Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số loại thuốc trừ sâu cơ clo trong một số loại rau cải trên địa bàn Đà Nẵng bằng phương pháp sắc ký khí

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cơng trình hồn thành tại: ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG -
Người hướng dẫn khoa học: TS Bù ùi Xuân Vững ĐOÀN THỊ THẮM Phản biện 1: PGS.TS LÊ TỰ HẢI NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ LOẠI THUỐC TRỪ SÂU CO CLO TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU CẢI TRÊN ĐỊA BÀN ĐÀ NẴNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ Phản biện 2: PGS.TS TẠ NGỌC ĐƠN Luận văn bảo vệ Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ Thạc sĩ khoa học họp Đại Học Đà Nẵng vào ngày 26 tháng 06 năm 2011 Mã số: 60 44 27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Có thể tìm hiểu luận án tại: • Trung tâm Thông tin - Học liệu Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng, Năm 2011 • Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Chương - TỔNG QUAN TÀI LIỆU Lí chọn đề tài Rau xanh có vai trị lớn người, chúng cung 1.1 Khái quát chung thuốc bảo vệ thực vật 1.2 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật cấp vitamin khống chất có tính kiềm, pectin axit 1.3 Tình hình sản xuất sử dụng HCBVTV giới hữu cần thiết cho trì, phát triển ñối với thể người Việt Nam Để ñáp ứng nhu cầu sử dụng loại rau xanh, người ta ñã sử dụng 1.4 Tác ñộng HCBVTV ñến thực vật, ñộng vật người loại hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) để làm tăng suất 1.5 HCBVTV môi trường sống diệt trừ sâu hại 1.6 Con ñường xâm nhập chất ñộc vào thể thực vật, ñộng Các loại HCBVTV thường độc hại bền mơi trường, vật người chúng ñã gây ảnh hưởng ñến sức khỏe người nên việc ñánh 1.7 Sơ lược số hợp chất thuốc trừ sâu clo thường dùng giá dư lượng TTS rau xanh ñiều cần thiết cấp bách Vì vậy, 1.8 Các phương pháp xác định dư lượng HCBVTV để góp phần đánh giá dư lượng thuốc trừ sâu rau cải xanh 1.9 Sơ lược vài nét rau cải Việt Nam chúng tơi chọn đề tài : “Nghiên cứu đánh giá dư lượng số Chương - THỰC NGHIỆM thuốc trừ sâu clo số loại rau cải ñịa bàn Đà Nẵng 2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất phương pháp sắc ký khí” 2.2 Phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo phương pháp Mục đích nghiên cứu sắc ký khí mao quản detector cộng kết ñiện tử (GC/ECD) - Xây dựng quy trình phân tích dư lượng TTS rau cải 2.2.1 Máy sắc ký sử dụng ñề tài - Đánh giá dư lượng TTS rau cải xanh ñịa bàn Đà Nẵng - Model: Hệ thống sắc ký khí 7890A ghép với detector ECD Đối tượng nghiên cứu - Hãng sản xuất: Agilent Technologies, Mỹ Các mẫu rau cải xanh ñịa bàn Đà Nẵng, TTS clo 2.2.2 Chuẩn bị hóa chất dụng cụ Phương pháp nghiên cứu 2.2.2.1 Dung dịch hỗn hợp chuẩn Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Xây dựng quy trình phân tích ñánh giá dư lượng TTS Dãy hoá chất chuẩn với nồng ñộ khác nhau: 800ppb, 400ppb, 200ppb, 100ppb, 40ppb, 20ppb pha từ chuẩn gốc hỗn hợp có rau cải xanh ñịa bàn Đà Nẵng nồng ñộ 20ppm/chất (mg/l) Cấu trúc luận văn 2.2.2.2 Chuẩn bị cột làm Chương 1: Tổng quan tài liệu 2.2.2.3 Chuẩn bị dung môi rửa giải Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm 2.3 Nghiên cứu xác ñịnh ñiều kiện tối ưu phương pháp Chương 3: Kết thảo luận 2.3.1 Chọn phương pháp dung môi chiết tách dư lượng TTS clo Khảo sát phương pháp chiết: chiết lắc tay, chiết với trợ giúp siêu âm chiết soxhlet hệ dung môi khác hệ axetonitril/ete dầu hỏa dung dịch hỗn hợp n-hexan + dietyl ete 2.3.2 Chọn nhiệt ñộ chiết với phương pháp chiết soxhlet Với loại dung môi phương pháp chiết ñã chọn mục 2.3.1 tiến hành khảo sát nhiệt ñộ 60o, 65o, 70o, 75o, quy trình phân tích mục 2.3.1 2.3.3 Chọn thời gian chiết tách Sử dụng dung môi chiết mục 2.3.1 nhiệt ñộ chiết ñã chọn mục 2.3.2, thời gian chiết 4h, 5h, 6h, 7h Đánh giá hiệu suất thu hồi 2.4 Xác ñịnh hiệu suất thu hồi phương pháp 2.4.1 Xác ñịnh hiệu suất thu hồi phương pháp Tiến hành chiết với ñiều kiện tối ưu ñã chọn mục 2.3 mẫu trắng Thơng qua kết thu đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp 2.4.2 Đánh giá sai số thống kê phương pháp giới hạn phát 2.4.2.1 Giá trị trung bình cộng 2.4.2.2 Độ lệch chuẩn 2.4.2.3 Hệ số biến ñộng 100 g mẫu rau Dịch lọc A - 150ml CH3CN +50ml ete dầu hỏa - 10g bột trợ lọc - Xay phút - Lọc hút chân không - 10 g Na2SO4 Dịch lọc B Định mức 250ml Hình 2.1 Quy trình phân tích xác ñịnh dư lượng thuốc trừ sâu clo hệ dung mơi axetonitril/ete dầu hỏa.[22] Mẫu phân tích - Hỗn hợp HCCC chuẩn - Na2SO4 khan, xay phút n-hexan - dietyl ete - Chiết theo phương pháp Dịch chiết Kết phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo (C), tính theo cơng thức sau: C (ng / g ) = C '× V × m α Trong đó: - C dư lượng thuốc trừ sâu clo, ng/g - C’ nồng độ chất tìm thấy dựa vào đường chuẩn, ng/ml Dịch chiết cạn cịn ml - V thể tích cuối mẫu, ml - m khối lượng mẫu, g - Tráng nước cất lần Cột làm flosiril - Rửa dung dịch rửa - Lọc qua Na2SO4 khan - Làm khơ dd dịng khí N2 Cặn rắn - Định mức Máy sắc ký GC/ECD - α hiệu suất thu hồi phương pháp Nồng ñộ hợp chất clo tính theo nanogam (ng) 1g khối lượng mẫu rau tươi (ng.g- khối lượng tươi) Chương - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xây dựng ñường chuẩn hợp chất clo 3.1.1 Lập ñường chuẩn Để lâp dựng ñường chuẩn tiến hành tiêm mẫu chuẩn clo với nồng ñộ chuẩn 40 ppb, 100 ppb, 200 ppb, 600 ppb vào buồng tiêm mẫu máy sắc ký khí GC/ECD Kết thu thể bảng 3.1 Hình 2.2 Quy trình phân tích xác định dư lượng thuốc trừ sâu clo dung dịch hỗn hợp n-hexan+ dietylete Dung dịch rửa giải 1, mục 2.2.3 2.5 Phân tích đánh giá dư lượng thuốc trừ sâu clo mẫu rau cải xanh ñịa bàn thành phố Đà Nẵng 2.5.1 Thu thập mẫu chuẩn bị mẫu Các mẫu rau thu mua ñịa ñiểm chợ, mua ngẫu nhiên từ hai ñến ba địa điểm chợ sau đồng thành mẫu ban đầu 2.5.2 Phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo mẫu thực tế Đường chuẩn chất ñược xây dựng dựa sở phụ thuộc chiều cao pic chất chuẩn với hàm lượng chất đưa vào máy 9 10 Bảng 3.1 Sự phụ thuộc chiều cao pic vào nồng ñộ hợp chất 3.2 Kết nghiên cứu ñiều kiện chiết tách dư lượng thuốc trừ clo dung dịch hỗn hợp mẫu chuẩn sâu clo 3.2.1 Kết khảo sát phương pháp chiết dung mơi chiết đến Nồng độ chất (ppb) Chiều cao pic (Hz) Chất 40 100 200 600 γ -BHC 617.9 1737.6 4187.7 13858.1 α -Heptachlor 873.6 2306.2 5196.1 14994.8 Andrin 800.8 2172.0 5840.6 13998.2 α -Chlordane 713.1 1876.6 4219.9 11848.0 Endosulphan 647.0 1710.4 3725 10670.4 DDT 479.8 1229.6 2853.0 8874.3 Endrin kenton 823.2 2084.0 4785.5 13005.2 Methoxychlor 282.1 646.7 1498.0 4495.8 hiệu suất thu hồi trình chiết Tiến hành chiết với phương pháp: chiết lắc tay, chiết với trợ giúp siêu âm chiết soxhlet hệ dung môi: hệ axetonitril/ete dầu hỏa hệ dung mơi (n-hexan + dietyl ete) Kết phân tích thể bảng 3.3 Kết bảng 3.3 cho thấy phương pháp chiết soxhlet với hệ dung môi n-hexan + dietyete tỉ lệ 1:2 ñạt hiệu suất thu hồi cao : γ -BHC: 87.9%, α -Heptachlor: 88.9%, Andrin: 63.6%, α -chlordane: 56.3%, Endosulphan: 55.8%, DDT: 92.4%, Endrin kenton: 49.9%, Methoxychlor: 66.3% 3.1.2 Thời gian lưu Bảng 3.2 Thời gian lưu hợp chất TTS clo STT Chất Thời gian lưu (phút) γ -BHC 9.44 α -Heptachlor 13.50 Andrin 14.84 α -Chlordane 17.43 Endosulphan 17.90 DDT 23.60 Endrin kenton 24.98 Methoxychlor 25.64 Hình 3.1 Sắc ký đồ hỗn hợp chuẩn với phương pháp chiết soxhlet dung dịch hỗn hợp n-hexan: dietylete 1:2 Hình 3.2 Sắc ký đồ hỗn hợp chuẩn với phương pháp chiết soxhlet hệ dung môi axetonitril+ete dầu hỏa 11 12 3.2.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ chiết ñến hiệu suất thu hồi Áp dụng ñiều kiện ñã chon mục 3.2.1, tiến hành khảo sát nhiệt ñộ khác Kết trình bày bảng 3.4, sắc ký đồ trình bày hình 3.3, 3.4 Kết thu ñược nhiệt ñộ 70oC cho hiệu suất thu hồi cao γ -BHC: 90.7%, α -Heptachlor : 95.4%, Andrin: 68.9%, α chlordane: 74.9%, Endosulphan: 57.8%, DDT: 95.0%, Endrin kenton: 56.3%, Methoxychlor: 71.2% Hình 3.3 Sắc ký ñồ hỗn hợp chuẩn với phương pháp chiết soxhlet nhiệt độ 65oC Hình 3.4 Sắc ký đồ hỗn hợp chuẩn với phương pháp chiết soxhlet nhiệt ñộ 70oC 13 14 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian chiết ñến hiệu suất thu hồi Áp dụng ñiều kiện ñã chọn mục 3.2.1, 3.2.2 ñể chọn thời gian chiết soxhlet mẫu giả sau giờ, giờ, giờ, Kết ảnh hưởng thời gian chiết ñến hiệu suất thu hồi phân đoạn trình bày bảng 3.5 Kết bảng 3.5 cho thấy thời gian chiết chiết soxhlet cho hiệu suất thu hồi tương ñối cao: γ -BHC: 95.7%, α Heptachlor : 95.5%, Andrin: 65.5%, α -Chlordane: 75.4%, Endosulphan: 60.7%, DDT: 97.2%, Endrin kenton: 66.2%, Methoxychlor: 75.7 % Từ kết phân tích chọn thời gian chiết soxhlet tốt ñể việc chiết mẫu ñược triệt ñể ñạt hiệu suất thu hồi cao 3.2.4 Xác ñịnh hiệu suất thu hồi phương pháp Dựa ñiều kiện tối ưu ñã lựa chọn, hiệu suất thu hồi phương pháp tiến hành theo quy trình hình 2.2 mẫu giả Kết bảng 3.6 cho thấy hiệu suất thu hồi phương pháp cao γ -BHC: 95.7%, α -Heptachlor : 93.7%, Andrin: 67.5%, α -chlordane: 76.4%, Endosulphan: 62.5%, DDT: 97.2%, Endrin kenton: 67.2%, Methoxychlor: 75.7% 3.3 Đánh giá sai số thống kê phương pháp giới hạn phát Kết sai số thống kê trình bày bảng 3.7, giới hạn phát chất trình bày bảng 3.8 Từ bảng kết cho thấy phương pháp phân tích có độ lặp lại cao xác 15 16 17 18 Bảng 3.7 Một số giá trị ñánh giá sai số thống kê phương pháp 3.4 Kết q trình khảo sát điều kiện tối ưu phương pháp Giá trị Độ lệch trung bình chuẩn X (ng/l) s (ng/l) γ -BHC 19.12 0.39 2.0 α -Heptachlor 18.73 0.47 2.5 Andrin 13.43 0.40 3.0 Heptachlor : α -Chlordane 15.27 0.24 1.6 Endosulphan: 62.5%, DDT: 97.2%, Endrin kenton: 67.2%, Endosulphan 12.50 0.48 3.8 Methoxychlor: 75.7% DDT 19.44 0.32 1.6 3.5 Quy trình phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo mẫu Endrin kenton 13.49 0.42 3.1 rau cải xanh Methoxychlor 15.13 0.26 1.7 Chất Hệ số biến ñộng RSD (%) - Phương pháp chiết phương pháp chiết soxhlet dung dịch hỗn hợp n-hexan + ñietylete 1:2, với nhiệt ñộ chiết 70oC thời gian chiết chiết hợp chất clo mẫu rau cải xanh với hiệu suất thu hồi cao - Hiệu suất thu hồi trung bình đạt γ -BHC: 95.7%, α 93.7%, Andrin: 67.5%, α -chlordane: 76.4%, Quy trình phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo ñược xây dựng với ba bước bản: Bảng 3.8 Giới hạn phát phương pháp với hợp chất TTS (phương pháp chiết soxhlet) clo Chất - Chiết tách chất cần phân tích khỏi mẫu phân tích Giới hạn phát MDL(ppb) γ -BHC 1.72 α -Heptachlor 2.07 Andrin 1.77 α -Chlordane 1.06 Endosulphan 2.12 DDT 1.41 Endrin kenton 1.85 Methoxychlor 1.15 - Làm hay tinh chế mẫu phân tích: loại bỏ chất làm cản trở đến q trình phân tích cột làm sách Florisil - Định lượng chất cần phân tích phương pháp sắc ký khí mao quản ECD Quy trình phân tích trình bày sơ đồ hình 3.5 3.5.1 Q trình chiết tách chất clo khỏi mẫu phân tích 3.5.2 Xử lí mẫu sau chiết 3.5.2.1 Xử lí sơ mẫu sau chiết 3.5.2.2 Cô lập hợp chất clo từ mẫu florisil 20 19 3.6 Phân tích mẫu thực tế 100g rau cải Tiến hành áp dụng quy trình nhằm phân tích, đánh giá - 20g Na2SO4 khan, xay phút - 120 ml n-hexan - ñietyl ete 1:2 - 10 g bột trợ lọc - Lọc hút chân không thực trạng dư lượng thuốc trừ sâu clo mẫu rau cải xanh ñịa bàn Đà Nẵng Kết phân tích thu ñược bảng 3.9 Sắc ký đồ thu hình 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11 Dịch chiết A Bã rắn - 200 ml hỗn hợp dung môi n-hexan+ddietyletee 1:2 - Chiết soxhlet, 70oC Dịch chiết C Dịch chiết B Dịch chiết cạn cịn ml - Tráng nước cất lần Cột làm flosiril - Rửa dung dịch rửa nhexan+ñiclometan 5:1 - Lọc qua Na2SO4 khan Cặn rắn - Định mức ml n-hexan Máy sắc ký GC/ECD Hình 3.5 Quy trình phân tích dư lượng thuốc trừ sâu clo mẫu rau cải xanh 21 Hình 3.6 Sắc ký đồ mẫu rau cải xanh Hịa Khánh 22 Hình 3.8 Sắc ký đồ mẫu rau cải xanh Sơn Trà Hình 3.9 Sắc ký đồ mẫu rau cải xanh Ngũ Hành Sơn Hình 3.7 Sắc ký ñồ mẫu rau cải xanh Hịa Vang 23 24 Từ kết phân tích thu ñược bảng 3.9 nhận thấy mẫu rau cải xanh thu thập số ñịa ñiểm ñịa bàn Đà Nẵng không chứa hàm lượng hợp chất clo bền ñang khảo sát ñề tài Riêng có mẫu thu thập Hịa Khánh có chứa hàm lượng nhỏ hợp chất Endrin Kenton (0.41ng/g mẫu rau tươi) Tuy nhiên, từ sắc ký ñồ thu ñược từ mẫu phân tích nhận thấy mẫu rau thu thập Hòa Khánh, Hòa Vang Sơn Trà chứa số hợp chất ngồi chất chuẩn mà phịng thí nghiệm có Việc định danh hợp chất xác định hàm lượng chúng tiếp tục phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) Kết phân tích mẫu rau cải xanh giải Hình 3.10 Sắc ký đồ mẫu rau cải xanh Thanh Khê thích nhà nước ta ñã cấm nhập sản xuất hợp chất 77 TTS clo ñộc hại từ lâu 78 Hình 3.11 Sắc ký đồ mẫu rau cải xanh Nam Ô 25 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Đã nghiên cứu lập dựng phương pháp phân tích xác định dư lượng số TTS nhóm clo, cụ thể: + Phương pháp chiết tách: Chiết soxhlet, ñiều kiện chiết tách (dung mơi chiết, nhiệt độ chiết, thời gian chiết) + Lập ñường chuẩn xác ñịnh chất + Tinh chế cột florisil + Xây dựng quy trình xác ñịnh dư lượng TTS clo - Đã áp dụng quy trình phân tích nghiên cứu để định lượng dư lượng hợp chất TTS nhóm clo 11 mẫu rau cải xanh thu thập ñịa ñiểm địa bàn Đà Nẵng: Nam Ơ, Hịa Khánh, Hịa Vang, Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn, Thanh Khê Qua kết phân tích cho thấy khơng phát dư lượng TTS rau cải xanh ñịa bàn Đà Nẵng thời điểm lấy mẫu ngoại trừ Endrin kenton có chứa rau cải xanh với nồng ñộ 0.41ng/g mẫu tươi nằm giới hạn cho phép Kiến nghị - Tiếp tục xác ñịnh dư lượng TTS nhóm clo mẫu thực phẩm khác - Tiếp tục xác ñịnh dư lượng hợp chất TTS thuộc nhóm nhóm photpho, nhóm nitơ - Sử dụng phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC/MS) ñể xác ñịnh hợp chất chưa ñịnh danh có mặt sắc ký đồ phân tích mẫu rau cải xanh ñịa bàn thành phố Đà Nẵng - Phân tích thường xun để đánh giá mức độ an tồn rau cải xanh địa bàn thành phố Đà Nẵng, từ nhằm nâng cao ý thức trách nhiệm người trồng rau người tiêu dùng 27