Luận văn đánh giá phương pháp test nhanh trên cơ sở so sánh với phương pháp phân tích hiện đại trên máy gcmsđể xác định dư lượng thuốc bvtv họ phospho hữu cơ trong rau quả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN NGÔ QUỲNH CHÂU ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP TEST NHANH TRÊN CƠ SỞ SO SÁNH VỚI PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI TRÊN MÁY GC/MS ĐỂ XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV HỌ PHOSPHO HỮU CƠ TRONG RAU QUẢ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Cơng nghệ Thực phẩm TP Hồ Chí Minh – Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ SÀI GỊN NGÔ QUỲNH CHÂU ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP TEST NHANH TRÊN CƠ SỞ SO SÁNH VỚI PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI TRÊN MÁY GC/MS ĐỂ XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV HỌ PHOSPHO HỮU CƠ TRONG RAU QUẢ Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm Mã số: CH616003 Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Kim Phương TP Hồ Chí Minh – Năm 2018 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế, khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trường đến nay, nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy, Cơ, gia đình bạ bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, Cô Khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Cơng nghệ Sài gịn mang hết tâm huyết vốn tri thức quý báu truyền đạt cho bạn suốt thời gian qua Và đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Phạm Kim Phương hỗ trợ, hướng dẫn hồn thiện luận văn thạc sĩ Bên cạnh đó, tơi xin cảm ơn anh, chị thuộc Phịng thử nghiệm Trung tâm Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Bình Thuận nhiệt tình hỗ trợ thơng tin, hướng dẫn sát cánh bên suốt thời gian thực đề tài Một lần nũa, xin kính chúc q Thầy, Cơ Khoa Cơng nghệ Thực phẩm Trường Đại học Cơng nghệ Sài Gịn; anh, chị Phòng thử nghiệm Trung tâm Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Bình Thuận dồi sức khỏe, gặt hái nhiều thành công tương lai Do kinh nghiệm nghiên cứu chưa nhiều lĩnh vực cịn mẻ tơi, luận văn tơi khó tránh khỏi thiếu sót; Rất mong nhận góp ý quý báu từ Thầy, Cô Hội đồng Tôi xin chân thành cảm ơn! Bình Thuận, ngày 23 tháng năm 2018 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố đất nước ngành cơng nghiệp sản xuất hố chất phát triển mạnh Đặc biệt hoá chất dùng q trình sản xuất nơng nghiệp Trong đó, hố chất bảo vệ thực vật coi vũ khí vơ có hiệu người việc phòng chống dịch hại, bảo vệ trồng Bên cạnh đạt hiệu cao việc bảo vệ trồng, hố chất bảo vệ thực vật cịn gây nhiều tác hại làm ô nhiễm môi trường, gây ngộ độc cho người gia súc Những tác hại hoá chất bảo vệ thực vật ngày trở nên nguy hại nghiêm trọng người sử dụng khơng cách, lạm dụng hố chất bảo vệ thực vật Hiện nay, nhóm clo hữu bị cấm sử dụng, cịn nhóm phospho hữu dùng rộng rãi nơng nghiệp, có độc tính cao Đây nguyên nhân gây vụ ngộ độc ăn rau nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật nước ta Tuy nhiên, vấn đề đặt nên chọn phương pháp Test đánh giá xác tồn dư thuốc bảo vệ thực vật, để hỗ trợ cho công tác quản lý nhà nước; đưa chế tài xử lý thích hợp mang tính chất giáo dục, răn đe; nhằm bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng môi trường sống Được đồng ý trường Đại học Cơng nghệ Sài Gịn, hướng dẫn TS.Phạm Kim Phương tiến hành thực đề tài: “Đánh giá phương pháp test nhanh sở so sánh với phương pháp phân tích đại máy GC/MS để xác định dư lượng thuốc BVTV họ Phospho hữu rau quả” Kết nghiên cứu sở khoa học giúp người trồng rau lựa chọn phương pháp tối ưu để biết độ xác cao chất lượng rau mà họ cần kiểm tra trước xuất rau vườn vào siêu thị xuất nước Ý nghĩa khoa học đề tài So sánh, đánh giá 02 phương pháp (phương pháp test nhanh phương pháp phân tích đại máy GC/MS) đưa giải pháp phù hợp nhất, xác Là sở khoa học hỗ trợ cho công tác quản lý nhà nước thực việc kiểm soát, hạn chế nguồn thực phẩm bẩn, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng bảo vệ môi trường sống xanh sạch; giúp người trồng rau lựa chọn phương pháp tối ưu để biết độ xác cao chất lượng rau mà họ cần kiểm tra trước xuất rau vườn vào siêu thị xuất nước Đối tƣợng, nội dung phƣơng pháp nghiên cứu a Đối tƣợng nghiên cứu: - Xác định thuốc BVTV họ Phospho (Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion) rau cải bẹ xanh, trái long trồng địa bàn tỉnh Bình Thuận hai phương pháp test nhanh GC/MS - Hiện địa bàn tỉnh Bình Thuận sử dụng thuốc trừ sâu có chứa cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion để diệt dịch hại rầy nâu, ruồi đục rau cải bẹ xanh trái long Nền nơng nghiệp tỉnh Bình Thuận chủ yếu trồng rau cải bẹ xanh trái long b Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát điều kiện phân tích thuốc BVTV họ Phospho tối ưu máy sắc ký khí GC/MS - Đánh giá phương pháp phân tích thiết bị GC/MS theo bước: + Khảo sát tính đặc hiệu phương pháp; + Khảo sát khoảng tuyến tính cho hỗn hợp 03 chất chuẩn (Disulfoton, Metgyl Parathion, Ethyl Parathion) họ Phospho hữu Xây dựng đồ thị tuyến tính khoảng: Tiến hành khảo sát điểm nồng độ khác nhau: 0,05 ppm; 0,25 ppm; 0,5 ppm; ppm; 1,5 ppm Sau thu diện tích peak nồng độ tiến hành vẽ đồ thị phụ thuộc diện tích peak vào nồng độ Quan sát xác định khoảng tuyến tính tiến hành xây dựng dường chuẩn cho cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion + Xác định độ lặp lại, độ thu hồi phương pháp: Hiệu suất thu hồi tiêm chuẩn số nồng độ 0,05 ppm; 0,25 ppm 1,5ppm; Hiệu suất thu hồi phải đạt theo yêu cầu phương pháp phân tích hóa học : Hiệu suất thu hồi cho phân tích đa lượng (%) phải đạt > 98% Hiệu suất thu hồi cho phân tích vi lượng (ppm) phải đạt từ 80 - 110% , cho phân tích siêu vi lượng (ppb) đạt từ 80 – 120% + Xác định giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) phương pháp: LOD: Phân tích mẫu chuẩn nồng độ thấp cịn xuất tín hiệu chất phân tích Sau xác định tỉ lệ tín hiệu chất phân tích chia cho tín hiệu (S/N) LOD chấp nhận nồng độ mà S/N=3; LOQ: Vì LOQ xác định nồng độ chất phân tích mà chiều cao peak khoảng 10 lần chiều cao nhiễu đường (S/N=10) Do đó, tơi xác định LOQ từ LOD theo công thức LOQ=10/3*LOD - Đánh giá phương pháp test nhanh test Kit với phương pháp GC/MS c Phƣơng pháp nghiên cứu - Mô tả công dụng nguyên lý hoạt động thiết bị GC/MS - Mơ tả cơng dụng quy trình phân tích test Kit - Phương pháp so sánh kết liên phịng để đánh giá kết phân tích máy sắc ký khí GC/MS test Kit - Phương pháp phân tích, lấy mẫu dư lượng thuốc BVTV rau theo AOAC 2007.01 - Phương pháp xử lý số liệu Kết cấu luận văn Gồm có: phần mở đầu; chương; phần kết luận kiến nghị; tài liệu tham khảo CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tài liệu: Nước ta nước nông nghiệp nơng dân chiếm 70% dân số nước Trong diện tích gieo trồng tồn tỉnh Bình Thuận năm 2013 298.997 (trong hàng năm 201.869 ha; lâu năm 97.128 ha) Ước tính nhu cầu sử dụng hàng năm khoảng 500 thuốc bảo vệ thực vật để phục vụ sản xuất nông nghiệp địa bàn tỉnh [13] Do vậy, nông nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế nước ta Nền kinh tế nơng nghiệp phát triển, việc sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật (BVTV) ngày trở nên quan trọng sản xuất nơng nghiệp Trong q trình sản xuất rau đồng ruộng số lồi sâu, bệnh xuất thành dịch gây hại suất, chất lượng rau quả, khiến nơng dân phải sử dụng số loại hố chất bảo vệ thực vật để phòng chống chúng Cùng với phát triển kinh tế, xã hội mức độ khơng đảm bảo an tồn thực phẩm tăng cao, có nhiễm hố chất bảo vệ thực vật (BVTV) ngày gia tăng Hoá chất BVTV sử dụng nhiều nông nghiệp để lại dư lượng nông sản sau thu hoạch vượt mức cho phép Mặc dù Nhà nước có quy định việc sử dụng an tồn hố chất bảo vệ thực vật, hoá chất bảo vệ thực vật mối hiểm hoạ cho môi trường sức khoẻ người Năm 2013, Chi cục bảo vệ thực vật thu thập 61 mẫu trái long từ vườn sản xuất Hàm Thuận Nam, Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình, Phan Thiết, La Gi để phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Kết có 44 mẫu (72%) khơng phát hiện; 17 mẫu (28%) có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật [13] Hiện nay, nước giới, quan tâm đến nông nghiệp sạch, đặc biệt sản phẩm rau an tồn Tổ chức Nơng lương giới (FAO) Tổ chức Y tế gới (WHO) đưa quy định (Codex) dư lượng tối đa cho phép số hoạt chất thuốc BVTV nông sản Sản xuất nơng nghiệp sản xuất rau có phát triển vượt bậc nửa sau kỷ 20 nhằm đáp ứng cho bùng nổ dân số lồi người Nền nơng nghiệp dựa vào hữu bước nhanh chóng chuyển sang nơng nghiệp dựa vào hố chất với lượng phân bón hố học hố chất BVTV sử dụng ngày nhiều Hiệu biện pháp hoá học thâm canh bảo vệ thực vật cao việc nâng cao bảo vệ sản lượng trồng Song, thâm canh cao kéo theo phá vỡ đa dạng sinh học cân sinh thái vốn có nơng nghiệp cổ truyền mà biểu dịch hại xuất ngày phức tạp, suất trồng bấp bênh [46] Sử dụng thuốc hố học đồng ruộng nói chung ruộng rau nói riêng biện pháp tác động quan trọng người vào hệ sinh thái Thuốc hố học khơng tác động đến dịch hại mà tác động lớn đến thành phần sinh học vô sinh khác hệ sinh thái trồng, sinh vật trung gian, sinh vật có ích, đất đai, nước… Hàng loạt hậu việc sử dụng mức hoá chất BVTV xảy phá vỡ cân [7] Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ngày yêu cầu tất yếu Theo ý kiến nhiều tác giả, không dùng thuốc BVTV, sản lượng trồng trung bình bị khoảng 60 - 70%, đáp ứng thực phẩm cho người [61] Để tồn tại, người phải tăng lần diện tích đất canh tác nay, điều làm [42], [52] Đánh giá sản xuất lương thực sử dụng thuốc BVTV giới, Stephenson kết luận: Thuốc BVTV có vai trị việc tăng gấp lần sản lượng lương thực 50 năm qua; thuốc BVTV đem lại lợi ích cho người mơi trường việc giảm đói nghèo, tiết kiệm lao động, lượng hố thạch, đất đai, góp phần hạn chế xâm lấn nông nghiệp vào đất không phù hợp, kể đất hoang hố mà khơng bền vững cho việc sử dụng mục đích nơng nghiệp Các cố gắng để giảm sử dụng thuốc BVTV triển khai, bên cạnh việc sử dụng thuốc BVTV mang lại lợi ích lớn giảm thiểu rủi ro việc cải thiện sản lượng lương thực Hiện có sức ép việc tăng cường sử dụng thuốc BVTV nước phát triển, song cần phải giáo dục điều tiết nhằm hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ người môi trường [52] Năm 2014, Chi cục bảo vệ thực vật tiến hành kiểm tra 424 hộ trồng rau địa bàn tỉnh Kết có 119 hộ (chiếm 28%) sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không quy định như: sử dụng nồng độ, liều lượng cao khuyến cáo; thuốc không đăng ký sử dụng rau sử dụng thuốc có thời gian cách ly nhiều ngày để phun lên rau cụ thể Phan Thiết 37/90 hộ (chiếm 41%); Hàm Thuận Nam 7/18 hộ (39%); Hàm Thuận Bắc 23/83 hộ (28%) [13] Để đáp ứng đủ nhu cầu thực phẩm an tồn cho mình, bản, nơng dân nói chung người trồng rau nói riêng quay lại nông nghiệp hữu tuý, không nên kéo dài làm trầm trọng thêm nơng nghiệp dựa hẳn vào hố học mà cần phải "đi giữa" hai nông nghiệp cách khôn ngoan [48] Các kỹ thuật tiên tiến có thuốc BVTV cần sử dụng cách khoa học hệ thống quản lý hài hồ [11] Ở Việt Nam, có số nhà Nơng áp dụng mơ hình GAP Việc áp dụng GAP thúc đẩy sử dụng hoá chất BVTV an toàn cộng đồng, nâng cao nhận thức cho nơng dân độc hại hố chất BVTV khích lệ cho bà nơng dân sử dụng hố chất BVTV có độ độc tính thấp sử dụng thuốc sinh học Tổ chức GAP có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra điều tiết chung, hướng dẫn nông dân đánh giá mức độ dịch hại, sử dụng hoá chất BVTV cho hiệu - thời gian xử lý - nồng độ tích hợp - sử dụng quần áo bảo hộ tiếp xúc hoá chất BVTV - đồng thời có sổ ghi hchép tình trạnh sử dụng hoá chất BVTV Tuy nhiên, nước ta cịn nhiều hạn chế q trình quản lý sử dụng hố chất BVTV Do cịn số nơng dân lợi nhuận trước mắt nên sản xuất manh mún, chưa có q trình kiểm sốt hố chất BVTV, chưa có biện pháp chế tài mạnh, dẫn đến người nơng dân sử dụng hố chất BVTV cách tuỳ tiện Đây nguyên nhân gây nhiễm hố chất BVTV nơng sản 1.2 Tổng quan thuốc BVTV theo gốc hóa học [9], [10] Nhóm Phospho hữu cơ: Chlorfenvinphos, Chlorpyrifos-Ethyl, Chlorpyrifos-methyl, Diazinone, Dichlorvos, Fenitrothion, Tất hố chất BVTV nhóm phospho hữu có cơng thức dạng: Ở R gốc alkyl, X gốc hữu Tuỳ theo oxy hay lưu huỳnh chiếm vị trí mà phân loại sau: + Photphat: + Thiophotphat: 1.3 Đặc điểm chung hóa chất BVTV hợp chất phospho hữu - Nhóm phospho hữu gồm chất ester phosphoric acid hay tiophosphoric acid với gốc hợp chất hữu khác Có thời gian bán huỷ nhanh thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo hữu lại có độ độc cao người động vật; - Nhóm phospho hữu tác động vào hệ thần kinh cá thể trúng độc cách ức chế tạo thành men acetycholinessterase tác động lên khoảng không gian tế bào thần kinh, gây nên hưng phấn thần kinh kèm với hoạt động loạn nhịp tim, gây choáng váng, chi đầu co giật liên tục, yếu dần chết Nhưng lại nhóm hố chất bảo vệ thực vật sử dụng rộng rãi bên cạnh nhóm cúc tổng hợp 1.4 Ảnh hƣởng hóa chất BVTV đến sức khỏe ngƣời [4], [16] Các yếu tố định mức độ độc hại hóa chất BVTV phụ thuộc vào độ độc hại thuốc, tính mẫn cảm người, thời gian tiếp xúc đường xâm nhập vào thể Con người tiếp xúc với hóa chất BVTV lao động, sản xuất, cất giữ, nhầm lẫn thông qua đất, nước, thực phẩm, khơng khí Hóa chất BVTV gây tác hại Những ảnh hưởng hóa chất BVTV cấp tính mãn tính tùy thuộc vào nồng độ thời gian tiếp xúc Hóa chất BVTV gây phản ứng khác 1.5 Tổng quan phƣơng pháp phân tích dƣ lƣợng hóa chất BVTV Để kiểm tra phân tích dư lượng hóa chất BVTV, nhà khoa học nghiên cứu phương pháp phân tích dư lượng hóa chất BVTV theo phương pháp sắc ký Hiện nay, phương pháp sắc ký phương pháp phân tích ứng dụng rộng rãi phương pháp có độ nhạy khả định lượng tốt, phù hợp để xác định nhiều đối tượng khác chất khó dễ bay hơi, chất phân cực phân cực,… Phương pháp nhà bác học người Nga M.X.Txvet phát minh vào năm 1930 Nguyên tắc sắc ký dựa vào khác biệt lực cấu tử hỗn hợp chất cần phân tích với pha động pha tĩnh Pha động chất lỏng khí có tác dụng lơi kéo chất cần tách di chuyển cột sắc ký có chứa pha tĩnh Pha tĩnh chất lỏng nhớt phủ bề mặt bên cột mao quản hạt chất rắn nhỏ nhồi vào cột có tác dụng giữ chất lại Để tách chất từ hỗn hợp cần có tác động pha tĩnh pha động Sự tác động cấu tử khác khác Vì cho hỗn hợp chất cần phân tích qua bề mặt pha tĩnh cấu tử bị tách khỏi từ định tính định lượng chúng Để kiểm tra dư lượng thuốc BVTV rau quả, Tactri xây dựng phương pháp phân tích đa dư lượng (MRA) mà phát định lượng cho 100 thuốc trừ sâu bệnh phổ biến Kết hợp với số phương pháp cho thuốc đặc thù, cách đáng tin cậy để kiểm tra độ an tồn nơng sản [54] Tại Mỹ, người ta xây dựng sử dụng phương pháp phân tích đa dư lượng mà kiểm tra dư lượng cho khoảng nửa số 400 thuốc BVTV cho nhiều mẫu thực phẩm lúc [28], [60] Các phương pháp phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật xác: Phương pháp phân tích đơn dư lượng nhằm kiểm tra dư lượng loại thuốc BVTV định trước nông sản Các phương pháp nhìn chung ổn định ngày hồn thiện nhằm đạt mức độ xác ngày cao Tuy nhiên, để kiểm tra độ an tồn sản phẩm, người ta khơng thể kiểm tra chất, xét thời gian chi phí (có đến hàng trăm hoạt chất sử dụng thường xuyên nông nghiệp nay) Do vậy, việc nghiên cứu để kiểm tra nhóm nhiều nhóm thuốc BVTV - hay cịn gọi phân tích đa dư lượng (Multi-residue analysis) nhiều nước tập trung nghiên cứu với phát triển ngày nhanh cơng cụ phát có độ tinh vi ngày cao điện di mao quản, quang phổ UV/VIS, sắc ký khí GC, sắc ký lỏng hiệu cao HPLC, sắc ký lỏng siêu hạn… Cho đến năm gần đây, nhiều nước có phương pháp phân tích đa dư lượng cho riêng nhóm thuốc cho nhiều nhóm thuốc Clo hữu cơ, Lân hữu cơ, Pyrethroid, Methyl carbamate… máy sắc ký khí, lỏng, khối phổ…, (Mỹ, Đức, Hà Lan, Hàn Quốc, Đài Loan,…) 1.5.1 Các kỹ thuật chiết - làm - làm giàu mẫu phân tích thuốc BVTV 1.5.2 Sắc ký khí (GC/MS): 1.5.2.1 Tổng quan máy sắc ký khí GC/MS 1.5.2.2 Cấu tạo máy sắc ký khí GC/MS CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 10 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 So sánh kết liên phòng để đánh giá kết phân tích máy sắc ký khí GC/MS test Kit 2.3.2 Phƣơng pháp phân tích, lấy mẫu dƣ lƣợng thuốc BVTV rau theo AOAC 2007.01 2.3.2.1 Phƣơng pháp phân tích thiết bị sắc ký khí GC/MS - xử lý mẫu - chiết làm mẫu - thiết bị, dụng cụ thực - điều kiện chạy máy - phân tích mẫu - tính tốn kết 2.3.2.2 Phƣơng pháp phân tích test Kit - quy trình phân tích - Thiết bị, dụng cụ thực - Đọc kết 2.3.3 So sánh kết so sánh liên phòng để đánh giá kết phân tích máy sắc ký khí GC/MS test Kit 2.3.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu: - Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê đánh giá số liệu phân tích kiểm sốt chất lượng phần mềm Statgraphics centurion XVII - Phương pháp phân tích mẫu: Xây dựng phương pháp phân tích mẫu dựa sở tham khảo phương pháp AOAC 2007.01 phương pháp QuEChERS thực chiết làm mẫu CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 11 3.1 Kết tổng hợp dƣ lƣợng tối đa cho phép số hoạt chất thuốc BVTV thƣờng dùng loại rau, chọn 3.1.1 Khảo sát điều kiện phân tích thuốc BVTV họ Phospho hữu tối ƣu máy sắc ký khí GC/MS Việc tối ưu hóa q trình phân tích q trình khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến q trình phân tích mẫu nhằm cho kết tốt Các thông số ảnh hưởng đến q trình phân tích bao gồm: Chương trình nhiệt độ lị cột, áp suất, thơng số đặc tính cột, thời gian lưu, mảnh ion đặc trưng chất phân tích,… Ta chọn điều kiện thích hợp cho phân tích thuốc BVTV họ Phospho hữu theo thông số cài đặt nhà sản xuất Agilent dựa sở thực tế nhiệt độ lị cột phân tích cấu tử họ Phospho hữu thiết bị GC/MS 3.1.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích thiết bị sắc ký khí GC/MS: a Khảo sát tính đặc hiệu mẫu trắng - Blank Thử nghiệm 06 mẫu cải bẹ xanh, trái long không nhiễm thuốc trừ sâu Phospho (những mẫu phân tích dư lượng thuốc BVTV âm tính với thuốc trừ sâu) Dùng mẫu làm mẫu trắng qus trình nghiên cứu phân tích dư lượng thuốc BVTV họ Phospho hữu với cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ehtyl Parathion thiết bị phân tích sắc ký khí GC/MS + Mẫu cải bẹ xanh: Cân 10±0.1g mẫu cho vào ống ly tâm 50ml, xử lý mẫu cho vào máy GC/MS phân tích mẫu + Mẫu trái long: Cân 15±0.1g mẫu cho vào ống ly tâm 50ml, xử lý mẫu cho vào máy GC/MS phân tích mẫu + Nhận xét: Như rau cải bẹ xanh trái long phát chất Disulfonton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion nồng độ thấp 0.006 ppm Kết phân tích thể bảng 3.3; 3.4 Do đó, sử dụng mẫu cải bẹ xanh trái 12 long để làm mẫu trắng q trình nghiên cứu phân tích dư lượng thuốc BVTV nhóm Phospho hữu với cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion thiết bị phân tích sắc ký khí GC/MS phương pháp test nhanh b Xác định khoảng tuyến tính nồng độ thuốc trừ sâu họ Phospho: Tiến hành pha chuẩn từ dung dịch chuẩn gốc, pha dãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,05 ppm; 0,25 ppm; 0,5 ppm; ppm; 1,5 ppm Các dung dịch chuẩn pha dung môi nhexan Cân hố chất chuẩn tổng hợp cân phân tích (với khối lượng nhỏ sau tính từ nồng độ chuẩn gốc) cho vào bình định mức 10 ml Sai số cho phép phép cân ± 1.0% khối lượng cần thiết, sau thêm dung mơi vào bình định mức 10 ml, hồ tan kỷ chất chuẩn máy Votex Để tránh sai số pha chuẩn, ta tiến hành pha chuẩn gốc 100 ppm xuống chuẩn trung gian 10 ppm Từ chuẩn trung gian 10 ppm, ta tiến hành pha dãy chuẩn từ 0,05 ppm; 0,25 ppm; 0,5 ppm; ppm; 1,5 ppm Sau pha dãy chuẩn trên, ta tiến hành cho dãy chuẩn pha vào hệ thống khay GC/MS chạy theo điều kiện tối ưu cho phép theo bảng 3.2 Tại nồng độ, ta tiến hành cho chạy lặp lại lần để lấy tín hiệu ổn định Nhận xét: Một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0.05 ppm; 0.25 ppm; 0.5 ppm; ppm; 1.5 ppm cho chất: Disulfoton; Methyl Parathion, Ethyl Parathion Các dung dịch chuẩn pha dung môi n-hexan, sau chúng tiêm vào máy sắc ký khí GC/MS với điều kiện chạy máy cài đặt (xem bảng 3.2) Sau thời gian khảo sát, thu sắc ký đồ thời gian lưu khác khối lượng chất khác Được thể đồ thị 3.5 sắc ký đồ thể hình 3.6; 3.7; 3.8; 3.9; 3.10 cho thấy chất Disulfoton; Methyl Parathion, Ethyl Parathion nghiên cứu có độ tuyến tính từ nồng độ 0.05 ppm đến 1.5 ppm Nếu trường hợp thuốc trừ sâu mẫu cao ta tiến hành pha lỗng mẫu cân lượng cân Theo hướng dẫn chung châu Âu yêu cầu kỹ thuật dựng đường chuẩn: đường chuẩn phải có điểm (kể 13 điểm 0) hệ số hồi quy tương quan tuyến tính phải 0.99 < R2 < Đối với nguyên cứu mình, chúng tiến hành khảo sát điểm từ 0.05 ppm; 0.25 ppm; 0.5 ppm; ppm; 1.5 ppm cho chất: Disulfoton; Methyl Parathion, Ethyl Parathion tất đường chuẩn tuyến tính với R2 > 0.99 c Khảo sát đánh giá độ lặp lại, độ thu hồi phƣơng pháp phƣơng pháp thêm chuẩn mẫu + Nền mẫu cải bẹ xanh: Cân 10±0.1g mẫu cho vào ống ly tâm 50ml, sau bổ sung chuẩn Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion điểm nồng độ 0,05 ppm; 0.25 ppm 1.5 ppm Độ lặp lại tương đối CV% < 10%, độ thu hồi > 98% + Nền mẫu trái long: Cân 15±0.1g mẫu cho vào ống ly tâm 50mL, sau bổ sung chuẩn Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion điểm nồng độ 0,05 ppm; 0.25 ppm 1.5 ppm Độ lặp lại tương đối CV% < 10%, độ thu hồi > 98% Nhận xét: Chúng sử dụng phương pháp thêm chuẩn nồng độ khác từ thấp 0.05 ppm đến nồng độ cao 1.5 ppm, nồng độ tiến hành phân tích lần độc lập vào mẫu rau cải bẹ xanh trái Thanh long để tính hiệu suất thu hồi độ lặp lại Từ kết phân tích, ta thấy hiệu suất thu hồi lặp lại phương pháp tốt Độ lặp lại nói lên tay nghề phân tích nhân viên phân tích thành thạo thiết bị phân tích chạy ổn định cho kết khơng khác xa nhau, có độ lệch lần phân tích RSD < 1% Hiệu suất thu hồi phương pháp bắt buộc đánh giá thẩm định phương pháp phân tích Disulfoton; Methyl Parathion; Ethyl Parathion thiết bị sắc ký khí GC/MS nồng độ thêm chuẩn 0.05 ppm đạt hiệu suất thu hồi từ 89% tới 93% đạt theo phân tích hố học dạng vết mg/kg (ppm), µg/kg (ppb) cho phép hiệu suất thu hồi từ 75% tới 110% đạt Xem kết bảng 3.8; 3.9; 3.10; 3.11; 3.12; 3.13; 3.14; 3.15; 3.16; 3.17; 3.18; 3.19; 3.29; 3.21; 3.22; 3.23; 3.24; 3.25 d Khảo sát giới hạn phát (LOD), giới hạn định lƣợng 14 (LOQ) phƣơng pháp Giới hạn phát phương pháp xác định thông qua phương trình hồi quy biểu diễn mối quan hệ tỉ lệ peak đường chuẩn cấu tử: Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion thu với nồng độ chuẩn cho vào 0,05 ppm Nhận xét: Chúng sử dụng nồng độ thấp 0.05 ppm chất Disulfoton, Methyl Parathion Ethyl Parathion thêm vào rau cải bẹ xanh trái Thanh long để khảo sát tìm LOD (giới hạn tối thiểu để phát phương pháp) Mỗi chất lặp lại lần để lấy giá trị trung bình tính độ lệch chuẩn Sau tìm LOD, ta có LOQ=3*LOD Từ kết trên, cho ta thấy LOD chất Disulfoton 0.014 ppm; Methyl Parathion 0.016 ppm; Ethyl Parathion 0.014 ppm LOQ chất Disulfoton 0.042 ppm; Methyl Parathion 0.048 ppm; Ethyl Parathion 0.042 ppm 3.2 Kết phân tích mẫu rau cải bẹ xanh, trái long thiết bị sắc ký khí GC/MS Test kit Sau nghiên cứu khảo sát điều kiện cần thiết cho việc phân tích định lượng xác cấu tử (Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion) nhóm Phospho hữu thiết bị sắc ký khí GC/MS Tơi tiến hành phân tích mẫu thực (rau cải bẹ xanh, trái long) có thêm chuẩn (Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion) với nồng độ 0.1 ppm 0.5ppm Sau đó, mẫu chia làm đơn vị mẫu, đơn vị mẫu dùng TEST KIT phân tích, đơn vị mẫu dùng thiết bị phân tích GC/MS, lấy đơn vị mẫu gửi phòng thử nghiệm thứ phân tích Nhận xét: Trong mẫu gửi phịng thử nghiệm thứ phân tích, đó: mẫu BX1 TL2 thêm chuẩn Disulfoton; Methyl Parathion; Ethyl Perathion nồng độ 0.1 ppm mẫu BX4; TL4 thêm chuẩn Disulfoton; Methyl Parathion; Ethyl Perathion nồng độ 0.5 ppm Sau so sánh kết thử nghiệm phịng thử nghiệm, tơi nhận thấy kết phân tích phịng thử nghiệm tương đối ổn định có độ lệch kết phòng thử nghiệm phạm vi cho phép (độ lệch cho phép 15 phòng thử nghiệm khoảng 15% cho vi lượng ppm 20% cho vi lượng ppb) 3.3 So sánh phƣơng pháp test nhanh với phƣơng pháp phân tích đại máy GC/MS + Phƣơng pháp test nhanh test Kit: Dựa vào kết phân tích bảng 3.29, ta thấy 10 mẫu phân tích định tính dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm Phospho hữu có mẫu phát dương tính Trong đó, mẫu cải bẹ xanh long tiêm chuẩn Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion với nồng độ 0.1 ppm cho kết âm tính mẫu BX4, BX5, TL4 thêm chuẩn Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion với nồng độ 0.5 ppm cho kết dương tính mẫu TL5 thêm chuẩn Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion với nồng độ 0.5 ppm cho kết âm tính Vậy, mẫu có nồng độ dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật nhóm Phospho hữu có dư lượng từ 0.1 ppm trở xuống ln cho kết âm tính Theo phương pháp test nhanh này, rau có độ nhớt cao khả cho kết xác khơng cao Do phương pháp test nhanh dựa kết phản ứng so màu, thao tác chậm thời gian đọc kết sau phút khơng cho kết xác Ưu điểm: Phương pháp test nhanh chi phí thấp, thời gian phân tích nhanh, thao tác đơn giản Nhược điểm: Chủ yếu định tính cho hai nhóm thuốc Phospho hữu Carbamat theo kiểu có mặt có mặt nguy cao Kết phân tích nhanh khơng có ý nghĩa pháp lý nói lên có mặt (mà khơng đầy đủ thuốc thuộc nhóm Phospho hữu Carbamat theo nghĩa định tính) Do đó, khơng thể sử dụng TEST KIT để đánh giá an tồn nơng sản lưu thơng thị trường Phương pháp sử dụng, tạm chấp nhận trường hợp lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm Phospho hữu Carbamat sử dụng chiếm tỷ trọng lớn loại thuốc bảo vệ thực vật có thị trường 16 + Phƣơng pháp phân tích định lƣợng thiết bị GC/MS Phương pháp phân tích thiết bị sắc ký khí GC/MS cho kết tối ưu, sau: - Kết nghiên cứu khảo sát qui trình phân tích cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion nhóm Phospho hữu phương pháp GC/MS, ta có: LOD LOQ Disulfoton 0.024 ppm 0.072 ppm, LOD LOQ Methyl Parathion 0.028 ppm 0.076 ppm, LOD LOQ Ethyl Parathion 0.024 ppm 0.072 ppm Phương pháp có hiệu suất thu hồi nằm khoàng 80% tới 110% 3.4 Đề xuất phƣơng pháp phát dƣ lƣợng thuốc BVTV rau Sử dụng TEST KIT kiểm soát dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật rau nhà vườn hay phục vụ q trình tra kiểm tra dư lượng hố chất bảo vệ thực vật rau chợ giúp cho việc khống chế loại bỏ rau bị tồn dư dư lượng hoá chất bảo vệ rau Tuy nhiên, với việc TEST KIT phát dư lượng tồn dư hoá chất bảo vệ thực vật với giới hạn phát 0.5 ppm cao, có cấu tử nhóm Phospho hữu có giới hạn cho phép 0.5 ppm Bên cạnh đó, rau có độ nhớt cao hay có tính chua việc phát dư lượng tồn dư hoá chất bảo vệ thực vật loại rau thiếu xác, cụ thể việc tiêm chuẩn mẫu trái long với nồng độ 0.5 ppm phát với độ xác 50% Do đó, mẫu rau sau sử dụng test kit kiểm tra nhanh cho kết âm tính, phải lấy mẫu ngẫu nhiên mẫu để phân tích thiết bị sắc ký khí GC/MS Với giới hạn phát LOD độ xác thiết bị GC/MS 17 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kết nghiên cứu, đánh giá phương pháp test nhanh với phương pháp phân tích đại thiết bị GC/MS để xác định dư lượng thuốc BVTV họ Phospho hữu rau Cho kết nghiên cứu khảo sát qui trình phân tích cấu tử Disulfoton, Methyl Parathion, Ethyl Parathion nhóm Phospho hữu phương pháp GC/MS, ta có: - Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lương (LOQ) Disulfoton 0.024 ppm 0.072 ppm, LOD LOQ Methyl Parathion 0.028 ppm 0.076 ppm, LOD LOQ Ethyl Parathion 0.024 ppm 0.072 ppm - Phương pháp có hiệu suất thu hồi nằm khoảng 80% tới 110% Tuy nhiên, nghiên cứu nhiều hạn chế: Chưa khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới dung mơi rửa giải có khả rửa giải tốt nhất, việc khảo sát lựa chọn dung môi chiết tốt Và chưa đánh giá độ không đảm bảo đo phương pháp phân tích thiết bị sắc ký khí GC/MS - Khoảng tuyến tính nồng độ chất thuốc trừ sâu nghiên cứu từ nồng độ 0,05ppm đến 2,5ppm - Rau cải bẹ xanh trái Thanh Long không phát thấy thuốc trừ sâu phân tích TEST KIST dương tính với thuốc trừ sâu Với TEST KIT phát giới hạn phát 0.5 ppm, mẫu có độ nhớt hay có tính acid cao cho kết khơng xác Việc gây trở ngại lớn cho việc kiểm tra nhanh trường (vườn rau quả, chợ đầu mối, ) Kiến nghị Việc sử dụng TEST KIT để thử nhanh dư lượng thuốc bảo vệ thực vật dựa kết định tính khơng có giá trị pháp lý khơng có sở khoa học để khẳng định an toàn hay nguy nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật nông sản Một số kết định tính phương pháp cho khơng kết dương tính sai âm tính sai Do đó, nên dùng TEST KIT để tham khảo TESK KIT cho kết âm tính dương tính dương tính 18 phải phân tích định lượng xác thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ không nên thông báo kết định tính rộng rải gây ảnh hưởng tiêu cực tới người tiêu dùng, người sản xuất nông sản hộ kinh doanh nông sản thị trường Chỉ nên sử dụng trang thiết bị phân tích đại sắc ký khí GC/MS hay thiết bị sắc ký khác để đánh giá mức độ nhiễm độc tồn dư thuốc bảo vệ thực vật nông sản 19