Xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ cơ clo trong dược liệu bằng phương pháp GC

BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU HỌ CƠ CLO TRONG DƯỢC LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC Hà Nội, tháng năm 2019 BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU HỌ CƠ CLO TRONG DƯỢC LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC Nhóm sinh viên thực hiện: Đoàn Quốc Việt Nguyễn Thị Vân Nguyền Thị Hải Yến Cao Thị Triều Hà Nội, tháng năm 2019 MỤC LỤCY MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .4 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN .6 1.1 Hóa chất bảo vệ thực vật tình hình sử dụng hóa chất BVTV 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại thuốc BVTV theo nguồn gốc hóa học 1.1.3 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV .7 1.2 Tác hại hợp chất BVTV 1.3 Tổng quan hóa chất BVTV nhóm clo hữu 1.3.1 Hợp chất nhóm DDT 1.3.2 Hợp chất nhóm BHC 11 1.3.3 Hợp chất nhóm Chlordane .13 1.4 Một số phương pháp phân tích dư lượng hóa chất BVTV 14 1.4.1 Phương pháp sắc ký khí (GC) 14 1.4.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao 14 1.4.3 Phương pháp điện di mao quản .14 1.4.4 Phương pháp phổ UV-VIS .15 1.4.5 Phương pháp sắc ký mỏng 15 1.5 Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích sắc ký khí (GC) 15 1.5.1 Nguyên lý 15 1.5.2 Sơ đồ hệ thống sắc ký khí 16 1.5.3 Nguyên tắc vận hành sắc ký khí 16 1.5.4 Định tính định lượng 17 1.6 Các phương pháp xử lý mẫu 17 1.6.1 Chiết Soxhlet 17 1.6.2 Chiết pha rắn (SPE) 18 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng nghiên cứu xây dựng phương pháp 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2 Xây dựng phương pháp 21 2.1.3 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 21 2.2 Nguyên vật liệu, thiết bị 22 2.2.1 Thiết bị .22 2.2.2 Dụng cụ 22 2.2.3 Hóa chất 22 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 22 2.3.2 Phương pháp phân tích 23 2.4 Thẩm định phương pháp phân tích .24 2.4.1 Tính đặc hiệu chọn lọc 24 2.4.2 Khoảng tuyến tính đường chuẩn 24 2.4.3 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) .24 2.4.4 Độ lặp lại (độ xác) 25 2.4.5 Độ 25 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .26 3.1 Tối ưu điều kiện xác định dư lượng nhóm chất clo hữu dược liệu phương pháp GC-MS 26 3.1.1 Chương trình nhiệt độ lị cột GC-MS .26 3.1.2 Điều kiện áp suất đầu cột 26 3.1.3 Điều kiện thích hợp cho phân tích nhóm chất clo hữu 26 3.1.4 Xác định thời gian lưu chất phân tích .27 3.1.5 Lập đường chuẩn hợp chất OC sắc ký GC-MS 28 3.1.6 Kết khảo sát đánh giá phương pháp phân tích OC phương pháp GC-MS 28 3.2 Quy trình xử lý mẫu thực .30 3.2.1 Quy trình chiết 30 3.2.2 Phân tích mẫu hệ thống GC-MS .30 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BVTV : Bảo vệ thực vật GC : Sắc ký khí LOD : Limit of detection – Giới hạn phát LOQ : Limit of quantitation – Giới hạn định lượng MSD : Mass Selective Detector – Detector khối phổ OC : Organochlorine pesticide – Hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo RSD : Relative Standard Devitation – Độ lệch chuẩn tương đối SD : Standard Devitation – Độ lệch chuẩn tR : Rettention time – Thời gian lưu LỜI NĨI ĐẦU Trong thời kỳ cơng nghiệp hoá đại hoá đất nước, ngành sản xuất kinh doanh hoá chất phát triển mạnh, đặc biệt hố chất dùng nơng nghiệp Hố chất dùng nông nghiệp sản xuất sử dụng nhiều lợi ích kinh tế song việc sử dụng khơng kỹ thuật, khơng đảm bảo an tồn vệ sinh lao động gây nên ảnh hưởng bất lợi đến môi trường sức khoẻ cộng đồng nhiều khu vực Các vấn đề môi trường sức khoẻ Đảng Nhà nước ta đặt thành vấn đề cụ thể sở nhiều dự luật nghị Hệ thống sách, thể chế bước hoàn thiện, phục vụ ngày có hiệu cho cơng tác bảo vệ sức khoẻ, cải thiện môi trường sống cộng đồng Nhận thức nâng cao sức khoẻ, bảo vệ môi trường sống cấp, ngành cộng đồng nông nghiệp ngày tiến Tuy nhiên môi trường sống đặc biệt môi trường nông nghiệp, nông thôn vấn đề xúc nhiều nguyên nhân có khối lượng lớn hố chất dùng làm phân bón hóa chất bảo vệ thực vật thải đồng ruộng, chí khu vực dân cư sinh sống Hóa chất 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: phốt 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 Cịn lại nhóm: lân hữu carbamat dùng rộng rãi nơng nghiệp, có độc tính cao nguyên nhân phần lớn vụ ngộ độc ăn rau nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật nước ta Với lý trên, lựa chọn đề tài: “Xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo dược liệu phương pháp GC” Mục tiêu thực đề tài tiểu luận là: Xây dựng phương pháp xác định dư lượng thuốc trừ sâu clo dược liệu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Hóa chất bảo vệ thực vật tình hình sử dụng hóa chất BVTV 1.1.1 Định nghĩa Hóa chất bảo vệ thực vật chất hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp hóa học dùng để phòng, trừ (diệt) sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, chế phẩm có tác dụng điều hòa sinh trưởng thực vật, chế phẩm có tác dụng xua đuổi loại sinh vật gây hại trồng nông sản 1.1.2 Phân loại thuốc BVTV theo nguồn gốc hóa học Có nhiều phân loại hóa chất BVTV như: phân loại theo cơng dụng, theo nhóm độc, theo thời gian phân hủy,… Tuy nhiên, phạm vi nội dung Tiểu luận, xin phân loại hóa chất BVTV theo nguồn gốc hóa học Căn vào chất hóa học loại thuốc BVTV, chúng chia thành nhóm khác - Nhóm hợp chất Clo hữu (organochlorine): dẫn chất 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 hủy dài (ví dụ DDT có thời gian bán phân hủy 20 năm, chúng bị đào thải tích lũy vào thể sinh vật qua chuỗi thức ăn) Đại diện nhóm Aldrin, Dieldrin, DDT, Heptachlor, Lindan, Methoxychlor - Nhóm hợp chất Lân hữu (organophosphorus): este, dẫn xuất hữu acid photphoric Nhóm có thời gian bán hủy ngắn so với nhóm Clo hữu sử dụng rộng rãi Nhóm tác động vào thần kinh côn trùng cách ngăn cản tạo thành men Cholinesterase làm cho thần kinh hoạt động kém, làm yếu cơ, gây chống váng chết Nhóm bao gồm số hợp chất Parathion, Malathion, Dichlorvos, Chlorpyrifos,… - Nhóm hợp chất Carbamat: dẫn xuất hữu acid carbamic, gồm hóa chất bền vừng môi trường tự nhiên, song có độc tính cao người động vật Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào men Cholinesterase hệ thần kinh có chế gây độc giống nhóm Lân hữu Đại diện cho nhóm như: Carbofuran, Carbaryl, Carbosulfan, Isoprocarb, Methomyl,… - Nhóm hợp chất Pyrethroid: thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, hỗn hợp ester khác với cấu trúc phức tạp tác từ hoa giống cúc Đại diện nhóm gồm Cypermethrin, Permethrin, Fenvalarate, Delramethrin,… Ngồi ra, cịn có số nhóm khác như: chất trừ sâu vơ (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 vơ (hợp chất đồng, thủy ngân,…);… 1.1.3 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV Trên giới: theo thống kê WHO, năm 1998 toàn giới sử dụng triệu hoạt chất thuốc BVTV Mỗi năm tăng bình qn – 7%, hóa chất BVTV diệt trùng sử dụng nhiều Cho đến năm 2002, có khoảng 1400 hoạt chất thuốc diệt côn trùng đăng ký Ở Việt Nam: Việt Nam nước sử dụng nhiều hóa chất BVTV, xu hướng sử dụng ngày tăng kể số lượng chủng loại Vào năm cuối thập kỷ 80, số lượng thuốc BVTV sử dụng 10.000 tấn/năm, đầu thập kỷ 90 tăng gấp lần (21.600 tấn/năm, năm 1990), tăng gấp lần (33.000 tấn/năm, năm 1995) Trong năm gần đây, nông dân sử dụng trái phép số thuốc BVTV bị cấm methyl parathion (tên thương mại Wofatox), methamindophos (tên thương mại Monitor) Danh mục hóa chất BVTV hạn chế cấm sử dụng Việt Nam ban hành kèm theo Thông tư số 38/2010/TT-BNNPTNT ngày 28 tháng năm 2010 Bộ Nông nghiệp Phất triển nông thông 1.2 Tác hại hợp chất BVTV Hầu hết hóa chất BVTV độc với người động vật máu nóng mức độ khác Theo đặc tính hóa chất BVTV chia thành 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 chất, chúng không đủ khả gây tử vong, bị phân giải tiết Loại bao gồm hợp chất Pyrethroid, hợp chất Phospho hữu cơ, Carbamat, thuốc có nguồn gốc sinh vật - Chất độc mãn tính: Có khả tích lũy 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, Thủy ngân; loại nguy hiểm cho sức khỏe Hóa chất bảo vệ thực vật thâm nhập vào thể người động vật qua nhiều đường khác nhau, thơng thường qua đường chính: hơ 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 nơn, 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 Thơng thường, khơng có 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 1.3 Tổng quan hóa chất BVTV nhóm clo hữu Thuốc BVTV nhóm clo hữu chủ yếu dẫn xuất clo hydrocacbon đa nhân, xicloparafin, tecpen,… Đặc tính thuốc BVTV nhóm clo hữu bền môi trường sử dụng phổ biến canh tác nông nghiệp để chống kiến, mối tha hạt Đặc điểm bền môi trường chúng lúc đầu coi ưu điểm độc tính giữ lâu, phun lần đảm bảo phịng trừ sâu bệnh khoảng thời gian dài Tuy nhiên, thuốc BVTV có chu kỳ bán phân huỷ dài tuần coi phải kiểm soát sử dụng cách nghiêm ngặt Ngồi mục đích sử dụng nơng nghiệp, loại nơng hố cịn sử dụng nhiều y tế Trong đó, thuốc BVTV dùng để chống muỗi, chống gián, tẩy uế nơi công cộng bệnh viện, nhà ga,… Tuy nhiên, độ bền hóa học thuốc BVTV nhóm clo cao nên thuốc tồn lưu lâu dài đất, trồng, nông sản, thực phẩm làm cho môi trường bị ô nhiễm thời gian lâu dài Khi thuốc BVTV thâm nhập vào thể qua tiếp xúc qua chuỗi thức ăn gây ngộ độc gây bệnh hiểm nghèo ung thư, quái thai,… Do nhược điểm trên, ngày nhiều thuốc BVTV thuộc nhóm clo bị cấm hạn chế sử dụng nhiều nước CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu xây dựng phương pháp 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu mẫu dược liệu từ thực vật thu gom từ sở chế biến Các chất lựa chọn nghiên cứu xác định mẫu dược liệu nhóm chất clo hữu cơ, bao gồm: α-HCH; β-HCH; γ-HCH; δ-HCH; Heptachlor; Aldrin; Heptachlor epoxid; γ-Chlordan; 4,4’-DDE; Endosulfan I; α-Chlordan; Dieldrin; Endrin; Endosulfan II; 4,4’-DDD; Endrin aldehyd; Endosulfan sulfat; 4,4’-DDT; Endrin keton; Methoxychlor Trong đó, hợp chất BHC, DDT, Chlordane, Hexachlorbenzen Heptachlor nằm danh mục thuốc BVTV cấm sử dụng Việt Nam Nội dung nghiên cứu: Xây dựng quy trình xác định dư lượng nhóm chất clo hữu dược liệu phương pháp sắc ký khí với detector MSD 2.1.2 Xây dựng phương pháp 2.1.2.1 Khảo sát phương pháp bao gồm - Điều kiện tách chiết mẫu - Điều kiện làm việc máy sắc ký khí 2.1.2.2 Thẩm định phương pháp - Tính đặc hiệu chọn lọc - Khoảng tuyến tính đường chuẩn - Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) - Độ xác (độ lặp lại) - Độ (độ chệch, độ thu hồi) 2.1.3 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu Tiểu luận có có sử dụng tài liệu thuộc nhiều nguồn khác nhau, có báo khoa học đăng tạp chí khoa học nước; sách chun đề nơng nghiệp, hóa chất bảo vệ thực vật nước; báo cáo hội nghị khoa học;… Mục đích phương pháp thu thập, tiếp thu có chọn lọc cơng trình nghiên cứu, thơng tin, tài liệu có liên quan Từ tài liệu thu thập tổng hợp được, chúng tơi nhận thấy quy trình phân tích dư lượng thuốc BVTV thường có bước sau: lấy mẫu, chuẩn bị mẫu, tách chiết, làm sạch, phân tích máy, xử lý kết 20 2.2 Nguyên vật liệu, thiết bị 2.2.1 Thiết bị - Hệ thống sắc ký khí GC 6790 Plus detector MS 5790 Agilent - Cột mao quản DB5-MS (30m x 0,25mm x 0,25μm) - Cân phân tích (có độ xác 0,1mg 0,01mg) - Cân kĩ thuật (có độ xác 0,01g) - Máy cất quay chân không Buchi - Bộ chiết Soxhlet - Bộ chiết pha rắn cột chiết pha rắn SPE silicagel - Máy xay dược liệu 2.2.2 Dụng cụ - Pipet: 1, 2, 5, 10, 20ml - Bình định mức: 5, 10, 50, 100ml - Pipet pasteur - Ống đong, phễu, giấy lọc 2.2.3 Hóa chất - Khí heli: tinh khiết phân tích 99,99% - Nội chuẩn: Hexachlorobenzen - Chất chuẩn thuộc nhóm OC: α-HCH; β-HCH; γ-HCH; δ-HCH; Heptachlor; Aldrin; Heptachlor epoxid; γ-Chlordan; 4,4’-DDE; Endosulfan I; α-Chlordan; Dieldrin; Endrin; Endosulfan II; 4,4’-DDD; Endrin aldehyd; Endosulfan sulfat; 4,4’DDT; Endrin keton; Methoxychlor 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu - Đối tượng mẫu: Mẫu dược liệu có nguồn gốc thực vật - Phương pháp lấy mẫu: Ngẫu nhiên - Bảo quản lưu trữ mẫu: Điều kiện thường 2.3.2 Phương pháp phân tích 2.3.2.1 Nguyên tắc Các hợp chất tách khỏi mẫu aceton/n-hexan dầu hỏa, cô đuổi dung mơi Hịa tan phần cặn trong nước, làm qua cột chiết pha rắn silicagel, dịch sau qua cột SPE tách định lượng kỹ thuật sắc ký khí sử dụng detector MSD 21 2.3.2.2 Quy trình phân tích dự kiến Tóm tắt quy trình - Cân mẫu (đã nghiền nhỏ), cho vào bình Soxhlet, thêm dung mơi aceton/nhexan - Đun bình Soxhlet nhiệt độ khoảng thời gian thích hợp Thu dịch chiết - Cơ quay gần cạn, hịa cặn, cho dịch qua cột nhồi silicagel than hoạt tính để loại tạp - Bơm dịch rửa giải vào hệ thống GC/MS để định tính định lượng chất phân tích mẫu Cân mẫu Chiết, lấy dịch Lọc Cơ quay gần khơ Hịa cặn, loại tạp Dịch rửa giải GC Hình Lược đồ quy trình phân tích mẫu kiện 2.4 Thẩm định phương pháp phân tích 2.4.1 Tính đặc hiệu chọn lọc - Tính đặc hiệu: khả phát chất phân tích có mặt tạp chất khác Tính đặc hiệu thường liên quan đến việc xác định chất phân tích - Tính chọn lọc: khái niệm rộng tính đặc hiệu, liên quan đến phân tích nhiều chất quy trình Tính chọn lọc bao trùm tính đặc hiệu 22 phương pháp phân tích thường có nhiều chất xuất hiện, nên khái niệm tính chọn lọc thường mang tính khái quát - Cách thực hiện: Để xác định tính đặc hiệu/chọn lọc phương pháp, bổ trí thí nghiệm sau: + Phân tích mẫu trắng, lặp lại tối thiểu lần với loại mẫu Mẫu trắng phải khơng cho tín hiệu chất phân tích + Phân tích mẫu thử mẫu thêm chuẩn, lặp lại tối thiểu lần Mẫu thêm chuẩn mẫu thử phải có tín hiệu chất phân tích 2.4.2 Khoảng tuyến tính đường chuẩn - Khoảng tuyến tính phương pháp phân tích khoảng nồng độ tín hiệu nồng độ chất phân tích có quan hệ tuyến tính với - Cách xác định: cần khoảng – 10 dung dịch chuẩn có nồng độ khác nhau, thực đo tín hiệu dung dịch khảo sát phụ thuộc tín hiệu vào nồng độ - Xây dựng đường chuẩn: Có nhiều loại đường chuẩn khác tùy thuộc vào phương pháp kỹ thuật khác nhau, có số đường chuẩn chủ yếu sau: + Đường chuẩn với chuẩn tinh khiết + Đường chuẩn mẫu trắng + Đường chuẩn mẫu thực 2.4.3 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) - Giới hạn phát nồng độ mà giá trị xác định lớn độ không đảm bảo đo phương pháp Đây nồng độ thấp chất phân tích mẫu phát chưa thể định lượng - Giới hạn định lượng nồng độ tối thiểu chất có mẫu thử mà ta định lượng phương pháp khảo sát - Để xác định LOD, LOQ phương pháp phân tích GC/MS, nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác định dựa phương trình đường ngoại chuẩn xây dựng Khi đó, LOD LOQ xác định công thức sau: 3 10 LOD  LOQ  s ; s Trong đó: δ độ lệch chuẩn s độ dốc đường chuẩn Độ lệch chuẩn xác định dựa độ lệch khoảng cách giá trị đo thực với đường ngoại chuẩn:  � Y  Y  i n2 23 Trong đó: Y số đếm diện tích pic hỗn hợp dung dịch chuẩn Yi giá trị thực tính từ phương trình ngoại chuẩn ứng với giá trị nồng độ X n số mẫu chất chuẩn khảo sát 2.4.4 Độ lặp lại (độ xác) - Độ lặp lại (độ chụm) thể gần kết đo với giá trị trung bình, mức độ thống kết riêng biệt quy trình phân tích áp dụng lặp lại mẫu Độ lặp lại thể độ lệch chuẩn tương đối RSD - Cách xác định: Tiến hành thí nghiệm lặp lại n lần (thường thực lần) Tính độ lệch chuẩn tương đối hàm lượng chất phân tích SD RSD  100% x - Đánh giá độ lặp lại hay độ chụm phương pháp: yêu cầu RSD không cao giá trị cho phép 2.4.5 Độ - Độ phương pháp: mức độ gần giá trị trung bình kết thử nghiệm giá trị thực giá trị chấp nhận (μ) - Có nhiều cách tính độ như: dùng so sách với phương pháp chuẩn, tính độ thu hồi, sử dụng vật liệu chuẩn,… 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (Tham khảo kết tài liệu “Nguyên cứu ứng dụng sắc ký khí khối phổ để phân tích dư lượng số hóa chất bảo vệ thực vật thường dùng”) 3.1 Tối ưu điều kiện xác định dư lượng nhóm chất clo hữu dược liệu phương pháp GC-MS 3.1.1 Chương trình nhiệt độ lị cột GC-MS Chương trình nhiệt độ lị cột giúp việc phân tích hỗn hợp phức tạp đa dạng chất với khoảng biến thiên rộng điểm sôi, đồng thời giữ ổn định tỉ lệ chiều cao chiều rộng pic Do vậy, chương trình nhiệt độ thuận lợi cho phân tích định định lượng Bảng Chương trình nhiệt độ cột tách để phân tích OC phương pháp GC-MS ST T C) Nhiệt độ cột ( � Tốc độ gia nhiệt C phút ) (� Thời gian trì (phút) 120 2 200 12 3 270 280 Tổng thời gian chương trình nhiệt độ 34,7 phút 3.1.2 Điều kiện áp suất đầu cột - Áp suất đầu cột: 71,4 kPa - Tốc độ dòng qua cột: 1,08 ml/phút - Tổng dòng qua thiết bị: 21,3 ml/phút - Lưu lượng dịng khí: 40,8 ml/phút - Dịng khí làm sạch: ml/phút 3.1.3 Điều kiện thích hợp cho phân tích nhóm chất clo hữu C - Nhiệt độ nguồn ion: 230� C - Nhiệt độ Interface: 280� C - Nhiệt độ detector: 200� C - Nhiệt độ cổng bơm: 230� - Khí mang: Heli - Cột sắc ký: Cột mao quản DB5-MS - Kích thước cột: 30m x 0,32mm x 0,25μm - Tốc độ dòng qua cột: 1,08 ml/phút - Chế độ bơm mẫu: Khơng chia dịng (splitless) 25 - Chế độ chạy: SIM SCAN - Điện detector: 1,2 kV - Thế tích mẫu bơm vào: μl - Áp suất đầu cột: 71,4 kPa - Hệ bơm mẫu tự động: AOC-20i 3.1.4 Xác định thời gian lưu chất phân tích Để định tính hóa chất BVTV nói riêng chất hữu nói chung phải dựa vào thời gian lưu chúng sắc ký đồ GC-MS – chế độ SCAN Hình Sắc ký đồ hỗn hợp 20 chất chuẩn OC đo GC-MS theo chế độ SCAN (Nồng độ 50 ng/ml) Sắc ký đồ hình cho thấy 20 chất hữu clo chất nội chuẩn tách hoàn toàn khoảng 35 phút Bảng Thời gian lưu chất hỗn hợp 20 chất chuẩn nhóm OC (Nội chuẩn HCB) ST T Tên chất Thời gian lưu (phút) ST T Tên chất Thời gian lưu (phút) α-HCH 10,72 12 α-Chlordan 21,68 HBC (Nội chuẩn) 11,42 13 Dieldrin 21,79 β-HCH 12,49 14 Endrin 22,61 γ-HCH 13,90 15 4,4’-DDD 22,89 δ-HCH 14,94 16 Endosulfan II 23,12 Heptachlor 16,30 17 Endrin aldehyd 23,62 Aldrin 18,20 18 Endosulfan sulfat 24,31 26 Heptachlor epoxid 19,42 19 4,4’-DDT 24,69 γ-Chlordan 20,32 20 Endrin keton 26,07 10 4,4’-DDE 20,78 21 Methoxychlor 26,77 11 Endosulfan I 20,99 3.1.5 Lập đường chuẩn hợp chất OC sắc ký GC-MS - Đường chuẩn 20 chất clo xây dựng với nồng độ: 10 ng/ml, 100 ng/ml, 250 ng/ml, 500 ng/ml 1000 ng/ml dung môi n-hexan - Quy trình phân tích chất chuẩn OC lập thiết bị GC-MS Các đường chuẩn 20 chất OC tuyến tính khoảng nồng độ xác định 3.1.6 Kết khảo sát đánh giá phương pháp phân tích OC phương pháp GC-MS 3.1.6.1 Độ lặp lại hệ thống a, Mẫu tiêm sắc ký: Độ lệch chuẩn thời gian lưu ( SD t R ) độ lệch chuẩn tương đối diệc tích pic tương đối ( RSD RA ) chất phân tích so với nội chuẩn trình bày bảng Các thí nghiệm độ lặp lại có n = Bảng Độ lặp lại 20 chất OC (0,05 μg/ml) SD t R STT Tên chất t R (phút) α-HCH 10,72 0,01 1,10 β-HCH 12,49 0,01 1,43 γ-HCH 13,90 0,01 1,26 δ-HCH 14,94 0,02 0,86 Heptachlor 16,30 0,02 1,36 Aldrin 18,20 0,02 1,36 Heptachlor epoxid 19,42 0,02 1,26 γ-Chlordan 20,32 0,01 1,16 4,4’-DDE 20,78 0,02 1,74 10 Endosulfan I 20,99 0,02 1,75 11 α-Chlordan 21,68 0,02 1,74 12 Dieldrin 21,79 0,02 1,19 27 (phút) RSD RA (%) 13 Endrin 22,61 0,02 1,50 14 Endosulfan II 22,89 0,02 1,75 15 4,4’-DDD 23,12 0,01 1,45 16 Endrin aldehyd 23,62 0,02 1,74 17 Endosulfan sulfat 24,31 0,01 1,14 18 4,4’-DDT 24,69 0,02 1,25 19 Endrin keton 26,07 0,02 1,34 20 Methoxychlor 26,77 0,01 1,19 SD t R 20 chất chuẩn OC so với nội chuẩn nhỏ 0,02 phút b, Độ tuyến tính giới hạn phát hiện: Thực với mẫu khảo sát Sắn dây, Ngưu tất Bạch chỉ: Bảng Độ tuyến tính LOD 20 chất OC (Nồng độ 50 – 1000 ng/g) Sắn dây, Ngưu tất Bạch Thành phần r LOD (ng/g) Sắn dây Ngưu tất Bạch α-HCH 0,999 7,1 7,1 8,1 β-HCH 0,993 7,5 9,5 8,5 γ-HCH 0,989 6,8 8,8 7,8 δ-HCH 0,999 7,0 9,1 9,1 Heptachlor 0,999 6,2 8,9 7,9 Aldrin 0,999 5,2 9,8 10,8 Heptachlor epoxid 0,999 6,2 9,7 9,1 γ-Chlordan 0,999 7,9 8,1 9,9 4,4’-DDE 0,996 10,1 12,9 10,7 Endosulfan I 0,999 7,2 7,2 6,2 α-Chlordan 0,999 6,7 5,7 5,7 Dieldrin 0,999 11,5 9,5 9,5 Endrin 0,997 5,4 5,9 5,4 Endosulfan II 0,999 9,2 8,2 10,2 4,4’-DDD 0,989 10,0 7,0 8,9 Endrin aldehyd 0,999 7,9 6,9 6,9 Endosulfan sulfat 0,999 7,3 7,3 7,8 28 4,4’-DDT 0,999 9,4 9,4 9,1 Endrin keton 0,999 8,9 7,9 8,9 Methoxychlor 0,997 6,4 7,4 6,4 Quan bảng cho thấy độ tuyến tính cao khoảng nồng độ khảo sát, LOD hợp chất OC khảo sát mẫu Sắn dây, Ngưu tất Bạch nằm khoảng 5,2 – 12,9 ppb 3.2 Quy trình xử lý mẫu thực 3.2.1 Quy trình chiết 3.2.1.1 Chiết Soxhlet Dược liệu khô xay nhỏ (5g) chiết với 80 ml hỗn hợp aceton/n-hexan tỉ lệ 1:1 Chuyển dịch chiết vào bình cầu, tráng bình Soxhlet x 10 ml dung mơi chiết Thu hồi dung môi từ dịch chiết máy cất quay chân khơng áp C tới cịn khoảng ml dịch chiết Sử dụng suất thấp nhiệt độ không 40� dịch chiết cho giai đoạn loại tạp 3.2.1.2 Loại tạp Sau cất loại dung mơi dịch chiết cịn lại (khoảng ml) chuyển lên cột nhỏ nhồi sẵn hỗn hợp g silicagel + 10% than hoạt tính để loại tạp Để dịch ngấm tự nhiên cột để yên khoảng phút cho cột ổn định Rửa giải 12 ml hỗn hợp dung môi dichlormethan/n-hexan tỷ lệ 1:2 chia làm lần, lần ml 3.2.2 Phân tích mẫu hệ thống GC-MS Bơm dịch rửa giải thu sau chiết vào hệ thống GC-MS với thông số khảo sát để định tính định lượng chất phân tích mẫu 29 KẾT LUẬN Trên sở tài liệu nghiên cứu để xác định dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo dược liệu phương pháp sắc ký khí, chúng tơi thu kết sau: Tìm hiểu điều kiện chạy sắc ký khí khối phổ như: tốc độ khí mang, lị, cột sắc ký, detector Tìm hiểu đánh giá khoảng tuyến tính, giới hạn phát giới hạn định lượng chất clo Độ lặp lại độ thu hồi phương pháp Đưa quy trình phân tích xác định đồng thời dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo dược liệu phương pháp GC-MS 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Y tế (2012), Hóa phân tích tập 2, NXB Y học, Hà Nội [2] Bộ Y tế, Viện Dược liệu (2009), Nghiên cứu ứng dụng sắc ký khí khối phổ để phân tích dư lượng số hóa chất bảo vệ thực vật thường dùng, Hà Nội [3] Đoàn Thị Thắm, Luận văn Nghiên cứu đánh giá dư lượng số loại thuốc trừ sâu clo số loại rau cải địa bàn Đà Nẵng phương pháp sắc ký khí [4] Phạm Ngọc Thuật, Luận văn Xác định hợp chất thuốc sâu phospho (OP) rau phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổi (GC/MS) [5] Vũ Thị Thu Thủy, Luận văn Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu mật ong góp phần đánh giá nhiễm mơi trường 31 ... trên, lựa chọn đề tài: ? ?Xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo dư? ??c liệu phương pháp GC? ?? Mục tiêu thực đề tài tiểu luận là: Xây dựng phương pháp xác định dư lượng thuốc trừ sâu clo dư? ??c liệu CHƯƠNG...BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU HỌ CƠ CLO TRONG DƯỢC LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC Nhóm sinh viên thực hiện: Đoàn Quốc Việt Nguyễn... thước chúng 1.4.4 Phương pháp phổ UV-VIS Phương pháp phổ UV-VIS phương pháp để xác định dư lượng thuốc trừ sâu Tuy nhiên phương pháp khơng cịn sử dụng nhiều năm gần Phương pháp dựa nguyên tắc