Xác định hóa chất bảo vệ thực vật carbamat trong một số loại rau quả bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC MS)

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Tác hại hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.4 Tình hình tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật rau 1.1.5 Tình hình ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật 1.2 Giới thiệu hóa chất bảo vệ thực vật nhóm carbamat 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Carbofuran 1.2.3 Carbaryl 1.2.4 Fenobucarb .9 1.2.5 Propoxur 10 1.2.6 Giới hạn cho phép 11 1.3 Các phương pháp xác định .11 1.3.1 Phương pháp cực phổ 11 1.3.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử 12 1.3.3 Phương pháp phân tích dòng chảy (flow injection analysis – FIA) 13 1.3.4 Phương pháp điện di mao quản .15 1.3.5 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao 16 1.3.6 Phương pháp sắc ký khí 17 1.3.7 Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ 18 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20 2.1 Đối tượng, mục tiêu nội dung nghiên cứu 20 2.1.1 Đối tượng mục tiêu nghiên cứu 20 2.1.2 Nội dung nghiên cứu .20 2.1.2.1 Xây dựng phương pháp 20 2.1.2.2 Ứng dụng phương pháp 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1 Phương pháp tách chiết mẫu 21 2.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ 21 2.2.2.1 Nguyên tắc chung phương pháp HPLC .21 2.2.2.2 Pha tĩnh HPLC 22 2.2.2.3 Pha động HPLC .23 2.2.2.4 Detector HPLC 24 2.2.2.5 Detector khối phổ (Mass Spectrometry) 24 2.2.2.5.1 Nguồn ion………………………………………………………26 2.2.2.5.2 Bộ phận phân tích khối lượng………………………………….28 2.2.2.5.3 Bộ phận phát hiện…………………………………………… 29 2.3 Phương tiện nghiên cứu 29 2.3.1 Thiết bị, dụng cụ 29 2.3.1.1 Thiết bị 29 2.3.1.2 Dụng cụ .29 2.3.3 Dung môi, hóa chất 30 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .32 3.1 Tối ưu điều kiện xác định carbamat LC/MS/MS 32 3.1.1 Chọn điều kiện chạy detector khối phổ 32 3.1.1.1 Khảo sát điều kiện bắn phá ion mẹ .32 3.1.1.2 Khảo sát điều kiện bắn phá ion 34 3.1.2 Chọn pha tĩnh 36 3.1.3 Chọn pha động 36 3.2 Đánh giá phương pháp phân tích 40 3.2.1 Khảo sát lập đường chuẩn .40 3.2.2 Giới hạn phát LOD 43 3.2.3 Giới hạn định lượng LOQ .44 3.2.4 Độ xác phép đo 45 3.3 Khảo sát điều kiện xử lí mẫu 46 3.3.1 Khảo sát dung môi chiết 47 3.3.2 Khảo sát dung môi rửa giải 49 3.3.3 Khảo sát thể tích dung môi rửa giải 51 3.3.4 Độ lặp lại độ thu hồi phương pháp .53 3.4 Phân tích mẫu thực tế .55 Chƣơng KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 68 MỞ ĐẦU Theo dự báo Uỷ ban Dân số Phát triển Liên hợp quốc, vào kỉ XXI dân số giới tăng thêm 03 tỉ người Dân số ngày tăng nhanh tạo gánh nặng cho sản xuất nông nghiệp lương thực, với diện tích canh tác định có xu hướng bị thu hẹp lại phải cung cấp đủ số lượng lương thực cho số đầu người gia tăng Để tăng suất lao động, người ta sử dụng nhiều biện pháp đan xen như: thâm canh tăng vụ, cải tiến giống ; biện pháp thiếu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật [9] Thuốc bảo vệ thực vật coi vũ khí có hiệu người việc phòng chống dịch hại, bảo vệ trồng Bên cạnh ưu điểm bảo vệ suất trồng, thuốc bảo vệ thực vật gây nhiều tác tác hại khác làm ô nhiễm môi trường, gây độc cho người gia súc, tăng chi phi sản xuất, để lại tồn dư nông sản gây ảnh hưởng đến chất lượng nông sản sức khỏe người tiêu dùng Tác động tiêu cực thuốc bảo vệ thực vật trở nên nghiêm trọng người sử dụng không cách lạm dụng vào thuốc Hóa chất bảo vệ thực vật có nhiều nhóm hóa chất khác nhau, có bốn nhóm là: lân hữu cơ, clo hữu cơ, carbamat pyrethroid Nhóm clo hữu bị cấm sử dụng, nhóm pyrethroid sử dụng độc tính thấp, có khả gây nhiễm độc cho người sử dụng Còn lại nhóm: lân hữu carbamat dùng rộng rãi nông nghiệp , có độc tính cao nguyên nhân phần lớn vụ ngộ độc ăn rau nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật nước ta Với lí trên, lựa chọn đề tài: “Xác định hóa chất bảo vệ thực vật carbamat số loại rau phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS)” Mục tiêu thực đề tài luận văn là: Xây dựng phương pháp xác định dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật carbamat rau quả, bao gồm:  Khảo sát điều kiện tách chiết mẫu phân tích  Thẩm định phương pháp xây dựng Áp dụng phương pháp xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật carbamate để khảo sát số mẫu rau địa bàn Hà Nội Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hóa chất bảo vệ thực vật 1.1.1 Định nghĩa Hóa chất bảo vệ thực vật hợp chất có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp hóa học dùng để phòng trừ sinh vật gây hại trồng nông sản Hóa chất bảo vệ thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi theo tên nhóm sinh vật gây hại, thuốc trừ sâu dùng để trừ sâu hại, thuốc trừ bệnh dùng để trừ bệnh cây… 1.1.2 Phân loại [9] Các loại hóa chất bảo vệ thực vật gồm nhiều loại, chủ yếu gồm nhóm chính: - Nhóm Clo hữu (organnochlorine) dẫn xuất clo số hợp chất hữu diphenyletan, cyclodien, benzen, hexan Nhóm bao gồm hợp chất hữu bền vững môi trường tự nhiên thời gian bán phân huỷ dài (ví dụ DDT có thời gian bán phân huỷ 20 năm, chúng bị đào thải tích luỹ vào thể sinh vật qua chuỗi thức ăn) Đại diện nhóm Aldrin, Dieldrin, DDT, Heptachlo, Lindan, Methoxychlor - Nhóm lân hữu (organophosphorus) este, dẫn xuất hữu acid photphoric Nhóm có thời gian bán phân huỷ ngắn so với nhóm Clo hữu sử dụng rộng rãi Nhóm tác động vào thần kinh côn trùng cách ngăn cản tạo thành men Cholinestaza làm cho thần kinh hoạt động kém, làm yếu cơ, gây choáng váng chết Nhóm bao gồm số hợp chất parathion, malathion, diclovos, clopyrifos… - Nhóm Carbamat dẫn xuất hữu acid cacbamic, gồm hoá chất bền vững môi trường tự nhiên, song có độc tính cao người động vật Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào men Cholinestraza hệ thần kinh có chế gây độc giống nhóm lân hữu Đại diện cho nhóm như: carbofuran, carbaryl, carbosulfan, isoprocarb, methomyl… - Nhóm Pyrethroid thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, hỗn hợp este khác với cấu trúc phức tạp tách từ hoa giống cúc Đại diện nhóm gồm cypermethrin, permethrin, fenvalarate, deltamethrin,… Ngoài ra, có số nhóm khác như: chất trừ sâu vô (nhóm asen), nhóm thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn, nấm, virus (thuốc trừ nấm, trừ vi khuẩn…), nhóm hợp chất vô (hợp chất đồng, thủy ngân, …) 1.1.3 Tác hại hóa chất bảo vệ thực vật [9] Hầu hết hóa chất bảo vệ thực vật độc với người động vật máu nóng mức độ khác Theo đặc tính hóa chất bảo vệ thực vật chia làm hai loại: chất độc cấp tính chất độc mãn tính  Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập vào thể Ở liều gây chết, chúng không đủ khả gây tử vong, bị phân giải tiết Loại bao gồm hợp chất Pyrethroid, hợp chất Phốt hữu cơ, Carbamat, thuốc có nguồn gốc sinh vật  Chất độc mãn tính: Có khả tích luỹ lâu dài thể chúng bền, khó bị phân giải tiết Thuốc loại gồm nhiều hợp chất chứa Clo hữu cơ, chứa Thạch tín (Asen), Chì, Thuỷ ngân; loại nguy hiểm cho sức khoẻ Hóa chất bảo vệ thực vật thâm nhập vào thể người động vật qua nhiều đường khác nhau; thông thường qua 03 đường chính: hô hấp, tiêu hoá tiếp xúc trực tiếp Khi tiếp xúc với hóa chất bảo vệ thực vật, người bị nhiễm độc cấp tính mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng thuốc Nhiễm độc cấp tính: Là nhiễm độc tức thời lượng đủ lớn hoá chất bảo vệ thực vật thâm nhập vào thể Những triệu chứng nhiễm độc tăng tỉ lệ với việc tiếp xúc số trường hợp nặng dẫn tới tử vong Biểu bệnh lý nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt chóng mặt, khô họng, ngủ, tăng tiết nước bọt, yếu cơ, chảy nước mắt, sảy thai, nặng gây tử vong Nhiễm độc mãn tính: Là nhiễm độc gây tích luỹ thể Thông thường, triệu chứng xuất lần nhiễm Sau thời gian dài, lượng chất độc lớn tích tụ thể gây triệu chứng lâm sàng Biểu bệnh lý nhiễm độc mãn tính: kích thích tế bào ung thư phát triển, gây đẻ quái thai, dị dạng, suy giảm trí nhớ khả tập trung, suy nhược nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây tổn hại cho gan, thận não 1.1.4 Tình hình tồn dƣ hóa chất bảo vệ thực vật rau Theo báo cáo Cục Bảo vệ thực vật, có 23% số hộ nông dân vi phạm quy định sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, dẫn đến tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật nông sản Một số loại thuốc trừ sâu độc hại bị cấm sử dụng có nhiều người tìm cách đưa nông thôn Số mẫu rau, tươi có dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật chiếm từ 30-60%, số mẫu rau, có dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật vượt giới hạn cho phép chiếm từ 4-16%, số hóa chất bảo vệ thực vật bị cấm sử dụng Methamidophos dư lượng rau [7] Trong năm 2006, Chi cục bảo vệ thực vật TP Hồ Chí Minh kiểm tra 790 mẫu 52 đơn vị kinh doanh rau an toàn địa bàn thành phố, phát 26 mẫu có dư lượng thuốc trừ sâu, chiếm tỷ lệ 3,29% Nấm rơm Trà Vinh, cần tây, cải thìa, xà lách xong, bồ ngót, cải xanh (súp lơ), rau dền, cần loại rau ăn có tỷ lệ dư lượng thuốc trừ sâu cao (3,94%) Đặc biệt tình trạng vượt nhiễm thuốc trừ sâu loại rau củ quả, trái nhập từ Trung Quốc Kết kiểm tra Chi cục bảo vệ thực vật TP.HCM cho thấy, có tổng số 26 mẫu hàng Trung Quốc kiểm tra có kết lượng thuốc trừ sâu tồn dư cao, chiếm tỷ lệ đến 19,23% [3] Đầu năm 2009, Cục Bảo vệ thực vật lấy 25 mẫu rau năm mẫu tỉnh phía Bắc (TP Hà Nội tỉnh Vĩnh Phúc) để kiểm định Kết có 11 mẫu rau có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật mức độ khác Ở tỉnh phía Nam, 35 mẫu rau mẫu lấy TP Hồ Chí Minh, Bình Dương, Tiền Giang, kết 50% mẫu có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật mức độ khác [11] Tại TP Hồ Chí Minh, sáu tháng đầu năm 2009, qua kiểm nghiệm 2.200 mẫu rau, ba chợ đầu mối (Bình Điền, Hóc Môn, Thủ Đức), phát 50 mẫu dương tính (tỷ lệ 2,4%), cao so với kỳ năm 2008 1,3% Còn Bình Dương, phân tích gần 310 mẫu rau lấy chợ, vùng sản xuất, bếp ăn tập thể tám tháng đầu năm 2009 có gần 80 mẫu có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật [11] Trên giới, Ấn Độ, Cuộc điều tra Bộ Nông nghiệp Ấn Độ tiến hành năm từ tháng 11 năm 2007 đến tháng 10 năm 2008 toàn đất nước Ấn Độ Kết 18% rau 12% hoa nội địa nhập Ấn Độ có dư lượng thuốc trừ sâu, kể loại thuốc trừ sâu bị cấm, 4% lượng rau 2% lượng hoa có dư lượng thuốc trừ sâu cao mức cho phép Khoảng 18% (664 mẫu) tổng số 3.648 mẫu rau mướp tây, cà chua, bắp cải súp lơ có dư lượng thuốc trừ sâu Các loại rau bắp cải, súp lơ cà chua có dư lượng thuốc trừ sâu lớn Các loại thuốc trừ sâu tìm thấy loại chủ yếu chlorpyriphos, monocrotophos, profenophos cypermethrin.[1] 1.1.5 Tình hình ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật Theo thống kê Tổ chức Lao động Quốc tế ILO, giới, hàng năm có 40.000 người chết ngộ độc rau tổng số triệu người ngộ độc Tại Việt Nam, số người bị ngộ độc không nhỏ Từ năm 1993 - 1998, hàng chục ngàn người bị nhiễm độc ăn phải rau dư lượng thuốc trừ sâu Nặng Đồng sông Cửu Long, năm 1995 có 13.000 người nhiễm độc, có 354 người chết [8] Năm 1990, thống kê quý Tổ chức y tế giới (WHO) cho thấy có khoảng 25 triệu lao động ngành nông nghiệp bị nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật năm Cho đến nay, chưa có số ước tính phạm vi toàn cầu, có đến 1,3 tỷ lao động ngành nông nghiệp hàng triệu ca nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật xảy hàng năm [2] Năm 2000, Bộ y tế Braxin ước tính năm nước có 300.000 ca nhiễm độc 5.000 ca tử vong hóa chất bảo vệ thực vật Trong nghiên cứu Inđônêxia, 21% số ca liên quan đến hóa chất bảo vệ thực vật có dấu hiệu hay triệu chứng tâm thần, hô hấp tiêu hoá Trong khảo sát Liên hợp quốc, 88% nông dân Campuchia sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật có triệu chứng nhiễm độc [2] 1.2 Giới thiệu hóa chất bảo vệ thực vật nhóm carbamat 1.2.1 Giới thiệu chung Thuốc trừ sâu carbamat dẫn xuất acid cacbamic có tính độc trừ sâu Các thuốc carbamat thường tính độc vạn thuốc lân hữu Nhiều hợp chất nhóm có hiệu lực cao với sâu hại tác dụng trừ nhện có tác dụng trừ số thuộc nhóm mà không trừ nhóm sâu khác Một số thuốc nhóm có tác dụng trừ tuyến trùng Về chế tác động thuốc trừ sâu carbamat tương tự thuốc trừ sâu lân hữu Các thuốc carbamat kìm hãm men cholinesteraza cách cacbaryl hóa vị trí hoạt động toàn men Quá trình cacbaryl hóa trình thuận nghịch Nhưng liên kết thuốc carbamat với cholinesteraza thường không bền, nên có trường hợp sâu hại phục hồi Các thuốc lân hữu kết hợp với gốc hoạt động men, nên thuốc lân hữu có độ thủy phân mạnh, dễ gây độc cho côn trùng ; ngược lại thuốc carbamat ức chế men cholinesteraza toàn phân tử chúng gắn lên bề mặt men Các chất carbamat bền, ức chế men cholinesteraza mạnh Cả lân hữu carbamat kìm hãm vị trí men tác động, dẫn đến hệ thần kinh không kiểm soát được, làm khả phối hợp quan, giải phóng mức hormon, sinh vật nước chết Các thuốc carbamat an toàn với cây, độc cá thuốc lân hữu cơ; không tồn lưu lâu nông sản môi trường sống Độ độc thuốc động vật máu nóng khác nhau, tùy thuộc vào loại thuốc Các chất chủ yếu thuộc nhóm bao gồm: carbaryl, methiocarb, pirimicarb, oxamyl, carbendazim, propoxur, aminocarb, aldicarb… 1.2.2 Carbofuran [13] Carbofuran thuốc trừ sâu nhóm carbamat độc nhất, có tên 2,3-dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranyl methylcarbamate, tên thương mại Furadan, Curater Công thức phân tử: C12H15NO3 M = 221,25g/mol tnc = 151C d = 1,18g/cm3 Carbofuran thuốc trừ sâu có độc tính cao người Nó xâm nhập vào thể qua hô hấp, qua miệng qua da Triệu chứng bị ngộ độc carbofuran: buồn nôn, đau bụng, tiêu chảy, giảm tầm nhìn… Ở liều cao gây tử vong Chỉ cần uống 1ml carbofuran dẫn tới tử vong Theo WHO, mức hấp thụ hàng ngày cho phép (ADI) carbofuran 0,01mg/kg trọng lượng thể Liều gây chết trung bình chuột qua miệng LD50 = 5mg/kg 1.2.3 Carbaryl [20] Carbaryl có tên 1-naphthyl methylcarbamate, tên thương mại Sevin, loại thuốc trừ sâu nhóm carbamat Carbayl tinh thể màu trắng, tan nước tan nhiều dung môi phân cực đimethyl sulfoxide đimethyl formaldehyde Công thức phân tử C12H11NO2 M = 201,2g/mol ts = 145C d = 1,232g/cm3 Carbaryl chất ức chế men cholinesteraza có độc với người Nó xếp vào loại chất gây ung thư người Carbaryl chất rắn, có màu trắng xám tùy thuộc vào độ tinh khiết nó, tinh thể không mùi Carbaryl thuốc trừ sâu có độc tính trung bình Khi tiếp xúc với carbaryl gây ngộ độc cấp mãn tính với triệu chứng như: buồn nôn, chuột rút dày, tiêu chảy Các triệu chứng khác liều lượng cao bao gồm đổ mồ hôi, làm mờ tầm nhìn, co giật, ảnh hưởng đến phổi, thận gan Mức hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI carbaryl 0,1mg/kg trọng lượng thể Đối với chuột, liều gây chết trung bình qua miệng LD50 = 250 – 850mg/kg, liều gây chết trung bình qua hô hấp LC50 = 0,005 – 0,023mg/kg 1.2.4 Fenobucarb [21] Fenobucarb có tên 2-(1-Methylpropyl)phenol methylcarbamate, loại thuốc trừ sâu nhóm carbamat Công thức phân tử: C12H 17NO2 M = 207,3g/mol ts = 32C d = 1,035g/cm3 Fenobucarb tan nước, tan tốt dung môi Acetone, Benzene, Toluene, xylene Fenobucarb sử dụng làm thuốc trừ sâu lúa bông, độc hại người, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, phận sinh sản, gây ung thư ngộ độc cấp tính Liều gây chết trung bình qua miệng chuột 410mg/kg 1.2.5 Propoxur [22] Propoxur có tên theo IUPAC 2-isopropoxyphenyl methylcarbamate, dẫn xuất carbamat sử dụng làm thuốc trừ sâu Công thức phân tử: C11H15NO3 M = 209,2g/mol ts = 91C Propoxur có độc tính cao ruồi, muỗi, gián bọ chét Nó chất có độc tính cao với người, xâm nhập vào thể qua hô hấp, qua đường miệng qua da Triệu chứng ngộ độc propoxur: buồn nôn, đau bụng, mồ hôi, tăng huyết áp, mắt mờ, mệt mỏi, khó thở Propoxur nhiễm độc mãn tính người gây ung thư, ảnh hưởng đến quan sinh sản hệ thần kinh trung ương 10 Đối với chuột, liều gây chết trung bình qua miệng 90 – 128mg/kg, qua da 800 – 1000mg/kg Theo WHO, mức hấp thụ hàng ngày tối đa cho phép ADI propoxur 0,02mg/kg trọng lượng thể 1.2.6 Giới hạn cho phép Dư lượng phần lại hoạt chất, sản phẩm chuyển hóa thành phần khác có thuốc, tồn trồng, nông sản, đất, nước sau thời gian tác động hệ sống điều kiện ngoại cảnh Dư lượng thuốc tính mg thuốc có 1kg nông sản, đất hay nước Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL) giới hạn dư lượng loại thuốc, phép tồn mặt pháp lí xem chấp nhận hay nông sản, thức ăn gia súc mà không gây hại cho người sử dụng vật nuôi ăn nông sản Bảng Mức dƣ lƣợng tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu carbamat số quốc gia [6] Quốc gia Nhật Bản Việt Nam Đối tượng Carbofuran Carbayl Propoxur Fenobucarb (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) 0,3 3,0 1,0 0,3 5,0 3,0 Xoài Táo, nho, lê (Quyết định 46/2007/QĐ- Cà chua, cà rôt 0,1 Trái 0,1 0,05 BYT) EU 1.3 Các phƣơng pháp xác định 1.3.1 Phƣơng pháp cực phổ 11 0,05 Trong phương pháp này, người ta phân cực điện cực giọt thủy ngân điện áp chiều biến thiên tuyến tính với thời gian để nghiên cứu trình khử cực chất phân tích điện cực Vì vậy, thiết bị cực phổ gồm hai phần máy cực phổ hệ điện cực bao gồm điện cực giọt thuỷ ngân điện cực so sánh Đường cực phổ biểu diễn phụ thuộc chiều cao cường độ dòng với nồng độ chất phân tích Để xác định lượng nhỏ chất thường dùng cực phổ cổ điển (10-3 – n.10-5) Để xác định lượng chất cực nhỏ thường dùng phương pháp cực phổ đại cực phổ sóng vuông, cực phổ xung vi phân [5] A Guiberteau , T Galeano Diáz, F Salinas J.M Ortiz [12] xác định carbaryl carbofuran phương pháp cực phổ xung vi phân Phương pháp ứng dụng xác định mẫu nước sông Các mẫu nước sau xử lí xác định phương pháp cực phổ xung vi phân với điều kiện sau: tốc độ quét 20mV/s (bước nhảy thế: 5mV, khoảng thời gian 0,25s), biên độ xung 50mV khoảng từ + 0,4V đến + 0,8V Khoảng tuyến tính carbaryl từ 5.10 -7 10-4M carbofuran từ 5.10-7 – 5.10-5M với độ lệch chuẩn tương đối tương ứng 1,62 1,86% 1.3.2 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử Các tác giả Urmila Tamrakar, Vinay K Gupta Ajai K Pillai [32] xác định đồng thời loại thuốc trừ sâu nhóm carbamat phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử Phương pháp dựa tạo mầu carbamat với thuốc thử paminoacetanlide Khoảng nồng độ tuân theo định luật Lambert - Beer carbaryl, propoxur carbosulfan tương ứng 0,04 – 0,36µg/ml, 0,032 – 0,32µg/ml 0,08 – 0,64µg/ml Phương pháp áp dụng để phân tích thuốc trừ sâu nhóm carbamat mẫu rau, đất, thức ăn, nước … với hiệu suất thu hồi khoảng 95% Tác giả L Alvarez-Rodriguez [26] xác định thuốc trừ sâu carbamat carbaryl, bendiocarb, carbofuran, methiocarb, promecarb propoxur phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử bước sóng 510nm Các thuốc trừ sâu thủy phân môi trường kiềm nhẹ tạo thành 1-naphtol phenolate, sau 12 tạo mầu với diazo trimethylanilin có chứa mixen natri dodecyl sunfat Giới hạn phát phương pháp khoảng 0,2 – 2mg/ml Phương pháp xác định carbosulfan phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử tác giả Y.Koteswara Rao, K Lokanath Swaroop, P.Chiranjeevi, B Rangamannar [35] đề cập Carbosulfan thủy phân môi trường kiềm tạo thành hợp chất phenolic tạo cặp với 2, 4-dimethoxy aniline môi trường có chứa chất oxi hóa K2Cr2O7 để tạo thành hợp chất mang màu cyanogen Chất cyanogen chiết vào chloroform pH=3,5 đo phổ bước sóng 430nm Khoảng nồng độ tuân theo định luật Lambert - Beer carbosulfan 0,1 – 1,0ppm Độ thu hồi phương pháp mẫu nước uống, gạo lúa mì 93% Tác giả O Bhargavi cộng [31] phát triển kĩ thuật quang phổ hấp thụ phân tử đơn giản nhạy xác định carbofuran mẫu nước mẫu hạt Carbofuran thủy phân môi trường kiềm tương tác với muối diazo 4, 4-azo-bis-3, 3’, 5, 5’-tetrabromo aniline tạo thành chất mầu đỏ xác định bước sóng 470nm Khoảng tuân theo định luật Lambert - Beer carbofuran 0,1 – 16,0µg/ml Các phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử phân tích loại carbamat phân tích đồng thời số carbamat Hơn nữa, phương pháp có độ nhạy Do đó, phương pháp ứng dụng để phân tích carbamat 1.3.3 Phƣơng pháp phân tích dòng chảy (flow injection analysis – FIA) Phân tích dòng chảy kĩ thuật phân tích động, mẫu phân tích dạng lỏng bơm vào dòng chất mang chuyển động liên tục Sau vòng phản ứng chất phân tích phản ứng với thuốc thử có dòng chất mang, hay bơm trực tiếp vào đầu vòng phản ứng, để tạo sản phẩm phát theo tính chất hóa lí nhờ loại detector phù hợp Các tính chất hóa lí thường là: hấp thụ quang phân tử UV-VIS nguyên tử, tính chất phát 13 xạ nguyên tử, tính chất huỳnh quang, thay đổi chiết suất, tính chất điện hóa Ứng với tính chất người ta có loại detector [4] Tác giả Ana M García-Campana cộng [23] phát triển phương pháp để xác định carbaryl thực phẩm thực vật nước tự nhiên kĩ thuật phân tích dòng chảy Đối với mẫu nước, lọc qua màng lọc 0,45µm tiến hành phân tích Đối với mẫu quả, tiến hành chiết mẫu etylacetat làm qua loại cột chiết pha rắn nhôm oxit, SAX, C18, silica Hiệu suất chiết tốt sử dụng cột nhôm oxit Carbayl phát huỳnh quang có chất oxi hóa KMnO4 môi trường kiềm nhẹ Hệ thống phân tích dòng chảy để xác định carbaryl gồm kênh chứa dung dịch khác nhau: NaOH, luminol KMnO4 Tại điều kiện tối ưu, khoảng tuyến tính carbaryl từ – 100ng/ml giới hạn phát 4,9ng/ml Đây phương pháp đơn giản, nhanh dễ dàng kết hợp với phương pháp sắc ký lỏng để xác định đồng thời số carbamat Một phương pháp xác định carbaryl kĩ thuật phân tích dòng chảy sử dụng detector UV – Vis tác giả Karim D Khalaf, A Morales-Rubio M de la Guardia [25] nghiên cứu Mẫu chiết với xylen bơm vào hệ thống phân tích dòng chảy Tại đây, carbaryl phản ứng với naphtholate dung dịch paminophenol 50pg/ml có mặt dung dịch KIO4 0,004M để tạo thành hợp chất mang màu iodophenol Chất xác định detector UV – Vis bước sóng 596nm Hệ thống phân tích dòng chảy gồm kênh: p-aminophenol, IO4-, H2O NaOH Phương pháp có giới hạn phát 26,5ng/ml với tần suất bơm mẫu 110 lần/giờ Độ thu hồi carbaryl mẫu khác cao từ 95 – 102% Một phương pháp phân tích dòng chảy sử dụng detector huỳnh quang để xác định carbofuran đề cập Phương pháp dựa phản ứng carbofuran với KMnO4 luminol môi trường kiềm nhẹ tạ thành hợp chất màu Carbofuran bị oxi hóa tạo thành anion 3-aminophthalate – dạng kích thích bền xác định detector huỳnh quang Khoảng tuyến tính carbofuran từ 14 0,06 – 0,5µg/ml, giới hạn phát 0,02µg/ml Phương pháp ứng dụng thành công xác định dư lượng carbofuran mẫu rau diếp.[24] Phương pháp phân tích dòng chảy có ưu điểm nhanh, thiết bị phân tích dễ kiếm rẻ tiền Tuy nhiên, phương pháp xác định đồng thời chất carbamat Do vậy, phương pháp ứng dụng để phân tích carbamat 1.3.4 Phƣơng pháp điện di mao quản Ling Wang cộng [34] tách xác định dư lượng thuốc trừ sâu carbamat phương pháp điện di mao quản đẳng áp Cột mao quản có đường kính 75µm nhồi hạt ODS 3µm Pha động bao gồm 30% acetonitril 70% dung dịch đệm CH3COONH4 5mM (pH=6,5) chứa 1mM SDS 0,01% trietylamine (TEA) Tại điều kiện tối ưu, 10 carbamat tách nhanh vòng 20 phút Các mẫu rau làm qua SPE Phương pháp có giới hạn phát từ 0,05 – 1,6mg/kg hiệu suất thu hồi từ 51,3 – 109,2% với độ lệch chuẩn RSD < 11,4% Phương pháp áp dụng để xác định 10 loại carbamat số loại rau Xác định dư lượng fenoxycarb lúa mì phương pháp điện di mao quản khô phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao Các mẫu bột mì chiết với aceton làm cách chiết lỏng-lỏng với diclometan Phương pháp HPLC sử dụng detector UV bước sóng  = 199nm, cột C18 pha động MeOH : H2O = : (theo thể tích) Phương pháp điện di sử dụng mao quản đường kính 50µm x 48,5cm x 48cm chiều dài hiệu dụng, hai đầu 30kV, dung dịch đêm CH3COONH4 20mM (pH=9) 95% MeOH Cả hai phương pháp có giới han phát thấp 0,008mg/kg HPLC 0,024mg/kg điện di mao quản khô hiệu suất thu hồi cao 85% Hai phương pháp ứng dụng để xác định fenoxycarb mẫu lúa mì.[28] Phương pháp sắc ký mao quản điện động học mixen xác định đồng thời aldicarb, carbofuran số dạng chuyển hóa nước bề mặt Các mẫu được làm qua cột chiết pha rắn có chứa 500mg than hoạt tính Các chất 15 tách hệ thống sắc ký mao quản điện động học mixen sử dụng cột mao quản có đường kính 75µm, chiều dài hiệu dụng cột 50cm Các chất tách môi trường đệm natri borat/acid clohidric (20mM, pH=8) sử dụng natri dodecyl sunfat 140mM làm chất hoạt động bề mặt để tạo mixen Các điều kiện chạy máy: điện tách 23kV, thời gian bơm mẫu 12s, nhiệt độ cột tách 25C detector UV bước sóng 210nm Phương pháp có giới hạn phát từ – 7,4µg/l, độ thu hồi cao từ 77 – 97% với độ lệch chuẩn tương đối – 7%.[15] Kĩ thuật điện di mao quản kĩ thuật phát triển khoảng 10 năm trở lại Đây kĩ thuật có thời gian phân tích nhanh, tốn dung môi hóa chất Việc xác định hóa chất bảo vệ thực vật thiết bị nghiên cứu chưa có nhiều loại thuốc trừ sâu xác định phương pháp 1.3.5 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao Tác giả Elvira Grou cộng [16] xác định thuốc bảo vệ thực vật carbamat đất nước phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao sử dụng detector UV bước sóng 254nm Các mẫu nước chiết lỏng lỏng với diclometan, mẫu đất làm cột florisil Dịch chiết đem cô quay đến cạn, hòa cặn 1ml metanol đem đo Giới hạn phát phương pháp mẫu nước từ 0,005 – 0,01µg/g, mẫu đất từ 0,05 – 0,1µg/g Tác giả Feng Tang cộng [17] xác định dư lượng thuốc trừ sâu nhóm carbamat sau phương pháp sắc ký lớp mỏng hiệu cao HPTLC bước sóng  = 243nm  = 207nm Phương pháp có hiệu suất thu hồi từ 70,13 – 103,7% nồng độ – 5mg/kg Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao sử dụng detetor huỳnh quang xác định đồng thời chất carbamat aldicarb, propoxur, carbofuran, carbaryl methiocarb mật Mẫu chiết methanol cho qua cột florisil để làm Sử dụng dung môi diclometan:hexan = 1:1 rửa giải chất carbamat khỏi cột Dịch rửa giải đem cô quay 40C đến cạn hòa cặn 1ml acetonitril Các 16 chất carbamat tách xác định đồng thời hệ thống sắc ký lỏng với detector huỳnh quang ghép nối với tiền cột Phương pháp có giới hạn phát thấp từ – 5ng/g độ thu hồi tương đối cao từ 72,02 – 92,02% ứng với nồng độ từ 50 – 200ng/g.[18] Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao phương pháp thông dụng để xác định hợp chất hữu Phương pháp ứng dụng để xác định đồng thời chất carbamat Tuy nhiên, phương pháp có độ nhạy sử dụng detector UV, sử dụng detector huỳnh quang, phương pháp có độ nhạy tốt nhận biết chất phân tích thông qua thời gian lưu Đối với mẫu phức tạp, chất phân tích dễ bị ảnh hưởng mẫu, dựa vào thời gian lưu khó để khẳng định chất cần phân tích 1.3.6 Phƣơng pháp sắc ký khí Xác định ethylcarbamat đồ uống phương pháp sắc ký khí với detector bắt điện tử sắc ký khí khối phổ Các mẫu pha loãng ethanol 10% chiết diclometan Dịch chiết đem cô đến gần cạn đem đo Phương pháp đánh giá phòng thí nghiệm với phòng sử dụng detector ECD phòng sử dụng detector MS Giới hạn phát phương pháp thấp, khoảng 5µg/kg detector ECD 0,5µg/kg detector MS.[14] Xác định thuốc trừ sâu carbamat nhóm nito hữu thực phẩm phương pháp sắc ký khí khối phổ Phương pháp xác định đồng thời 29 loại thuốc trừ sâu số thực phẩm táo, khoai tây, gạo, chuối… Mẫu chiết aceton làm loại cột chiết pha rắn khác nhau: cột diatomaceous, cột diatomit kết hợp với cột C18, cột florisil Hiệu suất chiết mẫu thực phẩm loại cột 80% Sau đó, mẫu xác định phương pháp sắc ký khí khối phổ Chương trình chạy khối phổ chia làm cửa sổ thời gian lưu cửa sổ có từ 10 – 15 mảnh ion Giới hạn phát phương pháp thấp từ 0,01 – 0,1µg/ml [27] 17 Xác định đa dư lượng thuốc trừ sâu nước táo phương pháp sắc ký khí khối phổ Mẫu nước táo chiết phương pháp khuếch tán pha rắn diatomaceous (tảo cát) rửa giải dung môi hexan:diclometan = 1:1 tốc độ 5ml/phút Phương pháp có độ thu hồi 70 – 110% hệ số biến thiên từ 1,62 – 18,3% với khoảng nồng độ 0,01 – 0,2mg/kg [33] Phương pháp sắc ký khí ứng dụng rộng rãi để xác định hóa chất bảo vệ thực vật chất clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid carbamat Tuy nhiên phương pháp phân tích chất dễ bay hơi, chất khó bay phải tạo dẫn xuất nên tốn thời gian hóa chất Hơn nữa, để phân tích đồng thời chất cần thời gian phân tích dài Do vậy, phương pháp ứng dụng để phân tích carbamat 1.3.7 Phƣơng pháp sắc ký lỏng khối phổ Gianni Sagratini cộng [19] xác định dư lượng thuốc trừ sâu carbamat phenylure số loại phương pháp vi chiết pha rắn sắc ký lỏng khối phổ Điều kiện chiết mẫu tối ưu nhiệt độ 20C, thời gian hấp phụ mẫu 90 phút thể tích mẫu 1ml Các sợi silica phủ loại chất hấp phụ: cacbowax 50µm, polydimetylsiloxan/divinylbenzen (PDMS/DVB) 60µm polyacrylat 85µm Giới hạn định lượng phương pháp từ 0,005 – 0,05µg/ml, tùy thuộc chất Phương pháp ứng dụng để xác định thuốc trừ sâu mẫu Xác định đồng thời hóa chất bảo vệ thực vật nhóm carbamat lân hữu rau phương pháp sắc ký lỏng khối phổ Mẫu chiết acetonitril, sau tách cách chiết pha rắn khuếch tán (dispersive – SPE) với chất hấp phụ primary secondary amine (amin bậc hai) Hiệu suất thu hồi cao, từ 70 – 110% với RSD < 8% Giới hạn phát thấp 0,5 – 10ng/ml, túy thuộc chất Phương pháp ứng dụng để xác định thuốc trừ sâu rau Trong 25 mẫu rau lấy từ chợ, gần 70% mẫu chứa vài 18 [...]... phân tích nhanh, tốn ít dung môi và hóa chất Việc xác định các hóa chất bảo vệ thực vật bằng thiết bị này vẫn đang được nghiên cứu và chưa có nhiều loại thuốc trừ sâu được xác định bằng phương pháp này 1.3.5 Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Tác giả Elvira Grou và cộng sự [16] đã xác định thuốc bảo vệ thực vật carbamat trong đất và nước bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao sử dụng detector... phủ 3 loại chất hấp phụ: cacbowax 50µm, polydimetylsiloxan/divinylbenzen (PDMS/DVB) 60µm và polyacrylat 85µm Giới hạn định lượng của phương pháp từ 0,005 – 0,05µg/ml, tùy thuộc từng chất Phương pháp đã được ứng dụng để xác định thuốc trừ sâu trong các mẫu quả Xác định đồng thời hóa chất bảo vệ thực vật nhóm carbamat và lân hữu cơ trong rau quả bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ Mẫu được chiết bằng. .. xuất nên tốn thời gian và hóa chất Hơn nữa, để phân tích được đồng thời các chất thì cần thời gian phân tích dài Do vậy, phương pháp ít được ứng dụng để phân tích carbamat 1.3.7 Phƣơng pháp sắc ký lỏng khối phổ Gianni Sagratini và cộng sự [19] đã xác định dư lượng thuốc trừ sâu carbamat và phenylure trong một số loại quả bằng phương pháp vi chiết pha rắn và sắc ký lỏng khối phổ Điều kiện chiết mẫu tối... từ 51,3 – 109,2% với độ lệch chuẩn RSD < 11,4% Phương pháp đã được áp dụng để xác định 10 loại carbamat trong một số loại rau Xác định dư lượng fenoxycarb trong lúa mì bằng phương pháp điện di mao quản khô và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Các mẫu bột mì được chiết với aceton rồi được làm sạch bằng cách chiết lỏng- lỏng với diclometan Phương pháp HPLC sử dụng detector UV tại bước sóng  = 199nm,... phẩm bằng 3 loại cột đều trên 80% Sau đó, mẫu được xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ Chương trình chạy khối phổ được chia làm 7 cửa sổ thời gian lưu và mỗi cửa sổ có từ 10 – 15 mảnh ion con Giới hạn phát hiện của phương pháp thấp từ 0,01 – 0,1µg/ml [27] 17 Xác định đa dư lượng thuốc trừ sâu trong nước táo bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ Mẫu nước táo được chiết bằng phương pháp khuếch... Xác định thuốc trừ sâu carbamat và nhóm nito hữu cơ trong thực phẩm bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ Phương pháp đã xác định đồng thời 29 loại thuốc trừ sâu trong một số thực phẩm như táo, khoai tây, gạo, chuối… Mẫu được chiết bằng aceton và được làm sạch bằng 3 loại cột chiết pha rắn khác nhau: cột diatomaceous, cột diatomit kết hợp với cột C18, cột florisil Hiệu suất chiết các mẫu thực phẩm bằng. .. hòa cặn bằng 1ml acetonitril Các 16 chất carbamat được tách và xác định đồng thời bằng hệ thống sắc ký lỏng với detector huỳnh quang ghép nối với tiền cột Phương pháp có giới hạn phát hiện thấp từ 4 – 5ng/g và độ thu hồi tương đối cao từ 72,02 – 92,02% ứng với nồng độ từ 50 – 200ng/g.[18] Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phương pháp thông dụng để xác định các hợp chất hữu cơ Phương pháp này... với nồng độ chất phân tích Để xác định các lượng nhỏ chất thường dùng cực phổ cổ điển (10-3 – n.10-5) Để xác định các lượng chất cực nhỏ thường dùng các phương pháp cực phổ hiện đại như cực phổ sóng vuông, cực phổ xung vi phân [5] A Guiberteau , T Galeano Diáz, F Salinas và J.M Ortiz [12] đã xác định carbaryl và carbofuran bằng phương pháp cực phổ xung vi phân Phương pháp được ứng dụng xác định các mẫu... KMnO4 trong môi trường kiềm nhẹ Hệ thống phân tích dòng chảy để xác định carbaryl gồm 3 kênh chứa 3 dung dịch khác nhau: NaOH, luminol và KMnO4 Tại các điều kiện tối ưu, khoảng tuyến tính carbaryl từ 5 – 100ng/ml và giới hạn phát hiện là 4,9ng/ml Đây là một phương pháp đơn giản, nhanh và dễ dàng kết hợp với phương pháp sắc ký lỏng để xác định đồng thời một số carbamat Một phương pháp xác định carbaryl bằng. .. rửa giải bằng dung môi hexan:diclometan = 1:1 tốc độ 5ml/phút Phương pháp có độ thu hồi 70 – 110% và hệ số biến thiên từ 1,62 – 18,3% với khoảng nồng độ 0,01 – 0,2mg/kg [33] Phương pháp sắc ký khí đã được ứng dụng rộng rãi để xác định các hóa chất bảo vệ thực vật như các chất clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid và carbamat Tuy nhiên phương pháp chỉ phân tích được những chất dễ bay hơi, còn các chất khó