Tối ưu hóa quy trình phân tích các hợp chất hydrocacbonđa vòng thơm ngưng tụ trong chè

VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 Original Article Optimizing the Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Tea Samples Nguyen Thi Quynh1, Nguyen Thi Mai1, Phan Thi Lan Anh1, Duong Hong Anh2, Nguyen Thuy Ngoc1, Pham Hung Viet2 VNU Key Laboratory of Analytical Technology for Environmental Quality & Food Safety Control, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Research Center for Environmental Technology and Sustainable Development, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Received May 2019 Revised 11 June 2019; Accepted 11 June 2019 Abstract: The optimization of sample preparation and gas chromatography - mass spectrometry (GC/MS)analysis was carried out to determine 15 polycyclic aromatic hydrocarbon compounds (PAHs) in tea The method detection limit (MDL) for individual PAH in tea was in the range of 0.07 - 0.16 µg/kg; the recovery efficiency of the whole analytical procedure was from 53 to 132 % with good repeatability (RSD from 1.1 to 7.3 %) The application of the procedure to the analysis of Vietnamese green tea samplesresulted in the total content of PAHs in the range of 38.1 to 123 µg/kg Compared with the European Commission's Regulation on the maximum allowed content of benzo(a)pyrene and the PAH4 group in dry herbs, all of the analyzed green tea samples have toxic PAH content at lower level than permitted Keywords: PAHs, tea, GC/MS Corresponding author Email address: hoanggianga0@gmail.com https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4892 87 VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 Tối ưu hóa quy trình phân tích hợp chất hydrocacbonđa vòng thơm ngưng tụ chè Nguyễn Thị Quỳnh1, Nguyễn Thị Mai1, Phan Thị Lan Anh1, Dương Hồng Anh2, Nguyễn Thúy Ngọc1, Phạm Hùng Việt2 Phịng thí nghiệm Trọng điểm Cơng nghệ Phân tích phục vụ kiểm định mơi trường an toàn thực phẩm, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ môi trường Phát triển bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày tháng năm 2019 Chỉnh sửa ngày 11 tháng năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 11 tháng năm 2019 Tóm tắt: Nghiên cứu khảo sát quy trình xử lý mẫu phân tích 15 hợp chất hydrocacbon đa vòng thơm ngưng tụ chè phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ Giới hạn phát phương pháp PAH chè có giá trị khoảng 0,07 – 0,16 µg/kg, hiệu suất thu hồi đạt từ 53 – 132 % với độ lặp tốt (RSD từ 1,1 – 7,3 %) Quy trình áp dụng vào phân tích số mẫu chè xanh Việt Nam, cho kết tổng hàm lượng PAHs khoảng 38,1– 123 µg/kg So sánh với quy định Uỷ Ban Châu Âu hàm lượng tối đa cho phép benzo(a)pyren nhóm PAH4 thảo dược khô cho thấy tất mẫu chè xanh phân tích có hàm lượng PAH độc hại mức thấp giới hạn cho phép Từ khóa: PAHs, chè, GC/MS than, củi, gỗ, trình đốt cháy nhiên liệu phương tiện giao thơng, nướng thực phẩm, hút thuốc lá, núi lửa phun trào, cháy rừng [1-3] Một số PAH biết đến hợp chất có tác động tiêu cực đến sức khỏe người sinh vật điển gây kích ứng da, mắt, tiếp nhiễm ngắn hạn, có khả gây ung thư, tăng nguy ung thư, gây bất thường sinh sản, tổn thương quan da, mắt, thận, gan Giới thiệu Hydrocacbon đa vòng thơm ngưng tụ (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs) họ hydrocacbon phân tử có chứa số vịng thơm kiểu benzen, hai vịng cạnh tiếp giáp hai nguyên tử cacbon [1] PAHs chủ yếu sinh từ trình đốt cháy khơng hồn tồn hợp chất hữu cơ, ví dụ đốt Tác giả liên hệ Địa email: hoanggianga0@gmail.com https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4892 88 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 tiếp nhiễm lâu dài [4-7] Trên sở có mặt phổ biến tính chất độc hại, Cơ quan Bảo vệ Mơi trường Mỹ (EPA) xác định danh sách 16 PAH đại diện cần quan tâm môi trường, bao gồm: naphthalen (NaP), acenaphthen (ACN), acenaphthylen (ACY), anthracen (ANT), benzo(a)anthracen (BaA), benzo(a)pyren (BaP), benzo(b)fluoranthen (BbF), benzo(g,i,h)perylen (BghiP), dibenzo(a,h)anthracen (DahA), fluoranthen (FLA), benzo(k)fluoranthen (BkF), chrysen (CHR), indeno(1,2,3cd)pyren (IP), phenanthren (PHE), fluoren (FLR) pyren (PYR) Trong số PAH, BaP xem chất độc hại với số độc hại (TEFs) lớn quy định PAHs vào thể qua đường hít thở, tiếp xúc da, thực phẩm Một số nghiên cứu xuất PAHs thực phẩm bao gồm PAHs cà phê [8], trái rau [9], cá [10], thịt [11] chè [12]… Để đánh giá toàn diện mức độ ô nhiễm hợp chất thực phẩm, Cơ quan An toàn thực phẩm Châu Âu EFSA năm 2008 xác định nhóm PAH4 (BaP + CHR + BaA + BbF) nhóm PAH8 (PAH4 + BkF + BghiP + DahA + IP) PAHs tồn hầu hết loại thực phẩm có số độc hại lớn, tức có có khả gây ung thư, tăng nguy ung thư [13] Năm 2015, Uỷ Ban Châu Âu đưa quy định mức hàm lượng BaP nhóm PAH4 tối đa số thực phẩm có thảo mộc khơ với mức 10,0 µg/kg cho BaP 50,0 µg/kg cho PAH4 [14] Chè loại đồ uống phổ biến giới nói chung Việt Nam nói riêng Uống chè có tác dụng tốt cho sức khỏe chống oxy hóa [15], kiểm sốt trọng lượng thể [16], hay tăng khả tập trung Chè chia thành nhiều loại như: chè xanh, chè đen, chè olong Mỗi loại chè có cách chế biến khác từ loại chè non, hầu hết qua công đoạn sấy khô, phơi, tẩm, lên men [17, 18] Lá chè non bị phơi nhiễm hợp chất độc hại PAHs không khí từ nguồn nước [19, 20] đặc biệt q trình sấy khơ chè coi giai đoạn tạo nhiều PAHs [4, 19, 20] Trong nghiên cứu này, quy trình phân tích PAHs 89 chè phương pháp sắc ký khí khối phổ (GCMS) bao gồm giai đoạn xử lý mẫu khảo sát, hàm lượng PAHs số mẫu chè xanh phổ biến thu thập thị trường phân tích Thực nghiệm 2.1 Hóa chất, thiết bị Tất hóa chất loại tinh khiết phân tích Merck: natrisunphat, n-hexan, diclometan, silicagel Dung dịch chuẩn gốc PAH Mix 63 (Dr.Ehrenstorfer) nồng độ 1000 g/ml toluen hỗn hợp 16 PAHs theo EPA: ACN, ACY, ANT, BaA, BaP, BbF, BghiP, DahA, FLA, BkF,CHR, IP, PHE, NAP, FLR PYR Dung dịch chuẩn gốc chất đồng hành SRPAH Mix 33 (Dr.Ehrenstorfer) có nồng độ 2000 g/ml hỗn hợp: naphthalen-d8, acenaphthylend10, phenathren-d10, chrysen-d12, perylene-d12 toluen Dung dịch nội chuẩn gốc (IS)pyrene-d10 có nồng độ 200 g/ml isooctan, hãng Dr Ehrenstorfer, LGC, Đức Dụng cụ, thiết bị sử dụng nghiên cứu gồm: cân phân tích (Shimadzu), máy lắc (KIA, Đức), thiết bị cô cất quay chân không (Buchi, Thụy Sỹ), máy sắc ký thẩm thấu qua gel GPC (Eyela, Nhật Bản), thiết bị phân tích sắc ký khí ghép nối khối phổ GC-MS 2010 (Shimadzu, Nhật Bản) loại ống nghiệm, phễu chiết, bình cầu, lọ đựng mẫu GC thuộc loại thủy tinh dùng phân tích 2.2 Thu thập mẫu mẫu chè thuộc thương hiệu chè xanh khác Việt Nam thu thập kí hiệu theo thứ tự VGT-01, VGT-02, VGT-03, VGT04, VGT-05, VGT-06 VGT-07, loại chè xanh sử dụng phổ biến thị trường nước Mẫu sau lấy nghiền nhỏ, bọc giấy nhôm bảo quản nhiệt độ phòng đến phân tích 2.3 Quy trình xử lý mẫu Chiết mẫu: Cân xác – g mẫu chè nghiền mịn, thêm 50 l hỗn hợp chất đồng 90 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 hành SR-PAH nồng độ ppm, sau chiết lần, lần với 20 ml diclometan (DCM) lắc Dịch chiết sau gộp lại cho chảy qua phễu có sẵn muối Na2SO4 khan, thu dịch chiết cô khoảng ml thiết bị cô quay chân không Làm sạch: Dịch chiết mẫu chè thu chứa nhiều chất màu chlorophyll, carotenoid, caffein, polyphenol, axit amin, cacbonhydrat,… Để loại bỏ chất màu, chất đường, tạp chất cần phải thực số bước làm Trong nghiên cứu này, khảo sát quy trình làm hai bước, trước hết cột sắc ký thẩm thấu qua gel kích cỡ 1,50 cm x d cm, nhồi chất hấp phụ Bio-Bead S-X3 (200 - 400 Mesh), Bio-Rad Laboratories với hệ dung môi rửa giải DCM/hexan (tỉ lệ 1/1 thể tích) bước hai cột silicagel kích cỡ 1,50 cm x d cm chứa g silica gel 10% nước (theo TCVN 9318:2012 [21]) sử dụng dung môi n-hexan CPAHi mẫu chè (µg/kg)= 2.4 Phân tích Điều kiện phân tích GC-MS Điều kiện hoạt động hệ sắc ký: cột BPX5 [60 m x 0,25 mm I.D., 0,25 µm], chế độ bơm mẫu chia dịng, thể tích bơm 2,0 µl, thời gian bơm mẫu phút, nhiệt độ cổng bơm mẫu 260 o C, chương trình nhiệt độ: 60 oC (2 phút), tăng 210 oC (30 oC/phút), tăng 310 oC (15 phút) tốc độ oC/phút, khí mang heli với tốc độ 1,5 ml/phút Điều kiện hoạt động khối phổ: nhiệt độ nguồn ion 230 oC, nhiệt độ interface 300 oC, chế độ quan sát ion chọn lọc (SIM mode) Các cấu tử PAHs định tính thời gian lưu mảnh phổ đặc trưng, định lượng phương pháp nội chuẩn với chất nội chuẩn pyrene-d10 Đường chuẩn lập theo phương pháp nội chuẩn, với điểm chuẩn có nồng độ PAH khoảng  200 ng/ml, nồng độ nội chuẩn 100 ng/ml, đường chuẩn có hệ số tương quan R2 > 0,99 Hàm lượng PAHi mẫu chè tính theo cơng thức: C𝑃𝐴𝐻𝑖 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ 𝑏ơ𝑚 𝐺𝐶 (𝑛𝑔/𝑚𝑙) 𝑥 𝑉 𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ 𝑐𝑢ố𝑖 (𝑚𝑙) 𝑚𝑚ẫ𝑢 𝑐ℎè 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 (𝑔) Hình Sắc đồ chuẩn PAHs có nồng độ 200 ppb với cấu tử, phân tích theo chế độ SIM Kết thảo luận 3.1 Khảo sát quy trình làm cột thẩm thấu gel cột silicagel Mẫu chè sau chiết diclometan đưa qua cột thẩm thấu qua gel (GPC) cột silicagel để loại bỏ tạp chất Sau mô tả trình khảo sát hai bước làm cột GPC silica gel Cột thẩm thấu qua gel Để khảo sát việc làm qua cột GPC, trước hết mẫu thử chuẩn bị sau: thêm 100 l hỗn hợp chuẩn 16 PAH nồng độ ppm 100 l hỗn hợp chất đồng hành nồng độ ppm vào ml dung mơi DCM Sau mẫu thử đưa lên cột GPC, rửa giải dung môi DCM/hexan (1/1:v/v) hứng phân đoạn với tổng thể tích 290 ml, phân đoạn F1: 100 ml dung môi đầu, phân đoạn F2: 10 ml tiếp theo, phân đoạn F3: 10 ml tiếp theo, phân đoạn F4: 120 ml tiếp theo, phân đoạn F5: 10 ml phân đoạn F6: 40 ml Các phân đoạn F1 ‒ F6 cô 0,5 ml thêm 25 l IS ppm, mẫu thử cô 0,5 mL thêm 25 l IS ppm Các mẫu sau thêm IS phân tích sắc ký khí khối phổ sử dụng kết để tính hiệu suất thu hồi cho PAH phân đoạn Kết tổng hiệu suất thu hồi PAH ba nhóm phân đoạn F1+F2+F3, F4, F5+F6 tương ứng với thể tích – 120 ml, 120 – 240 ml, N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 240 – 290 ml trình bày hình Phân đoạn F4, tương ứng từ thể tích 120 ml tới 240 ml thu hầu hết PAHs, với hiệu suất đạt từ 74 – 99 % Trong phân đoạn F1, F2, F3, F5, F6 không phát thấy PAH hiệu suất thấp Do vậy, loại bỏ 120 ml rửa giải ban đầu thu lấy phân đoạn 120 ml Trong cấu tử PAH phân tích, naphthalen ln tìm thấy phân đoạn, chứng tỏ bị nhiễm bẩn từ dụng cụ thiết bị Vì naphthalen bị loại khỏi qui trình phân tích 91 Cột silica gel Mẫu sau làm cột GPC, cô 2ml đưa qua cột silica gel để loại bỏ tiếp tục tạp chất Để khảo sát trình làm cột silicagel, mẫu thử chuẩn bị sau: thêm ml hỗn hợp chuẩn 16 PAHs ml hỗn hợp SR-PAH nồng độ 50 ng/ml vào ml dung môi DCM/hexan (1/1:v/v) Sau mẫu thử đưa lên cột silicagel rửa giải theo phân đoạn dung môi n-hexan: phân đoạn đầu F1: 50 ml, hai phân đoạn sau (F2, F3) phân đoạn 10 ml Ba phân đoạn mẫu thử cô 0,5 ml thêm 25 l IS ppm Các mẫu sau thêm IS phân tích sắc ký khí khối phổ sử dụng kết để tính hiệu suất thu hồi cho PAH phân đoạn Các kết chi tiết trình bày bảng 1cho thấy sau phân đoạn tổng hiệu suất thu hồi PAH đạt 94 – 107% Do đó, trình làm cột silica gel, thể tích dung mơi n-hexan dùng 70 ml Hình Hiệu suất thu hồi PAHs cột GPC với phân đoạn rửa giải khác Bảng Kết khảo sát thể tích rửa giải PAHs cột silica gel Tên chất Acenaphthylen Acenaphthen -d10 Acenaphthen Fluoren Phenanthren-d10 Phenanthren Anthracen Fluoranthen Pyren Benz[a]anthracen Chrysen-d12 Chrysen Benzo[b]fluoranthen Benzo[k]fluoranthen Benzo[a]pyren Perylen-d12 Indeno[1,2,3-cd]pyren Dibenzo[a,h]anthracen Benzo[ghi]perylen “-“: không phát thấy Mẫu thử (ng/ml) 45,8 43,5 43,5 42,1 42,8 50,8 52,1 50,2 49,8 48,3 48,0 47,5 45,1 44,5 47,2 45,6 46,0 40,8 44,3 Các phân đoạn rửa giải n-hexan Nồng độ (ng/ml) Hiệu suất (H%) F1: F2: F3: F1: F2: F3: Tổng 50ml 10ml 10ml 50ml 10ml 10ml 39,2 4,58 0,92 85 10 97 40,8 2,18 94 99 42,0 0,43 96 97 38,5 2,10 91 96 37,7 4,28 88 10 98 47,7 94 94 36,1 13,3 1,56 69 25 97 38,5 10,4 2,51 77 20 102 48,3 97 97 49,8 103 103 51,1 107 107 48,9 103 103 43,8 97 97 44,1 99 99 46,1 98 98 41,9 2,28 92 97 38,3 4,60 1,38 83 10 96 40,0 98 98 38,1 4,43 2,66 86 10 102 92 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 3.2 Đánh giá phương pháp phân tích Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng Giới hạn phát thiết bị (IDL) tính lần độ lệch chuẩn (SD) phân tích lặp (7 lần) mẫu hỗn hợp chuẩn có nồng độ thấp (cỡ gấp 10 – 50 lần so với giới hạn ước đoán thiết bị) Trong nghiên cứu này, mẫu chuẩn lựa chọn để phân tích lặp có nồng độ PAH ng/ml (là nồng độ gần với giới hạn đường chuẩn) Giới hạn phát phương pháp (MDL) PAH mẫu chè tính sở giá trị IDL, thể tích dịch phân tích cuối 0,5 ml khối lượng mẫu chè ban đầu 1g Giới hạn định lượng (LOQ) cấu tử PAH mẫu chè tính từ MDL có giá trị từ 0,2 đến 0,5 µg/kg, số liệu chi tiết trình bày bảng Các giá trị LOD LOQ BaP, BaA, Chr BbF phương pháp phân tích phát triển nghiên cứu thấp mức quy định Uỷ Ban Châu Âu giới hạn định lượng giới hạn phát PAHs thực phẩm (LOD ≤ 0,3 µg/kg, LOQ ≤ 0,9 µg/kg) [22] Bảng Giới hạn định lượng phương pháp phân tích PAHs chè PAHs Acenaphthylen Acenaphthen Fluoren Phenanthren Anthracen Fluoranthen Pyren Benz[a]anthracen* Chrysen* Benzo[b]fluoranthen* Benzo[k]fluoranthen Benzo[a]pyren* Indeno[1,2,3-cd]pyren Dibenzo[a,h]anthracen Benzo[ghi]perylen Nồng độ trung bình ng/ml (n=7) 2,0 2,1 2,0 2,1 1,9 2,0 2,1 1,9 1,8 1,9 1,8 1,9 1,7 1,7 1,8 SD (n=7) 0,03 0,03 0,02 0,02 0,04 0,02 0,02 0,04 0,03 0,04 0,03 0,04 0,04 0,04 0,05 IDL (ng/ml) 0,10 0,09 0,07 0,06 0,12 0,07 0,07 0,11 0,09 0,13 0,08 0,13 0,11 0,12 0,16 MDL (µg/kg) 0,10 0,09 0,07 0,06 0,12 0,07 0,07 0,11 0,09 0,13 0,08 0,13 0,11 0,12 0,16 LOQ (µg/kg) 0,32 0,30 0,22 0,21 0,40 0,24 0,22 0,36 0,32 0,43 0,26 0,42 0,38 0,41 0,53 IDL- giới hạn phát thiết bị, MDL- giới hạn phát phương pháp, LOQ- giới hạn định lượng phương pháp.*: nhóm PAH4 Hiệu suất thu hồi độ lặp lại Quy trình phân tích PAHs mẫu chè bao gồm bước chiết lỏng rắn với dung môi DCM, làm qua cột GPC, cột silica gel sau dịch chiết bơm vào thiết bị GC/MS để phân tích định tính định lượng PAHs Hình mơ tả tóm tắt qui trình phân tích PAHs mẫu chè Hình Sơ đồ tóm tắt quy trình phân tích PAHs mẫu chè N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 Để khảo sát hiệu suất thu hồi tồn quy trình phân tích, mẫu chè Lipton Việt Nam (VHT4) chọn làm thực Chuẩn bị mẫu thêm chuẩn hỗn hợp chuẩn PAHs vào mẫu (các mẫu VHT4-1,VHT4-2, VHT4-3) 93 mẫu khơng thêm chuẩn (VHT4-4, VHT4-5), sau tiến hành xử lý phân tích GC/MS theo quy trình Kết phân tích trình bày bảng Bảng Hàm lượng PAHs mẫu chè thêm chuẩn không thêm chuẩn STT 10 11 12 13 14 15 PAHs Cthêm (g/kg) Acenaphthylen Acenaphthen Fluoren Phenanthren Anthracen Fluoranthen Pyren Benz[a]anthracen Chrysen Benzo[b]fluoranthen Benzo[k]fluoranthen Benzo[a]pyren Indeno[1,2,3-cd]pyren Dibenzo[a,h]anthracen Benzo[ghi]perylene 153 158 160 121 164 151 153 161 161 154 154 156 151 158 156 CMẫu thêm chuẩn(g/kg) VHT4-1 VHT4-2 VHT4-3 94 93 167 214 172 182 177 170 169 157 156 161 147 141 144 88 87 154 219 168 175 169 165 164 153 149 153 137 126 125 CMẫu nền(g/kg) VHT4-4 VHT4-5 TB 88 89 161 220 170 181 173 166 163 154 151 158 145 145 138 7,0 5,1 16,8 62,6 3,2 22,3 17,6 1,8 1,3 2,3 1,1 1,3 1,4 0,4 1,9 5,8 3,6 16,1 53,1 2,8 19,7 16,2 1,7 1,2 2,1 0,8 0,8 1,1 0,2 1,6 6,4 4,4 16,5 57,8 3,0 21,0 16,9 1,8 1,2 2,2 1,0 1,0 1,2 0,3 1,7 Hiệu suất thu hồi tồn quy trình PAH xác định theo công thức: H%= 𝐶𝑃𝐴𝐻 𝑚ẫ𝑢 𝑡ℎê𝑚 𝑐ℎ𝑢ẩ𝑛 − 𝐶𝑃𝐴𝐻 𝑛ề𝑛 𝐶𝑡ℎê𝑚 Trên mẫu chè, hiệu suất thu hồi với hầu hết PAHs có giá trị từ 86 đến 132% ngoại trừ acenaphthylen acenaphthen (có vòng benzen phân tử) đạt hiệu suất thu hồi 53 - 57 %, điều giải thích PAH có số vịng nhỏ dễ dàng bị bay q trình quay mẫu chân khơng × 100 loại dung môi nitơ, độ lặp lại kết tốt với độ lệch chuẩn tương đối RSD từ 1,1 – 7,3 % Nếu so sánh với quy định Uỷ Ban Châu Âu hiệu suất thu hồi nhóm PAH4 thực phẩm dao động khoảng 50 – 120 % [22], kết nghiên cứu hồn tồn phù hợp, qui trình áp dụng cho phân tích PAHs mẫu chè thực tế Bảng Hiệu suất thu hồi PAHs mẫu chè STT PAHs Acenaphthylen Acenaphthen Fluoren Phenanthren Anthracen Fluoranthen Pyren Benz[a]anthracen* VHT-1 (%) 57 56 94 129 103 107 104 105 VHT-2 (%) 53 52 86 134 100 102 100 102 VHT-3 (%) 53 54 90 134 102 106 102 102 Trung bình (%) 55 54 90 132 102 105 102 103 SD (%) 2,3 1,9 4,1 2,8 1,2 2,2 2,3 1,6 RSD (%) 4,1 3,6 4,5 2,1 1,1 2,1 2,3 1,6 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 94 Chrysen* 10 Benzo[b]fluoranthen* 11 Benzo[k]fluoranthen 12 Benzo[a]pyren* 13 Indeno[1,2,3-cd]pyren 14 Dibenzo[a,h]anthracen 15 Benzo[ghi]perylen *: nhóm PAH4 104 100 101 103 97 89 91 3.3 Kết xác định hàm lượng PAHs số mẫu chè xanh Việt Nam Hàm lượng PAHs mẫu trà xanh Việt Nam phân tíchbằng quy trình khảo sát Kết cho thấy tổng hàm lượng 15 cấu tử PAHs dao động khoảng 38,1 – 123 µg/kg với giá trị trung bình đạt 78,6 µg/kg (bảng 5), mẫu chè VGT05 có tổng hàm lượng PAHs 101 98 96 98 90 79 79 100 99 97 101 95 91 88 102 99 98 100 94 86 86 2,0 1,2 2,3 2,7 3,4 6,4 6,2 2,0 1,3 2,3 2,7 3,6 7,3 7,2 cao 123 µg/kg Tổng hàm lượng PAH4 tìm thấy mẫu chè có giá trị khoảng 7,3 – 18,4 µg/kg So sánh hàm lượng BaP PAH4 theo công bố Uỷ Ban Châu Âu hàm lượng tối đa cho phép thảo dược khô thấy tất mẫu chè xanh phân tích có hàm lượng thấp mức giới hạn cho phép (giới hạn cho BaP 10,00 µg/kg cho PAH4 50,00 µg/kg) Bảng Hàm lượng PAHs số mẫu chè xanh Việt Nam (µg/kg) 10 11 12 13 14 15 PAHs VGT01 VGT02 VGT03 VGT04 VGT05 VGT06 VGT07 ACY ACN FLR PHE ANT FLA PR BaA CHR BbF BkF BaP IP DahA BghiP Tổng PAHs PAH4 PAH8 6,9 0,60 1,7 22,1 6,3 24,2 20,3 4,8 5,6 4,1 2,0 3,9 2,4 2,8 107 18,4 25,6 2,5 0,43 0,38 11,2 7,1 19,6 15,0 3,3 5,2 3,1 1,3 1,9 1,2 1,2 73,4 13,5 17,2 3,9 0,29 13,6 5,6 19,4 15,6 3,4 4,4 2,6 1,2 2,0 1,1 1,0 74,2 12,4 15,7 1,2 0,68 3,4 1,1 13,3 9,7 1,7 3,4 1,5 0,31 0,72 0,54 0,60 38,1 7,3 8,8 3,2 0,50 1,6 21,3 7,8 30,8 25,1 6,8 8,4 5,7 2,8 4,6 2,8 2,1 123 25,5 33,2 2,2 0,47 0,43 14,1 3,8 21,6 16,3 3,0 5,1 2,6 1,5 1,8 1,1 0,57 74,4 12,5 15,7 2,6 0,78 1,0 10,0 3,5 16,3 12,8 2,7 2,9 2,7 0,93 1,2 0,84 0,82 59,0 9,5 12,1 “-“: giới hạn phát PAH4= BaP + CHR + BaA + BbF ; Trung bình 3,2 0,5 0,7 13,7 5,0 20,7 16,4 3,7 5,0 3,2 1,4 2,3 1,4 1,3 78,6 14,2 18,3 PAH8= PAH4 + BkF + BghiP + DahA + IP Benzo[a]pyrene (BaP) đặc trưng cho khả gây ung thư PAHs với hệ số độc hại Tổng nồng độ PAHs biểu thị qua tổng độ độc tương đương với BaP (BaPeq) để minh họa cho tiềm độc hại BaPeq tính tổng giá trị BaPeqi cho PAH riêng lẻ Giá trị BaPeqi tính cho PAH từ nồng độ mẫu (CPAHi) nhân với hệ số độc tương đương (TEFPAHi) BaPeq = ∑(BaPeqi) = ∑(CPAHi x TEFPAHi) N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 95 Bảng Hệ số độc tương đương 15 PAHs tổng độ độc tương đương PAHs mẫu chè phân tích STT PAHs ACY ACN FLR PHE ANT FLA PR BaA CHR 10 BbF 11 BkF 12 BaP 13 IP 14 DahA 15 BghiP  BaPeq (µg/kg) TEF 0,001 0,001 0,001 0,001 0,01 0,001 0,001 0,1 0,01 0,1 0,1 0,1 0,01 Trên sở nồng độ trung bình PAH tìm thấy mẫu chè xanh Việt Nam phân tích tính tổng độ độc tương đương PAHs so với BaP bảng So sánh kết thu nghiên cứu với nghiên cứu tương tự giới PAHs chè có nguồn gốc từ quốc gia CPAHi (µg/kg) 3,2 0,5 0,7 13,7 5,0 20,7 16,4 3,7 5,0 3,2 1,4 2,3 1,4 1,3 BaPeqi (µg/kg) 0,0032 0,0005 0,0007 0,0137 0,05 0,0207 0,0164 0,37 0,05 0,32 0,14 2,3 0,14 0,013 3,44 châu Á, Âu, Mỹ bảng cho thấy hàm lượng PAHs chè xanh Việt Nam mức tương đối thấp Hàm lượng BaP tổng PAH4 đồng thời thấp nhiều lần, tổng độ độc tương đương BaPeq 3,44 µg/kg, chè xanh quốc gia khác có số dao động khoảng 12 đến 28 µg/kg Bảng Hàm lượng PAHs chè xanh số quốc gia (µg/kg) Quốc gia (n=số mẫu) Trung bình tổng 15 cấu tử PAHs (µg/kg) Khoảng nồng độ (µg/kg) Trung Quốc (n=2) 475 470 ÷ 480 Trung Quốc (n=1) 355 Thái lan (n=1) 387 Argentina (n=14) 580 341 ÷ 2048 Ba Lan (n=6) PAH4 (µg/kg) BaPeq (µg/kg) Tài liệu tham khảo 8,6 80,3 16,2 [12] 11,2 50,1 15,6 [23] 21,7 81,3 27,8 [23] 0,4 ÷ 61 8,0 ÷ 356 15,4 [24] 17,0 * [25] 11,5 * [26] * [27] 13,3 CH Séc (n=18) 0,2 ÷ 18 Đức (n=11) Việt Nam (n=7) BaP (µg/kg) 78,6 * BaPeq tính cho nhóm PAH4 38,1 ÷ 123 76,0 4,5 ÷ 102 1,6 ÷ 33 12 ÷ 168 14,0 0,72 ÷ 4,6 7,3 ÷ 25,5 3,44 Nghiên cứu 96 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 Kết luận Nghiên cứu đưa quy trình xác định hợp chất PAH chè bao gồm giai đoạn xử lý mẫu kỹ thuật chiết lỏng- rắn, làm qua cột GPC, cột silicagel phân tích định tính, định lượng phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ Các giá trị đánh giá giới hạn phát hiện, hiệu suất thu hồi, độ lặp lại phương pháp phân tích phù hợp cho mục tiêu xác định PAH chè đáp ứng so sánh với quy định Uỷ Ban Châu Âu phân tích số PAH độc hại (BaP nhóm PAH4) thực phẩm Phương pháp sử dụng để phân tích số sản phẩm chè xanh thông dụng Việt Nam, hướng nghiên cứu tiếp mở rộng số lượng đối tượng chè thành phẩm chè đen, chè olong với đánh giá rủi ro tới sức khỏe người PAHs gây sử dụng loại chè Lời cảm ơn Nghiên cứu thực khuôn khổ Nhiệm vụ thường xuyên theo chức năm 2018 Phịng thí nghiệm trọng điểm Đại học quốc gia Hà Nội (mã số: TXTCN.2018.03) Các tác giả chân thành cám ơn giúp đỡ trình thực nghiệm cử nhân Trương Thị Kim Nguyễn Văn Thành Tài liệu tham khảo [1] A T Lawal, Polycyclic aromatic hydrocarbons A review, Cogent Environ Sci (2017) 1–89 https://doi.org/10.1080/23311843.2017.1339841 [2] P Li, R Xue, Y Wang, R Zhang, G Zhang, Influence of anthropogenic activities on PAHs in sediments in a significant gulf of low-latitude developing regions, the Beibu Gulf, South China Sea: Distribution, sources, inventory and probability risk, Mar Pollut Bull 90 (2015) 218–226 https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2014.10.048 [3] F S Ehrenhauser, PAH and IUPAC Nomenclature, Polycycl Aromat Compd 35 (2015) 161–176 https://doi.org/10.1080/10406638.2014.918551 [4] Z Zelinkova, T Wenzl, The Occurrence of 16 EPA PAHs in Food – A Review, Polycycl Aromat Compd 35 (2015) 248–284 https://doi.org/10.1080/10406638.2014.918550 [5] M Mari, R M Harrison, M Schuhmacher, J L Domingo, S Pongpiachan, Inferences over the sources and processes affecting polycyclic aromatic hydrocarbons in the atmosphere derived from measured data, Sci Total Environ 408 (2010) 2387–2393 https://doi.org/10.1016/j scitotenv.2010.01.054 [6] L Singh and T Agarwal, PAHs in Indian diet: Assessing the cancer risk, Chemosphere 202 (2018) 366–376 https://doi.org/10.1016/j chemosphere 2018.03.100 [7] K H Kim, S A Jahan, E Kabir, R J C Brown, A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects, Environ Int 60 (2013) 71–80 https://doi.org/10.1016/j.envint.2013.07.019 [8] G M Guatemala-Morales, E A Beltrán-Medina, M A Murillo-Tovar, P Ruiz-Palomino, R I Corona-González, E Arriola-Guevara, Validation of analytical conditions for determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in roasted coffee by gas chromatography-mass spectrometry, Food Chem 197 (2016) 747–753 https://doi.org/10.1016/j foodchem.2015.10.135 [9] A Paris, J Ledauphin, P Poinot, J L Gaillard, Polycyclic aromatic hydrocarbons in fruits and vegetables: Origin, analysis, and occurrence, Environ Pollut 234 (2018) 96–106 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.028 [10] Y Li, C Wang, X Zou, Z Feng, Y Yao, T Wang, C Zhang, Occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in coral reef fish from the South China Sea, Mar Pollut Bull 139 (2019) 339–345 https://doi.org/10.1016/j marpolbul.2019.01.001 [11] M Rose, J Holland, A Dowding, S.R Petch, S White, A Fernandes, D Mortimer, Investigation into the Formation of PAHs in Foods Prepared in the Home to Determine the Effects of Frying, Grilling, Barbecuing, Toasting and Roasting, Food and Chemical Toxicology 78 (2015) 1–9 https://doi.org/10.1016/j.fct.2014.12.018 [12] Heidelore Fiedler, C.K Cheung, M.H Wong, PCDD/PCDF, chlorinated pesticides and PAH in Chinese teas, Chemosphere 46 (2002) 14291433 https://doi.org/10.1016/S0045-6535(01) 00264-8 [13] I C T Nisbet, P K LaGoy, Toxic equivalency factors (TEFs) for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)” Regul Toxicol Pharmacol 16 (1992) 290–300 https://www ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2898023 N.T Quynh et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 [14] European Commission, Commission Regulation (EU) 2015/1933 of 27 October 2015 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels for polycyclic aromatic hydrocarbons in cocoa fibre, banana chips, food supplements, dried herbs and dried spices, Official Journal of the European Union Legistation L 282 (2015) 11–13 https://eurlex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri= CELEX:32015R1933&rid=1 [15] M Da Silva Pinto, Tea: A new perspective on health benefits, Food Res Int 53 (2013) 558–567 https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.01.038 [16] T M Rains, S Agarwal, K C Maki, Antiobesity effects of green tea catechins: A mechanistic review, J Nutr Biochem 22 (2011) 1–7 https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2010.06.006 [17] Đỗ Ngọc Quý, Cây Chè: Sản Xuất, Chế Biến, Tiêu Thụ, NXB Nghệ An, 2003 [18] Bộ Khoa học Công nghệ, 2013, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9740:2013: Chè xanh- định nghĩa yêu cầu bản, http://tieuchuan.vsqi.gov vn/tieuchuan/view?sohieu=TCVN+9740%3A2013 [19] D Lin, L Zhu, W He, Y Tu, Tea plant uptake and translocation of polycyclic aromatic hydrocarbons from water and around air, J Agric Food Chem 54 (2006) 3658–3662 https://doi.org/10.1038/s41598-017-12437-w [20] F Rolle, F Pennecchi, S Perini, M Sega, Metrological traceability of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) measurements in green tea and mate, Meas J Int Meas Confed 98 (2017) 290–299 https://doi.org/10.1016/j.measurement 2016.03.009 [21] Bộ Khoa học Công nghệ, 2013, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9318-2012: Chất lượng đất – xác định hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) phương pháp sắc ký khí dùng detector khối phổ (GC-MS), http://tieuchuan.vsqi.gov.vn/tieuchuan/view?sohi eu=TCVN+9318%3A2012 97 [22] European Commission, Commission Regulation (EU) No 836/2011 of 19 August 2011 amending Regulation (EC) No 333/2007 laying down the methods of sampling and analysis for the official control of the levels of lead, cadmium, mercury, inorganic tin, 3-MCPD and benzo (a)pyrene in foodstuffs, Official Journal of the European Union Legistation L 54 (2011) 9–16 https://eurlex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri= CELEX:02007R0333-20120901 [23] Phịng thí nghiệm trọng điểm Cơng nghệ phân tích phục vụ kiểm định mơi trường an tồn thực phẩm, Báo cáo Nhiệm vụ thường xun Phịng thí nghiệm trọng điểm Đại học Quốc gia Hà Nội (mã số: NVTX.2018.03), 2018 [24] V A Garcia Londono, C M Reynoso, S L Resnik, Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) survey on tea (Camellia sinensis) commercialized in Argentina, Food Control 50 (2015) 31–37 https://doi.org/10.1016/j.foodcont 2014.07.036 [25] A Zachara, D Gałkowska, L Juszczak, Contamination of tea and tea infusion with polycyclic aromatic hydrocarbons, Int J Environ Res Public Health 15 (2018) 45 https://doi.org/10.3390/ijerph15010045 [26] M Tomaniova, K Kalachova, L Drabova, V Kocourek, J Hajslova, J Pulkrabova, Rapid determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in tea using twodimensional gas chromatography coupled with time of flight mass spectrometry, Talanta 100 (2012) 207–216 https://doi.org/10.1016/j talanta.2012.07.081 [27] K Ziegenhals, W Jira, K Speer, Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in various types of tea, Eur Food Res Technol 228 (2008) 83–91 https://doi.org/10.1007/s00217-008-0909-8 ... Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 87-97 Tối ưu hóa quy trình phân tích hợp chất hydrocacbonđa vịng thơm ngưng tụ chè Nguyễn Thị Quỳnh1, Nguyễn Thị Mai1, Phan Thị Lan Anh1,... Nghiên cứu khảo sát quy trình xử lý mẫu phân tích 15 hợp chất hydrocacbon đa vịng thơm ngưng tụ chè phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ Giới hạn phát phương pháp PAH chè có giá trị khoảng... Lá chè non bị phơi nhiễm hợp chất độc hại PAHs khơng khí từ nguồn nước [19, 20] đặc biệt q trình sấy khơ chè coi giai đoạn tạo nhiều PAHs [4, 19, 20] Trong nghiên cứu này, quy trình phân tích