Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13676:2023 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 21676:2018) quy định phương pháp xác định phần hòa tan của một số thành phần dược hoạt tính, sản phẩm chuyển hóa của chúng và các chất hữu cơ khác có trong nước và nước thải đã qua xử lý. Phương pháp được thực hiện bằng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp khối phổ (HPLC-MS/MS hoặc HPLC-HRMS) sau khi thực hiện bơm trực tiếp mẫu phân tích.

Phạm vi và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn

• Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các phòng thử nghiệm, cơ quan quản lý môi trường, các tổ chức quan trắc chất lượng nước và các đơn vị vận hành nhà máy xử lý nước thải.
• Phạm vi nguồn nước: Phương pháp này được thiết kế để áp dụng cho nước uống, nước ngầm, nước mặt và nước thải đã qua xử lý (nước thải sau xử lý có hàm lượng chất lơ lửng thấp).
• Hợp chất phân tích: Xác định phần hòa tan của các hoạt chất dược phẩm (APIs), các sản phẩm chuyển hóa (metabolites) và các hợp chất hữu cơ phân cực khác có nồng độ vết trong môi trường nước.

Nguyên lý của phương pháp phân tích

• Kỹ thuật bơm trực tiếp: Khác với các phương pháp truyền thống yêu cầu làm giàu mẫu bằng chiết pha rắn (SPE), phương pháp này sử dụng kỹ thuật bơm trực tiếp một thể tích mẫu nước xác định (sau khi đã lọc hoặc ly tâm) vào hệ thống sắc ký. Điều này giúp giảm thiểu sai số do quá trình chuẩn bị mẫu và tiết kiệm thời gian phân tích.
• Phân tách sắc ký (HPLC/UHPLC): Các chất phân tích được tách riêng biệt trên cột sắc ký pha đảo dựa trên tính chất phân cực và ái lực của chúng với pha tĩnh và pha động.
• Phát hiện bằng khối phổ (MS/MS hoặc HRMS): Sử dụng nguồn ion hóa phun điện tử (ESI) ở chế độ ion dương hoặc ion âm. Việc định lượng được thực hiện bằng đầu dò khối phổ ba tứ cực (MS/MS) vận hành ở chế độ giám sát phản ứng nhiều phản ứng (MRM) hoặc đầu dò khối phổ phân giải cao (HRMS) để đảm bảo độ nhạy và độ chọn lọc tối đa.

Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ và hóa chất

• Hệ thống sắc ký lỏng: Phải có khả năng bơm trực tiếp thể tích mẫu lớn (thường từ 10 µl đến 100 µl hoặc lớn hơn) và kiểm soát nhiệt độ cột chính xác để đảm bảo thời gian lưu ổn định.
• Hệ thống khối phổ: Đầu dò MS/MS hoặc HRMS phải có đủ độ nhạy để phát hiện các chất ở giới hạn nồng độ cực thấp (thường ở mức ngâm trên lít - ng/l hoặc microgam trên lít - µg/l).
• Chất chuẩn và chất chuẩn nội: Sử dụng các chất chuẩn tinh khiết hóa học và bắt buộc phải sử dụng các chất chuẩn nội đánh dấu đồng vị (isotope-labeled internal standards) tương ứng cho từng nhóm chất để hiệu chuẩn và bù trừ hiệu ứng nền (matrix effect).

Quy trình xử lý mẫu và tiến hành phân tích

• Thu thập và bảo quản mẫu: Mẫu nước phải được thu thập vào các chai thủy tinh màu hổ phách hoặc chai nhựa chuyên dụng không gây hấp phụ chất phân tích. Mẫu cần được phân tích càng sớm càng tốt hoặc bảo quản ở nhiệt độ lạnh theo quy định để tránh phân hủy sinh học hoặc hóa học.
• Xử lý sơ bộ mẫu: Tiến hành lọc mẫu qua màng lọc membrane có kích thước lỗ 0,2 µm hoặc 0,45 µm (vật liệu lọc không được hấp phụ các chất cần phân tích) hoặc ly tâm tốc độ cao để loại bỏ hoàn toàn các hạt lơ lửng trước khi bơm vào hệ thống HPLC.
• Thêm chuẩn nội: Một lượng chính xác dung dịch chất chuẩn nội đánh dấu đồng vị được thêm vào mẫu trước khi phân tích để kiểm soát toàn bộ quá trình đo đạc.

Đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC)

• Đánh giá hiệu ứng nền: Do bơm trực tiếp mẫu nước không qua làm sạch sâu, hiệu ứng tăng hoặc giảm tín hiệu ion hóa do nền mẫu (matrix effect) là rất phổ biến. Tiêu chuẩn yêu cầu phải đánh giá và bù trừ hiệu ứng này bằng phương pháp thêm chuẩn nội đồng vị hoặc phương pháp thêm chuẩn nền (standard addition).
• Mẫu kiểm soát chất lượng: Trong mỗi loạt phân tích, bắt buộc phải bao gồm mẫu trắng phòng thí nghiệm (blank), mẫu lặp (duplicate) và mẫu thêm chuẩn (spiked sample) để kiểm tra độ thu hồi và độ chụm của phép đo.
• Tiêu chí định danh: Việc định danh một hợp chất phải dựa trên thời gian lưu sắc ký (sai lệch cho phép so với chất chuẩn) và tỷ lệ cường độ của ít nhất hai mảnh ion (đối với MS/MS) hoặc độ chính xác khối lượng (đối với HRMS).

Thông tin về hiệu lực áp dụng

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13676:2023 có hiệu lực kể từ ngày ban hành theo quyết định của cơ quan nhà nước có thẩm quyền về khoa học và công nghệ. Tiêu chuẩn này cung cấp một quy trình kỹ thuật chuẩn hóa, độ tin cậy cao, giúp các phòng thử nghiệm tại Việt Nam nâng cao năng lực phân tích các hợp chất hữu cơ vết và dược chất trong các nguồn nước, phục vụ hiệu quả cho công tác bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.