Lập dựng phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat trong rau, quả, đất và nước thích hợp trong điêu kiện Việt Nam trên cơ sở tham khảo các phương pháp đã có để làm phương tiện khảo sát
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TỔNG HỢP HÀ NỘT
tt 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
————Ừ———==-=e=eeee
ng LÊN, FAS TUT eM,
PAGO Pet] ¥i fei’ ì *
(liiUR Lite
Hà nội - 1993
Trang 2MỤC LỤC
Trang
MO ĐẦU
CHƯƠNG 1 TÔNG KẾT TÀI LIỆU 1
1.1 Giới thiệu về thuốc trừ sâu fenvalerat 1
1.1.1 Tính chất vật lý 2h1.1.2 Tinh chat hoa hoc x
1.1.3 Dac tinh sinh hoc “ÁN:
1.2 Phương pháp phân tích fenvalerat 4
1.2.1 Các phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat 4 1.2.2 Các phương pháp phân tích đồng phân quang học của
fenvalerat 8
1.3 Nghiên cứu bền quang cho thuốc trừ sâu hệ pyrethroit 9
1.3.1 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 42
2.2.1.1 Phương pháp nghiên cứu 42
Trang 3NM N ND
2.3.
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 fenvalerat 2.3.1 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
3.2
3 2 3
3.3%.
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.
58
58 59
59
59 60
9S
101
110
Trang 4MỞ 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 dụng
là 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
sau:
1) Lập dựng phương pháp phân tích tồn lượng fenvalerat
trong rau, quả, đất và nước thích hợp trong điêu kiện Việt Nam 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
Trang 5I 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
Trang 6Fenvalerat 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
Trang 7phổ 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 cây
ăn 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 thần kinh động vật [64 (trang 75 và 115), 89) Triệu chứng lâm
sàng của sự nhiềm độc bởi fenvalerat là: tăng khả năng bị kích 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
Trang 8thấy 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
Trang 9nào 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, bỏ phần 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 Phương pháp chiết tách thuốc BVTV trong đất bằng thiết bị chiết
Soxhlet với hồn hợp dung môi hexan - axeton được coi là
Trang 10phương 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 chiết phân 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
Trang 11-lỏng, dich chiết tiếp tục được làm sạch bang cách cho đi
qua cột hấp phụ Nhiều loại chất hấp phụ được sản xuất trên thị 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, nhưng diéu 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
Trang 12fenvalerat 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
220].
1.2.2 Các phương pháp phân tích đồng phân quang hoc của
‡envalerat.
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 trường hợp nghiên cứu fenvalerat ở đạng thuốc kỹ thuật Thay vì đưa vào phân tử fenvalerat một nhóm nguyên tử có tính quang hoạt, 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
A,
tinh quang hoc như nhóm N - (3,5 - dinitrobenzoyl) -
D-phenylglixin với nhóm W - aminopropylsilyl của pha tinh
Trang 13để 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 hợp
mô 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.
Trang 1410 0 -(9/61) UNAS (2261) TƯ (1261) agiousydhs (296L) khu (6961) ha: aoe wb J XX đơn “opel H909 4 e` ⁄ © H202 H902 2£ lI ll (2261) uioJeA2 460 Sa TÚI (261) 8|E19|BAual (1/61) uuiedoiduag (9/6L) uHU)uaduia "Ho ) KH ah ot ewe 3 oy CS ae 4 © Shon Tym cVìse v.v Ý 19 "HO f } (2/61) PEANIEGHI (6261) 9)EuIIeAnlj (0861) xo2duajouis Z861) uuu1uaJi *đỏuq Hug} 31o1q3øxÄd nes n11 Đ2ond3 eno uer14 +gqd As *E qUTH
Trang 15~ 1] “
Pyrethrin có phổ trừ sâu rộng, hiệu lực cao, độc
tính với động vật máu nóng thấp, nhưng dé bị phân huỷ quang hóa 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 hơn
và 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 những bước 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 nếu thay 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 nhận
là 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
Trang 16- 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 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 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
Trang 17Độ 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
Trang 18= 18 =
1.3.2 Ổn quang bằng chất hấp jthu tử ngoai.
Phương pháp khác tăng độ bền quang của thuốc trừ sâu pyrethroit 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 gốc sinh ra tồn lượng thuốc BVTV trong môi trường Một phần thuốc 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
Trang 19— 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
Trang 2015
-và cộng tác viên [50] đã làm thí nghiệm so sánh sự rửa trôi dung địch nhũ hoá của methyl parathion, toxaphen va fenvalerat trên lá cây bông bằng mưa nhân tạo và nhận thấy lượng fenvalerat rửa trôi không phụ thuộc vào thời gian sau khi 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 trên cây 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.
Trang 21— 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 Các quá 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 chất hữu cơ [24, 25] Thời gian bán huỷ của fenvalerat trong dat
Trang 223 |
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 hoá fenvalerat 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 mặt trời Tác giả nhận thấy rằng tốc độ phân huỷ quang hoá của fenvalerat 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
Trang 23= 18 =
giả nhận thấy tốc độ phân huỷ của fenvalerat trong các loại nước 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 trong đất 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 và động 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 ở bảng 3.
Trang 24Hình 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
Trang 25bài tiết ra ngoài ở dạng nguyên thể hoặc ở dạng sản phẩmliên kết gluconit Sản phẩm phân huỷ mono - và dihidroxyl hoá 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 sự
tồn 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, Tổ chức 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
Trang 26= 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 thực
tế 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 thức
ăn 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
Trang 2722
-chuyên sản xuất loại cây đó và có điều kiện đại điện (khí hậu, 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.
Trang 28- 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
Trang 29mấu 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 thí nghiệm được đưa ra ở hình 10.
Trang 3025
-bố chuẩn, vi vậy chi ứng dụng được với các phân bế gần chuẩn Trong nghiên cứu tổn lượng thuốc BVTV có thé thấy rằng 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 qua tốt 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
đầu
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 trung binh 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:
max
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:
R = R+ kSRmax
trong đó k là hệ số dung sai của ngưỡng tin cậy ứng với mức
ý nghĩa œ nhất định, ứng với xác xuất cho phép một phía
nhất định và ứng với xác suất tin cậy nhất định (phụ lục 1)
Trang 3126
-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)
Trang 32* 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 tác động 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
Trang 332B
-II THUC NGHIEM
2.1 LAP DỰNG PHUONG PHAP PHAN TÍCH FENVALERAT
2.1.1 Phân tích tồn lương fenvalerat (tổng các đồng phan
quang 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
Trang 3429
-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
Trang 3530
-20 phút rồi để yên cho tách lớp Rut lớp nước phía dưới vào phếu 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
dụng.
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
Trang 36c 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:
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 bảng
10) 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 với dung 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.
Trang 3732
Mẫu nước: Thêm 5 wg fenvalerat chuẩn trong metanol vào 500
mì 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)
Trang 3833
-+ 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 và xác 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 cứu hexan, 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.
Trang 40- 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 hợp hexan: 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.
