Luận án phó tiến sĩ hóa học: Nghiên cứu phân tích, đánh giá tồn lượng và khả năng ổn quang đối với thuốc trừ sâu FENVALERAT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TỔNG HỢP HÀ NỘTtt tw*wwewwww*

PHẠM THỊ PHONG

LUẬN ÁN PHO TIEN SĨ KHOA HỌC HOA HOC

Người hướng dan khoa hoc:

-PGS.PTS Hoá học Nguyễn Đức HuệPGS.PTS Sinh học Phạm Bình QuyềnPTS Hoá học Phạm Hùng Việt

LÊN, FAS TUT eM,

PAGO Pet]¥i fei’ ì *(liiUR Lite

Hà nội - 1993

1.1.3 Dac tinh sinh hoc “ÁN:

1.2 Phương pháp phân tích fenvalerat 41.2.1 Các phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat 41.2.2 Các phương pháp phân tích đồng phân quang học của

fenvalerat 8

1.3 Nghiên cứu bền quang cho thuốc trừ sâu hệ pyrethroit 91.3.1 Nghiên cứu thay đổi cấu trúc phân tử thuốc trừ sâu 9

1.3.2 ổn quang bằng chất hấp thụ tử ngoại 13

1.4 Tồn lượng thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường 13

1.4.1 Tác động của môi trường lên fenvalerat 14

1.4.2 Vấn đề tồền lượng thuốc BVTV trên nông sản 20

1.4.2.1 Mục đích nghiên cứu tồn lượng thuốc BVTV 20

1.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu tồn lượng thuốc BVTV 22

CHƯƠNG 2 THUC NGHIỆM 28

2.1 Lập dựng phương pháp phân tích fenvalerat 28

2.1.1 Phân tích tồn lượng fenvalerat (tổng các đồng phan

quang học) trong rau, quả, đất và nước 28

2.1.1.1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 28

2.1.1.2 Phương pháp chung 29

2.1.1.3 Nghiên cứu lập dựng phương pháp phân tích 31

2.1.1.4 Phân tích mẫu giả 3?2.1.2 Phân tích các đồng phân quang học của fenvalerat 40

2.1.2.1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 40

2.1.2.2 Phương pháp phân tích 40

2.2 Nghiên cứu sự tồn lưu của fenvalerat trên cây và trong

đất ở điều kiện khí hậu Việt nam 42

2.2.1 Nghiên cứu sự tồn lưu của fenvalerat trên cây 422.2.1.1 Phương pháp nghiên cứu 42

NM N ND

Bi KEU gua thí nghiệm nghiên cứu tồn lượng

fenvalerat trên cây.

-2 Nghiên cứu sự tền lưu của fenvalerat trong đất.

-2.2.1 Phương pháp nghiên cứu

‹2.2.2 Nghiên cứu tồn lượng fenvalerat trong dat.

Nghiên cứu ổn quang cho fenvalerat2.3.1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1 Chiếu sáng tử ngoại

2-3.2.2 Tính thời gian bán huỷ.

2.3.3 Kết quả nghiên cứu

2.3.3.1 Khảo sát sự phân huỷ quang hoá của các đồng phân

quang học.

2.3.3.2 Khảo sát chất ổn quang cho fenvalerat

2.3.3.3 Nghiên cứu vai trò ổn quang của benzophenon

Phuong phap phan tich fenvalerat.

Tồn lượng fenvalerat trên cây và trong đất ở điều kiện

khí hậu Việt nam.

.1 Tền lượng fenvalerat trên cây.

-2.1.1 Tốc độ phân huỷ fenvalerat.

-2.1.2 Mức độ tền lượng tối da và thời gian cách ly

của fenvalerat.

-2 Tồn lượng fenvalerat trong đất.

-2.2.1 mốc độ phân huỷ của fenvalerat trong đất.-2.2.2 Sự ngâm sâu của fenvalerat trong đất.

.2.2.3 Ảnh hưởng của fenvalerat tới vi sinh vật dat.

Khả năng ổn quang cho fenvalerat.

110

MỞ ĐẦU

Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) trong nóng

nghiệp để phòng trừ sâu bệnh là rất cần thiết để có thể có

mùa màng bội thu, song điều đó lại có thể dan tới sự tồn

lưu của thuốc trên nông sản và trong môi trường Nghiên cứu

khảo sát sự tồn lưu của thuốc BVTV trong điều kiện sử dụnglà việc quan trọng để hiểu rõ về hiệu luc của thuốc và mức

độ an toàn cho môi sinh, nhưng việc đó thực tế còn chưa

được quan tâm day đủ ở Việt nam Vì vậy, trong dé tài này,chúng tôi đã bước đầu tiến hành việc nghiên cứu đó với

thuốc trừ sâu fenvalerat, một loại thuốc hệ pyrethroit gần

đây nhất, dang được dùng trừ sâu cho rau, màu, cây ăn quả

và cây công nghiệp ở nước ta.

O đây chúng tôi đề cập tới những vấn đề nghiên cứu

1) Lập dựng phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat

trong rau, quả, đất và nước thích hợp trong điêu kiện ViệtNam trên cơ sở tham khảo các phương pháp đã có để làm

phương tiện khảo sát trong đề tài này.

2) Nghiên cứu sự tồn lưu của fenvalerat trên cây và trong

đất ở điều kiện khí hậu nông nghiệp Việt Nam nhằm đề xuất

mức tồn lượng tối đa và thời gian cách ly tương ứng của

fenvalerat trên một số loại cây trồng và bước đầu đánh giá

mức độ an toàn của thuốc cho môi sinh.

3) Nghiên cứu tìm chất ổn quang cho fenvalerat để có thể

kéo đài hiệu lực của thuốc khi dùng trên cây dai ngày và

giải thích vai trò ổn quang của nó.

I TONG KẾT TAI LIEU

1.1 GIỚI THIÊU VỀ THUỐC TRỪ SÂU FENVALERAT.

Fenvalerat là tên chung do Tổ chức Tiêu chuẩn quốc

tế (ISO) đặt cho một loại thuốc trừ sâu thuôc hệ pyrethroit

có tên hoá học theo đanh pháp của Hội Hoá học cơ bản và Ứng

dung quốc tế (IUPAC) là (RS) - œ - xiano phenoxibenzyl (RS)

- 2 - (4 - clophenyl) - 3 - metyl butyrat, có công thức phan

tử C2gH22C1INO; và phân tử lượng là 419,9 Vì phân tử

fenvalerat có hai nguyên tử cacbon bất đối xứng nên nó có

bốn đồng phân quang học ứng với các công thức cấu tạo sau

Fenvalerat được tổng hợp trong công nghiệp theo phản

ứng este hoá giữa axit 2 - (4 - clophenyl) - 3 - metyl

butyric và a - hidroxi - 3 - phenoxi - phenylaxetonitrin.

Trong thương mại thuốc trừ sâu fenvalerat có tên là

Sumicidin (ở Nhật), Belmark (theo Hãng hoá chất quốc tế

Shell), Pyrdin (ở Mỹ) Dạng thương phẩm hay được sử dụng ở

Việt nam là Sumiciđin nhũ dầu 10% và 20% do hãng Sumitomo

20°C, hệ số phân bố log Py, = 6,41 ở 25°C Độ tan của nó

trong nước nhỏ hơn 20 g/1 ở 20°C, trong hexan là 13,4 g/1,

trong xilen lớn hơn 50 g/1, trong metanol B1, 7%.

1.1.2 Tinh chat hoá học.

Từ công thức cấu tạo của fenvalerat chúng ta có thể

thấy fenvalerat đế tham gia vào phản ứng đứt mạch este, đứt

mach ete, hidroxyl hoá vòng thơm, thuỷ phân nhóm xiano Các

phản ứng này sẽ được xem xét kỹ trong mục 1.4.1

1.1.3 Đặc tính sinh học.

Hiệu ứng sinh học của fenvalerat đối với sâu lần đầu

tiên được Ohno và cộng tác viên nghiên cứu vào những năm

1974-1976 tại Nhật bản và các tác giả đã thấy rằng thuốc có

phổ trừ sâu rộng [59, 60] Các khảo nghiệm sinh học được

Trần Quang Hùng và cộng tác viên tiến hành ở Việt nam vào

năm 1987 cho thấy fenvalerat có hoạt tính trừ sâu cao đối

với nhiều loại sâu hại và có thể dùng trừ sâu tơ, sâu

khoang, rệp, nhện đỏ hại rau, trừ rệp sáp, nhện đỏ hại câyăn quả, trừ sâu vẽ bùa hại cam quýt, trừ rệp, sâu hồng, sâu

xanh, nhện đỏ hại bông [1] Trong bốn đồng phân quang học

của fenvalerat, đồng phân SS có hoạt tính sinh học đối với

sâu cao hơn cả (bảng 1).

Bảng 1 Ảnh hưởng cấu trúc fenvalerat tới hoạt tính sinh

học của nó, (tính tương đối).

Fenvalerat gây độc cho động vật bằng cách tác động

lên hệ thần kinh, kéo đài dong natri trong màng tế bào thầnkinh động vật [64 (trang 75 và 115), 89) Triệu chứng lâm

sàng của sự nhiềm độc bởi fenvalerat là: tăng khả năng bịkích thích, run ray, lên cơn co giật, dau quan, chảy nước

bọt Căn cứ vào độ độc cấp tính LD50 và LC50 có thể thấy

rằng fenvalerat ít độc với động vật máu nóng, rất độc với

cá, động vật chân đốt và ong mật [53], (bảng 2 ) Những

nghiên cứu về độ độc mãn tính của fenvalerat cho thấy nó

không gây ra khối u [62], quái thai [44] và đột biến

[B5] Các khảo sát khi phun thuốc fenvalerat lên cây cho

thấy rằng ở liều lượng thuốc rất cao cây bi can cối, lá ua

rụng, nhưng khi ngừng phun thuốc thì cây lại phát triển bình

Động vật |Têm hum 96 giờ |LC50, ug⁄1 0,14|rất độc

chân đốt |Tôm 96 giờ |LC50, wg/1 0,04|rất độc

Ong mật LD50, mg/kg | 0,23|rất độc

Dựa trên những nghiên cứu về độc tính và cơ chế biến

đổi của fenvalerat trong nhiều loại động vật (xem thêm phần

1.4.1), người ta đã xác định mức không gây hiệu ứng (no

effect level - NOEL) của fenvalerat trong động vật và thiết

lập được mức tiếp nhận cho phép hàng ngày (acceptable daily

intake - ADI) của fenvalerat đối với người là 0,02 mg/kg

(66) tế: 3471:

i, HAP PHA CH FENVALERAT.

1.2.1 Các phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat.

Việc phân tích tồn lượng của bất kỳ loại thuốc BVTV

nào đều phải qua các bước chính là chiết tách, làm sạch và

được thay thé để chiết các mấu rau [14] Hiệu suất chiết

tách của axeton không thua kém axetonitrin nhưng dung môi

này rẻ, ít độc, để làm sạch hơn Tuy vậy địch chiết axeton

chứa nhiều tạp chất Xu hướng hiện nay là dùng hồn hợp

hexan-axeton để nghiền với mau rau quả trong máy nghiền sinh

€6 [13, 17; 19) Hồn hợp nay có hiệu suất chiết tách thuốc

BVTV cao, có thể chiết được các loại thuốc với độ phân cực

khác nhau, hạn chế được tạp chất đi vào dich chiết va rẻ.

Thao tác phân bố lại thuốc BVTV sau đó vào hexan cũng đơn

giản: chỉ can cho thêm nước vào rồi lắc nhẹ cho phân lớp, bỏphần nước - axeton chứa nhiều tap chất phân cực phía dưới là

thu được địch chiết hexan phía trên chứa thuốc BVTV và ít

tạp chất hơn.

Đất: T6n lượng fenvalerat trong đất có thể được

chiết tách bằng cách lắc đất với hồn hợp axeton nước NH,Cl [78] hay hốn hợp axeton - nước - NHạCHạCOO [10] Tuy

-vậy phải khảo sát kỹ điều kiện chiết tách với các loại đất

khác nhau, và sau đó việc lọc rửa cũng khá phức tạp Phươngpháp chiết tách thuốc BVTV trong đất bằng thiết bị chiết

Soxhlet với hồn hợp dung môi hexan - axeton được coi là

phương pháp chuẩn đối với các mâu đất, mau khô và mau thực

phẩm chứa nhiều đầu mỡ [45, 65] Song trước khi sử dụng

thiết bị chiết Soxhlet phải khảo sát độ bền nhiệt của thuốc

bằng thí nghiệm xác định độ thu hồi.

Nước: Fenvalerat trong mầu nước được chiết 2-3 lần

với hexan trong bình chiết [78], hoặc được bơm qua hệ thống

hấp phụ rồi được giải hấp bằng dung môi metanol [77] Phương

pháp chiết đơn giản và dé thực hiện hơn.

Làm sạch:

Quá trình làm sạch là một bước quan trọng trong phân

tích vi lượng vì sau khi chiết thì chẳng những thuốc BVTV

mà một lượng lớn tạp chất trong cây và đất cũng đi vào dich

chiết làm ảnh hưởng quá trình định lượng sau này Tạp chất

có thể bao gồm các amin, các phenol, axit hữu cơ, đường,

đầu thực vật, sáp, điệp lục và các chất màu khác Quá trình

làm sạch thường được tiến hành qua hai bước: phân bế

lỏng - lỏng và sắc ký cột.

Phân bố lỏng - lỏng: Khi lac dich chiết trong 2 pha

không hoà lần vào nhau, các chất có độ phân cực khác nhau sẽ

tách ra khỏi nhau Đối với fenvalerat đã có các hệ chiếtphân bế như sau: metanol /hexan (axetonitrin) [84],

axetonitrin/ete đầu hoa (hay hexan) [21], axeton/hexan (hayete đầu hoa) [14, 30], axeton - hexan/nước [ 13, 17, 40, 41,

78) Hệ axeton - hexan/nước hay được sử dụng với những uu

điểm đã kể trên.

Sắc ký cột: Trong phần lớn quy trình phân tích tồn

lượng thuốc BVTV sau khi làm sạch bằng cách phân bố lỏng

-lỏng, dich chiết tiếp tục được làm sạch bang cách cho đi

qua cột hấp phụ Nhiều loại chất hấp phụ được sản xuất trênthị trường, song chỉ những chất hấp phụ ổn định về các tinh

chất như kích thước cỡ hạt đồng nhất (khoảng 0,1-0,2 mm),

hoạt độ chính xác theo Brockeman va dé thay đổi bang cách

điều chỉnh tỷ lệ nước cho vào thì mới được dùng để làm

sạch trong phân tích tồn lượng.

Florisil PR hay được dùng trong sắc ký cột để làm

sạch dịch chiết fenvalerat [21, 30, 40, 41, 46, 78), đây là

chất hấp phụ tốt, được sử dung rộng rãi, song đắt tiên (cỡ

260 đô la/kg) và tinh chất không ổn định Silicagel Woelm,

Kieselgel Merck (khoảng 80 đô la/kg) [13, 84] và oxit nhôm

Woelm (khoảng 40 đô la/kg) [17] cũng là những chất làm sạch

phổ biến cho fenvalerat Than hoạt tính đất điatomit oxit magiê cũng được sử dụng [10], nhưng ít gặp hơn và phải

-tuân theo quy trình sử lý nghiêm ngặt để đảm bảo 6n định

tính hấp phụ của chúng.

Xác định: Fenvalerat là loại thuốc trừ sâu thuộc thế

hệ gần đây nhất Nó được tổng hợp và đưa ra sử dụng trong

những năm 1970, là lúc mà phương pháp sắc ký khí và sắc kýlỏng cao áp đã được sử dụng rộng rãi trong việc phân tíchthuốc BVTV Phương pháp sắc ký khí với detectơ cộng kết

điện tử (ECD) hay được dùng để phân tích tồn lượng

fenvalerat [ 12, 13, , 14, 17, 30, 40, 46, 84] Detecto nay

có độ nhậy tới mic pg Đó là ưu điểm của phương pháp, nhưngdiéu nay cũng yêu cầu quy trình làm sạch mau rất nghiêm

khắc, vì lượng rất nhỏ tạp chất chứa nguyên tử clo, oxi

trong dich chiết có thể gây ảnh hưởng tới việc định lượng

chất cần nghiên cứu Phương pháp sắc ký lỏng cao áp với

detectơ tử ngoại cũng được dùng để phân tích tồn lượng

fenvalerat cùng với 8 loại thuốc họ pyrethroit khác [19].

Các tài liệu đã khẳng định rằng đối với phương pháp sắc ký

lỏng cao áp yêu cầu làm sạch mau dé dang hơn phương phápsắc ký khí với detecto cộng kết điện tử [65, trang 83 và

1.2.2 Các phương pháp phân tích đồng phân quang hoc của

Ưu thế của phương pháp sắc ký lỏng cao áp là ứng

dụng được vào việc tách và xác định đồng phân quang học củafenvalerat Trên nguyên tắc tách đồng phân quang hoc bang

cách tao dan xuất với một chất có hoạt tính quang học khác

năm 1980 Horiba và cộng sự [39] đã cho 4 đồng phân quang hoc

của fenvalerat tác động với 1 - mentol khi đun nóng trong

môi trường axit clohidic dé tạo ra dan xuất este của 1 mentyl (nhóm xianua chuyển thành nhóm 1 - metyloxicacbonyl)

-và tách hồn hợp dan xuất đó bằng máy sắc ký lỏng cao áp,

dùng cột M - Porasil với pha động là hexan - etylaxetat 500:7 sau 20 phút Phương pháp này chỉ ứng dụng được vào trườnghợp nghiên cứu fenvalerat ở đạng thuốc kỹ thuật Thay vì đưavào phân tử fenvalerat một nhóm nguyên tử có tính quanghoạt, năm 1983 Chapman và cộng sự [26] đã dùng cột pha thuận

silicagel gắn nhóm NH; và tao liên kết vòng càng R N

-(3, 5 -dinitrobenzoyl) phenylglixin để tách 4 đồng phân

quang học của fenvalerat Hãng Sumitomo [83] cũng dùng cột

sắc ký lỏng cao áp pha thuận Silicagel gắn chất có hoạt

tinh quang hoc như nhóm N - (3,5 - dinitrobenzoyl) -

D-phenylglixin với nhóm W - aminopropylsilyl của pha tinh

để tách các đồng phân quang học Phương pháp này tỏ rõ ưu

thế trong phân tích đa lượng và vi lượng vì không cần phải

biến tính fenvalerat trước khi xác định.

1h GHIEN CUU BEN G CHO THUỐC TRU SÂU HÊ PYRETHROIT.

1.3.1 Nghiên cứu thay đổi cấu trúc phân tử thuốc trừ sâu.

Thuốc trừ sâu pyrethroit là thuốc trừ sâu tổng hợpmô phỏng theo cấu trúc của hoạt chất trừ sâu pyrethrin tự

nhiên của dịch chiết nụ hoa cúc chrysanthemum

cinerariaefolium Trong địch chiết pyrethrin có sáu loại

este của hai axit cacboxylic với ba xiclopentennolon với tỷ

(5) jasmolon (10) jasmolin | (11) jasmolin II 8s

Hình 2: Cấu trúc của các axit và rượu tạo thành các este có

trong dich chiết pyrethrin.

10 0-(9/61) UNAS (2261) TƯ (1261) agiousydhs (296L) khu (6961) ha:aoe wb J XXđơn “opel H909 4 e` ⁄ © H202 H9022£ lI ll(2261) uioJeA2 460 Sa TÚI (261) 8|E19|BAual (1/61) uuiedoiduag (9/6L) uHU)uaduia"Ho) KH ahot ewe 3 oy CS ae 4 © Shon Tym cVìse v.v Ý19 "HOf } (2/61) PEANIEGHI (6261) 9)EuIIeAnlj (0861) xo2duajouisZ861) uuu1uaJi*đỏuq Hug} 31o1q3øxÄd nes n11 Đ2ond3 eno uer14 +gqd As *E qUTH

~ 1] “

Pyrethrin có phổ trừ sâu rộng, hiệu lực cao, độc

tính với động vật máu nóng thấp, nhưng dé bị phân huỷ quanghóa nên chỉ dùng để trừ các loại côn trùng trong nhà Tính

chất quý báu của pyrethrin đã thúc đẩy quá trình nghiên cứu

tổng hợp các đồng đẳng của nó với hiệu lực trừ sâu cao hơnvà độ bền quang tốt hơn nhằm đưa vào sử dụng trong nôngnghiệp Hình 3 đã tóm tắt quá trình nghiên cứu đó với các

đại diện của hệ thuốc pyrethroit tổng hợp đánh đấu nhữngbước phát triển chính Allethrin là chất đầu tiên được

Schechter tổng hợp năm 1949 đã mô phỏng đúng theo cau trúc

của pyrethrin - I cho tới nay van còn được sử dung rộng rãi

làm chất điệt côn trùng trong nhà [76) Sau đó các nghiên

cứu biến đổi cấu trúc pyrethrin đã nhằm vào hai phần củaphân tử: phần rượu và phần axit Khi giữ nguyên phần axit vàthay đổi phần rượu, Kato [43] thấy rằng thay N -hidroximetylphthalamit và dan xuất 3, 4, 5, 6 - tetrahidrocủa nó vào phần rượu thì sản phẩm mới có hiệu lực cao với

ruồi và phát minh này dan đến việc tổng hợp thuốc trừ sâu

tetramethrin vào năm 1964 Elliott [27] phát hiện rằng nếuthay nhóm 5 - benzyl - 3 - furylmetyl vào phần rượu thì chất

mới cho hiệu lực cao hơn pyrethrin và allethrin, phát minh

này dân đến việc tổng hợp resmethrin vào năm 1974 Phát hiện

của Fujimoto năm 1973 [29] về nhóm rượu 3 - phenoxibenzyl đãdan đến sự tổng hợp phenothrin, chất đầu tiên được ghi nhậnlà có tính bền quang Năm 1976 khi thay một nguyên tử hidro

của nhóm benzylmetyl bằng nhóm xianua, Matsuo [49] đã nhận

thấy hiệu lực của thuốc trừ sâu tăng đáng kể, dan đến sự

xuất hiện của xiphenothrin và fenpropathrin Trên cơ sở kết

quả đạt được với sự biến đổi phần rượu, Elliott [70] đã thay

đổi phần axit của phân tử bằng cách đưa hai nguyên tử clovào nhóm vinyl và dân tới việc tổng hợp thuốc trừ sâu

- 12 ~

permethrin có hiệu lực tăng lên rõ rệt Tương tự như vay,

việc đưa hai nguyên tử brom vào nhóm vinyl đã dan đến sự

xuất hiện của dentamethrin, loại thuốc có hiệu lực mạnh nhất

ở thời điểm nó ra đời Năm 1976 phát hiện đáng ngạc nhiên

của Ohno [59] về hiệu lực trừ sâu của este của axit

phenylaxetic đã dân đến sự tổng hợp fenvalerat, loại thuốc

pyrethroit đầu tiên không chứa vòng 3 ở phần axit, có hiệulực trừ sâu cao và đủ bền quang để dùng trong nông nghiệp.

Hình 4 cho thấy sự phát triển về hiệu lực trừ sâu và độ bền

quang của một số loại thuốc trừ sâu pyrethroit đã giới

— 7

Độ bền quang tương đối (a)

(a) Dựa vào phản ứng quang hoá trong nước

(b) Phenothrin = 1, dựa vào hiệu lực với rudi

Hình 4: Hiệu lực và đệ bền quang của thuốc trừ sâu

pyrethroit

Độ bền quang tương đối (a)

12

-permethrin có hiệu luc tăng lên rõ rệt Tương tự như vay,

việc đưa hai nguyên tử brom vào nhóm vinyl đã dan đến sự

xuất hiện của dentamethrin, loại thuốc có hiệu lực mạnh nhất

ở thời điểm nó ra đời Năm 1976 phát hiện đáng ngạc nhiên

của Ohno [59] về hiệu lực trừ sâu của este của axit

phenylaxetic đã dan đến sự tổng hop fenvalerat, loại thuốc

pyrethroit đầu tiên không chứa vòng 3 ở phần axit, có hiệu

lực trừ sâu cao và đủ bền quang để dùng trong nông nghiệp.

Hình 4 cho thấy sự phát triển về hiệu lực trừ sâu và độ bền

quang của một số loại thuốc trừ sau pyrethroit da giới

(a) Dựa vào phản ứng quang hoá trong nước

(b) Phenothrin = 1, dựa vào hiệu lực với ruồi

Hình 4: Hiệu lực và độ bền quang của thuốc trừ sâu

pyrethroit

= 18 =

1.3.2 Ổn quang bằng chất hấp jthu tử ngoai.

Phương pháp khác tăng độ bền quang của thuốc trừ sâupyrethroit là trộn chất có khả năng bảo vệ phân tử thuốc trừ

sâu khỏi tác động của ánh sáng vào thương phẩm của nó Năm

1982, Anon [15] đã thông báo rằng khi cho chất mau không

thuộc nhóm azo như 1,4 - đi (p-toluidino) antraguinon hoặc 1

“ hidroxi 4 [(4 metylphenyl) amino] 9,10

-antraxendion vào thuốc trừ sâu pyrethroit thi độ bền quang

hoá của thuốc tăng rõ rệt Cùng năm đó hãng Sumitomo [82] đã

nghiên cứu tăng độ bền quang của fenpropathrin bằng cách

trộn thuốc vào các chất hấp thụ tử ngoại như các dan xuất

của benzophenon, triazol, acrilonitrin, hidantamin, fức của

niken Thực nghiệm cho thấy fenpropathrin trong dung môi

xilen (0,5%) sau khi chiếu sáng 80 phút bằng đèn tử ngoại

giảm còn 62,93, nếu cho 2 - hidroxi 4 - octyloxibenzophenon

(0,25%) vào rồi chiếu sáng như trên thì lượng fenpropathrin

còn lại là 99, 7%.

Trong dé tai này chúng tôi chọn khả năng thứ hai,

tức là tìm chất ổn quang cho fenvalerat nhằm giảm tốc độ

phân huỷ quang hoá để có thể kéo đài hiệu lực của thuốc khi

dùng trên cây đài ngày hay cây công nghiệp.

1.4 TỔN LUONG THUỐC BVTV TRONG MOI TRƯỜNG.

Việc sử dụng thuốc BVTV trên cây trồng là nguồn gốcsinh ra tồn lượng thuốc BVTV trong môi trường Một phầnthuốc được phun lên cây dân đến sự tồn lưu của thuốc vào

thời điểm thu hoạch nông sản Một phần thuốc đi vào môi

trường xung quanh và chịu tác động của hàng loạt quá trình

— 14

-lý hoá và sinh học nên bị biến đổi, di chuyển và phân bố lại

giữa các đơn vị môi trừơng theo sơ dé chung của Fishbein

XƯƠNG SÔNG NƯỚC

1.4.1 Tác động của môi truc lên fenvalerat.

Trên cây: Tén lượng thuốc fenvalerat trên cây có thé

giảm đi dưới tác động của thời tiết như nhiệt độ, mua, gió

dan đến rửa trôi và bay hơi; do yếu tố pha loãng sinh học;

do tác động quang hoá, hoá học và sinh hoá dan đến các loại

phản ứng làm thay đổi cấu trúc phân tử fenvalerat Mc Dowell

15

-và cộng tác viên [50] đã làm thí nghiệm so sánh sự rửa trôidung địch nhũ hoá của methyl parathion, toxaphen vafenvalerat trên lá cây bông bằng mưa nhân tạo và nhận thấylượng fenvalerat rửa trôi không phụ thuộc vào thời gian saukhi phun thuốc và lượng thuốc đưa lên cây Smith và cộng tác

viên [79] cũng đã khảo sát sự rửa trôi của fenvalerat 8 giờ

sau khi mưa Lượng rửa trôi của fenvalerat trong năm 1980 là

0,02% so với lượng đưa lên cây và trong năm 1981 là 0,56%

do mưa năm 1981 nhiều gấp đôi năm 1980 và thời gian có mưa

gần với thời gian phun thuốc hơn Trong công trình của mình,

Ohkawa [58] đã đưa ra cơ chế phân huỷ của fenvalerat trêncây đậu và xác định rằng fenvalerat bị phân huỷ theo các con

đường đứt mạch este, tách nhóm CO2, thuỷ phân nhóm xianua va

hidroxyl hoá nhân thơm Sản phẩm phân huỷ sau đó kết hợp với

các hợp chất đường có trong cây (hình 6).

Hình 6 Sơ đồ phân huỷ fenvalerat trên đậu quả.

— 16 —

Trong đất: Thuốc trừ sâu đi vào đất bằng nhiều con

đường khác nhau Trong đất, thuốc chịu các tác động vật ly

như bay hơi, hấp phụ hay ngấm sâu vào đất Các tác động hoá

học, quang hoá và vi sinh vật làm cho thuốc bị phân huỷ Cácquá trình đó phụ thuộc vào tinh chất lý hoá của thuéc, tinh

chất đất (loại đất, hàm lượng chất hữu cơ và độ pH), điều

kiện khí hậu và điều kiện trồng trot Năm 1976 Ohkawa đãnghiên cứu cơ chế phân huỷ fenvalerat trong đất và đã kếtluận rằng phản ứng phân huỷ fenvalerat đi theo con đường đứt

mạch ete, hydro hoá vòng thơm và thuỷ phân nhóm xianua thành

amit (hình 4) [55] Ohkawa và Chapman cho rằng sự phân huỷ

của fenvalerat xảy ra chủ yếu do tác động của vi sinh vật

đất [55, 24] Chapman cũng thấy rằng tốc độ phân huỷ của

fenvalerat trong đất khoáng nhanh hơn trong đất giàu chấthữu cơ [24, 25] Thời gian bán huỷ của fenvalerat trong dat

3 |

Trong nước: Thuốc ở trong nước phân bế lại giữa pha

nước và pha bùn lắng, nồng độ thuốc trong phần bùn lắng

thường cao hơn trong nước từ 10 đến 100 lần Thường một phần

"lớn thuốc bám vào các hạt lơ lửng trong nước Khi nghiên cứu

fenvalerat va DDT trong hệ sinh thái nước, Ohkawa [57] thay

rằng cá hấp thụ fenvalerat ít hơn DDT và bài tiết fenvalerat

nhanh hơn với thời gian bán huỷ là 5 ngày trong khi DDT hầu

như không bị bài tiết Hệ số tích luỹ fenvalerat trong các

loại động vật nước là 69 - 117 (với cá chép), 386- 491 (với

sên), 269 - 322 ( với Daphnia) và 278 - 506 (với tao), trong

khi hệ số tích luỹ của DDT cao hon gấp 10 lân Fenvalerat

phân huỷ trong nước và trong động vật thuỷ sinh qua đường

hidroxil hoá nhóm phenoxi, đứt mach este Ca phân huỷ

fenvalerat mạnh nhất, rồi lần lượt đến tảo, sên và Daphnia.

Tác đôngquang hoá: Có hai nhóm nghiên cứu quang hoáfenvalerat là nhóm của Holmstead và nhóm cua Mikami.

Holmstead năm 1981 [38] đã nghiên cứu su phân huỷ fenvalerat

trong các dung môi hữu cơ hexan, metanol, axetonitrin - nước

60:40 ở nồng độ 102M bởi ánh sáng nhân tao À > 290 nm

trong màng mỏng trên kính và trên lá bông bởi ánh sáng mặttrời Tác giả nhận thấy rằng tốc độ phân huỷ quang hoá củafenvalerat không phụ thuộc vào độ phân cực của dung môi vì

trạng thái kích thích của phân tử có sự ổn định nội tại

không bị ảnh hưởng bởi môi trường điện tích xung quanh Cơ

chế phân huỷ quang hoá chính là tách nhóm CO- và đứt mach

este Năm 1980 Mikami [51] nghiên cứu sự phản huỷ củafenvalerat gần với điều kiện tự nhiên hơn trong dung dich

nước cất, dung dịch 2% axeton trong nước, nước sông và nước

biển ở nồng độ 50 ppb với chất tạo nhũ Tween 85 và trên lớpđất mỏng dưới tác động trực tiếp của ánh sáng mặt trời Tác

= 18 =

giả nhận thấy tốc độ phân huỷ của fenvalerat trong các loạinước thì như nhau còn tốc đệ phân huỷ của fenvalerat trong

các loại đất thì khác nhau Điều đó được giải thích là

fenvalerat trong đất chịu tác động gián tiếp của ánh sáng

thông qua chất trung gian nhậy quang như axit humic,

tritophan và tirosin Trong nước fenvalerat bị phân huỷ chủ

yếu theo cơ chế tách nhóm CO; và đứt mạch este; còn trongđất thuốc bị phân huỷ qua con đường thuỷ phân nhóm xianua

thành nhóm amit là chủ yếu (hình 8) Mikami cho rằng tốc độ

và cơ chế phân huỷ quang hoá của fenvalerat phụ thuộc vào

môi trường thử nghiệm.

ont oOo —> <0 ADONH2 EONH, OOH

Hình 8 Sơ để phân huỷ quang hóa của fenvalerat.

Trong đông vat: Thuốc trừ sâu đi vào cơ thể người vàđộng vật thông qua chuối thức ăn Thuốc phân bế rất khác

nhau trong từng bộ phận của cơ thể, giữa các con vật trong

một loài và giữa các loài, phụ thuộc vào liêu lượng tiếp

nhận, vào tính chất hoá lý của thuốc trừ sâu Thí dụ về mức

dé phân bố fenvalerat trong cơ thể động vật được đưa ra ởbảng 3.

Hình 9 Sơ đồ phân huỷ fenvalerat trong chuột.

Cơ thể động vật máu nóng như chuột [42] phân huỷ

fenvalerat rất mạnh (hình 9) Phan ứng phân huỷ chính là đứt

mạch este va hidroxyl hoá vòng thơm Phần axit tách ra bị

bài tiết ra ngoài ở dạng nguyên thể hoặc ở dạng sản phẩmliên kết gluconit Sản phẩm phân huỷ mono - và dihidroxylhoá của phần axit lại tham gia phản ứng lacton hoá, oxi hoá

và tách nước Ion xianua tách ra sau phản ứng đứt mach este

bị biến đổi thành ion thioxianat va cacbon đioxit Đó là

phản ứng khử độc nói chung Fenvalerat và sản phẩm phân huỷ

của nó bị bài tiết khỏi cơ thể động vật máu nóng sau 1-2

ngày từ khi đưa vào.

1.4.2 Vấn đề tồn lượng thuốc BVTV trên nông sản.

1.4.2.1 Mục đích nghiên cứu tồn lượng thuốc BVTV.

Việc phun thuốc BVTV lên cây trồng có thé dan đến sựtồn lưu của thuốc vào thời điểm thu hoạch nông sản Khả năng

thuốc tén tại một thời gian là rất cần thiết để phòng trừ

sâu bệnh có hiệu quả, song điều đó lại ảnh hưởng đến sự an

toàn của người sử đụng nông sản và môi sinh Vì vậy cân phải

biết động thái tồn lưu của thuốc BVTV trong môi trường Song

nếu các phương pháp nghiên cứu sự tồn lưu khác nhau thì khó

so sánh và đánh giá xem số liệu nào có giá trị Vì vậy, Tổchức Lương thực và Nông nghiệp (FAO) đã đưa ra tài liệu

"Hướng dân bố trí thí nghiệm khảo sát tồn lượng thuốc BVTVnhằm cung cấp số liệu để đăng ký sử dụng thuốc BVTV và để

thiết lập mức tồn lượng tối đa " [31] làm cơ sở cho phương

pháp nghiên cứu tồn lượng thuốc BVTV Lý do tiến hành thí

nghiệm khảo sát tồn lượng là nhằm: (1) đánh giá sự an toàn

và hiệu quả của thuốc BVTV, (2) thiết lập mức tồn lượng tối

đa quốc gia của thuốc BVTV trên nông sản Thí nghiệm khảo

sát tồn lượng được thiết kế trên cơ sở quy trình sử dụngthuốc BVTV chính thức (good agricultural practice - GAP) Tổ

= 23 =

chức FAO đã đưa ra định nghĩa cho các thuật ngữ trên như sau

[69, Report, tr 5]:

trình sử dung thuốc BVTV chính thức là "quy

trình sử dụng thuốc BVTV được đăng ký trong điều kiện thựctế ở bất cứ giai đoạn nào của quá trình sản xuất, luu kho,

vận chuyển, phân phối và chế biến thức ăn, nông sản và thứcăn gia súc, trong đó người ta phải tinh sao để có thé dung

lượng thuốc tối thiểu cần thiết để phòng trừ sâu bệnh có

hiệu quả và để lại lượng tồn lữU lít HHẾPẦ cố thé chấp nhận

được về mặt độc lý" Quy trình đó phải quy định đạng thuốc

thành phẩm, liều lượng hoạt chất, số lần sử dụng và thời

gian cách ly được các nhà chức trách quyết định.

Mức tồn lương tối da là "nồng độ thuốc BVTV tối đa

tạo thành do việc dùng thuốc BVTV theo quy trình sử dụng

thuốc BVTV chính thức Đó là nồng độ thuốc BVTV được chính

thức công nhận trong thức ăn, nông sản hay thức ăn gia súc",

Nồng độ đó được biểu thị qua số miligam thuốc BVTV trong 1kghàng hoá Mức tồn lượng tối đa được thiết lập lại trở thành

phương tiện để kiểm tra mức độ tuân thủ quy trình sử dụng

thuốc BVTV chính thức của người nông dan.

1.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu tồn lượng thuốc BVTV [31]

Thí nghiệm khảo sát tồn lượng được thiết kế trên cơ

sở biết rõ mục đích sử dụng số liệu tồn lượng, chương trìnhlấy mau và quá trình phân tích mầu nói chung.

a Đặt thí nghiệm:

Chọn địa điểm: địa điểm làm thí nghiệm phải là vùng

22

-chuyên sản xuất loại cây đó và có điều kiện đại điện (khíhậu, mùa vụ, loại đất, hệ thống trồng trọt và phương thức

chăm sóc cây).

Số lượng địa điểm: số địa điểm được chọn phải bao

trùm các điều kiện canh tác, và nên lặp lại thí nghiệm

trong 2 vụ.

Sế lần lặp lại: trong một địa điểm cần có ba đến

bốn lần lặp lại thí nghiệm.

Ô thí nghiệm: ô thí nghiệm phải đủ lớn để có thể

phun thuốc đều đặn như thường làm và đủ để lấy mau đại điện.

Các 6 cách nhau vừa phải để tránh ô nhiém mà vấn giữ được

điều kiện thí nghiệm như nhau Ô đối chứng cần phải có dé

cung cấp mau trắng mhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của điều

kiện canh tác tới quy trình phân tích và khả năng thu hồi

tồn lượng thuốc của phương pháp phân tích.

Hệ thống trồng trọt: các số liệu như loại cây trồng,

quá trình phát triển của cây và cách thức chăm sóc cây có

ảnh hưởng đến tồn lượng của thuốc BVTV trên cây nên cầnđược ghi lai day đủ.

b Quy trình sử dụng thuốc BVTV.

Dạng thành phẩm: nên sử dụng thuốc thành phẩm bán

trên thị trường vào thí nghiệm vì các phụ gia có trong

thành phẩm có thể ảnh hưởng tới tồn lượng thuốc trên cây.

Phương pháp phun thuốc: nên dùng thiết bị phun thuốc

như thực tế vấn dùng và phun thuốc đều khắp ô thí nghiệm.

- 23 ~

Liều lượng: phải đưa ít nhất hai liều lượng vào thí

nghiệm, trong đó có một liều lượng khuyến cáo và một liều

lượng gấp đôi liều lượng khuyến cáo Điều đó cho phép du

đoán mức tồn lượng sinh ra khi thuốc bị dùng quá liều lượng

và cho phép đánh giá mối tương quan giữa tồn lượng và liều

lượng sử dụng Thể tích dung dich thuốc phun trên 1 đơn vị

điện tích trong thí nghiệm cũng phải giống thực tế.

Số lần dùng thuốc và thời điểm dùng thuốc: phải

theo đúng quy trình sử dụng thuốc hợp lý, ngay cả khi ruộng

thí nghiệm không có sâu bệnh.

Thuốc BVTV khác có thể dùng trong ruộng thí nghiệm

để đảm bảo cho cây phát triển tốt, nhưng chỉ nên dùng loại

thuốc không gây ảnh hưởng tới quy trình phân tích loại

thuốc đang nghiên cứu.

c Nghiên cứu đường cong biến đổi tồn lượng.

Để nghiên cứu đường cong biến đổi tền lượng người

ta thường lấy 5 - 7 mẫu sau khi phun thuốc lần cuối cùngvới khoảng cách thời gian phụ thuộc vào độ bền của thuốc vàthời gian cách ly Điều kiện khí hậu khi lấy mấu phải được

ghi lai cân thận vì nó ảnh hưởng tới lượng tồn dư của thuốc

trên cây.

d Phương pháp lấy mẫu tồn lượng [11]

Độ chính xác của phương pháp lấy mau tăng lên theo

kích thước mầu và tính chất phức tạp của sơ đồ lấy mấu Về: nguyên tắc có hai sơ đề lấy mau riêng biệt: lấy mâu ngầu

nhiên và lấy mau có hệ thống Có hai loại mau: mâu đơn và

mấu tổng hợp Giá trị tồn lượng thuốc BVTV trong mau đơn có

độ đao động rất lớn, với hệ số biến động khoảng 100%, vì vậy

số lượng mầu phải lấy phân tích để đạt được độ tin cậy cần

thiết là rất lớn nên nghiên cứu tồn lượng trở nên tốn kém.

Khi lấy mau tổng hợp thì sự biến động sẽ giảm đi nếu tăng

kích thước mẩu, do đó số lần phân tích dé đạt độ tin cậy cần

thiết sẽ ít hơn trường hợp trên nhiều và giá thành nghiên

cứu sẽ giảm Vì vậy mâu tổng hợp thường được lấy để nghiên

cứu tồn lượng Việc lấy mau ngấu nhiên đòi hỏi phải có quytrình lấy mau được thiết kế rất can thận, va thực hiện cũng

khó Việc lấy mấu hệ thống theo thứ tự không gian hay thời

gian đều đặn thì đơn giản, thuận tiện, ít gây sai số hơn nên

hay được ứng dung trong nghiên cứu tồền lượng [80] Một vài

thí dụ xác định vị trí lấy mau hệ thống trong một 6 thínghiệm được đưa ra ở hình 10.

25

-bố chuẩn, vi vậy chi ứng dụng được với các phân bế gầnchuẩn Trong nghiên cứu tổn lượng thuốc BVTV có thé thấyrằng nếu kích thước mau tổng hợp càng lớn thi phân bố tồn

lượng càng gần với phân bố chuẩn Các thử nghiệm cho thấy

mầu tổng hợp có kích thước bằng 5 có thể được ứng dụng để

tính thống kê Tăng kích thước mau từ 5 đến 10 làm kết quatốt hơn một cách rõ rệt Trong nghiên cứu tồn lượng người ta

thường dùng mau tổng hợp có kích thước từ 7 đến 20 mau ban

Giá trị tồn lượng trung bình của quần thé trong 1 6 thi

nghiệm: Trong phân bố chuẩn giá trị trung bình R của mầu thé

hiện giá trị trung bình của quần thể yp R biến động xung

quanh uw Trong đa số trường hợp người ta dùng giá trị trungbinh R của mau làm giá trị trung bình của quan thể u.

Giá trị tồn lượng tối đa cla nhiều 6 thí nghiệm Mối 6 thi

nghiệm cho giá trị tồn lượng R của mâu tổng hợp Nhiều 6 thi

nghiệm (n) cho giá trị tồn lượng trung bình R của n mau tổng

hợp Khoảng tin cậy của giá trị tồn lượng trung bình R là:

FB sổ = R + kSpmin

Giá trị tồn lượng tối da của n mẩu tổng hợp Rmax chính là

ngưỡng trên của khoảng tin cậy và được tính theo công thức:

26

-Phương pháp đánh giá đường cong giảm tồn lượng theo Timme

Frehse: Đường cong có giảm tền lượng rất có ý nghĩa trong

các quyết định nên nó cần được đánh giá trên cơ sở số liệu

tồn lượng hạn chế do chỉ phí phân tích lớn Timme Frehse và

Laska sau khi phân tích nhiều số liệu thí nghiệm khảo sát

tồn lượng thuốc BVTV đã xác định những công thức thích hợp

để lập phương trình hồi quy tuyến tính hoá các số liệu tồn

lượng theo thời gian [86] như sau:

Sau khi thiết lập phương trình hồi quy tuyến tính

giá trị tồn lượng R lại có thể tính ngược lại (theo bảng 5)

* Ghi chú: su biến đổi logarit tao ra phương trình:

logR = logA - t.logB, vi vậy logA = a, -logB = b

Thuật ngữ "bậc phương trình" ở đây không ngụ ý bac

phan ứng động học cụ thể vì có nhiều yếu tố cùng mot luc tácđộng giảm tồn lượng thuốc BVTV (pha loãng sinh học , phản

ứng sinh hoá, phản ứng quang hoá, sự rửa trôi, bay hơi ]¿

mà chỉ ngụ ý "bậc" biểu kiến.

Thời gian phân huỷ: Thời gian tồn lượng giảm đi n lần so với

giá trị tồn lượng R tại thời điểm bất kỳ có thé tinh được

theo bang 6.

Bảng 6 Công thức tinh thời gian phân huỷ.

Công thức chung Công thức ứng với tạ=0

2B

-II THUC NGHIEM

2.1 LAP DỰNG PHUONG PHAP PHAN TÍCH FENVALERAT

2.1.1 Phân tích tồn lương fenvalerat (tổng các đồng phanquang hoc) trong rau, quả, đất và nước.

2.1.1.1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất.

a Thiết bị, dụng cụ:

- May sắc ký lỏng cao áp Uvikon 720 LC micro (Thuy si) với

detectơ tử ngoại, cột pha đảo Kontrosorb 5C 18 (125 x

4,6mm), van bơm mau và vòng chứa mầu 20 pl.

- Bộ chưng cất Kuderna - Danish.

- Máy nghiền sinh tố.

- Bộ chiết Soxhlet.

- Cột thuỷ tinh (300 x 10 cm) có khoá.

- Phếu tách dung tích 500 ml.

- Bình thót đáy dung tích 10 m1.

b Hoá chất (thuộc loại tỉnh khiết phân tích)

- Dung môi: hexan, axeton, diclometan, metanol.- Natri sunfat khan.

- Oxit nhôm trung tính 90, hoạt độ 1, hãng Merck.

- Fenvalerat chuẩn 96%.

Dung địch chuẩn gốc, 200 ug/ml: hoà tan 10,0 mg

fenvalerat trong metanol hoặc hexan và làm loãng tới 50

ml bằng metanol hoặc hexan Để dung dịch ở 4°C trong

29

-bóng tối và dùng trong 3 tháng.

Dung dich chuẩn, 4,0 pg/ml: làm loãng 1 ml dung dich

chuẩn gốc tới 50 ml bang metanol hoặc hexan.

2.1.1.2 Phương pháp chung

a Chiết tách và phân bố lỏng - lỏng

- Mẫu rau, quả: cân 25 g mau đại điện cho vào máy xay sinh

tố Cho 20 g natri sunfat khan và 100 mì hồn hợp hexan

-axeton 1:1 vào và nghiền hai phút ở tốc đệ cao Gan dịch

chiết vào phéu tách dung tích 500 ml Cho tiếp 100 mì hồn

hợp hexan - axeton 1:1 vào phần bã còn lại trong máy xay

sinh tế và nghiền hỗn hợp trong 2 phút nữa Gan dich chiếtvào phéu tách trên Rửa bình nghiền và bã bang 10 ml hexan

và chuyển dich rửa vào phéu tách Thêm 100 mì nước cất vào

phéu tách, lắc nhẹ cho tách lớp Bỏ lớp nước - axeton phía

dưới Cho lớp hexan di qua phếu hình trụ chứa 15 g natri

sulfat khan để làm khô dung dịch sau đó rửa lớp natri sunfat

bằng 10 ml hexan Hung dung dich hexan vào bình Kuderna

-Danish gắn với ống nghiệm chia độ rồi cô tới 10 mì trên bếp

cách thuỷ.

- Mẫu đất: trộn 15 g đất với lượng natri sulfat khan đủ để

tạo thành dang bột tơi Chuyển mau đất vào ống xốp và đặt

ống vào bình chiết Soxhlet Bun hồi lưu trên bếp cách thuỷ

với hồn hợp hexan - axeton 1:1 trong 4 giờ Chuyển định

lượng dich chiết vào phếu tách dung tích 500 ml rồi làm

tiếp như trên (từ "thêm 100 ml vào phéu tách "),

- Mẫu nước: cho 500 mì mấu nước vào phếu tách dung tích ll,

cho 3 g Na2SOx khan và cho 100 mì hexan vào, lắc mạnh trong

30

-20 phút rồi để yên cho tách lớp Rut lớp nước phía dưới vàophếu tách dung tích 11 khác và lại chiết với 100 ml hexan

khác Gộp phần dich chiết vào phéu tách dung tích 500 ml va

làm tiếp như trên (từ "thêm 100 mì nước vào phéu tách ")

b Chạy sắc ký cột

Giải hoạt oxit nhôm bang 10% nước: Cân 90 g oxit

nhôm trung tinh 90, hãng Merck, vào bình cầu 500 ml, dùng

pipet cho 10 g nước vào Lắc mạnh để oxit nhôm hết bi von

cục, sau đó lắp bình vào may dao trộn và đảo bình 30 phút.Day kín bình oxit nhôm đã giải hoạt và hai ngày sau mới su

Nhồi cột: cân 8 q oxit nhôm vào cốc dung tích 100

ml, cho một ít hexan vào trộn đều cho hết bọt khí Dat một

ít bông thấm nước xuống đáy cột thuỷ tỉnh và để hexan vàotới nửa cột Chuyển hén hợp hexan - oxit nhôm từ cốc 100 mì

lên cột Gõ nhẹ cột Rút lớp hexan xuống cách mặt trên của

lớp oxit nhôm 1 cm

Dùng pipet chia độ chuyển lượng dịch chiết ứng với

lượng mau thích hợp (theo bảng 10) lên cột làm sạch, rửa cột

bằng hexan và giải hấp fenvalerat bằng hồn hợp hexan diclometan 7:3 (theo bảng 10) Thu dich giải hấp vào bình

-Kuderna - Danish gắn với bình thót đáy Cô dịch chiết trên

bếp cách thuỷ đến gần cạn rồi đuổi hết dung môi bằng dong

khí nitơ Cho chính xác 0,5 hoặc 0,3 ml metanol vào bình

thót đáy, đậy nút, lắc tráng kỹ cho tan hết cặn.

c Xác định và tính kết quả.

Bơm dung dich chuẩn và dung dich mấu vào máy sắc ký

lỏng cao áp, đo ở bước sóng 220 nm, dung tốc dé dong là 1ml/phut và pha động là metanol - nước 80:20 Do độ cao củapic chuẩn, pic mau và tính kết quả theo công thức:

Huy Vv P

X= C x — x x —Ae ax mM R

trong do

X - hàm lượng fenvalerat có trong mau, mg/kg.

C - nồng độ dung địch chuẩn, /g/m.h,, ~ chiều cao pic mẫu, mm.

he - chiều cao pic chuẩn, mm

v - thể tích dung dich mâu sau khi làm sạch ml.

a - tỷ lệ khối lượng mấu đưa lên cột làm sạch (theo bảng10) so với khối lượng mau lấy phân tích.

M - trọng lượng mau, g.

p - độ tinh khiết của chất chuẩn, ®%.

R - độ thu héi của phương pháp, %.

2.1.1.3 Nghiên cứu lập dựng phương pháp phân tích.

a Nghiên cứu điều kiện chiết.

- Mẫu rau quả: Nghién 25 g mau rau quả đã thêm 25 yg

fenvalerat chuẩn trong hexan trong máy nghiền sinh tế vớidung môi hexan - axeton 1:1 7 như miêu tả ở phần 2.1.1.2a ba

lần Dé 3 phân đoạn địch chiết riêng rẽ, làm sạch và xác

định fenvalerat trong từng phân đoạn Kết quả được đưa ra ở

bảng 7.

32

Mẫu nước: Thêm 5 wg fenvalerat chuẩn trong metanol vào 500mì mau nước, chiết lặp 3 lần theo quy trình được miêu tả ởphần 2.1.1.2a Làm sạch và xác định fenvalerat trong từng

phân đoạn dịch chiết Kết quả được đưa ra ở bảng 7.

- Mẫu đất: 25 g mau đất thêm 25 wg fenvalerat chuẩn trong

hexan được chiết trong bộ Soxhlet như được miêu tả ở phần 2.

1.1.2{(a), Sau từng khoảng thời gian 1 giờ chúng tôi tách

riêng địch chiết ra, làm sạch và xác định fenvalerat trong

từng phân đoạn Kết quả được đưa ra ở bảng 7.

Bảng 7 Khảo sát điều kiện chiết fenvalerat từ một số loại mau

cần thiết

b Nghiên cứu điều kiện làm sạch bằng sắc ký cột.

- Chuẩn bị hoá chất.

+ Oxit nhôm trung tính của hãng Merck giải hoạt bằng 5,

10, 15, 19% nước: giải hoạt oxit nhôm bằng 5, 10, 15, 19%

nước và nhồi cột theo phương pháp miêu tả ở phan 2.1.1.3;( 6)

33

-+ Hồn hợp hexan - diclometan: pha theo tỷ lệ thể tích 9:1,

6:2, Ves.

+ Dịch chiết mau trắng: chiết 25 g mâu trắng (của đậu qua.

bắp cải, cà chua , dua lê) va lấy 10 mì địch chiết trong

hexan (theo phương pháp miêu tả ở phần 2.1.1.2 (a))

+ Dịch chiết mầu trắng thêm fenvalerat: chiết mấu trắng(của đậu quả, bắp cải, cà chua, đưa lê, đất và nước) theo

phương pháp miêu tả ở phần 2.1.1.2 (a) Đưa thể tích cuối

của địch chiết tới 8 mì Thêm 2 mì dung địch fenvalerat

chuẩn (nồng độ 12,5 pg/ml) trong hexan vào địch chiết, lắcđều Dung dich cuối có nồng độ 2,5 „g fenvalerat/ml.

- Khảo sát sự giải hấp của fenvalerat trên cột oxit nhôm:

Đưa 5 ml dung dich fenvalerat chuẩn trong hexan nồng độ 4

ug/ml lên cột oxit nhêm giải hoạt ở các ty lệ khác nhau Cho

các dung môi nghiên cứu hexan, điclometan và hén hợp hexan:

diclometan với tỷ lệ khác nhau chảy qua cột Thu từng phan

đoạn 15 ml dung dich, cô can dung môi bằng dong khí nitơ vàxác định lượng fenvalerat trong đó Kết quả thí nghiệm được

đưa vào bảng 8.

- Khảo sát sự giải hấp của dịch chiết mẫu trắng trên cột

oxit nhôm: Dua 2 ml dich chiết lên cột oxit nhôm giải

hoạt ở các tỷ lệ khác nhau Cho các dung môi nghiên cứuhexan, diclometan, hôn hợp hexan : diclometan với tỷ lệ

khác nhau chảy qua cột Theo rõi sự giải hấp của các chất

mầu có trong dich chiết trong từng phân đoạn 15 mì dung địch

nghiên cứu Kết quả thí nghiệm được đưa vào bảng 8.

- Khảo sát khả năng tải cột:

Dùng pipet đưa những thể tích dịch chiết mẩu trắng

đã thêm fenvalerat lên cột chứa 8 g oxit nhôm trung tinh

giải hoạt bằng 10% nước Dùng 20 mì hexan rửa tạp chất (déi

với mâu cà chua rửa bằng 60 ml hexan), dùng 60 mì hốn hợphexan: diclometan 7:3 để giải hấp fenvalerat Cô cạn dung

dich giải hấp fenvalerat đưới đòng khí nitơ Hoà tan cặn vào

0,5 mì metanol và xác định fenvalerat trong đó Tính độ thu

hồi của fenvalerat so với lượng đưa vào Kết quả thí nghiệm

được đưa vào bảng 9.

Bảng 9 Khảo sát khả năng tải cột.

Độ thu hồi fenvalerat, $

Thể tích dịch

chiết, mì

Trọng lượng | 25 |] 5 |? z | to |23,s | 1s

Điều kiện làm sạch tối ưu của dich chiết các loại

rau quả được tóm tắt trong bảng 10.