng thiết kế thí nghiệm trong phương pháp CE còn chưa thật sự phổ biến, hiện nay chưa có công bố nào sử dụng RSM kết hợp CCD đối với với thiết bị CE-C4D. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng phương pháp RSM-CCD với năm mức thí nghiệm ...